Thiết kế máy dán màng hộp đậu hũ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ
Bộ môn Thiết Kế Máy
Số: ___/BKĐT

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
(Chú ý: sinh viên phải dán tờ này vào trang thứ nhất của bản thuyết minh)

0908042725

HỌ VÀ TÊN: VÕ TRIỆU PHÚ
MSSV: 20801582
NGÀNH:
Kỹ thuật chế tạo
LỚP:
CK08-TKM
1. Đầu đề luận văn
Thiết kế máy dán màng hộp đậu hũ
Số liệu:
- Năng suất. Kích thước.
2. Nhiệm vụ TM 60-80tr
- Chương 1: Tổng quan
- Chương 2: Nguyên lý và sơ đồ động máy dán màng hộp đậu hũ
- Chương 3: Thiết kế động học
Chương 4: Thiết kế động lực học
- Chương 5: Thiế kế hệ thống điện
Kết luận
- Số bản vẽ dự kiến:

6-7A0, dự kiến về các bản vẽ gồm:
Sơ đồ nguyên lý
+ 1 bản vẽ A0, về:
Sơ đồ động
1 bản vẽ A0, về:
+ 3-4 bản vẽ A0, về: Kết cấu máy
+ 1 bản vẽ A0, về:
Hệ thống điện và thủy lực
3. Ngày giao nhiệm vụ luận văn:
18/02/2013
4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ:
31/05/2013
5. Họ và tên người hướng dẫn:
Phần HD:
TS Phan Tấn Tùng
BM Thiết kế máy, Khoa Cơ khí
100%
Nội dung và yêu cầu LVTN đã được thông qua Bộ môn.
Ngày tháng năm 2013
CHỦ NHIỆM BỘ MÔN
(Ký và ghi rõ họ tên)

NGƯỜI HƯỚNG DẪN CHÍNH
(Ký và ghi rõ họ tên)

PGS.TS. Phạm Huy Hoàng

Ts Phan Tấn Tùng

PHẦN DÀNH CHO KHOA, BỘ MÔN

Người duyệt (chấm sơ bộ):
Đơn vị:
Ngày bảo vệ:
Điểm tổng kết:
Nơi lưu trữ luận án:
Kiểm tra 8-19/4/2013


Luận Văn Tốt Nghiệp

LỜI NÓI ĐẦU
Hiện nay ở nước ta ngành công nghiệp chế biến thực phẩm chiếm một tỷ lệ đáng kể
sản lượng đầu ra ngành công nghiệp nói chung và tổng sản phẩm quốc nội (GDP). Trên
thực tế thì các doanh nghiệp đã không ngừng phát triển sản phẩm và cải tiến quy trình
công nghệ sản xuất, đó là xu thế tất yếu để sản phẩm có sức cạnh tranh trên thị trường
đã mở cửa và hội nhập sâu rộng thời kỳ hậu WTO. Dễ nhận thấy bất kỳ sản phẩm của
một dây chuyền sản xuất nào cũng cần có một khâu cực kỳ quan trọng đó là đóng gói
sản phẩm.
Công nghệ đóng gói sản phẩm quyết định:
Tính thẩm mỹ: thu hút thị hiếu của người tiêu dùng qua mẫu mã, hình dáng, làm tăng
tính cạnh tranh trực tiếp trên các gian hàng.
Tính hình học: Kết cấu vững chắc, không bị vỡ khi va chạm, cách ly với môi trường
bên ngoài làm tăng thời gian bảo quản, dễ dàng lưu kho, bốc xếp, vận chuyển... các yếu
tố đó làm giảm rủi ro trong quá trình lưu trữ và hạ giá thành sản phẩm, nên tính cạnh
tranh cực cao.
Qua một thời gian nghiên cứu và được sự tư vấn của thầy thì em quyết định nhận đề
tài THIẾT KẾ MÁY DÁN MÀNG HỘP ĐẬU HŨ , hy vọng với những kết quả đạt
được sẽ góp phần phát triển công nghệ đóng gói trong dây chuyền sản xuất đậu hũ non
của các doanh nghiệp Việt Nam.
Luận văn này là kết quả sau quá trình tích lũy kiến thức nền tảng trong những năm

học vừa qua. Nó là kết quả đầu tay của sinh viên kỹ thuật trước khi rời khỏi ghế nhà
trường. Trong khi thực hiện luận văn, em đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của quý thầy
cô và các bạn. Hôm nay luận văn đã hoàn thành, em xin chân thành cảm ơn :
• Thầy PHAN TẤN TÙNG, người đã tận tình hướng dẫn và đóng góp những ý
kiến quý báu giúp em hoàn thành luận văn tốt nghiệp này.
•

Quý thầy cô trong khoa cơ khí.

•

Tập thể cán bộ, công nhân viên công ty TNHH Lê Nhứt.

•

Gia đình và các bạn học trong khoa cơ khí đã giúp đỡ em trong nhiều năm qua.

Với trình độ của một sinh viên sắp tốt nghiệp, do kiến thức và thời gian làm đề tài có
hạn, em không thể trình bày mọi khía cạnh của đề tài cũng như còn có những thiếu sót
trong đề tài. Vì vậy em kính mong quý thầy cô chỉ dạy thêm để em có cơ hội bổ sung
thêm kiến thức.
Cuối cùng, em kính chúc quý thầy cô dồi dào sức khoẻ.
Sinh viên

Võ Triệu Phú

SVTH: Võ Triệu Phú

GVHD: Phan Tấn Tùng

Luận Văn Tốt Nghiệp

I. MỤC LỤC
CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN ............................................................................... 1
1.1.

Sơ lược ngành chế biến đậu hũ ở Việt Nam: ..................................... 1

1.1.1.

Đôi nét về đậu hũ: ............................................................................ 1

1.1.2.

Đóng gói đậu hũ: .............................................................................. 1

1.1.3.

