Trang 1
BÔ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP

TIỂU LUẬN QUY TRÌNH SẢN XUẤT CÀ
PHÊ HOÀ TAN Trang 2

quen hàng ngày của phần đông người dân trên thế giới, nhất là ở các nước tiên
tiến, từ đó tạo ra một thị trường cà phê mạnh mẽ và rộng khắp. Theo các số liệu
thống kê, tổng giá trị kim ngạch xuất khẩu cà phê hàng năm vào khoảng trên dưới
10 tỷ USD
Mức tiêu thụ cà phê hiện nay và tương lai sẽ ngày càng cao, cho thấy rõ ở các
nứơc có tập quán uống cà phê như Anh, Nhật… thì nay mức tiêu thụ tăng lên
đáng kể. Các thị trường lớn như Pháp, Mỹ cũng có mức tiêu thụ cà phê ngày một
tăng. Vì vậy, cây cà phê vẫn là cây xuất khẩu chiến lựơc hàng đầu cho nhiều
nước.
Ơ nước ta, thị trừơng cà phê xuất khẩu ngày càng đựơc mở rộng, năm 1999-
2000 đã xuất khẩu đến 53 nước trên thế giới, tổng cộng 540.000 tấn/năm, chủ yếu

Trang 3
vẫn là cà phê vối ở dạng cà phê nhân sống. Cà phê chè tham gia xuất khẩu với
khối lượng nhỏ, khoảng 2000-3000 tấn/năm. Ngành cà phê việt nam nói chung đã
đạt những thành tích to lớn, không chỉ về ý nghĩa kinh tế mà cả về mặt xã hội, đã
giải quyết hàng chục vạn lao động, hình thành những vùng kinh tế mà trứơc đây
vốn là vùng sâu vùng xa hẻo lánh và nghèo đói, đã tạo thành một ngành hàng xuất
khẩu đứng thứ hai sau lúa gạo.

Bảng1: Mười địa phương có sản lượng cà phê lớn nhất Việt Nam:
STT Tên điạ phương Sản lượng (tấn)
1
2
3
4
5
6
7
8

Năm Diện tích trồng cà phê (ngàn ha) Sản lượng cà phê (ngàn tấn)
1980
1985
1990
1992
22,50
44,65
135,50
135,50
8,58
12,34
61,47
134,40

Trang 4
1994 150,00 171,00

1.3. Nghiên cứu và phát triển:
Do mức tiêu thụ và nhu cầu của ngừơi tiêu dùng ngày càng cao, thúc đẩy các
nhà nghiên cứu và sản xuất quan tâm và việc đưa ra thị trường các sản phẩm mới
là điều luôn cần thiết, không loại trừ yêu cầu nhanh gọn phù hợp với nhịp sống
hối hả mà vẫn giữ được hương vị thơm ngon, đặ biệt của cà phê. Cà phê hoà tan
là một trong các sản đáp ứng được yêu cầu trên và được người dân ưa dùng trên
thế giới. Từ cà phê hoà tan nhiều sản phẩm khác đã được nghiên cứu và tung ra
thị trường như cà phê sữa hoà tan, cà phê ice…

2.2. Sơ lược phương pháp sản xuất và tính chất hoá học của cà phê nhân:
Chế biến cà phê nhân là việc loại bỏ các lớp vỏ bao quanh hạt cà phê
Hiện nay có hai phương pháp chế biến để san xuất cà phê nhân:
- Chế biến khô:phơi quả cà phê đến dộ nhất định rồi dùng máy xát loại bỏ
các lớp vỏ bao quanh nhân
- Chế biến ướt: quả cà phê được xát tươi rồi đem phơi hay sấy đến độ ẩm
quy định, sau đó xay xát, loại bỏ vỏ trấu và vỏ lụa để tạo ra cà phê nhân.
Cà phê nhân có một thành phần hoá học phức tạp. Khi trái chín cấu tử hạt có
chứa 48-50% ẩm, thành phần chất béo cà phê chứa một loại dầu không khô và
một chất sáp và chứa một lượng lớn các chất không xà phòng hoá là các steroldo.
Sự hien diện của các thành phần đơn este acid béo là các chất cafestol và kahwed
có trong chất béo cà phê không thể dùng là dầu ăn được.
Trong cà phê còn có một lượng chất quan trọng trong hạt là cafein là một
chất không màu, không mùi nhưng có vị đắng. Cafein tinh khiết là một chất bột
màu trắng. Hàm lượng cafein trong hạt cà phê chiếm một tỷ lệ cao(0,9%-2,4%).
Cafein có công thức hoá học 1:3:7 trimethylxathine C
8
H
10
O
2
N
4
, kết tinh với một
phân tử nước. Nhưng trở nên khan khi đun nóng đến nhiệt độ 80-100
o
C , nó bắt
đầu thăng hoa ở nhiệt độ 120
o

