CÔNG NGHỆ cà PHÊ, CA CAO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÂY NGUYÊN

KHOA NÔNG LÂM NGHIỆP


ThS. Mai Thị Hải Anh

Bài giảng

CÔNG NGHỆ CÀ PHÊ, CA CAO
(Dùng cho sinh viên ngành BQ & CBNS – ĐH Tây nguyên)

Buôn Ma Thuột - 2012

i


MỤC LỤC
MỤC LỤC..................................................................................................................... ii
LỜI NÓI ĐẦU............................................................................................................... ii
PHẦN 1: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CÀ PHÊ..............................................................1
Chương 1: GIỚI THIỆU VỀ CÂY CÀ PHÊ..................................................................1
1.1 Giá trị của cây cà phê...............................................................................................1
1.2 Lịch sử phát triển của cây cà phê.............................................................................3
1.3 Đặc điểm thực vật học của cây cà phê.....................................................................7
Chương 2: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CÀ PHÊ NHÂN..............................................13
2.1 Công nghệ chế biến cà phê quả khô (Phương pháp chế biến khô).........................13
2.2. Công nghệ chế biến cà phê thóc khô (Phương pháp chế biến ướt)........................17
2.3 Công nghệ chế biến cà phê nhân............................................................................28
Chương 3: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CÀ PHÊ BỘT.................................................37
3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ.....................................................................................37

3.2 Thuyết minh quy trình công nghệ..........................................................................37
Chương 4: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CÀ PHÊ HÒA TAN........................................45
4.1 Sơ đồ quy trình công nghệ.....................................................................................45
4.2 Thuyết minh quy trình công nghệ..........................................................................46
PHẦN 2: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CA CAO............................................................54
Chương 5: GIỚI THIỆU VỀ CÂY CA CAO...............................................................54
5.1 Giá trị của cây ca cao.............................................................................................54
5.2 Lịch sử phát triển của cây ca cao...........................................................................55
5.3 Đặc điểm thực vật học của cây ca cao....................................................................56
5.4 Thành phần hóa học của hạt ca cao........................................................................58
Chương 6: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN HẠT CA CAO LÊN MEN KHÔ.....................60
6.1 Sơ đồ quy trình công nghệ.....................................................................................60
6.2 Thuyết minh sơ đồ quy trình công nghệ.................................................................61
Chương 7: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN MỘT SỐ SẢN PHẨM TỪ CA CAO..............70
7.1 Giới thiệu...............................................................................................................70
7.2 Công nghệ sản xuất bột ca cao...............................................................................70
7.3 Công nghệ sản xuất chocolate................................................................................83
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................91

LỜI NÓI ĐẦU
Cà phê, ca cao là những cây công nghiệp dài ngày rất phù hợp với những vùng
ii


đất nhiệt đới nóng ẩm. Sản phẩm chế biến từ cà phê, ca cao đều là những sản phẩm có
sức lôi cuốn kỳ diệu.
Cây cà phê, cây ca cao đến Việt Nam theo bước chân của những nhà truyền giáo
phương Tây từ thế kỷ 18 và được phát triển rộng rãi trong quá trình khai thác thuộc
địa của chủ nghĩa thực dân Pháp. Nhờ sự ưu đãi của thiên nhiên, sản lượng cà phê, ca
cao của nước ta không chỉ đáp ứng nhu cầu trong nước mà còn là mặt hàng nông sản xuất

khẩu với số lượng lớn.
Song song với sự phát triển của diện tích và sản lượng, công nghệ chế biến các
sản phẩm từ cà phê, ca cao cũng ngày càng dành được nhiều sự quan tâm của nhà nước.
Bài giảng Công nghệ chế biến cà phê, ca cao được biên soạn với mục đích cung
cấp cho người đọc những thông tin về nguồn gốc, lịch sử cũng như sự phát triển của
ngành công nghiệp chế biến cà phê, ca cao. Đồng thời, người đọc cũng được cập nhật
những kiến thức cơ bản trong lĩnh vực sản xuất chế biến các sản phẩm cà phê, ca cao.
Trên nền tảng đó sẽ tích lũy và phát triển kiến thức đi đến áp dụng vào thực tế sản xuất
công nghiệp.
Bài giảng được trình bày theo 2 phần nội dung chính:
Phần 1: Công nghệ chế biến cà phê
Phần 2: Công nghệ chế biến ca cao
Trong quá trình biên soạn không thể tránh khỏi những thiếu sót. Mọi sự góp ý xin
gửi về Bộ môn Cơ khí và công nghệ sau thu hoạch, khoa Nông Lâm nghiệp.
Trân trọng cảm ơn!

iii


PHẦN 1: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CÀ PHÊ
Chương 1: GIỚI THIỆU VỀ CÂY CÀ PHÊ
1.1 Giá trị của cây cà phê
1.1.1 Giá trị sinh lý
Cà phê là một trong các thức uống thịnh hành bởi hương thơm quyến rũ của
nó, ngoài ra nó còn là thức uống với nhiều tác dụng tốt cho sức khỏe.
Cà phê kích thích hoạt động trí óc: Nhiều nghiên cứu đã khẳng định cà phê có tác
dụng rất tốt cho hoạt động của trí óc. Trong hạt cà phê, caffeine chiếm 1 - 2%, có tác
dụng kích thích thần kinh, tăng sức làm việc của trí óc.
Cà phê có thể giúp tăng trí nhớ: các nhà khoa học Anh cho rằng chính chất caffeine
có trong cà phê có khả năng làm biến đổi hoạt động điện tử của các tế bào não. Tế bào

thần kinh đóng vai trò chủ yếu trong quá trình tiếp nhận thông tin, song quá trình này
có sự tham gia của hóa chất adenosine. Khi adenosine liên kết với cơ quan tiếp nhận
phân tử trên tế bào não sẽ làm giảm hoạt động của các nơron thần kinh, ảnh hưởng
đến trí nhớ. Caffeine có thể ngăn chặn sự liên kết của adenosine, do đó hạn chế tác
dụng của nó đồng thời tăng cường trí nhớ.
Cà phê chống bệnh tiểu đường type II: Các nhà khoa học Mỹ cho biết uống cà
phê điều độ có thể giảm nguy cơ mắc bệnh tiểu đường type II. Theo tiến sỹ Martin
thuộc Đại học Vanderbilt (Mỹ), chất acid chlorogenic có trong cà phê đã giúp cơ thể xử
lý tốt lượng đường glucose trong máu.
Cà phê giúp giảm hạ đường huyết: Nhiều nghiên cứu ở Anh cho thấy cà phê có
thể giảm nguy cơ hạ đường huyết đối với những bệnh nhân tiểu đường type I.
Cà phê bảo vệ khỏi các bệnh về gan: Một công trình nghiên cứu năm 2005 trên
10.000 người tình nguyện do Viện nghiên cứu Quốc gia về bệnh gan, thận và tiêu hóa
đã chứng minh caffeine trong cà phê và trà giảm nguy cơ tổn thương gan do các đồ
uống và hiện tượng béo phì gây ra.
Cà phê làm tăng sức mạnh của cơ bắp: Năm 2003 một nhóm nghiên cứu tại Viện
Thể dục Thể thao Úc tại Canberra nhận thấy các vận động viên uống một chút caffeine
trước khi luyện tập có thể tăng thành tích từ 3 đến 30% so với người không uống. Các
nhà khoa học giải thích rằng caffeine kích thích sự đốt cháy chất béo để sinh năng
lượng chứ không phải đường trong bắp thịt.
Cà phê làm giảm nguy cơ mắc bệnh hen và chữa được dị ứng: Nhiều tài liệu y
học nói đến tác dụng của caffeine làm những người bị hen thở dễ dàng hơn và giảm
nguy cơ bị lên cơn hen. Nếu uống từ 2 đến 3 ly cà phê mỗi ngày, nguy cơ bị các cơn
hen tấn công giảm được 28%. Cà phê rất có ích trong việc chế ngự các phản ứng dị
ứng của những người hay bị triệu chứng này. Vì nó có tác dụng làm giảm sự giải
1


