Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt năng suất 75 tấn cà phê nguyên liệungày

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA HÓA
*

THIẾT KẾ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN CÀ PHÊ NHÂN THEO
PHƯƠNG PHÁP ƯỚT NĂNG SUẤT 75 TẤN CÀ PHÊ
NGUYÊN LIỆU/NGÀY

SVTH: NGUYỄN HOÀI THƯƠNG

Đà Nẵng – Năm 2017


TĨM TẮT
Cà phê là một loại thức uống khơng thể thiếu trong đời sống con người và Việt
Nam là một quốc gia có tiềm năng phát triển vơ cùng lớn nên em chọn đề tài: “ Thiết
kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt”.
Đồ án bao gồm: 1 bản thuyết minh và 5 bản vẽ.
Trong đó, nội dung thuyết minh nêu rõ được các vấn đề sau: Cơ sở và các điều
kiện thuận lợi để xây dựng nhà máy, giới thiệu về tổng quan nguồn nguyên liệu đưa
vào sản xuất, các tiêu chuẩn phân loại sản phẩm, chọn và thuyết minh quy trình cơng
nghệ. Sau đó dựa vào năng suất tính được lượng nguyên liệu vào mỗi cơng đoạn, từ đó
chọn thiết bị sao cho phù hợp để đưa vào sản xuất. Cuối cùng tính tốn phân công lao
động, xây dựng tổ chức nhà máy, đưa ra các phương pháp kiểm tra chất lượng, vệ sinh
công nghiệp và chế độ an toàn lao động.
5 bản vẽ A0 bao gồm:
- Bản vẽ số 1: Sơ đồ kỹ thuật quy trình cơng nghệ: cho biết các cơng đoạn sản xuất cà
phê theo phương pháp ướt.
- Bản vẽ số 2: Bản vẽ mặt bằng phân xưởng sản xuất chính: cách bố trí và vị trí các
thiết bị trong phân xưởng sản xuất chính.

- Bản vẽ số 3: Bản vẽ mặt cắt phân xưởng sản xuất chính: thể hiện chiều cao và vị trí
các thiết bị trong phân xưởng.
- Bản vẽ số 4: Bản vẽ đường ống nước và khói lị: cách bố trí các đường ống đi vào, đi
ra thiết bị trong phân xưởng.
- Bản vẽ số 5: Bản vẽ tổng mặt bằng nhà máy: thể hiện được cách bố trí và xếp đặt
phân xưởng sản xuất và các cơng trình phụ trong nhà máy.


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA: HÓA

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: NGUYỄN HOÀI THƯƠNG

Số thẻ sinh viên: 107120170

Lớp: 12H2

Ngành: Cơng nghệ thực phẩm

Khố: Hóa

I. Tên đề tài đồ án:
THIẾT KẾ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN CÀ PHÊ NHÂN THEO PHƯƠNG PHÁP ƯỚT

NĂNG SUẤT 75 TẤN NGUYÊN LIỆU/NGÀY
II. Đề tài thuộc diện: Có kí kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện
III. Các số liệu ban đầu:
- Mặt hàng: Chế biến cà phê nhân với năng suất 75 tấn nguyên liệu/ngày.
- Nguyên liệu sản xuất: Cà phê.
- Chế biến một sản phẩm: Cà phê nhân.
- Độ ẩm nguyên liệu:
+ Độ ẩm nguyên liệu ban đầu
: W = 75 %
+ Độ ẩm nguyên liệu sau khi sấy sơ bộ
: W = 40 %
+ Độ ẩm nguyên liệu sau khi sấy kết thúc

: W = 12 %

IV. Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn:
- Lời cảm ơn
- Mục lục
- Lời mở đầu
- Chương 1: Lập luận kinh tế kỹ thuật
- Chương 2: Tổng quan (nguyên liệu, sản phẩm, chọn phương án thiết kế)
- Chương 3: Chọn và thuyết minh quy trình cơng nghệ
- Chương 4: Tính cân bằng vật chất
- Chương 5: Cân bằng nhiệt cho q trình sấy kết thúc
- Chương 6: Tính và chọn thiết bị
- Chương 7: Tính tổ chức hành chính của nhà máy
- Chương 8: Tính nhiên liệu – nước
- Chương 9: Tính xây dựng
- Chương 10: Kiểm tra sản xuất

- Chương 11: Vệ sinh cơng nghiệp và an tồn lao động
- Kết luận
- Tài liệu tham khảo
V. Các bản vẽ và đồ thị:
- Bản vẽ số 1: Sơ đồ kỹ thuật quy trình cơng nghệ
- Bản vẽ số 2: Bản vẽ mặt bằng phân xưởng sản xuất chính
- Bản vẽ số 3: Bản vẽ mặt cắt phân xưởng sản xuất chính
- Bản vẽ số 4: Bản vẽ đường ống nước và khói lị
- Bản vẽ số 5: Bản vẽ tổng mặt bằng nhà máy
VI. Họ tên người hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật
VII. Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 20/01/2017

(A0)
(A0)
(A0)
(A0)
(A0)

VIII. Ngày hồn thành đồ án: 15/05/2017
Trưởng Bộ mơn

Đà Nẵng, ngày … tháng … năm 2017
Người hướng dẫn

PGS.TS Đặng Minh Nhật
PGS.TS Đặng Minh Nhật


LỜI NÓI ĐẦU VÀ CẢM ƠN

Trước tiên em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến các thầy cô giáo trong trường
Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng nói chung và các thầy cơ giáo trong khoa Hóa, bộ mơn
cơng nghệ thực phẩm nói riêng đã tận tụy giảng dạy và truyền đạt cho em những kiến
thức, kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian qua.
Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn đến thầy giáo Đặng Minh Nhật, người đã tận
tình giúp đỡ, trực tiếp chỉ bảo và hướng dẫn cho em trong suốt quá trình làm đồ án tốt
nghiệp. Trong thời gian làm việc với thầy em không ngừng tiếp thu thêm nhiều kiến
thức bổ ích mà cịn học tập được tinh thần làm việc, tính nghiêm túc, đây là những
điều rất cần thiết cho em trong quá trình học tập và công tác sau này.
Tiếp đến em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đã động viên và giúp đỡ
em trong quá trình học tập và hoàn thành đồ án.
Cuối cùng em xin cảm ơn các thầy cô trong hội đồng bảo vệ đã dành thời gian
để đọc đồ án này. Do còn hạn chế về kiến thức và kinh nghiệm thực tế, nên không thể
tránh khỏi những sai sót trong việc hồn thành đồ án này, mong nhận được sự đóng
góp ý kiến của các thầy cơ và các bạn để tơi có thêm kinh nghiệm và trưởng thành hơn
sau này.

