Nông - Lâm - Ngư nghiệp [ Đăng ngày (24/07/2019) ]
Hệ thống gọt vỏ nâu cơm dừa tự động
Trong các sản phẩm từ cây dừa, sản phẩm chế biến từ cơm dừa chiếm tỉ trọng lớn nhất về giá trị sản phẩm. Để có được nguyên liệu cơm dừa, công đoạn gọt vỏ nâu cơm dừa là công đoạn quan trọng đầu tiên và thường được thực hiện thủ công. Một số máy gọt vỏ nâu cơm dừa bán tự động đã được chế tạo nhưng máy có năng suất không cao trong khi giá thành lại cao.


Dừa đã là nguồn sống chính cho rất nhiều nông dân Việt Nam, đặc biệt là những người sinh sống tại vùng Đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) nói chung và người dân Bến Tre nói riêng. Nhiều công ty chế biến đã được đầu tư và phát triển các thực phẩm, dược phẩm từ dừa ở vùng ĐBSCL như cơm dừa nạo sấy, bột sữa dừa, nước cốt dừa... Nhiều sản phẩm từ dừa được xuất khẩu có giá trị kinh tế cao. Nguyên liệu chủ yếu dùng để chế biến các sản phẩm trên là thịt quả dừa khô được gọt sạch vỏ nâu. Tuy nhiên, việc gọt vỏ nâu cơm dừa hiện tại vẫn còn là quy trình thủ công. Người lao động phải dùng dao hai lưỡi để gọt vỏ nâu nên năng suất vẫn còn rất thấp, tỷ lệ hao hụt cao nếu lớp vỏ nâu bị gọt lấn quá sâu vào phần thịt dừa và phụ thuộc nhiều vào tay nghề của người lao động.

Nhiều máy gọt vỏ nâu đã được phát triển để đáp ứng nhu cầu to lớn này. Một trong những máy gọt được biết nhiều trên thị trường là hai dòng máy COM30 và COM31 của Malaysia với công suất tương ứng 240 và 120 miếng cơm dừa/giờ. Loại máy cùng hãng sản xuất là dòng COM32-4 có công suất cao nhất từ 400-500 miếng cơm dừa/giờ. Tuy nhiên, nhược điểm của các loại máy này là đòi hỏi một nhân công phải giữ miếng cơm dừa trong khi máy hoạt động. Dựa theo nguyên lý hoạt động máy gọt vỏ nâu của Malaysia, nhóm nghiên cứu của Trung tâm Nghiên cứu và Chuyển giao công đã nghiên cứu và chế tạo thành công máy gọt vỏ nâu dừa khắc phục được một số nhược điểm của dòng máy Malaysia như gọt được các miếng cơm dừa bị vở vụn hay có độ dày khác nhau với cách vận hành đơn giản, không cần kỹ năng tay nghề. Một số máy gọt vỏ nâu thương mại đã được giới thiệu để gọt cơm dừa kích thước nguyên trái với công suất 50 kg/giờ, tuy nhiên tỉ lệ hao hụt có thể cao và máy không thể gọt sạch phần đỉnh cơm dừa vì đây là vị trí để giữ cơm dừa trong quá trình. Mặc dù, nhiều máy gọt vỏ nâu đã được phát triển nhưng đa số cơm dừa cần gọt có dạng nửa trái và việc thay thế một nhân công gọt dừa bởi một nhân công vận hành máy cũng không mang lại hiệu quả kinh tế cao. Để có thể gọt được vỏ nâu của cơm dừa dạng nửa trái, hệ thống gọt vỏ nâu theo nguyên lý máy bào đã được thiết kế và khảo nghiệm. Hệ thống đã thử nghiệm thành công với cơm dừa dạng nửa trái, phù hợp với tập quán cại cơm dừa bằng loại dao chuyên dụng tại các cơ sở sản xuất. Hệ thống được vận hành đơn giản nhưng khâu nạp liệu còn thủ công và tỉ lệ hao hụt còn khá cao, lên đến 25%. Kế thừa kết quả nghiên cứu đã đạt được trước đó, một hệ thống gọt vỏ nâu cơm dừa cải tiến được đề xuất để khắc phục tỉ lệ hao hụt thịt dừa khi gọt lớp vỏ nâu với nguyên lý gọt theo biên dạng gọt xoáy trôn ốc bằng cách di chuyển lưỡi dao trên cung tròn tiếp tuyến với mặt cơm dừa trong khi cơm dừa được quay quanh trục thẳng đứng.

