Chuyên đề thiết bị BQCB Gv hướng dẫn :TS Đinh Vương Hùng
ĐẶT VẤN DỀ

Nông sản là sản phẩm từ nông nghiệp tuy nhiên để phục vụ nhu cầu
ngày càng cao của xã hội thì nông sản được chế biến thông qua công nghệ
hiện đại tạo ra các sản phẩm phục vụ nhu cầu người dân .
Trong đó công nghệ chà ép đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất
các loại dầu chiết xuất từ các sản phẩm nông sản.
Trong bối cảnh hội nhập kinh tế thế giới, để có thể cạnh tranh cùng
với các thị trường nước ngoài thì vấn đề năng suất và chất lượng sản phẩm
phải được đặt lên hàng đầu.
Để giải quyết điều thực tế đó thì công nghệ chà ép đã nối tiếp nhau ra
đời ngày càng hiện đại và cho năng suất cao, phù hợp với từng loại nông
sản và đã phần nào đáp ứng nhu cầu cho xã hội.

2. ĐỐI TƯỢNG VÀ MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng nghiên cứu
Các loại thiếp bị chà ép, tìm hiểu nguyên lý hoạt động, cấu tạo, yêu cầu
kỹ thuật của các thiết bị chà ép.
2.2. Mục đích nghiên cứu
- Nhằm góp phần sử dụng các thiết bị sấy phù hợp với các loại nông
sản ở Việt Nam.
- Tìm hiểu cấu tạo và nguyên lý thiết bị chà ép hợp lý với điều kiện
người dân Việt Nam.
- Hiểu được nguyên lý hoạt động và nguyên tắc cấu tạo để chọn thiết bị
chà đơn giản, rẻ tiền nhưng cho năng suất, chất lượng cao nhằm giảm giá
thành sản phẩm
- Xác định yêu cầu kỹ thuật của máy chà ép để từng bước hoàn thiện
công nghệ thiếp bị chà ép ngày càng phù hợp góp phần tăng năng suất và
chất lượng sản phẩm.
- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết xác định các thông số cơ bản của các bộ

ra. Nếu nguyên liệu quá mềm, khi ép nó sẽ thành một khối đặc, các ống
mao dẫn bị phá huỷ và dịch bào không chảy ra được. Chiều dày lớp
nguyên liệu ép lớn thì ống mao dẫn cũng bị tắc. Khi ép, cần phải tiêu hao
năng lượng để phá vỡ các tế bào, thắng lực liên kết giữa dịch bào và bã,
khắc phục sức cản thuỷ lực của các ống mao dẫn và của vật liệu ép. Muốn
thu được nhiều nước ép, người ta tăng áp suất ép từ từ, vì nếu tăng đột ngột
thì ống mao dẫn bị thắt lại và bịt kín. Người ta chỉ dùng áp suất cao ở giai
đoạn cuối để ép kiệt.
Lê chí lâm-lớp CT 39A - 2 -
Chuyên đề thiết bị BQCB Gv hướng dẫn :TS Đinh Vương Hùng
Khi ép lấy pha lỏng áp lực ép phải đạt tới trị số giới hạn nhất định tùy
theo từng loại vật liệu để phá rách màng tế bào làm cho chất lỏng chảy ra.
Ví dụ khi ép các loại quả, do màng tế bào chứa chất lỏng không dai nên lực
ép chỉ cần 7 - 10 at, nhưng khi ép mía áp lực cần đạt 300 - 400 at.
I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TOÁN MÁY CHÀ ÉP
1. Tính toán công nghệ
a. Hiệu suất thu hồi dịch quả
Lượng dịch bào thu được phụ thuộc vào đặc tính, tính chất sinh lý, hoá
lý của các mô được ép và phương pháp sơ chế nguyên liệu
Khi ép nguyên liệu quả có cấu tạo tế bào chứa nguyên sinh chất thấm
ướt làm ngăn cản sự tách dịch bào từ các tế bào. Như vậy, khả năng thấm
ướt của tế bào là yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến khả năng tách dịch khi ép.
Để cho nguyên sinh chất mất hẳn khả năng giữ nước, người ta sơ chế
nguyên liệu bằng các phương pháp như nghiền nhỏ (phá vỡ kết cấu tế bào),
chần hấp (làm cho các protit của tế bào bị thuỷ phân), làm đông lạnh (bắt
đầu làm chết các tế bào do nồng độ muối và axit trong tế bào bị khử nước),
bằng dòng điện (làm nguyên sinh chất chết nhanh), Khi ép, tính thấm ướt
của tế bào càng cao và sự phá huỷ của màng nguyên sinh chất càng lớn
trong quá trình sơ chế thì lượng dịch bào chảy ra càng nhiều.
Trong công nghiệp, ép là phương pháp cơ bản để lấy dịch bào từ quả.