i


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan những nội dung trong đồ án này là do tôi thực hiện dưới sự
hướng dẫn trực tiếp của thầy Đặng Minh Nhật. Mọi sự tham khảo trong đồ án đều
được trích dẫn rõ ràng và được phép công bố. Các số liệu và kết quả trong đồ án là
trung thực và chưa từng xuất hiện trong các tài liệu khác. Mọi sự sao chép không hợp
lệ, vi phạm quy chế đào tạo, hay gian trá, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm.
Đà Nẵng, ngày…tháng…năm 2017
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Hoài Thương

ii


MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................i
LỜI CAM ĐOAN ......................................................................................................... ii
MỤC LỤC .................................................................................................................... iii
DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ .......................................................................vi
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
Chương 1: LẬP LUẬN TÍNH KINH TẾ KỸ THUẬT ..............................................3
1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................................3
1.2. Tính khả thi .........................................................................................................3
1.3. Vị trí xây dựng nhà máy.....................................................................................3
1.4. Địa điểm xây dựng ..............................................................................................4
1.5. Nguồn nguyên liệu ..............................................................................................4
1.6. Đường giao thông ................................................................................................5
1.7. Thị trường tiêu thụ sản phẩm ............................................................................5
1.8. Năng suất .............................................................................................................5
1.9. Hợp tác hóa, liên hợp hóa ..................................................................................6
1.10. Nguồn năng lượng .............................................................................................6
1.11. Nguồn nhân lực .................................................................................................6
1.12. Xử lý chất thải ...................................................................................................6
Chương 2: TỔNG QUAN VỀ CÀ PHÊ .......................................................................7
2.1. Nguồn gốc xuất sứ, quá trình phát triển và phân bố của cây cà phê .............7
2.2. Tình hình sản xuất, tiêu thụ cà phê trong nước và trên thế giới ....................7
2.3. Cơ hội và thách thức đối với cà phê Việt Nam.................................................8
2.4. Đặc điểm cây cà phê............................................................................................9
2.5. Đánh giá phẩm chất cà phê bằng cảm quan...................................................15
2.6. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng, mùi vị cà phê ...................................16

2.7. Tiêu chuẩn Việt Nam 4193:2014 .....................................................................20
Chương 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ .............23
3.1. Cơ sở lí thuyết ...................................................................................................23
3.2. Sơ đồ dây chuyền cơng nghệ ............................................................................24
3.3. Thuyết minh dây chuyền công nghệ................................................................ 25
Chương 4: CÂN BẰNG VẬT CHẤT.........................................................................33
4.1. Kế hoạch sản xuất của nhà máy ......................................................................33
iii


4.2. Cân bằng nguyên liệu cho chế biến cà phê nhân từ cà phê quả tươi ...........33
Chương 5: CÂN BẰNG NHIỆT CHO QUÁ TRÌNH SẤY KẾT THÚC ...............40
5.1. Xây dựng quá trình sấy lý thuyết ....................................................................40
5.2. Xây dựng quá trình sấy thực tế .......................................................................43
5.3. Tính trị nhiệt của nhiên liệu ............................................................................45
Chương 6: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ ...................................................................47
6.1. Hệ thống phân loại và làm sạch .......................................................................47
6.2. Máy xát tươi ......................................................................................................47
6.3. Xilô ủ, lên men ...................................................................................................48
6.4. Xilô chứa cà phê sau khi lên men ....................................................................50
6.5. Hệ thống sấy tĩnh ..............................................................................................51
6.6. Xilô sau sấy tĩnh ................................................................................................ 52
6.7. Thiết bị sấy thùng quay ....................................................................................53
6.8. Xilô chứa sau sấy thùng quay ..........................................................................72
6.9. Máy tách tạp chất .............................................................................................73
6.10. Máy xát khơ .....................................................................................................74
6.11. Máy đánh bóng................................................................................................ 75
6.12. Máy phân loại theo kích thước ......................................................................76
6.13. Máy phân loại theo trọng lượng ....................................................................77
6.14. Máy phân loại theo màu sắc ..........................................................................78

6.15. Máy phối trộn ..................................................................................................79
6.16. Xilô chứa tạm sau khi phân loại ....................................................................80
6.17. Xilô chứa cà phê trước khi đóng bao ............................................................82
6.18. Hệ thống cân đóng bao tự động .....................................................................85
6.19. Gàu tải ..............................................................................................................86
6.20. Băng tải vấu .....................................................................................................86
6.21. Hố .....................................................................................................................87
Chương 7: TỔ CHỨC HÀNH CHÍNH CỦA NHÀ MÁY .......................................90
7.1. Sơ đồ hệ thống tổ chức của nhà máy ...............................................................90
7.2. Tổ chức lao động của nhà máy ........................................................................90
Chương 8: TÍNH NHIÊN LIỆU – NƯỚC.................................................................93
8.1. Tính nhiên liệu ..................................................................................................93
8.2. Tính lượng nước cần dùng cho nhà máy ........................................................94
Chương 9: TÍNH XÂY DỰNG ...................................................................................96
9.1. Cách bố trí mặt bằng ........................................................................................96
iv


9.2. Tính xây dựng ...................................................................................................96
Chương 10: KIỂM TRA SẢN XUẤT ......................................................................103
10.1. Mục đích ........................................................................................................103
10.2. Yêu cầu việc kiểm tra sản xuất ....................................................................103
10.3. Các phương pháp kiểm tra ..........................................................................103
Chương 11: VỆ SINH CƠNG NGHIỆP VÀ AN TỒN LAO ĐỘNG .................106
11.1. Vệ sinh cơng nghiệp ......................................................................................106
11.2. An tồn lao động ...........................................................................................107
KẾT LUẬN ................................................................................................................108
TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................109

v

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ
Bảng 2. 2 Thành phần các phần của quả cà phê ............................................................13
Bảng 2. 3 Thành phần hóa học của vỏ quả ....................................................................13
Bảng 2. 4 Thành phần hóa học của lớp nhớt .................................................................14
Bảng 2. 5 Thành phần hóa học của vỏ trấu ..................................................................14
Bảng 2. 6 Thành phần hóa học của cà phê nhân ............................................................15
Bảng 2. 8 Ảnh hưởng của loại quả thu hoạch tới năng suất và chất lượng ...................20
Bảng 2. 9 Phân hạng chất lượng cà phê nhân ................................................................ 20
Bảng 2. 10 Tỷ lệ lẫn cà phê khác loại cho phép trong các hạng cà phê ........................21
Bảng 2. 11 Tỷ lệ khối lượng khuyết tật tối đa cho phép đối với từng hạng cà phê chè 21
Bảng 2. 12 Tỷ lệ khối lượng khuyết tật tối đa cho phép đối với từng hạng cà phê vối 21
Bảng 2. 13 Tỷ lệ khối lượng tối đa cho phép đối với một số khuyết tật .......................22
Bảng 2. 14 Tỷ lệ khối lượng tối thiểu trên sàng lỗ tròn quy định đối với từng hạng cà
phê .................................................................................................................................22
Bảng 4. 1 Bảng thu nhập nguyên liệu của nhà máy ......................................................33
Bảng 4. 2 Biểu đồ sản xuất của nhà máy .......................................................................33
Bảng 4. 3 Tỷ lệ hao hụt qua các công đoạn ..................................................................34
Bảng 4. 4 Tỷ lệ hao hụt và lượng nguyên liệu vào của các công đoạn .........................38
Bảng 5. 1 Thông số của khơng khí sau khi sấy .............................................................42
Bảng 5. 2 Thành phần nguyên liệu trong dầu FO .........................................................46
Bảng 6. 1 Đặc tính của xilơ lên men .............................................................................50
Bảng 6. 2 Đặc tính của xilơ sau lên men .......................................................................51
Bảng 6. 3 Đặc tính của xilơ sau sấy tĩnh .......................................................................53
Bảng 7. 1 Lực lượng lao động gián tiếp ........................................................................91
Bảng 7. 2 Lực lượng lao động trực tiếp tại dây chuyền sản xuất cà phê nhân ..............91
Bảng 7. 3 Lực lượng lao động tại các bộ phận phụ trợ .................................................92
Bảng 9. 1 Tổng kết về xây dựng ..................................................................................101
Hình 2. 1 Cà phê Arabica ................................................................................................9

