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 1. GIỚI THIỆU LUẬN ÁN
1.1

Tính cấp thiết của đề tài

Trước áp lực về chất lượng, số lượng và tiến độ yêu cầu từ các thị trường tiêu
thụ ngày càng tăng cho các chế phẩm từ cá Tra, Basa Việt Nam, tập trung chủ
yếu ở khu vực Đồng bằng sông Cửu Long, hiện tại, ngành thủy sản Việt Nam
vẫn chưa đáp ứng được việc đồng đều về chất lượng sản phẩm cũng như năng
suất sản xuất cho các sản phẩm này. Nguyên nhân chủ yếu của các vấn đề trên
cơ bản xuất phát từ nguyên công phi lê thủ công tại các nhà máy chế biến trong
khu vực.
Trước thực trạng này, cơ khí hóa nguyên công phi lê nhằm thay thế giải pháp
thủ công hiện tại là vấn đề cấp thiết, tuy nhiên, chất lượng sản phẩm và năng
suất của giải pháp phi lê cơ khí chịu tác động chính bởi các yếu tố về dụng cụ
cắt và chế độ cắt, vì vậy, việc “nghiên cứu ảnh hưởng chế độ cắt và thông số
hình học dụng cụ cắt đến chất lượng và năng suất phi lê cá Tra, Basa tại Đồng
bằng sông Cửu Long” bằng giải pháp phi lê cơ khí là vấn đề cốt lõi cần được
quan tâm. Đây cũng chính là mục tiêu nghiên cứu của luận án.
1.2

Nội dung nghiên cứu

Nghiên cứu các đặc điểm về hình học, cơ học, hóa học và sinh học của đối
tượng phục vụ cho việc phi lê bằng giải pháp cơ khí theo mục tiêu chất lượng
và năng suất.
Xây dựng giải pháp phi lê cơ khí theo tính đặc thù của đối tượng nghiên cứu và
theo mục tiêu chất lượng và năng suất phi lê.
Xây dựng mối quan hệ giữa chế độ cắt và thông số hình học dụng cụ cắt đến
chất lượng và năng suất phi lê trong giai đoạn cắt ban đầu và trong quá trình cắt
thực cho đối tượng nghiên cứu bằng giải pháp cơ khí.

1


1.3
1.3.1

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là cá Tra thương phẩm ở khu vực ĐBSCL, thuộc loài
Pangasius Hypophthalmus, được nuôi trong các bè ven sông Hậu thuộc thành
phố Cần Thơ, sử dụng thức ăn công nghiệp và không bị dịch bệnh, từ 9 đến 12
tháng tuổi, khối lượng từ 0,8 đến 1,2 kg.
1.3.2

Phạm vi nghiên cứu

Cá Tra được nuôi trong các bè, sử dụng thức ăn công nghiệp và không bị dịch
bệnh, từ 9 đến 12 tháng tuổi (thời điểm thu hoạch cá tại địa phương), khối
lượng từ 0,8 đến 1,2 kg.
Chất lượng phi lê được đánh giá thông qua chỉ tiêu cảm quan.
Chỉ tiêu cảm quan sản phẩm phi lê được đánh giá thông độ nứt thịt trên miếng
phi lê sau khi cắt và được nhận dạng bằng cách xác định loại và số vết nứt trên
miếng phi lê trong một diện tích khảo sát xác định.
Dụng cụ cắt là dao cắt tròn, có hai cạnh vát đối xứng, góc sắc của dao được tạo
hình bằng phương pháp tiện. Bề dày của dao là 3 mm, vật liệu chế tạo dao là
thép 440 (DIN 1.4125).
Dao cắt có phần lưỡi cắt được mài hoàn thiện qua hai bước trước khi tiến hành
thí nghiệm (mài 10 vòng quay với đá mài 600 và 10 vòng quay với đá mài 900)

1.4

Kết cấu của luận án

Luận án có cấu trúc gồm 5 chương, 111 trang, 83 tài liệu tham khảo, 6 phụ lục,
40 bảng số liệu, 64 hình. Nội dung được tóm tắt như sau:
Chương 1: Giới thiệu
Chương này giới thiệu về cá Tra, Basa và các chế phẩm từ chúng. Thông qua
việc tìm hiểu nhu cầu về sản phẩm, thực trạng sản xuất và nghiên cứu phi lê cá
Tra, Basa trong nước và trên thế giới làm cơ sở xây dựng mục tiêu nghiên cứu
cho đề tài. Các câu hỏi nghiên cứu về đặc điểm hình học, cơ học, hóa học và


sinh học về đối tượng, giải pháp phi lê cơ khí và các mối quan hệ giữa dụng cụ
cắt, chế độ cắt với chất lượng và năng suất phi lê cũng được đặt ra làm sáng tỏ
mục tiêu nghiên cứu. Bên cạnh đó, việc xây dựng giả thuyết nghiên cứu và thiết
kế các thí nghiệm để làm rõ mục tiêu nghiên cứu cũng được trình bày ngắn gọn
trong chương này. Nội dung chương cũng đề cập đến khung lý thuyết, các giới
hạn và phạm vi nghiên cứu của đề tài.
Chương 2: Tổng quan về các nghiên cứu
Nội dung chương này trình bày các nghiên cứu trong nước và trên thế giới về
việc cắt vật liệu sợi sinh học, mô mềm sinh học, phi lê cá. Các tài liệu được
tổng hợp và phân tích rõ các vấn đề chưa được nghiên cứu so với mục tiêu
nhiên cứu của đề tài, từ đó, một lần nữa xác định tính cấp thiết và phù hợp của
nội dung cần nghiên cứu trong luận án.
Chương 3: Phương pháp nghiên cứu
Nội dung chương giới thiệu về đối tượng nghiên cứu, phân tích thành phần cấu
trúc cơ thịt và thành phần hóa học của sản phẩm phi lê cá. Bên cạnh đó, các yếu
tố về nguyên liệu ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và năng suất phi lê cũng
được phân tích trong nội dung chương này. Việc phân tích các giai đoạn biến

đổi trong quá trình cắt vật liệu sợi sinh học đã làm sáng tỏ cơ sở quá trình phi lê
cá, thông qua đó, các thông số cơ học đặc trưng cho cơ thịt sản phẩm phi lê
cũng được xác định trong nội dung chương này.
Để đánh giá chất lượng và năng suất phi lê, các cơ sở đánh giá về các yếu tố
này cũng được tổng hợp, phân tích làm rõ và xác định cụ thể, phù hợp với mục
tiêu nghiên cứu của đề tài. Cơ sở đánh giá này chính là tiêu chí đánh giá chất
lượng và năng suất cho kết quả các nhóm thí nghiệm tìm hiểu về đối tượng
nghiên cứu cũng như nhóm thí nghiệm về ảnh hưởng dụng cụ cắt, chế độ cắt
đến chất lượng, năng suất phi lê trong các giai đoạn cắt khác nhau được xây
dựng trong chương này.
Chương 4: Kết quả và thảo luận


