Luận Văn Thạc Sĩ: Nghiên Cứu Thiết Kế và Chế Tạo Máy Tách Vỏ Hạt Sen

Luận văn thạc sĩ phân tích nghiên cứu phát triển thiết kế và chế tạo máy tách vỏ hạt sen, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất giải pháp khả thi cho thực tiễn.

Chuyên ngành

Cơ khí Chế tạo máy

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

luận văn tốt nghiệp

2017

146
3
0

Phí lưu trữ

35 Point

Mục lục chi tiết

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

TÓM TẮT

1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

1.1. Đặt vấn đề

1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

1.2.1. Ý nghĩa khoa học

1.2.2. Ý nghĩa thực tiễn

1.3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.4.1. Đối tượng nghiên cứu

1.4.2. Phạm vi nghiên cứu

1.5. Phương pháp nghiên cứu

1.5.1. Phương pháp phân tích lý thuyết

1.5.2. Phương pháp thực nghiệm

1.6. Kết cấu của luận văn tốt nghiệp

2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN

2.1. Giới thiệu về cây sen

2.2. Nguồn gốc cây sen

2.3. Tình hình trồng sen ở một số nước trên thế giới

2.4. Thời gian sinh trưởng và phát triển của cây sen

2.5. Giá trị kinh tế của cây sen

2.6. Cây sen và công dụng của hạt sen

2.7. Giá trị dinh dưỡng của hạt sen

3. CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

4. CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN

4.1. Yêu cầu thiết kế

4.2. Giải pháp thực hiện

4.3. Khảo sát đặc tính của hạt sen tươi

4.3.1. Xác định thông số kích thước

4.3.2. Xác định trọng lượng

4.4. Cụm cấp phôi

4.4.1. Phương án 1: Cấp phôi bằng phễu rung

4.4.2. Phương án 2: Cấp phôi bằng guồng tải

4.4.3. Lựa chọn phương án hợp lý nhất

4.5. Tính toán chọn guồng tải

4.6. Tính toán bộ truyền xích băng tải cấp phôi

4.7. Cụm cắt tách vỏ hạt sen tươi

4.7.1. Phương án 1: Sử dụng thùng quay

4.7.2. Phương án 2: Sử dụng dao cắt và bộ truyền động băng tải

4.7.3. Lựa chọn phương án hợp lý nhất

4.8. Tính toán chọn động cơ cụm cắt tách vỏ hạt sen

4.9. Thí nghiệm xác định lực ép (nén) cắt tách vỏ hạt sen

4.10. Thí nghiệm đo tốc độ băng tải cắt tách vỏ hạt sen

4.11. Tính động cơ chạy băng tải cắt tách vỏ hạt sen

4.12. Tính toán bộ truyền xích cụm cắt tách vỏ hạt sen

4.13. Kết cấu của máy tách vỏ hạt sen

5. CHƯƠNG 5: CHẾ TẠO VÀ THỬ NGHIỆM

5.1. Chế tạo các bộ phận

5.1.1. Chế tạo cụm 1 - Cụm cơ cấu cấp phôi

5.1.2. Chế tạo cụm 2 - Cụm cắt tách vỏ hạt sen

5.1.3. Chế tạo các chi tiết khác và hoàn thiện máy

5.2. Thử nghiệm xác định năng suất máy

5.3. Các thông số của máy

6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Giới thiệu về Máy Tách Vỏ Hạt Sen Tại Sao Cần Thiết

Máy tách vỏ hạt sen là một thiết bị quan trọng trong ngành chế biến thực phẩm, đặc biệt là trong việc chế biến hạt sen tươi. Việc tách vỏ hạt sen thủ công không chỉ tốn thời gian mà còn ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Do đó, việc phát triển máy tách vỏ hạt sen là cần thiết để nâng cao năng suất và đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm.

1.1. Lợi ích của Máy Tách Vỏ Hạt Sen trong Chế Biến Thực Phẩm

Máy tách vỏ hạt sen giúp tăng năng suất lao động, giảm thiểu thời gian chế biến và đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm. Với hiệu suất lên đến 87,3%, máy này không chỉ tiết kiệm sức lao động mà còn nâng cao chất lượng sản phẩm.

1.2. Tình Hình Thực Tế Về Tách Vỏ Hạt Sen Tại Việt Nam

Hiện nay, việc tách vỏ hạt sen chủ yếu được thực hiện thủ công, dẫn đến năng suất thấp và không đảm bảo vệ sinh. Điều này tạo ra nhu cầu cấp thiết cho việc phát triển máy tách vỏ hạt sen tự động.

II. Vấn Đề và Thách Thức Trong Việc Tách Vỏ Hạt Sen

Việc tách vỏ hạt sen hiện nay gặp nhiều thách thức, từ quy trình thủ công đến việc đảm bảo chất lượng sản phẩm. Những vấn đề này cần được giải quyết để nâng cao hiệu quả sản xuất.

2.1. Những Khó Khăn Trong Quy Trình Tách Vỏ Thủ Công

Quy trình tách vỏ thủ công không chỉ tốn thời gian mà còn yêu cầu nhiều nhân lực, dẫn đến chi phí sản xuất cao. Điều này ảnh hưởng đến khả năng cạnh tranh của sản phẩm trên thị trường.

2.2. Nguy Cơ Về An Toàn Thực Phẩm Khi Tách Vỏ Thủ Công

Việc tách vỏ hạt sen thủ công có thể dẫn đến ô nhiễm thực phẩm do không đảm bảo vệ sinh. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng mà còn làm giảm giá trị thương phẩm của hạt sen.

III. Phương Pháp Thiết Kế và Chế Tạo Máy Tách Vỏ Hạt Sen Hiệu Quả

Thiết kế và chế tạo máy tách vỏ hạt sen cần dựa trên nguyên lý cắt và ép để đảm bảo hiệu suất cao và chất lượng sản phẩm tốt nhất.

3.1. Nguyên Lý Hoạt Động Của Máy Tách Vỏ Hạt Sen

Máy tách vỏ hạt sen hoạt động dựa trên nguyên lý sử dụng lực cắt và ép để tách vỏ mà không làm hỏng nhân sen. Điều này giúp đảm bảo chất lượng sản phẩm sau khi chế biến.

3.2. Các Thành Phần Chính Của Máy Tách Vỏ Hạt Sen

Máy tách vỏ hạt sen bao gồm các cụm như cụm cắt, cụm cấp phôi và bộ truyền động. Mỗi thành phần đều được thiết kế để tối ưu hóa hiệu suất và độ bền của máy.

3.3. Quy Trình Chế Tạo Máy Tách Vỏ Hạt Sen

Quy trình chế tạo máy bao gồm các bước từ thiết kế, chế tạo các bộ phận đến lắp ráp và thử nghiệm. Mỗi bước đều cần được thực hiện cẩn thận để đảm bảo máy hoạt động hiệu quả.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn và Kết Quả Nghiên Cứu Về Máy Tách Vỏ Hạt Sen

Máy tách vỏ hạt sen đã được thử nghiệm và cho thấy hiệu suất cao trong việc tách vỏ hạt sen tươi, góp phần nâng cao năng suất sản xuất.

4.1. Kết Quả Thử Nghiệm Máy Tách Vỏ Hạt Sen

Kết quả thử nghiệm cho thấy máy tách vỏ hạt sen đạt hiệu suất 87,3%, với nhân sen không bị đứt hay nứt. Điều này chứng tỏ máy hoạt động hiệu quả và đáng tin cậy.

4.2. Ứng Dụng Máy Tách Vỏ Hạt Sen Trong Ngành Chế Biến Thực Phẩm

Máy tách vỏ hạt sen có thể được ứng dụng rộng rãi trong các cơ sở chế biến thực phẩm, giúp nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm, đồng thời giảm chi phí sản xuất.

