Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy chế biến thực phẩm thịt chà bông

vii MỤC LỤC GIẤY QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI i XÁC NHẬN CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ii LÝ LỊCH KHOA HỌC iii LỜI CAM ĐOAN iv LỜI CẢM ƠN v TÓM TẮT vi DANH MỤC BẢNG BIỂU x DANH MỤC SƠ ĐỒ VÀ HÌNH xi CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1 1.1. Cơ sở khoa học và thực tiễn 1 1.2. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu 2 1.3. Đối tượng nghiên cứu của đề tài 2 1.4. Phạm vi nghiên cứu của đề tài 2 1.5. Phương pháp nghiên cứu 2 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 3 2.1.Giới thiệu món thịt chà bông/ruốc 3 2.1.1. Giới thiệu 3 2.1.1. Đặc tính sản phẩm 3 2.1.3. Quy trình công nghệ chế biến 4 2.1.4. Phương thức chế biến thịt chà bông/ruốc 5 2.1.5. Phân loại thịt chà bông/ruốc 7 2.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 8 2.2.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới 8 2.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước 10 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO 13 3.1 Quy trình chế biến thịt chà bông 13 3.2. Phân tích và chọn phương án khả thi 13 3.3. Tiêu chí máy chế biến thực phẩm thịt chà bông 15 3.4. Phương án thiết kế 15 3.4.1. Sơ đồ khối 15 viii 3.4.2. Bộ phận cấp nhiệt và thùng chứa 16 3.4.3. Cánh đánh tơi, khuấy 18 3.5. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy làm thịt chà bông 20 3.5.1 Lựa chọn phương án thiết kế 20 3.5.2. Cấu tạo 20 3.5.3. Nguyên lý hoạt động 21 3.6. Tính toán thiết kế các bộ phận của máy 21 3.6.1. Tính toán thiết kế thùng chứa 21 3.6.2. Tính toán thiết kế bộ phận đánh tơi thịt 22 3.6.3. Tính toán thiết kế bộ phận làm bông và sấy 27 3.6.4. Thiết kế trục 32 3.6.5. Tính bền cánh 35 3.7. Thiết kế mạch điều khiển 41 3.8. Chế tạo 44 3.8.1. Chế tạo thùng chứa 44 3.8.2. Chế tạo bộ phận đánh, làm bông 49 3.8.3 Chế tạo ly hợp 51 3.8.4. Chế tạo khung 52 3.8.5. Tủ điện điều khiển 54 3.8.6. Tủ điều khiển 55 CHƯƠNG 4: CHẠY THỬ - KIỂM TRA - ĐÁNH GIÁ 56 4.1. Chạy thử - Kiểm tra – Đánh giá thực phẩm thịt heo chà bông 56 4.1.1. Chạy thử 56 4.1.2. Kiểm tra 62 4.1.3. Đánh giá 63 4.2 Hoàn chỉnh thiết kế 64 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN - HƯỚNG PHÁT TRIỂN 65 5.1. Kết luận 65 5.2. Hướng phát triển 65 5.3. Kiến nghị 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 ix PHỤ LỤC 1 68 PHỤ LỤC 2 69 PHỤ LỤC 3 70 x DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Bảng các loại thịt thường dùng để chế biến thịt chà bông/ruốc 7 Bảng 3.1 Thông số động cơ 23 Bảng 3.2 Các thông bộ truyền đai 25 Bảng 3.3 Thông số động cơ 28 Bảng 3.4 Vật liệu và cơ tính cánh bản 35 Bảng 3.5 Phản lực liên kết tại ngàm 35 Bảng 3.6 Kết quả phân tích 36 Bảng 3.7 Vật liệu và cơ tính cánh tròn 38 Bảng 3.8 Phản lực liên kết tại ngàm 38 Bảng 3.9 Kết quả phân tích 38 Bảng 3.10 Danh mục chi tiết chế tạo thùng chứa 48 Bảng 3.11 Danh mục chi tiết chế tạo Bộ phận đánh và đảo 50 Bảng 3.12 Danh mục chi tiết chế tạo ly hợp 52 