Luận văn thạc sĩ thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt năng suất 5 tấn cà phê nguyên liệu giờ và cà phê rang xay năng suất 526 kg cà phê nhân giờ

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 5 TẤN CÀ PHÊ NGUYÊN
LIỆU/GIỜ VÀ CÀ PHÊ RANG XAY NĂNG SUẤT 526 KG CÀ
PHÊ NHÂN/GIỜ
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trường Thanh Diệp
Số thẻ SV: 107150076
Lớp: 15H2A

Đà Nẵng – Năm 2019


TÓM TẮT
Tên đề tài: “Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt năng suất 5
tấn cà phê nguyên liệu/giờ và cà phê rang xay năng suất 526 kg cà phê nhân/giờ”.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Trường Thanh Diệp
Số thẻ SV: 107150076
Lớp: 15H2A
Đồ án “Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt năng suất 5 tấn
cà phê nguyên liệu/giờ và cà phê rang xay năng suất 526 kg cà phê nhân/giờ” bao gồm
1 bản thuyết minh và 5 bản vẽ.
Bản thuyết minh bao gồm 11 chương:
- Chương 1: Lập luận kinh tế kỹ thuật
-

Chương 2: Tổng quan về nguyên liệu và sản phẩm

Chương 3: Chọn và thuyết minh quy trình cơng nghệ

-

Chương 4: Tính cân bằng vật chất
Chương 5: Cân bằng nhiệt lượng cho q trình sấy kết thúc
Chương 6: Tính và chọn thiết bị

-

Chương 7: Tổ chức hành chính của nhà máy
Chương 8: Tính xây dựng
Chương 9: Tính nước- nhiên liệu
Chương 10: Kiểm tra sản xuất và đánh giá chất lượng sản phẩm

- Chương 11: An toàn lao động - Vệ sinh xí nghiệp - Phịng chống cháy nổ
5 bản vẽ bao gồm:
- 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-khói lò
- Bản vẽ số 5: Bản vẽ tổng mặt bằng nhà máy


ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA: HĨA

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ tên sinh viên: NGUYỄN TRƯỜNG THANH DIỆP
Số thẻ sinh viên: 107150076
Lớp: 15H2A
Khoa: HĨA
Ngành: CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM
1. Tên đề tài đồ án:
Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt năng suất 5 tấn cà phê
nguyên liệu/giờ và cà phê rang xay năng suất 526 kg cà phê nhân/giờ.
2. Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện
3. Các số liệu và dữ liệu ban đầu:
- Năng suất nhà máy tính theo nguyên liệu: 5 tấn cà phê nguyên liệu/giờ.
526kg cà phê nhân/giờ.
- Độ ẩm của cà phê: Trước khi sấy sơ bộ: 55%
Trước khi sấy khô: 40%
Sau khi sấy: 12%
4. Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn:
- Mục lục
- Lời mở đầu.
- Chương 1: Lập luận kinh tế kỹ thuật
- Chương 2: Tổng quan về nguyên liệu và sản phẩm
- Chương 3: Chọn và thuyết minh quy trình cơng nghệ
- Chương 4: Tính cân bằng vật chất
- Chương 5: Cân bằng nhiệt lượng cho q trình sấy kết thúc
- Chưong 6: Tính và chọn thiết bị
- Chương 7: Tổ chức hành chính của nhà máy
- Chương 8: Tính xây dựng
- Chương 9: Tính nước-nhiên liệu
- Chương 10: Kiểm tra sản xuất và đánh giá chất lượng sản phẩm.

- Chương 11: An toàn lao động - Vệ sinh xí nghiệp - Phịng chống cháy nổ
- Kết luận
- Tài liệu tham khảo
5. Các bản vẽ:
- Bản vẽ số 1: Sơ đồ kỹ thuật quy trình cơng nghệ
(A0)
- Bản vẽ số 2: Bản vẽ mặt bằng phân xưởng sản xuất chính
(A0)


- Bản vẽ số 3: Bản vẽ mặt cắt phân xưởng sản xuất chính
(A0)
- Bản vẽ số 4: Bản vẽ đường ống nước-khói lị
(A0)
- Bản vẽ số 5: Bản vẽ tổng mặt bằng nhà máy
(A0)
6. Họ tên người hướng dẫn: PGS.TS. Đặng Minh Nhật
7. Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 27/8/2019
8. Ngày hoàn thành:09/12/2019
Đà Nẵng, ngày 09 tháng 12 năm 2019
Trưởng Bộ môn
Người hướng dẫn

PGS.TS. Đặng Minh Nhật

PGS.TS. Đặng Minh Nhật


LỜI CẢM ƠN
Đồ án tốt nghiệp gần như là sản phẩm cuối cùng đánh dấu quá trình học tập của

sinh viên tại trường, trong thời gian 3 tháng qua tôi cũng đã từng bước hồn thành đồ
án nhờ sự tích góp các kiến thức các thầy cơ đã truyền đạt, sự nổ lực học hỏi, tìm tịi
cũng như sự giúp đỡ của bạn bè. Những kiến thức này sẽ là hành trang vững chắc để
tôi bước vào đời tự tin hơn.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa Hóa nói chung và các thầy cơ
trong bộ mơn Công Nghệ Thực Phẩm trường đại học Bách Khoa Đà Nẵng đã tận tình
giảng dạy và giúp đỡ tơi trong suốt quá trình học tập tại trường.
Xin chân thành cảm ơn thầy giáo Đặng Minh Nhật đã tận tình hướng dẫn tôi,
cũng như truyền đạt những kiến thức rất bổ ích để tơi hồn thành đồ án tốt nghiệp này.
Cuối cùng kính chúc q thầy cơ ln dồi dào sức khỏe và thành cơng trong sự
nghiệp của mình.
Đà Nẵng, ngày 09 tháng 12 năm 2019
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Trường Thanh Diệp

i


CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đồ án này là sản phẩm do bản thân thực hiện với sự tìm tịi, tìm
hiểu của bản thân cũng như sự dẫn dắt của thầy hướng dẫn. Những phần sử dụng tài
liệu tham khảo đều được nêu rõ trong phần tài liệu tham khảo. Các số liệu, kết quả
được trình bày trong đồ án này đều là trung thực nếu không đúng tôi xin chịu hoàn
toàn trách nhiệm và chịu mọi kỷ luật của bộ môn và nhà trường.
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Trường Thanh Diệp

