Thiết kế thiết bị sản xuât bánh tráng chả giò

Đề tài liên quan đế nhiều vấn đề về mặt công nghệ, kỹ thuật tạo màng mỏng, kỹ thuật sấy… Dây chuyền sản xuất bánh tráng mỏng hoàn chỉnh từ khâu chuẩn bị nhiên liệu cho đến khâu thu được

Con xin chân thành cảm ơn cha mẹ Cha mẹ đã không ngại khó khăn gian khổ để chúng con có được ngày hôm nay

Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô Trường Đại Học Bách Khoa đã tận tình dạy dỗ, truyền đạt cho em những kiến thức quý báu trong những năm học tại trường Không chỉ giới hạn ở kiến thức đó mà còn là cả nhân cách, đạo đức và ý thức sống để em làm hành trang bước vào đời Em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy TS Nguyễn Tuấn Kiệt đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn em trong việc hoàn thành luận án tốt nghiệp

Cuối cùng em xin cảm ơn tất cả bạn bè đã động viên, giúp đỡ em trong suốt quá trình luận án

Thành Phố Hồ Chí Minh ngày 4 tháng 12 năm 2002

Sinh viên thực hiện Trần Tất Thắng

triển của đất nước Nghành cơ khí Chế Tạo Máy là bộ phận quan trọng không thể thiếu trong chủ trương và phát triển trên Nó có mặt trong hầu hết các quá trình chế tạo và sản suất, từ sản phẩm tiêu dùng thông thường cho đến sản phẩm công nghiệp nặng, sản phẩm đòi hỏi sự chính xác cao…

Sau thời gian học tập, được sự truyền đạt và hướng dẫn tận tình của các quý thầy cô chúng em đã được giao thực hiện đề tài tốt nghiệp “Thiết kế thiết bị tráng bánh tráng chả giò“ Đây là một đề tài thiết thực và gần gũi với cuộc sống nên có thể áp dụng vào thực tiễn Đề tài liên quan đế nhiều vấn đề về mặt công nghệ, kỹ thuật tạo màng mỏng, kỹ thuật sấy…

Dây chuyền sản xuất bánh tráng mỏng hoàn chỉnh từ khâu chuẩn bị nhiên liệu cho đến khâu thu được sản phẩm, về mặt nguyên lý thì dây chuyền này tương đối đơn giản, giá thành chỉ khoảng 60% so với giá thành của máy nhập ngoại cùng chức năng, không những đáp ứng được các chỉ tiêu kỹ thuật, vệ sinh mà còn phù hợp với quy mô đầu tư của nhà sản xuất trong nước

Tuy nhiên với kiến thức còn hạn chế và lần đầu tiên thực hiện nên luận văn không thể tránh những thiếu sót Kính mong quý thầy cô và bạn bè góp ý để luận án hoàn chỉnh hơn Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô

Sinh Viên Thực Hiện Trần Tất Thắng

Lời mở đầu

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI VÀ CÁC YÊU CẦU 1

1.1.Giới thiệu đề tài 1

1.2.Công nghệ sản xuất bánh tráng theo phương pháp truyền thống 2

1.2.1.Nguyên liệu sản xuất bánh tráng 2

1.2.2.Quy trình công nghệ làm bánh 2

Chương 2 BỘT VÀ CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN BỘT 6

2.1.Tổng quan về bột 6

2.1.1.Thành phần 6

2.1.2.Yêu cầu đối với bột sản xuất bánh tráng 8

2.2.Quy trình sản xuất tinh bột 10

2.3.Hồ hoá ting bột 17

2.4.Độ ẩm của hồ và bánh 18

Chương 3 CÁC PHƯƠNG ÁN 22

3.1.Phương án 1: Máy tráng dạng băng 22

3.2.Phương án 2: Máy tráng có khuôn 23

3.3.Phương án 3: Máy tráng dạng tang 25

3.4.Phương án 4: Máy tráng kết hợp 26

Sơ đồ quy trình công nghệ 29

Chương 4 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC MÁY TRÁNG 30

4.1.Tính toán thiết kế tang trống 31

4.4.Tính chọn ổ 46

Chương 5 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG XÍCH TẢI 49

5.1.Tính chọn sơ bộ 49

5.2.Tính toán động lực học 50

5.3.Xác định lực cản và công suất động cơ 52

5.4.Tính kiểm nghiệm độ bền xích 55

5.5.Xác định lực tác dụng lên trục 57

5.6.Kết luận 57

Chương 6 LÝ THUYẾT QUÁ TRÍNH SẤY VÀ PHƯƠNG ÁN SẤY 59 6.1.Khái niệm 59

6.2.Giới thiệu một số phương pháp sấy 64

6.3.Các thiết bị sấy 67

6.4.Chọn phương án sấy và kết luận 74

Chương 7 TÍNH TOÁN NHIỆT THIẾT BỊ SẤY 77

7.1.Tổng quan 77

7.2.Tính toán 78

7.2.1.Tính tổn thất nhiệt 86

7.2.2.Cân bằng nhiệt và tính hiệu suất thiết bị 90

7.2.3.Tính toán calorife 90

7.2.4.Tính trở lực và chọn quạt 96

Chương 8 VẬN HÀNH VÀ BẢO TRÌ 101

8.1.Vận hành 101

Tài liệu tham khảo 108

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN ĐỀ TÀI VÀ CÁC YÊU CẦU

1.1 GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI

Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế maý sản xuất bánh tráng chả giò

