TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ HĨA HỌC
BỘ MƠN Q TRÌNH VÀ THIẾT BỊ TRONG CNHH SH TP
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY
VÊ VIÊN LOẠI MINI CHO CÁC SẢN PHẨM
DẠNG BỘT
GVHD: ThS. Đào Thanh Khê
SVTH : Nguyễn Văn Vinh
LỚP : 07DHHH5
MSSV : 2004160394
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 9/2020
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ HĨA HỌC
BỘ MƠN Q TRÌNH VÀ THIẾT BỊ TRONG CNHH SH TP
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY
VÊ VIÊN LOẠI MINI CHO CÁC SẢN PHẨM
DẠNG BỘT
GVHD: ThS. Đào Thanh Khê
SVTH : Nguyễn Văn Vinh
LỚP : 07DHHH5
MSSV : 2004160394
Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 9/2020
i
TRƯỜNG ĐH CNTP TPHCM
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Khoa Cơng Nghệ Hóa Học
Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc
Bộ Mơn Q Trình & Thiết Bị
PHIẾU GIAO NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Năm học: 2019 - 2020
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Văn Vinh
MSSV: 2004160394
Lớp: 07DHHH5 Ngành: Công Nghệ Kỹ thuật Hóa học
Chuyên ngành: Máy thiết bị
1. TÊN ĐỀ TÀI: “NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ, CHẾ TẠO MÁY VÊ VIÊN LOẠI MINI
CHO CÁC SẢN PHẨM DẠNG BỘT”
2. MỤC TIÊU ĐỀ TÀI: Tạo ra được một máy vê viên loại nhỏ để vê viên các loại bột
thành viên hình cầu và tiến hành thử nghiệm.
3. NỘI DUNG:
3.1. Tổng quan: Máy vê viên là loại máy cần thiết khi biến các loại bột thành viên, dạng
hình cầu dùng trong các ngành dược liệu, thực phẩm chăn ni. Dưới sự chuyển động
trịn đều các bột sẽ kết lại thành viên. Quá trình thiết kế và chế tạo máy vê viên dựa trên
các u cầu: máy nhỏ trên qui mơ phịng thí nghiệm, các loại cỡ hạt thường sử dụng, an
toàn vệ sinh thực phẩm.
3.2. Phương pháp nghiên cứu hoặc thiết kế
Nghiên cứu thiết kế và chế tạo, thử nghiệm để đưa ra hướng dẫn sử dụng với các thơng số:
đường kính, tốc độ quay, phương pháp xử lý bột trước khi vê, tính tốn lựa chọn cơng suất
động cơ và chạy vận hành mẫu để tạo ra một số kích thước hạt xác định được sử dụng
nhiều nhất.
3.3. Trình tự nghiên cứu thực nghiệm hoặc thiết kế
- Tìm hiểu các tính năng của các máy
- Khảo sát phân tích sự lựa chọn
ii
- Thiết kế bản vẽ 2D, 3D
- Lên bản vẽ chế tạo để triển khai
- Tham gia kiểm tra quá trình chế tạo và hiệu chỉnh.
- Chạy thử nghiệm pilot và đưa ra các thông số hướng dẫn vận hành.
- Kết luận và đưa ra những yêu cầu nghiên cứu tiếp theo.
3.4. Tính ứng dụng thực tế của đề tài
- Ứng dụng làm ra các sản phẩm dạng viên tròn từ bột để ứng dụng trong các ngành dược
liệu, thực phẩm chăn nuôi,…
4. KẾT QUẢ DỰ KIẾN
- Bản vẽ sơ đồ qui trình cơng nghệ và thuyết minh qui trình: 01
- Sản phẩm nghiên cứu: 01 máy vê viên và các mẫu đã vê viên.
- Báo cáo hoàn thiện theo mẫu Khoa
- Gởi đăng 01 bài báo nghiên cứu khoa học theo mẫu tạp chí chuyên ngành.
5. NỘI DUNG CÁC PHẦN THUYẾT MINH BÁO CÁO:
Bài báo cáo được trình bày bao gồm 5 phần chính:
− Chương 1: Tổng quan
− Chương 2: Phương pháp nghiên cứu
− Chương 3: Thực nghiệm chế tạo
− Chương 4: Thực nghiệm vê viên
− Chương 5: Kết luận
6. NGÀY GIAO:
7. NGÀY HOÀN THÀNH:
iii
8. NGÀY NỘP:
9. NGÀY BẢO VỆ:
Tp.HCM, ngày tháng năm 2020
TRƯỞNG BỘ MÔN
Huỳnh Bảo Long
GIÁO VIÊN HƯỚNGDẪN
Đào Thanh Khê
iv
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP THỰC PHẨM
TP. HỒ CHÍ MINH
ĐƠN VỊ : KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC
BỘ MƠN: Q TRÌNH & THIẾT BỊ TRONG CNHH SH TP
PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Năm học: 2019 - 2020
Sinh viên thực hiện khóa luận: Nguyễn Văn Vinh
Lớp: 07DHHH5
Ký tên:………………
MSSV: 2004160394
Ngành: Cơng Nghệ Kỹ thuật Hóa học
Chun ngành: Máy thiết bị
Giáo viên hướng dẫn: ThS. Đào Thanh Khê
Tên đề tài: Nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy vê viên loại mini cho các sản phẩm dạng
bột.