phóng histamin vào trong máu, vốn là nguyên nhân gây dị ứng.
Cà phê giúp giảm đau: Những loại thuốc giảm đau thường chứa caffeine. Bởi

caffeine đẩy nhanh tác dụng của các chất làm giảm cơn đau bằng cách giúp cho chúng
được hấp thụ nhanh chóng. Một tách cà phê hay trà nóng có thể làm hết đau đầu.
Quả vậy, nếu những chất làm giãn mạch thường gây đau đầu thì caffeine lại làm cho
mạch máu co lại.
Cà phê làm cho chúng ta thoải mái và dễ tính hơn: Hoạt chất caffeine tác động
vào hệ thần kinh trung ương, gây hưng phấn sau 10÷15 phút uống cà phê.
Bên cạnh những tác dụng của cà phê, các nhà khoa học cũng cảnh bảo không nên
lạm dụng cà phê. Vì tiêu thụ quá nhiều caffeine sẽ gây tình trạng lo lắng, mất ngủ.
Khi sử dụng lâu dài, caffeine gây táo bón và phụ nữ có thai có thể sinh con nhẹ cân, thậm
chí sảy thai. Đặc biệt là những người có tiền sử về bệnh tim mạch thì uống cà phê
không phải là một điều tốt cho sức khỏe của họ, bởi caffeine trong cà phê có thể gây
tăng huyết áp và tăng nồng độ acid amin trong máu.
Hoạt chất của cà phê được tính theo caffeine bởi tác dụng chính của cà phê là do
caffeine đem lại. Theo các nhà khoa học, 300mg caffeine mỗi ngày là hợp lý.
1.1.2 Giá trị kinh tế
Trong vòng 20 năm trở lại đây ngành cà phê đã có những bước phát triển nhanh
chóng vượt bậc, sản lượng cà phê tăng lên hàng trăm lần. Các vụ cà phê từ 1998/1999
về trước lượng cà phê xuất khẩu tăng hàng năm không lớn lắm. Nhưng hai vụ
1999/2000 và 2000/2001, mỗi vụ tăng trên 200.000 tấn, tức là tăng khoảng 3,5 triệu bao.
Hiện nay, ở Việt Nam, cà phê là mặt hàng nông sản xuất xuất khẩu có giá trị lớn,
đứng thứ hai sau gạo. Giá trị cà phê xuất khẩu thường chiếm gần 10% tổng kim ngạch
xuất khẩu hàng năm. Đức, Hoa Kỳ, Nga, Hàn Quốc, Italia…là những thị trường xuất
khẩu cà phê chính của Việt Nam.
Đặc biệt trong xuất khẩu nông sản, 5 tháng đầu năm 2012, giá trị xuất khẩu cà
phê đã tăng vượt so với gạo. Xuất khẩu cà phê đã đạt tới 860.000 tấn, kim ngạch gần
1,8 tỷ USD, so với cùng kỳ năm trước tăng cả về lượng (7,8%) và giá trị (3%). Giá cà
phê xuất khẩu bình quân từ đầu năm đến nay đạt gần 2.100 USD/tấn. Hai thị trường tiêu
thụ cà phê lớn nhất của Việt Nam là Đức (chiếm tỷ trọng giá trị 13,9%) và Mỹ (12,8%).
1.1.3 Giá trị xã hội
Ngày nay con người không chỉ uống cà phê như một nhu cầu giải khát sinh học

mà từ lâu đó còn là một "thú thưởng thức" mang nhiều tính cách cá nhân.
Người ta dễ dàng nhận thấy, càng ngày cà phê càng định hình rõ nét như một sắc
màu văn hóa đối ẩm chẳng khác gì trà.

2


1.2 Lịch sử phát triển của cây cà phê
1.2.1 Lịch sử phát triển của cây cà phê trên thế giới
Theo những di chỉ khảo cổ, những ghi chép của con người còn lại cho đến ngày
nay, Kaffa (Ethiopia ngày nay) chính là vùng đất khởi nguyên của cây cà phê. Xuất hiện
từ thế kỷ thứ IX và cho đến thế kỷ XIV, những người buôn nô lệ đã mang cà phê từ
Ethiopia sang Ả Rập.
Nhưng tới tận thế kỷ XV người ta mới biết rang cà phê và sử dụng làm đồ
uống. Cà phê đã trở thành một thức uống truyền thống của người Ả Rập. Người Ả
Rập rất tự hào vì đã phát minh ra loại thức uống này và giữ bí mật để bảo tồn độc quyền
về một loại sản phẩm.
Người Hà Lan là dân tộc đầu tiên ở Châu Âu lấy được hạt giống cây này mang
về thử trồng ở đảo Java (khi đó là thuộc địa của họ). Năm 1723, một sĩ quan hải
quân Pháp tên De Clieu đã đem cây này về xứ Martinique trồng. Hơn 50 năm sau,
Pháp trở thành đối thủ cạnh tranh gay gắt với Hà Lan, bất đồng xảy ra không thể giải
quyết họ nhờ đến chính quyền Brazil đứng ra dàn xếp. Đây là cơ hội để Brazil mang
được hạt giống về nước và khởi đầu cho giống cà phê trồng tại Brazil, biến các quốc gia
Trung, Nam Mỹ trở thành những đế quốc cà phê lớn bậc nhất thế giới.
Từ đầu những năm 1900, cà phê trở thành đồ uống phổ thông ở nhiều nước trên
thế giới như Đức, Mỹ, Úc ...
Trên thế giới hiện nay có 75 nước trồng cà phê, trong đó có 51 nước xuất khẩu.
Đứng đầu thế giới về cả diện tích và sản lượng là Brazil, tiếp theo là Colombia, Việt
Nam...(Xem bảng 1.1)
Diện tích, sản lượng cà phê trên toàn thế giới dao động ở mức 11,3÷11,5 triệu ha và

6,7÷8,0 triệu tấn, trong đó cà phê chè chiếm tới 70% diện tích. Thị phần thương mại xuất
nhập khẩu toàn cầu hàng năm khoảng 5,2÷5,7 triệu tấn, trong đó các nước trồng cà phê
tiêu thụ khoảng 1,6 triệu tấn, bằng 20÷22% sản lượng, còn lại 80% là để xuất khẩu.
Giá cà phê xuất khẩu luôn có sự biến động lớn phụ thuộc vào thời tiết, chính sách
dự trữ và lượng tồn kho của các nước xuất nhập khẩu.