Nội dung chương trình bày về các kết quả của nhóm thí nghiệm về đối tượng
nghiên cứu, xây dựng các phương án cho giải pháp phi lê cơ khí theo tính đặc
thù của đối tượng nghiên cứu, kết quả nhóm thí nghiệm xác định mối quan hệ
giữa dụng cụ cắt, chế độ cắt với chất lượng và năng suất phi lê. Thông qua các
thảo luận trong từng nhóm thí nghiệm, các câu hỏi nghiên cứu được làm sáng
tỏ.
Chương 5: Kết luận và kiến nghị.
Nội dung chương này tóm tắt lại các kết quả đã đạt được của các nghiên cứu
trong luận án đồng thời kiến nghị các vấn đề cần phát triển từ các kết quả đạt
được này.
1.5
1.5.1

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Ý nghĩa khoa học

Việc xác định được quy luật chuyển hóa sau khi chết và thời điểm phi lê hợp lý

theo mục tiêu chất lượng và năng suất phi lê cho đối tượng là cơ sở khoa học
cho việc chọn thời điểm phi lê hợp lý theo mục tiêu nghiên cứu.
Giải pháp phi lê cơ khí được xây dựng theo tính đặc thù cho đối tượng nghiên
cứu là nền tản của công tác thiết kế thiết bị phi lê thay cho giải pháp thủ công
hiện tại, đáp ứng yêu cầu cấp thiết của ngành thủy sản Việt nam.
Mối quan hệ giữa thông số hình học dụng cụ cắt, chế độ cắt và năng suất, chất
lượng phi lê cá Tra, Basa ở ĐBSCL được xây dựng trong các giai đoạn phi lê
khác nhau bằng giải pháp cơ khí là nền tản cho các nghiên cứu về dụng cụ cắt,
điều khiển chế độ cắt theo mục tiêu chất lượng và năng suất. Ngoài ra, các mối
quan hệ này cũng là cơ sở xác định các yếu tố tác động chính đến mục tiêu chất
lượng và năng suất phi lê trong các giai đoạn cắt khác nhau.
1.5.2

Ý nghĩa thực tiễn

Quy luật chuyển hóa sau khi chết của cá Tra được xác định giúp các đơn vị chế
biến lập kế hoạch sản xuất cụ thể, phù hợp với năng lực của mình trong từng
công đoạn chế biến.
4


Thời điểm phi lê hợp lý cho cá Tra được xác định giúp các đơn vị chế biến tiết
kiệm chi phí trong khâu tồn kho và trữ lạnh nguyên liệu trước chế biến, giúp
nâng cao chất lượng, năng suất và hiệu quả quá trình sản xuất sản phẩm này.
Giải pháp phi lê cơ khí được xây dựng là nền tản cho việc chế tạo thiết bị phi lê
phù hợp với tính đặc thù của cá Tra, Basa ở ĐBSCL nhằm thay thế giải pháp
phi lê thủ công hiện hữu.
Bộ thông số hình học đầy đủ của dụng cụ phi lê được xác định là cơ sở cho việc
lập quy trình công nghệ chế tạo chúng theo điều kiện sản xuất trong nước, góp
phần giải quyết bài toán cấp thiết về nhu cầu dụng cụ cắt cho giải pháp phi lê cơ

khí khi được triển khai ở quy mô công nghiệp.
Mối quan hệ giữa chế độ cắt, đường kính dụng cụ cắt với chất lượng sản phẩm
trong quá trình cắt thực được xây dựng là cơ sở thiết kế và 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 những năm 2000, nghề nuôi trồng thủy sản tại Đồng bằng sông Cửu
Long (ĐBSCL) được hình thành, trong đó, tôm sú và cá da trơn là các đối
tượng nuôi chính và được phát triển mạnh cho đến nay. Cá da trơn tại khu vực
này chủ yếu là cá Tra và Basa, nổi tiếng với các chế phẩm từ chúng như phi lê
cá, cá cắt miếng, cá cắt khoanh, cá xiêng que, cá cuộn, cá đông block ép công
nghiệp...từ lâu đã được thị trường trong nước và trên thế giới ưa chuộng, đặc
biệt là sản phẩm phi lê cá Tra, Basa.

Hình 1.1: Các chế phẩm từ cá Tra, Basa ở ĐBSCL


1.1.1

Thực trạng sản xuất sản phẩm phi lê cá

1.1.1.1

Tình hình sản xuất trên thế giới

Từ đầu những năm 1960, các nước có ngành công nghiệp chế biến thủy sản
phát triển hàng đầu trên thế giới đã chú ý đến việc đồng bộ, đảm bảo chất lượng
sản phẩm và nâng cao năng suất thông qua việc cơ khí hóa và tự động hóa quy
trình chế biến. Tuy nhiên, chưa có thiết bị nào phù hợp với cá Tra, Basa ở
ĐBSCL.

Hình 1.2: Quy trình chế biến tự động phi lê cá da trơn của BAADER [5]
1.1.1.2

Tình hình sản xuất trong nước

Phi lê thủ công vẫn là giải pháp chủ
yếu cho việc chế biến sản phẩm phi lê
cá Tra, Basa tại ĐBSCL hiện nay.
Giải pháp này không đảm bảo việc
đồng bộ chất lượng khi nâng cao
năng suất nhằm đáp ứng nhu cầu
ngày càng tăng từ thị trường trong và
ngoài nước.

