Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương phápkhô, năngsuất 30 tấn cà phê nhân ngày

Tính cấp thiết, tính mới nội dung chính của ĐATN có những phần mới so với các ĐATN trước đây; Đề tài có giá trị khoa học, công nghệ; giá trị ứng dụng thực tiễn; 1,0 1b Kỹ năng giải quyết

Sinh viên thực hiện: Võ Hoàng Nga Giáo viên hướng dẫn: Đỗ Thị Vân Thanh 1

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC – MÔI TRƯỜNG

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

ĐẠI HỌC

NGÀNH: KỸ THUẬT THỰC PHẨM

ĐỀ TÀI:

TÊN ĐỀ TÀI: THIẾT KẾ NHÀ MÁY SẢN XUẤT

CÀ PHÊ NHÂN THEO PHƯƠNG PHÁP KHÔ,

NĂNG SUẤT 30 TẤN/NGÀY

Người hướng dẫn: Đỗ Thị Vân Thanh Sinh viên thực hiện: Võ Hoàng Nga

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP (Dành cho người hướng dẫn)

I Thông tin chung:

1 Họ và tên sinh viên:

2 Lớp: Mã SV:

3 Tên đề tài:

4 Người hướng dẫn: Học hàm/ học vị:

II Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp: 1 Về tính cấp thiết, tính mới, mục tiêu của đề tài: (điểm tối đa là 1đ)

2 Về kết quả giải quyết các nội dung nhiệm vụ yêu cầu của đồ án: (điểm tối đa là 4đ)

3 Về hình thức, cấu trúc, bố cục của đồ án tốt nghiệp: (điểm tối đa là 2đ)

4 Kết quả đạt được, giá trị khoa học, khả năng ứng dụng của đề tài: (điểm tối đa là 1đ)

5 Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa:

III Tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên: (điểm tối đa 2đ)

IV Đánh giá:

1 Điểm đánh giá: …./10 (lấy đến 1 số lẻ thập phân)

bảo vệ

Đà Nẵng, ngày tháng năm 2022

Người hướng dẫn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

NHẬN XÉT PHẢN BIỆN ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

(Dành cho người phản biện)

I Thông tin chung:

1 Họ và tên sinh viên:

2 Lớp: Mã SV:

3 Tên đề tài:

4 Người hướng dẫn: Học hàm/ học vị:

II Nhận xét, đánh giá đồ án tốt nghiệp: 1 Về tính cấp thiết, tính mới, mục tiêu của đề tài: (điểm tối đa là 1đ)

2 Về kết quả giải quyết các nội dung nhiệm vụ yêu cầu của đồ án: (điểm tối đa là 4đ)

3 Về hình thức, cấu trúc, bố cục của đồ án tốt nghiệp: (điểm tối đa là 2đ)

4 Kết quả đạt được, giá trị khoa học, khả năng ứng dụng của đề tài: (điểm tối đa là 1đ)

5 Các tồn tại, thiếu sót cần bổ sung, chỉnh sửa:

tối đa

Điểm đánh giá

1 Sinh viên có phương pháp nghiên cứu phù hợp, giải quyết các nhiệm vụ đồ án được giao 8,0

Tính cấp thiết, tính mới (nội dung chính của ĐATN có những phần

mới so với các ĐATN trước đây);

Đề tài có giá trị khoa học, công nghệ; giá trị ứng dụng thực tiễn; 1,0

1b

Kỹ năng giải quyết các vấn đề; hiểu, vận dụng được kiến thức cơ

bản, cơ sở, chuyên ngành trong vấn đề nghiên cứu;

Khả năng thực hiện/phân tích/tổng hợp/đánh giá;

Khả năng thiết kế, chế tạo một hệ thống, thành phần, hoặc quy trình

đáp ứng yêu cầu đặt ra;

3,0

1c Chất lượng sản phẩm ĐATN về nội dung báo cáo, bản vẽ, chươngtrình, mô hình, hệ thống,…; 3,0

1d

Có kỹ năng sử dụng phần mềm ứng dụng trong vấn đề nghiên cứu

(thể hiện qua kết quả tính toán bằng phần mềm);

Có kỹ năng sử dụng tài liệu liên quan vấn đề nghiên cứu (thể hiện

qua các tài liệu tham khảo)

1,0

2 Kỹ năng trình bày báo cáo đồ án tốt nghiệp 2,0

2a Bố cục hợp lý, lập luận rõ ràng, chặt chẽ, lời văn súc tích; 1,0

3 Tổng điểm theo thang 10 (lấy đến 1 số lẻ thập phân)

Câu hỏi đề nghị sinh viên trả lời trong cuối bảo vệ

vệ

Đà Nẵng, ngày tháng năm 2022

Người phản biện

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên SV: VÕ HOÀNG NGA

Mã số SV: 1811507310125 Lớp: 18HTP

Trình độ đào tạo: Đại học Niên khóa: 2018-2022

Ngành: Kỹ thuật thực phẩm Khoa: Công nghệ Hóa học – Môi trường

1 Tên đề tài: Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô, năng

suất 30 tấn cà phê nhân/ngày

2 Giảng viên hướng dẫn: ThS Đỗ Thị Vân Thanh

3 Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

4 Ngày giao đề tài: 17/2/2022

5 Ngày hoàn thành đề tài: 9/6/2022

6 Ngày bảo vệ: 17/6/2022

Đà Nẵng, ngày…tháng…năm 2022

Giảng viên hướng dẫn

LỜI MỞ ĐẦU

Sau quá trình học tại trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật – Đại Học Đà Nẵng, em

đã nắm bắt và hiểu được tầm quan trọng của sự phát triển khoa học kỹ thuật và ứngdụng của nó vào cuộc sống phục vụ con người, giúp em có được nền tảng kiến thứcchuẩn bị bước vào xã hội

Để đạt được kết quả như ngày hôm nay, đầu tiên em xin chân thành cảm ơn Bangiám hiệu trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Đà Nẵng Ban chủ nhiệm cùng toàn thểthầy cô khoa Công nghệ Hóa Học - Môi Trường đã tận tình giảng dạy, truyền đạt cho

em những kiến thức bổ ích và tạo điều kiện thuận lợi nhất giúp em họàn thành bốnnăm học tại trường

đỡ em trong suốt quá trình làm đồ án, hoàn thành đồ án tốt nghiệp đúng thời gian quyđịnh

Đề tài tốt nghiệp của em là “Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân theo phươngpháp khô, năng suất 30 tấn cà phê nhân/ngày” Tuy nhiên do kiến thức còn nhiều hạnchế, kinh nghiệm thực tế còn hạn hẹp, thời gian thực hiện có hạn nên dù đã cố gắng,

đồ án của em vẫn không thể tránh được khỏi những thiếu sót Vì vậy, em kính mongnhận được sự góp ý, nhận xét của quý thầy cô để đồ án của em được hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn

Đà Nẵng, ngày…tháng…năm 2022

Sinh viên thực hiện

Võ Hoàng Nga

LỜI CAM ĐOAN

Em xin cam đoan đây là đề tài nghiên cứu do em thực hiện và được dưới sự hướng

Các số liệu và kết quả nghiên cứu trình bày trong đồ án này hoàn toàn trung thực do

em thực hiện

Những số liệu trong các bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, nhận xét, đánh giá,nội dung của đồ án có tham khảo và sử dụng một số thông tin, tài liệu được thu thập từcác nguồn sách, tạp chí, báo điện tử từ các nguồn khác nhau được liệt kê trong danhmục các tài liệu tham khảo

