Trong những năm gần đây, Thành phố Hồ Chí Minh đã trở thành một trong những trung tâm kinh tế, du lịch, ẩm thực lớn nhất của cả nước. Mỗi năm, thành phố đón hàng triệu lượt khách du lịch trong và ngoài nước. Các loại hình dịch vụ ăn uống, nhà hàng, khách sạn, trung tâm hội nghị, tiệc cưới phát triển mạnh mẽ nhằm đáp ứng nhu cầu đa dạng của thị trường. Đặc biệt, các chuỗi khách sạn và nhà hàng đạt tiêu chuẩn bốn sao và năm sao ngày càng nhiều. Những thương hiệu lớn như Nikko, Pullman, Sofitel, Rex, Caravelle, Vinpearl, New World, Park Hyatt… đều có bếp trung tâm và dây chuyền chế biến chuyên nghiệp, phục vụ cho hàng ngàn thực khách mỗi ngày. Trong môi trường đó, hiệu suất chế biến, sự đồng đều về chất lượng và khả năng kiểm soát vệ sinh an toàn thực phẩm là những yếu tố sống còn. Các bếp trung tâm không chỉ chế biến món ăn ngon mà còn phải đảm bảo năng suất cao, tiến độ chính xác, chất lượng đồng nhất và đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh nghiêm ngặt. Một trong những nguyên liệu được sử dụng thường xuyên và số lượng lớn trong thực đơn của các khách sạn và nhà hàng cao cấp là trứng cút. Trứng cút được dùng trong các món salad, món khai vị, món chiên, món cuốn, món tráng miệng, thậm chí còn được dùng để trang trí món ăn và buffet. Trứng cút có kích thước nhỏ, hình dáng dễ thương, màu trắng đẹp khi bóc vỏ, phù hợp với nhiều kiểu trang trí. Tuy nhiên, đằng sau sự đơn giản của một quả trứng cút bóc vỏ là cả một công đoạn chế biến thủ công tốn thời gian và công sức. Hiện nay, phần lớn các bếp trung tâm tại khách sạn và nhà hàng vẫn sử dụng phương pháp bóc thủ công. Đây là một điểm nghẽn lớn về năng suất và chất lượng. 1.2. THỰC TRẠNG CÔNG ĐOẠN BÓC TRỨNG CÚT TẠI CÁC BẾP TRUNG TÂM Công đoạn bóc vỏ trứng cút tưởng chừng đơn giản nhưng thực tế lại đòi hỏi sự tỉ mỉ và mất nhiều thời gian. Trứng cút sau khi luộc cần được ngâm nước lạnh để làm co rút vỏ và màng bên trong. Khi bóc bằng tay, người bóc phải gõ nhẹ để làm nứt vỏ, sau đó khéo léo lột từng mảnh, tránh làm rách lòng trắng. Nếu không quen tay, quả trứng rất dễ bị rách hoặc còn sót vỏ, ảnh hưởng đến tính thẩm mỹ. Theo khảo sát tại một bếp trung tâm của một khách sạn lớn, mỗi ngày họ cần bóc từ 10.000 đến 20.000 quả trứng cút để phục vụ cho các bữa ăn buffet, tiệc cưới và hội nghị. Năng suất trung bình của một người bóc thủ công là khoảng 300 đến 400 quả mỗi giờ. Như vậy, để bóc đủ số lượng trứng này, cần từ 8 đến 12 nhân công chỉ để chuyên trách công đoạn bóc vỏ. Ngoài ra, chất lượng bóc không đồng đều: • Có những quả bóc sạch, bề mặt mịn và đẹp. • Có những quả bị rách, mất một phần lòng trắng. • Có những quả còn sót mảnh vỏ li ti, khi ăn gây cảm giác khó chịu và không đạt yêu cầu trình bày của nhà hàng cao cấp. Tỷ lệ hư hỏng trong bóc thủ công có thể dao động từ 5 đến 10 phần trăm, thậm chí cao hơn khi làm gấp vào các giờ cao điểm. Điều này gây lãng phí nguyên liệu và giảm năng suất tổng thể của bếp.
PHÂN TÍCH ĐỀ TÀI
Thực trạng công đoạn bóc trứng cút tại các bếp trung tâm
Xu hướng hiện nay cho thấy số lượng chuỗi khách sạn và nhà hàng đạt chuẩn 4 sao và 5 sao ngày càng tăng, với sự hiện diện của các thương hiệu quốc tế như Nikko, Pullman, Sofitel, Rex, Caravelle, Vinpearl, New World và Park Hyatt Những tập đoàn này đầu tư mạnh mẽ vào bếp trung tâm và dây chuyền chế biến chuyên nghiệp để phục vụ hàng ngàn thực khách mỗi ngày, đồng thời nâng cao chất lượng ẩm thực và dịch vụ.
Trong môi trường bếp trung tâm, hiệu suất chế biến, sự đồng đều về chất lượng và khả năng kiểm soát vệ sinh an toàn thực phẩm là những yếu tố sống còn Các bếp trung tâm không chỉ chế biến món ăn ngon mà còn phải đảm bảo năng suất cao, tiến độ chính xác, chất lượng đồng nhất và tuân thủ tiêu chuẩn vệ sinh nghiêm ngặt Việc duy trì hiệu suất chế biến cao đi đôi với kiểm soát chất lượng và an toàn thực phẩm toàn diện giúp đáp ứng yêu cầu phục vụ liên tục cho quy trình sản xuất và đóng gói Để tối ưu hóa hiệu quả, các bếp trung tâm cần áp dụng quy trình chuẩn, hệ thống quản lý chất lượng và đào tạo nhân sự nhằm đảm bảo tiến độ, sự đồng nhất và an toàn thực phẩm ở mọi khâu.
Trứng cút là một trong những nguyên liệu phổ biến được sử dụng với số lượng lớn trong thực đơn của các khách sạn và nhà hàng cao cấp Nguyên liệu này được dùng cho nhiều món như salad, khai vị, món chiên, món cuốn và món tráng miệng, đồng thời dùng để trang trí món ăn và buffet Với kích thước nhỏ, hình dáng dễ thương và màu trắng đẹp khi bóc vỏ, trứng cút phù hợp với nhiều kiểu trang trí và phong cách bày trí bàn tiệc.
Đằng sau sự giản đơn của quả trứng cút bóc vỏ là một công đoạn chế biến thủ công tốn thời gian và công sức Hiện nay, phần lớn bếp trung tâm tại khách sạn và nhà hàng vẫn sử dụng phương pháp bóc vỏ bằng tay, khiến quy trình này trở thành một điểm nghẽn nghiêm trọng về năng suất và chất lượng sản phẩm, ảnh hưởng đến độ đồng nhất của mẻ trứng và chi phí vận hành.
1.2 THỰC TRẠNG CÔNG ĐOẠN BÓC TRỨNG CÚT TẠI CÁC BẾP TRUNG TÂM
Quá trình bóc vỏ trứng cút tưởng chừng đơn giản nhưng thực tế đòi hỏi sự tỉ mỉ và mất nhiều thời gian Trứng cút sau khi luộc cần được ngâm nước lạnh để làm co rút vỏ và màng bên trong, giúp quá trình bóc dễ dàng hơn Khi bóc bằng tay, người bóc phải gõ nhẹ để làm nứt vỏ, sau đó khéo léo bóc vỏ để tránh làm vỡ trứng và giữ được độ nguyên vẹn của lòng đỏ.
6 lột từng mảnh, tránh làm rách lòng trắng Nếu không quen tay, quả trứng rất dễ bị rách hoặc còn sót vỏ, ảnh hưởng đến tính thẩm mỹ.
Khảo sát tại bếp trung tâm của một khách sạn lớn cho thấy mỗi ngày cần bóc từ 10.000 đến 20.000 quả trứng cút để phục vụ cho các bữa ăn buffet, tiệc cưới và hội nghị Năng suất bóc vỏ trung bình của một người là khoảng 300–400 quả mỗi giờ, vì vậy để đáp ứng đủ số lượng trứng này, cần từ 8 đến 12 nhân công chuyên trách công đoạn bóc vỏ.
Ngoài ra, chất lượng bóc không đồng đều:
Có những quả bóc sạch, bề mặt mịn và đẹp.
Có những quả bị rách, mất một phần lòng trắng.
Có những quả còn sót mảnh vỏ li ti, khi ăn gây cảm giác khó chịu và không đạt yêu cầu trình bày của nhà hàng cao cấp.
Tỷ lệ hư hỏng trong bóc thủ công dao động từ 5 đến 10%, thậm chí cao hơn khi làm gấp vào giờ cao điểm; điều này gây lãng phí nguyên liệu và làm giảm năng suất tổng thể của bếp.
Một thách thức đáng kể trong quy trình chế biến là khâu vệ sinh sau bóc trứng Khu vực bóc trứng thủ công thường phát sinh nhiều mảnh vỏ nhỏ dễ bay lên trong khu vực làm việc, làm tăng chi phí vệ sinh và ảnh hưởng đến khu vực chế biến xung quanh Để duy trì hiệu quả vận hành và đảm bảo an toàn thực phẩm, cần tối ưu hóa quy trình làm sạch và cân nhắc các giải pháp như giảm phát tán vỏ, tăng cường thu gom và sử dụng thiết bị bóc trứng tự động nhằm hạn chế sự rơi vỏ và giảm tác động đến môi trường làm việc.
Những yếu tố này cho thấy phương pháp bóc thủ công không còn phù hợp với quy mô hoạt động của các chuỗi khách sạn và nhà hàng năm sao hiện nay Quy mô vận hành ngày càng lớn đòi hỏi hiệu suất cao, độ chính xác và tính nhất quán dữ liệu mà phương pháp thủ công khó đảm bảo Để tối ưu hóa quy trình, tăng hiệu quả vận hành và giảm rủi ro sai lệch thông tin, các chuỗi nên xem xét áp dụng các giải pháp tự động hóa và công cụ quản trị dữ liệu phù hợp với quy mô lớn.
Nhu cầu cải tiến và tự động hóa công đoạn bóc trứng cút
Dể giải quyết những hạn chế hiện có, nhiều cơ sở chế biến thực phẩm quy mô lớn đang nghiên cứu và triển khai máy bóc trứng cút nhằm nâng cao hiệu quả và chất lượng khâu xử lý nguyên liệu Trên thị trường Việt Nam đã có một số mẫu máy bóc trứng cút được nhập khẩu từ Trung Quốc, Nhật Bản và Đài Loan Tuy nhiên, các thiết bị này vẫn đối mặt với một số vấn đề về vận hành, độ bền và chi phí bảo trì, khiến cho việc tối ưu hóa quy trình bóc vỏ trứng cút còn chưa đồng bộ Do đó, ngành chế biến thực phẩm tại Việt Nam vẫn cần đánh giá thêm về hiệu suất, chi phí và tiện ích khi lựa chọn máy bóc trứng cút phù hợp với quy mô và yêu cầu sản xuất.
Giá thành cao, khó bảo trì nếu hỏng hóc.
Ở bếp khách sạn Việt Nam, một số máy móc có thiết kế không phù hợp với điều kiện vận hành thực tế gây ra nhiều thách thức Kích thước cồng kềnh của thiết bị làm tăng không gian cần để lắp đặt và vận hành, trong khi nhu cầu nguồn nước có áp lực cao có thể vượt quá khả năng của hệ thống cấp nước hiện có Bên cạnh đó, thiết kế khó vệ sinh làm tăng công đoạn bảo trì và rủi ro nhiễm khuẩn trong khu vực bếp Những vấn đề này nhấn mạnh việc chọn máy móc có thiết kế phù hợp với điều kiện vận hành của bếp khách sạn Việt Nam sẽ cải thiện hiệu quả vận hành và tuân thủ yêu cầu vệ sinh an toàn thực phẩm.
Khó điều chỉnh thông số để phù hợp với đặc tính của trứng cút Việt Nam (kích thước, độ dày vỏ có thể khác với trứng nhập).
Một số loại máy bóc vỏ trứng nhập khẩu có tỷ lệ bóc sạch chưa cao, dễ làm rách lòng trắng khi trứng chưa đạt độ hoàn hảo như hướng dẫn của nhà sản xuất Để đảm bảo chất lượng và hiệu quả vận hành, người dùng nên xem xét kỹ các thông số kỹ thuật, tuân thủ đúng quy trình vận hành và cân nhắc kiểm tra mức độ hoàn hảo của trứng trước khi cho vào máy.
