Tài liệu Nghiên cứu một số thông số chính làm cơ sở để thiết kế chế tạo máy ép viên thức ăn cho nuôi trồng thuỷ sản kiểu vít đứng

Më ®Çu S¶n xuÊt n«ng nghiÖp ë n−íc ta hiÖn nay ®ang ph¸t triÓn theo h−íng c«ng nghiÖp ho¸ c¸c ngµnh nghÒ trong n«ng nghiÖp. §Æc biÖt lµ trong c¸c kh©u b¶o qu¶n, chÕ biÕn n«ng s¶n vµ thøc ¨n ch¨n nu«i tõng b−íc ®−îc c¬ khÝ ho¸ vµ tù ®éng ho¸ nh»m gi¶m nhÑ søc lao ®éng, t¨ng n¨ng suÊt vµ chÊt l−îng s¶n phÈm nh»m ®¸p øng nhu cÇu cña thÞ tr−êng vµ héi nhËp quèc tÕ. C¸c nghÞ quyÕt cña c¸c kú §¹i héi §¶ng toµn quèc lÇn thø VII, VIII, IX Ban ChÊp hµnh Trung −¬ng §¶ng Céng s¶n ViÖt Nam ®· kh¼ng ®Þnh “Song song víi viÖc ph¸t triÓn vµ t¨ng tr−ëng kinh tÕ, ViÖt Nam cÇn tËp trung c¸c nç lùc cho c¸c ho¹t ®éng xo¸ ®ãi gi¶m nghÌo”[11]. Trong ph¸t triÓn n«ng nghiÖp vµ n«ng th«n ®−a ch¨n nu«i thµnh nghµnh chÝnh trong s¶n xuÊt n«ng nghiÖp. Héi th¶o t¹i Hµ Néi 1995 trong lÜnh ch¨n nu«i vµ chÕ biÕn thøc ¨n cho ch¨n nu«i chóng ta cÇn kho¶ng 5 triÖu tÊn thøc ¨n cho nghµnh ch¨n nu«i. HiÖn nay c¶ n−íc cã trªn 150 nhµ m¸y vµ xÝ nghiÖp chÕ biÕn thøc ¨n ch¨n nu«i, mçi n¨m s¶n xuÊt trªn 3 triÖu tÊn thøc ¨n, so víi nhu cÇu cßn thiÕu trªn 1 triÖu tÊn [8]. ThiÕt bÞ, m¸y mãc s¶n xuÊt tøc ¨n ch¨n nu«i phÇn lín lµ nhËp ngo¹i, gi¸ thµnh cao. V× vËy nhiÒu c¬ së ch¨n nu«i cã nhu cÇu l¾p ®Æt c¸c hÖ thèng m¸y chÕ biÕn thøc ¨n ch¨n nu«i víi thiÕt bÞ chÕ t¹o trong n−íc nh»m gi¶m bít chi phÝ ban ®Çu. Trong hÖ thèng m¸y chÕ biÕn thøc ¨n hiÖn nay mét sè kh©u ®· cã c¸c m¸y chÝnh t−¬ng ®èi hoµn chØnh nh− m¸y nghiÒn, m¸y trén, riªng dông cô, thiÕt bÞ Ðp viªn thøc ¨n ®· ®−îc chÕ t¹o trong n−íc song ch−a ®−îc nghiªn cøu ®Çy ®ñ vµ ch−a cã mÉu hoµn chØnh b¸n trªn thÞ tr−êng. V× vËy viÖc nghiªn cøu dÇn tiÕn tíi hoµn thiÖn m¸y Ðp viªn thøc ¨n ch¨n nu«i nãi chung vµ cho nu«i trång thuû s¶n nãi riªng lµ cÇn thiÕt trong c«ng nghÖ chÕ biÕn thøc ¨n ch¨n nu«i. HiÖn nay ngµnh ch¨n nu«i ngµy mét trë nªn ®a d¹ng ho¸. C¸c ph−¬ng ph¸p vµ yªu cÇu ch¨n nu«i kh¸c nhau ®ßi hái ph¶i cã c¸c d¹ng, lo¹i thøc ¨n kh¸c nhau c¶ vÒ ph−¬ng ph¸p s¶n xuÊt, thµnh phÇn thøc ¨n, c¸ch b¶o qu¶n vµ ®iÒu kiÖn sö dông. Víi nh÷ng lo¹i thøc ¨n dïng cho ch¨n nu«i nãi chung vµ cho nu«i trång thuû s¶n nãi riªng cã thÓ dïng trong thêi gian t−¬ng ®èi dµi, th−êng tån t¹i d−íi d¹ng bét hoÆc viªn. Tuy nhiªn trong ngµnh thuû s¶n, viÖc ®Þnh møc khÈu phÇn ¨n cho vËt nu«i (c¸, t«m, cua…) lµ mét vÊn ®Ò quan träng, nã quyÕt ®Þnh sù tån t¹i, sinh tr−ëng vµ ph¸t triÓn cña vËt nu«i. ChÝnh v× lÏ ®ã, c«ng nghÖ lµm thøc ¨n viªn cho c¸, t«m ®· mang l¹i nh÷ng ý nghÜa to lín cho ngµnh nu«i trång thuû s¶n hiÖn nay. XuÊt ph¸t tõ thùc tÕ s¶n xuÊt vµ ®−îc sù h−íng dÉn cña thÇy gi¸o TS. TrÇn Nh− Khuyªn chóng t«i thùc hiÖn ®Ò tµi “Nghiªn cøu mét sè th«ng sè chÝnh lµm c¬ së ®Ó thiÕt kÕ chÕ t¹o m¸y Ðp viªn thøc ¨n cho nu«i trång thuû s¶n kiÓu vÝt ®øng”. Trong néi dung luËn v¨n nµy, chóng t«i h−íng chñ yÕu vµo nghiªn cøu m¸y Ðp viªn