Đà Nẵng, ngày…tháng…năm 2022

Sinh viên thực hiện

Võ Hoàng Nga

MỤC LỤC

Nhận xét của người hướng dẫn

Nhận xét của người phản biện

Nhiệm vụ đồ án tốt nghiệp

Tóm tắt

Lời mở đầu 6

Lời cam đoan 7

Mục lục iii

Danh mục bảng viii

Danh mục hình ix

Trang MỞ ĐẦU 12

Chương 1: LUẬN CHỨNG KINH TẾ KỸ THUẬT 15

1.1 Hiện trạng sản xuất và tiêu thụ cà phê trong nước và trên thế giới 15

1.2 Địa điểm 15

1.3 Nguồn nguyên liệu 15

1.4 Hợp tác hóa 16

1.5 Năng suất 16

1.6.Nguồn cung cấp năng lượng 16

1.7.Thoát nước và khí thải 16

1.8.Giao thông vận tải 17

1.9.Cung cấp nhân công 17

Chương 2: NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT 18

2.1 Tổng quan về nguyên liệu 18

2.2 Sơ lược lịch sử trồng cà phê 18

2.3 Đặc tính thực vật của cà phê 21

2.4 Cấu tạo và thành phần hóa học của quả cà phê 28

2.5 Một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng cà phê 30

2.6 Tiêu chuẩn và chỉ tiêu chất lượng của cà phê nhân 30

Chương 3: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT 32

3.1 Các phương pháp chế biến cà phê 32

3.2 Dây chuyền sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô 34

3.3 Thuyết minh dây chuyền 35

Chương 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT 41

4.1 Tình hình sản xuất của nhà máy 41

4.2 Các thông số ban đầu 41

4.3 Cân bằng nguyên liệu 43

Chương 5 TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 47

5.1 Thiết bị sấy tĩnh 47

5.2 Thiết bị sấy thùng quay 49

5.3 Tính toán máy sấy thùng quay 51

5.4 Máy tách tạp chất 61

5.5 Máy xát khô và đánh bóng 62

5.6 Máy phân loại kích thước 63

5.7 Máy phân loại theo trọng lượng 64

5.8 Máy phân loại theo màu sắc 65

5.9 Máy phối trộn 66

5.10 Máy đóng gói 67

5.11 Tính xilo 68

5.12 Gàu tải 70

Chương 6 TÍNH NĂNG LƯỢNG 71

6.1 Xây dựng quá trình sấy lý thuyết 71

6.2 Quá trình sấy thực tế 73

6.3 Tính lượng nước cần dùng cho nhà máy 80

Chương 7: TỔ CHỨC NHÀ MÁY VÀ TÍNH XÂY DỰNG 82

7.1 Sơ đồ hệ thống tổ chức của nhà máy: 82

7.2 Tổ chức lao động của nhà máy 82

7.3 Cách bố trí mặt bằng 85

7.4 Tính xây dựng 85

Chương 8: KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 93

8.1 Mục đích 93

8.2 Yêu cầu việc kiểm tra sản xuất 93

8.3 Tiêu chuẩn và chỉ tiêu chất lượng của cà phê nhân 93

8.4 Các phương pháp kiểm tra 94

Chương 9 AN TOÀN LAO ĐỘNG VÀ VỆ SINH CÔNG NGHIỆP 97

9.1 An toàn lao động 97

9.2 Các nguyên nhân gây ra tai nạn 97

9.3 Một vài biện pháp hạn chế tai nạn lao động 97

9.4 Những yêu cầu về an toàn lao động 97

9.5 Vệ sinh công nghiệp 98

KẾT LUẬN 99

TÀI LIỆU THAM KHẢO 100

Bản vẽ số 1: Bản vẽ mặt bằng phân xưởng sản xuất chính

Bản vẽ số 2: Bản vẽ mặt cắt phân xưởng sản xuất chính

Bản vẽ số 3: Bản vẽ sơ đồ quy trình công nghệ

Bản vẽ số 4: Bảng vẽ tổng mặt bằng nhà máy

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1 Tỷ lệ các thành phần của quả cà phê 21

Bảng 2.2 Thành phần hóa học của vỏ quả 21

Bảng 2.3 Thành phần hóa học của thịt quả cà phê (%) 22

Bảng 2.4 Thành phần hóa học của vỏ trấu 22

Bảng 2.5 Thành phần hóa học của nhân 23

Bảng 2.6 Tỷ lệ lẫn cà phê khác loại cho phép trong các hạn cà phê 28

Bảng 2.7 Tỷ lệ khối lượng hạt lỗi cho phép đối với từng hạt Cà phê (Robusta) 28

Bảng 2.8 Tỉ lệ khối lượng hạt lỗi cho phép đối với từng hạng Cà phê (Arabica) 29

Bảng 4.1 Bảng thu nhập nguyên liệu của nhà máy 39

Bảng 4.2 Bảng kế hoạch làm việc của nhà máy 39

Bảng 4.3 Bảng hao hụt sau khi chế biến qua các công đoạn 40

Bảng 4.4 Bảng tổng kết cân bằng vật chất theo giờ 44

Bảng 4.5 Bảng tổng kết cân bằng vật chất theo ngày, năm 45

Bảng 5.1 Bảng tổng kết thiết bị chính 70

Bảng 6.1 Các thông số trạng thái của không khí 72

Bảng 6.2 Thông số của không khí qua calorife trước khi vào máy sấy 73

Bảng 6.3 Thông số của không khí sau sấy 74

Bảng 7.1 Lực lượng lao động gián tiếp 82

Bảng 7.2 Lực lượng lao động tại dây chuyền sản xuất cà phê quả khô 83

Bảng 7.3 Lực lượng lao động tại dây chuyền sản xuất cà phê khô 83

Bảng 7.4 Bảng tổng kết về xây dựng 90

Bảng 8.1 Tỷ lệ lẫn cà phê khác loại cho phép trong các hạng cà phê 93

DANH MỤC HÌNH

Hình 2.1 Quả hạt hạt cà phê Arabica (Cà phê chè) 17

Hình 2.2 Quả hạt cà phê Robusta (Cà phê vối) 18

Hình 2.3 Qủa hạt cà phê Chari (Cà phê Mít) 19

Hình 2.4 Cấu tạo nhân cà phê 19

Hình 2.5 Cấu tạo vỏ quả cà phê 20

Hình 3.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất cà phê nhân phương pháp khô 32

Hình 3.2 Hình ảnh nhân công thu hoạch cà phê 34

Hình 5.1 Thiết bị sấy vĩ ngang 46

Hình 5.2 Cấu tạo thiết bị sấy thùng quay 47

Hình 5.3 Thiết bị tách tạp chất cà phê 59

Hình 5.4 Máy xát khô và đánh bóng DEPOS 6 60

Hình 5.5 Cấu tạo thiết bị phân loại theo kích thước 61

Hình 5.6 Thiết bị phân loại theo kích thước 62

Hình 5.7 Thiết bị phân loại theo trọng lượng 63

Hình 5.8 Thiết bị phân loại theo màu sắc 64

Hình 5.9 Thiết bị phối trộn nằm ngang 64

Hình 5.10 Thiết bị đóng gói cà phê 65

Hình 5.11 Xilo chứa 66

Hình 5.12 Thiết bị gàu tải 68

Hình 5.13 Cấu tạo thiết bị gàu tải 69

Hình 7.1 Sơ đồ hệ thống tổ chức nhà máy 81

MỞ ĐẦU

Cà phê được biết đến là một đặc sản giá trị của vùng nhiệt đới, là sản phẩm đượcbuôn bán nhiều trên thế giới, đối với nước ta cà phê cũng chiếm một phần quan trọngtrong các mặt hàng xuất khẩu có giá trị Nước ta có điều kiện thiên nhiên tốt để pháttriển loại cây cao cấp này, nhiều vùng đất đó rất thích hợp để trồng cà phê như các caonguyên: Daklak, Kon Tum,…

Cà phê là một loại thức uống kích thích thần kinh, gây hoạt động minh mẫn cho trí