Việc nghiên cứu cải tiến và tối ưu hóa máy lột trứng cút phù hợp với điều kiện vận hành tại các bếp trung tâm ở Thành phố Hồ Chí Minh mang lại lợi ích thực tiễn cao cho chuỗi cung ứng thực phẩm Việc tối ưu hóa tập trung vào tăng hiệu suất lột vỏ, giảm tỷ lệ hỏng và tiết kiệm chi phí vận hành, đồng thời đảm bảo an toàn thực phẩm và tính ổn định của quá trình sản xuất Các giải pháp đề xuất phù hợp với quy mô và đặc thù của các bếp trung tâm tại thành phố, mở ra cơ hội nâng cao năng lực chế biến trứng cút và cải thiện năng suất cho các cơ sở thực phẩm ở TP.HCM.
Việc này không chỉ dừng lại ở chế tạo một máy bóc đơn thuần, mà còn là quá trình nghiên cứu toàn bộ chuỗi công đoạn:
Từ chọn nguyên liệu, luộc, làm lạnh, bóc, rửa đến kiểm tra đầu ra.
Thiết kế máy dễ vận hành, dễ vệ sinh, hoạt động ổn định, phù hợp với mặt bằng và quy trình hiện có của bếp khách sạn.
Tối ưu hóa năng suất và giảm tỷ lệ lỗi để tiết kiệm chi phí nhân công và nguyên liệu.
Ý nghĩa của đề tài
Đề tài “Nghiên cứu cải tiến và tối ưu hóa máy lột trứng cút cho chuỗi nhà hàng khách sạn năm sao khu vực Thành phố Hồ Chí Minh” mang ý nghĩa thực tiễn rõ ràng đối với vận hành và chất lượng ẩm thực tại các cơ sở cao cấp Việc cải tiến và tối ưu hóa máy lột trứng cút cho phép tăng năng suất, rút ngắn thời gian chuẩn bị, giảm hao phí nguyên liệu và đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm, từ đó giúp chuỗi nhà hàng khách sạn năm sao tại TP Hồ Chí Minh duy trì sự đồng nhất trong chất lượng món ăn Nghiên cứu cũng đánh giá hiệu quả kinh tế - kỹ thuật thông qua tối ưu hóa tiêu thụ năng lượng, chi phí bảo trì và độ ổn định của quy trình, hỗ trợ quyết định đầu tư và tăng ROI cho các chuỗi ở thành phố đông đúc này Kết quả đề tài có thể chuẩn hóa quy trình lột trứng cút, cải thiện đào tạo nhân viên và nâng cao sự hài lòng của khách hàng, từ đó tăng sự cạnh tranh và vị thế của chuỗi khách sạn năm sao trên thị trường địa phương.
Về kinh tế: giảm số lượng nhân công cần thiết, giảm thời gian chế biến, tiết kiệm chi phí, tăng năng suất chế biến.
Về chất lượng, tập trung nâng cao độ đồng đều, duy trì hình dạng trứng đẹp mắt, giảm thiểu tỷ lệ lỗi và đảm bảo tiêu chuẩn trình bày món ăn cho nhà hàng cao cấp.
Quản lý vận hành trong bếp đóng vai trò thiết yếu, giúp tổ chức công việc một cách khoa học và hiệu quả Việc chuẩn hóa quy trình, phân công nhiệm vụ rõ ràng và tối ưu hóa luồng công việc giúp giảm phụ thuộc vào tay nghề cá nhân và tăng tính ổn định khi sản lượng lớn hoặc số lượng món ăn tăng lên Nhờ đó quy trình vận hành trở nên nhất quán, dễ quản lý và linh hoạt để ứng phó với khối lượng công việc lớn.
Về vệ sinh an toàn thực phẩm, máy được thiết kế để dễ vệ sinh, dễ lau chùi và dễ lau rửa, giúp khu vực chế biến sạch sẽ và kiểm soát tốt hơn nguy cơ nhiễm chéo.
Về xu hướng công nghệ: phù hợp với xu hướng tự động hóa, cơ giới hóa các công đoạn chế biến trong ngành dịch vụ ăn uống cao cấp.
Tính khả thi của đề tài
Đây là một đề tài có tính khả thi cao đối với sinh viên các ngành cơ khí, điện và điện tử, tự động hóa và công nghệ thực phẩm, mang lại cơ hội nghiên cứu ứng dụng thực tế Máy bóc trứng cút có cấu tạo đơn giản và dễ tiếp cận, phù hợp làm đề tài cho các dự án của sinh viên Tuy có cấu trúc tương đối giản dị, đề tài yêu cầu nghiên cứu kỹ về cơ cấu va đập nhẹ để bóc trứng mà không làm hỏng lòng đỏ Việc tối ưu dòng nước và tốc độ quay là yếu tố then chốt giúp quá trình bóc vỏ diễn ra hiệu quả, hạn chế vỡ vỏ và nâng cao năng suất Các yếu tố vệ sinh và an toàn thực phẩm được xem xét nghiêm ngặt để đảm bảo tính ứng dụng và đáp ứng chuẩn vệ sinh trong sản xuất.
Việc nghiên cứu cải tiến máy bóc trứng mang lại lợi ích thực tiễn cho ngành dịch vụ ăn uống bằng cách tăng năng suất, giảm chi phí và chuẩn hóa quy trình bóc vỏ Dự án đồng thời tạo cơ hội cho sinh viên ứng dụng kiến thức đã học vào một bài toán cụ thể và gần gũi với đời sống thực tế Việc tối ưu hóa máy bóc trứng giúp nâng cao chất lượng sản phẩm và dịch vụ, đáp ứng nhu cầu của khách hàng và tăng tính cạnh tranh cho doanh nghiệp Qua đó, sinh viên được trải nghiệm nghiên cứu từ thiết kế đến đánh giá hiệu quả, kết nối lý thuyết với thực hành và chuẩn bị cho sự nghiệp sau này.
Điều kiện cần
2.1 Khái niệm về điều kiện cần trong nghiên cứu và triển khai đề tài
Trong quá trình nghiên cứu và triển khai một giải pháp kỹ thuật, đặc biệt khi làm việc với các thiết bị ứng dụng trong sản xuất và chế biến thực phẩm, việc xác định rõ các điều kiện vận hành và yêu cầu thiết kế là bước đầu tiên của dự án Xác định các điều kiện cần như thông số kỹ thuật, nguồn lực, tiêu chuẩn an toàn thực phẩm và môi trường hoạt động giúp tối ưu hóa quá trình thiết kế, giảm thiểu rủi ro và tăng khả năng tích hợp thiết bị với dây chuyền sản xuất Việc làm rõ các tiêu chí này từ sớm cũng hỗ trợ đánh giá tính khả thi, lên kế hoạch triển khai và đảm bảo tuân thủ các quy định chất lượng và an toàn trong ngành.
Điều kiện cần ở đây là các yếu tố bắt buộc phải có để thiết bị vận hành ổn định, đạt được kết quả tối thiểu chấp nhận được và phù hợp với môi trường thực tế Trong đề tài cải tiến và tối ưu hóa máy lột trứng cút cho chuỗi nhà hàng khách sạn năm sao tại Thành phố Hồ Chí Minh, các điều kiện cần được xác định từ nguyên liệu trứng, quy trình luộc – làm lạnh, hạ tầng điện – nước, mặt bằng bố trí máy và nhân sự vận hành có đủ trình độ Khi một hoặc nhiều điều kiện này không được đảm bảo, dù máy có thiết kế tối ưu đến đâu cũng không thể đạt hiệu quả vận hành như mong muốn.
Xác định rõ và đảm bảo đầy đủ các điều kiện cần thiết là nền tảng để nhóm nghiên cứu phát triển những giải pháp thực tế có thể triển khai ngay tại môi trường bếp trung tâm Việc đáp ứng đúng điều kiện giúp giảm thiểu rủi ro và vượt qua các thách thức vốn có, tạo điều kiện cho quá trình thử nghiệm và áp dụng vào thực tế diễn ra thuận lợi Nhờ đó, các giải pháp được tối ưu hóa cho môi trường chuyên biệt này và có thể đi vào thực tiễn một cách nhanh chóng và hiệu quả.
2.2 Chất lượng và tính đồng đều của nguyên liệu trứng
2.2.1 Kích thước và hình dạng đồng đều
Để máy bóc trứng cút hoạt động hiệu quả, trứng cút cần có kích thước tương đối đồng đều nhằm đảm bảo lực tác động khi bóc không quá mạnh với quả nhỏ và không quá nhẹ với quả lớn Khi kích thước giữa các quả chênh lệch quá nhiều, trứng nhỏ dễ bị rách và trứng lớn bóc không sạch, dẫn tới giảm tỷ lệ thành công của quá trình bóc và ảnh hưởng đến hiệu suất của hệ thống máy bóc.
Trong các chuỗi khách sạn lớn, trứng thường được nhập theo lô từ các nhà cung cấp cố định Tuy nhiên thực tế cho thấy có sự không đồng nhất về kích thước giữa các lô khác nhau Vì vậy, trước khi đưa trứng vào luộc, cần thực hiện bước kiểm tra hoặc phân loại sơ bộ bằng mắt để loại bỏ những quả có kích thước quá khác biệt, nhằm đảm bảo chất lượng và sự đồng nhất trong quá trình chế biến.
2.2.2 Vỏ không nứt, không méo mó
Trứng nứt trước khi luộc khiến lòng trắng tràn ra, tạo hình méo và dễ bị mắc kẹt trong máy bóc vỏ, làm giảm hiệu quả bóc và tăng rủi ro hỏng hàng Trứng bị méo do bảo quản hoặc vận chuyển không đúng cách cũng ảnh hưởng đến cơ cấu va đập nhẹ bên trong máy, dẫn tới hiệu suất xử lý thấp Do đó, để quy trình bóc vỏ trứng diễn ra suôn sẻ và tối ưu, các bếp nên áp dụng tiêu chuẩn nhập hàng nghiêm ngặt và đảm bảo chất lượng đầu vào từ nguồn trứng đến quá trình vận chuyển và bảo quản.
2.2.3 Bảo quản trứng đúng cách
Trước khi luộc, trứng nên được bảo quản ở nhiệt độ ổn định và tránh để ở ngoài không khí quá lâu, vì tiếp xúc dài làm vỏ khô và màng trong dính chặt vào lòng trắng Việc bảo quản đúng giúp giữ độ tươi và sự đàn hồi của màng trong, từ đó hỗ trợ quá trình bóc trứng dễ dàng hơn và giảm thiểu tình trạng vỏ bong tróc khi luộc.
2.3 Quy trình luộc và làm lạnh chuẩn xác
Trong quá trình bóc trứng, yếu tố quyết định sự thành công là cách luộc và làm lạnh trứng Dù máy bóc có thiết kế tốt đến đâu, nếu trứng được luộc sai cách khiến màng trong dính chặt với lòng trắng thì việc bóc trứng sạch sẽ sẽ gặp khó khăn hoặc không thể thực hiện Vì vậy, kiểm soát thời gian luộc, nhiệt độ và quá trình làm lạnh sau khi luộc đóng vai trò then chốt để màng trong tách rời khỏi lòng trắng, giúp quá trình bóc trứng dễ dàng, hiệu quả và tối ưu cho các quy trình chế biến.
2.3.1 Thời gian và nhiệt độ luộc ổn định
Thời gian luộc trứng chuẩn thường nằm ở 3,5–4 phút kể từ khi nước sôi, với nước ở khoảng 100°C để lòng trắng chín đều mà không quá cứng Nếu luộc quá lâu, lòng trắng co lại và dính vào màng trong, làm tăng nguy cơ rách khi bóc Ngược lại, luộc chưa đủ thời gian khiến vỏ khó tách khỏi màng và quá trình bóc trở nên kém hiệu quả.
2.3.2 Làm lạnh nhanh sau khi luộc
Ngay sau khi luộc trứng chín, hãy làm lạnh nhanh bằng nước mát hoặc nước lạnh pha đá để tạo sự chênh lệch nhiệt độ đột ngột Quá trình này khiến lớp màng bên trong tách khỏi lòng trắng, là một trong những bí quyết quan trọng nhất để bóc trứng dễ dàng và nhanh chóng.