Thị trường đậu hũ đóng hộp: ............................................................ 2

1.2.

Các tính chất của nguyên liệu: .......................................................... 2

1.2.1.

Cấu tạo của đậu hũ: .......................................................................... 2

1.2.2.

Tính chất vật lý của đậu hũ: .............................................................. 2

1.3.

Công nghệ và quy trình chế biến đậu hũ: .......................................... 3

1.3.1.

Ngâm hạt: ......................................................................................... 3

1.3.2.

Xay: ................................................................................................. 4

1.3.3.

Lọc: .................................................................................................. 5

1.3.4.

Gia nhiệt, kết tủa: ............................................................................. 6

1.3.5.

Ép và định hình thành khuôn bánh:................................................... 7

1.4.

Giới thiệu công nghệ dán màng: ....................................................... 7

1.4.1.

Vai trò của máy dán màng trong dây chuyền sản xuất đậu hũ: .......... 7

1.4.2.

Công nghệ dán màng: ....................................................................... 7

1.4.3.

Tình hình nghiên cứu và sử dụng máy dán màng: ............................. 8

1.4.4.

Khả năng công nghệ: ........................................................................ 8

1.4.5.

Phân loại máy dán màng: .................................................................. 8

1.5.

Giới thiệu về những loại máy dán màng trên thị trường: ................... 9

1.5.1.

Máy dán của hãng Traseal: ............................................................... 9

1.5.2.

Máy dán màng của hãng Compack: ................................................ 10

1.5.3.

Máy dán màng của hãng Sang Tung: .............................................. 11

CHƯƠNG 2 : NGUYÊN LÝ VÀ SƠ ĐỒ ĐỘNG MÁY DÁN MÀNG .............. 12
2.1.

Quy trình hoạt động của máy dán màng hộp đậu hũ: ...................... 12

2.2.

Các bộ phận cơ bản của máy dán màng: ......................................... 12

2.2.1.

Bộ phận rót nước: ........................................................................... 12

2.2.2.

Dao cắt: .......................................................................................... 13

2.2.3.

Đầu dán màng hộp: ........................................................................ 14

2.2.4.

Máy đóng dấu: ............................................................................... 15

2.2.5.

Bộ phận kéo màng: ......................................................................... 15

SVTH: Võ Triệu Phú

GVHD: Phan Tấn Tùng


Luận Văn Tốt Nghiệp
2.3.

Phân tích ưu nhược điểm của các phương án thiết kế:..................... 16

2.3.1.

Phương án 1 – xích tải liên tục: ...................................................... 16

2.3.2.

Phương án 2 – xích tải gián đoạn, đầu dán ép bằng cơ cấu vít me: .. 18

2.3.3.

Phương án 3 – xích tải gián đoạn bằng cơ cấu Man: ....................... 20

2.4.

Chọn phương án thiết kế:................................................................ 22

CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC ............................................................. 23
3.1.

Các thông số cơ bản của máy dán màng: ........................................ 23

3.2.

Chọn vật liệu của màng nhựa: ........................................................ 23

3.3.

Mâm gá định vị hộp: ...................................................................... 24

3.4.

Thiết kế ngàm dán: ......................................................................... 25

3.4.1.

Yêu cầu mối hàn:............................................................................ 25

3.4.2.

Vật liệu ngàm: ................................................................................ 25

3.4.3.

Thông số hình học của ngàm: ......................................................... 26

3.5.

Sơ đồ động học của máy:................................................................ 26

3.6.

Thiết kế động học cơ cấu Man:....................................................... 27

3.7.

Tính toán công suất và các thông số băng chuyền xích: .................. 28

3.7.1.

Vận tốc băng chuyền xích: ............................................................. 29

3.7.2.

Xác định khoảng cách trục: ............................................................ 29

3.7.3.

Bề rộng của băng chuyền xích: ....................................................... 31

3.7.4.

Công suất của băng chuyền: ........................................................... 31

3.8.

Tính chọn xy lanh khí nén: ............................................................. 35

3.8.1.

Xy lanh của đầu dán: ...................................................................... 35

3.8.2.

Xy lanh của dao cắt: ....................................................................... 36

3.9.

Tổng kết thời gian hoạt động của từng khâu: .................................. 36

CHƯƠNG 4 : THIẾT KẾ ĐỘNG LỰC HỌC .................................................... 37
4.1.

Tính toán kiểm nghiệm băng chuyền xích: ..................................... 37

4.2.

Tính toán thiết kế lò xo đầu dán:..................................................... 38

4.3.

Thiết kế các bộ truyền phụ: ............................................................ 39

4.3.1.

Bộ truyền bánh đai răng: ................................................................ 39

4.3.2.

Thiết kế bộ truyền xích phụ: ........................................................... 41

4.4.

Tính toán bộ truyền Man: ............................................................... 43

4.4.1.

Chọn vật liệu: ................................................................................. 43

4.4.2.

Chọn sơ bộ đường kính trục lắp bánh Man: .................................... 43

SVTH: Võ Triệu Phú

GVHD: Phan Tấn Tùng


Luận Văn Tốt Nghiệp
4.4.3.

Thông số hình học của cơ cấu Man: ............................................... 44

4.4.4.

Kiểm nghiệm chốt: ......................................................................... 45

4.5.

Thiết kế trục: .................................................................................. 46

4.5.1.

Chọn vật liệu: ................................................................................. 46

4.5.2.

Xác định sơ bộ đường kính trục: ..................................................... 46

4.5.3.

Xác định chiều dài các đoạn trục: ................................................... 47

4.5.4.

Xác định mômen và phản lực trên các gối đỡ: ................................ 48

4.5.5.

Kiểm nghiệm độ bền mõi của trục: ................................................. 52

CHƯƠNG 5 : THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ....................................... 55
5.1.

Điện trở nhiệt cho ngàm dán:.......................................................... 55

5.1.1.

Chọn điện trở nhiệt: ........................................................................ 55

5.1.2.

Mạch điện bộ gia nhiệt: .................................................................. 55

5.1.3.

Nhiệt lượng truyền qua ngàm: ........................................................ 56

5.2.

Thiết kế hệ thống khí nén: .............................................................. 56

5.2.1.

Yêu cầu làm việc: ........................................................................... 56

5.2.2.

Sơ đồ mạch khí nén: ....................................................................... 57

5.2.3.

Máy nén khí: .................................................................................. 59

5.2.4.

Chọn van phân phối:....................................................................... 60

5.3.

Thiết kế hệ thống điện: ................................................................... 61

5.3.1.

Chọn cảm biến quang: .................................................................... 61

5.3.2.

Chọn công tắc hành trình: ............................................................... 62

5.3.3.

Lưu đồ giải thuật: ........................................................................... 63

5.3.4.

Sơ đồ mạch điện: ............................................................................ 64

SVTH: Võ Triệu Phú

GVHD: Phan Tấn Tùng


Luận Văn Tốt Nghiệp

II. DANH SÁCH HÌNH VẼ
Hình 1.1. Đậu hũ non ....................................................................................... 1
Hình 1.2. Bao bì hộp đậu hũ............................................................................. 1
Hình 1.3. Thành phần mạng tinh thể ................................................................ 2
Hình 1.4. Sơ đồ biểu diễn quy trình chế biến đậu hũ ........................................ 3
Hình 1.5. Thùng ngâm đậu ............................................................................... 4
Hình 1.6. Máy xay đậu ..................................................................................... 5
Hình 1.7. Máy lọc nước đậu ............................................................................. 5
Hình 1.8. Máy ép ............................................................................................. 7
Hình 1.9. Máy CCT60-1 của hãng TRASEAL ................................................. 9
Hình 1.10. Máy dán màng L - 12 ..................................................................... 10
Hình 1.11. Máy ST xuất sứ Trung Quốc ........................................................... 11
Hình 2.1. Sơ đồ biểu diễn quy trình hoạt động của máy ................................. 12
Hình 2.2. Bơm piston ..................................................................................... 13
Hình 2.3. Dao cắt màng ................................................................................. 13
Hình 2.4. Các phương án truyền động ............................................................ 14
Hình 2.5. Đầu dán màng ................................................................................ 14
Hình 2.6. Máy in HP-241G ............................................................................ 15
Hình 2.7. Sơ đồ nguyên lý phương án 1 ......................................................... 16
Hình 2.8. Sơ đồ nguyên lý phương án 2 ......................................................... 18
Hình 2.9. Sơ đồ nguyên lý phương án 3 ......................................................... 20
Hình 3.1. Cuộn màng nhựa PE ....................................................................... 23
Hình 3.2. Các kích thước của mâm gá định vị hộp đậu hũ .............................. 24
Hình 3.3. Bề mặt vùng hàn (miệng hộp) ......................................................... 25
Hình 3.4. a) Diện tích vách truyền nhiệ; b) mặt cắt ngang .............................. 26
Hình 3.5. Sơ đồ động học của máy dán gián đoạn .......................................... 26
Hình 3.6. Các thông số hình học của Man ...................................................... 27
Hình 3.7. Kích thước cơ bản của xích kèm tấm gá ......................................... 28
Hình 3.8. Các thông số cơ bản của băng chuyền xích ..................................... 29
Hình 3.9. Sơ đồ biểu diễn số mâm gá tối thiểu trên băng chuyền.................... 30

Hình 3.10. Mặt cắt ngang băng chuyền ............................................................ 31
Hình 3.11. Sơ đồ bố trí điểm đặt lực kéo xích .................................................. 32
SVTH: Võ Triệu Phú

GVHD: Phan Tấn Tùng


Luận Văn Tốt Nghiệp
Hình 3.12. Kích thước của động cơ .................................................................. 34
Hình 3.13. Xy lanh khí nén ADNP ................................................................... 35
Hình 3.14. Xy lanh lò xo .................................................................................. 36
Hình 4.1. Kết cấu của đầu dán........................................................................ 38
Hình 4.2. Các thông số của lò xo.................................................................... 38
Hình 4.3. Các thông số cơ bản của Man ......................................................... 44
Hình 5.1. Dây điện trở ................................................................................... 55
Hình 5.2. Nguyên tắc cơ bản về kiểm soát quy trình ...................................... 55
Hình 5.3. Bộ điều khiển nhiệt độ KX9N ........................................................ 55
Hình 5.4. Kích thước bộ điều khiển nhiệt độ KX9N ....................................... 56
Hình 5.5. Sơ đồ mạch khí nén ........................................................................ 57
Hình 5.6. Máy nén khí ................................................................................... 59
Hình 5.7. Van 3 cửa 2 vị trí ............................................................................ 60
Hình 5.8. Các đặc tính của van ....................................................................... 60
Hình 5.9. a) Cảm biến quang; b) Nguyên lý làm việc; c) Kích thước.............. 61
Hình 5.10. Công tắc hành trình và các kích thước cơ bản ................................. 62
Hình 5.11. Lưu đồ giải thuật ............................................................................ 63
Hình 5.12. Sơ đồ mạch điện ............................................................................. 64

