Các yếu tố chính ảnh hưởng như sau: Đẻ con Đẻ trứng - Độ mặn thấp - Độ mặn cao - Hàm lượng ôxy cao - Hàm lượng ôxy thấp - Biên độ dao động ôxy thấp - Biên độ dao động ôxy cao - Thứ
Trang 1LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây, ngành thuỷ sản nói chung và nuôi trồng thuỷ sản nói riêng có những bước phát triển rất nhanh đem lại giá trị to lớn về mặt kinh tế cho đất nước Để có được kết quả như thế chính là nhờ áp dụng kịp thời những tiến bộ khoa học
kỹ thuật của nhiều lĩnh vực trong đó có sự đóng góp quan trọng của ngành công nghiệp được thể hiện rất rõ nét qua một số dự án và rất nhiều máy móc phục vụ cho nuôi trồng thuỷ sản ra đời Đây không chỉ là điều thật sự cần thiết cho sự phát triển của riêng ngành thuỷ sản mà còn là động lực rất tốt cho cả ngành công nghiệp vốn phát triển rất chậm ở nước ta
Xu hướng phát triển hiện nay là các loại máy móc ít nhiều đều có tính chất tự động hoặc bán tự động Đặc biệt trong lĩnh vực sản xuất hàng tiêu dùng và sản xuất thực phẩm , các hệ thống máy tự động đang ngày càng chiếm vai trò then chốt trong việc làm giảm giá thành sản phẩm và tăng năng suất lao động Đối với khâu đóng gói sản phẩm, việc sử dụng các loại máy tự động để thay thế cho công việc đóng gói thủ công là một đều tất yếu vì đây là khâu tốn rất nhiều sức lao động cho những công việc lặp đi lặp lại một cách không cần thiết Do đó, trong hoàn cảnh nước ta hiện nay, nhu cầu đối với các loại máy đóng gói là rất lớn và rất đa dạng Tuy nhiên, lâu nay thị trường này vốn thuộc về các nhà sản xuất thiết bị nước ngoài với rất nhiều ưu thế về công nghệ và kinh nghiệm, việc sản xuất máy móc trong nước thường không đáp ứng tốt
về mặt chất lượng và năng suất mặc dù vẫn có ưu thế về giá thành Vì vậy, đòi hỏi bức bách đối với lớp kỹ sư trẻ hiện nay là phải thiết kế những loại máy ngày càng tốt hơn trên cơ sở kế thừa những thành tựu đã đạt được của những đàn anh đi trước và mạnh dạn áp dụng các tiến bộ kỹ thuật mới nhất của thế giới vào việc thiết kế và tiến tới chế tạo các loại máy móc đa dạng đáp ứng nhu cầu của sản xuất và đời sống
Trước xu hướng đó, Khoa Cơ khí - trường Đại học Thuỷ Sản đã đưa ra một số
đề tài về thiết kế chế tạo một số máy móc thiết bị phục vụ cho ngành nuôi trồng thuỷ sản Một mặt giúp cho sinh viên làm quen với công việc của một kỹ sư sau khi ra trường, vận dụng hết tất cả những kiến thức chuyên môn đã được học kết hợp với điều kiện và tình hình thực tế để đưa ra một phương án thiết kế khả thi nhất Mặt khác, góp phần vào sự phát triển của ngành công nghiệp và thuỷ sản nước nhà
Trang 2Được sự đồng ý của bộ môn Chế tạo máy – Khoa Cơ khí - trường Đại học Thuỷ
sản, em được nhận đề tài: “Thiết kế kỹ thuật dây chuyền đóng gói Artemia và trứng
bào xác khô năng suất 10kg/mẻ đạt tiêu chuẩn thương phẩm phục vụ nuôi trồng
thuỷ sản” của thầy PGS.TS Phạm Hùng Thắng Nội dung thực hiện trong đề tài này
Chương 4: Thiết kế các bộ phận của thiết bị
Chương 5: Lập quy trình chế tạo các chi tiết đặc thù
Chương 6: Vận hành và bảo dưỡng
Chương 7: Kết luận và đề xuất ý kiến
Trong quá trình thực hiện đề tài này, mặc dù đã cố gắng nhưng do thời gian, trình độ hiểu biết và kinh nghiệm thực tế còn hạn chế cộng với việc đây là lần đầu thiết
kế các loại máy công nghiệp rất phức tạp nên không tránh khỏi những thiếu sót Nhưng
hy vọng rằng với sự dìu dắt của các thầy cô và sự nổ lực tự thân của các kĩ sư trẻ , trong tương lai gần chúng ta sẽ tự sản xuất được những loại máy đáp ứng được đòi hỏi của thị trường Kính mong các thầy cô, các bạn cảm thông và góp ý để đề tài này được hoàn thiện tốt hơn
Xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy cô và các bạn
Nha Trang, tháng 11 năm 2007 Sinh viên thực hiện
Nguyễn Thái Dương
Trang 3LỜI CẢM ƠN
Sau gần 5 năm ngồi trên giảng đường đại học, để có ngày nhận được quyết định làm đề tài tốt nghiệp và hoàn thành đế tài này, đó không chỉ là sự cố gắng của riêng bản thân em mà bên cạnh đó còn có rất nhiều sự ủng hộ, dạy bảo và giúp đỡ của gia đình, thầy cô và bạn bè, đây thật sự là một chặn đường dài chan chứa bao nổi vui buồn nhưng cùng vô cùng ý nghĩa.Thông qua đề tài này, em xin có lời cảm ơn đến tất cả những người đã quan tâm giúp đỡ em trong những tháng ngày học đại học:
Đầu tiên, em xin chân thành cảm ơn tất cả những thầy cô của trường Đại học Thuỷ Sản trước đây, nay là trường Đại học Nha Trang nói chung và những thầy cô trong khoa Cơ khí, Bộn môn Chế Tạo Máy, Xưởng cơ khí nói riêng đã dạy dỗ và dìu dắt
em từ những ngày đầu bước vào giảng đường đại học
Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến Thầy PSG.TS Phạm Hùng Thắng cùng Thầy Th.s Trần An Xuân đã tình giúp đỡ và chỉ bảo em trong quá trình thực hiện đề tài này
Qua đây, em cũng muốn nói lời cảm ơn đến gia đình, đặc biệt là bố mẹ đã tạo điều kiện thuận lợi từ vật chất đến tinh thần để em có thể hoàn thành khoá học
Cuối cùng, xin cảm ơn tất cả những bạn lớp 45CT, kĩ sư Đỗ hoàng Việt (TP.HCM) nguyên là sinh viên khóa 43 CK, bạn Huỳnh Ngọc Thế, Lý Xuân Hải, Hồ Thế
Vũ, Nguyễn Văn Quãng, Nguyễn Vũ Lịch… những người đã giúp đỡ em rất nhiều trong học tập và rèn luyện
Nha Trang, tháng 11 năm 2007
Sinh viên
Nguyễn Thái Dương
Trang 4Chương 1:
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT KHÔ ARTEMIA VÀ TRỨNG BÀO XÁC PHỤC VỤ NUÔI
TRỒNG THUỶ SẢN 1.1 ĐẶC ĐIỂM SINH HỌC CỦA ARTEMIA
Giống : Artemia, Leach 1819
Trong các dòng Artemia lưỡng tính hoặc dị hợp ( quần thể bao gồm con đực và con cái) đã xác định có tất cả sáu loài anh em như sau:
Artemia salina: Lymington ( Anh, đã không còn hiện diện)
Artemia tunisiana : Châu Âu
Artemia franciscana : Châu Mỹ ( Bắc, Trung và Nam Mỹ )
Artemia perrsimilis : Argentina
Artemia urmiana : Iran
Artemia monica : Mono Lake, CA-USA
( Theo P.Sorgeloos.1986)
Vì những thể mới đang được liên tục mô tả đặc điểm , nên các nhà khoa học được thuyết phục nên sử dụng tên Artemia Trừ khi chúng có đủ bằng chứng
về sinh hoá, di truyền tế bào hoặc hình thái để định rõ tên loài
1.1.2 Vòng đời và đặc điểm sinh trưởng của Artemia
* Vòng đời phát triển
Trang 5Để hoàn thành vòng đời của mình , Artemia trải qua nhiều giai đoạn phát triển khác nhau
* Đặc điểm sinh trưởng của Artemia
Sự sinh trưởng và phát triển của Artemia trải qua nhiều giai đoạn khác nhau Ngoài tự nhiên, vào một thời điểm nào đó trong năm Artemia sẽ đẻ trứng bào xác nổi trên mặt nước và được song thổi dạt vào bờ Trứng này ở trạng thái ngừng hoạt động trao đổi chất và ở tình trạng giữ khô Các sản phẩm trứng nghỉ
là một đặc điểm thích nghi của Artemia với điều kiện môi trường bất lợi
* Trứng bào xác có dạng hình cầu lõm, màu nâu hay nâu sậm, kích thước đạt 200-300µm trung bình một gam trứng bào xác có khoảng 270.000 đến 300.000 trứng Trứng bào xác sinh ra trôi nổi trong điều kiện nước mặn (>20ppt) và chìm trong nước ngọt Nó có cấu tạo gồm hai phần :
● Phần vỏ có cấu tạo gồm 3 lớp:
Ngoài cùng là lớp Chorion có bản chất là một lipoprotein chứa đầy kitin
và hematin (sắc tố đen) có tác dụng bảo vệ vỏ trứng khỏi những tác động
cơ học và các tác động cơ học khác của môi trường Lớp này sẽ bị phá huỷ dưới tác dụng của hypochlorine
Ở giữa là lớp màng ngoại bì có tác dụng ngăn cản những phân tử có kích thước lớn hơn phân tử CO2 xâm nhập
Trong cùng là lớp màng phôi trong suốt và có tính đàn hồi cao
●Phần phôi trong trứng bào xác chỉ phát triển đến giai đoạn phôi vị thì dừng lại
ở trạng thái tiềm sinh với độ ẩm trong trứng < 10% Trứng bào xác nếu được bảo quản tốt có thể giữ được nhiều năm
