CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 1.1 Ngoài nước Trên thế giới hiện nay, cây lúa nước được 250 triệu nông dân trồng, là lương thực chính của 1,3 tỉ người trên thế giới. Số lượng nước ăn cơm hàng ngày khá nhiều, tập trung ở khu vực Đông Á, Đông Nam á, Nam Á và một số nước châu Phi, bình quân 180 - 200 kg gạo/ người/ năm Châu Á là nơi sản xuất và cũng là nơi tiêu thụ khoảng 90% lượng gạo tẻ toàn thế giới. Các nước như Trung Quốc, Nhật, Hàn Quốc, Ấn Độ, Banglades. và các nước Đông Nam Á đều ăn cơm hằng ngày.
Một số nước Tây Á như Iran, Irắc, pakistan cũng ăn gạo nhưng ít ăn cơm như chúng ta mà ăn dưới dạng bánh bột gạo. Ở châu Phi, gần như toàn bộ 38 nước đều trồng lúa, song diện tích lúa ở Madagascar và Nigeria chiếm 60 % tổng diện tích lúa là 8,5 triệu hecta của châu lục này. Nhiều nước Châu Phi cũng ăn cơm như chúng ta như Algeria, Nigeria, Tanzania. Các nước châu Âu, Mỹ trông lúa mỳ nên chỉ ăn bánh mỳ là chủ yếu gạo chỉ là lương thực phụ thì mức tiêu thụ bình quân chỉ 10kg gạo/ người/ năm.
Nhưng với sự du nhập của các món ăn châu á như phở, bún, sushi … làm cho ở thị trường Âu, Mỹ gạo ngày càng được nhập khâu nhiều hơn. Ngày nay một số nước cũng nhập lúa tẻ vào nhưng không phải để nấu cơm mà để làm bánh, hoặc các dạng thực phẩm khác. Qua những thông tin trên ta có thể thấy gạo và các sản phẩm làm từ gạo ngày càng phổ biến trên thế giới, với sự phát triển không ngừng của ngành thực phẩm thì sự ra đời của ngành công nghiệp chế biến để hỗ trợ cho nó là tất yếu. Và để tiết kiệm thời gian, chi phí, nguồn nhân lực cũng như đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm, các máy móc để làm các sản phẩm từ gạo ngày càng nhiều.
Công đoạn đầu tiên và cũng là công đoạn không thể thiếu ở khi sản xuất bất cứ sản phẩm nào từ gạo là vo gạo nên nhóm chúng em quyết định thực hiện đề tài.2 Trong nước - Việt Nam là một nước nông nghiệp và là một trong những nước sử dụng gạo là nguồn lương thực chính thì việc chế biến từ những hạt gạo thô còn bụi và trấu thành những hạt gạo sạch là công đoạn vô cùng cấp thiết. - Bên cạnh đó còn là một nước trồng lúa nước với rất nhiều cơ sở sản xuất các loại thực phẩm làm từ gạo như bánh, xôi, các xuất ăn công nghiệp với số lượng lớn, việc vo gạo từ vài tạ đến vài tấn trong 1 giờ trở thành vẫn đề khó khăn với các doanh nghiệp. 1: Nông dân thu hoạch lúa tại địa phương. - Không dừng lại ở các cơ sở trên mà việc sản xuất ra các loại bún, phở cũng cần trải qua công đoạn ngâm và vo gạo.
Việc vo gạo theo cách thông thường bạn cần mua nhiều chậu lớn và rổ, rá để vo gạo cùng 2 – 3 người làm việc gây tốn diện tích vì vậy tại các cơ sở này việc trang bị một chiếc máy vo gạo là vô cùng cần thiết, không chỉ giảm bớt sức lao động gánh nặng nhân công mà còn giảm chi phí kinh tế vô cùng đáng kể. - Với tầm nhìn trên, nhóm chúng tôi quyết định thực hiện đề tài “Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy vo gạo”. Đề tài này giúp tăng năng suất cho quá trình vo gạo, giảm được nhân công và thời gian. 19 - Đề tài đã được ký hợp đồng chuyển giao cho công ty CODIA Co., Ltd ứng dụng trong sản xuất, đây là động lực to lớn để chúng tôi hoàn thành đề tài tâm huyết này.2 Mục tiêu đề tài − Nghiên cứu cơ sở lý thuyết và tìm hiểu các dòng máy Vo gạo có mặt trên thị trường hiện nay.