SVTH: Võ Triệu Phú

GVHD: Phan Tấn Tùng

Luận Văn Tốt Nghiệp

III. DANH SÁCH BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Bảng đặc tính máy CCT60-1 ............................................................ 9
Bảng 1.2. Bảng đặc tính máy dán màng L - 12 ............................................... 10
Bảng 1.3. Bảng đặc tính của máy SangTung ................................................... 11
Bảng 2.1. Bảng điểm đánh giá các phương án ................................................ 22
Bảng 3.1. Các thông số của nhựa PE .............................................................. 23
Bảng 3.2. Các thông số theo tiêu chuẩn ISO 606 ............................................ 28
Bảng 3.3. Đặc điểm kỹ thuật của động cơ ....................................................... 34
Bảng 3.4. Các thông số cơ bản của piston....................................................... 35
Bảng 3.5. Các thông số cơ bản của piston....................................................... 36
Bảng 3.6. Thời gian hoạt động của từng khâu ................................................. 36
Bảng 4.1. Thông số của lò xo ......................................................................... 38
Bảng 5.1. Tên gọi các phần tử trong mạch khí nén ......................................... 57
Bảng 5.2. Các đặc tính của van ....................................................................... 60
Bảng 5.3. Các đặc tính của van ....................................................................... 60
Bảng 5.4. Đặc tính của cảm biến .................................................................... 61
Bảng 5.5. Đặc tính của công tắc ..................................................................... 62

SVTH: Võ Triệu Phú

GVHD: Phan Tấn Tùng


Luận Văn Tốt Nghiệp

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN

1.1. Sơ lược ngành chế biến đậu hũ ở Việt Nam:
1.1.1. Đôi nét về đậu hũ:
Đậu hũ là một món ăn truyền thống không thể thiếu trong bữa cơm gia đình của
người Việt Nam. Thể hiện qua sự xuất hiện trong hàng trăm món ăn, đa dạng về chủng
loại, phong phú về công thức chế biến.
Có nhiều cách gọi: Người Nam gọi là Đậu Hũ, người Trung gọi là Đậu Khuôn, Người
Bắc gọi là Đậu Phụ…

Hình 1.1 - Đậu hũ non.
1.1.2. Đóng gói đậu hũ:
Đậu hũ sau khi trải qua công đoạn ép sẽ được cắt thành khối nhỏ, tùy vào hình thức
sản xuất mà sẽ có những công nghệ đóng gói khác nhau. Đậu hũ có những tính chất vật
lý đặc biệt nên bao bì để đóng gói thông thường là những hộp nhựa hoặc lon nhôm.
Hiện nay phổ biến nhất vẫn là đậu hũ non được đựng trong 1 hộp nhựa và được hàn kín
bằng một màng polyme với sự hỗ trợ của thiết bị dán màng.

Hình 1.2 - Bao bì hộp đậu hũ.

SVTH: Võ Triệu Phú

GVHD: TS. Phan Tấn Tùng

1


Luận Văn Tốt Nghiệp
1.1.3. Thị trường đậu hũ đóng hộp:
Đây là ngành đặc thù mới phát triển và cũng không phải là một ngành mũi nhọn tạo
giá trị gia tăng cao nên không có một cơ quan hay hiệp hội nào ra đời để nghiên cứu và
phát triển ngành này, nên cũng không có số liệu cụ thể nào cho ngành chế biến đậu hũ

trong nước.
Trong giai đoạn hiện nay việc phát triển hàng loạt hệ thống siêu thị đã thúc đẩy ngành
sản xuất đậu hũ chế biến sẵn phát triển theo, nhìn chung mặt hàng này bán khá chạy,
mẫu mã vô cùng đa dạng và có mặt hầu hết trong tất cả các siêu thị trên toàn quốc, được
người tiêu dùng ưa chuộng.

1.2. Các tính chất của nguyên liệu:
1.2.1. Cấu tạo của đậu hũ:
Đậu hũ có cấu trúc mạng tinh thể bất thường và tạo thành cụm của protein, chất béo,
nước và bong bóng không khí.
Mô hình này cho thấy, chất béo, nước và không khí đang bị mắc kẹt trong mạng lưới
protein cấu trúc tinh thể và các đặc tính cơ học phụ thuộc vào các điều kiện của quá
trình đông đặc.

Hình 1.3 - Thành phần mạng tinh thể.
1.2.2. Tính chất vật lý của đậu hũ:
- Ở trạng thái rắn, rất mềm mại, dễ bị vỡ nát khi có ngoại lực tác dụng.
- Thường có màu trắng ngà, mùi thơm của đậu nành.
- Không tan trong nước.
- Với điều kiện nhiệt độ bình thường thì không bảo quản được lâu, nhưng trong điều
kiện bảo quản trong tủ đông thì có thể giữ độ tươi trong 3 tháng.
- Khối lượng riêng: γđ = 1,048 (g/cm2)
SVTH: Võ Triệu Phú

GVHD: TS. Phan Tấn Tùng

2


Luận Văn Tốt Nghiệp

1.3. Công nghệ và quy trình chế biến đậu hũ:
Đậu Nành

Đóng hộp

Làm sạch

Đậu hũ non

Ngâm Hạt

ép

Đãi vỏ

Nước chua

Kết tủa

Xay ướt

Bã

Đun sôi

Dịch sữa đậu thô

Lọc

Sữa đậu

Hình 1.4 - Sơ đồ biểu diễn quy trình chế biến đậu hũ
1.3.1. Ngâm hạt:
Ngâm hạt nhằm mục đích làm hạt đậu hút nước và trương nở. Khi đó các phần tử
nước có tính lưỡng cực sẽ tác động lên protein, lipit, gluxit, xenluloza. Quá trình này
xảy ra qua hai giai đoạn:
- Giai đoạn đầu xảy ra quá trình solvat hóa. Ở giai đoạn này các liên kết trong hạt đậu
chưa bị phá vỡ
- Giai đoạn hai xảy ra khi các phân tử nước tiếp tục tác động và làm phá vỡ liên
kết các phân tử trong hạt đậu và chuyển chúng sang trạng thái dịch thể keo linh
động nằm trong các tế bào hạt đậu
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ngâm: thời gian ngâm, lượng nước ngâm và nhiệt
độ nước ngâm:
- Thời gian ngâm:
+ Nhiệt độ ngoài trời từ 15oC - 25oC, ta ngâm 5 - 6 giờ.
+ Nhiệt độ ngoài trời từ 25oC - 30oC, ta ngâm 3 - 4 giờ.
Kết thúc giai đoạn ngâm là thời điểm độ ẩm hạt đậu đạt 55% - 65% là tốt nhất
SVTH: Võ Triệu Phú

GVHD: TS. Phan Tấn Tùng

3


Luận Văn Tốt Nghiệp
- Nhiệt độ nước ngâm:
Nếu ngâm ở nhiệt độ cao, tốc độ trương của hạt nhanh nhưng độ trương của hạt lại
nhỏ. Nếu độ trương nhỏ thì các thành phần trong hạt đậu chỉ ở trạng thái keo đông,
không phải dịch thể keo, do đó khó hòa tan.
Nhiệt độ nước dùng để ngâm đậu tốt nhất là 20 - 25oC.

