Nghiên cứu thiết kế và chế tạo máy chế biến sinh tố tự động tại HCMUTE

Đồ án nghiên cứu hcmute nghiên cứu thiết kế và chế tạo máy chế biến sinh tố tự động, áp dụng công nghệ tiên tiến, tối ưu giải pháp kỹ thuật cho bài toán .

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Đồ Án Tốt Nghiệp

2019

104
4
0

Phí lưu trữ

35 Point

Mục lục chi tiết

LỜI CẢM ƠN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

1.1. Giới thiệu về sinh tố

1.2. Lý do chọn đề tài

1.3. Tổng quan về máy thực phẩm tự động trong nước và ngoài nước

1.4. Tình hình máy chế biến sinh tố tự động ở nước ngoài

1.5. Tình hình máy chế biến sinh tố tự động ở trong nước

1.6. Tổng quan về đề tài

1.7. Tính cấp thiết của đề tài

1.8. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn đề tài

2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ THIẾT KẾ

2.1. Số liệu ban đầu

2.2. Công thức pha chế sinh tố

2.3. Loại trái cây và ly

2.4. Phương án thiết kế

2.5. Thiết kế và bố trí quy trình hoạt động của máy

2.6. Nguyên lí hoạt động của máy

3. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ

3.1. Tính toán và thiết kế cơ khí

3.1.1. Cơ cấu cấp trái cây

3.1.2. Cơ cấu cấp đường, sữa

3.1.3. Cơ cấu cấp ly

3.1.4. Cơ cấu làm lạnh

3.1.5. Cơ cấu vệ sinh

3.1.6. Cơ cấu định vị ly

3.1.7. Cơ cấu đậy nắp cối xay

3.1.8. Mô hình thiết kế 3D của máy

3.2. Tính toán và thiết kế hệ thống điện

3.2.1. Yêu cầu điều khiển

3.2.2. Xây dựng ý tưởng điều khiển

3.2.3. Sơ đồ nguyên lý cách thức điều khiển

3.2.4. Sơ đồ khối hệ thống điện

3.2.5. Sơ đồ kết nối giữa các thiết bị

3.2.6. Thiết kế và lập trình hệ thống điều khiển

3.2.7. Giao diện người dùng

4. CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ

4.1. Hình ảnh thực tế

5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

5.1. Hướng phát triển

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về đề tài

Máy chế biến sinh tố tự động là một sản phẩm công nghệ hiện đại, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng về thực phẩm an toàn và tiện lợi. Việc nghiên cứu và thiết kế máy chế biến sinh tố tự động tại HCMUTE không chỉ mang lại lợi ích cho người tiêu dùng mà còn góp phần vào sự phát triển của ngành công nghiệp thực phẩm tại Việt Nam. Máy xay sinh tố tự động giúp tiết kiệm thời gian và công sức cho người sử dụng, đồng thời đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm. Theo nghiên cứu, sinh tố là thức uống bổ dưỡng, cung cấp nhiều vitamin và khoáng chất cần thiết cho cơ thể. Do đó, việc chế biến sinh tố một cách tự động sẽ giúp người tiêu dùng dễ dàng tiếp cận với sản phẩm dinh dưỡng này.

1.1. Giới thiệu về sinh tố

Sinh tố là thức uống được chế biến từ các loại trái cây tươi, kết hợp với sữa, đường và đá. Các loại trái cây thường được sử dụng bao gồm dâu, bơ, chuối, và nhiều loại khác. Việc tiêu thụ sinh tố không chỉ mang lại hương vị thơm ngon mà còn cung cấp nhiều dưỡng chất cho cơ thể. Theo các nghiên cứu, sinh tố có thể giúp tăng cường hệ miễn dịch, hỗ trợ tiêu hóa và cung cấp năng lượng cho cơ thể. Do đó, việc phát triển máy xay sinh tố tự động là cần thiết để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng về sức khỏe và dinh dưỡng.

1.2. Tình hình máy chế biến sinh tố tự động ở nước ngoài

Trên thế giới, nhiều loại máy chế biến sinh tố tự động đã được phát triển và ứng dụng rộng rãi. Các sản phẩm này không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn đảm bảo chất lượng và vệ sinh an toàn thực phẩm. Ví dụ, máy xay sinh tố Replenish có khả năng tự làm sạch và hoạt động hoàn toàn tự động. Điều này cho thấy sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ chế biến thực phẩm tự động. Tuy nhiên, giá thành của các sản phẩm này thường cao, không phù hợp với nhu cầu và khả năng chi trả của người tiêu dùng Việt Nam.