V. Kết Luận và Tương Lai Của Máy Tách Vỏ Hạt Sen

Máy tách vỏ hạt sen không chỉ giúp nâng cao năng suất mà còn đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm. Tương lai của máy tách vỏ hạt sen hứa hẹn sẽ phát triển mạnh mẽ hơn nữa.

5.1. Tầm Quan Trọng Của Máy Tách Vỏ Hạt Sen Trong Ngành Nông Nghiệp

Máy tách vỏ hạt sen đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao giá trị thương phẩm của hạt sen, góp phần phát triển ngành nông nghiệp Việt Nam.

5.2. Hướng Phát Triển Máy Tách Vỏ Hạt Sen Trong Tương Lai

Trong tương lai, máy tách vỏ hạt sen có thể được cải tiến với công nghệ tự động hóa cao hơn, giúp nâng cao hiệu suất và giảm thiểu chi phí sản xuất.

21/07/2025
Luận văn thạc sĩ nghiên cứu phát triển thiết kế và chế tạo máy tách vỏ hạt sen

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Giới thiệu Chương 2: Tổng quan Chương 3: Cơ sở lý thuyết Chương 4: Thiết kế và tính toán Chương 5: Chế tạo và thử nghiệm Chương 6: Kết luận và kiến nghị. 4 Chương 2 TỔNG QUAN 2. Giới thiệu về cây sen 2. Nguồn gốc cây sen Nguồn gốc Cây sen (Nelumbo nucifera Gaertn hay Nelumbium speciosum Willd) là một trong những loại thực vật hạt trần phát triển rất sớm.

Cây sen có nguồn gốc ở Châu Á, xuất phát từ Ấn Độ (Makino, 1979), sau đó lan qua Trung Quốc và vùng đông bắc Úc Châu [1]. Tình hình trồng sen ở một số nước trên thế giới Cây sen là loại thủy sinh được tiêu thụ mạnh ở Châu Á. Lá, bông, hạt và củ đều là những bộ phận có thể ăn được. Riêng bông sen được sử dụng trong nhiều lễ hội ở các nước Châu Á.

Sen được trồng nhiều nơi trên thế giới, đặc biệt là Ấn Độ, Trung Quốc, Nhật Bản, Hàn Quốc, các nước Đông Nam Á, Nga và một số nước Châu Phi. Sen cũng được trồng ở Châu Âu và Châu Mỹ nhưng với mục đích trang trí hơn là làm thực phẩm [1]. Thời gian sinh trưởng và phát triển của cây sen Thời gian sinh trưởng và phát triển của sen từ 4÷5 tháng, thời gian này phụ thuộc vào từng loại giống [5]. Nếu sử dụng giống bằng cây con gieo từ hạt thì thời gian từ khi nẩy mầm đến khi thu hoạch là 5 tháng.

Nếu sử dụng giống bằng gương sen thì thời gian từ khi nẩy mầm đến khi thu hoạch là 4 tháng 2. Giá trị kinh tế của cây sen Với vẻ đẹp tươi sáng, và thuần khiết, sen không những là một loại hoa tiêu biểu cho đồng ruộng Việt Nam, mà còn là cây trồng giúp cho nhiều nông dân tăng thêm thu nhập, xóa đói, giảm nghèo. So với nhiều loại cây trồng khác thì cây sen có hiệu quả kinh tế cao hơn hẳn. Hơn nữa, cây sen có lợi thế là tận dụng được các 5 vùng đất trũng ruộng thấp thường bị ngập nước.

Đối với trồng sen lấy ngó, vốn bỏ ra ít - hai công đất chỉ đầu tư từ 800 nghìn đến một triệu đồng, sau ba tháng là có thu hoạch. Lao động trồng sen cũng không vất vả như trồng lúa, cứ cách hai, ba ngày lấy ngó một lần. Đối với trồng sen lấy gương, mỗi công đất trồng sen cho sản lượng gương sen đạt từ 1-1,4 tấn/năm [13]. Nếu so giá bán gương sen với giá lúa thu hoạch cùng thời điểm thì lợi nhuận trồng sen cao hơn lúa rất nhiều.1: Gương sen Ngoài ra, việc thu hoạch củ sen cũng đem lại thu nhập cao cho nông dân.

Củ sen có thị trường lớn hơn so với các bộ phận khác, theo số liệu thống kê từ 1997 – 1998 của Bộ Nông lâm ngư Nhật về lượng sen tươi nhập khẩu của Nhật đều từ Trung Quốc và củ sen chế biến chiếm trên 99% [14]. Trồng sen còn có lợi ở chỗ chỉ cần đầu tư một lần, nếu được chăm sóc tốt thì thời gian thu hoạch có thể kéo dài vài năm. Chính vì trồng sen có hiệu quả cho nên nhiều hộ nông dân đã bỏ lúa chuyển sang trồng sen, kết hợp đào ao nuôi tôm cá, lên bờ lập vườn trồng cây ăn hạt sen, tạo ra thu nhập cao hơn hẳn so với việc trồng lúa trước đây. Cây sen và công dụng của hạt sen Trong hạt sen, ngó sen và củ sen có đầy đủ protein, lipid, gluxit, các chất khoáng (canxi, sắt, photpho, natri, kali ), chất xơ, vitamin ( B1, B2, C) và nhiều 6 axit amin không thay thế, rất cần thiết cho con người.

Sen được coi là một loại thảo dược truyền thống quan trọng của nhiều nước ở châu Á. Trong lĩnh vực văn hóa, nghệ thuật, sen là biểu tượng của sự thịnh vượng, linh thiêng và bất tử của nhiều nền văn hóa qua nhiều thế kỷ, hoa sen là biểu tượng chính của nhiều tôn giáo ở châu Á, đặc biệt trong đạo Phật và đạo Hindu. Ở Việt Nam, cây sen được trồng và khai thác trên các phương diện: trồng để lấy củ, lấy ngó, lấy hạt, lấy tim sen và lấy hoa. Ở Đồng bằng sông Cửu Long, cây sen được trồng phổ biến ở các tỉnh: Đồng Tháp, Vĩnh Long, Trà Vinh,… Trong đó, Đồng Tháp là tỉnh có diện tích trồng sen để lấy hạt đứng đầu cả nước.

Dựa vào công dụng, cây sen được chia làm 3 loại:  Loại sen cho củ: thường cho hoa màu trắng, có một ít hoa màu đỏ. Nhóm sen này ít bông và gương.  Loại sen cho gương (lấy hạt ): giống này được trồng phổ biến ở Đồng Tháp.  Loại sen cho bông để trang trí: loại này bông có nhiều màu nhưng ít được trồng ở nước ta.

Giá trị dinh dưỡng của hạt sen Sen là biểu tượng của sự thanh khiết, gần gũi và có vị trí đặc biệt trong tâm linh và văn hóa người Việt. Món ăn từ sen cũng vì thế mà mang hương sắc thanh tao, quý phái nhưng lại rất gần gũi, thân quen, nhất là các món được chế biến từ hạt sen. Trong các bộ phận của sen thì hạt sen là quý nhất. Khi những gương sen xanh đậm lại, ngả màu tim tím là lúc hạt sen căng tròn như muốn “nhảy” ra khỏi gương sen.

Lúc đó chỉ cần cạy hạt sen ra khỏi gương sen, tách vỏ và lớp màng lụa là ta đã có những hạt sen nhỏ xinh, tròn đều, màu trắng ngà rất đẹp mắt. Giữa hạt sen là một tim sen xanh, có vị đắng. Sau khi thông tim sen là có thể mang đi chế biến thành những món vừa tươi, vừa ngon, vừa bổ dưỡng. Ở khu vực phía nam nước ta, Đồng Tháp nổi tiếng là xứ sở của sen với những cánh đồng sen bạt ngàn.

7 hạt sen Đồng Tháp cũng có vị ngọt bùi, và thơm ngon hơn các nơi khác hạt sen có giá trị dinh dưỡng cao [1], [6], [15].1: Giá trị dinh dưỡng của 100g hạt sen tươi Thành phần Đơn vị Giá trị Nước g 13 Năng lượng Kcal 335 Protein g 17,1 Chất béo g 1,9 Đường g 62 Chất xơ g 1,9 Canxi mg 190 Phốt pho mg 650 Sắt mg 3,1 Natri mg 250 Kali mg 1100 Vitamin B1 mg 0,26 Vitamin B2 mg 0,1 Niacin mg 2,1 Nhờ chứa nhiều chất dinh dưỡng nên hạt sen là thức ăn dưỡng tâm, ích thận, thường được dùng để trị các chứng tiêu chảy kéo dài, suy dinh dưỡng, mất ngủ, thần kinh suy nhược Từ hạt sen ta có chế biến nhiều món ăn ngon có giá trị bổ dưỡng như: mứt hạt sen, chè hạt sen long nhãn, hạt sen xào thịt gà… Công dụng chữa bệnh của hạt sen [8]:  Chữa mất ngủ Hằng ngày nấu chè hạt sen ăn vào buổi chiều hoặc tối, có hạt sen tươi càng tốt. 8  Trẻ em tiêu chảy kéo dài, gầy yếu kém ăn Hạt sen sấy khô, gạo tẻ rang vàng, hai thứ liều lượng bằng nhau (khoảng 150-200g) tán bột, mỗi ngày cho ăn 6-8g vào lúc đói.  Phụ nữ hay bị sẩy thai Hạt sen 1kg bỏ vỏ ngoài và tim, củ mài (tươi thì 5kg, khô thì 2kg) hai thứ cùng sao vàng, tán mịn, viên với hồ nếp bằng hạt nhãn, mỗi ngày ăn hai lần, mỗi lần 10 viên vào lúc đói.  Trẻ con nóng khát Hạt sen 20g, bèo cái 2 cây, gừng tươi 2 lát, đổ một tô nước đun kỹ, cho uống thay nước chè.

 Chữa di tinh, đái đục Hạt sen 100g (bỏ vỏ, bỏ tim) sao vàng, bạch linh 20g (mua ở hiệu thuốc đông y) hai thứ cùng tán bột, uống với nước lọc vào lúc gần đi ngủ, mỗi lần 1 thìa cà-phê.  Chữa lòi dom Hạt sen 50g tẩm rượu để khô, sao vàng, nấu chung với núm đuôi lợn (đoạn ruột sát đuôi, lấy 15- 20cm) thật kỹ, thêm tý muối, ăn vào buổi sáng, cứ vài ba ngày ăn 1 lần, sau 5 lần sẽ kiến hiệu.  Chữa thiếu máu, ít ngủ, kém ăn Hạt sen hầm với thịt ba chỉ, ăn hằng tuần liền.  Bồi dưỡng cho phụ nữ mới sinh hoặc mới điều hòa kinh nguyệt Chọn gà nhỏ, cỡ 400-500g/con, mổ bỏ ruột, cho hạt sen và ý dĩ (bo bo), gạo nếp, mỗi thứ một nhúm (vo sạch) vào bụng gà, khâu lại, nấu thật nhừ cho ăn.

Cứ 2- 3 ngày lại ăn một bữa như thế.  Chống lão hóa Hạt sen và củ hạt sen có chứa một loại enzyme đặc biệt có tác dụng "hàn gắn, phục hồi" protein trong cơ thể con người bị tổn thương và cuối cùng làm cho làn da luôn trẻ trung. Chính vì lợi thế này các hãng bào chế dược phẩm, mỹ phẩm hiện nay đang tìm kiếm, chiết xuất enzyme để đưa vào các sản phẩm chống lão hóa 9 của họ. Bên cạnh đó, hạt sen còn giàu hàm lượng kaempferol, một chất flavonoid tự nhiên rất hữu ích, có tác dụng ngăn ngừa viêm nhiễm, đặc biệt là tác dụng chống viêm các mô lợi, nhất là ở nhóm người cao niên.

Trong dân gian người ta đã chế biến hạt sen thành nhiều món ăn có giá trị bổ dưỡng cao như chè sen, mứt sen, chè hạt sen long nhãn,.  Tăng cường cơ chế bài tiết melamin Theo nghiên cứu được công bố trên tạp chí y học thử nghiệm phân tử của Mỹ thì tinh dầu chiết từ cánh, nhị và ngó sen có tác dụng tốt trong việc bài tiết melamin, đặc biệt là hợp chất có tên plamitic acid methyl ester, thông qua cơ chế có tên là melanogenesis, đây chính là hợp chất giúp cho tóc của con người không bị bạc, gẫy hoặc bị lão hóa sớm do thiếu melamin.  Dùng làm các món ăn thông dụng Với lợi thế về mùi vị, màu sắc và dưỡng chất nên hạt sen được con người sử dụng khá phổ biến để làm thực phẩm và thuốc chữa bệnh. Hạt sen có tác dụng bổ dưỡng an thần, đặc biệt là dùng để chữa tiêu chảy kéo dài và bệnh suy dinh dưỡng, chữa chứng mất ngủ, giảm khát mùa hè, chữa thiếu máu, kém ăn bồi dưỡng cho phụ nữ sau khi sinh.

Ngoài ra hạt sen còn là nguồn dinh dưỡng quý giá dùng làm thực phẩm với các món ăn ngon như hạt sen xào chay, các món chè hạt sen, cháo hạt sen, canh hạt sen, món hầm, sữa hạt sen. vừa ngon miệng, hấp dẫn lại có giá trị dinh dưỡng cao mà không gây hại cho cơ thể. Kỹ thuật trồng sen [1], [5]  Chọn đất và làm đất: Cây sen lấy hạt có tên khoa học Nemlumbo nucifera Guerin, thích nghi trên nhiều loại đất như đất ruộng lúa, đất xám, đất phèn nhẹ. Tuy nhiên cần lớp đất canh tác dày với nguồn nước ngọt có độ pH trung tính thì năng suất hạt sẽ cao nhất.

Đất nhiểm mặn cây sen không phát triển được. Trước khi trồng nên cày, xới và bừa đất bằng phẳng, sau đó bơm ngập nước 20-30 cm.

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

Tài liệu "Máy Tách Vỏ Hạt Sen: Thiết Kế và Chế Tạo Hiệu Quả" cung cấp cái nhìn sâu sắc về quy trình thiết kế và chế tạo máy tách vỏ hạt sen, một thiết bị quan trọng trong ngành chế biến thực phẩm. Bài viết nêu bật những lợi ích của máy tách vỏ, bao gồm tăng năng suất, giảm thiểu thời gian lao động và nâng cao chất lượng sản phẩm. Đặc biệt, tài liệu còn đề cập đến các công nghệ tiên tiến được áp dụng trong thiết kế, giúp người đọc hiểu rõ hơn về xu hướng hiện đại trong ngành công nghiệp thực phẩm.

Để mở rộng kiến thức của bạn về các công nghệ thực phẩm khác, bạn có thể tham khảo thêm tài liệu 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, nơi bạn sẽ tìm thấy thông tin về việc tối ưu hóa quy trình chiết xuất. Ngoài ra, tài liệu Luận văn thạc sĩ công nghệ thực phẩm nghiên cứu thu nhận bột cellulose từ lá dứa ananas comosus cũng sẽ cung cấp cho bạn cái nhìn về việc khai thác nguyên liệu tự nhiên trong sản xuất thực phẩm. Cuối cùng, bạn có thể tìm hiểu thêm về Luận văn nghiên cứu xây dựng chương trình haccp cho dây chuyền sản xuất heo viên tại nhà máy chế biến thịt cp việt nam, giúp bạn nắm bắt các tiêu chuẩn an toàn thực phẩm trong quy trình sản xuất. Những tài liệu này sẽ giúp bạn mở rộng kiến thức và hiểu biết về các công nghệ và quy trình trong ngành thực phẩm.