Dk- hàm lượng dầu của khô dầu, %.
Wk- độ ẩm của khô dầu, %
Wd- độ ẩm của dầu ép, %
Cd - hàm lượng cặn trong dầu ép sau khi lọc, %
Wr- độ ẩm của tạp chất tách ra từ hạt, %.
Các công thức tính:
- Tạp chất tách được sau khi làm sạch:
( )
s
so
w
ww
R
−
−
=
100
100
(3.2)
- Hiệu suất khô dầu lý thuyết:
( )
( )
kk
sroo
lt
wD
RwwDR
K
+−
++−−

100
dt
lttt
CD
KK −=
(3.7)
Lê chí lâm-lớp CT 39A - 4 -
Chuyên đề thiết bị BQCB Gv hướng dẫn :TS Đinh Vương Hùng
- Tổn thất ẩm trong sản xuất:
100
dirltk
osx
wDRwKw
ww
++
−=
(3.8)
Ví dụ: Khi ép dầu lạc nhân có Do = 48%; wo = 8%; Ro = 1%; Rs =
1%; Dk = 5,5%; wk = 5,5%; wd = 0,2%; Cd = 0,15%; wr = 8%, ta tính
được: Klt = 49,438%; Tdk = 2,719%; Dlt = 45,281%; Di = 45,44%; Ktt =
49,37%; wsx = 5,194%.
2. Tính toán lý thuyết
a. Máy chà
- Năng suất máy:
ϕ
α
n
tg
DL
Q

nguyên liệu, phương pháp sơ chế; cấu tạo, độ dày và độ chắc của nguyên
liệu, áp suất ép,
Do dịch bào trong không bào bị bao bọc bởi nguyên sinh chất. Đối với
rau quả chất nguyên sinh có tính bán thấm, ngăn cản sự tiết dịch bào.
Muốn nâng cao hiệu suất ép phải làm giảm tính bán thấm của nguyên sinh
chất bằng cách làm biến tính chất nguyên sinh hay làm chết tế bào bằng
các phương pháp phá vỡ cấu trúc tế bào, đun nóng, sử dụng nấm men chứa
Lê chí lâm-lớp CT 39A - 5 -
Chuyên đề thiết bị BQCB Gv hướng dẫn :TS Đinh Vương Hùng
hỗn hợp pectinaza, proteaza, dùng tác dụng của dòng điện. Ngoài ra trong
khối nguyên liệu ép, các thành tế bào tạo ra bộ khung là những ống mao
dẫn chứa đầy dịch bào. Khi ép, dịch bào sẽ theo các ống mao dẫn mà chảy
ra. Nếu nguyên liệu quá mềm, khi ép nó sẽ thành một khối đặc, các ống
mao dẫn bị phá huỷ và dịch bào không chảy ra được. Chiều dày lớp
nguyên liệu ép lớn thì ống mao dẫn cũng bị tắc.
Khi ép, cần phải tiêu hao năng lượng để phá vỡ các tế bào, thắng lực
liên kết giữa dịch bào và bã, khắc phục sức cản thuỷ lực của các ống mao
dẫn và của vật liệu ép. Muốn thu được nhiều nước ép, người ta tăng áp suất
ép từ từ, vì nếu tăng đột ngột thì ống mao dẫn bị thắt lại và bịt kín. Người
ta chỉ dùng áp suất cao ở giai đoạn cuối để ép kiệt.
Khi ép lấy pha lỏng áp lực ép phải đạt tới trị số giới hạn nhất định tùy
theo từng loại vật liệu để phá rách màng tế bào làm cho chất lỏng chảy ra.
Ví dụ khi ép các loại quả, do màng tế bào chứa chất lỏng không dai nên lực
ép chỉ cần 7÷10 at, nhưng khi ép mía áp lực cần đạt 300÷ 400 at.
- Năng suất máy
Năng suất ép tác động chu kỳ trong trường hợp chung:
Q = m
τ
ρϕ
π

trục máy ép để tìm công suất động cơ.
Mômen xoắn trên vít cuối cùng:
MKp = M1 + M2 + M3 + M4 (3.13)
M1 ; M2 ; M3 ; M4 - mômen lực ma sát của bã với bề mặt buồng ép,
với trục và bề mặt trục xoắn.
M1 = qFtg(α + ϕ)
2
D
C
(3.14)
Q - áp lực riêng cực đại ép bã.
F - Diện tích hình chiếu cánh vít lên mặt phẳng vuông góc trục xoắn
(bằng diện tích tiết diện ngang buồng ép)
α - Góc nghiêng cánh xoắn
ϕ - Góc ma sát bã với cánh vít
DC - đường kính trung bình của vít trục xoắn
M2 = qnf
L.
2
D
2
π
(3.15)
Qr - áp lực hướng tâm cực đại lên bã
f - Hệ số ma sát giữa bã với thành trục (Buồng ép)
D - đường kính ngoài hình trụ (Buồng ép)
L - Chiều dài buồng ép.
M3 = qrf1
L.
2

Tầng trên cùng được đốt nóng bổ xung nhờ lắp thêm buồng đốt phụ 2.
Hình 3.3. Máy ép dầu EP
1- thùng hấp; 2- buồng đốt phụ; 3- trục khuấy; 4- dao khuấy; 5-
cửa thông bột tự động; 6- cửa ra bột hấp; 7- puli thùng hấp; 8- bánh
Lê chí lâm-lớp CT 39A - 8 -
Chuyên đề thiết bị BQCB Gv hướng dẫn :TS Đinh Vương Hùng
răng côn; 9- puli trục khuấy; 10- puli trục vít xoắn cấp liệu; 11- con
lăn căng; 12- tải trọng căng; 13- trục vít xoắn cấp liệu; 14- vít xoắn
cấp liệu; 15- van quay; 16- thùng chứa liệu; 17- bệ máy ép; 18- thân
hộp giảm tốc; 19- puli dẫn động của thùng hấp; 20- puli dẫn động
máy ép; 21- trục vào hộp giảm tốc; 22- cặp bánh răng côn; 23- cặp
bánh răng trụ; 24- trục ra của hộp giảm tốc; 25- nối trục; 26- trục ép;
27- vít xoắn ép; 28- đai ốc xiết chặt; 29- ổ bi đũa chặn; 30- lòng ép;
31- giá đỡ lòng ép; 32- bạc lót có ren; 33- đai ốc đặc biệt; 34, 35, 36-
bánh răng của cơ cấu bạc côn; 37- tay gạt của cơ cấu dịch chuyển bạc
côn; 38- khớp vấu; 39- nửa khớp vấu quay; 40- nửa khớp vấu cố định;
41- bạc côn; 42- dao cắt; 43- ống dẫn nước làm nguội; 44- dụng cụ để
tháo lòng ép.
Dao khuấy 4 dược lắp trên trục khuấy 3 quay trong thùng hấp có tác
dụng làm tơi bột và gạt bột thoát qua các cửa 5 để đưa xuống gia nhiệt ở
tầng dưới. Sau khi gia nhiệt ở tầng dưới cùng, nguyên liệu được dao khuấy
gạt qua cửa 6 vào thùng chứa 16 và được vít xoắn 14 cung cấp vào cho
trục ép 26. Lượng cung cấp được điều chỉnh nhờ van quay hình cầu 15.
Trục ép 26 dạng vít, quay trong lòng ép có khe 30 sẽ tiếp nhận nguyên liệu
do vít xoắn 14 cung cấp vào và tiếp tục đẩy chúng di chuyển theo trục
ngang. Do ma sát giữa nguyên liệu với mặt trong của lòng ép và gân vít,
đồng thời ở cửa ra khô dầu phía cuối trục ép có tiết diện thu hẹp nhất so
với tiết diện của lòng ép nên nguyên liệu bị nén ép và dầu được thoát ra.
Bã (khô dầu) chui qua khe vòng của bạc côn di động 41 ra ngoài và được
nghiền vụn nhờ dao 42 gắn trên trục ép. Dầu ép chảy qua các khe của lòng