Bảng 3.13 Danh mục chi tiết chế tạo khung máy 53 Bảng 4.1 Thông số máy 64 xi DANH MỤC SƠ ĐỒ VÀ HÌNH Hình 2.1 Chà bông hay ruốc 3 Hình 2.2 Quy trình chế biến thực phẩm thịt chà bông 4 Hình 2.3 Máy xé thịt và sơ đồ nguyên lý 9 Hình 2.4 Máy làm chà bông và sơ đồ nguyên lý 10 Hình 2.5 Máy đánh tơi và sơ đồ nguyên lý 11 Hình 2.6 Quy mô công nghiệp 11 Hình 3.1 Quy trình chế biến thịt chà bông 13 Hình 3.2 Thịt nạc tươi 14 Hình 3.3 Thịt được sắt miếng 14 Hình 3.4 Thịt sau khi sơ chế 15 Hình 3.5 Sơ đồ khối máy làm thịt chà bông 15 Hình 3.6 Nhiệt điện trở hình tròn 16 Hình 3.7 Nhiệt điện trở dẹt 16 Hình 3.8 Thùng chứa đáy hình cầu 17 Hình 3.9 Thùng chứa đáy phẳng 17 Hình 3.10 Cánh dạng tròn 18 Hình 3.11 Cánh dạng bản 19 Hình 3.12 Turbin cánh thẳng và sơ đồ dòng chuyển động 19 Hình 3.13 Sơ đồ nguyên lý của máy làm thịt chà bông 20 Hình 3.14 Thùng chứa 21 Hình 3.15 Bộ truyền đai thang 24 Hình 3.16 Sơ đồ phân bố lực 33 Hình 3.17 Biểu đồ nội lực của trục 34 Hình 3.18 Trường ứng suất tương đương trong chi tiết 36 Hình 3.19 Trường ứng suất kéo trong chi tiết 37 Hình 3.20 Trường ứng suất nén trong chi tiết 37 Hình 3.21 Trường biến dạng của chi tiết 37 Hình 3.22 Trường hệ số an toàn của chi tiết 38 Hình 3.23 Trường ứng suất tương đương trong chi tiết 39 Hình 3.24 Trường ứng suất kéo trong chi tiết 40 Hình 3.25 Trường ứng suất nén trong chi tiết 40 Hình 3.26 Trường biến dạng của chi tiết 40 Hình 3.27 Trường hệ số an toàn của chi tiết 41 Hình 3.28 Sơ đồ khối của mạch điện 41 Hình 3.29 Sơ đồ mạch điều khiển 42 Hình 3.30 Sơ đồ mạch động lực 43 xii Hình 3.31 Thùng chứa 44 Hình 3.32 Nắp đạy 45 Hình 3.33 Nắp che nhiệt 46 Hình 3.34 Nắp thoát khí 47 Hình 3.35 Phễu thoát liệu 47 Hình 3.36 Tấm lấy liệu 48 Hình 3.37 Cánh bản 49 Hình 3.38 Cánh tròn 50 Hình 3.39 Trục truyền động 50 Hình 3.40 Ly hợp 51 Hình 3.41 Tay gạt ly hợp 52 Hình 3.42 Khung máy 53 Hình 3.43 Bệ gắn động cơ 53 Hình 3.44 Bảng điều khiển điện 54 Hình 3.45 Tủ điện điều khiển 55 Hình 3.46 Cầu dao điện 55 Hình 4.1 Thịt nạc heo 56 Hình 4.2 Muối 57 Hình 4.3 Đường 57 Hình 4.4 Nước mắm 58 Hình 4.5 Bột ngọt 59 Hình 4.6 Thịt heo sau khi sơ chế 60 Hình 4.7 Hình ảnh thịt chà bông heo sau thí nghiệm 1 61 Hình 4.8 Hình ảnh thịt chà bông heo sau thí nghiệm 2 61 Hình 4.9 Hình ảnh thịt chà bông heo sau thí nghiệm 3 62 Hình 4.10 Máy chế biến thực phẩm thịt chà bông 64 Hình Phụ lục 1. Máy đo độ ẩm Okaus model MB45 68 1 CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1. Cơ sở khoa học và thực tiễn “Mục tiêu chiến lược đến năm 2020, Việt Nam cơ bản trở thành nước công nghiệp theo hướng hiện đại” [15], với cốt lõi là các ngành công nghệ cao đặc biệt như công nghệ nano, công nghệ vật liệu, công nghệ kỹ thuật cơ khí. Với những công nghệ này đã và đang từng bước cách mạng hóa nền sản xuất xã hội. Việc ứng dụng rộng rãi công nghệ khoa học kỹ thuật mới vào sản xuất, tạo ra những sản phẩm phục vụ nhu cầu đời sống thiết yếu, ngày càng có ý nghĩa. Trong cuộc sống hiện đại ngày nay, hầu hết mỗi gia đình đều sử dụng các thiết bị như tủ lạnh, tivi, máy giặt… Bên cạnh đó cần những máy móc thiết bị phục vụ không chỉ cho nhu cầu hằng ngày mà còn tạo việc làm có thu nhập cho gia đình chẳng hạn như máy ép nước mía, máy gạt lúa…Việt Nam là một nước nông nghiệp chiếm 80% là nông dân do đó việc chế biến sản phẩm từ nông nghiệp và chăn nuôi ở các hộ gia đình đang ngày càng mở rộng. Máy móc thiết bị chế biến gia súc là một trong những thế mạnh ở Việt Nam như máy làm chả lụa, máy làm xúc xích Trong thực tế việc sản xuất thịt chà bông đang là những trăn trở của các doanh nghiệp cũng như các cơ sở sản xuất, đây là một mặt hàng được các nước như Lào, Campuchia, Thái Lan ưa chuộng, để mặt hàng này đứng vững trên thị trường quốc tế cần phải lưu tâm về vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm. Hiện nay các cơ sở sản xuất rất mất vệ sinh: sử dụng thịt đầu vào là loại thịt ôi thiu, khu vực sản xuất thì gần nhà vệ sinh, bụi bẩn dầu mỡ nhếch nhác, sản phẩm thì được phơi ngoài trời không được che chắn ruồi bọ… Ngoài những doanh nghiệp với sản lượng lớn và các cơ sở sản xuất với sản lượng vừa thì việc người tiêu dùng tại Việt Nam rất thích làm tại nhà để phục vụ nhu cầu hằng ngày hay buôn bán nhỏ như bánh mì, xôi… cũng cần được quan tâm. Từ những lý do trên, việc nghiên cứu thiết kế chế tạo máy làm thịt chà bông là cần thiết. Với máy này sẽ đảm bảo được vệ sinh an toàn thực phẩm đồng thời giúp 2 những gia đình muốn tự làm chà bông có thể làm được trong phạm vi gia đình một cách thuận tiện và giảm chi phí. 1.2. Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu Nghiên cứu, chế tạo máy chế biến thịt chà bông quy mô nhỏ phục vụ cho các cơ sở sản xuất thực phẩm. 1.3. Đối tượng nghiên cứu của đề tài - Thịt chà bông. - Máy chế biến thực phẩm. - Các cơ cấu xay, sấy, trộn… 1.4. Phạm vi nghiên cứu của đề tài Vì công nghệ chế biến thịt chà bông đòi hỏi rất nhiều thiết bị, trong luận văn này chỉ trình bày các nghiên cứu về thiết bị chế biến thịt chà bông từ khâu tạo sợi đến thành phẩm. 1.5. Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu phân tích lý thuyết: Thu thập tài liệu như sách, báo, tạp chí, thông tin từ internet…để qua đó phân tích, xử lý thông tin có liên quan đến đề tài. Phương pháp thực nghiệm: Tiến hành chế tạo thử nghiệm máy chế biến thịt chà bông, đưa máy vào sản xuất thử nghiệm để đánh giá các thông số hoạt động và chất lượng thịt chà bông. Qua đó, hoàn chỉnh và hiệu chỉnh máy. 3 CHƯƠNG 2 : CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1.Giới thiệu món thịt chà bông/ruốc 2.1.1. Giới thiệu Thịt chà bông hay “ruốc” theo tiếng của người miền Bắc được làm từ thịt heo, thịt gà hay cá là món ăn khá phổ biến trong bữa cơm hằng ngày của người Việt Nam. Ngoài ra thịt chà bông còn được sử dụng kèm với các loại thức ăn khác nhằm tăng thêm phần hấp dẫn cho món ăn như: món cơm cháy chà bông, chà bông bánh mì, sôi chà bông… Hình 2.1 Chà bông hay ruốc 2.1.1. Đặc tính sản phẩm Theo cơ sở Đại Đồng Thuận, đặc tính của chà bông được xác định qua: - Chỉ tiêu chất lượng chủ yếu: + Màu vàng