II. Thiết kế và phát triển máy chế biến sinh tố tự động

Quá trình thiết kế và phát triển máy xay sinh tố tự động tại HCMUTE bao gồm nhiều bước quan trọng. Đầu tiên, nhóm nghiên cứu đã khảo sát và phân tích các loại máy chế biến thực phẩm hiện có trên thị trường. Từ đó, đưa ra các yêu cầu thiết kế cụ thể nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng của người tiêu dùng. Các yếu tố như công suất, dung tích, và tính năng tự động hóa được xem xét kỹ lưỡng. Kỹ thuật cơ khíkỹ thuật điện tử được áp dụng để đảm bảo máy hoạt động ổn định và hiệu quả. Việc thiết kế giao diện người dùng thân thiện cũng là một yếu tố quan trọng, giúp người sử dụng dễ dàng thao tác và điều khiển máy.

2.1. Các cơ cấu và hệ thống của máy

Máy chế biến sinh tố tự động được thiết kế với nhiều cơ cấu khác nhau, bao gồm cơ cấu cấp nguyên liệu, cơ cấu xay, và cơ cấu rót. Mỗi cơ cấu đều được tính toán và thiết kế để đảm bảo hiệu suất tối ưu. Cơ cấu cấp nguyên liệu có khả năng tự động cấp trái cây và các thành phần khác vào máy, trong khi cơ cấu xay sử dụng lưỡi dao sắc bén để xay nhuyễn nguyên liệu. Hệ thống điều khiển điện tử được lập trình để tự động hóa toàn bộ quy trình, từ việc cấp nguyên liệu đến việc rót sản phẩm ra ly. Điều này không chỉ giúp tiết kiệm thời gian mà còn đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm.

2.2. Kiểm tra và đánh giá hiệu quả

Sau khi hoàn thành thiết kế, máy chế biến sinh tố tự động được đưa vào thử nghiệm để kiểm tra hiệu quả hoạt động. Các thử nghiệm được thực hiện với nhiều loại trái cây khác nhau để đánh giá khả năng xay nhuyễn và chất lượng sản phẩm đầu ra. Kết quả cho thấy máy hoạt động ổn định, cho ra sản phẩm sinh tố có chất lượng cao, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm. Nhóm nghiên cứu cũng thu thập ý kiến phản hồi từ người dùng để cải tiến và hoàn thiện sản phẩm. Việc này không chỉ giúp nâng cao chất lượng sản phẩm mà còn tạo ra một sản phẩm thân thiện với người sử dụng.

III. Ứng dụng và triển vọng

Máy chế biến sinh tố tự động không chỉ có ứng dụng trong gia đình mà còn có thể được sử dụng trong các quán sinh tố, nhà hàng và các cơ sở chế biến thực phẩm. Sản phẩm này giúp tiết kiệm thời gian chế biến, nâng cao hiệu quả kinh doanh và đảm bảo chất lượng sản phẩm. Hơn nữa, với xu hướng tiêu dùng hiện đại, ngày càng nhiều người tiêu dùng quan tâm đến sức khỏe và dinh dưỡng, máy chế biến sinh tố tự động sẽ trở thành một sản phẩm thiết yếu trong cuộc sống hàng ngày. Việc phát triển và hoàn thiện sản phẩm này sẽ góp phần thúc đẩy ngành công nghiệp thực phẩm tại Việt Nam.

3.1. Tính khả thi và thị trường

Với nhu cầu ngày càng cao về thực phẩm an toàn và tiện lợi, máy chế biến sinh tố tự động có tiềm năng lớn trên thị trường. Các quán sinh tố và nhà hàng có thể sử dụng sản phẩm này để nâng cao chất lượng dịch vụ và đáp ứng nhu cầu của khách hàng. Hơn nữa, việc quảng bá sản phẩm qua các kênh truyền thông sẽ giúp tăng cường nhận thức của người tiêu dùng về lợi ích của việc sử dụng máy chế biến sinh tố tự động. Điều này không chỉ giúp tăng doanh thu cho các cơ sở kinh doanh mà còn góp phần nâng cao sức khỏe cộng đồng.

3.2. Hướng phát triển trong tương lai

Trong tương lai, nhóm nghiên cứu dự kiến sẽ tiếp tục cải tiến và phát triển máy chế biến sinh tố tự động với nhiều tính năng mới. Việc tích hợp công nghệ IoT vào máy sẽ giúp người dùng có thể điều khiển và theo dõi quá trình chế biến từ xa. Ngoài ra, việc nghiên cứu và phát triển các loại máy chế biến thực phẩm tự động khác cũng sẽ được xem xét để đáp ứng nhu cầu đa dạng của người tiêu dùng. Sự phát triển này không chỉ mang lại lợi ích cho người tiêu dùng mà còn góp phần vào sự phát triển bền vững của ngành công nghiệp thực phẩm tại Việt Nam.

