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

Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt năng suất 75 tấn nguyên liệu/ngày Chương 1: LẬP LUẬN TÍNH KINH TẾ KỸ THUẬT định của AFTA trong thời gian tới [12].. Thiết kế n

Trang 1

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Đà Nẵng – Năm 2017

Trang 2

TÓM TẮT

Cà phê là một loại thức uống không thể thiếu trong đời sống con người và Việt

Nam là một quốc gia có tiềm năng phát triển vô cùng lớn nên em chọn đề tài: “ Thiết

kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt”

Đồ án bao gồm: 1 bản thuyết minh và 5 bản vẽ

Trong đó, nội dung thuyết minh nêu rõ được các vấn đề sau: Cơ sở và các điều kiện thuận lợi để xây dựng nhà máy, giới thiệu về tổng quan nguồn nguyên liệu đưa vào sản xuất, các tiêu chuẩn phân loại sản phẩm, chọn và thuyết minh quy trình công nghệ Sau đó dựa vào năng suất tính được lượng nguyên liệu vào mỗi công đoạn, từ đó chọn thiết bị sao cho phù hợp để đưa vào sản xuất Cuối cùng tính toán phân công lao động, xây dựng tổ chức nhà máy, đưa ra các phương pháp kiểm tra chất lượng, vệ sinh công nghiệp và chế độ an toàn lao động

- Bản vẽ số 4: Bản vẽ đường ống nước và khói lò: cách bố trí các đường ống đi vào, đi

ra thiết bị trong phân xưởng

- Bản vẽ số 5: Bản vẽ tổng mặt bằng nhà máy: thể hiện được cách bố trí và xếp đặt phân xưởng sản xuất và các công trình phụ trong nhà máy

Trang 3

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

THIẾT KẾ NHÀ MÁY CHẾ BIẾN CÀ PHÊ NHÂN THEO PHƯƠNG PHÁP ƯỚT

NĂNG SUẤT 75 TẤN NGUYÊN LIỆU/NGÀY

II Đề tài thuộc diện: Có kí kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện

III Các số liệu ban đầu:

- Mặt hàng: Chế biến cà phê nhân với năng suất 75 tấn nguyên liệu/ngày

- Nguyên liệu sản xuất: Cà phê

- Chế biến một sản phẩm: Cà phê nhân

- Độ ẩm nguyên liệu:

+ Độ ẩm nguyên liệu ban đầu : W = 75 %

+ Độ ẩm nguyên liệu sau khi sấy sơ bộ : W = 40 %

+ Độ ẩm nguyên liệu sau khi sấy kết thúc : W = 12 %

IV Nội dung các phần thuyết minh và tính toán:

- Lời cảm ơn

- Mục lục

- Lời mở đầu

- Chương 1: Lập luận kinh tế kỹ thuật

- Chương 2: Tổng quan (nguyên liệu, sản phẩm, chọn phương án thiết kế)

- Chương 3: Chọn và thuyết minh quy trình công nghệ

- Chương 4: Tính cân bằng vật chất

- Chương 5: Cân bằng nhiệt cho quá trình sấy kết thúc

- Chương 6: Tính và chọn thiết bị

- Chương 7: Tính tổ chức hành chính của nhà máy

- Chương 8: Tính nhiên liệu – nước

- Chương 9: Tính xây dựng

- Chương 10: Kiểm tra sản xuất

Trang 4

- Chương 11: Vệ sinh công nghiệp và an toàn lao động

- Kết luận

- Tài liệu tham khảo

V Các bản vẽ và đồ thị:

- Bản vẽ số 1: Sơ đồ kỹ thuật quy trình công 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 và khói lò (A0)

- Bản vẽ số 5: Bản vẽ tổng mặt bằng nhà máy (A0)

VI Họ tên người hướng dẫn: PGS.TS Đặng Minh Nhật

VII Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 20/01/2017

VIII Ngày hoàn thành đồ án: 15/05/2017

Trang 5

LỜI NÓI ĐẦU VÀ CẢM ƠN

Trước tiên em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến các thầy cô giáo trong trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng nói chung và các thầy cô giáo trong khoa Hóa, bộ môn công nghệ thực phẩm nói riêng đã tận tụy giảng dạy và truyền đạt cho em những kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian qua

Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn đến thầy giáo Đặng Minh Nhật, người đã tận tình giúp đỡ, trực tiếp chỉ bảo và hướng dẫn cho em trong suốt quá trình làm đồ án tốt nghiệp Trong thời gian làm việc với thầy em không ngừng tiếp thu thêm nhiều kiến thức bổ ích mà còn học tập được tinh thần làm việc, tính nghiêm túc, đây là những điều rất cần thiết cho em trong quá trình học tập và công tác sau này

Tiếp đến em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè đã động viên và giúp đỡ

em trong quá trình học tập và hoàn thành đồ án

Cuối cùng em xin cảm ơn các thầy cô trong hội đồng bảo vệ đã dành thời gian

để đọc đồ án này Do còn hạn chế về kiến thức và kinh nghiệm thực tế, nên không thể tránh khỏi những sai sót trong việc hoàn thành đồ án này, mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn để tôi có thêm kinh nghiệm và trưởng thành hơn sau này

Trang 6

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan những nội dung trong đồ án này là do tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn trực tiếp của thầy Đặng Minh Nhật Mọi sự tham khảo trong đồ án đều được trích dẫn rõ ràng và được phép công bố Các số liệu và kết quả trong đồ án là trung thực và chưa từng xuất hiện trong các tài liệu khác Mọi sự sao chép không hợp

lệ, vi phạm quy chế đào tạo, hay gian trá, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm

Đà Nẵng, ngày…tháng…năm 2017

Sinh viên thực hiện Nguyễn Hoài Thương

Trang 7

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

LỜI CAM ĐOAN ii

MỤC LỤC iii

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ vi

MỞ ĐẦU 1

Chương 1: LẬP LUẬN TÍNH KINH TẾ KỸ THUẬT 3

1.1 Đặt vấn đề 3

1.2 Tính khả thi 3

1.3 Vị trí xây dựng nhà máy 3

1.4 Địa điểm xây dựng 4

1.5 Nguồn nguyên liệu 4

1.6 Đường giao thông 5

1.7 Thị trường tiêu thụ sản phẩm 5

1.8 Năng suất 5

1.9 Hợp tác hóa, liên hợp hóa 6

1.10 Nguồn năng lượng 6

1.11 Nguồn nhân lực 6

1.12 Xử lý chất thải 6

Chương 2: TỔNG QUAN VỀ CÀ PHÊ 7

2.1 Nguồn gốc xuất sứ, quá trình phát triển và phân bố của cây cà phê 7

2.2 Tình hình sản xuất, tiêu thụ cà phê trong nước và trên thế giới 7

2.3 Cơ hội và thách thức đối với cà phê Việt Nam 8

2.4 Đặc điểm cây cà phê 9

2.5 Đánh giá phẩm chất cà phê bằng cảm quan 15

2.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng, mùi vị cà phê 16

2.7 Tiêu chuẩn Việt Nam 4193:2014 20

Chương 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ 23

3.1 Cơ sở lí thuyết 23

3.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ 24

3.3 Thuyết minh dây chuyền công nghệ 25

Chương 4: CÂN BẰNG VẬT CHẤT 33

4.1 Kế hoạch sản xuất của nhà máy 33

Trang 8

4.2 Cân bằng nguyên liệu cho chế biến cà phê nhân từ cà phê quả tươi 33

Chương 5: CÂN BẰNG NHIỆT CHO QUÁ TRÌNH SẤY KẾT THÚC 40

5.1 Xây dựng quá trình sấy lý thuyết 40

5.2 Xây dựng quá trình sấy thực tế 43

5.3 Tính trị nhiệt của nhiên liệu 45

Chương 6: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 47

6.1 Hệ thống phân loại và làm sạch 47

6.2 Máy xát tươi 47

6.3 Xilô ủ, lên men 48

6.4 Xilô chứa cà phê sau khi lên men 50

6.5 Hệ thống sấy tĩnh 51

6.6 Xilô sau sấy tĩnh 52

6.7 Thiết bị sấy thùng quay 53

6.8 Xilô chứa sau sấy thùng quay 72

6.9 Máy tách tạp chất 73

6.10 Máy xát khô 74

6.11 Máy đánh bóng 75

6.12 Máy phân loại theo kích thước 76

6.13 Máy phân loại theo trọng lượng 77

6.14 Máy phân loại theo màu sắc 78

6.15 Máy phối trộn 79

6.16 Xilô chứa tạm sau khi phân loại 80

6.17 Xilô chứa cà phê trước khi đóng bao 82

6.18 Hệ thống cân đóng bao tự động 85

6.19 Gàu tải 86

6.20 Băng tải vấu 86

6.21 Hố 87

Chương 7: TỔ CHỨC HÀNH CHÍNH CỦA NHÀ MÁY 90

7.1 Sơ đồ hệ thống tổ chức của nhà máy 90

7.2 Tổ chức lao động của nhà máy 90

Chương 8: TÍNH NHIÊN LIỆU – NƯỚC 93

8.1 Tính nhiên liệu 93

8.2 Tính lượng nước cần dùng cho nhà máy 94

Chương 9: TÍNH XÂY DỰNG 96

9.1 Cách bố trí mặt bằng 96

Trang 9

9.2 Tính xây dựng 96

Chương 10: KIỂM TRA SẢN XUẤT 103

10.1 Mục đích 103

10.2 Yêu cầu việc kiểm tra sản xuất 103

10.3 Các phương pháp kiểm tra 103

Chương 11: VỆ SINH CÔNG NGHIỆP VÀ AN TOÀN LAO ĐỘNG 106

11.1 Vệ sinh công nghiệp 106

11.2 An toàn lao động 107

KẾT LUẬN 108

TÀI LIỆU THAM KHẢO 109

Trang 10

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ

Bảng 2 2 Thành phần các phần của quả cà phê 13

Bảng 2 3 Thành phần hóa học của vỏ quả 13

Bảng 2 4 Thành phần hóa học của lớp nhớt 14

Bảng 2 5 Thành phần hóa học của vỏ trấu 14

Bảng 2 6 Thành phần hóa học của cà phê nhân 15

Bảng 2 8 Ảnh hưởng của loại quả thu hoạch tới năng suất và chất lượng 20

Bảng 2 9 Phân hạng chất lượng cà phê nhân 20

Bảng 2 10 Tỷ lệ lẫn cà phê khác loại cho phép trong các hạng cà phê 21

Bảng 2 11 Tỷ lệ khối lượng khuyết tật tối đa cho phép đối với từng hạng cà phê chè 21 Bảng 2 12 Tỷ lệ khối lượng khuyết tật tối đa cho phép đối với từng hạng cà phê vối 21 Bảng 2 13 Tỷ lệ khối lượng tối đa cho phép đối với một số khuyết tật 22

