Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS. TSKH Nguyễn Trọng Cẩn
LỜI MỞ ĐẦU
Nước ta hiện nay đang bước vào thời kỳ công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước
cùng với sự phát triển vượt bậc của nhiều ngành kinh tế, đời sống tinh thần và vật chất
của người Việt Nam và thế giới nói chung ngày càng nâng cao. Hòa cùng sự phát triển
của nền kinh tế đất nước như hiện nay có sự đóng góp không ngừng của các mặt hàng
xuất khẩu như may mặc, thủy sản, cà phê, …trong đó cà phê là một trong những mặt hàng
mang lại nguồn thu nhập không nhỏ, đóng góp vào sự nghiệp xây dựng và phát triển đất
nước.
Cà phê là một đặc sản nhiệt đới có giá trị trên thế giới, một mặt hàng được buôn
bán rộng rãi, giao lưu nhiều vào loại thứ nhì trong công tác mậu dịch quốc tế. Cà phê là
một thứ nước uống hấp dẫn đối với nhiều người và nhiều lứa tuổi trên thế giới, bởi lẻ một
tách cà phê ngon thì có đầy đủ hương vị đặc biệt khiến cho người ta thích thú một cách
khó tả. Mặt khác, nó là một loại thức uống kích thích thần kinh, gây hoạt động minh mẫn
cho trí óc… những tác dụng sinh lý trên chủ yếu là do hoạt chất chính của nó là cafein.
Tuy nhiên, cafein là một hoạt chất độc, vì vậy uống nhiều cà phê sẽ sinh ra táo bón, uống
quá nhiều thì sẽ làm cho thần kinh quá kích thích bị rối loạn sau đó có thể dẫn đến suy
nhược.
Trên thế giới, cà phê đứng vào hạng thứ hai sau dầu hỏa và nó dẫn đầu tất cả các
nông sản khác. Nước ta là một nước có điều kiện thiên nhiên tốt để phát triển loại cây cao
cấp này như Gia Lai, DakLak, Kon Tum,…Diện tích canh tác và sản lượng thu hoạch cà
phê tăng nhanh qua từng năm. Diện tích năm 1989-1990 đạt 123000 ha và sản lượng đạt
90000 tấn. Đến năm 1990 đạt 350000 ha và sản lượng đạt 400000 tấn. Năm 2008-2009
đạt 520000 ha và sản lượng đạt hơn 1 triệu tấn. Và đến năm 2010-2011 tổng diện tích
trồng cà phê lên trên 540.000ha, sản lượng đạt khoảng trên 1 triệu tấn, trung bình 2
tấn/ha/năm.
Cùng với việc phát triển trồng cà phê thì kỹ thuật chế biến có ảnh hưởng đến phẩm
chất cà phê. Hiện nay, chúng ta có nhiều cơ sở chế biến cà phê nhân sống xuất khẩu và
SVTH: Nguyễn Tấn Hậu Trang 1
Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS. TSKH Nguyễn Trọng Cẩn
chế biến cà phê bột, cà phê hòa tan, song quy mô còn nhỏ chưa tập trung, chủ yếu là các