Các yêu cầu đặt ra:

-Tìm hiểu công nghệ sản xuất bánh tráng theo phương pháp truyền thống

-Nghiên cứu về bột và công nghệ chế biến bột bánh tráng

-Nghiên cứu về vật liệu chế tạo các chi tiết máy đặc biệt là khuôn, bề mặt định hình cho bánh

-Nghiên cứu các phương pháp tạo hình cho bánh

-Đưa ra phương án và tính toán thiết kế cụ thể

Nội dung yêu cầu:

Thiết kế máy sản xuất bánh tráng chả giò với các nội dung yêu cầu như sau:

+Máy có công suất tráng 10Kg gạo mỗi giờ +Bánh tráng được tráng có dạng hình vuông 160x160mm +Bề dày bánh có thể thay đổi trong phạm vi (0.120.5)mm

1.2.TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BÁNH TRÁNG THEO PHƯƠNG PHÁP TRUYỀN THỐNG

Với mục đích tìm hiểu các công đoạn, bản chất của từng công việc nhân dân ta đã làm bánh theo phương pháp truyền thống nhằm áp dụng vào việc thiết kế chế tạo các chi tiết thiết bị máy móc thay thế cho các công việc làm bằng tay chân, giải thoát con người khỏi các công việc khó khăn, nhằm tăng năng suất lao động, tăng chất lượng đa dạng hoá sản phẩm …

Bánh tráng là một loại bánh đã được nhân dân ta sản xuất từ lâu đời, nó vẫn được duy trì cho đến hôm nay và phương pháp sản xuất phổ biến vẫn là làm thủ công do đó năng suất lao động thấp

1.2.1 Nguyên vật liệu trong sản xuất bánh tráng

Bánh tráng có thể được làm với nhiều nguồn nguyên liệu khác nhau như: sắn, ngô, gạo … Nhưng nguyên liệu chính là gạo

1.2.2 Quy trình công nghệ làm bánh tráng theo phương pháp truyền thống

Các công đoạn trong quy trình công nghệ làm bánh làm bánh theo phương pháp truyền thống như sau:

Gạo Ngâm Nghiền

Hấp

Phơi khô

+Ngâm gạo

Gạo được ngâm trong nước trong một khoảng thời gian tương đối dài, thông thường thì 12-24h cho gạo mềm ra đồng thời làm sạch gạo tạo sự dễ dàng cho công đoạn tiếp theo đó là xay

Quá trình ngâm gạo Gạo nguyên liệu

Gạo Nước

Dung dịch bột gạo Nghiền bằng cối đá

+Xay (nghiền)

Gạo đã qua quá trình ngâm được cho vào cối xay bằng đá Tại đây gạo được cho vào từng ít một với nước và bị nghiền nát để trở thành dung dịch bột gạo có màu trắng như sữa

Nghiền bằng máy dạng trục cán+ Hấp và tạo hình

Hấp và tạo hình

Nước đun sôi

Tạo hình bánh tròn

Tạo hình bánh vuôngTừ dung dịch bột gạo với một tỉ lệ về thành phần nước thích hợp (thông thường thì dịch bột sền sệt) được khuấy trộn đều sau đó cho vào nồi hấp Nồi hấp có cấu tạo như sau: Một tấm vải phim phủ trên bề mặt của nồi, phía trong nồi chứa nước đun sôi

Hơi nước trong nồi hấp sẽ làm cho dịch bột được hấp chín, nguồn cấp nhiệt cho nước trong nồi thường đun bằng than, củi, rơm, ra ï… Quá trình này đòi hỏi người làm bánh phải có trình độ tay nghề để tạo ra hình dáng độ dày

mỏng khác nhau của bánh Người làm bánh dùng muỗng định lượng lượng bột cho mỗi lần cho vào nồi và cũng dùng chính muỗng đó gạt dịch bột trên màng phim để cho ra hình dáng, độ dày mỏng cho bánh Thời gian cho quá trình hấp phụ thuộc nhiệt độ hơi nước trong nồi cũng như độ dày mỏng của dịch bột mỗi lần cho vào, thường thì thời gian này vào khoảng 1-2 phút cho mỗi lần hấp Sau khi đã hấp song, dịch bột đã chín người làm bánh sẽ lấy bánh ra ngoài để phơi khô Bánh lấy ra bằng đũa tre mỏng, dẹt luồn dưới lớp bột sau đó nhấc lên mang theo bánh

+ Phơi khô

Aùnh nắng mặt trời là tác nhân làm khô bánh tốt nhất mà nhân dân ta vẫn sử dụng cho đến bây giờ Bánh được cho lên những tấm vỹ đan bằng tre đặt ngoài trời, nếu trời nắng tốt thì thời gian phơi từ sáng đến chiều là được Có gió nhẹ càng tốt cho quá trình phơi khô bánh

Bánh được lấy ra một cách cẩn thận từ vĩ và bảo quản kỹ để tránh vỡ nát

CHƯƠNG 2

BỘT VÀ CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN

BỘT BÁNH TRÁNG

2.1 TỔNG QUAN VỀ BỘT

2.1.1 Thành phần

+ Thành phần hoá học

Thành phần hoá học của gạo phụ thuộc nhiều nhân tố như nhân tố gen giống, ảnh hưởng của môi trường như nơi trồng, mùa vụ, phân bón, mức xát trắng, điều kiện bảo quản … Bình quân ở gạo có khoảng 75-80% tinh bột, 7.5% protein, 0.5% tro, 12% nước, một ít chất béo, khoáng chất và vitamin phân bố không đều trong hạt Phần lớn các chất này phân bố ở lớp ngoài, lớp alorong và phôi

Thành phần glucid của gạo gồm :

+Tinh bột, cellulose, hemicellulose

+Đường glucose, mantose, fructose…

Trong đó tinh bột là thành phần chủ yếu Hạt tinh bột có kích thước nhỏ (3-8micromet) lại được bao bọc bằng vỏ protein cứng, chặt và không hoà tan vào nước, nên để tách được tinh bột cần phải xử lí hoá học để tách protein ra khỏi tinh bột Cũng giống như phần lớn các cây lương thực, tinh bột gạo là hỗn hợp gồm có: amiloza và amilopectin Tỷ lệ của hai loại polysaccarid này ảnh hưởng đến chất lượng nấu nướng và khẩu vị người ăn nhưng không ảnh

hưởng đến giá trị dinh dưỡng của gạo Tinh bột gạo tẻ chứa khoảng 17% amiloza và 83% amilopectin, tuy nhiên ở gạo nếp hầu như không có amiloza

Bánh đa chả giò, miến, và đặc biệt là giấy gói kẹo yêu cầu số một về chất lượng là độ dai, mà độ dai phụ thuộc vào hàm lượng amiloza của tinh bột Loại tinh bột nào có hàm lượng amiloza cao thì sản phẩm chế biến có độ dai cao

Bảng (2.1) các thông số của một số loại tinh bột

So với các loại hoà thảo khác, protein của thóc được coi là hoàn thiện hơn cả Nó chứa đủ các loại acid amin không thể thay thế như: threonin, valin, leucin, isoleucin, lysin … Tuy nhiên thành phần lại ít hơn so với các acid amin khác, chỉ chiếm khoảng 4% trong gạo Bên cạnh đó thành phần protein của lúa cũng khá đặc biệt so với các loại ngũ cốc khác Trong hạt lúa thành

Kích

thước

(microns)

Hình dạng hạt

Tỷlệ amiloza/amilopectin

Nhiệt độ hồ hoá

Tổng lượng lipid (%)

Độ trong dịch hồ hoá

Độ nhớt dịch hồ hoá Ngô 15 Tròn,

đa giác

25/75 52-64 1.0 Mờ Trung

bình –thấp Gạo 3-8 Đa

Rất cao

phần glutein hay còn gọi là orizenin chiếm tới 80%, còn các thành phần khác chỉ chiếm một lượng nhỏ như : albumin 5%, globulin 10%, prolamin 5%

Giống như các loại lương thực khác, trong gạo thiếu các vitamin A, D,

C chỉ có một lưộng nhỏ thiamin (vitamin B1) vitamin B2, B6 Các loại vitamin nhóm B ở gạo lật cao hơn gạo đã xát trắng nhiều lần vì chúng tập trung chủ yếu ở cám và phôi chưa bị loại hết

Gạo được sử dụng để sản xuất tinh bột thường là gạo tấm, gạo tấm có hàm lượng tinh bột khá cao Các thành phần đặc trưng của gạo tấm có thể trình bày dưới dạng bảng như sau: Bảng (2.2)

Qua các số liệu trên ta thấy nếu chế biến từ tinh bột đậu xanh và dong riềng thì sản phẩm có độ dai cao nhất kế đó mới đến lúa mì, ngô, khoai lang và gạo Độ dai của sản phẩm chế biến từ tinh bột sắn là kém nhất Cũng chính vì đặc điểm này mà nhân dân ta thường làm miến từ tinh bột đậu và dong riềng Riêng gạo nếp do gần 100% là amilopectin nên giữ được độ dẻo lâu do đó thích hợp để chế biến bánh chưng, bánh dầy …

Điều cần lưu ý thứ hai ở tinh bột đó là kích thước hạt tinh bột Hạt tinh bột càng nhỏ thì khả năng bám dính càng cao Theo kích thước hạt tinh bột từ

to tới nhỏ như sau: Lớn nhất là tinh bột khoai tây sau đó đến khoai lang, dong riềng, sắn, ngô, và tinh bột gạo bé nhất Như vậy với bột gạo không cần phải tạo khả năng bám dính mà để sống hoàn toàn nhưng với các loại tinh bột khác phải tạo khả năng bám dính trên phim Tuy vậy không phải vật liệu nào cũng giống nhau mà trên vật liệu tráng là kim loại cần phải chú ý sức căng bề mặt của dịch bột, nên với bột gạo tráng trên kim loại cần được nghiên cứu kỹ

Đặc tính cần lưu ý thứ ba là sự khác nhau giữa tinh bột và hồ tinh bột Cùng loại tinh bột nhưng dùng tinh bột thì độ dai bao giờ cũng cao hơn dùng hồ tinh bột Vì vậy khi xử lý nếu tách được đường, protein, và các tạp chất khác thì độ dai của sản phẩm sẽ cao do đó sau khi xay bột cần nghiên cứu phương pháp xử lý thích hợp

 Yêu cầu đối với bột làm bánh tráng:

