PHẦN I: 2
LỜI MỞ ĐẦU. 2
PHẦN II: 4
LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ THUẬT
7
PHẦN III: Error! Bookmark not defined.
TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN
LIỆU
Error! Bookmark not defined.
PHẦN IV: 15
CHỌN VÀ THUYẾT MINH QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ. 15
A. Chọn phương pháp chế
biến
15
B. Qui trình công nghệ sản xuất cà phê nhân bằng phương pháp khô 16
C. Qui trình công nghệ sản xuất cà phê rang xay 24
PHẦN V:
29
TÍNH CÂN BẰNG NGUYÊN LIỆU 29
5.1.Tình hình sản xuất của nhà máy 29
5.2. Cân bằng vật chất cho sản xuất cà phê nhân.
29
5.3. Tính cân bằng vật chất cho sản xuất cà phê rang 36
PHẦN VI: 39
TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG. 39
6.1. Cân bằng nhiệt lượng cho quá trình sản xuất cà phê nhân 39
6.2. Cân bằng nhiệt lượng cho cà phê rang xay 44
PHẦN VII: 49
TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ 49
A. Tính và chọn thiết bị cho dây chuyền cà phê nhân. 49
B. Tính chọn thiết bị dây chuyền sản xuất cà phê rang 66

- 1 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân
KẾT LUẬN.
109
TÀI LIỆU THAM KHẢO 110
- 2 - Thiết kế nhà máy sản xuất cà phê nhân
PHẦN I:
LỜI NÓI
ĐẦU
Cà phê là một đặc sản của các nước vùng nhiệt đới, là sản phẩm được buôn bán
nhiều trên thế giới, đối với nước ta cà phê cũng chiếm một phần quan trọng trong
các mặt hàng xuất khẩu có giá trị. Hơn nữa, do mặt hàng cà phê đã, đang và sẽ tăng
cường phát triển nhiều là một đặc sản quý giá của vùng nhiệt đới. Việc tiêu thụ cà
phê trên thế giới cũng ngày càng tăng, nhất là ở Châu Âu, tập quán uống cà phê đã
gắn liền với phong tục xã hội và mức sinh hoạt vật chất. Mặt hàng cà phê trong
những năm qua đã mang lại lợi ích to lớn đóng góp một tầm quan trọng trong sự
nghiệp xây dựng đất nước.
Nước ta có điều kiện thiên nhiên tốt để phát triển loại cây cao cấp này, nhiều
vùng đất đỏ rất thích hợp để trồng cà phê như các cao nguyên: Gia Lai, Kon Tum,
Daklak, Di Linh….
Do tập quán uống cà phê có từ lâu đời nên đối với nhiều người cà phê trở thành
thức uống thường nhật, điều này có lẽ do hương vị đặc biệt của cà phê và tác dụng
chủ yếu của nó.
Cà phê là một loại thức uống kích thích thần kinh, gây hoạt động minh mẫn cho
trí óc và thông qua sự kích động hệ thần kinh, tăng cường sự hoạt động của các bộ
máy khác trong cơ thể như trợ tim, xúc tiến sự tuần hoàn của máu, nâng cao sinh
lực chống mệt mỏi cho cơ thể người. Trong cà phê hoạt chất chủ yếu là cafein, hàm
lượng của nó trong cà phê từ 1-3%, cafein là một chất độc vì vậy uống nhiều cà phê
sẽ sinh ra táo bón, uống quá nhiều làm thần kinh quá kích thích bị gây rối loạn sau
đó có thể dẫn tới suy nhược. Tuy nhiên, cà phê vẫn là thức uống hấp dẫn đối với
nhiều người và nhiều lứa tuổi trên thế giới bởi lẽ một tách cà phê ngon thì có đầy đủ