ii

MỤC LỤC

Tóm tắt
Nhiệm vụ đồ án
Lời cảm ơn ........................................................................................................................ i
Lời cam đoan liêm chính học thuật .................................................................................ii
Mục lục .......................................................................................................................... iii
Danh sách các bảng, hình vẽ .......................................................................................... xi
Lời mở đầu....................................................................................................................... 1
Chương 1 LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT .......................................................... 2
1.1 Đặt vấn đề ................................................................................................................. 2
1.2 Tính khả thi .............................................................................................................. 2
1.3 Vị trí xây dựng ......................................................................................................... 2
1.4 Địa điểm xây dựng ................................................................................................... 3
1.5 Đường giao thông..................................................................................................... 3
1.6 Vùng nguyên liệu ..................................................................................................... 3
1.7 Nguồn cung cấp năng lượng ................................................................................... 3
1.8 Nguồn nhân lực ........................................................................................................ 3
1.9 Vấn đề xử lý nước thải ............................................................................................ 4
1.10 Hợp tác hóa và thị trường tiêu thụ ...................................................................... 4
Chương 2 TỔNG QUAN ............................................................................................... 5
2.1 Tổng quan về nguyên liệu ....................................................................................... 5
2.1.1 Nguồn gốc nguyên liệu ........................................................................................... 5
2.1.2 Lịch sử phát triển cà phê ở Việt Nam ..................................................................... 5
2.1.3 Phân loại cà phê ...................................................................................................... 6
2.1.4 Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng cà phê .......................................................... 7
2.1.5 Thành phần hóa học của quả cà phê ....................................................................... 9
2.2 Tổng quan về sản phẩm ........................................................................................ 12
2.2.1 Các dạng sản phẩm cà phê.................................................................................... 12
2.2.2 Tiêu chuẩn chất lượng cà phê ............................................................................... 13

Chương 3 CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ .................. 18
3.1 Phương pháp chế biến cà phê nhân ..................................................................... 18
3.1.1 Phương pháp chế biến khô ................................................................................... 18
3.1.2 Phương pháp chế biến ướt .................................................................................... 18
iii


3.2 Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất cà phê theo phương pháp ướt . ............... 19
3.3 Thuyết minh quy trình cơng nghệ sản xuất cà phê theo phương pháp ướt ..... 20
3.3.1 Thu nhận và bảo quản nguyên liệu ....................................................................... 20
3.3.2 Phân loại ............................................................................................................... 21
3.3.3 Bóc vỏ quả, vỏ thịt................................................................................................ 21
3.3.4 Ngâm, ủ (bóc vỏ nhớt) .......................................................................................... 22
3.3.5 Rửa........................................................................................................................ 23
3.3.7 Sấy ........................................................................................................................ 23
3.3.8 Sàng tạp chất ......................................................................................................... 24
3.3.9 Bóc vỏ trấu (xát khơ) ............................................................................................ 25
3.3.10 Đánh bóng cà phê ............................................................................................... 25
3.3.11 Phân loại ............................................................................................................. 25
3.3.12 Phối trộn, bao gói ............................................................................................... 26
3.3.13 Bảo quản ............................................................................................................. 26
3.4 Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất cà phê rang xay ......................................... 27
3.5 Thuyết minh sơ đồ quy trình cơng nghệ .............................................................. 27
3.5.1 Tiếp nhận, phân loại nguyên liệu ......................................................................... 27
3.5.2 Xử lý nguyên liệu ................................................................................................. 28
3.5.3 Rang ...................................................................................................................... 28
3.5.4 Làm nguội ............................................................................................................. 29
3.5.5 Phối trộn ............................................................................................................... 29
3.5.6 Xay........................................................................................................................ 29
3.5.7 Phân loại ............................................................................................................... 29

3.5.8 Đóng gói, bảo quản............................................................................................... 30
Chương 4 TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT ............................................................... 31
4.1 Tình hình sản xuất của nhà máy .......................................................................... 31
4.1.1 Thu thập nguyên liệu của nhà máy ....................................................................... 31
4.1.2 Biểu đồ sản xuất của phân xưởng ......................................................................... 31
4.2 Cân bằng nguyên liệu cho sản xuất cà phê nhân ................................................ 31
4.2.1 Thu nhận nguyên liệu ........................................................................................... 31
4.2.2 Làm sạch và phân loại .......................................................................................... 31
4.2.3 Xát tươi ................................................................................................................. 32
4.2.4 Ngâm, ủ ................................................................................................................ 32
4.2.5 Làm ráo ................................................................................................................. 32
4.2.6 Sấy tĩnh ................................................................................................................. 32
iv


4.2.7 Sấy động ............................................................................................................... 32
4.2.8 Sàng tạp chất ......................................................................................................... 33
4.2.9 Xát cà phê khơ ...................................................................................................... 33
4.2.10 Đánh bóng cà phê ............................................................................................... 33
4.2.11 Phân loại theo kích thước ................................................................................... 33
4.2.12 Xilo chứa ............................................................................................................ 33
4.2.13 Phân loại theo trọng lượng riêng ........................................................................ 34
4.2.14 Phân loại theo màu sắc ....................................................................................... 34
4.2.15 Xilo chứa sau phân loại ...................................................................................... 35
4.2.16 Phối trộn ............................................................................................................. 35
4.2.17 Xilo chứa sau khi phối trộn ................................................................................ 36
4.2.18 Cân đóng bao ...................................................................................................... 36
4.2.19 Cà phê nhân thành phẩm .................................................................................... 36
4.3 Cân bằng nguyên liệu cho sản xuất cà phê rang xay ......................................... 38
4.3.1 Thu nhận nguyên liệu ........................................................................................... 38

4.3.2 Rang ...................................................................................................................... 38
4.3.3 Làm nguội ............................................................................................................. 38
4.3.4 Phối trộn ............................................................................................................... 38
4.3.5 Xay........................................................................................................................ 38
4.3.6 Phân loại ............................................................................................................... 38
4.3.7 Đóng gói ............................................................................................................... 39
4.3.8 Khối lượng cà phê bột thành phẩm ...................................................................... 39
Chương 5 CÂN BẰNG NHIỆT CHO QUÁ TRÌNH SẤY KẾT THÚC ................. 40
5.1 Xây dựng q trình sấy lý thuyết ......................................................................... 40
5.2 Tính tốn cho q trình sấy lý thuyết.................................................................. 43
5.2.1 Lượng khơng khí khơ tiêu hao riêng để làm bay hơi 1kg ẩm .............................. 43
5.2.2 Cân bằng nhiệt cho quá trình sấy ......................................................................... 43
5.3 Tính tốn q trình sấy thực tế ............................................................................ 44
5.3.1 Lượng nhiệt bổ sung thực tế ................................................................................. 44
5.3.2 Xác định các thông số của tác nhân sấy sau khi sấy thực .................................... 45
5.3.3 Lượng tác nhân sấy thực tế ................................................................................... 45
5.3.4 Cân bằng nhiệt cho quá trình sấy thực tế ............................................................. 45
5.4 Nhiệt lượng vào và ra của quá trình sấy thực tế ................................................ 45
5.4.1 Nhiệt lượng vào .................................................................................................... 45
5.4.2 Nhiệt lượng ra. ...................................................................................................... 46
v


