Nguyên lý các quá trình chế biến thực phẩm quy trình sản xuất bóc vỏ tách hạt

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA – ĐẠI HỌC ĐÀ
NẴNG KHOA HỐ
BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM

NGUN LÝ CÁC Q
TRÌNH CHẾ BIẾN THỰC
PHẨM
QUY TRÌNH SẢN XUẤT BĨC VỎ TÁCH HẠT

GVHD: TH.S TRẦN THẾ TRUYỀN
LỚP:

18H2CLC1

Đà Nẵng, 2020
1


TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT
NAM
Khoa: HÓA
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
Bộ mơn: Cơng nghệ Thực phẩm
--------o0o------NHIỆM VỤ
BÀI TẬP MƠN NGUN LÝ CÁC Q TRÌNH CBTP1
Họ và tên sinh viên: (Nhóm 2) Lớp: 18.46
Ngành: Cơng nghệ thực phẩm
1/ Tên đề tài: Tìm hiểu quy trình sản xuất (dạng video)
2/ Các số liệu ban đầu: Quy trình sản xuất có các q trình: bóc vỏ, tách hạt
-

-

3/ Nội dung các phần thuyết minh:
Nhiệm vụ
Mục lục
Mở đầu
Chương 1: Tổng quan
Chương 2: Thuyết minh quy trình sản xuất
- Chương 3: Phân tích các q trình của quy trình dựa trên cơ sở khoa học và
dựa trên mục đích cơng nghệ.
Chương 4: Tìm hiểu các máy và thiết bị của quá trình (đề tài)
Chương 5: Nhận xét
Kết luận
Phụ lục
Tài liệu tham khảo
5/ Cán bộ hướng dẫn:
Phần: toàn bộ
Họ và tên cán bộ: Trần Thế Truyền
6/ Ngày giao nhiệm vụ:
4/ 09/ 2020
7/ Ngày hoàn thành nhiệm vụ:
4 /11/ 2020
8/ Ngày bảo vệ:
/ / 2020
Thông qua bộ môn
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
Ngày 04 tháng 09 năm 2020
(Ký, ghi rõ họ tên)
TRƯỞNG BỘ MÔN
Mạc Thị Hà Thanh

Trần Thế Truyền

2


MỞ ĐẦU
Cà phê là một đặc sản của các nước vùng nhiệt đới, là sản phẩm được buôn bán
nhiều trên thế giới, đối với nước ta cà phê cũng chiếm một phần quan trọng trong các
mặt hàng xuất khẩu có giá trị. Hơn nữa, do mặt hàng cà phê đã, đang và sẽ tăng cường
phát triển nhiều là một đặc sản quý giá của vùng nhiệt đới. Việc tiêu thụ cà phê trên thế
giới cũng ngày càng tăng, nhất là ở Châu Âu, tập quán uống cà phê đã gắn liền với
phong tục xã hội và mức sinh hoạt vật chất. Mặt hàng cà phê trong những năm qua đã
mang lại lợi ích to lớn đóng góp một tầm quan trọng trong sự nghiệp xây dựng đất
nước. Nước ta có điều kiện thiên nhiên tốt để phát triển loại cây cao cấp này, nhiều
vùng đất đỏ rất thích hợp để trồng cà phê như các cao nguyên: Gia Lai, Kon Tum,
Daklak, Di Linh…. Do tập quán uống cà phê có từ lâu đời nên đối với nhiều người cà
phê trở thành thức uống thường nhật, điều này có lẽ do hương vị đặc biệt của cà phê và
tác dụng chủ yếu của nó. Cà phê là một loại thức uống kích thích thần kinh, gây hoạt
động minh mẫn cho trí óc và thơng qua sự kích động hệ thần kinh, tăng cường sự hoạt
động của các bộ máy khác trong cơ thể như trợ tim, xúc tiến sự tuần hoàn của máu,
nâng cao sinh lực chống mệt mỏi cho cơ thể người. Trong cà phê hoạt chất chủ yếu là
cafein, hàm lượng của nó trong cà phê từ 1-3%, cafein là một chất độc vì vậy uống
nhiều cà phê sẽ sinh ra táo bón, uống quá nhiều làm thần kinh q kích thích bị gây rối
loạn sau đó có thể dẫn tới suy nhược. Tuy nhiên, cà phê vẫn là thức uống hấp dẫn đối
với nhiều người và nhiều lứa tuổi trên thế giới bởi lẽ một tách cà phê ngon thì có đầy đủ
hương vị đặc biệt khiến người ta thích thú một cách khó tả. Với những phương tiện và
điều kiện trang thiết bị hiện nay người ta có thể tách được nhiều chất thơm có trong cà
phê rang. Vì thế, cà phê là đồ uống ưa chuộng và được đánh giá cao. Trên thế giới hiện
nay có rất nhiều nước trồng cà phê, trong đó 4 nước có diện tích trồng cà phê lớn nhất là

Brazil có khoảng 3 triệu ha sản lượng đạt 1056000 tấn.
Cùng với sự phát triển trồng cà phê thì kỹ thuật chế biến địi hỏi ngày càng cao. Khâu
chế biến có ảnh hưởng lớn đến phẩm chất cà phê và tác động mạnh đến sản xuất cà phê.
Do đó, đề tài bọn em hướng đến quy trình sản xuất, chú trọng hơn ở quy trình bóc vỏ và
tách hạt cà phê.
3