óc thông qua sự kích động hệ thần kinh Trong cà phê hoạt động chủ yếu là cafein,hàm lượng của nó trong cà phê từ 1-3%, uống nhiều cà phê sẽ sinh ra táo bón, làmthần kinh kích thích gây rối loạn sau đó dẫn tới suy nhược Với nhiều phương tiện vàđiều kiện trang thiết bị hiện nay người ta có thể tách được nhiều chất thơm từ trong càphê rang Vì thế cà phê luôn là thức uống được ưa chuộng và đánh giá cao

Cùng với việc phát triển trồng cà phê thì kỹ thuật chế biến đòi hỏi ngày càng cao

Có ảnh hưởng lớn đến phẩm chất cà phê và tác động mạnh đến sản xuất Hiện nay,chúng ta có nhiều cơ sở chế biến cà phê sống xuất khẩu, chế biến cà phê bột, cà phêhòa tan… Thực tế nước ta có ít nhà máy chế biến cà phê đạt chất lượng cao mà chủyếu là phân xưởng sản xuất nhỏ của tư nhân với thiết bị lạc hậu, thô sơ, năng suất thấp.Sản phẩm cà phê nhân kém chất lượng, nên các sản phẩm của những quá trình chếbiến tiếp theo từ cà phê nhân chất lượng không cao Cho nên yêu cầu cần thiết là phảixây dựng một nhà máy sản xuất cà phê có tính quy mô lớn

Với mục đích trên em được phân công tìm hiểu và thiết kế nhà máy sản xuất cà phênhân theo phương pháp khô, năng suất 30 tấn cà phê nhân/ngày Dựa vào tài liệu vàphương pháp thực nghiệm mà thiết kế một hệ thống tối ưu nhất

Trong quá trình làm đồ án có những sai sót, em mong nhận được sự nhận xét, đánhgiá, góp ý của cô giáo để bài đồ án này có thể hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

Chương 1: LUẬN CHỨNG KINH TẾ KỸ THUẬT

1.1 Hiện trạng sản xuất và tiêu thụ cà phê trong nước và trên thế giới

Nước ta hiện nay đang bước vào thời kì công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nướccùng với sự phát triển vượt bậc của nhiều ngành kinh tế, đời sống tinh thần và vật chấtcủa người Việt Nam và trên thế giới nhu cầu sử dụng ngày càng nâng cao Hòa cùng

sự phát triển của nền kinh tế đất nước như hiện nay đóng góp không ngừng của nhữngmặt hàng xuất khẩu như thủy sản, nước uống, cà phê,… trong đó cà phê là một trongnhững mặt hàng mang lại nguồn thu nhập không nhỏ, đóng góp vào sự nghiệp xâydựng và phát triển đất nước Bên cạnh đó, sản lượng và diện tích trồng cà phê khôngngừng tăng lên, thị trường xuất khẩu rộng rãi Vì vậy, cần phải “ Thiết kế xây dựngnhà máy chế biến cà phê nhân có phân xưởng sản xuất ” nhằm để đáp ứng nhu cầutrong và ngoài nước

1.2 Địa điểm

Việc chọn địa điểm để xây dựng phân xưởng đóng vai trò quan trọng Vị trí củanhà máy cũng phải đảm bảo cho nhà máy hoạt động tốt trong thời gian sản xuất cũngnhư đáp ứng được các yêu cầu công nghệ trang thiết bị của phương pháp khô – mà talựa chọn để chế biến

Nhà máy được xây dựng thỏa các điều kiện: gần nguồn nguyên liệu, gần song hồ

để tận dụng nguồn nước, gần mạng lưới điện quốc gia, các điều kiện khí hậu: nhiệt độ,

độ ẩm,…

Daklak là một tỉnh có diện tích vùng đất trồng cà phê lớn nhất nước ta, lại có vị tríđịa lí tương đối thuận lợi cho việc xây dựng một nhà máy cho các giao thông đi lại vớicác tỉnh lân cận, do đó việc vận chuyển nguyên liệu và tiêu thụ sản phẩm sẽ được diễn

ra thuận lợi hơn

1.3 Nguồn nguyên liệu

Daklak là một tỉnh có nhiều huyện trồng cà phê: Krông Bông, Krông Nô, KrôngEana,… Đó là những huyện có thể cung cấp cà phê cho nhà máy Ngoài ra, có thể vậnchuyển nguồn nguyên liệu cà phê từ các tỉnh khác như: Lâm Đồng, Gia Lai, KonTum,… Vùng nguyên liệu rộng lớn gần với vị trí xây dựng nhà máy thuận lợi cho việcvận chuyển nguyên liệu đến nơi sản xuất, có thể đảm bảo được nguồn nguyên liệu dồidào cho nhà máy Do vậy, chọ địa điểm tại Daklak sẽ làm giảm chi phí vận chuyển,đảm bảo chất lượng nguyên liệu trước khi được đưa vào sản xuất

1.4 Hợp tác hóa

Nhà máy có thể hợp tác hóa và liên hợp hóa với các nhà máy lân cận như: nhà máytinh bột sắn, nhà máy bánh kẹo, nhà máy nước giải khát,… Có thể tận dụng nhữngcông trình giao thông xây dựng sẵn và các công trình phụ khác Sản phẩm có thể sẽđược tiêu thụ nhanh chóng nhờ tính chất gắn bó chặt chẽ giữa các nhà máy nên giảiquyết dược đầu ra cho sản phẩm cà phê

1.5 Năng suất

Nhu cầu sử dụng cà phê của người dân ngày càng tăng, để đáp ứng lượng cà phêtiêu thụ trong nước và xuất khẩu, cần xây dựng nhà máy chế biến cà phê có năng suấtcao để đảm bảo chất lượng, đồng thời phù hợp với sản lượng cà phê của địa phương

Do đó, việc xây dựng nhà máy sản xuất cà phê nhân bằng phương pháp khô năng suất

30 tấn cà phê nhân/ngày là một yêu cầu cần thiết phải xây dựng

1.6 Nguồn cung cấp năng lượng

- Điện: Nhà máy sử dụng nguồn điện trên mạng lưới quốc gia đường dây 500kVđược hạ thế xuống 220V/380V Ngoài ra để đảm bảo nhà máy hoạt động liên tục, cầnchuẩn bị một máy phát điện dự phòng

- Nước: Tùy theo mục đích sử dụng mà phải đảm bảo các chỉ tiêu về hóa lý và sinhhọc nhất định Nhà máy sử dụng nguồn nước lấy từ hệ thống sông, suối Cần xử lýnước trước khi đưa vào sản xuất Nhà máy sử dụng nguồn nước do nhà máy nước cungcấp đã được qua giai đoạn lắng, lọc, khử trùng

- Nhiên liệu: Nhiên liệu cùng cho nhà máy bao gồm: dầu FO dùng để đốt lò rang càphê Và xăng dùng cho xe ô tô của nhà máy

1.7 Thoát nước và khí thải

Nước thải ra trong quá trình sản xuất không đạt yêu cầu để thải trực tiếp ra môitrường Do vậy cần xử lý nước thải sinh hoạt, vệ sinh nhà máy được đưa vào hệ thốngcống rãnh trong nhà máy đến bể xử lý nước trước khi đưa ra môi trường xung quanh

để tránh gây ô nhiễm môi trường Khí thải có nhiều bụi, khói từ lò hơi, lò sấy,…cầnđược tách bụi bằng xiclon tách bụi đến khi đủ tiêu chuẩn mới thải ra môi trường Cácchất thải rắn nên xử lý bằng cách đào hố để chon, tránh gây ô nhiễm cho người dân,còn chất thải ở dạng vỏ trấu thì sử dụng làm nguyên liệu