Hình 1.3: Giải pháp phi lê thủ công
tại các nhà máy ở ĐBSCL

Việc sử dụng thiết bị phi lê tự động
nhập khẩu cũng được áp dụng thí điểm ở một số ít các nhà máy lớn trong khu
vực (nhà máy thủy sản Hùng Vương – Tiền Giang, Nam Việt - An Giang ...),
tuy nhiên, các thiết bị này không phù hợp với tính đặc thù của cá Tra, Ba sa tại
đây nên giải pháp này không mang tính khả thi.
Thiết bị phi lê tự động của đại học Bách Khoa, ĐHQG TP HCM nghiên cứu
chế tạo cũng được đưa vào khảo nghiệm tại các nhà máy như Đại Tây Dương,

Ấn Độ Dương - Cần Thơ...) [16]. Thiết bị này bước đầu đã gặt hái được nhiều


kết quả khả quan cho việc phi lê cá Tra, Basa tại đây do phù hợp với tính đặc
thù của đối tượng, tuy nhiên, các nghiên cứu chưa đề cập đến ảnh hưởng chế độ
cắt và hình học của dụng cụ cắt đến chất lượng và năng suất phi lê trên thiết bị
này.
1.1.2

Thực trạng nghiên cứu về phi lê cá

1.1.2.1

Tình hình nghiên cứu thế giới

Có nhiều nghiên cứu trên thế giới về ảnh hưởng của dụng cụ cắt, lực cắt và chế
độ cắt đến việc cắt vật liệu sợi sinh học và vật liệu mềm, được tổng hợp và
phân tích rõ trong nội dung chương 2, tuy nhiên, chưa có tài liệu nào nghiên
cứu về ảnh hưởng thông số hình học dụng cụ cắt và chế độ cắt đến chất lượng
và năng suất phi lê cá Tra, Basa ở ĐBSCL.
1.1.2.2

Tình hình nghiên cứu trong nước

Do phi lê thủ công là phương pháp được sử dụng rộng rãi hiện nay tại khu vực
nên chưa có nghiên cứu nào đề cập đến ảnh hưởng dụng cụ cắt và chế độ cắt
đến chất lượng và năng suất phi lê trên các thiết bị phục vụ cho nguyên công
phi lê trong quy trình chế biến sản phẩm phi lê cá.
Tóm lại, qua tham khảo kết quả các nghiên cứu được công bố trong nước và
trên thế giới về việc phi lê cá, chưa có tài liệu nào nghiên cứu về ảnh hưởng

thông số hình học dụng cụ cắt và chế độ cắt đến chất lượng và năng suất phi lê
cá Tra, Basa ở ĐBSCL. Vì vậy, việc “nghiên cứu ảnh hưởng chế độ cắt và
thông số hình học dụng cụ cắt đến chất lượng và năng suất phi lê cá Tra, Basa
tại Đồng bằng sông Cửu Long” là vấn đề cấp thiết cần quan tâm làm sáng tỏ.
1.2

Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu của luận án tập trung vào việc nghiên cứu các đặc điểm về hình học,
cơ học, hóa học và sinh học của đối tượng, phục vụ cho việc xây dựng giải
pháp phi lê cơ khí theo tính đặc thù và theo mục tiêu chất lượng, năng suất phi
lê, từ đó, xây dựng các mối quan hệ giữa chế độ cắt, thông số hình học dụng cụ
cắt đến chất lượng, năng suất phi lê trong giai đoạn cắt ban đầu và trong quá
trình cắt thực cho đối tượng nghiên cứu bằng giải pháp cơ khí.
7


1.3

Ý nghĩa của nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu của đề tài mang ý nghĩa khoa học và thực tiễn cho các
nghiên cứu cũng như các ứng dụng thực tế liên quan đến nguyên công phi lê cá
Tra ở ĐBSCL bằng giải pháp cơ khí đã được trình bày rõ trong phần 1 tóm tắt
này cũng như trong nội dung luận án.
1.4

Các câu hỏi nghiên cứu

Để làm sáng tỏ mục tiêu nghiên cứu, các câu hỏi nghiên cứu được đặt ra, tập

trung vào đối tượng nghiên cứu, giải pháp phi lê cơ khí cho đối tượng nghiên
cứu, ảnh hưởng thông số hình học dụng cụ cắt và chế độ cắt đến chất lượng và
năng suất phi lê được nêu rõ trong luận án.
1.5

Các giả thuyết

Chất lượng sản phẩm và năng suất nguyên công phi lê bằng giải pháp cơ khí
cho đối tượng nghiên cứu phụ thuộc vào thông số hình học của dụng cụ cắt và
chế độ cắt khi các yếu tố về nguyên liệu và phương án phi lê được xác định
trước.
1.6
1.6.1

Thiết kế thí nghiệm
Nhóm thí nghiệm về đối tượng nghiên cứu.

Bao gồm các thí nghiệm khảo sát cấu trúc xương, khảo sát mối quan hệ khối
lượng và các thông số hình học cơ bản, khảo sát biên dạng vùng lưng tại vị trí
vết cắt đầu, khảo sát lực phá hủy và biến dạng đàn hồi của cơ thịt, xác định các
giai đoạn chuyển hóa sau khi chết, xác định thời điểm phi lê hợp lý theo mục
tiêu chất lượng và năng suất.
1.6.2

Xây dựng mô hình phi lê cơ khí

Mô hình phi lê cơ khí được hình thành từ các phương án định vị, kẹp và cắt.
Các phương án này được xây dựng từ các dữ liệu của các thí nghiệm khảo sát
về đối tượng nghiên cứu cũng như theo mục tiêu chất lượng, năng suất phi lê đã
xác định.

1.6.3

Nhóm các thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng dụng cụ cắt, chế độ cắt
đến chất lượng sản phẩm, năng suất phi lê.

Bao gồm các 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 giữa góc sắc, chế độ cắt với chất
lượng, năng suất phi lê trong giai đoạn cắt ban đầu, mối quan hệ giữa đường
kính dao cắt và chế độ cắt với chất lượng sản phẩm trong quá trình cắt thực.
1.7

Khung lý thuyết

Với mục đích nghiên cứu đã xác định, các nghiên cứu thực nghiệm được tiến
hành nhằm xác định đặc điểm hình học và các thông số cơ học đặc trưng của cơ
thịt đối tượng nghiên cứu, làm nền tản cho việc xây dựng giải pháp phi lê cơ
khí theo mục tiêu chất lượng sản phẩm và năng suất phi lê.
Với mô hình thiết bị phi lê cơ khí được chế tạo, các thực nghiệm cắt đối tượng
nghiên cứu trên mô hình này được tiến hành nhằm khảo sát định lượng ảnh
hưởng chế độ cắt, dụng cụ cắt đến năng suất phi lê và chất lượng sản phẩm. Dữ
liệu từ các thí nghiệm này là cơ sở cho việc xác định các mối quan hệ trên bằng
phương pháp quy hoạch thực nghiệm.
1.8
1.8.1

Các giả định, giới hạn và phạm vi nghiên cứu
Các giả định

Các giả định với đối tượng được chọn làm mẫu, với dụng cụ cắt trong các thí
nghiệm và với thiết bị phi lê thí nghiệm được nêu rõ trong nội dung luận án
này.
1.8.2

Các giới hạn của đề tài

Các giới hạn về đối tượng khảo sát, tiêu chí đánh giá và xác định chất lượng phi
lê, dụng cụ cắt cho nguyên công phi lê, vật liệu chế tạo dụng cụ cắt… được nêu
cụ thể trong luận án này.


1.8.3

Phạm vi nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu về đối tượng, chỉ tiêu đánh giá và xác định chất lượng sản
phẩm phi lê, dụng cụ cắt trong nguyên công phi lê… được nêu cụ thể trong luận
án này.
1.9

Các thuật ngữ

Các thuật ngữ sử dụng cũng được trình bày rõ trong phần này của luận án
1.10 Tổng kết
Với nhu cầu sản lượng ngày càng tăng, yêu cầu chất lượng ngày càng cao với
sản phẩm phi lê từ cá Tra, Basa ở ĐBSCL, cơ khí hóa trong nguyên công phi lê
là giải pháp tất yếu. Vì thế, việc “nghiên cứu ảnh hưởng chế độ cắt và thông số
hình học dụng cụ cắt đến chất lượng và năng suất phi lê cá Tra, Basa ở khu vực
ĐBSCL” bằng giải pháp cơ khí là vấn đề cấp thiết cần được quan tâm làm sáng

tỏ. Thông qua việc khảo sát tình hình sản xuất, nghiên cứu trong nước và trên
thế giới, các vấn đề cần nghiên cứu được đặt ra thông qua các câu hỏi nghiên
cứu và việc xây dựng các giả thuyết, khung lý thuyết, thiết kế thí nghiệm và
tiến hành thực nghiệm nhằm làm rõ mục tiêu nghiên cứu đã xác định. Chương
tiếp theo sẽ làm rõ các tài liệu trong nước và trên thế giới liên quan đến mục
tiêu nghiên cứu cho vấn đề này.
CHƯƠNG 2
2.1

TỔNG QUAN VỀ CÁC NGHIÊN CỨU

Giới thiệu

Việc cơ khí hóa nguyên công phi lê trong quy trình chế biến cá Tra, Basa ở
ĐBSCL là vấn đề cấp thiết mà trọng tâm của nó là việc nghiên cứu ảnh hưởng
chế độ cắt và thông số hình học dụng cụ cắt đến chất lượng và năng suất phi lê
cho đối tượng nghiên cứu.
Vật liệu sinh học là nền tản của sự sống [62]. Các nghiên cứu về hệ thống, cấu
trúc vật liệu sinh học được tiến hành vào những năm đầu thế kỷ 20, điển hình là
nghiên cứu của D’Arcy W. Thompson, năm 1917 [48]. Currey, năm 1970 [49].
Vincent JFV, năm 1991 [50].


Bên cạnh các nghiên cứu về hệ thống, cấu trúc, các nghiên cứu về quá trình cắt
vật liệu sinh học cũng được tiến hành rộng rãi trong các lĩnh vực như phẩu
thuật [50, 51], pháp y [52-56], chế biến thực phẩm [57-59], động vật học [60,
61] ... trong đó, cắt thực phẩm là một trong những lĩnh vực được quan tâm hàng
đầu với các mục tiêu nghiên cứu chính là năng suất và chất lượng sản phẩm của
quá trình cắt [62]. Các mục tiêu này bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố, trong đó,
thông số hình học dụng cụ cắt và chế độ cắt là các yếu tố trọng tâm [4, 19, 20,

63, 64].
Andrzej Dowgiallo, 2005, viện thủy sản Ba Lan, nghiên cứu về “lực cắt vật liệu
sợi sinh học” [17]. Ở nghiên cứu này, mối quan hệ giữa lực cắt và vận tốc cắt
trong quá trình cắt vật liệu sợi sinh học được mô tả. A.G. Atkins, 2005, nghiên
cứu về “cắt mỏng vật liệu rắn mềm và đàn hồi trong các ứng dụng công nghiệp”
[21]. Ở nghiên cứu này, độ bền phá hủy của vật liệu từ thí nghiệm cắt bằng kéo
được xác định, ngoài ra, việc cắt mỏng vật liệu với dụng cụ cắt có bán kính
cong thay đổi trong quá trình cắt, ứng dụng trong các thiết bị chế biến thực
phẩm công nghiệp, cũng được phân tích tổng hợp. Raymond W. McGorry,
Peter C. Dowd, Patrick G. Dempsey, 2005, nghiên cứu về “ảnh hưởng của độ
bóng bề mặt lưỡi cắt và góc sắc dụng cụ cắt đến lực cắt trong quá trình cắt thịt”
[19]. McCarthy và các tác giả, 2007, viện nghiên cứu khoa học và vật liệu Ai
Len, nghiên cứu về “độ sắc của dao cắt thẳng khi cắt vật rắn mềm, phần 1: các
thí nghiệm tạo vết lõm trên vật liệu cắt [23], phần 2: phân tích hình học của dao
cắt [24]”. Trong phần 1, khái niệm về chỉ số độ sắc của dao cắt (BSI) và
phương pháp xác định chỉ số này được giới thiệu. Trong phần 2, mô hình phần
tử hữu hạn đánh giá ảnh hưởng các thông số hình học khác nhau của dao cắt
(bán kính mũi dao, góc sắc, biên dạng lưỡi cắt) đến BSI được xây dựng. V.Goot
và các tác giả, trường đại học công nghệ thực phẩm quốc gia Uraina, 2010,
nghiên cứu về “mô hình hóa quá trình cắt thực phẩm” [25] và “mô hình hóa quá
trình cắt vật liệu nhiều lớp” [26]. Ở nghiên cứu này, phương trình vi phân mô tả
mối quan hệ giữa lực cắt và chế độ cắt của quá trình cắt vật liệu sinh học được
thiết lập. Liying Gao, Qinhe Zhang, Ming Liu, đại học Shandong, khoa kỹ thuật
11


cơ khí, Trung quốc, 2012, nghiên cứu về “cắt trực giao mô mềm sinh học với
dao cắt một cạnh vát” [18] Trong nghiên cứu này, mô hình cắt trực giao nghiên
cứu việc cắt lõm mô mềm và mô hình lực cắt lý thuyết dựa trên nền tản cơ học
phá hủy vật liệu được xây dựng. Zhongwei Hu, Bi Zhang, Wei Sun, đại học

Nhân Văn, Changsha, Trung quốc, 2012, nghiên cứu về “Các đặc tính cắt của
mô mềm sinh học” [20, 63]. Ở các nghiên cứu này, các đặc trưng cơ học khi cắt
mô mềm sinh học được làm sang tỏ. S. Schuldt, L. Boden, Y. Schneider, H.
Rohm, viện công nghệ thực phẩm và kỹ thuật xử lý sinh học, đại học Dresden,
Đức, 2015, nghiên cứu về “các đặc tính của quá trình cắt trong giai đoạn trước
khi nứt của mô hình vật liệu đàn nhớt trong ngành thực phẩm” [4]. Trần Doãn
Sơn, Nguyễn Tuấn Hùng, Trần Nhật Khoa, 2008, với “nghiên cứu, thiết kế, chế
tạo và khảo nghiệm thiết bị lạng cá Basa” [64]. Trong nghiên cứu này, thiết bị
phi lê cá Basa ở khu vực ĐBSCL được giới thiệu.
2.2