Đảm bảo làm lạnh trứng nhanh và đồng đều là yếu tố then chốt để màng trứng tách khỏi vỏ dễ dàng và tăng tỷ lệ bóc sạch Nếu làm lạnh không đủ nhanh hoặc trứng nguội tự nhiên, màng sẽ khó tách và tỷ lệ bóc sạch sẽ giảm mạnh Do đó, tại các bếp trung tâm cần có bồn làm lạnh với lưu lượng nước đủ lớn, đảm bảo trứng được ngập hoàn toàn trong nước lạnh để đạt hiệu quả bóc vỏ tối ưu.
2.3.3 Thời gian ngâm lạnh đủ lâu
Để đạt hiệu quả ngâm lạnh tối ưu, thời gian lý tưởng là khoảng 5–7 phút Ngâm ngắn hơn thời gian này khiến màng chưa tách hoàn toàn, trong khi ngâm quá lâu sẽ làm trứng nguội sâu và bề mặt khô, khiến ma sát trong máy bóc giảm sút.
2.4 Hệ thống điện và nước ổn định
Máy bóc trứng cần nguồn điện ổn định để vận hành động cơ, bơm nước và hệ thống điều khiển, đảm bảo hiệu suất và độ bền của thiết bị Ở các bếp trung tâm và khu vực chế biến, nhiều thiết bị cùng lúc – như bếp điện, lò hấp, máy rửa chén và tủ lạnh công nghiệp – đòi hỏi đường điện có tải trọng lớn và nguồn ổn định để tránh sụt áp và gián đoạn sản xuất.
Nguồn điện không ổn định sẽ làm máy bóc trứng bị dừng đột ngột và vận hành không đều, gây kẹt trứng và giảm hiệu suất bóc, thậm chí làm hỏng động cơ Để đảm bảo hiệu quả và độ bền của thiết bị, cần bố trí một đường điện riêng cho máy bóc trứng hoặc lắp đặt ổn áp phù hợp nhằm duy trì điện áp ổn định và bảo vệ động cơ khỏi quá tải.
2.4.2 Nguồn nước sạch và có áp lực phù hợp
Hầu hết các máy bóc trứng hiện nay sử dụng hệ thống phun nước để cuốn trôi mảnh vỏ và hỗ trợ bóc sạch; do đó cần có đường nước sạch riêng và áp lực nước đủ mạnh để các tia nước hoạt động hiệu quả Nếu áp lực nước yếu, vỏ không được cuốn trôi hoàn toàn, làm giảm chất lượng đầu ra và tăng thời gian vệ sinh máy.
Điều kiện đủ
3.1 Khái niệm về điều kiện đủ trong nghiên cứu và triển khai đề tài
Điều kiện cần là các yếu tố nền tảng bắt buộc để máy bóc trứng cút có thể vận hành ổn định ở mức tối thiểu, đảm bảo sự ổn định và an toàn cho quá trình hoạt động Điều kiện đủ là các yếu tố bổ sung giúp thiết bị hoạt động đạt hiệu quả tối đa, phù hợp với mục tiêu cải tiến và tối ưu hóa của đề tài.
13 điều kiện đủ đảm bảo máy không chỉ có thể vận hành mà còn chạy tốt, ổn định và hiệu quả cao, dễ vận hành, dễ vệ sinh, giúp tiết kiệm chi phí và thời gian bảo dưỡng, đồng thời đáp ứng đầy đủ các yêu cầu thực tế của môi trường bếp trung tâm trong các chuỗi nhà hàng và khách sạn năm sao.
Những điều kiện đủ này liên quan mật thiết đến thiết kế cơ khí – điện của máy, việc lựa chọn vật liệu phù hợp, đảm bảo độ an toàn và vệ sinh, tối ưu hóa mức độ tự động hóa hợp lý, nâng cao khả năng bảo trì và đảm bảo tính tương thích với quy trình làm việc thực tế.
3.2 Vật liệu chế tạo đạt tiêu chuẩn tiếp xúc thực phẩm
3.2.1 Thân máy và các bộ phận tiếp xúc trực tiếp với trứng
Máy bóc trứng cút được sử dụng trong bếp trung tâm phải đảm bảo đầy đủ các yêu cầu về vệ sinh an toàn thực phẩm Do đó, vật liệu chế tạo thân máy và các bộ phận tiếp xúc trực tiếp với trứng phải là thép không gỉ chất lượng cao, thường là inox 304, nhằm đảm bảo an toàn cho thực phẩm và độ bền vận hành.
Loại thép không gỉ này có khả năng chống ăn mòn tốt, chịu được môi trường ẩm ướt thường xuyên và không bị gỉ sét khi tiếp xúc với nước và thực phẩm Đồng thời, bề mặt inox sáng bóng, dễ vệ sinh và an toàn cho vệ sinh thực phẩm, giúp tăng độ bền và hiệu quả sử dụng trong các ứng dụng liên quan đến nước và thực phẩm.
304 có thể xử lý nhẵn, không có khe hở, giúp dễ dàng vệ sinh và ngăn ngừa sự phát triển của vi sinh vật.
3.2.2 Bộ phận tiếp xúc gián tiếp và khung đỡ
Các bộ phận không tiếp xúc trực tiếp với trứng, như khung đỡ, nắp che và bảng điều khiển, có thể dùng inox hoặc thép sơn tĩnh điện tùy theo vị trí Tuy nhiên, toàn bộ cấu trúc máy cần được thiết kế để chống rỉ và bền vững, đồng thời ngăn không để bụi bẩn hoặc nước đọng gây mất vệ sinh hoặc ảnh hưởng đến tuổi thọ thiết bị.
3.3 Thiết kế cơ khí hợp lý, dễ vệ sinh và bảo trì
3.3.1 Cấu trúc buồng bóc và dẫn hướng trứng
Buồng bóc được thiết kế để trứng di chuyển theo một quỹ đạo hợp lý, sinh ra lực va chạm nhẹ và đều nhằm tách vỏ mà không làm rách lòng trắng Các bề mặt tiếp xúc được bo tròn góc, không có góc nhọn để ngăn kẹt trứng hoặc gây tổn hại bề mặt Thiết kế tối ưu này giúp quá trình bóc diễn ra trơn tru, đảm bảo an toàn cho trứng và duy trì chất lượng lòng trắng.
Lối dẫn trứng vào buồng bóc và lối ra khỏi buồng bóc cần được thiết kế trơn tru, không có gấp khúc đột ngột để đảm bảo vận hành liên tục và hiệu quả Nếu xuất hiện các bậc hoặc khe nhỏ trên đường dẫn, trứng dễ bị kẹt lại, gây gián đoạn quá trình xử lý và giảm hiệu suất của hệ thống Do đó, tối ưu hóa bề mặt và đường dẫn trứng để loại bỏ bậc thang, khe hở và các điểm gồ ghề là yếu tố then chốt giúp luồng trứng thông suốt và nâng cao độ tin cậy của buồng bóc.
3.3.2 Dễ tháo lắp để vệ sinh hằng ngày
Trong môi trường bếp trung tâm, máy bóc trứng hoạt động liên tục nhiều giờ và tiếp xúc trực tiếp với thực phẩm, nước và vỏ trứng Vì vậy, máy cần có cơ cấu tháo lắp nhanh và các bộ phận như buồng bóc, lưới tách vỏ, đường nước và khay chứa phải dễ tháo rời để vệ sinh sau mỗi ca làm việc Thiết kế tháo lắp thuận tiện giúp làm sạch hiệu quả, giảm thiểu rắc rối trong vận hành và đảm bảo an toàn thực phẩm, đồng thời tối ưu hiệu suất làm việc của máy bóc trứng trong bếp trung tâm.
Thiết kế máy phức tạp với nhiều vít nhỏ hoặc các khớp khó tháo khiến thời gian vệ sinh cuối ca kéo dài và làm giảm hiệu quả thực tế của quy trình làm sạch Đặc biệt, những khe hẹp khó vệ sinh có thể tích tụ mảnh vỏ và màng trứng, tạo môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển và làm tăng nguy cơ mất an toàn thực phẩm trong chu trình vận hành.
3.3.3 Khả năng bảo trì định kỳ
Máy được thiết kế để bảo trì định kỳ dễ thực hiện, cho phép thay đệm mềm, kiểm tra motor, kiểm tra ống nước và vệ sinh sâu một cách nhanh gọn mà không đòi hỏi kỹ thuật viên trình độ cao Thiết kế này giúp giảm chi phí vận hành lâu dài và phù hợp với môi trường bếp, nơi không phải lúc nào cũng có sẵn kỹ sư trực.
3.4 Hệ thống tự động hóa ở mức hợp lý
Máy bóc trứng cút không cần thiết kế quá phức tạp như dây chuyền công nghiệp lớn, mà tập trung vào sự cân bằng giữa tự động hóa và thao tác thủ công tối thiểu Lựa chọn mức độ tự động hóa phù hợp giúp máy hoạt động hiệu quả, tiết kiệm thời gian và nguồn lực, đồng thời đảm bảo quy trình bóc diễn ra ổn định và dễ vận hành Thiết kế tối giản vẫn tối ưu hóa cơ chế bóc, mang lại hiệu suất cao mà vẫn thân thiện với người dùng và thuận tiện cho quá trình vận hành hàng ngày.
3.4.1 Điều chỉnh tốc độ quay và lưu lượng nước
Mỗi loại trứng có kích cỡ, độ dày vỏ và tình trạng màng trong khác nhau, vì vậy máy bóc vỏ cần trang bị bộ điều khiển đơn giản như nút vặn, công tắc hoặc màn hình hiển thị nhỏ để điều chỉnh tốc độ quay của buồng bóc và lưu lượng nước phun bên trong, từ đó tối ưu hóa hiệu suất bóc vỏ và bảo đảm chất lượng trứng.
Khả năng điều chỉnh tham số của máy bóc vỏ trứng là yếu tố quyết định hiệu quả và tính linh hoạt của thiết bị Nếu máy không có khả năng điều chỉnh này, nó sẽ bị “cứng” ở một thông số, dẫn đến hiệu quả bóc không ổn định khi thay đổi loại trứng hoặc khi điều kiện luộc khác nhau Do đó, tích hợp cơ chế điều chỉnh linh hoạt giúp tối ưu quá trình bóc vỏ, đảm bảo kết quả đồng đều với các loại trứng và ở mọi điều kiện nhiệt độ hoặc thời gian luộc.
3.4.2 Cảm biến phát hiện kẹt và dừng an toàn
Khi trứng bị kẹt, nếu máy tiếp tục quay sẽ gây vỡ hàng loạt hoặc làm hỏng cơ cấu bên trong Vì vậy, máy cần có cảm biến phát hiện kẹt để tự động dừng ngay khi phát hiện sự cố, nhằm bảo vệ thiết bị và ngăn ngừa thiệt hại Việc dừng tự động cũng giúp tăng cường an toàn cho người vận hành và giảm thiểu rủi ro tai nạn trên quá trình vận hành.
3.4.3 Bộ đếm sản lượng và cảnh báo vệ sinh
Tiêu chí đánh giá
4.1 Vai trò của tiêu chí đánh giá trong nghiên cứu
Trong quá trình nghiên cứu, cải tiến và tối ưu hóa máy lột trứng cút, việc xây dựng hệ thống tiêu chí đánh giá rõ ràng là bước then chốt để nhóm nghiên cứu xác định mức độ hiệu quả của máy, so sánh giữa các phương án thiết kế, theo dõi quá trình cải tiến và chứng minh tính khả thi khi đưa vào thực tế Đối với đề tài "Nghiên cứu cải tiến và tối ưu hóa máy lột trứng cút cho chuỗi nhà hàng khách sạn năm sao khu vực Thành phố Hồ Chí Minh", các tiêu chí đánh giá không chỉ tập trung vào năng suất bóc mà còn phải phản ánh chất lượng sản phẩm sau bóc, tính ổn định, mức độ vệ sinh, chi phí vận hành, an toàn và tính phù hợp với môi trường bếp trung tâm.
4.2 Nhóm tiêu chí về năng suất và hiệu quả kỹ thuật
4.2.1 Năng suất bóc trứng Đây là tiêu chí đầu tiên và quan trọng nhất Năng suất bóc được tính bằng số lượng trứng cút mà máy có thể bóc trong một đơn vị thời gian, thường là trứng mỗi giờ. Đối với môi trường bếp trung tâm của các khách sạn năm sao, mục tiêu năng suất thường từ 3000 đến 5000 quả mỗi giờ Con số này tương đương với năng suất của 8 đến 12 nhân công bóc thủ công, giúp tiết kiệm đáng kể chi phí lao động.
Năng suất bóc vỏ trứng cần được kiểm tra trong điều kiện thực tế nhằm đảm bảo ổn định của quy trình sản xuất Cụ thể, sử dụng trứng đã luộc và làm lạnh đúng quy trình, sau đó vận hành máy liên tục trong ít nhất một ca làm việc tiêu chuẩn (3–4 giờ) để đánh giá khả năng duy trì hiệu suất và tính đồng nhất của công đoạn bóc vỏ, từ đó xác định các biện pháp tối ưu hóa năng suất và giảm thiểu sai lệch giữa các lô hàng.
Tỷ lệ bóc sạch là tỷ lệ phần trăm của số lượng trứng sau khi bóc mà không còn mảnh vỏ, màng trong hoặc các khuyết điểm bám trên bề mặt Chỉ tiêu này phản ánh trực tiếp chất lượng của sản phẩm đầu ra và ảnh hưởng đến độ an toàn cũng như trải nghiệm người dùng Việc theo dõi và tối ưu tỷ lệ bóc sạch giúp cải thiện hiệu suất sản xuất, giảm lãng phí và nâng cao sự hài lòng của thị trường tiêu thụ Các yếu tố tác động gồm chất lượng vỏ, độ bám của màng trong và quy trình bóc, từ đó cần điều chỉnh quy trình để đạt tỷ lệ bóc sạch cao nhất.
Số lượng trứng bóc sạch hoàn toàn
Tổng số trứng đưa vào máy
Đối với máy bóc trứng được dùng trong các khách sạn năm sao, mục tiêu tối thiểu là đạt tỷ lệ bóc sạch từ 98% trở lên Khi tỷ lệ này thấp, nhân viên sẽ phải thực hiện thêm công đoạn xử lý lại, khiến quy trình làm việc trở nên chậm và làm giảm hiệu quả tổng thể của hệ thống Do đó, duy trì hiệu suất cao của máy bóc trứng không chỉ tối ưu hóa vận hành mà còn tăng năng suất và chất lượng dịch vụ.
4.2.3 Tỷ lệ hư hỏng, rách, biến dạng Đây là tỷ lệ phần trăm số trứng sau khi bóc bị rách lòng trắng, biến dạng hoặc không còn giữ được hình dáng ban đầu Những quả này thường không được sử dụng trong các món ăn trang trí hoặc salad của nhà hàng cao cấp.
Số lượng trứng hưu hỏng
Tổng số trứng đưa vào máy
Mục tiêu lý tưởng là duy trì tỷ lệ dưới 3% để tối ưu hiệu suất Khi tỷ lệ này vượt ngưỡng, cần điều chỉnh lực va chạm, tốc độ quay và phương pháp cấp trứng nhằm giảm thiểu lỗi và cải thiện hiệu quả vận hành của máy.
4.2.4 Độ ổn định trong vận hành Độ ổn định phản ánh khả năng máy duy trì được chất lượng bóc và năng suất trong suốt thời gian hoạt động dài (từ 4 đến 6 giờ liên tục).
Để đảm bảo hiệu quả và ổn định, một máy tốt phải duy trì tỷ lệ bóc sạch và tỷ lệ hư hỏng ở mức ổn định từ đầu đến cuối ca sản xuất Nó không được để hiệu suất giảm do nóng máy, tắc vỏ, rung lắc bất thường hoặc hỏng hóc cơ cấu Thiết kế bền bỉ và quản lý vận hành hiệu quả sẽ giúp máy vận hành liên tục, giảm thiểu sự cố và tối ưu chi phí vận hành.
4.3 Nhóm tiêu chí về vệ sinh, an toàn và dễ sử dụng
4.3.1 Khả năng vệ sinh hằng ngày
Máy bóc trứng hoạt động trong môi trường thực phẩm, liên tục tiếp xúc với nước và vỏ trứng nên khả năng vệ sinh và dễ làm sạch là tiêu chí quan trọng khi lựa chọn và vận hành Thiết kế và vật liệu của máy cần bề mặt nhẵn, không có góc cạnh khó làm sạch, có khả năng chống ăn mòn và dễ tháo lắp để vệ sinh định kỳ Khả năng vệ sinh cao giúp đảm bảo an toàn thực phẩm, giảm nguy cơ ô nhiễm và đáp ứng các chuẩn vệ sinh trong quy trình chế biến Khi đánh giá máy bóc trứng cho hệ thống sản xuất, ưu tiên các yếu tố vệ sinh, khử khuẩn và tính đồng bộ trong chu trình làm sạch để duy trì hiệu suất và tuân thủ quy định.
Các yếu tố cần đánh giá bao gồm:
Thời gian trung bình để tháo lắp và vệ sinh toàn bộ máy sau một ca làm việc.
Mức độ dễ dàng trong thao tác vệ sinh (có cần dụng cụ chuyên dụng hay không).
Có vị trí góc khuất dễ tích tụ bẩn hay không.
Mục tiêu là thời gian vệ sinh cuối ca không vượt quá 15 đến 20 phút, nhân viên bếp có thể tự thực hiện được mà không cần kỹ thuật viên.
4.3.2 Mức độ an toàn điện, cơ khí, nước
Máy bóc trứng vận hành trong môi trường ẩm ướt nên cần đánh giá kỹ các yếu tố an toàn:
Có hệ thống nối đất đúng tiêu chuẩn.
Có thiết bị chống giật, ngắt điện khi có sự cố.
Vùng chuyển động có được che chắn đầy đủ để tránh kẹt tay.
Đường nước và khu vực xung quanh có sàn chống trơn trượt.
Máy phải đạt được tiêu chí an toàn cơ bản cho môi trường bếp thực phẩm, để nhân viên có thể vận hành yên tâm.
4.3.3 Mức độ thân thiện với người sử dụng
Máy nên có bảng điều khiển rõ ràng và dễ hiểu, các nút chức năng cơ bản được bố trí hợp lý để người dùng thao tác dễ dàng ngay lần đầu sử dụng Thiết kế trực quan này giúp rút ngắn thời gian làm quen và nâng cao trải nghiệm người dùng Người dùng có thể vận hành máy chỉ sau một buổi hướng dẫn ngắn.
Máy móc quá phức tạp và đòi hỏi nhiều thao tác kỹ thuật sẽ làm cho việc triển khai trong bếp công nghiệp gặp khó khăn, nhất là khi ca làm việc thay đổi liên tục Do nhiều nhân viên không có nền tảng kỹ thuật, sự phức tạp của thiết bị có thể làm giảm hiệu quả vận hành, tăng thời gian huấn luyện và phát sinh sai sót.
4.4 Nhóm tiêu chí về chi phí và tính hiệu quả kinh tế
4.4.1 Chi phí đầu tư ban đầu
Chi phí đầu tư ban đầu cho dự án gồm giá máy, chi phí lắp đặt và công tác chuẩn bị mặt bằng; nhóm nghiên cứu đặt mục tiêu đề xuất một máy có chi phí chế tạo hoặc mua sắm không vượt quá 50 triệu đồng cho phiên bản tiêu chuẩn, nhằm tối ưu hóa chi phí và đảm bảo hiệu quả vận hành.
Mức chi phí này phù hợp với ngân sách đầu tư của hầu hết các bếp trung tâm khách sạn quy mô vừa và lớn.
4.4.2 Chi phí vận hành hằng ngày
Chi phí vận hành bao gồm tổng hợp các khoản chi liên quan đến hoạt động và quản lý hệ thống, đặc biệt là điện năng tiêu thụ, nước sử dụng, nhân công vận hành, vật tư tiêu hao như đệm mềm, lưới lọc và ống nước, cùng chi phí vệ sinh Quản lý hiệu quả các yếu tố này giúp tối ưu hóa chi phí vận hành, nâng cao hiệu suất và kéo dài tuổi thọ thiết bị Điện năng và nước tác động trực tiếp đến mức chi phí định mức hàng tháng, trong khi chi phí nhân công phản ánh thời gian và trình độ vận hành Việc kiểm soát vật tư tiêu hao và thực hiện vệ sinh định kỳ đóng vai trò quan trọng để hạn chế lãng phí và duy trì hiệu suất hệ thống ở mức tối ưu.
Máy bóc trứng phải chứng minh tổng chi phí vận hành trên mỗi nghìn quả trứng bóc thấp hơn chi phí bóc thủ công Ví dụ, bóc thủ công tốn 8 nhân công trong 3 giờ, nên chi phí lương có thể cao hơn nhiều so với vận hành một máy với 1 nhân viên giám sát Do đó, hiệu quả chi phí của hệ thống bóc trứng tự động phụ thuộc vào so sánh chi phí lao động và chi phí vận hành máy, và khi quy mô sản xuất lớn, việc áp dụng máy bóc trứng tự động thường mang lại lợi thế chi phí rõ rệt so với bóc thủ công.
4.4.3 Chi phí bảo trì định kỳ
Cách tiếp cận đề tài nghiên cứu
5.1 Tiếp cận từ thực tế
5.1.1 Khảo sát hiện trạng tại bếp trung tâm của chuỗi khách sạn và nhà hàng
Trước khi bắt tay vào thiết kế, chế tạo hay cải tiến bất kỳ loại máy móc nào, nhóm nghiên cứu cần thực hiện khảo sát thực tế để nắm rõ quy trình hiện tại Việc khảo sát giúp nhận diện các khó khăn, xác định những điểm gây tốn thời gian và tốn công lao động, đồng thời phát hiện các tiềm ẩn lỗi chất lượng trong công đoạn bóc trứng cút Dựa trên kết quả khảo sát, nhóm có cơ sở để đề xuất các giải pháp thiết kế tối ưu nhằm giảm thời gian, giảm nhân công và nâng cao chất lượng sản phẩm trong quá trình tự động hóa.
Khảo sát này được thực hiện tại một số bếp trung tâm tiêu biểu thuộc chuỗi nhà hàng – khách sạn năm sao ở Thành phố Hồ Chí Minh, nhằm đánh giá các yếu tố then chốt liên quan đến vận hành bếp, chất lượng món ăn và quản lý phục vụ nhằm nâng cao tiêu chuẩn và năng lực cạnh tranh của chuỗi.
Số lượng trứng bóc trung bình mỗi ngày.
Số lượng nhân công tham gia bóc trứng và thời gian trung bình mỗi ca làm việc.
Cách tổ chức luồng công việc từ luộc, làm lạnh, bóc thủ công, rửa và phân loại.
Tỷ lệ bóc sạch, tỷ lệ hư hỏng, lượng phế phẩm phát sinh mỗi ngày.
Không gian bố trí khu bóc trứng trong bếp.
Điều kiện điện – nước – vệ sinh tại khu vực bóc.
Nhận xét của nhân viên trực tiếp bóc trứng về khó khăn và mong muốn cải thiện.
Theo khảo sát ban đầu, phần lớn bếp trung tâm hiện nay vẫn bóc trứng bằng tay hoàn toàn, làm chậm quy trình và gây thiếu đồng bộ trong xử lý trứng Một số nơi đã thử áp dụng máy bóc trứng kích thước nhỏ, nhập khẩu, nhưng hiệu quả chưa cao, dễ kẹt và tốn thời gian vệ sinh Đồng thời, những thiết bị này không phù hợp hoàn toàn với đặc tính của trứng cút nội địa, khiến năng suất và chất lượng sản phẩm bị ảnh hưởng.
5.1.2 Ghi nhận dữ liệu thực tế theo biểu mẫu chuẩn Để có cơ sở so sánh rõ ràng, nhóm nghiên cứu xây dựng biểu mẫu thu thập dữ liệu chuẩn, ghi nhận trong nhiều ngày liên tiếp Mỗi biểu mẫu gồm các mục:
Thời gian luộc và nhiệt độ nước.
Thời gian ngâm lạnh và nhiệt độ nước lạnh.
Số lượng trứng mỗi mẻ bóc.
Số quả bóc sạch hoàn toàn.
Số quả còn sót vỏ.
Số quả bị rách, biến dạng.
Nhận xét ngắn về tình trạng thực tế.
Những biểu mẫu được thiết kế để ghi nhận và thống kê năng suất trung bình, tỷ lệ bóc sạch và tỷ lệ hư hỏng của phương pháp thủ công Dữ liệu từ các biểu mẫu này lập nên mốc đối chiếu chuẩn để so sánh khi thử nghiệm máy bóc trứng sau này, giúp đánh giá hiệu quả và tối ưu hóa quy trình bóc vỏ.