cà phê có tính quy mô lớn là cần thiết.
PHẦN
II:
LẬP LUẬN KINH TẾ KỸ
THUẬT.
2.1.Tính khả thi.
Đất nước ta đang trên đường công nghiệp hóa và 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 và nhu cầu thưởng thức
các sản phẩm được chế biến từ cà phê tăng lên. Bên cạnh đó, sản
và diện tích trồng cà phê không ngừng tăng lên, thị trường xuất khẩu rộng lớn. Vì
vậy, cần phải “Thiết kế xây dựng một nhà máy chế biến cà phê nhân có phân xưởng
phụ sản xuất cà phê rang xay”nhằm để đáp ứng nhu cầu trong và ngoài nước.
2.2. Địa điểm.
Việc chọn địa điểm để xây dựng phân xưởng đóng vai trò quan trọng. Vị trí của
nhà máy phải đảm bảo cho nhà máy hoạt động tốt trong thời gian sản xuất cũng như
đáp ứng các yêu cầu công nghệ trang thiết bị của phương pháp mà ta lựa chọn để
chế biến.
Nhà máy được xây dựng thoả các điều kiện: 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…
Daklak là một Tỉnh có diện tích trồng cà phê lớn nhất nước ta lại có vị trí địa lí
tương đối thuận lợi cho việc xây dựng một nhà máy vì phía Đông giáp Khánh Hòa
phía Bắc giáp với Gia Lai, phía Nam giáp với Lâm Đồng, nên rất thuận lợi cho giao
thông đi lại với các Tỉnh lân cận do đó rất thuận lợi cho việc vận chuyển nguyên
liệu và tiêu thụ sản phẩm.
Căn cứ vào những điều kiện trên, tôi quyết định đặt nhà máy ”sản xuất cà phê
nhân có phân xưởng phụ sản xuất cà phê rang xay” tại Tỉnh Daklak. Nhà máy nằm
sát quốc lộ 14 cách Thành Phố Ban Mê Thuột và quốc lộ 13 khoảng 10 km về phía
Đông. nhiệt độ và độ ẩm trung bình hằng năm 23,3

KV đã được hạ thế xuống 220/380 V. 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 của nhà máy được bơm từ giếng khoan sau đó được qua
hệ thống xử lý và đưa vào sản xuất.
+ Nhiên liệu: Nhiên liệu dùng cho nhà máy bao gồm: Dầu FO dùng để đốt lò
rang cà phê và xăng dùng cho xe ô tô của nhà máy.
2.7. Nguồn nhân lực.
Trong quá trình sản xuất, nguồn nhân lực có ý nghĩa rất quan trọng bao gồm: lực
lượng công nhân, cán bộ kỹ thuật và kỹ sư. Đội ngũ lãnh đạo và cán bộ kĩ thuật có
thể tiếp nhận từ các trường Đại học hoặc Trung học chuyên nghiệp tại Miền Trung
và Tây Nguyên. Công nhân có thể tuyển chọn trực tiếp từ lực lượng lao động trong
Tỉnh.
2.8. Thị trường tiêu thụ.
Mặc dù nhà máy chế biến cà phê nằm ở Tây Nguyên không thuận lợi như các
vùng khác nhưng do nằm gần nhiều tuyến đường quốc lộ nên việc phân phối sản
phẩm tương đối thuận lợi. Hơn nữa, chất lượng các sản phẩm cà phê ở Tây Nguyên
cao nên được thị trường trong và ngoài nước ưa thích.
2.9. Hợp tác hóa, liên hợp hóa.
Việc hợp tác hóa giữa các nhà máy sản xuất cà phê tại Daklak với các nhà máy ở
các Tỉnh khác sẽ thuận lợi cho việc đầu tư trang thiết bị, máy móc, phát triển nâng
cấp, cải tiến kỹ thuật của nhà máy đồng thời qua sự hợp tác này sẽ tạo điều kiện cho
việc sử dụng chung những công trình giao thông vận tải, cung cấp điện, nước…
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.
2.10. Xử lý chất thải.
Nước thải ra trong quá trình sản xuất không đạt yêu cầu để thải trực tiếp ra môi
trường do vậy cần được xử lý, nước thải sinh hoạt, vệ sinh nhà máy được đưa vào
hệ thống cống rãnh trong nhà máy đến bể xử lý nước trước khi thải ra ngoài môi
trường. Các chất thải rắn nên xử lý bằng cách đào hố để chôn tránh gây ô nhiễm cho
người dân, còn chất thải ở dạng vỏ trấu thì sử dụng làm nhiên liệu.

Nguồn gốc khu vực sông Cônggô miền núi vùng thấp xích đạo và nhiệt đới Tây
Châu Phi.
Đặc tính:
Robusta cao từ 5-7 m quả hình trứng hoặc hình tròn, quả chín có màu đỏ thẩm.
Vỏ quả cứng và dai hơn cà phê Arabica. Từ 5-6 kg quả sẽ thu được 1kg cà phê
nhân. Quả chín từ tháng 2 đến tháng 4 ở miền Bắc, ở Tây nguyên chín sớm hơn từ
tháng 12 đến tháng 2. Đặc biệt loại cà phê Robusta không ra hoa kết quả tại các mắt
cũ của cành. Nhân hình hơi tròn, to ngang vỏ lụa màu ánh nâu bạc. Màu sắc của
nhân xám xanh, xanh bạc vàng mỡ gà ….tùy thuộc chủng và phương pháp chế biến
lượng cafein có khoảng 1,5- 3%.
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.
3.3. Cà phê Chari: thường gọi là cà phê mít.
Nguồn gốc ở xứ Ubangui Chari thuộc biển hồ gần sa mạc Xahara, loại này được
đưa vào Việt Nam 1905.
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.
Hoa của cả 3 loại cà phê trên đều nở cả chùm, màu trắng và hưong thơm ngát.
Năng suất: thường 500-600 kg/1ha.
Tốt 1200-1400 kg/1ha.
Tỷ lệ thành phẩm/nguyên liệu: 10-15%.
Đây là một loại cà phê chịu được hạn, ít kén đất, ít chịu sâu bệnh.
3.4. Thành phần hóa học của cà phê.
3.4.1. Cấu tạo thành phần của cà phê.
Quả cà phê gồm có những phần sau: lớp vỏ quả, lớp nhớt, lớp vỏ trấu, lớp vỏ
lụa, nhân. 5