Hệ thống gọt vỏ nâu cơm dừa đề xuất được thiết kế, gồm bốn thành phần chính với các nhiệm vụ như sau:

      -    Bộ phận khung máy: Nhiệm vụ chính của khung máy là nâng đỡ, liên kết các chi tiết máy. Phần khung máy được làm từ sắt hộp vuông 40 với kích thước 400 x 1080 x 730 mm đảm bảo được tính tương đối nhỏ gọn và có thể di chuyển dễ dàng

     -    Hệ thống động lực: Hệ thống động lực để truyền chuyển động quay cho đầu nấm, chuyển động quay đế cắt của dao, chuyển động tịnh tiến của các xi-lanh tạo lực ma sát, chuyển động cấp và lấy cơm dừa. Nghiên cứu sử dụng loại xi lanh của hãng AirTac (AirTac, 2018) cho 2 phương đứng và phương ngang với thông số như sau:

          +     Xi lanh ngang: chiều dài: 250 mm, đường kính: 25 mm

          +     Xi lanh đứng: chiều dài: 100 mm, đường kính: 20 mm

     -   Bộ phận cố định miếng cơm dừa: Cơm dừa được cố định nhờ ma sát do bốn con lăn ép miếng cơm dừa lên đầu nấm. Bề mặt của đầu hình nấm được thiết kế có biên dạng mặt gồ ghề để tăng sự ma sát giữa mặt trong cơm dừa với bề mặt đầu nấm.

      -    Bộ phận gọt vỏ nâu cơm: Bộ phận gọt vỏ nâu cơm dừa bao gồm dao quay góc 90 độ cắt theo hướng từ đỉnh đầu nấm xuống dưới. Một bài toán đặt ra là lựa chọn lưỡi dao dạng lưới thẳng hay lưỡi răng cưa sẽ phù hợp hơn cho việc gọt vỏ nâu cơm dừa.

Sau khi hệ thống cấp liệu tự động đã được thiết kế và chế tạo, quá trình cấp liệu cơm dừa tự động có thể được thực hiện. Một băng tải cấp liệu sẽ đưa cơm dừa vào giá đỡ nhập liệu có dạng hình chữ C trước khi cơm dừa được đưa đến đầu nấm và giữ chặt trong suốt quá trình gọt nhờ bộ phận cố định miếng cơm dừa. Trước khi thực hiện thí nghiệm, máy đã được điều chỉnh tốc độ quay của đầu nấm giữ cơm dừa (khoảng 190 vòng/phút) và vận tốc quay dao (khoảng 1/22 vòng/giây) sao cho hai lát cắt liền kề có độ chồng lấp lên nhau vào khoảng 2,5 mm để tăng tỉ lệ gọt sạch khi bề mặt vỏ nâu nhiều mấp mô. Để các xi-lanh trong hệ thống hoạt động hiệu quả, công suất máy nén 2 mã lực đã được sử dụng.


Hệ thống gọt vỏ nâu cơm dừa sau khi được chế tạo

Cơm dừa được cấp tự động cho hệ thống gọt vỏ nâu

Cơm dừa sau khi gọt vỏ nâu bằng hệ thống đề xuất

Nghiên cứu đã thiết kế thành công máy gọt vỏ nâu cơm dừa (loại nửa trái) có năng suất trung bình khoảng 94,5 kg/giờ (gần gấp 4 lần gọt thủ công) với tỉ lệ hao hụt dưới 15% và độ gọt sạch trên 95%. Kết quả khảo nghiệm cho thấy nguyên lý mới này có thể gọt được dừa dạng nửa trái là kết quả của tập quán cại cơm dừa thủ công. Ngoài ra, hệ thống gọt vỏ nâu cơm dừa tự động đã đề xuất có thể kết hợp với hệ thống phân loại-lật mặt cơm dừa tự động và hệ thống cấp liệu phía trước để tạo thành một hệ thống hoàn chỉnh trong dây chuyền phân loại và gọt vỏ nâu cơm dừa tự động.

ntqnhu
Theo Theo tạp chí Khoa học Đại học Cần Thơ, số 55(2A): 17-25
In bài viết  
Bookmark
Ý kiến của bạn
    Nghiên cứu
Lên đầu trang
© Copyright 2013 Trung tâm Thông tin Khoa học và Công nghệ - Sở Khoa học & Công nghệ TP. Cần Thơ
Địa chỉ: 118/3 Trần Phú - P.Cái Khế - Q.Ninh Kiều - TPCT
Giấy phép số: 05/ GP-TTĐT, do Sở Thông tin và Truyền Thông thành phố Cần Thơ cấp ngày 23/5/2017
Trưởng Ban biên tập: Ông Vũ Minh Hải - Giám Đốc Trung tâm Thông tin Khoa học và Công nghệ - Sở Khoa học & Công nghệ TP. Cần Thơ
Ghi rõ nguồn www.canthostnews.vn khi bạn sử dụng lại thông tin từ website này
Lượt truy cập: