Luận văn: Nghiên cứu thiết kế máy sấy cà phê đảo chiều 2 tấn/mẻ

Luận văn thạc sĩ ngành cơ khí nghiên cứu thiết kế máy sấy cà phê đảo chiều 2 tấn/mẻ, bao gồm cơ sở lý thuyết và tính toán thông số kỹ thuật.

• Tác giả: Phan Duy Tuấn
• Người hướng dẫn: NGND. Phan Hòa
• Trường học: Trường Đại học Nông lâm Huế
• Chuyên ngành: Cơ khí - Công nghệ
• Đề tài: Nghiên cứu thiết kế máy sấy cà phê đảo chiều năng suất 2 tấn/mẻ
• Loại tài liệu: Luận văn
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Thành phố Huế

Tóm tắt

I. Tổng quan luận văn thiết kế máy sấy cà phê đảo chiều 2 tấn

Luận văn “Nghiên cứu thiết kế máy sấy cà phê đảo chiều năng suất 2 tấn/mẻ” là một công trình khoa học giải quyết bài toán cấp thiết trong ngành chế biến nông sản tại Việt Nam, đặc biệt là tại khu vực Tây Nguyên. Đề tài tập trung vào việc tạo ra một giải pháp sấy hiệu quả, phù hợp với quy mô sản xuất của các hộ nông dân, khắc phục nhược điểm của phương pháp phơi sấy truyền thống. Quá trình làm khô cà phê sau thu hoạch là khâu quyết định đến chất lượng cà phê sau sấy và giá trị thương phẩm. Hiện nay, phương pháp phơi nắng tự nhiên tuy chi phí thấp nhưng lại phụ thuộc vào thời tiết, khó kiểm soát độ ẩm hạt cà phê và dễ gây nhiễm bẩn. Các loại máy sấy tĩnh hiện có thường không phù hợp về năng suất và đòi hỏi lao động thủ công để đảo trộn, gây tốn kém thời gian và công sức. Luận văn này ra đời nhằm mục tiêu thiết kế một mẫu máy sấy mới, ứng dụng nguyên lý máy sấy đảo chiều để nâng cao độ đồng đều, rút ngắn thời gian sấy và cải thiện hiệu quả kinh tế. Công trình nghiên cứu này không chỉ có ý nghĩa khoa học trong việc hoàn thiện công nghệ sấy mà còn mang giá trị thực tiễn to lớn, góp phần nâng cao thương hiệu cà phê Việt Nam và cải thiện đời sống cho người nông dân.

1.1. Mục tiêu và nhiệm vụ của đồ án máy sấy cà phê

Mục tiêu chính của luận văn là nghiên cứu và thiết kế một máy sấy cà phê đảo chiều có hiệu quả cao, năng suất 2 tấn/mẻ, phù hợp với điều kiện sản xuất của các hộ nông dân tại Tây Nguyên. Để đạt được mục tiêu này, các nhiệm vụ cụ thể được đặt ra bao gồm: khảo sát thực trạng trồng và chế biến cà phê tại Gia Lai và các tỉnh lân cận; nghiên cứu các tính chất cơ lý của quả cà phê để xác định thông số sấy tối ưu; tìm hiểu và lựa chọn nguyên lý máy sấy đảo chiều làm nền tảng công nghệ; và cuối cùng là thực hiện tính toán thông số kỹ thuật máy sấy một cách chi tiết để chế tạo mẫu máy. Đây là một đồ án máy sấy cà phê mang tính ứng dụng cao, hướng đến giải quyết trực tiếp vấn đề của người sản xuất.