6 - 8
26 - 29
3.4.2.Thành phần hóa học của các phần cấu tạo quả cà phê.
3.4.2.1.Thành phần hóa học của vỏ quả.
Vỏ quả có màu đỏ khi chín, là chất antoxian trong đó có vết của ancaloit, tanin,
cafein và các loại enzim. Trong vỏ quả có khoảng 21,5-30% chất khô.
Bảng 3.2: Thành phần hóa học của vỏ quả ( tính theo % trong 1 g):
Thành phần hóa học
Cà phê Arabica (%). Cà 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
3.4.2.2.Thành phần hóa học của lớp nhớt.
Phía dưới lớp vỏ quả là lớp nhớt, nó gồm những tế bào mềm, không có cafein,
tanin, có nhiều đường và pectin.

1(Arabica), 2 (Robusta)
- Clorogenic axit
2
- Trigonelline
1
- Tanin
2
- Cafetanic axit
8-9
- Cafeic axit
1
- Pentozan
5
- Tinh bột
5-23
- Dextrin
0,85
- Saccaro
5-10
-Xenlulo
10-20
-Hemixenlulo
20
- Lignin
4
- Tro
2,5-4,5
- Canxi
85-100
- Photphat

Chế độ chăm sóc kỹ thuật trong thời gian trồng cà phê rất quan trọng, người trồng
cà phê quyết định chất lượng cà phê. Các biện pháp chăm sóc kỹ thuật gồm có:
- Tủ gốc cây cà phê.
- Đánh nhánh tạo hình cây.
- Phân bón đúng kỳ và đúng số lượng cần thiết.
- Số lượng và cây bóng mát cần thiết cho từng loại cà phê.
- Phòng trừ sâu bệnh hại cà phê.
Chăm sóc cây tốt sẽ có ảnh hưởng rất lớn đến sản lượng cà phê.
+ Ảnh hưởng của độ cao:
Độ cao vùng đất trồng cũng ảnh hưởng đến chất lượng của cà phê. Cà phê trồng
ở trên cao thì có hương vị đặc biệt và xếp hạng cao hơn cà phê trồng ở vị trí thấp.
PHẦN
IV:
CHỌN VÀ THUYẾT MINH DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ
A- Chọn phương pháp chế biến cà phê.
Trong kỹ thuật chế biến cà phê nhân có hai phương pháp chính:
+ Phương pháp chế biến ướt.
+ Phương pháp chế biến khô.
- Phương pháp chế biến ướt: Phương pháp này gồm hai công đoạn chính:
Công đoạn xát tươi và phơi sấy: Loại bỏ lớp vỏ quả và lớp vỏ nhớt, phơi sấy
đến độ ẩm nhất định.
Công đoạn xát và đánh bóng: loại bỏ lớp vỏ trấu và lớp vỏ lụa để tạo thành cà
phê nhân bán thành phẩm.
- Phương pháp chế biến khô: Quá trình chế biến đơn giản nhưng phụ thuộc vào
thời tiết để tránh phụ thuộc người ta sử dụng máy sấy. Phương pháp này thường áp
dụng cho những vùng có khí hậu nhiều nắng, mưa ít. Công đoạn chính của phương
pháp là sau khi phơi hoặc sấy cà phê đến độ ẩm nhất định ta dùng máy xát khô để
loại bỏ các lớp vỏ bao bọc nhân, không thông qua công đoạn chế biến thành cà phê
thóc.
Sở dĩ ta chọn phương pháp chế biến khô vì đây là một phương pháp chế biến đơn