- Lượng nước ngâm:
Thường được sử dụng: đậu/nước = 1/2,5
Lượng nước ngâm này sẽ giúp độ trương nở của hạt đậu tương đối cao, độ chua thấp
(khoảng 2,23g axit axetic trên 100g đậu) và sự hao tổn chất khô nhỏ (chỉ 0,6g/100g đậu).

Hình 1.5 - Thùng ngâm đậu (C.ty VPM).
1.3.2. Xay:
Mục đích: Dùng lực cơ học để phá vỡ tế bào, nhằm giải phóng protein, lipit,
gluxit,...Nhờ có nước hòa tan các chất này và sẽ chuyển chúng sang dạng huyền phù.
Yếu tố có ảnh hưởng quan trọng nhất trong giai đoạn xay là lượng nước cần thiết cho
vào trong khi xay:
- Nếu ít nước sẽ xảy ra hiện tượng hòa tan các chất kém và tạo ma sát mạnh gây
ra hiện tượng tăng nhiệt. Nhiệt tăng làm protein bị biến tính, do đó khả năng tan của
protein sẽ kém đi.
- Nếu quá nhiều nước sẽ làm tăng lượng hòa tan các chất nhưng gây ra khó khăn
trong các công đoạn chế biến sau.
Nước dùng để xay bột tốt nhất theo tỉ lệ: Đậu/nước = 1/6

SVTH: Võ Triệu Phú

GVHD: TS. Phan Tấn Tùng

4


Luận Văn Tốt Nghiệp

Hình 1.6 - Máy xay đậu (C.ty VPM).
1.3.3. Lọc:
Sau khi xay ta có một dung dịch huyền phù, gồm có dung dịch keo và những

chất rắn không tan trong nước. Trong quá trình tách dung dịch keo khỏi các chất
rắn sẽ xảy ra hiện tượng các chất rắn sẽ giữ trên mặt nó những tiểu phần keo vì vậy
phải dùng nước rửa lại phần bã. Lượng nước dùng để rửa không nên quá nhiều.
Tiêu chuẩn sữa khi lọc xong phải đạt tiêu chuẩn sau:
- Nồng độ sữa: 0,4 - 0,5oBe
- pH dịch sữa: 6 - 6,5
- Lượng sữa thu được từ 1kg đậu là 9 lít
Sữa từ khi xay đến khi lọc xong không nên kéo dài quá 30 phút về mùa hè và 50 phút
về mùa đông.

Hình 1.7 - Máy lọc nước đậu (C.ty VPM).

SVTH: Võ Triệu Phú

GVHD: TS. Phan Tấn Tùng

5


Luận Văn Tốt Nghiệp
1.3.4. Gia nhiệt, kết tủa:
Mục đích gia nhiệt: dịch sữa sau khi lọc xong phải đem gia nhiệt ngay nhằm mục
đích:
Phá enzyme kháng tripxin và độc tố Aflatoxin
Tiêu diệt VSV
Khử mùi tanh của đậu nành
Phá vỡ lớp solvat (lớp nước bao quanh) tạo điều kiện cho các phần tử sữa gần lại
nhau hơn và dễ keo tụ hơn.
Thời gian gia nhiệt càng nhanh càng tốt. Thời gian đun sôi càng nhanh càng tốt, vừa
đun vừa khuấy đều cho khỏi bị cháy. Sau khi đun sôi khoảng 5-10 phút phải tiến hành

kết tủa ngay sao cho tỷ lệ thu hồi kết tủa là cao nhất và quá trình ép định hình sau này
được thuận lợi.
 Kết tủa:
Tác nhân gây kết tủa có nhiều loại như nước chua tự nhiên, CaCl2, CaSO4, axit axetic,
axit lactic, axit xitric,...Trong các loại tác nhân gây kết tủa trên, nước chua tự nhiên
được dùng là thích hợp nhất.
Điều kiện để kết tủa sữa như sau:
- Nhiệt độ dịch sữa khi kết tủa: > 95oC
- pH của dịch sữa: > 6
- pH của nước chua: 4 - 4,5
Lượng nước chua cần dùng từ 20 - 22% lượng sữa cần kết tủa. Giai đoạn đầu cho 1/2
lượng nước chua, sau 3 phút cho 1/2 lượng nước chua còn lại và sau 3 phút nữa cho tiếp
số lượng nước chua còn lại. Cuối cùng, vừa cho nước chua vừa khấy đều và nhẹ. Khi
thấy nhiều hoa bông kết tủa xuất hiện thì không nên cho thêm nước chua nữa.
 Sản xuất nước chua:
Nước chua được sản xuất như sau:
- Sữa đậu nành 10% (sữa có nồng độ 0,4 - 0,5oBe, pH = 6,2 - 6,5)
- Nước chắt gạn đậu kết tủa: 15% (có pH = 5 - 5,5)
- Nước đã đun sôi để nguội: 75%
Hỗn hợp nước chua được trộn đều có pH = 6,5. Đây chính là môi trường tạo vi khuẩn
lactic, để hỗn hợp môi trường này ở nhiệt độ 35 - 40oC và sau 39 - 42 giờ vi khuẩn lactic
sẽ phát triển rất mạnh đạt được axit lactic cực đại khoảng 10 - 11g/l và pH giảm từ 6,5
xuống 4,0 - 4,5.
Trong sản xuất ta có thể nhân lượng nước chua như sau: lấy 1/2 lượng nước chua
trên, ta lấy 1/2 lượng nước chắt gạn đậu kết tủa vào và lên men ở 35 - 40oC trong 1 giờ
30 phút đến 2 giờ ta có lượng nước chua cần cho sản xuất.