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1. Tổng quan về nguyên liệu
1.1 Sơ lược lịch sử trồng cà phê trên thế giới và trong nước
+ Cây cà phê chè đầu tiên mọc hoang dại ở cao ngun Etiơpia (châu Phi).
Sau đó được đạo quân 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).
+ Ở Việt Nam, cây cà phê chè ( Arabica ) được thấy từ năm 1857 ở Quãng
Trị và Bố Trạch ( Bình Trị Thiên ). Đến năm 1870 tìm thấy một số cây cà phê chè
ở nhà tu Thiên Chúa Giáo Nam Ninh. Năm 1888, thực dân Pháp chiếm nước ta
chúng thành lập những đồn điền cà phê ở trung du Xuân Mai, Sơn Tây làm theo
phương thức du canh, năng suất cao nhất những năm đầu là 400 – 500 kg/ ha. Sau
thấp dần còn 100 – 150 kg cà phê nhân/ ha. Để cứu vãn tình hình ấy, vào năm
1905 thực dân Pháp đã đưa vào Việt Nam loại cà phê vối ( C. Robusta ) và cà phê
mít ( C. excelsa Chari ) thay thế cho cà phê chè ở vùng thấp, năm 1910 những
đồn điền cà phê mới lại tiệp tục mọc lên ở Hà Tĩnh, năm 1911 ở Yên Mỹ ( Thanh
Hóa ), năm 1915 ở Nghĩa Đàn ( Nghệ An ). Đồng thời cũng thăm dị khả năng
thích nghi của cà phê ở Tây Bắc. Năm 1925 cà phê được phát triển ở Tây
Nguyên.
1.2 Đặc tính thực vật của cà phê
Các loại cà phê đều thuộc giống coffea, gồm gần 70 loại khác nhau, chỉ có

10 loại đáng chú ý về giá trị trồng trọt. Trên thế giới hiện nay người ta thường
trồng 3 loại cà phê chính sau: Giống Arabica, giống Robusta, giống Chari.
Các giống này đều có thời gian thu hoạch khác nhau nên có thể bổ sung
thời vụ cho việc trồng và thu hoạch các giống chính.
1.2.1.1 Cà phê Arabica (cà phê chè) Cà phê thuộc các giống Coffea arabica gồm các giống
thông thường như: typica, caturra, moka…
Đây là loại cây được trồng nhiều nhất trên thế giới. Nguồn gốc của giống
này là ở cao nguyên Etiôpia vùng nhiệt đới Đông Châu Phi.
4


1.2.1.1.1

Đặc tính
Loại này có 2 loại đang trồng tại Việt Nam: Moka và Catimor.
+ Moka: mùi thơm quyến rũ, ngào ngạt, vị nhẹ, nhưng sản lượng rất thấp, giá
trong nước khơng cao vì khơng xuất khẩu được, trong khi giá xuất rất cao – 2, 3 lần
robusta, vì trồng khơng đủ chi phí nên người nơng dân ít trồng loại cà phê này.
+ Cartimor: mùi thơm nồng nàn, hơi có vị chua, giá xuất khẩu gấp hai lần
Robusta nhưng không thích hợp với khí hậu vùng đất Tây Ngun vì trái chín trong
mùa mưa và khơng tập trung nên chi phí hái rất cao – hiện nay tại Quảng Trị đang
trồng thí nghiệm, đại trà loại cây này và có triển vọng rất tốt.
Cây cà phê Arabica cao từ 3-5 m, trong điều kiện đất đai thuận lợi có thể cao
đến 7 m, độc thân hoặc nhiều thân, lá hình trứng hoặc hình lưỡi mác, quả thường
hình trứng có khi hình cầu, khi quả chín có màu đỏ tươi, một số giống khi chín có
màu vàng đường kính quả 10-15 mm. Số lượng quả 800-1200 quả/kg, thời gian nuôi
quả từ 6-7 tháng. Trong điều kiện thời tiết khí hậu ở miền Bắc, cà phê Arabica chín
rộ vào tháng 12 và tháng 1. Ở Tây Nguyên cà phê chín sớm hơn 2-3 tháng so với
miền Bắc, khi quả chín nếu bị mưa dễ nứt và rụng.
Trong 1 quả có 2 nhân, một số ít quả có 3 nhân. Nhân có vỏ lụa màu bạc bám

cứng vào nhân. Ngoài vỏ lụa là vỏ trấu cứng, ngoài cùng là vỏ thịt. Từ 5-7 kg quả sẽ
thu được 1kg nhân cà phê sống. Màu hạt xám xanh, xanh lục, xanh nhạt, tùy theo
cách chế biến. Lượng cafein có trong nhân khoảng 1-3 % tùy theo giống.

Hình 2.1: Quả cà phê Arabica

5


1.2.1.1.2 Năng suất
Loại thường: 400-500 kg cà phê nhân/1hecta, loại tốt: 600-800 kg cà phê
nhân/ 1hecta. Giá trị thương phẩm cao, cà phê chè được ưa chuộng ở thị trường thế
giới cũng như trong nước.
Tỷ lệ thành phẩm / nguyên liệu khoảng: 14-20%.
1.2.1.2 Cà phê Robusta (cà phê vối) Cà phê thuộc các giống Coffea canephora Pierr
exEraenner. Nguồn gốc khu vực sơng Cơng gơ miền núi vùng thấp xích đạo và nhiệt
đới Tây Châu Phi.
1.2.1.2.1
Đặc tính
Loại cây trơng này rất thích hợp với khí hậu, thổ nhưỡng tại vùng Tây
Nguyên Việt Nam - nhất là vùng đất bazan (Gia lai, Đắclắc) - hằng năm đạt 9095% tổng sản lượng cà phê Việt Nam, mùi thơm nồng, không chua, độ cafein cao,
thích hợp với khẩu vị người Việt, nhưng quá đậm đặc với người nước ngoài.
Robusta cao từ 5-7 m quả hình trứng hoặc hình trịn, quả chín có màu đỏ
thẫm. Vỏ quả cứng và dai hơn cà phê Arabica. Từ 5-6 kg quả sẽ thu được 1kg cà
phê nhân. Quả chín từ tháng 2 đến tháng 4 ở miền Bắc, ở Tây nguyên chín sớm hơn
từ tháng 12 đến tháng 2. Đặc biệt loại cà phê Robusta không ra hoa kết quả tại các
mắt cũ của cành. Nhân hình hơi tròn, to ngang vỏ lụa màu ánh nâu bạc. Màu sắc của
nhân xám xanh, xanh bạc vàng mỡ gà ….tùy thuộc chủng và phương pháp chế biến
lượng cafein có khoảng 1,5- 3%.