 Độ trắng cao

 Không chứa lẫn tạp chất

 Hàm lượng tinh bột cao

 Khả năng bám dính tốt

 Dễ hoà tan trong nước để trở thành dung dịch

 Các hoá chất xử lý phải được tách ra hoàn toàn

2.2 QUY TRÌNH SẢN XUẤT TINH BỘT

+ Quy trình công nghệ sản xuất tinh bột gạo

Tinh bột gạo

Nghiền

Sàng Rây

Ly tâm

Tách nước Rửa

Sấy

Nước +Hoá chất xử lý Ngâm

Gạo

Thuyết minh quy trình

Gạo và dung dịch NaOH được đưa vào bồn ngâm và giữ ở nhiệt độ phòng khoảng thời gian 24 giờ, đồng thời khuấy đều Nồng độ của dung dịch NaOH là 0.3-0.5% Sau khi ngâm lần đầu, dịch lỏng được tháo ra và gạo được ngâm lại với dung dịch NaOH mới đến khi gạo trở nên mềm Sau đó loại dịch lỏng ra Gạo ướt cùng với một lượng nhỏ dung dịch NaOH được cho vào máy nghiền thích hợp (máy nghiền mịn) Bột nhão ướt sau khi nghiền được cho qua rây và xối nước liên tục để thu dịch sữa tinh bột Sữa tinh bột vẫn còn chứa protein, được tách ra từ máy ly tâm sau đó tinh bột được tinh chế bằng cách cho qua thiết bị rửa(cyclon nước-hydrocyclon).Từ đây tinh bột được tách nước và sấy khô

Dịch lỏng thu được sau khi ngâm gạo với dung dịch NaOH được trung hoà bằng axit để thu hồi lượng gluten bị kết tủa Lượng bã thu được sau khi rây và dung dịch thu được sau khi ly tâm tách sữa tinh bột sẽ được nhập chung với lượng gluten trên rồi đi vào thiết bị lọc Sản phẩm thu được sau giai đoạn lọc chứa nhiều hàm lượng prôtêin giàu dinh dưỡng được đem sấy khô

 Những biến đổi chính, thông số kỹ thuật, máy móc và nguyên lý hoạt động

của máy trong quy trình

 Quá trình ngâm

Quá trình ngâm là một công đoạn vô cùng quan trọng Vì nếu hạt không có trạng thái phù hợp thì quá trình phân tách tiếp theo cũng như chất lượng của sản phẩm sau cùng có thể bị ảnh hưởng nhiều

Mục đích của giai đoạn ngâm là làm mềm hạt và phá vỡ cấu trúc prôtêin trong nội nhũ Ngoài ra quá trình này còn làm lỏng lẻo các hạt tinh bột tạo điều kiện cho công việc phân tách diễn ra hiệu quả

Công đoạn ngâm này không sử dụng thiết bị phức tạp và đẵt tiền Trong công nghiệp người ta thường tiến hành ngâm trong những thùng chứa, khi đó gạo được ngâm trong khoảng thời gian dài (khoảng 24h) Các thùng ngâm thường làm bằng gỗ hoặc được xây bằng bê tông có lát đá có đáy lõm và thường được sắp xếp thành một dãy khoảng hai mươi cái hoặc hơn Dung dịch NaOH được luân chuyển liên tục bằng hệ thống bơm hoàn lưu đi qua các dãy thùng chứa, và sự luân chuyển này tạo nên sự khuấy trộn cần thiết cho hỗn hợp Dung dịch NaOH sử dụng là dung dịch rất loãng có nồng độ chỉ vào khoảng 0.3  0.5%

Các biến đổi của vật liệu trong quá trình ngâm

Biến đổi vật lý: hạt gạo bị trương phồng tăng kích thước và khối lượng do hút ẩm trong một thời gian dài Hạt mềm đi và rất dễ vỡ dưới tác dụng của ngoại lực, cấu trúc các thành phần trong hạt trở nên lỏng lẻo

Biến đổi sinh học: dung dịch ngâm là dung dịch NaOH loãng nên đã góp phần hạn chế hoạt động của một số vi sinh vật

 Quá trình nghiền

Nghiền là khâu quan trọng nhất trong công nghệ sản xuất tinh bột từ gạo nói riêng và từ các loại hạt ngũ cốc nói chung

Mục đích của quá trình nghiền là để phá vỡ tế bào hạt, giải phóng hạt tinh bột do các hạt tinh bột đều nằm trong tế bào hạt, muốn tách lấy tinh bột phải phá vỡ tế bào Phá vỡ càng triệt để thì hiệu suất lấy tinh bột càng cao Ngoài

ra, trong quá trình nghiền còn kết hợp tách một phần prôtêin có trong hạt gạo

Do đó, trong giai đoạn này gạo được nghiền ướt

Trong sản xuất tinh bột từ gạo, chủ yếu sử dụng máy nghiền búa, một loại máy nghiền mịn

Nguyên tắc chung: Vật liệu trong máy nghiền búa được nghiền nhỏ do sự

va đập của búa vào vật liệu và chà xát vật liệu giữa búa và thành máy Các hạt vật liệu sau khi nghiền có kích thước nhỏ hơn lỗ lưới phân loại sẽ đi ra ngoài, các hạt có kích thước lớn hơn lỗ sẽ được tiếp tục nghiền

Biến đổi vật lý: có sự thay đổi kích thước của vật liệu, tế bào hạt bị phá vỡ giải phóng tinh bột dưới dạng những hạt có kích thước rất nhỏ

Biến đổi hoá học: Glutelin của lúa sau khi được giải phóng sẽ hoà tan vào dung dịch kiềm loãng

Biến đổi hoá lý: Một số protein sau khi được giải phóng chịu ảnh hưởng của pH kiềm sẽ bị kết tủa

 Quá trình rây, sàng

Mục đích:

Tách bã còn sót lại và các hạt có kích thước lớn khỏi dịch tinh bột Sữa tinh bột thu được có kích thước đồng đều và đạt yêu cầu, tinh bột thu được sẽ tinh kiết hơn

Nguyên tắc chung:

-Dùng máy rây phẳng với mặt rây đồng sợi số hiệu N80

Hỗn hợp bột sau khi nghiền được pha loãng bằng nước sạch rồi bơm lên rây phẳng Phần lọt mặt rây là nước dịch cùng một lượng tinh bột Để hiệu suất tách bột cao trong khi rây cần sối nước liên tục Các hạt tinh bột và các chất hoà tan lọt qua mặt rây cùng với nước được thu hồi vào bể chứa sữa tinh bột Sữa tinh bột có thể có nồng độ khác nhau tuỳ theo mức độ pha loãng khi rây

Các biến đổi của nguyên liệu:

+Sữa tinh bột thu được có các hạt có kích thước nhỏ

+Không có sự biến đổi về hoá, lý, sinh học

 Quá trình ly tâm

Mục đích:

+Thu hồi tinh bột từ sữa tinh bột

+Làm sạch, tách tạp chất, nâng cao chất lượng của sản phẩm tinh bột Máy móc, thiết bị và nguyên tắc hoạt động:

Để ly tâm tách tinh bột gạo, sử dụng máy ly tâm Roto quay với vận tốc rất lớn trên rôto có gắn các đĩa hình nón Nhập liệu là sữa tinh bột từ đỉnh xuống, do lực ly tâm lớn nên tinh bột sẽ được giữ lại trên các rìa hình nón và

ra ngoài theo cửa tháo Nước rửa được bơm từ dưới lên

Các biến đổi của nguyên liệu:

Hỗn hợp được tách chủ yếu là thay đổi trạng thái, không có sự thay đổi hoá, lý, sinh học đáng kể nhưng về chất lượng sản phẩm nói chung được tăng lên do:

+Tách được các chất hoà tan không phải dạng tinh thể, đặc biệt là các chất màu nên tinh bột có màu trắng hơn

+Trong quá trình ly tâm thường có nước rữa nên chất lượng tinh bột cũng tốt hơn

+Tách tinh thể tinh bột ra khỏi dung dịch, tránh vi sinh vật có thể phát triển do môi trường là dung dịch bao quanh nó

 Quá trình rửa

Mục đích

+Là giai đoạn tách triệt để bã nhỏ còn sót lại, protein không hoà tan, có thể tách được một số protein hoà tan trong dung dịch và tạp chất khác Tinh bột ướt thành phẩm sau khi rửa phải không lẫn tạp chất lạ gây ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm chế biến từ tinh bột đồng thời bảo đảm tính chất hoá lý của nó

Nếu có lẫn tạp chất thì tinh bột sẽ đục, có lẫn protid thì khi nấu hồ sẽ sủi bọt nhiều, dễ nhiễm vi sinh vật

Biến đổi của nguyên liệu trong quá trình rửa:

+Tách được hợp chất hoà tan không phải dạng tinh thể

+Tách được chất sơ, một số tạp chất nhẹ ra khỏi hỗn hợp nên tinh bột thu được sẽ trắng hơn, sạch hơn

+Loại bớt một số vi sinh vật và chất độc của nó ra

+Có tổn thất do một số hạt tinh bột bị lôi ra theo

 Quá trình tách nước

Thực hiện quá trình sấy trong trạng thái khí động các hạt vật liệu bị lôi cuốn theo dòng tác nhân Vì vậy sự trao đổi nhiệt ẩm giữa dòng tác nhân và vật liệu rất mãnh liệt Thời gian sấy ngắn, hầu như quá trình xảy ra tức thời Kích thước hạt càng bé quá trình sấy xảy ra càng nhanh và càng sâu Tuy nhiên khí thổi chỉ dùng để tách ẩm bề mặt, và dùng để sấy các vật liệu mà trở lực truyền vận ẩm bé Nhiệt độ của quá trình sấykhoảng 1001050C

+Biến đổi của vật liệu trong quá trình sấy:

-Biến đổi vật lý: Tinh bột sau khi sấy có hiện tượng co thể tích và khối lượng riêng tăng, giảm khối lượng do nước bay hơi, các hạt tinh bột tách rời nhau và khối tinh bột đạt độ xốp nhất định Màu sắc của sản phẩm tinh bột tăng về độ trắng Ngoài ra còn có biến đổi phụ về sinh học Dưới tác dụng

của nhiệt độ cao các vi sinh vật tồn tại trong sản phẩm hoàn toàn bị tiêu diệt, làm tăng độ an toàn của sản phẩm khi bảo quản

