Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy bóc vỏ hạt lạc rang năng suất 40 60 kgh

Do đó, việc nghiên cứu chế tạo mẫu máy bóc vỏ lụa lạc rang có năng suất phù hợp với điều kiện sản xuất cũng như có hiệu quả bóc vỏ và chất lượng hạt lạc sau khi bóc đảm bảo là yêu cầu cấ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

KỸ THUẬT CƠ KHÍ VÀ CƠ KỸ THUẬT

Chuyên ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ

HUẾ - 2018

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM

GIẢN TƯ HÒA

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY BÓC VỎ HẠT LẠC RANG NĂNG SUẤT 40 - 60 KG/H

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Chuyên ngành: KỸ THUẬT CƠ KHÍ

Mã số: 8520103

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS NGUYỄN QUANG LỊCH

HUẾ - 2018

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đề tài luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật và Cơ kỹ thuật “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy bóc vỏ hạt lạc rang năng suất 40 - 60 kg/h” là do tôi thực hiện

với sự hướng dẫn của Thầy TS Nguyễn Quang Lịch – trường Đại học Nông lâm Huế Đây không phải là bản sao chép của cá nhân hay tổ chức nào Các số liệu, nguồn thông tin trong Luận văn là do bản thân tôi thực hiện và được trích dẫn đầy đủ

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về những nội dung mà tôi đã trình bày trong Luận văn này

Huế, ngày tháng năm 2018

HỌC VIÊN

Giản Tư Hòa

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình học tập và hoàn thành luận văn, tôi đã nhận được sự hướng dẫn, giúp đỡ quý báu rất nhiều từ nhà trường, thầy cô, gia đình và bạn bè Để hoàn thành luận văn này, trước tiên tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến Thầy hướng

dẫn khoa học TS Nguyễn Quang Lịch Thầy đã dành nhiều thời gian, tâm huyết,

nhiệt tình hướng dẫn, góp ý và động viên tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn Cảm ơn quý thầy cô Trường Đại học Nông Lâm Huế đã tận tình giảng dạy, truyền đạt những kiến thức nền tảng và chuyên môn cho tôi trong thời gian qua Cảm

ơn quý thầy cô trong khoa Cơ khí – Công nghệ đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình làm bài đến khi hoàn thành

Cảm ơn Ban Giám Hiệu và quý thầy trong khoa Cơ khí chế tạo, Trường Cao đẳng Cơ Điện - Xây dựng và Nông lâm Trung bộ đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành khóa học

Cảm ơn gia đình, bạn bè và những người thân luôn luôn động viên, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện luận văn này

Xin chân thành cảm ơn!

Huế, ngày tháng năm 2018

HỌC VIÊN

Giản Tư Hòa

TÓM TẮT

Việt Nam là nước sản xuất nông nghiệp, trong đó cây lạc đóng vai trò quan trọng trong cơ cấu cây trồng Trong những năm qua công nghệ chế biến đã có những bước tiến bộ vượt bậc trong đó có công nghệ chế biến lạc Cùng với đó nhiều thiết bị, máy móc dây chuyền công nghệ được nghiên cứu sản xuất phục vụ cho nhu cầu về sản phẩm của thị trường Theo thống kê của FAO (2017), Việt Nam là nước có diện tích đứng thứ 25, năng suất đứng thứ 31 và sản lượng đứng thứ 14 so với các nước trên thế giới Ở khu vực Châu Á, diện tích sản xuất và sản lượng lạc của Việt Nam đứng thứ 5, nhưng năng suất bình quân chỉ đứng thứ 17 Tuy nhiên, so với 5 quốc gia có diện tích lạc lớn nhất khu vực (trên 200.000 ha), năng suất lạc hiện nay của Việt Nam chỉ đứng sau Trung Quốc, trên các nước Ấn Độ, Myammar và Inđônêxia Tính đến cuối năm

2017 cả nước có 195 ngàn ha với sản lượng bình quân 2,31 triệu tấn/ha Tuy nhiên lượng lạc nhập khẩu có xu thế tăng dần hàng năm đặc biệt là lạc bóc vỏ từ các thị trường như Ấn Độ, Trung Quốc và Sê-nê-gan do nhu cầu chế biến các sản phẩm từ lạc trong nước tăng lên hàng năm nhất là các sản phẩm như dầu ăn, bánh hay các sản phẩm khác có nguyên liệu chính từ lạc

Đã có nhiều nghiên cứu triển khai trong việc thiết kế chế tạo các máy, thiết bị phục vụ chế biến lạc trong đó có máy bóc vỏ lạc rang Tuy nhiên, đến nay loại máy này vẫn chủ yếu nhập từ các nước mà chưa được chế tạo tại Việt Nam Do đó tính năng và giá thành máy chưa phù hợp với điều kiện sản xuất nhất là khu vực Trung bộ

Đề tài nghiên cứu, tính toán thiết kế chế tạo mẫu máy bóc vỏ lụa hạt lạc rang theo nguyên lý khí động với năng suất 40-60kg/h Kết quả nghiên cứu đã tính toán, thiết kế các bộ phận chính của máy như bộ phận bóc vỏ lụa (buồng bóc, phễu cấp liệu, bộ phận đầu phun), bộ phận truyền động và bộ phận điều khiển

Nghiên cứu đã triển khai thực nghiệm cho các yếu tố như: góc đặt phun, áp suất phun và mỗi thí nghiệm lặp lại 3 lần cho mỗi thông số Kết quả bước đầu cho thấy với

áp suất phun nhỏ hơn 5 bar thì hiệu suất bóc vỏ nhỏ hơn 60% không đạt yêu cầu về thiết kế Với góc đặt đầu phun tại 450 có hiệu suất bóc vỏ cao hơn so với các góc đặt khác là 300 và 600 và sự sai khác có ý nghĩa về mặt thống kê p<0,05 Với góc đặt đầu

phun 450 áp suất dòng khí cung cấp 7 bar cho hiệu quả bóc vỏ lụa đạt khoảng 96,2% cao hơn cả về hiệu suất và chất lượng lạc sau khi bóc vỏ với các áp suất dòng khí khác Tuy nhiên, cần tiếp tục thực nghiệm với nhiều yếu tố khác nhau để tối ưu hóa hiệu quả sản xuất và tiến tới thương mại hóa sản phẩm mẫu máy bóc vỏ lụa hạt lạc BLR-K50

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

TÓM TẮT iii

MỤC LỤC iv

DANH SÁCH CÁC BẢNG vii

DANH SÁCH CÁC HÌNH viii

MỞ ĐẦU 1

1 Đặt vấn đề 1

2 Mục tiêu nghiên cứu đề tài 2

2.1 Mục tiêu chung: 2

2.2 Mục tiêu cụ thể 2

3 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn đề tài 2

3.1 Ý nghĩa khoa học 2

3.2 Ý nghĩa thực tiễn 2

4 Luận điểm khoa học 3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 5

1.1 GIỚI THIỆU VỀ LẠC (ĐẬU PHỘNG) 5

1.2 CÁC THÀNH PHẦN HÓA HỌC CÓ TRONG HẠT LẠC 7

1.3 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ CHẾ BIẾN LẠC Ở TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở NƯỚC TA 10

1.3.1 Tình hình sản xuất và chế biến lạc trên thế giới 10

1.3.2 Tình hình sản xuất và chế biến lạc ở Việt Nam 12

1.4 TÌNH HÌNH XUẤT NHẬP KHẨU HẠT LẠC CỦA VIỆT NAM 13

1.5 THỰC TRẠNG THU HOẠCH, BẢO QUẢN, CHẾ BIẾN LẠC 15

1.5.1 Phương pháp thu hoạch 15

1.5.2 Phương pháp tách vỏ lạc 17

1.5.3 Phơi sấy 17

1.5.4 Bảo quản 17

1.6 CÁC PHƯƠNG PHÁP BÓC VỎ LỤA HẠT LẠC RANG 19

1.6.1 Bóc vỏ lụa hạt lạc rang thủ công 19

1.6.2 Phương pháp bóc vỏ lụa hạt lạc rang bằng ma sát 19

1.6.3 Phương pháp bóc vỏ lụa hạt lạc rang bằng khí nén 20

1.7 MỘT SỐ LOẠI MÁY BÓC VỎ LỤA HẠT LẠC RANG HIỆN CÓ 21

1.8 CÁC NGHIÊN CỨU KHÁC 23

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24

2.1 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 24

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 24

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu 24

2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 24

2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25

2.3.1 Phương pháp tính toán thiết kế 25

2.3.2 Phương pháp chế tạo 29

2.3.3 Phương pháp thực nghiệm 29

2.3.4 Bố trí thí nghiệm và xử lý số liệu 29

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 31

3.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN 31

3.1.1 Phương trình trạng thái 31

3.1.2 Vận tốc âm 32

3.1.3 Tính toán dòng khí bằng các hàm khí động 32

3.1.4 Lưu lượng khí nén qua đầu phun 33

3.1.5 Tính toán đầu phun 33

3.2 THỬ NGHIỆM KHẢ NĂNG BÓC VỎ LỤA HẠT LẠC RANG 36

3.2.1 Khảo sát hạt lạc rang 36

3.2.2 Xác định các thông số để bóc vỏ lụa hạt lạc rang 38

3.2.3 Kết quả thử nghiệm 38

3.2.4 So sánh các kết quả thử nghiệm 40

3.3 THIẾT KẾ SƠ BỘ BUỒNG BÓC 40

3.4 MÔ HÌNH THỬ NGHIỆM BUỒNG BÓC 41

3.5 KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM VỀ VIỆC THAY ĐỔI ÁP SUẤT VÀ GÓC ĐẶT ĐẦU PHUN 43

3.6 THIẾT KẾ CÁC BỘ PHẬN CỦA MẪU MÁY BLR-K50 46

3.6.1 Yêu cầu thiết kế 46

3.6.2 Thiết kế buồng bóc 47

3.6.3 Thiết kế phễu cấp liệu 48

3.6.4 Thiết kế khung máy 49

3.6.5 Thiết kế mạch điều điều khiển 49

3.7 CHẾ TẠO MẪU MÁY BLR-K50 51

3.7.1 Buồng bóc 51

3.7.2 Phễu cấp liệu 52

3.7.3 Khung máy 52

3.7.4 Cấu tạo và lắp đặt các phần tử điện điều khiển 53

3.7.5 Máy bóc vỏ lụa hạt lạc rang được chế tạo hoàn chỉnh 55

3.7.6 Lựa chọn máy nén khí 56

3.8 KẾT QUẢ KHẢO NGHIỆM MẪU MÁY BLR-K50 56

3.9 ĐÁNH GIÁ CHUNG MẪU MÁY BLR-K50 59

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 60

Kết luận 60

Kiến nghị 60

TÀI LIỆU THAM KHẢO 61

PHỤ LỤC 62

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Giá trị dinh dưỡng của hạt lạc 7