5.4.3 Sai số..................................................................................................................... 46
Chương 6 TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ .................................................................... 47
A Tính chọn thiết bị cho q trình sản xuất cà phê nhân ....................................... 47
6.1 Hệ thống sấy tĩnh ................................................................................................... 47
6.1.1 Giới thiệu chung ................................................................................................... 47
6.1.2 Cấu tạo .................................................................................................................. 47
6.1.3 Đặc tính kỹ thuật .................................................................................................. 47

6.2 Thiết bị sấy thùng quay ......................................................................................... 48
6.2.1 Cấu tạo .................................................................................................................. 48
6.2.2 Nguyên tắc hoạt động ........................................................................................... 48
6.2.3 Thiết kế hệ thống sấy thùng quay ......................................................................... 48
6.3 Chọn Calorife ......................................................................................................... 50
6.4 Chọn Xyclon ........................................................................................................... 50
6.5 Tính và Chọn quạt ................................................................................................. 51
6.5.1 Trở lực của hệ thống ............................................................................................. 52
6.5.2 Chọn quạt .............................................................................................................. 60
6.6 Hệ thống phân loại................................................................................................. 61
6.6.1 Cấu tạo .................................................................................................................. 61
6.6.2 Nguyên tắc hoạt động ........................................................................................... 62
6.6.3 Thông số kỹ thuật ................................................................................................. 62
6.7 Máy xát tươi ........................................................................................................... 62
6.7.1 Cấu tạo .................................................................................................................. 62
6.7.2 Nguyên tắc hoạt động ........................................................................................... 63
6.7.3 Thông số kỹ thuật ................................................................................................. 63
6.8 Tính chọn bể lên men ............................................................................................ 63
6.8.1 Tính tốn bể lên men ............................................................................................ 63
6.8.2 Tính xilo chứa nguyên liệu sau khi lên men......................................................... 64
6.9 Tính xilo chứa nguyên liệu sau sấy tĩnh .............................................................. 65
6.10 Máy tách tạp chất ................................................................................................ 66
6.10.1 Cấu tạo ................................................................................................................ 66
6.10.2 Thông số kỹ thuật ............................................................................................... 66
6.11 Máy xát khơ (máy bóc vỏ trấu) .......................................................................... 66
6.11.1 Cấu tạo ................................................................................................................ 66
6.11.2 Thông số kỹ thuật ............................................................................................... 67
6.12 Máy đánh bóng .................................................................................................... 67
vi

6.12.1 Cấu tạo ................................................................................................................ 67
6.12.2 Nguyên tắc hoạt động ......................................................................................... 68
6.12.3 Đặc tính kỹ thuật ................................................................................................ 68
6.13 Máy phân loại theo kích thước ........................................................................... 68
6.13.1 Cấu tạo ................................................................................................................ 68
6.13.2 Nguyên lý hoạt động .......................................................................................... 68
6.13.3 Thông số kỹ thuật ............................................................................................... 68
6.14 Tính xilo chứa nguyên liệu sau khi phân loại theo kích thước........................ 69
6.14.1 Lập luận .............................................................................................................. 69
6.14.2 Tính tốn ............................................................................................................. 69
6.15 Máy phân loại theo trọng lượng ......................................................................... 70
6.15.1 Cấu tạo ................................................................................................................ 70
6.15.2 Nguyên tắc hoạt động ......................................................................................... 70
6.15.3 Thông số kỹ thuật ............................................................................................... 71
6.16 Máy phân loại theo màu sắc ............................................................................... 71
6.16.1 Cấu tạo ................................................................................................................ 71
6.16.2 Nguyên tắc hoạt động ......................................................................................... 71
6.16.3 Thông số kỹ thuật ............................................................................................... 71
6.17 Máy phối trộn ...................................................................................................... 72
6.17.1 Cấu tạo ................................................................................................................ 72
6.17.2 Nguyên tắc hoạt động ......................................................................................... 72
6.17.3 Thông số kỹ thuật: .............................................................................................. 72
6.18 Tính xilo chứa nguyên liệu sau khi phân loại theo màu sắc, và sau khi phối
trộn ................................................................................................................................ 72
6.19 Các hố chứa cà phê .............................................................................................. 73
6.19.1 Hố chứa cà phê nạp liệu ..................................................................................... 73
6.19.2 Hố chứa cà phê sau khi sấy thùng quay ............................................................. 73
6.20 Hệ thống cân đóng bao tự động.......................................................................... 73
6.21 Gầu tải .................................................................................................................. 73

6.21.1 Cấu tạo ................................................................................................................ 74
6.21.2 Thơng số kỹ thuật ............................................................................................... 74
B Tính chọn thiết bị cho dây chuyền sản xuất cà phê rang xay .............................. 75
6.22 Thiết bị rang ......................................................................................................... 75
6.22.1 Cấu tạo ................................................................................................................ 76
6.22.2 Nguyên lý hoạt động .......................................................................................... 76
vii


6.22.3 Thông số kỹ thuật ............................................................................................... 77
6.23 Làm nguội ............................................................................................................. 77
6.23.1 Cấu tạo ................................................................................................................ 77
6.23.2 Nguyên lý hoạt động .......................................................................................... 78
6.23.3 Thông số kỹ thuật ............................................................................................... 78
6.24 Thiết bị phối trộn ................................................................................................. 78
6.24.1 Cấu tạo ................................................................................................................ 78
6.24.2 Nguyên lý hoạt động .......................................................................................... 78
6.24.3 Thông số kỹ thuật ............................................................................................... 79
6.25 Máy xay ................................................................................................................ 79
6.25.1 Cấu tạo ................................................................................................................ 79
6.25.2 Nguyên tắc hoạt động ......................................................................................... 79
6.25.3 Thông số kỹ thuật ............................................................................................... 79
6.26 Sàng ....................................................................................................................... 79
6.26.1 Cấu tạo ................................................................................................................ 80
6.26.2 Nguyên lý hoạt động .......................................................................................... 80
6.26.3 thơng số kỹ thuật ................................................................................................ 80
6.27 Bao gói .................................................................................................................. 80
Chương 7 TỔ CHỨC HÀNH CHÍNH CỦA NHÀ MÁY ........................................ 82
7.1 Sơ đồ hệ thống tổ chức của nhà máy ................................................................... 82
7.2 Chức năng công việc .............................................................................................. 82

7.2.1 Giám đốc............................................................................................................... 82
7.2.2 Phó giám đốc kỹ thuật .......................................................................................... 82
7.2.3 Phó giám đốc kinh doanh ..................................................................................... 82
7.2.4 Phòng tổ chức ....................................................................................................... 82
7.2.5 Phịng hành chính ................................................................................................. 83
7.3 Tổ chức lao động của nhà máy ............................................................................. 83
7.3.1 Chế độ làm việc .................................................................................................... 83
7.3.2 Nhân lực ............................................................................................................... 83
Chương 8 TÍNH XÂY DỰNG .................................................................................... 86
8.1 Cách bố trí mặt bằng ............................................................................................. 86
8.2 Tính xây dựng ........................................................................................................ 86
8.2.1 Phân xưởng sản xuất chính ................................................................................... 86
8.2.2 Sân chứa nguyên liệu ban đầu .............................................................................. 86
8.2.3 Kho thành phẩm chứa cà phê nhân và cà phê rang xay thành phẩm .................... 87
viii