Trang 6
Lipit
Tro
Các acid không bay hơi
Colorogennic
Oxalic
Malic
Citric
Tartaric
Trigoneline
Cafein
13,0
4,0

7,0
0,2
0,3
0,3
0,4
1,0
1,07

2.3. Quy trình sản xuất cà phê hoà tan:
2.3.1. Quá trình làm sạch và phân loại cà phê nhân:
Làm sạch thường áp dụng nguyên tắc khí động.Một luồng không khí mạnh
được tạo ra từ quạt ly tâm thổi từ dưới lên trên xuyên qua khối hạt cà phê ngay khi
nó được cung cấp xuống từ máng cấp liệu bên trên, hạt nào nặng sẽ tiếp tục rơi
xuống máng hứng, còn hạt và tạp chất nhẹ hơn sẽ bị thổi bay ra ngoài.
Trước khi được đưa vào máy rang, cà phê nhân được đưa qua hệ thống sàng
để phân riêng các hạt có kích thước khác nhau nhằm đảm bảo năng suất và độ chín

Protein bi phân huỷ một phần hay toàn phần do nhiệt, hàm lượng cafein cũng
bị biến đổi.
Thành phần trong hạt cà phê rang phụ thuộc vào giống, phương pháp chế
biến và cường độ rang.
Các phương pháp rang cà phê:có ba phương pháp sau:
Gia nhiệt trực tiếp: áp dụng từ lâu đời
Gia nhiệt gían tiếp: cần các thiết bị
Gia nhiệt theo nguyên lý tầng sôi.
Để giữ hương vị của cà phê sau khi kết thúc một mẻ rang bơm vào khoảng
0,5 lít nứơc giúp cà phê nguội nhanh , giữ lại các hương thơm đặc trưng
2.3.3. Nghiền
Hạt cà phê sau khi rang được nghiền nhỏ nhằm làm tăng hoạt tính phản ứng
của chất rắn ,tạo ra bề mặt tiếp xúc của các phần tử lớn hơn để giải phóng co
2

và
hấp thụ nước nóng làm tăng khả năng trích ly các hợp chất có trong hạt để dạt
được mức độ thu hồi trong nước uống là cao nhất.
Nhiệt độ nghiền không quá cao(<40
o
C), tránh phân huỷ một số chất dinh
dưỡng và giữ hương cho cà phê.
Các loại máy nghiền trục hoặc đĩa thường dược sử dụng hơn trong chế biến
cà phê. Bột cà phê sau khi nghiền có thể được sử dụng để pha chế với nước nóng
theo phương pháp pha chế thông thường bằng phin hay bình hoăc tiếp tục đưa qua
hệ thống trích ly để chế biến cà phê hoà tan
Lưu ý là các hạt nghiền không quá mịn, nếu không sẽ gây khó khăn cho quá
trình lọc, ảnh hưởng đến hiệu suất và có thể gây tắc hệ thống lọc.
2.3.4. Trích ly
Trích ly là quá trình hoà tan các chất có trong hạt cà phê bằng nước nóng tạo

Độ ẩm còn khoảng 3%w.p.
Sản phẩm sau sấy hút ẩm nhanh nên cần đóng gói nhanh hoặc trong môi
trường không khí khô. Trước khi phun dich sẽ cho khí nitơ nén trộn vào dung dịch
để điều chỉnh tỷ trọng của bột sấy, để bột phòng tròn , tan đều khi sử dụng. Lượng
nitơ cho vào 18-20 kg/h.
2.3.6. Pha trộn – đóng gói:
Cà phê bột sau khi ra khỏi tháp sấy được chứa vào túi pe, đặt trong thùng
thiết và đ ậy kín, bảo quản trong phòng lạnh 18-20
o
C.
Trước khi đóng gói thành phẩm cần phải pha trộn các mẻ với nhau để tạo độ
đồng đều về phẩm chất, hương vị,tỷ trọng…và rây sàng để loại bỏ các cuc vón.
Việc đóng gói thành phẩm trong môi trường khí trơ là cần thiết. Các khí trơ
thường dùng là carbondioxide hoặc nitrogen hay hỗn hợp cả hai, để cho lượng
oxygen trong bao bì càng ít càng tốt(<4%) để tránh sự hút ẩm và giữ chất thơm.
 Yêu cầu cà phê hoà tan thành phẩm có màu nâu đen, ánh bạc, không kết
dính, kích thước hạt tương đối đồng đều.