5.1.3 Quan sát điều kiện mặt bằng và quy trình vận hành bếp
Trong quá trình khảo sát, nhóm nghiên cứu không chỉ ghi nhận số liệu mà còn phân tích kỹ luồng công việc trong bếp Việc bố trí hợp lý vị trí máy bóc nên dựa trên thực tế này để tối ưu luồng lưu thông và đảm bảo không gây cản trở giao thông nội bộ của nhân viên bếp, đặc biệt là trong giờ cao điểm.
Nhóm tiến hành rà soát hệ thống cấp nước và thoát nước để đảm bảo nguồn cấp và thoát nước hoạt động ổn định, đồng thời kiểm tra ổ cắm điện và vị trí vệ sinh cuối ca Bên cạnh đó, họ đánh giá khoảng cách từ bồn làm lạnh đến khu bóc để thiết kế đường dẫn nước và thoát nước hợp lý cho các khâu vận hành sau này.
5.2 Tiếp cận từ thực tiễn sản xuất và vận hành
5.2.1 Xây dựng quy trình làm việc mẫu khi có máy bóc trứng
Dựa trên các cuộc khảo sát, nhóm nghiên cứu đề xuất xây dựng một quy trình làm việc giả định khi đưa máy bóc trứng vào vận hành, nhằm đảm bảo sự liền mạch của luồng công việc và tối ưu hóa hiệu suất sản xuất Quy trình được thiết kế để dễ tích hợp với hệ thống hiện có, giảm thiểu thời gian chết và ngăn ngừa các điểm nghẽn mới phát sinh trong quá trình xử lý và đóng gói trứng Việc mô hình hóa quy trình cho phép đánh giá các tác động của máy bóc trứng lên các khâu vận hành như nhập liệu, kiểm tra chất lượng và luồng vật liệu, từ đó cải thiện tính liên tục và hiệu quả hoạt động, đồng thời tăng năng suất và độ tin cậy của quy trình.
Quy trình mẫu như sau:
1 Trứng được luộc theo mẻ tiêu chuẩn.
2 Ngay sau luộc, trứng được chuyển sang bồn nước lạnh để làm nguội nhanh.
3 Sau khi đủ thời gian ngâm lạnh, trứng được đưa vào máy bóc.
4 Trong máy, trứng được bóc vỏ bằng cơ cấu rung – quay nhẹ và tia nước bên trong.
5 Trứng ra khỏi máy sẽ được kiểm tra nhanh trên bàn soi, loại bỏ quả lỗi.
6 Trứng sạch được đưa đi rửa cuối và chuyển đến khu lưu trữ.
Với cách tiếp cận thực tiễn, máy bóc trứng không còn là một thiết bị tách biệt mà trở thành một thành phần trong dây chuyền chế biến tổng thể Việc tích hợp máy bóc trứng vào chu trình sản xuất giúp liên kết chặt chẽ với các công đoạn rửa, làm sạch, sấy và đóng gói, từ đó tối ưu hóa hiệu suất và giảm thiểu lãng phí Dây chuyền chế biến được vận hành một cách trơn tru nhờ sự đồng bộ giữa các bước, đảm bảo chất lượng sản phẩm từ quá trình bóc vỏ đến thành phẩm Nhờ đó, hệ thống sản xuất trứng trở nên linh hoạt và hiệu quả hơn, đáp ứng nhanh với yêu cầu thị trường và tăng năng suất.
5.2.2 Thử nghiệm theo từng giai đoạn nhỏ
Thay vì chế tạo máy hoàn chỉnh rồi mới chạy thử, nhóm tiếp cận theo hướng phân giai đoạn:
Giai đoạn 1: Làm thử cơ cấu bóc (buồng quay, đệm mềm, tia nước) để xác định hiệu quả bóc.
Giai đoạn 2: Thêm cơ cấu cấp liệu và thu hồi sản phẩm, kiểm tra tốc độ phù hợp.
Giai đoạn 3: Tích hợp phần điều khiển, thử vận hành liên tục nhiều giờ.
Giai đoạn 4: Thử nghiệm thực tế trong môi trường bếp thật.
Phương pháp tiếp cận này cho phép phát hiện và sửa lỗi ở từng khâu một cách kịp thời, từ đó tiết kiệm thời gian và chi phí so với việc chế tạo một máy hoàn chỉnh từ đầu Việc bắt lỗi sớm tại mỗi bước giúp tối ưu hóa quy trình, nâng cao chất lượng sản phẩm và giảm thiểu rủi ro phát sinh sự cố nghiêm trọng sau này So với lắp ráp một hệ thống đầy đủ từ đầu, cách tiếp cận này mang lại hiệu quả chi phí và thời gian, đồng thời tạo điều kiện cho sự linh hoạt và dễ dàng bảo trì.
5.2.3 Đánh giá hiệu quả thực tế bằng các tiêu chí cụ thể
Sau khi chạy thử, kết quả được đánh giá dựa trên bộ tiêu chí ở phần 4 gồm năng suất, tỷ lệ bóc sạch, tỷ lệ hư hỏng, thời gian vệ sinh, an toàn và chi phí; việc đánh giá thực tế giúp nhóm nhận diện các bất cập trong quy trình, như thời gian xử lý kéo dài, tỷ lệ hư hỏng cao, chi phí vận hành tăng, thiếu tối ưu hóa chu trình vệ sinh và rủi ro an toàn chưa được kiểm soát.
Tốc độ quay quá nhanh làm rách lòng trắng.
Lưu lượng nước thấp khiến vỏ không trôi hết.
Đệm quá cứng gây vỡ trứng, đệm quá mềm bóc không sạch.
Thiết kế buồng bóc không đều khiến một số vị trí bóc tốt, vị trí khác bóc kém.
Qua các lần thử nghiệm, nhóm tiến hành điều chỉnh thông số và cơ cấu để đạt hiệu quả tối ưu.
5.3 Tiếp cận từ vấn đề lý thuyết liên quan đến đề tài
Ngoài khảo sát thực tế và thử nghiệm thực tiễn, nhóm nghiên cứu còn dựa trên một số nguyên lý lý thuyết cơ bản để định hướng thiết kế và cải tiến máy bóc trứng Sự kết hợp giữa dữ liệu thực tiễn và nền tảng lý thuyết giúp tối ưu hóa quá trình tách vỏ, nâng cao hiệu suất làm việc, độ tin cậy và tính ổn định của thiết bị trong các điều kiện vận hành khác nhau.
5.3.1 Lý thuyết về cơ học va đập và ma sát nhẹ
Trứng cút có vỏ mỏng, màng trong dai và lòng trắng mềm, vì thế cách bóc lý tưởng là tạo ra va chạm nhẹ nhưng đều quanh bề mặt, giúp vỏ và màng bong ra mà không làm rách lòng trắng.
Trong buồng bóc, sự kết hợp giữa chuyển động quay và các đệm mềm tạo ra lực ma sát và va đập nhẹ liên tục lên trứng Cường độ lực này phụ thuộc vào tốc độ quay, độ đàn hồi của đệm và thời gian trứng nằm trong buồng.
Trong quá trình tối ưu hóa, điều chỉnh các thông số lực là yếu tố cốt lõi để đạt hiệu quả cao: lực quá yếu sẽ khiến vỏ không bong hết, trong khi lực quá mạnh có thể làm trứng bị rách Vì vậy, việc cân bằng và tối ưu hóa mức lực là bước nền để tăng hiệu quả xử lý, đảm bảo vỏ bong đều và trứng không bị hỏng, đồng thời cải thiện độ ổn định và hiệu suất của toàn bộ quy trình.
Nhu cầu của khách hàng
6.1 Tầm quan trọng của việc xác định nhu cầu khách hàng
Trong mọi thiết kế và chế tạo thiết bị công nghệ, dựa trên nhu cầu thực tế của người dùng cuối là nền tảng để sản phẩm đáp ứng đúng môi trường vận hành Việc hiểu khách hàng muốn gì, cần gì và kỳ vọng ra sao giúp nhóm nghiên cứu xác định mục tiêu thiết kế, tối ưu hóa hiệu suất và giảm thiểu rủi ro khi đưa máy vào thực tế Đối với đề tài “Nghiên cứu cải tiến và tối ưu hóa máy lột trứng cút cho chuỗi nhà hàng khách sạn năm sao khu vực Thành phố Hồ Chí Minh”, khách hàng ở đây chính là các bếp của chuỗi nhà hàng khách sạn, từ đó việc phân tích đặc thù vận hành sẽ giúp tối ưu hóa máy lột trứng cút cho tần suất làm việc cao, tiết kiệm chi phí và nâng cao hiệu quả chế biến.
27 trung tâm, các bộ phận phụ trách chế biến thực phẩm của nhà hàng và khách sạn cao cấp.
Họ là những người trực tiếp sử dụng máy trong hoạt động hàng ngày.
Việc xác định nhu cầu của khách hàng trong chuỗi khách sạn nên được thực hiện qua nhiều hình thức để nắm bắt đầy đủ và sâu sắc trải nghiệm người dùng Các kênh thu thập thông tin quan trọng gồm khảo sát thực tế tại cơ sở, phỏng vấn đầu bếp và trao đổi với quản lý bếp, quan sát vận hành hiện trường và đối chiếu với các tiêu chuẩn vận hành nội bộ của từng chuỗi khách sạn Việc tích hợp dữ liệu từ các nguồn trên giúp xây dựng chiến lược cải tiến dịch vụ, tối ưu hóa chất lượng món ăn và quy trình phục vụ, đồng thời đảm bảo sự nhất quán trong chuẩn vận hành và tăng cường sự hài lòng của khách hàng.
6.2 Đặc điểm của nhóm khách hàng mục tiêu
6.2.1 Khách hàng là bếp trung tâm của khách sạn năm sao
Bếp trung tâm của các khách sạn năm sao thường có đặc điểm:
Khối lượng công việc lớn, cần chế biến hàng ngàn phần ăn mỗi ngày.
Hoạt động theo quy trình chặt chẽ, tiêu chuẩn cao về vệ sinh an toàn thực phẩm.
Có đội ngũ nhân sự đông, chia thành nhiều bộ phận như sơ chế, chế biến, ra món, rửa, kiểm soát chất lượng.
Yêu cầu thiết bị phải hoạt động ổn định, vệ sinh nhanh, an toàn tuyệt đối.
Nhóm khách hàng này ưu tiên hiệu suất cao và chất lượng đầu ra của sản phẩm, đồng thời chú trọng đến tính vệ sinh và tuổi thọ của thiết bị Họ sẵn sàng bỏ ra chi phí đầu tư ban đầu nếu máy móc mang lại hiệu quả rõ rệt và giúp giảm chi phí vận hành trong thời gian dài, từ đó tối ưu tổng chi phí sở hữu và giá trị đầu tư cho doanh nghiệp.
6.2.2 Khách hàng là chuỗi nhà hàng cao cấp
Các chuỗi nhà hàng cao cấp thường mở nhiều chi nhánh khắp thành phố, với mỗi địa điểm có quy mô bếp vừa phải để đảm bảo chất lượng món ăn và hiệu suất phục vụ đồng bộ Đặc điểm của nhóm khách hàng này là những người sẵn sàng trả mức giá cao để được trải nghiệm ẩm thực tinh tế trong không gian sang trọng, đồng thời kỳ vọng dịch vụ chuyên nghiệp và sự nhất quán giữa các chi nhánh Họ ưu tiên địa điểm tiện lợi, khả năng đặt bàn nhanh chóng, và chương trình khách hàng thân thiết hấp dẫn khiến họ quay lại ở nhiều vị trí khác nhau Do đó, chuỗi tập trung chuẩn hóa quy trình vận hành, giám sát chất lượng và tối ưu trải nghiệm khách hàng để mỗi chi nhánh duy trì tiêu chuẩn chung, từ hương vị món ăn đến không gian và thời gian phục vụ.
Cần những thiết bị kích thước gọn, dễ di chuyển, dễ lắp đặt tại không gian bếp hạn chế.
Ưu tiên thiết bị có mức độ tự động hóa vừa phải, dễ sử dụng, không đòi hỏi kỹ thuật viên chuyên sâu.
Quan tâm đến chi phí đầu tư hợp lý và khả năng hoàn vốn nhanh.
Cần máy có độ linh hoạt cao, dễ bảo trì khi không có đội kỹ thuật thường trực.