3


Bảng 1.1 Tổng sản lượng cà phê niên vụ từ 2000/2001 đến 2010/2011. Đơn vị: nghìn
bao (60kg/bao)

4


Nguồn: © International Coffee Organization
A: Cà phê chè (Arabica)
R: Cà phê vối (Robusta)

1.2.2 Lịch sử phát triển của cây cà phê ở Việt Nam
Cà phê được đưa vào Việt Nam năm 1875, giống Arabica được người Pháp mang
từ đảo Bourbon (bây giờ là đảo Reunion, phía đông của Madagascar) sang trồng ở
phía Bắc Việt Nam, sau đó lan ra các tỉnh miền Trung như Quảng Bình, Quảng Trị…
Sau thu hoạch và chế biến dưới thương hiệu “Arabica du Tonkin”, cà phê được nhập
khẩu về Pháp.
Sau khi chiếm nước ta thực dân Pháp thành lập các đồn điền cà phê như Chinê,
Xuân Mai, Sơn Tây và canh tác theo phương thức du canh du cư nên năng suất thấp
giảm từ 400÷500 kg/ha những năm đầu xuống còn 100÷150 kg/ha vào những năm về
sau. Để cải thiện tình hình, Pháp du nhập vào nước ta hai giống mới là cà phê vối (C.
robusta) và cà phê mít (C. mitcharichia) vào năm 1908, các đồn điền mới lại mọc lên ở

phía Bắc như ở Hà Tĩnh (1910), Yên Mỹ (1911, Thanh Hoá), Nghĩa Đàn (1915, Nghệ An).
Năm 1925, lần đầu tiên cà phê được trồng ở Tây Nguyên. Sau giải phóng, diện
tích cà phê cả nước khoảng 20.000 ha, nhờ sự hỗ trợ vốn từ quốc tế, cây cà phê dần
được chú trọng, đến năm 1980 diện tích đạt 23.000 ha, xuất khẩu trên 6000 tấn. Bản kế
hoạch ban đầu được xây dựng năm 1980 đặt mục tiêu cho ngành cà phê Việt Nam có
5


khoảng 180 nghìn ha với sản lượng 200.000 tấn. Sau đó, bản kế hoạch này đã nhiều
lần sửa đổi. Các con số cao nhất dừng lại ở mức 350.000 ha với sản lượng
450.000 tấn (VICOFA, 2002).
Trận sương muối năm 1994 ở Brazil đã phá huỷ phần lớn diện tích cà phê ở
nước này, cộng hưởng đợt hạn hán kéo dài năm 1997 đã làm nguồn cung trên toàn thế
giới sụt giảm mạnh. Giá cà phê tăng đột biến đã khích lệ mở rộng diện tích cà phê ở
Việt Nam, đầu tư kỹ thuật canh tác thâm canh, chuyên canh…Diện tích và sản lượng
tăng nhanh (trung bình 23,9%/năm), đưa tổng diện tích cây cà phê năm 2000 lên đến
516.700 ha, chiếm 4,14% tổng diện tích cây trồng của Việt Nam, đứng thứ ba sau hai
loại cây lương thực chủ lực là lúa (chiếm 61,4%) và ngô (chiếm 5,7%).
Trong thập kỷ 90 thế kỷ XX, sản lượng tăng lên trên 20%/năm (các năm 1994,
1995, 1996 sản lượng tăng cao hơn, sản lượng tăng lần lượt là 48,5%, 45,8% và 33%).
Năm 2000, Việt Nam có khoảng 520.000 ha cà phê, tổng sản lượng đạt 800.000 tấn.
Nếu so với năm 1980, diện tích cà phê của Việt Nam năm 2000 đã tăng gấp 23 lần và
sản lượng tăng gấp 83 lần. Mức sản lượng và diện tích đạt được vượt xa mọi kế hoạch
trước đó cũng như mọi suy đoán của các chuyên gia trong nước và quốc tế.
Cho đến nay sản lượng cà phê cả nước chiếm 8% sản lượng nông nghiệp, chiếm
25% giá trị xuất khẩu và là nước xuất khẩu cà phê Robusta lớn nhất thế giới. Hai tỉnh
có diện tích canh tác lớn nhất là Đăk Lăk và Gia Lai, mang lại việc làm ổn định và thu
nhập cao cho hàng triệu người, góp phần ổn định kinh tế xã hội ở những vùng xa xôi
hẻo lánh, dân tộc ít người…
Việt Nam hiện là nước sản xuất cà phê lớn thứ 2 trên thế giới sau Brazil và đứng

đầu thế giới về xuất khẩu cà phê vối. Diện tích cà phê Việt Nam qua một số năm được
thống kê tại bảng 1.2.
Bảng 1.2 Diện tích cà phê Việt Nam qua một số năm. Đơn vị: Nghìn hecta
Diện tích cà phê Việt Nam
Diện tích gieo trồng
Diện tích cho sản phẩm
Diện tích trồng mới

2005
497,4
483,6
13,8

2006
488,7
481,2
7,5

2007
508,8
488,7
20,1

2008
530,9
500,2
30,7

2009
537,0

504,1
32,9

Nguồn: Tổng cục thống kê GSO

Theo kế hoạch phát triển đến năm 2020 cho ngành cà phê, tại hội thảo do Bộ Nông
nghiệp và phát triển nông thôn tổ chức ngày 22 tháng 4 năm 2012 ở Buôn Ma Thuột,
Việt Nam đã lên kế hoạch cắt giảm 13,5% diện tích cà phê từ 555.000 ha xuống còn
480.000 ha, trong khi vẫn giữ sản lượng ổn định vào cuối thập kỷ này là vào khoảng 1,1
triệu tấn hoặc 18,33 triệu bao (bao 60 kg) cà phê/năm, tương tự như sản lượng của vụ
mùa 2010/2011.

6


Bảng 1.3 Tổng sản lượng và xuất khẩu cà phê của Việt Nam niên vụ từ 2000/2001
đến 2010/2011. Đơn vị: nghìn bao (60kg/bao)
Niên vụ
2000/01
2001/02
2002/03
2003/04
2004/05
2005/06
2006/07
2007/08
2008/09
2009/10
2010/11

Sản lượng
14841
13093
11574
15337
14370
13842
19340
16467
18500
18200
19467

Xuất khẩu
14606
11966
11555
14497
13994
13122
18090
15774
17386
14591
16850

Nguồn: © International Coffee Organization
A: Cà phê chè (Arabica)
R: Cà phê vối (Robusta)

Các định hướng của ngành cà phê Việt Nam hiện nay:
- Chuyển dịch cơ cấu cây trồng
- Hạ giá thành sản xuất, nâng cao hiệu quả kinh doanh
- Áp dụng công nghệ sau thu hoạch tiên tiến, đổi mới thiết bị, nâng cao chất
lượng sản phẩm kết hợp với bảo vệ môi trường
- Xây dựng và ban hành các tiêu chuẩn cấp Nhà nước về cà phê
- Mở rộng thị trường cho cà phê Việt Nam ở nước ngoài, xúc tiến việc tiêu thụ cà
phê ở thị trường nội địa
- Phát triển một ngành cà phê bền vững.

1.3 Đặc điểm thực vật học của cây cà phê
1.3.1 Phân loại
Cây cà phê thuộc hệ thống phân loại thực vật sau:
Ngành: Magnoliophyta
Lớp: Magnoliopsida
Bộ: Gentianales
Họ: Rubiaceae
Chi: Coffea
Hiện nay, trên thế giới có ba giống cà phê chủ yếu sau:
1.3.1.1 Coffea arabica (cà phê Arabica - cà phê chè)
Cây cao 3÷5m, trong điều kiện đất đai thuận lợi có thể cao 7÷10m. Độc thân
hoặc nhiều thân, nhiều cành nằm ngang. Lá hình trứng hoặc hình lưỡi mác, phiến lá có
7


nhiều gân, kích thước lá thay đổi theo từng chủng và điều kiện ngoại cảnh, thường dài
từ 10÷15 cm, rộng từ 4÷6cm. Hạt có vỏ lụa màu bạc, ít bám nhân. Kích thước dài từ
5÷10mm, rộng 4÷7mm, dày 2÷4mm. Khối lượng của 100 hạt vào khoảng 14÷20g.
Hàm lượng caffeine trong hạt 1÷3%. Loại cà phê chè tốt có năng suất cà phê nhân đạt
khoảng 400÷500 kg/ha; loại cà phê chè có phẩm chất cao, năng suất có thể đạt