Hình 2.2: Quả cà phê Robusta

6


1.2.1.2.2 Năng suất
Năng suất lớn hơn cà phê Arabica, 500-600 kg/1ha.Tuy loại cà phê này
hương thơm ít nhưng khả năng kháng sâu bệnh loại này rất tốt.
1.2.1.3 Cà phê Chari ( cà phê mít)
Nguồn gốc ở xứ Ubangui Chari thuộc biển hồ gần sa mạc Xahara, loại
này được đưa vào Việt Nam 1905.
1.2.1.3.1
Đặc tính
Khơng phổ biến lắm vì vị rất chua – chịu hạn tốt. Cơng chăm sóc đơn giản,
chi phí rất thấp – nhưng thị trường xuất khẩu khơng chuộng kể cả trong nước nên ít
người trồng loại này – một cây cà phê mít 15 – 20 tuổi, nếu tốt có thể thu hoạch từ
100 – 200 kg cà phê tươi nếu nằm gần chuồng bò hoặc nơi sinh hoạt gia đình.
Chari cây lớn cao 6- 15 m lá hình trứng hoặc lưỡi mác, gân lá nổi nhiều ở
mặt dưới, quả hình trứng nuốm hơi lồi và to. Quả chín cùng 1 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 đến
tháng 7.

Hình 2.3. Quả cà phê Chari
1.2.1.3.2 Năng suất
- Loại thường: 500-600 kg/1ha.
- Loại tốt: 1200-1400 kg/1ha.
- Tỷ lệ thành phẩm / nguyên liệu: 10-15%.

7

1.2.2 Thành phần hoá học của quả cà phê
1.2.2.1 Cấu tạo và giải phẩu quả cà phê
Quả cà phê gồm có những phần sau: lớp vỏ quả, lớp nhớt, lớp vỏ trấu, lớp vỏ lụa và
nhân.

Hình 2.4: Nhân cà phê
1.2.2.1.1 Lớp vỏ quả
Là lớp vỏ ngồi, mềm, ngồi bì có màu đỏ, vỏ cà phê chè mềm hơn cà phê
vối và cà phê mít.
1.2.2.1.2 Lớp vỏ thịt (Pulpe)
Nằm dưới lớp vỏ mỏng hay cịn gọi là trung bì, vỏ thịt cà phê chè mềm chứa
nhiều chất ngọt, dễ xay xát hơn. Vỏ thịt cà phê mít cứng và dày hơn.
1.2.2.1.3

Lớp vỏ trấu (Parchment)
Bao bọc bên ngoài nhân là lớp vỏ cứng, nhiều chất sơ gọi là lớp vỏ trấu tức là

nội bì. Vỏ trấu của cà phê chè mỏng và dễ dập vỡ hơn cà phê vối và cà phê mít. Hạt
cà phê sau khi loại các chất nhờn và phơi khơ gọi là cà phê thóc.
1.2.2.1.4 Lớp vỏ lụa ( Silverskin)
Đây là một lớp vỏ mỏng, mềm, nằm sát nhân cà phê chúng có màu sắc và đặc
tính khác nhau tùy theo loại cà phê. Vỏ lụa cà phê chè có màu trắng bạc rất mỏng và
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 nhạt bám sát vào nhân cà phê.
1.2.2.1.5 Nhân cà phê (Coffee bean)
Đây là lớp trong cùng của quả cà phê, phía ngồi của nhân là lớp tế bào rất
cứng có những tế bào nhỏ chứa những chất dầu. Phía trong có những tế bào lớn và
mềm hơn. Một quả cà phê thường có 1, 2 hoặc 3 nhân, thơng thường thì chỉ 2 nhân.

8


Bảng 2.1: Tỷ lệ các thành phần của quả.
Thành phần

Arabica (%) Robusta (%)

Vỏ quả

43 – 45

41- 42

Vỏ nhớt

20 – 23

21- 22

Vỏ trấu

6 - 7,5

6-8

Nhân và vỏ lụa

26 -30

26 - 29

1.2.2.2 Thành phần hóa học của các phần cấu tạo quả cà phê
1.2.2.2.1 Thành phần hóa học của vỏ quả
Vỏ quả cà phê khi chín có màu đỏ, chứa chất antoxian và vết của ancaloit,
tanin, cafein, các loại enzim. Trong vỏ quả có khoảng 21,5-30% chất khơ.
Bảng 2.2: Thành phần hóa học của vỏ quả ( tính theo % trong 1 g)
Thành phần hóa học
C.phê Arabica (%) C.phê Robusta (%)
Protein

9,2 - 11,2

9,17

Chất béo

1,73

2,00

Xenlulo

13,16

27,65

Tro

3,22

3,33

Hợp chất khơng có Nitơ

66,16

57,15

Chất đường

-

-

Tanin

-

14,42

Pectin

-

4,07

Cafein

0,58

0,25

1.2.2.2.2 Thành phần hóa học của lớp nhớt
Lớp nhớt nằm phía dưới lớp vỏ quả, nó gồm những tế bào mềm, khơng có
cafein, tanin, có nhiều đường và pectin.
Bảng 2.3: Thành phần hóa học của vỏ nhớt
Thành phần hóa học Cà phê Arabica (%)