6.2.3 Khách hàng là cơ sở cung ứng thực phẩm sơ chế sẵn
Ngoài những khách hàng là nhà hàng và khách sạn, một nhóm khách hàng tiềm năng khác là các cơ sở chuyên cung ứng thực phẩm sơ chế sẵn cho chuỗi cửa hàng hoặc doanh nghiệp hoạt động trong lĩnh vực kinh doanh ăn uống Họ thường hoạt động ở quy mô công nghiệp nhỏ đến trung bình và cung cấp hàng nghìn quả trứng cút bóc sẵn mỗi ngày cho nhiều đơn vị khác nhau, đồng thời có nhu cầu về nguồn cung ổn định, chất lượng đảm bảo, quy cách đóng gói chuẩn và lịch giao nhận linh hoạt để đáp ứng yêu cầu của chuỗi cửa hàng và doanh nghiệp thực phẩm.
Máy có năng suất cao, hoạt động liên tục nhiều giờ.
Có khả năng tích hợp với các khâu luộc, làm lạnh và đóng gói.
Dễ vận hành, có thể đào tạo nhanh cho công nhân phổ thông.
Chi phí vận hành thấp, dễ sửa chữa khi hỏng.
6.3 Các yêu cầu chức năng cơ bản của khách hàng
Dựa trên quá trình khảo sát và trao đổi với nhiều đơn vị sử dụng thực tế, có thể tổng hợp những yêu cầu chức năng chính mà khách hàng mong đợi từ một máy bóc trứng cút, bao gồm: hiệu suất bóc nhanh và ổn định; tỷ lệ bóc sạch cao và hạn chế làm vỡ, dập trứng; khả năng vận hành liên tục với nhiều mức công suất khác nhau; thiết kế an toàn cho người vận hành và dễ vệ sinh cũng như bảo trì; độ bền và tuổi thọ cao với vật liệu đạt chuẩn thực phẩm; khả năng điều chỉnh tốc độ và chu trình bóc để phù hợp với từng loại trứng; tiêu thụ năng lượng thấp và tối ưu chi phí vận hành; tích hợp hệ thống cảnh báo lỗi và an toàn quá tải; khả năng tích hợp dễ dàng với dây chuyền sản xuất và nạp/xả trứng tự động hoặc bán tự động; và đáp ứng yêu cầu kiểm soát chất lượng, vệ sinh và tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn thực phẩm.
Máy bóc tự động cần có năng suất từ 3000 đến 5000 quả mỗi giờ để đáp ứng nhu cầu chế biến lớn của bếp trung tâm, đảm bảo quy trình xử lý nguyên liệu diễn ra liên tục và tiết kiệm thời gian Với năng suất như vậy, hệ thống giúp tối ưu hóa vận hành, giảm thiểu phụ thuộc vào lao động thủ công và giảm thiểu chi phí nhân công Ngược lại, nếu năng suất quá thấp, nhà hàng sẽ phải bóc thủ công, làm gián đoạn quy trình chế biến và làm mất đi giá trị đầu tư vào máy Vì vậy, lựa chọn máy bóc có công suất phù hợp là yếu tố then chốt để nâng cao hiệu suất chế biến và tối ưu hóa chi phí vận hành của bếp trung tâm.
6.3.2 Tỷ lệ bóc sạch cao, hạn chế hư hỏng
Đảm bảo tỷ lệ bóc sạch tối thiểu 98%, không còn sót vỏ hoặc màng, là yêu cầu chính của khách hàng Trứng sau khi bóc phải giữ nguyên hình dáng đẹp, không bị rách hoặc dập, đáp ứng chuẩn thẩm mỹ cho các món salad, khai vị và món trang trí, nơi vẻ ngoài của món ăn ảnh hưởng trực tiếp đến cảm nhận của khách hàng.
6.3.3 Hoạt động ổn định trong nhiều giờ
Máy phải vận hành liên tục từ 4 đến 6 giờ mỗi ngày mà không bị nóng quá mức, không rung lắc bất thường, không bị kẹt vỏ và không làm giảm hiệu suất Sự ổn định này giúp bếp lên kế hoạch sản xuất chính xác và tránh gián đoạn trong giờ cao điểm.
6.3.4 Dễ vệ sinh và bảo trì
Bếp trung tâm thường yêu cầu vệ sinh toàn bộ thiết bị sau mỗi ca làm việc Vì vậy, khách hàng mong muốn máy bóc trứng:
Có thể tháo rời dễ dàng.
Có cấu trúc ít khe hở, không để tích tụ mảnh vỏ hoặc bẩn.
Thời gian vệ sinh cuối ca không quá 15–20 phút.
Không cần dụng cụ đặc biệt để vệ sinh.
Trong quy trình bảo dưỡng, việc thay thế các bộ phận hao mòn như đệm mềm, lưới lọc và ống nước nên được thiết kế để dễ thực hiện, không đòi hỏi kỹ thuật viên chuyên sâu Khi quá trình thay thế diễn ra nhanh chóng và đơn giản, người dùng có thể tự thực hiện tại nhà hoặc tại cơ sở dịch vụ, giảm thời gian ngừng máy và chi phí bảo trì Hướng dẫn rõ ràng, dụng cụ cơ bản và thao tác an toàn sẽ đảm bảo hiệu suất vận hành và tuổi thọ của hệ thống được nâng cao.
6.3.5 Kích thước gọn, dễ bố trí
Không gian bếp của các nhà hàng, đặc biệt là các chuỗi nằm trong khu trung tâm, thường bị giới hạn nghiêm ngặt Vì vậy, khách hàng tìm kiếm các máy bóc trứng nhỏ gọn và dễ lắp đặt, có thể đặt vừa trong khu vực bóc hiện tại mà không cần cải tạo mặt bằng lớn Các máy bóc trứng mini này giúp tiết kiệm diện tích, tối ưu hóa không gian bếp và cung cấp giải pháp cho các không gian bếp hạn chế mà vẫn đảm bảo hiệu suất làm việc và tốc độ xử lý trứng.
Máy cũng nên có bánh xe chịu lực để dễ di chuyển khi cần vệ sinh sàn hoặc thay đổi bố trí khu vực chế biến.
6.3.6 Chi phí đầu tư và vận hành hợp lý
Khách hàng mong muốn máy có chi phí đầu tư từ 30 đến 50 triệu đồng, tùy thuộc vào từng phiên bản Đây là mức ngân sách mà hầu hết các nhà hàng và khách sạn có thể chấp nhận cho một thiết bị sơ chế chuyên dụng, giúp tối ưu quy trình chuẩn bị thực phẩm và nâng cao chất lượng dịch vụ.
Bên cạnh đó, chi phí điện nước và bảo trì hàng tháng cần được tối ưu và giảm xuống đáng kể so với chi phí thuê nhân công bóc thủ công Khi khách hàng nhận thấy lợi ích kinh tế rõ ràng từ giải pháp này, họ sẽ dễ dàng quyết định đầu tư.
6.3.7 An toàn và thân thiện với người vận hành
Máy bóc trứng hoạt động trong môi trường ẩm ướt, do đó khách hàng yêu cầu máy phải đảm bảo các tiêu chuẩn an toàn điện và cơ khí:
Có nối đất, chống giật.
Có nắp che và lưới bảo vệ vùng quay.
Có công tắc dừng khẩn cấp dễ thao tác.
Có hướng dẫn sử dụng đơn giản, rõ ràng.
Ngoài ra, máy nên thân thiện với người sử dụng, dễ điều chỉnh tốc độ, dễ học cách vận hành.
6.4 Các yêu cầu phi chức năng bổ sung
Ngoài những yêu cầu chức năng chính, khách hàng còn quan tâm đến một nhóm yếu tố phi chức năng, tức là những đặc tính không trực tiếp liên quan đến khả năng hoạt động của sản phẩm nhưng ảnh hưởng đáng kể đến trải nghiệm người dùng Những yếu tố này bao gồm hiệu suất và khả năng đáp ứng, độ tin cậy và bảo mật, tính dễ sử dụng và khả năng tiếp cận, tính khả dụng và khả năng mở rộng, tính tương thích với các nền tảng và hệ thống khác, cũng như khả năng bảo trì, nâng cấp và tuân thủ các chuẩn an toàn Việc tối ưu các yếu tố phi chức năng không chỉ cải thiện trải nghiệm sử dụng mà còn ảnh hưởng tới hiệu quả vận hành, chi phí bảo trì và sự hài lòng của khách hàng.
Tiếng ồn thấp là yếu tố quan trọng khi lắp đặt máy trong khu bếp đông người; máy hoạt động với mức âm thanh không gây khó chịu cho nhân viên, lý tưởng là dưới 75 dB để duy trì môi trường làm việc yên tĩnh và an toàn Việc kiểm soát tiếng ồn ở mức vừa phải giúp tăng hiệu suất làm việc, cải thiện giao tiếp và giảm mệt mỏi cho đội ngũ trong ca làm việc.
Hướng phát triển đề tài
7.1 Mục tiêu phát triển tổng thể của đề tài
Mục tiêu phát triển của đề tài không chỉ dừng lại ở thiết kế và chế tạo một chiếc máy bóc trứng cút đơn lẻ cho một bếp cụ thể, mà còn hướng tới xây dựng một giải pháp công nghệ hoàn chỉnh, có khả năng ứng dụng rộng rãi và dễ nhân rộng Giải pháp này nhằm phục vụ tốt cho các chuỗi nhà hàng và khách sạn năm sao, cũng như các cơ sở sơ chế thực phẩm tại Thành phố Hồ Chí Minh và khu vực lân cận, góp phần tối ưu năng suất và chất lượng bóc vỏ trứng cút.
Hướng phát triển của đề tài tập trung vào các nội dung chính sau:
Hoàn thiện mô hình thử nghiệm và kiểm chứng hiệu quả thực tế.
Xây dựng lộ trình cải tiến theo giai đoạn.
Phát triển các phiên bản máy phù hợp với từng mô hình sử dụng.
Nâng cao tính vệ sinh, an toàn và khả năng bảo trì.
Tối ưu chi phí để có thể thương mại hóa ở quy mô nhỏ và vừa.
Tích hợp vào các dây chuyền chế biến hiện có của bếp trung tâm.
7.2 Hoàn thiện mô hình thử nghiệm
7.2.1 Hoàn thiện thiết kế kỹ thuật
Sau khi tiến hành khảo sát thực tế và xác định rõ nhu cầu khách hàng, đồng thời xây dựng bộ tiêu chí đánh giá minh bạch, bước tiếp theo trong chiến lược phát triển là hoàn thiện bản thiết kế kỹ thuật của máy Quá trình này giúp đảm bảo các yêu cầu về hiệu suất, độ bền và tính khả thi được tích hợp từ sớm, từ đó rút ngắn thời gian đưa sản phẩm ra thị trường và nâng cao khả năng đáp ứng nhu cầu thực tế của khách hàng.
Các nội dung cần hoàn thiện bao gồm:
Bản vẽ kỹ thuật chi tiết từng bộ phận cơ khí.
Thiết kế hệ thống cấp nước, thoát nước và bố trí vòi phun hợp lý.
Thiết kế buồng bóc tối ưu, lựa chọn vật liệu phù hợp.
Thiết kế bảng điều khiển đơn giản, dễ thao tác.
Tính toán công suất động cơ, tốc độ quay và lưu lượng nước.
Bản thiết kế này cần đảm bảo tính khả thi khi gia công thực tế tại các xưởng cơ khí thông thường, giúp tiết kiệm chi phí chế tạo.
7.2.2 Chế tạo và kiểm thử mẫu thử đầu tiên
Mẫu thử đầu tiên được chế tạo dựa trên bản thiết kế kỹ thuật Sau đó, nhóm tiến hành chạy thử tại xưởng để kiểm tra hoạt động của từng cơ cấu, bao gồm buồng bóc, cấp liệu, phun nước và điều khiển tốc độ.
Kết quả chạy thử được ghi nhận và đối chiếu với các tiêu chí đã xác định, gồm năng suất, tỷ lệ bóc sạch, tỷ lệ hư hỏng, độ ổn định và thời gian vệ sinh; những điểm chưa đạt sẽ được điều chỉnh và tối ưu trước khi đưa máy vào thử nghiệm thực tế trong bếp trung tâm nhằm đảm bảo vận hành ổn định và đạt hiệu quả cao.