GVHD nhận xét
STT
Ngày
Nội dung hướng dẫn
và ký tên
01
02
03
04
05
v
06
07
08
09
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
vi
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Họ và tên sinh viên: NGUYỄN VĂN VINH
MSSV: 2004160394
Nhận xét:
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
Điểm đánh giá:
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
Ngày……….tháng…….năm 2020
(ký tên, ghi rõ họ và tên)
vii
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
Họ và tên sinh viên: NGUYỄN VĂN VINH
MSSV: 2004160394
Nhận xét:
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
Điểm đánh giá:
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
......................................................................................................................................
Ngày……….tháng…….năm 2020
(ký tên, ghi rõ họ và tên)
viii
LỜI CẢM ƠN
Để hồn thành q trình thực hiện đề tài khóa luận tốt nghiệp bên cạnh sự cố gắng nỗ
lực của bản thân, sự hướng dẫn nhiệt tình của q thầy cơ, cịn có lời động viên và giúp đỡ
của gia đình và bạn bè.
Lời đầu tiên, em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và tri ân sâu sắc đến các thầy cô
giáo trường Đại Học Công nghiệp Thực phẩm Tp.HCM nói chung và các thầy cơ giáo
trong Khoa Cơng Nghệ Hóa Học nói riêng đã tận tình giảng dạy và truyền đạt cho em
những kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian học tập vừa qua.
Đặc biệt em xin cảm ơn chân thành đến thầy giáo ThS. Đào Thanh Khê đã tận tình
giúp đỡ, trực tiếp chỉ bảo, hướng dẫn em trong suốt quá trình làm đề tài khóa luận tốt
nghiệp. Trong thời gian làm việc với thầy em không ngừng tiếp thu thêm những kiến thức
thầy chỉ bảo mà còn học tập được tinh thần làm việc, thái độ làm việc nghiêm túc, hiệu quả
và đây là những điều rất cần thiết cho em trong quá trình học tập và làm việc sau này.
Trong q trình thực hiện đề tài khóa luận em đã không ngừng học hỏi và trau dồi
kiến thức. Tuy nhiên, vì kiến thức chun mơn cịn hạn chế, bản thân còn thiếu nhiều kinh
nghiệm thực tiễn nên nội dung báo cáo khơng tránh khỏi những thiếu sót, kính mong q
thầy cơ sẽ bỏ qua và góp ý, chỉ bảo thêm cho em những kiến thức quý báu để cho em có
thể hồn thiện bài tốt hơn.
Một lần nữa em xin gửi lời cảm ơn chân thành và lời chúc tốt đẹp nhất đến q Thầy
cơ, gia đình và bạn bè đã giúp đỡ em trong suốt quá trình làm đề tài.
Trân trọng!
ix
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................. ix
MỤC LỤC ......................................................................................................................... x
DANH MỤC HÌNH ẢNH............................................................................................... xii
LỜI MỞ ĐẦU ................................................................................................................ xiv
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN .............................................................................................. 1
1.1. Tổng quan về máy vê viên ..................................................................................... 1
1.1.1. Định nghĩa ..................................................................................................... 1
1.1.2. Ưu và nhược điểm của máy vê viên .............................................................. 2
1.1.3. Cấu tạo máy vê viên ...................................................................................... 3
1.1.4. Nguyên lý hoạt động...................................................................................... 3
1.2. Tổng quan về nguyên liệu và các sản phẩm ........................................................... 4
1.2.1. Giới thiệu bột dùng vê viên ........................................................................... 4
1.2.2. Giới thiệu các sản phẩm dạng viên ................................................................ 8
CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................................................. 12
2.1. Khảo sát các loại máy vê viên có trên thị trường ................................................. 12
2.1.1. Thiết bị tạo hạt kiểu tháp ............................................................................. 12
2.1.2. Thiết bị vê viên kiểu đĩa nghiêng ................................................................ 12
2.2. Đánh giá và các phương pháp cải tiến thiết kế ..................................................... 14
2.3. Xây dựng qui trình làm việc ................................................................................. 16
CHƯƠNG 3 THỰC NGHIỆM CHẾ TẠO ..................................................................... 17
3.1. Yếu tố ảnh hưởng thiết kế máy vê viên thùng quay ............................................. 17
3.1.1. Độ ẩm vật liệu .............................................................................................. 17
3.1.2. Góc nghiêng của thùng ................................................................................ 17
3.1.3. Ảnh hưởng của tốc độ quay đến thùng ........................................................ 18
3.1.4. Ảnh hưởng của cơ chế tạo hạt và thời gian công nghệ................................ 18
3.1.5. Ảnh hưởng của thời gian lưu của vật liệu ................................................... 19
3.2. Giới thiệu máy vê viên ......................................................................................... 20
3.3. Các bộ phận chính của máy vê viên và cách chế tạo ........................................... 21
x
3.3.1. Chế tạo khung .............................................................................................. 21
3.3.2. Chế tạo thùng vê viên .................................................................................. 22
3.3.3. Chế tạo chi tiết điều khiển độ nghiêng của thùng ....................................... 23
3.3.4. Động cơ điện mô tơ ..................................................................................... 24
3.3.5. Tủ điện ......................................................................................................... 24
