Nghiên cứu thực nghiệm, thiết kế quy trình bóc vỏ tôm tự động

Kỷ yếu kỷ niệm 35 năm thành lập Trường ĐH<br /> <br /> ng nghiệp Th c ph m T<br /> <br /> h<br /> <br /> inh<br /> <br /> 98 -2017)<br /> <br /> NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM, THIẾT KẾ QUY TRÌNH<br /> BÓC VỎ TÔM TỰ ĐỘNG<br /> Nguyễn Tấn Ken*, Ngô Trọng Hùng, Trần Quốc Nhiệm<br /> Trường Đại học<br /> <br /> ng nghiệp Th c ph m Thành phố<br /> <br /> h<br /> <br /> inh<br /> <br /> *<br /> <br /> Email: kennt@cntp.edu.vn<br /> <br /> Ngày nhận bài: 01/03/2017; Ngày chấp nhận đăng: 30/08/2017<br /> TÓM TẮT<br /> Bài báo trình bày các thực nghiệm bóc vỏ tôm để làm cơ sở thiết kế máy bóc vỏ tôm tự động. Máy<br /> lột vỏ tôm là thiết bị giúp cho quá trình tách thịt khỏi vỏ tôm diễn ra một cách nhanh chóng, đảm bảo độ<br /> sạch và độ dinh dưỡng, nâng cao năng suất chế biến. Từ các kết quả thực nghiệm có được, chúng tôi đã<br /> tiến hành thiết kế máy bóc vỏ tôm tự động với qui trình công nghệ khép kín. Từ nguyên liệu đầu vào là<br /> tôm đã được bỏ đầu, sau khi ra khỏi máy, tôm được bóc vỏ, và làm sạch.<br /> Từ khóa: bóc vỏ tôm tự động, thiết bị tự động.<br /> 1. GIỚI THIỆU<br /> Với nguồn lực hạn chế, thiếu vốn, cộng với một nguồn cung cấp dồi dào về lao động giá rẻ, các<br /> doanh nghiệp chế biến thuỷ sản ở các nước đang phát triển, đặc biệt là ở nước ta thường sử dụng công<br /> nghệ bóc vỏ tôm thủ công. Qui trình sản xuất thủ công không đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm và cho<br /> năng suất thấp. Qui trình này cũng dẫn đến việc cần phải trang bị các phụ tùng hỗ trợ cho người công<br /> nhân như lưới tóc, găng tay, mặt nạ miệng, áo khoác, ủng cao su làm tăng chi phí phát sinh. Chất lượng<br /> tôm thành phẩm cũng rất khác nhau, phụ thuộc vào kỹ năng của người lột vỏ. Ngoài ra, vì phụ thuộc vào<br /> việc xử lý của người công nhân nên khả năng tôm thành phẩm bị ô nhiểm luôn tồn tại.<br /> Ngày nay, thiết bị tự động có thể lột vỏ tôm lột nhanh hơn và ổn định hơn so với phương pháp thủ<br /> công rất nhiều. Nhiều máy bóc vỏ tôm theo các qui trình bóc khác nhau đã được thương mại hóa trên thế<br /> giới nhưng giá thành khá đắt.<br /> Để giảm giá thành và làm chủ công nghệ chế tạo, nhóm tác giả đã nghiên cứu và chế tạo thành công<br /> thử nghiệm mô hình bóc vỏ tôm tự động. Các thực nghiệm đã chứng tỏ tính hiệu quả của qui trình bóc vỏ<br /> tôm của nhóm. Trong bài báo này, nhóm giới thiệu các thực nghiệm bóc vỏ tôm theo các qui trình khác<br /> nhau, đồng thời đánh giá các tiêu chuẩn về hình dáng, độ dinh dưỡng, độ sạch, và năng suất của từng qui<br /> trình. Qui trình tốt nhất được lựa chọn để chế tạo máy bóc vỏ tôm tự động.<br /> 2. THIẾT LẬP THỰC NGHIỆM<br /> 2.1. Đối tượng thực nghiệm<br /> Đối tượng thực nghiệm trong bài báo này được sử dụng để lột vỏ là tôm sú. Tôm sú là loài sống ở<br /> nơi chất đáy là bùn pha cát với độ sâu từ ven bờ đến 40 m nước và độ mặn 5-34 ‰. Tôm sú có đặc điểm<br /> sinh trưởng nhanh, trong 3-4 tháng có thể đạt cỡ bình quân 30-50 gam/con. Tôm trưởng thành tối đa có<br /> chiều dài là 220-250 mm. Thịt tôm nhiều xơ, săn chắc [6].