7.3 Thử nghiệm thực tế trong môi trường bếp trung tâm
7.3.1 Lắp đặt máy tại bếp thực tế
Khi máy thử nghiệm đã vận hành ổn định tại xưởng, nhóm dự án sẽ phối hợp với bếp trung tâm thuộc chuỗi nhà hàng hoặc khách sạn để lắp đặt máy trực tiếp vào dây chuyền chế biến, nhằm đảm bảo tích hợp mượt mà với quy trình sản xuất và tối ưu hóa hiệu suất vận hành.
Bước này nhằm đánh giá khả năng vận hành của máy trong điều kiện thực tế, bao gồm:
Nhiệt độ môi trường nóng, ẩm.
Thời gian hoạt động kéo dài nhiều giờ liên tục.
Sự phối hợp giữa các bộ phận luộc, làm lạnh, bóc và rửa.
Khả năng vệ sinh máy cuối ca.
Mức độ tiện lợi cho nhân viên vận hành.
7.3.2 Ghi nhận dữ liệu thực tế
Trong quá trình chạy thử tại bếp, nhóm sẽ ghi nhận dữ liệu cụ thể qua từng ca:
Năng suất bóc thực tế mỗi giờ.
Tỷ lệ bóc sạch và tỷ lệ hư hỏng thực tế.
Số lần máy cần vệ sinh giữa ca.
Thời gian vệ sinh cuối ca.
Phản hồi của nhân viên vận hành về độ thuận tiện.
Từ đó, nhóm sẽ đánh giá khả năng đáp ứng thực tế và phát hiện những vấn đề nhỏ để tiếp tục cải tiến.
7.4 Phát triển các phiên bản máy phù hợp với từng mô hình
Không phải mọi khách hàng đều có cùng nhu cầu và điều kiện sử dụng Vì thế, chiến lược phát triển sản phẩm tiếp theo là đa dạng hóa các phiên bản máy, xây dựng nhiều phiên bản khác nhau để phù hợp với từng mô hình bếp, từ những căn bếp nhỏ gọn đến hệ thống bếp hiện đại có công suất lớn, với các mức chức năng và tính năng khác nhau nhằm tối ưu hiệu quả vận hành và trải nghiệm người dùng cho mọi loại mô hình bếp.
7.4.1 Phiên bản nhỏ gọn cho chuỗi nhà hàng
Năng suất trung bình 2000–3000 quả mỗi giờ.
Kích thước nhỏ, có bánh xe di chuyển dễ dàng.
Bảng điều khiển đơn giản, vận hành bằng 1 người.
Chi phí đầu tư thấp hơn, phù hợp cho từng chi nhánh nhà hàng.
7.4.2 Phiên bản tiêu chuẩn cho bếp trung tâm khách sạn năm sao
Năng suất 4000–5000 quả mỗi giờ.
Thiết kế buồng bóc lớn hơn, vòi phun nhiều hướng.
Có bộ đếm sản lượng và cảnh báo vệ sinh.
Phù hợp với các bếp trung tâm quy mô lớn, sử dụng liên tục trong ngày.
7.4.3 Phiên bản công suất cao cho cơ sở sơ chế
Năng suất trên 6000 quả mỗi giờ.
Có thể tích hợp với băng tải cấp liệu tự động và hệ thống rửa sau bóc.
Phù hợp cho các cơ sở chuyên cung ứng trứng bóc sẵn cho nhiều nhà hàng, khách sạn khác.
7.5 Nâng cao tính vệ sinh, an toàn và bảo trì
7.5.1 Hoàn thiện thiết kế vệ sinh dễ dàng
Trong quá trình phát triển, nhóm sẽ liên tục cải tiến thiết kế để máy dễ vệ sinh hơn, chẳng hạn như:
Bo tròn toàn bộ góc cạnh.
Thêm các khay tháo rời nhanh.
Bố trí các đường xả nước thuận tiện.
Giảm tối đa các khe hở, vít nhỏ khó vệ sinh.
7.5.2 Tăng cường an toàn vận hành
Máy sẽ được trang bị đầy đủ:
Hệ thống nối đất, chống giật.
Công tắc dừng khẩn cấp.
Lưới chắn bảo vệ các vùng quay.
Nắp che trong suốt để dễ quan sát nhưng vẫn đảm bảo an toàn.
7.5.3 Thiết kế dễ bảo trì định kỳ
Các bộ phận hao mòn như đệm mềm, vòi phun và khớp nối nước được thiết kế theo dạng module dễ thay thế, giúp quá trình bảo trì nhanh chóng và giảm thời gian ngưng hoạt động Nhân viên bếp có thể tự thay thế các module này theo hướng dẫn sẵn có mà không cần sự can thiệp của kỹ thuật viên chuyên sâu, từ đó tăng tính tự chủ và tối ưu hóa hiệu quả vận hành của nhà bếp.
7.6 Tối ưu chi phí để thương mại hóa
Một trong những hướng phát triển trọng tâm của đề tài là tối ưu chi phí chế tạo và vận hành nhằm đạt được khả năng thương mại hóa sản phẩm ở quy mô nhỏ và vừa Để thực hiện mục tiêu này, đề án tập trung tối ưu chi phí sản xuất và vận hành, cải thiện hiệu quả quy trình, giảm chi phí vốn và rủi ro liên quan, đồng thời tăng lợi thế cạnh tranh bằng cách áp dụng công nghệ tiên tiến, tối ưu chuỗi cung ứng và quản trị nguồn lực Các hoạt động cụ thể bao gồm rà soát và chuẩn hóa quy trình, tối ưu thiết kế để dễ sản xuất và bảo đảm chất lượng, nâng cao năng suất và xây dựng mô hình sản xuất linh hoạt đáp ứng nhu cầu thị trường.
Lựa chọn vật liệu vừa đảm bảo chất lượng vừa có giá hợp lý.
Tận dụng các linh kiện phổ biến trên thị trường để dễ thay thế.
Thiết kế theo hướng dễ gia công tại các xưởng cơ khí trong nước, không phụ thuộc vào linh kiện nhập khẩu hiếm.
Giảm thiểu chi tiết phức tạp để rút ngắn thời gian sản xuất.
Khi chi phí chế tạo được tối ưu, máy bóc trứng cút có thể tiếp cận nhiều nhóm khách hàng hơn và không còn bị giới hạn ở những khách sạn lớn Việc tối ưu chi phí giúp giảm giá thành sản phẩm, mở rộng thị trường đến các cơ sở lưu trú quy mô trung bình và nhỏ, nhà hàng, quán ăn và các doanh nghiệp chế biến thực phẩm khác Nhờ đó máy bóc trứng cút vừa tăng hiệu quả vận hành vừa nâng cao sức cạnh tranh trên thị trường.
7.7 Tích hợp vào dây chuyền chế biến tổng thể Ở giai đoạn phát triển cao hơn, nhóm có thể nghiên cứu tích hợp máy bóc trứng cút vào dây chuyền chế biến tổng thể, bao gồm các khâu:
Luộc → Làm lạnh → Bóc vỏ → Rửa → Kiểm tra → Đóng gói.
Việc tích hợp hệ thống mới giúp giảm nhân công trung gian, tiết kiệm không gian và tăng tính tự động hóa cho quy trình chế biến, từ đó tối ưu hóa hiệu suất vận hành Nhờ giải pháp này, các bếp trung tâm hiện đại và các cơ sở sơ chế công nghiệp được nâng cao năng lực cạnh tranh nhờ giảm thiểu sai sót, rút ngắn thời gian xử lý và cải thiện chất lượng sản phẩm Đây là xu hướng ứng dụng rộng rãi trong ngành chế biến thực phẩm, mang lại lợi ích thực tế cho doanh nghiệp và cơ sở sản xuất.
7.8 Hướng mở rộng và phát triển bền vững
Ngoài việc phục vụ cho nhu cầu bóc trứng cút trong nước, đề tài có thể mở rộng theo các hướng:
Phục vụ thị trường xuất khẩu, các doanh nghiệp chế biến thực phẩm đang có nhu cầu cao về máy bóc trứng ổn định và đạt chuẩn quốc tế Những giải pháp máy bóc trứng hiện đại giúp tối ưu quy trình sơ chế, nâng cao năng suất và đảm bảo chất lượng sản phẩm đáp ứng các yêu cầu khắt khe của thị trường nước ngoài Đầu tư vào công nghệ bóc trứng có độ ổn định cao không chỉ giảm thiểu rủi ro thất thoát nguyên liệu mà còn giúp doanh nghiệp tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn thực phẩm và nâng cao khả năng cạnh tranh trên thị trường xuất khẩu.
Sau khi hoàn thiện với trứng cút, có thể nghiên cứu điều chỉnh thiết kế để phù hợp với các loại trứng khác như trứng gà nhỏ, trứng vịt lộn hoặc trứng ngâm gia vị, từ đó mở rộng ứng dụng và tối ưu hóa hiệu suất cho từng loại trứng.
Nghiên cứu tái sử dụng vỏ trứng: Thu gom vỏ để làm phân bón hữu cơ hoặc vật liệu phụ gia, góp phần phát triển bền vững.
7.9 Kết luận phần hướng phát triển đề tài
Hướng phát triển của đề tài được xây dựng trên lộ trình rõ ràng: hoàn thiện mô hình thử nghiệm, thực hiện thử nghiệm thực tế, sau đó phân nhánh phiên bản để mở rộng phạm vi ứng dụng, đồng thời tăng cường vệ sinh – an toàn, tối ưu chi phí và tích hợp dây chuyền chế biến vào hệ thống.
Mục tiêu cuối cùng là phát triển một sản phẩm máy bóc trứng cút thực sự phù hợp với môi trường bếp Việt Nam, có độ bền và đảm bảo an toàn thực phẩm, dễ sử dụng Thiết bị được thiết kế để ứng dụng rộng rãi trong các cơ sở chế biến thực phẩm như nhà hàng, khách sạn và dịch vụ ăn uống cao cấp, đồng thời dễ dàng tích hợp vào quy trình làm việc hiện có Khả năng scale và tối ưu hoá chi phí vận hành giúp tăng năng suất, rút ngắn thời gian bóc tách trứng cút và giảm lãng phí Sản phẩm mang lại hiệu quả thực tế cho ngành dịch vụ ăn uống cao cấp bằng cách cải thiện chất lượng món ăn và sự đồng nhất trong quy trình chuẩn bị Đây là giải pháp bền vững, đáp ứng yêu cầu của thị trường Việt Nam và có tiềm năng mở rộng quy mô trên nhiều phân khúc khách hàng.
Đặt ra vấn đề giải quyết
8.1 Vai trò của việc xác định vấn đề
Trong mọi quá trình nghiên cứu và cải tiến thiết bị kỹ thuật, đặc biệt là những thiết bị có tính ứng dụng thực tiễn cao như máy bóc trứng cút, việc xác định đúng và rõ ràng các vấn đề cần giải quyết là nền tảng để định hướng toàn bộ quy trình thiết kế, thử nghiệm và tối ưu hóa Việc nhận diện các vấn đề cốt lõi cho phép thiết kế đáp ứng yêu cầu hiệu suất, độ bền và an toàn, đồng thời xác lập các tiêu chí đánh giá và kế hoạch thử nghiệm cụ thể Chính nhờ sự xác định rõ ràng này mà quá trình phát triển có thể rút ngắn thời gian, giảm rủi ro và nâng cao chất lượng sản phẩm trước khi tiếp cận thị trường.
Những vấn đề cần xem xét toàn diện không chỉ ở khía cạnh kỹ thuật mà còn đến từ môi trường sử dụng thực tế và yêu cầu của người vận hành, cùng với điều kiện vệ sinh an toàn thực phẩm và chi phí đầu tư Khả năng duy trì và vận hành thiết bị trong dài hạn cũng ảnh hưởng tới hiệu quả hoạt động và tổng chi phí vận hành Do đó, đánh giá kết hợp các yếu tố kỹ thuật, môi trường và cam kết tài chính sẽ giúp tối ưu hóa hiệu suất, đảm bảo an toàn thực phẩm và đưa ra quyết định đầu tư hợp lý.
8.2 Nhóm vấn đề kỹ thuật cần giải quyết
8.2.1 Cân bằng giữa lực bóc và giữ nguyên hình dáng trứng Đặc điểm của trứng cút là vỏ mỏng nhưng màng trong dai, lòng trắng mềm Do đó, cơ cấu bóc phải tạo ra lực tác động đủ để bóc sạch vỏ và màng, nhưng không được quá mạnh để tránh làm rách hoặc biến dạng trứng Đây là một trong những thách thức lớn nhất của đề tài.