CHƯƠNG 4 THỰC NGHIỆM VÊ VIÊN....................................................................... 27
4.1. Phương pháp tạo hạt ............................................................................................. 27
4.2. Công nghệ vê viên ................................................................................................ 28
4.3. Nguyên lí hoạt động và các bước sử dụng máy vê viên ....................................... 29
4.4. Các sản phẩm vê viên ........................................................................................... 31
CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN ................................................................................................ 34
5.1. Kết luận ................................................................................................................ 34
5.2. Yêu cầu kiến nghị ................................................................................................. 36
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................... 37
xi
DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Bột mì ................................................................................................................. 6
Hình 1.2: Bột mì đa dụng ................................................................................................... 6
Hình 1.3: Sản phẩm ngành phân bón................................................................................ 10
Hình 1.4: Sản phẩm thức ăn cho cá .................................................................................. 10
Hình 1.5: Sản phẩm thức ăn cho gia súc, gia cầm ............................................................ 11
Hình 1.6: Sản phẩm thuốc, dược phẩm ............................................................................ 11
Hình 2.1: Thiết bị tạo hạt kiểu tháp .................................................................................. 14
Hình 2.2: Thiết bị tạo hạt kiểu đĩa nghiêng ...................................................................... 14
Hình 2.3: Mơ hình máy thử nghiệm ................................................................................. 18
Hình 3.1: Chuyển động của vật liệu trong thùng ............................................................. 21
Hình 3.2: Các giai đoạn của quá trình tạo hạt .................................................................. 21
Hình 3.3: Máy vê viên ...................................................................................................... 23
Hình 3.4: Chi tiết khung máy ........................................................................................... 24
Hình 3.5: Chi tiết khung đỡ thùng ..................................................................................... 25
Hình 3.6: Chi tiết thùng quay ........................................................................................... 25
Hình 3.7: Chi tiết điều khiển độ nghiêng ......................................................................... 26
Hình 3.8: Động cơ mơ tơ .................................................................................................. 27
Hinh 3.9: Tủ điện .............................................................................................................. 27
Hình 3.10: Chi tiết trong tủ điện ....................................................................................... 29
Hình 4.1: Sự hình thành hạt theo phương pháp tạo ẩm .................................................... 31
Hình 4.2: Sự hình thành hạt theo phương pháp nén ép .................................................... 31
Hình 4.3: Sự hình thành hạt theo phương pháp phủ lắp ................................................... 32
Hình 4.4: Sản phẩm kích cỡ 1-2 mm ................................................................................ 35
Hình 4.5: Sản phẩm kích cỡ 3-4 mm ................................................................................ 36
xii
Hình 4.6: Sản phẩm kích cỡ 6-7 mm ................................................................................ 36
xiii
LỜI MỞ ĐẦU
Thế kỷ 21, việc áp dụng công nghệ khoa học kĩ thuật vào các ngành công nghệ chế
biến, các ngành cơng nghiệp thực phẩm khơng cịn là xa lạ. Ngày nay, nhu cầu thị trường
ngày càng cao thúc đẩy ngành công nghiệp sản xuất càng phát triển với tốc độ cao. Để
nâng cao năng suất thì việc tất yếu là phải áp dụng máy móc vào trong sản xuất. Để hỗ trợ
cho các ngành như sản xuất phân bón, các sản phẩm dạng bột vê viên, trong các ngành
dược liệu, các sản phẩm trong chăn ni,... có dạng viên trịn. Việc tính tốn, thiết kế chế
tạo ra một máy vê viên đã trở thành một nhu cầu cần thiết, cấp bách phục vụ cho ngành
nông nghiệp, công nghiệp và góp phần gián tiếp xây dựng mơi trường trong sạch.
Mặt khác đây cũng là công nghệ vê viên được sử dụng trong các ngành cơng nghiệp
hóa chất, thực phẩm, dược phẩm .... Máy vê viên tròn dạng mini được làm ra với quy mô
nhỏ ở dạng tiến hành thử nghiệm trong phịng thí nghiệm nhưng vẫn đảm bảo các yêu cầu
về kỹ thuật: độ tin cậy, độ cứng vững kết cấu, độ bền và thời hạn phục vụ của máy. Máy
vê viên lại rất phù hợp với nhu cầu thị trường Việt Nam với đặc điểm: máy kết cấu đơn
giản, gọn nhẹ, dễ chế tạo dễ sử dụng, năng suất cao mà giá thành lại rẻ. Sự tạo viên trải qua
ba giai đoạn: cấp liệu, sinh trưởng – phát triển, tháo liệu. Cơ chế của sự tạo thành viên từ
các cấu tử dạng bột là tạo sự chuyển động lăn cho các hạt mà bề mặt các hạt đã phủ chất
kết dính ở dạng nước. Trong q trình lăn bề mặt các hạt sẽ dính dần các phần tử nhỏ làm
gia tăng kích thước. Kích thước của viên khơng tăng khi quá trình bám của các phân tử nhỏ
vào các hạt không xuất hiện, nghĩa là với khối lượng và kích thước đủ lớn, ma sát của thùng
với viên khơng đủ sức đưa nó lên cao. Do đó q trình chuyển động lăn mang tính ngẫu
nhiên theo mọi phương nên hạt có hình cầu. Khi hạt đạt đến kích thước nhất định, quá trình
thùng quay sẽ dừng lại khi hạt đạt kích thước đúng yêu cầu.