2.3 CÔNG ĐOẠN HỒ HOÁ TINH BỘT GẠO

Hồ hoá là một quá trình làm biến đổi dịch tinh bột từ trạng thái dung dịch loãng trở thành trạng thái sệt dưới tác dụng của nhiệt độ (dịch tinh bột đã chín) Ở trạng thái này tinh bột có độ kết dính cao thích hợp cho việc phết tinh bột lên trên các thiết bị máy móc trong quá trình làm bánh Để hồ hoá tinh bột ta thực hiện quá trình nấu và khuấy đồng thời

 Quá trình hồ hoá nguyên liệu

Sơ đồ nguyên lý, cấu tạo nồi nấu 1.Thân nồi 2.Đầu nối

3.Nắp nồi 4.Aùp kế 5.Van lấy mẫu 6.Ống cấp hơi

7.Cánh khuấy 8.Ống vệ sinh 9.Ống thoát

Trong tất cả các dạng nguyên liệu như gạo, ngô, khoai, sắn… thì hạt tinh bột luôn nằm trong các màng tế bào Khi nghiền chỉ một phần các màng đó bị phá vỡ Do đó mục đích của việc nấu nguyên liệu là phá vỡ màng tế bào tinh bột, tạo điều kiện biến chúng thành trạng thái hoà tan trong dung dịch

Dung dịch bột gạo với tỷ lệ 2025% về khối lượng được cấp vào nồi qua nắp nồi 3 Trong nồi có những cánh khuấy 7 chuyển động quay nhờ động cơ điện cung cấp moment xoắn Toàn bộ nồi nấu nguyên liệu được cấp nhiệt nhờ hệ thống ống hơi 6

Các thông số của quá trình hồ hoá

+Tỷ lệ nguyên liệu đầu vào: 2025% tinh bột

+7580% nước

+Aùp suất cho phép trong nồi:33.5Kg/cm2

+Nhiệt độ : 1351400C

+Thời gian nấu 4560 phút

2.4 ĐỘ ẨM CỦA HỒ VÀ BÁNH

2.4.1 Độ ẩm của bánh

Việc xác định độ ẩm của bánh với mục đích chính là để xác định chính xác thời gian sấy và các tính chất của bánh ở các độ ẩm khác nhau Do vậy độ ẩm của bánh cần được xác định sao cho với tính chất đó thì nó phù hợp nhất cho thiết bị

Theo tài liệu “Bảo quản, chế biến các loại củ nhiều tinh bột và công nghệ sản xuất bánh đa nem” thì độ ẩm của bánh được cho như sau:

Với nguyên liệu là bột gạo mộc tuyền thì độ ẩm tốt nhất là 1313.5%

2.4.2 Độ ẩm của hồ

Để xác định độ ẩm của hồ sao cho nó thích hợp nhất cho việc phết hồ lên trên bề mặt tang quay là công việc rất mới, bỡi vì hiện tại chưa có tài liệu đề cập đến vấn đề này Các số liệu trong bảng dưới đây lấy từ thực nghiệm nhằm giúp cho việc xác định những tính chất, thành phần của hồ được tốt hơn

Đặc tính Độ ẩm hồ tinh bột

Khả năng

bám trên các

bề mặt kim

Tuy nhiên do quá trình thực nghiệm với các trang thiết bị thiếu thốn và cũ nên có thể các số liệu trong bảng là kém chính xác Vì vậy các số liệu trên chỉ có tính chất tham khảo, dựa vào đó ta có thể đưa ra các nhận xét đánh giá đúng hơn nhằm phục vụ tốt cho công việc tính toán thiết kế thiết bị máy móc liên quan

KẾT LUẬN: Qua các số liệu ta nhận thấy rằng hồ tinh bột với độ ẩm 8085% có nhiều đặc tính tốt, phù hợp với quy trình công nghệ Vậy nên chọn hồ tinh bột có độ ẩm vào khoảng 8085%

Bảng (2.4) các ảnh hưởng của loại gạo và phương pháp xử lý tới một số tính

chất của bánh đa

Hàm lượng đường

Độ ẩm của bánh 12.212.6% 13.513.7%

Độ dai

Độ giãn

Độ dòn

Độ dai

Độ giãn

Độ dòn

CÁC PHƯƠNG ÁN, PHÂN TÍCH VÀ LỰA CHỌN

3.1.PHƯƠNG ÁN THỨ NHẤT: MÁY TRÁNG DẠNG BĂNG

3.1.1 Nguyên lí hoạt động của máy tráng dạng băng

Bột được rải xuống băng bởi kết cấu tráng 4 Với kết cấu tráng này bột được rải đều và mỏng theo yêu cầu Buồng hấp 5 có nhiệm vụ làm cho bột gạo trên băng tải chín và tiếp theo băng đi vào buồng sấy 6 Trong buồng sấy

6, bánh có độ ẩm cao sẽ được lấy đi lượng nước để trở nên khô ráo có độ ẩm thích hợp khi ra ngoài Nguồn nhiệt cung cấp cho buồng hấp là Calorife 7, quạt hút đẩy dùng để lưu thông không khí trong buồng sấy

6

1

3.1.2 Đánh giá ưu nhược điểm

 Ưu điểm:

+Máy có kết cấu đơn giản

+Có thể thiết kế máy với công suất lớn

+Dễ dàng điều khiển

 Khuyết điểm:

+Khó khăn trong việc thay đổi công suất máy tráng

+Khó khăn đổi kiểu dáng bánh (chỉ có 1 kiểu dáng)