Bảng 2 14 Tỷ lệ khối lượng tối thiểu trên sàng lỗ tròn quy định đối với từng hạng cà phê 22

Bảng 4 1 Bảng thu nhập nguyên liệu của nhà máy 33

Bảng 4 2 Biểu đồ sản xuất của nhà máy 33

Bảng 4 3 Tỷ lệ hao hụt qua các công đoạn 34

Bảng 4 4 Tỷ lệ hao hụt và lượng nguyên liệu vào của các công đoạn 38

Bảng 5 1 Thông số của không khí sau khi sấy 42

Bảng 5 2 Thành phần nguyên liệu trong dầu FO 46

Bảng 6 1 Đặc tính của xilô lên men 50

Bảng 6 2 Đặc tính của xilô sau lên men 51

Bảng 6 3 Đặc tính của xilô sau sấy tĩnh 53

Bảng 7 1 Lực lượng lao động gián tiếp 91

Bảng 7 2 Lực lượng lao động trực tiếp tại dây chuyền sản xuất cà phê nhân 91

Bảng 7 3 Lực lượng lao động tại các bộ phận phụ trợ 92

Bảng 9 1 Tổng kết về xây dựng 101

Hình 2 1 Cà phê Arabica 9

Hình 2 2 Cà phê Robusta 10

Hình 2 3 Cấu tạo quả cà phê 13

Hình 3 1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ 24

Hình 5 1 Sơ đồ hệ thống sấy 40

Hình 6 1 Bể xi phông MR-1.5 47

Trang 11

Hình 6 2 Máy xát vỏ tươi MXQ-250/2 48

Hình 6 3 Xilô len men 49

Hình 6 4 Hệ thống máy sấy tĩnh ST-02 51

Hình 6 5 Máy sấy thùng quay 55

Hình 6 6 Máy tách tạp chất MTC-1 73

Hình 6 7 Máy xát khô MX-1 74

Hình 6 8 Máy đánh bóng CPB-4B 75

Hình 6 9 Máy phân loại theo kích thước KT-1 76

Hình 6 10 Máy phân loại theo trọng lượng CR-1 77

Hình 6 11 Máy phân loại theo màu sắc OPSOTEC 5.01B 79

Hình 6 12 Máy trộn vít đứng MTVĐ-200 79

Hình 6 13 Hệ thống cân, đóng bao CBT-S50 85

Hình 6 14 Gàu tải vận chuyển nguyên liệu GT-150 86

Hình 6 15 Băng tải vấu BTC-150 86

Hình 7 1 Sơ đồ hệ thống tổ chức của nhà máy 90

Trang 12

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

MỞ ĐẦU

Cách đây hàng nghìn năm, cây cà phê đã được dân du mục Ethiopi ngẫu nhiên tìm thấy ở làng Capfa, gần thủ đô Ethiopi Đến thế kỷ thứ 6, cây cà phê lan dần sang các nước và châu lục khác Nhưng không phải ngay từ đầu cà phê đã được thừa nhận

là hấp dẫn và hữu ích mặc dù cho đến ngày nay không ai còn phủ nhận công dụng và

sự nổi tiếng của loại đồ uống này Cà phê giúp con người tỉnh táo và minh mẫn hơn trong mọi hoạt động và được coi như một món tráng miệng, một bữa ăn phụ của nhiều nước trên thế giới Ngoài ra, cà phê còn là đồ uống dùng để thưởng thức, đôi khi còn thể hiện đẳng cấp của con người trong xã hội

Cà phê là cây công nghiệp lâu năm được trồng chủ yếu ở các vùng đồi núi phía Bắc và Tây Nguyên Diện tích cà phê tập trung nhiều nhất ở vùng Tây Nguyên, tại các tỉnh như Đắk Lắk, Đắk Nông, Gia Lai, Kon Tum, Lâm Đồng và chủ yếu là cà phê vối Diện tích cà phê của vùng này chiếm tới 72% tổng diện tích cả nước và sản lượng cũng chiếm khoảng 92% tổng sản lượng cả nước Cà phê chè trồng với diện tích và sản lượng rất khiêm tốn chủ yếu ở vùng núi phía Bắc, tập trung nhiều ở tỉnh Sơn La và Điện Biên

Từ năm 1994 - nay, cây cà phê Việt Nam đặc biệt là cà phê vối phát triển rất nhanh và đạt kết quả trên nhiều mặt Cà phê của Việt Nam chủ yếu được dùng để xuất khẩu cho các tập đoàn rang xay và thương mại lớn trên thế giới với lượng xuất khẩu chiếm hơn 90% tổng sản lượng và là nước xuất khẩu cà phê vối lớn thứ nhất trên thế giới, đứng thứ hai thế giới về sản xuất và xuất khẩu cà phê nhân, chỉ sau Brazil

Ngành cà phê góp phần chuyển dịch cơ cấu cây trồng trong ngành nông nghiệp nước ta, giúp đa dạng hóa các mặt hàng trong xuất khẩu nông sản của Việt Nam Ngành cà phê giúp đa dạng hóa các dịch vụ kinh doanh như dịch vụ cung cấp thuốc trừ sâu, phân bón, dịch vụ bao gói, dịch vụ cung cấp máy móc, dịch vụ tư vấn xuất khẩu…đẩy mạnh quá trình chuyển dịch cơ cấu kinh tế, kéo theo các ngành kinh tế khác phát triển như cơ sở nghiên cứu giống, ngành thủy lợi, ngành giao thông, ngành chế tạo máy móc…Việc phát triển cây cà phê có tác động tích cực đến việc giải quyết công ăn việc làm và cải thiện được đời sống nhân dân, giúp Việt Nam trở thành nước

có sản lượng cà phê xuất khẩu hàng đầu của thế giới

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

Trang 13

người nhập khẩu ở nước ngoài Đồng thời tạo điều kiện tổ chức chế biến ở các nước tiêu thụ cho ra các sản phẩm phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng

Mặc dù sản lượng cà phê không ngừng tăng trong những năm qua chủ yếu để xuất khẩu nhưng nguồn ngoại tệ thu về không cao Tình trạng này do chúng ta chưa chú trọng đến công tác thu hoạch, bảo quản và chế biến cà phê, chủ yếu xuất khẩu dưới dạng nhân xô, chất lượng không ổn định nên thường bị ép giá Xuất phát từ tình hình thực tế và để tạo ra nhiều sản phẩm đảm bảo chất lượng thì việc xây dựng thêm một nhà máy chế biến cà phê là một yêu cầu cần thiết, có như vậy thì chúng ta mới khai thác tốt tiềm năng, thế mạnh của vùng, góp phần xây dựng đất nước giàu mạnh

Chính vì vậy em được giao nhiêm vụ: “Thiết kế nhà máy chế biến cà phê nhân theo phương pháp ướt năng suất 75 tấn cà phê nguyên liệu/ngày”

Trang 14

Chương 1: LẬP LUẬN TÍNH KINH TẾ KỸ THUẬT

định của AFTA trong thời gian tới [12]

1.2 Tính khả thi

Việt Nam có điều kiện khí hậu, đại lý và đất đai thích hợp cho việc phát triển cây cà phê Việt Nam đã xây dựng, quy hoạch nhiều vùng trồng cà phê xuất khẩu cho năng suất cao, chất lượng tốt như Tây Nguyên, Đông Nam Bộ và một số tỉnh miền Trung

Bên cạnh đó, cà phê Việt Nam được các nhà rang xay trên thế giới đánh giá cao

là dễ chế biến, đặc biệt là cà phê chế biến dùng ngay

Nhu cầu cà phê thế giới không ngừng tăng lên, đặc biệt là sự thay đổi tập quán

và thói quen tiêu dùng của người Á Đông, trong đó phải kể đến người tiêu dùng Trung Quốc và Nhật Bản là hai thị trường rộng lớn Bên cạnh đó nhu cầu cà phê của Châu

Âu và Bắc Mỹ cũng không ngừng tăng lên [10]

Việc Việt Nam tham gia các Hiệp định thương mại tự do (FTA) với EU, Liên minh Kinh tế Á - Âu, Hàn Quốc… đã giúp cà phê của Việt Nam khi xuất khẩu vào những thị trường này được hưởng nhiều lợi thế hơn Hiện nay với những điều kiện trong FTA, cà phê chế biến của Việt Nam chỉ chịu thuế 0 - 5% Điều này sẽ tạo điều

kiện cho việc xuất khẩu vào các thị trường đã ký FTA trở nên dễ dàng hơn [33]

1.3 Vị trí xây dựng nhà máy

Để đưa Việt Nam trở thành một trong những nước có lượng cà phê xuất khẩu cao nhất thế giới thì phải có sự dung hòa giữa “ thiên thời, địa lợi, nhân hòa”, trong đó địa lợi là

Trang 15

một trong những yếu tố quan trọng và quyết định, thúc đẩy cà phê Việt có những bước tiến nhảy vọt