600÷800 kg/ha. Cà phê chè có hương thơm nồng nàn, vị dịu.
1.3.1.2 Coffea canephora (cà phê Robusta - cà phê vối)
Cây cao từ 3÷8m, độc thân hay nhiều thân, cành thường rủ xuống. Lá hình trứng
hoặc hình lưỡi mác, kích thước lá lớn hơn lá cà phê chè: dài 10÷40cm, rộng 8÷10cm.
Quả hình trứng hoặc hình tròn, quả chín có màu đỏ nhạt hoặc màu hồng, trên quả
thường có đường gân dọc. Hạt hình bầu dục hoặc hình tròn, vỏ lụa màu trắng rất khó
bong, hạt dài 5÷8mm. Khối lượng của 100 hạt vào khoảng 11÷17g. Hàm lượng
caffeine trong hạt 1,97÷3,06 %, là loại cà phê có nhiều caffeine nhất trong 3 loại cà phê.
Năng suất loại cà phê vối thường từ 500÷600kg nhân/ha; loại tốt: 800÷1000 kg/ha. Về
giá trị thương phẩm, cà phê vối có hương thơm kém hơn cà phê chè, vị trung tính, thường
để pha trộn với cà phê chè, đại bộ phận dùng chế biến cà phê hoà tan, cà phê sữa, bánh kẹo.
1.3.1.3 Coffea excelsa (cà phê Liberia - cà phê mít)
Cây cao từ 6÷15m, có khi cao tới 20m trong điều kiện tốt, cành lá mọc thành tán
tròn hoặc hình chóp nón. Lá hình trứng hoặc hình lưỡi mác, gân lá nổi nhiều ở mặt
dưới, lá có kích thước lớn. Quả hình trứng hơi ép ngang, quả chín có màu đỏ, quả to,
vỏ dày. Hạt có hình dáng giống hạt cà phê chè, hạt có màu vàng xanh hay màu vàng rạ, vỏ
lụa dính sát vào nhân, khó bong. Khối lượng của 100 hạt vào khoảng 10÷14g. Hàm
lượng caffeine trong hạt 1,02÷1,15%. Năng suất: loại cà phê bình thường từ
500÷600 kg cà phê nhân/ha, loại tốt: 1200÷1400 kg/ha. Về giá trị thương phẩm, hạt cà
phê mít không đều, khó chế biến, hương vị thất thường. Giá thị trường kém hơn loại
arabica và robusta, nhưng về mặt trồng trọt nó là loại cà phê sinh trưởng khoẻ, chịu
được hạn, ít đòi hỏi công chăm sóc, hầu như không bị sâu phá hoại.
1.3.2 Cấu tạo và thành phần hóa học của quả cà phê
1.3.2.1 Cấu tạo giải phẫu của quả cà phê
Vỏ quả

8


Vỏ quả là lớp màng mỏng, dai, thành phần chủ yếu là cellulose, chiếm khoảng

20÷23% khối lượng quả. Bên trong là lớp mang
màu, khi quả xanh lớp mang màu là
chlorophyll màu xanh, khi quả chín lớp mang
màu là anthoxian màu đỏ. Phía ngoài vỏ quả
được phủ một lớp sáp mỏng có tác dụng chống
thoát ẩm cho quả, lớp này mất dần khi quả chín.
Thịt quả
Thịt quả nằm trong lớp vỏ quả, là lớp khá
dày (1,5÷2mm) gồm những tế bào mềm, không
có caffeine và tanin, có nhiều đường và pectin. Lớp
thịt quả chiếm khoảng 43÷45% khối lượng
Hình 1.1 Cấu tạo quả cà phê
quả. Khi quả xanh, lớp thịt quả có tác dụng
1. Vỏ quả, 2. Thịt quả, 3. Vỏ thóc & lớp
dự trữ chất dinh dưỡng và cung cấp chất
nhầy, 4. Vỏ lụa, 5. Nhân
dinh dưỡng cho hạt phát triển. Khi quả chín,
lớp thịt quả chuyển sang giai đoạn phân giải.
Vỏ thóc
Tiếp theo lớp thịt quả là lớp vỏ trấu, hay còn gọi là vỏ thóc, vỏ cứng, chiếm
khoảng 6÷7,5% khối lượng quả. Thành phần chủ yếu là cellulose, muối khoáng và một
lượng chất béo. Lớp vỏ cứng thực chất là một màng bán thấm thô giữ nhiệm vụ bảo vệ
cho nhân. Vỏ thóc khô của cà phê chè dễ đập vỡ hơn so với vỏ thóc khô của cà phê vối
và của cà phê mít.
Vỏ lụa
Vỏ lụa là lớp vỏ mỏng nằm sát nhân, vỏ lụa thực chất là màng bán thấm tinh. Vỏ
lụa cà phê chè có màu trắng bạc, rất mỏng và dễ bong ra khỏi hạt khi chế biến, trong khi
vỏ lụa của cà phê vối có màu nâu nhạt, vỏ lụa của cà phê mít có màu vàng nhạt, bám
rất chắc vào nhân.
Nhân

Nhân của một quả thường có 2 hạt, bên trong là phôi và nhũ. Nhân chiếm khoảng
30% khối lượng quả. Nhũ chứa toàn bộ chất dinh dưỡng của hạt, phôi chứa rễ và mầm.
1.3.2.2 Thành phần hóa học của quả cà phê
Vỏ quả: Có màu đỏ do chất anthoxian và các vết alkaloid, trong vỏ chứa 21,5
-30% chất khô (tanin, caffein, các enzyme, …).
Vỏ thịt: Là những tế bào mềm chứa nhiều đường và pectine, ngoài ra còn có
enzyme pectinase phân giải pectine trong quá trình lên men.
Vỏ trấu: Chứa chủ yếu là cellulose, một ít caffein (0,4%) do khếch tán từ vỏ
trong lúc phơi khô hoặc lên men.
9


Nhân: Nước chiếm 10 – 12%, protein chiếm 9 – 11%, lipid chiếm 10 – 13%, các
loại đường chiếm 5 – 10%, tinh bột chiếm 3 – 5%. Ngoài ra còn có một số chất thơm,
khoáng và alkaloid. Thành phần hóa học của nhân quyết định chất lượng cà phê, nó
phụ thuộc vào chủng loài, điều kiện đất đai, kỹ thuật canh tác, phương pháp chế biến bảo
quản…Trong chế biến cà phê thì thành phần hóa học của nhân là nhân tố quan tâm hàng đầu.
Bảng 1.4 Thành phần hóa học của nhân
Thành phần
Nước
Lipid
Đạm
Protein
Caffeine
Chlorogenic acid
Trigonelline
Tannin
Caffetanic acid
Caffeic acid
Pentosane

Tinh bột
Saccharose
Cellulose
Hemicellulose
Lignine
Calcium
Phosphur
Sắt
Sodium
Maganese

Hàm lượng
g/100g
mg/100g
8-12
4-18
1.8-2.5
9-16
0.8-4
2
1
2
8-9
1
5
5-23
5-10
10-20
20
4

85-100
130-165
3-10
4
1-45

Vai trò của một số chất hóa học trong việc tạo ra màu – mùi – vị đặc trưng của cà phê:
Caffeine
Alkaloid quan trọng nhất trong hạt cà phê là caffeine.

Hình 1.2 Công thức cấu tạo của caffein
10


Caffeine là một alkaloid có công thức là C 8H10O2N4. Caffeine được tổng hợp từ
lá, hàm lượng thay đổi trong khoảng 1÷5% chất khô, tập trung nhiều nhất ở nhân. Hàm
lượng caffeine trong nhân thay đổi tuỳ vào giống cà phê, thường dao động trong
khoảng 1÷4% chất khô.
Trong quá trình rang, hàm lượng caffeine hầu như không thay đổi.
Protein và acid amin
Hầu như không có mặt trong cà phê rang, do rang ở nhiệt độ cao nên một phần bị
phân hủy, phần còn lại kết hợp với carbonhydrate và các acid chlorogenic tạo thành
những chất màu nâu.
Bằng phương pháp thủy phân, người ta thấy trong thành phần protein của cà phê
có những acid amin sau: cysteine, alanine, phenylalanine, histidine, leucine,
lysine…Các acid amin này ít thấy ở trạng thái tự do, chúng thường ở dạng liên
kết. Khi gia nhiệt, các mạch polypeptide bị phân cắt, các acid amin được giải phóng ra tác
dụng với nhau hoặc tác dụng với những chất tạo mùi và vị cho cà phê rang. Trong
số các acid amin kể trên đáng chú ý nhất là những acid amin có chứa lưu huỳnh như
cystein, methionine và proline, chúng góp phần tạo nên hương vị đặc trưng của cà phê

sau khi rang. Đặc biệt, methionine và proline có tác dụng làm giảm tốc độ oxi hóa các
chất thơm, làm cho cà phê rang giữ được mùi vị khi bảo quản. Trong quá trình chế
biến chỉ có một phần protein bị phân giải thành acid amin, còn phần lớn bị biến thành
hợp chất không tan.
Các enzyme
Hạt cà phê cũng như các bộ phận khác của cây chứa một lượng lớn enzyme như
glucosidase, protease, lipase, polyphenol oxidase. Sự hoạt động của chúng tùy vào thời
điểm mà có thể làm tăng hoặc giảm chất lượng cà phê.
Carbonhydrate
Hàm lượng carbonhydrate trong cà phê khô khoảng 60%. Phần lớn là các
polysaccharide hòa tan hoặc không hòa tan trong nước và một phần nhỏ là các đường
saccharose, glucose…Trong quá trình rang các carbonhydrate biến đổi nhiều, chúng có
thể phân hủy thành các hợp chất khác nhau hoặc biến mất hầu như hoàn toàn như các
chất đường đã nói trên. Các đường khử tham gia một số phản ứng tạo màu và mùi cho cà
phê rang. Các polysaccharide không hòa tan trong nước, chúng tạo nên những thành tế
bào của hạt cà phê và sau khi pha trở thành bã cà phê.
Lipid
Trong cà phê nhân tổng hàm lượng chất béo chiếm khoảng 13%. Trong quá trình
rang các hợp chất béo mất đi 1÷2%. Các chất béo chủ yếu tạo thành dầu cà phê là
trigliceride và diterpene, là dạng este của acid bão hòa, nhất là palmitic, behenic,
arachidic. Các diterpene này rất nhạy với acid, nhiệt và ánh sáng. Hàm lượng diterpene
11


giảm đi trong quá trình bảo quản cũng như quá trình rang có thể là do tạo thành các
terpnene bay hơi, naphtalene và quinoline.
Các acid hữu cơ
Đại diện quan trọng nhất của nhóm acid là các loại acid chlorogenic. Đây là
những loại acid đặc trưng đối với cà phê. Trong quá trình rang chúng bị phân hủy
30÷70%, sau khi rang có sự hình thành một số acid dễ bay hơi. Tất cả các acid này đều

góp phần tạo vị chua của cà phê.
Các chất thơm
Cà phê có khoảng trên 700 hợp chất thuộc 47 nhóm chất bay hơi. Chúng hầu như
không có mặt trong cà phê nhân sống mà được hình thành do sự biến đổi về cấu trúc
các hợp chất trong quá trình chế biến, đặc biệt là quá trình rang.
Trong thành phần của các hợp chất thơm có khoảng 50% aldehyde, 20% ketone,
8% ester, 7% heterocylic, 2% dimethylsulfide, một lượng ít hơn là các sulfide hữu cơ
khác, còn có một lượng nhỏ nitrile, alcohol hoặc các carbonhydrate đã bão hòa và chưa
bão hòa có trọng lượng phân tử thấp như isoprene.
Các chất khoáng
Hàm lượng chất khoáng trong cà phê khoảng 3÷5%, chủ yếu là kali, magie,
photpho. Ngoài ra còn thấy nhôm, sắt, đồng, iod, lưu huỳnh …những chất này ảnh hưởng
không tốt đến mùi vị cà phê. Chất lượng của cà phê sẽ cao khi hàm lượng các chất
khoáng càng thấp và ngược lại.

Câu hỏi ôn tập
Câu 1: Phân tích các nguồn lợi cây cà phê đem lại cho con người.
Câu 2: Phân biệt các giống cà phê thường trồng ở Việt Nam.
Câu 3: Trình bày cấu tạo quả cà phê và thành phần hóa học chính trong quả cà phê.

12


Chương 2: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN CÀ PHÊ NHÂN
2.1 Công nghệ chế biến cà phê quả khô (Phương pháp chế biến khô)
Phương pháp chế biến khô là phương pháp được áp dụng phổ biến cho sản xuất cà phê
ở quy mô nông hộ tại Việt Nam do đặc thù về trình độ công nghệ cũng như điều kiện kinh tế.

hê quả

Cà phê quả tươi

Làm khô
Làm khô
Cà phê quả khô
Cà phê quả Hình 2.1 Sơ đồ quy trình chế biến cà phê quả khô
2.1.1 Nguyên liệu cà phê quả tươi
Thời vụ thu hoạch
Mùa thu hoạch cà phê thường kéo dài từ hai đến ba tháng. Do độ chín của quả
không đồng đều nên cần chia thành 3÷5 đợt hái. Ở mỗi vùng, do khác nhau về độ cao,
nhiệt độ và lượng mưa nên thời vụ chín của trái khác nhau.
Về phương diện sinh lý, quả cà phê có màu từ hồng đến đỏ là đủ độ chín sinh
lý. Quá trình chín của quả được biểu hiện bên ngoài bằng sự đổi màu theo 4 cấp màu:
xanh, vàng, đỏ và đỏ nâu, một số tác giả khác chọn 3 cấp màu là xanh, đỏ và đỏ nâu.
Bảng 2.1 Thời điểm thu hoạch cà phê tại một số vùng ở Việt Nam
Vùng trồng cà phê
Sơn La
Thanh Hoá
Phủ Quỳ (Nghệ An)
Khe Sanh (Quảng Trị)
Kon Tum
Gia Lai
Đăk Lăk
Lâm Đồng
Đà Lạt
Đức Trọng
Đồng Nai

Thu hoạch cà phê chè
Tháng 11÷12

Tháng 11÷12
Tháng 11÷01
Tháng 11÷12
Tháng 08÷10
Tháng 08÷10
Tháng 08÷10
Tháng 08÷10
Tháng 12÷02
Tháng 09÷12

Thu hoạch cà phê vối

Tháng 10÷12
Tháng 10÷12
Tháng 11÷01
Tháng 11÷01
Tháng 10÷01

Các phương pháp thu hoạch
Hiện nay trên thế giới, cà phê chủ yếu được hái bằng tay. Ngoài ra, còn có thể
dùng phương pháp rung cây, dùng vải hoặc bạt hứng bên dưới xung quanh cây cà phê,
13


rồi rung cả cây hoặc từng cành cho quả chín rụng xuống, sau đó thu lại. Cà phê chè thấp
hái dễ, cà phê mít cao, phải bắc thang để hái. Theo định mức, mỗi công thu hái
khoảng 70kg quả chín/ngày.
Máy hái cà phê được sử dụng ở nhiều nơi như Brazil, Hawaii và Australia với
năng suất tương đương 100 công thu hoạch. Loại máy này dùng 2 trục quay, mỗi trục
đứng có nhiều cánh tay dài, khi chuyển động làm rung cành và tác động vào ngay

cuống làm rụng quả. Đây là loại máy áp dụng rất tốt trên cà phê chè. Yêu cầu sử dụng
của loại máy này là cần phải thiết kế khoảng cách giữa các hàng và các cây trong
hàng cho phù hợp để máy có thể di chuyển thuận lợi. Các nghiên cứu sử dụng máy hái
trên cà phê vối còn hạn chế.
Vận chuyển nguyên liệu
Tùy thuộc điều kiện từng địa phương mà phương tiện vận chuyển cà phê quả tươi
có thể là: xe goòng, xe ôtô, xe động vật kéo…Trong quá trình vận chuyển tránh làm tăng
tạp chất và tỉ lệ dập nát nguyên liệu càng thấp càng tốt.
Bảo quản cà phê quả tươi
Quả cà phê sau khi thu hoạch cần được vận chuyển sớm về nơi chế biến. Với
khối lượng lớn, quả tươi có thể được bảo quản bằng hai cách:
- Bảo quản khô: (sử dụng trong chế biến theo phương pháp khô) Cà phê được trải
thành một lớp trên nền sạch, khô ráo, thoáng với chiều dày 30÷40cm. Không nên đổ cà
phê quả tươi thành đống lớn vì quả tươi hô hấp rất mạnh sẽ sinh nhiệt, thúc đẩy enzyme
nội tại cũng như tạo môi trường tốt cho vi sinh vật hoạt động.
- Bảo quản trong bể: (sử dụng trong chế biến theo phương pháp ướt) Cà phê quả
tươi sau khi vận chuyển về nơi chế biến, được cho xuống bể chứa. Bể dùng để chứa cà
phê có đáy nghiêng để thoát nước và vận chuyển quả cà phê vào máy bơm. Trong quá
trình bảo quản, thường xuyên tưới nước lên khối quả để làm giảm nhiệt độ khối quả do
quá trình quả hô hấp tăng nhiệt.
Cà phê chín cần được chế biến ngay, không nên để quá 24 giờ sau khi thu hái.
Yêu cầu khi thu hái cà phê quả tươi
Cà phê là loại sản phẩm dễ bị mất phẩm chất nếu không được thu hái đúng lúc và
chế biến kịp thời. Để đảm bảo phẩm chất tốt, đồng thời tránh lãng phí vì rơi rụng hư
hỏng, việc thu hái cần đảm bảo các yêu cầu sau:
- Hái cà phê cần đảm bảo độ chín đồng đều của quả, vì quả xanh làm giảm chất
lượng nước uống. Quả được hái phải đạt độ chín sinh lý (95% quả có màu đỏ), khi đó
quả cà phê mới đủ “chất lượng”.
- Trong khi thu hái cà phê cần đảm bảo không làm rụng lá, nụ hoa đang hình
thành để không ảnh hưởng đến các mùa thu hoạch sau.

- Cà phê cần được hái từng quả chín, không hái từng chùm hay tuốt cành vì dễ
14


lẫn quả xanh. Trong thực tế, cà phê không chín một đợt, do vậy cần phải thu hái nhiều lần.
- Cần giữ vệ sinh khi thu hái, không để lẫn rác, đất đá làm nhiễm bẩn khối quả.
- Sau khi thu hái xong phải vận chuyển ngay về nơi chế biến, không để ủ đống
quá lâu làm cho cà phê nẫu, bốc nóng.
2.1.2 Làm khô
Mục đích, yêu cầu
Mục đích: Đưa độ ẩm quả cà phê về độ ẩm an toàn cho bảo quản. Đồng thời làm vỏ
quả trở nên khô cứng tạo thành lớp bảo vệ nhân cà phê, mặt khác vỏ quả cũng trở nên
dễ vỡ và tách khỏi nhân khi có lực va đập vào, tạo thuận lợi để sản xuất cà phê thóc hay
cà phê nhân.
Yêu cầu: Độ ẩm của quả cà phê đạt khoảng 12%. Phần bên ngoài quả gồm vỏ
quả, thịt quả và lớp vỏ trấu khô và trở nên cứng, giòn, có màu nâu đen.
Phương pháp làm khô
a) Phương pháp phơi
Quả cà phê cần được phơi khô ngay sau khi thu hoạch. Để chất lượng cà phê tốt,
quá trình phơi quả cà phê phải đạt các yêu cầu sau:
- Sân phơi: Theo tiêu chuẩn quốc tế, diện tích sân phơi đủ cho lượng cà phê quả
được tính theo công thức: Diện tích sân phơi bằng (tổng số gốc cây cà phê thu hoạch
trong đợt)/20. Cấu trúc sân phải đảm bảo: nền sân tráng xi măng, nền gạch hoặc trải bạt và
có độ dốc từ 2÷30 sao cho dễ thoát nước, không bị đọng nước.
- Kỹ thuật phơi: Quả cà phê được trải thành lớp dày 5÷6 cm và đảo 4÷5 lần mỗi
ngày tuỳ theo độ nắng để cà phê khô đều. Trong quá trình phơi, tránh gặp nước do
mưa hoặc thấm ướt do sương.
- Kết thúc quá trình phơi, quả cà phê khô thường có lớp vỏ bên ngoài cứng, màu
nâu đen, độ ẩm < 13% là đạt yêu cầu. Để xác định thời điểm kết thúc quá trình phơi,
người nông dân thường dùng phương pháp cảm quan: lắc một nắm quả và nghe tiếng

kêu rõ, giòn là cà phê khô đạt yêu cầu. Hiện nay trong chế biến cà phê, người ta thường
dùng máy xác định độ ẩm nhanh để đảm bảo chính xác.
b) Phương pháp sấy
Phương pháp sấy khô quả cà phê thường áp dụng ở những vùng ít nắng hoặc khi
thu hoạch cà phê gặp những ngày mưa bão. Quá trình sấy cà phê thường dùng dàn sấy
hay còn gọi là máy sấy tĩnh.
Cấu tạo: Dàn sấy được xây bằng gạch hoặc đắp bằng đất sét, khung hình vuông
hoặc hình chữ nhật, bề mặt dàn sấy làm bằng tấm kim loại hoặc lưới kim loại. Nếu
chất tải nhiệt là khói thì dàn sấy làm bằng tấm kim loại để tránh nhiễm mùi khói vào cà
phê, nếu cấp nhiệt bằng không khí nóng sạch thì dàn sấy làm bằng lưới kim loại.
Nhiên liệu thường dùng là củi hoặc than.
15


Nguyên lý hoạt động: Cà phê quả tươi được trải trên dàn một lớp dày 5÷6cm,
dùng củi hoặc than đốt cho không khí nóng lên và đi vào lò sấy, xuyên qua lưới kim
loại, tiếp xúc trực tiếp với quả cà phê hoặc tiếp xúc gián tiếp qua tấm kim loại, truyền
nhiệt lượng làm cho nước tự do trong quả cà phê hoá hơi bay đi. Chú ý duy trì nhiệt độ
sấy quả trong khoảng 38÷410C ở mọi giai đoạn. Quá trình sấy cần đảo trở để quả cà
phê khô đều. Khi quả cà phê đạt độ ẩm bảo quản thì ngừng sấy, đưa cà phê ra khỏi
giàn, làm nguội khối quả rồi bảo quả.
1. Buồng sấy
2. Sàn sấy
3. Quạt sấy
4. Buồng hòa khí
5. Lò đốt
6. Quạt lò
7. Ghi lò
8. Đồng hồ đo nhiệt độ

Hình 2.2 Sơ đồ cấu tạo của máy sấy tĩnh vỉ ngang

16


2.2. Công nghệ chế biến cà phê thóc khô (Phương pháp chế biến ướt)
Cà phê quả tươi

Quả nổi

Làm sạch, phân loại

Tạp chất

Xát vỏ quả tươi

Vỏ quả

Tách nhớt

Nhớt

Rửa cà phê thóc
Làm ráo cà phê thóc
Làm khô cà phê thóc

Cà phê thóc
Hình 2.3 Sơ đồ quy trình chế biến cà phê thóc khô
2.2.1 Cà phê quả tươi
Nguyên liệu cà phê quả tươi trong phương pháp chế biến ướt có những yêu cầu

tương tự như trong phương pháp chế biến khô. Tuy nhiên, do đặc thù của phương pháp
chế biến ướt mà nguyên liệu cà phê quả tươi không nên có tỉ lệ quả xanh vượt quá 5%.
Cà phê quả tươi sử dụng trong phương pháp chế biến ướt có thể được bảo quản
trong bể chứa. Bể dùng để chứa cà phê có đáy nghiêng để thoát nước và vận chuyển cà
phê quả vào máy bơm. Trong quá trình bảo quản, thường xuyên tưới nước lên khối quả
để làm giảm nhiệt độ khối quả do quá trình quả hô hấp tăng nhiệt.
2.2.2 Làm sạch, phân loại
Mục đích, yêu cầu
Mục đích: Cà phê nguyên liệu thu hái về là một khối quả có nhiều thành phần
như quả cà phê (xanh, vàng, chín đỏ, đỏ nâu, quả khô...) và các tạp chất (cát, đất, sỏi,
đá, mảnh sành sứ, mảnh kim loại, mảnh gỗ, cành cây khô, cỏ, lá cây…). Trong quá
trình xát vỏ, phần tạp chất cứng có thể gây hư hỏng máy xát, còn tạp chất mềm cản trở
quá trình xát hoặc lẫn theo cà phê làm giảm chất lượng. Đồng thời chỉ có những quả
17


chín mới có lớp nhớt giúp dễ dàng xát vỏ khỏi hạt mà không làm hạt bị tổn thương, trong
khi đó, lớp nhớt này chưa hình thành ở quả xanh và đã tiêu hao đi ở quả khô. Vì thế
trước khi xát vỏ quả cần phải tách loại tạp chất cũng như quả khô, quả xanh ra khỏi
khối quả chín. Quá trình phân loại và loại tạp chất nhằm tạo điều kiện tốt cho việc
tăng năng suất máy, giữ độ bền thiết bị và đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Yêu cầu: Phải loại hết tạp chất có kích thước lớn và nhỏ hơn quả cà phê. Tách
được các tạp chất nặng nhẹ theo trọng lượng riêng.
Phương pháp làm sạch và phân loại
Khối quả cà phê trước tiên được đưa qua sàng rung để tách tạp chất có kích thước
lớn như cành lá và tạp chất kích thước nhỏ như đất cát...Sau đó khối quả được đưa vào
bể xi phông để tách các quả xanh, quả khô và loại các hạt đá sỏi có kích thước tương
tự quả cà phê.
a) Sàng rung
Cấu tạo: Bộ phận chính là các tấm kim loại đục lỗ tròn đặt song song hoặc nối tiếp,

kích thước lỗ ở mỗi tấm là khác nhau. Ngoài ra còn có bộ phận cấp liệu và truyền động.
Nguyên lý hoạt động: Dựa vào sự khác nhau về kích thước của nguyên liệu và
tạp chất để phân loại.
Ưu điểm của sàng rung là vừa tách được tạp chất, lại vừa phân loại được quả to,
nhỏ, làm tăng độ đồng đều của nguyên liệu. Hiệu suất cao, năng suất lớn. Nhưng nhược
điểm là không phân loại được hoàn toàn các tạp chất theo trọng lượng, các loại đá sỏi
thường không được loại ra khỏi khối nguyên liệu.
Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của sàng:
- Nguyên liệu: lưu lượng nguyên liệu cấp cho sàng và số lượng, thành phần của
tạp chất quyết định hiệu quả quá trình sàng. Nếu nguyên liệu cấp cho sàng quá nhiều thì
sẽ không đảm bảo việc tiếp xúc của toàn bộ khối nguyên liệu đối với mặt lưới sàng,
chính vì vậy mà việc tách loại tạp chất không xảy ra triệt để, công đoạn tách tạp chất
không đạt được yêu cầu. Ngược lại nếu lượng nguyên liệu cấp vào sàng ít thì việc tách
tạp chất được triệt để, tuy nhiên sẽ giảm năng suất làm việc của thiết bị.
- Cấu tạo sàng: Các thông số của sàng như chiều dài mặt sàng, độ nghiêng mặt
sàng và kích thước lỗ sàng, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất sàng. Chiều dài và độ
nghiêng của sàng phải đủ để đảm bảo việc tách tạp chất được hoàn toàn, nếu sàng quá
ngắn hoặc quá dốc thì sẽ giảm thời gian nguyên liệu đi trên mặt sàng, làm giảm hiệu
suất tách tạp chất của sàng.
b) Bể xi phông
Cấu tạo: Bể xi phông được xây bằng gạch hoặc làm bằng kim loại, hình vuông,
tròn hoặc hình chữ nhật. Đáy bể hình chóp, có cửa để tháo tạp chất nặng. Trên miệng bể
có cửa chảy tràn, ngoài cửa có gắn lưới nghiêng để tách tạp chất nhẹ.
18


1. Vòi cấp nước
2. Bể thu hồi quả nổi
3. Ống xi phông đưa
quả nặng đi xát tươi

Hình 2.3 Cấu tạo bể xi phông
Nguyên lý hoạt động: Khi quả cà phê tươi từ bể chứa được bơm vào bể xiphông
cùng với nước thì vật liệu phân thành 3 lớp: lớp thứ nhất gồm quả lép, quả khô, rác,
cành khô…nổi trên mặt nước theo nước chảy tràn qua lưới nghiêng dẫn vào bồn chứa
riêng, nước chảy tràn được hồi lưu về bể xiphông; lớp thứ hai gồm những quả cà phê
nguyên liệu chín và quả xanh lơ lửng trong nước theo ống xiphông đi vào phễu tiếp
liệu của máy xát vỏ; lớp thứ ba là cát, đá, sỏi…lắng dưới đáy bể và được lấy ra khỏi bể
xi phông theo chu kỳ.
Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của bể:
- Lượng nguyên liệu cấp vào, tỉ lệ tạp chất của nguyên liệu: nếu nguyên liệu cấp
vào bể quá nhiều sẽ gây tắc bể, các thành phần trong khối quả không có khoảng không
đủ để di chuyển nên quá trình phân tách theo khối lượng riêng bị hạn chế. Thông
thường khối quả được tách tạp chất bằng sàng trước khi đưa vào bể xi phông nhằm tăng
hiệu quả tách ở bể này.
- Lưu lượng nước cấp cho bể, áp suất tĩnh của nước: lượng nước cấp vào bể phải
luôn đảm bảo đầy miệng bể để làm tràn tạp chất nhẹ, đồng thời áp suất tĩnh của nước
phải đủ lớn để đẩy quả cà phê có khối lượng riêng xấp xỉ với nước chảy theo dòng và
thu ở vòi số 3 trước khi đi xát tươi.
2.2.3 Xát vỏ quả tươi
Mục đích, yêu cầu
Mục đích: Thành phần chủ yếu của vỏ và thịt quả cà phê là nước, glucid và protein
gây khó khăn cho quá trình làm khô nhân, ngoài ra đây còn là môi trường tốt cho vi
sinh vật hoạt động, dễ gây thối rữa. Xát vỏ quả tươi nhằm loại bỏ lớp vỏ và thịt quả khỏi
hạt cà phê, tạo điều kiện tốt cho quá trình làm khô nhân cà phê và hạn chế sự phát triển
của vi sinh vật gây thối.
Yêu cầu: Cà phê sau khi sát tươi phải giữ được nguyên hạt, tỉ lệ hạt bị dập, bị xé rách
19

