(Đề tài NCKH) thiết kế máy bóc vỏ lụa đậu nành trong dây chuyền sản xuất tàu hủ ăn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ
THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG

THIẾT KẾ MÁY BÓC VỎ LỤA ÐẬU NÀNH
TRONG DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT TÀU HỦ
ĂN

MÃ SỐ: T2013-84

SKC005550

Tp. Hồ Chí Minh, 2013


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI
HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ
HỒ CHÍ MINH

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG

THIẾT KẾ MÁY BÓC VỎ LỤA
ĐẬU NÀNH TRONG DÂY CHUYỀN
SẢN XUẤT TÀU HỦ ĂN
Mã số : T2013-84

Chủ nhiệm đề tài : GV. NGUYỄN TẤT TOẢN

TP. HCM, Tháng 11 / Năm 2014


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ
MINH KHOA CƠ KHÍ MÁY

BÁO CÁO TỔNG KẾT

ĐỀ TÀI KH&CN CẤP TRƯỜNG

THIẾT KẾ MÁY BÓC VỎ LỤA
ĐẬU NÀNH TRONG DÂY CHUYỀN
SẢN XUẤT TÀU HỦ ĂN
Mã số : T2013-84

Chủ nhiệm đề tài : NGUYỄN TẤT TOẢN

TP. HCM, Tháng 11 / Năm 2014


T2014-84

Danh sách những thành viên tham gia nghiên cứu đề tài :
1. Chủ trì đề tài : Nguyễn Tất Toản

Đơn vị phối hợp chính :
Khoa Cơ Khí Máy – Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM

Trang 1

T2014-84

MỤC LỤC

Phần I : Mở đầu
............................................................................................................................................................................

5

Phần II : Nội dung
Chương 1 : Tổng quan
............................................................................................................................................................................

7

Chương 2 : Các phương pháp và hệ thống sấy
............................................................................................................................................................................

9

Chương 3 : Tính tốn thiết bị sấy
..........................................................................................................................................................................

16
Chương 4 : Kết luận và kiến nghị
..........................................................................................................................................................................

34
Tài liệu tham khảo

..........................................................................................................................................................................

35


Trang 2


T2014-84

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

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

KHOA CƠ KHÍ MÁY
Tp. HCM, Ngày 8 tháng 11 năm 2014

THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
1. Thông tin chung :
-

Tên đề tài : “THIẾT KẾ MÁY BÓC VỎ LỤA ĐẬU NÀNH TRONG DÂY
CHUYỀN SẢN XUẤT TÀU HỦ ĂN”.

-

Mã số : T2014-84;

-

Chủ nhiệm : Nguyễn Tất Toản

-

Cơ quan chủ trì : Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM

-

Thời gian thực hiện : 8 tháng.

2. Mục tiêu :
-

Thiết kế dây chuyền sản xuất tàu hủ ăn (pha chế giải khát với trái cây hương
vị và đường).

3. Kết quả nghiên cứu:
-

Thiết kế máy bóc vỏ lụa đậu nành trong dây chuyền sản xuất tàu hủ ăn

4. Sản phẩm:
-

1 Bộ hồ sơ thiết kế máy : bản vẽ chi tiết, bản vẽ chế tạo, bản vẽ lắp.

5. Hiệu quả, phƣơng thức chuyển giao kết quả nghiên cứu và khả năng áp dụng:
-

Khoa Cơ Khí Máy, trường Đại học SPKT Tp.HCM.
Trƣởng Đơn vị
(ký, họ và tên)

Chủ nhiệm đề tài
(ký, họ và tên)

Trang 3


T2014-84

INFORMATION ON RESEARCH RESULTS

1. General information:

Project title : “DESIGN GRAIN HULLER SOYBEAN’S SILK MACHINE IN

-

TOFU PRODUCTION SYSTEMS”
-

Code number : T2014 – 84 ;

-

Coordinator : Nguyen Tat Toan

-

Implementing institution : University of Technical Education HCMC.

-

Duration :

from 3/2014

to 11/2014

2. Objective(s) :
-

Design soybean’s silk grain huller machine.

3. Creativeness and innovativeness :
4. Research results :
-

Design soybean’s silk grain huller machine.

