Mở đầu - Chƣơng 2: Tổng quan nghiên cƣ́u đề tài - Chƣơng 3:Ý tƣởng và phƣơng án thiế t kế máy bóc vỏ tỏi - Chƣơng 4: Cơ sở lý thuyết - Chƣơng 5: Tính toán, thiết kế máy bóc vỏ tỏi - Chƣơng 6: Chế tạo thƣ̉ nghiê ̣m và đánh giá - Kết luận và kiến nghị - Phụ lục 5 Chƣơng 2 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 2.1 Giới thiệu về tỏi Theo [18]. Tên khoa học: Alliums sativum L. Cây tỏi (Allium sativum) là một loài trong chi Hành tây (Allium) có nguồn gốc ở Trung Á, có lịch sử sử dụng trên 7.000 năm đƣợc biết đến Ai Cập cổ đại và đã đƣợc sử dụng cho mục đích ẩm thực và làm thuốc. Ngày nay tỏi là cây rau gia vị quan trọng ở khu vực Địa Trung Hải, cũng nhƣ một gia vị thƣờng xuyên ở Châu Á, Châu Phi, và châu Âu.
Chúng là các loài thực vật sống lâu năm có thân phình ra thành củ giống nhƣ củ hành. Chúng phát triển tốt trong vùng ôn đới củaBắc bán cầu, ngoại trừ một số loài có mặt ở Chile (loài Allium juncifolium), Brazil (loài Allium sellovianum) hoặc nhiệt đới châu Phi (loài Allium spathaceum). Chiều cao thân cây của chúng dao động từ 5-150 cm. Các hoa tạo thành dạng hoa tán ở trên đỉnh của thân cây không có lá.
Phần lớn các chồi cây trong các loài thuộc chi hành đều gia tăng bằng cách tạo ra các chồi nhỏ hay "mầm cây" xung quanh chồi già, cũng nhƣ bằng cách phát tán hạt. Một vài loài có thể tạo ra nhiều củ (quả) nhỏ trong cụm hình đầu ở gốc lá; tạo ra cụm nhỏ gọi là "mắt hành (tỏi)". Các mắt này có thể phát triển thành cây. Phần hay đƣợc sử dụng nhất của cây tỏi là củ tỏi.
Củ tỏi có nhiều tép. Từng tép tỏi cũng nhƣ cả củ tỏi đều có lớp vỏ mỏng bảo vệ. Tỏi sinh trƣởng tốt trong môi trƣờng nóng và ẩm.1: Tỏi Tỏi là loài cây thân thảo căn hành sống nhiều năm. -Thân: thân thật là chồi mọc đầu tiên (tép tỏi), phía dƣới mang nhiều rễ phụ, bẹ lá và chồi (tép tỏi) hình thành thân giả, phần bẹ lá và chồi bó thành khối tạo nên củ (giả).
Củ tỏi có nhiều tép. Từng tép tỏi cũng nhƣ cả củ tỏi đều có lớp vỏ mỏng bảo vệ.2: Thân tỏi -Lá: phần dƣới là bẹ ôm sát chồi bên trong (tép tỏi). Phần phiến lá bên trên cứng, thẳng, dài 15-50cm, rộng 1-2,5cm có rãnh khía, mép lá hơi ráp.3: Lá - Ở mỗi nách lá phía gốc có một chồi nhỏ sau này phát triển thành một tép tỏi; các tép này nằm chung trong một cái bao (do các bẹ lá trƣớc tạo ra) thành một củ tỏi tức là thân hành (giò) của tỏi. -Hoa: tỏi có hoa mọc thành cụm trên đầu một trục hình trụ từ than củ kéo dài ra.
Cụm hoa là một tán giả hình cầu, màu trắng, đỏ hoặc xanh nhạt. Hoa xếp thành tán ở ngọn thân trên một cán hoa dài 55cm hay hơn. Bao hoa màu trắng hay hồng bao bởi một cái mo dễ rụng tận cùng thành mũi nhọn dài. Hoa lƣỡng tính, thụ phấn nhờ côn trùng.
Hoa nở tháng 5-7. -Quả: có một hạt, quả ra tháng 9-10.4:Hoa và quả 8 2.1 Các thành phần hóa học có trong tỏi - Kết quả phân tích khác: thành phần trong củ tỏi khoảng 84,09% nƣớc, 13,38% chất hữu cơ, và các chất vô cơ 1,53%, trong khi trong lá tỏi là 87,14% nƣớc, 11,27% chất hữu cơ, các chất vô cơ 1,59%. - Giá trị dinh dƣỡng của tỏi: Bảng 2.1: Giá trị dinh dƣỡng của tỏi Giá trị dinh dƣỡng 100 g Năng lƣợng 623 kJ (149 kcal) Carbohydrat 33.00g Chất xơ thực phẩm 2.39 g - beta-caroten 5 μg (0%) Thiamin (Vit.2 mg (15%) Riboflavin (Vit.11 mg (7%) Niacin(Vit.7 mg (5%) Axitpantothenic(Vit.235 mg (95%) Axitfolic(Vit.2 μg Tỷ lệ phần trăm theo lƣợng hấp thụ hàng ngày của ngƣời lớn. 9 Ngoài ra, cùng với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, khuynh hƣớng quay về với thiên nhiên, tìm tòi và phát triển những phƣơng thuốc truyền thống ngày càng đƣợc chú trọng.
Thảo dƣợc thiên nhiên ngày càng đóng vai trò quan trọng trong phòng, chữa bệnh và nâng cao sức khỏe của nhân dân. Sử dụng tỏi không làm cản trở sự phòng vệ tự nhiên của cơ thể nhƣ thuốc kháng sinh, chúng là những probiotic kích thích các cơ chế phòng vệ tự nhiên của cơ thể mà không làm hại những vi khuẩn có ích. làm tăng cƣờng khả năng của hệ thống miễn dịch, làm giảm huyết áp cao và nhiều bệnh nâng cao sức khỏe.2 Phân bố Cây tỏi đƣợc trồng trên toàn cầu nhƣng Trung Quốc là nhà sản xuất tỏi lớn nhất thế giới với khoảng 13,5 triệu tấn củ tỏi hàng năm, chiếm hơn 80% sản lƣợng thế tỏi giới. Các nƣớc trồng nhiều tỏi khác là Ấn Độ (4,1%), Hàn Quốc (2%), Ai Cập và Nga (1,6%)… Bảng 2.2: Top 10 nƣớc sản xuất tỏi lớn nhất thế giới trong năm 2010 Quốc gia Sản lƣợng ( tấn ) Trung Quốc 13.
10 Các giống tỏi đƣợc trồng phổ biến ở Việt Nam là: -Giống tỏi địa phƣơng: tỏi gié, tỏi trâu trồng nhiều ở các tỉnh miền núi phía Bắc. Năng suất thấp và đƣợc trồng rải rác.5: Tỏi trâu -Giống tỏi trắng: lá xanh đậm to bản, củ to, đƣờng kính củ 4-4,5 cm khi thu hoạch vỏ lụa củ màu trắng. Khả năng bảo quản kém hay bị óp. Năng suất của đạt trung bình 5-8 tấn củ khô/ha.6: Tỏi trắng -Giống tỏi tía: lá dày, cứng, màu lá xanh nhạt, củ chắc và cay hơn tỏi trắng.
Dọc thân gần củ có màu tía. Khi thu hoạch có màu trắng ngà. Đƣờng kính củ 3,5-4 cm. Giống này có hƣơng vị đặc biệt nên đƣợc trồng nhiều hơn giống tỏi trắng.
Năng suất của đạt trung bình 5-8 tấn củ khô/ha.7: Tỏi tía -Tỏi Lý Sơn, Quảng Ngãi, dân địa phƣơng thƣờng gọi là tỏi một vì mỗi củ tỏi có duy nhất một tép.8: Tỏi một Ở Việt Nam cây tỏi đƣợc trồng ở khắp cả nƣớc. Diện tích trồng tỏi ngày càng tăng. Những vùng trồngtỏi nổi tiếng gồm có Ninh Thuận, Đảo Lý Nhơn - Quảng Ngãi, Hải Dƣơng. - Ninh Thuận: hiện nay diê ̣n tić h trồng hành tỏi toàn tỉnh là 988 ha, sản lƣơ ̣ng hàng năm khoảng 7.
trong đó vùng chuyên canh gồm có các xã Nhơn Hải, Thanh Hải, Vĩnh Hải huyện Ninh Hải chiếm khoảng 70% diện tích và sản lƣợng toàn tỉnh[19]. - Đảo Lý Sơn – Quảng Ngãi: với diện tích 310 ha, sản lƣợng 2200 tấn/năm [20]. 12 - Hải Dƣơng: có diện tích trồng hành, tỏi lớn nhất vùng đồng bằng sông Hồng có diện tích 5100 ha. Tổng sản lƣợng hơn 5100 tấn/năm [21].
Việt Nam đã xuất khẩu với sản lƣợng 2000 tấn/năm [21]. Tỏi là gia vị rất quen thuộc trong đời sống của nhân dân ta. Thƣờng thu hoạch vào cuối đông, đầu xuân. Tỏi có thể dùng tƣơi hay phơi khô dùng dần.
Ngày nay, với quy mô trồng tỏi chuyên canh ở nhiều địa phƣơng trong cả nƣớc, cũng nhƣ các loại tỏi đƣợc nhập khẩu của các nƣớc với sản lƣợng rất lớn, đòi hỏi cần có thiết bị máy móc cần thiết để chế biến đạt năng suất cao, giải phóng sức lao động bằng chân tay có năng suất thấp. Việc chế biến tỏi thành phẩm cũng rất đa dạng nhƣ tỏi sau khi bóc vỏ đƣợc ngâm dấm, ngâm đƣờng, làm trà tỏi, rƣợu tỏi hoặc làm gia vị tẩm ƣớp các món ăn. Do đó, khâu bóc tách vỏ 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 tự động mới đem lại hiệu quả cao đƣợc.2 Các phƣơng pháp bóc vỏ Quá trình bóc vỏ có 2 phƣơng pháp: bóc vỏ tỏi thủ công và bóc vỏ tỏi bằng máy.1 Bóc vỏ tỏi thủ công Bóc vỏ tỏi thủ công là cách thức bóc vỏ sử dụng sức ngƣời và dụng cụ cầm tay để bóc vỏ.1 Bóc vỏ tỏi bằng tay Quá trình bóc vỏ bằng tay gồm 4 bƣớc thực hiện nhƣ sau: Hình 2.9: Bóc vỏ bằng tay Củ tỏi khô (1) đƣợc tách thành tép nhỏ (2) sau đó dùng tay bóc vỏ (3) tỏi đƣợc bóc ra (4).
13 - Ƣu điểm: +Đơn giản +Bóc đƣợc ở mọi nơi +Thích hợp cho hộ gia đình - Nhƣợc điểm: +Dễ bị trầy xƣớc +Năng suất thấp +Tốn nhiều thòi gian +Mất vệ sinh 2.2 Bóc vỏ tỏi bằng dụng cụ Quá trình bóc vỏ bằng dụng cụ: bóc vỏ tỏi bằng dụng cụ chuyên dùng.10: Bóc vỏ bằng dụng cụ Củ tỏi khô (1) đƣợc tách thành tép nhỏ (2) sau đó cho các tép tỏi vào ống nhựa mềm, dùng tay lăn đều trên ống nhựa mềm để bóc vỏ (3), tỏi đƣợc bóc ra (4). - Ƣu điểm: +Đơn giản, dễ sử dụng +Giá thành rẻ +Hợp vệ sinh +Thích hợp cho hộ gia đình - Nhƣợc điểm: +Năng suất thấp +Tỏi dễ bị dập +Tốn nhiều thời gian 14 2.2 Bóc vỏ tỏi bằng máy Bóc vỏ bằng máy có 2 phƣơng pháp: phƣơng pháp bóc vỏ khô và phƣơng pháp bóc tỏi ƣớt.1 Các phƣơng pháp bóc vỏ tỏi khô Phƣơng pháp bóc ma sát: dựa vào sự ma sát giữa tỏi với thùng chứa và giữa tỏi với ống trụ mềm. Quá trình bóc vỏ ma sát: Hình 2.11: Bóc vỏ bằng ma sát Củ tỏi khô (1) đƣợc tách thành tép nhỏ (2) sau đó cho tép tỏi vào máy bóc (3) bên trong có một ống làm bằng vật liệu cao su mềm có dạng hình trụ, nó đƣợc gắn vào động cơ điện. Khi nó quay làm cho tỏi ma sát giữa tỏi với thành máy và giữa tỏi với ống trụ mềm làm cho vỏ tỏi sẽ đƣợc bóc ra (4).
Máy bóc vỏ (3) đƣợc mô tả theo nguyên lý sau: Hình 2.12: Mô tả quá trình bóc ma sát - Ƣu điểm: + Bóc vỏ nhanh +Gọn nhẹ, dễ sử dụng +Hợp vệ sinh +Thích hợp cho hộ gia đình, các quán ăn, nhà hàng quy mô nhỏ 15 - Nhƣợc điểm: +Số lƣợng tỏi đƣợc bóc vỏ ít +Tỏi dễ bị dập +Vỏ không đƣợc thoát ra ngoài Phƣơng pháp bóc tỏi bằng khí:dựa trên cơ sở sự va đập của tỏi với thành buồng bóc, sự va đập giữa các tép tỏi dƣới tác dụng của dòng khí có vận tốc lớn. Quá trình bóc vỏ tỏi bằng khí: Hình 2.13: Bóc vỏ tỏi bằng khí Củ tỏi khô (1) đƣợc tách thành tép nhỏ (2) sau đó cho tép tỏi vào máy bóc (3). Máy bóc này dựa trên nguyên lý khí động lực học. Khi khí nén với áp lực cao qua đầu phun đƣợc gắn vào buồng bóc có tốc độ rất lớn làm cho tỏi chuyển động va chạm lẫn nhau và chúng va chạm vào thành buồng bóc làm cho vỏ tỏi đƣợc bóc ra (4).
Máy bóc vỏ tỏi bằng khí (3) đƣợc mô tả theo nguyên lý nhƣ sau: Hình 2.