Lâm Đồng là một trong năm tỉnh thuộc vùng Tây Nguyên, nằm trên cao nguyên cao nhất của Tây Nguyên là Lâm Viên – Di Linh với độ cao 1500 mét so với mực nước biển Lâm Đồng nằm trong vùng kinh tế trọng điểm phía Nam – là khu vực năng động, có tốc độ tăng trưởng kinh tế cao và là thị trường có nhiều tiềm năng lớn Thổ nhưỡng, khí hậu cũng khá thuận lợi thích hợp cho việc trồng cây công nghiệp dài ngày

có giá trị kinh tế cao như cà phê Phía Đông giáp các tỉnh Khánh Hoà và Ninh Thuận Phía Tây Nam giáp tỉnh Đồng Nai Phía Đông Nam giáp tỉnh Bình Thuận Phía Bắc giáp tỉnh Đắk Lắk là vùng cà phê lớn nhất nước ta Có Quốc lộ 20, 27, 28, gần Quốc lộ

1 rất thuận lợi cho việc vận chuyển nguyên liệu và tiêu thụ sản phẩm [11]

1.4 Địa điểm xây dựng

Căn cứ vào điều kiện đã nêu trên, tôi quyết định chọn tỉnh Lâm Đồng là địa điểm xây dựng, cụ thể là vùng Cầu Đất, xã Xuân Trường, Đà Lạt Vùng Cầu Đất gần quốc lộ 20 xã Xuân Trường, cách trung tâm thành phố Đà Lạt khoảng 30km về phía Tây Bắc, chỉ cần theo quốc lộ 27 là có thể về quốc lộ 1 thuận tiện cho việc vận chuyển lưu thông Với độ cao hơn 1600m so với mực nước biển, thiên nhiên đã ban tặng cho con người nơi đây điều kiện khí hậu và thổ nhưỡng lý tưởng để trồng cà phê nên cà phê ở đây hạt to lại ngon nhất thế giới Đặc biệt, Cầu Đất là một trong những số ít vùng ở Việt Nam trồng được giống cà phê Arabica rất được ưa chuộng trên thị trường

Nhờ ở độ cao 1.475m so với mặt nước biển nên dù là một xứ nhiệt đới Đà Lạt vẫn có khí hậu mát mẻ, dễ chịu của vùng ôn đới với nhiệt độ trung bình hàng năm 17,8ºC; cao nhất là tháng 4 (19,1ºC); thấp nhất là tháng 12 (15,7ºC)

Mùa khô ở Đà Lạt bắt đầu từ tháng 12 đến tháng 3 năm sau, mùa mưa từ tháng

4 đến tháng 11 Tính chất gió mùa cũng được phản ảnh rõ rệt với ảnh hưởng chủ yếu của hai mùa gió Đó là gió mùa Đông Bắc vào mùa khô và gió mùa Tây Nam vào mùa mưa

Khi gió mùa Đông Bắc từng đợt tràn về, thời tiết Đà Lạt dần dần tốt lên và khô hanh, đây cũng là thời gian tốt nhất trong năm cho hoạt động sản xuất nông nghiệp Cũng trong mùa này ẩm độ không khí trung bình đạt đến trị số thấp nhất, khoảng 82%

Do tín phong và nhất là gió mùa Tây Nam có khi kết hợp cả những hoạt động của áp thấp nhiệt đới, bão ở biển Đông đã đem lại cho Đà Lạt một lượng mưa trung

bình hàng năm khá phong phú, khoảng 1.600mm [14]

1.5 Nguồn nguyên liệu

Cà phê là cây trồng chủ lực của tỉnh Lâm Đồng, chiếm tỷ trọng lớn trong tổng

Trang 16

giá trị sản xuất nông nghiệp, kim ngạch xuất khẩu toàn tỉnh Lâm Đồng có diện tích cà phê đứng thứ 2 trong cả nước (hơn 150.000 ha) với tổng sản lượng gần 400.000 tấn cà phê nhân/năm, trong đó chiếm 88% diện tích các giống cà phê vối và cà phê mít, sản xuất tập trung ở các địa bàn huyện Đức Trọng, Lâm Hà, Di Linh, Bảo Lâm và thành phố Bảo Lộc; 12% diện tích còn lại trồng các giống cà phê arabica ở các địa bàn thành

phố Đà Lạt, các huyện Lạc Dương, Đam Rông, Lâm Hà [15]

Tuy cùng nằm trên dải đất Tây nguyên nhưng cà phê Cầu Đất, Núi Min, Trạm Hành của tỉnh Lâm Đồng lại có sự khác biệt hẳn Đó là hương thơm quyến rũ của cà phê Arabica vốn được thế giới ưa chuộng Ở độ cao trên 1.500 m so với mực nước biển, có nhiều vùng đồi dốc thoai thoải đất đỏ bazan trù phú cùng khí hậu mát mẻ, những vùng đất này của Lâm Đồng là nơi chốn đắc địa, lý tưởng nhất cho giống Arabica phát triển và sản sinh ra những hạt cà phê có chất lượng vào hàng ngon nhất nhì thế giới Đặc biệt, cà phê Cầu Đất được xem như “Bà hoàng” của các loại cà phê

nhờ hương thơm quyến rũ đặc biệt của nó [13]

Do vậy, việc chọn địa điểm đặt nhà máy tại Đà Lạt, Lâm Đồng là hoàn toàn hợp lý đảm bảo chất lượng của nguyên liệu trước khi đưa vào sản xuất

1.6 Đường giao thông

Nhà máy nằm ở địa điểm này rất thuận tiện cho việc giao thông

+ Đường bộ: nhà máy nằm sát Quốc lộ 20, gần Quốc lộ 27 và dễ dàng vận chuyển hàng về Quốc lộ 1 nên thuận lợi cho việc nhập nguyên liệu và phân phối sản phẩm

+ Đường thuỷ: Nhà máy đặt vị trí cách cảng Phan Rang 90km, nên có thể sử dụng cảng này để phân phối sản phẩm trong và ngoài nước

+ Đường sắt: Nhà máy có thể dùng xe tải vận chuyển sản phẩm về ga Tháp Chàm- Phan Rang, đóng container tại đó để đưa sản phẩm đi khắp nơi

1.7 Thị trường tiêu thụ sản phẩm

Mặc dù nhà máy đặt tại Lâm Đồng có nhiều đồi núi cao việc đi lại có phần khó khăn nhưng lại có một vị trí đặc biệt thuận lợi là gần các đường quốc lộ thuận tiện cho việc lưu thông Sản phẩm của nhà máy có thể cung cấp cho các nhà máy chế biến cà phê trong tỉnh hoặc các nhà máy chế biến cà phê ở các tỉnh khác trong nước, ngoài ra

có thể xuất khẩu sản phẩm ra thị trường quốc tế

1.8 Năng suất

Nhu cầu uống cà phê của người dân ngày càng tăng Để đáp ứng lượng cà phê tiêu thụ trong nước và xuất khẩu, cần phải xây dựng nhà máy chế biến cà phê đảm bảo chất lượng đồng thời phù hợp với sản lượng cà phê của địa phương Hơn nữa, có nhiều

Trang 17

thương gia nước ngoài xem thị trường Việt Nam là điểm đầu tư lí tưởng, đặc biệt là đầu tư vào mặt hàng cà phê Con đường mua bán và trao đổi hàng hóa phát triển Do

đó, việc xây dựng nhà máy sản xuất cà phê nhân bằng phương pháp ướt là một yêu cầu cần thiết

1.9 Hợp tác hóa, liên hợp hóa

Việc hợp tác hóa giữa các nhà máy thiết kế với các nhà máy khác về mặt kinh

tế kỹ thuật sẽ thuận lợi cho việc đầu tư trang thiết bị, máy móc, phát triển nâng cấp, cải tiến kỹ thuật nhà máy và liên hợp hóa sẽ tăng cường sử dụng những công trình giao thông vận tải công trình cung cấp điện nước, công trình phúc lợi tập thể, phục vụ công cộng, vấn đề tiêu thụ sản phẩm và phế phẩm nhanh…sẽ có tác dụng giảm thời gian xây dựng, giảm vốn đầu tư, hạ giá thành sản phẩm Do xây dựng trong 1 khu công nghiệp lớn của tỉnh nên nhà máy có thể hợp tác với các nhà máy khác trong cùng khu công nghiệp như nhà máy bánh keọ, nhà máy sản xuất rượu, nhà máy cà phê khác từ

đó tận dụng các công trình giao thông xây dựng sẵn và các công trình phúc lợi khác

1.10 Nguồn năng lượng

Điện: Nhà máy sử dụng nguồn điện trên mạng lưới quốc gia đường dây 500 KV đã được hạ thế xuống 220/380V Để đảm bảo sự hoạt động của nhà máy được liên tục, nhà máy đã chuẩn bị một máy phát điện dự phòng

Nước: Nguồn nước sử dụng của nhà máy được lấy từ nguồn nước thành phố Nhiên liệu: Nhiên liệu dùng cho nhà máy bao gồm: Dầu FO dùng để phục vụ cho sấy cà phê và xăng dùng cho xe ô tô, xe tải của nhà máy

1.11 Nguồn nhân lực

Tại Tây Nguyên lực lượng lao động tại chỗ rất dồi dào, ngoài lượng lao động tại các xã trong huyện còn có công nhân tại các huyện lân cận Vì vậy không cần lo nơi ăn chỗ cho công nhân của nhà máy Cán bộ quản lý, kỹ sư có thể tuyển tại các trường đại học như: Đại Học Tây Nguyên, Đại Học Bách Khoa, Đại học Yersin…và nhân tài trong cả nước

1.12 Xử lý chất thải

Trong các công đoạn để sản xuất cà phê ta sử dụng nguồn nước khá nhiều Do vậy lượng nước thải ra môi trường khá lớn Đối với nước thải dùng cho quá trình sản xuất cần được xử lý và tái sử dụng, còn nước thải sinh hoạt, vệ sinh nhà máy được đưa vào hệ thống cống rãnh trong nhà máy đến bể xử lý trước khi thải ra môi trường Đối với chất thải rắn được xử lý bằng phương pháp vi sinh, vỏ cà phê là nguyên liệu để sản xuất phân hữu cơ vi sinh, rượu vang