5. Products :

- The profile of machine design : detailed drawings, fabrication
drawings, assembly drawings.
6. Effects, transfer alternatives of reserach results and applicability :
-

Faculty of Machine Engineering - University of Technology and Education HCMC.

Trang 4


T2014-84

PHẦN I : MỞ ĐẦU
I.

Tổng quan tình hình nghiên

cứu Trong nƣớc :
Cây đậu tương (đậu nành) đóng góp một phần lớn vào tổng sản lượng nông sản
trong nước, là loại thực phẩm chứa dồi dào chất dinh dưỡng cung cấp trên thị trường.
Cây đậu tương (đậu nành) ngày càng được trồng phổ biến ở các vùng nơng thơn vì vậy
sản lượng hàng năm đã tăng nhanh, trước tình hình đó việc kết hợp cơ khí hóa để giải
quyết vấn đề về năng suất được đặt ra.

AI. Tính cấp thiết của đề tài :

Việc sản xuất tàu hũ chín thủ cơng không năng suất cao cho người sản xuất và
không đảm bảo vệ sinh an tồn thực phẩm vì vậy chúng em đã quyết định thực hiện đề
tài “ Thiết kế và tính tốn dây chuyền sản xuất tàu hũ chín từ đậu nành. Thi cơng mơ
hình máy tách vỏ đậu nành” nhằm muốn phát huy cơ khí hóa trong nơng nghiệp, tự
động hóa trong sản xuất thực phẩm đồng thời làm tăng năng suất,đảm bảo vệ sinh an
toàn thực phẩm.
BI. Mục tiêu đề tài :
-

Thiết kế máy bóc vỏ lụa đậu nành trong dây chuyền sản xuất tàu hủ ăn

IV. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu :
- Đối tượng nghiên cứu : các loại đậu nành có trên thị trường.

V. Cách tiếp cận - Phƣơng pháp nghiên cứu :
-

Tham khảo tài liêụ trong và ngoài nước liên quan đến sản xuất tàu hủ.

-

Tham khảo một số thiết bị hiện có.

VI. Nội dung nghiên cứu :
-

Tính tốn máy tách vỏ đậu nành.

Trang 5


T2014-84
PHẦN II : NỘI DUNG
CHƢƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ CÂY ĐẬU
TƢƠNG 2.1 Lịch sử nguồn gốc
Cây đậu tương với tên khoa học là Glycin max (L) Merrill, là một trong số cây
trồng có lịch sử lâu đời nhất của lồi người.

Hình 2.1 Cây đậu tương

2.2 Tình hình sản xuất cây đậu tƣơng trên thế giới
2.3 Tình hình sản xuất đậu tƣơng tại Việt Nam
2.4 Đặc điểm thực vật cây đậu tƣơng
2.5 Phân loại theo kích thƣớc quả
2.5.1 Theo đặc điểm hình thái
2.5.2 Theo thời gian sinh trưởng
2.6 Hàm lƣợng dinh dƣỡng của cây đậu tƣơng
Hạt đậu tương có thành phần ding dưỡng cao, hàm lượng protein bình quân từ
35,5-40%, lipit từ 12-24%, hydrat các bon từ 10-16%; Trong khi đó protein của gạo tẻ
chỉ đạt 6,2-12%; protein của ngơ 9,8-13,2%; thịt bò 21%; thịt gà 20%; Cá 17-20%;
trứng 13-14,8%.
Như vậy, protein của đậu tương có phẩm chất tốt nhất trong các prơtein có nguồn
gốc thực vật khác.

Trang 6


T2014-84
Hàm lượng axít amin có chứa nhiều lưu huỳnh như (Mêthyonin, và sixtin của đậu
tương) cao gần bằng hàm lượng các chất này trong trứng. Chính vì vậy protein của đậu
tương cao và cân đối đầy đủ các axít amin cần thiết.
Hạt đậu tương có chứa hàm lượng dầu béo cao hơn các loại đậu khác, là cây cung
cấp dầu thực vật quan trọng.
Lipít của đậu tương gồm 2 loại axít béo no và khơng no; Axit béo no là axít
Panmitic chiếm từ 6-8%; axít Stearic chiếm 4-5%; Axit khơng no axit linoleic chiếm từ
52- 65%; oleic 25- 36%; linnolenic 2-3%.
Ngồi ra trong hạt đậu tương cịn chứa nhiều loại vitamin đặc biệt là vitamin B 1,
B2 cịn có vitamin PP, A, K, C... (vitamin C có nhiều trong giá đậu tương). Hạt đậu
tương có thành phần dinh dưỡng khá cao nên khả năng cung cấp năng lượng khá lớn,
khoảng 4700/1kg hạt. Hiện nay từ hạt đậu tương người ta chế biến trên 300 loại sản