1.8 Giao thông vận tải

Đóng vai trò quan trọng đối với nhà máy sản xuất cà phê bởi vì hằng ngày phải vậnchuyển một khối lượng lớn nguyên liệu, nhiên liệu,…về nhà máy cũng như vậnchuyển đến nơi tiêu thụ.Vận chuyển bằng đường bộ là lợi thế để giảm chi phí vậnchuyển, lưu thông hoạt động dễ dàng

1.9 Cung cấp nhân công

Trong quá trình sản xuất, nguồn nhân lực rất quan trọng: lực lượng công nhân,nhân viên kỹ thuật, kỹ sư được đào tạo từ các trường Đại học, Cao đẳng, Trung cấp.Yêu cầu phải đảm bảo vận hành nhà máy ổn định và có thể giải quyết được vấn đề vàkhắc phục được khi có sự cố xảy ra

Chương 2: NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT

2.1 Tổng quan về nguyên liệu [3, trang 220].

Cây cà phê chè đầu tiên mọc hoang dại ở cao nguyên Etiopia (Châu Phi) Cây càphê được đưa vào Việt Nam vào cuối thế kỷ 19 Được trồng rộng rãi trong các đồnđiền ở đầu thế kỷ 20 Lúc đó người ta trồng 3 loại cà phê là cà phê chè, cà phê vối và

cà phê mít

Cây cà phê chè (Arabica) được thấy từ năm 1875 ở Quãng Trị và Bố Trạch (BìnhTrị Thiên) Đến năm 1870 tìm thấy một số cây cà phê chè ở nhà tu Thiên Chúa GiáoNam Ninh Năm 1888, thực dân Pháp chiếm nước ta chúng thành lập những đồn điền

cà phê ở trung du Xuân Mai, Sơn Tây, năng suất những năm đầu là 400 – 500 kg/ha.Sau thấp dần còn 100 – 150 kg/ha

Vào năm 1905, thực dân Pháp đưa vào Việt Nam loại cà phê vối (Robusta) và càphê mít (Excelsa) thay thế cho cà phê chè vùng thấp, năm 1910, những đồn điền càphê lại tiếp tục mọc lên ở Hà Tĩnh, năm 1911 ở Yên Mỹ (Thanh Hóa), năm 1915 ởNghĩa Đàn (Nghệ An) Đồng thời khả năng thích nghi của cà phê ở Tây Bắc, năm

1925 cà phê được phát triển ở Tây Nguyên

2.2 Đặc tính thực vật của cà phê [3, trang 235].

Các loại cà phê đều thuộc giống coffe, gồm 70 loại khác nhau, chỉ có 10 loại đángchú ý về giá trị trồng trọt Trên thế giới hiện nay, người ta thường trồng 3 loại chínhsau:

2.2.1 Cà phê Arabica (cà phê chè)

Cà phê thuộc các giống Coffee Arabica gồm các giống thông thường như: typical,caturra, moka,… Đây là loại cây được trồng nhiều nhất trên thế giới Nguồn gốc củagiống này là ở cao nguyên Etiopia vùng nhiệt đới Đông Châu Phi

a Đặc tính

Loại này có 2 loại đang trồng tại Việt Nam: Moka và Catimor

- Moka: mùi thơm quyết rũ, ngào ngạt, vị nhẹ, nhưng sản lượng rất thấp Giá trongnước không cao vì không xuất khẩu được, trong khi giá sản xuấ rất cao Vì trồngkhông đủ chi phí nên người nông dân ít trồng loại cà phê này.

- Cartimo: mùi thơm nồng nàn, hơi có vị chua Không thích hợp với khí hậu vùngđất Tây Nguyên vì trái chín trong mùa mưa và không tập trung nên chi phí hái rất cao.Hạt có vỏ lụa màu bạc, ít bám nhân Kích thước dài từ 5 – 10mm, rộng 4 – 7mm, dày 2– 4mm Trọng lượng hạt 500 – 700 hạt/100g Hàm lượng cafein trong hạt 1 -3%, láhình trứng hoặc hình lưỡi mác, quả thường hình trứng có khi hình cầu, khi quả chín cómàu đỏ tươi, một số giống khi chín có màu vàng Số lượng quả 800-1200 quả/kg, thờigian nuôi quả từ 6 – 7 tháng Trong điều kiện thời tiết khí hậu ở miền bắc, cà phêArabica chín rộ vào tháng 12, và tháng 1 Ở Tây Nguyên cà phê chín sớm hơn 2-3tháng so với miền bắc, khi quả chín nếu bị mưa dễ nứt và rụng

Trong 1 quả có 2 nhân, một ít quả có 3 nhân Nhân có vỏ lụa màu bạc bám cứngvào nhân Ngoài vỏ lụa là vỏ trấu cứng, ngoài cùng là vỏ thịt Từ 5-7kg quả sẽ thuđược 1kg nhân cà phê sống Màu hạt xám xanh, xanh lục, xanh nhạt, tùy theo cách chếbiến Lượng cafein có trong nhân khoảng 1-3% tùy giống

b Năng suất

Loại thường: 400-500kg cà phê nhân/1ha Loại tốt: 600-800kg cà phê nhân/1ha

Cà phê chè có hương thơm, vị dịu Giá trị thương phẩm cao, cà phê chè được ưachuộng ở thị trường thế giới và cả trong nước

Hình 2.1 Quả hạt hạt cà phê Arabica (Cà phê chè)

2.2.2 Cà phê Robusta (cà phê vối)

Cà phê thuộc giống Coffee Canephora Pierr exEraenner Nguồn gốc khu vực sôngCông gô miền núi vùng thấp xích đạo và nhiệt đới Tây Châu Phi

Là dạng cây gỗ hay cây bụi, cây cao từ 3 – 8m, độc thân hoặc nhiều thân, cànhthường rủ xuống Lá hình trứng hoặc hình lưỡi mác, kích thước lá lớn hơn lá cà phêchè, dài 10 – 14cm, rộng 8 – 10cm Quả hình trứng hoặc hình tròn, quả chín có màu đỏnhạt hoặc màu hồng, trên quả thường có đường gân dọc Hạt hình bầu dục hoặc hìnhtròn, vỏ lụa màu trắng rất khó bong, dài 5 – 8mm, trọng trương hạt 600 – 900 hạt/100g.

b Năng suất

Hàm lượng cafein trong hạt 1,97 – 3,06% là loại có nhiều cafein nhất trong 3 loại.Năng suất lớn hơn cà phê Arabica, loại thường 500-600kg/1ha, loại tố 800 –1000kh/1ha Tuy loại cà phê này hương thơm ít nhưng khả năng kháng lại sâu bệnh rấttốt, thường để pha trộn với cà phê chè, dùng chế biến cà phê hòa tan, cà phê sữa, bánhkẹo cà phê

Hình 2.2 Quả hạt cà phê Robusta (Cà phê vối)

2.2.3 Cà phê Chari (cà phê mít)

Nguồn gốc ở xứ Ubangui Chari thuộc biển hồ gần sa mạc Xahara, loại này đượcđưa vào Việt Nam năm 1905

a Đặc tính

Chari cây lớn cao 6 – 15m, có khi cao tới 20m trong điều kiện tốt, cành lá mọcthành tán tròn hoặc hình chop nón, lá hình trứng hoặc lưỡi mác, gân lá nổi nhiều ở mặtdưới, quả hình trứng hơi ép ngang Quả chín có màu đỏ, quả to, vỏ dày Hạt có hìnhdáng giống hạt cà phê chè, hạt có màu vàng xanh hoặc màu vàng rạ, vỏ lụa dính sátvào nhân, khó bong Quả thường chín vào tháng 5 đến tháng 7 Trọng lượng hạt 700 –