01/02/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1. Giới thiệu về sinh tố 1. Sinh tố Sinh tố là thức uống được chế biến từ các loại rau xanh, hoa quả tươi bằng cách xay nhuyễn với sữa, đường và đá. Tùy vào khẩu vị mà người dùng có thể cho thêm đường, ca cao, các loại hạt (topping) hay nước ép vào thêm.1: Sinh tố Sinh tố là một loại nước uống bổ dưỡng giàu vitamin rất tốt cho sức khỏe.

Các loại hoa quả thường dùng để làm sinh tố như: dâu tây, cà rốt, bơ, xoài, chuối, dứa, đu đủ, dưa hấu, mãng cầu, táo, mít, thanh long,. Sinh tố là loại thức uống dùng liền, vì có cả đá và hoa quả xay nhuyễn nên rất chóng hỏng và các chất dinh dưỡng nhanh chóng bị mất. Lợi ích dinh dưỡng của sinh tố Uống sinh tố hoa quả hoặc rau xanh là một trong những cách dễ dàng nhất để bổ sung những dưỡng chất cần thiết cho cơ thể. Dưới đây là những lợi ích của sinh tố đối với sức khỏe [1]:  Sinh tố cung cấp cho cơ thể các vitamin, khoáng chất cần thiết và cung cấp chất xơ cho cơ thể và hỗ trợ tiêu hóa  Sinh tố cung cấp những dưỡng chất cần thiết để củng cố hệ miễn dịch, trí tuệ minh mẫn và khả năng nhận thức tốt  Sinh tố sẽ giúp tăng cường năng lượng, bổ sung nước cho cơ thể, hỗ trợ cơ thể giải độc và mang lại cho bạn làn da tươi sáng.

Và các loại sinh tố rau xanh rất ít calo, giúp bạn dễ dàng đạt được mục tiêu giảm cân 1. Lý do chọn đề tài Cuộc sống ngày nay ngày càng thiên về xu hướng hiện đại, nhanh gọn và tiết kiệm. Vì vậy thời gian để người dùng có thể tự tay làm một ly sinh tố cho riêng mình, từ mua trái cây, làm sạch, thái nhỏ, và bỏ vào máy xay đến khi có một ly sinh tố cũng mất khoảng 20 phút. Bên cạnh đó nếu mua từ những cửa hàng bên ngoài thì có thể tiết kiệm được thời gian nhưng chất lượng và an toàn vệ sinh thực phẩm vẫn chưa đảm bảo cho sức khỏe người tiêu dùng.

Từ những lí do đó nhóm đã bàn bạc và đưa ra quyết định thực hiện đề tài này. Tổng quan về máy thực phẩm tự động trong nước và ngoài nước 1. Máy thực phẩm tự động là gì? Máy thực phẩm tự động là những máy xử lý một hay nhiều giai đoạn trong đời sống con người liên quan tới thực phẩm. Giúp thay thế sức lao động con người và rút ngắn thời gian.

Như máy bán phở tự động SPKT ta chỉ cần cấp phở, nước lèo, thịt, gia vị và phụ kiện kèm theo như tô, đũa. Tùy theo tùy chọn người dùng máy sẽ tự cấp nguyên liệu, chế nước lèo và đưa ra một tô phở vừa nóng vừa ngon (Hình 1. 2 do an Hình 1.2: Máy bán phở tự động SPKT [2] Đối với máy pha cà phê tự động, ta chỉ cần cấp cà phê hạt, đường, sửa và nước. Tùy theo các tùy chọn người dùng máy sẽ tự xay cà phê, đun nước và pha cà phê, đường, sữa cho ra một ly cà phê nóng hỏi.

Thí dụ một máy pha cà phê Gaggia Classic.3: Máy pha cà phê Gaggia Classic [3] 3 do an Như máy làm kem tự động. Người dùng chỉ cần cấp sửa tươi, sửa tạo kem, đường và các hương vị như: chocolate, vani, xoài, dâu,… Tùy theo các tùy chọn của người dùng máy sẽ tự cho ra kem tươi mát lạnh theo ý muốn. Thí dụ một máy làm kem tươi Elip Universal Lốc Panasonnic.4: Máy làm kem tươi Elip Universal Lốc Panasonnic [4] Đối với máy làm sinh tố tự động, cơ cấu và nguyên lí cũng như thế. Người dùng cần cấp nguyên liệu ở đây là hoa quả, đường sửa và đá.