Bảng 1.2 Thành phần hàm lượng Amino acid của hạt lạc 8

Bảng 1.3 Diện tích, năng suất và sản lượng lạc trên thế giới các năm 2008-2010 10

Bảng 1.4 Nhập khẩu lạc nguyên vỏ từ các nước trong các năm 2012 - 2017 13

Bảng 1.5 Nhập khẩu lạc bóc vỏ từ các nước trong các năm 2012 - 2017 14

Bảng 1.6 Kết quả phân tích mẫu lạc 18

Bảng 2.1 So sánh các phương án thiết kế 28

Bảng 3.1 Vận tốc của dòng khí ở đầu ra đầu phun 35

Bảng 3.2 Thông số máy nén khí Jucai AV808 37

Bảng 3.3 Kết quả thử nghiệm 1 38

Bảng 3.4 Kết quả thử nghiệm 2 39

Bảng 3.5 Kết quả thử nghiệm 3 39

Bảng 3.6 Kết quả thử nghiệm 4 39

Bảng 3.7 So sánh kết quả thí nghiệm 1-4 40

Bảng 3.8 Thông số kỹ thuật về mô hình thử nghiệm bóc vỏ lụa hạt lạc rang 42

Bảng 3.9 Hiệu suất trung bình bóc vỏ lụa của máy ở áp suất bóc 5 bar tại 3 góc đặt đầu phun khác nhau 43

Bảng 3.10 Hiệu suất trung bình bóc vỏ lụa của máy ở áp suất bóc 6 bar tại 3 góc đặt đầu phun khác nhau 44

Bảng 3.11 Hiệu suất trung bình bóc vỏ lụa của máy ở áp suất bóc 7 bar tại 3 góc đặt đầu phun khác nhau 44

Bảng 3.12 Hiệu suất trung bình bóc vỏ lụa của máy ở áp suất bóc 8 bar tại 3 góc đặt đầu phun khác nhau 45

Bảng 3.13 Hiệu suất trung bình bóc vỏ lụa của máy 3 góc đặt đầu phun là 300, 450 và 600 khi áp suất thay đổi từ 5 – 8 bar 45

Bảng 3.14 Hiệu suất bóc vỏ trung bình của buồng bóc khi thay đổi áp suất dòng khí cung cấp từ 5 – 8 bar 46

Bảng 3.15 Qui trình thực hiện các bước trong quá trình vận hành 51

Bảng 3.16 Các thông số kỹ thuật chính của mẫu máy BLR-K50 56

Bảng 3.17 Hiệu suất bóc vỏ trung bình của máy BLR-K50 khi thay đổi áp suất dòng khí cung cấp từ 5 – 8 bar 57

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 1.1 Một số sản phẩm được chế biến từ lạc 5

Hình 1.2 Hạt lạc (đậu phộng) 6

Hình 1.3 Sơ đồ công nghệ và phương pháp thu hoạch lạc 15

Hình 1.4 Bóc vỏ lụa hạt lạc rang bằng thủ công 19

Hình 1.5 Bóc vỏ lụa hạt lạc rang bằng phương pháp ma sát 20

Hình 1.6 Bóc vỏ lụa hạt lạc rang bằng khí 21

Hình 1.7 Máy bóc vỏ lụa hạt lạc rang 21

Hình 1.8 Máy bóc vỏ lụa hạt lạc rang khô có gắn thiết bị sấy 22

Hình 1.9 Máy tách vỏ lụa đậu phộng DTJ – 180 22

Hình 2.1 Sơ đồ bóc vỏ lụa hạt lạc rang kết hợp buồng nạp và cylon 26

Hình 2.2 Sơ đồ bóc vỏ lụa hạt lạc rang sử dụng buồng bóc 27

Hình 2.2 Sơ đồ các thông số bố trí thí nghiệm máy bóc vỏ lụa hạt lạc rang 29

Hình 2.3 Sơ đồ đối tượng nghiên cứu 30

Hình 3.1 Dạng đầu phun 35

Hình 3.2 Kích cỡ hạt lạc 36

Hình 3.3 Máy nén khí Jucai AV808 37

Hình 3.4 Đồng hồ bấm thời gian 37

Hình 3.5 Mô hình thử nghiệm khả năng bóc vỏ 38

Hình 3.6 Sơ bộ buồng bóc của máy bóc vỏ lụa hạt lạc rang 41

Hình 3.7 Mô hình thử nghiệm buồng bóc 42

Hình 3.8 Lạc rang chưa bóc vỏ lụa 43

Hình 3.9 Cấu tạo buồng bóc 47

Hình 3.10 Cấu tạo phễu cấp liệu 48

Hình 3.11 Cấu tạo khung máy 49

Hình 3.12 Sơ đồ trạng thái mạch điều khiển 50

Hình 3.13 Sơ đồ điều khiển mạch khí nén 50

Hình 3.14 Buồng bóc 51

Hình 3.15 Phễu cấp liệu 52

Hình 3.16 Khung máy BLR-K50 sau khi chế tạo và lắp đặt 53

Hình 3.17 Bảng điều khiển cho mẫu máy BLR-K50 53

Hình 3.18 Rơ le thời gian T48N-A 54

Hình 3.19 Mặt trước của hệ thống điều khiển mẫu máy BLR-K50 54

Hình 3.20 Lắp đặt cụm van cung cấp khí cho máy hoạt động 55

Hình 3.21 Máy bóc vỏ lụa hạt lạc rang BLR-K50 55

Hình 3.22 Lạc rang định lượng trước khi đưa vào máy bóc vỏ lụa hạt lạc 57

Hình 3.23 Lạc sau khi bóc vỏ lụa ở áp suất dòng khí 7 bar (a) và 8 bar (b) 58

MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Việt Nam là một nước có thế mạnh về sản xuất nông nghiệp, xuất khẩu các mặt hàng nông sản của nước ta ngày càng tăng lên về số lượng và chất lượng đạt kim ngạch xuất khẩu 36,37 tỷ USD năm 2017 [14] Có được thành tựu đó là do sự đa dạng

về sản phẩm sản xuất nông nghiệp từ cây trồng đến vật nuôi Chính vì vậy, sản xuất các sản phẩm nông nghiệp vẫn là ngành đóng vai trò quan trọng trong cơ cấu kinh tế đất nước và có tính chiến lược quan trọng trong kế hoạch phát triển kinh tế hiện nay Tuy nhiên, thực tế cho thấy giá trị nông sản nước ta vẫn thấp hơn so với các nước khác như Thái Lan, Ấn Độ, Malaysia, nguyên nhân chính do công nghệ chế biến chúng ta còn hạn chế Công nghệ và các cơ sở chế biến nông sản của Việt Nam trong thời gian dài ít được quan tâm đầy đủ, một phần do khó khăn về nguồn vốn đầu tư nên trình độ công nghệ thấp và chậm được đổi mới, tổn thất sau thu hoạch còn rất lớn Cơ sở chế biến hàng nông sản xuất khẩu còn ít, chủ yếu là sơ chế, mức độ cơ giới hóa, tự động hóa trong qúa trình chế biến còn thấp

Để nâng cao các giá trị các sản phẩm nông sản nhằm tăng giá trị tiêu thụ trong nước và xuất khẩu của các loại sản phẩm này, ngoài việc thay đổi giống cây trồng và

kỹ thuật canh tác thì việc chế biến cũng góp phần quan trọng Một quy trình chế biến được hỗ trợ bởi các loại máy móc và thiết bị hợp lý cũng làm tăng giá trị chất lượng các loại sản phẩm, làm tăng năng suất, tỉ lệ thành phẩm cao, giảm được phế phẩm trong quá trình chế biến Chính vì vậy chế biến nông sản là một ngành sản xuất được nhiều nước trên thế giới quan tâm Hiện nay nhiều nước trên thế giới đã không ngừng đầu tư công sức cho lĩnh vực nghiên cứu, chế tạo ra các thiết bị phục vụ cho việc bóc tách, bảo quản và chế biến nông sản Đây không chỉ là ngành sản xuất mang lại nhiều lợi nhuận cho nhà đầu tư mà nó góp phần tạo việc làm, tăng thu nhập cho người nông dân và giải quyết một số vấn đề xã hội