1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu

Về mặt khoa học, việc tính toán và thiết kế thành công máy sấy cà phê đảo chiều đã tạo ra một cơ sở lý thuyết vững chắc, góp phần hoàn thiện công nghệ sản xuất và chế biến cà phê. Các kết quả nghiên cứu về động học quá trình sấy và truyền nhiệt là tài liệu tham khảo giá trị. Về mặt thực tiễn, sản phẩm của đề tài là một máy sấy có năng suất phù hợp, chất lượng làm việc tốt và hiệu quả. Máy giúp người nông dân chủ động trong khâu làm khô, đảm bảo chất lượng cà phê sau sấy, giảm tổn thất sau thu hoạch và nâng cao giá trị kinh tế. Điều này trực tiếp cải thiện đời sống người nông dân và tăng cường năng lực cạnh tranh cho ngành cà phê Việt Nam trên thị trường quốc tế.

II. Thách thức sấy cà phê sự ra đời của máy sấy đảo chiều

Ngành cà phê Việt Nam, đặc biệt tại các tỉnh Tây Nguyên, đối mặt với nhiều thách thức trong khâu sau thu hoạch. Phương pháp phơi khô tự nhiên truyền thống bộc lộ nhiều nhược điểm chí mạng. Chất lượng sản phẩm không đồng đều, phụ thuộc hoàn toàn vào thời tiết. Vào những năm mưa nhiều, việc phơi sấy trở nên bất khả thi, dẫn đến tổn thất lớn do cà phê bị ẩm mốc, hư hỏng. Ngay cả khi thời tiết thuận lợi, việc phơi trên sân xi măng cũng khó đảm bảo vệ sinh, dễ lẫn tạp chất và không kiểm soát được độ ẩm hạt cà phê cuối cùng một cách chính xác. Để khắc phục, nhiều hộ nông dân đã chuyển sang sử dụng máy sấy tĩnh vỉ ngang. Tuy nhiên, các loại máy này thường có năng suất không phù hợp và yêu cầu phải đảo trộn bằng tay liên tục. Công việc này không chỉ tốn nhiều nhân công mà còn làm giảm hiệu quả sấy, hạt cà phê khô không đồng đều. Xuất phát từ thực trạng này, đề tài “Nghiên cứu thiết kế máy sấy cà phê đảo chiều năng suất 2 tấn/mẻ” được thực hiện nhằm giải quyết triệt để các vấn đề trên, mang đến một giải pháp công nghệ hiện đại và hiệu quả.

2.1. Hạn chế của phương pháp sấy cà phê truyền thống

Phơi nắng là phương pháp lâu đời nhưng tiềm ẩn nhiều rủi ro. Quá trình phơi kéo dài từ 20-30 ngày, phụ thuộc hoàn toàn vào điều kiện thời tiết. Mưa đột ngột có thể làm hỏng cả một mẻ cà phê. Chất lượng hạt cà phê không đồng đều do nhiệt độ và độ ẩm không khí thay đổi liên tục. Hơn nữa, cà phê phơi trên sân dễ bị nhiễm bẩn từ bụi, đất, và vi sinh vật, ảnh hưởng trực tiếp đến hương vị và tiêu chuẩn xuất khẩu. Việc đảo trộn thủ công cũng không đảm bảo hạt cà phê nhận được nhiệt lượng đồng nhất, dẫn đến tình trạng hạt khô hạt ướt trong cùng một mẻ.

2.2. Nhu cầu cấp thiết về một máy sấy công nghiệp hiệu suất cao

Trước những hạn chế của phương pháp thủ công, nhu cầu về một máy sấy công nghiệp hiệu quả, phù hợp với quy mô hộ gia đình và trang trại vừa và nhỏ là rất lớn. Một thiết bị sấy lý tưởng cần đáp ứng các tiêu chí: năng suất phù hợp (khoảng 2 tấn/mẻ), tiết kiệm năng lượng, đảm bảo chất lượng cà phê sau sấy đồng đều, và vận hành đơn giản. Máy sấy phải có khả năng hạ độ ẩm hạt cà phê từ 60% (tươi) xuống còn 12% (bảo quản) trong thời gian ngắn, không phụ thuộc vào thời tiết. Đây chính là động lực để nghiên cứu và phát triển máy sấy cà phê đảo chiều.

III. Hướng dẫn nguyên lý máy sấy đảo chiều và cơ sở lý thuyết

Để thiết kế một hệ thống sấy hiệu quả, việc nắm vững nền tảng lý thuyết là vô cùng quan trọng. Luận văn đã đi sâu vào phân tích cơ sở lý thuyết của quá trình sấy, bao gồm các khái niệm về truyền nhiệt và truyền ẩm. Sấy là quá trình tách ẩm ra khỏi vật liệu bằng phương pháp bay hơi, đòi hỏi phải cấp nhiệt cho vật liệu và vận chuyển hơi ẩm ra ngoài. Nguyên lý máy sấy đảo chiều được lựa chọn vì khả năng khắc phục nhược điểm của máy sấy tĩnh. Thay vì thổi khí nóng theo một chiều cố định, hệ thống này cho phép thay đổi hướng của tác nhân sấy (không khí nóng) một cách tuần hoàn. Khi luồng khí đi từ dưới lên, lớp hạt phía dưới sẽ khô nhanh hơn. Sau một khoảng thời gian, hệ thống sẽ đảo chiều luồng khí từ trên xuống, giúp lớp hạt phía trên được sấy khô. Quá trình này lặp lại, đảm bảo toàn bộ khối hạt cà phê trong buồng sấy nhận được nhiệt lượng đồng đều, giúp độ ẩm hạt cà phê được kiểm soát tốt và sản phẩm cuối cùng có chất lượng đồng nhất, tránh hiện tượng quá khô hoặc còn ẩm cục bộ.

3.1. Phân tích cơ sở lý thuyết truyền nhiệt truyền khối

Quá trình sấy là sự kết hợp phức tạp của hai hiện tượng vật lý: truyền nhiệt và truyền khối. Cơ sở lý thuyết truyền nhiệt truyền khối cho thấy, nhiệt lượng từ tác nhân sấy (không khí nóng) được truyền vào hạt cà phê, làm tăng nội năng và khiến nước bên trong bốc hơi. Đồng thời, hơi nước này di chuyển từ trong lòng hạt ra bề mặt (truyền khối nội) và từ bề mặt hạt vào môi trường không khí (truyền khối ngoại). Hiệu quả của quá trình này phụ thuộc vào sự chênh lệch nhiệt độ, độ ẩm giữa hạt và không khí, cũng như tốc độ của luồng không khí. Việc hiểu rõ các phương trình vi phân mô tả sự dãn nhiệt và dãn ẩm là nền tảng để tính toán và tối ưu hóa thiết kế.

3.2. Động học quá trình sấy và các giai đoạn đặc trưng

Nghiên cứu động học quá trình sấy giúp xác định được sự thay đổi của độ ẩm và nhiệt độ vật liệu theo thời gian. Quá trình này thường được chia thành ba giai đoạn chính. Giai đoạn đầu là đốt nóng vật liệu, nhiệt độ hạt tăng nhanh nhưng độ ẩm giảm không đáng kể. Giai đoạn hai là sấy đẳng tốc, tốc độ bay hơi ẩm không đổi và nhiệt độ vật liệu gần như ổn định. Giai đoạn ba là sấy giảm tốc, khi lượng ẩm tự do đã bay hơi hết, tốc độ sấy giảm dần và nhiệt độ vật liệu bắt đầu tăng lên. Việc xác định thời gian cho mỗi giai đoạn là yếu tố then chốt để tính toán thông số kỹ thuật máy sấy và thiết lập chế độ vận hành tối ưu.

