Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy bóc vỏ tôm tự động

Trong ngành chế biến thủy hải sản hiện nay còn sử dụng nhiều công nhân mà cụ thể là trong việc chế biến tôm Điều này làm cho chi phí đầu vào cao sản phẩm không có tính cạnh tranh cao trên thị trường Từ yêu cầu thiết yếu trên việc cơ giới hóa là hết sức quan trọng Và việc nghiên cứu chế tạo máy lột vỏ tôm sẽ giải quyết một phần nhu cầu trên Máy lột vỏ tôm là thiết bị giúp cho quá trình tách thịt khỏi vỏ tôm diễn ra một cách nhanh chóng hiệu quả nâng cao năng suất chế biến Từ nguyên liệu đầu vào là tôm đã được bỏ đầu thì khi đi ra khỏi máy tôm sẽ được bóc vỏ làm sạch Thịt tôm thành phẩm đạt được các chỉ tiêu về an toàn thực phẩm cũng như các chỉ tiêu về hình dáng dinh dưỡng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGÀNH: CƠ ĐIỆN TỬ CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ

ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU- THIẾT KẾ- CHẾ TẠO MÁY

BÓC VỎ TÔM TỰ ĐỘNG

Người hướng dẫn: TS LƯU ĐỨC BÌNH

Sinh viên thực hiện 1: NGUYỄN NGỌC VŨ HƯNG

Số thẻ sinh viên: 101120295

Lớp: 12CDT1 Sinh viên thực hiện 2: VÕ TÀI ĐẠI

Số thẻ sinh viên: 101120283

Lớp: 12CDT1

Đà Nẵng,05/2017

2

DUT.LRCC

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

KHOA CƠ KHÍ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGÀNH: CƠ ĐIỆN TỬ CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ ĐIỆN TỬ

ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU- THIẾT KẾ- CHẾ TẠO MÁY

BÓC VỎ TÔM TỰ ĐỘNG

Người hướng dẫn: TS LƯU ĐỨC BÌNH

Sinh viên thực hiện 1: NGUYỄN NGỌC VŨ HƯNG

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

KHOA CƠ KHÍ

NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

I Thông tin chung:

1 Họ và tên sinh viên: NGUYỄN NGỌC VŨ HƯNG- VÕ TÀI ĐẠI

2 Lớp: 12CDT1 Số thẻ SV: 101120295- 101120283

3 Tên đề tài: NGHIÊN CỨU-THIẾT KẾ-CHẾ TẠO MÁY BÓC VỎ TÔM TỰ ĐỘNG

4 Người hướng dẫn: TS LƯU ĐỨC BÌNH Học hàm/ học vị: TS

II Nhận xét đồ án tốt nghiệp:

1 Về tính cấp thiết, sáng tạo và ứng dụng của đồ án: (điểm đánh giá tối đa là 2đ)

………

……… 2.Về kết quả giải quyết các nội dung nhiệm vụ yêu cầu của đồ án: (điểm tối đa là 4đ)

………

……… 3.Về hình thức, cấu trúc, bố cục của đồ án tốt nghiệp: (điểm đánh giá tối đa là 2đ)

Trong ngành chế biến thủy hải sản hiện nay còn sử dụng nhiều công nhân, mà cụ thể

là trong việc chế biến tôm Điều này làm cho chi phí đầu vào cao, sản phẩm không có tính cạnh tranh cao trên thị trường Từ yêu cầu thiết yếu trên, việc cơ giới hóa là hết sức quan trọng Và việc nghiên cứu chế tạo máy lột vỏ tôm sẽ giải quyết một phần nhu cầu trên

Máy lột vỏ tôm là thiết bị giúp cho quá trình tách thịt khỏi vỏ tôm diến ra một cách nhanh chóng, hiệu quả, nâng cao năng suất chế biến Từ nguyên liệu đầu vào là tôm đã được bỏ đầu thì khi đi ra khỏi máy, tôm sẻ được bóc vỏ, làm sạch Thịt tôm thành phẩm đạt được các chỉ tiêu về an toàn thực phẩm củng như các chỉ tiêu về hình dáng, dinh dưỡng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

KHOA CƠ KHÍ

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Họ và tên sinh viên: Nguyễn Ngọc Vũ Hưng Số thẻ sinh viên: 101120295

Võ Tài Đại Số thẻ sinh viên: 101120283

Lớp: 12CDT1 Khoa: Cơ Khí Ngành học: Cơ Điện Tử

1 Tên đề tài:

NGHIÊN CỨU - THIẾT KẾ - CHẾ TẠO MÁY BÓC VỎ TÔM TỰ ĐỘNG

2 Đề tài thuộc diện: Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ đối với kết quả thực hiện

