Đồ án tốt nghiệp thiết kế máy ép viên trong chế biến surimi tại xí nghiệp xuất khẩu

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CƠ KHÍ
BỘ MƠN CHẾ TẠO MÁY

LẠI VĂN HUY

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

THIẾT KẾ KỸ THUẬT MÁY ÉP VIÊN TRONG
CHẾ BIẾN SURIMI TẠI CÁC XÍ NGHIỆP CHẾ
BIẾN THUỶ SẢN XUẤT KHẨU
GVHD: PGS.TS NGUYỄN VĂN BA

Nha Trang tháng 11 năm 2007


NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

Họ, tên sinh viên: Lại Văn Huy

Lớp: 44CT

Ngành : Chế tạo máy

MSSV: 44D1184

Tên đề tài: Thiết kế kỹ thuật máy ép viên trong chế biến surimi tại các xí nghiệp chế
biến thủy sản xuất khẩu
Số trang: 123

Số chương: 6

Số tài kiệu tham khảo: 15

Hiện vật: không
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
Nha Trang, ngày ………, tháng………, năm 2007
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Ký và ghi rõ họ tên)

Trang -2-


PHIẾU ĐÁNH GIÁ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP

Họ, tên sinh viên: Lại Văn Huy

Lớp: 44CT

Ngành : Chế tạo máy

MSSV:44D1184

Tên đề tài: Thiết kế kỹ thuật máy ép viên trong chế biến surimi tại các xí nghiệp chế
biến thủy sản xuất khẩu
Số trang: 123

Số chương: 6

Số tài kiệu tham khảo: 15

Hiện vật: không
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
................................................................................................................................
Nha Trang, ngày ………, tháng………, năm 2007
CÁN BỘ PHẢN BIỆN
(Ký và ghi rõ họ tên)

Nha Trang, ngày ………, tháng………, năm 2007
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

(Ký và ghi rõ họ tên)

Trang -3-


MỤC LỤC
Lời nói đầu................................................................................................................... 1
CHƯƠNG I: TÌM HIỂU..............................................................................................3
I.1 TÌM HIỂU VỀ THỰC TRẠNG...................................................................3
I.1.1 Giới thiệu chung.......................................................................................3
I.1.2 Khái quát về surimi...................................................................................4
I.1.3 Thực trạng sản xuất .................................................................................7
I.1.4 Nguyên liệu sản xuất surimi..................................................................10
I.2 NHU CẦU SỬ DỤNG ThIẾT BỊ..............................................................11
CHƯƠNG II: LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ.............................................12
II.1 MỘT SỐ PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ........................................................12
II.1.1 Phương án 1: Máy dập viên thủy lực.....................................................12
II.1.2 phương án 2: Máy dập viên tay quay....................................................15
II.2 LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ..................................................16
CHƯƠNG III: THIẾT KẾ KỸ THUẬT CỦA THIẾT BỊ.........................................19
III.1 YÊU CẦU VÀ PHƯƠNG PHÁP............................................................19
III.1.1 Yêu cầu của bài toán động lực học.......................................................19
III.1.2 Phương pháp giải bài toán động lực học..............................................19
III.2 TÍNH TỐN CƠNG SUẤT....................................................................27
III.2.1 Tính chọn động cơ điện........................................................................27
III.2.2 Kiểm tra động cơ điện..........................................................................27
III.2.3 Gia trị động lực học các cấp của hệ truyền dẫn....................................30
III.3 TÍNH TỐN CÁC BỘ PHẬN CỦA THIẾT BỊ.....................................31
III.3.1 Thiết kế bộ truyền động đai..................................................................31
III.3.2 Thiết kế bộ truyền bánh răng................................................................36

III.3.3 Tính tốn thiết kế trục..........................................................................52
III.3.4 Thiết kế các gối đỡ...............................................................................68
III.3.5 Tính khớp nối.......................................................................................72
III.3.6 Thiết kế vỏ hộp giảm tốc......................................................................73
III.3.7 Bơi trơn hộp giảm tốc..........................................................................75
III.3.8 Tính toán thiết kế vỏ máy.....................................................................75
III.3.9 Thiết kế cửa nạp liệu............................................................................76
CHƯƠNG IV: QUY TRÌNH CHẾ TẠO TRỤC........................................................78
IV.1 PHÂN TÍCH CHI TIẾT GIA CÔNG......................................................78
IV.1.1 Đặc điểm và điều kiện làm việc...........................................................78
IV.1.2 Yêu cầu kỹ thuật...................................................................................78
IV.1.3 Tính cơng nghệ trong kết cấu...............................................................78
IV.2 CHỌN PHƠI VÀ PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO PHƠI............................78
IV.2.1 Phơi đúc...............................................................................................79
IV.2.2 Phơi rèn dập.........................................................................................79
IV.2.3 Phơi rèn tự do.......................................................................................79
IV.3 TRÌNH TỰ GIA CƠNG CÁC BỀ MẶT.................................................80
IV.3.1 Lựa chọn phương án.............................................................................80
IV.3.2 Thiết kế nguyên cơng cơng nghệ..........................................................81
IV.3.3 Xác định lượng dư và kích thước trung gian........................................89
IV.3.4 Xác định chế độ cắt..............................................................................98

Trang -4-


IV.4 THIẾT KẾ ĐỒ GÁ................................................................................106
IV.4.1 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo của đồ gá.....................................................106
IV.4.2 Tính lực kẹp chặt phơi........................................................................107
IV.4.3 Xác định đường kính bu lơng.............................................................110
IV.4.4 Tính sai số chế tạo đồ gá....................................................................112