1000 hạt/100g Hàm lượng cafein trong hạt 1,02 – 1,15%

Giá trị thương phẩm hạt không đều, khó chế biến, hương vị thất thường Giá thịtrường kém hơn loại Arabica và Robusta, nhưng về mặt trồng trọt nó là loại cà phêsinh trưởng khỏe, chịu được hạt, ít đòi hỏi công chăm sóc, không bị sâu phá hoại.

b Năng suất

- Loại thường: 500 – 600kg/1ha

- Loại tốt: 1200 – 1400kg/1ha

- Tỷ lệ thành phẩm/nguyên liệu: 10 -15%

Hình 2.3 Qủa hạt cà phê Chari (Cà phê Mít)

2.3 Cấu tạo và thành phần hóa học của quả cà phê

2.3.1 Cấu tạo của 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 Cấu tạo nhân cà phê

a Lớp vỏ quả

Vỏ quả là lớp màng mỏng ngoài cùng, dai, thành phần chủ yếu là cellulose,chiếm khoảng 20–30% khối lượng quả Bên trong là lớp mang màu, khi quả xanh lớpmang màu là chlorophyll màu xanh, khi quả chính lớp mang màu anthoxian màu đỏ.Phía ngoài vỏ quả được phủ một lớp sáp mỏng có tác dụng chống thoát ẩm cho quảlớp này mất dần đến khi quả chín Ngoài ra trong vỏ quả còn có alkaloid, tannin,cafein và các loại men

Hình 2.5 Cấu tạo vỏ quả cà phê

b Lớp vỏ thịt

Thịt quả xếp tiếp theo là lớp vỏ quả, lớp khá dày (1,5 – 2mm) gồm những tế bàomềm, không có cafein, tannin, nhiều đường và pectin, chiếm khoảng 43 – 45% khốilượng quả Khi quả xanh, lớp thịt có tác dụng dự trữ chất dinh dưỡng và cung cấp chấtdinh dưỡng cho hạt phát triển Khi quả chín, lớp thịt quả chuyển sang giai đoạn phângiải

c Lớp vỏ trấu

Tiếp theo lớp thịt quả là lớp vỏ trấu (còn gọi là vỏ thóc), vỏ cứng, chiếm khoảng 6– 7,5% khối lượng quả Thành phần chỉ yếu là cellulose, muối khoáng và một ít chấtbéo Lớp vỏ cứng là lớp màng có nhiệm vụ bảo vệ cho nhân Vỏ thóc khô của cà phêchè mỏng và dễ đập vỡ hơn so với cà phê vối và cà phê mít

d Lớp vỏ lụa

Là một lớp vỏ mỏng, mềm, nằm sát nhân cà phê Có màu sắc và đặc tính khácnhau tùy theo loại cà phê Vỏ lụa cà phê chè có màu trắng bạc rất mỏng và dễ bong rakhỏi hạt trong quá trình chế biến Vỏ lụa cà phê vối màu nâu nhạt, vỏ lụa cà phê mítmàu vàng nhạt bám sát vào nhân cà phê.

e Nhân cà phê

Là lớp trong cùng của quả cà phê, phía ngoài của nhân là lớp tế bào rất cứng cónhững 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 Thông thường chỉ có 2 nhân

Bảng 2.1 Tỷ lệ các thành phần của quả cà phê

Bảng 2.2 Thành phần hóa học của vỏ quả

Thành phần hóa học Cà phê Arabica (%)

(cà phê chè)

Cà phê Robusta (%) (cà phê vối)

b Thịt quả

Thịt quả xếp tiếp theo lớp vỏ quả, là lớp khá dày (1,5 – 2mm) gồm những tế bàomềm, không có caffein, tanin, nhiều đường và pectin, chiếm khoảng 43 – 45% khốilượng quả

Bảng 2.3 Thành phần hóa học của thịt quả cà phê (%)

Thành phần hóa học Cà phê chè (%) Cà phê vối (%)

Bảng 2.4 Thành phần hóa học vỏ trấu của cà phê

Thành phần hóa học Cà phê Arabica (%) Cà phê Robusta (%)

d Vỏ lụa

Là lớp vỏ mỏng nằm sát nhân, vỏ lụa thực chất là màng bán thấm Vỏ lụa cà phêchè có màu trắng bạc, rất mỏng và dễ bong ra khỏi hạt khi chế biến, còn vỏ lụa của càphê vối có màu nâu nhạt, cà phê mít có màu vàng nhạt, bám rất chắc vào nhân

e Nhân

Cà phê nhân ở dạng thương phẩm gồm có: nước, chất khoáng, lipit, protit, gluxit.Ngoài ra, còn có những chất thường gặp trong thực vật là những axit hữu cơ chủ yếu làaxit clorogenic và các chất ancaloit

Trong cà phê nhân còn có một lượng đáng kể vitamin, các chất bay hơi và cấu tửcủa mùi thơm Hiện nay người ta tìm ra có tới 70 chất thơm hỗn hợp lại thành mùithơm đặc biệt của cà phê Trong cà phê chủ yếu là vitamin nhóm B: B1, B2, B6, B12

và các loại axit hữu cơ tiền các loại vitamin

Bảng 2.5 Thành phần hóa học của nhân cà phê

Hình 2.6 Công thức cấu tạo CaffeineCaffeine được tổng hợp từ lá, hàm lượng thay đổi trong khoảng 0,5 – 1% chất khô,tập trung nhiều nhất ở nhân.

Caffeine cùng có trong vỏ quả, caffeine có trong tế bào chất và gắn chặt với màng

tế bào Caffein kết hợp với acid chlorogenic (CGA) tạo thành Hemichlorogogenatecaffeine – potassium Hàm lượng caffeine trong nhân thay đổi tùy vào giống cà phê,thường dao động trong khoảng 0,2 – 4%

b Protein và acid amin

Hàm lượng protein thay đổi ở cà phê Arabica là 9,2% (hạt khô), Robusta 9,5%(hạt khô) Protein trong cà phê gồm những chất hòa tan trong nước (albumin) khoảng5% và chất không tan trong nước acid amin không khác nhiều ở Arabica và Robusta.Trong quá trình trữ hạt cà phê, do sự tăng nhiệt độ khối hạt nên có sự phân giải proteinmất acid amin cùng với sự mất đường làm cho hạt cà phê biến màu nâu, giảm chấtlượng nước pha Quá trình rang cà phê cũng làm giảm acid amin, chúng tham gia vàocác hợp chất tạo hương thơm, chính các acid amin này đóng góp trực tiếp vào một sốhương thơm quan trọng của nước pha

c Các enzyme

Hạt cà phê cũng như các bộ phận khác của cây chứa một lượng lớn enzyme Một

số enzyme như -glucosidase, protease, lipase,… tăng hoạt động trong quá trình chếbiến và tồn trữ có thể làm cho các sản phẩm tốt hơn như tạo ra các aglycone, acid amin

tự do và acid béo tự do ảnh hưởng đến nước pha

Polyphenol oxydase (PPO) kết chặt vào màng tế bào và chúng hoạt động chỉ khiđược phóng thích PPO có trong vỏ cà phê ở lớp ngoài và vùng trung tâm của hạt PPO

là chỉ tiêu quan trọng để dự đoán chất lượng hạt Hoạt tính của PPO thể hiện đặc biệt

Hoạt tính thấp của PPO trong quá trình tồn trữ là những yếu tố làm giảm chấtlượng nước pha Những yếu tố đó là kỹ thuật canh tác, phương pháp chế biến cà phênhân, thời gian và điều kiện tồn trữ Những nguyên nhân làm giảm hoạt tính của PPO

là sự hư hỏng của màng tế bào, sự oxy hóa acid ceffoquinic (CQA) thành quinon và sự

ức chế của enzyme do quinon

d Cacbonhydrate

Cacbonhydrate có phân tử khối nhỏ, tan trong nước là 80% tan trong ethanol chủyếu là môn, đi và oligosaccharide Hàm lượng đường giảm đi trong quá trình bảo quản