SVTH: Võ Triệu Phú

GVHD: TS. Phan Tấn Tùng

6


Luận Văn Tốt Nghiệp
1.3.5. Ép và định hình thành khuôn bánh:
Sau khi chắt gạn nước xong, cho ngay hoa bông đậu kết tủa vào khuôn ép. Nhiệt độ
thích hợp cho sự kết dính là 70 - 80oC, nếu nhiệt độ dưới 60oC thì khả năng kết dính
kém, thời gian ép định hình khoảng 10 phút. Sau khi ép xong, lấy các khuôn đậu phụ ra
khỏi khuôn và ngâm vào nước lã cho đậu sạch, trắng và không bị chua.

Hình 1.8 - Máy ép (C.ty VPM).

1.4. Giới thiệu công nghệ dán màng:
1.4.1. Vai trò của máy dán màng trong dây chuyền sản xuất đậu hũ:
Gần như nằm ở cuối quy trình sản xuất để hoàn chỉnh sản phẩm.
- Nhận hộp đậu hũ từ khâu trước và rót nước cất (hoặc nước gia truyền của nhà sản
xuất) vào hộp đậu hũ với lưu lượng cài đặt sẵn.
- Dán màng Polyme lên hộp đậu hũ, phải đảm bảo kín và đủ chắc để không làm vỡ
màng khi có va chạm.
- In ngày sản xuất và hạn sử dụng lên màng Polyme.
- Di chuyển hộp đậu hũ đến khâu kế tiếp.

1.4.2. Công nghệ dán màng:
Dán màng là quá trình hàn màng polyme lên hộp nhựa bằng nhiệt độ được gia nhiệt
bằng điện trở (ngàm dán).

SVTH: Võ Triệu Phú

GVHD: TS. Phan Tấn Tùng

7


Luận Văn Tốt Nghiệp
1.4.3. Tình hình nghiên cứu và sử dụng máy dán màng:
Dù cơ khí đã được xác định là một ngành công nghiệp mũi nhọn với những mục tiêu
phát triển cụ thể, so về hiệu suất công nghiệp, ngành cơ khí Việt Nam vẫn thua xa các
nước trong khu vực như : Thái Lan, Singapore, Malaysia,…
Chính vì vậy các cơ sở cơ khí ở Việt Nam còn ở quy mô nhỏ và công nghệ lạc hậu,
nên những năm trước đây các nhà sản xuất đậu hũ đóng hộp vẫn phải nhập khẩu máy
móc, thiết bị từ Nhật Bản, Đài Loan… để phục vụ sản xuất.
Cho đến nay trong bối cảnh nền kinh tế mở cửa sâu rộng và sự cải cách của nền kinh
tế cũng phần nào ảnh hưởng đến ngành cơ khí, một số công ty tư nhân đã hoàn toàn sở
hữu những công nghệ tiên tiến để có thể chế tạo những dây chuyền phức tạp như: “Dây
chuyền chế biến đậu hũ đóng hộp tiệt trùng”
Hiện tại có một số công ty chuyên chế tạo mà phân phối dây chuyền này như:
- Cty cổ phần công nghệ và thiết bị VPM ở phía Bắc.
- Công ty TNHH máy móc thiết bị Tân Sao Bắc Á ở phía Nam.
- Công ty TNHH Máy – Thiết Bị Miền Nam.

1.4.4. Khả năng công nghệ:
- Ngoài hộp đậu hũ thì có thể dán các loại hộp khác có kích thước tùy ý không vượt
quá kích thước mâm gá.
- Có khả năng tự động hóa 100%.
- Sản phẩm sau khi dán tùy thuộc vào yêu cầu về thẩm mỹ để quyết định gia công lại
phần màng thừa.
- Phù hợp cho sản xuất hàng khối và hàng loạt.

1.4.5. Phân loại máy dán màng:

Hiện nay để chọn một máy dán màng người ta thường dựa vào các yếu tố sau:
- Gián đoạn hay liên tục.
- Theo kích thước của mâm gá.
- Số làn mâm gá trên băng chuyền.
- Theo cơ cấu ép màng: piston, vít me, cam …
- Theo cơ cấu cuộn màng polyme.
- Theo chất liệu của hộp và màng.

SVTH: Võ Triệu Phú

GVHD: TS. Phan Tấn Tùng

8


Luận Văn Tốt Nghiệp
1.5. Giới thiệu về những loại máy dán màng trên thị trường:
1.5.1. Máy dán của hãng Traseal:

Hình 1.9 - Máy CCT60-1 của hãng TRASEAL.
Đặc điểm kỹ thuật
Ứng dụng

Đậu hũ và các sản phẩm tương tự

Chất liệu màng

Nhựa PP, PE, PET

Công suất

66 EA/min (2 lanes type)

Nguồn điện

220V / 380V 60HZ

Áp suất khí nén

5Kgf/cm2

Tùy chọn theo yêu cầu

Máy in, cốc, bao bì sạch chính hãng.

Xuất xứ

Hàn Quốc
Bảng 1.1 – Bảng đặc tính máy CCT60-1

 Tính năng:
- Cho phép chuyển động liên tục bởi cơ cấu Rotary Cap.
- Cơ cấu ép màng sử dụng xy lanh khí nén, màng tự trôi theo mâm gá.
- Đối với các sản phẩm chất lỏng, sẽ không bị tràn do tính năng chuyển động liên
tục.
- Mâm gá được định vị chính xác nhờ hệ thống truyền động Cam đôi, hạn chế được
các lỗ hở và khuyết tật trên màng sau khi dán.
- Hầu hết các máy được làm bằng nhôm và thép không rỉ, nên không bị ăn mòn trong
điều kiện khắc nghiệt làm tăng tuổi thọ của máy.
- Đảm nhiệm luôn việc cấp liệu vào mâm gá, tự động hoàn toàn.

SVTH: Võ Triệu Phú

GVHD: TS. Phan Tấn Tùng

9


Luận Văn Tốt Nghiệp
1.5.2. Máy dán màng của hãng Compack:

Hình 1.10 - Máy dán màng L - 12.
Đặc điểm kỹ thuật
Ứng dụng

Đậu hũ và các sản phẩm tương tự

Công suất

2,000~6,000 packs/hr (2~4 lanes type)

Động cơ

200 ~ 750 W

Nguồn điện

AC 200V~240V 1Φ / 380V~480V 3Φ, 50/60Hz

Điện năng tiêu thụ

Khoảng 8KW

Áp suất khí nén

4-6 Kg/cm2

Tùy chọn ứng dụng

Theo yêu cầu của khách hàng

Xuất xứ

Đài Loan
Bảng 1.2 - Bảng đặc tính máy dán màng L - 12.

 Tính năng:
- Công nghệ chuyển động liên tục, băng tải chuyển động ở tốc độ không đổi, giữ
chuyển động trơn tru. Đóng gói đảm bảo chất lượng, tiết kiệm chi phí vận hành.
- Điều khiển bằng PLC với màn hình bảng điều khiển cảm ứng HMI-a giao diện thân
thiện với người sử dụng, hiển thị trạng thái hoạt động, các thông số thiết lập, và tính
năng thống kê số liệu sản xuất.
- Xy lanh định lượng, máy đo lưu lượng khối, hệ thống định lượng trọng lượng…
- Cốc, nắp và phim khử trùng bằng tia UV ngoại hay H2O2.
SVTH: Võ Triệu Phú

GVHD: TS. Phan Tấn Tùng

10

Luận Văn Tốt Nghiệp
- Vận hành an toàn và bảo trì dễ dàng: Máy này sẽ tự động dừng lại nếu mâm gá
trống hoặc trường hợp khẩn cấp.
- PID hệ thống kiểm soát nhiệt độ với cảnh báo lỗi.
- Tất cả các bộ phận kim loại bằng thép không gỉ, khung nhôm anodized hoặc nhựa
thích hợp cho thực phẩm.

1.5.3. Máy dán màng của hãng Sang Tung:

Hình 1.11 - Máy ST xuất xứ Trung Quốc.
Model

ST-1

ST-2

ST-3

Công suất (Cup/Min)

15~20

30~40

50~60

Công suất bơm khín nén

2HP

5HP

5HP

Nguồn điện

AC 220V 1/2HP

AC 220V 1HP

AC 220V 2HP

Kích thước L x W x H (m/m)

2500x500 x1700

3000x600 x1700

4000x700 x1700

Bảng 1.3 - Bảng đặc tính của máy SangTung.
 Các tính năng:
- Chuyển động gián đoạn bằng cơ cấu Man.
- Máy này có chức năng đóng dấu, cắt theo dấu, cấu tạo bên ngoài của máy được bảo
vệ với thép không gỉ SUS304.
- Hoạt động bằng khí nén, dễ dàng điều khiển hoạt động. Vệ sinh, đáng tin cậy và
mẫu mã đẹp.

SVTH: Võ Triệu Phú

GVHD: TS. Phan Tấn Tùng

11


Luận Văn Tốt Nghiệp

CHƯƠNG 2 : NGUYÊN LÝ VÀ SƠ ĐỒ ĐỘNG MÁY DÁN
MÀNG
2.1. Quy trình hoạt động của máy dán màng hộp đậu hũ:

Hình 2.1 - Sơ đồ biểu diễn quy trình hoạt động của máy.

2.2. Các bộ phận cơ bản của máy dán màng:
2.2.1. Bộ phận rót nước:
Ta có các phương pháp để định lượng chất lỏng cung cấp cho hộp đậu hũ như:
- Dùng bơm, có các loại như bơm thể tích, bơm lưu lượng… Không phụ thuộc vào
vị trí đặt bồn chứa chất lỏng.
- Dùng quặn đong thể tích, được điều khiển bởi các van, vị trí đặt bồn chứa và cả
thiết bị này phải nằm phía trên sản phẩm cần rót.
Các loại bơm thường dùng:
• Bơm định lượng piston (Piston Metering Pumps)
• Bơm định lượng Thủy lực (Hydraulic Metering Pumps)
• Bơm định lượng màng (Diaphragm Pumps, Dosing)
• Bơm định lượng điện từ (Solenoid Metering Pumps)
• Bơm định lượng kiểu Bánh răng (Gear Metering pumps)
• Bơm định lượng kiểu Trục xoắn (Progressive Cavity Metering pumps)

SVTH: Võ Triệu Phú

GVHD: TS. Phan Tấn Tùng

12


Luận Văn Tốt Nghiệp

Hình 2.2 - Bơm piston.

2.2.2. Dao cắt:

Giá định vị xy lanh
Xy lanh khí nén
Kẹp dao
Lưỡi dao

Hình 2.3 – Đầu cắt màng

SVTH: Võ Triệu Phú

GVHD: TS. Phan Tấn Tùng

13


Luận Văn Tốt Nghiệp
 Các phương án truyền động cho dao cắt:

Hình 2.4 - Các phương án truyền động.
Đặc điểm của dao cắt là yêu cầu tốc độ đi và về của dao, như hình 2. Ta có các phương

án truyền động cho dao:
a. Truyền động bằng piston khí nén.
b. Truyền động bằng vít me.
c. Truyền động bằng cơ cấu cam
Với ưu điểm vượt trội so với các cơ cấu còn lại ta chọn piston làm bộ phận truyền
động cho dao cắt.

