Tính toán và thiết kế hầm sấy chuối nguyên quả năng suất 120 tấn năm

Đồ án I GVHD: TS.Nguyễn Ngọc Hoàng MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU……………………………………………………… ………………… CHƯƠNG TỔNG QUAN…………………………………………………… …… 1.1 Tổng quan chuối………………………………………………………… … 1.1.1 Xuất xứ…………………………………………………………………………….4 1.1.2 Thời vụ thu hoạch……………………………………………………………….… 1.1.3 Đặc điểm chuối…………………………………………………………… 1.1.4 Các loại chuối tiêu biểu Việt Nam…………………………………………… … 1.1.5 Thành phần hóa học chuối………………………………………………… ….6 1.1.6 Giá trị dinh dưỡng giá trị kinh tế chuối………………………………… …6 1.2 Công nghệ sấy chuối…………………………………………… …………….… 1.2.1 Định nghĩa trình sấy chuối……………………………………………… 1.2.2 Những biến đổi chuối trình sấy…………………………………… 1.2.3 Hoạt hóa enzym oxy hóa chuối………… ………………………………….9 1.2.4 Quy trình sấy chuối quả………………………………………………………… 10 1.2.5 Các tiêu chất lượng chuối sau sấy…………………………………….14 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ VÀ THIẾT BỊ………… ………… 16 Đồ án I GVHD: TS.Nguyễn Ngọc Hoàng 2.1 Tổng quan công nghệ………………………………… ……………………… 16 2.1.1 Khái niệm sấy…………………………………………………………………….16 2.1.2 Mục đích………………………………………………………………………….16 2.1.3 Tính chất vật ẩm………………………….16 liệu sấy phương 2.1.4 Các phương sấy…………………………………………………………… 17 pháp tách pháp 2.1.5 Nguyên lý trình sấy……………………………………………………… 18 2.1.6 Tác nhân sấy……………………………………………………………………… 19 2.1.7 Thời sấy…………………………………………………………………… 19 gian 2.2 Tổng quan thiết bị……………………………………………………… …….20 2.2.1 Phân loại thiết bị sấy……………………………………………………………… 20 2.2.2 Nguyên lý thiết sấy………………………………………………… 20 kế 2.2.3 Lựa chọn thiết sấy…………………………………………………………… 21 hệ thống bị CHƯƠNG TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG HẦM SẤY CHUỐI.… 22 3.1 Chọn chế độ sấy…………………… ………………………………………… ….22 3.2 Xác định lượng ẩm bốc hơi……………………………………….………………23 Đồ án I GVHD: TS.Nguyễn Ngọc Hồng 3.3 Tính tốn q trình sấy lý thuyết………………………………………………… 23 3.3.1 Trạng thái khơng ngồi………………………………………………… 23 khí bên 3.3.2 Trạng thái khơng Calorifer……………………………………………… 24 khí sau 3.3.3 Trạng thái khơng sấy………………………………………… 24 khí cuối q trình 3.3.4 Tiêu hao khơng khí lý thuyết…………………………………………………… 25 3.3.5 Tiêu nhiệt…………………………………………………………………… 25 3.4 Xác định kích bị…………………………………… 26 thước hao 3.5 Tính tốn sấy q tế………………………………………………… 27 trình thiết thực 3.5.1 Tổn thất nhiệt vật liệu mang đi……………………………………………… 27 3.5.2 Tổn thất nhiệt chuyển…………………………………………… 27 3.5.3 Tổn thất nhiệt trường……………………………………….28 tỏa thiết nhiệt 3.5.4 Xây dựng đồ d……………………………………………………………….31 3.5.5 Lập bảng cân sấy……………………………………… 34 nhiệt 3.6 Tính chọn Calorifer ……………………………… 35 bị vận vào mơi thị Iq trình quạt…………………… Đồ án I GVHD: TS.Nguyễn Ngọc Hoàng 3.6.1 Tính Calorifer……………………………………………………………….35 3.6.2 Tính tốn khí động gió…………………………………………… 37 chọn chọn quạt KẾT LUẬN…………… …………………………………………………………… 40 TÀI LIỆU KHẢO…………………………………………………………… 41 THAM LỜI NĨI ĐẦU Q trình sấy q trình làm khơ vật thể phương pháp tách nước Q trình sấy đóng vai trị quan trọng nhiều ngành cơng nghiệp thực phẩm, hóa học, dược phẩm Mục đích q trình sấy làm giảm khối lượng vật liệu, làm tăng độ bền, tăng giá trị sản phẩm bảo quản tốt Là nước nhiệt đới ẩm – thích hợp cho vi sinh vật phát triển, việc nghiên cứu công nghệ sấy có vai trị quan trọng Chuối loại hoa khoa học chứng minh tốt thể chúng ta, đặc biệt hệ thần kinh hệ tim mạch Chúng ta sử dụng chuối ăn vặt hàng ngày, ăn sau bữa ăn hay lúc bạn muốn Tuy nhiên chuối nhanh chín bị hư hỏng vài ngày để tủ lạnh, cịn để ngồi sau ngày chuối từ chín chuyển sang thâm vỏ bị hỏng Vậy nên cần có phương pháp khác để giúp việc sử dụng chuối hàng ngày trở nên dễ dàng mà giữ tính chất dinh dưỡng tốt Thực tế cho thấy sản phẩm từ chuối đa dạng: chuối sấy nguyên dạng lát, mứt nhuyễn, bột chuối sấy cơng nghệ sấy chuối áp dụng rộng rãi Tuy nhiên sấy chuối khó hoa khác hàm lượng nước chuối nhiều chuối mềm nên sấy không cách máy sấy không phù hợp làm chuối bị hỏng Vì việc nghiên cứu thiết kế hệ thống sấy chuối phù hợp nhằm tạo sản Đồ án I GVHD: TS.Nguyễn Ngọc Hoàng phẩm sấy có chất lượng cao với giá thành chế tạo chi phí thấp vấn đề có ý nghĩa thực tiến lớn Nhận thức điều này, em chọn “ Tính tốn thiết kế hầm sấy chuối ngun suất 120 tấn/năm” làm đề tài nghiên cứu Đồ án thiết kế hầm sấy chuối cịn nhiều thiếu sót hạn chế kiến thức tài liệu tham khảo Em mong nhận đóng góp sửa chữa thầy bạn CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan chuối 1.1.1 Xuất xứ Chuối (Musa sp, thuộc họ chuối Musaceae) loại trồng nhiều Chúng có nguồn gốc từ vùng Đơng Nam Á, trồng phổ biến khắp nước có khí hậu nhiệt đới Ở Việt Nam, chuối trồng khắp nơi với nhiều giống khác Ở Bắc Bộ trồng chủ yếu loại chuối tiêu, chuối tây, chuối ngự Ở Trung Bộ có chuối cau, chuối mật, chuối mốc Ở Nam Bộ có chuối cau lai giống chuối có giá trị xuất cao 1.1.2 Thời vụ thu hoạch Chuối thu hoạch quanh năm Độ chín thu hái chuối lúc xanh, phát triển hết cỡ, màu vỏ chuyển từ xanh đậm sang xanh nhạt, thịt trắng ngà Chuối mùa đông cho chất lượng tốt nhất, vụ thu hoạch Chuối vụ xuân chất lượng tốt vụ hè Chuối vụ hè thường có vị chua, thơm, vỏ dày, không phù hợp để chế biến 1.1.3 Đặc điểm chuối  Cây chuối loài thân thảo, mọc thẳng, cao, vững nên khiến nhiều người tưởng thân thật, nhiên "thân" "thân giả" Cây chuối có thân giả cao khoảng 6-7m, thân giả mọc lên từ thân ngầm Mỗi thân Đồ án I GVHD: TS.Nguyễn Ngọc Hồng giả buồng chuối màu vàng, xanh, hay màu đỏ, trước chết bị thay thân giả  Lá chuối hình xoắn kéo dài 2,7, tán rộng 60cm  Hoa chuối thuộc loài hoa lưỡng tính, đầu hoa thường hoa đực riêng, không sinh sản gọi bắp chuối Ở nước Đơng Nam Á bắp chuối dùng ăn hấp, trộn salad, ăn sống ngon  Quả chuối thành nải treo, nải chuối có từ 15-20 quả, buồng có 3-20 nải Các nải nhìn chung gọi buồng, nặng khoảng 30-50kg Một chuối nặng khoảng 125g 1.1.4 Các loại chuối tiêu biểu Việt Nam  Chuối tiêu (còn gọi chuối già): loại chuối phổ biến nhất, có hình trăng lưỡi liềm Trên vỏ chuối tiêu có 5-6 gờ, cuống ngắn Chuối tiêu có loại chuối tiêu lùn chuối tiêu cao  Chuối goong (còn gọi chuối tây, chuối sứ, chuối Xiêm): ngồi chuối tiêu chuối tây trái người tiêu dùng ưa chuộng Chuối tây có đầu thon gọn nhỏ Ở phần giữ to, vỏ có gờ, cuống dài Đây loại chuối dùng để chế biến nhiều chè chuối, chuối