3 Các số liệu, tài liệu ban đầu:

- Mô hình thử nghiệm

- Quy mô vừa và nhỏ

- Năng suất 500 con/giờ

4 Nội dung thuyết minh, tính toán

- Trình bày tổng quan về các phương pháp lột vỏ tôm

- Đề xuất các phương án bóc - lột vỏ tôm bằng máy

- Đế xuất phương án bóc - lột vỏ tôm phù hợp với điều kiện ở Việt Nam

- Tính toán thiết kế thiết bị bóc - lột vỏ tôm

- Chế tạo một số cụm chính của thiết bị bóc – lột vỏ tôm

5 Các bản vẽ

Bản vẽ chi tiết: Bản vẻ các cụm chính của thiết bị

Bản vẽ lắp: Toàn thiết bị

Sản phẩm:

6 Giáo viên hướng dẫn: TS Lưu Đức Bình

7 Ngày giao nhiệm vụ: /03/2017

8 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 30/05/2017

Đà Nẵng, ngày tháng năm 2017

Trưởng Bộ môn TS Lưu Đức Bình Người hướng dẫn

TS Lưu Đức Bình

DUT.LRCC

LỜI NÓI ĐẦU

thủy hải sản hiện nay Tuy nhiên, theo cách sản xuất này thì năng suất không cao, chi phí sản xuất lớn, không mang lại tính cạnh tranh cao cho sản phẩm trên thị trường Do

đó việc ứng dụng khoa học công nghệ trong chế biến thủy sản là yêu cầu cần thiết Trên thị trường Việt Nam hiện nay, đã có máy lột vỏ tôm do nước ngoài sản xuất phục vụ cho ngành thủy sản Tuy nhiên, những chiếc máy này vẫn còn những hạn chế nhất định đó là:

- Giá thành cao

- Sản phẩm mang tính độc quyền, phụ thuộc vào nhà nhập khẩu

- Năng suất chưa cao

Nhận thấy tầm quan trọng nhu cầu của sản phẩm trên thị trường Việt Nam, đồng thời khuyến khích khả năng sáng tạo cho sinh viên trước khi ra trường là hết sức cần thiết Được sự hướng dẫn của TS Lưu Đức Bình, nhóm sinh viên chúng em gồm:

- Nguyễn Ngọc Vũ Hưng

- Võ Tài Đại

đã cùng nhau nghiên cứu đề tài: “ Nghiên cứu - thiết kế- chế tạo máy bóc vỏ tôm tự

động ”

Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Quý Thầy Cô Trường Đại Học Bách

Khoa Đà Nẵng, các thầy cô trong bộ môn Cơ Điện Tử- Khoa Cơ Khí đã tận tình giảng dạy và truyền đạt cho chúng em nhiều kiến thức – kỹ năng quý báu trong quá trình học tập Giúp chúng em có được kiến thức để có thể hoàn thành đồ án tốt nghiệp

và ra làm việc sau này

Chúng em xin chân thành tỏ lòng biết ơn đến thầy Lưu Đức Bình đã trực tiếp

hướng dẫn chúng em trong suốt quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp

Chúng em chân thành cảm ơn thầy Lưu Đức Bình đã tạo điều kiện cho chúng em

về mặt kỷ thuật và điều kiện làm việc

Sự hướng dẫn tận tình, giúp đỡ và động viên của thầy đã giúp chúng em rất nhiều trong việc hoàn thành đồ án

TỔNG QUAN VỀ TÔM VÀ QUY TRÌNH CHẾ BIẾN TÔM 2

1.3 Quy trình chế biến tôm đông lạnh 8

2.1 Nguyên lý lột vỏ tôm bằng tay 12

2.4 Đề xuất mô hình máy lột vỏ tôm 18

3.9 Chọn động cơ cho hệ thống truyền động: 35

3.14 Mạch điều khiển dùng trong cụm tách thịt 51

DANH SÁCH CÁC BẢNG, HÌNH VẼ

Bảng 1.1 Diện tích ao nuôi tôm

Bảng 1.2 Sản lượng tôm nguyên liệu tại Cà Mau các tháng đầu năm 2011

Bảng 1.3 Biến động giá tôm

Hình 1.1 Món ăn từ tôm càng

Hình 1.2 Món ăn từ tôm

Hình 1.3 Cơ cấu xuất khẩu hàng thủy sản của Việt Nam trong 6 tháng đầu năm 2010 Hình 1.4 Tôm sú