Kết luận

Tóm lại, qua việc tham khảo các tài liệu nghiên cứu về việc cắt vật liệu sợi sinh
học, mô mềm sinh học, chưa có nghiên cứu nào mô tả được mối quan hệ của
dụng cụ cắt, chế độ cắt đến năng suất và chất lượng phi lê cá Tra, Ba sa ở
ĐBSCL bằng giải pháp cơ khí. Như vậy, mục tiêu nghiên cứu đã được xác định
của đề tài chính là nội dung nghiên cứu của luận án này. Để tiến hành nghiên
cứu, tác giả xúc tiến việc thiết kế các nghiên cứu, nội dung này sẽ được trình
bày ở chương tiếp theo của luận án này.
CHƯƠNG 3
3.1

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Giới thiệu về cá Tra, Basa ở ĐBSCL
Cá Tra thuộc bộ cá nheo Siluriformes, họ
cá Tra Pangasiidae, giống cá Tra dầu
Pangasianodon,
Hình 3.1: Cá Tra (Pangasius

Hypophthalmus)

loài

cá

Tra

Pangasianodon Hypophthalmus, tên tiếng
Anh là Shutchi catfish, tên khoa học là
Pangasius Hypophthalmus [65, 67]


Cá Ba Sa thuộc bộ cá nheo
Siluriformes, họ cá tra Pangasiidae,
giống cá Ba Sa Pangasius, loài cá Ba
Sa Pangasius Bocourti, tên tiếng
Anh là Yellowtail catfish, tên khoa
học là Pangasius Bocourti [65, 67]

Hình 3.2: Cá Ba Sa (Pangasius
Bocourti)

Trong giới hạn đã nêu ở chương 1,
đề tài tập trung khảo sát cá Tra ở khu vực ĐBSCL.
3.2
3.2.1

Thành phần cấu trúc cơ thịt và thành phần hóa học của sản phẩm
phi lê cá

Thành phần cấu trúc cơ thịt sản phẩm phi lê cá

Miếng phi lê sau khi được
tách ra từ thân cá bao gồm
da và cơ thịt. Da là lớp
ngoài cùng của miếng phi
lê có chức năng bảo vệ cơ

Hình 3.3: Miếng phi lê được tách ra từ
thân cá

thể cá.
Da gồm biểu bì và chân bì.
Biểu bì gồm nhiều lớp,
trong đó, lớp ngoài cùng là
lớp sừng mỏng bảo vệ.
Chân bì là các mô liên kết
giữa biểu bì và cơ thịt [62,

Hình 3.4: Thành phần cấu trúc phi lê cá

76].
3.2.2

Thành phần hóa học sản phẩm phi lê cá

Thành phần hóa học cơ bản của thịt cá gồm nước, các loại protein của cơ thịt,
chất béo. Các thành phần này không cố định mà thay đổi theo các giai đoạn
chuyển hóa khác nhau của cá sau khi chết. Ngoài các thành phần cơ bản nêu

trên, trong thịt cá còn có các thành phần khác với tỷ lệ phần trăm khối lượng
nhỏ như carbohydrate, chất khoáng, vitamin và các chất chiết xuất.
3.3

Các yếu tố nguyên liệu ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và năng
suất phi lê

Cơ thịt cá là vật liệu sinh học có đặc tính thay đổi do các tác động khác nhau từ
môi trường nuôi đến môi trường vận chuyển, giết mỗ, vì vậy, để nghiên cứu
ảnh hưởng chế độ cắt, hình học dụng cụ cắt đến chất lượng và năng suất phi lê,
các yếu tố tác động đến nguyên liệu theo mục tiêu nghiên cứu cần được phân
tích và khảo sát. Các yếu tố này gồm thông số hình học, thành phần hóa học,
thời gian nghĩ, hiện tượng sốc trước khi giết, môi trường trích máu, thời điểm
phi lê.
3.4

Cơ sở quá trình phi lê

Bản chất nguyên công phi lê là
tách hai miếng phi lê ra khỏi thân
cá. Đây chính là quá trình cắt vật
liệu sinh học. Quá trình này được
chia ra làm 3 giai đoạn (pha): pha
biến dạng, pha phá hủy và pha cắt
[20].
Pha biến dạng là giai đoạn xuất
hiện phía trước điểm phá hủy.

Hình 3.5: Các pha trong quá trình cắt

vật liệu sợi sinh học

Trong giai đoạn này, dao cắt bắt
đầu tiếp xúc với cơ thịt, gây biến dạng tại vùng cắt nhưng chưa xuất hiện vết
nứt. Lúc này, cơ thịt chịu ứng suất căng, chủ yếu là ứng suất nén tại vùng cắt.
Ứng suất nén này gây nên hiệu ứng căng phồng trên cơ thịt làm tăng lực phá
hủy cơ thịt. Sức căng và hiệu ứng căng phồng của cơ thịt hấp thụ năng lượng
của lực cắt. Khi dao tiến đến điểm phá hủy, vết nứt xuất hiện và lan nhanh, quá
trình cắt chuyển sang giai đoạn phá hủy.


Trong giai đoạn phá hủy, dao hầu như không trao đổi năng lượng với cơ thịt.
Năng lượng được hấp thụ trong giai đoạn đàn hồi được giải phóng tạo ra vết
nứt. Diện tích bề mặt của vết nứt mới được tạo ra phụ thuộc vào mức hấp thụ
năng lượng trong pha biến dạng, năng lượng hấp thụ trong pha biến dạng càng
lớn, diện tích vết nứt được tạo ra trong pha phá hủy càng lớn.
Sau giai đoạn phá hủy là giai đoạn cắt. Lực cắt được duy trì ở một mức xác
định và ít thay đổi hơn so với các pha trước.
3.5

Các thông số cơ học đặc trưng của cơ thịt

3.5.1

Độ cứng cơ thịt

Là thông số được sử dụng để đo phản ứng của cơ thịt với dao trong quá trình
cắt [20]. Độ cứng cơ thịt K được định nghĩa bằng phương trình sau:
(3-1)
Trong đó

3.5.2

là số gia của lực cắt,

là số gia của khoảng tiến dao.

Độ bền phá hủy
Độ bền phá hủy cơ thịt là:
(3-2)

với:

(3-3)
(3-4)

-

: công cắt của dao.
: công của lực kẹp ban đầu.
: năng lượng của vật liệu biến dạng đàn hồi, tích trữ trong vùng
biến dạng của cơ thịt trước mũi dao trong quá trình cắt.