2.2.3. Đầu dán màng hộp:

Xy lanh khí nén.
Giá định vị xy lanh.
Thân điều chỉnh hành trình.
Lò xo.
Ngàm dán.

Hình 2.5 - Đầu dán màng.

SVTH: Võ Triệu Phú

GVHD: TS. Phan Tấn Tùng

14


Luận Văn Tốt Nghiệp
Về truyền động ta có các nguyên lý truyền động như cơ cấu cắt màng, sử dụng các
bộ truyền piston, vít me hay cơ cấu cam.

2.2.4. Máy đóng dấu:
Để đóng dấu hạn sử dụng hay logo ta có các phương pháp chính như: In trực tiếp lên

màng, dập chữ, lăn ép chữ …

Hình 2.6 - Máy in HP-241G.
Đối với máy in thì trên thị trường có một loại máy in phổ biến như: in phun, in laser,
in offset hay còn gọi là in bằng con lăn…
Ngoài ra còn có những phương pháp kết hợp giữa in và dập, in và lăn ép.

2.2.5. Bộ phận kéo màng:
Phương pháp kéo màng thông dụng nhất là kéo màng song song với phương chuyển
động của sản phẩm, ngoài ra còn có phương pháp kéo màng theo phương vuông góc
với phương sản phẩm di chuyển và một số phương pháp khác.
Cơ cấu kéo màng song song chia thành 1 số loại như:
Màng kéo bằng động cơ thông qua con lăn cuộn màng, điều khiển vị trí bằng cảm
biến.
Màng tự trôi theo sản phẩm, màng sau khi được kết dính với miệng hộp và được kéo
bằng lực kéo của băng xích, không cần sử dụng cảm biến vì màng được kéo đồng vận
tốc với sản phẩm ở mọi chu kỳ.

SVTH: Võ Triệu Phú

GVHD: TS. Phan Tấn Tùng

15


Luận Văn Tốt Nghiệp
2.3. Phân tích ưu nhược điểm của các phương án thiết kế:
2.3.1. Phương án 1 – xích tải liên tục:
6

5

4
3

CONTROL
PANEL

7

2
8
1
9

ÐC

12
11

10

Hình 2.7 - Sơ đồ nguyên lý phương án 1.
1 - Chốt định vị mâm gá đậu hũ.

2 - Bộ phận rót nước cho hộp đậu hũ.

3 - Máy in phun.

4 - Khung trượt.

5 - Piston đẩy đầu dán.

6 - Lò xo.

7 - Tay quay trục khuỷu.

8 - Dao cắt màng polyme.

9 - Ngàm dán.

10 - Hộp giảm tốc.

11 - Mâm gá đựng hộp đậu hũ.

12 - Xích tải mâm gá.

SVTH: Võ Triệu Phú

GVHD: TS. Phan Tấn Tùng

16


Luận Văn Tốt Nghiệp
 Nguyên lý hoạt động:
Hộp đậu hũ được đưa từ máy cấp hộp vào máy dán màng và được định vị trong mâm
gá đựng hộp (11), mâm gá được truyền trên băng chuyền xích (12) theo chiều mũi tên
với vận tốc đều và liên tục.
Đầu tiên hộp đậu di chuyển ngang qua bộ phận cung rót nước (2), đối với máy dán

màng này thì nước chảy liên tục và lưu lượng được quyết định bởi thời gian hộp đậu hũ
đi qua bộ phận rót nước.
Quá trình dán màng xảy ra ở nửa chu kỳ đi tới của khung trượt: Bộ phận dán gồm
piston (5) mang theo đầu dán (9), máy in (3) và dao cắt (8) được định vị trên khung
trượt (4), đòn bẩy đẩy khung chuyển động cùng vận tốc với mâm gá trên xích. Nên đồng
thời piston khí nén đẩy đầu dán xuống đụng vào mâm gá đậu hũ gia nhiệt cho màn
polyme, chảy ra và dính chặt vào hộp đậu hũ. Máy in cũng làm nhiệm vụ in thông tin
lên bề mặt của màng. Dao cắt chạy xuống cắt đứt màng polyme. Màng polyme dính
chặt vào hộp đậu hũ và tự trôi theo chuyển động của mâm gá đậu hũ.
Ở nửa chu kỳ đi về của khung trượt: Lúc này chấm dứt quá trình dán, piston lùi về
đưa bộ phận dán rời khỏi mâm gá đậu hũ đi về vị trí ban đầu và quá trình dán cứ diễn
ra liên tục.
Vì khung trượt được truyền động bởi cơ cấu tay quay trục khuỷu (7) nên vận tốc của
khung trượt là biến thiên trên 1 hành trình cố định nên người ta thiết kế cơ cấu 2 lò xo
(6) liên kết trục khuỷu và khung trượt.
Trên mâm gá đậu hũ có chốt định vị (1) nên trong quá trình đầu dán đi xuống sẽ được
cố định với mâm gá trong suốt quá trình dán nên, độ biến thiên vận tốc của mâm gá sẽ
được bộ lò xo khử mất.
 Ưu điểm:
- Năng suất rất cao, trung bình 1800 đến 3000 hộp/giờ, sử dụng trong công nghiệp
chế biến hàng loạt.
- Điều chỉnh công suất dễ dàng.
- Hệ thống điều khiển tương đối đơn giản, hoạt động ổn định.
 Nhược điểm:
- Kết cấu phức tạp, khó thay thế lắp ráp, bảo trì bảo dưỡng.
- Chi phí đầu tư cao, nên giá thành của máy khá đắt.
- Quy trình công nghệ chế tạo đòi hỏi độ chính xác rất cao.

SVTH: Võ Triệu Phú

GVHD: TS. Phan Tấn Tùng

17