Hình 2. 2 Cà phê Robusta ..............................................................................................10
Hình 2. 3 Cấu tạo quả cà phê .........................................................................................13
Hình 3. 1 Sơ đồ dây chuyền cơng nghệ .........................................................................24
Hình 5. 1 Sơ đồ hệ thống sấy.........................................................................................40
Hình 6. 1 Bể xi phông MR-1.5 ......................................................................................47
vi


Hình 6. 2 Máy xát vỏ tươi MXQ-250/2.........................................................................48
Hình 6. 3 Xilơ len men ..................................................................................................49
Hình 6. 4 Hệ thống máy sấy tĩnh ST-02 ........................................................................51
Hình 6. 5 Máy sấy thùng quay.......................................................................................55
Hình 6. 6 Máy tách tạp chất MTC-1..............................................................................73
Hình 6. 7 Máy xát khơ MX-1 ........................................................................................74
Hình 6. 8 Máy đánh bóng CPB-4B ...............................................................................75
Hình 6. 9 Máy phân loại theo kích thước KT-1 ............................................................76
Hình 6. 10 Máy phân loại theo trọng lượng CR-1 ........................................................77
Hình 6. 11 Máy phân loại theo màu sắc OPSOTEC 5.01B...........................................79
Hình 6. 12 Máy trộn vít đứng MTVĐ-200 ....................................................................79
Hình 6. 13 Hệ thống cân, đóng bao CBT-S50...............................................................85
Hình 6. 14 Gàu tải vận chuyển nguyên liệu GT-150.....................................................86
Hình 6. 15 Băng tải vấu BTC-150 .................................................................................86
Hình 7. 1 Sơ đồ hệ thống tổ chức của nhà máy .............................................................90

vii


Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt năng suất 75 tấn nguyên liệu/ngày

MỞ ĐẦU

Cách đây hàng nghìn năm, cây cà phê đã được dân du mục Ethiopi ngẫu nhiên
tìm thấy ở làng Capfa, gần thủ đô Ethiopi. Đến thế kỷ thứ 6, cây cà phê lan dần sang
các nước và châu lục khác. Nhưng không phải ngay từ đầu cà phê đã được thừa nhận
là hấp dẫn và hữu ích mặc dù cho đến ngày nay khơng ai cịn phủ nhận cơng dụng và
sự nổi tiếng của loại đồ uống này. Cà phê giúp con người tỉnh táo và minh mẫn hơn
trong mọi hoạt động và được coi như một món tráng miệng, một bữa ăn phụ của nhiều
nước trên thế giới. Ngoài ra, cà phê còn là đồ uống dùng để thưởng thức, đơi khi cịn
thể hiện đẳng cấp của con người trong xã hội.
Cà phê là cây công nghiệp lâu năm được trồng chủ yếu ở các vùng đồi núi phía
Bắc và Tây Nguyên. Diện tích cà phê tập trung nhiều nhất ở vùng Tây Nguyên, tại các
tỉnh như Đắk Lắk, Đắk Nông, Gia Lai, Kon Tum, Lâm Đồng và chủ yếu là cà phê vối.
Diện tích cà phê của vùng này chiếm tới 72% tổng diện tích cả nước và sản lượng
cũng chiếm khoảng 92% tổng sản lượng cả nước. Cà phê chè trồng với diện tích và sản
lượng rất khiêm tốn chủ yếu ở vùng núi phía Bắc, tập trung nhiều ở tỉnh Sơn La và
Điện Biên.
Từ năm 1994 - nay, cây cà phê Việt Nam đặc biệt là cà phê vối phát triển rất
nhanh và đạt kết quả trên nhiều mặt. Cà phê của Việt Nam chủ yếu được dùng để xuất
khẩu cho các tập đoàn rang xay và thương mại lớn trên thế giới với lượng xuất khẩu
chiếm hơn 90% tổng sản lượng và là nước xuất khẩu cà phê vối lớn thứ nhất trên thế
giới, đứng thứ hai thế giới về sản xuất và xuất khẩu cà phê nhân, chỉ sau Brazil.
Ngành cà phê góp phần chuyển dịch cơ cấu cây trồng trong ngành nông nghiệp
nước ta, giúp đa dạng hóa các mặt hàng trong xuất khẩu nông sản của Việt Nam.
Ngành cà phê giúp đa dạng hóa các dịch vụ kinh doanh như dịch vụ cung cấp thuốc trừ
sâu, phân bón, dịch vụ bao gói, dịch vụ cung cấp máy móc, dịch vụ tư vấn xuất
khẩu…đẩy mạnh quá trình chuyển dịch cơ cấu kinh tế, kéo theo các ngành kinh tế
khác phát triển như cơ sở nghiên cứu giống, ngành thủy lợi, ngành giao thông, ngành
chế tạo máy móc…Việc phát triển cây cà phê có tác động tích cực đến việc giải quyết
cơng ăn việc làm và cải thiện được đời sống nhân dân, giúp Việt Nam trở thành nước
có sản lượng cà phê xuất khẩu hàng đầu của thế giới.

Trong hoạt động thương mại trên thị trường thế giới, các nước chủ yếu xuất
khẩu cà phê dưới dạng cà phê nhân hay còn gọi là cà phê nguyên liệu. Ở dạng này
người xuất khẩu có thể dễ dàng hơn khi bảo quản trong quá trình vận chuyển đến tay
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoài Thương

Hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

1


Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt năng suất 75 tấn nguyên liệu/ngày

người nhập khẩu ở nước ngoài. Đồng thời tạo điều kiện tổ chức chế biến ở các nước
tiêu thụ cho ra các sản phẩm phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng.
Mặc dù sản lượng cà phê không ngừng tăng trong những năm qua chủ yếu để
xuất khẩu nhưng nguồn ngoại tệ thu về khơng cao. Tình trạng này do chúng ta chưa
chú trọng đến công tác thu hoạch, bảo quản và chế biến cà phê, chủ yếu xuất khẩu
dưới dạng nhân xô, chất lượng không ổn định nên thường bị ép giá. Xuất phát từ tình
hình thực tế và để tạo ra nhiều sản phẩm đảm bảo chất lượng thì việc xây dựng thêm
một nhà máy chế biến cà phê là một u cầu cần thiết, có như vậy thì chúng ta mới
khai thác tốt tiềm năng, thế mạnh của vùng, góp phần xây dựng đất nước giàu mạnh.
Chính vì vậy em được giao nhiêm vụ: “Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo
phương pháp ướt năng suất 75 tấn cà phê nguyên liệu/ngày”.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoài Thương

Hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

2

Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt năng suất 75 tấn nguyên liệu/ngày

