Giáo án Kỹ thuật sấy nông s̫ản thực phẩm

Giáo án Kỹ thuật sấy nông s n thực phẩm CH 1.1 NG I: Đ I T Trang NG S Y VÀ M I QUAN H C A CHÚNG NGUYÊN V T LI U M 1.1.1 PHÂN LO I CÁC NGUYÊN V T LI U M Theo quan m hoá lý, v t m m t hệ liên k t phân tán pha phân tán môi tr ng phân tán Pha phân tán m t ch t có c u trúc m ng hay khung không gian từ ch t rắn phân đ u môi tr ng phân tán ( m t ch t khác) Dựa theo tính ch t lý học, ng i ta có th chia v t m thành ba lo i: - V t liệu keo: v t có tính dẻo có c u trúc h t N c m d ng liên k t h p th th m th u Các v t keo có đặc m chung s y b co ngót nhi u, nh ng v n giữ đ ợc tính dẻo Ví d : gelatin, s n ph m từ b t nhào, tinh b t - V t liệu x p mao d n: n c m d ng liên k t học áp lực mao qu n hay gọi lực mao d n V t liệu th ng dịn h u nh khơng co l i dễ dàng làm nh (vỡ v n) sau làm khơ Ví d : đ ng tinh th , mu i ăn v.v - V t liệu keo x p mao d n: bao g m tính ch t c a hai nhóm V c u trúc v t thu c x p mao d n, nh ng v b n ch t v t keo, có nghĩa thành mao d n c a chúng có tính dẻo, hút m mao d n c a chúng tr ơng lên, s y khơ co l i Lo i v t liệu chi m ph n l n v t liệu s y Ví d : ngũ c c, h t họ đ u, bánh mì, rau, qu v.v 1.1.2 CÁC D NG LIÊN K T TRONG V T LI U M: Các liên k t m v i v t khơ có nh h ng r t l n đ n trình s y Nó s chi ph i diễn bi n c a trình s y V t m th (hơi) Các v t rắn đem s y th ng t p hợp c a ba pha: rắn, l ng khí ng v t x p mao d n keo x p mao d n Trong mao d n có ch a m l ng v i h n hợp khí có th tích r t l n (th tích x p) nh ng tỷ lệ kh i l ợng c a so v i ph n rắn ph n m l ng có th b qua Do v y kỹ thu t s y th ng coi v t th ch g m ph n rắn khơ ch t l ng Có nhi u cách phân lo i d ng liên k t m Trong ph bi n nh t cách phân lo i theo b n ch t hình thành liên k t c a P.H Robinde (Hoàng Văn Chước, 1999) Theo cách này, t t c d ng lên k t m đ ợc chia thành ba nhóm chính: liên k t hoá học, liên k t hoá lý liên k t lý Giáo án Kỹ thuật sấy nông s n thực phẩm Trang 1.1.2.1Liên k t hoá h c Liên k t hoá học m v t khô r t b n vững đó, phân tử n c tr thành m t b ph n thành ph n hoá học c a phân tử v t m Lo i m ch có th tách có ph n ng hoá học th ng ph i nung nóng đ n nhiệt đ cao Sau tách m tính ch t hố lý c a v t thay đ i m có th t n t i nh mu i hydrat MgCl2.6H2O d ng liên k t phân tử d ng liên k t ion nh Ca(OH)2 Trong q trình s y khơng đặt v n đ tách m d ng liên k t hoá học 1.1.2.2Liên k t hoá lý Liên k t hố lý khơng địi h i nghiêm ngặt v tỷ lệ thành ph n liên k t Có hai lo i: liên k t h p ph (h p th ) liên k t th m th u Liên k t h p ph c a n c có gắn li n v i t ợng x y b mặt gi i h n c a pha (rắn l ng) Các v t m th ng v t keo, có c t t o h t Bán kính t ơng đ ơng c a h t từ 10-9 - 10-7 m Do c u t o h t nên v t keo có b mặt bên r t l n Vì v y có l ợng b mặt tự đáng k Khi ti p xúc v i khơng khí m hay trực ti p v i m, m s xâm nh p vào b mặt tự t o thành liên k t h p ph m b mặt Liên k t th m th u liên k t hoá lý n n ng đ ch t hoà tan n ng đ c a dung d ch ngồi t bào Khi n tăng lên n l i, ta đặt v t th vào n 1.1.2.3 c v t rắn có chênh lệch c n c c b mặt v t th bay sâu bên s th m Ng ợc c s th m vào Liên k t c lý Đây d ng liên k t m v t liệu đ ợc t o thành s c căng b mặt c a m mao d n hay b mặt c a v t Liên k t học bao g m liên k t c u trúc, liên k t mao d n liên k t dính t - Liên k t c u trúc: liên k t m v t liệu hình thành trình hình thành v t Ví d : n n c c Đ tách m tr t bào đ ng v t, v t đơng đặc có ch a sẵn ng hợp liên k t c u trúc ta có th làm cho m bay hơi, nén ép v t phá vỡ c u trúc v t Sau tách m, v t b bi n d ng nhi u, có th thay đ i tính ch t th m chí thay đ i c tr ng thái pha Giáo án Kỹ thuật sấy nông s n thực phẩm Trang - Liên k t mao d n: nhi u v t m có c u t o mao qu n Trong v t th có vơ s mao qu n Các v t th đ n c, n nh p vào v t th Khi v t th đ mơi tr ng khơng khí m n c s theo mao qu n xâm cs ng ng t b mặt mao qu n theo mao qu n xâm nh p vào v t th - Liên k t dính t: liên k t n c bám dính vào b mặt v t m liên k t dính t dễ tách kh i v t ph ơng pháp bay đ ng th i có th tách ph ơng pháp học nh : lau, th m, th i, vắt ly tâm 1.1.3 CÁC Đ C TR NG TR NG THÁI M C A V T LI U M Những v t đem s y th ng ch a m t l ợng m nh t đ nh Trong trình s y m c a gi m Tr ng thái c a v t liệu m đ ợc xác đ nh m, ch t l ng bay hơi, đ b iđ m nhiệt đ c a 1.1.3.1 Đ m t đ i B qua kh i l ợng khí khơng đáng k , ng i ta có th coi v t liệu m h n hợp học ch t khô tuyệt đ i m m = mo + W đây: m: kh i l ợng nguyên v t liệu m mo: kh i l ợng ch t khô tuyệt đ i W (hoặc mn): kh i l ợng m Đ m tuyệt đ i: tỷ s kh i l ợng m W kh i l ợng ch t khô tuyệt đ i mo c a nguyên v t liệu: X= W * 100(%) mo X thay đ i từ đ n h Giữa kh i l ợng ch t khô m0, kh i l ợng chung m đ m0 = quan hệ: 1.1.3.2 Đ mt nguyên v t liệu: wđ m tuyệt đ i X có m i m 1+ x ng đ i: tỷ s kh i l ợng m W kh i l ợng chung c a w= W W 100(% ) = m m0 + W m t ơng đ i c a nguyên liệu m thay đ i từ đ n V i w = nghĩa v t liệu khô tuyệt đ i; v i m0=0, nghĩa ch có m w=1 Giáo án Kỹ thuật sấy nông s n thực phẩm Giữa ch t khô tuyệt đ i đ Trang m t ơng đ i c a nguyên liệu có m i quan hệ: mo = m.(1 - w) Giữa đ m t ơng đ i đ x= Tr m tuyệt đ i c a nguyên liệu có m i quan hệ: w= w 1− w x 1+ x c s y kh i l ợng c a nguyên liệu m m1 đ m t ơng đ i w1, sau s y m2 w2 Bi t s y kh i l ợng ch t khô mo không thay đ i nên ta có: mo = m1(1-w1) = m2(1-w2) Từ ta có: m2 − w1 = m1 − w Trong bi u th c có đ i l ợng kh i l ợng đ liệu tr m t ơng đ i c a nguyên c sau s y, nh ng n u đ i l ợng bi t từ ta có th tính đ ợc đ i l ợng th t Năng su t c a m t máy s y có th xác đ nh theo kh i l ợng m (W tách từ nguyên v t liệu trình s y: ∆W = m1 - m2 ∆W = m1 ∆W = m1 w − w2 w1 − w = m2 1 − w1 1− w2 x − x2 x1 − x = m2 1 + x1 1+ x2 Mu n quan sát trình s y đ m u n hai đo n s y) ng t ơng đ i w th 1.2 i ta th ng cong s y m t cách rõ ràng (t o thành ng sử d ng đ m tuyệt đ i X, v i đ m ng bi u th tr ng thái m c a nguyên v t liệu TÁC NHÂN S Y Tác nhân s y ch t dùng đ chuyên ch l ợng m tách từ v t s y Trong q trình s y, mơi tr ng bu ng s y luôn đ ợc b sung m thoát từ v t s y N u l ợng m khơng đ ợc mang đ m t ơng đ i bu ng s y tăng lên, đ n m t lúc s đ t đ ợc cân v t s y môi tr ng bu ng s y q trình m từ v t s y s ngừng l i Do v y, v i việc cung c p nhiệt Giáo án Kỹ thuật sấy nông s n thực phẩm Trang cho v t đ hoá m l ng, đ ng th i ph i t i m thoát kh i v t kh i bu ng s y Ng i ta sử d ng tác nhân s y làm nhiệm v Các tác nhân s y th ng ch t khí nh khơng khí, khói, nhiệt Ch t l ng đ ợc sử d ng làm tác nhân s y nh lo i d u, m t s lo i mu i nóng ch y v.v Trong đa s q trình s y, tác nhân s y làm nhiệm v gia nhiệt cho v t liệu s y, vừa làm nhiệm v t i m m t s trình nh s y b c x , tác nhân s y cịn có nhiệm v b o vệ s n ph m s y kh i b nhiệt Sau đây, s nghiên c u hai lo i tác nhân s y thơng d ng khơng khí khói 1.2.1 KHƠNG KHÍ M: CÁC THƠNG S Đ C TR NG Khơng khí lo i tác nhân s y có sẵn tự nhiên, khơng gây đ c h i không gây b n s n ph m s y Khơng khí h n hợp c a nhi u ch t khí khác Thành ph n c a khơng khí bao g m ch t, ch y u N2, O2, n c, ngồi cịn có s ch t khí khác nh : CO2, khí trơ, H2, O3 Khơng khí m t khí thực, nh ng thực t khơng khí sử d ng đ s y th ch c đ đ n d ng áp su t th p (áp su t khí quy n) nhiệt đ khơng cao (từ hàng i vài trăm đ ) Vì v y, sử d ng có th coi khơng khí khí lý t khơng khí có ch a n ng, c, nh ng áp su t riêng ph n c a khơng l n Trong u kiện nh trên, coi không khí khí lý t ng sai s gặp ph i ch p nh n đ ợc (