đều, bông tơi; + Độ ẩm ≤ 25% khối lượng; + Protein ≥ 35%. - Thành phần: Thịt nạc heo 98%, muối, đường, nước mắm, bọt ngọt, chất điều vị (621) vừa phải. - Độ nhiễm khuẩn: Giới hạn vi sinh vật trong thực phẩm không được phép vượt quá giới hạn được quy định sau:[13] + Tổng số vi sinh vật hiếm khí: 10 5 (CFU/g) + Coliforms: 50(CFU/g) + Cl.perfringens: 10 2 (CFU/g) + E.coli: không có (/g) + Samonella: không có (/25g) + S.aureus: 10 2 (/g) 4 2.1.3. Quy trình công nghệ chế biến Có nhiều quy trình chế biến thịt chà bông, qua nghiên cứu tại các cơ sở Văn Nam (Gò Vấp), Đại Đồng Thuận, Đức Linh… người nghiên cứu đã lựa chọn hai quy trình chế biến thịt chà bông tiêu biểu sau: Quy trình 1: Cơ sở Đức Linh Quy trình 2: Cơ sở Văn Nam Hình 2.2 Quy trình chế biến thực phẩm thịt chà bông Quy trình 1: phải trải qua nhiều công đoạn, đòi hỏi sự đầu tư máy móc tốn kém, mất an toàn thực phẩm khi phải qua nhiều máy móc khác nhau, không phù hợp với quy mô sản xuất nhỏ. Thịt Lọc gân, mỡ, rửa Cắt miếng mỏng Hấp/Luộc Ướp gia vị Sấy cạn nước Đánh tơi Sấy bảo quản Bao gói Thịt chà bông Thịt Lọc gân, mỡ, rửa Cắt miếng Xên cạn nước Ướp gia vị Đánh tơi Làm bông và sấy Bao gói Thịt chà bông [...]... CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO 3.1 Quy trình chế biến thịt chà bông Qua phân tích, quy trình chế biến thịt chà bông được chọn như sau: Thịt Lọc gân, mỡ, rửa Cắt miếng Ướp gia vị Xên cạn nước Đánh tơi Làm bông và sấy Bao gói Thịt chà bông Hình 3.1 Quy trình chế biến thịt chà bông 3.2 Phân tích và chọn phương án khả thi Phân tích quy trình chế biến thịt chà bông bằng máy cho thấy, phải lấy thịt sau khi... quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 2.2.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới Món thịt chà bông chỉ phổ biến ở các nước Châu Á như Trung Quốc, Lào, Đài Loan, Việt Nam… Nên việc nghiên cứu chế tạo máy chế biến thịt chà bông chủ yếu diễn ra ở các nước này Ở Đài Loan và Trung Quốc đã chế tạo một số các máy sản xuất thịt chà bông sau: 8 Máy xé thịt: Thịt Hình 2.3 Máy xé thịt và sơ đồ nguyên lý... trên người nghiên cứu lựa chọn quy trình 2 2.1.4 Phương thức chế biến thịt chà bông/ ruốc Chà bông hiện nay được sử dụng rất rộng rãi, dùng chung với các món ăn thường ngày như cơm, bánh mì, sôi… Sản phẩm này được chế biến theo nhiều phương thức với quy trình khác nhau như: làm thịt chà bông bằng tay và bằng máy 2.1.4.1 Làm thịt chà bông bằng tay Chế biến bằng tay là một phương pháp chế biến, sơ chế thủ... chi phí cao, đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm Không phù hợp với qui mô sản xuất nhỏ Máy chế biến thịt chà bông có qui mô nhỏ: năng suất trung bình, chi phí khá cao, phải qua nhiều công đoạn dẫn tới phải trang bị nhiều loại máy, không đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm Đề tài định hướng nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm máy chế biến thịt chà bông qui mô nhỏ có kết cấu đơn giản, chi phí đầu tư thấp,... trình làm thịt chà bông như quy trình 2 hình 2.2 trong chương cơ sở lý thuyết, nếu