-

: độ bền phá hủy.
: tiết diện bề mặt vết nứt mới tạo ra.


-

: năng lượng của vật liệu biến dạng không đàn hồi, phân tán trong
suốt quá trình cắt do các biến dạng đàn nhớt, sự giảm ứng suất hay
do hiện tượng rão vật liệu và các vết nứt tế vi.

-

: lực kẹp phôi;

: lực cắt phôi

- du: độ gia chiều dài bị nén/kéo của phôi trong quá trình kẹp.
- dc: độ gia lượng chạy dao.
3.6

chiều dài tương ứng với lực kẹp lớn nhất được xác định trước.

Cơ sở đánh giá chất lượng và năng suất phi lê.
Chất lượng sản phẩm phi lê được đánh giá thông qua 3 nhóm chỉ tiêu

chính: chỉ tiêu cảm quan, hoá học và vi sinh. Với mục tiêu của đề tài, dụng cụ
cắt và chế độ cắt chỉ tác động đến chỉ tiêu cảm quan, vì vậy, chất lượng phi lê
được đánh giá thông qua chỉ tiêu này.
Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chỉ tiêu cảm quan phi lê như mùi sản
phẩm, màu sắc miếng phi lê, độ săn chắc cơ thịt, độ nứt thịt, xương còn sót lại
trên sản phẩm...[37, 41] và có nhiều kỹ thuật đánh giá chỉ tiêu cảm quan của
sản phầm phi lê như kỹ thuật điện chuyển (electrophoretic), DNA, quang phổ
hồng ngoại, enzyme, độ nứt thịt...[34, 35, 45]. Trong giới hạn đề tài, phương
pháp đánh giá bằng chỉ tiêu độ nứt thịt, màu sắc cơ thịt và cấu trúc cơ thịt được
áp dụng để đánh giá các chỉ tiêu cảm quan cho sản phẩm phi lê cá Tra.
3.7

3.7.1

Thiết kế nhóm thí nghiệm về đối tượng nghiên cứu
Mục đích nghiên cứu

Các thí nghiệm trong nhóm được xây dựng nhằm làm rõ đặc tính hình học, cơ
học sinh học của đối tượng nghiên cứu, làm cơ sở xây dựng giải pháp phi lê cơ
khí theo tính đặc thù của đối tượng đồng thời theo mục tiêu chất lượng và năng
suất phi lê. Các thí nghiệm gồm các khảo nghiệm về cấu trúc xương, các thông
số hình học cơ bản, biên dạng vùng lưng, lực phá hủy và biến dạng tới hạn của
cơ thịt, các giai đoạn chuyển hóa sau khi chết, thời điểm phi lê hợp lý


3.7.2
3.7.2.1

Thí nghiệm khảo sát cấu trúc xương
Mục đích khảo sát

Việc khảo sát cấu trúc xương cá là cơ sở cho việc xây dựng mô hình phi lê cơ
khí cho đối tượng nghiên cứu.
3.7.2.2

Dụng cụ và phương pháp tiến hành thí nghiệm

Dụng cụ tiến hành: dao phi lê thủ công, máy chụp hình kỹ thuật số (Sony Alpha
6000). Phương pháp tiến hành: cá được moi hết nội tạng, cắt mang và lóc hết
các phần cơ thịt bám vào xương. Xương được chụp hình và phân tích cấu trúc.
3.7.3
3.7.3.1

Khảo sát mối quan hệ khối lượng và các thông số hình học cơ bản
Mục đích khảo sát

Trong thực tế tại các nhà máy

a

c

phân loại theo khối lượng, vì

b

sản xuất ở khu vực, cá được
vậy, mối qua hệ giữa khối
cần được làm sáng tỏ. Các kích
thước cơ bản cần khảo sát là a,
b, c. Vùng khối lượng khảo sát

c

lượng và các kích thước cơ bản

Hình 3.3: Các thông số hình học cơ bản
của cá đã cắt đầu.

từ 802 gam đến 1178 gam.
3.7.3.2 Dụng cụ và phương pháp tiến hành thí nghiệm

Dụng cụ đo: thước thẳng có vùng đo từ 0 đến 500 mm, độ chính xác 0,1 mm.
Thí nghiệm được tiến hành theo điều kiện giết mổ của các nhà máy sản xuất tại
khu vực. Cá được cắt mang và trích máu trong nước 20 phút ở nhiệt độ nước 30
độ C, sau đó được cắt đầu tại vị trí đốt xương cổ để tiến hành đo các thông số
kích thước cơ bản và ghi lại số liệu.
3.7.4 Khảo sát biên dạng vùng lưng tại vị trí vết cắt đầu
3.7.4.1 Mục đích khảo sát
trước khi cắt. Từ các thông số kích thước
Để cơ khí hóa nguyên công phi lê,
nguyên liệu phải được định vị

cơ bản và cấu trúc hình học đã được khảo
sát, tác giả chọn mặt cắt ngang tại vị trí
vết cắt đầu để khảo sát biên dạng, làm cơ


sở xây dựng phương án và thiết
bị định vị nguyên liệu cho định
hướng đã đề ra.

Hình 3.4: Biên dạng vùng lưng cá tại vị
trí vết cắt đầu.
3.7.4.2

Dụng cụ và phương pháp tiến hành thí nghiệm

Thí nghiệm được tiến hành theo điều kiện giết mổ của các nhà máy sản xuất tại
khu vực. Cá được cắt mang và trích máu trong nước 20 phút ở nhiệt độ nước 30
độ C, sau đó được moi hết nội tạng và cắt đầu tại vị trí đốt xương cổ để tiến
hành chụp quét hình tiết diện mặt cắt ngang tại vị trí cắt đầu bằng máy chụp

hình kỹ thuật số (Sony Alpha 6000). Dữ liệu hình ảnh ghi lại được xử lý bằng
phần mềm Auto Cad (version 2008) để xây dựng vùng biên dạng.
3.7.5
3.7.5.1

Khảo sát lực phá hủy và biến dạng đàn hồi của cơ thịt
Mục đích khảo sát

Cá trước khi cắt, nguyên liệu được định vị và kẹp chặt. Lực phá hủy và biến
dạng đàn hồi là hai thông số cần xác định cho quá trình kẹp và cắt. Mục đích
của thí nghiệm này nhằm khảo sát hai thông số vừa đề cập phục vụ cho việc
xây dựng giải pháp phi lê cơ khí.
3.7.5.2

Dụng cụ và phương pháp tiến hành thí nghiệm


Dụng cụ đo: lực
phá hủy và biến
dạng đàn

hồi

của cơ thịt được
đo

bằng

phân

máy

tích cấu

Hình 3.5: Thiết bị và mô hình đo lực phá hủy trên mẫu.

trúc [33] với đầu
dò hình trụ tròn đường kính 6mm, tổng diện tích tiếp xúc với mẫu khi thí
nghiệm là 4,5

, vận tốc đo mẫu 2 mm/s.