+Không thích hợp cho sản xuất nhỏ

3.2.PHƯƠNG ÁN 2: MÁY TRÁNG DẠNG BĂNG TẢI

3.2.1 Nguyên lý hoạt động của máy

Máy tráng dạng băng tải kết hợp với khuôn hoạt động trên nguyên tắc cấp bột vào các khuôn 9 gắn trên xích tải 1 Xích tải di chuyển nhờ vào lực kéo của tang chủ động 5 để đưa các khuôn vào buồng hấp 4 Sau khi được hấp chín bánh trong khuôn được lấy ra ngoài đưa đến băng tải sấy bằng cơ cấu rung và phần cuối cùng là buồng sấy 6 làm cho bánh được khô trước khi đem ra ngoài

3.2.2 Đánh giá ưu nhược điểm

 Ưu điểm:

+Dễ điều khiển

+Công suất có thể lớn và rất lớn

+Cho phép thay đổi hình dáng bánh dễ dàng

 Nhược điểm:

+Đòi hỏi chế tạo khuôn chính xác, phức tạp

+Nhiều mối lắp ghép do đó máy phức tạp

+Tuổi thọ cơ cấu thấp vì bị rung

+Không thể thay đổi công suất theo thiết kế

3.3 PHƯƠNG ÁN 3: MÁY TRÁNG DẠNG TANG

3.3.1.Nguyên lí hoạt động

Hoạt động của máy theo nguyên lý quay tròn của tang1 Bột được rót lên bề mặt của tang thông qua cơ cấu rót bột 2 Bột được hấp chín tại buồng 3 và sấy khô trong buồng 4 trước khi được tách ra ngoài theo trục cuốn bánh 8 Nguồn nhiệt được cung cấp cho quá trình giảm ẩm bánh là calorife 6 và các

cơ cấu nhiệt khác như quạt 5, đường dẫn, đường thoát ẩm 7

3.3.2.Đánh giá ưu nhược điểm

sơ đồ nguyên lý máy tráng dạng tang 5

8 1 2

7

6

4 3

PHƯƠNG ÁN III

 Ưu điểm:

+Thiết bị đơn giản

+Diện tích choán chỗ nhỏ

+Dễ điều khiển

+Các chi tiết máy móc dễ chế tạo

 Nhược:

+Công suất máy thường không lớn

+Khó thay đổi kiểu dáng bánh

3.4.PHƯƠNG ÁN 4: MÁY TRÁNG DẠNG TANG KẾT HỢP BĂNG TẢI 3.4.1 Nguyên lý hoạt động của máy

Tinh bột sau khi được hồ hóa (làm cho bột gạo chín và ở dạng hồ) được phết lên tang quay 1 bằng trục cuốn 2 Tại trục cuốn này hồ được trải đều lên bề mặt trống một lớp bột có độ dày tùy thuộc khe hở giữa tang và trục cuốn Hồ phết lên tang được sấy sơ bộ 3 nhằm giảm độ ẩm của bánh đến một giá trị thích hợp (đảm bảo cho hồ không dính vào dao cắt) sau đó được tách ra khỏi tang trống bỡi cơ cấu tách bánh 4 và dao cắt 5 Dao cắt được thiết kế để cắt bánh thành những tấm nhỏ hình vuông hoặc hình chữ nhật Bánh sau khi

đi qua dao cắt rơi vào băng tải 6 và được sấy lần 2 bởi buồng sấy 7 nhằm tạo cho bánh đạt được độ ẩm theo yêu cầu

3.4.2 Đánh giá ưu nhược điểm:

 Ưu điểm:

+Các chi tiết đơn giản, dễ chế tạo

+Điều khiển dễ dàng

+Máy có công suất trung bình hoặc thấp hơn

 Nhược điểm:

+Khó thay đổi công suất máy

+Khó thay đổi kiểu dáng sản phẩm

3.5 KẾT LUẬN VÀ CHỌN CHỌN PHƯƠNG ÁN

Qua phân tích và đánh giá các phương án được đưa ra cho quá trình thiết kế máy tráng bánh, dựa trên các tiêu chuẩn về chế tạo, công nghệ, kinh

1-Tang chủ động 4-Bộ phận cắt 7-Máng tiếp liệu 10-Quạt hút

2-Buồng sấy 5-Bộ phận tách 8-Trục cuốn hồ 11-Calorife

3-Băng tải 6-Tang trống 9-Buồng sấy sơ bộ

tế … ta chọn phương án thứ tư (máy tráng dạng băng kết hợp với tang) Bỡi vì phương án này có những ưu điểm phù hợp với yêu cầu thiết kế nhất

Kết luận: Chọn phương án IV

SƠ ĐỒ QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

RỬA GẠO

TRÁNG BÁNH GẠO

XAY BỘT

HỒ HOÁ

SẤY LẦN 1 GẠO

CẮT BÁNH GẠO

SẤY LẦN 2 GẠO

ĐÓNG GÓI GẠO

CHƯƠNG 4

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ ĐỘNG HỌC MÁY

Dựa vào tính năng làm việc của từng bộ trong máy sản xuất bánh tráng có thể chia máy làm các cụm khác nhau: cụm tráng; cụm tách bánh và định hình; cụm sấy bánh