CHƯƠNG V: HƯỚNG DẪN LẮP RÁP VÀ SỬ DỤNG........................................113
V.1 HƯỚNG DẪN LẮP RÁP.......................................................................113
V.2 HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG.....................................................................113
V.1.1 Trước khi sử dụng................................................................................113
V.1.2 Trong khi sử dụng................................................................................113
V.1.3 Sau khi sử dụng...................................................................................113
CHƯƠNG VI: SƠ BỘ HẠCH TOÁN GIÁ THÀNH SẢN PHẨM.........................114
Kết luận và đề xuất ý kiến........................................................................................116
Tài liệu tham khảo...................................................................................................117

Trang -5-


LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay nhu cầu sử dụng sản phẩm đông lạnh trên thị trường rất phổ biến, các
sản phẩm đông lạnh rất nhiều như: Thịt heo đông lạnh, các loại cá đông lạnh, đặc biệt
các loại sản phẩm từ thịt đơng lạnh như: Xúc xích đơng lạnh, và đặc biệt hơn là surimi
đông lạnh….
Cá là một nguồn nguyên liệu rất dồi dào và phong phú. Nước là một trong
những nước có điều kiện tự nhiên và diện tích mặt nước rất thuận lợi cho việc đánh bắt
và nuôi trồng thủy sản. Do đó có rất nhiều nhà máy chế biến thủy sản phát triển. Sản
phẩm của các nhà máy này khơng những ở trong nước mà cịn xuất khẩu sang thị
trường nước ngồi. Sản phẩm Surimi tuy cịn khá mới mẽ ở Việt Nam, nhưng trong
tương lai no sẽ vươn xa hơn nữa.
Cùng với ý tưởng đó, nhằm mục đích gắn việc nghiên cứu khoa học với mục
đích sản xuất, nhằm giúp sinh viên làm quen với phương pháp nghiên cứu khoa học,
vận dụng một cách sáng tạo lý thuyết đã được học ở trường vào thực tiễn sản xuất. Em
được khoa cơ khí, trường Đại học Nha Trang phân công nghiên cứu thực hiện đề tài:
“ Thiết kế kỹ thuật máy ép viên trong chế biến surimi tại các xí nghiệp chế
biến thủy sản xuất khẩu”

Nội dung đề tài gồm có:
1. Tìm hiểu về thực trạng sản xuất tại các xí nghiệp chế biến thủy sản ở khu vực
Nam Trung bộ và nhu cầu sử dụng thiết bj.
2. Nghiên cứu lựa chọn phương án.
3. Thiết kế kỹ thuật máy ép viên.
4. Lập quy trình cơng nghệ chế tạo chi tiết điển hình.
5. Hướng dẫn lắp ráp và sử dụng.
6. Sơ bộ hạch toán giá thành.
7. Kết luận và đề xuất ý kiến.
Trong thời gian vừa qua đề tài này đã nhận được nhiều sự giúp đỡ tận tình quý
báu. Trước hết em xin chân thành cảm ơn thầy PGS.TS Nguyễn Văn Ba đã trực tiếp
Trang -6-


hướng dẫn em thực hiện đề tài này và đã góp ý cho em nhiều ý kiến hay. Em xin chân
thành cám ơn các thầy cơ trong khoa cơ khí đã giúp đỡ cũng như trang bị kiến thức
cho em trong suốt khóa học.
Nhưng do trình độ của bản thân cũng như thời gian nghiên cứu có hạn, lần đầu
tiếp xúc với một vấn đề nghiên cứu nên chắc chắn đề tài này khơng tránh khỏi những
thiếu xót. Em rất mong sự chỉ bảo, góp ý tận tình của q thầy cô và các bạn.

Nha Trang ngày 10, tháng 11, năm 2007
Sinh viên thực hiện
Lại Văn Huy

Trang -7-


CHƯƠNG I: TÌM HIỂU VỀ THỰC TRẠNG SẢN SUẤT TẠI CÁC XÍ NGHIỆP
CHẾ BIẾN THUỶ SẢN Ở KHU VỰC NAM TRUNG BỘ VÀ NHU CẦY SỬ

DỤNG THIẾT BỊ.
I.1. Tìm hiểu về thực trạng sản suất tại các xí nghiệp chế biến thuỷ sản.
I.1.1 Giới thiệu chung.
Trong định hưóng phát triển nền kinh tế của đất nước trong những năm 20052010. Đảng nhà nước đặc biệt quan tâm đến nền kinh tế thuỷ sản, bởi đây là ngành
kinh tế đang đạt được nhiều bước phát triển đáng kể. Kim ngạch xuất khẩu của ngành
này đã đạt con số 2 tỷ USD/năm, là một trong những ngành đem lại nguồn thu ngoại tệ
lớn nhất của nguồn kinh tế đất nước. Bên cạnh đó ngành thuỷ sản cịn đạt được những
tiến bộ đáng kể trong việc nuôi trồng, đánh bắt chế biến, nguồn nguyên liệu trở nên
dồi dào và phong phú, nhu cầu tiêu thụ thuỷ sản trên thế giới ngày càng nhiều và đòi
hỏi chất lượng sản phẩm ngày càng cao, đảm bảo các vệ sinh an tồn thực phẩm. Vì
vây vấn đề đặt ra cho các xí nghiệp chế biến thuỷ sản là phải trang bị máy móc thiết bị
hiện đại nhằm phục vụ cho khả năng chế biến các mặt hàng ( các sản phẩm), đáp ứng
được các yêu cầu của thị trường, đặc biệt là thị trường EU và thị trường Bắc Mỹ, một
thị lớn nhiều tiềm năng và có thể đáp ứng cho mục tiêu kinh tế của ngành thuỷ sản từ
năm 2005 trở đi là phải đạt kim ngạch xuất khẩu trên 3 tỷ USD.
Hiện tại đa số các nhà máy chế biến thuỷ sản ở nước ta cịn trong tình trang cũ
kỹ, trang thiết bị lạc hậu, nhà xưởng không đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật, khơng
đáp ứng sự địi hỏi ngày càng cao về chất lượng sản phẩm, các sản phẩm thuỷ sản phải
được sản xuất dựa trên các chương trình quản lý ISO hay HACCP .
Chẳng hạn thị trường EU và Bắc Mỹ nhập khẩu sản phẩm thuỷ sản rất lớn nhưng
chỉ ngững xí nghiệp nào sản xuất và được chứng nhận là có áp dụng chương trình quản
lý chất lượng theo HACCP thì mới được xuất sang thị trường của họ, hiện tại số lượng
các doanh nghiệp Việt Nam muốn mở rộng thị trưòng và tăng sản xuất kinh doanh cần
phải xây mới các xí nghiệp, đồng thời bổ sung nhiều trang thiết bị hiện đại để có thể
đáp ứng được các địi hỏi của các thị trường trên, góp phần đem lại sự phát triển chung
cho ngành cho ngành thuỷ sản nói riêng và nền kinh tế đất nước nói chung.
Hiện tại và tương lai nhu cầu tiêu thụ sản phẩm thuỷ sản trên thế giớ sẽ gia tăng,
đặc biệt là các nước có nền kinh tế phát triển, người dân ở các nước này có nhận thức
rất tốt về thực phẩm thủy sản và mức tiêu thụ của họ đang tăng cao.
Qua thơng số thăm dị trên thị trường, ta thấy nhu cầu tiêu thụ thành phẩm thủy

sản của người dân nước ngoài là rất đáng quan tâm. Chẳng hạn như thị trường Nhật
Bản hàng năm phải nhập khẩu trên 50.000 tấn bán thành phẩm và thành phẩm thủy sản

Trang -8-


các loại. Do nhu cầu tiêu thụ trong nước tiêu thụ mạnh ước tính tổng số tiền cho nhập
khẩu sản phẩm thủy sản của Nhật trên 5 tỷ USD.
Một số thị trương khác như EU và Bắc Mỹ hang năm phải nhập hang trăm ngàn
tấn sản phẩm thủy sản trị giá hàng chục tỷ USD cùng với các thị trường khác tiêu thụ
mạnh không kém như Trung Quốc, Đài Loan và Thái Lan… là những thị trường quen
thuộc. Do vậy cơ hội và điều kiện mở rộng thị trường tiêu thụ các sản phẩm thủy sản
của Việt Nam là rất cao.
Mặt khác các sản phẩm thủy sản của Việt Nam có thể cạnh tranh về giá cả, do có
nguồn lao đông rẻ và việc đầu tư cho nguyên liệu thấp nhờ những tiến bộ của khoa học
kỹ thuật tạo ra giá bán thấp. Do đó có thể cạnh tranh với các sản phẩm của các nước
khác. Do vậy ngành thủy sản của nước ta đang đứng trước những cơ hội phát triển rất
lớn.
Chính vì vậy tại Đại Hội VIII của Đảng và tại kỳ họp thứ hai Quốc hội khoá X
vào tháng 11 năm 1997 đã xác định công nghiệp chế biến là một trong ngững ngành
kinh tế mũi nhọn cần được phát triển mạnh mẽ.
I.1.2 Khái quát về Surimi.
Surimi là thị cá rữa sạch, nghiền nhỏ khơng có mùi vị và màu sắc đặc trưng, có
độ kết dính vững chắc. Surimi quy tụ được tất cả các ưu điểm mà khơng thực phẩm
nào có được đó là: hàm lượng protein cao, lipít thấp, sự thiếu văng hồn tồn của
cholesterol và gluxit, cơ thể con người dễ hấp thụ. Prôtein của surimi có khả năng trộn
lẫn với protein khác và nâng cao chất lượng của các loại thịt khi trộn lẫn: Thịt tơm, bị,
cua…Đặc biệt surimi có tính chất tạo thành khối dẻo, mùi vị và màu sắc trung hoà. Vì
vậy surimi được xem là một chế phẩm bán thành phẩm, là một chất nền protein để tạo
ra các sản phẩm mơ phỏng có giá trị cao trên thị trường, đặc biệt là các sản phẩm thuỷ

gốc thuỷ sản: kamaboko, xúc xích cá, giả càng cua, giaqr tơm….
Giá trị dinh dưỡng của Surimi được thể hiện trong bảng sau
Bảng 1: Thành phần hố học của Surimi
Prơtein(%)
16

Lipit(%)
0,2

Gluxit(%)
0

Cholesterl(%)
0

Cứ 100 gam Surimi thành phẩm được cơ thể hấp thụ sẽ sinh ra 80 calo phục vụ
cho các hoạt động sống
Sản phẩm dạng thô của Surimi đã có từ lâu đời ở nhiều nước, nhất là Nhật Bản
nổi tiếng với các món ăn mang tính truuyền thống: Kamaboko, Tricuva… Cho đến nay

Trang -9-


sản phẩm surimi đã đi vào nhiều mặt hang thức ăn chin và nhiều ngành thực phẩm
khác. Nó đã phát triển mạnh mẽ khơng chỉ ở Nhật mà cịn ở nhiều nước Âu, Mỹ. Tuy
nhiên phát triển mạnh nhất trong những năm gần đây vẫn là trên lĩnh vực sử dụng
surimi làm các sản phẩm đặc sản nhân tạo( hay sản phẩm mơ phỏng) như: Thịt bị giả
tơm, cua…
Nhật Bản là nước đi đầu trong việc phát triển sản xuất các mặt hàng nhân tạo
này và đã xuất sang nhiều nước một số lượng đáng kể sản phẩm nhân tạo. Chỉ trong

năm 1982 các hang của Nhật đã xuất sang Mỹ 9000 tấn hải sản nhân tạo. Năm 1983
Nhật xuất sang nước ngoài 1709 tấn surimi và khoảng 30000 tấn thịt cua nhân tạo.
Năm 1990, sản lượng surimi của thế giới đạt 400000 đến 500000 tấn, trong đó sản
lượng surimi từ Nhật đã chiếm khoảng 300000 đến 350000 tấn.
Các sản phẩm thực phẩm từ surimi xuất hiện đầu tiên ở Mỹ vào năm 1978. Mặt
hang được ưa chuộng nhất ở Mỹ là món cua giả sản xuất theo cơng thức của Nhật.
Năm 1984 Mỹ đã sản xuất 34000 tấn surimi, năm 1989 tổng sản lượng surimi của Mỹ
đạt 140000 tấn phần lớn xuất khẩu sang Nhất.
Italia là thị trường chính về các sản phẩm dựa trên surimi với mức tiêu thụ 6000
tấn năm 1989, năm 1992 là 18000 tấn. Tháng 12 năm 1988, lần đầu tiên surimi được
với số lượng lớn cho ngành sản xuất Surimi gồm 40000 pao surimi chất lượng cao để
thay thịt dung làm bánh pizza Medallion Itali và làm Spisy Bites.
Thị trường pháp năm 1992 tiêu thụ 11000 tấn surimi, tại các nước đang phát
triển vùng nhiệt đới, các sản phẩm thuỷ sản gốc surimi cũng ngày càng thông dụng. Đã
xuất hiện nhiều sản phẩm mới phù hợp với nhu cầu tiêu thụ đa dạng ở các nước thuộc
vùng địa lý khác nhau.
Surimi là sản phẩm rất triển vọng của khối EES. Trong tương lai, surimi sẽ đi
xa hơn ngồi phạm vi mơ phỏng : tơm, cua, thịt. sò…surimi sẽ được dung trong sản
xuất rươu, sữa, bánh, mứt, kẹo…
Các chuyên ra của FAO trong lĩnh vực công nghệ thực phẩm cho rằng: Surimi
là cơ sở cho thực phẩm trong tương lai vì các sản phẩm từ surimi chứa nhiều protein
động vật, khẩu vị tốt và khi sản xuất chúng không phải sử dụng đến các chất có hại và
phi thực phẩm.
Ngành cơng nghiệp sản xuất surimi và các sản phẩm giả từ nó phát triển sẽ góp
phần khơng nhỏ đáp ứng nhu cầu về thực phẩm cho con người, nâng cao hiệu xuất sử
dụng và chất lượng cá khai thác được. Đồng thời nó cịn mang lại hiệu quả kinh tế cao
nhờ những ưu điểm của ặmt hang này về giá trị dinh dưỡng cũng như về mặt cảm quan
từ các loại nguyên liệu kém giá trị kinh tế, nhiều năm qua mặt dù công nghệ sản xuất
surimi đã rất phát triển và nó gần như đã hoàn thiện và ổn định nhưng các chuyên gia
Trang -10-

vẫn tiến sâu vào việc đầu tư, nghiên cứu các quy trình sản xuất để ngày càng nâng cao
hơn nữa chất lượng sản phẩm cũng như hiệu suất quy trình sản xuất surimi.
I.1.3. Thực trạng sản suất các xí nghiệp chế biến thuỷ sản ở Nam Trung bộ.
- Hiện nay các xí nghiệm sản xuất surimi ở khu vực Nam Trung Bộ vẫn dừng lại
ở mức độ truyền thông theo quy trình sản xuất sau.

Trang -11-


1. Nguyên liệu
Độ tươi của nguyên liệu cá rất quan trọng để đạt được hiệu quả chế biến cao
nhất. Ở Nhật sản phẩm surimi trong các nhà máy có giá trị rất cao. Mỗi loài phải được
sử lý dựa trên giá trị của nó. Chất lượng nguyên liệu có ảnh hưởng rất lớn đến chất
lượng cảm quan và tính chất hố học của sản phẩm. Cá tươi chế biến thích hợp hơn tạo
ra sản phẩm ít màu và liên kết của mơ cơ hình thành gel tốt hơn. Khi cá có hàm lượng
nước thấp và Protêin cao nghĩa là chu kỳ rửa ít, Phasthaps có xu hướng tạo gel bền
hơn, nhưng nước dễ dàng tách ra trong quá trình chế biến. Cá sau giai đoạn tê cứng PH
bắt đầu tăng cao, khả năng giữ nước tốt và gel trở nên mền.
2. Xử lý
Cá tươi đem đi cắt đầu, bỏ nội tạng, rửa. Với sản phẩm suri mi được chuẩn bị từ
thịt cá đã được philê sẵn sẽ cho sản phẩm có chất lượng ổn định hơn. Tuy nhiên trong
q trình chuẩn bị thịt philê, hiệu suất thu hồi thịt sẽ giảm do một phần thịt cịn dính
lại ở các phần xương. Việc sử dụng thịt cá còn nguyên xương sẽ cịn làm cho sản phẩm
surimi có chất lượng kém hơn. Bởi vì trong quá trình ép lấy thịt cá dịch lỏng trong các
tế bào thần kinh, tuỷ và caácthành phần cịn sót lại trên xương rất giàu emzym gây
biến tính protein, mặc dù q trình rửa có thể loại các emzym này nhưng không triệt
để bù lại hiệu suất thu hồi thịt trong trường hợp này sẽ cao hơn
3. Nghiền ép

Mục đích nghiền ép là tách xương, vảy, da bằng phương pháp cơ học. Trong
q trình nghiền có các biến đổi vật lý và cơ học sảy ra: cấu trúc thịt cá bị phá vỡ hoàn
toàn, nhiệt độ gia tăng trong q trình nghiền làm cho protein bị biến tính một phần.
4. Tiến hành rửa
Chu kỳ rửa cá với nước là giai đoạn quan trọng của tiến trình sản suất surimi.
Rửa cá nhằm loại bỏ:
Sự hồ tan của mơ cơ Protein vào trong nước mà những chất đó ngăn cản q
trình hình thành gel
Emzym
Chất mùi, màu
Lipid
Chất mang ơxy trong hồng cầu gây nên sự ơxy hố chất béo làm biến đổi tính
chất của prơtein.
Khử tanh
Rửa làm cho nồng độ actin và myosin tăng, giúp gel hình thành tốt
5. Lọc

Trang -12-


Tiến trình này có thể thực hiện trước hoặc sau khi khử nước. Việc chọn lựa
phương pháp lọc phụ thuộc vào số lượng nước chứa trong cá sau khi khử nước. Khi
lượng nước chứa trong nước thấp quá trình lọc tiến hành chậm và khó khăn. Mục đích
của q trình lọc là loại bỏ xương, da và những mô cơ màu đen gây ảnh hưởng đến
chất lượng sản phẩm.
6 Khử nước
Việc khử nước làm giảm lượng nước của thịt cá còn khoảng 80 – 85% so với
trọng lượng ướt. Trong q trình ép tách nước một phần các chất có khả năng hồ tan
trong nước sẽ bị thất thốt. Việc khử nước và lọc là giai đoạn kết thúc sản xuất surimi
truyền thống.

I.1.4. Nguyên liệu để sản xuất surimi
Nguồn nguyên liệu để sản xuất surimi rất phong phú và đa dạng, từ các loại cá
tầng đáy đến các loại cá sống tầng nổi, từ các loại cá có kích thước lớn đến các loại cá
có kích thước nhỏ… Nhưng xu hướng chung duy nhất có thể nói là surimi được sản
xuất từ cá kém giá trị kinh tế, do đó việc sản xuất surimi càng có ý nghĩa khoa học và
kinh tế hơn.
Hiện nay trên thế giới phần lớn nguyên liệu để sản xuất surimi là những loài cá
thuộc loại cá Tuyết. Ở Nhật 95% surimi được sản xuất từ cá Mintai. Ở các nước công
nghiệp phát triển khác, surimi được sản xuất từ nhiều loài cá như Mintai, cá Tuyết đại
dương, cá thuộc họ Microogon và pseudosiaons.
Những thành tựu hiện đại trong lĩnh vực chế biến surimi cho phép sử dụng
nhiều loài cá nổi mà trong thịt của chúng co hàm lượng nước cao và có cấu trúc khơng
ổn định thịt mền.
Một nguồn nguyên liệu quan trọng nữa để sản xuất surimi là các loài cá sống ở
tầng giữa ngồi đại dương, q trình say nhỏ và rữa sạch băng nước của những loài cá
này khi chế biến cho phép nâng cao chất lượng thực phẩm của chúng.
Những nguyên liệu tiềm năng có thể được sử dụng và chế biến surimi còn là cá
Trúc, cá Nục, cá Nhám, cá Hố và rất nhiều loại cá tạp khác thương gặp trong các mẻ
lưới khi khai thác tôm. sản xuất surimi từ cá Mintai và cá Trích cùng các lồi cá khác
đang được các chuyên gia Mỹ, có sự hỗ trợ các chun gia Nhật Bản tích cực nghiên
cứu và hồn thiện.
Hai nhà nghiên cứu H.A.Bremmer và P.SVell của tây Đức đã nghiên cứu khả
năng chế biến surimi từ loài cá nhiệt đới, trong đó só cá Sạo, cá Gúng, cá Hồng và cá
Mối. Sản phẩm thu được từ các loài cá này có chất lượng thấp, có mùi và trong sản
phẩm có lẫn xương dăm, vảy da rất khó làm sạch khi chế biến.

Trang -13-


Nhiều nhà sản xuất rất quan tâm đến việc sử dụng cá Nhám vì thịt có hàm

lượng đạm cao. Ở Ấn Độ, Đông Nam Á, Nhật… Cá Nhám là đối tượng khai thác quan
trọng. Hàng năm sản lượng khai thác cá Nhám ở Ấn Độ tới 600000 tấn. Các nhà
nghiên cứu Nhật Bản đã coi cá Nhám là nguồn nhiên liệu tiềm năng để chế biến
surimi.
Nguồn nguyên liệu được chú ý nhiều nhất của các nhà nghiên cứu để chế biến
surimi là các loài cá tạp sống ở tầng nước mặt, sản lượng khia thác hang năm của các
loài cá này vượt con số 20 triệu tấn. Một nữa sản lượng đó đang dung để chế biến thức
ăn gia súc và sản phẩm cơng nghiệp do chưa có được cơng nghệ hữu hiệu để tận dụng
chúng làm thực phẩm. Với các lồi cá này, cơng nghệ hữu hiệu nhất là cơng nghệ sản
xuất cá xay surimi vì nó cho phép khắc phục các hạn chế chủ yếu của loại nguyên liệu
này.
Những loài cá nổi chủ yếu được nghiên cứu để đem vào chế biến surimi gồm
cả các loài cá Thu, cá Nục, cá Sanđin, cá Trỏng…
G.Fine và R.Nicckelson lại nghiên cứu khả năng sản xuất surimi từ lồi cá
khơng truyền thống ở vinh Mich Xich như cá Đối, cá Trỏng….
Loài các loài cá sống ở biển người ta cũng chs ý tới khai thác nguồn nguyên
liệu từ cá nước ngọt. Đối tượng thường dung là cá Chép, cá Mè, cá Basa…Và đã
nghiên cứu thành công surimi sản xuất từ cá Mè.
III.1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng surimi.
a. Ảnh hưởng của yếu tố nguyên liệu.
Nguyên liệu là một vấn đề cần bàn tới trước tiên trong quy trình sản xuất. Chất
lượng surimi phụ thuộc vào độ tươi của cá, nó ảnh hưởng đến mùi, vị, màu sắc, độ
bền, độ đơng kết dính và cả hiệu xuất quy trình nữa. Sự tươi tốt của nguyên liệu phụ
thuộc vào quy trình đánh bắt, điều kiện thu mua, kỹ thuật vận chuyển và bảo quản
cùng với thời gian bao quản nguyên liệu, để khắc phục hiện tượng này người ta sản
xuất surimi ngay trên tàu đánh cá ngồi khơi, khi đó sẽ thu được sản phẩm surimi tốt
nhất. Còn thường chế biến surimi từ cá đã bảo quản 1 – 2 ngày ở gần 0 0 C , nếu thời
gian bảo quản dài hơn kể cả cách bảo quản đông cũng làm cho chất lượng surimi kém.
Các loài cá khác nhau sẽ dẫn đến chat lượng surimi cũng khác nhau, nhất là ảnh
hưởng đến độ bền đông kết của surimi. Khi chất đạm thịt cá hình thành cấu trúc mạng

lưới thì độ đàn hồi tốt, nhưng nếu lượng mỡ trong thịt cá nhiều, các hạt mỡ phân tán ra
xen vào giữa các hạt chất đạm thì liên kết manhu lưới bị đứt và sản phẩm mất tính đàn
hồi. Vì vậy các lồi cá có hàm lượng mỡ cao như cá Trỏng, cá Thu đao, cá Bạc Má…
Thì khó tạo liên kết mạng lưới. Các lồi cá có độ đàn hồi của thịt cá tốt là cá Mối, Nục,
Chuồn, Nhám…
Trang -14-


Chất lượng của surimi còn phụ thuộc vào mùa khai thác cá trong năm và nơi
khai thác. Cá ngon nhất và vào lúc cá đã phát triển đủ, các thành phần phong phú.
Dùng cá ở giai đoạn này cũng tốt, nhưng mặt khác vào giai đoạn cá ngon nhất cũng là
lúc hàm lượng mỡ trong cá cao nhất. Vì thế các lồi cá có hàm lượng mỡ cao đặc biệt
thì không nên dung cá vào đúng vụ, cá đánh bắt sau thời kỳ đẻ trứng cho sản phẩm
surimi có hàm lượng thấp nhất, cịn về nơi khai thác thì nhìn chung cùng một loại cá,
nếu sống ở vùng hàn đới có hàm lượng mỡ cao hơn và ở cùng một địa phương thì cá
sống ven bờ có hàm lượng mỡ cao hơn cá sống ngoài khơi.
b. Ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ
Những yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến chất lượng surimi: phi lê, chặt đầu, mổ
bụng, tách xương, kỹ thuật trộn, phương pháp rửa, lượng nước rửa, dung dịch rửa, chu
kỳ rửa, các loại nước rửa, kỹ thuật định hình và làm đơng.
Các chun gia Nhật Bản cho rằng không nhất thiết phải tiến hành tuần tự các
bước chặt đầu moi ruột trước khi qua khâu tách xương. Vì việc chặt đầu ở năng suất
thấp và khơng tốt sẽ kéo theo chất lượng surimi giảm, cụ thể gen đàn hồi giảm, màu
sắc tối đòi hỏi lượng nước rửa nhiều.
I.2 Nhu cầu sử dụng thiết bị.
Do quá trình sản xuất surimi truyền thống không đáp ứng được nhu cầu của
người sử dụng đó là: Bảo quản gọn nhẹ, và vận chuyển dễ dàng. Chính vì vậy phải
nghĩ đến phương pháp khác đáp ứng được nhu cầu trên.

Trang -15-

CHƯƠNG II. LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ
II.1. Một số phương án thiết kế.
II.1.1. Phương án 1: máy dập viên thuỷ lực.

Sơ đồ nguyên lý:
1: Chày tinh
8: Cửa tiếp dầu
2: Vật liệu chuẩn bị ép
9: Vịng bít kín
3: Phễu tiếp liệu
10: Vít điều chỉnh
4: Khn ép
11: Ốc hãm
5: Chày ép
12: Vịng bít kín
6: Piston
13: Ống thuỷ lực
7: Ống thuỷ lực
14: Piston
Nguyên lý hoạt động:
Hỗn hợp thức ăn từ phễu tiếp liệu 3 rơi đầy vào khoang ép giữa chày đứng yên
1 và chày chuyển động 5. Khối lượng thể tích viên ép có thể điều chỉnh vít 10. Tiếp
theo phễu tiếp liệu được dịch chuyển sang trái nhờ piston và ống thuỷ lực 13.

Trang -16-


Khối lượng cần ép viên nằm vào giữa khuôn 4 bị ép do piston 6 chuyển động

dịch sang trái.

Khi đạt đến độ nén nhất định piston 6 lùi về phải, phễu tiếp liệu dịch tiếp sang
trái cho piston đứng yên đẩy viên thức ăn được ép ra khỏi khuôn.

Trang -17-


Và sau đó phễu nạp liệu lùi về vị trí ban đầu. Chu trình ép lại được tiếp diễn và
lặp lại.
Ưu nhược điểm:
- Ưu điểm:
+ Tạo năng suất và áp lực ép cao.
+ Có thể tạo được các bánh lớn.
- Nhươcj điểm:
+ Cơ cấu máy phức tạp, khó chế tạo nên giá thành sản phẩm cao.

II.1.2 Phương án 2: Máy dập viên tay quay.
Trang -18-


Sơ đồ nguyên lý:

1: Bánh đà
7: Ống tiếp liệu
2: Bánh răng
8: Lô nén sơ bộ
3: Tay quay
9: Piston
4: Cánh đảo

10: Khoang ép
5: Phễu tiếp liệu
6: Trục tiếp liệu
Nguyên lý hoạt đông:
Hỗn hợp thức ăn sau khi được phối trộn đều được đổ vào phễu tiếp liệu 5, trong
đó có cơ cấu quay đảo 4 để chống tạo vòm, tắc nghẽn và trục tiếp liệu 6 đổ liệu đều
đặn vào ống 7. Dưới ống 7 thức ăn được nén sơ bộ bằng lơ nén 8 quay xung quanh
trục của mình với góc 90 0 . Thanh piston 9 chuyển động qua lại nhờ cơ cấu truyền từ
bánh đà 1, bánh răng 2 và tay quay 3.
Khi piston chuyển động qua trái. Lơ nén sơ bộ quay xung quanh trục của mình
một góc 90 0 theo chiều kim đồng hồ nên các hỗn hợp thức ăn vào khoang ép 10.
Khi piston chuyển động về bên phải, hỗn hợp thức ăn bị nén trong khuôn và tạo
bánh, lô nén sơ bộ quay trở lại vị trí ban đầu mở thơng ống dẫn hỗn hợp vào khoang
ép.
Sử dung lô ép sơ bộ tạo điều kiện làm tăng khối lượng thể tích trước khi ép, tư
đó làm tăng độ đồng đều của q trình và nâng cao năng suất của máy.
Mỗi lần quay thu được một bánh sản phẩm có chiều dày 10- 15mm và các bánh
sản phẩm được đẩy dần ra.

Trang -19-


Bánh ép chứa trong máng và được đẩy đi ra ngoài bằng áp suất. Khi áp suất đủ
lớn để tạo thành bánh có chiều dày là h và khi đó cửa tháo liệu sẽ mở, bánh được đẩy
ra ngoài.
Ưu, nhược điểm:
Ưu điểm:
+ Áp suất nén cao
+ Kết cấu đơn giản, dễ chế tạo nên giá thành sản phẩm hạ
Nhược điểm:

+ Vì máy hoạt động theo chu kỳ , nén ép một phía cho nên khối lượng riêng của
bánh khơng đồng đều.
II.2 Lự chọn phương án thiết kế.
- Nhiệm vụ và yêu cầu kỹ thuật.
+ Surimi là sản phẩm thịt cá được tách xương bằng máy, rửa sạch, nghiền nhỏ,
khơng có mùi vị và màu sắc đặc trưng, có độ kết dính vững chắc.
+ Nhiệm vụ và yêu cầu kỹ thuật của máy ép viên là:
- Hỗn hợp sau khi ép phải tạo thành viên và có độ kết dính vững chắc
- Phải đảm bảo kích thước của các viên quy định:
Đường kính của viên: 30mm – 50mm
Chiều dài của viên: 10mm - 15mm
- Đảm bảo độ bền của viên, không bị biến dạng khi va chạm
- Tăng cao khối lượng thể tích của hỗn hợp.
+ Đối với các xí nghiệp chế biến thuỷ sản xuất khẩu đòi hỏi giá thành rẻ chất
lượng sản phẩm tốt mới cạnh tranh với các thị trường trong và ngoài nước.
- Ở phương án 1: Năng suất máy có cao nhưng kết cấu máy khá phức tạp, dẫn
đến tính tốn, thiết kế và chế tạo khó khăn dẫn đến giá thành sản phẩm cao.
- Chọn phương án thiết kế sao cho phải dễ chế tạo có như vậy giá thành mới hạ
và đặc biệt đảm bảo chất lượng sản phẩm khơng bị tơi vụn, có như vậy mới được
người tiêu dung chấp nhận.
- Từ những yếu tố trên ta chọn phương pháp thiết kế máy ép kiểu tay quay
Xác định năng suất thiết kế.
-Đối với máy ép viên surami năng suất từ: 300kg/h - 500kg/h.

Trang -20-


- Sản phẩm Surimi trên thị trường thì có rất nhiều và đa dạng, nhưng viên ép Surimi
thì chưa có nhiều trên thị trường. Do vậy mặt hàng này còn khá mới, nên ta chọn năng
suất của máy vừa phải để phù hợp với sản suất.

- Măt khác việc xác định năng suất thiết kế còn phụ thuộc vào sản lượng cá đánh bắt:
khi vào thời thiết thuận lợi thì đánh bắt được nhiều, khi vào mùa biển động thì việc
đánh bắt khó khăn.
- Do đó ta chọn năng suất của máy: N= 400kg/h.
- Nếu nhà máy nào sản xuất nhiều thì ta đặt nhiều máy ép viên, khi đó sản phẩm sẽ
nhiều.

Sơ đồ phương án:

1: Động cơ điện
2: Bộ truyền đai
3: Hộp giảm tốc
4: Bánh đà
5: Bánh răng
6: Tay quay
7: Cánh đảo
8: Phễu tiếp liệu

9: Trục tiếp liệu
10: Ống tiếp liệu
11: Lô nén sơ bộ
12: Piston
13: Khoang ép

Trang -21-


CHƯƠNG III: THIẾT KẾ KỸ THUẬT CỦA THIẾT BỊ
III.1 YÊU CẦU VÀ PHƯƠNG PHÁP GIẢI BÀI TOÁN ĐỘNG LỰC HỌC.
III.1.1 Yêu cầu của bài toán động lực học

Yêu cầu của bài tốn động lưch học là phải tìm vận tốc tối thiểu của đầu piston,
công suất của máy và các thông số khác như: Cửa nạp liệu, khuôn, thùng máy…
III.1.2 Phương pháp giải bài toán động lực học:
Phương pháp giải: Đây là bài toán động lực học phức tạp bao gồm nhiều ẩn số do
vậy trong q trình tính tốn ta phải chọn trước một vài thông số.
Khi thiết kế máy ép ép viên tay quay cho biết trước năng suất, kích thước bánh
nghĩa là diện tích tiếp xúc của nó với cần dập F, chiều dày h, đường kính bánh ép, áp
suất riêng tạo bánh  .
Năng suất của máy là: Q = 400 kg/h
Đường kính của bánh: d = 40mm
Chiều dày: h = 15mm
Diện tích tếp xúc của nó với cần dập là: F 

d 2 3,14 x 40 2

1256,6mm 2 .
4
4

Theo tài liệu [I, trang 324] ta có:
Áp suất riêng tạo bánh là:  8 MN m 2
Khối lượng riêng của vật liệu là:  1100  kg / m 3 
Vậy ta được: Trọng lượng 1 bánh là: g 0 = Vb .  F .h.  0,02 (kg).
Giải bài toán động lực học.
Theo tài lệu ( 1, trang 326 ) ta có:
Năng suất lý thuyết của máy ép tính theo chiếc là:
Q 60.i.n chiếc/giờ

Trong đó:
i: là số cần của máy ép: i=1

n: số vòng quay của trục tay quay của máy ép trong 1 phút.
Năng suất lý thuyết của máy ép theo trong lương là:
Qo 60.i.n.g o kg/h
g 0 : trọng lượng 1 bánh
n

Qo
60.i.g 0

Trang -22-


Thay số vào ta được: n 

400
= 66,67 vòng/phút
60.1.0,1

Cần dập được truyền chuyển động bằng cơ cấu tay quay thanh truyền hướng
trục. Trong cơ cấu như thế việc di chuyển của cần dập khi ép được xác định bằng công
thức.



S b r  1  cos  '  1  cos 2 '  [XV-53, 1, trang326]
4











Trong đó:  ' góc tạo bởi phương ngang với tay quay khi bắt đầu nén sản phẩm.
r : Bán kính tay quay


r
l

Tỷ số độ dài tay quay r và độ dài thanh truyền l, thường là: r/l = 1/3,5 -:- 1/6
Vậy ta chọn r/l = 1/5
l : chiều dài của thanh truyền
Hành trình chung của cần dập sau một vịng của tay quay là: S = 2r
Tỷ lệ hành trình sau khi ép đối với hành trình chung là:
Sb 1

 1  cos  '  1  cos 2 '
S
2
8









Thể tích của bánh ép là:
 .d 2
 .40 2
.h 
.15 = 18849,56 mm 3
4
4
1
Mà hệ số lèn chặt là:  
2
Vb  F .h 



Vb
 V 2.Vb
V

V là thể tích trước khi ép
V 2.18849.56 = 37699,12 mm 3

Ta được đường kính của piston là: D = 80 mm
Vậy ta có bán kính của tay quay r là: r = 40mm
Hành trình chung của cần sau một vong của tay quay là: S = 80mm
Chiều dài của thanh truyền là: l = 5.r = 5.40 = 200mm
a. Động học cơ cấu thanh truyền trục khuỷu.

Xét sơ đồ cơ cấu dẫn động cho cần dập.

Trang -23-


Gọi góc quay của tay quay là a .t với  là tốc độ góc. Khi quay tay quay có bán
kính r quay một góc a .t thì cần dịch chuyển từ aa sang a1a1.
Từ sơ đồ ta có
x a1 a1  AC  CD r 1  cos    L1  cos  
Trong đó  : góc nghiêng so với đường thăng nằm ngang của thanh truyền có chiều
dài L.
Ta lại có: BD = r sin   L sin 
r
sin   sin 
L
r

cos   1  sin   1   sin  
L


2

2

Mặt khác:

2



r


 x 1  cos    L 1  1   sin   

L
 

2

r
Vì tỷ số r/L đủ bé nên 1   sin   1
L



Một cách gần đúng ta có:
x r 1  cos   r 1  cos t 

(3.1)

Vậy dao động của đầu cần dập là dao động điều hoà với tần số t
Chuyển đọng của cần dập là chuyển động tịnh tiến qua lại với tần số t
Vận tốc của cần đầu cần dập là:
Vi phân phương trình (3.1) ta có
dx
r sin 
dt
max
Vc

r
Vc 

(3.2)

Khi vận tốc tăng thì năng suất tăng vận tốc lên mãi được
Trang -24-


Xác định vận tốc của các điểm trong cơ cấu:
n
3,14.66,67
.r =
.40 = 279,67 mm/s = 0,28 m/s
Ta có: VB1 = VB2 = 1 .l AB =
30





VC 2 V

C3



30



V B 2  VC 2 B 2



Trong đó: VB 2C 2 : Phương vng góc với BC


VC 2 : Phương // Với phương trượt

Ta vẽ hoạ đồ vận tốc và hoạ đồ gia tốc
l 

0.04
0.001 m / mm 
40

Ta được chiều dài của p v c 2 =
Mặt khác:  v 

0,2
200(mm)
0,001

V B1
0,28

= 0,007 (m/s/mm).
p v b1
40

Vậy vận tốc
. VC 2 VC 3  v . pv c 2 0,007 x 200 1,4 m / s 
Xác định vận tốc của điểm S
Vận tốc đieemr S xác định theo nguyên lý đồng dạng:
as =

AS
.ab 0,38.ab = 0,38.165 = 62.7 mm
AB

Vs  ps. v = 97,8.0,007 = 0,68 (m/s)

Gia tốc của đầu cần là.

Trang -25-

as AS

do đó
ab AB