thøc ¨n cho nu«i trång thuû s¶n cì nhá sö dông tiÖn lîi trong c¸c tr¹i ch¨n nu«i c¸ t«m tËp thÓ còng nh− hé gia ®×nh. 1. Tæng quan nghiªn cøu vÒ m¸y Ðp viªn 1.1. Nhu cÇu vµ ®Æc ®iÓm cña thøc ¨n cho nu«i trång thuû s¶n HiÖn nay ë n−íc ta cã kho¶ng 1,8 triÖu ha diÖn tÝch mÆt n−íc phï hîp cho nu«i trång thuû s¶n. Ngµnh thuû s¶n ®ang cã mét tèc ®é ph¸t triÓn rÊt nhanh. “Nu«i trång thuû s¶n ph¶i ®−îc xem lµ mét hîp phÇn cña ph¸t triÓn n«ng th«n, gãp phÇn æn ®Þnh cuéc sèng cña mét bé phËn d©n nghÌo trong c«ng ®ång, kÝch thÝch ph¸t triÓn nguån nh©n lùc vµ gãp phÇn c¶i thiÖn phóc lîi x· héi; Nu«i trång thuû s¶n cã thÓ lµ tiÒn ®Ò phï hîp trong viÖc c¶i thiÖn sinh kÕ, trong lËp kÕ ho¹ch sö dông nguån lîi, tµi nguyªn vµ gãp phÇn c¶i thiÖn m«i tr−êng” [11]. Cô thÓ lµ s¶n l−îng n¨m 1990 chØ míi ®¹t 890590 tÊn nh−ng ®Õn n¨m 2000 s¶n l−îng ®· ®¹t tíi 1.969100 tÊn. S¶n l−îng nu«i trång ®¹t 727.140 tÊn. Cã kho¶ng 3,4 triÖu ng−êi tham gia vµo c¸c ho¹t ®éng cña nghÒ c¸ vµ cã kho¶ng 600000 lao ®éng tham gia vµo nu«i trång thuû s¶n. Nhµ n−íc ®ang phÊn ®Êu ®¹t møc 2 triÖu tÊn c¸ vµo n¨m 2010 vµ ®ãng gãp kho¶ng 60 – 80 % tæng s¶n l−îng c¸ trong c¶ n−íc. ViÖt Nam vµ mét sè n−íc ®ang ph¸t triÓn lµ nh÷ng n−íc cung cÊp s¶n phÈm thuû s¶n chÝnh trªn thÞ tr−êng thÕ giíi vµ chiÕm kho¶ng 50% trong tæng khèi l−îng xuÊt khÈu trªn thÞ tr−êng thÕ giíi. ViÖc bu«n b¸n c¸c s¶n phÈm thuû s¶n lµ nguån thu ngo¹i tÖ quan träng ®èi víi c¸c n−íc ®ang ph¸t triÓn. Trung quèc vµ th¸i lan lµ hai n−íc xuÊt khÈu chÝnh trªn thÞ tr−êng thÕ giíi víi MÜ vµ NhËt B¶n lµ hai n−íc nhËp khÈu chÝnh. ë n−íc ta, ngµnh nu«i trång thuû s¶n (c¸, cua t«m…) ®ang ph¸t triÓn m¹nh mÏ. §Æc ®iÓm cña ngµnh nµy lµ thêi gian ng¾n nh−ng nguån lîi thu vÒ nhanh vµ nhiÒu. N−íc ta cã diÖn tÝch ao hå s«ng ngßi lín. Trong nh÷ng n¨m gÇn ®©y ë c¸c ®Þa ph−¬ng cã s«ng ngßi ao hå ®· ph¸t triÓn ngµnh nu«i c¸ lång trªn s«ng vµ nghÒ nu«i t«m cua xuÊt khÈu. VÊn ®Ò gay g¾t nhÊt hiÖn nay lµ gi¶i quyÕt viÖc cung cÊp thøc ¨n cho vËt nu«i d−íi n−íc, ®Æc biÖt lµ nu«i c¸ lång trªn s«ng n−íc ch¶y. Ngoµi nh÷ng yªu cÇu cÇn chÊt l−îng thøc ¨n theo quy ®Þnh cña ngµnh ch¨n nu«i, cßn cã yªu cÇu kh«ng thÓ thiÕu ®−îc ®èi víi thøc ¨n cho lo¹i vËt nu«i d−íi n−íc lµ thøc ¨n ph¶i ®−îc Ðp thµnh d¹ng viªn. 1.1.1. C¸c d¹ng thøc ¨n cho nu«i trång thuû s¶n C¨n cø vµo hµm l−îng Èm cã trong thøc ¨n, theo ng−êi ta ph©n ra thøc ¨n −ít, thøc ¨n nöa −ít vµ thøc ¨n kh«. C¸c lo¹i thøc ¨n ®−îc ph©n lo¹i theo s¬ ®å trªn (h×nh 1.1). Thøc ¨n Nöa −ít 30 – 35% n−íc Bét nh·o Ch×m Kh« 8 -12% n−íc D¹ng c¸nh máng Næi ¦ít > 45% n−íc Thái Viªn Bét nh·o lµm l¹nh Næi L¬ löng Ch×m Ch×m Ch×m BÒn v÷ng trong n−íc H×nh 1.1. S¬ ®å ph©n lo¹i thøc ¨n cho nu«i trång thuû s¶n a) Thøc ¨n −ít Thøc ¨n −ít cã hµm l−îng Èm 50 ÷ 80%. Nguyªn liÖu chÕ biÕn chñ yÕu lµ c¸ vµ c¸c s¶n phÈm phô tõ ®éng vËt. Lo¹i thøc ¨n nµy cã hµm l−îng ®¹m kh¸ cao vµ giµu vitamin. Chóng rÊt dÔ bÞ h− háng, v× vËy cÇn ph¶i ®−îc b¶o qu¶n trong c¸c kho l¹nh. b) Thøc ¨n nöa −ít Thøc ¨n nöa −ít cã ®é Èm 30 ÷ 35%. Nguyªn liÖu s¶n xuÊt lµ thÞt cña c¸c lo¹i c¸, c¸c s¶n phÈm phô tõ ®éng vËt vµ bét nghiÒn. Thøc ¨n lo¹i nµy cã thµnh phÇn dinh d−ìng kh¸ ®ång ®Òu, th−êng ®−îc s¶n xuÊt ra ë d¹ng viªn hay thái, cã thÓ næi hoÆc ch×m. Gièng nh− thøc ¨n −ít, lo¹i thøc ¨n nµy còng rÊt khã b¶o qu¶n. Muèn cÊt gi÷ l©u cÇn ph¶i ®−îc b¶o qu¶n trong c¸c kho l¹nh. c) Thøc ¨n kh« Lµ lo¹i thøc ¨n th«ng dông nhÊt hiÖn nay, ®−îc sö dông nhiÒu trong nu«i trång thuû s¶n. Nguyªn liÖu chÕ biÕn gåm thÞt, c¸c s¶n phÈm phô tõ ®éng vËt, trong ®ã cã tØ lÖ lín lµ c¸c lo¹i h¹t nghiÒn nhá nh− m×, m¹ch , ng« vµ c¸m g¹o. PhÇn lín ng−êi ta dïng c¸c lo¹i h¹t cã dÇu, Ýt x¬ vµ cã ®é ®¹m. §é Èm thøc ¨n 8 ÷ 12%. Lo¹i thøc ¨n nµy cã kh¶ n¨ng b¶o qu¶n ®−îc l©u dµi, dÔ chÕ biÕn. Chóng th−êng ®−îc s¶n xuÊt ra d−íi d¹ng c¸nh máng, viªn hoÆc thái. KÝch th−íc viªn vµ søc næi cña viªn cã thÓ thay ®æi ®−îc cho thÝch hîp víi tõng lo¹i vËt nu«i ë trªn mÆt n−íc hay ë d−íi n−íc. Thµnh phÇn thøc ¨n ®ång nhÊt vÒ chÊt dinh d−ìng, v× vËy ®· t¹o ®iÒu kiÖn thuËn lîi cho viÖc x¸c ®Þnh chÕ ®é ¨n cho c¸c lo¹i vËt nu«i ë tõng ®é tuæi kh¸c nhau. 1.1.2. Yªu cÇu cña viªn thøc ¨n cho nu«i trång thuû s¶n Viªn thøc ¨n cho nu«i trång thuû s¶n ngoµi viÖc tho¶ m·n c¸c yªu cÇu chung cho c¸c lo¹i vËt nu«i kh¸c nhau, nã cßn cã nh÷ng yªu cÇu riªng sau: - KÝch cì, h×nh d¸ng, mµu s¾c cña viªn thøc ¨n ph¶i gièng nh− thøc ¨n d¹ng tù nhiªn mµ c¸ t«m vÉn th−êng ¨n. - Mïi vÞ ph¶i cã sù hÊp dÉn, bëi v× c¸ t«m cã thÓ dïng vÞ gi¸c hay khøu gi¸c ®Ó nhËn biÕt thøc ¨n tõ xa. - Träng l−îng riªng cña viªn ph¶i thÝch hîp víi tõng lo¹i c¸ t«m sao cho viªn thøc ¨n cã thÓ ch×m, næi hoÆc l¬ löng. - Viªn thøc ¨n th¶ vµo trong n−íc cÇn ph¶i ®¶m b¶o bÒn v÷ng trong mét thêi gian nhÊt ®Þnh. NÕu bÞ t¬i r÷a th× c¸, t«m kh«ng kÞp ¨n hÕt võa g©y l·ng phÝ thøc ¨n võa g©y « nhiÔm m«i tr−êng. §Ó viªn thøc ¨n kh«ng bÞ t¬i r÷a trong mét thêi gian nhÊt ®Þnh, ®¶m b¶o cho c¸ t«m kÞp ¨n hÕt th× trong hçn hîp thøc ¨n ng−êi ta cho thªm c¸c chÊt phô gia nh−: aglimates, c¸c chÊt x¬ gèc mªtyl – c¸cbon, hy®r« - c«l«id«m cã ®Æc tÝnh liªn kÕt ®Ó t¨ng ®é dÝnh kÕt. 1.1.3. Mét sè c«ng thøc chÕ biÕn thøc ¨n cho c¸, t«m B¶ng 1.1. C«ng thøc chÕ biÕn thøc ¨n cho c¸ chÐp TT Nguyªn liÖu Khèi N¨ng Pr«tÝt l−îng l−îng (g/kg) (kg) (j) 5,0 82,50 65,00 LipÝt (g/kg) Muèi (g/kg) X¬ (g/kg) 1,00 0,50 380 1 Bét s¾n 2 Bét ®Ëu t−¬ng 0,2 3,36 92,60 5,82 2,62 6 3 Bét ng« 1,7 22,27 238 595 4,62 153 4 Bét c¸ l¹t 0,1 1,11 50 5,79 1,93 1 5 Bét rau + cá 2,5 10 87,5 0,5 0,25 105 6 Bét kh« l¹c c¶ vá 0,3 4,35 114 3,93 2,76 3,6 7 Bét men tiªu ho¸ 0,2 2,62 30,4 5,8 2,34 5,4 8 B«t phô gia + 126.2 677.5 28.79 14.8 654 0,002 thuèc phßng Tæng 10.002 B¶ng 1.2. C«ng thøc chÕ biÕn thøc ¨n cho c¸ tr¾m cá TT Nguyªn liÖu Khèi l−îng (kg) N¨ng l−îng (j) Pr«tÝt (g/kg) LipÝt (g/kg) Muèi (g/kg) X¬ (g/kg) 1 Bét s¾n 5,0 82,50 65,0 1,00 0,50 380,0 2 Bét ng« 2,0 26,20 280,0 7,00 5,20 180,0 3 Bét c¸ 0,1 1,11 50,0 5,79 1,93 1,0 4 Bét men 0,1 2,26 30,4 5,80 2,34 54,0 5 Bét rau + cá xanh 2,5 10,00 87,5 0,50 0,25 105,0 6 Bét kh« l¹c c¶ vá 0,3 4,35 114,0 3,93 2,76 3,6 7 B«t phô gia + 10,002 126,42 626,9 24,02 12,98 723,6 0,002 thuèc phßng Tæng B¶ng 1.3 C«ng thøc chÕ biÕn thøc ¨n cho t«m n−íc ngät TT Nguyªn liÖu Khèi l−îng (kg) 5,0 N¨ng Pr«tÝt l−îng (g/kg) (j) 84,00 66,0 1 Bét ng« 2 C¸m 2,5 8,00 3 Bét kh« ®Ëu t−¬ng 1,4 4 Bét men 5 Bét cá 6 Bét phô gia Tæng LipÝt (g/kg) Muèi X¬ (g/kg) (g/kg) 1,5 0,70 385,00 85,5 0,4 0,22 11,00 23,52 630,0 38,2 19,50 42,00 0,3 2,80 45,5 8,7 3,51 3,12 2,2 11,00 90,0 0,8 0,30 100,00 11,401 129,32 917,0 49,6 24,23 541,12 0,01 1.2. Quy tr×nh c«ng nghÖ Ðp viªn thøc ¨n nu«i trång thuû s¶n 1.2.1 §Æc ®iÓm cña nguyªn liÖu khi Ðp viªn C¸c tÝnh chÊt c¬ lý tÝnh cña nguyªn liÖu dïng trong chÕ biÕn thøc ¨n cho nu«i trång thuû s¶n cã nh÷ng ®Æc ®iÓm liªn quan ®Õn qu¸ tr×nh Ðp viªn nh− sau: Nguyªn liÖu tr−íc khi ®−a vµo Ðp viªn lµ c¸c s¶n phÈm, phô phÈn ®· ®−îc s¬ chÕ lµm vÖ sinh, sÊy kh« vµ nghiÒn thµnh h¹t theo kÝch th−íc ®· ®Þnh vµ ®−îc trén ®Òu c¸c thµnh phÇn theo tõng lo¹i thøc ¨n. §èi víi nguyªn liÖu cã dÇu (lipÝt) hoÆc cã nhiÒu chÊt x¬ th× viÖc liªn kÕt gi÷a c¸c phÇn tö thøc ¨n rÊt khã kh¨n. Muèn ®¶m b¶o chÊt l−îng viªn thøc ¨n tèt th× yªu cÇu lùc Ðp ph¶i lín. §é nhá vµ ®é ®ång nhÊt gi÷a c¸c thµnh phÇn cña hçn hîp cã ¶nh h−ëng rÊt lín ®Õn ®é chÆt, ®é bÒn, ®é bãng bÒ mÆt. Khi ®é nghiÒn to vµ gi÷a c¸c thµnh phÇn cµng kh¸c xa nhau vÒ kÝch th−íc vµ khèi l−îng th× chÊt l−îng viªn cµng kÐm. V× vËy ®Ó thuËn lîi cho qu¸ tr×nh Ðp, ng−êi ta tiÕn hµnh gia c«ng nhiÖt Èm b»ng h¬i n−íc tr−íc khi Ðp viªn hay ®ãng thái. §é Èm cña hçn hîp nguyªn liÖu lµ yÕu tè ¶nh h−ëng lín nhÊt ®Õn n¨ng suÊt, chÊt l−îng s¶n phÈm vµ chi phÝ n¨ng l−îng riªng. §é Èm thÝch hîp lµ 25 ÷35%. Khi ®é Èm thÊp, viªn Ðp ra Ýt bÞ biÕn d¹ng, kh¶ n¨ng liªn kÕt kÐm. V× vËy lùc Ðp ph¶i cao, n¨ng l−îng tiªu thô lín. Khi ®é Èm cao th× ng−îc l¹i, tr−êng hîp ®é Èm qu¸ cao, th× nguyªn liÖu dÔ bÞ dÝnh bÕt trong m¸y vµ vic¾t ra th−êng hay bÞ biÕn d¹ng mÐo mã. Víi mçi lo¹i ®éng vËt thñy s¶n cã yªu cÇu thøc ¨n kh¸c nhau, lo¹i ¨n næi, lo¹i ¨n ch×m, lo¹i ¨n l¬ löng th× cÇn ph¶i cã thøc ¨n phï hîp cho chóng. 1.2.2 Quy tr×nh c«ng nghÖ S¬ ®å quy tr×nh c«ng nghÖ chÕ biÕn ®−îc tr×nh bµy trªn (h×nh 1.2) Kho chøa nguyªn liÖu Ph©n tû lÖ (c©n ®o) NghiÒn nhá Trén Ðp viªn Ðp thái Lµm nguéi SÊy/ Lµm nguéi T¹o thµnh h¹t nhá Thoa chÊt bÐo Sµng ®Þnh cì S¶n phÈm S¶n phÈm H×nh 1.2 S¬ ®å quy tr×nh c«ng nghÖ chÕ biÕn thøc ¨n cho c¸ t«m 1.2.3 Môc ®Ých cña Ðp viªn - N©ng cao chÊt l−îng thøc ¨n: Nhê qu¸ tr×nh Ðp kÕt hîp víi qu¸ tr×nh xö lÝ nhiÖt (hÊp chÝn vµ lµm nguéi) ®· n©ng cao ®−îc gi¸ trÞ dinh d−ìng cña viªn thøc ¨n. - VÖ sinh thøc ¨n: Qua xö lý nhiÖt vµ ®Æc biÖt lµ nhiÖt ma s¸t sinh ra trong qu¸ tr×nh Ðp lµm cho nhiÖt ®é thøc ¨n lªn tíi 800C. ë nhiÖt ®é cao nµy hÇu hÕt c¸c lo¹i vi khuÈn vµ nÊm cã h¹i ®Òu bÞ tiªu diÖt. - TiÕt kiÖm ®−îc thøc ¨n: Trong thøc ¨n th−êng cã ®Çy ®ñ c¸c thµnh phÇn dinh d−ìng trong ®ã cã c¶ thøc ¨n ngon vµ thøc ¨n kh«ng ngon. Khi Ðp thµnh viªn bét, c¸ t«m ph¶i ¨n hÕt c¶ phÇn thøc ¨n ngon vµ thøc ¨n kh«ng ngon, do ®ã sÏ kh«ng lµm l·ng phÝ thøc ¨n. - T¨ng khèi l−îng viªn: Th«ng th−êng c¸c viªn thøc ¨n cã khèi l−îng viªn cao h¬n kho¶ng 15% so víi khèi l−îng viªn cña thøc ¨n ë d¹ng bét rêi. Nhê ®ã gi¶m ®−îc dung thÝch chøa, thuËn lîi cho viÖc bao gãi, vËn chuyÓn vµ b¶o qu¶n §Ó n©ng cao chÊt l−îng viªn thøc ¨n, ng−êi ta ®· sö dông c¸c m¸y Ðp cã thÓ lµm gi·n në viªn sau khi ra khái khu«n. Tr−íc hÕt ng−êi ta cho hçn hîp thÞt – bét vµo buång Ðp cã ¸p suÊt cao, t¹o ra lùc Ðp lín lµm t¨ng nhanh nhiÖt ®é hçn hîp. Sau ®ã míi cho hçn hîp Ðp qa lç khu«n t¹o h×nh. Nhê nhiÖt ®é t¨ng ®ét ngét nªn vËt liÖu ®−îc lµm chÝn nhanh, khi chui qua lç khu«n chóng sÏ gi·n në vµ tù bÎ g·y. Khi t¹o viªn në sÏ cã t¸c dông: + T¨ng chÊt l−îng viªn + HÇu hÕt vi khuÈn bÞ tiªu diÖt trong qu¸ tr×nh Ðp + Cho phÐp linh ®éng h¬n trong viÖc lùa chän nguyªn liÖu + Cho phÐp viªn Ðp cã chøa l−îng chÊt bÐo cao h¬n. §Ó t¨ng chÊt l−¬ng cña thøc ¨n ng−êi ta thoa chÊt bÐo ®−îc thùc hiÖn khi s¶n xuÊt viªn thøc ¨n kh« nh»m t¨ng vÞ ngon vµ tÝnh hÊp dÉn cña viªn thøc ¨n. Th«ng th−êng ng−êi ta cho thªm dÇu c¸ vµ vitamin. Yªu cÇu ®¶m b¶o ®é bÐo bao bªn ngoµi cña viªn víi tØ lÖ x¸c ®Þnh. ViÖc thoa thªm chÊt bÐo ®−îc thùc hiÖn b»ng c¸ch cho chÊt bÐo vµo trong c¸c èng h×nh trô quay trßn ®Ó xÞt lªn viªn trong khi m¸y quay. 1.3. T×nh h×nh nghiªn cøu vµ ¸p dông m¸y Ðp viªn trong vµ ngoµi n−íc C¸c m¸y Ðp viªn hiÖn nay th−êng lµm viÖc theo 2 nguyªn t¾c: nguyªn t¾c Ðp khu«n vµ nguyªn t¾c c¸n c¾t. Dùa theo hai nguyªn t¾c nµy, ®· cã rÊt nhiÒu mÉu m¸y Ðp viªn kh¸c nhau ®−îc sö dông. Qua c¸c tµi liÖu tham kh¶o [15] chóng t«i thÊy hiÖn nay ë trong vµ ngoµi n−íc ®ang sö dông mét sè lín c¸c m¸y Ðp viªn sau ®©y: 1.3.1. M¸y Ðp viªn kiÓu rul« §©y lµ lo¹i m¸y lµm viÖc theo nguyªn t¾c Ðp khu«n. Bé phËn lµm viÖc chÝnh lµ hai h×nh trô gièng nhau, däc theo ®−êng sinh cña hai h×nh trô cã c¾t c¸c r·nh vßng vµ mét nöa vßng trßn. YÒu cÇu hçn hîp thøc ¨n d¹ng bét ph¶i cã ®é Èm nhÊt ®Þnh tõ 25 ÷ 30%. §é Èm qu¸ cao lµm viªn thøc ¨n dÔ dÝnh vµ hiÖu suÊt thÊp. Nguyªn t¾c lµm viÖc: Khi hai h×nh trô quay ng−îc chiÒu nhau, phÔu ®ùng nguyªn liÖu sÏ dån bét xuèng ®iÒn ®Çy vµo hai nöa vßng trßn cña hai khèi trô. T¹i vÞ trÝ mµ t©m cña hai nöa ®−êng trßn n»m trªn ®−êng t©m cña hai khèi trô th× hai nöa vßng trßn khíp l¹i víi nhau t¹o thµnh h×nh trßn. Qóa tr×nh ®Þnh h×nh viªn thøc ¨n kÕt thóc t¹i ®©y, sau ®ã miÖng d−íi më ra, viªn thøc ¨n r¬i tù do ra ngoµi theo s¬ ®å (h×nh 1.3) H×nh 1.3. S¬ ®å m¸y Ðp viªn rul« NÕu chiÒu dµi cña hai khèi h×nh trô lín gÊp nhiÒu lÇn viªn thøc ¨n, khi ®ã ng−êi ta thiÕt kÕ bé phËn dao c¾t khèi thøc ¨n sau khi Ðp thµnh tõng viªn, theo kÝch th−íc chiÒu cao viªn thøc ¨n quy ®Þnh. ¦u ®iÓm: CÊu t¹o ®¬n gi¶n, viÖc tiÕp liÖu kh«ng bÞ ®øt qu·ng trong qu¸ tr×nh lµm viÖc. Nh−îc ®iÓm: ViÖc ®iÒn ®Çy nguyªn liÖu vµo r·nh khã kh¨n, ®é chÆt cña nguyªn liÖu thøc ¨n kh«ng ®¹t yªu cÇu quy ®Þnh. 1.3.2. M¸y Ðp viªn kiÓu pÝtt«ng §−îc tr×nh bµy trªn (h×nh 1.4) H×nh 1.4. S¬ ®å m¸y Ðp viªn kiÓu pÝtt«ng ¦u ®iÓm: CÊu t¹o ®¬n gi¶n, viªn cã ®é chÆt cao. Nh−îc ®iÓm: M¸y lµm viÖc kh«ng liªn tôc. viªn thøc ¨n bÞ dao c¾t v¸t lµm träng l−îng viªn kh«ng ®ång ®Òu. 1.3.3. M¸y Ðp viªn kiÓu cèi M¸y Ðp viªn kiÓu cèi lµm viÖc theo nguyªn t¾c c¸n c¾t. CÊu t¹o: Gåm mét cèi quay, trong cèi cã 2 trôc c¸n cè ®Þnh nh−ng cã thÓ quay quanh trôc cña nã. Dao ®Æt bªn ngoµi cèi. Thøc ¨n ®−îc cho vµo trong cèi, khi cèi quay do ma s¸t gi÷a thøc ¨n vµ mÆt cèi lµm cuèn líp thøc ¨n quay theo. Khi gÆp trôc c¸n th× do ma s¸t gi÷u thøc ¨n vµ trôc c¸n lµm trôc c¸n quay, ®Õn chç hÑp th× thøc ¨n ®−îc ®Èy vµo lç cèi, thøc ¨n ®i ra khái lç cèi ®−îc dao c¾t c¾t. Cèi quay nhanh hay chËm quy ®Þnh ®é dµi cña viªn thøc ¨n ®−îc tr×nh bµy trªn (h×nh 1.5) H×nh 1.5. S¬ ®å m¸y Ðp viªn kiÓu cèi ¦u ®iÓm: N¨ng suÊt cao, tr¸nh ®−îc hiÖn t−îng dÝnh. Sau khi Ðp viªn bÞ nãng lªn ®−îc lµm nguéi b»ng qu¹t giã. Nh−îc ®iÓm: CÊu t¹o phøc t¹p. 1.3.4 M¸y Ðp viªn kiÓu vÝt §©y lµ lo¹i m¸y lµm viÖc theo nguyªn t¾c c¸n c¾t, bé phËn lµm viÖc chñ yÕu lµ vÝt xo¾n (h×nh 1.6). H×nh 1.6. S¬ ®å m¸y Ðp viªn kiÓu vÝt Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc th× nguyªn liÖu ®−îc ®−a vµo buång ®ùng bét, khi ®ã nguyªn liÖu theo ®−êng vÝt xo¾n ®i tõ tr¸i qua ph¶i. T¹i ®iÓm cuèi cïng cña c¸nh vÝt, nguyªn liÖu sÏ ®−îc nÐn Ðp vµo phÇn ®¸y cña buång ®ùng nguyªn liÖu. T¹i ®©y ng−êi ta khoan c¸c lç h×nh trô cã ®−êng kÝnh b»ng ®−êng kÝnh viªn thøc ¨n. Khi ®ã bét nguyªn liÖu sÏ ®−îc ®Èy ra ngoµi qua c¸c lç nµy. PhÝa ngoµi bè trÝ dao c¾t viªn thøc ¨n phï hîp víi yªu cÇu ch¨n nu«i. ¦u ®iÓm: CÊu t¹o ®¬n gi¶n, dÔ sö dông. Nh−îc ®iÓm: Viªn thøc ¨n dÔ bÞ dao c¾t v¸t g©y sù kh«ng ®ång ®Òu vÒ l−îng. 1.4. Môc ®Ých vµ nhiÖm vô nghiªn cøu cña ®Ò tµi * Môc ®Ých Nghiªn cøu ¶nh h−ëng cña mét sè th«ng sè chÝnh ®Õn chÊt l−îng s¶n phÈm, n¨ng suÊt, chi phÝ n¨ng l−îng riªng lµm c¬ së thiÕt kÕ chÕ t¹o m¸y Ðp viªn thøc ¨n cho nu«i trång thuû s¶n kiÓu vÝt ®øng víi n¨ng suÊt 100kg/h. MÉu m¸y nµy phï hîp víi quy m« s¶n xuÊt võa vµ nhá cho trang tr¹i, hé gia ®×nh ë ViÖt Nam hiÖn nay. * NhiÖm vô nghiªn cøu Nghiªn cøu lý thuyÕt nÐn Ðp kiÓu vÝt cña AIAXOKLOV. [16] Nghiªn cøu thùc nghiÖm : Thùc nghiÖm ®¬n yÕu tè ®Ó x¸c ®Þnh ¶nh h−¬ng riªng tõng yÕu tè ®Õn th«ng sè môc tiªu, qua ®ã x¸c ®Þnh ®−îc møc biÕn thiªn vµ kho¶ng biÕn thiªn cña tõng yÕu tè lµm c¬ së cho nghiªn cøu ®a yÕu tè. Thùc nghiÖm ®a yÕu tè ®Ó x¸c ®Þnh ¶nh h−ëng ®ång thêi cña c¸c yÕu tè ®Õn th«ng sè môc tiªu, x¸c ®Þnh m« h×nh to¸n biÓu diÔn mèi quan hÖ gi÷a c¸c yÕu tè. Thùc nghiÖm tèi −u nh»m x¸c ®Þnh gi¸ trÞ tèi −u cña