THIẾT KẾ MÁY CHIÊN TÔM TỰ ĐỘNG

Tempura là món chiên nổi tiếng ở Nhật Bản, có thể nói đây là món ăn điển hình của xứ sở mặt trời mọc. Tuy nó ra đời sau Sushi nhưng Tempura lại mang đến hương thơm, vị mới lạ nên nó được người Nhật đặc biệt yêu thích. Người ta tin rằng người Nhật học được nghệ thuật rán bằng dầu của Trung Quốc vào thế kỷ thứ 7 hoặc thứ 8. Vào thời ấy, dầu ăn rất đắt, vì vậy hầu như chỉ có các chùa chiền mới có thức ăn rán dầu. Chỉ đến thế kỷ 16 và 17, sau khi văn hóa Âu châu du nhập vào Nhật thì dầu thực vật, một món rất thiết yếu để rán mới được sản xuất nhiều ở Nhật. Chẳng bao lâu sau, Tempura lan truyền khắp cả nước, đem lại một món ăn ưa thích vừa có nguồn gốc Trung Hoa, vừa có nguồn gốc Âu châu và đặc bTempura là món chiên nổi tiếng ở Nhật Bản, có thể nói đây là món ăn điển hình của xứ sở mặt trời mọc. Tuy nó ra đời sau Sushi nhưng Tempura lại mang đến hương thơm, vị mới lạ nên nó được người Nhật đặc biệt yêu thích. Người ta tin rằng người Nhật học được nghệ thuật rán bằng dầu của Trung Quốc vào thế kỷ thứ 7 hoặc thứ 8. Vào thời ấy, dầu ăn rất đắt, vì vậy hầu như chỉ có các chùa chiền mới có thức ăn rán dầu. Chỉ đến thế kỷ 16 và 17, sau khi văn hóa Âu châu du nhập vào Nhật thì dầu thực vật, một món rất thiết yếu để rán mới được sản xuất nhiều ở Nhật. Chẳng bao lâu sau, Tempura lan truyền khắp cả nước, đem lại một món ăn ưa thích vừa có nguồn gốc Trung Hoa, vừa có nguồn gốc Âu châu và đặc bTempura là món chiên nổi tiếng ở Nhật Bản, có thể nói đây là món ăn điển hình của xứ sở mặt trời mọc. Tuy nó ra đời sau Sushi nhưng Tempura lại mang đến hương thơm, vị mới lạ nên nó được người Nhật đặc biệt yêu thích. Người ta tin rằng người Nhật học được nghệ thuật rán bằng dầu của Trung Quốc vào thế kỷ thứ 7 hoặc thứ 8. Vào thời ấy, dầu ăn rất đắt, vì vậy hầu như chỉ có các chùa chiền mới có thức ăn rán dầu. Chỉ đến thế kỷ 16 và 17, sau khi văn hóa Âu châu du nhập vào Nhật thì dầu thực vật, một món rất thiết yếu để rán mới được sản xuất nhiều ở Nhật. Chẳng bao lâu sau, Tempura lan truyền khắp cả nước, đem lại một món ăn ưa thích vừa có nguồn gốc Trung Hoa, vừa có nguồn gốc Âu châu và đặc b

ii

ĐỀ CƯƠNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ MÁY CHIÊN TÔM TỰ ĐỘNG

Giảng viên hướng dẫn: PGS TS Võ Tường Quân

Sinh viên thực hiện: Trần Minh Tuấn

Mã số sinh viên: 1513872

TP HCM, THÁNG 12, 2018

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN CƠ ĐIỆN TỬ

-oOo -

Mục lục

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1

I Tổng quan 1

A Giới thiệu món ăn Tempura 1

B Phương thức làm Tempura 1

II Tình hình sản xuất máy chiên tôm tempura 2

A Tình hình sản xuất máy chiên ở nước ngoài 2

1) Máy chiên tôm Tempura của Nhật 2

2) Máy chiên tôm sử dụng tay máy Nachi Robot của Mỹ 3

3) Máy chiên tôm của Trung Quốc 4

B Tình hình sản xuất máy chiên ở trong nước 5

III Quy trình sản xuất tôm tempura trong nước 6

IV Đặt vấn đề 8

V Nhiệm vụ và phạm vi luận văn 8

A Nhiệm vụ của luận văn 8

B Phạm vi luận văn 9

Danh sách hình ảnh Hình 1: Món ăn Tempura Nhật Bản 1

Hình 2: Cách làm tôm tempura 2

Hình 3: Máy chiên loại 1 2

Hình 4: Máy chiên tôm loại 2 3

Hình 5: Nachi Robot Frying Tempura Shrimp 4

Hình 6: Máy chiên tôm của Trung Quốc 4

Hình 7: Mười thị trường nhập khẩu tôm chân trắng hàng đầu trong 7 tháng đầu năm 2017 (Số liệu: Tổng Cục Hải quan) 5

Hình 8: Top 10 công ty xuất khẩu thủy sản 2016 (Nguồn: VASEP) 5

Hình 9: Máy chiên tôm ở Việt Nam 6

Hình 10: Quy trình chế biến sản xuất tôm Tempura 6

Hình 11: Quy trình chiên tôm tempura ở nhà máy công ty cổ phần Seavina 7

Hình 12: Kiểm tra đảm bảo cân bằng khối lượng bột chiên và tôm 7

Danh sách bảng

1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

I Tổng quan

A Giới thiệu món ăn Tempura

Tempura là món chiên nổi tiếng ở Nhật Bản, có thể nói đây là món ăn điển hình của xứ

sở mặt trời mọc Tuy nó ra đời sau Sushi nhưng Tempura lại mang đến hương thơm, vị mới

lạ nên nó được người Nhật đặc biệt yêu thích

Người ta tin rằng người Nhật học được nghệ thuật rán bằng dầu của Trung Quốc vào thế

kỷ thứ 7 hoặc thứ 8 Vào thời ấy, dầu ăn rất đắt, vì vậy hầu như chỉ có các chùa chiền mới

có thức ăn rán dầu Chỉ đến thế kỷ 16 và 17, sau khi văn hóa Âu châu du nhập vào Nhật thì dầu thực vật, một món rất thiết yếu để rán mới được sản xuất nhiều ở Nhật Chẳng bao lâu sau, Tempura lan truyền khắp cả nước, đem lại một món ăn ưa thích vừa có nguồn gốc Trung Hoa, vừa có nguồn gốc Âu châu và đặc biệt là sự sáng tạo trong nghệ thuật ẩm thực Nhật

Bản

Hình 1: Món ăn Tempura Nhật Bản

Nguyên liệu để chế biến những chiếc bánh chiên Tempura Nhật Bản rất đa dạng bao gồm

cả động và thực vật như thủy hải sản tươi sống: tôm, mực, sò điệp, cua, các loại cá và rau xanh: cà tím, ớt chuông, khoai tây, hạt tiêu xanh, măng, khoai lang, nấm shiitake… Từ cuối thế kỉ thứ 19, Tempura đã trở thành món ăn phổ biến tại Tokyo và được bán tại các quầy hàng ở ven đường Tại Nhật Bản, các nhà hàng chuyên chế biến Tempura được gọi là Tempura-ya Tempura đã trở thành một món ăn không thể thiếu đối với Nhật Bản và trở

thành món ăn được yêu thích của nhiều quốc gia trên thế giới

B Phương thức làm Tempura

Để làm ra những chiếc Tempura thơm ngon thì mọi nguyên liệu đều phải tươi ngon nhất Bột dùng để chế biến Tempura là hỗn hợp koromo gồm trứng gà, bột mì, nước đá và một số gia vị khác Bột Tempura chỉ cần pha trộn trong một vài giây và với lượng bột nhỏ đủ dùng cho một mẻ rán Bột sẽ luôn được giữ lạnh bằng cách đặt bát bột trong một bát nước đá Cũng có một số loại Tempura còn được phủ ra bên ngoài một lớp hạt vừng hoặc vụn bánh mì… trước khi đem chiên, tạo nên hương vị đặc biệt cho Tempura

2

Dầu sử dụng để chiên Tempura thông thường là dầu thực vật hoặc dầu Canola Tuy nhiên, Tempura truyền thống thường sử dụng dầu vừng hoặc một số loại dầu chiết xuất từ các loại hạt Nhiệt độ dầu thường được giữ ở 160-180 độ C, tùy thuộc vào thành phần nguyên liệu Sản phẩm sẽ là Tempura thật bắt mắt vàng nâu, nóng, và ngon Nhờ vậy Tempura sau khi chiên sẽ có được sắc vàng tươi sáng và lớp bột chiên giòn tan Cũng bởi sự đa dạng về nguyên liệu nên Tempura mang rất nhiều hương vị độc đáo khác nhau, có thể kết hợp thưởng thức với nhiều món ăn khác nhau như Soba, mỳ Udon, cơm…

Hình 2: Cách làm tôm tempura

Nước chấm cũng là yếu tố quan trọng góp phần tạo nên hương vị cho món Tempura Thông thường khi thưởng thức Tempura người Nhật pha nước tương pha thật loãng, có vị thanh mát giúp “đánh tan” cảm giác béo ngấy của món ăn Bạn có thể cho một ít củ cải trắng

và gừng băm nhỏ vào chén nước chấm khuấy đều Cho miếng tempura ngập vào nước chấm, thưởng thức ngay để miếng ăn có độ giòn nhẹ thanh tao vốn có Tempura phải được chiên

và dùng ngay vì chỉ sau vài chục phút, vị ngon của nó sẽ giảm đi đáng kể

II Tình hình sản xuất máy chiên tôm tempura

A Tình hình sản xuất máy chiên ở nước ngoài

1) Máy chiên tôm Tempura của Nhật

“PF MAX COMPANY” một trong những công hàng đầu về sản xuất máy chiên tôm

Tempura của Nhật Bản với trụ sở tại:” Tubo-cho, Fukuyama-shi, Hiroshima-ken,

721-0903 JAPAN” Đã cho ra đời hai dòng máy chiên tôm Tempura:

- Loại 1: Máy cấp tôm bằng tay khuôn ngang: Máy chiên loại một được cấp tôm bằng

cách công nhân bỏ tôm vào khuôn chiên bằng tay, sau quá trình chuyển động, tôm

sẽ được dẫn động qua vị trí phun bột rồi được công nhân dùng tay khèo lấy tôm ra khỏi khuôn và chuyển động qua hệ thống chiên tôm lần hai cho đến khi tôm chín, rồi dẫn động qua hệ thống sấy khô dầu trong tôm

Hình 3: Máy chiên loại 1

3

• Ưu điểm:

o Nguyên lý hoạt động đơn giản

o Năng suất cao, kết cấu máy không cầu kỳ, dễ bảo trì và sữa chửa

• Nhược điểm:

o Còn phụ thuộc quá nhiều vào công nhân

o Tính đa năng kém, công nhân phải thực hiện nhiều công đoạn

- Loại 2: Máy chiên cấm tôm bằng tay máy, khuôn dọc: Máy chiên loại 2 hoạt động

bằng tay kẹp tôm dẫn động bằng xy lanh, công nhân chỉ có nhiệm vụ bỏ tôm sau khi lột võ và cắt sống lưng vào vị trí đợi, tay máy sẽ tự động gắp tôm và nhúng tôm vào bột, tự động bỏ vào khung chiên Tại vị trí bỏ tôm vào, hệ thống sẽ tự động phun bột rồi kích hoạt băng tải để kéo tôm đi chiên

Hình 4: Máy chiên tôm loại 2

• Ưu điểm:

o Hạn chế tối đa công tác của công nhân

o Tự động kẹp tôm, nhúng bột và bỏ tôm vào băng tải chiên

• Nhược điểm:

o Kết cấu máy phức tạp

o Tính đa năng kém, không thể thay đổi khuôn chiên, công nhân phải tự phải lấy tôm ra

o Hệ thống phức tạp khó khăn trong việc bảo trì

2) Máy chiên tôm sử dụng tay máy Nachi Robot của Mỹ

Sử dụng tay máy kẹp của hảng “Nachi Robot” để kẹp tôm tự động rồi nhúng bột chiên Tempura, sau đó nhúng bột chiên lần hai rồi đưa tôm vào hệ thống máy chiên tôm Hệ thống phun bột sẽ được kích hoạt, bằng cách di chuyển đầu phun để phun bột lên trên bề mặt tôm, sau đó hệ thống tay gá được kích hoạt mở cho khuôn chiên chuyển động về sau

và chiên chín tôm

4

Hình 5: Nachi Robot Frying Tempura Shrimp

- Ưu điểm:

• Hạn chế tối đa công nhân trong quá trình hoạt động của máy

• Tự động kẹp tôm, nhúng bột và bỏ vào khuôn chiên

- Nhược điểm:

• Hệ thống má phức tạp, cầu kỳ khó bảo trì cũng như sửa chữa

• Tính đa năng kém, không thể làm nhiều chức năng khác nhau

3) Máy chiên tôm của Trung Quốc

Hệ thống máy chiên của Trung Quốc được chế tạo đơn giản, đa phần phụ thuộc vào công nhân Công nhân tự động nhúng bột rồi cho tôm vào khuôn chiên, hệ thống máy chiên có hình tròn xoay sẽ dẫn động tôm xoay vòng tròn, công nhân tiếp theo sẽ rưới bột lên trên bề mặt tôm, công nhân vị trí khác sẽ lấy tôm ra và đợi tôm chín rồi lấy tôm

Hình 6: Máy chiên tôm của Trung Quốc

- Ưu điểm:

• Kết cấu đơn giản, rẻ tiền, dễ chế tạo bảo trì và sữa chửa

- Nhược điểm:

• Phụ thuộc toàn bộ vào công nhân

NHẬN XÉT CHUNG: Hệ thống máy chiên tôm của nước ngoài khá đa dạng và phong

phú, tuy nhiên đều có chung một đặc điểm sử dụng hệ thống băng tải để nâng cao năng suất

5

Ngoài ra còn nhiều hệ thống chiên tôm tự động khác tuy nhiên loại có chức năng chiên tôm Tempura nhúng bột chừa phần đuôi tôm thì điển hình là các loại máy chiên tôm bên trên

B Tình hình sản xuất máy chiên ở trong nước

Theo số liệu thống kê từ Tổng Cục Hải quan, trong 7 tháng đầu năm 2017, kim ngạch xuất khẩu tôm sang thị trường Nhật Bản, Trung Quốc, Hàn Quốc đạt lần lượt 383,8 triệu USD, 295,7 triệu USD và 187,8 triệu USD, chiếm 19,92%, 15,35% và 9,75% tổng kim ngạch xuất khẩu tôm của Việt Nam Như vậy, trong 7 tháng đầu năm 2017, kim ngạch xuất khẩu tôm sang Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc tăng khá mạnh, tăng lần lượt 40%, 35% và 27,4% so với cùng kỳ năm ngoái

Hình 7: Mười thị trường nhập khẩu tôm chân trắng hàng đầu trong 7 tháng đầu năm 2017

(Số liệu: Tổng Cục Hải quan)

Mặc dù kim ngạch xuất khẩu tôm tăng mạnh nhưng giá trị thu được không nhiều do hiện nay nước ta chỉ xuất khẩu tôm nguyên liệu là chủ yếu, tỷ lệ xuất khẩu tôm đã qua chế biến vẫn còn thấp do trình độ về khoa học kỹ thuật trong các dây chuyền chế biến tôm vẫn còn hạn chế không đảm bảo được năng suất hoạt động so với các thị trường công ty trên thế giới cũng như công tác đảm bảo chất lượng và vệ sinh an toàn thực phẩm không cao dẫn đến khó khăn trong sự cạnh tranh thị trường tôm trên thế giới, vì vậy chỉ tồn tại một số ít các công ty lớn ở Việt Nam xuất khẩu tôm sau khi đã chế biến ra thị trường trong nước và thế giới

Hình 8: Top 10 công ty xuất khẩu thủy sản 2016 (Nguồn: VASEP)