8.2.4 Nhà hành chính ..................................................................................................... 87
8.2.5 Nhà xưởng cơ khí ................................................................................................. 88
8.2.6 Kho chứa bao bì .................................................................................................... 88
8.2.7 Nhà bảo vệ ............................................................................................................ 88
8.2.8 Nhà ăn ................................................................................................................... 88
8.2.9 Nhà để xe .............................................................................................................. 88
8.2.10 Gara ôtô .............................................................................................................. 88
8.2.11 Nhà sinh hoạt vệ sinh ......................................................................................... 89
8.2.12 Kho nhiên liệu .................................................................................................... 89
8.2.13 Đài nước ............................................................................................................. 90
8.2.14 Nhà đặt bơm nước .............................................................................................. 90
8.2.15 Bãi chứa bã ......................................................................................................... 90
8.2.16 Bể xử lý nước thải .............................................................................................. 90

8.2.17 Trạm biến thế và máy biến áp ............................................................................ 90
8.2.18 Phòng hóa nghiệm .............................................................................................. 90
8.2.19 Cân ...................................................................................................................... 90
Chương 9 TÍNH NƯỚC – NHIÊN LIỆU .................................................................. 93
9.1 Tính nhiên liệu ....................................................................................................... 93
9.1.1 Lượng dầu FO dùng cho lò đốt của máy sấy thùng quay ..................................... 93
9.1.2 Lượng dầu FO cần dùng cho lò đốt sấy tĩnh ........................................................ 93
9.1.3 Lượng xăng dầu dùng cho các loại xe trong nhà máy .......................................... 93
9.1.4 Lượng dầu dùng cho máy phát điện dự phòng ..................................................... 93
9.2 Tính lượng nước cần dùng cho nhà máy ............................................................. 94
9.2.1 Nước dùng cho sản xuất ....................................................................................... 94
9.2.2 Lượng nước dùng cho sinh hoạt ........................................................................... 94
9.2.3 Nước dùng để tưới cây xanh................................................................................. 95
9.2.4 Nước sử dụng vệ sinh thiết bị ............................................................................... 95
9.2.5 Nước dùng để rửa xe ............................................................................................ 95
9.2.6 Nước dùng chữa cháy ........................................................................................... 95
9.2.7 Tổng lượng nước dùng cho nhà máy trong ngày ................................................. 95
9.2.8 Đài nước sử dụng cho nhà máy ............................................................................ 95
9.2.9 Chọn bơm dùng để bơm nước .............................................................................. 95
Chương 10 KIỂM TRA SẢN XUẤT VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN
PHẨM ........................................................................................................................... 97
10.1 Mục đích ............................................................................................................... 97
10.2 Yêu cầu việc kiểm tra sản xuất ........................................................................... 97
ix


10.3 Các phương pháp kiểm tra ................................................................................. 97
10.3.1 Đánh giá phẩm chất cà phê bằng phương pháp cảm quan ................................. 97
10.3.2 Phương pháp phân tích kiểm nghiệm ................................................................. 97
10.3.3 Phương pháp phân tích lý học ............................................................................ 98

10.3.4 Phương pháp phân tích hóa học ......................................................................... 99
10.4 Các phương pháp kiểm tra trong sản xuất cà phê rang xay ........................... 99
10.4.1 Xác định độ mịn cà phê bột ................................................................................ 99
10.4.2 Xác định độ ẩm cà phê bột – xác định hao hụt của khối lượng ở 103oC ......... 100
10.4.3 Xác định hàm lượng cafein bằng sắc ký lỏng hiệu năng cao (hplc)................. 101
Chương 11 AN TỒN LAO ĐỘNG – VỆ SINH XÍ NGHIỆP – PHỊNG CHỐNG
CHÁY NỔ .................................................................................................................. 102
11.1 An tồn lao động ................................................................................................ 102
11.2 Các nguyên nhân gây ra tai nạn ....................................................................... 102
11.3 Một vài biện pháp hạn chế tai nạn lao động ................................................... 102
11.4 Những yêu cầu về an toàn lao động ................................................................. 102
11.5 Vệ sinh xí nghiệp ................................................................................................ 103
11.5.1 Vệ sinh cá nhân ................................................................................................ 103
11.5.2 Vệ sinh thiết bị .................................................................................................. 104
11.5.3 Xử lý phế liệu ................................................................................................... 104
11.5.4 Phòng cháy chữa cháy ...................................................................................... 104
KẾT LUẬN ................................................................................................................ 105
TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................... 106

x


DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ

BẢNG 2.1 Tỷ lệ các thành phần của quả cà phê ........................................................... 10
BẢNG 2.2 Thành phần hóa học của vỏ quả .................................................................. 10
BẢNG 2.3 Thành phần hóa học của thịt quả ................................................................ 10
BẢNG 2.4 Thành phần hóa học của vỏ trấu ................................................................. 11
BẢNG 2.5 Thành phần hóa học của nhân cà phê sách ................................................ 11
BẢNG 2.6 Phân hạng chất lượng cà phê nhân .............................................................. 13

BẢNG 2.7 Tỉ lệ lẫn cà phê khác loại cho phép trong các hạng cà phê ........................ 13
BẢNG 2.8 Tỷ lệ khối lượng khuyết tật tối đa cho phép đối với từng loại hàng cà phê
chè .................................................................................................................................. 14
BẢNG 2.9 Tỷ lệ khối lượng khuyết tật tối đa cho phép đối với từng hạng cà phê vối 14
BẢNG 2.10 Tỷ lệ khối tượng đối với từng hạng cà phê trên sàng lỗ tròn .................... 15
BẢNG 2.11 Yêu cầu cảm quan của cà phê rang ........................................................... 15
BẢNG 2.12 Yêu cầu lý – hóa của cà phê rang .............................................................. 15
BẢNG 2.13 Yêu cầu cảm quan của cà phê rang xay .................................................... 16
BẢNG 2.14 Yêu cầu lý-hóa của cà phê rang xay ......................................................... 16
BẢNG 3.1 Tiêu chuẩn cà phê tươi ................................................................................ 20
BẢNG 3.2 Giai đoạn nhiệt độ sấy thủ công .................................................................. 24
BẢNG 3.3 Giai đoạn nhiệt độ sấy thùng quay .............................................................. 24
BẢNG 4.1 Bảng thu nhập nguyên liệu của nhà máy .................................................... 31
BẢNG 4.2 Kế hoạch sản xuất cà phê trong năm........................................................... 31
BẢNG 4.3 Nguyên liệu và hao hụt qua từng công đoạn trong sản xuất cà phê nhân ... 36
BẢNG 4.4 Nguyên liệu và hao hụt qua từng công đoạn trong sản xuất cà phê rang
xay ................................................................................................................................. 39
BẢNG 5.1 Các thông số trạng thái của khơng khí ........................................................ 41
BẢNG 5.2 Thơng số của khơng khí qua Calorife trước khi vào máy sấy .................... 42
BẢNG 5.3 Thơng số của khơng khí sau khi sấy ........................................................... 43
BẢNG 6.1 Bảng tổng kết thơng số q trình sấy thùng quay ....................................... 51
BẢNG 6.2 Đặc tính kỹ thuật của bể xi phơng MR-1.5 ................................................. 62
BẢNG 6.3 Đặc tính kỹ thuật của máy HTXT ............................................................... 63