Được sự cho phép của khoa Cơng nghệ Hóa học, dưới sự hướng dẫn của thầy
ThS.Đào Thanh Khê, tôi thực hiện đề tài: “ Nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy vê viên loại
mini cho các sản phẩm dạng bột”
Là một đề tài phục vụ trực tiếp cho việc sản xuất, thử nghiệm và nghiên cứu, với thời
gian thực hiện ngắn và kiến thức cịn bị hạn chế, nên khóa luận khơng thể tránh được những
thiếu sót cả về lí thuyết lẫn thực tế. Em xin chân thành cám ơn sự chỉ dẫn của quý thầy, cô
và các bạn sinh viên và các anh kỹ sư tại địa điểm lắp đặt máy đã giúp đỡ em thực hiện
khóa luận này
xiv
Trường ĐH Cơng Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM
Khoa Cơng Nghệ Hóa Học
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
Tổng quan về máy vê viên
1.1.1. Định nghĩa
Máy vê viên là một trong những sản phẩm được ứng dụng nhiều trong cả lĩnh vực
nông nghiệp và công nghiệp. Với việc sử dụng thiết bị vê viên sẽ giúp tạo ra sản phẩm có
dạng hạt đều, đẹp, giúp hạn chế hao tốn cơng sức và góp phần tăng năng suất lao động.
Máy vê viên thực chất là máy tạo hạt dạng trịn, gồm có nhiều loại như máy vê
viên phân bón, máy vê viên mùn cưa, máy vê viên thức ăn gia súc, máy vê viên thuốc…
.Máy vê viên có mức tiêu thụ năng lượng thấp và mang đến hiệu quả cao, thiết bị có kích
thước vừa và nhỏ, đây là thiết bị lý tưởng đối với các nhà máy sản xuất thức ăn chăn ni,
phân bón. Thiết bị này rất phù hợp với những công ty chuyên sản xuất phân bón hữu cơ,
cho cả nơng dân và các ngành công nghiệp sản xuất hiện đại.
Nguyên liệu đầu vào của máy tạo dạng hạt tròn là bột và hỗn hợp. Máy hoạt động
ổn định, cho sản phẩm đầu ra đều và đẹp. Máy được thiết kế dùng để tạo hạt cho những
loại nguyên liệu bột ẩm, có thiết kế cấu trúc lưới tạo hạt trịn. Nó rất thích hợp cho việc tạo
hạt các nguyên liệu ẩm, nhớt và có độ ẩm cao. Kích thước của hạt có thể tự điều chỉnh
được bằng cách điều chỉnh tốc độ quay của chảo hoặc thùng quay đồng thời cũng có thể
bằng cách điều chỉnh góc nghiêng của thùng, chảo.
Tạo viên chính là công đoạn sản xuất các loại sản phẩm dạng hạt. Trong công nghệ
sản xuất phân vi sinh, công đoạn này được thực hiện trên các thiết bị dạng chảo quay nhằm
để tạo viên có dạng hình cầu với đường kính từ 3 đến 5mm.
Cơng nghệ vê viên được ứng dụng trong những ngành công nghiệp, với cơ chế của
sự tạo thành viên từ các cấu tử dạng bột chính là tạo sự chuyển động lăn cho những hạt,
mà khi đó bề mặt đã được phủ chất kết dính ở dạng nước. Trong quá trình lăn, bề mặt của
các hạt sẽ dính dần các phần tử đủ nhỏ, qua đó làm gia tăng kích thước.
Kích thước của viên sẽ khơng tăng khi quá trình bám các phần tử nhỏ vào các hạt
khơng xuất hiện. Có nghĩa là với khối lượng và kích thước đủ lớn, độ ma sát của chảo với
viên khơng đủ sức đưa nó lên cao. Do q trình chuyển động lăn mang tính ngẫu nhiên
GVHD: ThS. Đào Thanh Khê
1
Trường ĐH Cơng Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM
Khoa Cơng Nghệ Hóa Học
theo mọi phương, vì vậy mà hạt có hình cầu. Như vậy sự tạo viên trải qua ba giai đoạn bao
gồm: cấp liệu, sinh trưởng phát triển và tháo liệu.
1.1.2. Ưu và nhược điểm của máy vê viên
Ưu điểm của máy vê viên: Những ưu điểm chính của máy vê viên là:
-
Chi phí đầu tư để mua máy thấp, vốn hoạt động và chi phí sản xuất thấp.
-
Máy có kích thước gọn nhẹ, tiêu tốn nguyên vật liệu sắt thép tối thiểu nhất.
-
Năng suất máy, công suất máy sẽ cao hơn
-
Mức tiêu thụ điện năng sẽ thấp hơn
-
Trong suốt quá trình hoạt động, máy vê viên sẽ khơng làm ơ nhiễm mơi trường
-
Thiết bị và quy trình hoạt động của máy vê viên tương đối đơn giản, bạn có thể dễ dàng
ngừng và bắt đầu sản xuất tùy theo nhu cầu sử dụng của mình
-
Máy cịn có khả năng linh hoạt về sản phẩm và nguyên liệu.
- Sản phẩm được vê viên có thể cho chất lượng cao, độ đồng đều của viên cũng cao hơn.
Tuy nhiên, điều này còn phụ thuộc vào chất lượng và tính tương thích của nguyên liệu
được sử dụng. Điều quan trọng ở đây là ngun liệu phải thật sự tương thích về hóa
học, có cỡ hạt tương thích và đủ bền để qua đó khơng bị biến chất trong q trình thao
tác.
Máy vê viên ngoài việc đảm bảo các yêu cầu về kĩ thuật thì cần phải có độ cứng
vững kết cấu, độ tin cậy, độ bền cũng như thời hạn phục vụ của máy. Máy là thiết bị rất
phù hợp với nhu cầu thị trường Việt Nam hiện nay, với đặc điểm nổi bật như: máy có kết
cấu khá đơn giản, gọn nhẹ, dễ chế tạo, dễ sử dụng, cho năng suất cao mà giá thành để đầu
tư mua máy lại rẻ.
Tuy nhiên, bên cạnh đó những ưu điểm, máy vê viên vẫn cịn tồn tại một số hạn chế nhất
định, đó là:
-
Vì lý do kinh tế nên đôi khi không thể sử dụng các loại nguyên liệu chất lượng cao,
thích hợp cho phương pháp vê viên.
-
Có thể xảy ra hiện tượng tách rời các thành phần, trường hợp này sẽ xảy ra khi cỡ hạt
các loại ngun liệu khơng tương thích và thao tác khơng đúng.
-
Khó kết hợp những chất vi dinh dưỡng vào các hạt phân bón, thức ăn gia súc, thuốc….
GVHD: ThS. Đào Thanh Khê
2
Trường ĐH Cơng Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM
Khoa Cơng Nghệ Hóa Học
1.1.3. Cấu tạo máy vê viên
Cấu tạo chính của máy vê viên bao gồm 3 bộ phận chính: chảo vê viên (thùng vê
viên), động cơ và khung máy.
Bộ phận làm việc chính của máy là chảo vê, bộ phận này có dạng hình trịn xoay
dạng cầu hoặc trụ. Với dạng hình trụ, để nhằm khắc phục hiện tượng dính chảo nên đáy có
dạng hình cơn. Đối với máy vê viên có năng suất và kích thước nhỏ thì tồn bộ trọng lượng
chảo và hỗn hợp vê viên sẽ được đỡ trên trục. Với chảo có kích thước và năng suất lớn thì
chảo được đỡ trên các con lăn. Chảo hoặc trục chảo sẽ được truyền động qua các bộ phận
giảm tốc. Cấp liệu vào máy bằng phương pháp thủ công hoặc bằng băng tải.
1.1.4. Nguyên lý hoạt động
Nguyên lý tạo hạt của thiết bị sẽ được thực hiện như sau: Cho hỗn hợp tạo hạt vào
một đĩa dạng thùng tròn xoay có trục quay nghiêng, với mặt phẳng nằm ngang một góc từ
45 đến 60 độ. Q trình quay hỗn hợp cũng sẽ kết hợp với việc phun nước dạng sương mù.
Dưới tác dụng của các lực ly tâm, trọng lực và lực ma sát mà sẽ giúp cho quá trình
tạo viên xảy ra. Quá trình làm việc của máy được mơ tả qua mơ hình vật lý 4 pha như sau:
-
Nạp liệu: Nạp nguyên liệu cần vê viên vào trong máy.
-
Bám hay tịnh tương đối: Trong quá trình chuyển động, chỉ có các phần tử nằm sát thùng,
có kích thước đủ bé mới có thể thực hiện được chuyển động. Tại pha này sẽ khơng xảy
ra q trình hình thành viên. Ở đoạn cuối của pha tiến hành phun nước để làm ướt bề
mặt các phần tử nguyên liệu. Pha này được thực hiện ở góc phần tư thứ 3 và thứ 4 của
thùng nếu chiều quay của thùng theo hướng kim đồng hồ (trường hợp nếu quay ngược
lại thì thực hiện ở góc phần tư thứ 2 và thứ nhất). Pha này chỉ kết thúc khi kích thước
hạt đã đủ lớn.
-
Lăn trượt hay quá trình tạo viên: Do bề mặt của các phần tử nguyên liệu ướt, khi lăn sẽ
làm dính vào trong những phần tử nguyên liệu có kích thước nhỏ, điều này làm cho
kích thước hạt vật liệu tăng lên. Cũng nhờ vào chuyển động lăn mà viên sẽ có dạng
hình cầu. Pha này được thực hiện ở góc phần tủ thứ nhất và thứ 2 của thùng nếu chiều
quay của thùng theo chiều kim đồng hồ (trong trường hợp nếu quay ngược lại thì thực
hiện ở góc phần tư thứ tư và thứ ba). Pha chỉ kết thúc khi kích thước hạt đã đủ lớn.