Hình 1.5 Cấu tạo hình thái ngoài của con tôm

Hình 1.6 Cấu tạo trong của tôm

Hình 1.7 Quy trình chế biến tôm

Hình 1.8 Tôm thành phẩm

Hình 2.1 Ngắt đầu tôm

Hình 2.2 Ngắt bỏ chân và vỏ tôm

Hình 2.3 Lấy chỉ tôm

Hình 2.4 Máy lột vỏ tôm kiểu I

Hình 2.5 Nguyên lý ép tôm kiểu I

Hình 2.6 Máy lột vỏ tôm kiểu II

Hình 2.7 và 2.8 Nguyên lý máy lột vỏ tôm kiểu II

Hình 2.9 Máy lột vỏ tôm kiểu III

Hình 2.10 Sơ đồ nguyên lý máy lột vỏ tôm kiểu III

Hình 2.11 Cấp liệu tôm cho máy

Hình 2.12 Tôm thành phẩm

Hình 2.13 Cấp tôm nguyên liệu vào khay chứa

Hình 2.14 Máy gắp tôm từ khay chứa

Hình 2.15 Định vị- kẹp chặt tôm

Hình 2.16 Xẻ lưng tôm

Hình 2.17 Đường cắt trên lưng tôm

Hình 2.18 Tôm đã được cắt một đường trên lưng

Hình 2.19 Lấy chỉ tôm

Hình 2.20 Tách thịt khỏi vỏ tôm

Hình 2.21 Tôm thành phẩm

Hình 2.22 Sơ đồ nguyên lý máy lột vỏ tôm

Hình 3.1 Cụm kẹp tôm

DUT.LRCC

Hình 3.2 Vị trí kẹp trên thân tôm

Hình 3.12 Sơ đồ nguyên lý tách vỏ tôm

Hình 3.13 Sơ đồ nguyên lý tách vỏ tôm

Hình 3.14 Đĩa tĩnh

Hình 3.15 Đĩa động

Hình 3.16 Cấu tạo xích con lăn

Hình 3.17 Gối đỡ UCP

Hình 3.18 Cấu trúc hệ thống điều khiển điện khí nén

Hình 3.19 Cấu trúc hệ thống điều khiển bằng khí nén

Hình 3.20 Các loại máy nén khí

Hình 3.21 Nguyên lý hoạt đông máy nén khí kiểu piston 1 cấp Hình 3.22 Nguyên lý hoạt động máy nén khí kiểu piston 2 cấp Hình 3.23 Nguyên lý hoạt động máy nén khí kiểu cánh gạt Hình 3.24 Nguyên lý hoạt động máy nén khí kiểu trục vít Hình 3.25 Van đảo chiều 5/2

Hình 3.26 Ký hiệu chuyển đổi vị trí của nòng van

Hình 3.27 Kí hiệu các cửa nối của van đảo chiều

Hình 3.28 Các loại van đảo chiều

Hình 3.29 Công tắc hành trình điện cơ

Hình 3.30 Công tắc hành trình nam châm

Hình 3.31 Hình dáng và kí hiệu công tắc

Hình 3.32 Van tiết lưu một chiều

Hình 3.33 Cảm biến tiệm cận

DANH SÁCH CÁC KÍ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

CHỮ VIẾT TẮT:

+ WTO: World Trade Organization

+ VASEP: Hiệp hội Chế biến và Xuất khẩu thủy sản Việt Nam

DUT.LRCC

MỞ ĐẦU

Quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đất nước đang diễn ra từng ngày từng giờ ở đất nước ta Để thực hiện tốt mục tiêu đề ra để tiến lên công nghiệp hóa hiện đại hóa trong thời gian ngắn nhất nhà nước ta đang thúc đẩy phát triển một số ngành như công nghệ thực phẩm, điện tử, cơ khí Trong đó ngành cơ khí đóng vai trò quan trọng trong ngành kinh tế quốc dân, việc chế tạo ra một sản phẩm cơ khí có chất lượng cao và giá thành hạ có ý nghĩa rất quan trọng đối với mỗi quốc gia, vùng lãnh thổ, cũng như công

ty, xí nghiệp Nó ảnh hưởng đến sự tồn tại và hưng thịnh của các công ty, ở các nước phát triển có nền công nghiệp tiên tiến đã tiến hành từ lâu còn ở nước ta vẫn còn mới

mẽ

Trước yêu cầu đó, với đồ án tốt nghiệp ngành cơ khí mà nhóm em được giao nhiệm

vụ là:” NGHIÊN CỨU – THIẾT KẾ - CHẾ TẠO MÁY BÓC VỎ TÔM TỰ ĐỘNG ” Tức là, giải quyết một bài toán công nghệ để đưa ra phương án thiết kế tối ưu nhất Đề tài nghiên cứu có tính chất tổng hợp cao, đòi hỏi phải có kiến thức và khả năng tư duy, tìm tòi học hỏi để đưa ra phương án tối ưu nhất, phù hợp với yêu cầu đầu vào về chi phí, năng suất cũng như tính cạnh tranh trên thị trường Đối tượng nghiên cứu là chế biến tôm cho ngành thủy hải sản phục vụ cho nhu cầu trong nước, doanh nghiệp tư nhân và tiểu thương sản xuất đồng thời đáp ứng nhu cầu xuất khẩu ra thị trường nước ngoài Từ nguyên liệu là tôm đã được loại bỏ đầu thì khi đi ra khỏi máy, tôm sẽ được bóc vỏ, làm sạch Bố cục đồ án gồm có 3 chương:

+ Chương 1 : Tổng quan về tôm và quy trình chế biến tôm

+ Chương 2 : Phân tích nguyên lí máy lột vỏ tôm

+ Chương 3 : Thiết kế máy bóc vỏ tôm

- Thiết kế hệ thống cơ khí

- Thiết kế hệ thống điều khiển

Do khả năng hiểu biết và kiến thức cũng như kinh nghiệm bản thân của chúng em còn hạn chế do vậy không tránh khỏi các thiếu sót

Chúng em kính mong các thầy cô đóng góp ý kiến, nhận xét tận tình chỉ bảo chúng

em không bị lúng túng, bỡ ngỡ khi bắt tay vào công việc sau này

Em xin chân thành cảm ơn! Đà nẵng, ngày…tháng…năm 2017

Nhóm sinh viên thực hiện:

Nguyễn Ngọc Vũ Hưng

Võ Tài Đại

DUT.LRCC

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ TÔM VÀ QUY TRÌNH CHẾ BIẾN TÔM

1.1 Giới thiệu chung

1.1.1 Đặt vấn đề

Trong những năm qua thủy sản liên tục là ngành kinh tế mũi nhọn của nước ta Trong đó chế biến thủy sản đóng vai trò quan trọng trong chiến lược phát triển thủy sản nước nhà Lượng hàng thủy sản xuất khẩu của Việt Nam ra thị trường ngày càng gia tăng cả số lượng cũng như chất lượng Ngày nay hàng thủy sản Việt Nam đã có mặt tại 75 quốc gia và có tốc độ tăng trưởng rất cao

Trong điều kiện hiện nay, việc trở thành thành viên của tổ chức WTO (World Trade Organization) vào tháng 11/2006, một lợi ích rất quan trọng đối với một nền kinh tế nhỏ và phụ thuộc vào thương mại như nước ta, giảm thiểu khả năng bởi các nước đối tác thương mại lớn Đó là một điều kiện hết sức thuận lợi để thủy sản nước ta phát triển nhanh, mạnh Nhưng đồng thời cũng là một khó khăn thách thức không nhỏ đòi hỏi chúng ta phải liên tục cải tiến công nghệ, nâng cao năng lực quản lý tạo sức mạnh mọi mặt cạnh tranh với thị trường khốc liệt thế giới Sau cá và thì tôm là mặt hàng xuất khẩu chủ lực của thủy sản Việt Nam

Trong tất cả các loại hải sản, tôm luôn là món ăn được nhiều người ưa thích Tôm được tôn vinh là vua của các loại hải sản bởi giá trị dinh dưỡng cao Tôm có thể chế biến được nhiều kiểu món ăn phong phú từ ăn sống cho đến nấu chín Từ xưa đến nay, các món ăn làm từ tôm luôn được xếp vào hàng thời trang của ẩm thực

Hình 1.1 Món ăn từ tôm càng

DUT.LRCC

Đây là loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng rất cao, chứa nhiều chất đạm, các vitamin và nguyên tố vi lượng Về thành phần hóa học, theo các tài liệu nghiên cứu của Viện vệ sinh dịch tễ trung ương và Viện nghiên cứu kỹ thuật ăn mặc Cục quân y thì trong 100g tôm đồng tươi có 76,9g nước, 18,4g protid, 1,8g lipid,1120mg canxi, 150mg photpho Như vậy tôm là thức ăn giàu protid, so với thịt bò loại 1 và thịt lợn nạc đâu có thua kém (trong 100g thịt bò loại 1 có 17,6g protid, 100g thịt lợn nạc có 18,6g protid) Protid của tôm là loại protid quý, có đầy đủ các axit amin cần thiết cho

cơ thể Thịt tôm chắc, dai, ngọt ăn một lần không thể nào quên

Hình 1.2 Món ăn từ tôm

1.1.2 Nghề nuôi tôm ở Việt Nam

Số liệu thống kê của Bộ Thủy sản Việt Nam cho thấy phần lớn diện tích nuôi tôm (ha) và sản lượng tôm (tấn) xuất phát từ Nam bộ Việt Nam, đặc biệt tập trung tại một số tỉnh ở đồng bằng sông Cửu Long Dần sau này nuôi tôm phát triển rộng ra các tỉnh duyên hải khác của Việt Nam từ Cà Mau đến Vịnh Bắc bộ Mặc dù vậy điều này chưa thay đổi về sản lượng theo vùng Nam bộ vẫn là nơi nuôi tôm nhiều nhất Việt Nam như thấy ở bảng 1 (tính bằng ha) và bảng 2 ( đơn vị là tấn )

Miền/Năm 1986 1990 1995 1999 2000 2001 2002

Miền Trung 495 757 5,023 7,344 18,866 27,279 27,277 Miền Nam 14,983 30,875 48,691 47,959 82,865 131,052 157,481 Tổng số 15,605 32,746 55,593 58,996 103,845 162,713 193,973

Bảng 1.2: Sản lượng tôm (tấn) Nguồn: Bộ Thủy sản

Các tỉnh có diện tích nuôi tôm nhiều nhất là các tỉnh cực Nam của Việt Nam, gồm Cà Mau, Bạc Liêu, Kiên Giang, Sóc Trăng, Bến Tre

Tổng diện tích nuôi của Nam Bộ là 476,528ha (2003), trong đó các tỉnh nhiều nhất là:

Cà Mau: 224.000 ha

Bạc Liêu 109.258 ha

Sóc Trăng 51.044 ha

Phân bố của các doanh nghiệp chế biến thuỷ sản

Hiện nay có khoảng hơn 700 doanh nghiệp chế biến thuỷ sản quy mô công nghiệp phân bố trong cả nước Tuy nhiên, do những ưu thế về điều kiện tự nhiên đã hình thành một số vùng trọng điểm có nhiều doanh nghiệp và đông đảo lực lượng lao động làm việc trong ngành thuỷ sản

- Đồng bằng sông Cửu Long với các tỉnh, thành phố: Cần Thơ, Cà Mau, Sóc Trăng, An Giang

- Miền Đông Nam Bộ với các tỉnh, thành phố: Tp Hồ Chí Minh, Đồng Nai, Bà Rịa Vũng Tàu

- Miền Duyên hải Nam Trung Bộ với các tỉnh, thành phố: Quảng Nam, Đà Nẵng, Khánh Hoà, Bình Thuận, Bình Định

- Vùng Bắc Trung Bộ với các tỉnh Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình

- Vùng Đồng bằng sông Hồng với các tỉnh Hải Phòng, Quảng Ninh, Thái Bình, Nam Định

2010 năm của con tôm

Năm 2010, ngành nuôi, chế biến và xuất khẩu tôm gặt hái được khá nhiều thành công với những thuận lợi về giá Do nhu cầu lớn của thị trường thế giới nên khối lượng và giá trị xuất khẩu tôm đều tăng, vị thế con tôm Việt Nam ngày càng được khẳng định

Ngày 18-2-2011, Hiệp hội Chế biến và Xuất khẩu thủy sản Việt Nam (VASEP) cho biết nửa đầu tháng 1, xuất khẩu tôm đạt gần 7.200 tấn, trị giá trên 65 triệu USD, tăng gần 40% về sản lượng và gần 60% giá trị so với cùng kỳ 2010 Nhật Bản vẫn là

DUT.LRCC

thị trường tôm lớn nhất Việt Nam với 57.000 tấn tôm nhập trong 11 tháng đầu năm

2010, trị giá 528 triệu đôla Hoa Kỳ là thị trường lớn thứ hai của Việt Nam về số lượng nhập nhưng các công ty Mỹ mua với giá cao hơn nên trả 511 triệu đôla cho 48.000 tấn trong 11 tháng đầu năm 2010 Liên minh châu Âu là thị trường lớn thứ ba của Việt Nam với lượng nhập 42.000 tấn tôm

Hình 1.3 Cơ cấu xuất khẩu hàng thủy sản của Việt Nam

trong 6 tháng đầu năm 2010

Tôm Việt Nam đang gặp thuận lợi do nguồn cung tôm trên thị trường thế giới hiện nay khan hiếm, đặc biệt là tôm cỡ lớn - thế mạnh của Việt Nam cùng với tôm chân trắng Tôm chân trắng Việt Nam dù chưa thực sự phổ biến tại các thị trường nhập khẩu nhưng hiện có những dấu hiệu phát triển tích cực Dự kiến xuất khẩu tôm trong vài tháng tới tiếp tục duy trì đà tăng trưởng khả quan do nhu cầu vẫn cao

Bảng 1.3: Biến động giá tôm nguyên liệu tại Cà Mau các tháng đầu năm 2011 (Đơn vị

tính: Đồng/Kg) Nguồn: Trung tâm tin học và thống kê, Bộ NN&PTNT

DUT.LRCC

VASEP nói Việt Nam hy vọng tiếp tục xu hướng này trong năm 2011 với mục tiêu xuất khẩu tôm với doanh thu 2.1 tỷ đôla

Chế biến thủ công, dựa trên sức người đang được sử dụng hầu hết ở các nhà máy thủy hải sản hiện nay Tuy nhiên, theo cách sản xuất này thì năng suất không cao, chi phí sản xuất lớn, không mang lại tính cạnh tranh cao cho sản phẩm trên thị trường

Do đó việc ứng dụng khoa học công nghệ trong chế biến thủy sản là yêu cầu cần thiết

Trên thị trường Việt Nam hiện nay, đã có máy lột vỏ tôm do nước ngoài sản xuất phục vụ cho ngành thủy sản Tuy nhiên, những chiếc máy này vẫn còn những hạn chế nhất định đó là: - Giá thành cao

- Sản phẩm mang tính độc quyền, phụ thuộc vào nhà nhập khẩu

- Năng suất chưa cao

Nhận thấy tầm quan trọng nhu cầu của sản phẩm trên thị trường Việt Nam, đồng thời khuyến khích khả năng sáng tạo cho sinh viên trước khi ra trường là hết sức cần thiết Được sự hướng dẫn của TS Lưu Đức Bình, nhóm sinh viên chúng em gồm:

- Nguyễn Ngọc Vũ Hưng

- Võ Tài Đại

đã cùng nhau nghiên cứu đề tài: “ Nghiên cứu - thiết kế - chế tạo máy bóc vỏ tôm tự

động”

1.1.3 Nội dung nghiên cứu

- Trình bày tổng quan về các phương pháp lột vỏ tôm

- Đề xuất các phương án bóc - lột vỏ tôm bằng máy

- Đề xuất phương án bóc - lột vỏ tôm phù hợp với điều kiện ở Việt Nam

- Tính toán thiết kế thiết bị bóc - lột vỏ tôm

- Chế tạo một số cụm chính của thiết bị bóc – lột vỏ tôm

1.2 Tổng quan về tôm

1.2.1 Đối tượng

Nguyên liệu được sử dụng để lột vỏ thường là tôm sú Tôm sú là loài sống ở nơi chất đáy là bùn pha cát với độ sâu từ ven bờ đến 40m nước và độ mặn 5 - 34 ‰ Tôm sú có đặc điểm sinh trưởng nhanh, trong 3 - 4 tháng có thể đạt cỡ bình quân 40 -

50 gam/con Tôm trưởng thành tối đa với con cái có chiều dài là 220 - 250 mm, trọng lượng là 100 - 300 gam/con Con đực dài 160 - 210 mm, trọng lượng 80 - 200 gam/con Tôm có tính ăn tạp, thức ăn ưu thích là thịt, các loài nhuyễn thể, giun nhiều

tơ (Polycheacta) và giáp xác

DUT.LRCC

Hình 1.4 Tôm sú

1.2.2 Cấu tạo chung của con tôm

+ Tôm là loài giáp xác mười chân (Decapoda)

+ Bao gồm nhiều họ tôm khác nhau, phân bố ở thủy vực nước ngọt (Freshwater), nước lợ (Brackishwater) và nước mặn (Saline water)

+ Chúng có nhiều đặc điểm khác nhau nhưng có chung đặc điểm là phần đầu ngực được bao bọc trong lớp vỏ giáp hay còn gọi là giáp đầu ngực (Carapace), cấu tạo bằng chất sừng (Kitin) kết hợp với chất vôi (ở dạng Carbonate Calci hoặc Phosphate Calci) + Sống ở nước, thở bằng mang Mang thường hiện diện ở phần ngực, hoặc bụng và mang còn được hình thành từ phần phụ của các đốt chân Ở phần đầu ngực, bụng đều

có phần phụ

+ Thân có dạng ống, phân chia phải, trái; trước, sau ; lưng , bụng Toàn bộ cơ thể được bao bởi một vỏ giáp, chia ra nhiều đốt và các đốt liên hệ nhau bằng các đốt cử động được Số lượng đốt trên thân thay đổi theo loài

+ Chân cũng phân đốt như thân, phần đầu ngực có vỏ đầu ngực lớn che phủ phần đầu ngực (Cephalothorax)

Hình 1.5 Cấu tạo hình thái ngoài của con tôm

DUT.LRCC

A/ Phần đầu ngực ( Cephalothorax) B/ Phần bụng ( Abdomen )

1/ Râu 1 (Antennula ) 8/ Chủy (Rostrum)

2/ Vảy râu (Antennal scale ) 9/ Mắt (Eye)

3/ Chân hàm III (Maxilliped III ) 10/ Giáp đầu ngực (Carapace)

4/ Râu II (Antenna ) 11/ Đốt bụng 1 (1st Abdominal segment) 5/ Chân ngực (Periopod) 12/ Đốt bụng 6 (6th Abdominal segment) 6/ Chân bụng (Pleopod) 13/ Gai đuôi , đốt đuôi (Telson)

7/ Chân đuôi (Uropod)

Hình 1.6 Cấu tạo trong của tôm

1/ Mắt 2/ Dạ dày

3/ Hệ tiêu hóa 4/ Buồng trứng

5/ Tim 6/ Mang

7/ Hệ thần kinh 8/ Hệ thống cơ

Tôm được sử dụng để lột vỏ cần đạt một số tiêu chuẩn:

- Nguyên liệu mới đánh bắt còn tươi

- Vỏ nguyên vẹn, cứng và sáng bóng, màu sắc đặc trưng

- Đầu dính chặt với mình, chân và đuôi còn đầy đủ nguyên vẹn

- Tôm không ôm trứng, không dính quá nhiều rong rêu, không bị bệnh

- Tôm không bị đốm đen

1.3 Quy trình chế biến tôm đông lạnh

Nguyên liệu thu mua thông qua đại lý có ký hợp đồng với công ty Tôm được bảo quản đá lạnh trong thùng cách nhiệt Tôm được vận chuyển đến công ty bằng xe lạnh hoặc xe bảo ôn, nhiệt độ bảo quản 1 – 4 0C Thời gian tiếp nhận cho 1 tấn nguyên liệu không quá 30 phút

DUT.LRCC

quản

Kiểm tra-phân loại Ngâm phèn chua

DUT.LRCC

U/6; 6/8; 8/12; 13/15; 16/20; 21/25; 26/30; 41/50; 51/60; 61/70; 71/90

Mặc dù máy phân loại tôm làm việc năng suất cao nhưng độ chính xác của nó chỉ đạt khoảng 80% Vì vậy cần phải thường xuyên lấy mẫu kiểm tra cỡ và điều chỉnh lại máy

Tôm được phân làm 2 loại:

+ Tôm tươi, không có mùi ươn hoặc mùi

lạ khác, cơ thịt săn chắc

+ Màu sắc tự nhiên, sáng bóng, vỏ, đuôi,

chân còn nguyên vẹn, không mềm

+ Không có điểm đen

+ Tôm tươi, không có mùi ươn hoặc mùi

Ngâm tôm trong dung dịch phèn chua

Để dễ dàng cho việc tách vỏ thì tôm được ngâm trong dung dịch phèn chua ( gồm nước và phèn chua ở nhiệt độ ≤ 4 oC ) trong khoảng thời gian 10 phút Việc làm này sẽ làm cho thịt và vỏ tôm ít dính với nhau hơn

Rửa

Tôm được rửa theo từng cỡ, loại Đổ tôm ra từng rổ nhựa: 1 – 1,5kg, rửa qua 3 bể nước đá lạnh nhiệt độ ≤ 4 oC Trong quá trình rửa dùng tay khuấy đảo nhẹ để tôm sạch đều Sau 10 lần rửa cần bổ sung thêm đá và sau 20 lần rửa cần thay nước đá

Xếp khay

Sau khi rửa tôm được cho lên khay chứa để chuẩn bị đưa vào máy lột vỏ

Đưa tôm vào máy lột vỏ

Tại đây tôm sẽ được máy tự động tách thịt khỏi vỏ tôm

Kiểm tra – phân loại

Tôm sau khi ra khỏi máy sẻ được lột vỏ Ta cần kiểm tra lại lần nữa để đảm bảo cho tôm thành phẩm còn nguyên con, thịt tôm không bị nát, tôm được lột sạch vỏ

Cân

Tùy theo kích thước của khuôn là 1,8kg hay 2,0kg mà cân mỗi rổ tôm với khối lượng

và lượng phụ trội khác nhau (không quá 5%) Sau khi cân, mỗi mẻ cân được cho vào 1 khuôn, đặt thẻ size lên khuôn tôm để nhằm tránh nhầm lẫn giữa các size Trên thẻ có ghi đầy đủ mã hiệu: ngày/tháng/năm sản xuất, tên sản phẩm, kích thước, chủng loại, nơi sản xuất, tên người giám sát và tên người xếp khuôn

DUT.LRCC

Bao gói

Mỗi block tôm cho vào 1 túi PE cùng kích cỡ và đem hàn kín miệng, sau đó cho vào máy kiểm tra kim loại Nếu phát hiện có kim loại cần loại ra và nếu không có kim loại thì cứ mỗi túi PE cho vào 1 hộp giấy Bên ngoài hộp đánh dấu ký hiệu: tên mặt hàng (HLSO), cỡ, loại, chủng loại phù hợp với sản phẩm bên trong Các hộp tôm cùng cỡ, loại được cho vào 1 thùng carton mỗi thùng 6 hộp, đai nẹp chắc chắn Thông tin ghi trên thùng bao gồm: ngày sản xuất, đơn vị sản xuất, size, chủng loại, tên sản phẩm, thời hạn sử dụng, mã code công ty phù hợp với sản phẩm bên trong Các thùng cacton được bảo quản trong kho lạnh nhiệt độ, t = - 20 +20C, thời gian 6 tháng

Hình 1.8 Tôm thành phẩm

DUT.LRCC

B3 Lấy chỉ (ruột) tôm

Hình 2.3 Lấy chỉ tôm

2.2 Lột vỏ tôm bằng máy

2.2.1 Kiểu I

Hình 2.4 Máy lột vỏ tôm kiểu I

Nguyên lý hoạt động: Máy hoạt động dựa trên lực ép tạo ra bởi hai bánh xe đặt sát

nhau Khi tôm được đưa vào máy ( tôm đã được bỏ đầu và cho phần đuôi vào trước ) nhờ vào lực ép phần thịt của tôm sẽ bị ép cưỡng bức tách khỏi phần vỏ