Cà phê Robusta (%)

Pectin

33,0

38,7

Đường khử

30,0

46,8

Đường không khử

20,0

-

Xenlulo và tro

17,0

9


Độ pH của lớp nhớt tùy theo độ chín của quả thường từ: 5,6-5,7 đôi lúc lên
tới 6,4. Trong lớp nhớt đặc biệt có men pectinaza phân giải pectin trong q trình
lên men.
1.2.2.2.3

Thành phần hóa học của vỏ trấu
Gồm có xenlulo là chủ yếu, trong vỏ trấu có một ít cafein, khoảng 0,4% do

từ nhân khuếch tán ra lúc lên men hoặc lúc phơi khơ.
Bảng 2.4: Thành phần hóa học của vỏ trấu
Thành phần hóa học

Cà phê Arabica (%)

Cà phê Robusta (%)

Hợp chất có dầu
Protein

0,35
1,46

0,35
2,22

Xenlulo

61,8

67,8

Hemi Xenlulo

11,6

-

Chất tro

0,96

3,3

Chất đường

27,0

-

Pantozan

0,2

-

Trong vỏ trấu có khoảng 0,4% cafein từ nhân khuyếch tán ra lúc lên men
hoặc lúc phơi khô. Vỏ trấu dể cháy dùng làm chất đốt, có thể đóng thành bánh
khơng cần chất dính bằng các loại máy ép than, ép mùn cưa.
1.2.2.2.4

Thành phần hóa học của nhân
Cà phê nhân ở dạng thương phẩm gồm có: nước, chất khống, lipit, protit,

gluxit. Ngồi ra, cịn có những chất mà ta thường gặp trong thực vật là những axit
hữu cơ chủ yếu là axit clorogenic và các chất ancaloit.
Ngồi ra, trong nhân cà phê cịn có một lượng đáng kể Vitamin, các chất bay
hơi và cấu tử của mùi thơm. Hiện nay người ta đã tìm ra có tới 70 chất thơm hỗn
hợp lại thành mùi thơm đặc biệt của cà phê. Trong cà phê chủ yếu là vitamin nhóm
B, như B1, B2, B6, B12 và các loại axit hữu cơ tiền các loại vitamin.

10


Bảng 2.5: Thành phần hóa học của nhân cà phê

Thành phần hóa học

Tính bằng g/100g Tính bằng mg/100g

Nước

8-12

Chất dầu

4-18

Đạm

1,8-2,5

Protein

9-16

Cafein

0,8-2

Clorogenic axit

2-8

Trigonelline

1-3

Tanin

2

Cafetanic axit

8-9

Cafeic axit

1

Pentozan

5

Tinh bột

5-23

Dextrin

0,85

Saccaro

5-10

Xenlulo

10-20

Hemixenlulo

20

Lignin

4

Tro

2,5-4,5

Canxi

85-100

Photphat

130-165

Sắt

3-10

Natri

4

Mangan

1-45

Rb,Cu, F

Vết

2. Một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng cà phê
2.1.1.1 Ảnh hưởng của loại đất trồng cà phê
Ảnh hưởng rất lớn đến mùi vị và màu sắc của cà phê. Nếu cà phê trồng trên
đất bazan thì cây tốt, khỏe, sản lượng cao, phẩm chất cà phê tốt cịn có một hương vị
11


đậm đà, mùi vị thơm ngon hơn các loại cà phê trồng trên các loại đất khác.
2.1.1.2 Ảnh hưởng của chế độ chăm sóc kỹ thuật
Chế độ chăm sóc kỹ thuật trong thời gian trồng cà phê rất quan trọng, người
trồng cà phê quyết định chất lượng cà phê. Các biện pháp chăm sóc kỹ thuật gồm
có:
- Tủ gốc cây cà phê.
- Đánh nhánh tạo hình cây.
- Phân bón đúng kỳ và đúng số lượng cần thiết.
- Số lượng và cây bóng mát cần thiết cho từng loại cà phê.
- Phòng trừ sâu bệnh hại cà phê.
2.1.1.3 Ảnh hưởng của độ cao
Độ cao cũng ảnh hưởng đến chất lượng của cà phê. Cà phê trồng ở trên cao
thì có hương vị đặc biệt và xếp hạng cao hơn cà phê trồng ở vị trí thấp.
2.1.1.4 Ảnh hưởng của giống
Giống cà phê có một ý nghĩa quyết định đến chất lượng cà phê. Chính chất
lượng vốn có của sản phẩm chứa đựng trong giống. Sự khác nhau về chất lượng
giữa các loại cà phê chè, vối, mít cũng do giống quyết định. Nước pha cà phê chè có
hương vị thơm, dịu, nước pha cà phê vối ít thơm và hơi đắng chát nhưng đậm đà.
Ngay trong một loại thì các giống khác nhau thì cũng khác nhau.
2.1.1.5 Ảnh hưởng của sâu bệnh
Sâu bệnh tấn công cũng sẽ làm cho hạt cà phê bị hư hại. Mọt đục quả cà phê
tạo ra các hạt thủng, có rãnh. Ngồi mọt đục quả ra thì các loại sâu khác cũng gây

hại đến cà phê. Chúng đục rỗng những quả cà phê khô. Khi thời tiết nóng ẩm là lúc
chúng làm tổ trong nhân cà phê.
2.1.1.6 Ảnh hưởng của việc thu hái
Cà phê dù được chế biến theo phương pháp nào đều phải được thu hái khi
quả chín đều mới có sản phẩm chất lượng cao. Các hạt cà phê xanh non có tỉ trọng
hạt thấp, nước pha uống có vị ngái, khơng thơm, kém hấp dẫn. Quả cà phê q chín
gây khó khăn trong q trình xát đồng thời làm cho nước uống có mùi vỏ quả khơng
hấp dẫn, nước uống có chất lượng khơng cao.
2.1.1.7 Ảnh hưởng của q trình bảo quản, vận chuyển
Trong quá trình bảo quản, độ ẩm và nhiệt độ trong kho, đặc biệt là độ ẩm của
12


hạt cà phê đưa vào bảo quản có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng cà phê.
Độ ẩm của hạt cà phê bảo quản phải dưới 13%. Độ ẩm của môi trường trong
kho bảo quản quá cao hoặc quá thấp có thể làm cho chất lượng cà phê trong kho bảo
quản bị giảm rõ rệt chủ yếu được biểu hiện ở sự biến đổi màu của hạt cà phê, chất
lượng nước uống.
Với khâu vận chuyển ta quan tâm đến tình trạng vệ sinh của phương tiện vận
chuyển, ví dụ khơng dùng xe chở gia súc để vận chuyển cà phê, khơng dùng xe tải
chở phân hóa học để vận chuyển cà phê.
2.1.1.8 Ảnh hưởng của quá trình chế biến
Quá trình chế biến là quá trình chuyển cà phê tươi thành cà phê nhân sau khi
loại bỏ toàn bộ vỏ quả, làm sạch nhớt, loại vỏ thóc và làm giảm hàm lượng nước
trong nhân cà phê xuống còn khoảng 13%.
Cà phê được chế biến theo phương pháp khơ có thể tận dụng năng lượng mặt
trời để phơi. Sân phơi phải sạch, được lát gạch hoặc được xây bằng xi măng. Cà phê
phơi quá dày, không cào đảo cũng dễ bị nấm mốc xâm nhiễm, khi phơi trên sàn đất
thì khó tránh khỏi cà phê bị nhiễm mùi đất và bị nhiễm các loại vi sinh vật khác ảnh
hưởng đến chất lượng, vệ sinh an toàn thực phẩm của cà phê.

13


CHƯƠNG 2: THUYẾT MÌNH QUY TRÌNH SẢN XUẤT
CÀ PHÊ NHÂN
1. Kỹ thuật chế biến:
Trong kỹ thuật chế biến cà phê nhân có 2 phương pháp chính:
- Phương pháp chế biến ướt: đòi hỏi đầu tư lớn hơn và dây chuyền công nghệ phức tạp
hơn nhưng bù lại phương pháp chế biến ướt có thể bù đắp những nhược điểm mà
phương pháp chế biến khô gặp phải như: không phụ thuộc vào điều kiện thời tiết, tiết
kiệm chi phí nhân cơng, đặc tính kỹ thuật phù hợp với việc sản xuất cà phê chất lượng
cao đồng thời rút ngắn được thời gian sản xuất…
Gồm 2 giai đoạn chính:
• Giai đoạn xát tươi và phơi sấy loại bỏ các lớp vỏ thịt và các chất nhờn bên ngồi
và phơi sấy khơ dần đến mức độ qui định.
• Giai đoạn xát khơ, đánh bóng để loại bỏ các lớp vỏ trấu và một phần vỏ
lụa, tạo thành cà phê nhân.
• Sơ đồ: Phương pháp chế biến ướt

- Phương pháp chế biến khô: chỉ có một giai đoạn chính là sau khi phơi cả quả
cà phê đến mức độ nhất định dùng máy xát khô loại bỏ các lớp vỏ bao bọc nhân,
không cần qua giai đoạn chế biến thành cà phê thóc, có ưu điểm là đơn giản,
vốn đầu tư ít nhưng ngược lại phương pháp chế biến khơ có nhiều nhược điểm
như: phụ thuộc quá nhiều vào điều kiện thời tiết, chất lượng cà phê khơng cao,
thời gian sản xuất dài…

-> Nhóm đã chọn quy trình sản xuất cà phê nhân theo quy trình chế
biến ướt để thuyết trình
-> Link video: />14

Hình 1.1 Quy trình sản xuất cà phê nhân
2. Thuyết minh quy trình cơng nghệ sản xuất cà phê nhân theo phương pháp
ướt:
2.1 Làm sạch và phân loại nguyên liệu:
* Mục đích:
Cà phê hái về thường có lẫn đất đá, rác cành, quả khô, quả to nhỏ khác
nhau… cho nên trước khi đưa vào máy xát tươi, nguyên liệu cần phải được làm
sạch và phân loại. Tuỳ theo độ đồng đều của nguyên liệu mà công đoạn làm sạch
và phân loại sẽ dễ dàng hay khó khăn, đơn giản hay phức tạp.
Làm sạch và phân loại nguyên liệu để tách các tạp chất lẫn trong nguyên
liệu, làm cho kích thước nguyên liệu đồng đều. Rửa sạch cà phê trước khi đưa
vào máy để tạo điều kiện tốt cho việc tăng năng suất máy và độ bền của thiết bị,
đảm bảo chất lượng sản phẩm.
*Phương pháp thực hiện:
- Để làm việc này người ta áp dụng 2 phương pháp kết hợp:
+ Dùng sàng để phân loại quả theo kích thước và tách tạp chất lớn.
+ Dùng bể xi phông để tách các tạp chất nặng như đất đá, kim loại và tạp chất nhẹ
có kích thước tương tự như quả cà phê. Bể xi phông là một thùng lớn bằng kim
loại hay bằng bê tông chứa đầy nước.Quả cà phê sau khi phân loại bằng sàng
được cho vào bể. Tạp chất nhẹ sẽ nổi, tạp chất nặng sẻ chìm, cịn quả cà phê có tỷ
15


trọng xấp xỉ 1 lơ lửng trong nước. Hổn hợp nước và quả sẻ được dẩn vào máy
bóc vỏ. Mặt khác do ngâm trong nước nên quả trở nên mềm vá dể bóc hơn.