− Nghiên cứu chế tạo máy vo gạo tự động với năng suất, chất lượng cao, đảm bảo thẩm mỹ và an toàn thực phẩm. − Đưa ra phương án thiết kế sản phẩm phù hợp với nhu cầu sản xuất và chế biến gạo. − Chế tạo theo phương án thiết kế đưa ra và đảm bảo được năng suất làm việc.3 Phạm vi giới hạn của đề tài 1.1 Phạm vi nghiên cứu • Đối tượng nghiên cứu: hạt gạo Hình 1. 20 • Đối tượng sử dụng: - Các quán cung cấp suất ăn công nghiệp: nhằm đáp ứng suất ăn cho một lượng lớn công nhân viên trong các xí nghiệp, các bữa ăn cần phải được chế biến nhanh nên máy vo gạo có thể đáp ứng được nhu cầu của các quán ăn sử dụng loại hình kinh doanh này.
3: Các suất ăn công nghiệp. - Các công ty chế biến gạo: để tạo ra những loại thức ăn như bún tươi, cánh canh, sợi phở. thì các công ty sản xuất theo dây chuyền đều có công đoạn đầu vào là làm sạch gạo. Nên máy vo gạo là một phần không thể thiếu với các xí nghiệp này.
4: Vai trò của gạo trong công nghiệp chế biến.2 Phương pháp nghiên cứu • Khảo sát các loại máy tách trên thị trường, hình thành ý tưởng thiết kế hình dáng sản phẩm cho phù hợp với nhu cầu của người tiêu dùng. • Tham khảo tài liệu về tính toán và thiết kế máy. Kiến thức theo thời gian đã được tích lũy. • Tài liệu tham khảo được thu thập qua sách vở, giáo trình và Internet.
• Sử dụng phần mềm solidworks 2020 để thiết kế sản phẩm, từ đó tiến hành các bước tiếp theo như chế tạo và gia công vật liệu. • Tìm hiểu các thông số và đặc tính và nhu cầu thị trường, người dân đặc biệt là doanh nghiệp để tiến hành tính toán và lên phương án gia công, chế tạo phù hợp.4 Nội dung nghiên cứu • Khảo sát các loại máy vo gạo trên thị trường, hình thành ý tưởng thiết kế hình dáng phù hợp với nhu cầu của người tiêu dùng. • Tìm hiểu về nhu cầu chế biến gạo trên thị trường. • Nghiên cứu về các phương pháp làm sạch gạo.
• Lên phương án thiết kế và so sánh ưu, nhược điểm. • Tạo mô hình 3D trên phần mềm Solidworks. • Từ mô hình 3D xuất các bản vẽ 2D và tiến hành gia công. • Thiết kế hệ thống điện của máy vo gạo.
• Lắp ráp máy hoàn chỉnh. • Chạy thử nghiệm, đánh giá hệ thống, phương pháp cải tiến, hướng phát triển máy. 22 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Tổng quan về gạo và nước 2.1 Hạt gạo Hình 2. 1: Tổng quan về hạt gạo.
Hạt gạo chính là nhân của thóc sau khi tách bỏ vỏ trấu và cám. Hạt gạo màu trắng, nâu hoặc đỏ thẫm,. Gạo là nguyên liệu để sản xuất nhiều món ăn quen thuộc của gần một nửa dân số thế giới. 2: Một số loại gạo trên thị trường.
3: Phân biệt các loại gạo lứt. Trong hạt gạo có chứa nhiều chất dinh dưỡng như chất đạm, chất xơ, tinh bột và các hợp chất có lợi cho sức khỏe. Từ xa xưa cho tới ngày nay, gạo đã trở thành “linh hồn” của nhiều nền ẩm thực khác nhau, điển hình là Việt Nam. ❖ Phân loại khoa học: Cây lúa thuộc Họ (Family): Poaceae/Gramineae (Hòa Thảo) Phân họ (Subfamily): Oryzoiddeae Tộc (Tribe): Oryzaea Chi (Genus): Oryza Loài (Species): Oryza sativar L.