xi


BẢNG 6.4 Đặc tính kỹ thuật của máy CPF-1 ............................................................... 66
BẢNG 6.5 Đặc tính kỹ thuật của máy MX-1 ................................................................ 67
BẢNG 6.6 Đặc tính kỹ thuật của máy đánh bóng ......................................................... 68

BẢNG 6.7 Đặc tính kỹ thuật của máy phân loại theo kích thước ................................. 69
BẢNG 6.8 Đặc tính kỹ thuật của máy phân loại theo trọng lượng ............................... 71
BẢNG 6.9 Đặc tính kỹ thuật của máy phân loại theo màu sắc ..................................... 71
BẢNG 6.10 Đặc tính kỹ thuật của máy phối trộn ......................................................... 72
BẢNG 6.11 Đặc tính kỹ thuật của gầu tải ..................................................................... 74
BẢNG 6.12 Bảng tổng kết thiết bị ................................................................................ 74
BẢNG 6.13 Đặc tính kỹ thuật máy rang ....................................................................... 77
BẢNG 6.14 Đặc tính kỹ thuật của băng tải ................................................................... 78
BẢNG 6.15 Đặc tính kỹ thuật máy phối trộn................................................................ 79
BẢNG 6.16 Đặc tính kỹ thuật máy xay MXR-500 ....................................................... 79
BẢNG 6.17 Đặc tính kỹ thuật máy sàng ZYD-1200-3S ............................................... 80
BẢNG 6.18 Các thiết bị chính trong q trình sản xuất cà phê rang xay ..................... 81
BẢNG 7.1 Lực lượng lao động gián tiếp ...................................................................... 83
BẢNG 7.2 Lực lượng lao động tại dây chuyền sản xuất cà phê nhân .......................... 84
BẢNG 7.3 Lực lượng lao động tại dây chuyền sản xuất cà phê rang xay .................... 84
BẢNG 8.1 Bảng tổng kết các cơng trình xây ................................................................ 91
...........................................................................................................................................
HÌNH 2.1 Quả và hoa của cà phê Arabica .................................................................... 6
HÌNH 2.2 Cà phê Robusta ............................................................................................... 6
HÌNH 2.3 Cà phê Chari ................................................................................................... 7
HÌNH 2.4 Nhân cà phê .................................................................................................... 9
HÌNH 6.1 Hệ thống máy sấy tĩnh .................................................................................. 47
HÌNH 6.2 Bể xiphong MR -15 ...................................................................................... 61
HÌNH 6.3 Máy xát tươi HTXT-3 .................................................................................. 61
HINH 6.4 Máy tách tạp chất.......................................................................................... 62
HÌNH 6.5 Máy xát khơ MX-1 ....................................................................................... 66
HÌNH 6.6 Máy đánh bóng CPB-4A .............................................................................. 67
HÌNH 6.7 Máy phân loại theo kích thước ..................................................................... 68
HÌNH 6.8 Máy phân loại theo lượng. ............................................................................ 70
HINH 6.9 Máy phân loại màu OPSOTEC 5.01B.......................................................... 71

HINH 6.10 Máy phối trộn MT-30 ................................................................................. 72
HÌNH 6.11 Gàu tải......................................................................................................... 74
HÌNH 6.12 Máy rang cà phê ........................................................................................ 76
xii


HÌNH 6.13 Băng tải ....................................................................................................... 78
HÌNH 6.14 Máy phối trộn ............................................................................................. 78
HÌNH 6.15 Máy xay cà phê MXR-500 ......................................................................... 79
HÌNH 6.16 Cấu tạo máy sàng lắc .................................................................................. 80
HÌNH 6.17 Máy bao gói ................................................................................................ 81

xiii


Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt và cà phê rang xay

LỜI MỞ ĐẦU

Người ta tin rằng tỉnh Kaffa của Ethiopia (một đất nước ở phía đơng châu Phi)
chính là vùng đất khởi ngun của cây cà phê. Từ thế kỷ thứ 9 người ta đã nói đến loại
cây này ở đây. Nhưng mãi đến thế kỷ thứ 15 người ta mới biết rang hạt cà phê lên và
sử dụng nó như một thức uống. Và sau đó cà phê trở thành thức uống phổ biến cho
nhiều quốc gia và tầng lớp khác nhau, với nhiều loại rất đa dạng, được sản xuất theo
các phương pháp khác nhau.
Tại Việt Nam, vào năm 1888, đồn điền cà phê đầu tiên được trồng. Năm 2000,
Việt Nam vượt lên các nước sản xuất cà phê lớn trên thế giới để trở thành nước có sản
lượng cà phê đứng thứ 2 sau Brazil. Không chỉ vậy cà phê cịn là một trong số các loại
cây cơng nghiệp quan trọng tại Việt Nam bên cạnh cao su, hồ tiêu,.... Mỹ, Đức, Bỉ,
Trung Quốc, Nga,... là các thị trường nhập khẩu cà phê hàng đầu của chúng ta. Điều