Tùy vào tùy chọn của người dùng mà máy sẽ cho ra sinh tố như ý muốn. Dưới đây là một máy xay sinh tố đơn giản, chỉ giúp con người trong việc xay.5: Máy xay sinh tố Kim Cương [3] 4 do an 1. Tình hình máy chế biến sinh tố tự động ở nước ngoài Ở nước ngoài, việc nghiên cứu khắc phục sự bất tiện và tốn thời gian khi tự tay mình làm ra một ly sinh tố đã được triển khai từ lâu. Và cũng có nhiều máy làm sinh tố tự động trên thế giới đã ra đời nhằm đem lại sự tiện lợi, hiệu quả và nhanh chóng cho người dùng.

Dưới đây là một ví dụ: Máy xay sinh tố Replenish.6: Máy xay sinh tố Replenish [4] Với khẩu hiệu: Replenish is a self-cleaning smoothie machine. Máy có thể tự vệ sinh cối xay và tự động hoạt động. Người dùng chỉ cần đưa các ly trái cây sẵn có vào đúng vị trí sau đó nhấn nút và máy sẽ tự động làm việc. Một ví dụ khác như dưới Hình 1.7 đó là Fitgo Smoothie vending machine.

Tiên tiến hơn, Fitgo là một máy bán hàng tự động. 5 do an Hình 1.7: Fitgo Smoothie vending machine [7] Nó cũng cung cấp các ly chứa sẵn trái cây như Replenish và được bán dưới dạng máy bán nước tự động. Sau đó khách hàng sẽ cũng phải đưa ly vào vị trí Blending (Xay), Fitgo cũng đặc trưng với khẩu hiệu Self-cleaning, sau khi xay hoàn tất nó cũng sẽ tự làm sạch cối xay. Thật gọn gàng nhanh chống phải không? Nhưng nó có một nhược điểm đó là nhà sản xuất phải luôn cung cấp các cup phù hợp với máy và trái cây cần được cấp sẵn cũng như bảo quản lạnh.

Tuy những máy nêu trên đã được ứng dụng nhưng vẫn chưa được tự động hóa hoàn toàn, người mua phải từ lấy cup trái cây và đưa vào xay. Bên cạnh đó cũng cần có bảo quản và cung cấp ly phù hợp. Và máy móc ở nước ngoài giá thành cũng cao, đôi khi không phù hợp với đối tượng người dân Việt Nam. Tình hình máy chế biến sinh tố tự động ở trong nước Hiện nay hầu như mọi người đều đi uống sinh tố bên ngoài, hoặc chọn hình thức giao hàng online trên mạng.

Vì phương pháp bảo quản hoa quả, phương pháp chế biến ở các cửa hàng bên ngoài có thể chưa đảm bảo vệ sinh, chất lượng, và không tối ưu được thời gian. Trong khi đó khi ở nhà làm thì khá tốn thời gian. Sinh tố lại không bảo quản được lâu nên cũng không thể mang đến cơ quan, hoặc khi có nhu cầu thì cũng không thể có ngay một ly sinh tố được. Như đã nói ở trên, ở nước ngoài đã sản xuất và sử dụng các máy làm sinh tố tự động không chỉ ở mức độ văn phòng, căn hộ mà còn phát triển lên đến máy bán hàng.

Tuy nhiên do chi phí cao và thuế nhập khẩu nên hiện tại trong nước vẫn chưa xuất hiện những máy này. Và đây là vấn đề mới nên cũng chưa thật sự có một máy chế biến sinh tố tự động nào được sản xuất ở trong nước.8: Quán sinh tố vỉa hè 7 do an 1. Tổng quan về đề tài 1. Tính cấp thiết của đề tài Hiện nay, nước ta đang trong giai đoạn phát triển không ngừng theo hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa.

Đi cùng với sự phát triển của nền kinh tế là trình độ dân trí người dân ngày càng cao. Khi mà mức thu nhập đã ổn định thì con người đã chú tâm hơn về sức khỏe. Đặc biệt đó là vấn đề dinh dưỡng. Một trong những loại thức uống giàu dinh dưỡng đó là sinh tố.