c¸c hµm sè. X¸c ®Þnh gi¸ trÞ tèi −u cña c¸c th«ng sè lµm c¬ së cho viÖc thiÕt kÕ, chÕ t¹o mÉu m¸y. 2. §èi t−îng vµ ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu 2.1 §èi t−îng nghiªn cøu §Ó ®¹t ®−îc môc ®Ých nghiªn cøu chóng t«i chän m¸y Ðp viªn thøc ¨n cho nu«i trång thuû s¶n lµm ®èi t−îng nghiªn cøu. §©y lµ lo¹i m¸y Ðp lµm viÖc liªn tôc, cã kÕt cÊu gän, n¨ng suÊt 100 kg/giê rÊt phï hîp víi d©y chuyÒn s¶n xuÊt võa vµ nhá nh− hiÖn nay (h×nh 2.1) 9 10 8 11 1 2 3 4 5 6 7 H×nh 2.1. S¬ ®å cÊu t¹o cña m¸y Ðp viªn kiÓu trôc ®øng CÊu t¹o vµ qu¸ tr×nh ho¹t ®éng cña m¸y: CÊu t¹o: 1- phÔu cÊp liÖu; 2 – èng bao vÝt; 3- VÝt Ðp; 4 – khu«n Ðp; 5 – mÆt sµng; 6 – c¬ cÊu c¾t; 7 – khung m¸y; 8 - ®éng c¬; 9, 10 puli; 11- gèi ®ì trôc. Ho¹t ®éng: Nguyªn liÖu tõ phÔu cÊp liÖu ch¶y vµo èng bao vÝt. VÝt Ðp quay vµ ®−a nguyªn liÖu dån dÇn xuèng phÇn mÆt c«n.T¹i ®©y ¸p suÊt Ðp t¨ng dÇn. Khi nguyªn liÖu di chuyÓn qua hÕt chiÒu dµi buång vÝt xo¾n, nguyªn liÖu bÞ ®Èy ra ngoµi qua lç sµng t¹o ra viªn cã d¹ng thái vµ ®−îc c¬ cÊu c¾t 6 c¾t thµnh nh÷ng thái viªn thøc ¨n cã chiÒu dµi ng¾n tuú thuéc vµo sù quay nhanh hay chËm cña c¬ cÊu c¾t. B»ng c¸ch thay sµng cã kÝch th−íc lç kh¸c nhau ta cã viªn thøc ¨n cã kÝch th−íc mong muèn. 2.2. Ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu 2.2.1 Ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu lý thuyÕt Sö dông lý thuyÕt nÐn Ðp kiÓu vÝt cña AIAXOKOLOV dïng nÐn Ðp v©t liÖu t¬i rêi trong thïng chøa ®Ó nghiªn cøu quy luËt quy luËt biÕn ®æi nhiÖt cña hçn hîp Ðp. 2.2.2. Ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu thùc nghiÖm B»ng ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu thùc nghiÖm, chóng t«i x¸c ®Þnh ®−îc ¶nh h−ëng cña c¸c th«ng sè ®Õn qu¸ tr×nh Ðp, qua ®ã rót ra c¸c gi¸ trÞ tèi −u ®Ó lµm c¬ së thiÕt kÕ, tÝnh chän kÕt cÊu m¸y vµ chÕ ®é lµm viÖc cña thiÕt bÞ. Cã rÊt nhiÒu yÕu tè lµm ¶nh h−ëng ®Õn chÊt l−îng s¶n phÈm nh−: Tèc ®é quay cña trôc, l−îng cung cÊp cho m¸y lµm viÖc, ®−êng kÝnh lç sµng, b−íc cña c¸nh vÝt... Khi nghiªn cøu chóng t«i kh«ng thÓ lÊy tÊt c¶ c¸c yÕu tè kÓ trªn mµ chØ lùa chän c¸c yÕu tè chÝnh. §Ó lùa chän c¸c yÕu tè chÝnh, b»ng ph−¬ng ph¸p thu thËp th«ng tin tõ c¸c tµi liÖu cã liªn quan, ®Æc biÖt lµ viÖc t×m hiÓu c¸c mÉu m¸y trªn thùc tÕ s¶n xuÊt chóng t«i lùa chän c¸c yÕu tè sau: Th«ng sè vµo: Tèc ®é vÝt xo¾n - n (vßng/phót) §é Èm cña nguyªn liÖu - W (%) Tæng diÖn tÝch lç sµng - F (cm2) Th«ng sè ra (c¸c chØ tiªu): §é vôn cña viªn, δ (%) N¨ng suÊt m¸y, Q (kg/ h) Chi phÝ ®iÖn n¨ng riªng, Nr (Wh/kg) 2.2.3. Ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu ®¬n yÕu tè Ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu ®¬n yÕu tè nh»m nghiªn cøu ¶nh h−ëng cña tõng yÕu tè vµo tíi c¸c th«ng sè ra, qua ®ã t×m ®−îc møc biÕn thiªn, kho¶ng biÕn thiªn vµ kho¶ng nghiªn cøu thÝch hîp cña tõng yÕu tè. Nã chÝnh lµ c¬ së cho ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu ®a yÕu tè. Nguyªn t¾c cña ph−¬ng ph¸p nµy lµ cè ®Þnh c¸c yÕu tè kh¸c chØ thay mét yÕu tè x¸c ®Þnh, theo dâi ¶nh h−ëng cña yÕu tè ®ã víi th«ng sè ra. 2.2.4. Ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu ®a yÕu tè Ph−¬ng ph¸p nµy gäi lµ ph−¬ng ph¸p quy ho¹ch thùc nghiÖm, nh»m nghiªn cøu ¶nh h−ëng ®ång thêi cña nhiÒu yÕu tè tíi th«ng sè môc tiªu. [3],[4],[5]. ¦u ®iÓm cña ph−¬ng ph¸p nµy lµ cho phÐp nghiªn cøu sù ¶nh h−ëng ®ång thêi cña nhiÒu yÕu tíi vµo tíi tõng th«ng sè ra. Ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu thùc nghiÖm ®a yÕu tè gi¶m ®−îc sè lÇn thÝ nghiÖm, x¸c ®Þnh ®−îc ®Çy ®ñ ¶nh h−ëng cña c¸c yÕu tè tíi th«ng sè cÇn nghiªn cøu, tõ ®ã x¸c ®Þnh ®iÒu kiÖn tèi −u cña c¸c th«ng sè. M· ho¸ c¸c yÕu tè ®Çu vµo: x1: Tèc ®é vÝt xo¾n x2: §é Èm cña nguyªn liÖu x3: Tæng diÖn tÝch lç sµng M· ho¸ c¸c th«ng sè ra: y1: §é vôn δ, % y2: N¨ng suÊt m¸y Q, tÊn/giê y3: Chi phÝ n¨ng l−îng riªng Nr, Wh/kg c¸c yÕu tè ®Çu vµo vµ ra cña m¸y ®−îc m« t¶ theo s¬ ®å sau: y1 x1 x2 §èi t−îng nghiªn cøu m¸y Ðp viªn x3 y2 y3 TiÕn hµnh chän møc biÕn thiªn cña c¸c yÕu tè bao gåm: Møc c¬ së, møc trªn vµ møc d−íi, kho¶ng biÕn thiªn vµ kho¶ng nghiªn cøu. Gi¸ trÞ thùc cña c¸c yÕu tè ®−îc m· ho¸ theo c«ng thøc [5],[12] xi = X i − X oi εi (2.1) εi = X it − X id 2 (2.2) xi - Gi¸ trÞ m· ho¸ cña yÕu tè thø i ( i = 1...m ), m lµ sè yÕu tè, ë ®©y m = 3 ε i - Kho¶ng biÕn thiªn cña yÕu tè thø i C¸c gi¸ trÞ Xit, Xoi, Xid cã gi¸ trÞ m· ho¸ lµ: 1, 0, -1. - Chän ph−¬ng ¸n quy ho¹ch thùc nghiÖm. Tuú theo ®Æc ®iÓn cña qu¸ tr×nh nghiªn cøu mµ m« h×nh to¸n cã thÓ biÓu diÔn bëi ®a thøc bËc 1, bËc 2 hoÆc bËc 3. Qua kÕt qu¶ nghiªn cøu thùc nghiÖm ®¬n yÕu tè cho ta thÊy mèi quan hÖ gi÷a c¸c yÕu tè vµo víi c¸c th«ng sè lµ kh«ng tuyÕn tÝnh v× vËy chóng t«i chän ph−¬ng ¸n thùc nghiÖm bËc 2. ë ®©y, chóng t«i ¸p dông ph−¬ng ph¸p quy ho¹ch bËc 2 cña Box-Wilson, ma trËn thÝ nghiÖm ®−îc lËp theo ph−¬ng ¸n nµy gåm cã sè thÝ nghiÖm lµ: N = 2m + N α + N0 Trong ®ã: 2m - Sè thÝ nghiÖm ë møc trªn vµ d−íi N α = 2*m - Sè thÝ nghiÖm ë møc phô gäi lµ c¸c ®iÓm sao N0 - Sè thÝ nghiÖm ë møc c¬ së m - Sè yÕu tè Theo b¶ng tÝnh s½n víi m = 3 th× tæng sè thÝ nghiÖm lµ 20 thÝ nghiÖm bao gåm: 8 thÝ nghiÖm ë møc trªn vµ d−íi. 6 thÝ nghiÖm ë møc phô. 6 thÝ nghiÖm ë møc trung t©m. M« h×nh to¸n ®−îc biÓu diÔn b»ng ph−¬ng tr×nh håi quy: [5],[13] m m −1 m m i =1 i =1 j= i +1 i =1 y = b0+ ∑ b i x i + ∑ ∑ b ij x i x j + ∑ b ii x 2i (2.3) C¸c hÖ sè håi quy cña ph−¬ng tr×nh trªn ®−îc tÝnh theo c«ng thøc: N m N u =1 N i =1 u =1 b0 = a1 ∑ Yu − a 5 ∑ ∑ x 2iu Yu (2.4) bi = a2 ∑ x iu Yu (2.5) bij = a3 ∑ x iu Yu x ju (2.6) u =1 N u =1 N N m N u =1 u =1 i =1 u =1 bii = a4 ∑ x 2iu Yu − a 5 ∑ Yu + a 6 ∑ ∑ x 2iu Yu (2.7) C¸c hÖ sè aj ( j = 1 ÷ 6 ) ®−îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: a1 = a2 = m+2 N (m + 2 ) − m(2 1 2 m −p + 2.2 1 a3 = m −p 2 1 a4 = a 3 2 m−p 2 (m − p) 2 (2.8) + 2) 2 (2.9) (2.10) (2.11)