phẩm thực phẩm bằng phương pháp cổ truyền và phương pháp hiện đại.
2.7 Sản phẩm của đậu tƣơng
Đậu phụ: là một món ăn dân dã, là một ngun liệu quan trọng trong các món ăn
chay.

Hình 2.2 Đậu phụ
Xì dầu ( hay nước tương ): là một loại nước chấm được sản xuất bằng cách lên
men đậu tương , ngũ cốc rang chín, nước và muối ăn.

Hình 2.3 Xì dầu

Trang 7


T2014-84

Sữa đậu nành: là một loại thức uống khá phổ biến được sản xuất từ đậu tương.

Hình 2.4 Sữa đậu nành
Tàu hũ chín: một thức ăn vặt ưa thích ở trong và ngồi nước.

Hình 2.5 Tàu hũ chín

Trang 8


T2014-84
CHƢƠNG 2 : CƠ SỞ TÍNH TỐN DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT
ĐẬU HŨ TRONG CƠNG NGHIỆP
3.1 Lý thuyết về q trính sản xuất đậu hũ chín

3.1.1 Nguyên lý chung
Dùng tác động cơ học để phá vỡ cấu trúc tế bào thành phần có trong hạt đồng
thời dùng nước làm dung mơi hịa tan các chất đó thành dung dịch huyền phù. Sau đó
lợi dụng tính chất hịa tan khác nhau giữa các chất, dùng phương pháp lọc để tách lấy
một dung dịch nhũ tương trong đó chủ yếu là chất đạm tan globulin. Từ dung dịch
này. dựa vào tính chất đơng tụ của globulin, thông qua các điều kiện pH, điện tích,
nhiệt độ. ... kết tủa chúng lại thành các hoa đậu rồi ép định hình thành bánh đậu phụ.
3.1.2 Các quy trình sản xuất đậu phụ
Thơng thường trong cơng nghiệp đậu phụ được sản xuất theo 2 quy trình, quy
trình xay ướt và quy trình xay khơ:
So sánh 2 quy trình
Quy trình xay ướt
- Ngâm đậu tương => Dễ xay.
- Hòa tan protein nhờ tác động của cơ học

hơn, tổn thất bột đậu, sử

dụng ngay (Khơng là chính nên hàm lượng không nhiều bằng quá 1h).
xay khô.
-

Chất lượng đậu không bằng.

-

Rẻ tiền hơn.

- Thiết bị đơn giản, dễ vận hành.

- Chất lượng đậu cao hơn.

- Đắt tiền hơn.
- Thiết bị phức tạp, chịu ăn mịn.

Trong cơng nghiệp để đảm bảo các yêu tố như : để đảm bảo các yếu tố như chất
lượng đậu phụ, giá thành sản phẩm, sản lượng sản phẩm để đáp ứng cho nhu cầu thị
trường người ta dùng dây chuyền xay đậu ướt, bóc vỏ đậu trước khi xay.

Trang 9


T2014-84

Hình 3.1 Quy trình xay ướt

Trang 10


T2014-84

Hình 3.2 Quy trình xay khơ

Trang 11


T2014-84
3.2 Một số dây chuyền sản xuất đậu hũ công nghiệp

Hình 3.3 Dây chuyền sản xuất nhập khẩu của cơng ty Cơ Khí Minh Đức.

Hình 3.4 Dây chuyền nhập khẩu của Công Ty Đông Dương Vina.

Trang 12


T2014-84

Hình 3.5 Sơ đồ khối dây chuyền sản xuất đậu hũ cơng nghiệp
3.3 Giới thiệu một số máy bóc vỏ
Ngun lý làm việc :
Máy bóc vỏ là các máy dùng tách lớp vỏ cứng bên ngoài của các loại hạt ngũ cốc.
Lớp vỏ này thường khơng dính q chặt vào nhân hạt, và cũng tương đổi dễ vỡ, vì vậy
phần lớn các máy xay làm việc theo nguyên lý dịch trượt hay va đập nhằm làm tách
phần vỏ trấu cứng ra khỏi nhân hạt bên trong.

Trang 13


T2014-84
3.3.1 Máy xay hai đĩa đá

Hình 3.6 Máy xay 2 đĩa đá
3.3.2 Máy xay 2 trục cao su

Hình 3.7 Máy xay 2 trục cao su

Trang 14


T2014-84
3.3.3 Máy xát hình cơn trục đứng

Hình 3.8 Máy xát trục cơn (trục quay lên)

Hình 3.9 Máy xát trục cơn (trục quay xuống)

Trang 15


T2014-84
3.3.4 Máy xát nhiều đĩa đá có thổi gió

Hình 3.10 Máy xát nhiều đĩa đá

Hình 3.12 Máy xát
Hình 3.11 Máy xát trục vít

nhiều đĩa đá dạng đứng

3.4 Lựa chọn phương án máy bóc vỏ đậu
3.4.1 Phương án bóc vỏ
Với yêu cầu vận hành ổn định, ít hư hỏng, dễ sửa chữa, năng suất lớn so với các
máy xay khác từ 1-4 tấn và cấu tạo đơn giản dễ dàng chế tạo, nhóm chọn phướng án
bóc vỏ dùng 2 đĩa xay xát.

Trang 16


T2014-84

Hình 3.13 Phương án đá xay

Từ phương án hai đĩa đá xay ta đề xuất sơ đồ máy bóc vỏ đậu nành như sau:

Hình 3.14 Sơ đồ khối máy bóc vỏ đậu nành

Trang 17


T2014-84
3.4.2 Phương án tải đậu từ thùng chứa đá sang bộ phận tách vỏ
Vít tải
Vít tải là máy vận chuyển vật liệu rời chủ yếu theo phương nằm ngang. Ngoài ra
0

vít tải có thể dùng để vận chuyển lên cao với góc nghiêng có thể lên tới 90 , tuy nhiên
góc nghiêng càng lớn hiệu suất vận chuyển càng thấp.

Hình 3.15 Vít tải

Độ dốc của vít tải
Hệ số C1

Hình 3.16 Băng tải
Lựa chọn phương án tải đậu : Vis tải

Trang 18


T2014-84
3.4.3 Phương án tách vỏ ra khỏi hỗn hợp đậu, vỏ

Hình 3.17 Minh họa phương án sàng lọc đậu.

Hình 3.18 Minh họa phương án quạt hút vỏ đậu.
3.4.4 Tổng hợp các phương án của máy bóc vỏ đậu
Kết hợp những phương án trên ta có được sơ đồ ngun lí máy bóc vỏ đậu nành
như sau:

Trang 19


T2014-84

Hình 3.19 Sơ đồ ngun lý máy bóc vỏ đậu nành
Cấu tạo máy bóc vỏ đậu nành: Gồm bộ phận xay, bộ phận điều chỉnh, bộ phận tải
đậu và bộ phận tách vỏ.
Ngun lí hoạt động máy bóc vỏ:
Đậu khi cho vào phễu sẽ được đưa xuống thùng chứa đá, đá xay gồm đá di đông
và đá cố định, khi đậu được tách làm 2 nửa và vỏ, hỗn hợp sẽ đưa xuống vít tải chuyển
qua ống thốt vỏ, tại đây quạt hút sẽ hút lấy vỏ, còn lại đậu sẽ rơi xuống thùng chứa.
Bộ điều chỉnh có tác dụng căng chỉnh khoảng cách hai mặt đá, cho phù hợp với
kích thước hạt đậu, giảm tỉ lệ đậu nát khi xay, tăng ma sát cho quá trình tách.

Trang 20


T2014-84

Hình 3.20 Minh họa máy bóc vỏ 3D.

Trang 21