IV. Phương pháp tính toán thông số kỹ thuật máy sấy cà phê 2 tấn

Từ cơ sở lý thuyết, luận văn tiến hành tính toán thông số kỹ thuật máy sấy một cách chi tiết và khoa học để đảm bảo máy hoạt động ổn định và hiệu quả. Các thông số quan trọng nhất bao gồm thể tích buồng sấy, công suất lò đốt, và lưu lượng của quạt gió. Với năng suất mục tiêu là 2 tấn/mẻ và yêu cầu hạ độ ẩm từ 60% xuống 12%, thể tích buồng sấy được tính toán là 3,23 m³. Đây là không gian cần thiết để chứa toàn bộ lượng cà phê và đảm bảo luồng không khí nóng có thể lưu thông dễ dàng. Dựa trên lượng nước cần bốc hơi và thời gian sấy dự kiến (46,2 giờ), công suất của bộ gia nhiệt (lò đốt) được xác định. Lò đốt phải cung cấp đủ nhiệt lượng để làm nóng không khí đến nhiệt độ sấy yêu cầu. Cuối cùng, quạt sấy ly tâm được lựa chọn và tính toán để tạo ra lưu lượng và áp suất gió cần thiết, thắng được trở lực của lớp hạt cà phê và đẩy hơi ẩm ra ngoài. Mọi tính toán đều được thể hiện qua các công thức cân bằng nhiệt, cân bằng vật chất và được minh họa chi tiết trên bản vẽ CAD máy sấy cà phê.

4.1. Thiết kế buồng sấy và lựa chọn vật liệu chế tạo máy sấy

Buồng sấy là trái tim của hệ thống. Kích thước buồng sấy (dài, rộng, cao) được tính toán dựa trên khối lượng riêng của cà phê và chiều cao lớp hạt tối ưu để không khí có thể xuyên qua. Thành buồng sấy được thiết kế với các cửa nạp liệu, tháo liệu và hệ thống van đảo chiều gió. Vật liệu chế tạo máy sấy cũng được cân nhắc kỹ lưỡng, thường là thép hoặc inox có khả năng chịu nhiệt, chống gỉ sét và đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm. Sàn sấy (vỉ sấy) được làm bằng lưới inox đột lỗ để không khí đi qua và giữ hạt cà phê lại.

4.2. Tính toán bộ gia nhiệt lò đốt và quạt sấy ly tâm

Hiệu suất của bộ gia nhiệt (lò đốt) ảnh hưởng trực tiếp đến chi phí vận hành. Luận văn tính toán công suất nhiệt cần thiết dựa trên lượng ẩm cần bay hơi và tổn thất nhiệt ra môi trường. Nhiên liệu sử dụng là củi khô, với chi phí ước tính khoảng 14 kg/h. Quạt sấy ly tâm được chọn phải có lưu lượng và cột áp đủ lớn để đẩy không khí nóng qua toàn bộ lớp vật liệu dày. Công suất của quạt gió được tính toán là 2,1 kW, đảm bảo luồng không khí lưu thông hiệu quả, mang hơi ẩm ra khỏi buồng sấy.

4.3. Vai trò của hệ thống điều khiển tự động và bản vẽ CAD

Mặc dù luận văn tập trung vào thiết kế cơ khí, vai trò của một hệ thống điều khiển tự động là không thể thiếu trong vận hành hiện đại. Hệ thống này giúp kiểm soát nhiệt độ, thời gian sấy và tự động đảo chiều gió, giảm sự phụ thuộc vào con người và tăng độ chính xác. Toàn bộ thiết kế cơ khí, từ tổng thể đến chi tiết từng bộ phận, đều được trình bày rõ ràng qua các bản vẽ CAD máy sấy cà phê. Các bản vẽ này là tài liệu kỹ thuật quan trọng, làm cơ sở cho việc gia công, chế tạo và lắp đặt máy một cách chính xác.