Chương 1: LẬP LUẬN TÍNH KINH TẾ KỸ THUẬT

1.1. Đặt vấn đề
Nhìn lại tồn bộ cơng nghệ sản xuất cà phê nhân sống hiện nay ở nước ta thì
cơng nghệ chế biến đang là khâu chưa được chú trọng nhiều nhưng lại thiếu sự chú ý
từ tầm nhìn doanh nghiệp đến các tổ chức nghiên cứu hỗ trợ KH&CN, đặc biệt là sự
quan tâm của các tổ chức quản lý Nhà nước.
Cho đến nay, ngành cà phê vẫn chưa định hình được công nghệ chế biến cần
thiết đến từng vùng và cơ sở sản xuất, cơ sở vật chất chế biến không tương xứng với
sản lượng quả tươi sản xuất hàng năm. Các doanh nghiệp và các hộ gia đình vẫn chỉ
đầu tư mạnh vào việc mở rộng diện tích sản xuất cà phê nhưng lại chưa chú ý đúng
mức đến công nghệ chế biến. Từ đây, phát triển công nghiệp chế biến cần được coi là
nhiệm vụ quan trọng trong tiến trình cải thiện, nâng cao chất lượng sản phẩm và góp
phần để ngành cà phê Việt Nam đủ điều kiện tham gia thực hiện đầy đủ những quy
định của AFTA trong thời gian tới [12].
1.2. Tính khả thi
Việt Nam có điều kiện khí hậu, đại lý và đất đai thích hợp cho việc phát triển
cây cà phê. Việt Nam đã xây dựng, quy hoạch nhiều vùng trồng cà phê xuất khẩu cho
năng suất cao, chất lượng tốt như Tây Nguyên, Đơng Nam Bộ và một số tỉnh miền
Trung.
Bên cạnh đó, cà phê Việt Nam được các nhà rang xay trên thế giới đánh giá cao
là dễ chế biến, đặc biệt là cà phê chế biến dùng ngay.
Nhu cầu cà phê thế giới không ngừng tăng lên, đặc biệt là sự thay đổi tập quán
và thói quen tiêu dùng của người Á Đơng, trong đó phải kể đến người tiêu dùng Trung
Quốc và Nhật Bản là hai thị trường rộng lớn. Bên cạnh đó nhu cầu cà phê của Châu
Âu và Bắc Mỹ cũng không ngừng tăng lên [10].
Việc Việt Nam tham gia các Hiệp định thương mại tự do (FTA) với EU, Liên

minh Kinh tế Á - Âu, Hàn Quốc… đã giúp cà phê của Việt Nam khi xuất khẩu vào
những thị trường này được hưởng nhiều lợi thế hơn. Hiện nay với những điều kiện
trong FTA, cà phê chế biến của Việt Nam chỉ chịu thuế 0 - 5%. Điều này sẽ tạo điều
kiện cho việc xuất khẩu vào các thị trường đã ký FTA trở nên dễ dàng hơn [33].
1.3. Vị trí xây dựng nhà máy
Để đưa Việt Nam trở thành một trong những nước có lượng cà phê xuất khẩu cao nhất
thế giới thì phải có sự dung hòa giữa “ thiên thời, địa lợi, nhân hòa”, trong đó địa lợi là
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hồi Thương

Hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

3


Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt năng suất 75 tấn nguyên liệu/ngày

một trong những yếu tố quan trọng và quyết định, thúc đẩy cà phê Việt có những bước
tiến nhảy vọt.
Lâm Đồng là một trong năm tỉnh thuộc vùng Tây Nguyên, nằm trên cao nguyên
cao nhất của Tây Nguyên là Lâm Viên – Di Linh với độ cao 1500 mét so với mực
nước biển. Lâm Đồng nằm trong vùng kinh tế trọng điểm phía Nam – là khu vực năng
động, có tốc độ tăng trưởng kinh tế cao và là thị trường có nhiều tiềm năng lớn. Thổ
nhưỡng, khí hậu cũng khá thuận lợi thích hợp cho việc trồng cây cơng nghiệp dài ngày
có giá trị kinh tế cao như cà phê. Phía Đơng giáp các tỉnh Khánh Hồ và Ninh Thuận.
Phía Tây Nam giáp tỉnh Đồng Nai. Phía Đơng Nam giáp tỉnh Bình Thuận. Phía Bắc
giáp tỉnh Đắk Lắk là vùng cà phê lớn nhất nước ta. Có Quốc lộ 20, 27, 28, gần Quốc lộ
1 rất thuận lợi cho việc vận chuyển nguyên liệu và tiêu thụ sản phẩm [11].
1.4. Địa điểm xây dựng
Căn cứ vào điều kiện đã nêu trên, tôi quyết định chọn tỉnh Lâm Đồng là địa
điểm xây dựng, cụ thể là vùng Cầu Đất, xã Xuân Trường, Đà Lạt. Vùng Cầu Đất gần

quốc lộ 20 xã Xuân Trường, cách trung tâm thành phố Đà Lạt khoảng 30km về phía
Tây Bắc, chỉ cần theo quốc lộ 27 là có thể về quốc lộ 1 thuận tiện cho việc vận chuyển
lưu thông. Với độ cao hơn 1600m so với mực nước biển, thiên nhiên đã ban tặng cho
con người nơi đây điều kiện khí hậu và thổ nhưỡng lý tưởng để trồng cà phê nên cà
phê ở đây hạt to lại ngon nhất thế giới. Đặc biệt, Cầu Đất là một trong những số ít
vùng ở Việt Nam trồng được giống cà phê Arabica rất được ưa chuộng trên thị trường.
Nhờ ở độ cao 1.475m so với mặt nước biển nên dù là một xứ nhiệt đới Đà Lạt
vẫn có khí hậu mát mẻ, dễ chịu của vùng ơn đới với nhiệt độ trung bình hàng năm
17,8ºC; cao nhất là tháng 4 (19,1ºC); thấp nhất là tháng 12 (15,7ºC).
Mùa khô ở Đà Lạt bắt đầu từ tháng 12 đến tháng 3 năm sau, mùa mưa từ tháng
4 đến tháng 11. Tính chất gió mùa cũng được phản ảnh rõ rệt với ảnh hưởng chủ yếu
của hai mùa gió. Đó là gió mùa Đơng Bắc vào mùa khơ và gió mùa Tây Nam vào mùa
mưa.
Khi gió mùa Đơng Bắc từng đợt tràn về, thời tiết Đà Lạt dần dần tốt lên và khô
hanh, đây cũng là thời gian tốt nhất trong năm cho hoạt động sản xuất nông nghiệp.
Cũng trong mùa này ẩm độ khơng khí trung bình đạt đến trị số thấp nhất, khoảng 82%.
Do tín phong và nhất là gió mùa Tây Nam có khi kết hợp cả những hoạt động
của áp thấp nhiệt đới, bão ở biển Đông đã đem lại cho Đà Lạt một lượng mưa trung
bình hàng năm khá phong phú, khoảng 1.600mm [14].
1.5. Nguồn nguyên liệu
Cà phê là cây trồng chủ lực của tỉnh Lâm Đồng, chiếm tỷ trọng lớn trong tổng
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoài Thương

Hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

4


Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt năng suất 75 tấn nguyên liệu/ngày

giá trị sản xuất nơng nghiệp, kim ngạch xuất khẩu tồn tỉnh. Lâm Đồng có diện tích cà
phê đứng thứ 2 trong cả nước (hơn 150.000 ha) với tổng sản lượng gần 400.000 tấn cà
phê nhân/năm, trong đó chiếm 88% diện tích các giống cà phê vối và cà phê mít, sản
xuất tập trung ở các địa bàn huyện Đức Trọng, Lâm Hà, Di Linh, Bảo Lâm và thành
phố Bảo Lộc; 12% diện tích cịn lại trồng các giống cà phê arabica ở các địa bàn thành
phố Đà Lạt, các huyện Lạc Dương, Đam Rông, Lâm Hà...[15].
Tuy cùng nằm trên dải đất Tây nguyên nhưng cà phê Cầu Đất, Núi Min, Trạm
Hành của tỉnh Lâm Đồng lại có sự khác biệt hẳn. Đó là hương thơm quyến rũ của cà
phê Arabica vốn được thế giới ưa chuộng. Ở độ cao trên 1.500 m so với mực nước
biển, có nhiều vùng đồi dốc thoai thoải đất đỏ bazan trù phú cùng khí hậu mát mẻ,
những vùng đất này của Lâm Đồng là nơi chốn đắc địa, lý tưởng nhất cho giống
Arabica phát triển và sản sinh ra những hạt cà phê có chất lượng vào hàng ngon nhất
nhì thế giới. Đặc biệt, cà phê Cầu Đất được xem như “Bà hoàng” của các loại cà phê
nhờ hương thơm quyến rũ đặc biệt của nó [13].
Do vậy, việc chọn địa điểm đặt nhà máy tại Đà Lạt, Lâm Đồng là hoàn toàn hợp
lý đảm bảo chất lượng của nguyên liệu trước khi đưa vào sản xuất.
1.6. Đường giao thông
Nhà máy nằm ở địa điểm này rất thuận tiện cho việc giao thông.
+ Đường bộ: nhà máy nằm sát Quốc lộ 20, gần Quốc lộ 27 và dễ dàng vận
chuyển hàng về Quốc lộ 1 nên thuận lợi cho việc nhập nguyên liệu và phân phối sản
phẩm.
+ Đường thuỷ: Nhà máy đặt vị trí cách cảng Phan Rang 90km, nên có thể sử
dụng cảng này để phân phối sản phẩm trong và ngoài nước.
+ Đường sắt: Nhà máy có thể dùng xe tải vận chuyển sản phẩm về ga Tháp
Chàm- Phan Rang, đóng container tại đó để đưa sản phẩm đi khắp nơi.
1.7. Thị trường tiêu thụ sản phẩm
Mặc dù nhà máy đặt tại Lâm Đồng có nhiều đồi núi cao việc đi lại có phần khó
khăn nhưng lại có một vị trí đặc biệt thuận lợi là gần các đường quốc lộ thuận tiện cho
việc lưu thơng. Sản phẩm của nhà máy có thể cung cấp cho các nhà máy chế biến cà
phê trong tỉnh hoặc các nhà máy chế biến cà phê ở các tỉnh khác trong nước, ngồi ra

có thể xuất khẩu sản phẩm ra thị trường quốc tế.
1.8. Năng suất
Nhu cầu uống cà phê của người dân ngày càng tăng. Để đáp ứng lượng cà phê
tiêu thụ trong nước và xuất khẩu, cần phải xây dựng nhà máy chế biến cà phê đảm bảo
chất lượng đồng thời phù hợp với sản lượng cà phê của địa phương. Hơn nữa, có nhiều
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoài Thương

Hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

5


Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt năng suất 75 tấn nguyên liệu/ngày

thương gia nước ngoài xem thị trường Việt Nam là điểm đầu tư lí tưởng, đặc biệt là
đầu tư vào mặt hàng cà phê. Con đường mua bán và trao đổi hàng hóa phát triển. Do
đó, việc xây dựng nhà máy sản xuất cà phê nhân bằng phương pháp ướt là một yêu cầu
cần thiết.
1.9. Hợp tác hóa, liên hợp hóa
Việc hợp tác hóa giữa các nhà máy thiết kế với các nhà máy khác về mặt kinh
tế kỹ thuật sẽ thuận lợi cho việc đầu tư trang thiết bị, máy móc, phát triển nâng cấp, cải
tiến kỹ thuật nhà máy và liên hợp hóa sẽ tăng cường sử dụng những cơng trình giao
thơng vận tải cơng trình cung cấp điện nước, cơng trình phúc lợi tập thể, phục vụ cơng
cộng, vấn đề tiêu thụ sản phẩm và phế phẩm nhanh…sẽ có tác dụng giảm thời gian
xây dựng, giảm vốn đầu tư, hạ giá thành sản phẩm. Do xây dựng trong 1 khu cơng
nghiệp lớn của tỉnh nên nhà máy có thể hợp tác với các nhà máy khác trong cùng khu
công nghiệp như nhà máy bánh keọ, nhà máy sản xuất rượu, nhà máy cà phê khác từ
đó tận dụng các cơng trình giao thơng xây dựng sẵn và các cơng trình phúc lợi khác.
1.10. Nguồn năng lượng
Điện: Nhà máy sử dụng nguồn điện trên mạng lưới quốc gia đường dây 500 KV

đã được hạ thế xuống 220/380V. Để đảm bảo sự hoạt động của nhà máy được liên tục,
nhà máy đã chuẩn bị một máy phát điện dự phòng.
Nước: Nguồn nước sử dụng của nhà máy được lấy từ nguồn nước thành phố.
Nhiên liệu: Nhiên liệu dùng cho nhà máy bao gồm: Dầu FO dùng để phục vụ
cho sấy cà phê và xăng dùng cho xe ô tô, xe tải của nhà máy.
1.11. Nguồn nhân lực
Tại Tây Nguyên lực lượng lao động tại chỗ rất dồi dào, ngoài lượng lao động
tại các xã trong huyện cịn có cơng nhân tại các huyện lân cận. Vì vậy khơng cần lo
nơi ăn chỗ cho công nhân của nhà máy. Cán bộ quản lý, kỹ sư có thể tuyển tại các
trường đại học như: Đại Học Tây Nguyên, Đại Học Bách Khoa, Đại học Yersin…và
nhân tài trong cả nước.
1.12. Xử lý chất thải
Trong các công đoạn để sản xuất cà phê ta sử dụng nguồn nước khá nhiều. Do
vậy lượng nước thải ra môi trường khá lớn. Đối với nước thải dùng cho quá trình sản
xuất cần được xử lý và tái sử dụng, còn nước thải sinh hoạt, vệ sinh nhà máy được đưa
vào hệ thống cống rãnh trong nhà máy đến bể xử lý trước khi thải ra môi trường. Đối
với chất thải rắn được xử lý bằng phương pháp vi sinh, vỏ cà phê là nguyên liệu để sản
xuất phân hữu cơ vi sinh, rượu vang.