và đường kính thay đổi, sao cho bước vít giảm dần từ cửa vào đến cửa ra
còn đường kính thì ở đoạn đầu và cuối lớn hơn ở những đoạn giữa. Như
vậy, ở đoạn đầu sẽ có bước vít và đường kính lớn để nguyên liệu vào
nhanh còn ở đoạn cuối sẽ có bước vít nhỏ và đường kính lớn để nguyên
liệu ra chậm, nhờ đó mà áp lực trong buồng ép được tăng dần lên. Đặc biệt
là tại cửa ra khô dầu có tiết diện nhỏ hơn tất cả các điểm trên lòng ép đã
tạo nên sự tăng đột ngột áp lực đảm bảo cho việc ép kiệt dầu trước khi đẩy
bã ra ngoài.
Lê chí lâm-lớp CT 39A - 10 -
Chuyên đề thiết bị BQCB Gv hướng dẫn :TS Đinh Vương Hùng
Hình 3. 5. Cấu tạo lòng ép
Để thuận lợi trong sử dụng máy, ở cửa ra khô dầu người ta bố trí bộ
phận điều chỉnh áp lực ép bằng cách thay đổi diện tích cửa ra. Khi muốn có
áp lực cao để ép kiệt dầu thì điều chỉnh bộ phận này cho diện tích cửa ra
hẹp lại. Ngược lại, muốn giảm áp lực để nâng cao năng suất máy thì điều
chỉnh cho diện tích cửa ra lớn lên. Về cấu tạo, bộ phận điều chỉnh áp lực ép
là bạc côn di động 41 (hình 6.4) lắp ghép ren ở đầu trục ép, liên kết với
các bánh răng 34, 35, 36 và tay gạt 37 lắp trên hộp giảm tốc. Bạc này có
thể dễ dàng vào hoặc ra khi được điều chỉnh. Trường hợp máy làm việc ổn
định, nghĩa là không cần thay đổi áp lực ép thì tay gạt ở vị trí số II, khi đó
trục ép quay mang theo cả hệ thống bánh răng và bạc côn quay tự do. Khi
cần điều chỉnh, chẳng hạn cần giảm áp lực ép, nghĩa là cần phải nới bạc
côn ra thì ta đưa tay gạt về vị trí số I rồi hãm chặt lại, các nửa khớp vấu 39
và 40 ở hộp giảm tốc sẽ ăn khớp với nhau, lúc đó bạc côn ở đầu trục ép bị
giữ lại, trục ép vẫn quay làm cho bạc côn theo ren đi ra, diện tích cửa ra
được tăng lên. Khi cần tăng áp lực ép thì phải đưa tay gạt sang vị trí số III,
việc điều chỉnh được thực hiện theo trình tự ngược lại. ở đây cũng cần chú
ý là trong quá trình ép, nguyên liệu được đẩy đi nhưng cũng không tránh
khỏi sẽ có một phần lọt trở lại theo khe hở giữa mặt mút gân xoắn và mặt
Lê chí lâm-lớp CT 39A - 11 -

5. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ
5.1. Kết luận
Lê chí lâm-lớp CT 39A - 12 -
Chuyên đề thiết bị BQCB Gv hướng dẫn :TS Đinh Vương Hùng
Máy chà ép là một thiết bị chế biến nông sản được sử dụng phổ biến ở
nước ta nhưng để nghiên cứu chế tạo máy chà ép cho hiệu quả cao nhất thì
cần phải cần một quá trình nghiên cứu lâu dài.
Nhu cầu của xã hội về các loại dầu được chế biến từ các sản phẩm nông
nghiệp ngày một tăng vì vậy cần phải có những công nghệ chế biến nông
sản thực phẩm hiện đại .
Sau khi nghiên cứu đề tài tôi đã phần nào hiểu được cấu tạo nguyên lý
của các loại máy chà ép. Qua đề tài này giúp chúng tôi có những kiến thức
nhất định để bổ sung cho kiến thức chuyên môn.

5.2. Khuyến nghị
Tuy nhiên, do thời gian nghiên cứu thực hiện dề tài và kiến thức bản thân
còn hạn chế nên chưa đưa ra hết nhưng cơ sở khoa học cho việc tính toán
thiết kế máy chà ép phuc vụ công nghệ ép dầu cho xã hội.Nếu có thể tiếp
tục nghiên cứu thì mong được tạo điều kiện để có thể đưa máy khảo
nghiệm thực tế để chuyên đề hoàn thiện hơn.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
Lê chí lâm-lớp CT 39A - 13 -
Chuyên đề thiết bị BQCB Gv hướng dẫn :TS Đinh Vương Hùng
1. TS. Nguyển Minh Hiếu, giáo trình Cây Công Nghiệp, NXB Nông
nghiệp Hà Nội - 2003.
2. PGS.TS. Trần Văn Minh, giáo trình Cây Lương Thực, NXB Nông
nghiệp
Hà Nội - 2003.
3. Giáo trình “Các thiết bị cơ bản trong chế biến nông sản thực phẩm”,