16

Lưu ý: Khơng ngâm q 12h vì:
 Làm giảm chất lượng quả (đường khuếch tán ra môi trường tạo điều
kiện cho VSV phát triển )
 Giảm hiệu quả phân loại
*Cơ sở phương pháp:
-

Dựa vào sự khác nhau về kích thước của nguyên liệu về các tạp chất để phân
loại và làm sạch có thể dùng loại sàng chấn động, sàng bắc ngang, sàng tròn,
sàng nẩy.

-

Dựa vào sự khác nhau của sức chịu gió của nguy ên liệu và tạp chất mà làm
sạch và phân loại thường dùng catado hay quạt hòm v.v…

-

Dựa vào sự khác nhau giữa chiều dài của nguyên liệu và tạp chất để
phân loại, thường dùng là máy hình trụ hoặc máy đĩa v.v…
Dựa vào sự khác nhau về hình dáng, trạng thái bề mặt, trọng lượng riêng để
làm sạch và phân loại. Bể xiphông để phân loại và làm sạch bằng nước máy
tách đá v.v…

2.2 Bóc vỏ quả (Xát tươi)
* Mục đích:
-

Thành phần chủ yếu của lớp vỏ quả là nước, gluxit và protein, các chất này

khơng tham gia vào q trình hình thành chất lượng sản phẩm mà cịn gây khó
khăn như thối rữa, làm kéo dài thời gian phơi sấy. Do đó vỏ quả cần phải loại
bỏ. Ngoài ra, lớp vỏ thịt, thành phần chủ yếu là pectin, cũng khơng có lợi cho
các q trình chế biến tiếp theo nên cũng cần phải loại bỏ. Hiệu suất v à kỹ
thuật xát tươi có ảnh hưởng lớn đến chất lượng của thành phẩm như tỷ lệ phẩm
cấp, hiệu suất các công đoạn tiếp theo và giá thành.

-

Sau khi xát tươi ta được hai phần chủ yếu: vỏ quả v à cà phê thóc ướt cịn dính
theo lớp vỏ nhớt, trong đó vỏ quả v à cà phê quả cịn lẫn trong cà phê thóc ướt
theo một tỷ lệ nhất định. Hiệu suất xát t ươi càng cao thì tỷ lệ này càng thấp.

-

Cà phê quả cịn lẫn trong cà phê thóc ướt có thể tách ra và đem xát lại lần thứ
hai.
Vỏ quả chứa nhiều glucid nên có thể dùng làm thức ăn cho gia súc, làm nguyên
liệu để sản xuất cồn v.v…

* Phương pháp thực hiện: Để bóc vỏ quả, người ta thường dùng phương
pháp cơ học, các máy xát kiểu Gosdon, Hamburg, Raoeng thường hay được sử
dụng. Đối với máy xát đĩa kiểu Hamburg, các đĩa được bố trí gờ trên mặt để tăng
17


hiệu quả bóc vỏ. Giữa đĩa và má điều chỉnh có khe hở, kích thước của các khe
hở phụ thuộc vào từng loại cà phê, thường thì 0,5 ÷ 0,8 mm. Khe hở càng nhỏ

18

thì hiệu suất bóc cao nhưng tỉ lệ dập nát cũng cao.
2.3 Tách lớp nhớt:
* Mục đích:
Cà phê sau khi xát tươi lớp nhớt vẫn còn bám xung quanh vỏ thóc; đặc
tính của lớp nhớt này là khơng tan trong nước, thành phần chủ yếu của lớp nhớt
là pectin chiếm khoảng 5 – 6 % theo trọng lượng nguyên liệu tươi, nó dính chặt
vào vỏ trấu làm trở ngại cho việc phơi sấy khô và bảo quản cà phê. Mặt khác
trong lớp nhớt còn chứa một lượng đường khá lớn là môi trường thuận lợi cho sự
phát triển các loại nấm, vi khuẩn … đặc biệt là các loại nấm mốc và vi sinh vật
có hại gây trạng thái lên men, cũng có một số nghiên cứu nước ngồi cho rằng
ngâm ủ làm cho men hoạt động tăng chất thơm trong cà phê sau q trình biến
hố về hố học, tăng thêm hương vị của cà phê. Nhưng cũng có người cho rằng
ngâm ủ khơng có ảnh hưởng gì đến hương vị và phẩm chất của cà phê. Hiện nay
vấn đề này vẫn còn tiếp tục tranh luận. Yêu cầu sau khi tách lớp nhớt cà phê cần
giữ được nguyên hạt và chất lượng của hạt không bị biến đổi xấu.
* Phương pháp thực hiện:
Hiện nay có 4 phương pháp tách lớp vỏ nhớt:
+ Phương pháp sinh hoá
+ Phương pháp hố học
+ Phương pháp cơ học
+ Phương pháp cơ hóa học
* Cơ sở phương pháp:
+ Phương pháp sinh hóa (lên men): tận dụng enzym sẳn có trong vỏ thịt, chủ yếu là
pectinaza. Để chất lượng cà phê tốt hơn, người ta tiến hành lên men yếm khí (lên men
trong nước), trong quá trình lên men, các phần tử liên kết trong vỏ thịt dưới tác dụng
của enzym sẽ bị phân cắt thành các phần tử tự do, dễ dàng trôi theo nước rữa. Để quá
trình lên men tiến hành được thuận lợi, cần lên men cà phê quả vừa độ chín, bể lên
men thường có thể tích 3 ÷ 6 m 3, nhiệt độ lên men 35 ÷ 42 oC, thời gian từ 10 ÷ 18 giờ

