Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ cắt và thông số hình học của dụng cụ cắt đến chất lượng và hiệu quả quá trình lạng phi lê cá Tra Basa

PHẦN GIỚI THIỆU LUẬN ÁN 1.1 Tính cấp thiết đề tài Trước áp lực chất lượng, số lượng tiến độ yêu cầu từ thị trường tiêu thụ ngày tăng cho chế phẩm từ cá Tra, Basa Việt Nam, tập trung chủ yếu khu vực Đồng sông Cửu Long, tại, ngành thủy sản Việt Nam chưa đáp ứng việc đồng chất lượng sản phẩm suất sản xuất cho sản phẩm Nguyên nhân chủ yếu vấn đề xuất phát từ nguyên công phi lê thủ công nhà máy chế biến khu vực Trước thực trạng này, khí hóa ngun cơng phi lê nhằm thay giải pháp thủ công vấn đề cấp thiết, nhiên, chất lượng sản phẩm suất giải pháp phi lê khí chịu tác động yếu tố dụng cụ cắt chế độ cắt, vậy, việc “nghiên cứu ảnh hưởng chế độ cắt thơng số hình học dụng cụ cắt đến chất lượng suất phi lê cá Tra, Basa Đồng sông Cửu Long” giải pháp phi lê khí vấn đề cốt lõi cần quan tâm Đây mục tiêu nghiên cứu luận án 1.2 Nội dung nghiên cứu Nghiên cứu đặc điểm hình học, học, hóa học sinh học đối tượng phục vụ cho việc phi lê giải pháp khí theo mục tiêu chất lượng suất Xây dựng giải pháp phi lê khí theo tính đặc thù đối tượng nghiên cứu theo mục tiêu chất lượng suất phi lê Xây dựng mối quan hệ chế độ cắt thơng số hình học dụng cụ cắt đến chất lượng suất phi lê giai đoạn cắt ban đầu trình cắt thực cho đối tượng nghiên cứu giải pháp khí 1.3 1.3.1 Đối tượng phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu cá Tra thương phẩm khu vực ĐBSCL, thuộc lồi Pangasius Hypophthalmus, ni bè ven sông Hậu thuộc thành phố Cần Thơ, sử dụng thức ăn công nghiệp không bị dịch bệnh, từ đến 12 tháng tuổi, khối lượng từ 0,8 đến 1,2 kg 1.3.2 Phạm vi nghiên cứu Cá Tra nuôi bè, sử dụng thức ăn công nghiệp không bị dịch bệnh, từ đến 12 tháng tuổi (thời điểm thu hoạch cá địa phương), khối lượng từ 0,8 đến 1,2 kg Chất lượng phi lê đánh giá thông qua tiêu cảm quan Chỉ tiêu cảm quan sản phẩm phi lê đánh giá thông độ nứt thịt miếng phi lê sau cắt nhận dạng cách xác định loại số vết nứt miếng phi lê diện tích khảo sát xác định Dụng cụ cắt dao cắt tròn, có hai cạnh vát đối xứng, góc sắc dao tạo hình phương pháp tiện Bề dày dao mm, vật liệu chế tạo dao thép 440 (DIN 1.4125) Dao cắt có phần lưỡi cắt mài hoàn thiện qua hai bước trước tiến hành thí nghiệm (mài 10 vòng quay với đá mài 600 10 vòng quay với đá mài 900) 1.4 Kết cấu luận án Luận án có cấu trúc gồm chương, 111 trang, 83 tài liệu tham khảo, phụ lục, 40 bảng số liệu, 64 hình Nội dung tóm tắt sau: Chương 1: Giới thiệu Chương giới thiệu cá Tra, Basa chế phẩm từ chúng Thơng qua việc tìm hiểu nhu cầu sản phẩm, thực trạng sản xuất nghiên cứu phi lê cá Tra, Basa nước giới làm sở xây dựng mục tiêu nghiên cứu cho đề tài Các câu hỏi nghiên cứu đặc điểm hình học, học, hóa học sinh học đối tượng, giải pháp phi lê khí mối quan hệ dụng cụ cắt, chế độ cắt với chất lượng suất phi lê đặt làm sáng tỏ mục tiêu nghiên cứu Bên cạnh đó, việc xây dựng giả thuyết nghiên cứu thiết kế thí nghiệm để làm rõ mục tiêu nghiên cứu trình bày ngắn gọn chương Nội dung chương đề cập đến khung lý thuyết, giới hạn phạm vi nghiên cứu đề tài Chương 2: Tổng quan nghiên cứu Nội dung chương trình bày nghiên cứu nước giới việc cắt vật liệu sợi sinh học, mô mềm sinh học, phi lê cá Các tài liệu tổng hợp phân tích rõ vấn đề chưa nghiên cứu so với mục tiêu nhiên cứu đề tài, từ đó, lần xác định tính cấp thiết phù hợp nội dung cần nghiên cứu luận án Chương 3: Phương pháp nghiên cứu Nội dung chương giới thiệu đối tượng nghiên cứu, phân tích thành phần cấu trúc thịt thành phần hóa học sản phẩm phi lê cá Bên cạnh đó, yếu tố nguyên liệu ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm suất phi lê phân tích nội dung chương Việc phân tích giai đoạn biến đổi trình cắt vật liệu sợi sinh học làm sáng tỏ sở q trình phi lê cá, thơng qua đó, thơng số học đặc trưng cho thịt sản phẩm phi lê xác định nội dung chương Để đánh giá chất lượng suất phi lê, sở đánh giá yếu tố tổng hợp, phân tích làm rõ xác định cụ thể, phù hợp với mục tiêu nghiên cứu đề tài Cơ sở đánh giá tiêu chí đánh giá chất lượng suất cho kết nhóm thí nghiệm tìm hiểu đối tượng nghiên cứu nhóm thí nghiệm ảnh hưởng dụng cụ cắt, chế độ cắt đến chất lượng, suất phi lê giai đoạn cắt khác xây dựng chương Chương 4: Kết thảo luận Nội dung chương trình bày kết nhóm thí nghiệm đối tượng nghiên cứu, xây dựng phương án cho giải pháp phi lê khí theo tính đặc thù đối tượng nghiên cứu, kết nhóm thí nghiệm xác định mối quan hệ dụng cụ cắt, chế độ cắt với chất lượng suất phi lê Thông qua thảo luận nhóm thí nghiệm, câu hỏi nghiên cứu làm sáng tỏ Chương 5: Kết luận kiến nghị Nội dung chương tóm tắt lại kết đạt nghiên cứu luận án đồng thời kiến nghị vấn đề cần phát triển từ kết đạt 1.5 1.5.1 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Ý nghĩa khoa học Việc xác định quy luật chuyển hóa sau chết thời điểm phi lê hợp lý theo mục tiêu chất lượng suất phi lê cho đối tượng sở khoa học cho việc chọn thời điểm phi lê hợp lý theo mục tiêu nghiên cứu Giải pháp phi lê khí xây dựng theo tính đặc thù cho đối tượng nghiên cứu tản công tác thiết kế thiết bị phi lê thay cho giải pháp thủ công tại, đáp ứng yêu cầu cấp thiết ngành thủy sản Việt nam Mối quan hệ thơng số hình học dụng cụ cắt, chế độ cắt suất, chất lượng phi lê cá Tra, Basa ĐBSCL xây dựng giai đoạn phi lê khác giải pháp khí tản cho nghiên cứu dụng cụ cắt, điều khiển chế độ cắt theo mục tiêu chất lượng suất Ngoài ra, mối quan hệ sở xác định yếu tố tác động đến mục tiêu chất lượng suất phi lê giai đoạn cắt khác 1.5.2 Ý nghĩa thực tiễn Quy luật chuyển hóa sau chết cá Tra xác định giúp đơn vị chế biến lập kế hoạch sản xuất cụ thể, phù hợp với lực công đoạn chế biến Thời điểm phi lê hợp lý cho cá Tra xác định giúp đơn vị chế biến tiết kiệm chi phí khâu tồn kho trữ lạnh nguyên liệu trước chế biến, giúp nâng cao chất lượng, suất hiệu trình sản xuất sản phẩm Giải pháp phi lê khí xây dựng tản cho việc chế tạo thiết bị phi lê phù hợp với tính đặc thù cá Tra, Basa ĐBSCL nhằm thay giải pháp phi lê thủ công hữu Bộ thơng số hình học đầy đủ dụng cụ phi lê xác định sở cho việc lập quy trình cơng nghệ chế tạo chúng theo điều kiện sản xuất nước, góp phần giải tốn cấp thiết nhu cầu dụng cụ cắt cho giải pháp phi lê khí triển khai quy mô công nghiệp Mối quan hệ chế độ cắt, đường kính dụng cụ cắt với chất lượng sản phẩm trình cắt thực xây dựng sở thiết kế chế tạo hệ thống tự động điều khiển chế độ cắt theo độ mòn dụng cụ cắt, đáp ứng mục tiêu chất chất lượng sản phẩm phi lê PHẦN 2: NỘI DUNG CHÍNH CỦA LUẬN ÁN Chương 1: GIỚI THIỆU 1.1 Giới thiệu tổng quan Từ đầu năm 2000, nghề nuôi trồng thủy sản Đồng sơng Cửu Long (ĐBSCL) hình thành, đó, tơm sú cá da trơn đối tượng ni phát triển mạnh Cá da trơn khu vực chủ yếu cá Tra Basa, tiếng với chế phẩm từ chúng phi lê cá, cá cắt miếng, cá cắt khoanh, cá xiêng que, cá cuộn, cá đông block ép công nghiệp từ lâu thị trường nước giới ưa chuộng, đặc biệt sản phẩm phi lê cá Tra, Basa Hình 1.1: Các chế phẩm từ cá Tra, Basa ĐBSCL 1.1.1 Thực trạng sản xuất sản phẩm phi lê cá 1.1.1.1 Tình hình sản xuất giới Từ đầu năm 1960, nước có ngành cơng nghiệp chế biến thủy sản phát triển hàng đầu giới ý đến việc đồng bộ, đảm bảo chất lượng sản phẩm nâng cao suất thông qua việc khí hóa tự động hóa quy trình chế biến Tuy nhiên, chưa có thiết bị phù hợp với cá Tra, Basa ĐBSCL Hình 1.2: Quy trình chế biến tự động phi lê cá da trơn BAADER [5] 1.1.1.2 Tình hình sản xuất nước Phi lê thủ công giải pháp chủ yếu cho việc chế biến sản phẩm phi lê cá Tra, Basa ĐBSCL Giải pháp không đảm bảo việc đồng chất lượng nâng cao suất nhằm đáp ứng nhu cầu ngày tăng từ thị trường ngồi nước Hình 1.3: Giải pháp phi lê thủ công nhà máy ĐBSCL Việc sử dụng thiết bị phi lê tự động nhập áp dụng thí điểm số nhà máy lớn khu vực (nhà máy thủy sản Hùng Vương – Tiền Giang, Nam Việt - An Giang ), nhiên, thiết bị không phù hợp với tính đặc thù cá Tra, Ba sa nên giải pháp khơng mang tính khả thi Thiết bị phi lê tự động đại học Bách Khoa, ĐHQG TP HCM nghiên cứu chế tạo đưa vào khảo nghiệm nhà máy Đại Tây Dương, Ấn Độ Dương - Cần Thơ ) [16] Thiết bị bước đầu gặt hái nhiều kết khả quan cho việc phi lê cá Tra, Basa phù hợp với tính đặc thù đối tượng, nhiên, nghiên cứu chưa đề cập đến ảnh hưởng chế độ cắt hình học dụng cụ cắt đến chất lượng suất phi lê thiết bị 1.1.2 Thực trạng nghiên cứu phi lê cá 1.1.2.1 Tình hình nghiên cứu giới Có nhiều nghiên cứu giới ảnh hưởng dụng cụ cắt, lực cắt chế độ cắt đến việc cắt vật liệu sợi sinh học vật liệu mềm, tổng hợp phân tích rõ nội dung chương 2, nhiên, chưa có tài liệu nghiên cứu ảnh hưởng thơng số hình học dụng cụ cắt chế độ cắt đến chất lượng suất phi lê cá Tra, Basa ĐBSCL 1.1.2.2 Tình hình nghiên cứu nước Do phi lê thủ công phương pháp sử dụng rộng rãi khu vực nên chưa có nghiên cứu đề cập đến ảnh hưởng dụng cụ cắt chế độ cắt đến chất lượng suất phi lê thiết bị phục vụ cho ngun cơng phi lê quy trình chế biến sản phẩm phi lê cá Tóm lại, qua tham khảo kết nghiên cứu công bố nước giới việc phi lê cá, chưa có tài liệu nghiên cứu ảnh hưởng thơng số hình học dụng cụ cắt chế độ cắt đến chất lượng suất phi lê cá Tra, Basa ĐBSCL Vì vậy, việc “nghiên cứu ảnh