Máy tách màu cà phê và những điều cần biết

Máy tách màu cà phê là loại máy dùng để phân loại hạt cà phê (tốt/xấu) dựa theo màu sắc của hạt. Máy sử dụng công nghệ chụp hình, xử lý ảnh rồi sau đó dùng hệ thống van khí để bắn các hạt màu xấu ra khỏi hạt tốt (hoặc có thể bắn hạt tốt ra khỏi hạt xấu). Bài viết sau hi vọng sẽ cung cấp cho quý khách những thông tin bổ ích để có thể tìm hiểu hay chọn mua máy tách màu phù hợp

Máy tách màu hạt cà phê là gì?

Máy tách màu cà phê (có tên gọi khác là máy phân loại màu hạt cà phê, hoặc một bộ phận khác trong ngành này gọi là máy bắn màu hạt cà phê) là loại máy được sử dụng trong dây chuyền sản xuất chế biến cà phê. Máy có chức năng phân tách sản phẩm theo màu sắc, phát hiện màu sắc của những hạt cà phê khi được đưa qua máy và sử dụng các van khí nén thổi chuyển hướng các hạt có màu sắc không nằm trong phạm vi chấp nhận (hạt lỗi) tạo thành một nhóm hạt riêng biệt với phần còn lại là những hạt tốt.

Cấu tạo cơ bản của máy tách màu hạt cà phê

• Thân máy: Hệ thống khung sắt dùng để đỡ các chi tiết bộ phận của máy tách màu.
• Các họng phễu vào/ra: Là hệ thống họng chứa nguyên liệu đầu vào (ở đây là hạt cà phê) và các họng dẫn sản phẩm ra bên ngoài máy sau khi phân loại tách màu
• Bộ rung (Feeder): Cơ cấu rải liệu từ trên phễu nạp liệu xuống máng trượt hoặc băng tải của máy. Có thể điều chỉnh được độ rung, nếu bộ rung rung càng mạnh thì lượng cà phê vào máy càng nhiều và ngược lại, cũng có thể hiểu điều chỉnh bộ rung chính là việc tăng giảm công suất phân loại màu của máy tách màu.
• Máng trượt / băng tải: đây là bộ phận định hướng, gia tốc dòng chảy của nguyên liệu cà phê đầu vào. Chúng ta sẽ tìm hiểu kĩ hơn ở bên dưới qua mục các loại máy tách màu cà phê.
• Camera: Chụp hình để gửi tín hiệu về cho bộ xử lý tín hiệu trong máy. Đây là những camera có độ phân giải cao, tốc độ chụp hình nhanh có thể cho những bức hình với độ nét chi tiết giúp bộ xử lý tín hiệu có thể phát hiện ra những lỗi khác biệt về màu sắc và hình dạng từ đó phân toại tách màu sản phẩm một cách chính xác nhất.
• Buồng quan sát quang học: Là tổ hợp các bộ phận cơ cấu giúp cho Camera có thể chụp hình hạt cà phê một cách chính xác nhất. Tổ hợp náy bao gồm đèn Led, các ống kính, kính quan sát, các thanh nền, cần gạt bụi…
• Bộ xử lí tín hiệu (CPU): Phân tích hình ảnh camera chụp được, đưa ra hành động cho các van khí thổi các hạt cà phê có màu sắc như đã cài đặt chương trình ra khỏi nguyên liệu ban đầu.
• Các van khí tần số cao: nhận thông tin của các hạt phế phẩm từ CPU và thổi 1 lượng hơi vừa đủ để loại bỏ hạt cà phê có màu cần loại bỏ ra khỏi nguyên liệu.

Nguyên lý hoạt động của máy bắn màu cà phê

1. Nguyên liệu hạt cà phê được cấp tới phễu nạp liệu,
2. Từ phễu nạp liệu, nguyên liệu tràn xuống bộ rung, bộ rung sẽ rung và rải đều các hạt cà phê rơi xuống máng trượt (hoặc băng tải),
3. Dòng sản phẩm được dẫn hướng và gia tốc đi qua vị trí Camera chụp hình.
4. Camera chụp và phân tích tình ảnh, hạt có màu sắc cần loại bỏ được các van khí đẩy sang họng loại, hạt cà phê thành phẩm sẽ được giữ lại tại họng nhận.

Hệ thống phụ trợ theo kèm máy bắn màu hạt cà phê

Một máy tách màu cho hạt cà phê để sử dụng được cần phải có các hệ thống, cơ cấu phụ trợ cho nó như:

• Máy nén khí: cung cấp khí nén cho các đầu bắn (van khí).
• Bồn chứa nguyên liệu đầu vào/ra: cung cấp và lưu trữ nguyên liệu cà phê cho họng phễu đầu vào/ra.
• Hệ thống gàu/băng tải: Chuyển và phê vào các bồn chứa
• Điện đầu vào: Gồm ổn áp và nguồn điện đầu vào cung cấp cho máy

Chọn máy tách màu hạt cà phê sao cho phù hợp

Khi bạn quyết định đầu tư hệ thống phân loại màu cho hạt cà phê, xin chú ý tới những yếu tố sau đây để có thể lựa chọn đúng đắn và phù hợp:

• Loại máy máng trượt hay băng tải: Nguyên liệu cà phê bạn cần tách màu là nhân hạt hay quả cà phê tươi. Nếu là nhân hạt (green bean) bạn nên chọn loại máy bắn màu cơ cấu máng trượt. Nếu nguyên liệu cần lựa màu là quả cà tươi, máy tách màu băng tải là lựa chọn tốt nhất.
• Công suất phân loại: Xác định sản lượng cần phân loại của bạn (tấn/giờ) để lựa chọn máy tách màu phù hợp.
• Hãng máy bắn màu: Hiện trên thị trường có nhiều hãng sản xuất máy tách màu với giá cả, chất lượng khác nhau. Vì vậy bạn cần lựa chọn hãng máy một cách cẩn thận để được máy có chất lượng tốt nhất, phù hợp nhất.

Máy tách màu có thể phân loại sản phẩm cà phê nào

Cà phê Robusta

Tại Việt Nam, cà phê robusta được trồng chủ yếu tại khu vực Tây Nguyên, tập trung vào năm tỉnh Tây Nguyên gồm Kon Tum, Gia Lai, Đắc Lắc, Đắc Nông và Lâm Đồng. Các tỉnh trung du như Đồng Nai và Vũng Tàu cũng có thể trồng cà phê robusta. Do đặc điểm địa lý, cà phê robusta tại Việt nam dễ trồng hơn so với Arabica nên số lượng nhà máy chế biến loại cà phê này là chủ yếu.
Trong kỹ thuật tách màu cho hạt cà phê robusta, cần phân biệt và nắm rõ màu sắc cần phân loại ra khỏi nguyên liệu ban đầu. Nhóm màu lỗi gây giảm chất lượng cà phê và ảnh hưởng tới sức khỏe người dùng bao gồm:

• Màu đen
• Màu nâu
• Màu vàng do quá men
• Hạt bị sâu kim, sâu đầu
• Màu hạt cà phê xanh non
• Để đảm bảo tiêu chuẩn xuất khẩu cà phê robusta, công đoạn phân loại tách màu hạt trên máy màu sẽ lựa chọn cho thành phẩm với tỉ lệ đen vỡ < 0.1%, tỉ lệ hạt màu nâu trong thành phẩm < 1%.

Cà phê Arabica

Arabica là loại cà phê được xuất khẩu nhiều nhất trên thế giới, tuy nhiên tại Việt Nam cây cà phê arabica chỉ được trồng tại một số vùng có thổ nhưỡng, khí hậu thích hợp với loại cây này như Lâm Đồng, Quảng Trị, Điện Biên, Sơn La, Hòa Bình,..cho tỉ trọng xuất khẩu nhỏ hơn nhiều lần so với giống cà phê robusta. Tại các nhà máy cà phê arabica, máy tách màu là khâu quan trọng quyết định tới chất lượng sản phẩm đầu ra. Hạt cà phê arabica sau chế biến sẽ có màu xanh ngọc đặc trưng. Thông thường nhóm màu sắc cần phải loại bỏ khỏi nguyên liệu sau khi đi qua máy phân loại màu là: màu đen, màu vàng quá men, sâu đốm, hạt bị cắt gọt, vỏ, màu vàng mơ,…

Cà phê tươi ( quả cà phê sau thu hoạch)

Quả cà phê còn non có màu xanh, nhân của nó cho vị chát đắng và có mùi rau cỏ.
Khi tới giai đoạn quả ương, vỏ sẽ chuyển sang màu cam. Lúc này nhân cà phê đã phát triển đủ về kích cỡ nhưng chưa hoàn thiện về thể chất nên hương vị nhạt nhẽo và có mùi củi gỗ.
Quả chín sẽ có màu đỏ, nhân của nó đã đủ lượng và chất. Giao đoạn này là thời điểm có thể thu hoạch.
Quả cà phê chuyển sang màu tím là giai đoạn tốt nhất để hái. Quả cà phê thời điểm này ngọt sắc, nhân hạt chắc và mẩy. Hương vị hạt cà phê phong phú, nồng nàn, ngọt sâu vị trái cây. Có một điểm yếu là thời điểm này quả cà phê dễ bị rụng khỏi cành.
Quả cà phê màu đen là quả bị hỏng trong quá trình phát triển, bị thiếu nước, thiếu chất hoặc chín quá nhanh so với các quả khác. Những quả này gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng ly cà phê như mùi hôi, mùi men, đắng khó chịu…

Phân loại quả cà phê tươi bằng máy tách màu:
Dù thu hoạch bằng phương pháp nào thì tỉ lệ quả cà phê kém chất lượng, có phẩm chất xấu gây ảnh hưởng đến chất lượng hạt cà phê cũng xảy ra. Quá tình lựa chọn những quả cà phê phẩm chất xấu này sẽ nhanh hơn, tiết kiệm chi phí nhân công hơn nếu dùng máy thay vì thuê người lựa tay. Như phần giới thiệu về màu sắc chi tiết của quả cà phê bên trên, màu quả chín sẽ được giữ lại và loại bỏ khỏi sản phẩm những quả xanh, ương, quả màu đen.

Hạt cà phê sau rang (Roasted coffee)

Hạt cà phê nhân sau rang sẽ có dải màu sắc từ: Nâu nhạt -> Nâu -> Nâu đậm -> Đen

• Hạt màu sáng, nâu nhạt : Thường là những hạt chưa đủ độ rang, bị sống, hoặc do thiếu dưỡng chất. Những hạt này cho vị đắng, chua gắt, nhiều acid, nhiều dầu và có mùi gỗ, mùi cây cỏ. Những phẩm chất này ảnh hưởng đến ly cà phê thành phẩm.
• Màu nâu – Nâu đậm: Đây là màu cà phê đặc trưng, cho chất lượng cà phê ngon tùy vào độ rang và gu thưởng thức của từng người, từng nhãn hiệu…
• Màu đen: Những hạt bị cháy, hoặc phẩm chất kém (quá men, thối, bấc,…). Những hạt cà phê sau rang này cho vị khét, hôi,..khó chịu gây ảnh hưởng đến chất lượng cà phê.

Để thành phẩm sau rang là những hạt cà phê đồng màu, không bị lẫn bởi những hạt có màu sắc quá sáng hoặc đen đậm (những hạt này làm giảm chất lượng và hương vị cà phê) cần có nhiều nhiều yếu tố quyết định. Đó là chất lượng nhân hạt cà phê đầu vào, quá trình rang, kỹ thuật rang,..Sau khi rang xong, muốn cho chất lượng cà phê đầu ra ngon và đồng đều về màu sắc người ta thường lựa đi những hạt kém chất lượng bằng cách lựa tay hoặc sử dụng máy phân loại tách màu.

Các dòng máy tách hạt cà phê thông dụng hiện có trên thị trường

Máy tách màu dùng cơ cấu máng

Cơ cấu máng trượt thích hợp với việc phân loại màu cho hạt cà phê (nhân cà phê). Máng trượt giúp dẫn hướng và gia tốc hạt cà phê đi qua vị trí camera một cách chính xác. Các máy bắn màu với cơ cấu máng trượt cũng cho công suất sản xuất lớn và gọn gàng hơn nhiều lần so với các máy tách màu dùng cơ cấu băng tải.

Máy bắn màu dùng cơ cấu băng tải

Trong sản xuất chế biến cà phê, các máy phân loại màu dùng băng tải chủ yếu để phân loại cho quả cà phê còn tươi. Do đặc tính của quả cà phê tươi có nhiều nhựa, kích cỡ lớn nên không phù hợp với các loại máy bắn màu có máng trượt. Băng tải sẽ giúp dòng sản phẩm đi qua máy ổn hơn, giúp cho camera dễ dàng chụp và phân tích màu sắc của các quả cà phê.

Tham khảo các dòng máy tách màu cà phê ở đây