V. Kết quả thiết kế và ứng dụng thực tiễn máy sấy cà phê 2 tấn

Luận văn đã đạt được mục tiêu đề ra là hoàn thành bản thiết kế chi tiết cho máy sấy cà phê đảo chiều năng suất 2 tấn/mẻ. Kết quả tính toán cho thấy máy có các thông số kỹ thuật tối ưu, phù hợp với quy mô sản xuất tại Tây Nguyên. Cụ thể, máy có khả năng xử lý 2000 kg cà phê tươi mỗi mẻ, hạ độ ẩm từ 60% xuống mức an toàn 12% trong khoảng thời gian 46,2 giờ. Một trong những yếu tố quan trọng là hiệu suất năng lượng máy sấy. Với việc sử dụng nhiên liệu củi khô và thiết kế lò đốt hiệu quả, chi phí năng lượng được giữ ở mức hợp lý. Việc ứng dụng nguyên lý đảo chiều giúp chất lượng cà phê sau sấy đạt độ đồng đều cao, khắc phục hoàn toàn nhược điểm của các phương pháp sấy tĩnh. Hạt cà phê giữ được màu sắc, hương vị đặc trưng, đáp ứng tiêu chuẩn xuất khẩu. Ngoài ra, luận văn cũng đề cập đến các quy trình an toàn lao động trong vận hành và kế hoạch bảo trì máy sấy công nghiệp để đảm bảo thiết bị hoạt động bền bỉ và an toàn cho người sử dụng.

5.1. Các thông số vận hành và hiệu suất năng lượng máy sấy

Các thông số vận hành chính của máy bao gồm: Năng suất 2 tấn/mẻ, thời gian sấy 46,2 giờ, công suất động cơ điện 2,37 kW, và chi phí chất đốt (củi khô) là 14 kg/h. Hiệu suất năng lượng máy sấy được đánh giá là khá tốt, nhờ vào việc tối ưu hóa thiết kế buồng sấy và lò đốt, giảm thiểu tổn thất nhiệt. Các thông số này cho thấy máy sấy không chỉ hiệu quả về mặt kỹ thuật mà còn khả thi về mặt kinh tế, giúp nông dân tiết kiệm chi phí sản xuất.

5.2. Đánh giá chất lượng cà phê sau sấy và độ ẩm hạt cà phê

Chất lượng là yếu tố quyết định. Nhờ hệ thống đảo chiều, toàn bộ khối hạt cà phê được sấy khô đồng đều. Độ ẩm hạt cà phê cuối cùng đạt 12%, là mức lý tưởng để bảo quản lâu dài mà không bị nấm mốc. Chất lượng cà phê sau sấy được đảm bảo về mặt cảm quan (màu sắc, không bị cháy xém) và hương vị. Sản phẩm đạt tiêu chuẩn chất lượng cao, sẵn sàng cho các công đoạn chế biến sâu hoặc xuất khẩu, mang lại giá trị gia tăng đáng kể.

5.3. Hướng dẫn an toàn lao động trong vận hành và bảo trì

Vận hành máy sấy công nghiệp đòi hỏi tuân thủ nghiêm ngặt các quy tắc an toàn. Luận văn cung cấp hướng dẫn về an toàn lao động trong vận hành, bao gồm kiểm tra thiết bị trước khi khởi động, quy trình nạp và tháo liệu an toàn, và các biện pháp phòng chống cháy nổ, đặc biệt là khu vực lò đốt. Kế hoạch bảo trì máy sấy công nghiệp định kỳ như vệ sinh buồng sấy, kiểm tra quạt, động cơ và hệ thống điện cũng được đề xuất để đảm bảo máy hoạt động ổn định và kéo dài tuổi thọ.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. TỔNG QUAN VỀ CÂY CÀ PHÊ Hình 1. Cây cà phê 1. Sơ lược lịch sử việc trồng cà phê trên thế giới và ở Việt Nam.