ở nhiệt cao cùng với sự biến màu làm giảm chất lượng nước pha

Polysaccharide có ở cà phê Robusta là 38 – 48% trọng lượng đường và nhiều hơn

ở cà phê Arabica.Các polysaccharide chính là mantose, galactose, acid galacturonic.Polysaccharide dự trữ nằm trong lớp vỏ tế bào gồm những sợi cellulose kết chặt nhưlignin, pectin, hernicellulose

e Lipid

Hàm lượng lipid thô có trong cà phê Arabica nhiều hơn trong cà phê Robusta hàmlượng lipid cũng thay đổi tùy theo địa điểm canh tác.Lipid thô điển hình là dầu, chúngphân phối trong tế bào chất Sự oxy hóa và ôi dầu xảy ra trong quá trình tồn trữ hạtnhưng ít ảnh hưởng sau quá trình rang Trong quá trình rang, khi rang đến một mức độnhất định, lipid bao quanh bề mặt hạt làm hạn chế sự mất chất thơm và lượng lipid mất

đi khoảng 1 – 2 %

f Các acid hữu cơ

Acid quinic ở dạng tự do và dạng ester hóa Hàm lượng acid quinic tự do từ 0,4 –0,7% Dạng ester quan trọng là acid chlorogenic (CGA), có nhiều trong hạt sống, càphê rang, bột cà phê hòa tan và nước pha.Hàm lượng CGA ở cà phê Arabica 5% và càphê Robusta là 10% trong cà phê nhân.Các phương pháp chế biến không ảnh hưởngnhiều đến CGA Trong quá trình chế biến cà phê rang và hòa tan có khử caffeine thì sẽlàm giảm mạnh hàm lượng CGA Acid quinic là sản phẩm từ CGA trong quá trìnhrang cà phê

Ngoài ra trong cà phê nhân còn có các loại acid khác là: acid ciltric (0,5%), acidmalic (0,5%), acid oxalic (0,2%), acid tartatic (0,4%).Các acid hữu cơ này góp phầntạo nên vị chua dịu của cà phê

g Các chất thơm

Trong cà phê hàm lượng chất thơm nhỏ, nó được hình thành và tích lũy trong hạt.

sự tích lũy hương thơm này chịu yếu tố như đất đai, khí hậu và nhất là chủng loại càphê Sự tích lũy chất thơm trong hạt nói riêng và hương vị cà phê chịu ảnh hưởng rấtlớn bởi độ cao, vì vậy các loại cà phê được trồng càng cao thì phẩm chất hạt càng tốthơn

2.4 Một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng cà phê

2.4.1 Ảnh hưởng của loại đất trồng cà phê

Ảnh hưởng lớn đến mùi vị và màu sắc của cà phê Nếu cà phê trồng ở đất bazanthì cây tốt, khỏe, sản lượng cao, phẩm chất cà phê tốt còn có một hương vị đậm đà,mùi vị thơm ngon hơn các loại cà phê trồng trên đất khác

2.4.2 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 đến 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

2.4.3 Ảnh hưởng của độ cao

Ở địa hình cao, nhiệt độ xuống thấp, không khí trong lành mát mẻ là môi trường

lý tưởng để những hạt cà phê chất lượng cao hình thành Khi đó, biên độ nhiệt chênhlệch giữa ngày và đêm, điều này làm cà phê chậm phát triển, quá trình hình thành vàtích lũy các chất được kéo dài Hạt cà phê tích lũy nhiều chất cần thiết hơn, quá trìnhtích lũy đường kéo dài giúp hương vị rõ rệt, đầy đủ phong phú hơn Càng trồng ở nơi

có địa hình cao, hạt cà phê sẽ có hương thơm và độ đậm đặc tốt hơn so với cà phêtrồng ở địa hình thấp

2.4.4 Ảnh hưởng của giống

Giống cà phê có một ý nghĩa quyết định đến chất lượng cà phê Chất lượng vốn cócủa sản phẩm chứa đựng trong giống Sự khác nhau về chất lượng giữa các loại cà phêchè, 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

2.4.5 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 Ngoài mọt đủng quả ra thì các loại sâu khác cũng gây hạiđến cà phê Chúng đục rỗng những quả cà phê khô Khi thời tiết nóng ẩm là lúc chúnglàm tổ trong nhân cà phê

2.4.6 Ảnh hưởng của việc thu hái

Cà phê được chế biến theo đều phải được thu hái khi quả chín đều mới có sảnphẩm chất lượng cao Các hạt cà phê xanh non có tỉ trọng hạt thấp, không thơm, kémhấp dẫn Quả cà phê quá chín gây khó khăn trong quá trình xát, đồng thơi làm chonước uống có mùi vỏ quả không hấp dẫn, nước uống có chất lượng không cao

2.4.7 Ảnh hưởng của quá trình bảo quản

Trong quá trình bảo quản, độ ẩm của hạt cà phê đưa vào bảo quản có ảnh hưởngrất lớn đến chất lượng cà phê

Độ ẩm của hạt cà phê bảo quản phải dưới 13% Độ ẩm của môi trường trong khobảo bảo quản quá cao hoặc quá thấp có thể làm cho chất lượng cà phê trong kho bảoquản bị giảm rõ rệt, biểu hiện ở sự biến đổi màu của hạt cà phê, chất lượng nước uống.Trong quá trình vận chuyển, ta quan tâm đến tình trạng vệ sinh của phương tiệnvận chuyển Ví dụ như: không dùng xe chở gia súc để vận chuyển cà phê, không dùng

xe tải chở phân hóa học để vận chuyển cà phê

2.4.8 Ảnh hưởng của quá trình chế biến

Là quá trình chuyển cà phê tươi thành cà phê nhân sau khi loại bỏ toàn bộ vỏ quả,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 khô nên có thể tận dụng năng lượng mặttrời để phơi Cà phê phơi quá dày, không cào đảo cũng dễ bị nấm mốc xâm nhiễm, khiphơi trên sàn đất thì khó tránh khỏi cà phê bị nhiễm mùi đất và bị nhiễm các loại visinh vật khác làm ảnh hưởng đến chất lượng, vệ sinh an toàn thực phẩm của cà phê

2.4.9 Ảnh hưởng của nhiệt độ

- Biên độ ngày đêm thích hợp cho cà phê quang hợp và tích lũy chất khô là 6 C

- Nhiệt độ quyết định việc chọn giống cà phê thích hợp cho từng vùng sinh thái

- Cà phê Arabica: nhiệt độ tốt nhất là 15 – 24 C

- Cà phê Robusta: nhiệt độ tốt nhất là 24 -30 C

2.5 Tiêu chuẩn và chỉ tiêu chất lượng của cà phê nhân

Các tiêu chuẩn và chỉ tiêu được dựa theo tiêu chuẩn quốc gia TCVN 4193 : 2012Màu sắc: màu đặc trưng của từng loại cà phê nhân

Mùi: mùi đặc trưng của từng loại cà phê nhân, không có mùi lạ

Độ ẩm: nhỏ hơn hoặc bằng 12,5%

Bảng 2.6 Tỷ lệ lẫn cà phê khác loại cho phép trong các hạng cà phê

-%: Tính theo phần trăm khối lượng

Nhận xét: tỷ lệ lẫn cà phê khác loại cho phép trong cà phê hạng 1 và hạng 2:

- Hạng 1: Cà phê Arabica không được lẫn với cà phê Robusta và cà phê Chari

Cà phê Robusta được lẫn với cà phê Chari chỉ nhỏ hơn hoặc bằng 0,5%khối lượng, và cà phê Arabica thì được lẫn nhỏ hơn hoặc bằng 3% khốilượng