Phương pháp tiến hành: thí nghiệm được tiến hành theo điều kiện giết mổ của
các nhà máy sản xuất tại khu vực. Cá được cắt mang và trích máu trong nước
20 phút ở nhiệt độ nước 30 độ C, sau đó được moi hết nội tạng và tiến hành đo
trên thiết bị. Vị trí đo lực phá hủy dọc trên hàng vây số 3 gần về phía lưng. Mỗi
mẫu được đo 3 lần tại 3 vị trí khác nhau, xoay 90 độ sau mỗi lần đo, ở cả hai
bên theo thứ tự bên trái trước rồi đến bên phải (nhìn từ đầu cá). Giá trị các
thông số đo là giá trị trung bình của các lần đo.
3.7.6
3.7.6.1

Xác định các giai đoạn chuyển hóa sau khi chết
Mục đích thí nghiệm

Việc phi lê ở các giai đoạn chuyển hóa khác nhau của cá sau khi chết ảnh
hưởng đến chất lượng sản phẩm và năng suất phi lê. Mục đích thí nghiệm này
nhằm xác định các giai đoạn chuyển hóa khác nhau của cá sau khi chết làm cơ
sở để xác định thời điểm phi lê hợp lý theo mục tiêu nghiên cứu của đề tài.
3.7.6.2

Dụng cụ và phương pháp tiến hành thí nghiệm

Dụng cụ đo: bàn đặt cá,
thước cắp điện tử (Inside
1136-501), vùng đo từ 0 đến
500mm, độ chính xác 0,01
mm, đồng hồ điện tử bấm
giây Casio HS-3V.
19


Hình 3.6: Mô hình thí nghiệm xác định chỉ số
tê cứng của cá.


Phương pháp tiến hành thí nghiệm: sự tê cứng được tiến hành đo bằng cách đặt
cá trên bề mặt phẳng sao cho khoảng 1/3 chiều dài thân cá nằm trên mặt phẳng
này. Phần chiều dài thân cá còn lại để tự do. Xác định chiều cao ban đầu
trong vòng 5 giây, đây chính là độ võng của đuôi cá so với phương ngang của
mặt bàn khi cá vừa chết và chưa bị tê cứng. Xác định các chiều cao

trong

vòng 5 giây, đây chính là độ võng của đuôi cá so với phương ngang của mặt
bàn tại thời điểm đo

. Các thông số đo được ghi lại để xác định chỉ số tê cứng

RI làm cơ sở xác định các giai đoạn chuyển hóa sau khi chết của cá. Chỉ số tê

cứng RI (rigor index %) được xác định theo công thức sau:
(3-5)
3.7.7

Xác định thời điểm phi lê hợp lý.

3.7.7.1

Mục đích thí nghiệm

Việc phi lê ở các giai đoạn chuyển hóa khác nhau của cá sau khi chết ảnh
hưởng đến chất lượng sản phẩm và năng suất phi lê. Mục đích thí nghiệm này
nhằm xác định thời điểm phi lê hợp lý theo mục tiêu nghiên cứu của đề tài.
3.7.7.2

Chỉ tiêu và phương pháp khảo sát

Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm được đánh giá thông qua: điểm độ nứt thịt bề mặt
vết cắt, chỉ tiêu màu sản phẩm, cấu trúc cơ thịt sản phẩm.
Năng suất phi lê được đánh giá thông qua chỉ tiêu suất thu hồi phi lê

, được

các định bằng công thức:
(3-6)
Trong đó

là khối lượng các miếng phi lê,

là khối lượng cá trước khi phi

lê (đã moi hết nội tạng). Khối lượng phi lê được xác định bằng cân điện tử
Ibalance 2600 - USA, độ chính xác 0,01 g, vùng khối lượng đo từ 0 đến 2600 g.
3.7.7.3

Phương pháp tiến hành thí nghiệm

Cá trong các mẫu thí nghiệm được cắt mang và trích máu trong nước 20 phút ở
nhiệt độ nước 30 độ C, sau đó tiến hành cắt đầu, moi hết nội tạng, rửa sạch và
20


trữ lạnh trong thùng đá ở nhiệt độ từ 0 độ C đến 2 độ C chờ phi lê. Trước khi
tiến hành phi lê, cá được chia ngẫu nhiên thành 3 mẫu:
- Mẫu 1: phi lê bằng tay trong giai đoạn trước tê cứng (1 giờ sau khi chết)
- Mẫu 2: phi lê bằng tay trong giai đoạn tê cứng (8 giờ sau khi chết).
- Mẫu 3: phi lê bằng tay trong giai đoạn mềm hóa (24 giờ sau khi chết).
Sau khi phi lê, sản phẩm được gói riêng biệt trong các bao nhựa và trữ lạnh
trong thùng đá ở nhiệt độ từ 0 độ C đến 2 độ C rồi lần lượt tiến hành thí nghiệm
để xác định các chỉ tiêu chất lượng. Thông số các thí nghiệm được ghi nhận lại.
3.8

Thiết kế nhóm thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng dụng cụ cắt, chế độ
cắt đến chất lượng và năng suất phi lê.

3.8.1

Mục đích nghiên cứu

Các thí nghiệm được xây dựng nhằm làm sáng tỏ ảnh hưởng dụng cụ cắt và chế

độ cắt đến chất lượng và năng suất phi lê. Do dao mòn trong quá trình cắt ảnh
hưởng đến chất lượng sản phẩm và năng suất phi lê, vì vậy, việc nghiên cứu
được chia ra làm 2 giai đoạn khảo sát: giai đoạn cắt ban đầu (chưa mòn dao) và
quá trình cắt thực (có xét đến mòn dao trong quá trình cắt). Để làm rõ vấn đề
trên, các nghiên cứu trong nhóm thí nghiệm tập trung vào việc xác định giá trị
góc sắc công nghệ, miền giá trị của góc sắc, miền giá trị số vòng quay của dao
cắt, miền giá trị lượng tiến phôi, các mối quan hệ giữa thông số dụng cụ cắt,
chế độ cắt đến chất lượng sản phẩm và năng suất phi lê bằng giải pháp cơ khí.
3.8.2
3.8.2.1

Thí nghiệm xác định giá trị góc sắc công nghệ
Mục đích thí nghiệm và phương pháp xác định