chúng ta chế tạo một máy làm tự động các công đoạn tạo sợi, làm bông và sấy thì không chỉ đạt năng suất và chất lượng thịt chà bông cao mà còn đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm Do đó, đề tài này được tiến hành theo phương thức chế biến thịt chà bông bằng máy tự động tạo sợi, làm bông và sấy 2.1.5 Phân loại thịt chà bông/ ruốc... phút Đem thịt đun lửa nhỏ đến khi cạn nước, lấy ra 14 Hình 3.4 Thịt sau khi sơ chế 3.3 Tiêu chí máy chế biến thực phẩm thịt chà bông Để làm ra một mẻ chà bông bằng máy ta cần đưa ra các tiêu chí cụ thể, các tiêu chí này bao gồm: - Thịt chà bông có màu vàng đều, bông tơi; - Độ độ ẩm của thịt chà bông ≤ 25%; - Công suất khoảng 72kg thành phẩm cho một ca làm việc 8 giờ; - Máy hoạt động tự động; - Máy có... Phương án 1,2 3.5.2 Cấu tạo 2 1 3 9 4 5 8 6 7 Hình 3.13 Sơ đồ nguyên lý của máy làm thịt chà bông 20 Theo sơ đồ cấu tạo trên, máy chế biến thịt chà bông gồm các bộ phận cơ bản sau: 1.Thùng chứa 6.Động cơ 2.Nắp 7.Ly hợp 3.Khung máy 8.Phễu 4.Bản nhiệt 9.Cánh 5.Động cơ 3.5.3 Nguyên lý hoạt động Nguyên lý hoạt động của máy chế biến thực phẩm thịt chà bông như sau: thịt sau khi đã được sơ chế được cho vào thùng... nơi khô ráo Ưu và nhược điểm làm thịt chà bông bằng máy hiện nay: - Dễ sử dụng; - Hiệu suất cao; - Chi phí sản xuất không quá cao; - Thành phẩm còn hạn chế về chất lượng (thịt bị vụn, nhìn không đẹp mắt…); - Giá thành hiện nay còn khá đắt tiền Với hai phương thức chế biến thịt chà bông này đều có những ưu điểm và hạn chế riêng Song phương thức chế biến thịt chà bông bằng máy có nhiều ưu điểm nổi trội... động: thịt sau khi đã được xé sẽ được cho vào máy làm chà bông 2.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước Hiện nay tại Việt Nam, các hộ gia đình chủ yếu làm thịt chà bông thủ công bằng tay, một số người tận dụng máy xay sinh tố để chế biến Còn các cơ sở sản xuất vừa và nhỏ chủ yếu sử dụng các loại máy được nhập khẩu từ Trung Quốc, hoặc tận dụng máy làm giò chả để sản xuất thịt chà bông 10 Thịt Hình 2.5 Máy. .. sang máy sấy Do đó, rất mất thời gian, giảm năng suất lại vừa không đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm Vì vậy, người nghiên cứu đề xuất quy trình làm thịt chà bông bằng máy như sau: 13 Phôi sau khi sơ chế được đưa vào thùng chứa Tại đây quá trình đánh tơi, tạo bông và sấy được thực hiện Sau khi thịt chà bông được hoàn thành sẽ được đưa ra ngoài thông qua phễu thoát Lưu ý: Để quá trình thực hiện trên máy . nghiên cứu Nghiên cứu, chế tạo máy chế biến thịt chà bông quy mô nhỏ phục vụ cho các cơ sở sản xuất thực phẩm. 1.3. Đối tượng nghiên cứu của đề tài - Thịt chà bông. - Máy chế biến thực phẩm. . việc nghiên cứu chế tạo máy chế biến thịt chà bông chủ yếu diễn ra ở các nước này. Ở Đài Loan và Trung Quốc đã chế tạo một số các máy sản xuất thịt chà bông sau: 9 Máy xé thịt: . Phạm vi nghiên cứu của đề tài Vì công nghệ chế biến thịt chà bông đòi hỏi rất nhiều thiết bị, trong luận văn này chỉ trình bày các nghiên cứu về thiết bị chế biến thịt chà bông từ khâu tạo sợi