- Hạng 2: Cà phê Arabica được lẫn với cà phê Robusta nhỏ hơn hoặc bằng 1% khối

lượng và với cà phê Chari được lẫn nhỏ hơn hoặc bằng 0,5% khối lượng

Cà phê Robusta được lẫn với cà phê Chải nhỏ hơn hoặc bằng 1% khốilượng và với cà phê Arabica được lẫn nhỏ hơn hoặc bằng 5% khối lượng

Tỷ lệ khối hạt lỗi cho phép đối với từng hạng cà phê được quy định

Bảng 2.7 Tỷ lệ khối lượng hạt lỗi cho phép đối với từng hạt Cà phê (Robusta)

Nhận xét: Tỷ lệ khối lượng hạt lỗi cà phê Arabica hạng 1 và hạng 2 tăng % đều,

không bị chênh lệch nhiều Tỷ lệ % tạp chất hạng 1 và hạng 2 giữnguyên không bị tăng

Chương 3: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

3.1 Các phương pháp chế biến cà phê [11, trang 110].

Chế biến cà phê nhân nhằm mục đích loại bỏ các lớp vỏ bao quanh hạt nhân cà phê

và phơi sấy khô đến mức độ nhất định, làm cho cà phê nhân sống có giá trị thươngphẩm cao Sau đó tiếp tục các quá trình chế biến tinh khiết như cà phê rang, cà phê bộtthô, cà phê hòa tan,… Hoặc các sản phẩm phối chế khác như cà phê sữa, bánh kẹohương vị cà phê,…

Trong kỹ thuật chế biến cà phê nhân có 2 phương pháp chính:

3.1.1 Phương pháp chế biến ướt: gồm 2 giai đoạn

Đây là phương pháp chế biến khá phức tạp, được áp dụng chủ yếu cho dòng cà phêArabica Gồm hai công đoạn chính:

Công đoạn xát tươi và phơi sấy: Loại bỏ các lớp vỏ thịt và các chất nhờn bên ngoài

và phơi sấy khô dần đến độ ẩm nhất định

Công đoạn xát và đánh bóng: Loại bỏ lớp vỏ trấu và lớp vỏ lụa để tạo thành cà phênhân, và vẫn còn độ ẩm

Phương pháp này cần thiết bị cũng như quy trình xử lý chuyên nghiệp cao Chính

vì vậy, cà phê được sản xuất bằng phương pháp chế biến ướt luôn có chất lượng tốthơn và giá trị thương mại cũng cao hơn so với cà phê được chế biến bằng phươngpháp khác

Ưu điểm: Hương vị đồng nhất cao, thời gian xử lý nhanh, không phụ thuộc vàothời tiết, cà phê thành phẩm chất lượng vượt trội vì hạt cà phê trải qua quá trình lênmen, hệ enzyme của hạt sẽ kích thích tối đa hương vị bên trong và có chất vị đậm đà.Nhược điểm: Phương pháp này đòi hỏi thiết bị phức tạp và nước thải dễ gây ônhiễm môi trường

3.1.2 Phương pháp chế biến khô

Trái cà phê sau khi được hái chín sẽ được đem đi phơi khô hoặc sấy cho đến khi độ

ẩm còn xuống 11 – 12,5% Quá trình phơi khô sẽ mất khoảng 25 – 30 ngày Tiếp đó,trái cà phê khô được xát bằng máy loại bỏ vỏ ngoài và trấu và những tiến trình khác đểcho ra cà phê nhân thành phẩm

Hiện nay, 80% lượng cà phê trên thị trường Việt Nam là sản phẩm của phươngpháp chế biến khô Cà phê nhân chế biến theo phương pháp khô sẽ dễ bị tác động bởithời tiết, chất dinh dưỡng có thể bị hao hụt và lẫn bụi bẩn đi kèm.

Ưu điểm: phương pháp này đảm bảo được vị mật ngọt tự nhiên của trái cà phê, ítchua và giữ hương vị nguyên bản rất tốt Phương pháp này chủ yếu phơi nắng thủ côngnên chi phí bỏ ra không nhiều

Nhược điểm: chất lượng cà phê thành phẩm có thể sẽ không đồng nhất do phụthuộc nhiều vào yếu tố tự nhiên như nhiệt độ, ánh sáng, thời gian phơi,…

Ta chọn phương pháp chế biến khô vì phương pháp này đơn giản, Việt Nam có khíhậu thích hợp nắng nhiều từ đó giảm chi phí đầu tư máy móc thiết bị thân thiện vớimôi trường đồng thời tận dụng nguồn năng lực dồi dào ở địa phương

3.2 Dây chuyền sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô

Hình 3.1 Sơ đồ dây chuyền sản xuất cà phê nhân theo phương pháp khô

Nguyên liệu

Thu vào và bảo quản

Phơi (sấy sơ bộ)

Xay xát khô và đánh bóng

Phân loại theo kích thước

Sấy

Phân loại theo trọng lượng

Phân loại theo màu sắc

Phối trộn, cân, đóng bao

3.3 Thuyết minh dây chuyền [11, trang 140].

a Nguyên liệu (cà phê)

Nguyên liệu cà phê được thu hoạch ở Tây Nguyên Chủ yếu là cà phê Robusta đây

là dòng cà phê được trồng phổ biến nhất ở Việt Nam và đồng thời Việt Nam cũngđược thống kê là nước xuất khẩu cà phê Robusta lớn nhất thế giới

b Thu nhận và bảo quản nguyên liệu

Thu nhận nguyên liệu:

Hiện nay vấn đề thu hoạch cà phê chủ yếu là hái bằng tay, cà phê chè thấp nên dễhái Người ta hái vào giỏ đeo trước bụng hoặc bên sườn Đối với cà phê mít thì cây cao,phải bắt thang hái

Cà phê là một loại sản phẩm dễ bị mất phẩm chất nếu không được thu hái đúnglúc và chế biến kịp thời Để đảm bảo phẩm chất tốt, đồng thời tránh lãng phí vì rơirụng hư hỏng, việc thu hái cần đạt yêu cầu như sau:

hạt

lâu làm cho cà phê nẫu, bốc nóng

Mỗi loại cà phê có thời gian chín và thu hoạch khác nhau Cà phê chè và cà phêmít chín tập trung hơn Cà phê vối thường chín rải rác Thời gian thu hoạch vàokhoảng 20 – 40 ngày Tùy thuộc vào thời tiết khí hậu từng vùng mà cà phê có thể chínsớm hoặc muộn, còn phụ thuộc vào mức độ chăm bón

Hình 3.2 Hình ảnh nhân công thu hoạch cà phê

Bảo quản nguyên liệu:

Nguyên liệu sau thu hái nên chế biến càng nhanh càng tốt, nếu chưa chế biến thìkhông được chất thành đống mà phải được bảo quản ở nơi thoáng mát, có mái che, trảithành lớp dày khoảng 15 – 20cm trên nền sạch, 2 -3 giời tiến hành đảo trộn một lần.thời gian bảo quản càng ngắn càng tốt thường kéo dài không quá 36 giờ

Mục đích: vận chuyển điều phối nguyên liệu trong quá trình sản xuất Tránh hiệntượng lãng phí nhân lực, thiết bị Đồng thời giữ cho nguyên liệu được bảo toàn về màusắc hương vị trước khi chế biến thì thành phẩm sẽ có chất lượng tốt hơn

c Phơi sấy sơ bộ

Mục đích: giảm độ ẩm của cà phê 10 -12% để bảo quản tốt tránh sự phát triển của

vi sinh vật làm chậm các quá trình biến đổi và tăng hiệu quả cho các quá trình tiếp theo

Đây là phương pháp được ưa chuộng vì đơn giản không tốn kém Tia cực tím củaánh nắng mặt trời có thể tẩy trắng chất diệp lục trong hạt và làm giảm mùi ngái Quátrình cần được giám sát cẩn thận vì quá trình này ảnh hưởng bởi yếu tố thời tiết đâycũng là quá trình quan trọng quyết định chất lượng thành phẩm

Sân phơi làm bằng xi măng sạch sẽ không bị rạn nứt hoặc được lót bởi một miếngthảm Cần tránh phơi cà phê trên nền đất vì cà phê dễ bị nhiễm khuẩn có trong đất.Khi phơi ngoài trời cà phê có nguy cơ bị ẩm lại gây nấm mốc Để tránh cà phê bịướt phải giám sát quy trình cẩn thận che phủ cà phê không cho tiếp xúc với nước mưa,sương

Khi trời khô ráo nhanh chóng phơi cà phê lại để thoáng khí khô ráo, nếu cà phê bịche phủ quá lâu hạt sẽ bắt đầu “ra mồ hôi” và sẽ nhanh chóng nhiễm nấm mốc

Các yếu tố ảnh hưởng:

Sấy cà phê bằng máy:

Cần phải giám sát nhiệt độ và độ ẩm xuyên suốt quá trình vì đây là nhân tố quantrọng quyết định thành phẩm, chỉ cần tăng lên 1 C thì sẽ làm giảm độ ẩm của khôngkhí xuống khoảng 5% Nhiệt độ sấy lý tưởng là 45 – 55 C.

Thời gian sấy dài hay ngắn phụ thuộc một số các yếu tố sau:

xuất cà phê bộ, cà phê hòa tan, cà phê sữa,…

Yêu cầu của quá trình:

f Đánh bóng

Mục đích: tách vỏ lụa mỏng, do lớp vỏ lụa không góp phần vào việc làm nên chấtlượng của sản phẩm nên ta tiến hành loại bỏ nó, đồng thời việc bóc vỏ lụa làm tăng giátrị cảm quan của hạt làm cho hạt trở nên bóng trơn và hạn chế được sự phát triển visinh vật

Yêu cầu của quá trình:

- Tỷ lệ hạt nứt vỡ < 1%

Rosbuta Người ta quy định ½ hạt bị bóc vỏ lụa coi như là hạt sạch

Mục đích: sau khi đánh bóng cà phê lúc này được gọi là “cà phê xô” bao gồm tất

cả loại kích cỡ, khối lượng, màu sắc khác nhau Vì vậy, đầu tiên ta cần phân loại kíchthước hạt

Nguyên tắc thực hiện: dựa trên sự khác nhau về kích thước của hạt cà phê Người

ta sự dụng hai loại sàng chính để phân loại đó là sàng tròn và sàng lắc tùy theo loại càphê và yêu cầu phân loại mà chọn kích thước sàng khác nhau Thông thường thì cà phêđược phân loại thành 3 kích thước: >6,3mm; >5,6mm; >5mm

h Phân loại theo khối lượng

Mục đích: sau khi đã phân loại theo kích thước khối hạt vẫn chưa đồng nhất vềkhối lượng vì có thể hạt bị lép hay hư hỏng ở bên trong

Nguyên tắc: sử dụng sức gió để phân loại, các hạt khối lượng nhỏ hơn sẽ bị sứcgió đẩy ra ngoài

Yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phân loại bằng sức gió:

- Trọng lượng riêng của hạt cà phê có ảnh hưởng rất nhiều đến hiệu suất phân loạibằng sức gió Trọng lượng riêng của hạt phụ thuộc vào độ ẩm của nó, thường thì tỷtrọng của hạt cà phê trung bình từ 1,1 – 1,3

- Hình dáng và kích thước của hạt cà phê của hạt ảnh hưởng trực tiếp đến công tácphân loại bằng sức gió thì yêu cầu cần thiết phải phân loại bằng kích thước bằng kíchthước trước

i Phân loại theo màu sắc

Mục đích: sau khi cà phê đã đồng nhất về khối lượng cần tăng giá trị cảm quanđồng đều về màu sắc của cà phê làm tăng chất lượng sản phẩm

Nguyên tắc: thường theo quy định của nhà nước đưa ra hoặc dựa theo mục đíchcủa sản phẩm yêu cầu của khách hàng

j Phối trộn và đóng bao

Mục đích: tạo thành phẩm đồng đều, tỉ lệ phối trộn khác nhau sẽ quyết định giáthành khác nhau

Nguyên tắc: việc đóng gói cũng phải theo tiêu chuẩn quy định Thường người tađóng gói 50kg và 60kg một bao Bao bằng loại PE (polietilen) ở trong và bao gai hoặcbao đay ở ngoài Bao bì không có mùi lạ.

Thường sử dụng máy phối trộn cơ giới, cà phê sau các công đoạn phân loại trênthu được 3 loại có kích thước, khối lượng, màu sắc Phối trộn thành 3 loại cà phê: loại

Yêu cầu cà phê nhân bảo quản trong kho

- Độ ẩm cà phê nhân đưa vào bảo quản phải nhỏ hơn 13%

- Tạp chất trong cà phê cà ít càng tốt, đối với cà phê cấp I, II phần trăm tạp chất

< 0,5%

- Chọn kho ẩm có cách nhiệt, độ ẩm tốt

- Phải sát trùng và vệ sinh kho sạch sẽ trước khi xếp bao

- Không xếp trực tiếp xuống nền và sát tường Cách nền 0,3m, cách tường 0,5m

- Để tránh hiện tượng nén chặt các bao do sức nén của tải trọng các bao phía trên,

cứ sau 3 tuần phải đảo thứ tự xếp bao một lần

CHƯƠNG 4: TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT

4.1 Tình hình sản xuất của nhà máy

4.1.1 Bảng thu mua nhập liệu của nhà máy

Chọn nơi đặt nhà máy ở Daklak vì đây là vùng trồng cà phê lớn thuận tiện việcmua nguyên liệu và giảm giá thành vận chuyển

Theo khảo sát ở Daklak vào tháng 8 thường mưa và ít nguyên liệu nên nhà máydừng sản xuất vào thời gian này để sửa chữa thiết bị

Các số liệu được thống kê tại Daklak năm 2020

Bảng 4.1 Bảng thu nhập nguyên liệu của nhà máy

-4.1.2 Biểu đồ sản xuất của nhà máy

Mỗi ngày nhà máy làm việc 2 ca mỗi ca 8 tiếng Được nghỉ ngày chủ nhật

Ta lập bảng kế hoạch làm việc của nhà máy như sau:

Bảng 4.2 Bảng kế hoạch làm việc của nhà máy

Số ngày làm

- Tổng số ngày sản xuất trong năm: 275 ngày

- Tổng số ca sản xuất trong năm: 550 ca

- Tổng số giờ sản xuất trong năm: 16 x 275 = 4400 ( giờ )

- Cân bằng vật liệu: 30 tấn = 30.000 kg

Năng suất nhà máy: 30 tấn cà phê nhân/ngày  tương đương 30.000 kg so với 1 ngày

2 ca 16 tiếng  30.000/16 = 1875 kg/h

4.2 Các thông số ban đầu

Cà phê tươi ban đầu: hàm lượng ẩm 65%

Sấy sơ bộ: từ 65% xuống 40%

Với năng suất nhà máy 30 tấn cà phê / ngày = 30.000 kg cà phê nhân / ngày

Ta chọn nhà máy có năng suất hoạt động 2 ca mỗi ngày, 1 ca 8 tiếng  2 x 8 = 16(giờ)

Bảng 4.3 Bảng hao hụt nguyên liệu sau khi chế biến qua các công đoạn

0,50,50,5

Loại 1 (hạt > 6,3mm )Loại 2 (hạt > 5,6mm )Loại 3 (hạt > 5mm )

111

Loại 1 (hạt > 6,3mm)Loại 2 (hạt > 5,6mm)Loại 3 (hạt > 5mm)

0,50,50,5