Lạc (Arachis hypogaea L.) là cây thực phẩm, cây công nghiệp lấy dầu, được nhiều quốc gia trên thế giới quan tâm đầu tư mở rộng phát triển sản xuất Với điều kiện đất đai và khí hậu của các tỉnh ven biển miền Trung phù hợp với yêu cầu sinh trưởng và phát triển của cây lạc, đồng thời cũng là vùng trồng lạc trọng điểm của cả nước có vai trò hết sức quan trọng đối với cộng đồng dân cư ở khu vực này Tuy nhiên, công nghệ chế biến lạc hiện nay vẫn còn nhiều hạn chế, nhiều công đoạn vẫn còn đang thực hiện bằng thủ công Do đó chất lượng và giá trị sản phẩm từ sản xuất lạc mang lại chưa cao Mặc dù trong những năm gần đây, nhiều nghiên cứu trong nước

đã tập trung vào từ công đoạn thu hoạch, bóc vỏ, sấy hay thiết bị chế biến khác Một

số cơ sở trong và ngoài nước đã nghiên cứu chế tạo máy bóc vỏ lụa hạt lạc như mẫu

TMTP-0A12 của cơ khí Tân Minh, mẫu Mouyoan RB200 của Trung Quốc, hay mẫu máy của cơ khí Viễn Đông Nhìn chung các mẫu máy này làm việc chủ yếu theo nguyên lý chà xát, nên tỷ lệ hư hỏng hạt cao đặc biệt đối với các giống lạc khu vực miền Trung có hạt nhỏ, độ giòn cao và lớp vỏ lụa rất mỏng Do đó, việc nghiên cứu chế tạo mẫu máy bóc vỏ lụa lạc rang có năng suất phù hợp với điều kiện sản xuất cũng như có hiệu quả bóc vỏ và chất lượng hạt lạc sau khi bóc đảm bảo là yêu cầu cấp thiết cần được nghiên cứu triển khai và ứng dụng để đáp ứng nhu cầu chế biến lạc hiện nay

Trước nhu cầu thực tiến đó chúng tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu thiết kế chế tạo máy bóc vỏ lụa hạt lạc rang năng suất 40-60kg/h” nhằm đáp ứng mục tiêu

và yêu cầu thực tiễn sản xuất đặt ra

2 Mục tiêu nghiên cứu đề tài

- Chế tạo mẫu máy có độ an toàn cao, làm việc ổn định và đa năng (chế độ cơ

và chế độ tự động) nhưng có giá thành phù hợp với quy mô sản xuất vừa và nhỏ

3 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn đề tài

3.1 Ý nghĩa khoa học

Đề tài cung cấp bóc vỏ lụa hạt lạc rang cung cấp cơ sở khoa học cho việc xây dựng quy trình công nghệ chế biến nông sản nhằm đa dạng hóa sản phẩm nâng cao giá trị sản xuất của hàng nông sản

3.2 Ý nghĩa thực tiễn

Tổn thất sau thu hoạch cũng như chất lượng nông sản thấp do công nghệ chế biến lạc hậu đang là vấn đề được quan tâm hàng đầu trong bối cảnh mất vệ sinh an toàn thực phẩm lên mức báo động như hiện nay Chính vì vậy, đề tài triển khai không chỉ bổ sung nguyên lý làm việc cho các loại máy chế biến nói chung và máy bóc vỏ lụa hạt nông sản nói riêng mà còn đóng góp vào quá trình xây dựng quy trình chế biến hợp lý đảm bảo chất lượng cũng như đa dạng hóa sản phẩm từ lạc Bên cạnh đó việc

triển khai chế tạo thành công mẫu máy BLR-K50 sẽ góp phần nâng cao năng suất sản xuất, tăng hiệu quả và giá trị sản xuất cho người dân sản xuất lạc cũng như các cơ sở chế biến lạc trên khu vực nghiên cứu Từ đó, đẩy mạnh công cuộc công nghiệp hóa và ứng dụng tự động hóa trong sản xuất và chế biến nông sản

4 Luận điểm khoa học

Nghiên cứu này được đặt ra, dựa trên một số luận điểm sau:

Lạc là loại nông sản giàu chất dinh dưỡng được trồng hầu hết ở nhiều địa phương nước ta với quy mô lớn Do vậy, hạt lạc cần được chế biến ra các sản phẩm để tiêu thụ và thúc đẩy phát triển sản xuất Lạc chứa nhiều vitamin, khoáng chất, chất dinh dưỡng và chất chống oxy hoá Do đó lạc là nguồn thực phẩm giàu năng lượng Lạc thường dùng để làm dầu, bột và protein lạc Ngoài ra còn để làm các món ăn tráng miệng, các loại bánh kẹo, đồ an nhẹ và nước sốt Lạc là loại nông sản rất tốt cho sức khỏe con người Do vậy, nhu cầu tiêu thụ lạc rất cao không những trong nước và xuất khẩu Vì vậy cần một số lượng lớn để cung ứng cho thị trường trong và ngoài nước Tuy nhiên, trong quá trình chế biến, đa phần hạt lạc được bóc vỏ lụa bằng tay nên gặp nhiều khó khăn, tốn nhiều thời gian, nhân công và không an toàn thực phẩm Vì vậy, việc áp dụng cơ khí tự động hóa mới đem lại hiệu quả cao về kinh tế, giải phóng được sức lao động, giảm thời gian để bóc vỏ lụa và đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm Do

đó việc bóc vỏ lụa lạc rang cần phải giải quyết các vấn đề chính như sau:

+ Trong quá trình bóc vỏ lụa chất lượng hạt lạc sau khi bóc phải được bảo đảm như không bị dập vỡ, không bị nát

+ Tỷ lệ bóc vỏ phải đạt cao hơn 95%

+ Năng suất máy đảm bảo từ 40-60kg/h

Với những yêu cầu như trên, quá trình nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm cần phải có cơ sở khoa học cả lý thuyết lẫn thực tiễn để thiết kế, chế tạo thành công mẫu máy đảm bảo yêu cầu đặt ra

Bóc vỏ lụa hạt lạc rang là công đoạn đầu tiên trong quá trình chế biến các loại thực phẩm cần được tách lớp vỏ lụa mỏng bao quanh ra khỏi hạt lạc Hiện nay, tại thị trường Việt Nam đã có nhiều loại máy bóc vỏ lụa hạt lạc rang mà chủ yếu có xuất xứ

từ Trung Quốc, Hàn Quốc, Nhật Bản hầu hết, các máy bóc vỏ lụa hoạt động theo nguyên lý: ma sát, khí động lực học vậy nên, việc làm cho lớp vỏ được bóc tróc ra ngoài có vai trò rất quan trọng trong quá trình này

Tuy nhiên, nguyên lý vận hành máy bóc vỏ hiện nay còn tồn tại một số nhược điểm: hạt lạc dễ bị dập nát và kích thước của các loại hạt lạc khác nhau gây khó khăn trong việc bóc vỏ lụa Làm thế nào máy bóc vỏ lụa tự động có thể bóc được tất cả các kích cỡ của hạt lạc mà không bị dập nát và tỷ lệ bóc sạch vỏ lụa cao

Vì vậy, việc nghiên cứu thiết kế và chế tạo máy bóc vỏ lụa hạt lạc tự động các

cơ cấu phải đồng bộ tối ưu hoạt động nhịp nhàng nhất để đảm bảo được năng suất và chất lượng sản phẩm tốt ở đầu ra

Máy bóc vỏ lụa tự động được đưa vào ứng dụng trong dây chuyền chế biến hạt lạc cũng sẽ mang lại hiệu quả to lớn về năng suất, chất lượng sản phẩm, tiết kiệm được thời gian, chi phí và mang lại kinh tế cho nhà sản xuất Việc thực hiện chế tạo máy bóc

vỏ lụa lạc sẽ làm phong phú thêm về các chủng loại máy chế biến nông sản Việt Nam Đây là hướng đi thích hợp trong việc áp dụng kỹ thuật cơ khí hóa vào các ngành chế biến nông sản, có thể cạnh tranh được các dòng máy móc nhập khẩu của nước ngoài

và làm chủ được công nghệ bóc vỏ lụa hạt lạc

Mỗi bộ phận trong hệ thống máy, có chức năng, nhiệm vụ nhất định và phải được bố trí đồng bộ với nhau trong một tổng thể thống nhất hợp lý về không gian và thời gian Tuy vậy, cũng phải thấy rằng không nhất thiết lúc nào cũng có đầy đủ các thành phần của nó mà tùy thuộc vào từng trường hợp cụ thể Chúng ta có thể kết hợp với một số thành phần lại với nhau, tùy theo đặc điểm về hình dáng để giảm được kích thước của hệ thống thuận lợi cho việc thiết kế, chế tạo và lắp ráp được đơn giản hơn Trong quá trình nghiên cứu và chế tạo máy bóc vỏ lụa hạt lạc rang, tuy có rất nhiều hình dạng kết cấu và nguyên lý bóc vỏ khác nhau được ứng dụng nhưng để đảm bảo các cơ cấu làm việc đồng bộ, đúng chức năng và hiệu quả nhất Mục đích cuối cùng là máy móc phải đảm bảo đúng yêu cầu kỹ thuật dựa trên phân tích động lực học các cơ cấu cho phù hợp, lựa chọn vật liệu cho đúng chức năng làm việc của cơ cấu Hơn nữa phải phân tích đánh giá hình học cũng như tính chất về thành phần hóa học,

cơ học của hạt lạc Trên cơ sở đó, người thiết kế, tính toán đưa ra những giải pháp hợp

lý và qua quá trình thực nghiệm để điều chỉnh các thông số cho phù hợp với đối tượng

và yêu cầu sản xuất

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI

1.1 GIỚI THIỆU VỀ LẠC (ĐẬU PHỘNG)

Lạc, còn được gọi là đậu phộng (tên khoa học là Arachis hypogea) là một loại cây thực phẩm thuộc họ đậu có nguồn gốc từ Trung và Nam Mỹ Lạc là cây thân thảo

có thân cao tư 3-50 cm Lá mọc đối kép hình lông chim với bốn lá chét kích thước lá chét dài 1-7 cm và rộng 1-3 cm Hoa dạng hoa đậu điển hình màu vàng có điểm gân

đỏ, cuống hoa dài 2-3 cm Sau khi thụ phấn, quả phát triển thành dạng quả dài 3-7 cm chứa 1-4 hạt và quả thường nằm dưới đất để phát triển [7] Ở Việt Nam lạc được trồng hầu hết các tỉnh thành trong cả nước, tuy nhiên tập trung nhiều khu vực miền Trung với nhiều giống lạc khác nhau

Những năm trước đây, lạc được chủ yếu dùng trong các bữa ăn trong gia đình, tuy nhiên những năm gần đây lạc được dùng nhiều với các sản phẩm khác nhau như dầu lạc, bơ lạc, kẹo… và nhu cầu về đa dạng sản phẩm ngày càng cao Do đó, đòi hỏi các quy trình công nghệ chế biến ngày càng phát triển theo nhu cầu của thị trường Ở một số nước như Mỹ, Canada người ta ít khi ăn lạc sống, mà thường rang lên với muối hoặc làm bơ đậu phộng và đặc biệt là chế biến bánh kẹo và dầu Lạc thường được dùng để làm dầu lạc, bột và protein do đặc tính và hàm lượng dinh dưỡng của nó Ngoài ra còn để làm món tráng miệng, các loại bánh kẹo, đồ ăn nhẹ và nước sốt Không chỉ có hương vị thơm ngon mà lạc còn rất giàu protein, chất béo, và các dưỡng chất quan trọng khác Một số sản phẩm chính được chế biến từ hạt lạc thể hiện như trong hình 1.1

Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng lạc có thể hữu ích cho việc giảm cân và góp phần làm giảm nguy cơ mắc các bệnh tim mạch Cấu tạo của hạt lạc gồm màng mỏng bao bọc bên ngoài và phôi với 2 lá mầm, độ lớn của hạt thay đổi tùy giống và điều kiện ngoại cảnh Hạt lạc có hình tròn, bầu dục dài hay ngắn, phần tiếp xúc với hạt bên cạnh thường thẳng (Hình 2.2) Trong một quả, hạt ở ngăn trước dài và nhỏ, hạt ở ngăn sau ngắn và to Số hạt trên một quả thay đổi tùy thuộc vào giống thường từ 2-4 hạt, ít chịu ảnh hưởng của điều kiện ngoại cảnh

Hình 1.2 Hạt lạc (đậu phộng)

1.2 CÁC THÀNH PHẦN HÓA HỌC CÓ TRONG HẠT LẠC

Tùy thuộc vào giống và điều kiện trồng mà thành phần hóa học của hạt lạc có

sự thay đổi, tuy nhiên các thành phần chính và giá trị dinh dưỡng của hạt lạc được thể hiện như trong bảng 1.1

Bảng 1.1 Giá trị dinh dưỡng của hạt lạc [7]

Thành phần Khoảng dao động (%) Trung bình(%)

Protein: Lạc chứa 26 – 29% protein có giá trị dinh dưỡng cao dù các amino

acid như lysine, methionine và threonine có hàm lượng thấp Aspartic acid, glutamic acid và arginine chiếm 45% tổng lượng amino acid trong đậu phộng, trong đó methionine, tryptophan và cystein là những amino acid có hàm lượng thấp Tuy nhiên các nhà khoa học đã nghiên cứu và thu được protein giàu methionine (MRP) với hàm lượng methionine là 2.9% và cystine là 10.8% Những phân tử protein này có khối lượng phân tử khoảng 118kDa và điểm đẳng điện giữa pH 5.6 – 6.2

Hầu hết protein trong hạt đậu phộng ở dạng acid protein trong tự nhiên khi tinh sạch và xác định tính chất của arachin và conarachin Trong khi đó, basic protein trong đậu phộng là các thành phần hỗn tạp, không đồng nhất và chỉ chiếm khoảng 1% lượng protein tổng có trong hạt đậu phộng

Thành phần các acid amin cao có trong basic protein là lysine (8.5%), glycine (27.9%), methionine (1%), thấp là aspartic acid (5.3%) và glutamic acid (5.6%) khi so sánh với protein tổng có trong hạt đậu phộng Các basic protein được tìm thấy dưới

dạng glycoprotein nó gồm cả dạng tự nhiên (3.5%) lẫn dạng amino sugars (0.2%, glucosamine)

Protein đậu phộng hòa tan từ pH 2 – 10, hòa tan kém nhất tại điểm đẳng điện (pH = 4.5) Hơn 95% protein hòa tan tại pH dưới 2.5 hoặc trên 7 Sự hiện diện của NaCl với nồng độ cao sẽ làm giảm khả năng hòa tan của protein, thường là tại pH acid

Bảng 1.2 Thành phần hàm lượng Amino acid của hạt lạc [7]

Amino acid Hàm lượng (mg/g protein)

Lipid: Lạc có hàm lượng lipid rất cao (47 – 50%), Acid béo chủ yếu trong đậu

phộng là acid oleic Hàm lượng acid oleic trong đậu phộng cao hơn bắp và đậu nành nhưng ít hơn dầu olive Đặc biệt dầu lạc có khoảng 7% các acid béo mạch dài C-20 archidic, C-22 behenic, C-24 lignoceric là những acid béo đặc trưng chỉ có chủ yếu trong dầu lạc

Hàm lượng glycerides trong dầu lạc chiếm khoảng 96% tổng hàm lượng dầu Các glycerides được cấu tạo nên chủ yếu từ các acid béo như palmitic, oleic và linoleic 80% glycerides trong dầu phộng được tạo nên từ các acid béo không no Các glycerid trong dầu phộng chứa 3 acid béo chính:

- Acid oleic:43-65%

- Acid linoleic:20-37%

- Acid palmitic:14-20%

Các thành phần khác: Acid phytic và muối phytate thường hiện diện trong lá

mầm, đóng vai trò là nguồn dự trữ phosphate Bột đậu phộng sau khi tách béo chứa 1.5 – 1.7% phytate Nếu những chất này hiện diện trong thực phẩm thì sẽ kết hợp với các cation hóa trị 2 như Ca, Fe, Zn, Mg… và làm giảm giá trị dinh dưỡng của thực phẩm Mặc dù có những ý kiến lo ngại về sự hấp thụ phytate, nhưng một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng acid phytic đóng vai trò quan trọng trong việc làm giảm hàm lượng glucose trong máu, làm giảm hàm lượng cholesterol cũng như làm giảm nguy cơ mắc bệnh ung thư (Shahidi, 1997) Tuy nhiên, sự hiện diện của acid phytic sẽ gây ra một số vấn đề trong quá trình sản xuất protein từ đậu phộng bởi vì phytate có khả năng tương tác với protein và làm giảm khả năng hòa tan của protein Phức hợp phytate – protein không hòa tan trong môi trường acid

Ngoài ra, trong đậu phộng còn có một hàm lượng đáng kể các hợp chất phenolic Các hợp chất phenolic có khả năng tác dụng với protein Những hợp chất phenolic thường gặp trong đậu phộng là: acid phenolic (caffeic, vanillic, syringic, coumaric) hoặc tannins thường tồn tại dưới dạng tự do, ester hoặc các dạng liên kết khác

Trong 1g bột đậu phộng tách béo, hàm lượng acid phenolic và các hợp chất phenolic khác lần lượt là 1756 – 2033 μg và 50 – 120 μg Những chất này sẽ gây ra mùi vị không mong muốn, làm sậm màu, cũng như làm giảm giá trị của các khoáng chất (Naczk and Shahidi, 1997)

Phương pháp làm giảm hàm lượng phenolic chủ yếu tập trung vào việc tối thiểu hóa sự tương tác giữa phenolic và protein sau đó loại phenolic ra khỏi protein do sự khác nhau về khả năng hòa tan cũng như kích thước Việc trích ly với dung môi có

tính acid như acetone và acidic butanol làm giảm hàm lượng phenolic hiệu quả nhất Tuy nhiên phương pháp này sẽ làm biến tính protein cũng như làm giảm khả năng hòa tan của protein

1.3 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ CHẾ BIẾN LẠC Ở TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở NƯỚC TA

1.3.1 Tình hình sản xuất và chế biến lạc trên thế giới

Lạc (Arachis hypogaea L.) là cây trồng nhiệt đới có nguồn gốc phát sinh từ châu Mỹ, là cây công nghiệp ngắn ngày, cây thực phẩm và cũng là cây có dầu quan trọng Trong số các loại cây có dầu ngắn ngày, lạc xếp thứ 2 sau đậu tương về diện tích và sản lượng, xếp thứ 13 trong các loại cây thực phẩm, xếp thứ 4 về nguồn dầu thực vật và thứ 3 về các loại cây trồng cung cấp protein

Bảng 1.3 Diện tích, năng suất và sản lượng lạc trên thế giới các năm 2008-2010

(Nguồn: FAOSTAT, 2012)

Theo FAOSTAT, đến hết năm 2016, cây lạc đã và đang được gieo trồng trên

100 quốc gia khác nhau và 15 nước có diện tích trồng lạc lớn là Ấn Độ, Trung Quốc, Nigeria, Sudan, Senegan, Indonesia, Công gô, Mỹ Trong đó, Ấn Độ là nước có diện tích lớn nhất thế giới (4,69 triệu ha) và chủ yếu phát triển sản xuất ở những vùng đất khô hạn, dựa vào nước trời Trung Quốc là nước đứng thứ hai sau Ấn Độ về diện tích

trồng lạc với 4,60 triệu ha, chiếm 19,1% tổng diện tích trồng lạc của thế giới nhưng sản lượng lạc lại đứng hàng đầu thế giới đạt 16,48 triệu tấn, chiếm 37,5% tổng sản lượng toàn thế giới

Tính đến năm 2016, diện tích lạc trên toàn thế giới khoảng 26,54 triệu ha, sản lượng 43,91 triệu tấn và năng suất bình quân 16,55 tạ/ha Năng suất lạc bình quân trên thế giới còn thấp, tuy nhiên, so với thời điểm năm 1990, năng suất lạc bình quân trên thế giới của năm 2016 tăng 41,3% Năng suất lạc giữa các quốc gia trên thế giới có sự chênh lệch rất lớn Trong năm 2016, các quốc gia có năng suất lạc bình quân cao là Malaysia đạt 110,1 tạ/ha, Israel đạt 73,9 tạ/ha, Nicaragua đạt 55,3 tạ/ha, Palestine đạt 51,6 tạ/ha và đảo Síp đạt 49,2 tạ/ha, trong khí đó, các quốc gia có diện tích gieo trồng lạc lớn nhưng năng suất vẫn còn rất thấp là Nigeria đạt 12,3 tạ/ha, Ấn Độ đạt 14,0 tạ/ha Việc ứng dụng nhanh các tiến bộ kỹ thuật về giống và biện pháp canh tác để nâng cao năng suất lạc trên diện rộng phải kể đến Trung Quốc, Mỹ, Ai Cập và Nicaragua Tại Trung Quốc, năng suất lạc năm 1961 là 8,9 tạ/ha, đến năm 1991 đạt 21,9 tạ/ha (tăng 146,1%), đến năm 2009 đạt 33,6 tạ/ha (tăng 277,5%) và đến năm 2016 đạt 36,8 tạ/ha với diện tích 4,6 triệu ha Tại Nicaragua, năng suất lạc năm 1961 là 10,0 tạ/ha, đến năm 1991 đạt 22,9 tạ/ha (tăng 129,5 %), đến năm 2009 đạt 51,8 tạ/ha (tăng 418,0%) và đến năm 2016 đạt 61,3 tạ/ha với diện tích là 0,04 triệu ha (tăng 453,0%) Tại Mỹ, năng suất lạc năm 1961 là 13,3 tạ/ha, đến năm 1991 đạt 27,4 tạ/ha (tăng 106,0%) và đến năm 2009 đạt 38,3 tạ/ha (tăng 188,0%) và đến năm 2016 đạt 48,0 tạ/ha với diện tích là 0,54 triệu ha (tăng 230,8%)

Theo nhận định của các nhà khoa học, tiềm năng nâng cao năng suất và sản lượng lạc ở các nước còn rất lớn cần phải khai thác Trong khi năng suất lạc bình quân của thế giới mới đạt trên 1,5 tấn/ha Ở Trung Quốc, thử nghiệm trên diện hẹp đã thu được năng suất khoảng 12 tấn/ha, cao hơn 8 lần so với năng suất bình quân của thế giới Trên diện tích rộng hàng chục hecta, năng suất lạc có thể đạt 9,6 tấn/ha Gần đây, tại Viện nghiên cứu cây trồng vùng nhiệt đới bán khô hạn quốc tế (ICRISAT) đã thông báo sự khác biệt giữa năng suất lạc trên trạm nghiên cứu và năng suất trên đồng ruộng nông dân là từ 4 - 5 tấn/ha Trong khi các loại cây như lúa mì và lúa nước đã gần đạt tới năng suất trần và có xu hướng giảm dần ở nhiều nước trên thế giới thì năng suất lạc trong sản xuất vẫn còn khác xa so với năng suất tiềm tàng Thực tế này đã gợi

mở khả năng nâng cao năng suất và hiệu quả sản xuất lạc trên cơ sở áp dụng những tiến bộ khoa học kỹ thuật vào sản xuất để khai thác tiềm năng Chiến lược này đã được

áp dụng thành công ở nhiều nước và đã trở thành bài học kinh nghiệm trong phát triển sản xuất lạc của các nước trên thế giới [19]

1.3.2 Tình hình sản xuất và chế biến lạc ở Việt Nam

Theo thống kê của FAO (2016), Việt Nam là nước có diện tích đứng thứ 25, năng suất đứng thứ 31 và sản lượng đứng thứ 14 so với các nước trên thế giới Ở khu vực Châu Á, diện tích sản xuất và sản lượng lạc của Việt Nam đứng thứ 5, nhưng năng suất bình quân chỉ đứng thứ 17 Tuy nhiên, so với 5 quốc gia có diện tích lạc lớn nhất khu vực (trên 200.000 ha), năng suất lạc hiện nay của Việt Nam chỉ đứng sau Trung Quốc, trên các nước khác như Ấn Độ, Myammar và Inđônêxia Theo số liệu của Tổng cục thống kê, đến năm 2016, diện tích sản xuất lạc của Việt Nam là 208.700ha, năng suất 21,7 tạ/ha, sản lượng đạt 453.300 tấn [18]

Ở khía cạnh vùng sinh thái nông nghiệp, Duyên hải miền Trung là vùng có diện tích gieo trồng lạc lớn nhất nước, với diện tích 88,6 nghìn ha (chiếm 42,5% so với diện tích cả nước); Đồng bằng sông Cửu Long là vùng có năng suất cao nhất đạt 37,8 tạ/ha Về góc độ địa phương thì các tỉnh có diện tích lạc trên 8.000 ha/năm trở lên là Bắc Giang, Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Nam, Bình Định Một số địa phương có năng suất lạc cao hơn nhiều lần so với năng suất bình quân chung cả nước là: Nam Định - 37,0 tạ/ha, Long An - 31,5 tạ/ha, Tây Ninh - 34,9 tạ/ha, Bình Định - 29,8 tạ/ha, Tuyên Quang - 26,3 tạ/ha, Bắc Giang - 24,7 tạ/ha, Hà Tĩnh - 22,0 tạ/ha Cá biệt, tại Trà Vinh năng suất lạc đạt trên 50,0 tạ/ha ở qui mô 4,6 ha [18]

Ở Việt Nam, lạc được trồng ở hầu hết các tỉnh thành trong cả nước, tuy nhiên tập trung nhiều ở một số tỉnh phía Bắc như Hà Nội, Phú Thọ, Ninh Bình; phía Nam như Trà Vinh, Tây Ninh, Long An và các tỉnh duyên hải miền Trung Đến năm 2017 tổng diện tích sản xuất lạc của nước ta 199,4 ngàn ha năng suất trung bình 23,6 tạ/ha sản lượng đạt 463,6 ngàn tấn [18] Theo dự báo diện tích sản xuất lạc ở nước ta ổn định ở mức 200 ngàn ha đến năm 2020 và năng suất bình quân đạt 2,5 tấn/ha Tuy nhiên theo số liệu thống kê cho thấy hàng năm nước ta nhập khẩu một lượng lớn lạc từ các nước trên thế giới với tổng lượng nhập khẩu trong năm 2017 là 88 triệu tấn lạc bóc

vỏ và 1 triệu tấn lạc nguyên vỏ [18] Với quy mô trồng lạc chuyên canh ở nhiều địa phương trong cả nước, cũng như các loại lạc được nhập khẩu của các nước với sản lượng rất lớn, đòi hỏi cần có thiết bị máy móc cần thiết để chế biến lạc đạt năng suất cao, giải phóng sức lao động thủ công có năng suất thấp đồng thời nâng cao giá trị sản xuất hàng hóa và đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm Việc chế biến hạt lạc thành phẩm cũng rất đa dạng phong phú Do đó, khâu bóc tách vỏ lụa vô cùng quan trọng nó chiếm thời gian rất lớn trong quá trình gia công thành phẩm, đây cũng là khâu tốn nhiều nhân công nhất Để giải quyết vấn đề này, đòi hỏi cần có thiết bị bóc tách vỏ lụa

tự động mới đem lại hiệu quả cao được

1.4 TÌNH HÌNH XUẤT NHẬP KHẨU HẠT LẠC CỦA VIỆT NAM

Do nhu cầu chế biến ngày càng tăng trong khi diện tích sản xuất lạc trong nước

có xu thế giảm hàng năm do đó nhu cầu xuất khẩu lạc cho chế biến tăng lên Năm

2017 tổng kim ngạch nhập khẩu mặt hàng lạc của Việt Nam (tính nguyên vỏ) trong thời gian này là 123,4 nghìn tấn, giảm 51% so với cùng kỳ năm trước (254 nghìn tấn) Các tiểu thương địa phương cho rằng nhu cầu nhập khẩu lạc gần đây tại Trung Quốc

đã giảm đáng kể do chênh lệch giá lạc Trung Quốc và giá toàn cầu đã không đủ bù đắp các loại phí và thuế giá trị gia tăng Hai loại lạc được nhập khẩu gồm lạc nguyên vỏ và lạc bóc vỏ trong giai đoạn 2012-2017 được thể hiện như trong các bảng 1.4 và 1.5