<br /> <br /> 229<br /> <br /> gu n T n<br /> <br /> ình<br /> <br /> n<br /> <br /> g Trọng<br /> <br /> ng Tr n uốc hiệm<br /> <br /> Cấu tạo hình thái ngoài của con tôm [7]<br /> <br /> A/ Phần đầu ngực ( Cephalothorax)<br /> <br /> B/ Phần bụng ( Abdomen )<br /> <br /> 1/ Râu 1 (Antennula )<br /> <br /> 8/ Chủy (Rostrum)<br /> <br /> 2/ Vảy râu (Antennal scale )<br /> <br /> 9/ Mắt (Eye)<br /> <br /> 3/ Chân hàm III (Maxilliped III )<br /> <br /> 10/ Giáp đầu ngực (Carapace)<br /> <br /> 4/ Râu II (Antenna )<br /> <br /> 11/ Đốt bụng 1 (1st Abdominal segment)<br /> <br /> 5/ Chân ngực (Periopod)<br /> <br /> 12/ Đốt bụng 6 (6th Abdominal segment)<br /> <br /> 6/ Chân bụng (Pleopod)<br /> <br /> 13/ Gai đuôi , đốt đuôi (Telson)<br /> <br /> 7/ Chân đuôi (Uropod)<br /> <br /> 2.2. Mô tả thực nghiệm<br /> Tôm được sử dụng để lột vỏ cần đạt một số tiêu chuẩn:<br /> - Vỏ nguyên vẹn, cứng và sáng bóng, màu sắc đặc trưng.<br /> - Đầu dính chặt với mình, chân và đuôi còn đẩy đủ nguyên vẹn.<br /> - Tôm không ôm trứng, không dính quá nhiều rong rêu, không bị bệnh.<br /> - Tôm không bị đốm đen.<br /> - Tôm được giữ lạnh sau khi đánh bắt.<br /> Quy trình lột vỏ tôm: Các bước lột vỏ tôm của các thực nghiệm thực hiện trong nội dung nghiên cứu<br /> này được mô tả cụ thể như Hình 2 [4,5,7].<br /> Tiêu chuẩn so sánh: Các tiêu chuẩn (TC) mà nhóm tác giả dùng để đánh giá các thực nghiệm mô tả<br /> trong Bảng 1. Để có được các tiêu chuẩn đánh giá này nhóm đã trao đổi và tham khảo ý kiến đóng góp từ<br /> các doanh nghiệp chế biến tôm xuất khẩu trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh. Chi tiết các tiêu chuẩn<br /> đánh giá như sau:<br /> - TC1: Đảm bảo vấn đề an toàn vệ sinh thực phẩm (HACCP), giá trị dinh dưỡng đạt khoảng 90%,<br /> trọng lượng tôm hao hụt trong khoảng 2-5%, có khả năng sản xuất theo dây chuyền khép kín, năng suất<br /> cao, tùy chọn hình dáng tôm theo yêu cầu.<br /> - TC2: Đảm bảo vấn đề an toàn vệ sinh thực phẩm, giá trị dinh dưỡng đạt khoảng 90%, có khả năng<br /> sản xuất theo dây chuyền khép kín, năng suất cao.<br /> - TC3: Đảm bảo vấn đề an toàn vệ sinh thực phẩm, giá trị dinh dưỡng đạt khoảng 90%, dễ chế tạo,<br /> chi phí thấp.<br /> - TC4: Trọng lượng tôm hao hụt trong khoảng 2-5%, không phải đầu tư nhiều, chi phí thấp.<br /> <br /> 230<br /> <br /> ghiên cứu th c nghiệm, thiết kế qu trình bóc vỏ t m t động<br /> Tôm nguyên liệu<br /> (Tôm đông lạnh 1-4 ºC)<br /> <br /> Phân loại<br /> <br /> Rửa sạch<br /> (Rửa bằng nước sạch)<br /> <br /> Tôm được xử lý bỏ đầu<br /> <br /> Xếp vào khay<br /> <br /> Bóc vỏ<br /> <br /> Xử lý hình dáng, lấy chỉ lưng<br /> <br /> Làm sạch<br /> (Rửa bằng nước sạch)<br /> <br /> Tôm lột vỏ thành phẩm<br /> ình<br /> <br /> Quy trình lột vỏ tôm<br /> <br /> Bảng 1. Các tiêu chuẩn đánh giá của thực nghiệm<br /> Tiêu<br /> chuẩn<br /> khảo sát<br /> <br /> Quy chuẩn<br /> HACCP<br /> <br /> Hình dáng<br /> <br /> Giá trị<br /> dinh<br /> dưỡng<br /> <br /> Trọng<br /> lượng tôm<br /> <br /> TC1<br /> TC2<br /> TC3<br /> TC4<br /> <br /> Ghi chú:<br /> <br /> Khả năng đáp ứng ở mức độ 5 (tốt nhất)<br /> Khả năng đáp ứng ở mức độ 4<br /> Khả năng đáp ứng ở mức độ 3<br /> Khả năng đáp ứng ở mức độ 2<br /> Khả năng đáp ứng ở mức độ 1 (kém nhất)<br /> 231<br /> <br /> Tính<br /> Công nghệ<br /> <br /> Năng<br /> suất<br /> <br /> Tính<br /> kinh tế<br /> <br /> gu n T n<br /> <br /> n<br /> <br /> g Trọng<br /> <br /> ng Tr n uốc hiệm<br /> <br /> 3. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM VÀ THẢO LUẬN<br /> 3.1. Kết quả thực nghiệm<br /> Chúng tôi đã tiến hành thực nghiệm bóc vỏ theo 4 phương pháp khác nhau. Kết quả của từng thực<br /> nghiệm đã được nhóm và công ty chế biến (Công Ty CP Chế Biến Thủy Sản XNK Kiên Cường) đánh giá<br /> theo các tiêu chuẩn khác nhau như hình dáng, độ sạch, độ dinh dưỡng, tính công nghệ, qui chuẩn<br /> HACCP, và năng suất.<br /> Thí nghiệm 1:<br /> - Thí nghiệm này được thực hiện theo phương án 1. Các công đoạn đươc xử lý thủ công dựa trên kỹ<br /> năng của người công nhân.<br /> - Tổng khối lượng tôm sau khi thực hiện các công đoạn chung, được sử dụng là 5kg, môi trường làm<br /> việc có nhiệt độ trung bình là 25 oC.<br /> - Các bước tiến hành thí nghiệm như Hình 3.<br /> <br /> ình 3. Các bước tiến hành thí nghiệm 1<br /> <br /> ình 4. Biểu đồ đánh giá thí nghiệm 1<br /> <br /> Thí nghiệm 2<br /> - Thí nghiệm này được thực hiện theo phương án 2. Các công đoạn được xử lý thông qua công nghệ<br /> máy móc thô sơ.<br /> - Tổng khối lượng tôm sau khi thực hiện các công đoạn chung, được sử dụng là 5 kg, môi trường<br /> làm việc có nhiệt độ trung bình là 25 ºC.<br /> <br /> ình 5 Nguyên lý tiến hành thí nghiệm 2<br /> <br /> 232<br /> <br /> ghiên cứu th c nghiệm, thiết kế qu trình bóc vỏ t m t động<br /> - Nguyên lý tiến hành thí nghiệm: Máy hoạt động dựa trên lực ép tạo ra bởi hai bánh xe 3 và 7 đặt<br /> sát nhau, được gắn trên hai trục 4, 6 quay ngược chiều nhau. Khi tôm được đưa vào máy tại vị trí máng 2<br /> (tôm đã được bỏ đầu, xẻ lưng và cho phần đuôi vào trước) nhờ vào lực ép phần thịt của tôm sẽ bị ép<br /> cưỡng bức tách khỏi phần vỏ tại vị trí 8, phần vỏ 1 sẽ được cuốn qua vị trí 5.<br /> <br /> ình 6. Biểu đồ đánh giá thí nghiệm 2<br /> <br /> Thí nghiệm 3<br /> - Thí nghiệm này được thực hiện theo phương án 3, các công đoạn được xử lý thông qua các cặp con<br /> lăn phức tạp.<br /> - Tổng khối lượng tôm sau khi thực hiện các công đoạn chung, được sử dụng là 5kg, môi trường làm<br /> việc có nhiệt độ trung bình là 25 oC.<br /> <br /> ình 7. Nguyên lý tiến hành thí nghiệm 3<br /> <br /> ình 8. Biểu đồ đánh giá thí nghiệm 3<br /> <br /> - Nguyên lý tiến hành thí nghiệm: Tương tự như nguyên lý ở Hình 5. Tôm cắt bỏ đầu, đưa vào hệ<br /> thống con lăn được đặt nghiên góc 30º. Ở mỗi vị trí tiếp xúc giữa một cặp con lăn thì tôm sẽ được bóc đi<br /> một phần vỏ.<br /> Thí nghiệm 4<br /> - Thí nghiệm này được thực hiện theo phương án 4. Các công đoạn được xử lý thông qua công nghệ<br /> máy móc công nghệ mới.<br /> - Tổng khối lượng tôm sau khi thực hiện các công đoạn chung, được sử dụng là 5kg, môi trường làm<br /> việc có nhiệt độ trung bình là 25 oC.<br /> - Nguyên lý tiến hành thí nghiệm như sau: Cho tôm đã được cắt bỏ đầu vào vị trí nạp liệu, Tôm được<br /> 233<br /> <br />