Trang 18

Chương 2: TỔNG QUAN VỀ CÀ PHÊ

2.1 Nguồn gốc xuất sứ, quá trình phát triển và phân bố của cây cà phê

Tên gọi “coffee” xuất phát từ tiếng Ả Rập là “Qahwah” mà thoạt đầu là một từ ngữ trong thơ ca dùng để chỉ rượu vang hoặc là một từ khác có nguồn gốc từ làng Kaffa Do đạo luật hồi giáo nghiêm cấm giáo dân uống rượu nên tên gọi ấy được biến tướng thành ra là “coffee” và thông qua tiếng gọi tương đương của Thổ Nhĩ Kỳ là Qahweh trở thành Cáfe (Pháp), caffee (Ý), Kaffee (Đức), Koffie (Hà Lan), và coffee (Anh) và tên Latin là coffea dùng trong phân loại giống thực vật

Riêng tại Việt Nam, tên gọi cà phê là do sự Việt hóa trong phiên âm Cáfe của người Pháp mà ra

Theo một truyền thuyết đã được ghi lại vào năm 1671, những người chăn dê ở Kaffa (thuộc Ethiopia ngày nay) phát hiện ra một số con dê trong đàn sau khi ăn một cành cây có hoa trắng và quả màu đỏ đã chạy nhảy liên tục và phá phách trong đàn không mệt mỏi kể cả vào ban đêm Họ bèn đem chuyện này kể với các thầy tu tại một

tu viện gần đó

Sau đó các thầy tu đã đi xem xét lại khu vực ăn cỏ của bầy dê và phát hiện ra một loại cây có lá xanh thẫm và quả giống như quả anh đào Họ uống nước ép ra từ loại quả đó và tỉnh táo cầu nguyện chuyện trò cho đến tận đêm khuya Như vậy có thể xem rằng chính nhờ đàn dê này mà con người đã biết được cây cà phê

Tỉnh Kaffa của Ethiopia chính là vùng đất khởi nguyên của cây cà phê [3, Tr.12]

2.2 Tình hình sản xuất, tiêu thụ cà phê trong nước và trên thế giới

2.2.1 Trong nước

Theo Hiệp hội Cà phê Ca cao Việt Nam (VIFOCA), trong niên vụ 2016/2017, sản lượng cà phê của Việt Nam dự báo giảm trên 20% so với vụ trước, chỉ khoảng 1,3 triệu tấn Một trong những nguyên nhân chính khiến sản lượng sụt giảm là do tác động tiêu cực của hiện tượng El-Nino mạnh nhất trong 2 thập niên qua Khô hạn, thiếu nước tưới làm cho năng suất giảm mạnh, từ 30-70%, thậm chí hàng ngàn héc ta cà phê ở Tây Nguyên đã mất trắng

Hiện nay trong nước có 150 doanh nghiệp xuất khẩu cùng hơn 3.000 đại lý tham gia thu mua cà phê, trong đó có 13 doanh nghiệp FDI Tuy nhiên, chỉ có 1/3 doanh nghiệp có nhà máy chế biến cà phê nhân xuất khẩu; 90% các doanh nghiệp trong nước và 100% doanh nghiệp FDI mua cà phê nhân thông qua thương lái và đại

Trang 19

lý thu mua để xuất khẩu, dẫn đến chất lượng cà phê xuất khẩu chưa cao, đồng thời thiếu sự liên kết trong đàm phán về giá xuất khẩu cà phê, dẫn đến bị ép giá hoặc phá

giá xuất khẩu [33]

2.2.2 Trên thế giới

Sản lượng cà phê mùa vụ 2016/2017 tăng là nhờ tăng sản lượng cà phê Arabica Sản lượng cà phê Arabica 2016/2017 sẽ trở lại chiếm khoảng 60% sau 6 năm không đạt tỷ lệ này

Brazil, nước sản xuất cà phê Arabica lớn nhất thế giới, đạt mức kỉ lục 43,9 triệu bao, tăng 7,8 triệu bao Sản lượng cà phê Robusta của Brazil giảm 1,2 triệu bao, xuống mức thấp kỉ lục trong vòng 7 năm trở lại đây

Trung Mỹ và Mexico, chiếm 15% tổng sản lượng cà phê toàn cầu, đạt 15,9 triệu bao, tăng 400 ngàn bao Lượng cà phê xuất khẩu sẽ tăng 300 ngàn bao, đạt 13,3 triệu bao

Colombia sẽ giảm 300 ngàn bao, đạt 13,3 triệu bao; lượng xuất khẩu ( chủ yếu

đi Mỹ và Châu Âu ) giảm 100 ngàn bao, đạt 11,5 triệu bao

Ethiopia vẫn giữ được sản lương ổn định trong 5 năm qua, duy trì ở mức 6,5

triệu bao; xuất khẩu 3,5 triệu bao, còn lại là tiêu dùng nội địa [32]

2.3 Cơ hội và thách thức đối với cà phê Việt Nam

Việc Việt Nam tham gia các Hiệp định thương mại tự do (FTA) với EU, Liên minh Kinh tế Á - Âu, Hàn Quốc… đã giúp cà phê của Việt Nam khi xuất khẩu vào những thị trường này được hưởng nhiều lợi thế hơn Cụ thể, trước đây chỉ cà phê nhân của Việt Nam xuất khẩu vào những thị trường này mới được hưởng mức thuế 0%, còn các sản phẩm cà phê chế biến phải chịu mức thuế cao từ 15 - 20% Hiện nay với những điều kiện trong FTA, cà phê chế biến của Việt Nam chỉ chịu thuế 0 - 5% Điều này sẽ tạo điều kiện cho việc xuất khẩu vào các thị trường đã ký FTA trở nên dễ dàng, thuận

lợi hơn [33]

Vấn đề xử lý nợ xấu cũng là thách thức của ngành cà phê, đòi hỏi tập trung xử lý những doanh nghiệp có nợ xấu Ngay cả vấn đề thuế VAT cũng phải tiếp tục tháo gỡ Ngoài ra còn 3 nhược điểm của ngành cà phê là mô hình sản xuất với quá nhiều hộ nhỏ, kinh doanh với quá nhiều doanh nghiệp và xuất khẩu chủ yếu là cà phê nhân Đó còn là vấn đề chất lượng và an toàn vệ sinh thực phẩm Thách thức khác là vấn đề biến đổi khí hậu, việc nâng cao chất lượng cà phê Việt Nam, thực hiện sản xuất VietGAP, theo chứng chỉ 4C, UTZ, R.A thân thiện môi trường, ban hành tiêu chuẩn cà phê Việt Nam hài hòa với tiêu chuẩn quốc tế Xây dựng thương hiệu, chỉ dẫn địa lý không chỉ

với cà phê Buôn Ma Thuột (Đắk Lắk) mà còn là cà phê Cầu Đất (Lâm Đồng) [16]

Trang 20

2.4 Đặc điểm cây cà phê [3, Tr.15]

2.4.1 Đặc tính thực vật của cây cà phê

- Cây cà phê là tên một chi thực vật thuộc họ Thiên thảo (Rubiaceae), gồm 4 loài (coffea arabica, coffea canephora, coffea liberica, coffea stenophylla), tuy nhiên chỉ có hai loài cà phê có ý nghĩa kinh tế Loài thứ nhất có tên thông thường trong tiếng Việt là cà phê chè (tên khoa học: Coffea arabica), đại diện cho khoảng 61% các sản phẩm cà phê trên thế giới Loài thứ hai là cà phê vối (tên khoa học: Coffea canephora hay Coffea robusta), chiếm gần 39% các sản phẩm cà phê

- Ngoài ra còn có Coffea liberica và Coffea excelsa (ở Việt Nam gọi là cà phê mít) với sản lượng không đáng kể

2.4.2 Phân loại và đặc điểm một số giống cà phê

* Cà phê chè

- Tên khoa học: Coffea Arabica

- Nguồn gốc ở cao nguyên Jimma, thuộc nước Etiopia, vùng nhiệt đới ở phía đông Châu Phi Gồm các chủng như Typica Bourbon, Moka, Caturra, Catuai, Catimor Đây là cà phê đươc trồng lâu đời nhất và tiêu thụ nhiều nhất trên thế giới (chiếm 70% sản lượng cà phê trên thế giới)

- Là cây có giá trị kinh tế nhất trong số các loài cây cà phê Cà phê chè chiếm 61% các sản phẩm cà phê toàn thế giới

- Brasil và Colombia là hai nước xuất khẩu chính loại cà phê chè

- Trên thị trường cà phê chè được đánh giá cao hơn cà phê vối (Coffea Canephora hay Coffea Robusta) vì có hương vị thơm ngon và chứa ít hàm lượng caffein hơn Các nước trồng cà phê chè có hương vị thơm ngon như: Kenya, Tazania, Ethiopia, Colombia…thường trồng ở nơi có độ cao 800m trở lên

Hình 2 1 Cà phê Arabica

Trang 21

Cây thuộc dạng bụi, thân cao 3 - 4m, cành đối xứng, mềm, rủ xuống Lá mọc đối xứng, hình trứng dài, đầu nhọn, rìa lá quăn, xanh đậm Quả cà phê thuộc loại quả thịt, hình trứng, khi chín có màu đỏ tươi (chủng Caturra amarello có quả màu vàng), chiều dài 10 - 18mm, rộng 8 - 12mm Hạt cà phê hình tròn dẹt, có màu xanh xám, xanh lục, xanh cốm tùy theo giống và điều kiện bảo quản, chế biến Cây cà phê chè có đặc tính tự thụ phấn nên có độ thuần chủng cao hơn các loại cà phê khác

- Là dạng cây có tán lớn, màu xanh đậm, lá hình oval

- Lượng caffein có trong cà phê nhân khoảng 1-3% tùy theo giống

- Khi trồng khoảng 18-24 tháng thì có thể bắt đầu cho thu hoạch Thường thì cà phê 25 tuổi đã được coi là già, không thu hoạch được nữa, lượng mưa cần từ khoảng trên 1000 mm /năm