Bảng 1.4 Nhập khẩu lạc nguyên vỏ từ các nước trong các năm 2012 - 2017

2012 2013 2014 2015 2016 2017 Tổng cộng 2982 11933 5818 12216 38345 31246

Hoa Kỳ 428 9906 2922 7741 20809 16309

Sê-nê-gan 144 412 80 1735 12146 12146

Ấn Độ 758 370 2547 228 5000 2622 Trung Quốc 1461 1245 269 179 390 157 Các nước khác 191 n/a n/a 83 0 12

(Nguồn: GCO,GAT *)

Bảng 1.5 Nhập khẩu lạc bóc vỏ từ các nước trong các năm 2012 - 2017

2012 2013 2014 2015 2016 2017 Tổng cộng 244487 132111 158816 125803 226107 167129

Ấn Độ 22646 35814 144563 47313 97000 44289 Hoa Kỳ 553 67948 1356 15377 46475 45505 Sê-nê-gan 11243 12356 7741 30376 2966 2966 Hồng Kong 67 38 19 664 18766 15187 Brazil 152 1169 0 9039 16173 17115 Ac-hen-ti-na 100 6122 0 17679 11185 9812 Trung Quốc 999 1184 3278 1623 5457 4065 Thái Lan 27 19 38 37 809 731 Paraguay 2838 1885 18 901 286 525

Kỳ Việc nhập khẩu lạc do nhu cầu chế biến và sản phẩm từ lạc tăng lên trong khi sản lượng trong nước không đáp ứng đủ nhu cầu tiêu dùng

1.5 THỰC TRẠNG THU HOẠCH, BẢO QUẢN, CHẾ BIẾN LẠC

1.5.1 Phương pháp thu hoạch

100% diện tích trồng lạc của hai huyện Tuyên Hóa, Minh Hóa được nhổ, đập và bứt hạt thủ công theo cách: Nhổ lạc - gom - đập và bứt quả đều bằng tay Qua điều tra khảo sát cho thấy, thu hoạch (nhổ lạc, đập và bứt hạt) thủ công 1 sào mất 2 ngày/công, chi phí 130.000-150.000 đồng/công Theo đánh giá của Chiến lược quốc gia sau thu hoạch, đây là khâu tổn thất về số lượng ở lạc nhiều nhất, tỷ lệ từ 7,5-13,5%

Hiện nay, sản xuất lạc chủ yếu là để thu hoạch làm thực phẩm, chế biến dầu ăn và chế biến thức ăn cho gia súc Đặc điểm của cây lạc là ra hoa thụ phấn rồi đâm xuống đất

để hình thành củ (quả), do đó việc thu hoạch lạc chủ yếu tập trung giải quyết khâu đào nhổ và bứt (đập) tách lấy củ từ cây Trên thế giới và ở Việt Nam hiện nay đang thu hoạch lạc theo công nghệ thu hoạch củ tươi và thu hoạch củ khô (hình 1.1)

Hình 1.3 Sơ đồ công nghệ và phương pháp thu hoạch lạc [7]

- Công nghệ thu hoạch củ tươi: Vào thời điểm khi củ đã chín trên 90% thì tiến hành đào nhổ và bứt củ ngay trên đồng, sau đó vận chuyển về phơi sấy và bảo quản Thu hoạch theo công nghệ này có ưu điểm là rút ngắn thời gian thu hoạch, giảm chi phí vận chuyển, bốc dỡ; tuy nhiên nó có hạn chế là phải xác định chính xác thời điểm

Công nghệ thu hoạch củ tươi

Thu hoạch

một giai đoạn

Thu hoạch nhiều giai đoạn

Công nghệ thu hoạch củ khô

Thu hoạch hai giai đoạn

Thu hoạch nhiều giai đoạn

LHM đào, nhổ, phơi cây

Bứt củ

thu hoạch, nếu thu hoạch sớm sẽ giảm chất lượng củ, thu hoạch muộn thì cuống sẽ già, gây tổn thất cao [7]

- Công nghệ thu hoạch củ khô: Cây lạc sau khi được đào nhổ vẫn còn tiếp tục trao đổi chất để hoàn thiện quá trình chín, tạo cho củ có chất lượng cao hơn Do đó, có thể nhổ lạc sớm khi củ còn tươi chắc khó đứt, giảm được tổn thất trong quá trình nhổ Cây lạc khi đào nhổ có độ ẩm 60-80%, độ ẩm củ khoảng 30%; sau khi phơi 2-3 nắng thì độ ẩm của cây và củ còn 20-25% thì tiến hành bứt củ, phơi sấy và bảo quản Nhược điểm của công nghệ này là kéo dài thời gian thu hoạch, chi phí phơi, vận chuyển và bốc dỡ cao, phụ thuộc vào điều kiện thời tiết [3], [7]

Thu hoạch là khâu cuối cùng trong quá trình sản xuất lạc và là khâu chuẩn bị cho các khâu của công nghệ sau thu hoạch, nó ảnh hưởng rất lớn đến năng suất và chất lượng sản phẩm Do diện tích, giống, điều kiện tự nhiên và tập quán canh tác ở nhiều nước trên thế giới khác nhau nên yêu cầu kỹ thuật đối với công cụ và máy được sử dụng để cơ giới hóa khâu thu hoạch cũng khác nhau Thu hoạch lạc bao gồm các công đoạn: Đào nhổ, giũ đất, thu gom, bứt củ, làm sạch sơ bộ và đóng bao Tùy theo việc tiến hành các công đoạn này mà có các phương pháp thu hoạch lạc khác nhau [4], [6]

- Phương pháp thu hoạch lạc một giai đoạn: Đây là phương pháp được sử dụng trong công nghệ thu hoạch củ tươi, với phương pháp này thì các công đoạn: đào nhổ cây, giũ đất, bứt củ, làm sạch và đóng bao (hoặc gom vào thùng chứa) ngay trên đồng được thực hiện chỉ trên một liên hợp máy Ưu điểm của phương pháp này là một lần có thể hoàn thành toàn bộ các công việc trong khâu thu hoạch nên năng suất lao động cao, cường độ lao động giảm thấp, sử dụng rất ít lao động, độ hao hụt giảm, rút ngắn thời gian thu hoạch và đảm bảo tính mùa vụ Tuy nhiên, nó có nhược điểm là máy thường

có kích thước lớn, cấu tạo phức tạp, chế tạo và sử dụng khó khăn, giá thành đầu tư máy cao, đòi hỏi về cơ giới hóa phải đồng bộ từ các khâu trong sản xuất lạc và yêu cầu

về đồng ruộng và cây lạc trong thu hoạch phức tạp

- Phương pháp thu hoạch lạc hai giai đoạn: Phương pháp này được sử dụng trong công nghệ thu hoạch lạc củ khô Lạc đến thời điểm thu hoạch thì tiến hành đào nhổ, giũ đất và phơi trên đồng, sau đó sử dụng máy thu gom, bứt và làm sạch sơ bộ củ

Ưu điểm của phương pháp này là có thể đào nhổ lạc sớm vì trong quá trình phơi, lạc tiếp tục chín nên không ảnh hưởng đến năng suất và chất lượng sản phẩm; năng suất lao động cao, độ hao hụt thấp Tuy nhiên, nhược điểm của nó là chịu ảnh hưởng của thời tiết khi thu hoạch, đặc biệt là những nước có khí hậu thời tiết phức tạp, mưa bão nhiều, ruộng ẩm ướt không thể đào nhổ và phơi được Các máy được sử dụng trong phương pháp này cũng nhiều và kích thước máy lớn, cấu tạo phức tạp, giá thành đầu tư lớn, đòi hỏi cơ giới hóa các khâu trong sản xuất cao

- Phương pháp thu hoạch lạc nhiều giai đoạn

Với phương pháp này, những công việc trong quá trình thu hoạch được tiến hành riêng biệt với nhau Khi đến thời điểm thu hoạch có thể nhổ bằng tay hoặc dùng máy để đào và giũ đất, sau đó bứt củ bằng tay hoặc dùng các công cụ thủ công, guồng bứt hay máy tuốt để bứt củ, làm sạch sơ bộ ngay tại đồng; tại một số địa phương, cây lạc sau khi nhổ thì cắt ngắn thân, vận chuyển về nhà để bứt củ bằng tay

và làm sạch sơ bộ

Ưu điểm của phương pháp này là công cụ, máy móc dùng trong các công việc đơn giản, gọn nhẹ, dễ sử dụng Giữa các công việc ít phụ thuộc vào nhau, có thể tiến hành bằng các công cụ thủ công hoặc có thể kết hợp lao động thủ công với bán cơ giới hoặc cơ giới hoàn toàn; phù hợp với những nơi sản có diện tích sản xuất lạc không tập trung, quy mô hộ gia đình,…Nhưng nhìn chung, phương pháp này có năng suất lao động thấp, sử dụng nhiều lao động, cường độ lao động rất cao đặc biệt là vào thời vụ,

độ hao hụt tương đối lớn

Ở Việt Nam, do trình độ cơ giới hóa còn thấp, điều kiện cơ sở vật chất còn hạn chế, điều kiện đồng ruộng chưa được quy hoạch, không thuận tiện cho các máy di chuyển, trồng lạc không tập trung, kích thước lô thửa nhỏ, thời tiết diễn biến phức tạp, tập quán canh tác của nông dân trong sản xuất lạc chủ yếu là thủ công nên chỉ phù hợp với phương pháp thu hoạch lạc nhiều giai đoạn