Sơ lược lịch sử việc trồng cà phê trên thế giới. Cây cà phê được phát hiện cách đây hàng ngàn năm, chúng thường mọc dưới tán nhiều khu rừng thưa thuộc châu Phi. Tới năm 575 sau Công nguyên mới được đưa về trồng thuần hóa, đến ngày nay hiện có 3 loài cà phê thương mại và được di thực nhập nội tới nhiều nước trên thế giới đó là: - Loài Coffea Arabica (cà phê chè): Có nguồn gốc từ Ethiopya và hai vùng phụ cận là cao nguyên Buma thuộc Sudan và phía Bắc Kenya.000m và nằm giữa 70 vĩ Bắc đến 90 vĩ Bắc. Theo Beuthaud và Charieu 1985, cà phê chè từ Ethiopya được đưa tới Yemen sang Java năm 1690, đến Amsterdam (Hà Lan) năm 1706; sang Trung Mỹ, Colombia năm 1724.

Từ Yemen sang Brazin (Nam Mỹ) năm 1715 và từ Java sang Papua New Ghine năm 1700 [4]. - Loài Coffea Canephora Pierre (cà phê vối) và loài Coffea Liberica Bull (cà phê mít, dâu da) có nguồn gốc từ một số nước thuộc Tây và Trung Phi. Cà phê vối từ Tây Phi và Madagatxca đưa sang Nam Mỹ và Amsterdam năm 1889. Sau đó từ Amsterdam đưa sang Java năm 1900 sau đó lại từ Java đưa trở về châu Phi năm 1912.

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 4 Hình 1. Bản đồ phân bố trồng cà phê trên thế giới Trên thế giới hiện nay có khoảng trên 70 quốc gia trồng cà phê với diện tích trên 10 triệu hecta và sản lượng hàng năm biến động trên dưới 6 triệu tấn. Trong đó 10 quốc gia dẫn đầu về sản lượng cà phê chiếm tới 90% thị trường trên thế giới. Diện tích tập trung lớn nhất ở Trung và Nam Mỹ, sau đó là một số nước ở Đông Phi như Kenia, Cameroon, Ethyopya, Tanzania.

Ở châu Á có Indonexia, Việt Nam, Philippin. Các nước có diện tích lớn từ 1 triệu ha đến 3 triệu ha trồng cà phê gồm có: - Brazin 3.000 ha Năng suất bình quân chung toàn thế giới khoảng 800kg nhân/ha. Năng suất giữa các vùng, châu lục, các nước chênh lệch rất lớn: 28 nước châu Phi có năng suất bình quân đạt xấp xỉ 600kg/ha. Nhưng Costa Rica đạt năng suất 1.380kg/ha, Zaire đạt 1.

Brazin là nước có diện tích trồng cà phê lớn nhất nhưng năng suất chỉ đạt trên 475kg/ha [4]. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 5 Trong khoảng 10 năm trở lại đây việc áp dụng đồng bộ các tiến bộ kỹ thuật, đặc biệt là tiến bộ trong công nghệ giống nên năng suất của một số nước tăng cao gấp 2 lần năng suất bình quân toàn thế giới. Tổng sản lượng cà phê thế giới biến động trên dưới 6.000 tấn/năm, riêng niên vụ 1998 – 1999 đạt tới 8. Trong đó sản lượng cà phê Arabica chiếm bình quân 68,17%; cà phê Robusta chiếm 31,83%.

Những năm trước đó tỷ lệ cà phê Arabica đạt gần 90% tổng sản lượng. Tổ chức ICO căn cứ vào loại cà phê xuất khẩu mà chia ra các nước sản xuất cà phê thành 2 nhóm: Nhóm sản xuất cà phê Arabica và nhóm sản xuất cà phê Robusta. Sơ lược lịch sử việc trồng cà phê ở Việt Nam. Đối với Việt Nam cà phê đang là mặt hàng nông sản đạt giá trị xuất khẩu lớn nhất của nước ta.

Ngành cà phê Việt Nam tăng trưởng đều và ở mức cao trong vòng 3 năm qua. Năm 2014, diện tích trồng cà phê là 653 ngàn ha, tăng 2,7% so với năm 2013. Sản lượng mùa vụ 2013/14 gần 30.000 ngàn bao (mỗi bao 60 kg), tương đương 1,8 triệu tấn, tăng nhẹ so với mùa vụ trước, chủ yếu là cà phê robusta. Các tỉnh trồng nhiều cà phê là Đắk Lắk, Lâm Đồng, Đắk Nông và Gia Lai.

Cà phê Robusta Cà phê Việt Nam đã có những sự phát triển vượt bậc cả về sản lượng cũng như diện tích trồng. Nước ta trở thành cường quốc về cà phê, đứng thứ 2 thế giới về xuất khẩu mặt hàng này. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 6 Hình 1. Cà phê Arabica Chúng ta đang chuyển dịch mạnh mẽ từ trồng cà phê Robusta sang Arabica, chú trọng phát triển chất lượng để cạnh tranh và nâng cao giá trị xuất khẩu.

Cà phê đang đem lại giá trị xuất khẩu lớn và nhiều ích lợi cho nông dân Việt Nam. Cán bộ kỹ thuật hướng dẫn nông dân trồng cà phê Cà phê Việt Nam đa phần được xuất khẩu. Trong năm 2016 đã xuất khẩu 1,78 triệu tấn cà phê các loại (cà phê nhân, cà phê rang, cà phê xay và cà phê hòa tan) và kim ngạch khoảng 3,34 tỷ USD, tăng 32,8% về khối lượng và tăng 24,7% về giá trị so với năm 2015. Công nghệ chế biến cà phê hiện nay ở nước ta đang là khâu yếu kém nhất trong toàn bộ công nghệ sản xuất cà phê nhân sống nhưng lại thiếu sự chú ý từ tầm doanh nghiệp đến các tổ chức nghiên cứu hỗ trợ khoa học và công nghệ, đặc biệt là sự quan tâm của các tổ chức quản lý Nhà nước.

PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 7 Cho đến nay, ngành cà phê vẫn chưa định hình được công nghệ chế biến cần thiết đến từng vùng và cơ sở sản xuất, cơ sở vật chất chế biến không tương xứng với sản lượng quả tươi sản xuất hàng năm. Các doanh nghiệp và các hộ gia đình vẫn chỉ đầu tư mạnh vào việc mở rộng diện tích sản xuất cà phê nhưng lại chưa chú ý đúng mức đến công nghệ chế biến để rồi phải bán quả xô. Công nghệ chế biến cà phê đã không theo kịp sự phát triển nhanh quá mức của việc mở rộng diện tích gieo trồng, hạn chế này đã gây thiệt hại không nhỏ và lâu dài cho người sản xuất, đặc biệt là đối với năng lực cạnh tranh của sản phẩm cà phê. Từ đây, phát triển công nghiệp chế biến cần được coi là nhiệm vụ quan trọng trong tiến trình cải thiện, nâng cao chất lượng sản phẩm để ngành cà phê Việt Nam đủ điều kiện tham gia thực hiện đầy đủ những quy định của Khu vực mậu dịch tự do ASEAN (AFTA) trong thời gian tới.

Để làm việc này, ngoài những công việc cần thiết để nâng cao năng lực chế biến, cần sớm hình thành một số xí nghiệp chế tạo thiết bị tiên tiến chế biến cà phê để cung ứng đủ máy móc và thiết bị chuyên dùng cần thiết cho ngành cà phê. Diện tích trồng cà phê của Việt Nam Đơn vị: ha Năm Mục tiêu tới 2013 2014 2015 Tỉnh năm 2020 Daklak 207.000 Bình Phước 14.000 Bà Rịa Vũng Tàu 9.000 (Nguồn: Bộ NN&PTNT, Sở NN&PTNT các tỉnh, doanh nghiệp xuất khẩu) PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 8 Hình 1. Sản lượng cà phê Việt Nam qua các niên vụ (Nguồn: USDA, vietrade. Cấu tạo và tính chất hóa lý của quả cà phê.

Cấu tạo của quả cà phê [7]. Quả cà phê gồm có 5 phần chính: lớp vỏ quả, lớp nhớt (vỏ nhớt), lớp vỏ trấu, lớp vỏ lụa, nhân. Quả cà phê PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 9 - Khối lượng riêng:  = 620 kg/m3 - Nhiệt dung riêng: c = 0,37 (kcal/kg0C) - Độ ẩm ban đầu của cà phê 1 = 70% - Độ ẩm sau khi sấy 2 = 12% (Nguồn: Theo Ngô Mậu Năm (2008) Hình 1. Cấu tạo giải phẫu quả cà phê + Lớp vỏ quả: Là lớp vỏ ngoài, mềm, ngoài bì có màu đỏ, vỏ cà phê chè mềm hơn cà phê vối và cà phê mít.

+ Lớp nhớt: Lớp này bám chặt vào lớp vỏ thóc. + Vỏ trấu: Hạt cà phê sau khi loại bỏ các chất nhờn và phơi khô gọi là cà phê thóc, vì bao bọc nhân là một lớp vỏ cứng nhiều chất xơ mềm gọi là vỏ trấu. Vỏ trấu cà phê vối dày hơn và khó dập vỡ hơn vỏ trấu của cà phê chè và cà phê mít. Tỷ lệ giữa các thành phần cấu tạo của quả cà phê [7] Thành phần Cà phê chè (%) Cà phê vối (%) Vỏ quả 43 - 45 41 - 42 Lớp nhớt 20 - 23 21 - 22 Vỏ trấu 6 - 7.5 6-8 Nhân và vỏ lụa 26 - 30 26 - 29 + Vỏ lụa: Bao bọc quanh nhân cà phê còn một lóp mỏng, mềm gọi là vỏ lụa, chúng có màu sắc và đặc tính khác nhau tuỳ theo từng loại cà phê.

vỏ lụa cà phê chè có màu trắng bạc rất mỏng và 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 nhạt bám sát vào nhân cà phê. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 10 + Nhân: là phần ở trong cùng. Lớp tế bào phần ngoài của nhân cứng, có những tế bào nhỏ, trong có chứa những chất dầu.

Phía trong có những tế bào lớn và mềm hơn. Một quả cà phê thường có từ 1 đến 2 hoặc 3 nhân (thông thường chỉ có 2 nhân). Thành phần hoá học của quả cà phê [7]. * Thành phần hoá học của vỏ quả: Vỏ quả có màu đỏ khi chín, là chất antoxian trong đó có ancaloit, tanin, cafein và các loại men.

Trong vỏ quả có từ 21,5% - 30% chất khô. Người ta đã phân tích được thành phần hóa học của vỏ quả, trình bày tại bảng 1. Thành phần hoá học của vỏ quả (% chất khô) Thành phần hóa học Cà phê chè Cà phê vối Protein 9.33 Hợp chất không có Nitơ 66.15 Chất đường - - Tanin - 14.25 * Thành phần hoá 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 (bảng 1.

Độ PH của lớp nhớt tùy theo độ chín của quả, thường từ 5,6 - 5,7, đôi khi đạt đến 6,4. Trong lớp nhớt đặc biệt có men pectaza phân giải protein trong quá trình lên men. PDF Watermark Remover DEMO : Purchase from www.com to remove the waterma 11 Bảng 1. Thành phần hóa học của lớp nhớt (% chất khô) Thành phần hoá học Cà phê chè Cà phê vối Pectin 33.8 Đường không khử 20.0 - Xenlulo và tro 17.0 * Thành phần hoá học của vỏ trấu.

Vỏ trấu gồm có xenlulo là chủ yếu.5 trình bày thành phần hóa học của vỏ trấu cà phê chè và cà phê vối đã lên men sau 40 giờ. Thành phần hoá học của vỏ trấu (% chất khô) Thành phần nóa học Cà phê chè Cà phê vối Hợp chất có dầu (Lipid) 0.