Nếu lực bóc quá yếu → vỏ không bong hết → tỷ lệ bóc sạch thấp.
Nếu lực bóc quá mạnh → trứng bị rách, hư hỏng → không dùng được cho các món trang trí.
Thử nghiệm nhiều loại đệm mềm với độ đàn hồi khác nhau.
Điều chỉnh tốc độ quay của buồng bóc để tìm mức tối ưu.
Bố trí tia nước hỗ trợ đúng góc và áp lực để làm bong vỏ nhẹ nhàng.
Xây dựng biểu đồ quan hệ giữa tốc độ, áp lực nước, tỷ lệ bóc sạch để xác định thông số tốt nhất.
8.2.2 Ổn định chất lượng qua nhiều mẻ bóc
Trong thực tế, mỗi mẻ trứng có thể có sự khác nhau về:
Những biến động trong quá trình làm việc gây ra sự thay đổi ở khả năng tách màng, khiến máy khó duy trì hiệu quả bóc ổn định nếu không được trang bị khả năng điều chỉnh linh hoạt Đáp ứng với biến động này đòi hỏi hệ thống phải có cơ chế điều chỉnh nhanh nhạy và thích nghi linh hoạt để duy trì hiệu suất liên tục Khi cơ chế điều chỉnh được đảm bảo, hiệu quả bóc ổn định sẽ được duy trì ngay cả dưới điều kiện thay đổi, giảm thiểu sai lệch và tăng tuổi thọ thiết bị.
Trang bị nút điều chỉnh tốc độ quay và lưu lượng nước đơn giản, giúp người vận hành chủ động thích ứng với từng mẻ.
Xây dựng quy trình luộc và ngâm lạnh chuẩn, giảm tối đa sai lệch giữa các mẻ.
Huấn luyện nhân viên bếp về cách kiểm tra nhanh chất lượng trước khi bóc.
8.2.3 Thiết kế buồng bóc và dẫn hướng hợp lý
Một số máy nhập khẩu có tình trạng: trứng tập trung bóc tốt ở một vị trí, nhưng các vùng khác bóc không sạch do luồng chuyển động không đều.
Nghiên cứu dòng chảy và chuyển động bên trong buồng bóc để tạo quỹ đạo di chuyển xoắn nhẹ và đều.
Bố trí đệm mềm theo vòng tròn, kết hợp góc nghiêng phù hợp để trứng tự quay khi di chuyển.
Bố trí các vòi nước theo nhiều hướng, tạo dòng chảy hỗ trợ bóc đều quanh bề mặt trứng.
8.3 Nhóm vấn đề về vận hành và vệ sinh
8.3.1 Thời gian vệ sinh cuối ca
Trong môi trường bếp trung tâm, vệ sinh cuối ca là bắt buộc để đảm bảo an toàn thực phẩm và vận hành hiệu quả Tuy nhiên, nếu máy có thiết kế phức tạp với nhiều khe kẽ nhỏ và thời gian tháo rửa kéo dài, quá trình làm sạch sẽ gặp khó khăn và gây trở ngại cho nhân viên Vì vậy, nhiều đơn vị ngại sử dụng máy nhập khẩu dù chúng có năng suất cao.
Thiết kế các bộ phận tháo rời nhanh, không cần dụng cụ đặc biệt.
Giảm số lượng bulong nhỏ, thay bằng chốt gài hoặc khóa nhanh.
Tạo bề mặt nhẵn, bo tròn góc để không đọng vỏ.
Bố trí đường xả nước trực tiếp ra sàn để vệ sinh dễ dàng.
Mục tiêu: thời gian vệ sinh cuối ca không vượt quá 15 đến 20 phút.
8.3.2 Đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm
Máy bóc trứng là thiết bị tiếp xúc trực tiếp với thực phẩm, nên mọi thiết kế và vận hành đều phải tuân thủ nghiêm ngặt các tiêu chuẩn vệ sinh và an toàn thực phẩm Để tối ưu hiệu suất và đảm bảo chất lượng sản phẩm, máy cần được chế tạo từ vật liệu dễ làm sạch, có kết cấu kín khít và dễ vệ sinh ở mọi bộ phận tiếp xúc, đồng thời giảm tối đa các khu vực dễ tích tụ bụi bẩn và cặn dầu Các vấn đề thường gặp khi sử dụng máy bóc trứng bao gồm sự tích tụ ô nhiễm tại các khe nối, hư hỏng gioăng hoặc đệm làm giảm độ kín, rò rỉ chất lỏng và nguy cơ ô nhiễm chéo nếu quy trình vệ sinh chưa được thực hiện đầy đủ Để phòng ngừa, hãy thực hiện vệ sinh và khử trùng định kỳ, kiểm tra định kỳ độ kín khít và độ bền của các chi tiết liên quan, đào tạo vận hành viên về quy trình bảo dưỡng và kiểm soát chất lượng theo chuẩn vệ sinh thực phẩm.
Vỏ trứng còn sót trong buồng bóc sau ca.
Mảng bẩn hoặc màng trứng bám vào đệm mềm.
Nước đọng lại trong ống dẫn sau khi tắt máy, gây mùi.
Lắp đặt van xả toàn bộ nước trong máy sau khi sử dụng.
Thiết kế buồng bóc với độ nghiêng thoát nước tự nhiên.
Quy định vệ sinh định kỳ hàng tuần bằng nước nóng và dung dịch tẩy rửa an toàn thực phẩm.
Xây dựng hướng dẫn vệ sinh theo checklist cụ thể để nhân viên dễ tuân thủ.
8.4 Nhóm vấn đề về chi phí và bảo trì
8.4.1 Chi phí chế tạo ban đầu
Giá thành chế tạo máy là yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng ứng dụng của đề tài trong thực tế Khi chi phí đầu tư quá cao, các nhà hàng quy mô nhỏ gặp khó khăn trong việc tiếp cận và triển khai giải pháp này; ngược lại, nếu mức giá quá rẻ nhưng chất lượng thiết bị không đảm bảo, nó sẽ không đáp ứng được yêu cầu của môi trường bếp năm sao.
Tối ưu thiết kế cơ khí, giảm số chi tiết nhưng vẫn đảm bảo chức năng.
Lựa chọn vật liệu inox phù hợp, kết hợp giữa inox 304 ở phần tiếp xúc thực phẩm và inox thường ở phần khung.
Sử dụng linh kiện điện, motor phổ thông, dễ thay thế.
Gia công tại các xưởng cơ khí trong nước để giảm chi phí nhập khẩu.
8.4.2 Chi phí vận hành và bảo trì định kỳ
Để được triển khai rộng rãi, máy bóc trứng phải chứng minh tổng chi phí vận hành hàng tháng thấp hơn chi phí bóc thủ công Điều này đòi hỏi phân tích chi phí toàn diện, so sánh chi phí đầu tư ban đầu, chi phí bảo trì và chi phí nhân công giữa hai phương pháp, đồng thời thể hiện lợi thế kinh tế của máy qua từng chu kỳ bóc Khi chi phí vận hành giảm mạnh và thấp hơn so với bóc thủ công, máy bóc trứng không chỉ tiết kiệm chi phí mà còn tăng năng suất và độ ổn định trong quá trình sản xuất Vì vậy, các phân tích ROI và tổng chi phí sở hữu (TCO) phải rõ ràng để thuyết phục doanh nghiệp về tính khả thi và lợi ích lâu dài của giải pháp này.
Lựa chọn motor tiết kiệm điện nhưng đủ công suất.
Thiết kế hệ thống nước tuần hoàn để giảm lượng nước sử dụng.
Xây dựng kế hoạch bảo trì định kỳ đơn giản (thay đệm mềm mỗi 3 tháng, vệ sinh sâu mỗi tuần).
Thiết kế theo dạng module để dễ thay thế chi tiết khi hỏng, tránh chi phí sửa chữa lớn.
8.5 Nhóm vấn đề về an toàn và đào tạo nhân viên
8.5.1 Đảm bảo an toàn điện, nước, cơ khí
Môi trường bếp có độ ẩm cao, nhiều thiết bị cùng hoạt động, do đó rủi ro về điện và nước rất lớn.
Nối đất đầy đủ cho toàn bộ khung máy.
Sử dụng cầu dao chống giật.
Bố trí ổ điện ở vị trí cao, tránh nước bắn vào.
Lắp lưới chắn bảo vệ toàn bộ vùng quay, có công tắc ngắt khi mở nắp.
8.5.2 Đào tạo vận hành cho nhân viên
Máy bóc trứng nên dễ sử dụng để nhân viên bếp có thể nhanh chóng làm quen, giảm thời gian huấn luyện và tăng hiệu quả làm việc Tuy nhiên, cũng cần có quy trình đào tạo ngắn nhưng đầy đủ để đảm bảo vận hành đúng cách và an toàn cho người dùng Giải pháp đặt ra là kết hợp thiết kế giao diện thân thiện với người dùng, hướng dẫn vận hành ngắn gọn bằng video và tài liệu dễ tra cứu, cùng với chương trình kiểm tra nhanh sau đào tạo để xác nhận sự tuân thủ quy trình và an toàn trong mọi thao tác.
Xây dựng tài liệu hướng dẫn rõ ràng, có hình minh họa các bước vận hành và vệ sinh.
Treo bảng hướng dẫn tại vị trí máy.
Tổ chức buổi đào tạo ngắn 1–2 giờ cho nhân viên.
Phân công người phụ trách chính để giám sát trong thời gian đầu.
8.6 Tổng hợp các vấn đề và hướng xử lý
Nhóm vấn đề Vấn đề cụ thể Hướng giải quyết
Kỹ thuật Cân bằng lực bóc – hình dáng trứng Điều chỉnh tốc độ, áp lực nước, loại đệm; thử nghiệm thực tế để tìm thông số tối ưu
Kỹ thuật Ổn định chất lượng nhiều mẻ
Quy trình luộc chuẩn + điều chỉnh linh hoạt tốc độ và nước
Cơ khí Thiết kế buồng bóc và dẫn hướng
Nghiên cứu dòng chảy và quỹ đạo xoắn nhẹ, bố trí đệm và vòi nước hợp lý
Vệ sinh Thời gian vệ sinh dài Thiết kế tháo rời nhanh, giảm khe kẽ, xả nước trực tiếp
Vệ sinh Đảm bảo vệ sinh thực phẩm
Van xả nước, buồng nghiêng, vệ sinh định kỳ bằng nước nóng, checklist vệ sinh rõ ràng
Chi phí Chi phí chế tạo ban đầu cao
Tối ưu thiết kế, chọn vật liệu hợp lý, gia công nội địa
Chi phí Chi phí vận hành và bảo trì
Motor tiết kiệm, nước tuần hoàn, kế hoạch bảo trì đơn giản
An toàn và nhân sự
An toàn điện – nước – cơ khí
Nối đất, chống giật, lưới chắn, công tắc ngắt nắp, bố trí ổ điện hợp lý
An toàn và nhân sự Đào tạo vận hành
Hướng dẫn rõ ràng, đào tạo ngắn, bảng hướng dẫn tại chỗ, phân công người phụ trách
8.7 Kết luận phần đặt ra vấn đề giải quyết
Phần “Đặt ra vấn đề giải quyết” đóng vai trò như bản đồ định hướng cho toàn bộ quá trình nghiên cứu và chế tạo Khi các vấn đề được nhận diện rõ ràng, nhóm có thể phân bổ thời gian, nguồn lực và nhân sự cho từng hạng mục một cách hợp lý, từ đó tối ưu hóa tiến độ và chi phí Việc xác định vấn đề sớm giúp quản lý rủi ro, giảm thiểu thiết kế thiếu sót và hạn chế xử lý bị động trong giai đoạn thử nghiệm, đồng thời nâng cao hiệu quả và tính khả thi của sản phẩm cuối cùng.
Những vấn đề đã được nêu ra ở trên bao quát cả bốn khía cạnh chính:
1 Kỹ thuật và thiết kế cơ khí.
2 Vận hành và vệ sinh trong môi trường bếp trung tâm.
3 Chi phí chế tạo, vận hành và bảo trì.
4 An toàn và yếu tố con người.
Việc giải quyết tốt những vấn đề này sẽ giúp đề tài tạo ra một giải pháp hoàn chỉnh, khả thi, hiệu quả và dễ ứng dụng trong thực tế, đúng với mục tiêu nghiên cứu đã đề ra từ đầu.