1.5.4 Bảo quản

Có 50% hộ bảo quản lạc bằng bao PP, trong có lồng bao PE và buộc kín; 45%

hộ bảo quản bằng thùng phi, bên trong có lót giấy báo, bao bóng, phía trên đậy kín; 5% hộ còn lại bảo quản trong chum, vại, lọ Theo Chiến lược quốc gia sau thu hoạch, tổn thất khâu bảo quản lạc là 1-2%; mức tổn thất bình chung sau thu hoạch lạc là 8,5-

15,5% Kết quả phân tích được thể hiện ở bảng 1.6

Bảng 1.6 Kết quả phân tích mẫu lạc

Chỉ tiêu phân tích

Giới hạn quy định

Tỷ lệ mẫu nhiễm (%) Tỷ lệ mẫu đạt theo giới hạn

quy định (%) Đợt 1

(n=4)

Đợt 2 (n=4) Đợt 1 (n=4) Đợt 2 (n=4)

Aflatoxin B1 5 µg/kg 0 0 100 100 Tổng số VSV

hiếu khí

106CFU/g 100 100 100 100 Tổng số bào tử nấm

men, nấm mốc

103

(Nguồn: Kết quả phân tích mẫu tại trung tâm Quastest 2)

Kết quả phân tích mẫu ở bảng 1.6 cho thấy, với phương pháp bảo quản lạc trong các dụng cụ của hộ dân đến bảo quản 6 tháng có 75% mẫu kiểm tra đồng thời đạt các giới hạn quy định về độ ẩm, hàm lượng nấm Aflatoxin B1, tổng số vi sinh vật hiếu khí, tổng số bào tử nấm men nấm mốc; 25% mẫu không đạt ở chỉ tiêu tổng số bào tử nấm men, nấm mốc, nhưng vượt với tỷ lệ thấp

- Công nghệ thu hoạch củ tươi: Vào thời điểm khi củ đã chín trên 90% thì tiến hành đào nhổ và bứt củ ngay trên đồng, sau đó vận chuyển về phơi sấy và bảo quản Thu hoạch theo công nghệ này có ưu điểm là rút ngắn thời gian thu hoạch, giảm chi phí vận chuyển, bốc dỡ; tuy nhiên nó có hạn chế là phải xác định chính xác thời điểm thu hoạch, nếu thu hoạch sớm sẽ giảm chất lượng củ, thu hoạch muộn thì cuống sẽ già, gây tổn thất cao [7]

- Công nghệ thu hoạch củ khô: Cây lạc sau khi được đào nhổ vẫn còn tiếp tục trao đổi chất để hoàn thiện quá trình chín, tạo cho củ có chất lượng cao hơn Do đó, có thể nhổ lạc sớm khi củ còn tươi chắc khó đứt, giảm được tổn thất trong quá trình nhổ Cây lạc khi đào nhổ có độ ẩm 60-80%, độ ẩm củ khoảng 30%; sau khi phơi 2-3 nắng thì độ ẩm của cây và củ còn 20-25% thì tiến hành bứt củ, phơi sấy và bảo quản Nhược điểm của công nghệ này là kéo dài thời gian thu hoạch, chi phí phơi, vận chuyển và bốc dỡ cao, phụ thuộc vào điều kiện thời tiết [3], [7]

1.6 CÁC PHƯƠNG PHÁP BÓC VỎ LỤA HẠT LẠC RANG

Quá trình bóc vỏ lụa hạt lạc rang có 2 phương pháp: bóc vỏ thủ công và bóc vỏ lụa hạt lạc rang bằng máy

1.6.1 Bóc vỏ lụa hạt lạc rang thủ công

Bóc vỏ lụa hạt lạc rang thủ công là cách thức bóc vỏ sử dụng sức người và dụng

cụ cầm tay để bóc vỏ Quá trình bóc vỏ bằng thủ công gồm 3 bước thực hiện như trong Hình 1.4:

Bước 1: Lạc được rang (có thể rang thủ công hoặc các lò rang công nghiệp) Bước 2: Lạc bóc vỏ lụa bằng thủ công

Bước 3: Sản phẩm lạc sau khi bóc và làm sạch vỏ lụa

Hình 1.4 Bóc vỏ lụa hạt lạc rang bằng thủ công

Bóc vỏ lụa hạt lạc rang bằng máy có 2 phương pháp chính là phương pháp bóc

vỏ lụa hạt lạc rang bằng ma sát và phương pháp bóc vỏ lụa hạt lạc rang bằng khí nén

1.6.2 Phương pháp bóc vỏ lụa hạt lạc rang bằng ma sát

Gồm 2 bàn chà được làm nhám, các bàn chà này sẽ chà để bóc vỏ lụa ra khỏi hạt lạc, phía dưới được gắn thêm 1 quạt thổi để thổi phần vỏ lụa đã được tách ra ngoài Quá trình bóc vỏ lụa hạt lạc rang theo phương pháp ma sát được thể hiện như trong Hình 1.5

Hình 1.5 Bóc vỏ lụa hạt lạc rang bằng phương pháp ma sát

Tương tự phương pháp bóc vỏ lụa hạt lạc bằng thủ công ở hai công đoạn 1 và 3, chỉ khác công đoạn 2 là bóc vỏ lụa hạt lạc bằng máy theo kiểu ma sát sử dụng các bàn chà do đó ưu nhược điểm của loại máy làm việc theo nguyên lý này thể hiện như sau:

1.6.3 Phương pháp bóc vỏ lụa hạt lạc rang bằng khí nén

Dựa trên cơ sở sự va đập của hạt lạc với thành buồng bóc, sự va đập giữa các hạt lạc dưới tác dụng của dòng khí có vận tốc lớn lớp vỏ lụa của hạt lạc được bóc tách khỏi hạt Quá trình bóc vỏ lụa hạt lạc rang bằng khí được thể hiện như trong Hình 1.5:

Hình 1.6 Bóc vỏ lụa hạt lạc rang bằng khí

- Ưu điểm:

+ Bóc vỏ nhanh

+ Năng suất cao

+ Thích hợp cho sản xuất công nghiệp

- Nhược điểm:

+ Giá thành cao

+ Phải tốn thêm nguồn khí nén cung cấp

1.7 MỘT SỐ LOẠI MÁY BÓC VỎ LỤA HẠT LẠC RANG HIỆN CÓ

- Máy bóc vỏ lụa đậu phộng rang MAOYUAN RB-200 xuất xứ Trung Quốc, năng suất: 200kg/h

Hình 1.7 Máy bóc vỏ lụa hạt lạc rang

(1)

Nguyên lý hoạt động: Đây là thiết bị tiên tiến cho bóc vỏ lụa hạt lạc sau khi đã rang chín Máy có hình dáng nhỏ gọn và cấu trúc hợp lý, chạy ổn định và không có tiếng ồn Nguyên liệu đi vào phòng bóc vỏ từ phễu cấp tự động, sau đó thiết bị chà bóc

vỏ lụa hạt lạc thành trắng, nhân không bị vỡ Vỏ sẽ tách khỏi nhân đậu tự động

- Máy bóc vỏ lụa hạt lạc rang của Công ty Cơ khí Viễn Đông Việt Nam, năng suất 500 kg/h

Hình 1.8 Máy bóc vỏ lụa hạt lạc rang khô có gắn thiết bị sấy

Nguyên lý hoạt động: gồm 2 bàn chà được làm nhám, các bàn chà này sẽ chà

để bóc vỏ lụa ra khỏi hạt lạc, phía dưới được gắn thêm 1 quạt thổi để thổi phần vỏ lụa đã được tách ra ngoài Với năng suất cao, tỷ lệ sạch của máy đến 90% trong thời gian ngắn

- Máy tách vỏ lụa đậu phộng DTJ – 180

Hình 1.9 Máy tách vỏ lụa đậu phộng DTJ – 180

Máy được thiết kế để tách vỏ lụa hạt lạc bằng chu trình ướt, được sử dụng rộng rãi cho đậu phụng chiên, đậu phụng tẩm gia vị, sữa đậu phụng, bánh gạo và bơ đậu phụng và sản phẩm đóng lon Máy này đặc biệt là không vỡ, màu trắng, tự động loại

bỏ vỏ, hiệu quả cao, dễ vận hành nhưng giá thành thì rất cao

Nhận xét: Các loại máy trên là các loại máy có năng suất lớn thích hợp cho các sản xuất, chế biến hạt lạc rang với qui mô lớn Tuy nhiên tỷ lệ nát hạt lạc và hạt chưa bóc cao, kích cỡ hạt phải đồng đều và giá thành cao Không phù hợp với cơ sở sản xuất với quy mô nhỏ

1.8 CÁC NGHIÊN CỨU KHÁC

Qua thực tế cho thấy hiện nay có một số mẫu máy bóc vỏ hạt lạc rang nhưng chủ yếu làm việc theo nguyên lý ma sát như đã phân tích ở trên (phần 2.5.1) Chỉ có một số ít mẫu máy làm việc theo nguyên lý khí động học như mẫu máy do Trung Quốc sản xuất tuy nhiên năng suất máy cao và có giá thành trên 80 triệu VNĐ Do đó với quy mô sản xuất lạc và các cơ sở chế biến như hiện nay thì chưa phù hợp Trong khi trong nước chưa có nghiên cứu nào thiết kế, chế tạo và thử nghiệm máy bóc vỏ hạt lạc rang theo nguyên lý khí động học Do vậy, đề tài thực hiện thành công sẽ cung cấp cơ

sở tính toán thiết kế cho công nghệ sản xuất máy chế biến nông sản nói chung và máy bóc vỏ lụa hạt nông sản nói riêng của nước ta

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Ngày nay, số lượng hạt lạc rang được sử dụng rất lớn, sản phẩm chế biến từ hạt lạc rất đa dạng để đáp ứng nhu cầu cho con người Đặc biệt, là cung ứng cho các nhà hàng, cơ sở chế biến hạt lạc, các cơ sở chế biến thực phẩm để tiêu thụ trong nước Quá trình bóc thủ công không đạt hiệu quả cao Nên đề tài này chú trọng nghiên cứu các loại máy bóc vỏ lụa hạt lạc rang từ đó lựa chọn phương án phù hợp để thiết kế và chế tạo Máy bóc vỏ lụa hạt lạc rang này đáp ứng nhu cầu chế biến bánh kẹo cho các tỉnh Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Nam…

Trên thế giới có rất nhiều loại máy bóc vỏ lụa hạt lạc rang với mẫu mã đa dạng

và có nhiều phương pháp bóc khác nhau Nhưng các loại máy nhập giá thành cao không phù hợp với tài chính của người dân nhất là các cơ sở chế biến nhỏ lẻ Mục đích

đề tài này là thiết kế, chế tạo máy bóc vỏ lụa hạt lạc rang có sử dụng khí nén để bóc vỏ lụa hạt lạc rang với năng suất 40 – 60 kg/h, phù hợp với điều kiện kinh tế ở Việt Nam

2.1 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu chính của đề tài là nguyên lý bóc vỏ lụa hạt lạc rang và

các loại máy bóc vỏ lụa hạt lạc rang

2.1.2 Phạm vi nghiên cứu

- Phạm vi nghiên cứu của đề tài là thiết kế chế tạo mẫu máy bóc vỏ lụa hạt rang thương phẩm năng suất 40 - 60 kg/h

- Thời gian thực hiện đề tài 6 tháng từ tháng 12/2017-6/2018

- Mẫu máy được thực nghiệm đối với loại lạc được trồng phổ biến trên địa bàn tỉnh Bình Định

2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU

- Nghiên cứu phân tích lý thuyết: Thu thập tài liệu trong và ngoài nước có liên quan đến nội dung nghiên cứu để tính toán làm cơ sở cho thiết kế và chế tạo mẫu máy bóc vỏ lụa hạt lạc rang

- Phương pháp thực nghiệm: Tiến hành chế tạo mô hình thử nghiệm và xử lý kết quả Chế tạo thử nghiệm máy bóc vỏ lụa hạt lạc rang với năng suất 40-60 kg/h với các chế độ bóc khác nhau như góc đặt đầu phun và áp lực phun

2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.3.1 Phương pháp tính toán thiết kế

2.3.1.1 Các yêu cầu thiết kế

Máy bóc vỏ lụa hạt lạc rang cần đảm bảo các yêu cầu thiết kế sau:

- Máy bóc vỏ lụa hạt lạc rang sử dụng khí nén

- Kết cấu máy đơn giản, dễ sử dụng

- Cấp liệu theo chu kỳ, có hệ thống tự động cung cấp

- Nguồn khí nén hoạt động P = 3 - 8 bar

- Vật liệu chế tạo cần đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm

- Máy có thể điều khiển được ở chế độ: tự động

Phương án bóc vỏ lụa hạt lạc rang kết hợp buồng nạp và Cylon

- Nguyên lý hoạt động

Người ta dùng các dòng khí áp lực cao để thực hiện quá trình bóc vỏ Hình 2.1

là sơ đồ nguyên lý cấu tạo hệ thống bóc bằng dòng khí có áp suất, trong đó ống góp (1) được nối với ống có miệng đầu phun (2) đặt trong nó theo đường tròn từ ống hỗn hợp (3) qua các ống mềm cao su (4), sản phẩm bóc được hướng vào cylon tháo liệu (5) mà trên đó người ta gắn quạt gió (6) để tách riêng một phần vỏ của sản phẩm bóc Từ cylon tháo liệu, sản phẩm bóc qua van (7) hướng tới ống hút (8) để tách hết phần vỏ ra khỏi sản phẩm bóc Khí nén đi vào ống góp (1) là từ máy nén có bình chứa đi qua ống nối (9) Nguyên liệu từ phễu chứa (12) đi qua đoạn ống (11) rồi đi vào buồng nạp (10) Tấc cả hệ thống thiết bị được lắp trên giá (13) [4]

- Sơ đồ nguyên lý cấu tạo:

Hình 2.1 Sơ đồ bóc vỏ lụa hạt lạc rang kết hợp buồng nạp và cylon

1- Ống góp, 2- Ống có miệng phun, 3- Ống hỗn hợp, 4- Ống mềm bằng cao su, 5- Cyclon tháo, 6- Quạt gió, 7- Van chắn, 8- Ống hút, 9- Ống nối, 10 – Buồng nạp,

11 – Đoạn ống, 12 – Phễu chứa, 13 – Giá máy

- Ưu và nhược điểm

* Ưu điểm:

+ Bóc vỏ nhanh

+ Hạt lạc rang bóc sạch và an toàn vệ sinh

+ Năng suất cao

+ Thích hợp cho sản xuất công nghiệp

* Nhược điểm:

+ Kết cấu phức tạp

+ Chi phí chế tạo cao

+ Phải có nguồn khí nén lớn cung cấp

+ Số lượng lạc bóc trong một lần không nhiều

Phương án bóc vỏ lụa hạt lạc rang sử dụng buồng bóc

- Sơ đồ nguyên lý

Hình 2.2 Sơ đồ bóc vỏ lụa hạt lạc rang sử dụng buồng bóc

1 – Khung máy, 2– Phễu chứa liệu, 3 – Van cấp liệu, 4 – buồng bóc

5 - Đầu phun, 6 - Cửa thoát liệu, 7 – Máng, 8 – Ống thoát vỏ

- Nguyên lý hoạt động

Hạt lạc rang đưa vào phễu chứa liệu (2), van cấp liệu (3) sẽ định lượng lạc để đưa vào buồng bóc (4) lúc này nguồn khí nén được đưa vào đầu phun (5) được gắn vào buồng bóc, với vận tốc dòng khí lớn thoát ra từ đầu phun chuyển động tạo thành dòng xoáy làm hạt lạc rang trong buồng bóc chuyển động va đập lẫn nhau và va đập thành buồng bóc Hạt lạc rang sẽ bóc sạch vỏ được ra ngoài qua cửa xả liệu (6) vào máng (7)

và vỏ được thoát ra ngoài qua ống thoát vỏ (8) được gắn vào buồng bóc

- Ưu và nhược điểm

* Ưu điểm:

+ Kết cấu đơn giản

8

+ Chi phí chế tạo thấp

+ Bóc vỏ nhanh

+ Hạt lạc rang bóc sạch và an toàn vệ sinh

+ Năng suất cao

+ Thích hợp cho sản xuất vừa và nhỏ

* Nhược điểm:

+ Phải có nguồn khí nén cung cấp

+ Số lượng hạt lạc rang bóc trong một mẻ không nhiều

lạc rang sử dụng buồng nạp và cylon

Phương án bóc vỏ lụa hạt lạc rang sử dụng buồng bóc

1 Cấu tạo Phức tạp Đơn giản

2 Khả năng vận hành Phức tạp Đơn giản

3 Dòng vật liệu ra Liên tục Chu kỳ

4 Bảo trì Khó khăn Dễ dàng

7 Phạm vi ứng dụng Có thể bóc nhiều sản phẩm Chỉ bóc lạc

8 Năng suất Cao Trung bình

Căn cứ vào bảng 2.1, đề tài lựa chọn phương án bóc vỏ lụa hạt lạc rang sử dụng buồng bóc phù hợp với quy mô sử dụng, nên được chọn làm phương án để tính toán thiết kế và chế tạo mẩu máy

2.3.2 Phương pháp chế tạo

Dựa trên cơ sở tính toán thiết kế các bộ phận của máy từ các bản vẽ thiết kế chi tiết và bản vẽ lắp, việc chế tạo các bộ phận của máy như buồng bóc, khung máy, bộ phận thu, cấp liệu thực hiện theo tiêu chuẩn chế tạo máy cơ khí từ khâu lựa chọn vật liệu, công cụ chế tạo…tất cả các công đoạn chế tạo đều được thực hiện tại Khoa Cơ khí chế tạo trường Cao đẳng Cơ điện – Xây dựng và Nông lâm Trung bộ

2.3.3 Phương pháp thực nghiệm

Để đánh giá hiệu quả của mẫu máy đã chế tạo đồng thời thông qua quá trình thực nghiệm để lựa chọn các thông số phù hợp nhằm hoàn thiện mẫu máy tiến tới sản xuất và thương mại hóa Quá trình thực nghiệm được thực hiện trên cơ sở các thông số điều chỉnh như: góc đặt đầu phun, áp suất phun theo sơ đồ như sau:

Hình 2.2 Sơ đồ các thông số bố trí thí nghiệm máy bóc vỏ lụa hạt lạc rang

2.3.4 Bố trí thí nghiệm và xử lý số liệu

Đối tượng của quy hoạch thực nghiệm là một quá trình hoặc hiện tượng nào đó

có những tính chất, đặc điểm chưa biết cần được nghiên cứu để phát hiện trong nghiên cứu đó Người nghiên cứu có thể chưa hiểu biết đầy đủ về đối tượng, nhưng đã có một

số thông tin được tiên nghiệm ban đầu dù chỉ là sự liệt kê sơ lược những thông tin về biến đổi, ảnh hưởng đến tính chất của đối tượng Có thể hình dung chúng như một

“hộp đen” trong hệ thống điều khiển gồm các tín hiệu đầu vào và đầu ra thể hiện như trong hình 2.3

Máy bóc vỏ lụa hạt lạc rang