➢ Phân loại gạo theo một số giống lúa cổ truyền phổ biến ở nước ta - Gạo Một Bụi: trồng nhiều nhất ở vùng đồng bằng sông Cửu Long, năng suất 4 -5 tấn/ha. Hạt dài, không bị bạc bụng. 4: Gạo một bụi. - Gạo Tài Nguyên: được trồng tại một số tỉnh miền Tây Nam bộ như Long An, Trà Vinh, Sóc Trăng…, năng suất 3,5 đến 4 tấn/ha.
Hạt gạo có tỷ lệ bạc bụng rất cao. 5: Gạo tài nguyên. 25 - Gạo Nàng Hương, Nàng Thơm chợ Đào: trồng nhiều ở vùng Cần Đước, Long An. Năng suất cây trồng từ 2 - 3 tấn/ha.
Hạt dài, cơm mềm, có mùi thơm, dễ bị bạc bụng. 6: Gạo Nàng Thơm. - Các loại gạo này sẽ cho phẩm chất tốt nhất khi được canh tác trên đúng địa phương. - Gạo Nàng Hương có cơm mềm hơn so với gạo Nàng Thơm chợ Đào.
- Gạo Nàng Nhen: trồng nhiều ở vùng An Giang. Gạo thơm, cơm dẻo. 7: Gạo Hương Lài. 26 - Gạo Hoa Lài: trồng nhiều ở Đồng Nai, gạo có hương thơm tự nhiên tương tự như mùi hoa lài.
- Một số giống lúa gạo cổ truyền khác rất ít khi được canh tác như: lúa Tiều, Nàng Loan, Tàu Hương (rất lâu đời), Móng chim, Đốc Phụng, Bảy Đảnh… ➢ Phân loại gạo theo chiều dài hạt (TCVN 5643:1999) - Hạt rất dài: hạt có chiều dài lớn hơn 7 mm. - Hạt dài: hạt có chiều dài từ 6-7 mm. - Hạt ngắn: hạt có chiều dài nhỏ hơn 6 mm.2 Nước − Nước là một hợp chất hóa học của oxy và hidro, có công thức hóa học là H20. Với các tính chất lý hóa đặc biệt (ví dụ như tính lưỡng cực, liên kết hiđrô và tính bất thường của khối lượng riêng), nước là một chất rất quan trọng trong nhiều ngành khoa học và trong đời sống.
70% diện tích bề mặt của Trái Đất được nước che phủ nhưng chỉ 0,3% tổng lượng nước trên Trái Đất nằm trong các nguồn có thể khai thác dùng làm nước uống. 8: Nước và công thức hóa học. − Bên cạnh nước "thông thường" còn có nước nặng và nước siêu nặng. Ở các loại nước này, các nguyên tử hiđrô bình thường được thay thế bởi các đồng vị đoteri và triti.
Nước nặng có tính chất vật lý (điểm nóng chảy cao hơn, nhiệt độ sôi cao hơn, khối lượng riêng cao hơn) và hóa học khác với nước thường. − Nước tinh khiết thường được mô tả là không vị và không mùi, mặc dù con người có cảm biến đặc biệt có thể cảm nhận được sự có mặt của nước trong miệng, và ếch được biết là có khả năng ngửi thấy nó. Tuy nhiên, nước từ các nguồn thông thường 27 (bao gồm nước khoáng đóng chai) thường có nhiều chất hòa tan, có thể làm cho nó có nhiều hương vị và mùi khác nhau. − Con người và các động vật khác đã phát triển những giác quan cho phép họ đánh giá được chất lượng của nước bằng cách tránh nước quá mặn hoặc quá hôi.
− Màu sắc tự nhiên của nước thường được xác định bởi các chất rắn lơ lửng và chất lơ lửng, hoặc bằng cách phản chiếu bầu trời, hơn là do nước. Điều này có nghĩa là màu sắc của nước phụ thuộc vào góc phản xạ và khúc xạ của ánh sáng chiếu đến.