- Cà phê Arabica chín rộ vào tháng 12 và tháng 1 Ở Tây nguyên cà phê chín sớm hơn 2 đến 3 tháng so với miền Bắc

- Trong một quả thường có hai nhân Một số ít quả có 3 nhân Nhân có vỏ lụa màu bạc bám cứng vào nhân Ngoài vỏ lụa là vỏ trấu cứng, ngoài cùng là vỏ thịt

- Từ 4,5 - 5,5 (tùy giống) kg quả sẽ thu được 1kg nhân cà phê sống Cây cà phê chè ưa nơi mát và hơi lạnh Phạm vi thích hợp 18 - 25oC, thích hợp nhất là từ 10 -

20oC Do yêu cầu như vậy nên cà phê thường trồng ở miền núi có độ cao từ 600 - 2500m

* Cà phê vối

- Tên khoa học: Coffea Canephora hoặc Coffea Robusta

- Nguồn gốc ở khu vực sông Công gô, miền vùng thấp xích đạo và nhiệt đới Tây Châu Phi Cây có một hoặc nhiều thân, thân cao khoảng 8 – 12m Lá có hình

Hình 2 2 Cà phê Robusta

Trang 22

trứng hoặc hình lưỡi mát, mũi nhọn, phiến lá gợn sóng Quả hình tròn hoặc hình trứng, núm quả nhỏ Trên quả có nhiều gân dọc, quả chín có màu đỏ hoặc hồng Kích thước nhỏ hơn hạt cà phê Arabica Hạt có dạng hình tròn, dày, màu xanh bạc, xanh lục hoặc xanh nâu tùy chủng loại và cách chế biến Là loại cây không tự thụ phấn được

- Là dạng cây gỗ hoặc cây bụi, thông thường Robusta cao từ 5 – 7m, chiều cao của cây trưởng thành có thể lên tới 10m

- Vỏ quả cứng và dai hơn cà phê Ababica

- Hạt nhỏ hơn hạt cà phê Arabica Hàm lượng caffein trong hạt cà phê Robusta khoảng 2 - 4%, trong khi ở cà phê Arabica chỉ khoảng 1 - 2%

- Cây cà phê vối 3 - 4 tuổi có thể bắt đầu thu hoạch Cây cho hạt trong khoảng

từ 20 đến 30 năm

- Cà phê vối ưa sống ở vùng nhiệt đới, độ cao thích hợp để trồng cây là dưới 1000m Nhiệt độ ưa thích của cây khoảng 24 - 29°C, lượng mưa khoảng trên 1000mm Cây cà phê vối cần nhiều ánh sáng mặt trời hơn so với cây cà phê chè

- Đặc biệt loại cà phê Robusta không ra hoa kết quả tại các mắt cũ của cành

- Quả chín từ tháng 2 đến tháng 4 ở miền bắc, ở Tây Nguyên chín sớm hơn từ tháng 10 đến tháng 1

- Từ 4 - 5kg quả sẽ thu được 1kg nhân Cà phê vối chứa hàm lượng caffein cao hơn và có hương vị không tinh khiết bằng cà phê chè, do vậy mà được đánh giá thấp hơn

- Là cây quan trọng thứ hai trong các loài cà phê Khoảng 39% các sản phẩm cà phê được sản xuất từ loại cà phê này

- Nước xuất khẩu cà phê vối lớn nhất thế giới là Việt Nam

- Cà phê vối không tự thụ phấn được, điều này dẫn tới sự đa dạng ở vườn cà phê vối trồng bằng hạt Cà phê vối thích nơi nóng ẩm, nhiệt độ thích hợp nhất là 24 -26°C

* Cà phê mít

- Tên khoa học: Coffea Excelsa (Chari) hoặc Coffea Liberica

- Nguồn gốc ở xứ Ubangui Chari thuộc Biển Hồ gần xa mạc Sahara, thường gọi

cà phê Chari Cây lớn cao 6 – 15m Quả hình trứng, núm hơi lồi và to Khi chín có màu đỏ sẩm Hạt có màu xanh ngả vàng, có lớp vỏ lụa bám chặt vào hạt, khó làm tróc

ra hết Quả chín cùng lúc với đợt hoa mới cho nên trên cùng một đốt cành có thể có đồng thời quả chín, quả xanh nụ hoa, hoa nở và nụ quả Đó là điều bất lợi trong thu hoạch

- Quả thường chín vào tháng 5 và tháng 7

Trang 23

- Hàm lượng cafein trong hạt khoảng 1,02 – 1,15 %

- Cà phê mít ít thơm, có vị chua, chất lượng nước uống ít được ưa chuộng

* Giá trị thương phẩm của từng loại cà phê khác nhau

* Coffea Arabica Liné (cà phê chè)

- Được ưa chuộng nhất trên thị trường vì hương vị thơm dịu Coffea Arabica var Mokka nổi tiếng nhất

* Coffea Canephora Pierre (cà phê vối)

- Không có hương Một số có vị trung tính có thể dùng để đấu với cà phê chè Một số dạng thuộc chủng Kouilou có vị chát nồng khó đấu với cà phê chè Trên thị trường hiện nay phổ biến hai loại cà phê Canephora Pierre phổ biến nhất là Robusta và Kouilou, Robusta trội giá hơn Kouilou Cà phê Robusta được tiêu thụ nhiều, đại bộ phận dùng chế biến cà phê hòa tan, làm kẹo cà phê, cà phê hòa tan với sữa bột

Trong đó chủng Robusta (coffea canephora var.Robusta) được trồng nhiều nhất

và phổ biến ở Tây Nguyên hiện nay

* Coffea excelsa Chev

Hạt không đều khó chế biến, khó rang, hương vị thất thường rất tùy thuộc vào chủng Không dùng được để đấu với cà phê chè

* Coffea Liberica Bull, in Hiern

Có một vị đặc biệt mà những người quen uống cà phê chè không thích

2.4.3 Cấu tạo của trái cà phê như sau

Lớp vỏ quả: Là lớp vỏ ngoài, mềm có màu vàng hay đỏ Vỏ quả cà phê chè

mềm hơn vối và mít Trong vỏ quả có chứa alkaloid, tannin, caffeine, các lọai enzyme Trong vỏ quả có: 31,5 – 30,0% chất khô

Lớp vỏ thịt: Dưới lớp vỏ quả Vỏ thịt cà phê chè mềm, dễ xay xát Vỏ thịt cà

phê mít thì cứng và dày Vỏ thịt chứa nhiều đường và pectin

Lớp nhớt: Nằm sát nhân, khó tách ra Thành phần chính của lớp nhớt lá pectin,

các loại đường khử và không đường, cellulose Ngoài ra còn có enzyme pectase phân giải pectin trong quá trình lên men Đặc tính của lớp này là không hòa tan trong nước, hút ẩm rất mạnh vì vậy trở ngại cho việc phơi sấy khô và bảo quản hạt cà phê

Lớp vỏ trấu: Bao bọc quanh nhân, có màu trắng ngà, cứng, nhiều chất xơ Vỏ

trấu cà phê chè mỏng, dễ đập vỡ hơn vỏ trấu của cà phê vối và mít

Thành phần chính của vỏ trấu là cellulose, ngoài ra còn có hemicellulose và đường…

Lớp vỏ lụa: Bọc sát nhân, rất mỏng, mềm, có màu sắc và đặc tính khác nhau tùy

mỗi loại cà phê:

Trang 24

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

Vỏ lụa cà phê vối màu nâu nhạt, vỏ lụa cà phê mít màu vàng bám sát vào nhân

Nhân: Ở trong cùng, là phần chính của trái, mỗi trái thường có hai nhân, có khi

một hay ba nhân

Lớp tế bào phần ngoài của nhân cứng có những tế bào nhỏ, trong đó có chứa

những chất dầu Phía trong là những tế bào lớn và mềm hơn [3, Tr.21]

Sơ đồ cấu tạo của quả cà phê:

Hình 2 3 Cấu tạo quả cà phê [3, Tr 21]

2.4.4 Thành phần hóa học của quả cà phê

Bảng 2 1 Thành phần các phần của quả cà phê [3, Tr 23]

Bảng 2 2 Thành phần hóa học của vỏ quả [3, Tr 23]

Trang 25

Bảng 2 3 Thành phần hóa học của lớp nhớt (theo % chất khô) [3, Tr 23]

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

Bảng 2 4 Thành phần hóa học của vỏ trấu [3, Tr 24]

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

cơ chủ yếu như acid clorogenic và các alkaloid

Ngoài ra trong nhân cà phê còn có một lượng đáng kể vitamin, các chất bay hơi

và các cấu tử gây mùi thơm Hiện nay người ta đã tìm ra có tới hơn 70 chất thơm hỗn hợp lại thành mùi thơm của cà phê Trong cà phê chủ yếu là vitamin nhóm B như B1,

B2, B6, B12 và các loại acid hữu cơ là tiền vitamin [3, Tr 24]

• Thành phần hóa học của cà phê nhân

Trang 26

Cà phê nhân có thành phần hóa học rất phức tạp Khi trái cà phê chín được hái, hạt chứa chừng 48 - 50% ẩm và 50 - 52% chất khô Các thành phần chủ yếu của hạt cà phê gồm: Cacbonhydrate, hợp chất Nitơ, chlorogenic Acid, hợp chất hương cà phê, cacboxylic Acid, các chất khoáng

Bảng 2 5 Thành phần hóa học của cà phê nhân [3, Tr 25]

2.5 Đánh giá phẩm chất cà phê bằng cảm quan [3, Tr.27]

Đánh giá cà phê bằng cảm quan tức là xác định phẩm chất của hạt cà phê bằng hình thức bên ngoài và giá trị bên trong của hạt cà phê qua cảm quan của người kiểm tra

- Đánh giá bằng hình thức bên ngoài gồm có: màu sắc hạt, độ căng bóng bề mặt hạt, độ đồng đều của hạt…

- Đánh giá về chất lượng bên trong của cà phê qua cảm giác của người kiểm tra, tức là xác định giá trị của nó về hương vị bằng phương pháp thử nếm