tùy thuộc vào từng loại cà phê. Nước dùng trong quá trình lên men phải là nước sinh
hoạt, hàm lượng sắt < 5 mg/lít, pH 6,9 ÷ 7,2. Ngồi ra, để q trình lên men được đều
đặn, nên đảo nguyên liệu 2 ÷ 3 lần trong một chu kỳ lên men.
+ Phương pháp hóa học: thủy phân pectin trong vỏ thịt quả cà phê trong môi trường
kiềm, người ta thường sử dụng Na2CO3, NaOH, Ca(OH)2, nồng độ 2 %, thời gian 2 ÷
3 giờ. Phương pháp này rút ngắn được thời gian so với phương pháp trên nhưng tốn
hóa chất và mùi vị của sản phẩm không tốt.
+ Phương pháp cơ học: dựa trên cở sở ma sát giữa thiết bị va nguy ên liệu kết hợp với
phun áp lực nước vào khối hạt. Người ta có thể dùng các loại máy vừa xay xát vừa
đánh tan lớp nhớt, hoặc dùng máy đánh nhớt riêng sau khi xay xát lớp vỏ quả bên
19


ngoài. Hiện nay trong nước người ta dùng máy xay tươi liên hoàn Raoeng là phổ biến
hơn cả, vừa thuận tiện là đánh sạch nhớt ln trong q tr ình xay xát vừa rút ngắn

20


được thời gian chế biến và cịn có thể kéo dài được khoảng thời gian thu hoạch và chế
biến không gây tổn hại gì mấy.
+ Phương pháp cơ hố học: là phương pháp ghép giữa cơ sở thiết bị và thêm hố chất
trong q trình xay xát. Phương pháp này chưa được áp dụng rộng rãi vì cũng đang
trong thời kỳ nghiên cứu chưa có kết luận rõ ràng.
2.4 Rửa cà phê:
* Mục đích:
Loại bỏ những phẩm vật tạo thành trong q trình lên men và những mảnh vỏ
thịt cịn sót lại, dính vào vỏ thóc bởi vì khơng những ảnh hưởng đến màu sắc, mùi vị
của cà phê thành phẩm mà còn kéo dài thời gian sấy nữa.
*Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình rửa nhớt

+ Quá trình lên men: lên men tốt hay xấu đều ảnh hưởng đến quá trình đánh và
rửa nhớt. Nếu lên men tốt, nhớt được phân huỷ hồn tồn thì q trình rửa nhớt sẽ dễ
dàng và nhanh chóng, hoặc ngược lại.
+ Quá trình khuấy: nếu dùng phương pháp cơ giới thì yêu cầu chính là tốc độ
khuấy. Cần điều chỉnh tốc độ vừa phải tuỳ theo kết quả lên men. Nếu tốc độ q nhỏ
thì làm cho lớp nhớt khơng tách được hồn tồn; nếu tốc độ lớn q thì sự va đập giữa
máy và nguyên liệu sẽ lớn gây nên dập nát hoặc làm bong vỏ trấu ra khỏi nhân cà phê,
hoặc vỏ trấu bị xé rách làm cho nhân mất lớp bảo vệ. Từ đó, khi phơi sấy, clorofin sẽ
bị oxy hóa và hạt cà phê thóc sẽ có màu xấu, thường thì tốc độ cánh khuấy khoảng 50
÷ 100 vòng/phút.
+ Tỷ lệ nước: nếu tỷ lệ nước/ nguyên liệu lớn thì sẽ kéo dài thời gian rửa nhớt.
Nếu tỷ lệ nước/ nguyên liệu nhỏ sẽ làm tăng công suất của thiết bị. Thơng thường có
thể dùng tỷ lệ khoảng 0,9 – 1,2.
* Phương pháp thực hiện:
+ Rửa bằng thủ cơng: bể rửa cũng chính là bể đã ngâm ủ và lên men, cho thêm
nước vào bể theo tỷ lệ trên, dùng trang bằng gỗ để đảo mạnh khối cà phê, thay nước
luôn rửa cho cà phê đến khi thật sạch.
+ Rửa bằng máng lộ thiên: nguyên tắc là cà phê thóc chảy xi theo máng,
người thao tác đi ngược dòng chảy dùng các dụng cụ trang, cào bằng gỗ để đánh và
rửa. Nước rửa cần thay luôn. Rửa bằng máng có thể kết hợp phân loại hạt theo trọng
lượng riêng ln.
+ Rửa bằng cơ giới: người ta có thể dùng máy rửa kiểu đứng hoặc nằm ngang.
Năng suất máy khoảng 2 – 3tấn/h tuỳ theo cấu tạo của máy. Thơng thường máy đứng
hoạt động gián đoạn cịn máy nằm ngang thì có thể vừa gián đoạn, cũng có thể dùng
liên tục được.
21