này đòi hỏi chúng ta phải nâng cao rất nhiều về chất lượng cà phê để đáp ứng các yêu
cầu ngày càng cao của các thị trường nhập khẩu.
Mặc dù có vị thế cao về sản lượng nhưng giá cà phê Việt Nam lại tương đối thấp
so với các nước khác có thể do chất lượng và hương vị cà phê chưa cao. Hoạt động sản
xuất cà phê ở nước ta đa phần thực hiện theo quy mơ gia đình, cơ sở tư nhân với năng
suất thấp, cơ sở máy móc sản xuất cịn khá thơ sơ ít cơ sở hiện đại, theo mơ hình này
chủ yếu là sản xuất theo phương pháp khơ. Ngồi ra cà phê cũng có thể sản xuất theo
phương pháp ướt. Theo nghiên cứu thì phương pháp sản xuất cà phê sẽ tạo ra hương vị
khác nhau, và thường thì chế biến khơ cho thể chất mạnh hơn, nhưng hương và vị
không bằng chế biến ướt. Nhưng chế biến ướt vẫn chưa được áp dụng phổ biến tại
Việt Nam so với phương pháp khơ, có lẽ do phương pháp này tương đối phức tạp, và
chi phí đầu tư sản xuất khá cao. Thực chất đổi lại là cà phê chế biến ướt sẽ có giá
thành cao hơn so với cà phê chế biến khô. Hơn nữa, cà phê nhân sau đó có thể đưa đi
sản xuất cà phê rang xay ngay và đây cũng là một sản phẩm nguyên chất rất được ưa
chuộng và dễ dàng tiêu thụ ở thị trường trong nước cũng như nước ngồi.
Vì những lý do trên, để cải thiện hương vị, phẩm chất và giá thành của cà phê
Việt Nam, xứng đáng với vị trí về sản lượng của cà phê Việt Nam trên trường quốc tế,
giúp cho người trồng cà phê cũng như các doanh nghiệp sản xuất cà phê nhận lại
những gì xứng đáng hơn, em được giao nhiệm vụ: “Thiết kế nhà máy chế biến cà
phê nhân theo phương pháp ướt năng suất 5 tấn cà phê nguyên liệu/giờ và cà phê
rang xay năng suất 526 kg cà phê nhân/giờ”.
SVTH: Nguyễn Trường Thanh Diệp

GVHD: Đặng Minh Nhật

1


Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt và cà phê rang xay

Chương 1: LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT

1.1. Đặt vấn đề
Việt Nam tuy là nước xuất khẩu cà phê đứng thứ hai trên thế giới nhưng giá cà
phê vẫn chưa cao. Và phải cạnh tranh rất nhiều về chất lượng với các nước xuất khẩu
cà phê khác trên thế giới. Vì vậy, để đứng vững trên thị trường việc cân nhắc để lựa
chọn công nghệ, trang thiết bị và địa điểm xây dựng cho phù hợp là hết sức quan
trọng.
1.2. Tính khả thi
Việt Nam có điều kiện khí hậu, địa lý và đất đai rất phù hợp cho sự sinh trưởng
và phát triển của cây cà phê, đặc biệt là vùng Tây Nguyên, Đông Nam Bộ và các tỉnh
miền Trung, ở các vùng này cây cà phê cho sản lượng rất cao. Vì vậy vị thế hiện nay
của Việt Nam về xuất khẩu cà phê là khơng có gì lạ. Và chúng ta vẫn phải tiếp tục giữ
vững cũng như nâng cao vị thế ấy trên trường quốc tế.
Không những vậy, ngày nay cà phê là một trong những thức uống phổ biến nhất
trên thế giới, được rất nhiều lứa tuổi ưu chuộng, đặc biệt là giới trẻ. Khối lượng tiêu
thụ cà phê trên thế giới cũng như tại Việt Nam rất cao và ngày càng tăng. Bên cạnh đó,
cuộc sống ngày càng phát triển, nhu cầu về chất lượng các sản phẩm thực phẩm ngày
càng cao, đặc biệt là cà phê. Vì vậy, đòi hỏi các sản phẩm cà phê phải đa dạng và có
chất lượng cao. Điều đó đồng nghĩa với việc phải thay đổi và đầu tư hơn trong lĩnh
vực sản xuất cà phê.
Ngoài ra, thị trường nhập khẩu cà phê của Việt Nam ngày càng mở rộng, cà phê
Việt đã được xuất sang 71 quốc gia và vùng lãnh thổ, trong đó các nước nhập khẩu lớn
như: Đức, Mỹ, Bỉ, Ba Lan, Hàn Quốc, Nhật Bản, Anh, Nga, Pháp.
Vì vậy việc xây dựng nhà máy sản xuất cà phê ướt và cà phê rang xay là hết sức
khả thi.
1.3. Vị trí xây dựng
Hầu hết các tỉnh Tây Nguyên đều trồng cà phê với diện tích và sản lượng khá lớn
trong số đó Gia Lai cũng khơng ngoại lệ, đây là một điều kiện thuận lợi để cung cấp
nguồn nguyên liệu cho nhà máy đồng thời giảm chi phí vận chuyển, đảm bảo được

chất lượng nguyên liệu trước khi đưa vào sản xuất.
Mặt khác với vị trí địa lý thuận lợi cho việc giao thương kinh tế: Phía Đơng giáp
các tỉnh Quảng Ngãi, Bình Định, Phú n; phía Nam giáp tỉnh Đắk Lắk; phía Tây giáp
Campuchia; Phía Bắc giáp tỉnh Kontum tạo điều kiện cho việc vận chuyển và tiêu thụ
sản phẩm.
SVTH: Nguyễn Trường Thanh Diệp

GVHD: Đặng Minh Nhật

2


Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt và cà phê rang xay

1.4. Địa điểm xây dựng
Dựa vào những điều kiện trên tôi quyết định chọn Gia Lai là địa điểm xây dựng
nhà máy, cụ thể là khu công nghiệp Tra Đà, thành phố Pleiku tỉnh Gia Lai.
Gia Lai thuộc vùng khí hậu cao nguyên nhiệt đới gió mùa, có lượng mưa lớn, rất
ít bão và khơng có sương muối. Khí hậu ở đây được chia làm 2 mùa rõ rệt là mùa mưa
và mùa khơ. Trong đó, mùa mưa thường bắt đầu từ tháng 5 và kết thúc vào tháng 10.
Mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau [1].
- Nhiệt độ trung bình năm là 22 – 250C.
- Hướng gió chính trong năm: Đông Bắc.
1.5. Đường giao thông
Nhà máy nằm ở vị trí giao thơng thuận lợi:
- Đường bộ: Giao thơng với 3 trục quốc lộ: Quốc lộ 25 nối tỉnh Gia Lai với các
tỉnh Phú Yên và Duyên Hải Nam Trung Bộ, quốc lộ 24 nối Gia Lai với các tỉnh Quảng
Nam, Đà Nẵng, Tây Nguyên với thành phố Hồ Chí Minh, Đông Nam Bộ, Đồng Bằng
sông Cửu Long, quốc lộ 19 nối tỉnh Gia Lai với cảng Quy Nhơn và Campuchia.
- Đường thủy: Gần cảng Nha Trang là một điều kiện thuận lợi cho việc xuất khẩu