GVHD: ThS. Đào Thanh Khê
3
Trường ĐH Cơng Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM
-
Khoa Cơng Nghệ Hóa Học
Tháo liệu ra khỏi thùng vê viên: Khi kích thước của hạt đã đủ lớn và đủ số lượng thì
khối lượng hạt ở trong thùng sẽ được trào ra khỏi miệng thùng hoặc bằng phương pháp
thủ công đưa thành phẩm ra ngồi.
Trong q trình hoạt động của máy vê viên, sau khi sự hình thành viên gần đạt đến
kích thước yêu cầu thì ngừng phun nước, đồng thời phải nạp thêm hỗn hợp dạng bột khô
để giúp làm gia tăng kích thước của hạt và độ bóng của viên. Thời gian thực hiện quá trình
vê viên sẽ diễn ra khoảng từ khoảng 1,5 đến 2 phút, và như vậy quá trình vê viên thực hiện
khơng liên tục.
Kết thúc một mẻ, sẽ tiến hành thực hiện một mẻ vê viên mới bằng cách lặp lại tuần tự như
các pha đã nêu.
Tổng quan về nguyên liệu và các sản phẩm
1.2.1. Giới thiệu bột dùng vê viên
❖ Bột mì:
Bột mì là một trong những loại bột phổ biến nhất, được nhiều người sử dụng để làm
các loại bánh hoặc dùng làm phụ liệu trong q trình nấu ăn, ngồi ra cịn có thể ứng dụng
dùng để vê viên. Tuy bột mì rất phổ biến nhưng không phải cũng phân biệt được các loại
bột mì và biết cách sử dụng chúng làm sao để đem lại hiệu quả nhất.
Bột mì hay bột lúa mì là một loại bột được sản xuất từ việc xay lúa mì và được sử
dụng làm nguyên liệu chủ yếu trong quy trình sản xuất bánh mì. Bột mì được sản xuất
nhiều hơn so với các loại bột khác. Người ta sản xuất bột mì bằng cách xay nghiền hạt lúa
mì hoặc các loại ngũ cốc khác. Trong quá trình này vỏ cám và phơi được tách ra và phần
cịn lại của hạt lúa mì (nội nhũ) được nghiền nhỏ tới độ mịn thích hợp (ra thành phẩm là
bột mì). Ngồi ra, bột mì có thể được bổ sung một số thành phần khác vì các mục đích
cơng nghệ như: Các sản phẩm có hoạt tính enzym vốn được sản xuất từ hạt lúa mì, lúa
mạch đen hay từ hạt đại mạch, gluten tươi, bột đậu tương hay bột đậu khác có chất lượng
thực phẩm thích hợp.
Các chất dinh dưỡng: Việc thêm các vitamin, các chất khoáng hoặc các axit amin
đặc hiệu nhưng phải phù hợp với pháp luật và quy chế thực phẩm an toàn của nước tiêu
thụ sản phẩm.
GVHD: ThS. Đào Thanh Khê
4
Trường ĐH Cơng Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM
Khoa Cơng Nghệ Hóa Học
Hình 1.1: Bột mì
Phân loại và cơng dụng của bột mì:
Bột mì có rất nhiều loại khác nhau, tuy nhiên người ta thường phân loại theo màu
sắc thành 2 loại: bột mì đen (được làm từ lúa mì đen) và bột mì trắng (được làm từ lúa mì
trắng). Bên cạnh đó, người ta cịn phân loại bột mì theo cơng dụng của chúng dựa vào hàm
lượng protein trong bột. Theo đó, bột mì được chia thành các loại như sau:
Bột mì đa dụng hay bột mì thường: Giống như tên gọi, đây là loại bột mì phổ biến nhất,
được các thợ làm bánh sử dụng thường xuyên trong các công thức làm bánh quy, bánh mì,
bánh ngọt, bánh gato. Bột mì đa dụng khơng chứa bột nổi.
Hình 1.2: Bột mì đa dụng
Bột mì số 8: Là loại bột mì có hàm lượng protein thấp, bột có màu trắng tinh, sờ vào rất
mịn và nhẹ. Cake flour được sử dụng để làm các loại bánh có kết cấu mềm, bơng xốp như
bánh cupcake hay bánh bông lan…
GVHD: ThS. Đào Thanh Khê
5
Trường ĐH Cơng Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM
Khoa Cơng Nghệ Hóa Học
Bột mì số 11: Là loại bột mì có hàm lượng protein cao, cơng dụng để làm bánh mì gối, đế
bánh pizza, bánh mì baguette… bởi bột bánh này sau khi làm xong sẽ có độ dai hơn hẳn
các loại khác. Protein trong bột mì số 11 sẽ tương tác với men nở, phát triển và tạo nên kết
cấu dai, chắc cho bánh mì.
Ngồi ra cịn một số loại bột mì khác có trên thị trường hiện nay.
Cơng dụng của bột mì:
-
Chất tạo độ đặc – độ chắc
-
Chất kết dính trong các loại thực phẩm chế biến
-
Tạo độ đục cho nhân bánh dạng kem
-
Tạo độ bóng cho các loại hạt
-
Chất làm bền bọt cho các loại kẹo dẻo
-
Chất tạo Gel trong các loại kẹo gum
-
Chất ổn định trong các sản phẩm đồ uống
-
Giúp làm đặc các loại nước thịt, nhân bánh và súp.
❖ Bột bắp:
Vốn được xem là một thực phẩm quen thuộc trong các công thức nấu ăn và công
thức làm bánh, nấu chè, bột bắp là nguyên liệu khơng cịn xa lạ với những người nội trợ.
Tuy nhiên, vì khơng phổ biến bằng bột năng, bột nở, bột mì… nên nhiều người vẫn chưa
biết đến loại bột này, cách sử dụng và cơng dụng của nó.
Bột bắp hay cịn gọi là bột ngơ, một loại bột mịn được làm từ nội nhũ (phần lõi của
hạt bắp khô. Bột bắp khi nấu chín có khả năng kết dính tốt, vì vậy thường được dùng để
nấu chè, nấu nước xốt, các món súp… Ngồi ra, bột bắp cũng là ngun liệu không thể
thiếu trong một số công thức làm bánh hay làm kem để giúp món ăn có hương vị thơm
ngon và giịn hơn.
Cách sản xuất bột bắp:
Với cơng nghệ chế biến hiện đại, hạt bắp được tách thành 4 phần: tinh bột, mầm
bắp, chất xơ và chất đạm. Sau khi tách ly, chất xơ và chất đạm được dùng để chế biến thức
ăn chăn nuôi gia súc, mầm bắp được tinh lọc để làm dầu bắp, còn tinh bột được sử dụng
trong chế biến thực phẩm hoặc làm bánh kẹo.
GVHD: ThS. Đào Thanh Khê
6
Trường ĐH Cơng Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM
Khoa Cơng Nghệ Hóa Học
Tinh bột bắp được sản xuất từ quá trình ngâm, nghiền, tách, lọc và sấy khô. Bắp
được ngâm trong nước từ 30 – 48 tiếng để lên men từ từ. Mầm của bột bắp được tách ra từ
nội nhũ, 2 thành phần đó tách ra khỏi hạt bắp (khi bắp vẫn được ngâm), sau đó lọc lấy phần
lõi của hạt bắp. Tiếp theo, nó được làm khơ bởi máy ly tâm và được dùng cho các mục đích
cụ thể. Những sản phẩm dư thừa qua mỗi công đoạn sẽ được sử dụng làm thức ăn gia súc
và các sản phẩm khác.
Bột bắp và bột năng là 2 loại bột hoàn tồn khác nhau, tuy nhiên đều có cơng dụng
làm kết dính thực phẩm nên thường bị nhầm lẫn.
Bột năng được làm từ củ khoai mì, có khả năng tạo độ sánh và kết dính cao hơn bột
bắp. Do vậy, bột năng thường được dùng để chế biến các món bánh có hình dạng thú vị
(bánh da lợn, bánh bột lọc, bánh quai vạc..,), nấu thạch, nấu chè…
Công dụng của bột bắp:
Dùng bột bắp để làm đặc, tạo độ sánh và kết dính cho các món chè, súp, nước xốt,
bánh pudding và các loại kem. Dùng làm bột phụ trợ cho các món đồ nướng, bánh quy,
bánh nướng. Dùng để sản xuất dextrose acid amin, rượu, bột ngọt… Ở Việt Nam, bột bắp
còn được sử dụng để chế biến cà phê.
Một số cơng dụng khác:
Đánh bóng bạc: Khi các đồ dùng bằng bạc bị xỉn màu, mất đi vẻ sáng bóng như ban
đầu, bạn hãy trộn bột bắp với chút nước cho sệt, đắp lên đồ bạc, để khô rồi dùng vải mềm
đánh bóng lại.
Làm bóng đồ đỗ: Đồ gia dụng bằng gỗ sau khi đánh bóng thường bị vương lại vài
vết bẩn, bạn chỉ cần rắc bột bắp lên trên, quét sạch rồi dùng vải mềm lau bóng.
Tẩy sạch vết dầu mỡ trên vải: Khi có vết dầu mỡ trên vải (quần, áo), bạn dùng khăn
giấy lau bớt đi rồi rắc chút bột bắp lên vết bẩn, để khoảng 10 phút rồi phủi sạch bột bắp
bằng khăn giấy. Chấm một chút giấm trắng lên rồi đem quần áo đi giặt bình thường. Vết
dầu mỡ trên quần áo có thể được làm sạch với bột bắp.
GVHD: ThS. Đào Thanh Khê
7
Trường ĐH Cơng Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM
Khoa Cơng Nghệ Hóa Học
Tẩy vết máu trên quần áo: Khi quần áo bị dính vết máu, hãy trộn bột bắp với nước
thành dạng sệt, đắp lên vết máu, đem phơi khô rồi chải sạch. Có thể lặp lại bước này vài
lần cho đến khi khơng cịn vết máu.
