CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ NGÀNH CÀ PHÊ VÀ MỘT SỐ LOẠI MÁY TÁCH VỎ CÀ PHÊ

1.1 Lý do chọn đề tài

Cà phê là một đặc sản của các nước vùng nhiệt đới,là sản phẩm được mua 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 và 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 lớn đóng góp một phần quan trọng trong sự nghiệp xây dựng đất nước.

Nước ta có điều kiện thiên nhiên thuận lợi để phát triển loại cây cao cấp này,nhiều vùng đất đỏ thích hợp để trồng cà phê như cao nguyên : Gia Lai, Kon Tum, Daklak, Di Linh….

Trên thế giới hiện nay có rất nhiều nước trồng cà phê,trong đó có 4 nước trồng cà phê lớn nhất là Braxil có khoảng 3 triệu ha, sản lượng đạt 1056000 tấn chiếm khoảng 25% sản lượng cà phê trên thế giới,Colombia hiện có trên 1 triệu ha,sản lượng hàng năm khoảng 750000 tấn, Indonexia và Mêxicô có diện tích trên dưới 1 triệu ha.

            Tuy nhiên giá thành xuất khẩu cà phê của Việt Nam vẫn ở mức thua thiệt trên thế giới nguyên nhân chủ yếu là do quy mô phát triển chưa ổn định,ngành chế biến của chúng ta còn hạn chế,máy móc thiết bị sản xuất còn đơn giản nhỏ lẻ chủ yếu dựa vào sức người là chủ yếu.Là một người con của vùng đất Tây Nguyên yêu quý chúng tôi luôn trăn trở làm sao tạo ra một loại máy giúp cho công việc chế biến cà phê một cách hiệu quả, giảm thiểu được số lượng nhân công và rút ngắn được thời gian chế biến cà phê một cách có thể.Do đó chúng tôi đã nghiên cứu và chế tạo ra hệ thống tách vỏ và định lượng cà phê để phục vụ cho những người nông dân.

1.2. Sự phát triển của cây cà phê trên thế giới

Loại cây đầu tiên chỉ được trồng ở Châu Phi và Ả Rập, nhưng sau đó người ta đã nghĩ đến việc gieo trồng nó ở các vùng đất thích hợp khác.

Người Hà Lan đã cho trồng cây cà phê trên các vùng đất thuộc địa của họ. Thống đốc vùng Bắc Ấn, Van Hoorn đã cho trồng cà phê trên đảo Tích Lan (Sri Lanka ngày nay) vào năm 1960 (có tài liệu ghi là năm 1658), sau đó đến đảo Java (Indonesia) vào năm 1696 (hoặc 1699). Năm 1710 người ta đã đem cây cà phê về Châu Âu và trồng thử trong các khu vườn sinh vật. Amsterdam là nơi đầu tiên cây cà phê nảy mầm trên đất Châu Âu.

Năm 1718, người Hà Lan mang cây cà phê tới Surinam, năm 1725 người Pháp mang tới Cayenne, 1720/1723 tới Martinique…Cuối thế kỷ 18 cây cà phê đã được trồng ở khắp các xứ sở nhiệt đới, chủ yếu do sự bành trướng thuộc địa của các đế quốc Châu Âu.

Với sự bành trướng của Đế quốc Ottoman (Đế quốc Thổ Nhỉ Kỳ) đồ uống này càng được ưa chuộng. Quán cà phê đầu tiên đươc mở ở Ba Tư. Trong những quán nhỏ ở vùng Tiểu Á, Syria và Ai Cập, người ta gặp nhau để thưởng thức loại nước uống kỳ lạ. Kể từ năm 1532, các quán cà phê luôn đông nghịt khách. Vào thế kỷ 17 cây cà phê được trồng phổ biến tại các thuộc địa của Hà Lan, đưa nước này thống trị ngành thương mại cà phê.

Hình 1.1: Một quán cà phê cổ ở Palestine

           Ở Constantinople (Istanbul ngày nay) có lẽ cà phê được biết đến lần đầu tiên vào năm 1517 ( khi ông hoàng Selim I chiếm lĩnh Ai Cập). Năm 1554, quán cà phê đầu tiên ở Châu Âu đã được mở bất chấp sự phản đối của nhà thờ. Vào năm 1645 quán cà phê đầu tiên của Ý được mở ở Venezia. Năm 1650 ở Oxford và năm 1652 ở London lần lượt xuất hiện các quán cà phê đầu tiên của vương quốc Anh. Ở Pháp những quán đầu tiên được khai trương vào năm 1659 ở thành phố cảng Marseille, Paris theo sau vào năm 1672. Vào năm 1683 Wien cũng có quán cà phê đầu tiên ( do một người Ba Lan thành lập), sau khi Áo giành thắng lợi trước Thổ Nhĩ Kỳ và tịch thu 500 bao cà phê chiến lợi phẩm. Thủ đô Wien sau đó trở thành thành phố với những quán cà phê nổi tiếng nhất. Từ nước Pháp, cà phê du nhập vào Đức qua thành phố cảng Bremen vào năm 1673. Năm 1679 quán cà phê đầu tiên của Đức được một người Anh mở ở Hamburg, sau đó là Regensburg (1686) và Leipzig (1694).

Tên gọi “coffee” xuất phát từ tiếng Ả rập là “kahwa”, mà lúc đầu là một từ ngữ trong thơ ca để chỉ rượu vang. Do luật của đạo hồi nghiêm cấm giáo dân uống rượu, nên tên gọi ấy bị biến tướng thành coffee và thông qua tiếng gọi tương đương của Thổ Nhỹ Kỳ là Kahweb trở thành Cafe ( Pháp), Caffee (Ý), Kaffee (Đức), Koffie (Hà Lan), Coffee (Anh), và tên Latinh là Coffea dùng trong phân loại giống cà phê thực vật.

Tại Việt Nam cây cà phê được các nhà truyền đạo công giáo đưa vào trồng thử năm 1857 ở Bố Trạch (Quảng Bình) và Quảng Trị. Đến năm 1870 cây cà phê đã thấy ở Hà Nam Ninh. Năm 1888, thực dân Pháp đã thành lập các đồn điền cà phê ở Nghệ An, Quảng Trị, Đắc Lắc. Các đồn điền lớn mọc lên ở Ngàn Trươi, Ngàn Phố, Ngàn Sâu - Hà Tĩnh (1910), Yên Mỹ - Thanh Hóa (1911), Nghĩa Đàn - Nghệ An (1913)…Đến 1920-1925, khi khai phá vùng đất bazan phì nhiêu ở Tây Nguyên, người Pháp đã đưa cà phê vào trồng ở đây. Đến 1945 tổng diện tích cà phê toàn quốc khoảng 10.070 ha, năng suất cà phê chè khoảng 4-5 tạ/ha, cà phê vối 5-6 tạ/ha.

Khoảng 10 năm gần đây, cây cà phê Việt Nam đã có những bước phát triển mạnh mẽ về diện tích, năng suất và sản lượng.

1.3. Phân tích cấu tạo và quy trình tạo ra thành phẩm cà phê

1.3.1. Cấu tạo cà phê

Quả cà phê gồm những phần sau : cuống trái, nhân cà phê, vỏ lụa, vỏ trấu, vỏ thịt và vỏ quả

Hình 1.2: Cấu tạo quả cà phê.

Quả cà phê đưa vào chế biến gồm có các phần sau: Lớp vỏ quả, lớp nhớt (vỏ nhớt), lớp vỏ trấu (lớp vỏ thóc), lớp vỏ lụa và nhân.

Thành phần chủ yếu của lớp vỏ quả là nước, gluxit và protein, các chất này không tham gia vào quá trình hình thành chất lượng sản phẩm mà còn gây khó khăn như thối rữa, làm kéo dài thời gian phơi sấy. Do đó vỏ quả cần phải loại bỏ. Ngoài ra lớp vỏ thịt, thành phần chủ yếu là pectin, cũng không có lợi cho các quá trình chế biến tiếp theo nêncũng cần phải loại bỏ.Hạt cà phê khô có kích thước từ 3- 5 mm.Khối lượng hạt khô là 3gam.

1.3.2 Quy trình kỹ thuật chế biến cà phê.

Để sản xuất cà phê nhân,người ta sử dụng 2 phương pháp sau:

           Phương pháp khô: Điều kiện chế biến đơn giản nhưng phụ thuộc hoàn toàn vào thời tiết,thời gian chế biến kéo dài.

           Phương pháp ướt: Sản xuất chủ động hơn nhưng tốn nhiều thiết bị,nước và năng lượng. Tuy nhiên,sản xuất theo phương pháp này rút ngắn được thời gian chế biến và cho sản phẩm có chất lượng cao hơn.Thông thường người ta kết hợp cả hai phương pháp.

1.3.2.1Quy trình kỹ thuật chế biến cà phê theo phương pháp ướt.

a. Nguyên liệu: Cà phê quả hái về chế biến phải đảm bảo đúng độ chín, cà phê xanh, cà phê chùm, cà phê khô, tạp chất không quá tỉ lệ cho phép theo tiêu chuẩn đã quy định.

Bảng 1.1: Tiêu chuẩn cà phê tươi 10 TCN 95-88.

Ghi chú:

               - Cà phê xanh non coi như tạp chất.

               - Cà phê sau khi thu hoạch xong phải vận chuyển ngay về xưởng chế biến, không ủ đống quá 24 giờ ở các đội sản xuất. Nơi để nguyên liệu phải có mái che, sạch sẽ vệ sinh và không có mùi lạ.

b. Bảo quản và xử lý nguyên liệu.

Cà phê nguyên liệu sau khi thu hoạch phải bảo quản tốt, tuyệt đối không để cà phê dưới nền đất bẩn và để đống ngoài nắng.

Chiều dày lớp cà phê rãi trên sàn không quá 40cm, nhiệt độ trong khối cà phê không quá 30^oC, thời gian kể từ khi thu hoạch cho đến khi xay xát tươi không quá 36 giờ đối với cà phê Arabica (chè), 48 giờ đối với cà phê Robusta (vối), và cà phê Chari (mít).

Cà phê trước khi xay xát tươi nếu có điều kiện thì nên sáng phân riêng các loại to nhỏ khác nhau và tách bớt tạp chất, sau đó ngâm để làm mềm và rửa sạch quả. Thời gian ngâm khoảng 6- 12 giờ.

Ngâm cà phê nguyên liệu trong bể Siphon đầy nước, nước đổ trước, cà phê đổ sau (Chú ý: thường xuyên vớt quả nỗi và tạp chất hạn chế tắc ống Siphon).

Sau mỗi ngày làm việc phải vệ sinh bể Siphon, tối đa 24 giờ phải vệ sinh một lần.

Nước dùng để chế biến cà phê phải sạch, trong, không có mùi lạ. Thành phần sắt không quá 5mg/lít, tuyệt đối không được dùng nước thải hồi lưu để xát cà phê. Nước thải phải tránh xa nguồn nước uống, nhà ở và cây trồng.

Hình 1.3: Dụng cụ làm sạch thời xưa

Hình 1.4: Máy làm sạch hiện đại.

c. Kỹ thuật xát tươi.

            Sử dụng máy trong công tác xát tươi cà phê, cần tuân theo quy trình nghiêm khắc, tránh tình trạng làm dập nát hỏng sản phẩm.

            Hiện nay có 3 loại máy dùng để xát tươi, thông dụng nhất là máy Raoeng (máy xát liên hoàn) và 2 loại máy khác là máy xát đĩa (Hanxa) và máy xát trụ (Gosdon), hai loại này khi xát mất vỏ quả thì phải lên men ngâm ủ để tách sạch lớp vỏ nhớt bám cứng vào vỏ trấu cà phê.

            Sử dụng các loại máy xát tươi phải đảm bảo các chỉ số kỹ thuật sau đây:

Bảng 1.2: Thông số kỹ thuật các máy xát tươi.

Hình 1.5 : Máy xay dạng đĩa được sản xuất năm 1860.

Hình 1.6: Máy xay quả thịt dạng trống.

Hình 1.7: Máy xay liên hoàn thời nay.

d. Kỹ thuật ngâm ủ rửa nhớt.

Ngâm ủ mục đích là để tách lớp vỏ nhớt bám vào vỏ thóc để phơi sấy nhanh hơn. Nếu dùng hai loại máy xát đĩa, và xát trụ thì cần thiết phải qua ngâm ủ và rửa nhớt. Có hai loại phương pháp ngâm ủ: ủ háo khí (ủ khô) và ủ yếm khí (ủ ướt). Thông thường người ta áp dụng phương pháp ủ háo khí

            Cà phê sau khi xát tươi đưa vào ngâm ủ, chiều dày lớp cà phê trong các bể ủ phải đảm bảo tối thiểu là 0,5m, thời gian ủ từ 10-12 giờ đối với cà phê Arabica, 14-16 giờ với Robusta và Chari. Nhiệt độ khối ủ phải đảm bảo 36-39^oC.

            Khoảng cách giữa thời gian ủ phải đảo trộn đều khối cà phê một lần. Các bể ủ cà phê cần phải có mái che. Khối ủ nếu được che kín càng tốt, tuyệt đối không được phơi nắng đống ủ.

            Rửa nhớt là làm sạch các chất keo bám ngoài vỏ thóc đã được phân hủy.

            Có thể dùng phương pháp thủ công cơ giới để rửa. Rửa nhớt bằng nước sạch tối thiểu là hai lần cho đến khi hạt cà phê thóc nhám da là được. Nước dùng để rửa phải sạch, trong khi rửa nếu có điều kiện thì vớt riêng cà phê lép để phơi sấy riêng càng tốt. Sau mỗi lần ngâm ủ phải vệ sinh bể thật sạch để khỏi hỏng bể và ảnh hưởng đến khối ủ lần sau.

Hình 1.8: Cà phê sau khi lên men.

Hình 1.9 : Cà phê rửa sạch sau quá trình lên men.

e. Kỹ thuật phơi sấy.

Phơi sấy có 2 phần: - Phơi sơ bộ (làm ráo nước)

                                   - Phơi sấy khô cà phê.

Làm ráo nước: Là làm cho lượng nước tự do bám vào quanh hạt cà phê được róc nước, kéo theo các loại keo còn sót lại làm cho cà phê phơi sấy chóng khô hơn. Có thể dùng lưới sàng, tôn đục lỗ, vĩ tre, hoặc dùng máy ly tâm để làm ráo sơ bộ rồi đem phơi sấy.

Phơi: Là làm khối cà phê khô có thủy phần còn lại 10-12%, có thể phơi, có thể sấy, nhưng tốt nhất là kết hợp giữa phơi và sấy.

Trước khi phơi cần phải khô và sạch, ngày đầu cà phê còn ướt cần phải phơi mỏng, độ dày khoảng 3-5cm. Những ngày sau cà phê đã khô phơi dày hơn 4-6cm để tránh cà phê bị nứt vỏ thóc. Những vùng ẩm ướt, hay mưa thì sau mỗi ngày phơi cần vun luống nhỏ, che đậy để tránh mưa, sương. Cà phê càng ẩm vun luống càng nhỏ để tránh bốc nóng bên trong luống, dụng cụ che đậy cần phải thoáng, tránh tránh làm nước ngưng tụ lại rơi xuống luống cà phê.

Cào đảo trên sân: Cà phê phơi trên sân cần phải cào đảo nhiều lần trong ngày, nếu đảo thủ công thì 2 giờ đảo một lần, nếu đảo cơ giới thì tốt hơn vì số lần cào đảo tăng lên, nhưng chú ý cần dùng xe nhỏ kéo cào tránh cà phê không bị vở vỏ thóc.

Sấy có 2 cách: - Sấy thủ công.

                        - Sấy cơ giới.

Sấy thủ công thường sấy theo kiểu lò Java, chiều dày cà phê rãi trên sàn lưới tối thiều là 4cm, tối đa là 9cm, tránh đưa cà phê thóc còn ướt vào lò sấy mà phải làm ráo nước trước. Chế độ sấy áp dụng cho cà phê có thủy phần 45-50% (cà phê đã phơi một nắng, ráo vỏ).

Bảng 1.3: Thông số chế độ sấy thủ công.

Bảng 1.4: Chế độ cào đảo khi sấy lò sấy thủ công.

Phải thường xuyên theo dõi nhiệt độ để điều chỉnh đóng mỡ cữa thoát ẩm, cửa gió cho thích hợp, để hơi nước không ngưng tụ trên tường lò, trần lò, và nhiệt độ trong lò sấy được đều.

            Giai đoạn cuối lấy mẫu kiểm tra thủy phần băng phương pháp nhanh, sau khi cho cà phê ra lò cần phải ủ lại 6-8 giờ cho đều khối hạt mới chuyển qua kho bảo quản hoặc kho xay xát khô.

Sấy cơ giới: Đối với lò sấy quay và lò sấy tháp cà phê, đưa vào sấy phải rửa sạch, ráo vỏ, hoặc phơi một vài nắng. Mỗi lần sấy từ 4-5 tấn cà phê thóc nguyên liệu. Tuyệt đối không sấy cà phê có thủy phần khác nhau trong một lần sấy.

Chế độ sấy trong lò cơ giới (Quay, tháp): Cà phê có độ thủy phần 40-45% (đã phơi một nắng, ráo vỏ)

Giai đoạn cuối cứ 30 phút lấy mẫu cà phê thử độ thủy phần một lần bằng phương pháp nhanh, khi cà phê đã khô, mở cửa tháo cà phê xuống phễu đưa ra ngoài. Không để cà phê trong phễu chứa khi đưa nguyên liệu vào sấy mẻ sau.

Bảng 1.5: Thông số chế độ sấy cơ giới.

Hình 1.10: Máy sấy trống ngày xưa (Những chiếc máy sấy này đã đưa phát minh và đưa vào sử dụng hơn 100 năm trước)

Hình 1.11: Máy sấy trống thời nay, quy mô hộ gia đình.

Hình 1.12: Máy sấy công nghiệp.

f. Xay xát cà phê khô.

Phân loại và loại bỏ các tạp chất nặng và tạp chất nhẹ.

Cà phê thóc khô đưa vào máy xát khô phải qua phân loại tạp chất để tách bẩn, kim loại, sỏi đá, …khỏi khối nguyên liệu, cho thể dùng sàng cơ giới hoặc sáng thủ công để sàng.

Kỹ thuật xát khô cà phê là quá trình tách các lớp vỏ ngoài khỏi hạt cà phê.

Cà phê thóc đưa vào máy xát đảm bảo không lẫn sỏi đá, sắt vụn, độ thủy phần 10-12%, nhiệt độ khối cà phê không quá 30^oC.

Kỹ thuật đánh bóng (mục đích là tách lớp vỏ lụa ra khỏi nhân cà phê mà máy xát khô chưa tách sạch, làm cà phê nhân sáng, bóng, đẹp, tăng độ tinh khiết và giá trị cảm quan của cà phê)

Dùng máy đánh bóng một trục hoặc hai trục để đánh bóng cà phê, nhưng phần cuối phải bằng đồng, cà phê đưa vào đánh bóng có vỏ trấu không quá 5 %. Nhiệt độ của cà phê ra khỏi máy đánh bóng không quá 55 ^oC.

g. Phân loại cà phê nhân.

            Cà phê nhân sau khi đánh bóng còn lẫn tạp chất, cà phê quả, cà phê tấm, cà phê đen… cở hạt không đồng đều cho nên phải phân loại để đạt được các yêu cầu chỉ tiêu chất lượng của cà phê thương phầm.

            Phân loại kích thước là phân riêng các loại hạt cở to nhỏ, tấm vụn, tạp chất để tạo cho khối hạt đồng đều, làm cho công tác phân loại trọng lượng tiếp theo được chính xác đồng thời các bước tiếp theo được dễ dàng và năng suất cao. Có thể dùng máy sáng hoặc sàng thủ công để phân loại kích thước.

            Phân loại theo trọng lượng riêng: Là phân riêng các loại nặng nhẹ, tạp chất… ra khỏi khối cà phê nhân để việc phân loại màu sắc tiếp theo có năng suất cao. Nhất thiết phải qua phân loại kích thước mới tiến hành phân loại trọng lượng, để máy làm việc mới chính xác cao. Có thể dùng máy thổi cổ ngỗng (catado), quạt hòm hoặc sàng thủ công để phân loại theo trọng lượng riêng.

            Phân loại màu sắc: Hay có thể gọi là phân loại phẩm cấp theo tiêu chuẩn Nhà Nước. Có thể dùng máy phân loại màu sắc, hoặc dùng mắt thường phân loại thủ công trên băng chuyền, trên bàn cố định… Phân loại màu sắc làm cho khối cà phê đồng đều về màu sắc, loại bỏ những hạt bị lỗi ra khỏi khối cà phê để đạt được chỉ tiêu chất lượng tiêu chuẩn.

            Cần phải tính toán các phương án kinh tế kỹ thuật nào đơn giản nhất, kinh tế nhất trước khi đưa vào sản xuất, đấu trộn thành một sản phẩm hoàn chỉnh của xí nghiệp.

            Cà phê sau khi phân loại phẩm cấp phải qua kiểm tra chất lượng xem đã đạt tiêu chuẩn hay chưa và nhập kho.

h. Bảo quản cà phê nhân.

            Cà phê sau khi đóng bao nếu chưa xuất xưởng thì phải cho vào kho bảo quản cẩn thận. Bao xếp vào từng lô gọn gàng trong kho, xếp cách tường 0.5m, không để sản phẩm trực tiếp trên nền kho, không để sản phẩm có mùi thơm hoặc thối cùng kho cà phê nhân.

            Quy cách kho bảo quản: kho phải đúng tiêu chuẩn nhà nước quy định cho bảo quản sản phẩm thực phẩm. Kho phải dựng nới cao ráo, thoáng sáng, tránh ẩm ướt, nền và tường kho cách ẩm tốt, không dột, kho phải làm bằng vật liệu khó cháy. Cần chế độ thông gió thích hợp cho từng mùa đảm bảo sản phẩm tốt.

1.3.2.2. kỹ thuật chế biến cà phê theo phương pháp khô.

a. Nguyên liệu.

Cà phê quả dùng để chế biến theo phương pháp khô cũng phải đảm bảo các chỉ số của bảng 1.

Thông thường các nông trường, xí nghiệp ở nước ta đều chế biến theo phương pháp ướt, nhưng nếu khối lượng nguyên liệu có trên 50 % khô thì chế biến theo phương pháp khô.

b. Kỹ thuật phơi sấy cà phê quả.

            Cà phê quả có lớp vỏ dày, lớp nhớt làm ngăn cản tốc độ bốc hơi nên thời gian phơi sấy lâu khô.

            Phơi cà phê quả: Cà phê quả có lớp vỏ dày, nhớt nên cần phơi mỏng khoảng 3-5 cm trên sân. Những ngày đầu cứ 3-4 giờ đảo một lần. Phơi đến khi thủy phần đạt 10-12 % là đạt yêu cầu.

            Sấy cà phê quả: Không nên đưa cà phê quả tươi vào sấy mà chỉ sấy cà phê ráo nước, phơi khoảng 4-5 nắng trở lên.

             Hình 1.13: Dây chuyền công nghệ chế biến cà phê theo phương pháp khô.

Hình 1.14: Hạt cà phê nhân.

1.3. Tình hình sản lượng café nước ta

Theo số liệu của tổ chức Nông lương Liên Hợp Quốc (FAO), từ 1995-2011, diện tích trồng và năng suất cà phê của Việt Nam tăng xấp xỉ 6 lần.

Hình 1.15: Năng suất cà phê thế giới và Việt Nam từ 1961 đến 2010

So sánh năng suất cà phê Việt Nam và cà phê thế giới cho thấy:

Giai đoạn từ 1961 - 1986 năng suất cà phê Việt Nam thấp hơn giai đoạn sau, tương đương năng suất bình quân cà phê thế giới;

Giai đoạn từ 1987 - 2001 năng suất cà phê Việt Nam tăng vọt gấp 2 - 4 lần so năng suất cà phê trung bình thế giới;

Giai đoạn từ 2011 - 2006 năng suất cà phê Việt Nam có giảm nhưng vẫn cao hơn năng suất cà phê thế giới khoảng hơn 2 lần;

Những năm gần đây năng suất cà phê Việt Nam cao hơn năng suất cà phê thế giới khoản 2,5 lần. Là kết quả của quá trình đầu tư thâm canh cao, tuy nhiên cũng là một trong những nguyên nhân ảnh hưởng đến xuy thoái nhanh vườn cà phê đang kinh doanh hiện nay.

Giai đoạn từ 1995 - 1999   

Diện tích cà phê ở mức dưới 400 nghìn ha, chủ yếu phát triển ở những vùng đất thuận lợi và giá cà phê xuất khẩu duy trì ở mức trên 1.200USD/tấn, người dân tăng cường đầu tư thâm canh nên năng suất đạt bình quân trên 22tạ/ha, riêng năm 1997 đạt 24,1 tạ/ha.

Sản lượng bình quân đạt 387 nghìn tấn/năm.

Giai đoạn 2000 – 2005.

Do hiệu ứng tăng giá cà phê của giai đoạn trước, diện tích cà phê tăng nhanh (trên 550 nghìn ha) và nhiều diện tích phát triển trên những chân đất không phù hợp, đồng thời giai đoạn này giá cà phê xuống rất nhanh (dưới 1.000USD/tấn, thậm chí các năm 2001, 2002 chỉ đạt bình quân dưới 500USD/tấn), người sản xuất hạn chế đầu tư thâm canh:

Về năng suất giảm mạnh: bình quân chỉ đạt 16,7 tạ/ha, giảm 5,3 tạ/ha (24%).Sản lượng bình quân đạt 784 nghìn tấn, tăng 400 nghìn tấn gấp 2 lần so bình quân giai đoạn 1995 - 1999.

Giai đoạn 2006 – 2011

Do giá cà phê tăng trở lại và duy trì ở mức trên 1.200USD/tấn, cùng với mở rộng diện tích, người dân tiếp tục đầu tư thâm canh:

Năng suất được phục hồi năm 2011 đạt bình quân 21,9 tạ/ha (tăng 2,0% so năm 2010); Sản lượng cà phê năm 2011 đạt khoảng 1.167,9 nghìn tấn tăng 5,0% so với năm 2010.

Sản lượng bình quân cả giai đoạn 2006 - 2011 đạt khoảng 1.025 nghìn tấn/năm, tăng 241 nghìn tấn so bình quân giai đoạn 2000 - 2005.

Hình 1.16: Sản lượng cà phê Việt Nam từ 1995 đến 2011

1.4. Một số máy tách vỏ cà phê đang được sử dụng ngoài thực tế

Thành phần chủ yếu của lớp vỏ quả là nước, gluxit và protein, các chất này không tham gia vào quá trình hình thành chất lượng sản phẩm mà còn gây khó khăn như thối rữa, làm kéo dài thời gian phơi sấy. Do đó vỏ quả cần phải loại bỏ. Ngoài ra, lớp vỏ thịt, thành phần chủ yếu là pectin, cũng không có lợi cho các quá trình chế biến tiếp theo nên cũng cần phải loại bỏ.Để bóc vỏ quả, người ta thường dùng phương pháp cơ học,các máy xát kiểu Gosdon, Hamburg, Raoeng thường hay được sử dụng.

Hình 1.17.Một số máy xay cà phê thông dụng.

Hình 1.18. Máy dùng cho hộ gia đình.

1.5. Sơ lược máy tách vỏ và định lượng cà phê mà nhóm ngiên cứu và chế tạo

Nhờ vào bộ phận băng tải cấp cà phê từ dưới lên phễu của máy xát vỏ, cà phê từ phễu được đưa xuống bộ phận xát vỏ, nhờ vào ma sát giữa vỏ cà phê, dao, rá dao, làm cho vỏ cà phê bể ra, theo đường dẫn xuống phễu ra sản phẩm, trong quá trình dẫn cà phê xuống phễu ra thì bộ phận quạt gió hoạt động hút vỏ cà phê thổi ra ngoài. Phễu dẫn cà phê ra có bộ phận sàng để lọc cát, bụi, đá… trước khi dẫn đến bộ phận định lượng.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]- Trịnh Chất, Lê Văn Uyển, Tính toán thiết kế hệ thống dẫn động cơ khí, tập 1,2.

[2]- Phạm Đức, Tính toán máy nâng chuyển.

[3]-Sổ tay công nghệ chế tạo máy 1, Tập 1 , NXB Khoa học kĩ thuật Hà Nội, 2007

[4]-Sổ tay công nghệ chế tạo máy 2, Tập 1 , NXB Khoa học kĩ thuật Hà Nội, 2007.

[5]-Sổ tay công nghệ chế tạo máy3, Tập 1 , NXB Khoa học kĩ thuật Hà Nội, 2007.

[6]- NXB Đà Nẵng- Nguyễn Ngọc Đào-Hồ Viết Bình-Trần Thế San, Chế độ cắt gia công cơ.

[7]- Đồ gá gia công cơ, NXB Khoa học kĩ thuật Hà Nội, 2002.

[8]- 2000-Trần Văn Địch, Sổ tay và Atlas đồ gá , NXB Khoa học kĩ thuật Hà Nội.

[9]- Lê Trung Thục-Đặng Văn Nghìn, Hướng dẫn đồ án môn học công nghệ chế tạo máy, NXB ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH- 2010.

[10]-Trần Văn Địch-Nguyễn Trọng Bình-Nguyễn Thế Đạt-Nguyễn Viết Tiếp,Công nghệ chế tạo máy, NXB Khoa học kĩ thuật Hà Nội, 2003.

[11]. A.S.Grore, “Vật lý và công nghệ các dụng cụ bán dẫn”, Nhà xuất bảnKhoa học kỹ thuật Hà Nội, 1978.

[12]. Đào Khắc An, “Vật liệu và linh kiện quang điện tử trong thông tinquang”, Nhà xuất bản Đại học Quốc gia Hà Nội, 2003.

[13]. Hồ Văn Sung, “Linh kiện bán dẫn và vi mạch”, Nhà xuất bản Giáo dục,1999.

[14]. Nguyễn Minh Hiển, Vũ Linh, “Vật lý điện tử”, Nhà xuất bản Giáo dục,2001.

[15].UDTSensors,Inc,“Photodiodecharacteristics and applycations”, http://www.udt.com.

[16]. HAMAMATSUPHOTONICS, Solid State Division, “Application curcuit examples of Si photodiode”, http://hamamatsu.com.

[17]. Mai Văn Dương, “Tính chất đặc trưng và một số ứng dụng củaphotodiot”Luận văn thạc sỹ, Vinh 2009.

[18]. Globalspec Inc.350 Jordan Rd, Troy, Ny, 12180, http://Globalspec.com.

[19] http://amptek.com.

[20] Cảm biến, http://cnx.org/content/m30403/latest/

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Một quán cà phê cổ ở Palestine. 2

Hình 1.2: Cấu tạo quả cà phê.4

Hình 1.3: Dụng cụ làm sạch thời xưa. 6

Hình 1.4: Máy làm sạch hiện đại.6

Hình 1.5 : Máy xay dạng đĩa được sản xuất năm 1860.8

Hình 1.6: Máy xay quả thịt dạng trống.8

Hình 1.7: Máy xay liên hoàn thời nay.9

Hình 1.8: Cà phê sau khi lên men.10

Hình 1.9 : Cà phê rửa sạch sau quá trình lên men.10

Hình 1.10: Máy sấy trống ngày xưa (Những chiếc máy sấy này đã đưa phát minh và đưa vào sử dụng hơn 100 năm trước). 14

Hình 1.11: Máy sấy trống thời nay, quy mô hộ gia đình.15

Hình 1.12: Máy sấy công nghiệp.15

Hình 1.13: Dây chuyền công nghệ chế biến cà phê theo phương pháp khô.18

Hình 1.14: Hạt cà phê nhân.19

Hình 1.15: Năng suất cà phê thế giới và Việt Nam từ 1961 đến 2010. 19

Hình 1.16: Sản lượng cà phê Việt Nam từ 1995 đến 2011. 21

Hình 1.17.Một số máy xay cà phê thông dụng.22

Hình 1.18. Máy dùng cho hộ gia đình.22

Hình 2.1: Sơ đồ động hệ thống xát vỏ cà phê.24

Hình 2.3: Lực và momen tác dụng lên trục. 32

Hình 3.1. Sơ đồ động hệ thống băng tải.37

Hình 3.2 : Mặt cắt ngang dây băng.38

Hình 5.3. Vùng phổ làm việc của một số vật liệu quan trọng. 101

Hình 5.4 Sơ đồ mạch điện của cân định lượng. 107

Hình 5.5: Mô hình lắp ráp thí nghiệm.108

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Tiêu chuẩn cà phê tươi 10 TCN 95-88.5

Bảng 1.2: Thông số kỹ thuật các máy xát tươi.7

Bảng 1.3: Thông số chế độ sấy thủ công.11

Bảng 1.4: Chế độ cào đảo khi sấy lò sấy thủ công.12

Bảng 2.1: Thông số động cơ. 26

Bảng 2.2 : Tổng hợp kết quả các thông số:27

Bảng 2.3.Thông số then và moment của trục.34

Bảng 4.1.Cách xác định dạng sản xuất.45

Bảng 4.2. Bảng thong số lượng dư.54

Bảng 4.3. Cách xác định dạng sản xuất68

Bảng 4.4.Tính toán lượng dư của các bước công nghệ.78

*TÀI LIỆU THAM KHẢO HỆ THỐNG BĂNG TẢI CẤP LIỆU, MÁY XÁT VỎ CÀ PHÊ

1. Nguyễn Hữu Lộc, Cơ sở thiết kế máy, NXB ĐHQGTP Hồ Chí Minh, 2004.

2. Nguyễn Trọng Hiệp, Chi tiết máy tập 1, 2 NXB Giáo dục, 1998.

3. Nguyễn Hữu Lộc, Bài tập chi tiết máy, NXB ĐHQGTP Hồ Chí Minh, 2003.

4. Nguyễn Hữu Lộc, Độ tin cậy trong thiết kế kỹ thuật , NXB ĐHQGTP Hồ Chí Minh, 2002.