Trang 9

Khảo sát quy trình sản xuất cà phê hòa tan của nhà máy cà phê Biên Hoà:
Nguyên liệu
Độ ẩm <=13%
Chất lượng hạt tốt, ít bị sâu mọt, màu sắc đẹp


Trang 10
Lượng nước nóng: 250-280 l/h
Mỗi bình làm việc chứa 70kg
Thời gian trích ly một bình:45 phút
Dịch cà phê lấy ra ở bình cuối có áp suất 12-14 atm, nhiệt độ 90-100
o
C
Làm nguội
Dùng nước thường để làm nguội dịch đến nhiệt độ 70-80
o
C
Làm lạnh
Dùng nước lạnh do máy lạnh cấp làm lạnh dịch đến 5
o
C
Lọc dịch
Loại bỏ vỏ,bã, cặn
Điều chỉnh nồng độ
Hoà trộn dịch cà phê lấy ra từ bốn bình trích ly để tạo nồng độ đồng đều,
Khỏang 23% hàm lượng chất hoà tan, rồi được chứa vào bồn chứa
Bảo quản dịch lạnh
Kiểm tra PH dịch, chất lượng và nhiệt độ dịch
Sấy phun
Kích thước lỗ vòi phun:0,8mm
Ap suất bơm dịch: 21-22 kg/cm
2

Nhiệt độ không khí nóng vào: 230-250
o

lỏng là khác nhau.
Nguyên tắc hoạt động và cấu tạo của thiết bị sấy phun dùng không khí nóng:
không khí nhờ quạt thổi 1 đưa qua caloriphe 2 để nâng lên nhiệt độ sấy. Dung dịch
sấy nhờ hệ thống bơm cao áp đưa vào vòi phun 4 đặt trên đỉnh tháp sấy 3. Dứơi
tác dụng của áp suất cao, dung dich được tán thành các gịot lỏng li ti. Chùm tia
phun được dòng tác nhân nóng phân bố đều trong thể tích tháp, rồi cùng chuyển
động xuống đáy tháp, sản phẩm khô được tích tụ tại đáy nhờ bộ tháo hiệu 9 đưa ra
ngòai , còn không khí ẩm theo đường ống 7 vào cyclon 6 tách bụi. Sau cùng khí
thải nhờ quạt 5 tống ra ngoàiqua cửa thải bụi 8.
Cơ chế của quá trình say trong thiết bi được diễn tả bởi bốn quá trình căn bản
sau:
- Dòng nhiệt q
m
cấp cho bề mặt vật liệu
- Dòng nhiệt q dẫn từ bề mặt vào vật liệu,
- Khi nhận được nhiệt lượng q, dòng ẩm J di chuyển từ vật liệu ra bề mặt
- Dòng ẩm J từ bề mặt vật liệu tách vào môi trường xung quanh
Bốn quá trình này thể hiện bằng sự truyền vận bên trong vật liệu và sự trao
đổi nhiệt ẩm bên ngoài giữa bề mặt vật liêu và môi trường xung quanh Trang 12

SƠ ĐỒ HỆ THỐNG SẤY PHUN

 Ưu và nhược điểm của thiết bị sấy phun:
- Ưu điểm chủ yếu của thiết bị sấy kiểu phun bụi là: sấy nhanh, sản phẩm
thu được ở dạng bột mịn không cần nghiền. Nhờ sấy rất nhanh nên nhiệt độ của
vật liêu trong suốt quá trình không tăng cao mấy mặc dù nhiệt độ của tác nhân sấy
cao hơn nhiều, điều này rất quan trọng , nhất là với các loại vật liệu không chịu

Trang 14
định được vị thế do đặc tinh va sự tiện dụng và được đông đảo mọi thành phần xã
hội ưa thích.

Tài liệu tham khảo:
1. www.bendig.co.cr/images/grains.jpg


Trang
QUY TRÌNH SẢN XUẤT CÀ PHÊ HOÀ TAN 1
1. TỔNG QUAN VỀ CÂY CÀ PHÊ: 2

Trang 16
1.1. Giống và đặc tính thực vật của cây cà phê: 2
1.1.1. Các loại giống cà phê: 2
1.1.2. Đặc điểm thực vật của cây cà phê: 2
1.2. Ý nghĩa của cà phê đối với đời sống và sự phát triển kinh tế ở nứơc ta và
trên thế giới: 2
1.3. Nghiên cứu và phát triển: 4
2. QUY TRÌNH SẢN XUẤT CÀ PHÊ HOÀ TAN 4
2.1. Sơ dồ quy trình công nghệ chế biến cà phê hoà tan: 4
2.2. Sơ lược phương pháp sản xuất và tính chất hoá học của cà phê nhân: 5
Chế biến cà phê nhân là việc loại bỏ các lớp vỏ bao quanh hạt cà phê 5
2.3. Quy trình sản xuất cà phê hoà tan: 6
2.3.1. Quá trình làm sạch và phân loại cà phê nhân: 6
2.3.2. Rang 6
2.3.3. Nghiền 7
2.3.4. Trích ly 7
2.3.5. Sấy phun: 8
2.3.6. Pha trộn – đóng gói: 8
2.4. Nguyên lý hoạt động và cấu tạo của máy sấy phun: 11
3. KẾT LUẬN: 13