Diệt gián: Trộn bột bắp và thạch cao theo tỉ lệ 1:1, rắc vào những khe hở mà gián
thường sinh sống.
Khử mùi mốc trong các cuốn sách cũ: Để làm được điều này, bạn chỉ cần rắc một
chút bột bắp lên những trang sách, để qua đêm rồi hôm sau phủi sạch.
Khử mùi giày, vớ: Giày, vớ sử dụng thường xuyên thường có mùi khó chịu, bạn rải
chút bột bắp vào sẽ giúp hút mùi hôi hiệu quả.
Làm dịu da cháy nắng: Khi da bị cháy nắng gây cảm giác khó chịu, bạn cho bột bắp
vào bồn tắm với nước ấm rồi ngâm mình trong khoảng 20 phút để làm dịu da.
Trị vết cắn côn trùng, nổi mẩn ngứa: Bột bắp trộn với chút nước cho hơi sệt, thoa
lên vết cắn hay chỗ bị ngứa, để khô rồi rửa lại bằng nước.
Làm phấn thơm: Đổ bột bắp vào một hộp nhỏ, thêm vài giọt tinh dầu yêu thích, lắc
cho tinh dầu thấm đều vào bột rồi sử dụng như một loại phấn thơm bình thường.
1.2.2. Giới thiệu các sản phẩm dạng viên
Ngày nay trên thị trường ngày càng xuất hiện nhiều nhu yếu phẩm cần thiết cho
từng mục đích sử dụng của con người. Các sản phẩm được làm thành nhiều dạng khác nhau
như: đóng thùng, đóng gói, hút chân khơng, vê viên, làm thành khối,... và tất cả cùng chung
mục đích là để bảo quản được lâu hơn. Trong đó đặc biệt là các sản phẩm được vê viên
trịn có thời gian bảo quản được lâu và dễ dàng vận chuyển cũng như là sử dụng. Công
nghệ vê viên được áp dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau và các sản phẩm của nó cũng
rất đa dạng và nó được áp dụng vào một số ngành như: ngành cơng nghiệp phân bón, ngành
sản xuất sản xuất thực phẩm chăn nuôi ( gia súc, gia cầm, thức ăn cho cá,...), ngành dược
phẩm trị liệu,...
Ngành công nghiệp phân bón
GVHD: ThS. Đào Thanh Khê
8
Trường ĐH Cơng Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM
Khoa Cơng Nghệ Hóa Học
Hình 1.3: Sản phẩm ngành phân bón
Trong ngành cơng nghiệp phân bón bao gồm cả phân vơ cơ lẫn hữu cơ đều có dạng
viên phân vê trịn nhằm mục đích để dễ dàng sử dụng bón cho cây trồng, dễ dàng đóng bao
vận chuyển và cũng giúp cho cây trồng hấp thụ chất dinh dưỡng tốt hơn.
Ngành sản xuất thực phẩm chăn ni
Hình 1.4: Sản phẩm thức ăn cho cá
-
Thức ăn cho cá
Thực phẩm thức ăn cho cá đa dạng về các chủng loại, tùy vào loại cá mà có các loại
thực phẩm cũng như kích cỡ khác nhau. Thực phẩm thức ăn cho cá tùy vào mục đích mà
có các loại như: thức ăn cho cá, thực phẩm ngừa bệnh ở cá,... Việc vê viên làm thực phẩm
cho cá giúp làm tối ưu lượng thực phẩm đưa ra cũng như giúp cá dễ dàng trong việc tiếp
xúc với thực phẩm trong môi trường nước.
-
Thức ăn cho gia súc, gia cầm
GVHD: ThS. Đào Thanh Khê
9
Trường ĐH Cơng Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM
Khoa Cơng Nghệ Hóa Học
Hình 1.5: Sản phẩm thức ăn cho gia súc, gia cầm.
Loại sản phẩm này hiện nay cũng rất phổ biến trên thị trường, đặc biệt là trong các
ngành chăn nuôi tại hộ gia đình hoặc chăn ni cơng nghiệp. Sản phẩm dễ sử dụng, dễ bảo
quản, thức ăn vê viên giúp gia súc, gia cầm dễ tiêu hóa.
Ngành dược phẩm
Hình 1.6: Sản phẩm thuốc, dược phẩm
Ngành công nghệ vê viên được sử dụng rộng rãi và phổ biến trong việc sản xuất các
loại thuốc. Trong ngành dược phẩm dùng để tạo ra các loại viên thuốc có các kích cỡ khác
nhau, thuốc dạng viên thuận tiện trong việc bảo quản, chun chở, đóng gói và trong q
trình sử dụng. Đặc biệt phổ biến nhất là dạng tinh bột nghệ dạng viên.
Tinh bột nghệ là sản phẩm được làm từ củ nghệ tươi giữ được hàm lượng curcumin
ở mức cao nhất và loại bỏ hoàn toàn chất xơ cùng các tạp chất mà cơ thể không hấp thụ
được.
GVHD: ThS. Đào Thanh Khê
10