chiên, chuối nướng  Chuối hột: chuối hột thường dùng để chữa bệnh cách lấy hạt nấu nước uống vài tháng giúp trị bệnh sỏi thận hiệu Ngoài ra, chuối hột dùng để chữa số bệnh khác cảm sốt, táo bón, hắc lào  Chuối sáp: loại chuối ăn sống mà phải luộc chín Khi ăn có vị thanh, giịn sần sật  Chuối cau lửa: Chuối nhỏ mập (trơng giống cau), chín vỏ vàng, thịt thơm nhão  Chuối laba: Trong nhiều năm trở lại đây, chuối Laba coi mặt hàng đặc sản Đà Lạt - Lâm Đồng nhiều người tiêu dùng nước Đồ án I GVHD: TS.Nguyễn Ngọc Hồng 1.1.5 Thành phần hóa học chuối Nướ Đườn Saccharos Axit Tinh Protei Axit c g khử e hữu bột n amin t 76,3 14,18 2,35 Lipi Tani Vitami n n (mg %) 0,32 3.29 0,92 0,08 1,13 0,068 0,565 Cụ thể: Trong 100g phần ăn được, có bột đường (27,7g), chất đạm (1,1g), nước (74,1g), sinh tố C (9 mg), B1 (0,03 mg), B2 (0,04 mg), Caroten (359 Unit), Calcium (11 mg), Magnéium (42 mg), Kalium (279 mg), Sắt (0,56mong), 8,6% Fructos, 4,7% Glucos, 13,7% Sacaros Đặc biệt chuối có nhiều Pectin, Glucid khơng có giá trị mặt lượng chất gíup cho tiêu hóa hấp thu tốt, chống nhiễm trùng đường ruột Chuối cung cấp nhiều lượng (trên 100 Calori/100g nạc chuối chín tươi) chuối chứa nhiều bột đường 1.1.6 Giá trị dinh dưỡng giá trị kinh tế chuối a Giá trị dinh dưỡng Đồ án I GVHD: TS.Nguyễn Ngọc Hoàng Chuối thức ăn thích hợp với người, lứa tuổi, loại ngon có nhiều chất dinh dưỡng cần thiết cho trẻ em, người cao tuổi người lao động thể lực nặng nhọc cần bồi dưỡng sức khỏe Về giá trị dinh dưỡng, 100g chuối tiêu chín có 74g nước, 1,5g protid, 0,4g axit hữu cơ, 22,4g glucid, 0,8g xenluloza, cung cấp 100 calo, vượt xa loại khác cung cấp lượng (100g cam cho 43 calo, đu đủ chín cho 36 calo, nhãn cho 49 calo, vú sữa cho 43 calo…) Lượng chất glucid có chuối chín cao, dạng glucoza (20%), fructoza (1,5%) saccharoza (65%) loại đường tự nhiên q chín, dễ tiêu hóa, thể hấp thụ nhanh cung cấp nhiều lượng Ngoài chuối chín cịn có nhiều muối khống (canxi, photpho, sắt, đặc biệt kali) vitamin (0,12mg caroten, 0,04mg vitamin B 1, 0,05mg vitamin B2, 0,7mg vitamin P6, 6mg vitamin C, v.v…) chất cần thiết cho thể Giúp tăng lượng máu thể: Hàm lượng sắt chuối nhiều giúp tăng cường khả trao đổi chất giảm nguy mệt mỏi Tốt cho tiêu hóa: Những bị táo bón nên ăn chuối hàng ngày hàm lượng chất xơ chuối cao giúp tiêu hóa hiệu Tăng cường thị lực: chất Lutein chuối có tác dụng ngăn ngừa nguy thối hóa điểm vàng Bên cạnh đó, hàm lượng vitamin C vitamin A chuối nhiều giúp tăng cường thị lực cho mắt Giải độc thể; hàm lượng Pectin chuối cao giúp tăng khả tiết nên có tác dụng thải độ tốt Ngồi ra, Pectin cịn có tác dụng hấp thụ chất béo giúp giảm cân hiệu Đồ án I GVHD: TS.Nguyễn Ngọc Hồng Phịng chống bệnh ung thư: chuối có chứa chất chống oxy hóa Delphinidin có tác dụng ức chế phát triển khối u, giúp phịng chống bệnh ung thư tốt Giúp xương khỏe: ăn chuối thường xuyên giúp thúc đẩy hấp thụ canxi nhờ chất fructooligosaccharides Fructooligosaccharides lên men ruột giúp thể bạn hấp thụ tối đa lượng canxi có thức ăn Đối với người mắc bện gan: chuối tiêu thức ăn thích hợp bệnh nhân cần chất glucid, đặc biệt loại glucid dễ hấp thu để tăng cường dự trữ glycogen gan, bảo vệ gan chống lại yếu tố gây nhiễm độc gan ngăn cản thâm nhiễm mỡ gan Loại đường sẵn chuối tiêu chín Đối với người bị tăng huyết áp: chuối tiêu vị thuốc hạ huyết áp tốt khơng có tác dụng phụ Từ lâu nhà nghiên cứu nhận thấy thức ăn chứa nhiều kali natri có khả làm hạ huyết áp cao, đề phịng đột quỵ Chuối chín thực phẩm tiêu biểu loại Đây thức ăn có nhiều kali, tới gần 400mg kali 100g chuối, nghĩa giầu kali loại rau thường ăn, lại có natri, khoảng 1mg natri 100g Những thực phẩm giầu kali natri có khả làm giảm huyết áp người tăng huyết áp ăn ngày 2-3 chuối tiêu chín vài tuần lễ làm giảm số huyết áp khoảng 10% Ngoài tác dụng trên, nghiên cứu gần cịn cho biết chuối chín có vị trí quan trọng chế độ ăn lipid, ăn kiêng muối cho người có cholesterol cao máu, nhũng người bị táo bón, tiêu hóa kém… b Giá trị kinh tế Đồ án I GVHD: TS.Nguyễn Ngọc Hoàng Theo Tổng cục thống kê, sản lượng ăn nói chung sản lượng chuối nói riêng đạt nhiều trồng tăng diện tích có thị trường tiêu thụ sản phẩm ổn định Sản lượng chuối đạt 066 200 (năm 2007) tăng 5,2% so với năm trước Ông Võ Quang Thuận, đại diện Công ty TNHH Huy Long An cho biết, chuối Việt cạnh tranh thị trường nước “Mỗi ngày công ty xuất 2-3 container (1620 container) chuối tươi sang Nhật đường biển Toàn số hàng bán siêu thị Nhật Don Kihote, Daiei, Aeon…”, ơng Thuận nói Theo doanh nghiệp xuất khẩu, nhu cầu chuối nhập Nhật Bản, Dubai, Hàn Quốc thị trường Trung Đông tiềm Do vậy, đầu chuối xuất Việt Nam mở rộng, đặc biệt với sản phẩm chất lượng cao 1.2 Công nghệ sấy chuối 1.2.1 Định nghĩa trình sấy chuối Sấy chuối trình trao đổi nhiệt ẩm pha khí (tác nhân sấy) pha rắn (chuối) vơ phức tạp Hiệu q trình phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ, áp suất tác nhân sấy, chất kích thước chuối 1.2.2 Những biến đổi chuối trình sấy Trong trình sấy chối xảy loạt biến đổi hóa sinh, hóa lý, cấu trúc học biến đổi khác, làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Những biến đổi học bao gồm biến dạng, nứt, cong queo, Sự thay đổi hệ keo pha rắn (protein, tinh bột, đường ) bị biến tính thuộc biến đổi hóa lý Những biến đổi hóa sinh phản ứng tạo thành melanoidin, caramen, phản ứng oxy hóa, polyme hóa tạo thành hợp chất polyphenol, phân hủy vitamin biến đổi chất màu Hàm lượng vitamin chuối sấy thấp chuối tươi chúng bị phá hủy phần trình sấy xử lý trước sấy Để tránh làm chậm biến đổi cần tạo điều kiện để ẩm thoát khỏi chuối cách dễ dàng, cần có chế độ sấy thích hợp cho loại sản phẩm 10 ... Phân loại thiết bị sấy? ??…………………………………………………………… 20 2.2.2 Nguyên lý thiết sấy? ??……………………………………………… 20 kế 2.2.3 Lựa chọn thiết sấy? ??………………………………………………………… 21 hệ thống bị CHƯƠNG TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ HỆ... Hồng phẩm sấy có chất lượng cao với giá thành chế tạo chi phí thấp vấn đề có ý nghĩa thực tiến lớn Nhận thức điều này, em chọn “ Tính tốn thiết kế hầm sấy chuối nguyên suất 120 tấn/ năm? ?? làm đề... rộng rãi Tuy nhiên sấy chuối khó hoa khác hàm lượng nước chuối nhiều chuối mềm nên sấy không cách máy sấy không phù hợp làm chuối bị hỏng Vì việc nghiên cứu thiết kế hệ thống sấy chuối phù hợp nhằm