2.5 Làm ráo cà phê thóc ướt

22


* Mục đích:
Sau khi đã rửa sạch nhớt, lượng nước cịn trong hạt và lượng nước bám
ngồi vỏ chiếm khoảng 52 – 60%. Thực nghiệm cho thấy rằng phần n ước bám
xung quanh vào khoảng 8 – 10%. Nếu để ngun lượng nước này mang cà phê
đi sấy thì có ảnh hưởng khơng tốt đến màu sắc của nhân, vì khi nhiệt độ cao,
lượng nước này sẽ gần sôi làm cho nhân gần như luộc dẫn đến cà phê sẽ có
màu xanh thẫm và tốn nhiều thời gian sấy cũng nh ư tốn thêm nhiên liệu. Nếu
để nguyên cả vỏ thóc ướt mang phơi thì kéo dài thời gian phơi và men mốc sẽ
có đủ thời gian phát triển ngay trên sân. Vì vậy trước khi phơi cần làm giảm
lượng nước bề mặt của nó.
* Phương pháp thực hiện:





Phương pháp ly tâm.
Phương pháp dùng tháp gió.
Phương pháp thủ cơng.
Phương pháp sấy sơ bộ

* Cơ sở phương pháp:
+ Phương pháp ly tâm
- Dựa trên tính chất lực ly tâm lớn làm cho nước bắn ra xung quanh. Có thể dùng
ly tâm gián đoạn và ly tâm liên tục .
-

Ly tâm gián đoạn: có nhiều loại cỡ khác nhau, máy gồm một h ình trụ có trục quay
1000 – 1200vịng/phút. Máy hoạt động theo nguyên tắc quay nhanh tạo thành lực
ly tâm văng nước ra ngoài lưới, cà phê được giữ lại trong lưới, khi cà phê đã róc
hết nước người ta dừng máy lại và tháo cà phê ra ngoài.

-

Ly tâm liên tục: máy gồm hai bộ phận chính l à bộ phận múc cà phê lên đổ vào
máy và bộ phận ly tâm róc nước. Ưu điểm của máy này là làm việc liên tục, năng
suất cao, cà phê được róc nước triệt để nhưng có nhược điểm là cà phê dễ bị vỡ và
tróc vỏ trấu.

+ Phương pháp dùng tháp gió
Đó là một thùng cao, đáy và thành đều có lỗ. Thùng có thể cho quạt
gió thổi vào ngược chiều với cà phê rơi. Kết quả làm giảm lương nước
khoảng 5%. Phương pháp này ít dùng và coi như là nơi d ự trữ chứa cà phê để
cho vào lị sấy cho thuận tiện.
+Phương pháp thủ cơng
23


Người ta rải cà phê thóc ướt lên những sàn lưới, dùng quạt gió thổi
khơng khí từ dưới lên trên với vận tốc 10 – 15m/s và thổi từ 6 – 9giờ cà phê có

24


thể róc nước khoảng 90% số nước bám quanh hạt.
Cũng có thể làm ráo nước ngay trên sân phơi bằng cách để róc nước tự
nhiên hoặc bốc hơi từ từ.

+Làm ráo nước bằng cách sấy sơ bộ
Hiện nay trên thế giới ở một số nước sản xuất nhiều cà phê với quy mô hiện đại
người ta thương sấy sơ bộ bằng khơng khí nóng, nhiệt độ khơng khí nóng vào khoảng
500C bên trên có quạt hút khơng khí ẩm.
2.6 Làm khơ (phơi, sấy) cà phê
* Mục đích: Hạ thủy phần của hạt xuống 10-12% để bảo quản và thực
hiện các q trình tiếp theo. Sấy có ảnh hưởng rất lớn đến màu sắc phẩm
chất của cà phê nên đòi hỏi phải đảm bảo đúng kỹ thuật.
 Phơi:
a.

Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình phơi:

-

Nhiệt độ của khơng khí: phụ thuộc hoàn toàn vào thời tiết, khả năng bốc ẩm tăng
lên khi thời tiết tốt.

-

Độ ẩm của khơng khí thấp sẽ tăng nhanh quá trình bốc ẩm trong nguyên liệu, do
đó sẽ rút ngắn thời gian phơi.
b.

Các phương pháp phơi và yêu cầu kỹ thuật:

-

Phơi trên liếp: liếp làm bằng tơn đục lổ, hoặc đan bằng tre, kích thước 1*2 (m),
khoảng cách các liếp 20 ÷ 40 cm, liếp dưới cùng cách mặt đất 0,8 ÷ 1 m.

-

Phơi trên sân: sân phơi có thể là sân xi măng, sân gạch. Về mùa hè, nhiệt độ sân
0
2
phơi có thể đạt 40 ÷ 50 C. Mật độ cà phê rải trên sân 10 ÷ 15 kg/m , sân
phơi có độ dốc 1÷ 2 % để dễ thốt nước. Trong q trình phơi cần đảo trộn, cứ 1
÷ 1,5 giờ đảo trộn một lần, nên dùng các dụng cụ đảo trộn bằng gỗ hoặc nhựa để
tránh tổn thương hạt. Càng về trưa, có thể tăng chiều dày lớp hạt lên 3 ÷ 4 cm và
sang ngày thứ hai, ở thời điểm nắng nhiều có thể tăng chiều dày lớp hạt đến 4 ÷ 6
cm. Ở những ngày phơi cuối cùng, do hàm lượng nước tự do đã bay đi phần lớn,
chỉ còn lại nước liên kết. Do đó, trong những ngànày cần phải để sân thật khô
mới tiền hành phơi, chiều dày lớp hạt khoảng 3 ÷ 4 cm và cứ 1 giờ đảo trộn một
lần.
Phương pháp này phụ thuộc hoàn toàn vào thời tiết và chất lượng của hạt
không đồng đều. Do đó, chỉ phù hợp với các cơ sở sản xuất nhỏ, nguồn năng
lượng nhân tạo khơng có điều kiện để thực hiện.
 Sấy
25