P- loại theo trọng lượng
P- loại theo trọng lượng P- loại theo trọng lượng
P-loại theo màu sắc
P-loại theo màu sắc P-loại theo màu sắc
Phối trộn, cân, đóng
bao
Nhập kho
Bảo qu
ả
n
4.2.Thuyết minh dây chuyền công nghệ.
4.2.1. 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%, ở Daklak trồng gồm 2 loại đó là
Arabica và Robusta.
4.2.2.Thu nhận và bảo quản nguyên liệu.
- Thu nhận nguyên liệu:
Cà phê được thu hái bằng phương pháp thủ công, chủ yếu là thu 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 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:
+ Đảm bảo đúng độ chín đồng đều của trái.
+ Không làm rụng lá, nụ hoa đang hình thành để không ảnh hưởng đến mùa thu
hoạch năm sau.
+ Cần hái từng trái chín, không hái từng chùm hay suốt lẫn trái còn xanh vì trái
xanh cho nhân cho nhân nhỏ, màu đen khi phơi khô và vị đắng.
+ Không thu hái những quả còn xanh vì lúc đó chất dự trữ tập trung chưa đầy
đủ, khó chế biến do vỏ lụa dính sát vào nhân. Chú ý chỉ hái những quả chín để nâng

Cà phê có rủi ro bị ướt lại cao khi phơi ngoài trời và là một trong những nguyên
nhân phát triển nấm mốc. Để tránh làm cà phê ướt lại cần phản ứng kịp thời và phải
che phủ cà phê không cho tiếp xúc với nước mưa. Ngay khi trời khô ráo trở lại cần
nhanh chóng dỡ bỏ bạt phủ cho thoáng khí và tiếp tục phơi. Nếu cà phê bị che quá
lâu thì hạt sẽ bắt đầu “ra mồ hôi” và sẽ nhanh chóng nhiễm nấm và các lỗi thử nếm
sẽ phát sinh.
Ban đêm, khi nhiệt độ xung quanh xuống thấp làm hơi nước ngưng tụ cần tủ bạt
lên cà phê để tránh bị ướt lại.
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 bằng máy : Quản lý có hiệu quả nhiệt độ và độ ẩm là vấn đề mấu
chốt khi sấy cà phê. Sấy cà phê bằng nhiệt độ quá lớn hoặc quá thấp sẽ không cho
kết quả tốt. Nhiệt độ sấy lý tưởng là từ 45-55
0
C. Chỉ cần tăng lên 1
0
C thì sẽ làm
giảm độ ẩm tương ứng của không khí xuống khoảng 5%. Điều này cho thấy cần
thận trọng như thế nào trong khâu khống chế nhiệt độ.
Thời gian sấy dài hay ngắn phụ thuộc một số các yếu tố sau:
- Nhiệt độ không khí nóng và vận tốc không khí nóng.
- Độ ẩm không khí bên ngoài.
- Độ ẩm ban đầu của nguyên liệu.
Thông thường phơi sấy sơ bộ cà phê quả tươi trước rồi mới được đem sấy khô
chính thức.
4.2.4. Tách tạp chất.

phát triển của vi sinh vật.
Yêu cầu sau khi đánh bóng:
- Nhiệt độ cà phê không quá 55
0
C.
- Tỷ lệ hạt nứt vỡ <1%.
- Tỷ lệ vỏ lụa trong cà phê nhân: 10% đối với Arabica, 20% đối với Robusta.
Trong đó người ta quy định 1/2 hạt bị bóc vỏ lụa coi như là hạt sạch.
4.2.7. Phân loại theo kích thước.
Cà phê sau khi ra khỏi máy đánh bóng thường gọi là “cà phê xô” bao gồm tất cả
các loại tốt, xấu, nặng, nhẹ, vỏ trấu….cho nên người ta tiến hành phân cà phê xô
thành các cỡ khác nhau theo kích thước.
Nguyên tắc: là dựa vào sự khác nhau về kích thước của các cấu tử có trong hỗn
hợp. Kích thước lỗ sàng tùy theo loại cà phê và yêu cầu phân loại mà chọn loại có
kích thước cho phù 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 chiếm 70%, hạt >5,6mm chiếm 20%, hạt >5mm
chiếm 10%. 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.
4.2.8. 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.
+ Những 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
loại bằng sức gió. Nếu cùng một sản phẩm mà có trọng lượng riêng khác nhau thì
hạt có trọng lượng nhỏ sẽ bay lên trước.

ườ
ng.
- Chuyển đổi vị trí bao 2-3 tuần một lần.
C- Dây chuyền công nghệ sản xuất cà phê rang xay.
4.1.Dây chuyền công nghệ.
Nguyên li
ệ
u
Xử lý, làm s
ạ
ch
Phân lo
ạ
i
Hạt lớn Hạt lớn
Rang
Làm nguội
Phối trộn
Nghi
ề
n
Cà phê bột
Sàng phân lo
ạ
i
Hạt to
Hạt vừa Hạt nhỏ
Đóng gói
Phụ phẩm
Thành ph