điểm sao cho phù hợp là điều hết sức quan trọng. Muốn vậy nhà máy được xây dựng cần
phải thoả mãn các điều kiện sau: gần nguồn nguyên liệu, gần sông hồ để tận dụng nguồn
nước, gần mạng lưới điện quốc gia, các điều kiện khí hậu: nhiệt độ, độ ẩm, hướng gió
thích hợp, nguồn lao động dồi dào…
SVTH: Nguyễn Tấn Hậu Trang 3
Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS. TSKH Nguyễn Trọng Cẩn
Dak Lak là một tỉnh có diện tích trồng cà phê lớn nhất nước ta, với 174.740 ha cà
phê, với sản lượng mỗi năm đạt trên dưới 435.000 tấn cà phê nhân. Đồng thời có vị trí địa
lý rất thuận lợi cho việc sản xuất cà phê, phía đông giáp Phú Yên và Khánh Hoà, phía bắc
giáp Gia Lai, phía nam giáp Bình Phước và Lâm Đồng, tây nam giáp Campuchia, có trên
300.000 ha đất đỏ bazan rất thuận lợi cho việc phát triển cây cà phê, có quốc lộ 14, 26, 27
nối liền tỉnh Dak Lak với thành phố Hồ Chí Minh, Khánh Hòa, Phú Yên, Gia Lai rất
thuận lợi cho việc vận chuyển nguyên liệu và tiêu thụ sản phẩm. Mặt khác trên địa bàn
tỉnh còn nhiều nhà máy khác như: nhà máy bia, nhà máy chế biến mủ cao su,… tạo thành
một cụm khu công nghiệp rộng lớn.
Dựa vào những điều kiện trên, tôi quyết định chọn tỉnh DakLak là địa điểm xây
dựng mà cụ thể là gần nông trường cà phê Cưpul huyện Krông Pak, nằm gần quốc lộ 26,
quốc lộ 14, quốc lộ 27, cách trung tâm thành phố 20km về phía Đông.
Các thông số về điều kiện thời tiết tại DakLak:
- Nhiệt độ trung bình hàng năm: 23.3
0
C
- Độ ẩm trung bình : 82%
- Hướng gió chính: Đông Nam và Đông Bắc.
1.4 Nguồn nguyên liệu.
Nước ta có nhiều tỉnh có khí hậu rất thích hợp cho việc trồng cà phê trong đó
Daklak là một tỉnh có diện tích và sản lượng cà phê lớn nhất nước ta với nhiều huyện
trồng cà phê như: Krông buk, Krông Nô, Dakmin, CưM’nga, Ea Sup, Krông Ana, Krông
Pak…. Ngoài ra, ta có thể vận chuyển nguồn nguyên liệu cà phê từ các tỉnh khác như:
Lâm Đồng, Gia Lai, Kon Tum, Đồng Nai… Do vậy việc chọn địa điểm đặt nhà máy tại

Đại Học Bách Khoa…và nhân tài trong cả nước.
1.9 Hợp tác hoá, liên hợp hoá.
Để tạo điều kiện thuận lợi cho việc đầu tư trang thiết bị, máy móc, phát triển nâng
cấp, cải tiến kỹ thuật của nhà máy đồng thời tạo điều kiện cho việc sử dụng chung những
SVTH: Nguyễn Tấn Hậu Trang 5
Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS. TSKH Nguyễn Trọng Cẩn
công trình giao thông vận tải, cung cấp điện, nước…thì vấn đề hợp tác hoá giữa nhà máy
sản xuất cà phê tại DakLak với các nhà máy tỉnh khác là thật sự cần thiết.
Ngoài ra liên hợp hóa còn có tác dụng nâng cao hiệu quả kinh tế, nâng cao hiệu
quả sử dụng nguyên liệu, hạ giá thành sản phẩm, phế phẩm của nhà máy này là nguyên
liệu cho các nhà máy khác.
1.10 Xử lý chất thải.
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.
SVTH: Nguyễn Tấn Hậu Trang 6
Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS. TSKH Nguyễn Trọng Cẩn
CHƯƠNG 2:
TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU
2.1 Đặc tính thực vật của cà phê.
Các loại cà phê đều thuộc giống coffea, gồm gần 70 loại khác nhau, chỉ có 10 loại
đáng chú ý về giá trị trồng trọt. Trên thế giới hiện nay người ta thường trồng 3 loại cà phê
chính sau:
- Giống Arabica: gồm các giống thông thường như là: typical, caturra, moka…
- Giống Robusta.
- Giống Chari.
Các giống này đều có thời gian thu hoạch khác nhau nên có thể bổ sung thời vụ
cho việc trồng và thu hoạch các giống chính.
2.1.1 Cà phê Arabica (cà phê chè).
Đây là loại cây được trồng nhiều nhất trên thế giới. Nguồn gốc của giống này là ở