Trứng bào xác khi gặp môi trường nước biển sẽ hấp thụ nước và trở nên căng tròn (trương nước) Lúc này bên trong trứng bắt đầu xảy ra quá trình trao đổi chất, phôi tiếp tục phát triển Trứng ngậm nước và tiêu thụ oxy để hoàn tất quá trình chuyển hoá carbohydrat hiện tượng chuyển hoá này xảy ra khi độ ẩm trong trứng >25% và độ mặn thích hợp (5-30ppt) Độ mặn dưới 5ppt thì trứng vẫn nở nhưng ấu trùng sẽ chết rất nhanh, khi độ mặn trên 70ppt thì sự ngâm nước
Trang 6không hoàn thành do đó trứng sẽ không nở Trứng trương nước sau khoảng 18-20 giờ màng nở bên ngoài sẽ nứt ra phôi xuất hiện và vẫn được bao quanh bởi màng
nở Trong khi phôi đang treo bên dưới vỏ trứng thì phôi vẫn phát triển Sau một thời gian ngắn màng nở bị phá vỡ ấu trùng Nauplius được phóng thích ra ngoài
* Giai đoạn Nauplius
Ấu trùng Nauplius mới nở có chiều dài 400-500µm, có màu vàng nâu với điểm mắt màu đỏ nằm giữa cặp râu I Chúng có 3 đôi phần phụ: đôi râu I có chức năng cảm giác, đôi râu II có chức năng vận động và lọc thức ăn, đôi râu III có chức năng nhận và gom thức ăn Ở giai đoạn này bộ máy tiêu hoá của Artemia chưa hoàn chỉnh, chúng sống dựa vào nguồn noãn hoàng Sau 7-8 giờ ấu trùng Instar II, giai đoạn này chúng đã có khả năng sử nguồn thức ăn bằng cách lọc các hạt thức ăn có kích thước nhỏ từ 10-50µm như: tế bào tảo, vi khuẩn, chất vẩn… bằng đôi râu II
Hình 1.1-Vòng đời sinh trưởng của Artemia
Trang 7* Giai đoạn Nauplius
Ấu trùng Nauplius mới nở có chiều dài 400-500µm, có màu vàng nâu với điểm mắt màu đỏ nằm giữa cặp râu I Chúng có 3 đôi phần phụ: đôi râu I có chức năng cảm giác, đôi râu II có chức năng vận động và lọc thức ăn, đôi râu III có chức năng nhận và gom thức ăn Ở giai đoạn này bộ máy tiêu hoá của Artemia chưa hoàn chỉnh, chúng sống dựa vào nguồn noãn hoàng Sau 7-8 giờ ấu trùng Instar II, giai đoạn này chúng đã có khả năng sử nguồn thức ăn bằng cách lọc các hạt thức ăn có kích thước nhỏ từ 10-50µm như: tế bào tảo, vi khuẩn, chất vẩn… bằng đôi râu II
* Giai đoạn ấu niên
Ở giai đoạn này cơ thể Artemia kéo dài dần, các đôi phần phụ dần xuất hiện ngực và biến thành chân ngực, mắt kép xuất hiện ở hai bên mắt Từ sau lần lột xác thứ 10 trở đi chúng có sự thay đổi lớn về hình thái và chức năng của các đôi phần phụ râu II mất đi chức năng vận động và lọc thức ăn chuyển sang biệt hoá giới tính Ở con đực đôi râu II phát triển thành đôi càng lớn dung để bám vào con cái khi cặp đôi, trong khi đôi râu II của con cái biệt hoá thành phần phụ cảm giác Các chân ngực được biệt hoá thành ba bộ phận chức năng: đốt gốc và nhánh trong làm nhiệm vụ hô hấp
* Giai đoạn trưởng thành
Artemia trưởng thành trong quần thể lưỡng tính dài khoảng 1cm và dài khoảng 2cm trong quần thể trinh sản đa bội Chúng có cơ thể kéo dài với hai mắt kép, ống tiêu hoá thẳng, một đôi râu cảm giác và 11 đôi chân ngực Từ giai đoạn Naulius đến giai đoạn trưởng thành chúng phải trải qua 15 lần lột xác Con đực
có đôi gai giao phối ở phần sau của vùng ngực và có đôi càng hình móc rất đặc thù ở vùng đầu Đối với con cái rất dễ nhận dạng nhờ vào túi ấp hoặc tử cung nằm ngay sau đôi chân ngực thứ 11, chúng thường có kích thước lớn hơn con đực Artemia ở giai đoạn ở giai đoạn này bắt đầu kết cặp và tiến hành sinh sản
Trang 8a) Đặc điểm dinh dưỡng
Artemia là sinh vật ăn không chọn lựa Trong tự nhiên hay ao nuôi Artemia sinh trưởng và phát triển chủ yếu dựa vào nguồn thức ăn có sẵn trong môi trường.Chúng sử dụng mùn bã hữu cơ, tảo đơn bào và vi khuẩn có kích thước nhỏ hơn 50µm Trong tự nhiên, Artemia thường hiện diện ở vùng nước có
độ mặn cao nên hiếm gặp các loài động vật dữ và các động vật cạnh tranh thức
ăn khác như luân trùng, giáp xác nhỏ ăn tảo Nhiệt độ, thức ăn và độ mặn là những nhân tố ảnh hưởng đến sự gia tăng mật độ của quần thể Artemia hoặc ngay cả đến sự vắng mặt tạm thời của chúng
Trong nghề nuôi Artemia trên ruộng muối nông dân thường sử dụng phối hợp phân chuồng ( chủ yếu là phân gà ) kết hợp với phân vô cơ như Urê hoặc DAP để gây màu trực tiếp trong ao nuôi hoặc gián tiếp ngoài ao bón phân trước khi cấp nước vào trong ao nuôi Artemia có thể sử dụng trực tiếp phân gà và các phân hữu cơ khác khi bón vào ao nuôi Ngoài ra, khi lượng nước tảo cung cấp vào ao hằng ngày thiếu hụt nông dân còn sử dụng cám gạo, bột đậu nành… để duy trì quần thể
Trang 9J.Vos (1980) cho rằng kiểu sinh sản Artemia được kiểm soát bởi giới hạn các yếu tố môi trường Các yếu tố chính ảnh hưởng như sau:
Đẻ con Đẻ trứng
- Độ mặn thấp - Độ mặn cao
- Hàm lượng ôxy cao - Hàm lượng ôxy thấp
- Biên độ dao động ôxy thấp - Biên độ dao động ôxy cao
- Thức ăn nghèo sắt - Thức ăn giàu sắt
a) b) c)
Hình 1.2 a) Artemie cái và buồn trứng b) artemia đực c) ấu trùng artemia
c) Đặc điểm sinh thái và khả năng thích nghi với các điều kiện môi trường của Artemia
Artemia là sinh vật có tính rộng muối, chúng sống được trong môi trường
nước lợ ( vài phần ngàn) cho đến nước mặn bão hoà (250 phần ngàn) Tuỳ theo điều kiện môi trường mà chúng có đặc điểm sinh trưởng và sinh sản khác nhau
Chủng quần thể của Artemia được tìm thấy ở trên 500 hồ nước mặn và ruộng muối trên thế giới Artemia được tìm thấy chủ yếu trong những ao hồ có nồng độ muối cao (80ppt- 120ppt) đây cũng là ngưỡng chịu đựng cao nhất về nồng độ muối của các loài sinh vật dữ Từ 250ppt trở lên mật độ Artemia giảm mặc dù chúng có thể sống ở nồng độ muối cao hơn nhưng nhu cầu về năng lượng
để điều hoà áp suất thẩm thấu tăng làm ảnh hưởng bất lợi đến sinh trưởng và sinh sản của chúng , thậm chí chúng bị đói và bị chết do môi trường trở nên độc và việc trao đổi chất cực kỳ khó khăn
Trang 10Mặc dù Artemia có thể sống tốt trong môi trường nước biển tự nhiên nhưng Artemia không có cơ chế chống lại sinh vật dữ ( cá, tôm…) và cạnh tranh với các loài ăn lọc khác nên chúng có một cơ chế thích nghi rất tốt với độ mặn cao(80-120ppt) nơi mà hầu như các loài sinh vật dữ và sinh vật cạnh tranh không thể tồn tại được Sự thích nghi về sinh lý của chúng với độ mặn cao là nhờ :
- Chúng có một hệ thống điều hoà thẩm thấu cực tốt
- Khả năng tổng hợp các sắc tố hô hấp cao nhằm thích ứng với điều kiện
350C Thành phần ion của các thuỷ vực gồm Chlorid, Sunfat, Cacbonate và NaCl
là thành phần chủ yếu tạo nên các sinh cảnh Artemia ven biển và sinh cảnh nước mặn khác nằm sâu trong đất liền, chẳng hạn hồ Great-Salt ở Mỹ
Đối với dòng Artemia bản địa của Việt Nam đã có nhiều đặc điểm thích nghi khác xa so với tổ tiên của chúng, đặc biệt là sự thích nghi với nhiệt độ mặc
dù chúng có nguồn gốc từ Mỹ Điều kiện môi trường thích hợp nhất cho chúng là:
và các sinh vật nhỏ như tảo vi tảo, vi khuẩn với kích thước từ 10-50µm Trong thực tế, do sự thiếu vắng của các sinh vật dữ và sinh vật cạnh tranh thức ăn nên Artemia thường thấy ở những hệ thống độc canh lớn
Trang 111.1.3 Vai trò của Artemia
a) Vai trò của Artemia trong nuôi trồng thuỷ sản
Artemia được biết đến vào những năm 30 của thập kỷ 20 khi người ta phát
hiện ra chúng là loài thức ăn sống có giá trị dinh dưỡng cao cho việc ương nuôi
giống các loài thuỷ sản như tôm, cá, động vật than mềm Artemia có thể đáp ứng
rất tốt nhu cầu dinh dưỡng cho giai đoạn ấu trùng của các loài tôm cá
Hiện nay tại các trại sản xuất giống, ấu trùng Artemia được sử dụng rộng rãi nhất
bởi những lý do sau:
Giá trị dinh dưỡng cao ( protein, axit béo không no HUFA cao)
Sẵn có trên thị trường dưới dạng trứng bào xác
Không phụ thuộc mùa vụ, thời tiết và có thể thu với số lượng lớn (trứng bào xác nở sau 24 giờ tính từ khi ấp)
Có thể khống chế được bệnh cho ấu trùng nuôi( xử lý ấu trùng Artemia
trước khi cho ăn hoặc sử dụng chúng như một bao sinh học để chứa các
dinh dưỡng, đặc biệt là thuốc phòng trị bệnh chuyển tới ấu trùng nuôi)
Con non và con trưỏng thành của Artemia được sử dụng làm thức ăn trong
ương nuôi tôm cá, cua và các loài thuỷ hải sản khác không chỉ vì giá trị dinh
dưỡng tối ưu của chúng ( chứa gần 70% đạm) mà còn bởi những lợi ích về năng
lượng Do đó ấu trùng có thể sinh trưởng tốt hơn hoặc điều kiện sinh lý được cải
thiện như đã chứng minh trong việc nuôi ấu trùng của tôm hùm, cá mahi, cá bơn,
cá chẽm Đối với ấu trùng cá chẽm Lates calcarifer việc sử dụng sinh khối
Artemia làm thức ăn trong trại giống và trại ương đã tiết kiệm được một lượng
trứng Artemia đáng kể ( lên tới 60%), do đó làm giảm được chi phí về thức ăn
cho ấu trùng đồng thời làm giảm sự ăn thịt lẫn nhau trong giai đoạn đầu ương
nuôi tôm hùm
Việc sử dụng trực tiếp ấu trùng Artemia đã được nhiều tác giả ghi nhận:
O.Kinne (1976) cho rằng ấu trùng cá và giáp xác như tôm cua đều sử dụng với số
lượng lớn Vanolst (1976) đã nhận thấy giai đoạn ấu trùng của nhiều đối tượng
thuỷ sản có giá trị kinh tế cao cũng sử dụng Nauplius của Artemia như là khẩu
Trang 12phần cơ sở ban đầu Ấu trùng các loài tôm biển sử dụng Nauplius như là khẩu phần bắt buộc trong tuần lễ đầu tiên, sau đó mới kết hợp các loại thức ăn khác
Artemia than mềm với lớp vỏ mỏng, chúng bơi lội chậm chạp trong môi trường nước, có màu sắc hấp dẫn, trong nước ngọt có thể sống 8 giờ Chính vì vậy Artemia là thức ăn chủ yếu và lý tưởng cho ấu trùng các loài tôm cá ở giai đoạn phát triển sớm Artemia không chỉ có giá trị sử dụng tiện lợi mà chúng còn
có giá trị dinh dưỡng cao: hàm lượng protein chiếm 62% và 27% lipit (tính theo trọng lượng khô)… Trong nuôi Artemia thu sinh khối thì Artemia trưởng thành được quan tâm nhiều hơn do có kích thước lớn hơn 20 lần và khối lượng nặng hơn 500 lần ấu trùng Artemia mới nở đồng thời thành phần dinh dưỡng của nó cũng chứa đầy đủ các axitamin cần thiết như: histidine, methionine, phenyllanine
và threonine mà ở ấu trùng Nauplius không có
Hiện nay, việc sử dụng sinh khối Artemia vẫn chưa được chấp nhận ở mức độ công nghiệp do hạn chế về tính thời vụ và số lượng sinh khối tươi cũng như sinh khối đông lạnh chi phí cao, chất lượng biến động Ở Việt Nam, mức độ
sử dụng sinh khối vẫn chỉ ở mức độ thí nghiệm và thử nghiệm là thức ăn cho ấu trùng tôm càng xanh, tôm cua biển và cá cảnh ở dạng tươi sống, đông lạnh và thức ăn chế biến chứ không dùng có sản phẩm khô vì giá thành quá đắt
b) Vai trò của Artemia trên ruộng muối
Nước ta có đường bờ biển dài nên nghề làm muối khá phổ biến Tuy nhiên, nghề làm muối mang lại hiệu quả kinh tế thấp và từ khi Artemia được nhập nội và thuần hoá trên các ruộng muối thì việc chuyển hướng sản xuất muối độc canh sang mô hình sản xuất muối kết hợp nuôi Artemia thu sinh khối như thu trứng bào xác đã mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn cho người sản xuất
Trên ruộng muối, Artemia có thể phát triển rự nhiên hay được thả nuôi một cách chủ động như một công cụ quản lý các hoạt động thuỷ sinh học nhằm nâng cao chất lượng muối, tận thu được nguồn trứng bào xác và sinh khối Artemia, là hai sản phẩm có giá trị cao trong nghề nuôi trồng thuỷ sản Artemia được xem như là một hệ thống lọc sinh học trên ruộng muối nhờ tính ăn lọc của
Trang 13mình Sự phát triển củ tảo ở các phần trên ruộng muối làm bay hơi nước sẽ được hạn chế rất nhiều nếu vùng đó có sự hiện diện của Artemia Trong ruộng muối nếu tảo phát triển mạnh cũng đồng nghĩa là quá trình trao đổi chất của các chất hữu cơ trong môi trường tăng lên làm cho độ nhớt của nước tăng lên Kết quả là
sự kết tủa của thạch cao xảy ra sớm dẫn đến sự kết tủa non của các tinh thể muối
ở phần ruộng kết tinh Như vậy chất lượng muối sẽ giảm đáng kể vì hạt nhỏ, nhiễm bẩn và làm cho giá thành muối giảm Sự có mặt của Artemia trên ruộng muối làm cho nước trở nên trong hơn, tảo và các chất vẩn hữu cơ trong ruộng sẽ
là nguồn thức ăn tốt cho Artemia Qua thực tế cho thấy, phân và trứng do Artemia thải ra không ảnh hưởng đến quá trình sản xuất muối mà nó còn mang lại lợi ích cho ruộng muối nhờ tạo ra trên nền đáy một loại vi khuẩn ưa mặn Halobacterium có màu đỏ sậm làm tăng khả năng hấp thụ nhiệt của ruộng muối nhờ đó muối sẽ kết tinh nhanh hơn
Artemia được nuôi trên ruộng muối chủ yếu ở các phần diện tích bốc hơi nước nơi có độ mặn cao từ 100-180ppt, nhờ đó mà phần ruộng bỏ trống trước đây đã được tận dụng để nuôi Artemia thu sinh khối ở các phần ruộng có độ mặn
từ 80-120ppt và thu trứng bào xác khi độ mặn là 150-180ppt
Từ khi nuôi Artemia trên ruộng muối hiệu quả kinh tế trên các ruộng muối
đã tăng lên đáng kể nhờ vào chất lượng muối được nâng cao đồng thời có thêm nguồn thu từ sinh khối Artemia cũng như trứng bào xác Hiện nay, với vai trò tích cực của Artemia trên ruộng muối mà mô hình sản xuất kết hợp Artemia - muối đã và đang được ứng dụng phổ biến tai nhiều quốc gia trên thế giới
1.2 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT KHÔ ARTEMIA VÀ TRỨNG BÀO XÁC PHỤC VỤ NUÔI THUỶ SẢN
1.2.1 Thu hoạch và xử lý sinh khối artemia
Bước thu hoạch
Có thể thu gom sinh khối artemia từ các ruộng nuôi rộng và nông bằng cách dung lưới hình nón gắn vào phía trước một chiếc thuyền máy hoặc dung sức người kéo Ở các ruộng nuôi nhỏ có thể dùng vó Cách thay thế là đặt lưới (tạm
Trang 14thời) ở cửa thoát nước ở ruộng nuôi và khi đó sinh khối được thu gom tự động khi nước chảy ( tự chảy hoặc dùng bơm) sang ruộng bên cạnh Sau đây là một số nguyên tắt chỉ đạo trong việc thu hoạch sinh khối Artemia:
* Lưới phải to để thuận tiện cho việc thu hoạch, ví dụ đối với 100kg sinh khối trưởng thành thì dùng lưới có miệng rộng 1.2 m và chiều dài lưới lọc từ 3 đến 6m
* Dùng kích thước mắt lưới 1 đến 2 mm để thu hoạch chọn lọc Artemia trưởng thành /non
* Ráp loại kích thước mắt lưới 100ηm vào phân cuối của lưới, nơi Artemia trưởng thành tích tụ, để tránh việc Artemie bị đẩy ra
* Mổi giờ quét một lần; sinh khối Artemia tích tụ ở phần cuối lưới lọc được phơi ra điều kiện kị khí là điều kiện mà nó có thể chịu đựng được tới 1 giờ; vì Artemia giàu enzim phân giải prôtein cho nên điều quan trọng là phải thu hoạch
ở dạng tươi sống
* Sau khi thu gom sinh khối cần được chuẩn bị để vận chuyển và dùng hoặc
xử lý tiếp
Bước xử lý
Dùng một trong các phương pháp sau đây cho phù hợp với nhu cầu:
a) Dùng ngay trong vòng 1 đến 3 giờ làm thức ăn sống hoặc để ướp đông xấy khô ( tỷ lệ sống >90%)
Tạm thời giữ sinh khối được thu hoạch trong lưới đặt ở trong ruộng nuôi
Sục khí mạnh trong lưới chứa sinh khối
Rửa nhẹ sinh khối bằng nước biển
Chuyển sinh khối đã được rửa vào các thùng chứa có nước biển với mật độ tối đa là 500g trọng lượng ướt/lít nước biển
Dùng nước đá trộn với sinh khối để hạ nhiệt độ của sinh khối xuống 5-10 độ C
Sục khí mạnh
b) Dùng ngay trong vòng 12 giờ làm thức ăn sống hoặc để ướp đông xấy khô ( tỷ
lệ sống >90%)
Trang 15 thủ tục như ở phần a) nhưng lưu giữ tối đa 300g sinh khối trọng lượng ướt/lít nước biển
Vận chuyển sống để tiêu thụ như sản phẩm sống ( tỷ lệ sống >90%)
chuyển sinh khối đã thu hoạch vào lưới đặt ở ruộng nuôi
sục khí mạnh
rủa nhẹ sinh khối bằng nước biển
dùng kĩ thuật giống như vận chuyển ấu trùng cá/tom sống, tức là:
chuẩn bị túi chất dẻo loại 9 lít chai ôxy
đổ 2 đến 3 lít nước biển vào túi
cho Artemia vào, mật độ 100g sinh khối trọng lượng ướt/lít
bơm đầy ôxy vào túi và dùng dây cao su buộc chặt
đặt túi vào thùng xốp cùng với nước đá