hưởng chế độ cắt thơng số hình học dụng cụ cắt đến chất lượng suất phi lê cá Tra, Basa Đồng sông Cửu Long” vấn đề cấp thiết cần quan tâm làm sáng tỏ 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu luận án tập trung vào việc nghiên cứu đặc điểm hình học, học, hóa học sinh học đối tượng, phục vụ cho việc xây dựng giải pháp phi lê khí theo tính đặc thù theo mục tiêu chất lượng, suất phi lê, từ đó, xây dựng mối quan hệ chế độ cắt, thơng số hình học dụng cụ cắt đến chất lượng, suất phi lê giai đoạn cắt ban đầu trình cắt thực cho đối tượng nghiên cứu giải pháp khí 1.3 Ý nghĩa nghiên cứu Kết nghiên cứu đề tài mang ý nghĩa khoa học thực tiễn cho nghiên cứu ứng dụng thực tế liên quan đến nguyên công phi lê cá Tra ĐBSCL giải pháp khí trình bày rõ phần tóm tắt nội dung luận án 1.4 Các câu hỏi nghiên cứu Để làm sáng tỏ mục tiêu nghiên cứu, câu hỏi nghiên cứu đặt ra, tập trung vào đối tượng nghiên cứu, giải pháp phi lê khí cho đối tượng nghiên cứu, ảnh hưởng thơng số hình học dụng cụ cắt chế độ cắt đến chất lượng suất phi lê nêu rõ luận án 1.5 Các giả thuyết Chất lượng sản phẩm suất ngun cơng phi lê giải pháp khí cho đối tượng nghiên cứu phụ thuộc vào thông số hình học dụng cụ cắt chế độ cắt yếu tố nguyên liệu phương án phi lê xác định trước 1.6 1.6.1 Thiết kế thí nghiệm Nhóm thí nghiệm đối tượng nghiên cứu Bao gồm thí nghiệm khảo sát cấu trúc xương, khảo sát mối quan hệ khối lượng thông số hình học bản, khảo sát biên dạng vùng lưng vị trí vết cắt đầu, khảo sát lực phá hủy biến dạng đàn hồi thịt, xác định giai đoạn chuyển hóa sau chết, xác định thời điểm phi lê hợp lý theo mục tiêu chất lượng suất 1.6.2 Xây dựng mô hình phi lê khí Mơ hình phi lê khí hình thành từ phương án định vị, kẹp cắt Các phương án xây dựng từ liệu thí nghiệm khảo sát đối tượng nghiên cứu theo mục tiêu chất lượng, suất phi lê xác định 1.6.3 Nhóm thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng dụng cụ cắt, chế độ cắt đến chất lượng sản phẩm, suất phi lê Bao gồm thí nghiệm xác định miền giá trị góc sắc, miền giá trị chế độ cắt, miền giá trị đường kính dao cắt, mối quan hệ góc sắc, chế độ cắt với chất lượng, suất phi lê giai đoạn cắt ban đầu, mối quan hệ đường kính dao cắt chế độ cắt với chất lượng sản phẩm trình cắt thực 1.7 Khung lý thuyết Với mục đích nghiên cứu xác định, nghiên cứu thực nghiệm tiến hành nhằm xác định đặc điểm hình học thông số học đặc trưng thịt đối tượng nghiên cứu, làm tản cho việc xây dựng giải pháp phi lê khí theo mục tiêu chất lượng sản phẩm suất phi lê Với mơ hình thiết bị phi lê khí chế tạo, thực nghiệm cắt đối tượng nghiên cứu mơ hình tiến hành nhằm khảo sát định lượng ảnh hưởng chế độ cắt, dụng cụ cắt đến suất phi lê chất lượng sản phẩm Dữ liệu từ thí nghiệm sở cho việc xác định mối quan hệ phương pháp quy hoạch thực nghiệm 1.8 1.8.1 Các giả định, giới hạn phạm vi nghiên cứu Các giả định Các giả định với đối tượng chọn làm mẫu, với dụng cụ cắt thí nghiệm với thiết bị phi lê thí nghiệm nêu rõ nội dung luận án 1.8.2 Các giới hạn đề tài Các giới hạn đối tượng khảo sát, tiêu chí đánh giá xác