6

Ở Việt Nam hiện tại có rất nhiều công ty sản xuất máy, trong đó bao gồm các loại máy công nghiệp và dân dụng, trong đó có cả máy chiên tôm Tuy nhiên máy chiên tôm hiện nay của Việt Nam chỉ đơn thuần là hệ thống băng tải chiên tôm với chức năng chiên chín tôm, ngoài ra không hỗ trợ thêm bất kỳ công đoạn nào của công nhân, điển hình trong đó là các công ty như: Công Ty băng tải Thành công địa chỉ tại 63N, đường HT 05, phường Hiệp Thành, quận 12, TP.HCM; Công ty TNHH MTV SX-TM Tấn Triều Địa chỉ: 259 đường Thanh Phú-Tân Bửu, Ấp 3, xã Tân Bửu, huyện Bến Lức, tỉnh Long An, … Ngoài ra còn nhiều công ty khác

Hình 9: Máy chiên tôm ở Việt Nam

Đa phần các công ty sản xuất tôm Tempura để xuất khẩu đều phải sản xuất bằng quy trình thủ công, phụ thuộc toàn bộ vào công nhân

III Quy trình sản xuất tôm tempura trong nước

Hình 10: Quy trình chế biến sản xuất tôm Tempura

Trong đó các công đoạn đều được làm thủ công với thiết bị máy móc đơn sơ, chủ yếu phụ thuộc vào trình độ công nhân dẫn đến sản lượng, năng suất cũng như chất lượng sản phẩm không ổn định Đồng thời đòi hỏi lượng công nhân đông đúc trong từng công đoạn và diện tích nhà xưởng lớn để đảm bảo diện tích sản xuất năng suất lớn Đặc biệt trong công đoạn chiên tôm

Đưa vào bảo quản lạnh và đóng

gói

Rưới bột hai bề mặt trong quá tSrình chiên và chiên xong

Đưa vào máng chiên

Kiểm tra chất lượng sản phẩm và

cát gọt chỉnh sửa

Tẩm bột trước khi chiên

Xử lý tôm trước khi chiên (Lột vỏ,

cắt đầu, lấy chỉ lưng …)

Vệ sinh sạch sẽ và phân loại tôm

Đưa vào khu vực bảo quản lạnh

7

đòi hỏi tốn kém nhiều thời gian trong quá trình chiên tôm và đợi tôm chín, dẫn đến giảm thiểu năng suất và số lượng công nhân

Hình 11: Quy trình chiên tôm tempura ở nhà máy công ty cổ phần Seavina

Đồng thời khối lượng tôm sau khi chiên cần phải đáp ứng được yêu cầu cân bằng về khối lượng giữa tôm và bột đã được đặt ra theo nhu cầu của thị trường tiêu thụ, tôm cần tạo độ bông trên thân để bắt mắt người tiêu dùng đòi hỏi tay nghề của người công nhân

Hình 12: Kiểm tra đảm bảo cân bằng khối lượng bột chiên và tôm

8

IV Đặt vấn đề

Để đáp ứng nhu cầu phát triển của thị trường và nhu cầu phát triển công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước, các công ty đông lạnh ở Việt Nam đã đặt ra vấn đề yêu cầu cấp bách đó là thiết

kế, chế tạo máy chiên tôm Tempura để nâng cao năng suất và lợi nhận cho công ty, đồng thời cải tiến và phát triển dựa trên thị trường máy chiên tôm của Việt Nam cũng như thế giới để có thể đẩy mạnh ngành chế biến thủy sản của Việt Nam lên một tầm cao mới với những yêu cầu của máy như sau:

- Hệ thống chiên tự động với nhiệt độ dầu chiên là 170-1750C

- Hệ thống chiên tôm với 10 loại kích cở khác nhau theo đơn đặt của khách hàng

- Hệ thống có thể tự động phun 1 bề mặt, 2 bề mặt và 3 bề mặt tôm theo đơn đặt hàng

- Khối lượng tôm sau khi chiên theo từng kích cở cần đáp ứng yêu cầu nằm trong khoảng

khối lượng cho phép

- Yêu cầu khi phun bột cần phải đều và tạo bông trên bề mặt tôm

Sau quá trình kiểm tra khảo sát thật tế tại công ty, đã hình thành thêm nhiều vấn đề và yêu cầu để chế tạo máy như sau:

- Thời gian giữa 2 lần cho tôm vào là 3s để phù hợp với tốc độ của công nhân cũng như

đáp ứng nhu cầu năng suất cao nhất

- Khuôn chiên và thời gian chiên phải phù hợp với 10 kích cở tôm khác nhau như bảng qui

định thông số thời gian chiên tôm bên trên

- Bột cần phun thẳng đứng từ trên xuống mặt tôm mới có khả năng tạo bông cao so với

việc rưới từ đầu xuống đuôi

- Thời gian rưới bột giữa các lần cần phải gần nhau để đảm bảo chất lượng bề mặt

- Lượng bột phun xuống cần được xác định chính xác để đảm bảo chất lượng về khối lượng

giữa tôm và bột

- Bề mặt dầu trong hệ thống cần phải ổn định và bằng phẳng không nghiêng

- Khi chiên tôm cần nằm hoàn toàn ở dưới bề mặt dầu để đảm bảo các bề mặt chín đều

- Quá trình chiên sẽ tạo ra rất nhiều mẫu bột phụn làm ảnh hưởng đến dầu chiên cần đòi

hỏi tự động hóa trong quá trình thu hồi bột vụn

- Tôm sau khi chiên cần được sấy khô dầu và đưa vào kho bảo quản lạnh

Từ những yêu cầu cơ bản tất yếu bên trên hình thành lên vấn đề tất yếu cần thiết chế tạo máy chiên tôm Tempura tự động để có thể giảm tối đa quá trình thủ công nghiệp, thay bằng các quá trình tự động hóa, nâng cao năng suất của công ty Trên thị trường hiện tại các hệ thống máy chiên tôm tự động của thế giới tuy nhiều nhưng vẫn chưa đáp ứng được toàn bộ yêu cầu được đặt ra ở bên trên Vì vậy luận văn này sẽ giúp một phần nào giải quyết các vấn đề còn đang ứ đọng của thị trường máy chiên tôm thế giới

V Nhiệm vụ và phạm vi luận văn

A Nhiệm vụ của luận văn

- Tìm hiểu tổng quan về các dạng máy chiên tôm hiện nay trong và ngoài nước

- Nghiên cứu đề xuất phương án thiết kế và cải tiến máy chiên tôm Tempura sao cho

phù hợp với nhu cầu thị trường trong nước

- Nghiên cứu đề xuất phương án cấp tôm, phun bột, tạo áp suất phun, đối lưu dầu chiên,

tính toán trọng lượng tôm sau khi chiên, …

9

- Thiết kế hệ thống cơ khí, tính toán hệ thống băng tải của máy chiên tôm

- Tìm hiểu, nghiên cứu các hệ thống thiết bị tự động đã có sẵng trên thị trường để tích

hợp với hệ thống máy chiên

- Thiết kế hệ thống điều khiển tự động và thực nghiệm kiểm chứng

B Phạm vi luận văn

- Máy chiên tôm Tempura có thể chiên các loại tôm từ kích cở nhỏ đến lớn, từ 12cm →

22cm

- Máy có thể thay đổi loại khuôn chiên để tạo nhiều mẫu mã, hình dạng tôm để năng cao

tính đa năng của máy

- Hệ thống phun bột tự động phụ thuộc vào kích cở tôm và được kích hoạt cho phù hợp

không làm cho bột phun vào phần đuôi tôm

- Có thể thực hiện ba chế độ: rưới bột trên hai bề mặt tôm, rưới bột trên một bề mặt tôm

và không rưới bột

- Có chức năng tự động lấy tôm ra khỏi khuôn chiên mà không cần công nhân

- Có chế độ tự động lọc dầu chiên không tạo ra lượng lớn cặn do bột vụn gây ra

- Tốc độ phù hợp với công nhân

- Hệ thống băng tải chiên lần hai bao gồm mười cấp tốc độ đảm bảo thời gian để làm

chín tôm theo mười loại kích cỡ tôm khác nhau

- Hệ thống dàn máy đòi hỏi công nhân làm việc liên tục để đảm bảo không có khoản

trống trên băng tải