Tính toán, thiết kế thiết bị sấy hồng ngoại nguyên liệu dứa năng suất 10kg mẻ

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ NHIỆT LẠNH ––o0o— KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUN NGÀNH CƠNG NGHỆ NHIỆT-LẠNH TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ THIẾT BỊ SẤY HỒNG NGOẠI NGUYÊN LIỆU DỨA NĂNG SUẤT 10KG/MẺ GVHD: ThS Đoàn Thị Hồng Hải SVTH: Nguyễn Đình Hào 17047791 Nguyễn Hồng Phong Vũ 17042401 LỚP: ĐHNL13B Thành phố Hồ Chí Minh, Tháng năm 2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CƠNG NGHIỆP TPHCM Khoa Cơng nghệ Nhiệt Lạnh CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Họ tên: Nguyễn Đình Hào MSSV: Nguyễn Hồng Phong Vũ Ngành: Cơng nghệ kỹ thuật nhiệt Năm học: 17047791 17042401 2017 - 2021 Tên đề tài TÍNH TỐN, THIẾT KẾ THIẾT BỊ SẤY HỒNG NGOẠI NGUYÊN LIỆU DỨA NĂNG SUẤT 10KG/MẺ      I/ Thông tin thực đề tài: Tính tốn, thiết kế thiết bị sấy hồng ngoại ngun liệu dứa suất 10kg/mẻ II/ Nội dung đề tài: Tổng quan nguyên liệu Dứa phương pháp sấy hồng ngoại Việt Nam giới Tìm hiểu công nghệ sấy thực phẩm nước giới Tính tốn, thiết kế thiết bị sấy dứa hồng ngoại suất 10kg/mẻ Kết luận kiến nghị Bản vẽ thiết kế thiết bị sấy (bản vẽ AUTOCAD) III/ Ngày giao nhiệm vụ: 15/1/2021 IV/ Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 15/7/2021 Bộ môn Kỹ thuật Nhiệt ThS Phạm Quang Phú Giảng viên hướng dẫn ThS Đoàn Thị Hồng Hải NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN LỜI CẢM Chúng em xin chân thành cảm ơn quan tâm Ban Giám Hiệu nhà trường, giảng dạy tận tâm quý thầy cô Khoa Công Nghệ Nhiệt Lạnh với tất thầy cô trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM truyền đạt nhiều kiến thức kinh nghiệm sống cho chúng em suốt trình học tập Chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Đồn Thị Hồng Hải hết lịng giúp đỡ, hướng dẫn tận tình, tạo điều kiện cho chúng em thực khóa luận giúp chúng em hồn thành tốt khóa luận tốt nghiệp giai đoạn vừa qua nâng cao vốn kiến thức thân Chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý Thầy/cô dành thời gian quý báu để nhận xét chấm điểm khóa luận tốt nghiệp Đây đóng góp quý giá cho em để hoàn thiện phát triển đề tài ngày tốt góp phần đưa vào ứng dụng thực tiễn sản xuất Trong q trình tính tốn, thiết kế khóa luận chắn khơng tránh khỏi thiếu sót Chúng em mong nhận bảo tận tình thầy, để chúng em có thêm kiến thức bổ ích làm hành trang bước vào đời Tp Hồ Chí Minh, ngày 15 tháng 07 năm 2021 Sinh viên thực Nguyễn Đình Hào Nguyễn Hồng Phong Vũ LỜI CAM Chúng tơi xin cam đoan kết luận văn riêng chúng tơi, khơng có chép chưa công bố tài liệu tác giả khác Nhóm tác giả Nguyễn Đình Hào Nguyễn Hồng Phong Vũ TÓM Dứa loại trái ưa chuộng Việt Nam giá trị dinh dưỡng dứa có chứa nhiều khống chất, chất chống oxy hóa, lại kali, photpho cholesterol tốt cho người bị suy thận Và theo nghiên cứu dứa có chứa Enzim Bromelain chất chống di ung thư [25] Về giá trị cảm quan dứa như: màu sắc đẹp, có hương thơm, có vị chua kích thích vị giác, đặc biệt ăn tươi làm nguyên liệu cho sản phẩm chế biến trà dứa, dứa sấy, mứt dứa,…Hiện dứa chủ yếu tiêu thụ chủ yếu dạng sản phẩm tươi Để nâng cao giá trị xuất sản phẩm cần phải ứng dụng cơng nghệ làm sản phẩm có chất lượng tốt phục vụ xuất khẩu, thu lợi nhuận cao Đề tài nghiên cứu tính tốn thiết kế thiết bị sấy hồng ngoại để tạo phương pháp bảo quản tối ưu nhất, với mức chi phí đầu tư chi phí lượng thấp nhất, với độ ẩm sản phẩm đạt yêu cầu phục vụ cho xuất Sau thời gian nghiên cứu tính tốn thiết kế chúng em thiết kế máy sấy hồng ngoại nguyên liệu dứa với suất 10kg/mẻ, với thời gian sấy tiếng, nhiệt độ sấy 55oC, khối lượng sản phẩm sau sấy ước tính khoảng 1,539 kg/mẻ Mơ hình máy sấy hồng ngoại dự kiến làm tiền đề quan trọng cho việc nghiên cứu, ứng dụng vào quy trình cơng nghiệp để bảo quản loại thực phẩm, nơng sản có giá trị cao loại dược liệu quý,… DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU 11 MỤC DANH MỤC CÁC BẢNG 13 DANH MỤC CÁC HÌNH 13 LỜI MỞ ĐẦU 14 A Đặt vấn đề 14 B Mục đích đề tài 14 C Nhiệm vụ .15 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 15 Yêu cầu đề tài .15 Nội dung nghiên cứu 15 Ý nghĩa .15 D Bố cục đề tài 15 Chương 16 TỔNG QUAN 16 1.1 Nguyên liệu dứa: .16 1.1.1 Tên gọi tên khoa học: .16 1.1.2 Nguồn gốc phân bố, sinh trưởng phát triển: 16 1.1.3 Thành phần hóa học giá trị dinh dưỡng dứa 17 1.1.4 Các yếu tố tác động làm hư hỏng nguyên liệu 19 1.1.5 Phương pháp bảo quản dứa sau thu hoạch 20 1.1.6 Các sản phẩm từ dứa 20 1.1.7 Một số nghiên cứu nước quốc tế dứa .22 1.2 Phương pháp sấy xạ hồng ngoại 24 1.2.1 Đặc điểm xạ hồng ngoại 24 1.2.2 Sấy xạ hồng ngoại .25 1.2.3 Ngun lí sấy khơ vật liệu ẩm xạ hồng ngoại .25 1.2.4 Nguồn phát xạ hồng ngoại 26 1.2.5 Công nghệ sấy hồng ngoại ưu nhược điểm 28 1.3 Những kết nghiên cứu sấy hồng ngoại 30 1.3.1 Các nghiên cứu nước 30 1.3.2 Các nghiên cứu nước 31 1.4 Các biến đổi trình sấy .32 1.4.1 Biến đổi vật lí .32 MỤC 1.4.2 Biến đổi hố lí .32 1.4.3 Biến đổi sinh hoá 33 1.4.4 Biến đổi cảm quan 33 Chương 35 CƠ SỞ LÝ THUYẾT SẤY .35 2.1 Cơ sở khoa học sấy .35 2.1.1 Sấy vật liệu ẩm 35 2.1.2 Các phương pháp sấy 35 2.2 Tác nhân sấy .38 2.3 Vật liệu ẩm dạng liên kết nước với vật liệu ẩm .38 2.3.1 Độ ẩm tương đối 38 2.3.2 Độ ẩm tuyệt đối 38 2.3.3 Nồng độ ẩm 39 2.3.4 Độ ẩm cân 39 2.3.5 Liên kết ẩm vật liệu 39 2.4 Tính tốn nhiệt 40 2.5 Động học trình sấy .43 2.5.1 Đường cong sấy đường cong nhiệt độ 43 2.5.2 Đường cong tốc độ sấy .45 Chương 46 TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ THIẾT BỊ SẤY HỒNG NGOẠI 46 3.1 Sơ đồ cấu tạo thiết bị sấy hồng ngoại 46 3.2 Số liệu thiết kế ban đầu .47 3.3 Tính tốn thiết kế khơng gian sấy .48 3.4 Tính nhiệt tải cho thiết bị sấy 49 3.4.1 Xác định nhiệt dung riêng chất khô dứa 49 3.4.2 Tính nhiệt đốt nóng bay ẩm 49 3.4.3 Tính nhiệt đốt nóng lượng nước khơng bay cịn lại sản phẩm 50 3.4.4 Tính nhiệt đốt nóng lượng chất khơ sản phẩm 50 3.4.5 Tính tổn thất qua khay chứa vật liệu 50 3.4.6 Tổn thất nhiệt môi trường .51 3.5 Công suất cần thiết đèn hồng ngoại 56 MỤC 3.6 Tính kiểm tra .57 3.6.1 Về vật liệu sấy 57 3.6.2 Về nguồn phát hồng ngoại (bóng đèn) .58 3.7 Mơ hình bố trí thiết bị máy sấy 59 3.8 Sơ đồ mạch điều khiển 60 3.8.1 Thiết bị chức 60 3.8.2 Sơ đồ mạch điều khiển nguyên lý hoạt động 61 3.9 Hình chiếu bố trí thiết bị buồng sấy 63 Chương 64 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 64 4.1 Kết luận .64 4.2 Kiến Nghị 64 TÀI LIỆU THAM KHẢO 65 Khoa Cơng Nghệ Nhiệt Khóa luận tốt nghiệp đại gió tự nhiên áp dụng trường hợp lượng vật liệu bảo quản không nhiều, thời gian bảo quản ngắn với loại rau “nhạy cảm” với biến động thơng số kỹ thuật Cịn kho lớn, thời gian bảo quản dài phải thơng gió cưỡng Thơng gió cưỡng dùng quạt hút quạt đẩy vị trí kho để điều chỉnh độ ẩm, nhiệt độ Làm tiết kiệm mặt kho, chất lượng sản phẩm bảo quản tốt 1.1.4.4 Vi sinh vật gây hại trước sau thu hoạch Lượng đường lượng nước dứa cao tạo điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật gây thối hư hỏng trước thu hoạch phát triển nhanh chóng Các vi sinh vật xâm nhập vào phần thịt quả, phân hủy chất dinh dưỡng làm nhanh chóng hư hỏng Có thể xử lý sơ tia UV, dung dịch Chlorine hay loại thuốc diệt nấm trước đưa vào bảo quản 1.1.5 Phương pháp bảo quản dứa sau thu hoạch Bước 1: Thu hoạch trái nên chọn trái chín bắt đầu chuyển từ màu xanh sang vàng ¼ quả, độ chín trái dứa khoảng 75% - 80% Thu hoạch vào buổi sáng sớm chiều muộn để tránh ánh nắng mặt trời làm giảm màu sắc chất lượng trái Bước 2: Cắt bớt cuống để dài 1-2cm loại bỏ trái bị dập hay hư hỏng Sau dùng bàn chải rửa với FC101 tỉ lệ nhỏ để loại bỏ trùng vỏ Bước 3: Sau nhúng dứa vào dung dịch xử lý nấm bệnh PERSANMAX (tỉ lệ lít PERSANMAX pha cho 100 lít - 200 lít nước) vịng phút Khâu nhằm loại bỏ tồn dư làm nấm bệnh sau thu hoạch chống thối vỏ Bước 4: Sau để bước 3, đem nhúng vào pineapple wax phút (tỉ lệ lít pha với lít nước) Bước mục đích nhằm giữ màu sắc giúp trái dứa tươi bóng đẹp Bước 5: Chờ nước khơ sau đóng vào hộp theo yêu cầu khách hàng Khâu cuối giữ lạnh nhiệt độ khoảng oC, độ ẩm 95% đóng container cho xuất Thời gian bảo quản khoảng 45 ngày.[30] 1.1.6 Các sản phẩm từ dứa Dứa thường dùng để ăn tươi hương vị tươi ngon, tốt cho sức khỏe Hoặc làm nước giải khát để thay đổi vị Dứa sấy dẻo để kéo dài thời gian bảo quản Chẳng hạn sản phẩm “Dứa sấy dẻo” công ty VINAMIT, công ty hàng đầu nước ngành sản xuất thực phẩm sấy để tiêu thụ thị trường nước xuất nước Dứa chín cịn chế biến làm kem, mứt, chè, siro, bánh kẹo làm nguyên liệu cho nấu Chương 1: Tổng Trang