Sau khi thu hoạch và vận chuyển, sinh khối Artemia co thể được ướp đông để sau đó dùng làm thức ăn cho các trại cá tôm giống hoặc bán làm thức ăn cho sinh vật cảnh Một cách khác là có thể sấy khô sinh khối Artemia và dùng như một hợp phần thức ăn dùng cho ấu trùng (chà bông hoặc chế độ ăn hạt) Cần ghi nhớ những điều sau đây:
Vì Artemia giàu enzim phân giải protein nên điều quan trọng là phải xử lý sinh khối lúc artemia còn sống
Ướp đông càng nhanh càng tốt (các lớp mỏng, nhiệt độ thấp), ướp đông chậm sẽ dẫn đến hoạt động phân giải protein và làm mất các chất dinh dưỡng quan trọng khi sử dụng về sau
Nếu sấy khô từ từ (ví dụ phơi nắng) sẽ có hiện tượng ôxy hoá quá mức (chuyển sang màu đen) và hoạt động phân giải protein sẽ làm thất thoát sản phẩm
Có thể có được bột sinh khối chất lượng tốt nhất bằng cách ướp đông khô hoặc xì khô
Có thể đạt được chất lượng cho phép bằng cách quay khô
Để tính toán kinh tế , hãy tính đến mất mát 90% trọng lượng (sinh khối chứa khoảng 90% nước) khi sấy khô sinh khối Artemia
Trang 161.2.2 Thu hoạch và xử lý trứng bào xác Artemia
Sau khi thu hoạch trứng bào xác, cần tiến hành một số bước xử lý để có thể có sản phẩm sạch, tiêu thụ được, đảm bảo các thông số về trứng nở và thời hạn sử dụng Công việc xử lý có thể được chia thành bảy bước kế tiếp nhau, cụ thể là: thu hoạch, xử lý bằng nước mặn, xử lý bằng nước ngọt, sấy khô, chuẩn bị đóng gói, đóng gói, đóng gói và lưu giữ khô
a) b) c)
Hình 1.2- a) trứng artemia; b) trứng phóng to; c) trứng đang nở
Bào xác mới giải phóng phát triển ngay thành ấu trùng nauplius, ngay cả khi ở sinh cảnh có điều kiện ấp trứng thuận lợi Bào xác còn ở trong trạng thái nghỉ hoạt động, có nghĩa là toàn bộ hoạt động trao đổi chất bị gián đoạn Chỉ sau khi khử hoạt tính của thời kì nghỉ hoạt động này thì bào xác mới có thể phát triển trở lại khi được ấp trong điều kiện nở chấp nhận được( …)
Trong suốt quá trình xử lý cần phải thực hiện việc kiểm soát chất lượng một cách chặt chẽ để có thể điều chỉnh hoặc sửa đổi kỹ thuật xử lý khi cần thiết
và để đạt được sản phẩm cuối cùng có chất lượng thương phẩm tốt
a) Bước thu hoạch
Sau khi được giải phóng, bào xác trôi nổi trên mặt nước và dần dần bị gió làm cho dạt vào bờ Ở những nơi có gió đổi chiều, bào xác có thể trôi nổi vòng quanh trong một thời gian dài trước khi bị dạt vào bờ Nếu các bào xác này được sản xuất ở các ruộng nuôi có độ mặn thấp (<100ppt) hoặc có hiện tượng phân tầng độ mặn sau khi mưa thì các bào xác này có thể nở được Khi nước bị lay động mạnh và hình thành nhiều bọt, bào xác bị kẹt và mất trong đám bọt hình thành do không khí này Mặt khác, bào xác bị dạt vào bờ có thể phải chịu nhiệt
Trang 17độ cao, sự phát xạ của tia cực tím và các chu kì thuỷ hợp/ khử nước nhắc đi nhắc lại, do đó khả năng sống sót của sản phẩm cuối cùng có thể bị giảm đi Tiếp theo,
số bào xác này khi khô có thể bị cuốn vào không khí
Sự đảm bảo tối đa để đặt được chất lượng tốt, đồng thời giảm sự nhiểm bẩn chỉ có được khi bào xác được thu hoạch thường xuyên từ mặt nước
b) Bước xử lý trong nước muối
Khử nước trong nước muối
Để có thể cải thiện điều kiện kho chứa và/ hoặc để khử hoạt tính của giai đoạn nghỉ hoạt động, bào xác thường được khử nước (xuống mức 20-30% nước) trong nước muối bão hòa ngay sau khi thu hoạch Khi thiết bị phân ly kích thước
và mật độ được bố trí gần điểm thu gom, việc khử nước trong nước muối được thực hiện ngay sau khi hoặc kết hợp với việc phân ly mật độ và phân ly kích thước Song khi có một khoảng thời giữa thu gom và xử lý, nên tiến hành khử nước trong nước muối khi phân ly kích cỡ và mật độ trong nước muối để có thể tránh sự giảm đi về chất lượng
Phân ly kích cỡ trong nước muối
Công việc này bao gồm việc loại bỏ các mảnh vụn lớn hơn hoặc nho hơn báo xác (lông vũ, cát, gỗ, đá) bằng cách lọc sản phẩm đã thu hoạch bằng các túi lọc có kích thước mắt lưới khác nhau (cụ thể là 1mm, 0.5mm, 1.15mm) Đối với nguyên liệu bào xác có chứa nhiều mảnh vụng (khi thu gom ven bờ) thi sẽ hiệu quả hơn neeeus tiến hành phân ly mật độ trước khi phân ly kích cỡ
Phân ly mật độ trong nước muối
Việc loại bỏ các mảnh vụn nặng cùng phạm vi kích cỡ với bào xác (khi thực hiện sau phân ly kích cỡ) được tiến hành thông qua việc phân ly mật độ trong nước muối Khi ngập trong nước muối, bào xác trôi nổi trong khi đó các mảnh vụn nặng thì chìm xuống Việc phân ly mật độ thường được thực hiện gần địa điểm sản xuất (do sẳn có muối bão hòa) ngay sau khi thu hoạch Có thể kết hợp với việc khử nước trong nước muối hoặc có thể chuyển bào xác sang bể khử nước muối đặt biệt hoặc ruộng nuôi sau khi đã phân ly mật độ
Trang 18 Lưu giữ khô
Lý do của việc lưư giữ khô thường là sự kết hợp của các yếu tố sau đây:
lưư giữ tạm thời ( vài ngày hoặc vài tuần) trước khi có hoạt động xử lý
trong nước muối tiếp theo, tức là:
khi địa điểm xử lý ở xa khu thu gom
khi số lượng thu gom quá nhỏ để xử lý hằng ngày
giữa các lần xử lý trong nước muối khác nhau
lưu giữ tạm thời trước bước xử lý trong nước ngọt
kết hợp lưu giữ khô và các phương pháp khử hoạt tính giai đoạn nghỉ
hoạt động cụ thể
lưu giữ khô để dùng như một sản phẩm khô ướt (trong vòng 2 đến 3 tháng)
c) Sau đây là một số phương pháp lưu giữ khô:
1) Lưư giữ trong nước muối độ mặn thấp ( tức là nước muối trong ruộng nuôi):
Có thể lưu giữ được nhiều loài trong nước muối ruộng nuôi với độ mặn
thấp ở mức100ppt trong vài ngày ở nhiệt độ môi trường xung quanh mà không
làm giảm khả năng sống sót Khi lưu giữ ở nước muối độ mặn thấp, điều quan
trọng là làm sao để bào xác có thể tồn tại trong điều kiện giảm ôxy –huyết nhằm
ngăn ngừa sự trao đổi chất dẫn đến sự nở trứng Có thể có được điều kiện giảm
ôxy huyết khi lưu giữ với hệ số bào xác/nước muối tương đối cao (20 đến 80%
khối lượng/khối lượng) và không sục khí Trong một số trường hợp nhất định,
bào xác đã được lưu giữ an toàn ở độ mặn thấp tới 80g/lít tới hai tháng ở nhiệt độ
môi trường xung quanh trong điều kiện giảm ôxy huyết, trong thời gian đó giai
đoạn nghỉ hoạt động từ từ bị khử hoạt tính.Lưu giữ trong nước muối bão hoà:
Sau khi khử nước muối, bào xác xó thể được lưu giữ tới một tháng ở nhiệt
độ môi trường xung quanh Bào xác có thể được lưu giữ trong các thùng chứa để
ngập trong nước muối hoặc bằng cách loại bỏ nước muối thừa (dùng tay ép ) và
sản phẩm nửa ẩm này có thể được trong các túi bằng vải bông hoặc đay, số nước
muối còn lại sẽ tiếp tục rò rỉ trong quá trình lưu trữ Khi lưu giữ sản phẩm dưới
dạng sản phẩm nửa ẩm như vậy trong một thời gian dài hơn(>1 tuần) ở những
Trang 19nơi có độ ẩm tương đối cao thì muối khô cần được trộn với bào xác để ngăn ngừa
sự tái thuỷ hợp của bào xác có tính hút ẩm cao này Lưu giữ trong điều kiện giảm ôxy-huyết hoặc với mức ôxy thừa (như là một sản phẩm nửa ẩm) xem ra ít ảnh hưởng tới thời gian lưu kho tối ưu, với điều kiện bào xác được khử nước một cách thoả đáng Thực tế thì bào xác cần được lưu trữ trong các túi nếu được vận chuyển một khoảng cách dài (dể xử lý, trọng lượng ít hơn) Ngoài sự khử hoạt tính của giai đoạn nghỉ hoạt động như một kết quả của bản thân của quá trình khử nước, sự lưu giữ trong nước muối có thể khử thuộc tính giai đoạn nghỉ hoạt động đối với một số dòng mẻ nuôi nhất định
2) Lưu giữ lạnh:
Nhiều dòng mẻ nuôi bào xác có thể được lưu giữ từ vài tháng tới một năm
ở nhiệt độ trong khoảng -20 C đến 4C Đối với một số loài / dòng bào xác nhất định, sự lưu giữ lạnh trong vòng vài tháng là một phương pháp thích hợp đối với việc khử hoạt tính giai đoạn nghỉ hoạt động Do chi phí cao và hạn chế về kho lạnh ở gần địa điểm thu hoạch cho nên chỉ nên xét đến việc lưu giữ lạnh khi cần đến phương pháp khử hoạt tính giai đoạn nghỉ hoạt động đặc trưng này Mặc dù nhiều dòng mẻ nuôi đã được lưu giữ an toàn không cần khử nước một cách thích đáng nhưng bào xác thường được khử nước trong nước muối bão hoà và được đóng gói dưới dạng sản phẩm ẩm trước khi lưu giữ lạnh
3) Sử dụng như một sản phẩm nửa ẩm:
Bào xác lưu giữ trong nước muối bão hoà có thể sử dụng được như một sản phẩm nửa ẩm được làm sạch một phần trong vòng 2 đến 3 tháng sau khi thu hoạch Sau 2 đến 3 tháng lưu giữ trong nước muối, tỷ lệ nở trứng thường bị giảm
đi Nếu cần thiết thì có thể có được sản phẩm bào xác sạch bằng cách áp dụng bước xử lý nước ngọt
d) Bước xử lý trong nước ngọt
Trong quá trình thực hiện bước xử lý nước sạch, bào xác tiếp tục được làm sạch thông qua phân ly mật độ và được chuẩn bị sau đó để xấy khô Vì dùng nước ngọt cho nên bào xác sẽ thuỷ hợp một phần Nếu bào xác ở trong trạng thái
Trang 20thuỷ hợp quá lâu trong điều kiện sục khí thì trên thực tế phôi sẽ đạt đến trạng thái không thể đảo ngược được của sự trao đổi chất dẫn đến nở trứng ( tức là không thể khử nước bào xác mà không ảnh hưởng tới sự sống sót của phôi ) Thời gian chính xác để đạt đến trạng thái không thể đảo ngược được phụ thuộc rất nhiều vào dòng mẻ nuôi cụ thể nhưng có thể là rất ngắn –khoảng 6 giờ Ngay
cả khi bào xác được khử nước trước khi đạt đến giai đoạn trao đổi chất không thể đảo ngược được thì dự trữ năng lượng của bào xác đã có thể bị cạn kiệt đến mức làm giảm tỷ lệ nở trứng Để ngăn ngừa sự trao đổi chất kéo dài và hệ quả cạn kiệt năng lượng việc xử lý trong nước ngọt phải được giới hạn tối đa là 30 phút Bước
xử lý trong nước ngọt gồm các hoạt động sau:
Loại bỏ nước muối thừa:
Trước khi phân ly mật độ trong nước ngọt, nước muối thừa cần được loại
bỏ để ngăn ngừa sự gia tăng độ mặn (mật độ ) của nước tiếp theo đó là sự phân ly dưới mức cực thuận
Phân ly mật độ trong nước ngọt :
Bào xác để ngập trong nước ngọt sẽ phân ly thành một bộ phận mật độ cao (chìm) và một bộ phận mật độ thấp ( trôi nổi) Bộ phận chìm chủ yếu là các bào xác đầy đặng và một số chất không phải là bào xác có mật độ và kích thước tương đương như các bào xác đầy đặn Một số bào xác rỗng và vỏ bị nứt còn lại trong bộ phận chìm sẽ được loại bỏ ở giai đoạn sau bởi sự phân loại bằng không khí Bộ phận trôi nổi chứa chủ yếu là các bào xác rỗng, bị nứt và các chất nhẹ không phải là bào xác có kích thước tương tự Đối với một số dòng bào xác, bộ phận trôi nổi có thể còn chứa một số lượng đáng kể các bào xác đầy đặn có tỷ lệ
nở tương đối cao (tức là từ 50 đến 80%) Song, vì sự có mặt của các vỏ rỗng và các chất nhẹ không phải là bào xác, hiệu quả nở trứng của khối vật chất này thường rất thấp Khi sẳn có thì khối vật chất bào xác này còn có thể được dùng như sản phẩm loại hai
Trang 21 Khử trùng:
Để giảm vi khuẩn ở sản phẩm bào xác cuối cùng ( giảm nhu cầu ôxy trong khi nở, giảm nồng độ tác nhân gây bệnh), bào xác có thể được khử trùng trong quá trình xử lý trong nước ngọt Việc này có thể thực hiện bằng cách bổ sung hipoclorit (chất tẩy dạng lỏng ) vào các bể phân ly nước ngọt trước khi cho thêm khối vật chất bào xác Nồng độ clo trong nước ngọt ở các bể phân ly phải dưới mức 200ppm
Rửa nhẹ:
Nếu các bào xác cần được xấy khô thì chúng cần được rửa nhẹ kỹ lưỡng bằng nước ngọt để có thể tránh được sự kết tinh của muối còn sót lại trong quá trình sấy khô và sau đó là sự tổn hại đến vỏ bào xác Có thể rửa nhẹ trước hoặc sau khi phân ly
Loại bỏ nước thừa:
Sau khi phân ly rửa nhẹ và thu gom vào túi, khối lượng nước ngọt có thể loại bỏ bằng cách ép bào xác Có thể khử nước bào xác trong nước muối bão hòa
để lưu giữ thô và sử dụng như một sản phẩm sạch nửa ẩm (trong vòng 1 đến 3 tháng ) Cách làm khác là sấy khô bào xác để lưu giữ dài hạn Việc này cần được làm ngay lập tức để có thể ngăn ngừa sự trao đổi chất tiếp theo và sự suy giảm khả năng nở của bào xác Nếu cần phải sấy khô bào xác thì có thể loại bỏ nước thừa tiếp theo 10 đến 15 kg nước/ 100 kg bào xác ướt bằng lực ly tâm Làm như vậy sẽ giảm được độ bám dính của sản phẩm và tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình sấy khô Làm như vậy cũng sẽ giảm đáng kể thời gian sấy khô và hệ quả là giảm được năng lượng cần thiết
Tương tác với sự khử hoạt tính giai đoạn nghỉ hoạt động:
Cuối cùng sự tái thuỷ hợp và sau đó là sự khử nước như một kết quả của bước xử lý trong nước ngọt trong một số trường hợp sẽ tiếp tục khử hoạt tính của giai đoạn nghỉ hoạt động ở bào xác ở trạng thái nghỉ
Trang 22e) Bước sấy khô
Tuỳ thuộc vào thủ tục sấy khô, chất lượng của bào xác ( tỷ lệ và tốc độ nở của bào xác) có thể bị ảnh hưởng Cần xem xét các yếu tố sau đây khi chọn phương pháp sấy khô:
Hàm lượng nước cuối cùng:
Sau khi xử lý trong nước ngọt, phải giảm hàm lượng nước trong bào xác càng nhanh càng tốt xuống dưới mức tới hạn 10% để cho hoạt tính trao đổi chất ngừng hẳn và do đó đảm bảo có thời gian sử dụng dài hơn Dưới mức hàm lượng nước 10% chúng ta còn hiểu rất ít về mối quan hệ thực tế giữa hàm lượng nước
và chất lượng sau đó cũng như thời hạn sử dụng Thông thường người ta vẫn giữ hàm lượng ở mức từ 3 đến 8%.
Thời gian sấy khô tối ưu:
Về thời gian sấy khô tối ưu, đã đạt được kết quả tốt nhất khi có được hàm lượng nước 10% trong vòng 8 giờ hoặc ít hơn Có ít các dữ liệu về sự cải thiện chất lượng khi thời gian xấy khô rất ngắn (<3 giờ ) Rõ ràng là thời gian sấy kéo dài (tức là >24 giờ ) dẫn đến tỷ lệ nở giảm (có lẽ do dự trữ năng lượng giảm )
Nhiệt độ xấy khô:
Nhiệt độ sấy khô tối đa vừa có tính đặc thù của dòng vừa phụ thuộc vào mức độ khử nước trong bào xác Đối với các bào xác thủy hợp đầy đủ thì thông thường nhiệt độ dưới 35 độ C là an toàn Khi quá trình sấy diễn ra, hàm lượng nước giảm đi và bào xác có xu hướng (tăng sức) chịu đựng được nhiệt độ cao hơn Nếu chu kỳ sử lý bằng nước ngọt giới hạn trong vòng 45 phút hoặc ít hơn và nước thừa được loại bỏ thích đáng thì bào xác chỉ thủy hợp được một phần
(hàm lượng nước từ 40 - 45%) Hệ quả là bào xác có thể chịu đựng được nhiệt độ cao hơn (một số loài/mẻ nuôi chịu đựng được tới mức 60oC )
Sấy khô đồng nhất:
Điều quan trọng là đảm bảo được quá trình sấy khô đồng nhất Nếu sấy khô không đồng đều thì kết quả sẽ là một số bào xác được sấy khô rất chậm và
Trang 23thực tế không đạt được mức hàm lượng nước 10% Điều này có thể giảm tỷ lệ nở
và tốc độ nở cũng như thời hạn sử dụng
Tóm lại, để đạt được kết quả tối ưu khi đảm bảo được sự sấy khô nhanh (< 8 giờ) và đồng nhất xuống mức hàm lượng nước dưới 10% mà không để cho bào xác chịu nhiệt độ tới hạn Tùy thuộc vào thiết bị sẳn có và khả năng nguồn tài chính mà có thể áp dụng các kỹ thuật sấy khô dưới đây:
Sấy khô từng lớp ở chổ thoáng:
Rãi bào xác thành từng lớp mỏng có độ dày đồng nhất ( chỉ vài mm) trên khay làm lưới có kích thước mắt lưới 100m Đặt các khay ở chổ thoáng có mái che và đảm bảo có không khí được thông thoáng, không để ánh sáng chiếu thẳng vào bào xác sẽ làm cho nhiệt độ bào xác tăng đến mức nguy kịch Cần phải đảo bào xác sau những khoảng thời gian nhất định Đương nhiên phương pháp này có
ưu điểm là rẻ tiền nhất, cần ít thiết bị nhất Song, nó có nhược điểm là khó tiêu chuẩn hóa được việc sấy khô, đặc biệt là ở những nơi có độ ẩm tương đối cao hoặc độ ẩm dao động lớn, việc sấy khô chậm Hơn nữa, do trộn không tốt nên bào xác kết tụ có thể ảnh hưởng đến chất lượng tổng thể của sản phẩm
Sấy khô từng lớp trong lò:
Đặt các giá sấy trong phòng có nhiệt độ được kiểm soát và đảm bảo cho không khí được thông thoáng Việc đốt nóng không khí sẽ làm giảm độ ẩm tương đối do đó làm cho việc sấy được tốt hơn Phương pháp này có ưu điểm là dễ tiêu chuẩn hơn, nhất là khi có lắp đặt dụng cụ kiểm soát nhiệt độ Song, nhược điểm của nó là việc sấy vẫn có thể xẩy ra chậm và có thể có vấn đề bào xác kết tụ
Sấy quay:
Có thể sấy nhanh hơn và đồng nhất hơn nếu giữ bào xác ở trạng thái chuyển động liên tục trong một máy sấy quay (cụ thể là với vận tốc 5 vòng/phút) Mặc dù phương pháp này có tốn kém hơn nhưng máy sấy quay được thiết kế tốt
sẽ làm cho quá trình sấy khô được nhanh hơn, đồng nhất hơn và tiêu chuẩn hóa tốt hơn so với việc sấy khô từng lớp, do vậy sẽ có được sản phẩm bào xác chất lượng tốt hơn
Trang 24 Sấy khô đáy giả hóa lỏng:
Đây là phương pháp sấy khô hiệu quả nhất và toàn diện nhất bằng cách dùng máy sấy đáy giả hóa lỏng Thiết kế cơ bản như được khái quát ở hình… gồm có khoang sấy hình nón, một máy thổi và một bộ phận đốt nóng với dụng cụ kiểm soat nhiệt độ Máy thổi đẩy không khí qua bộ phận được đốt nóng vào khoang sấy Giàn đặt ở đầu vào và đầu ra của khoang sấy cho phép không khí chuyển động tự do mà không làm thất thoát bào xác lơ lửng trong không khí (giả hóa lỏng) Hình nón của khoang sấy đảm bảo được bào xác được trộn tối ưu trong suốt thời gian sấy và kết quả là bào xác được sấy đồng nhất mà không có
sự kết tập quá mức của bào xác
f) Bước trước khi đóng gói:
Ngay sau khi sấy khô, bào xác cần được đưa vào các thùng chứa kín gió hoặc các túi polyethylen được gắn kín để ngăn ngừa sự tái thủy hợp của các bào xác có tính hút ẩm cao Mặc dù một số dòng bào xác có thể được lưu trữ tạm thời
ở nhiệt độ cao tới 30oC trong vài tuần nhưng một số dòng khác lại cần được ở môi trường mát hơn (dưới 10-20oC) Trong quá trình sấy, đặt biệt là cách sấy khô từng lớp và sấy quay bào xác thường có sự vón cục Mặc dù điều này có thể không ảnh hưởng tới chất lượng nở của bào xác nhưng có thể loại bỏ các vón cục này bằng cách giần khô để làm cho hình dáng của sản phẩm cuối cùng được đẹp hơn Các vón cục của bào xác có thể được tái thủy hợp trong nước muối bão hòa
và sử lý lại ở giai đoạn sau hoặc được dùng như một sản phẩm chất lượng thứ cấp nếu tỷ lệ nở giảm
Sự phân loại bằng không khí thường được dùng để phân ly các vỏ rỗng và nức còn sót lại trong quá trình phân ly bằng nước ngọt Có thể làm việc này bằng cách phóng nguyên liệu khô vào dòng không khí chuyển động ngang trong đó các hạt nặng có xu hướng rơi xuống nhanh hơn các hạt nhẹ, ví dụ bào xác đi ngang qua dòng không khí thổi ngang có đặt một số thùng thu gom ở phía dưới
sẽ phân ly các hạt nặng, bào xác đầy đặn và cuối cùng là các vỏ rỗng, các vỏ nứt
và các chất nhẹ không phải là bào xáo Khi vẫn còn một số lượng đáng kể bào
Trang 25xác đầy đặng trong bộ phận trôi nổi của quá trình phân ly bằng nước ngọt thì vẫn
có thể sấy khô và phân loại bằng không khí để phan ly các bào xác này ra khỏi các vỏ rỗng
Cuối cùng, sự khác nhau về chất lượng bào xác khô (tức là kết quả của sự khác nhau theo mùa của chất lượng bào xác ) có thể đòi hỏi phải trộn các mẻ bào xác khác nhau để có thể đảm bảo có được bào xác thương phẩm có chất lượng không đổi Có thể dùng bất kỳ thiết bị trộn nào với điều kiện bào xác không bị phơi ra ở nơi có độ ẩm cao ( nhằm tránh sự tái thủy hợp ) Nếu sẳn có thì có thể dùng máy sấy quay một cách hiệu quả Quá trình trộn thực tế phải được tiến hành trong vòng không quá 5 đến 10 phút
Trang 26Chương 2 NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG VỀ DÂYCHUYỀN ĐÓNG GÓI VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
2.1 SƠ LƯỢC VỀ QUÁ TRÌNH ĐÓNG GÓI THỰC PHẨM:
Đóng gói thực phẩm là một lĩnh vực rất đa dạng không những liên quan đến công nghệ chế biến thực phẩm mà trong sự phát triển của khoa học ngày nay
nó còn gắn bó mật thiết và phụ thuộc vào sự cơ khí hóa, quá trình tự động hóa sản xuất, các hệ thống điều khiển tự động,…Mỗi loại sản phẩm khác nhau đều có cách chế biến khác nhau và dùng các thiết bị, kỹ thuật khác nhau Nhưng phần lớn các loại sản phẩm đóng gói đều được sản xuất theo qui trình công nghệ cơ bản như sau:
Nguyên liệu
Lựa chọn, phân loại, rửa
Chế biến sơ bộ bằng cơ học
Chế biến sơ bộ bằng nhiệt
Cho sản phẩm vào bao bì
Bài khí - Ghép kín
Thanh trùng - Làm nguội
Bảo ôn - Dán nhãn
Thành phẩm
Trang 272.1.1 Sơ lược về bao bì :
a) Loại bao bì:
Trong sản xuất đồ hộp thường sử dụng 2 nhóm bao bì :
Bao bì gián tiếp : để đựng các đồ hộp thành phẩm, tạo thành các kiện
hàng, thường là những thùng gỗ kín hay nan thưa hay thùng carton
Bao bì trực tiếp : tiếp xúc với thực ph ẩm, cùng với thực phẩm tạo thành một đơn vị
sản phẩm hàng hóa hoàn ch ỉnh và thống nhất, th ường được gọi là bao bì đồ hộp Trong nhóm
này, căn cứ theo vật liệu bao b ì, lại chia làm các loại : bao bì kim loại, bao bì thủy tinh, bao b ì
bằng chất tr ùng hợp, bao bì giấy nhiều lớp v.v
* Bao bì kim loại có ưu điểm là nhẹ, truyền nhiệt tốt, có độ bền cơ học tốt, nhưng có độ bền hóa học kém, hay bị rỉ và bị ăn mòn
* Bao bì thủy tinh thì bền vững về mặt hóa học, hình thức đẹp, nhưng có
nhược điểm cơ bản là nặng, dễ vỡ và truyền nhiệt kém
* Chất trùng hợp có loại chịu được tác dụng của nhiệt độ cao, có loại
không chịu được tác dụng của nhiệt Có ưu điểm là nhẹ, dễ gia công, rẻ tiền
* Bao bì giấy nhiều lớp, với 2 tính chất: chống thấm và chịu đựng (va chạm và sự tiếp súc với thực phẩm) là loại bao bì màng ghép
b) Yêu cầu bao bì:
Phải đáp ứng các yêu cầu :
Không gây độc cho thực phẩm, không làm cho thực phẩm biến đổi chất
lượng, không gây mùi vị, màu sắc lạ cho thực phẩm
Bền đối với tác dụng của thực phẩm
Chịu được nhiệt độ và áp suất cao
Trang 282.1.2 Đặc điểm và yêu cầu đóng gói trứng bào xác artemia
Bào xác khô cần được đóng gói trong điều kiện không có ôxy để ngăn ngừa hình thành các gốc tự do (kết quả là sự gián đoạn không thể đảo ngược được của sự trao đổi chất dẫn đến sự nở trứng) Có thể thực hiện việc này bằng cách đóng gói chân không hoặc nitơ Để có thể đảm bảo được việc các hốc nhỏ của của vỏ không chứa ôxy nữa thì cần phun nitơ 2 đến 3 lần sau khi đóng gói chân không
Một khi bào xác khô được đóng gói thích hợp (chân không hoặc nitơ), chúng có thể được lưu giữ trong nhiều tháng, thậm chí trong nhiều năm mà tỷ lệ
nở không bị giảm đi nhiều lắm Song ngoài việc phụ thuộc vào các điều kiện đóng gói (không khí, chân không nitơ thời hạn sử dụng của bào xác khô thường mang tính đặc thù của dòng/mẻ nuôi
Mặc dù một số dòng có thể được lưu giữ ở nhiệt độ trong phòng, song mức nhiệt độ lưu giữ được khuyến nghị thường là 10oC
Nhận xét:
Qua việc phân tích sơ lược về ưu nhược điểm của các loại bao bì, đặc điểm và yêu cầu của việc đóng gói trứng bào xác artemia em xin đề xuất sử dụng loại bao bì trùng hợp vật liệu là PE để đóng gói cho sản phẩm artemia Đây là loại bao bì có độ bền cơ học tương đối, nhẹ, đặc biệt là dễ gia công và rẻ tiền không đòi hỏi trang bị nhiều máy móc đắt tiền, phù hợp với điều kiện sản xuất và khả năng tài chính của nhiều cơ sở sản xuất trong nước hiện nay
2.2 NHỮNG THIẾT BỊ CHÍNH VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT
KẾ BỘ PHẬN VẬN CHUYỂN NGUYÊN LIỆU
2.2.1 Phân tích khái quát các thiết bị chính trong dây chuyền đóng gói
Trong dây chuyền đóng gói thực phẩm trang bị nhiều loại thiết bị máy móc khác nhau mỗi bộ phận thực hiện các chức năng chuyên biệt sao cho dây chuyền hoạt động nhịp nhàng và đem lại hiệu quả cao nhất Mỗi loại sản phẩm khác nhau tùy theo đặc điểm, yêu cầu kỹ thuật và trình độ công nghệ (thủ công,
Trang 29bán tự động hay tự động) của quá trình đóng gói mà dây chuyền trang bị những thiết bị máy móc thích hợp cho từng loại
Các cơ cấu bộ phận chính trong dây chuyền đóng gói artemia:
Cơ cấu vận chuyển nguyên liệu
Cơ cấu định lượng cho nguyên liệu vào bao bì
Cơ cấu đóng gói hút chân không
Những yêu cầu chung đối với dây chuyền đóng gói:
Dây chuyền hoạt động nhịp nhàng, hiệu suất cao
Vận hành đơn giản, ít tiêu tốn năng lượng
Dây chuyền làm việc ổn định, chính xác
Đảm bảo đúng khối lượng, độ chân không trong bao bì
Trong nội dung của đề tài này em xin được đề nghị tìm hiểu sơ bộ cơ cấu vận chuyển nguyên liệu, đề suất chọn lựa thiết bị đóng gói hút chân không đang
có bán trên thị trường theo theo công suất và các thông số kỹ thuật do nhà sản xuất đưa ra Nội dung chính của đề tài là chọn lựa, tính toán, thiết kế kỹ thuật cơ cấu định lượng cho sản phẩm vào bao bì
2.2.2 Các loại cơ cấu vận chuyển nguyên liệu
Trong dây chuyền đóng gói thực phẩm, thông thường nguyên vật liệu phải qua các công đoạn gia công chế biến bằng nhiều máy móc thiết bị khác nhau, do
đó nguyên vật liệu cần phải được chuyển từ công đoạn nầy sang công đoạn khác Quá trình nầy được thực hiện nhờ các máy vận chuyển phù hợp với tính chất của nguyên vật liệu Thông thường, máy vận chuyển làm việc liên tục, chuyên chở vật liệu theo hướng đã định, có thể làm việc trong một thời gian không giới hạn, không dừng lại khi nạp và tháo liệu
Các máy và thiết bị vận chuyển liên tục bao gồm các loại chính như: gàu tải, băng tải, xích tải, cào tải thuộc nhóm máy có bộ phận kéo và vít tải, vận chuyển bằng không khí và thủy lực thuộc nhóm máy không có bộ phận kéo
Trang 301 VÍT TẢI
Vít tải là máy vận chuyển vật liệu rời chủ yếu theo phương nằm ngang Ngoài ra vít tải có thể dùng để vận chuyển lên cao với góc nghiêng có thể lên tới
90 độ, tuy nhiên góc nghiêng càng lớn hiệu suất vận chuyển càng thấp
Vít tải gồm có một trục vít xoắn ốc quay được trong lòng một máng hình nửa trụ Trường hợp góc nghiêng lớn, vít tải quay trong ống trụ thay cho máng Máng của vít tải gồm nhiều đoạn dài từ 2 m đến 4 m, đuờng kính trong lớn hơn đường kính cánh vít khoảng vài mm, được ghép với nhau bằng bích và bulông Trục vít làm bằng thép ống trên có cánh vít Cánh vít làm từ thép tấm được hàn lên trục theo đường xoắn ốc tạo thành một đường xoắn vô tận Trục vít và cánh quay được nhờ các ổ đỡ ở hai đầu máng Nếu vít quá dài thì phải lắp những ổ trục trung gian, thường là ổ treo, cách nhau khoảng 3-4 m Khi trục vít quay sẽ đẩy vật liệu chuyển động tịnh tiến trong máng nhờ cánh vít, tương tự như chuyển động của bulông và đai ốc Vật liệu trượt dọc theo đáy máng và trượt theo cánh vít đang quay
Vít tải chỉ có thể đẩy vật liệu di chuyển khi vật liệu rời, khô Nếu vật liệu
ẩm, bám dính vào trục sẽ quay theo trục, nên không có chuyển động tương đối giữa trục và vật liệu, quá trình vận chuyển không xảy ra Để có thể chuyển được các nguyên liệu dạng cục hoặc có tính dính bám, cần chọn loại cánh vít có dạng băng xoắn hoặc dạng bơi chèo, tuy nhiên năng suất vận chuyển bị giảm đáng kể Vít tải thường được truyền động nhờ động cơ điện thông qua hộp giảm tốc
Số vòng quay của trục vít trong khoảng từ 50-250 vòng/phút Chiều dài vận chuyển của vít tải thường không dài quá 15-20 m
Hình 2.1-Cấu tạo vít tải
Trang 31Năng suất vận chuyển của vít tải được tính theo công thức:
2 2
4
)(
Q ,kg/h Trong đó: Q: năng suất vận chuyển, kg/h
D: đường kính ngoài của cánh vít, m
n: số vòng quay trục vít, v/phút
ρ: khối lượng riêng xốp của vật liệu, kg m3
ψ: hệ số nạp đầy Đối với vật liệu dạng hạt chọn ψ= (0,3-0,45); đối với vật liệu đã nghiền nhỏ ψ= 0,45-0,55
S: bước vít, m để vận chuyển hạt rời, thông thường S = (0,8-1) D C1: hệ số xét tới độ dốc của vít tải so với mặt phẳng ngang
Hình 2-2 Vít tải nghiêng vận chuyển sản phẩm dạng bột
Vít tải có các ưu điểm sau:
Chúng chiếm chỗ rất ít, với cùng năng suất thì diện tích tiết diện ngang của vít tải nhỏ hơn rất nhiều so với tiết diện ngang của các máy vận chuyển khác
Bộ phận công tác của vít nằm trong máng kín, nên có thể hạn chế được bụi khi làm việc với nguyên liệu sinh nhiều bụi
Giá thành thấp hơn so với nhiều loại máy vận chuyển khác
Những nhược điểm của vít tải:
Trang 32Chiều dài cũng như năng suất bị giới hạn, thông thường không dài quá
30 m với năng suất tối đa khoảng 100 tấn/giờ
Chỉ vận chuyển được vật liệu rời, không vận chuyển được các vật liệu có
tính dính bám lớn hoặc dạng sợi do bị bám vào trục
Trong quá trình vận chuyển vật liệu bị đảo trộn mạnh và một phần bị
nghiền nát ở khe hở giữa cánh vít và máng Ngoài ra nếu quãng đường vận
chuyển dài, vật liệu có thể bị phân lớp theo khối lượng riêng
Năng lượng tiêu tốn trên đơn vị nguyên liệu vận chuyển lớn hơn so với
các máy khác
2 BĂNG TẢI
Băng tải là một máy vận chuyển vật liệu rời theo phương ngang bằng cách
cho vật liệu nằm trên một mặt băng chuyển động Vật liệu sẽ được mang từ đầu
nầy tới đầu kia của băng và được tháo ra ở cuối băng
Băng tải gồm một băng bằng cao su hoặc vải hoặc bằng kim loại được
mắc vào hai puli ở hai đầu Bên dưới băng là các con lăn đỡ giúp cho băng không
bị chùng khi mang tải Một trong hai puli được nối với động cơ điện con puli kia
là puli căng băng Tất cả được đặt trên một khung bằng thép vững chắc Khi puli
dẫn động quay kéo băng di chuyển theo
Vật liệu cần chuyển đ ược đặt lên một đầu băng v à sẽ được băng tải mang đến đầu kia
Trong nhiều trường hợp cần phải tháo liệu giữ a chừng có thể d ùng các tấm gạt hoặc xe tháo di
động Thông th ường puli căng l à puli ở vị trí nạp liệu, c òn puli dẫn động ở phía tháo liệu v ì với
cách bố trí như vậy nhánh băng phía tr ên sẽ là nhánh thẳng giúp mang vật liệu đi dễ d àng hơn
Để tránh hiện t ượng trượt, giữa puli v à băng cần có một lực ma sát đủ lớn, do đó băng cần phải
được căng thẳng nhờ puli căng đ ược đặt trên một khung ri êng có thể kéo ra phía sau đ ược
Băng tải có các đặc điểm như sau:
Không làm hư hỏng vật liệu do vật liệu không có chuyển động tương đối với mặt băng
Có thể áp dụng cho nhiều loại sản phẩm khác nhau như các loại vật liệu
rời, vật liệu đơn chiếc hoặc các loại vật liệu không đồng nhất
Trang 33 Có khả năng vận lắp đặt
Tiêu tốn năng lượng trên chuyển tương đối xa
Chiếm nhiều diện tích và không gian một đơn vị khối lượng vận chuyển tương đối cao
Hình2.3 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động cảu băng tải
Năng suất của băng tải có thể tính theo công thức:
Q 60 A 60 DnA ,kg/h
Trong đó: Q: năng suất vận chuyển của băng tải, kg/h
v: vận tốc chuyển động của băng, m/phút
A: diện tích mặt cắt ngang trung bình lớp vật liệu trên băng, 2
m ρ: khối lượng riêng xốp của vật liệu, 3
m kg D: đường kính puli truyền động, m
n: số vòng puli truyền động, v/phút
3 GÀU TẢI
Gàu tải là thiết bị vận chuyển vật liệu rời theo phương thẳng đứng Cấu tạo của gàu tải gồm có hai puli đặt trong một thân làm bằng thép mỏng Một đai dẹt trên đó có bắt các gàu múc được mắc vào giữa hai puli Puli trên cao được truyền động quay nhờ động cơ điện thông qua hộp giảm tốc, còn puli dưới được nối với
bộ phận căng đai có nhiệm vụ giữ cho đai có đủ độ căng cần thiết bảo đảm đủ lực
Trang 34ma sát giữa đai và puli Vật liệu được mang lên cao nhờ các gàu múc di chuyển
từ dưới lên
Hình 2-4 Cấu tạo gàu tải đổ theo phương pháp ly tâm
và phương pháp trọng lực Cách bắt gàu lên đai gàu
Gàu múc vật liệu từ phía chân gàu đi lên phía trên và đổ ra ngoài theo hai phương pháp chủ yếu là đổ nhờ lực ly tâm và nhờ trọng lực Ở phương pháp ly tâm, gàu chứa đầy vật liệu khi đi vào phần bán kính cong của puli trên sẽ xuất hiện lực ly tâm, có phương thay đổi liên tục theo vị trí của gàu Hợp lực của trong lực và lực ly tâm làm cho vật liệu văng ra khỏi gàu và rơi xuống đúng vào miệng ống dẫn vật liệu ra Lực ly tâm sinh ra phụ thuộc vào vân tốc quay của puli, nếu số vòng quay của puli lớn, lực ly tâm lớn làm vật liệu văng ra ngoài sớm hơn, rơi trở lại chân gàu Nếu quay chậm, lực ly tâm nhỏ vật liệu ra khỏi gàu chậm và không văng xa được, do đó vật liệu không rơi đúng vào miệng ống dẫn
Trang 35vật liệu Số vòng quay của puli phải phù hợp mới có thể đổ vật liệu đúng vào miệng ống dẫn vật liệu ra
Hình 2-5 Puli căng đai cách chống nghiền nát vật liệu
Năng suất vận chuyển của gàu được tính bằng công thức:
Q60vmV 60 DnmV ,kg/h
Trong đó: Q: năng suất vận chuyển của gàu, kg/h
v: vận tốc chuyển động của đai gàu, m/phút
n: số vòng quay puli, v/phút
V: thể tích chứa của 1 gàu, m3
ρ*: khối lượng riêng xốp của vật liệu, kg/m3
D: đường kính puli truyền động, m
ψ: hệ số nạp đầy
Nhận xét và lựa chọn:
Trên đây là các phương án thường gặp nhất để lựa chọn cơ cấu vận chuyển vật liệu rời trong dây chuyền chế biến thực phẩm Qua việc phân tích đặc điểm tính năng ưu nhược điểm của từng loại cơ cấu vận chuyển em xin được đề nghị dùng phương án băng tải nghiêng làm cơ cấu vận chuyển nguyên liệu trong dây chuyền đóng gói artemia Đây là phương án tương đối thích hợp với loại nguyên liệu dạng rời
Trang 362.3 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ CƠ CẤU ĐỊNH LƯỢNG NGUYÊN LIỆU:
Trong sản xuất thực phẩm, quá trình đo lường lượng nguyên liệu xác định, định lượng những vật liệu bổ sung và thành phẩm có ý nghĩa lớn Ðịnh lượng phải đảm bảo tiến hành đúng các quá trình công nghệ, cách pha trộn đã qui định, phân lượng đúng và chính xác thành phẩm
Quá trình định lượng vật liệu rời thường được tiến hành theo 2 cách:
Ðịnh lượng liên tục: vật liệu rời được cung cấp liên tục và không đổi theo thời gian Có thể xác định lượng cung cấp bằng cách xác định thể tích hoặc khối lượng vật liệu qua máy trong một đơn vị thời gian
Ðịnh lượng từng mẻ: phần lớn là quá trình cân tự động, khi đã nạp đủ lượng đã định, hệ thống tự động sẽ đóng đường nạp liệu và tháo lượng sản phẩm trong máy ra Lượng cung cấp được xác định bằng thể tích hoặc khối lượng vật liệu trong một mẻ cân
Trong sản xuất thực phẩm, quá trình đo lường lượng nguyên liệu xác định, định lượng những vật liệu bổ sung và thành phẩm có ý nghĩa lớn Ðịnh lượng phải đảm bảo tiến hành đúng các quá trình công nghệ, cách pha trộn đã qui định, phân lượng đúng và chính xác thành phẩm
Quá trình định lượng vật liệu rời thường được tiến hành theo 2 cách:
Ðịnh lượng liên tục: vật liệu rời được cung cấp liên tục và không đổi theo thời gian Có thể xác định lượng cung cấp bằng cách xác định thể tích hoặc khối lượng vật liệu qua máy trong một đơn vị thời gian
Ðịnh lượng từng mẻ: phần lớn là quá trình cân tự động, khi đã nạp đủ lượng đã định, hệ thống tự động sẽ đóng đường nạp liệu và tháo lượng sản phẩm trong máy ra Lượng cung cấp được xác định bằng thể tích hoặc khối lượng vật liệu trong một mẻ cân
Trang 372.3.1 Máy định lượng kiểu cách quay
Người ta sử dụng hai loại thùng định lượng: Thùng định lượng hình trụ hay thùng có nhiều cạnh (hình 2-6a) và thùng hình quạt (loại hốc hay loại cánh) Loại thứ nhất dùng để điều chỉnh dòng sản phẩm nhờ lực ma sát và lực bám dính với bề mặt thùng Trong thùng hình quạt, số lượng sản phẩm cấp vào được xác định bằng số và dung tích hình quạt, chúng có thể là các hốc có hình dạng xác định (hình 2-6b) hoặc là những cánh của thùng (hình2-6d)
Thùng hình tr ụ nhẵn và có những nếp gợn nhỏ dùng cho sản phẩm bột và hạt nhỏ; những thùng mài cạnh dùng cho sản phẩm ở dạng cục nhỏ v à cục trung b ình
Tốc độ vòng của thùng từ 0.025 đến 1 m/s Năng suất của thùng có thể điều chỉnh bằng tấm chắn thay đổi chiều dầy của lớp đi vào
Năng suất của thùng cấp liệu (hình 2-6):
Q3600fvk ,kg/h
Trong đó: f: diện tích tiết diên của lỗ, 2
m v: tốc độ trung bình của sản phẩm chảy qua lổ, m/s
k: hệ số nạp đầy của lổ ra
: trọng lượng thể tích của sản phẩm, 3
/ m kg
c) d)
Hình 2-6.các kiểu thùng định lượng:
a) thùng định lượng có cánh ; b) hốc định lượng ; c) thùng định lượng hình trụ ; d) thùng định lượng có cạnh
1 thân máy ; 2 rôto
Trang 382.3.2 Máy định lượng kiểu đĩa quay
Đĩa hay mâm định lượng là một dĩa quay nằm ngang, bên trên là phễu chứa vật liệu Trên mặt dĩa có thanh gạt cố định, động cơ điện và bộ giảm tốc được bố trí bên dưới Sản phẩm từ phễu chảy xuống dĩa quay, và phần vật liệu tiếp xúc với thanh gạt được lấy ra rơi xuống phía dưới Lương vật liệu định lượng được điều chỉnh bằng cách dịch chuyển ống tiếp liệu di động phủ bên ngoài đoạn ống tháo của phễu chứa hoặc thay đổi vị trí thanh gạt vào sâu hay lùi ra khỏi dĩa quay
Ðộng cơ điện làm quay trục thẳng đứng qua cơ cấu truyền động Năng suất của máy định lượng phụ thuộc vào thể tích sản phẩm trên dĩa, vào chiều cao
và vị trí đặt ống điều chỉnh và số vòng quay của dĩa Số vòng quay của dĩa trong khoảng vài vòng/phút nhằm tránh không để vật liệu bị văng ra do lực ly tâm
Đĩa định lượng dùng để cấp và định lượng vật liệu dạng hat nhỏ và dạng bột khô Chúng đảm bảo cấp liệu đủ chính xác khi năng suất tương đối lớn
Năng suất đĩa định lượng: Q 60.V0.n. ,m /3 h
Trong đó: n : số vòng quay của đĩa, vòng phút;
: khối lượng riêng của vật liệu, 3
/ m kg
0
V : thể tích của vật liệu được tấm gạt sau khi đĩa quay đươc một vòng, 3
m
Hình 2-7 Máy định lượng kiểu đĩa quay;
1.bunke chứa; 2 ống điều chỉnh năng suất của máy; 3 tấm gạt tháo liệu
4 đĩa quay chứa liệu; 5 trục quay gắn đĩa
Trang 392.3.3 Máy định lượng kiểi trượt tới lui
Loại bàn trượt (hình 2-8a) và loại pít tông (hình 2-8b) thuộc loại máy định lượng chuyển động tịnh tiến qua lại Trong các bàn trượt định lượng thì bộ phận làm việc là bàn di động ( bàn trượt ), trong pít tông định lượng thì bộ phận làm việc là pít tông chuyển động cấp sản phẩm trên bàn cố định
Hình 2-8 Các máy định lượng có bộ phận làm việc chuyển động tịnh tiến qua lại
a) kiểu bàn trượt định lượng; b) kiểu pít tông định lượng;
Năng suất của máy định lượng kiểu trượt tới lui có thể xác định gần đúng theo công thức sau đây:
Q 60 B h1 s n k , kg/h ;
Trong đó: B-chiều rộng của máng cấp liệu, m;
h1- chiều cao của máng, m;
S- hành trình của bàn, bằng hai lần bán kính tay quay, m;
n- số dao động trong một phút, n=10-60;
- trọng lượng thể tích , 3
/ m
kg k- hệ số cấp liệu bằng 0,7-1,0
2.3.4 Máy định lượng kiểu vít tải
Vít định lượng là thiết bị định lượng vật liệu rời với độ chính xác trung bình Cấu tạo của vít định lượng tương tự như một vít tải, tuy nhiên thường có kích thước tương đối nhỏ và không quá dài Khi vít định lượng quay với số vòng
Trang 40quay không đổi, lượng cung cấp cũng không thay đổi theo thời gian Ðể thay đổi lượng cung cấp, tốc độ quay của vít định lượng được điều chỉnh nhờ một bộ biến tốc vô cấp
Năng suất của vít cấp liệu được xác định theo công thức :
2 2
Trong đó: D: đường kính ngoài vít xoắn, m
d : đường kính trong vít xoắn, m
S: bước vít, m, thường thường S = (0,8÷1) D
ψ: hệ số nạp đầy ψ = 0,6÷0,8
n: số vòng quay của vít xoắn, v/phút Thông thường n = 40-80 v/ph,
khi độ linh động của sản phẩm giảm xuống thì n= 20-40 v/ph
Ðể tránh vật liệu tích tụ trong vít định lượng cần phải đảm bảo tỉ lệ :
D ≥ [4 - 5]dC
dC : kích thước lớn nhất của sản phẩm
ρ*: khối lượng riêng xốp của vật liệu, kg/m3
hình 2-9 Máy định lượng kiểu vít tải:
1-thân máy; 2- bunke; 3- cửa nạp liệu; 4- cửa tháo liệu; 5- trục vít