Những nhân viên văn phòng, vận động viên, gymer là những người không có nhiều thời gian để tự làm cho mình một ly sinh tố dinh dưỡng, tươi sạch, an toàn thực phẩm, và tiết kiệm được thời gian. Ngoài ra trong các cửa hàng, quán sinh tố có số lượng khách trong giờ cao điểm rất đông, thời gian pha chế làm ra ly sinh tố mất khá nhiều thời gian và phải có số lượng nhân viên nhiều mới có thể đáp ứng được. Từ những yếu tố trên và việc nắm bắt được thị hiếu người dùng và nhận thấy được tính cấp bách của đề tài nhóm chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy chế biến sinh tố tự động nhằm đáp ứng được nhu cầu của người dùng trong các hoàn cảnh khác nhau và góp phần trong nền công nghiệp 4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn đề tài Sau khi nhận thấy sự cần thiết và một số yếu tố trên, chúng tôi đã tiến hành nghiên cứu và chế tạo máy chế biến sinh tố tự động.

Sản phẩm đầu ra của quá trình nghiên cứu là một loại thực phẩm dùng được, do đó người thực hiện đề tài phải am hiểu về quy trình chế biến sinh tố và đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm. Nhận thấy các công đoạn của quá trình làm sinh tố cần thống nhất và liên kết thành một chu kỳ khép kín tự động từ đầu đến cuối. Vì vậy chúng tôi đã tìm tòi, học hỏi từ các máy thực phẩm tự động khác để có thể chế tạo ra máy chế biến sinh tố chạy ổn định, hiệu quả giúp giảm thời gian, công sức và tiện lợi hơn. Đề tài này xuất phát từ thực tế, do đó tính ứng dụng thực tiễn rất cao.

Ví dụ khi thu hoạch trái cây hoặc các cửa hàng bán trái cây bên ngoài sẽ thừa một lượng trái cây chín sớm, loại trái cây cần được bảo quản lạnh hay phải dùng trong thời gian ngắn để đảm bảo độ dinh dưỡng. Thay vì lượng trái cây đó còn tồn lại có thể làm mất đi dinh dưỡng của nó hoặc người bán có thể bỏ đi rất phí thì có thể mang đến máy làm sinh tố tự động, nó có thể giải quyết được phần nào đó cho lượng 8 do an trái cây đó. Hơn nữa, khi đề tài này được đưa vào thực tế sẽ giải quyết sự tốn kém thời gian khi chế biến sinh tố bằng phương pháp thủ công. Hiệu quả cao, đáp ứng vấn đề an toàn thực phẩm, tươi sạch, nhanh, tiện lợi và nâng cao sức khỏe cho mọi người.

Mục tiêu nghiên cứu đề tài Làm chủ thiết kế, công nghệ chế tạo máy chế biến sinh tố tự động và mong muốn phục vụ cho văn phòng, phòng gym, bệnh viện, trung tâm thương mại cũng như các nhà ga. Với kết cấu đơn giản, gọn nhẹ, dễ sử dụng. Mục tiêu là tạo ra sự tiện lợi và bước nhảy trong nền công nghiệp máy thực phẩm tự động, cung nguồn dinh dưỡng đến mọi người. Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy chế biến sinh tố tự động giúp giảm thời gian đồng thời nâng cao chất lượng, giá trị của sinh tố và tạo một sự khởi đầu mới trong tiến trình giải quyết vấn đề an toàn thực phẩm, nhanh, tiện lợi.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Bài viết "Máy chế biến sinh tố tự động: Nghiên cứu và thiết kế tại HCMUTE" cung cấp cái nhìn sâu sắc về quy trình thiết kế và phát triển máy chế biến sinh tố tự động, một sản phẩm công nghệ tiên tiến giúp nâng cao hiệu quả chế biến thực phẩm. Bài viết không chỉ nêu rõ các tính năng nổi bật của máy mà còn phân tích lợi ích mà nó mang lại cho người tiêu dùng, như tiết kiệm thời gian và công sức trong việc chế biến đồ uống dinh dưỡng.

Để mở rộng thêm kiến thức về công nghệ thực phẩm, bạn có thể tham khảo bài viết Luận văn thạc sĩ công nghệ thực phẩm nghiên cứu thu nhận bột cellulose từ lá dứa ananas comosus, nơi bạn sẽ tìm hiểu về việc khai thác nguyên liệu tự nhiên trong sản xuất thực phẩm. Ngoài ra, bài viết Luận văn thạc sĩ công nghệ thực phẩm nâng cao hiệu suất trích ly dịch quả từ trái quách bằng phương pháp enzyme ứng dụng trong sản xuất thức uống limonia acidissima l sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về các phương pháp tối ưu hóa quy trình chế biến thực phẩm. Cuối cùng, bài viết Luận văn nghiên cứu sản phẩm marmalade từ trái tắc cũng là một nguồn tài liệu hữu ích để khám phá thêm về sản phẩm chế biến từ trái cây.

Những liên kết này sẽ giúp bạn mở rộng kiến thức và hiểu rõ hơn về các ứng dụng công nghệ trong ngành thực phẩm.