Về màu sắc và độ đồng đều:

- Đối với cà phê nhân sống: Cà phê nhân có chất lượng tốt thường có mùi dịu như ngũ cốc, các hạt lỗi có thể có các mùi nấm mốc, chua lên men và các mùi lạ Màu sắc của hạt phải đẹp tức là có màu tự nhiên của hạt: cà phê chè có màu xanh xám, cà phê vối có màu xám xanh, cà phê mít có màu xanh, lục vàng Đối với từng loại từng

Trang 27

cấp thì có màu sắc khác nhau như hạt bạc, hạt nâu, hạt đen….Theo tiêu chuẩn của nhà nước để xác định màu sắc cho phép của từng loại

- Yếu tố vệ sinh và an toàn sức khỏe: Cà phê là thực phẩm nên các yếu tố về vệ sinh và an toàn cho sức khỏe người uống phải được đề cập Người ta quan tâm hơn cả tới tồn dư của thuốc trừ sâu bệnh trên vườn và các loại độc tố của nấm mốc trong quá trình chế biến và bảo quản có trong cà phê nhân sống

2.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng, mùi vị cà phê [3, Tr.29]

- Ảnh hưởng của loại đất trồng cà phê: Đất trồng cà phê có ảnh hưởng rất lớn

đến mùi vị, màu sắc của cà phê Ví dụ: cà phê trồng trên đất bazan thì cây tốt, khỏe, sản lượng cao, phẩm chất cà phê tốt, còn có hương vị đậm đà, “hậu” đặc biệt thơm ngon hơn là cà phê trồng trên các loại đất khác Điều kiện đất đai nói chung đóng vai trò nhất định trong sinh tổng hợp các chất tạo mùi Nắng, mưa, nóng, lạnh làm thay đổi thành phần hữu cơ và khoáng

- Ảnh hưởng của chế độ chăm sóc kỹ thuật: Chế độ chăm sóc kỹ thuật trong

thời gian trồng cà phê rất quan trọng, gồm có:

+ Tủ gốc cây cà phê

+ Đánh nhánh tạo hình cây

+ Phân bón đúng kỳ, đúng số lượng cần thiết

+ Số lượng và loại cây bóng mát cần thiết cho từng loại cà phê

+ Phòng trừ sâu bệnh hại cà phê

Chăm sóc cây tốt sẽ ảnh hưởng lớn đến sản lượng cà phê, độ chắc mẩy của hạt

cà phê, chất dinh duỡng trong cây đầy đủ

- Giống: Đặc trưng cảm quan của nước cà phê chè là êm dịu, thơm, chua ngọt,

và thể chất nhẹ của cà phê vối là hơi đắng chát và ít thơm, ít chua ngọt nhưng thể chất đậm đà

to nếu gặp khô hạn ẩm độ đất thấp thì kích thước của hạt có khuynh hướng giảm Sương muối hay mưa đá xảy ra khi quả còn non thì sau này sẽ xuất hiện nhiều hạt có vết đen lốm đốm

Trang 28

- Sự tấn công của côn trùng và nấm bệnh trên vườn cây: Sự tấn công của côn

trùng và nấm bệnh trên vườn cây có ảnh hưởng nhiều tới chất lượng

- Hóa chất bảo vệ thực vật:

Mùi vị của nước pha cà phê là tiêu chí quan trọng bậc nhất của chất lượng cà phê nhưng không phải là yếu tố luôn luôn được sử dụng để phân loại chất lượng

- Dinh dưỡng khoáng:

Nếu sự cân bằng dinh dưỡng lý tưởng bị xê dịch thì chất lượng cũng có xu hướng bị giảm Theo M Burel và M jacquet (1994) bón thừa N (đạm) làm tăng hàm lượng caffeine trong hạt và tăng vị đắng trong nước pha Cũng theo hai nhà nghiên cứu trên cho rằng thừa K làm nước pha khê và chát hơn Nói chung việc bón nhiều đạm và kali có thể cải thiện được năng suất nhưng làm giảm chất lượng nước cà phê một chút, thiếu sắt (Fe) trên đất có pH cao dẫn đến sản sinh ra các màu hổ phách, bón đồng (Cu)

và phun thuốc dưỡng cây không ảnh hưởng đến chất lượng Nghiên cứu của Georgier

và Vento (1975) cho thấy N và P làm tăng sản xuất tinh bột và hemicellulosse trong hạt cà phê Robusta

- Chất lượng các loại quả thu hoạch:

Tùy theo phương pháp chế biến mà có thể yêu cầu chất lượng quả thu hoạch khác nhau Chất lượng quả thu hoạch xác định phần lớn chất lượng cà phê nhân sau này

+ Quả chín đầy đủ: Toàn bộ vỏ quả màu đỏ hoặc gần cuống quả còn có thể hơi xanh, không có dấu hiệu của sâu bệnh hại là loại chất lượng tốt nhất

+ Quả ương, quả xanh: Không thích hợp cho chế biến ướt Quả xanh thường cho các nhân có vỏ lụa màu xanh và khó đánh bóng Nước pha thường có mùi vị cỏ không thơm và kém hấp dẫn

+ Quả chín nẫu, quả quá chín:Quả có màu sẫm hoặc nâu làm lớp nhầy giữa vỏ quả và vỏ thóc đã bị khô nên không thích hợp cho máy xát tươi Loại quả này thường cho cà phê nhân có màu nâu và nước uống có mùi vỏ quả không hấp dẫn

+ Quả chín ép: Thường thấy trên các loại cây thiếu dinh dưỡng, cây bị khô hạn hoặc mang quả quá nhiều Các cành bị sâu đục hoặc bị gãy… vỏ quả thường màu vàng Nước uống hăng, thiếu thể chất và không hấp dẫn

+ Quả sâu bệnh: Các quả bị hại bởi mọt đục quả thường tạo ra các hạt thủng và

bị đánh lỗi Các quả bị bệnh nấm hồng hoặc bệnh khô cành thường chết khô trên cây

và tạo ra các hạt đen hoặc có vết đen hay các hạt teo lép Chất lượng nước uống rất kém do sự xuất hiện của vị đắng khẻ Thậm chí cả cảm giác tanh không sạch, thiếu thể chất

Trang 29

+ Các quả khô trên cây và các quả khô đã rụng dưới đất một thời gian dài có thể hút ẩm trở lại, bị phân hủy và tạo ra các hạt đen cho cà phê nhân và nước uống có chất lượng không tốt

- Phương pháp chế biến:

Các chuyên gia về chất lượng và người uống cà phê đã khẳng định chế biến ướt sản xuất ra loại cà phê có chất lượng cao hơn chế biến khô Cà phê chè chế biến ướt cho cà phê nhân màu sắc đẹp hơn và nước pha có vị êm dịu hơn cà phê chè chế biến khô Cà phê vối chế biến ướt cho cà phê nhân màu sắc đẹp và nước pha ít đắng chát hơn cà phê vối chế biến khô

- Thiết bị chế biến:

Các máy sấy không có bộ trao đổi nhiệt, thổi trực tiếp khí đốt vào cà phê thường làm xuất hiện trong nước pha các mùi lạ như mùi khói, mùi xăng dầu…tùy theo loại nguyên liêu sử dụng Máy xát khô, máy hoạt động theo nguyên lý ma sát thường tạo nhiệt trong máy và làm nóng sản phẩm và ít nhiều làm hại tới màu sắc của hạt và chất lượng nước uống

- Điều kiện bảo quản và những vấn đề chất lượng:

Trong quá trình bảo quản, ẩm độ và nhiệt độ môi trường trong hạt là như một tác nhân chính tham gia hủy hoại chất lượng hạt màu bị xuống cấp Nếu độ ẩm cao, cà phê có thể bị côn trùng hoặc nấm mốc và vi khuẩn tấn công làm giảm phẩm cấp, biểu hiện là sự thiếu mùi thơm trong nước pha và có nguy cơ xuất hiện mùi vị mốc Cà phê khô theo thời gian bảo quản, bị mất dần màu xanh lam nước uống giảm dần vị chua ngọt và xuất hiện mùi vị gỗ Trong môi trường khô ráo sự biến đổi màu sắc hạt như sau: Xanh lam-xanh vàng-vàng-vàng trắng Trong điều kiện ẩm ướt thì có sự biến đổi như sau xanh lam-trắng-vàng trắng-đen và sau một thời gian cà phê không còn có thể uống được nữa

- Ảnh hưởng của quá trình chế biến cà phê sau thu hoạch đến sự xuất hiện mùi mốc và mùi vị lên men:

Cà phê không được chất đống khối cà phê rất dễ bị bốc nóng tạo điều kiện thuận lợi cho các enzym và các vi sinh vật phát triển phân hủy các hợp chất hữu cơ ở lớp nhầy và lớp thịt quả

Khi quá trình hoạt động của enzym và vi sinh vật trở nên quá trầm trọng sẽ dẫn đến hiện tượng lên men quá làm ảnh hưởng đến hương vị của cà phê sau này (xuất hiện mùi len men quá, mùi vị mốc)

- Nguyên liệu trước khi chế biến:

Trang 30

Hiện nay trên thế giới cũng như trong nước, vấn đề thu hoạch cà phê chủ yếu là hái bằng tay, cà phê chè thấp hái dễ, đối với cà phê mít thì cây cao, phải bắc thang để hái

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

+ Cần thu hái đúng lúc, kịp thời, đúng tầm chin

+ Không thu hái những quả cà phê còn xanh, còn non, chưa đủ chất lượng + Phải hái từng quả, không hái chùm làm ảnh hưởng đến cây và năng suất mùa sau

+ Khi thu hái phải bảo vệ các nụ hoa, nhất là cà phê mít

+ Cần giữ vệ sinh khi thu hái, không để lẫn rác, cành, đất, đá làm nhiễm bẩn khối hạt

+ Sau khi thu hái xong phải vận chuyển ngay về nơi chế biến không để ủ đống quá lâu làm cho cà phê nẫu, bốc nóng

- Thời kì thu hoạch:

Mỗi loại cà phê có thời gian chín và thu hoạch khác nhau Cà phê chè và cà phê mít chín tập trung hơn Cà phê vối thường chín rải rác hơn Thời gian thu hoạch rộ vào khoảng 20 – 40 ngày, nên việc tập trung nhân lực rất chú trọng Ở mỗi vùng khác nhau

do độ cao, nhiệt độ và lượng mưa, thời vụ chín của quả cũng khác nhau Cà phê chè chín vào lúc đang còn mưa gây khó khăn cho việc thu hoạch và chế biến Ngoài ra còn phụ thuộc vào mức độ chăm bón Sản lượng cà phê tập trung trong những tháng cao điểm thông thường đạt 50 - 60% tổng sản lượng toàn vụ thu hoạch

Thông thường thời vụ thu hoạch như sau:

+ Cà phê chè: từ tháng 11 – 12, 1 – 2, tập trung vào tháng 12 và tháng 1 Ở Tây Nguyên thu hoạch sớm hơn khoảng 2 tháng

+ Cà phê vối: từ tháng 12, 1, 2, 3, 4 thu hoạch vào tháng 2, 3

+ Cà phê mít: tháng 5, 6, 7, 8, rộ vào tháng 6, 7

Nhìn qua thời vụ thu hoạch của 3 loại cà phê ta thấy: nếu trồng cả 3 loại cà phê với một tỷ lệ nhất định, thì sẽ có một sản lượng nguyên liệu tương đối ổn định tận dụng được công suất của các cơ sở chế biến

Trang 31

Bảng 2 6 Ảnh hưởng của loại quả thu hoạch tới năng suất và chất lượng

Đợt thu hoạch Quả

xanh

Quả ương

Quả chín

đỏ

Quả chín nẩu

Theo tính toán của bộ môn công nghệ sau thu hoạch thuộc viện nghiên cứu cà phê thì thu hoạch quả xanh, thậm chí xanh già, làm giảm sản lượng đáng kể so với thu hoạch quả chín Tuy quả xanh có thể cho tỷ lệ nhân/tươi bằng hay cao hơn một chút so với quả chín nhưng không bù đắp nổi sự mất mát về trọng lượng quả Ví dụ 1kg quả chín (868 quả) cho 0,222kg nhân và 1kg quả xanh (1.174 quả) cho 0,227kg nhân, sự

mất mát về sản lượng do thu hoạch quả xanh trong trường hợp này là 24,4% [3, Tr 35]

2.7 Tiêu chuẩn Việt Nam 4193:2014 [9]

2.7.1 Phạm vi áp dụng

Phân loại cà phê nhân theo tiêu chuẩn Việt Vam chỉ áp dụng cho cà phê chè (Arabica) và cà phê vối (Robusta)

2.7.2 Yêu cầu kỹ thuật

2.7.2.1 Phân hạng chất lượng cà phê nhân (được quy định trong bảng)

Bảng 2 7 Phân hạng chất lượng cà phê nhân

Cà phê chè Cà phê vối

Trang 32

2.7.2.2 Màu sắc: Màu đặc trưng của từng loại cà phê nhân

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

2.7.2.4 Độ ẩm: Nhỏ hơn hoặc bằng 12,5 %

2.7.2.5 Tỉ lệ lẫn cà phê khác loại: Được qui định trong bảng

Bảng 2 8 Tỷ lệ lẫn cà phê khác loại cho phép trong các hạng cà phê

Cà phê vối Cho phép lẫn C ≤ 0,5

% và A ≤ 3 % Cho phép lẫn C ≤ 1 % và A ≤ 5 % Cho phép lẫn C ≤ 1 % và A ≤ 5 % Chú thích - A: Cà phê chè (Arabica), R: Cà phê vối (Robusta), C: Cà phê mít

(Chari)

- %: Tính theo phần trăm khối lượng

2.7.2.6 Tỷ lệ khối lượng khuyết tật (nhân lỗi, tạp chất) tối đa cho phép đối với từng hạng cà phê, được quy định tại Bảng 2.11 và Bảng 2.12

Bảng 2 9 Tỷ lệ khối lượng khuyết tật tối đa cho phép đối với từng hạng cà phê chè

Hạng chất lượng Nhân lỗi, tính bằng %

khối lượng Tạp chất, tính bằng % khối lượng

Bảng 2 10 Tỷ lệ khối lượng khuyết tật tối đa cho phép đối với từng hạng cà phê vối

Hạng chất lượng Nhân lỗi, tính bằng %

khối lượng Tạp chất, tính bằng % khối lượng

Trang 33

2.7.2.7 Tỷ lệ khối lượng tối đa cho phép đối với một số khuyết tật

Bảng 2 11 Tỷ lệ khối lượng tối đa cho phép đối với một số khuyết tật

(%)

Hạng chất lượng Nhân đen Nhân nâu Nhân non

Trang 34

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

Chương 3: CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ

3.1 Cơ sở lí thuyết

3.1.1 Phương pháp chế biến khô

Cà phê chỉ được phơi hoặc sấy khô cả quả Chính vì vậy cà phê không được tác động để bộc lộ hết hương vị vốn có của nó Chỉ có một giai đoạn chính là sau khi phơi quả cà phê đến mức độ nhất định dùng máy xát khô loại bỏ các lớp vỏ bao bọc nhân

+Ưu điểm: Phương pháp chế biến khô đơn giản hơn phương pháp ướt, ít tốn

năng lượng, nhân công hơn

+Nhược điểm: Phương pháp này có nhiều hạn chế là phụ thuộc vào điều kiện

thời tiết, không đáp ứng được những yêu cầu về mặt chất lượng, chiếm diện tích sân phơi Bên cạnh đó phương pháp chế biến thông thường còn để lại rất nhiều tạp chất phá huỷ mùi thơm của lô cà phê

3.1.2 Phương pháp chế biến ướt

Hương vị: cà phê qua quá trình chế biến ướt, nước đã loại bỏ hoàn toàn các tạp chất có thể tác động xấu đến mùi vị cà phê Hương vị của cà phê lúc này cũng được tác động để thức tỉnh hoàn toàn Cà phê chế biến ướt sau quá trình lên men có vị chua nhẹ

Vị chua ấy kích thích vị ngọt và cân bằng vị đắng trong tách cà phê

Trang 35

3.2 Sơ đồ dây chuyền công nghệ

Phối trộn, đóng bao, bảo quản

Cà phê nhân

Thu nhận và bảo quản nguyên

liệu Phân loại quả theo kích thước

Phân loại theo trọng lượng

Xát quả cà phê tươi

Ngâm ủ, lên men

Rửa lớp vỏ nhớt

Làm ráo nước Sấy Sàng tạp chất Xát khô

Phân loại theo kích thước

Phân loại theo trọng lượng

Đánh bóng

Hình 3 1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ

Trang 36

3.3 Thuyết minh dây chuyền công nghệ

3.3.1 Thu nhận và bảo quản nguyên liệu

3.3.1.1 Thu nhận nguyên liệu

- Trong quá trình thu hái phải đảm bảo độ chín của quả vì quả xanh làm giảm chất lượng trực tiếp thức uống cà phê Quả chín hái đạt độ chín 2/3 màu đỏ, lúc quả đã chín sinh lý đầy đủ và sự hình thành lớp phôi nhũ sừng đã ổn định và không thay đổi thành phần sinh hóa

- Trong khi hái cà phê cần đảm bảo không làm rụng cành lá, hoa cà phê đang hình thành có ảnh hưởng đến vụ thu hoạch mùa sau

- Hái cà phê cần được hái từng quả, không hái từng chùm hay tuốt Trong thực

tế, cà phê không chín đồng loạt để thu hái một đợt Nếu để quá chín, quả đổi màu nâu

và rụng đi Nếu hái quá sớm, quả còn xanh non sẽ cho hạt nhăn, vỏ lụa bám vào nhân làm khó xát Do đó cần chọn lựa quả trước khi chế biến để nâng cao chất lượng

- Trong quá trình thu hái tránh làm xay xát, dập nát quả cà phê làm ảnh hưởng đến chất lượng, không để lẫn tạp chất vào nguyên liệu tạo điều kiện cho vi sinh vật xâm nhập, phát triển gây thối rữa

3.3.1.2 Bảo quản nguyên liệu

Cà phê sau khi thu hoạch cần được vận chuyển sớm về nơi chế biến Trường hợp với khối lượng lớn cà phê quả tươi, cần trải thành một lớp trên nền sạch, khô ráo, thoáng với chiều dày 15-20cm Quả cà phê không nên đổ thành đống lớn, vì vỏ quả chín thường chứa nhiều nước và đường của chất keo rất dễ lên men và nhiều mốc trắng mọc lên làm cho axit hữu cơ hình thành đưa đến sự lên men acetic, bultyric dẫn đến vị uống chua và hôi

3.3.2 Làm sạch và phân loại nguyên liệu

3.3.2.1 Mục đích

Tách tạp chất lẫn trong nguyên liệu như đất đá, cành lá, quả khô, quả to nhỏ khác nhau… 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

3.3.2.2 Các phương thức làm sạch và phân loại cà phê [3, Tr 43]

* Sàng chấn động: Dựa vào sự khác nhau về kích thước của nguyên liệu và tạp

Trang 37

- Sau khi sàng lần thứ nhất, hiệu suất loại tạp chất nhẹ phải trên 70% Từ sàng thứ 2 trở đi phải tách trên 60%

Ưu điểm: vừa tách được tạp chất lại vừa phân loại được quả to, quả nhỏ, làm

tăng độ đồng đều của nguyên liệu, hiệu suất cao

Nhược điểm: không phân loại được các tạp chất theo trọng lượng một cách đầy

đủ, các loại đá, sỏi thường khó loại ra khỏi lớp vật liệu

* Phân loại bằng bể xiphông: Dựa theo sự khác nhau về tỷ trọng của quả cà phê

và các tạp chất so với tỷ trọng của nước, loại bỏ các tạp chất nặng nhẹ, phân loại cà phê trước khi đưa vào máy chế biến

Mục đích:

+ Tách các tạp chất nặng làm cho nguyên liệu được thuần khiết hơn tránh được hiện tượng hư hỏng máy móc

+ Tách các tạp chất nhẹ, đảm bảo phẩm chất của sản phẩm thuần khiết

+ Làm mềm và làm sạch quả tạo điều kiện tốt cho máy bóc vỏ quả tươi dễ dàng + Lợi dụng sức nước để đẩy khối cà phê vào máy xát tươi một cách điều hoà

- Quả nhẹ, quả khô và cành lá cây khô sẽ đi qua cửa đập tràn

- Quả chắc nặng sẽ được dẫn theo ống áp lực của bể xiphông đến máy xát tươi

Ưu điểm: Đơn giản, dễ sử dụng, năng suất cao

Nhược điểm: Không tách được quả xanh, quả chín, hay các loại quả có kích

thước khác nhau, đồng thời tốn khá nhiều nước

3.3.3 Xát lớp vỏ quả

Mục đích: Thành phần chủ yếu của lớp vỏ quả là nước, glucid và protein Vỏ

quả gây khó khăn trong quá trình chế biến như: gây thối rữa, kéo dài thời gian phơi sấy Vì vậy, phải loại bỏ lớp vỏ quả

+ Sau khi xát tươi ta được hai phần chủ yếu: vỏ quả và cà phê thóc ướt còn dính theo lớp vỏ nhớt, trong đó vỏ quả và cà phê quả còn lẫn trong cà phê thóc ướt theo một

tỷ lệ nhất định Hiệu suất xát tươi càng cao thì tỷ lệ này càng thấp

+ Cà phê quả còn lẫn trong cà phê thóc ướt có thể tách ra, đem xát lại lần 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…

Trang 38

Mục đích: Cà phê sau khi xát tươi, lớp nhớt vẫn còn bám xung quanh vỏ thóc

Đặc tính của lớp nhớt này là không tan trong nước, thành phần chủ yếu của lớp nhớt là pectine, 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 loài nấm, vi khuẩn v.v…do đó cần phải loại bỏ lớp nhớt

Yêu cầu: Sau khi tách lớp cà phê cần giữ được nguyên hạt và chất lượng của hạt

không bị biến đổi xấu

Phương pháp thực hiện: Phương pháp hóa học (Phương pháp lên men)

Phương pháp này dựa trên nguyên tắc dùng các enzyme có trong bản thân nguyên liệu hoặc trong một số vi sinh vật được cấy vào làm tác nhân phân giải lớp nhớt thành những chất hoà tan trong nước Trong sản xuất, quá trình ngâm ủ (lên men) yêu cầu phải đặt khối nguyên liệu vào những điều kiện nhất định để đẩy mạnh quá trình phân giải lớp nhớt mà không kéo theo quá trình lên men phụ như lên men lactic, acetic, butyric v.v…làm ảnh hưởng đến chất lượng của thành phẩm

- Các loại enzyme pectosinase, pectinase, pectase đóng vai trò quan trọng trong quá trình lên men phân hủy lớp nhớt Nếu có sự hoạt động của vi sinh vật sẽ làm tăng

sự tiếp xúc giữa các enzyme và thành tế bào của nguyên liệu

- Có thể thêm enzyme để làm tăng tốc độ lên men, cần lấy cà phê nguyên chất

có trong vỏ cà phê hơn để không ảnh hưởng đến hương vị cà phê

- Sự tăng vi sinh vật chỉ đóng vai trò phụ trong việc phân hủy lớp nhớt nhưng

nó có thể làm cho hương vị cà phê khác đi Cần chú ý làm cho sự phát triển của vi khuẩn lactic nhiều hơn vì nó có thể bảo vệ cho toàn khối hạt cà phê khỏi bị ảnh hưởng của những vi khuẩn khác như E Coli và nấm mốc…

- Nhiệt độ ảnh hưởng đến tốc độ phân hủy của lớp nhớt nhưng không ảnh hưởng đến tốc độ axit hóa

- Sự lên men ướt (yếm khí) với nước tinh khiết sẽ cho cà phê có hương vị thơm ngon và màu sắc thành phẩm tốt hơn lên men khô (hiếu khí)

* Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình lên men:

- Độ chín của quả: nếu quả còn xanh lượng protopectin (pectin không tan), tinh bột nhiều gây khó khăn và kéo dài thời gian phân hủy lớp vỏ nhớt

Trang 39

- Thành phần của nước: trong nước không được chứa chất nào có tính chất làm

tê liệt sự hoạt động của vi sinh vật, không chứa các chất bài tiết của vi sinh vật phân giải NH3 hoặc men thối có thể làm quá trình lên men chậm lại hoặc đình chỉ, tùy theo nồng độ và độ pH của nước cũng ảnh hưởng đến quá trình lên men, nếu nhiệt độ thấp

và pH cao sẽ kéo dài thời gian lên men

- Khối lượng đống ủ: khối lượng đống ủ ảnh hưởng đến sự tạo thành nhiệt độ đống ủ, khối lượng lớn thì sự tạo thành nhiệt độ nhiều và nhanh, giữ được nhiệt cần thiết cho quá trình lên men mà không ảnh hưởng bởi môi trường bên ngoài

- Nhiệt độ: mỗi loại men có một nhiệt độ thích hợp Đối với cà phê nhiệt độ thích hợp là 35-420C

- Thời gian lên men: nếu thời gian ngắn thì quá trình phân giải lớp nhớt chưa hoàn toàn, nếu thời gian lên men kéo dài sẽ ảnh hưởng đến màu sắc, hương vị của thành phẩm Thời gian kết thúc sự lên men khoảng 10-12 giờ đối với cà phê Arabica

và 16-18 giờ đối với cà phê Robusta và Chari

- Khoảng cách về thời gian thu hoạch và xát tươi: nên xát tươi sớm sau khi thu hoạch (tối đa 36 giờ) để tránh sự lên men đầu tiên có thể xảy ra ngay trong quá trình

còn là quả nguyên [3, Tr 45]

3.3.5 Rửa lớp vỏ nhớt

Mục đích: nhằm loại bỏ những phẩm vật tạo thành trong quá trình lên men và

những mảnh vỏ thịt còn sót lại, dính vào vỏ thóc Khâu rửa nhớt đóng một vai trò quan trọng vì những phẩm vật kể trên còn bám vào cà phê thóc thì không những ảnh hưởng đến màu sắc, mùi vị của cà phê thành phẩm mà còn kéo dài thời gian sấy

Yêu cầu: đảm bảo sạch nhớt và không ảnh hưởng đến hình thức bên ngoài cũng

như chất lượng của hạt

Yếu tố ảnh hưởng:

- Quá trình lên men: lên men tốt hay xấu đều ảnh hưởng đến quá trình rửa nhớt Nếu lên men tốt, nhớt được phân huỷ hoàn toàn thì quá trình rửa nhớt sẽ dễ dàng và nhanh chóng, hoặc ngược lại

- 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 Thông thường có

thể dùng tỷ lệ rửa khoảng 0,9 – 1,2 [3, Tr 49]

3.3.6 Làm ráo cà phê thóc

Mục đích

Sau khi đã rửa sạch nhớt, lượng nước còn trong hạt và lượng nước bám ngoài

vỏ chiếm khoảng 52 – 60% Thực nghiệm cho thấy rằng phần nước bám xung quanh vào khoảng 8 – 10% Nếu để nguyên lượng nước này mang cà phê đi sấy thì có ảnh

Trang 40

hưởng không 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 như tốn thêm nhiên liệu Vì vậy trước khi sấy cần làm giảm lượng nước bề

mặt của nó

Tiến hành

Cho cà phê thóc ướt vào trong xi lô, đáy xi lô có lưới thoát nước Kích thước phải phù hợp với từng loại cà phê để hạt không lọt qua lưới được, lưới phải cách mặt đất 0,5-0,8m để dễ thoát nước và cách ẩm ở đất, chiều dày lớp hạt trên lưới từ 12-

15cm [3, Tr 50]

3.3.7 Sấy cà phê thóc

Mục đích

Giảm độ ẩm của hạt cà phê xuống 10 – 12% để bảo quản và thực hiện các quá

trình tiếp theo Phơi và sấy có ảnh hưởng rất lớn đến màu sắc, phẩm chất của cà phê

nên đòi hỏi phải đảm bảo đúng kỹ thuật

Phương pháp thực hiện

Thông thường là phải phơi sấy sơ bộ trước rồi mới đem sấy khô chính thức sau Quá trình phơi sấy sơ bộ là để loại bỏ bớt một phần nước bề mặt đồng thời vỏ cà phê còn sót lại cũng được kéo đi dễ dàng Cà phê đã phơi sấy sơ bộ khi đưa vào sấy chính thức được rút ngắn thời gian và chất lượng đảm bảo hơn

* Giai đoạn 1: sấy sơ bộ bằng phương pháp sấy tĩnh, tác nhân sấy là khói lò, bên trên có quạt hút không khí ẩm

* Giai đoạn 2: dùng phương pháp sấy động và chọn thiết bị sấy thùng quay, tác

nhân sấy là không khí nóng [3, Tr 52]

3.3.8 Sàng tạp chất

Mục đích

Cà phê thóc khô không tránh khỏi các tạp chất nặng nhẹ như kim loại, cành, lá, rơm rác và các vỏ vụn cà phê…Do đó cần phải làm sạch rồi mới đưa vào máy xay xát

để đảm bảo cho thiết bị khỏi hư hỏng thất thường

Thường dùng sàng rung động để tách Lưới sàng có lỗ khác nhau để tách các tạp chất ra riêng và cà phê thóc ra riêng Ở miệng phễu ra có gắn một thanh nam châm vĩnh cửu để hít các tạp chất kim loại Bộ khung có tay truyền động gắn với trục khuỷu

Khi hoạt động, máy bị giật tới giật lui đẩy sản phẩm đi [3, Tr 54]

Định dạng
Số trang	127
Dung lượng	2,45 MB