sản phẩm cà phê đi đến các thị trường nhập khẩu.
- Đường sắt: Ga gần nhà máy nhất là ga Nha Trang nên nhà máy có thể tận dụng
điều kiện này để vận chuyển sản phẩm đến rất nhiều nơi bằng đường sắt mà không gặp
quá nhiều trở ngại.
1.6. Vùng nguyên liệu
Trong năm 2018, diện tích trồng cây cà phê tồn tỉnh chiếm hơn 93.000 hec-ta
với sản lượng đạt 209000 tấn/năm. Quanh khu công nghiệp Tra Đà có nhiều cơng ty
trồng cà phê trực thuộc tổng công ty cà phê Việt Nam: Công ty cà phê Iasao I, Iasao II,
706, Chư pả, ... thuộc huyện Iagrai, ngồi ra cịn có các huyện Chư Sê, Đăkđoa [2].
1.7. Nguồn cung cấp năng lượng
+ Điện: Nhà máy sử dụng lưới điện quốc gia đưa về khu công nghiệp, ngồi ra nhà
máy cịn có máy phát điện dự phòng để đảm bảo sự hoạt động liên tục của nhà máy.
+ Nước: Nguồn cung cấp lấy từ nhà máy nước của thành phố Pleiku. Trong nhà máy
có xây bể nước ngầm để tránh hiện tượng thiếu hụt nước cho sản xuất vào mùa khô, đảm
bảo sự hoạt động liên tục của nhà máy.
+ Nhiên liệu: Nhiên liệu dùng cho nhà máy bao gồm có dầu dùng cho lị đốt và
xăng dùng cho xe của nhà máy.
1.8. Nguồn nhân lực
+ Nguồn nhân lực hết sức quan trọng, quyết định tính sống còn của nhà máy.

SVTH: Nguyễn Trường Thanh Diệp

GVHD: Đặng Minh Nhật

3


Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt và cà phê rang xay

+ Đội ngũ cán bộ kỹ sư có thể tiếp nhận từ các trường đại học, cao đẳng tại miền

trung như trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng, …
+ Cơng nhân thì tuyển chọn lao động tại địa phương, cũng như các tỉnh thành
khác trên cả nước.
1.9. Vấn đề xử lý nước thải
Trong các công đoạn để sản xuất cà phê ướt 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.
1.10. Hợp tác hóa và thị trường tiêu thụ
- Việc hợp tác hóa giữa nhà máy với các nhà máy khác trong tỉnh là rất cần thiết,
tạo điều kiện thuận lợi cho việc đầu tư trang thiết bị, máy móc, cải tiến kỹ thuật của
nhà máy đồng thời sự hợp tác này sẽ tạo điều kiện cho việc sử dụng chung các cơng
trình cung cấp điện, nước, cơng trình giao thơng vận tải, các cơng trình cơng cộng, ...
Giúp giảm thời gian xây dựng, chi phí đầu tư dẫn đến giảm giá thành sản phẩm, nâng
cao hiệu quả kinh tế.
- Cà phê nhân sản xuất ra một phần cung ứng cho các tỉnh trong khu vực Tây
Nguyên và các tỉnh thành khác trong cả nước, còn phần lớn là xuất khẩu. Theo thống
kê, mặt hàng cà phê tại tỉnh Gia Lai được xuất khẩu đến hơn 40 quốc gia và vùng lãnh
thổ với kim ngạch xuất khẩu hàng năm đạt hàng trăm triệu USD, trong đó có các thị
trường khó tính như Mỹ, các nước EU, Nhật, Hàn Quốc,… [2].

SVTH: Nguyễn Trường Thanh Diệp

GVHD: Đặng Minh Nhật

4

Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt và cà phê rang xay

Chương 2: TỔNG QUAN

2.1. Tổng quan về nguyên liệu
2.1.1. Nguồn gốc nguyên liệu
Cây cà phê chè đầu tiên mọc hoang dại ở cao ngun Etiơpia (châu Phi). Sau đó
được đạo qn xâm lược Etiôpia đưa sang A-rập từ thế kỷ 13 – 14. Năm 1575 được
đem sang trồng ở Yêmen (thuộc A-rập). Thế kỷ 17 được đưa sang Ấn Độ, năm 1658
sang Xrilanca, và từ đó sang đảo Java ( Indonexia ). Sau đó chỉ trong vịng nửa thế kỷ
cà phê đã xuất hiện vòng quanh thế giới (Bắc Mỹ, Braxin).
2.1.2. Lịch sử phát triển cà phê ở Việt Nam
Lần đầu tiên cà phê được đưa vào Việt Nam vào năm 1875, giống Arabica được
người Pháp mang từ đảo Bourton sang trồng ở phía Bắc sau đó lan ra các tỉnh miền
Trung như Quảng Trị, Quảng Bình, … Sau thu hoạch 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 chúng canh tác
theo phương thức du canh du cư nên năng suất thấp, giảm từ 400 – 500 kg/hec-ta trong
những năm đầu xuống còn 100 – 150 kg/hec-ta khi càng 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.
Charichia) vào năm 1908 để thay thế, 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). Thời điểm
lớn nhất (1946 – 1966) đạt 13.000 hec-ta. Năm 1925, lần đầu tiên được trồng ở Tây
Nguyên, sau giải phóng diện tích cà phê cả nước khoảng 20.000 hec-ta, đến năm 1980
diện tích đạt 23.000 hec-ta, xuất khẩu trên 6000 tấn.
Nếu so với năm 1980, diện tích cà phê của Việt Nam năm 2000 đã tăng gấp 23
lần và sản lượng tăng gắp 83 lần. Mức sản lượng và diện tích vượt xa mọi kế hoạch
trước đó và suy đốn 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 với hai

tỉnh có diện tích canh tác lớn nhất là ĐăkLăc và Gia Lai, mang lại việc làm ổn định,
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, … [3].

SVTH: Nguyễn Trường Thanh Diệp

GVHD: Đặng Minh Nhật

5


Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt và cà phê rang xay

2.1.3. Phân loại cà phê
Các loại cà phê đều thuộc giống cà phê, gồm hơn 50 loại khác nhau, chỉ có
khoảng 10 loại đáng chú ý về giá trị trồng trọt. Có 3 giống cà phê được trồng chủ yếu
trên thế giới cũng như tại Việt Nam:
- Giống Arabica
- Giống Robusta
- Giống Chari.
a. Cà phê Arabica (cà phê chè)

Hình 2.1 Quả và hoa của cà phê Arabica [4]
Tên khoa học là Coffee Arabica, thường được gọi là cà phê chè, đại diện cho
khoảng 61% các sản phẩm cà phê trên thế giới.
Đặc tính: Là loại cà phê được trồng và tiêu thụ nhiều nhất thế giới, chiếm 9/10
tổng sản lượng cà phê. Cây cao 3-5m, có khi 7-10m, độc thân hoặc nhiều thân, vỏ mốc
trắng, gỗ vàng ngà, hoa mọc thành từng chùm gồm 5 cánh màu trắng, thời gian ra hoa
ở nước ta từ tháng 2 đến tháng 4. Quả thường có hình trứng hay hình trịn, khi chín có
màu đỏ tươi, kích thước quả: dài 17-18 mm, đường kính tiết diện 10-15 mm, 500-700

quả/kg, thời gian từ lúc có quả đến lúc chín 6-7 tháng, thời vụ thu hoạch từ tháng 9 đến
tháng 2. Hàm lượng cafein 1,3%, năng suất 400-500 kg cà phê nhân/hec-ta. Tỉ lệ thành
phẩm (cà phê nhân) so với nguyên liệu (cà phê tươi) là 14-20 %.
Cà phê chè là cà phê được ưa chuộng nhất do hương thơm và mùi vị tốt.
b. Cà phê Robusta (cà phê vối)