 Cụm tráng bánh tráng có chức năng đưa hồ từ máng đến tang trống, làm cho hồ dính lên bề mặt tang với độ dày và bề rộng theo yêu cầu và đặc biệt là bảo đảm đồng đều, bánh tráng sau khi ra khỏi tang sẽ được tách ra

 Cụm tách và định hình có chức năng tách bánh tráng trên bề mặt tang để đưa đến băng chuyền tải sau khi đã được tạo vân và cắt định dạng Cụm tách và định hình là bộ phận không thể thiếu Chúng có thể thay đổi hình dáng, vân hoa trên bánh nên bộ phận định hình, tạo vân phải dễ dàng thay thế

 Cụm sấy bánh cung cấp nhiệt để lấy đi lượng nước có trong bánh, làm giảm hàm lượng ẩm trong bánh Tuy vậy, bộ phận sấy bánh cần phải đảm bảo nhiệt độ thích hợp cho hồ tinh bột (không quá cao, nhiệt độ buồng sấy thường từ 85o – 90o) Buồng sấy cần có kích thước và hình dáng sao cho quá trình sấy là đạt hiệu suất cao nhất – thất thoát nhiệt ít nhất

4.1 TÍNH TOÁN THIẾT KẾ TANG TRỐNG

4.1.1 Xác định sơ bộ vận tốc, đường kính tang trống

Các số liệu đã biết theo yêu cầu:

Bánh tráng có bề dày là e =0.2 0.5 mm, và rộng B = 160 mm

Công suất tráng theo yêu cầu P = 10 kg gạo/giờ

 Để đảm bảo máy hoạt động đạt công suất P thì lượng gạo được hồ hóa phải đạt mức 10 kg/giờ

Xác định khối lượng của hồ (với độ ẩm của hồ w=90) tương ứng với 10

kg gạo (gạo có w=10)

 Khối lượng ẩm có trong gạo (mh)

100

1010







 Khối lượng gạo nguyên chất: Mg = 10 – 1 = 9kg

 Khối lượng hồ ứng với 10kg gạo (hồ có độ ẩm w=85%)

15

1009

Gọi l: chiều dài hồ phết lên tang trong 1 giây

e: bề rộng lớp hồ; b: bề rộng lớp hồ

ρ: khối lượng riêng của hồ ρ = 1.11.4

Ta có: Ms=b.l.e ρ  m s

e b

M

1502,15,0

0167.0

   



Vậy vận tốc tang trống: v= 0.173 m/s

 Xác định số vòng quay của tang

Quãng đường hồ đi trong buồng sấy thứ nhất:

S=3/4d=vt

 d =



43

vt

Với: +v: vận tốc dài tang (m/s)

+t: thời gian hồ đi trong buồng sấy: chọn t=15s

+d: đường kính tang

 d=



43

vt

=



43

15173

173.060

x

x

= 3.005 (vòng/phút) Vậy tang trống có các thông số sau:

v=0.173 m/s n=3.005 v/f d=1101.9 mm

 Xác định lực cản chuyển động trên tang

Lực cản chuyển động quay của tang gồm có:

 Lực cản do gió, ma sát ổ trục nên mômen cản trục M c

 Lực cản do liên kết hồ ở đầu vào của hồ F1c

 Lực cản do tách bánh khỏi tang F2c

Sơ đồ lực

Vì các lực cản này rất bé và công việc tính toán phức tạp nên để đơn giản ta tính theo công thức:

F = f.M.g Trong đó: +f: hệ số chọn f=0.01

+M: khối lượng tang M = V = 40 kg Vậy F = 0.01x40x9.81 = 3.924 (N)

 Moment cản xoắn trên trục Mc = F.d/2

2

9 1101 924

4.1.2 Chọn động cơ và phân phối tỉ số truyền

 Công suất trên trục công tác:

P1=

9550 1000

n T v

Với: +T: moment xoắn trên trục; T=Mc=3161.93 (N.mm)

+n: số vòng quay của trục; n=3.005 vòng/phút

P1 =

9550

005.393

= 0.6792 (kW)

 Công suất trên trục động cơ:

Công suất cần thiết trên trục động cơ được xác định theo công thức

Với : hiệu suất các bộ truyền

 = 123…

1:hiệu suất của bộ truyền bánh răng trụ 1 = 0,98

2:hiệu suất của bộ truyền trục vít bánh vít 2 = 0,75

3:hiệu suất của bộ truyền đai 3 = 0,96

= 0.98x0.75x0.96 = 0.7056

Pct =

7056 0

6792 0

= 0.96 (kW) Chọn động cơ số hiệu 4A80A4Y3 với các thông số

 Công suất động cơ P=1.1 kW

 Số vòng quay n=1400 vòng/phút

 Phân phối tỉ số truyền

 Tỉ số truyền chung u=nđc/n

Trong đó: nđc: số vòng quay động cơ

n: số vòng quay của trục công tác

Vậy u=1400/3.005=465.89

 Tỉ số truyền của các bộ phận truyền:

Ta có u = ui

Với ui: tỉ số truyền của bộ phận truyền thứ i

Đối với bộ phận truyền đai; chọn theo bảng 2.4 [1]

 u3=4 Với hộp giảm tốc: tỉ số truyền u=456.89/4=116.5 4.1.3 Chọn hộp giảm tốc

Các yêu cầu được đặt ra:

Tang trống Truyền đai

u 2

u 3

u 1