chín từ tháng 2 đến tháng 4 ở miền Bắc, ở Tây nguyên chín sớm hơn từ tháng 12 đến
tháng 2. Đặc biệt loại cà phê Robusta không ra hoa kết quả tại các mắt cũ của cành. Nhân
hình hơi tròn, to ngang vỏ lụa màu ánh nâu bạc. Màu sắc của nhân xám xanh, xanh bạc
vàng mỡ gà ….tùy thuộc chủng và phương pháp chế biến lượng cafein có khoảng 1,5%.
2.1.2.2 Năng suất.
Có năng suất lớn hơn cà phê Arabica, 500-600 kg/1ha. Tuy loại cà phê này hương
thơm ít nhưng khả năng kháng sâu bệnh loại này rất tốt.
2.1.3 Cà phê Chari ( cà phê mít).
Nguồn gốc ở xứ Ubangui Chari thuộc biển hồ gần sa mạc Xahara, loại này được đưa
vào Việt Nam 1905.
2.1.3.1 Đặc tính.
Chari cây lớn cao 6- 15 m lá hình trứng hoặc lưỡi mác, gân lá nổi nhiều ở mặt dưới,
quả hình trứng nuốm hơi lồi và to. Quả chín cùng 1 lúc với đợt hoa mới, cho nên trên
cùng một đốt cành có thể có đồng thời quả chín, quả xanh, nụ hoa, hoa nở và nụ quả, đó
là điều bất lợi trong thu hoạch. Quả thường chín vào tháng 5 đến tháng 7.
2.1.3.2 Năng suất.
- Loại thường: 500-600 kg/1ha, loại tốt: 1200-1400 kg/1ha.
- Tỷ lệ thành phẩm / nguyên liệu: 10-15%.
Hoa của 3 loại cà phê mô tả trên đều nở cả chùm, màu trắng và hương thơm ngát
2.2 Thành phần hoá học của quả cà phê.
2.2.1 Cấu tạo và giải phẩu quả cà phê.
SVTH: Nguyễn Tấn Hậu Trang 9
Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS. TSKH Nguyễn Trọng Cẩn
Hình 2.3. Nhân cà phê
Quả cà phê gồm có những phần sau: lớp vỏ quả, lớp nhớt, lớp vỏ trấu, lớp vỏ lụa
và nhân.
Là lớp vỏ ngoài, mềm, ngoài bì có màu đỏ, vỏ cà phê chè mềm hơn cà phê vối và
cà phê mít.
2.2.1.1 Lớp vỏ thịt.
Nằm dưới lớp vỏ mỏng hay còn gọi là trung bì, vỏ thịt cà phê chè mềm chứa nhiều

của nó bao gồm các chất theo bảng sau:
Bảng 2.2. Thành phần hóa học của vỏ quả (%).
Thành phần hóa học C.phê Arabica C.phê Robusta
Protein 9,2 - 11,2 9,17
Chất béo 1,73 2,00
Xenlulo 13,16 27,65
Tro 3,22 3,33
Hợp chất không có Nitơ 66,16 57,15
Chất đường - -
Tanin - 14,42
Pectin - 4,07
Cafein 0,58 0,25
2.2.2.2 Thành phần hóa học của lớp nhớt.
Lớp nhớt nằm phía dưới lớp vỏ quả, nó gồm những tế bào mềm, không có cafein,
tanin, có nhiều đường và pectin.
Bảng 2.3. Thành phần hóa học của vỏ nhớt (%).
Thành phần hóa học Cà phê Arabica Cà phê Robusta
Pectin 33,0 38,7
Đường khử
30,0 46,8
Đường không khử
20,0 -
Xenlulo và tro
17,0 -
SVTH: Nguyễn Tấn Hậu Trang 11
Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS. TSKH Nguyễn Trọng Cẩn
Độ pH của lớp nhớt tùy theo độ chín của quả thường từ: 5,6-5,7 đôi lúc lên tới 6,4.
Trong lớp nhớt đặc biệt có men pectinaza phân giải pectin trong quá trình lên men.
2.2.2.3 Thành phần hóa học của vỏ trấu.
Gồm có xenlulo là chủ yếu. Sau đây là thành phần hóa học của vỏ trấu cà phê chè