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoài Thương

Hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

6


Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt năng suất 75 tấn nguyên liệu/ngày

Chương 2: TỔNG QUAN VỀ CÀ PHÊ

2.1. Nguồn gốc xuất sứ, quá trình phát triển và phân bố của cây cà phê
Tên gọi “coffee” xuất phát từ tiếng Ả Rập là “Qahwah” mà thoạt đầu là một từ
ngữ trong thơ ca dùng để chỉ rượu vang hoặc là một từ khác có nguồn gốc từ làng
Kaffa. Do đạo luật hồi giáo nghiêm cấm giáo dân uống rượu nên tên gọi ấy được biến
tướng thành ra là “coffee” và thông qua tiếng gọi tương đương của Thổ Nhĩ Kỳ là
Qahweh trở thành Cáfe (Pháp), caffee (Ý), Kaffee (Đức), Koffie (Hà Lan), và coffee
(Anh) và tên Latin là coffea dùng trong phân loại giống thực vật.
Riêng tại Việt Nam, tên gọi cà phê là do sự Việt hóa trong phiên âm Cáfe của
người Pháp mà ra.
Theo một truyền thuyết đã được ghi lại vào năm 1671, những người chăn dê ở
Kaffa (thuộc Ethiopia ngày nay) phát hiện ra một số con dê trong đàn sau khi ăn một
cành cây có hoa trắng và quả màu đỏ đã chạy nhảy liên tục và phá phách trong đàn
không mệt mỏi kể cả vào ban đêm. Họ bèn đem chuyện này kể với các thầy tu tại một
tu viện gần đó.
Sau đó các thầy tu đã đi xem xét lại khu vực ăn cỏ của bầy dê và phát hiện ra
một loại cây có lá xanh thẫm và quả giống như quả anh đào. Họ uống nước ép ra từ
loại quả đó và tỉnh táo cầu nguyện chuyện trị cho đến tận đêm khuya. Như vậy có thể
xem rằng chính nhờ đàn dê này mà con người đã biết được cây cà phê.
Tỉnh Kaffa của Ethiopia chính là vùng đất khởi nguyên của cây cà phê. [3,
Tr.12].
2.2. Tình hình sản xuất, tiêu thụ cà phê trong nước và trên thế giới
2.2.1. Trong nước
Theo Hiệp hội Cà phê Ca cao Việt Nam (VIFOCA), trong niên vụ 2016/2017,
sản lượng cà phê của Việt Nam dự báo giảm trên 20% so với vụ trước, chỉ khoảng 1,3
triệu tấn. Một trong những nguyên nhân chính khiến sản lượng sụt giảm là do tác động
tiêu cực của hiện tượng El-Nino mạnh nhất trong 2 thập niên qua. Khô hạn, thiếu nước
tưới làm cho năng suất giảm mạnh, từ 30-70%, thậm chí hàng ngàn héc ta cà phê ở
Tây Nguyên đã mất trắng.
Hiện nay trong nước có 150 doanh nghiệp xuất khẩu cùng hơn 3.000 đại lý
tham gia thu mua cà phê, trong đó có 13 doanh nghiệp FDI. Tuy nhiên, chỉ có 1/3

doanh nghiệp có nhà máy chế biến cà phê nhân xuất khẩu; 90% các doanh nghiệp
trong nước và 100% doanh nghiệp FDI mua cà phê nhân thông qua thương lái và đại
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoài Thương

Hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

7


Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt năng suất 75 tấn nguyên liệu/ngày

lý thu mua để xuất khẩu, dẫn đến chất lượng cà phê xuất khẩu chưa cao, đồng thời
thiếu sự liên kết trong đàm phán về giá xuất khẩu cà phê, dẫn đến bị ép giá hoặc phá
giá xuất khẩu [33].
2.2.2. Trên thế giới
Sản lượng cà phê mùa vụ 2016/2017 tăng là nhờ tăng sản lượng cà phê Arabica.
Sản lượng cà phê Arabica 2016/2017 sẽ trở lại chiếm khoảng 60% sau 6 năm không
đạt tỷ lệ này.
Brazil, nước sản xuất cà phê Arabica lớn nhất thế giới, đạt mức kỉ lục 43,9 triệu
bao, tăng 7,8 triệu bao. Sản lượng cà phê Robusta của Brazil giảm 1,2 triệu bao, xuống
mức thấp kỉ lục trong vòng 7 năm trở lại đây.
Trung Mỹ và Mexico, chiếm 15% tổng sản lượng cà phê toàn cầu, đạt 15,9 triệu
bao, tăng 400 ngàn bao. Lượng cà phê xuất khẩu sẽ tăng 300 ngàn bao, đạt 13,3 triệu
bao.
Colombia sẽ giảm 300 ngàn bao, đạt 13,3 triệu bao; lượng xuất khẩu ( chủ yếu
đi Mỹ và Châu Âu ) giảm 100 ngàn bao, đạt 11,5 triệu bao.
Ethiopia vẫn giữ được sản lương ổn định trong 5 năm qua, duy trì ở mức 6,5
triệu bao; xuất khẩu 3,5 triệu bao, còn lại là tiêu dùng nội địa [32].
2.3. Cơ hội và thách thức đối với cà phê Việt Nam
Việc Việt Nam tham gia các Hiệp định thương mại tự do (FTA) với EU, Liên

minh Kinh tế Á - Âu, Hàn Quốc… đã giúp cà phê của Việt Nam khi xuất khẩu vào
những thị trường này được hưởng nhiều lợi thế hơn. Cụ thể, trước đây chỉ cà phê nhân
của Việt Nam xuất khẩu vào những thị trường này mới được hưởng mức thuế 0%, còn
các sản phẩm cà phê chế biến phải chịu mức thuế cao từ 15 - 20%. Hiện nay với những
điều kiện trong FTA, cà phê chế biến của Việt Nam chỉ chịu thuế 0 - 5%. Điều này sẽ
tạo điều kiện cho việc xuất khẩu vào các thị trường đã ký FTA trở nên dễ dàng, thuận
lợi hơn [33].
Vấn đề xử lý nợ xấu cũng là thách thức của ngành cà phê, đòi hỏi tập trung xử
lý những doanh nghiệp có nợ xấu. Ngay cả vấn đề thuế VAT cũng phải tiếp tục tháo
gỡ. Ngồi ra cịn 3 nhược điểm của ngành cà phê là mơ hình sản xuất với quá nhiều hộ
nhỏ, kinh doanh với quá nhiều doanh nghiệp và xuất khẩu chủ yếu là cà phê nhân. Đó
cịn là vấn đề chất lượng và an tồn vệ sinh thực phẩm. Thách thức khác là vấn đề biến
đổi khí hậu, việc nâng cao chất lượng cà phê Việt Nam, thực hiện sản xuất VietGAP,
theo chứng chỉ 4C, UTZ, R.A thân thiện môi trường, ban hành tiêu chuẩn cà phê Việt
Nam hài hòa với tiêu chuẩn quốc tế. Xây dựng thương hiệu, chỉ dẫn địa lý không chỉ
với cà phê Bn Ma Thuột (Đắk Lắk) mà cịn là cà phê Cầu Đất (Lâm Đồng)... [16].
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoài Thương

Hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

8


Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt năng suất 75 tấn nguyên liệu/ngày

2.4. Đặc điểm cây cà phê [3, Tr.15]
2.4.1. Đặc tính thực vật của cây cà phê
- Cây cà phê là tên một chi thực vật thuộc họ Thiên thảo (Rubiaceae), gồm 4
loài (coffea arabica, coffea canephora, coffea liberica, coffea stenophylla), tuy nhiên
chỉ có hai lồi cà phê có ý nghĩa kinh tế. Lồi thứ nhất có tên thơng thường trong tiếng

Việt là cà phê chè (tên khoa học: Coffea arabica), đại diện cho khoảng 61% các sản
phẩm cà phê trên thế giới. Loài thứ hai là cà phê vối (tên khoa học: Coffea canephora
hay Coffea robusta), chiếm gần 39% các sản phẩm cà phê.
- Ngồi ra cịn có Coffea liberica và Coffea excelsa (ở Việt Nam gọi là cà phê
mít) với sản lượng không đáng kể.
2.4.2. Phân loại và đặc điểm một số giống cà phê
* Cà phê chè

Hình 2. 1 Cà phê Arabica
- Tên khoa học: Coffea Arabica.
- Nguồn gốc ở cao nguyên Jimma, thuộc nước Etiopia, vùng nhiệt đới ở phía
đơng Châu Phi. Gồm các chủng như Typica Bourbon, Moka, Caturra, Catuai, Catimor.
Đây là cà phê đươc trồng lâu đời nhất và tiêu thụ nhiều nhất trên thế giới (chiếm 70%
sản lượng cà phê trên thế giới).
- Là cây có giá trị kinh tế nhất trong số các loài cây cà phê. Cà phê chè chiếm
61% các sản phẩm cà phê toàn thế giới.
- Brasil và Colombia là hai nước xuất khẩu chính loại cà phê chè.
- Trên thị trường cà phê chè được đánh giá cao hơn cà phê vối (Coffea
Canephora hay Coffea Robusta) vì có hương vị thơm ngon và chứa ít hàm lượng
caffein hơn. Các nước trồng cà phê chè có hương vị thơm ngon như: Kenya, Tazania,
Ethiopia, Colombia…thường trồng ở nơi có độ cao 800m trở lên.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoài Thương

Hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

9


Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt năng suất 75 tấn nguyên liệu/ngày

Cây thuộc dạng bụi, thân cao 3 - 4m, cành đối xứng, mềm, rủ xuống. Lá mọc
đối xứng, hình trứng dài, đầu nhọn, rìa lá quăn, xanh đậm. Quả cà phê thuộc loại quả
thịt, hình trứng, khi chín có màu đỏ tươi (chủng Caturra amarello có quả màu vàng),
chiều dài 10 - 18mm, rộng 8 - 12mm. Hạt cà phê hình trịn dẹt, có màu xanh xám,
xanh lục, xanh cốm tùy theo giống và điều kiện bảo quản, chế biến. Cây cà phê chè có
đặc tính tự thụ phấn nên có độ thuần chủng cao hơn các loại cà phê khác.
- Là dạng cây có tán lớn, màu xanh đậm, lá hình oval.
- Lượng caffein có trong cà phê nhân khoảng 1-3% tùy theo giống.
- Khi trồng khoảng 18-24 tháng thì có thể bắt đầu cho thu hoạch. Thường thì cà
phê 25 tuổi đã được coi là già, không thu hoạch được nữa, lượng mưa cần từ khoảng
trên 1000 mm /năm.
- Cà phê Arabica chín rộ vào tháng 12 và tháng 1. Ở Tây nguyên cà phê chín
sớm hơn 2 đến 3 tháng so với miền Bắc.
- Trong một quả thường có hai nhân. Một số ít quả có 3 nhân. Nhân có vỏ lụa
màu bạc bám cứng vào nhân. Ngồi vỏ lụa là vỏ trấu cứng, ngoài cùng là vỏ thịt.
- Từ 4,5 - 5,5 (tùy giống) kg quả sẽ thu được 1kg nhân cà phê sống. Cây cà phê
chè ưa nơi mát và hơi lạnh. Phạm vi thích hợp 18 - 25oC, thích hợp nhất là từ 10 20oC. Do yêu cầu như vậy nên cà phê thường trồng ở miền núi có độ cao từ 600 2500m.
* Cà phê vối

Hình 2. 2 Cà phê Robusta
- Tên khoa học: Coffea Canephora hoặc Coffea Robusta.
- Nguồn gốc ở khu vực sông Cơng gơ, miền vùng thấp xích đạo và nhiệt đới
Tây Châu Phi. Cây có một hoặc nhiều thân, thân cao khoảng 8 – 12m. Lá có hình
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoài Thương

Hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

10

Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt năng suất 75 tấn nguyên liệu/ngày

trứng hoặc hình lưỡi mát, mũi nhọn, phiến lá gợn sóng. Quả hình trịn hoặc hình trứng,
núm quả nhỏ. Trên quả có nhiều gân dọc, quả chín có màu đỏ hoặc hồng. Kích thước
nhỏ hơn hạt cà phê Arabica. Hạt có dạng hình trịn, dày, màu xanh bạc, xanh lục hoặc
xanh nâu tùy chủng loại và cách chế biến. Là loại cây không tự thụ phấn được.
- Là dạng cây gỗ hoặc cây bụi, thông thường Robusta cao từ 5 – 7m, chiều cao
của cây trưởng thành có thể lên tới 10m.
- Vỏ quả cứng và dai hơn cà phê Ababica.
- Hạt nhỏ hơn hạt cà phê Arabica. Hàm lượng caffein trong hạt cà phê Robusta
khoảng 2 - 4%, trong khi ở cà phê Arabica chỉ khoảng 1 - 2%.
- Cây cà phê vối 3 - 4 tuổi có thể bắt đầu thu hoạch. Cây cho hạt trong khoảng
từ 20 đến 30 năm.
- Cà phê vối ưa sống ở vùng nhiệt đới, độ cao thích hợp để trồng cây là dưới
1000m. Nhiệt độ ưa thích của cây khoảng 24 - 29°C, lượng mưa khoảng trên 1000mm.
Cây cà phê vối cần nhiều ánh sáng mặt trời hơn so với cây cà phê chè.
- Đặc biệt loại cà phê Robusta không ra hoa kết quả tại các mắt cũ của cành.
- Quả chín từ tháng 2 đến tháng 4 ở miền bắc, ở Tây Nguyên chín sớm hơn từ
tháng 10 đến tháng 1.
- Từ 4 - 5kg quả sẽ thu được 1kg nhân. Cà phê vối chứa hàm lượng caffein cao
hơn và có hương vị không tinh khiết bằng cà phê chè, do vậy mà được đánh giá thấp
hơn.
- Là cây quan trọng thứ hai trong các loài cà phê. Khoảng 39% các sản phẩm cà
phê được sản xuất từ loại cà phê này.
- Nước xuất khẩu cà phê vối lớn nhất thế giới là Việt Nam.
- Cà phê vối không tự thụ phấn được, điều này dẫn tới sự đa dạng ở vườn cà
phê vối trồng bằng hạt. Cà phê vối thích nơi nóng ẩm, nhiệt độ thích hợp nhất là 24 26°C.
* Cà phê mít
- Tên khoa học: Coffea Excelsa (Chari) hoặc Coffea Liberica.
- Nguồn gốc ở xứ Ubangui Chari thuộc Biển Hồ gần xa mạc Sahara, thường gọi

cà phê Chari. Cây lớn cao 6 – 15m. Quả hình trứng, núm hơi lồi và to. Khi chín có
màu đỏ sẩm. Hạt có màu xanh ngả vàng, có lớp vỏ lụa bám chặt vào hạt, khó làm tróc
ra hết. Quả chín cùng lúc với đợt hoa mới cho nên trên cùng một đốt cành có thể có
đồng thời quả chín, quả xanh nụ hoa, hoa nở và nụ quả. Đó là điều bất lợi trong thu
hoạch.
- Quả thường chín vào tháng 5 và tháng 7.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoài Thương

Hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

11


Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt năng suất 75 tấn nguyên liệu/ngày

- Hàm lượng cafein trong hạt khoảng 1,02 – 1,15 %.
- Cà phê mít ít thơm, có vị chua, chất lượng nước uống ít được ưa chuộng.
* Giá trị thương phẩm của từng loại cà phê khác nhau
* Coffea Arabica Liné (cà phê chè)
- Được ưa chuộng nhất trên thị trường vì hương vị thơm dịu. Coffea Arabica
var Mokka nổi tiếng nhất.
* Coffea Canephora Pierre (cà phê vối)
- Khơng có hương. Một số có vị trung tính có thể dùng để đấu với cà phê chè.
Một số dạng thuộc chủng Kouilou có vị chát nồng khó đấu với cà phê chè. Trên thị
trường hiện nay phổ biến hai loại cà phê Canephora Pierre phổ biến nhất là Robusta và
Kouilou, Robusta trội giá hơn Kouilou. Cà phê Robusta được tiêu thụ nhiều, đại bộ
phận dùng chế biến cà phê hòa tan, làm kẹo cà phê, cà phê hịa tan với sữa bột.
Trong đó chủng Robusta (coffea canephora var.Robusta) được trồng nhiều nhất
và phổ biến ở Tây Nguyên hiện nay.
* Coffea excelsa Chev

Hạt không đều khó chế biến, khó rang, hương vị thất thường rất tùy thuộc vào
chủng. Không dùng được để đấu với cà phê chè.
* Coffea Liberica Bull, in Hiern
Có một vị đặc biệt mà những người quen uống cà phê chè khơng thích.
2.4.3. Cấu tạo của trái cà phê như sau
Lớp vỏ quả: Là lớp vỏ ngồi, mềm có màu vàng hay đỏ. Vỏ quả cà phê chè
mềm hơn vối và mít. Trong vỏ quả có chứa alkaloid, tannin, caffeine, các lọai enzyme.
Trong vỏ quả có: 31,5 – 30,0% chất khơ.
Lớp vỏ thịt: Dưới lớp vỏ quả. Vỏ thịt cà phê chè mềm, dễ xay xát. Vỏ thịt cà
phê mít thì cứng và dày. Vỏ thịt chứa nhiều đường và pectin.
Lớp nhớt: Nằm sát nhân, khó tách ra. Thành phần chính của lớp nhớt lá pectin,
các loại đường khử và không đường, cellulose. Ngồi ra cịn có enzyme pectase phân
giải pectin trong q trình lên men. Đặc tính của lớp này là khơng hịa tan trong nước,
hút ẩm rất mạnh vì vậy trở ngại cho việc phơi sấy khô và bảo quản hạt cà phê.
Lớp vỏ trấu: Bao bọc quanh nhân, có màu trắng ngà, cứng, nhiều chất xơ. Vỏ
trấu cà phê chè mỏng, dễ đập vỡ hơn vỏ trấu của cà phê vối và mít.
Thành phần chính của vỏ trấu là cellulose, ngồi ra cịn có hemicellulose và
đường…
Lớp vỏ lụa: Bọc sát nhân, rất mỏng, mềm, có màu sắc và đặc tính khác nhau tùy
mỗi loại cà phê:
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoài Thương

Hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

12


Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt năng suất 75 tấn nguyên liệu/ngày

Vỏ lụa cà phê chè màu trắng bạc, dễ bong ra khỏi hạt trong quá trình chế biến.

Vỏ lụa cà phê vối màu nâu nhạt, vỏ lụa cà phê mít màu vàng bám sát vào nhân.
Nhân: Ở trong cùng, là phần chính của trái, mỗi trái thường có hai nhân, có khi
một hay ba nhân.
Lớp tế bào phần ngoài của nhân cứng có những tế bào nhỏ, trong đó có chứa
những chất dầu. Phía trong là những tế bào lớn và mềm hơn [3, Tr.21].
Sơ đồ cấu tạo của quả cà phê:

Hình 2. 3 Cấu tạo quả cà phê [3, Tr. 21]
2.4.4. Thành phần hóa học của quả cà phê
Bảng 2. 1 Thành phần các phần của quả cà phê [3, Tr. 23]
Thành phần

Cà phê chè (%)

Cà phê vối (%)

Vỏ quả

43 – 45

41 – 42

Lớp nhớt

20 – 23

21 – 22

Vỏ trấu

6 – 7,5

6–8

Nhân và vỏ lụa

26 – 30

26 – 29

Trong vỏ quả sau khi chín đó là chất antoxian, trong đó có vết alkaloid, tanin,
caffeine và các loại men vỏ quả có từ 21,5 - 30% chất khơ. Người ta phân tích được
các chất sau:
Bảng 2. 2 Thành phần hóa học của vỏ quả [3, Tr. 23]
Vỏ quả

Arabica

Robusta

Protein

9,2 – 11,2

9,17

1,73

2,00

13,16

27,65

Béo
Cellulose
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoài Thương

Hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

13


Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt năng suất 75 tấn nguyên liệu/ngày

Tro

3,22

3,33

Tanin

14,42

Pectin

4,07

Caffeine

0,58

0,25

Phía dưới lớp vỏ quả là lớp nhớt gồm những tế bào mềm khơng có caffeine,
tanin, có nhiều đường và pectin.
Bảng 2. 3 Thành phần hóa học của lớp nhớt (theo % chất khơ) [3, Tr. 23]
Thành phần hóa học

Cà phê chè (%)

Cà phê vối (%)

Pectin

33

38,7

Đường khử

30

45,8

Đường không khử

20

Xenlulo và tro
17
Độ pH của lớp nhớt tùy theo độ chín của quả, thường từ 5,6-5,7 có đơi khi 6,4,
trong lớp nhớt đặc biệt có men pectase phân giải pectin trong q trình lên men.
Bảng 2. 4 Thành phần hóa học của vỏ trấu [3, Tr. 24]
Thành phần hóa học

Cà phê chè (%)

Cà phê vối (%)

Hợp chất có dầu

0,35

0,35

Protein

1,46

0,22

Xenlulo

61,8

67,8

Hemixenlulo

11,6

Chất tro

0,96

Đường

27

Pantosan

0,2

3,3

Trong vỏ trấu có một ít caffeine, khoảng 0,4% do từ nhân khuếch tán ra lúc lên
men hoặc lúc phơi khô.
Cà phê nhân ở dạng thường phẩm gồm có: nước, khống, lipid, protein, gluxit.
Ngồi ra cịn có những chất khác mà ta thương gặp trong thực vật là những acid hữu
cơ chủ yếu như acid clorogenic và các alkaloid.
Ngồi ra trong nhân cà phê cịn có một lượng đáng kể vitamin, các chất bay hơi
và các cấu tử gây mùi thơm. Hiện nay người ta đã tìm ra có tới hơn 70 chất thơm hỗn
hợp lại thành mùi thơm của cà phê. Trong cà phê chủ yếu là vitamin nhóm B như B1,
B2, B6, B12 và các loại acid hữu cơ là tiền vitamin [3, Tr. 24].
• Thành phần hóa học của cà phê nhân
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Hoài Thương

Hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

14