Mục đích của việc thí
nghiệm này nhằm xác
định

giá

trị

góc

là góc sắc nhỏ
nhất của dao trong quá
trình tạo hình lưỡi cắt
Hình 3.7: Hiện tượng lưỡi cắt bị cuốn mép.
21

mà không gây ra hiện tượng cuống mép lưỡi cắt.
Hiện tượng cuốn mép lưỡi dao được đánh giá bằng phương pháp kiểm tra trực
quan tại mũi dao dưới kính hiển vi điện tử có độ phóng đại tối đa 2500 lần. Dao
được kiểm tra tính đồng nhất cạnh vát hình thành lưỡi cắt ở cả hai mặt biên
dạng lưỡi. Nếu có sự không đồng nhất ở bất kỳ mặt nào của biên dạng lưỡi cắt
tại mũi dao, ta kết luận lưỡi đã bị cuốn mép.
3.8.2.2

Nguyên liệu thí nghiệm

Phôi tròn, thép 440 (DIN 1.4125), đường kính 200 mm, dày 3 mm.
3.8.2.3

Dụng cụ thí nghiệm và thiết bị thí nghiệm

Dụng cụ cắt: dao mảnh hợp kim vật liệu phủ CoroTurn TR. Thiết bị thí nghiệm
tạo cạnh vát: máy tiện vạn năng LA 430. Dụng cụ kiểm tra: kính hiển vi điện tử
VHX-500, đầu kính VH-Z250R/Z250T, độ phóng đại tối đa 2500x, Keyence,
Osaka, Japan [83]
3.8.2.4

Phương pháp tiến hành thí nghiệm

Gọi γ là góc hợp bởi mặt
phẳng cắt gọt của dao cắt và
phôi (góc trước mô hình cắt),
là góc cắt của mô hình cắt.
Tiến hành tiện vát cạnh để
thay đổi giá trị γ bằng cách

xoay dao trong mặt phẳng cơ
bản. Sau mỗi lần cắt, ta quan
sát vùng vát mép tại đỉnh dao
ở cả hai mặt biên dạng và ghi

Hình 3.8: Mô hình dưới thí nghiệm xác
định giá trị giới hạn của góc sắc α.

lại kết quả quan sát.

22


3.8.3
3.8.3.1

Thí nghiệm xác định giá trị góc sắc nhỏ nhất
Mục đích thí nghiệm và phương pháp xác định

Mục đích của việc thí nghiệm này nhằm xác định giá trị góc

là góc sắc

nhỏ nhất của dao khi cắt vào xương mà không bị mẻ lưỡi cắt ở chế độ cắt tối đa
của máy thí nghiệm. Trong thí nghiệm này, dao có các góc sắc giảm dần được
tiến hành cắt thực nghiệm vào xương cá ở chế độ cắt tối đa của máy và quan sát
hiện tượng mẻ lưỡi cắt. Khi lưỡi cắt xuất hiện hiện tượng mẻ bề mặt lưỡi, giá trị
góc sắc của dao cắt ấy chính là giá trị
3.8.3.2

.

Nguyên liệu thí nghiệm

Các loại xương trong cấu trúc xương cá Tra sau khi lóc hết phần thịt gồm
xương sống, xương sườn, đốt xương gù. Xương được chuẩn bị bằng cách lóc
hết thịt bám vào nó và ngâm trong nước đến khi tiến hành thí nghiệm.
3.8.3.3

Dụng cụ thí nghiệm và kiểm tra

Dụng cụ thí nghiệm:

dao

tròn, thép 440 (DIN 1.4125),
đường kính 200 mm, dày 3
mm, góc sắc

. Lưỡi

cắt được mài hoàn thiện qua
hai bước, mài 10 vòng quay

Hình 3.9: Dao cắt thí nghiệm

với đá mài 600 và 10 vòng
quay với đá mài 900.
Dụng cụ kiểm tra: kính hiển vi điện tử VHX-500, đầu kính VH-Z250R/Z250T,
độ phóng đại tối đa 2500x, Keyence, Osaka, Japan [83]

3.8.3.4

Thiết bị và phương pháp tiến hành thí nghiệm

Thiết bị thí nghiệm: máy phi lê mô hình thí nghiệm. Nguyên liệu thí nghiệm
được kẹp và cắt trên máy phi lê mô hình thí nghiệm ở chế độ cắt tối đa. Sau
mỗi thí nghiệm cắt, ta dừng máy và tiến hành kiểm tra tính đồng nhất của cạnh
vát tại mũi dao ở cả hai mặt biên dạng lưỡi và ghi lại các kết quả thí nghiệm.


3.8.3.5

Phương pháp đánh giá

Hiện mẻ lưỡi dao được xác định bằng phương pháp kiểm tra trực quan tại mũi
dao dưới kính hiển vi điện tử có độ phóng đại tối đa 2500 lần. Bằng cách kiểm
tra tính đồng nhất cạnh vát tại mũi dao ở cả hai mặt biên dạng lưỡi sau khi tiến
hành cắt mẫu. Nếu có sự biến dạng ở biên dạng lưỡi cắt tại mũi dao, ta kết luận
lưỡi đã bị mẻ
3.8.4

Thí nghiệm xác định giá trị

3.8.4.1

Mục đích thí nghiệm

Mục đích của việc thí nghiệm này nhằm xác định giá trị góc

là góc sắc

lớn nhất của dao khi phi lê ở chế độ cắt tối đa của máy thí nghiệm. Trong thí
nghiệm này, dao có các góc sắc tăng dần được tiến hành phi lê thực nghiệm ở
chế độ cắt tối đa của máy và quan sát hiện tượng nứt thịt trên bề mặt vết cắt.
Khi bề mặt vết cắt xuất hiện hiện tượng nứt thịt, giá trị góc sắc của dao cắt ấy
chính là giá trị

. Hiện tượng nứt thịt được đánh giá thông qua loại vết nứt

trên bề mặt sản phẩm vừa phi lê.
3.8.4.2

Nguyên liệu thí nghiệm và chuẩn bị mẫu

Cá Tra nguyên liệu.
3.8.4.3

Dụng cụ thí nghiệm

Dao tròn, thép 440 (DIN 1.4125), đường kính 200 mm, dày 3 mm, góc sắc
thay đổi theo thí nghiệm. Lưỡi cắt được mài hoàn thiện qua hai bước, mài 10
vòng quay với đá mài 600
và 10 vòng quay với đá
mài 900.
3.8.4.4

Thiết bị và
phương
pháp
tiến hành thí

nghiệm

Thiết bị thí nghiệm: máy
phi

lê

mô

hình

thí
Hình 3.10: Mô hình kẹp phôi trên thiết bị phi lê
thí nghiệm
24