Hình 2.2 Cà phê Robusta [5]
SVTH: Nguyễn Trường Thanh Diệp

GVHD: Đặng Minh Nhật

6


Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt và cà phê rang xay

Tên khoa học là Coffea Canephora hay Coffea Rrobusta, thường được gọi là cà
phê vối, chiếm gần 39% các sản phẩm cà phê. Có nguồn gốc từ khu vực sơng Conggơ
và miền núi thấp xích đạo và nhiệt đới Tây Phi.
Đặc tính: Cây cao từ 3-8 m, vỏ cây mốc trắng, gỗ vàng hoặc trắng ngà, hoa màu
trắng mọc thành cụm có 5-7 cánh, mùa hoa từ tháng 4 đến tháng 6. Quả hình trịn hoặc
hình trứng, khi chín có màu đỏ hoặc màu hồng, trên quả thường có gân dọc, vỏ quả
mỏng so với cà phê chè, thời gian từ khi có quả đến khi quả chín 10-12 tháng, thời vụ
thu hoạch từ tháng 1 đến tháng 4, khoảng 600-900 hạt/100g, hàm lượng cafein 2-3%
đây là loại cà phê chứa nhiều ca phê in nhất. Năng suất 500-600 kg cà phê nhân/ hec-ta,
ít hương thơm.
c. Cà phê Chari (cà phê mít)

Hình 2.3 Cà phê Chari [6]
Tên khoa học là Coffea chari hay Coffea excelsa, ở Việt Nam thường được gọi là

cà phê mít. Có nguồn gốc ở xứ Ubangui Chari thuộc Biển Hồ gần xa mạc Sahara, du
nhập vào Việt Nam năm 1905.
Đặc tính: Cây lớn cao 6 – 15 m, lá to hình trứng hoặc hình lưỡi mác, gân lá nổi
lên ở mặt dưới, cành lớn tán rộng. Quả hình bầu dục, núm to và lồi, tùy điều kiện khí
hậu vùng đất quả sẽ chín sớm hơn hoặc cùng lúc với thời điểm cây ra hoa, cà phê mít
có đặc điểm ra hoa tại vị trí cũ vào vụ kế tiếp nên vào vụ thu hoạch (tháng 5 – tháng 7)
trên tại một đốt cành có thể có cùng lúc quả xanh, quả chín, nụ, hoa. Đây là yếu tố bất
lợi cho thu hoạch và giảm năng suất. Khối lượng 500-700 quả/kg. Hàm lượng cafein
1-1,2%, năng suất 500-600kg cà phê nhân/ hec-ta.
2.1.4. Các yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng cà phê
a. Ảnh hưởng của loại đất trồng cà phê
- Khí hậu: Cà phê là cây nhiệt đới nên đòi hỏi nhiệt độ, ánh sáng, lượng mưa khá
cao và tùy từng chủng: Cà phê chè ưa mát, nhiệt độ tối ưu 20 – 220C, ánh sáng tán xạ
nên thường được trồng ở miền núi cao 600–2500 m, lượng mưa cần 1300–1900
mm. Cà phê vối ưa nóng ẩm, nhiệt độ 24–260C, thích ánh sáng trực xạ yếu, thường
SVTH: Nguyễn Trường Thanh Diệp

GVHD: Đặng Minh Nhật

7


Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt và cà phê rang xay

được trồng ở các Cao Nguyên thấp và Bình Nguyên. Lượng mưu cần từ 1300–2500
mm.
- Độ ẩm: Cần độ ẩm cao, trên 70%, đặc biệt vào giai đoạn cây nở hoa.
- Đất đai: Cà phê có rễ cọc ăn sâu vào đất nên đất trồng cà phê phải có tầng sâu
70 cm trở lên, thống khí, tiêu nước tốt. Chất lượng đất quyết định chất lượng cà
phê. Đất bazan trên các Cao Nguyên nham thạch núi lửa là thích hợp nhất cho cây cà

phê.
b. Ảnh hưởng của yếu tố kỹ thuật
Yêu cầu kỹ thuật chăm sóc rất quan trọng, trong canh tác cây cà phê nếu khơng
nắm vững kỹ thuật chăm sóc sẽ nhanh chóng làm cây già cỗi, sâu bệnh, giảm năng suất
trầm trọng, các kỹ thuật cơ bản:
- Tỉa cành, tạo tán, hoạch định chiều cao, tuyển chọn cành nhánh khỏe mạnh triển
vọng, …
- Ủ gốc, tưới tiêu là cực kỳ quan trọng, nó quyết định năng suất cà phê vì cà phê
ra hoa vào cuối mùa nắng nhưng không kịp vào mùa mưa (điều kiện tự nhiên mưa đầu
mùa làm rụng hoa, hỏng hoa) nên phải tưới tiêu và giữ ẩm để hoa nở rộ, đồng loạt.
- Bón phân đúng loại, đúng cách, đúng kì, đúng số lượng cần thiết.
- Theo dõi diễn biến khí hậu, sâu bệnh, cỏ dại, sương muối, …
- Mật độ, xen canh cũng rất quan trọng.
c. Ảnh hưởng của việc thu hoạch
Nếu thu hái khi cịn xanh thì các thành phần hóa học của quả cà phê chưa được
tích lũy đầy đủ. Do đó, chất lượng cà phê sẽ kém và sẽ khó xử lý để tách lớp vỏ nên
không được thu hái quả cà phê xanh, cịn nếu quả cà phê q chín sẽ xảy ra q trình
oxi hóa lên men làm chuyển hóa các chất, tạo ra các chất khơng có lợi gây biến mùi
và làm giảm các chất có lợi nên khơng được để quả chín q mới thu hái. Vì vậy, việc
thu hái quả cà phê phải đúng vào thời điểm chín kỹ thuật của quả.
d. Ảnh hưởng của q trình vận chuyển, bảo quản
- Quả cà phê sau thu hái có lớp vỏ mềm dễ dập nát, có độ ẩm cao, q trình hơ
hấp diễn ra mạnh mẽ làm giảm chất lượng cà phê, vì vậy:
+ Quả cà phê sau khi thu hái phải được thu gom lại và vận chuyển đến nơi sản
xuất càng nhanh càng tốt.
+ Động tác thu gom quả cà phê cũng như xếp đỡ các bao chứa phải nhẹ nhàng để
tránh cho quả cà phê không bị dập nát.
+ Xe vận chuyển phải được che chắn cẩn thận tránh mưa, nắng. Đồng thời, phải
thơng thống để giảm thiểu hiện tượng hô hấp xảy ra.

SVTH: Nguyễn Trường Thanh Diệp

GVHD: Đặng Minh Nhật

8