vỏ thóc, vỏ quả và cà phê quả nguyên còn lẫn trong cà phê thóc ướt càng thấp càng tốt.
Phương pháp xát vỏ quả tươi
Quả cà phê chín sau khi làm sạch, phân loại được đưa vào máy xát tươi để tách
vỏ quả. Xát vỏ quả cà phê tươi thường dựa trên nguyên lý vào lực ma sát hoặc lực cắt
giữa vỏ và trục của thiết bị để làm rách lớp vỏ quả ngoài cùng.
Hiện nay, ở Việt Nam thường dùng 3 loại máy là máy xát hình trụ Gosdon, máy
xát đĩa Hamburg và máy xát liên hoàn Raoeng.
a) Máy xát kiểu Gosdon
Cấu tạo: Máy gồm một ống kim loại, bên ngoài được bọc một lớp vỏ bằng đồng
có nhiều nụ nổi và các yếm kim loại cố định bố trí đều quanh trục tạo thành các rãnh sao
cho cửa vào rãnh rộng còn cửa ra hẹp dần, khoảng cách giữa yếm và ống kim loại có
thể điều chỉnh được.
Nguyên lý hoạt động: Quả cà phê theo dòng nước được dẫn vào máy qua phễu
cấp liệu, đi vào rãnh, khi trục quay, do ma sát với nụ nổi mà vỏ quả cà phê bị xé rách,
hạt cà phê nhỏ hơn lọt qua cửa ra theo máng ra bể chứa, còn vỏ quả mềm dính vào nụ
xát được dẫn ra phía sau máy.

1. Trụ xát
2. Phễu cấp liệu
3. Yếm xát
4. Cửa thu hạt cà phê
đã xát vỏ

Hình 2.4 Cấu tạo máy xát kiểu Gosdon
b) Máy xát đĩa Hamburg
Cấu tạo: Máy gồm một hoặc nhiều đĩa xát lắp thẳng đứng, song song trên trục
nằm ngang, bề mặt đĩa có các nụ xát như máy xát trụ. Hai bên đĩa có hai tấm kim loại
gọi là má xát, khe hở giữa má xát và đĩa xát có thể điều chỉnh được.
Nguyên lý hoạt động: Quả cà phê từ phễu cấp liệu chạy dọc theo má xát, khi đĩa
quay lực ma xát giữa đĩa và má xát làm quả bị bóc vỏ. Hạt cà phê sau khi đã bóc vỏ

tiếp tục chạy dọc theo má xát ra ngoài, còn vỏ quả bám trên các nụ nổi ra ngoài theo
khe hở. Công suất của máy xát đĩa từ 0,8÷1,2 tấn quả tươi/đĩa/giờ.
1. Đĩa xát

20

2. Khe xát
3. Máng dẫn
4. Khay thu hồi
5.Nguyên liệu
6. Quả đã tách vỏ


Hình 2.5 Cấu tạo máy xát đĩa Hamburg
c) Máy xát liên hoàn Raoeng
Cấu tạo: Máy gồm một trục rỗng, trên bề mặt có nhiều đường gân nổi chia làm 3
đoạn: đoạn đầu có đường gân xoắn như vít; đoạn giữa là những gân nổi hình bình
hành; đoạn cuối gồm nhiều đường gân nối dài. Bao quanh trục có bộ phận lưới sàng
lồng máng, bên trong trục là một ống cấp nước với áp suất lớn.

1. Phễu cấp liệu
2. Lưới sàng lồng máng
3. Đoạn đầu
4. Đoạn giữa
5. Đoạn cuối

Hình 2.6 Cấu tạo máy xát liên hoàn Raoeng
Nguyên lý hoạt động: Quả cà phê từ phễu cấp liệu vào đoạn đầu của trục, nhờ
gân xoắn đẩy quả sang đoạn gân hình bình hành để xé vỏ quả, sau đó quả được đưa
sang đoạn cuối để đánh nhớt. Máy này thực hiện đồng thời 3 động tác là: bóc vỏ quả,

đánh nhớt và rửa cà phê thóc nên được gọi là máy xát liên hoàn.
Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất xát:
- Tính chất của nguyên liệu cà phê quả tươi: loại giống, độ đồng đều. Cà phê chè
khi chín thì lớp thịt quả dễ dàng tuột ra khỏi hạt hơn so với cà phê vối, chính vì vậy mà
phương pháp chế biến ướt chủ yếu được áp dụng cho cà phê chè. Sự đồng đều về độ
chín và kích thước của khối quả cũng là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến quá trình
xát vỏ quả tươi, nếu lẫn quá nhiều quả xanh thì việc xát lớp vỏ tươi sẽ trở nên khó khăn
hơn, mặt khác nếu khối quả không đồng đều sẽ gây khó khăn cho việc điều chỉnh khe
xát của thiết bị.
21


- Vận hành thiết bị. Đối với máy xát quả tươi, việc điều chỉnh khe xát là rất quan
trọng. Nếu khe xát quá lớn thì hiệu xuất xát sẽ giảm, nhiều quả không được xát và vẫn
còn giữ nguyên lớp thịt quả. Ngược lại nếu khe xát quá hẹp sẽ làm tổn thương nhân, ảnh
hưởng đến chất lượng cà phê nhân chế biến về sau.
2.2.4 Tách nhớt
Mục đích, yêu cầu
Mục đích: Cà phê sau khi xát tươi, lớp nhớt vẫn còn bám xung quanh vỏ
thóc. Đặc tính của lớp nhớt này là không tan trong nước, thành phần chủ yếu là
pectin (khoảng 5÷6% theo trọng lượng nguyên liệu tươi) vừa làm trở ngại cho
việc phơi sấy khô vừa là môi trường thuận lợi cho sự phát triển của nấm và vi
khuẩn. Vì vậy, cần phải tách bỏ lớp nhớt này.
Yêu cầu: Cà phê thóc sau khi tách nhớt có màu trắng ngà, nắm vài hạt trong
lòng bàn tay và xoa nhẹ, nếu cảm nhận được độ nhám của bề mặt vỏ thóc là được.
Phương pháp tách nhớt
Có hai phương pháp tách nhớt thường được sử dụng là phương pháp cơ học và
phương pháp sinh hoá.
a) Phương pháp cơ học: Phương pháp này dựa trên cơ sở ma sát giữa thiết bị
và nguyên liệu kết hợp với phun áp lực nước vào khối hạt. Người ta có thể dùng các

loại máy vừa xát vỏ vừa đánh tan lớp nhớt (Raoeng), hoặc dùng máy đánh nhớt riêng.
Cấu tạo: Máy đánh
1. Vít tải
nhớt được thiết kế gồm một
2. Trục quay
vít tải quay quanh một trục
3. Vỏ lưới
đứng, xung quanh có lưới
4. Cửa thu hồi cà phê
bao, ngoài lưới bao là thành
máy. Nước sạch áp suất cao
được bơm từ chính trục vít
tải hoặc từ đỉnh của máy.
Nguyên lý hoạt động:
Hạt cà phê được vít tải đưa
ngược từ dưới lên, trục
Hình 2.7 Cấu tạo bên trong máy đánh nhớt
khuấy đảo kết hợp với áp
suất nước tạo ma sát lớn trong khối cà phê làm phân tán lớp nhớt vào trong nước, chui qua
lưới rồi ra ngoài theo cửa xả. Hạt đã làm sạch ra ngoài theo cửa thu hồi ở đỉnh của thiết bị.
b) Phương pháp sinh hoá (lên men)
Phương pháp này dựa trên nguyên tắc dùng enzyme có trong nguyên liệu hoặc
được bổ sung vào làm tác nhân phân giải lớp nhớt thành các chất hoà tan trong nước.
Phương pháp thực hiện quá trình lên men: Có thể lên men ướt (yếm khí) hoặc lên
22