DUT.LRCC

Hình 2.5 Nguyên lý ép tôm kiểu I

- Dễ chế tạo - Chất lượng sản phẩm kém Thịt tôm

Nguyên lý hoạt động:

- Tôm nguyên con được bóc vỏ thông qua hệ thống con lăn

Hình 2.7 Nguyên lý máy lột vỏ tôm kiểu II

- Ở mổi vị trí tiếp xúc giữa một cặp con lăn thì tôm sẽ được bóc đi một phần vỏ

Hình 2.8 Nguyên lý máy lột vỏ tôm kiểu II

DUT.LRCC

Sau khi ra khỏi máy tôm sẽ được tách thịt với vỏ riêng

- Bóc được với số lượng tôm lớn - Kết cấu máy lớn

- Chất lượng sản phẩm kém

2.2.3 Kiểu III

Hình 2.9 Máy lột vỏ tôm kiểu III

Hình 2.10 Sơ đồ nguyên lý máy lột vỏ tôm kiểu III

Hoạt động: Từ sơ đồ nguyên lý trên ta thấy được cách thức hoạt động của máy kiểu

III như sau:

B1: Cho tôm đã được cắt - bỏ đầu vào vị trí nạp liệu

Hình 2.11 Cấp liệu tôm cho máy

DUT.LRCC

B2: Tôm được kẹp chặt và đè dẹp con tôm xuống khi tôm đi từ vị trí nạp liệu sang vị

trí 3

B3: Tại vị trí 4, tôm sẽ được xẻ một đường ở trên lưng

B4: Tại vị trí 5, tôm sẽ được loại bỏ sợi chỉ ( ruột tôm ) bởi chổi quét quay tròn

B5: Tại vị trí 6, tôm sẽ được tách thịt khỏi vỏ

B6: Tại vị trí 7, bộ phận kẹp tôm sẽ nhả vỏ ra và được làm sạch để bắt đầu một chu

trình hoạt động mới

- Máy sẽ tự động lột vỏ và khi ra khỏi máy thì tôm được tách thịt khỏi vỏ

Hình 2.12 Tôm thành phẩm

- Năng suất gấp 10 lần so với bóc bằng tay

- Sạch sẽ hơn so với bóc vỏ bằng tay

2.3.2 Phương án lựa chọn chế tạo

Qua bảng so sánh trên ta chọn được nguyên lý theo máy kiểu III để chế tạo

Vì: - Chất lượng sản phẩm cao Thịt tôm không bị nát, tôm còn nguyên hình dáng ban đầu

- Tôm được vệ sinh sạch sẽ ( được loại bỏ ruột )

- Loại bỏ hoàn toàn vỏ

- Năng suất cao

- Kết cấu máy nhỏ gọn

2.4 Đề xuất mô hình máy lột vỏ tôm

2.4.1 Quy trình công nghệ lột vỏ tôm

DUT.LRCC

Bước 1: Cấp tôm nguyên liệu vào khay chứa

Hình 2.13 Cấp tôm nguyên liệu vào khay chứa

Tôm nguyên liệu được cấp bằng tay vào các khay chứa trên máy

Bước 2: Gắp tôm từ khay chứa

Hình 2.14 Máy gắp tôm từ khay chứa

Từ khay chứa máy sẻ tự động gắp lấy đuôi tôm để bắt đầu chu trình tách vỏ

Bước 3: Tôm được định vị, kẹp chặt và ép

Hình 2.15 Định vị - Kẹp chặt tôm

DUT.LRCC

Bước này tôm sẻ được kẹp chặt ở phần thân Sau đó tôm sẻ bị ép để làm cho thịt và vỏ tôm đỡ dính vào nhau hơn

Bước 4: Xẻ lưng tôm

Hình 2.16 Xẻ lưng tôm

Hình 2.17 Đường cắt trên lưng tôm

Hình 2.18 Tôm đã được cắt một đường ở trên lưng

DUT.LRCC

Bước 5: Lấy chỉ tôm ( Lấy ruột tôm)

2.4.2 Chỉ tiêu đặt ra

Năng suất: 500 con/giờ ( khoảng 25kg/ giờ cho loại tôm 20 con/kg )

Sản phẩm đạt được: - Tôm được lột sạch vỏ và ruột

- Thịt tôm không bị nát

- Giá trị dinh dưỡng ít bị hao hụt

2.5 Nguyên lý thiết kế thiết bị

Hình 2.22 Sơ đồ nguyên lý máy lột vỏ tôm

Vị trí cấp

liệu

Vị trí ép-kẹp chặt tôm

Vị trí ép-kẹp chặt tôm

Vị trí xẻ lưng tôm

Vị trí rơi vỏ

tôm

Vị trí lột vỏ tôm

DUT.LRCC