định chất lượng phi lê, dụng cụ cắt cho nguyên công phi lê, vật liệu chế tạo dụng cụ cắt… nêu cụ thể luận án 1.8.3 Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu đối tượng, tiêu đánh giá xác định chất lượng sản phẩm phi lê, dụng cụ cắt nguyên công phi lê… nêu cụ thể luận án 1.9 Các thuật ngữ Các thuật ngữ sử dụng trình bày rõ phần luận án 1.10 Tổng kết Với nhu cầu sản lượng ngày tăng, yêu cầu chất lượng ngày cao với sản phẩm phi lê từ cá Tra, Basa ĐBSCL, khí hóa ngun cơng phi lê giải pháp tất yếu Vì thế, việc “nghiên cứu ảnh hưởng chế độ cắt thơng số hình học dụng cụ cắt đến chất lượng suất phi lê cá Tra, Basa khu vực ĐBSCL” giải pháp khí vấn đề cấp thiết cần quan tâm làm sáng tỏ Thông qua việc khảo sát tình hình sản xuất, nghiên cứu nước giới, vấn đề cần nghiên cứu đặt thông qua câu hỏi nghiên cứu việc xây dựng giả thuyết, khung lý thuyết, thiết kế thí nghiệm tiến hành thực nghiệm nhằm làm rõ mục tiêu nghiên cứu xác định Chương làm rõ tài liệu nước giới liên quan đến mục tiêu nghiên cứu cho vấn đề CHƯƠNG 2.1 TỔNG QUAN VỀ CÁC NGHIÊN CỨU Giới thiệu Việc khí hóa ngun cơng phi lê quy trình chế biến cá Tra, Basa ĐBSCL vấn đề cấp thiết mà trọng tâm việc nghiên cứu ảnh hưởng chế độ cắt thơng số hình học dụng cụ cắt đến chất lượng suất phi lê cho đối tượng nghiên cứu Vật liệu sinh học tản sống [62] Các nghiên cứu hệ thống, cấu trúc vật liệu sinh học tiến hành vào năm đầu kỷ 20, điển hình nghiên cứu D’Arcy W Thompson, năm 1917 [48] Currey, năm 1970 [49] Vincent JFV, năm 1991 [50] Như kết luận Kết hợp với điều kiện , ta có miền giới hạn góc sắc 4.4.4 Thí nghiệm xác định miền giá trị đường kính dao cắt Đường kính tới hạn dao cắt Như miền giới hạn đường kính dao cắt 4.4.5 Thí nghiệm xác định mối quan hệ góc sắc chế độ cắt với chất lượng suất phi lê giai đoạn cắt ban đầu 4.4.5.1 Kết thực nghiệm Bảng 4-2: Miền giới hạn yếu tố khảo sát giai đoạn cắt ban đầu Ký Mức Yếu tố khảo sát Tên Mức trung hiệu biến Mức bình Góc sắc Số vòng quay dụng cụ cắt Lượng tiến phơi α 10 25 40 n 172 921 1670 S 50 145 240 Bảng 4-3: Điểm độ nứt thịt thời gian phi lê giai đoạn cắt ban đầu 10 172 50 17,66 40 172 50 18,2 10 1670 50 17,28 40 1670 50 17,85 10 172 240 3,68 40 172 240 3,81 10 1670 240 3,6 40 1670 240 3,72 25 921 145 9,85 25 921 145 10,5 4.4.5.2 25 921 145 9,54 25 921 145 10,1 25 921 145 10,3 Phân tích hồi quy Chọn phương pháp bình phương cực tiểu để xây dựng phương trình hồi quy Việc phân tích mơ hình hồi quy thực cơng cụ: phân tích tính phù hợp mơ hình, phân tích phương sai phân tích sai lệch mơ hình 4.4.5.2.1 Phân tích tính phù hợp mơ hình hồi quy 2 Bảng 4-4: Hệ số R Q cho hàm 2 R R Adj Q SDY 0,998571 0,9971420,9806170,119882 0,996736 0,9934720,9727370,884091 Kết cho thấy mơ hình hồi quy RSD 0,00640907 0,0714304 N 13 13 có mức độ phù hợp cao Như mô tả hàm: (4-1) (4-2) 4.4.5.2.2 Phân tích phương sai Giá trị xác suất p (probability value - p value) mơ hình hồi quy 0.00 < 0.05 (mức ý nghĩa 95%) thỏa mãn u cầu kiểm tra nên mơ hình có ý nghĩa Giá trị xác suất p (probability value - p value) mơ hình hồi quy 0.000