Công nghệ chế biến sản phẩm rau trái sấy

Công nghệ sấy từ rau trái.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

MỤC LỤC

I GIỚI THIỆU 6

1 Nguyên liệu rau trái 6

2 Quá trình sấy 6

II CÔNG NGHỆ SẤY RAU TRÁI 8

1 Quy trình sản xuất rau trái sấy 8

2 Giải thích một số quá trình quan trọng 9

2.1 Chần, hấp 10

2.1.1 Mục đích 10

2.1.2 Các biến đổi 10

2.1.3 Phương pháp thực hiện 11

2.1.4 Thiết bị 12

2.2 Xử lý hóa chất 13

2.2.1 Mục đích 13

2.2.2 Các phương pháp xử lý 13

2.3 Chà / ép 16

2.3.1 Chà 16

2.3.1.1 Mục đích công nghệ 17

2.3.1.2 Các biến đổi 17

2.3.1.3 Phương pháp thực hiện 18

2.3.1.4 Các yếu tố ảnh hưởng 18

2.3.1.5 Thiết bị 18

2.3.2 Ép 20

2.3.2.1 Mục đích 20

2.3.2.2 Các biến đổi 20

2.3.2.3 Thiết bị 20

2.4 Phối chế 21

2.4.1.1 Mục đích 21

2.4.2 Biến đổi 21

2.4.3 Phương pháp thực hiện 22

2.4.4 Thiết bị 22

2.5 Cô đặc 23

2.5.1 Mục đích 23

2.5.2 Các biến đổi 23

2.5.3 Thiết bị 25

3 Quá trình sấy 26

3.1 Các thông số của quá trình sấy 26

3.2 Các phương pháp sấy 27

3.2.1 Sấy không khí nóng 28

3.2.1.1 Nguyên tắc 28

3.2.1.2 Thiết bị 28

3.2.2 Sấy tầng sôi 30

3.2.2.1 Nguyên tắc 30

3.2.2.2 Thiết bị 30

3.2.2.3 Ưu điểm 35

3.2.3 Explosion puffing 36

3.2.4 Sấy màng bọt 38

3.2.4.1 Nguyên tắc 38

3.2.4.2 Cơ sở và biện pháp thực hiện 38

3.2.4.3 Ưu điểm 38

3.2.5 Sấy bằng vi sóng 39

3.2.5.1 Nguyên tắc 39

3.2.5.2 Thiết bị 39

3.2.5.3 Ưu điểm 40

3.2.5.4 Ứng dụng 40

3.2.6 Sấy phun 41

3.2.6.1 Nguyên tắc 41

3.2.6.2 Thiết bị 42

3.2.7 Sấy trục 49

3.2.7.1 Nguyên tắc 49

3.2.7.2 Thiết bị 51

3.2.8 Sấy thăng hoa 52

3.2.8.1 Nguyên tắc 52

3.2.8.2 Thiết bị 53

3.2.8.3 Ưu điểm 55

3.2.8.4 Nhược điểm 55

4 Kỹ thuật sấy một số loại rau 55

4.1 Khoai tây sấy 55

4.2 Bắp cải sấy 57

4.3 Súp lơ sấy 58

4.4 Cà rốt sấy 58

4.5 Hành, tỏi sấy 59

4.6 Ớt sấy 59

4.7 Sấy các loại rau mùi 59

4.8 Nấm sấy 60

5 Kỹ thuật sấy 1 số loại quả 61

5.1 Chuối sấy 61

5.2 Dứa sấy 62

5.3 Đu đủ sấy 62

5.4 Ổi sấy 62

5.5 Xoài sấy 63

5.6 Vải, nhãn, sấy 63

5.7 Mận sấy 63

5.8 Mơ sấy 64

6 Sản xuất bột rau quả 64

6.1 Bột chuối 64

6.2 Bột cam 65

6.3 Bột cà chua 66

III SẢN PHẨM 68

1 Các biến đổi của sản phNm sau khi sấy 68

1.1 Biến đổi màu sắc 68

1.2 Biến đổi mùi 68

1.3 Tổn thất dinh dưỡng 69

2 Kết cấu và phương thức hoàn nguyên 69

IV TÀI LIỆU THAM KHẢO 71

I GIỚI THIỆU

1 Nguyên liệu rau trái

dưỡng cao, màu sắc, hương vị đa dạng và rất dễ dàng biến đổi trong quá trình chín cũng như bảo quản và chế biến

thể sử dụng được để chế biến các món ăn trong bữa ăn chính (chung với cơm) Rau rất giàu chất xơ, khoáng và các loại vitamin

Khi trái chín, sự tạo thành các hợp chất ester, alcohol tạo nên mùi thơm rất đặc trưng cho từng loại trái Do có chưa nhiều đường, acid nên trái thường được ăn tươi hay chế biến thành các loại sản phNm dung để tráng miệng, hay trong những bữa ăn phụ Cây cho trái

có thể là cây thân thảo hay là cây thân mộc, thường năm hay lâu năm

phát sinh trong quá trình tiêu hóa thức ăn và có tác dụng chống táo bón Vì vậy trong chế

độ dinh dưỡng của con người, rau quả không thể thiếu và ngày càng quan trọng

tuy nhiên ngành chế biến rau trái ở Việt Nam đang còn ở mức độ thấp, chưa đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng

2 Quá trình sấy

thấp, hàm lượng chất khô cao nên thực phNm sau khi sấy bảo quản được lâu trong điều kiện thường, có giá trị dinh dưỡng cao, chi phí bao gói, vận chuyển, bảo quản giảm

chuyển sang trạng thái hơi và thoát khỏi bề mặt sản phNm Đó là quá trình khuếch tán

nước từ các lớp bên trong ra bề mặt và hơi nước từ bề mặt sản phNm ra môi trường xung quanh

được quá trình nên thời gian kéo dài, độ Nm còn lại của sản phNm cao, chất lượng thường không đảm bảo và phụ thuộc vào thời tiết

hơi nước đi Quá trình sấy này tốn nhiều năng lượng nhưng là phương pháp duy nhất được dùng trong công nghiệp để tách Nm liên kết ra khỏi thực phNm

II CÔNG NGHỆ SẤY RAU TRÁI

1 Quy trình sản xuất rau trái sấy

Sản phNm dạng bột Bao gói

2 Giải thích một số quá trình quan trọng

− Lưu ý: Tuỳ thuộc từng loại nguyên liệu và yêu cầu sản phNm mà một số quá trình đưa ra

trong sơ đồ trên có thể có hay không

kích cỡ nguyên liệu sấy mà sản phNm sấy có thể nguyên hình hay cắt miếng, sau khi

xử lý hóa chất, rau quả được đem sấy ngay trên các thiết bị sấy tủ, hầm hoặc thăng hoa Sau khi làm nguội, rau quả được ép để giảm thể tích hay để rời rồi bao gói Đây

là hình thức sấy cổ điển và hiện này cũng rất phổ biến Một số sản phNm ở dạng này: chuối sấy, hồng sấy, mận sấy, vải sấy, mít sấy, sấy các loại rau mùi

• Ở dạng bản mỏng, cấu trúc mô của rau quả sấy đã bị phá hủy Nguyên liệu thường được thái thành lát mỏng, nên diện tích bề mặt tiếp xúc lớn, thuận tiện cho quá trình sấy Khoai tây, chuối thường được chế biến ở dạng này

sau khi chà để lấy purre hoặc ép lấy dịch quả được cô đặc đến nồng độ chất khô nhất định, pha trộn với chất độn để làm giảm độ hút Nm của sản phNm và đem sấy Nếu sấy

ở thiết bị sấy trống thì sau khi thấy thu được bản mỏng rồi đem nghiền nhỏ thành bột Nếu sấy ở thiết bị kiểu sấy phun thì sản phNm thu được đã có trạng thái bột mịn Khi cho bột rau quả vào nước (gọi là phục hồi, hoàn nguyên bột rau quả) ta thu được nước quả hay purre quả, purre rau, có chất lượng thực tế không kém nước hay purre rau quả tươi Do có ưu điểm là phNm chất tốt, sử dụng tiện, giảm chi phí bao bì, vận tải và bảo quản nên bột rau quả được sử dụng rộng rãi Một số sản phNm dạng này như: bột cà chua, bột ớt, bột cam, bột chuối

2.1 Chần, hấp

2.1.1 Mục đích

phNm chất sản phNm và rút ngắn thời gian sấy Khi chần, do tác dụng của nhiệt và Nm nên tính chất hoá lý của nguyên liệu bị biến đổi có lợi cho sự thoát Nm khi sấy: các vi sinh vật

bị tiêu diệt và hệ thống enzym trong nguyên liệu bị đình chỉ hoạt động (vô hoạt hoá) tránh

gây hư hỏng sản phNm

hoạt (làm đình chỉ hoạt động) được men này thì vô hoạt được các enzym khác Để vô hoạt được enzym peroxydase cần gia nhiệt rau quả ở nhiệt độ trên 750C

phNm sẽ làm giảm một số thành phần hóa học, làm giảm chất lượng sản phNm và gây hư hỏng trong thời gian bảo quản Quá trình bài khí bằng cách chần hoặc gia nhiệt hơi nước nóng hay nước sôi trong một khoảng thời gian nhất định tùy thuộc vào trạng thái và tính chất của rau quả

ứng hóa nâu và oxy hóa khử do enzym xúc tác, nhanh chóng ổn định màu sắc của sản phNm Chần có thể làm nứt nhẹ lớp vỏ ngoài, tạo điều kiện thuận lợi cho Nm thoát ra trong quá trình sấy, do đó thời gian sấy sẽ được rút ngắn

2.1.2 Các biến đổi

thuận lợi

− Làm tăng độ thNm thấu của chất nguyên sinh, làm cho dịch bào thoát ra dễ dàng

sự oxy hóa các hợp chất hóa học làm đen sản phNm

− Đình chỉ các quá trình sinh hóa của tế bào rau quả

− Đối với rau quả giàu gluxit (khoai tây…): chần làm cho rau quả tăng độ xốp, do sự thuỷ phân các chất pectin làm cho liên kết giữa các màng tế bào bị phá vỡ Tinh bột bị hồ hoá khi chần cũng làm tăng nhanh quá trình sấy

− Đối với rau quả có chứa sắc tố (cà rốt, đậu hoà lan, mận…), chần có tác dụng giữ màu, hạn chế được hiện tượng biến màu hoặc bạc màu

− Đối với rau quả có lớp sáp mỏng trên bề mặt (mận, vải…), chần làm mất lớp sáp này, tạo

ra các vết nức nhỏ li ti trên bề mặt, do đó gia tăng quá trình trao đổi Nm giữa quả với môi trường xung quanh, dẫn đến rút ngắn thời gian sấy

• Nhiệt độ nước chần: 75 ÷ 1000

C

− Một số nhược điểm và cách khắc phục:

kiềm để thay đổi pH đến điểm thích hợp cho sự ổn định màu

thước và hình dạng nguyên liệu

2.1.4 Thiết bị

Hình 1: Thiết bị chần băng tải

− Nguyên tắc hoạt động:

phun qua vòi từ trên xuống

gia nhiệt bằng hơi Để tiết kiệm năng lượng, lượng nước sau khi chần sẽ thu hồi và tiếp tục được gia nhiệt, bơm tuần hoàn trở lại thiết bị chần

lạnh có hệ thống phun nước để hạ nhiệt độ nhanh Do nước thu được trong quá trình làm nguội có nhiệt độ cao nên được tái sử dụng cho giai đoạn gia nhiệt sơ bộ ban đầu

2.2 Xử lý hóa chất

2.2.1 Mục đích

sấy đồng thời giảm thiểu những thay đổi bất lợi trong suốt quá trình sấy cũng như bảo quản sản phNm, tùy theo yêu cầu và tính chất của nguyên liệu mà có hay không có quá trình này và sử dụng hóa chất nào

2.2.2 Các phương pháp xử lý

bọt, tăng chất lượng sản phNm sấy dạng bột

tốc độ hồi nguyên và tăng độ cứng của sản phNm hồi nguyên (tạo phức pectat canxi)

ra những vết nứt trên bề mặt lớp vỏ sáp của quả, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình sấy

Phương pháp được áp dụng cho những sản phNm sấy nguyên trái, đặc biệt là mận khô và nho khô

nâu không do enzyme xúc tác, các phản ứng oxy hóa tổn thất acid ascorbic, lipid và các chất màu đặc biệt là carotenoid, đồng thời các quá trình hóa nâu do enzyme xúc tác cũng được ức chế trong suốt quá trình chế biến và bảo quản Việc xử lý sulfit hóa còn có tác dụng ức chế vi sinh vật lên men đường trong rau quả, làm biến đổi thành phần dinh dưỡng cũng như cảm quan của rau quả

nước hoặc dùng dung dịch natri bisulfite, điển hình như trái mơ sấy khô, đào sấy khô, chuối sấy khô, nho sấy khô… Đối với rau, trong thực tế người ta không xử lý bằng

vào rau quả sẽ bị tổn thất trong suốt quá trình sấy và bảo quản, do đó có rất nhiều biện

thời gian xử lý, kích thước và hình dạng của quả, hay pH của nước chần

động của enzym oxy hoá và làm chậm các phản ứng sNm màu có nguồn gốc enzym Ngoài ra, chúng còn có tác dụng ngăn ngừa sự tạo thành melanoidin (chất gây hiện tượng sNm màu) và ổn định vitamin C, làm cho vitamin C không bị tiêu hoá Hàm

rau quá sấy

Bảng 1: Nồng độ SO 2 khuyến cáo trong rau sấy

Đậu Bắp cải Carrot Cần tây Đậu Hà Lan Khoai tây bi Khoai tây xắt lát Khoai lang (cắt khối)

Củ cải đường Bắp

Tiêu Cải ngựa

Bảng2: Nồng độ SO 2 khuyến cáo trong trái cây sấy

Táo

Mơ Đào

Lê Nho khô

− Đối với sản phNm nguyên dạng thì không có quá trình này

− Đối với trái cây mềm thì tiến hành chà ngay, nếu trái cây cứng, trước khi chà phải qua khâu chần hấp Tùy theo yêu cầu mà có bột chà / puree có kích thước khác nhau thông qua kích thước các lỗ rây

trái có hàm lượng pectin cao) để tăng hiệu quả ép Sau khi ép, người ta tiến hành lọc thô

và lọc tinh nhằm loại bỏ thịt trái còn sót trong dịch ép Để tăng hiệu suất ép, người ta sẽ hồi lưu và trích ly bã ép

2.3.1 Chà

Chà là việc phân chia các nguyên liệu thành bột chà (puree) chứa dịch và thịt quả mịn, tách

bỏ bã chà (chất xơ)

2.3.1.1 Mục đích công nghệ

thành phần quả - các phần tử có kích thước lớn là nguyên nhân làm cho sản phNm bị tách lớp Do đó quá trình chà cũng làm cho nguyên liệu đồng nhất về trạng thái và thành phần

để quá trình chế biến được thuận lợi và nâng cao chất lượng cũng như giá trị cảm quan của sản phNm

rây, loại bỏ những phần không có hoặc có giá trị dinh dưỡng kém ra khỏi khối nguyên liệu như xơ, thạch bào

2.3.1.2 Các biến đổi

thNm thấu làm cho dịch bào còn sót lại thoát ra ngoài tế bào nguyên liệu

hóa làm biển màu nguyên liệu, nhưng nhờ nguyên liệu đã được qua chần, nên các enzyme xúc tác phản ứng oxy hóa khử bị vô hoạt, do đó biến đổi hóa học là không đáng kể

pectinesterase, polymethylgalacturonase,…), enzyme ascorbinoxydase xúc tác quá trình oxy hóa acid ascorbic thành dạng khử hidro

2.3.1.3 Phương pháp thực hiện

Phần qua lưới rây là dịch puree còn lại thải ra là bã chà Đối với nguyên liệu là quả mềm mọng nước lượng bã thải ra không đáng kể

− Đường kính lỗ rây 0,5 ÷ 0,75 mm

2.3.1.4 Các yếu tố ảnh hưởng

máy chà thường có số vòng quay cố định nên ta ít khi chỉnh thông số này để thay đổi năng suất

ướt quá thì giảm góc nghiêng

giảm khoảng cách khe hở; thông thường ta chỉnh ở 0,5 ÷ 3 mm

chất lượng puree theo mong muốn

quay một góc 1 ÷ 30 để cánh chà vừa đập vừa dịch chuyển khối nguyên liệu ra khỏi máy, nguyên liệu dịch chuyển theo đường xoắn ốc và bã chà được đung ra ngoài ở cuối máy Vận tốc của trục quay khoảng 700 vòng/phút

mm Khoảng cách giữa lưới chà và cánh đập là : ø = 0,5 ÷ 3 mm

vị trí, khoảng cách giữa lưới chà và cánh đập

suất chà, ngược lại bã khô quá sẽ làm giảm chất lượng của puree do bột chả có lẫn nhiều chất xơ

2.3.2 Ép

2.3.2.1 Mục đích

2.3.2.2 Các biến đổi

thành buồng chứa có các lỗ nhỏ để dịch quả và một phần thịt quả đi quặ 2 đầu trục vít bố trí 2 dĩa nén có khả năng trượt trên trục vít Bắt đầu quá trình ép, 2 dĩa nén tiến lại gần nhau tạo ra áp lực nén khối nguyên liệu, dịch quả sẽ thoát xuống dưới và được tháo ra ngoàị Để tăng hiệu quả của quá trình ép, việc đánh tơi bã là rất quan trọng để hình thành nên cấu trúc xốp (có nhiều mao quản) bên trong khối nguyên liệu, thì 2 dĩa nén có khả năng trượt ra khỏi nhau để làm tơi bã, sau đó quá trình ép tiếp tục được tiến hành, như vậy hiệu suất thu được dịch quả sẽ cao hơn

• Đồng thời, hạt và một lượng lớn bã sẽ bị giữ lại trong buồng ép, nhờ đó dịch quả sẽ có chất lượng tốt hơn

kPa → 1600 – 2000kPa

Hình 3: Hoạt động của thiết bị ép có trục vít nằm ngang

2.4 Phối chế

2.4.1.1 Mục đích

điều chỉnh hàm lượng chất khô, độ ngọt, độ chua…

2.4.2 Biến đổi

2.4.3 Phương pháp thực hiện

trộn, dưới tác động của cánh khuấy ta sẽ thu được hỗn hợp đồng nhất

gây biến màu

gum, agar…)

2.4.4 Thiết bị

khuấy trộn Một đầu trục cánh khuấy gắn với động cơ Bồn khuấy có gắn các tấm chặn để giảm xoáy phễu, chống trào, tăng diện tích sử dụng

Thời gian trộn: ~ 4 phút

Hình 4: Thiết bị phối trộn

2.5 Cô đặc

2.5.1 Mục đích

giảm thời gian sấy

− Ảnh hưởng tới màu của sản phNm: do phân hủy các sản phNm cô đặc dưới điều kiện nhiệt

độ và pH

acid, tạo thành các chất màu dạng keo có chứa Nitơ

2.5.3 Thiết bị

Độ chân không buồng bốc 600 – 700 mmHg

Nhiệt độ cô đặc: < 100oC

Độ khô: 68 – 70 %

Hình 5: Thiết bị nồi cô đặc chân không (một nồi)

3 Quá trình sấy

3.1 Các thông số của quá trình sấy

Rau quả chịu nhiệt kém: trong môi trường Nm, khi nhiệt độ lên 60oC protein biến tính, trên 90oC fructoza bị caramen hoá Nhiệt độ cao hơn nữa sẽ cháy Vì vậy nhiệt độ sấy

ngăn cản sự thoát Nm Tốc độ chậm, cường độ thoát Nm yếu

đồng đều

sấy buồng hay hầm, độ Nm không khí vào là 10 – 30 %, độ Nm ra 40 – 60 % Đối với sấy phun, độ Nm tương ứng là 5 – 10 % và 20 – 40 % Nếu Nm vào quá thấp làm rau quả bị nứt hoặc tạo ra vỏ khô trên bề mặt, nếu cao quá làm giảm tốc độ sấy Nếu không khí ra khỏi thiết bị có Nm thấp, tốn năng lượng Điều chỉnh độ Nm không khí bằng cách điều chỉnh nhiệt độ không khí vào, tốc độ lưu thông và lượng vật liệu Nm

dùng: 0.4-4 m/s Đối với sấy phun, v=150 m/s

Bảng 3: Nhiệt độ sấy và điều kiện chần đối với 1 số loại rau

3.2.1 Sấy không khí nóng

3.2.1.1 Nguyên tắc

rau trái với ưu điểm của phương pháp này là đơn giản và hiệu quả kinh tế cao Trong phương pháp này, không khí nóng được thổi vào tiếp xúc với vật liệu sấy để thực hiện quá trình truyền nhiệt đối lưu và truyền khối Hai quá trình truyền khối xảy ra ở đây chính là nước di chuyển từ trong lòng ra bề mặt vật liệu và bốc hơi Nm trên bề mặt vật liệu Có 4 yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ sấy và tổng thời gian sấy là: kích thước và hình dáng của mẫu vật liệu; hướng đi của dòng không khí so với vật liệu (giao dòng, cùng dòng); trạng thái của dòng khí (nhiệt độ, độ Nm, vận tốc,…); hình dáng thiết bị

3.2.1.2 Thiết bị

+ Liên tục: belt-trough, băng tải hơi (pneumatic conveyor) + Bán liên tục: hầm sấy

phNm nhỏ và ở dạng miếng như trái cây xắt lát hay rau, bao gồm một buồng cách nhiệt, vật liệu sấy được đặt trên các khay, không khí được quạt thổi qua bộ phận gia nhiệt và tiếp xúc với vật liệu sấy

Hình 6: Cấu tạo phòng sấy

tiếp xúc với khí nóng theo phương song song cùng chiều hay ngược chiều do quạt thổi vào Khí nóng được thổi bởi quạt và được gia nhiệt bởi thiết bị gia nhiệt, hoạt động với hơi nước ở áp suất 7 bar Lượng khí hồi lưu khoảng 50% như trong các thiết bị sấy đối lưu khác Hệ thống sấy được bổ sung các kệ mới trong khi một số kệ đã sấy đi ra khỏi hầm sấy ở đầu bên kia Một kệ chứa khoảng 50 mâm, thời gian sấy khoảng 6h đối với rau Hầm sấy có thể thiết kế bằng vật liệu rẻ tiền, dễ hoạt động, kinh tế, đặt gần nông trại và phải sấy được nhiều loại sản phNm khác nhau vì nguyên liệu chỉ có theo mùa

3.2.2 Sấy tầng sôi

3.2.2.1 Nguyên tắc

tương đối bé đi qua lớp vật liệu trong buồng sấy nâng các hạt lên và làm cho lớp hạt xáo trộn bập bùng trong dòng tác nhân như hình ảnh một dịch thể đang sôi Vì vậy, người ta gọi hệ thống sấy kiểu này là hệ thống sấy tầng sôi Rõ ràng khi đó hệ khí-hạt có đầy đủ tính chất như một chất lỏng chẳng hạn: tính linh động, tính điền đầy, tính chảy… Quá trình sôi cũng là quá trình trao đổi nhiệt Nm mãnh liệt giữa tác nhân sấy và vật liệu sấy Các hạt khô hơn nên nhẹ hơn sẽ nằm ở lớp trên của tầng hạt đang sôi

3.2.2.2 Thiết bị

− Nguyên lý hoạt động: Hệ thống sấy tầng sôi có thể hoạt động một hay nhiều tầng Hệ

thống sấy một tầng sôi hoạt động như sau: tác nhân sấy được quạt hút từ buồng hoà trộn nếu tác nhân sấy là khói lò hoặc hút từ calorifer nếu tác nhân sấy là không khí, thổi vào dưới ghi buồng sấy Ghi buồng giấy là một tấm thép có đục nhiều lỗ thích hợp hoặc lưới thép để tác nhân sấy đi qua nhưng hạt không lọt xuống được Vật liệu sấy được cơ cấu nạp điện đổ xuống buồng sấy Với tốc độ đủ lớn thích hợp, tác nhân sấy có nhiệt độ cao,

độ Nm tương đối bé đi qua lớp vật liệu trong buồng sấy nâng các hạt lện và làm cho lớp hạt xáo trộn bập bùng trong dòng tác nhân như hình ảnh một dịch thể đang sôi Các hạt khô hơn nên nhẹ hơn sẽ nằm ở lớp trên của tầng hạt đang sôi Người ta tính toán, ở một

độ cao nhất định hạt khô sẽ rơi vào buồng chứa sản phNm để lấy ra ngoài Có thể có nhiều hạt nhỏ, nhẹ bay theo tác nhân sấy Vì vậy người ta bố trí một cyclone trên đường thải tác nhân sấy để thu hồi sản phNm bay theo

tầng làm mát Vật liệu sấy từ phễu nạp liệu đi vào buồng sấy ở tầng sấy Ở đây, tác nhân sấy cũng tạo ra chế độ sôi của hạt trên ghi và tiến hành quá trình trao đổi nhiệt Nm cho nhau Theo tính toán, vật liệu sấy được sấy trong vùng này đến một độ Nm nhất định sẽ được đưa xuống ghi sấy của tầng sấy thứ Trong tầng này, vật liệu sấy lại được tác nhân sấy tạo chế độ sôi và trao đổi nhiệt Nm cho nhau Khi vật liệu sấy đạt đến một độ Nm yêu

vào dưới ghi và đi qua lớp vật liệu sấy để làm mát Hạt trên ghi trong buồng làm mát có thể ở dạng tĩnh hoặc dạng sôi

Nhưng ở vận tốc cao, các cấu tử có thể bị văng ra khỏi màng và độ rỗng của màng tăng lên, giảm thể tích sấy của thiết bị

cấu tử và yêu cầu về nhiệt lượng khi sử dụng thiết bị sấy tầng sôi (FB) thông thường bằng cách thu thực phNm trong suốt quá trình bằng lực ly tâm lớn hơn trọng lực Điều này làm tăng rõ rệt tỉ trọng của các cấu tử và sự đồng nhất của chất lỏng Chất lỏng có thể đạt trạng thái tĩnh tại bất kì vận tốc khí mong muốn nào bằng cách thay đổi giá trị lực ly tâm Những thuận lợi khác của phương pháp CFB là làm tăng vận tốc khí và có thể cung cấp nhiệt tại nhiệt độ trung bình của khí mà không gây ra tổn hại nhiệt Vì vậy làm tăng hiệu quả cao của tốc độ sấy của các sản phNm có độ Nm cao, tỉ trọng thấp, độ nhớt cao

theo chiều ngang quanh trục của nó với tốc độ cao, nhiệt được truyền qua không khí nóng Các mNu sản phNm để sấy được cho vào cuối xy lanh quay, di chuyển dọc theo xy lanh trong phần lớn quá trình làm việc với không khí nóng, thông qua bề mặt răng cưa để trao đổi nhiệt từ phần cuối xy lanh Dòng khí bên dưới (liên quan đến dòng không khí) trong

xy lanh, thực phNm được giữ và trộn lại nhờ cọ xát với vách xy lanh bằng lực xoáy và ma sát với không khí và lực ly tâm Với tốc độ quay cao và /hoặc vận tốc khí thấp, lực ly tâm tác động lên các cấu tử cao hơn lực kéo của dòng khí vào và các cấu tử còn lại vẫn được tiếp tục Nếu vận tốc dòng khí tăng hoặc tốc độ quay tăng, pha lỏng dày đặc thu được sẽ ở bên ngược dòng của bề mặt vì lực kéo tác động lên các cấu tử bằng hoặc hơi lớn hơn lực

ly tâm đối trọng Nếu vận tốc khi tăng cao hơn, vận chuyển thực phNm vào xy lanh như bề mặt được phun lên Lực ly tâm đạt được xuyên suốt trục xy lanh lên đến 3 – 15 Gs cho phép sử sụng dòng khí ở vận tốc trên 15/s, cao hơn nhiều lần so với phương pháp FBs thông thường

phút cho mọi loại rau trái So sánh với sấy hầm ở nhiệt độ 1600F và vận tốc khí là

780feet/phút, trung bình tốc độ sấy của phương pháp điều chỉnh CFB (vận tốc khí 2400 feet/phút) cao hơn 5.3 lần Việc tăng tốc độ sấy này (3 lần so với thực tế) là vì hiệu quả cao của các cấu tử khí liên kết được giữ lại trong CFB

trong xy lanh thép có răng cưa ( đường kính 10 feet và dài 100 feet ) với vùng mở rộng

soát thời gian lưu trú của nguyên liệu đang sấy Quạt ly tâm thổi nhiệt làm không khí có

tốt nhất để tách Nm nhanh (giảm 30 – 50 % khối lượng trong 5 phút), suốt quá trình chuNn

bị sấy đến quá trình bay hơi Nm, tốc độ tách Nm được quyết định bởi sự khuếch tán Nm vào không khí và vận tốc cao của dòng khí sẽ bị giảm dần sự tác động Tập hợp các dòng nước tách ra ngược dòng làm tăng toàn bộ sản lượng sản phNm đầu ra

để sấy các nguyên liệu dính, nhớp và to, thô như khoai tây cắt khối hay cà rốt Một dòng khí nóng với tốc độ cao được đưa vào buồng xử lý chính qua dao cắt để cắt nhỏ và được trục đNy không khí nén vào, quay các lớp nguyên liệu ở nhiều độ sâu khác nhau, từ vài

mm đến hơn 50 mm Nhiệt lượng cao và khá năng vận chuyển nguyên liệu tốt có thể cải thiện thêm, kết quả thu được là quá trình sấy diễn ra nhanh chóng Phương pháp này có thể ứng dụng cho cấu tử có bề rộng lớn hoặc có hình dạng như đậu, hạt, khoai tây và cà rốt, hệ thống có thể hoạt động liên tục hoặc gián đoạn từng mẻ

Hình 7:Thiết bị sấy tầng sôi

Hình 8: Sơ đồ nguyên lý sấy tầng sôi

Bảng 4:Thông số hệ thống sấy tầng sôi liên tục của 1 số loại rau

Loại

Tốc độ nhập liệu (kg/h)

Tốc độ ra của sản phNm (kg/h)

% Nm lúc vào

% Nm mất đi

% khối lượng giảm (%)

Nhiệt độ (oC)

Vận tốc khí (m/s)

3.2.2.3 Ưu điểm

− Ưu điểm của sấy tầng sôi là khả năng sấy mãnh liệt, đồng đều và dễ dàng kiểm soát nhiệt

độ, khả năng trao đổi nhiệt tốt, thời gian lưu của vật liệu sấy có thể chọn tùy ý, thời gian sấy ngắn hơn những phương pháp khác, hệ thống thiết bị đơn giản, qui trình tự động

sấy ở thể sôi trao đổi nhiệt Nm với dòng tác nhân nhưng không bay theo tác nhân Khi tốc

độ tác nhân sấy bé , lớp hạt nằm yên Đó là hệ thống sấy đối lưu bình thường mà ta đã giới thiệu trong hệ thống sấy buồng Nếu tốc độ tác nhân sấy đạt được một giá trị tới hạn nào đó thì lớp hạt trên ghi buồng sấy sẽ ở chế độ sôi Khi đó chúng ta có hệ thống sấy tầng sôi Nếu áp lực dòng tác nhân sấy đủ lớn và cuốn toàn bộ lớp hạt trên ghi bay theo, bấy giờ chúng ta có hệ thống sấy khí động Hình 19 cho chúng ta hình ảnh lớp hạt trên ghi Hình sau biểu diễn hình ảnh lớp hạt trong chế độ sấy đối lưu bình thường khi tác nhân sấy đi xuyên qua vật liệu sấy mà chúng ta đã biết Hình 19b là hình ảnh lớp hạt trong

hệ thống sấy tầng sôi và hình sau là hình ảnh dòng hạt cùng chuyển động với dòng tác nhân sấy trong hệ thống sấy khí động

Hình 9: Chuyển động của dòng tác nhân sấy qua lớp hạt