Đạm 1,8-2,5
Protein 9-16
Cafein 0,8-2
Axit clorogenic 2-8
Trigonenlin 1-3
Tannin 2
Axit cafetanic 8-9
Axit cafeic 1
Pantosan 5
Tinh bột 5-23
Dextrin 0,85
Đường 5-10
Xenlulo 10-20
Hemixenlulo 20
Linhin 4
Tro 2,5-4,5
Ca 85-100
P 130-150
Fe 3-10
Na 4
Mn 1-45
Rb, Cu, F
2.3 Một số các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng cà phê.
2.3.1 Ảnh hưởng của loại đất trồng cà phê.
Ảnh hưởng rất lớn đến mùi vị và màu sắc của cà phê. Nếu cà phê trồng trên đất
bazan thì cây tốt, khỏe, sản lượng cao, phẩm chất cà phê tốt còn có một hương vị đậm
đà, mùi vị thơm ngon hơn các loại cà phê trồng trên các loại đất khác.
2.3.2 Ảnh hưởng của chế độ chăm sóc kỹ thuật.
SVTH: Nguyễn Tấn Hậu Trang 13
Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS. TSKH Nguyễn Trọng Cẩn

Trong quá trình bảo quản, độ ẩm và nhiệt độ trong kho, đặc biệt là độ ẩm của hạt cà
phê đưa vào bảo quản có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng cà phê.
Độ ẩm của hạt cà phê bảo quản phải dưới 13%. Độ ẩm của môi trường trong kho
bảo quản quá cao hoặc quá thấp có thể làm cho chất lượng cà phê trong kho bảo quản bị
giảm rõ rệt chủ yếu được biểu hiện ở sự biến đổi màu của hạt cà phê, chất lượng nước
uống.
Với khâu vận chuyển ta quan tâm đến tình trạng vệ sinh của phương tiện vận
chuyển, ví dụ không dùng xe chở gia súc để vận chuyển cà phê, không dùng xe tải chở
phân hóa học để vận chuyển cà phê.
2.3.8 Ảnh hưởng của quá trình chế biến.
Quá trình chế biến là quá trình chuyển cà phê tươi thành cà phê nhân sau khi loại
bỏ toàn bộ vỏ quả, làm sạch nhớt, loại vỏ thóc và làm giảm hàm lượng nước trong nhân
cà phê xuống còn khoảng 13%.
Cà phê được chế biến theo phương pháp khô có thể tận dụng năng lượng mặt trời
để phơi. Sân phơi phải sạch, được lát gạch hoặc được xây bằng xi măng. Cà phê phơi quá
dày, không cào đảo cũng dễ bị nấm mốc xâm nhiễm, khi phơi trên sàn đất thì khó tránh
khỏi cà phê bị nhiễm mùi đất và bị nhiễm các loại vi sinh vật khác ảnh hưởng đến chất
lượng, vệ sinh an toàn thực phẩm của cà phê.
SVTH: Nguyễn Tấn Hậu Trang 15
Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS. TSKH Nguyễn Trọng Cẩn
SVTH: Nguyễn Tấn Hậu Trang 16
Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS. TSKH Nguyễn Trọng Cẩn
CHƯƠNG 3:
CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ
3.1 Chọn phương pháp chế biến cà phê.
Chế biến cà phê nhân nhằm mục đích loại bỏ các lớp vỏ bao bọc quanh hạt nhân cà
phê và phơi sấy khô đến mức độ nhất định, làm cho cà phê nhân sống có một giá trị
thương phẩm cao. Rồi sau đó tiếp tục các quá trình chế biến tinh khiết hơn như chế biến
cà phê rang, chế biến cà phê hòa tan….Hoặc các sản phẩm khác có phối chế như cà phê
sữa, các loại bánh kẹo cà phê.

Tách tạp chất
Xay xát khô (bỏ vỏ trấu)

Đánh bóng (bỏ vỏ lụa)
Phân loại theo kích thước
Phân loại theo trọng lượng
læåüng

Phân loại theo màu sắc
Phối trộn, cân, đóng bao
Nhập kho
Bảo quản
Vỏ trấu
Vỏ lụa
Sấy chính thức
Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS. TSKH Nguyễn Trọng Cẩn
3.2.2.Thuyết minh dây chuyền công nghệ.
3.2.2.1. Nguyên liệu.
Nguyên liệu là các loại cà phê quả đã được thu hoạch, loại cà phê chính được trồng
ở nước ta là Robusta chiếm khoảng 97%.
 Thu hoạch nguyên liệu.
Hiện nay trên thế giới cũng như trong nước vấn đề thu hoạch cà phê chủ yếu là hái
bằng tay. Năng suất thu hái phụ thuộc vào nhiều yếu tố: đầu vụ, giữa vụ, cuối vụ, cà phê
non, cà phê già…mức độ điêu luyện của người thu hái, phương tiện trang bị cho việc thu
hoạch …sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất hái.
Để đảm bảo phẩm chất tốt, đồng thời tránh lãng phí vì rơi rụng, hư hỏng việc thu
hái cần đạt các yêu cầu sau:
+ Cần thu hái đúng lúc, kịp thời, đúng tầm chín.
+ Không thu hái những quả cà phê còn xanh, còn non chưa đầy đủ chất lượng.
+ Phải hái từng quả, không hái từng chùm làm ảnh hưởng đến cây và năng suất mùa

Sân phơi yêu cầu phải có độ dốc nhất định và phải có hệ thống cống rãnh thoát nước thật
tốt, cần xây nơi cao ráo, thoáng. Trên sân phải có hệ thống che đậy để tránh mưa, sương.
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phơi:
- Nhiệt độ không khí. - Độ ẩm không khí.
- Vận tốc không khí. - Loại sân phơi.
- Chiều dày lớp nguyên liệu và số lần cào đảo trên sân.
 Sấy cà phê:
Cà phê sau khi phơi sấy sơ bộ thì đem đi sấy. Có nhiều phương pháp sấy nhưng
người ta thường dùng hiện nay là sấy đối lưu và sấy tiếp xúc. Ngoài ra còn dùng phương
pháp bức xạ hoặc phương pháp dùng tần số. Tóm lại là tùy theo yêu cầu mục đích mà
người ta chọn chế độ và phương pháp sấy cho thích hợp. Thông thường thì dùng phương
pháp kết hợp giữa đối lưu và bức xạ. Sấy cà phê bằng nhiệt độ quá lớn hoặc quá thấp sẽ
SVTH: Nguyễn Tấn Hậu Trang 20
Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS. TSKH Nguyễn Trọng Cẩn
không cho kết quả tốt. Nhiệt độ sấy lý tưởng là từ 45-55
0
C. Ở đây ta chọn sấy động với
máy sấy thùng quay nằm ngang.
Một số các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy :
- Nhiệt độ không khí nóng và vận tốc không khí nóng.
- Độ ẩm không khí bên ngoài.
- Độ ẩm ban đầu của nguyên liệu.
3.2.2.3. Tách tạp chất.
Cà phê quả khô sau khi phơi sấy thường có lẫn kim loại, các tạp chất nhẹ như
cành, lá, rơm rác và các vỏ vụn cà phê… cho nên trước khi đưa vào máy xát khô, nguyên
liệu phải được làm sạch.
Đối với phương pháp khô ta thường dùng sàng rung để tách các tạp chất.
Tùy theo công suất của nhà máy mà người ta chọn cỡ sàng cho thích hợp.
3.2.2.4 Xay xát khô.
Cà phê sau khi phơi sấy xong bên ngoài có lớp vỏ trấu chiếm 25-35% trọng lượng

khác nhau theo kích thước để còn tiếp tục các quá trình sau được dễ dàng hơn.
Nguyên tắc: là dựa vào sự khác nhau về kích thước của các cấu tử có trong hỗn hợp.
Phân loại theo kích thước qua sàng người ta thu được 3 loại hạt cà phê có kích thước
khác nhau: Hạt >6,3mm, hạt >5,6mm, hạt >5mm. Ngoài ra, người ta còn phân ra được
một ít cà phê tấm với số lượng không đáng kể.
Người ta sử dụng 2 loại sàng chính để phân loại đó là sàng tròn và sàng lắc.
3.2.2.7. Phân loại theo khối lượng riêng.
+ Mục đích:
Sau khi phân loại theo kích thước ta được khối hạt đồng đều theo kích thước nhưng
khối hạt không đồng nhất về khối lượng vì còn có những hạt lép, hạt bị sâu bệnh…
+ Nguyên tắc:
Dựa vào sự khác nhau về trọng lượng riêng của hạt ta sử dụng sức gió để phân loại
chúng ra, những hạt có trọng lượng riêng nhỏ sẽ bay lên.
3.2.2.8. Phân loại theo màu sắc.
SVTH: Nguyễn Tấn Hậu Trang 22
Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS. TSKH Nguyễn Trọng Cẩn
+ Mục đích: Phân loại theo kích thước và trọng lượng chỉ loại bỏ được tạp chất, tăng
độ đồng đều của hạt mà thôi. Không làm tăng giá trị cảm quan và màu sắc đồng đều của
hạt vì vậy cần phân loại theo màu sắc để làm tăng chất lượng của sản phẩm.
+ Nguyên tắc: Thường phân loại dựa trên tiêu chuẩn nhà nước hoặc dựa trên hợp đồng
buôn bán với các cơ quan hữu quan hoặc giữa các nước với nhau và cũng thoã mãn được
yêu cầu của bên mua và bên sản xuất.
3.2.2.9. Phối trộn và đóng bao.
- Phối trộn để cho cà phê thành phẩm được đồng đều và đúng tiêu chuẩn của Nhà
Nước qui định và theo yêu cầu xuất khẩu. Khi phối trộn cần chú ý về ngoại hình, hương
vị, màu sắc, và kích thước phù hợp với tiêu chuẩn quy định. Thường sử dụng máy phối
trộn cơ giới.
- Đóng gói: việc đóng gói cũng phải đúng theo tiêu chuẩn đã quy định, TCVN 1279-72.
Thường nước ta đóng gói 50kg và 70kg 1 bao. Bao bằng loại polietilen ở trong và bao gai ở
ngoài. Bao bì không được có mùi vị lạ: thơm hay thối.

Số ca làm việc 48 50 52 48 52 52 52 × 50 54 52 50
- Tổng số ngày sản xuất trong năm: 280 ngày.
- Tổng số ca sản xuất trong năm: 560 ca.
- Tổng số giờ sản xuất trong năm: 4480 giờ.
- Năng suất của nhà máy: 33.600 tấn cà phê quả/năm.
- Năng suất của nhà máy tính trong 1 ngày: 120 tấn /ngày.
- Năng suất của nhà máy tính trong 1 giờ: 7.500kg /giờ.
4.2 Cân bằng nguyên liệu cho sản xuất cà phê nhân.
Để đơn giản ta tính toán cho 1000 kg nguyên liệu cà phê quả/giờ cho loại cà phê Robusta.
SVTH: Nguyễn Tấn Hậu Trang 24
Đồ án tốt nghiệp GVHD: GS. TSKH Nguyễn Trọng Cẩn
Bảng 4.3. Bảng tỷ lệ hao hụt sau chế biến qua các công đoạn (%).
STT Công đoạn Hao hụt (%)
1 Cà phê quả tươi, thu nhận và bảo quản
2 Phơi hoặc sấy sơ bộ 0,5(không kể ẩm)
3 Sấy chính thức 1(không kể ẩm)
4 Tách tạp chất 2
5 Xát cà phê thóc 12
6 Đánh bóng cà phê nhân 0,5
7
Phân loại theo kích thước:
+ Hạt >6,3mm.
+ Hạt >5,6mm.
+ Hạt >5mm.

0,5
0,5
0,5
8
Phân loại theo khối lượng: