Tổng quan về mật ong
Mật ong là gì
Mật ong là sản phẩm tự nhiên được tạo ra từ chất ngọt mà ong thu thập từ hoa Theo quy định của Hội đồng Ong mật Quốc gia Mỹ và nhiều tiêu chuẩn thực phẩm quốc tế, mật ong phải là sản phẩm thuần khiết, không được phép thêm bất kỳ chất nào, bao gồm nước và các chất ngọt khác.
Mật ong có thể chứa nội bào tử của vi khuẩn Clostridium botulinum, một mối nguy hiểm đối với trẻ nhỏ Các nội bào tử này có khả năng chuyển hóa thành vi khuẩn sản sinh độc tố trong ruột, gây ra bệnh tật nghiêm trọng và thậm chí có thể dẫn đến tử vong.
Qui trình lấy mật ong
Ong thợ sử dụng vòi để hút mật hoa từ các loại hoa, sau đó đưa mật hoa vào dạ dày mật Tại đây, các enzyme sẽ chuyển hóa mật hoa thành mật ong Ong có hai loại dạ dày: dạ dày mật chuyên dùng để làm mật và dạ dày thường để tiêu hóa thức ăn.
Quy trình hạ thủy phấn mặt ong bằng phương pháp sấy bơm nhiệt tuần hoàn là một kỹ thuật hiện đại giúp bảo quản và nâng cao chất lượng sản phẩm Phương pháp này không chỉ giữ nguyên hương vị tự nhiên của phấn ong mà còn đảm bảo các chất dinh dưỡng không bị mất đi Việc áp dụng công nghệ sấy bơm nhiệt tuần hoàn trong quy trình hạ thủy phấn mặt ong mang lại hiệu quả cao, giúp sản phẩm đạt tiêu chuẩn an toàn thực phẩm và kéo dài thời gian bảo quản.
Khi trở về tổ, ong thợ sẽ chuyển lượng mật hoa từ dạ dày của mình cho ong thợ khác để tiếp tục quá trình chuyển hóa thành mật ong Mỗi ong thợ mất khoảng 30 phút để thực hiện quá trình này.
Sau khi hoàn tất quá trình chuyển hóa mật hoa thành mật ong, ong thợ sẽ nhả mật vào tổ và sử dụng cánh quạt để loại bỏ nước, cho đến khi mật đạt độ bão hòa khoảng 17% Cuối cùng, ong sẽ niêm phong tổ, hoàn tất quy trình sản xuất mật.
Ong mật là loài ong sản xuất nhiều mật hơn nhu cầu mùa đông của chúng Người nuôi ong khéo léo kích thích ong để tạo ra mật thừa, giúp thu hoạch mà không ảnh hưởng đến sức khỏe đàn ong Khi nguồn thực phẩm khan hiếm, họ có thể bổ sung dinh dưỡng cho ong bằng phấn hoa hoặc đường.
Thành phần hóa học có trong mật ong
Hình 3 Biểu đồ thành phần mật ong
Thành phần chính của mật ong bao gồm nước, đường (chủ yếu là đường đơn) và các chất khác.
Nước là một chỉ tiêu quan trọng trong mật ong, với tỷ lệ nước toàn cầu dao động từ 16% đến 22%, trung bình là 20% Mật ong Việt Nam có tỷ lệ nước cao, trong đó mật ong Ý đạt 22% và mật ong nội từ 22% đến 28% Khi hàm lượng nước dưới 19%, mật ong sẽ không bị lên men và có thể bảo quản lâu dài Ngược lại, hàm lượng nước cao khiến mật ong dễ lên men, nhanh bị chua và giảm chất lượng.
- Đường: Là thành phần chính của mật ong, có 3 loại đường chủ yếu là gluco, fructo và sacaro.
Gluco và fructo là hai loại đường đơn chiếm khoảng 65-70% trong mật ong Fructo có độ ngọt cao hơn gluco và khó kết tinh, giúp mật ong giữ được trạng thái lỏng lâu hơn Khi tiêu thụ mật ong, cơ thể dễ dàng hấp thụ hai loại đường này trực tiếp mà không cần men phân huỷ.
Sacaro, hay còn gọi là đường mía, là một loại đường đa không được cơ thể hấp thụ ngay lập tức vào máu Trong mật ong, có khoảng 3-4% dextrin, sản phẩm phân hủy của tinh bột trong mật hoa, và chất này không có vị ngọt Mật ong đã chín chứa hàm lượng sacaro cao.
Trong mật ong có chứa hỗn hợp các loại đường và các thành phần dinh dưỡng khác Chủ yếu gồm cacbonhydrat, nước, vitamin, chất chống oxy hóa, lượng calo, …
Quy trình khảo sát hạ thủy phân mặt ong bằng phương pháp sấy bơm nhiệt tuần hoàn là một kỹ thuật hiện đại giúp bảo quản chất lượng sản phẩm Phương pháp này không chỉ đảm bảo độ ẩm tối ưu mà còn giữ lại các dưỡng chất có lợi trong mặt ong Việc áp dụng quy trình này mang lại hiệu quả cao trong việc duy trì hương vị và màu sắc tự nhiên của sản phẩm, đồng thời tăng cường khả năng chống lại vi khuẩn và nấm mốc.
Mật ong là một hỗn hợp tự nhiên chứa chủ yếu là fructose (khoảng 38,5%) và glucose (khoảng 31,0%), cùng với các loại đường khác như maltose và sucrose Mặc dù vitamin và khoáng chất trong mật ong chỉ xuất hiện ở dạng vết, nó vẫn cung cấp một lượng nhỏ các hợp chất chức năng có lợi như chất chống oxy hóa, bao gồm chrysin, pinobanksin, vitamin C, catalase và pinocembrin Thành phần cụ thể của mật ong phụ thuộc vào loại hoa mà ong lấy mật.
Quy trình khảo sát hàm thủy phân mặt ong bằng phương pháp say bơm nhiệt tuần hoàn là một kỹ thuật quan trọng trong nghiên cứu chất lượng mật ong Phương pháp này giúp xác định các thành phần hóa học và sinh học có trong mật ong, từ đó đánh giá độ tinh khiết và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm Việc áp dụng quy trình này không chỉ nâng cao hiểu biết về mật ong mà còn hỗ trợ trong việc phát triển các sản phẩm từ mật ong an toàn và chất lượng.
Các loại đường có khối lượng phân tử cao hơn: 1.5%
Công dụng của mật ong
Hình 9 Công dụng của mật ong
- Tác dụng của mật ong: Chữa bỏng
- Tăng cường trí nhớ nhờ chất acetylcholine
- Ngăn ngừa trào ngược dạ dày – thực quản
- Hỗ trợ điều trị bệnh đái tháo đường
- Nâng cao hiệu quả chữa lành vết thương
Mật ong không chỉ có khả năng khử trùng mà còn giúp làm lành vết thương nhanh chóng Ngoài ra, nó còn có tác dụng giảm đau, hạn chế mùi hôi và thu nhỏ kích thước của vết thương hiệu quả.
Mật ong có công dụng hiệu quả trong việc tiêu diệt các vi khuẩn kháng thuốc kháng sinh và hỗ trợ điều trị tình trạng lở loét kéo dài Ngoài ra, mật ong còn được biết đến với nhiều tác dụng trong làm đẹp, giúp cải thiện làn da và mang lại vẻ rạng rỡ tự nhiên.
Hình 10 Cấp ẩm dưỡng da Hình 11 Giúp tóc bóng mượt
- Trị mụn trứng cá hiệu quả
- Dưỡng ẩm và làm trắng da
- Chăm sóc tóc bóng mượt
- Giúp làm sạch lỗ chân lông [4]
Sơ đồ qui trình công nghệ
Đối tượng áp dụng
Các trại ong nuôi ong.
Các cơ sở chế biến mật ong
Yêu cầu đạt được
Đạt yêu cầu theo tiêu chuẩn của EU. Đạt yêu cầu theo tiêu chuẩn của Việt Nam
Kỹ thuật khai thác mật ong
a) Lựa chọn các cầu mật
Chỉ lấy các cầu mật ong ở tầng kế: Rũ, quét sạch ong ở các cầu mật có 2/3 diện tích bề mặt lỗ tổ đã được vít nắp
Dùng khúc xạ kế kiểm tra xác định hàm lượng nước của mật ong. Để lại cầu mật chưa đạt yêu cầu
Quy trình khảo sát hạ thủy phấn mặt ong bằng phương pháp say bơm nhiệt tuần hoàn được thực hiện để đảm bảo chất lượng và hiệu quả trong việc nghiên cứu Phương pháp này giúp tối ưu hóa quá trình thu thập dữ liệu và phân tích các đặc tính của phấn ong Bằng cách áp dụng kỹ thuật say bơm nhiệt tuần hoàn, các nhà nghiên cứu có thể đạt được kết quả chính xác và đáng tin cậy hơn trong khảo sát.
Để đảm bảo quy trình sản xuất mật ong an toàn và hiệu quả, cần chuẩn bị đầy đủ dụng cụ sạch sẽ, bao gồm dao cắt nắp, nhiệt kế, tỷ trọng kế, thùng quay mật, rây lọc mật, đồ đựng mật, chậu rửa tay, xà phòng và khăn mặt.
Cắt nắp lỗ tổ ở những khu vực kín đáo, không có lỗ hở, và nên sử dụng lưới hoặc màn để ngăn chặn ong cướp mật cũng như ruồi, nhặng, và sâu bọ xâm nhập, gây ô nhiễm mật.
Cắt nắp vít mật chỉ cần tỳ dao vào thang cầu ong để cắt.
Khi xếp cầu mật vào thùng chứa, cần tránh để cầu mật tiếp xúc trực tiếp với mặt đất Sử dụng dụng cụ lót cầu để ngăn ngừa việc dính đất cát Đối với quá trình quay mật, hãy đảm bảo máy được đặt thật cân bằng và thực hiện quay ly tâm với tốc độ không vượt quá 160 vòng/phút.
Các cầu ong sau khi cắt nắp cần được cho vào máy ly tâm một cách cân đối về trọng lượng để tránh gây rung lắc Việc quay hoặc dừng máy một cách đột ngột cũng cần được tránh để đảm bảo hiệu quả hoạt động.
Sáp bánh tổ thường chứa mật ong, vì vậy nên sử dụng máy quay ly tâm để tách chiết hoàn toàn mà không cần vắt hay ép nóng Tuy nhiên, nếu mật ong được để riêng và không trộn lẫn với mật ly tâm, có thể áp dụng phương pháp khác.
Trong khi quay mật ong phải bảo đảm vệ sinh, không để mật bị lẫn bụi bẩn Máy ly tâm dùng xong phải rửa sạch và lau khô ngay.
Sơ chế mật ong
Mật ong sau khi ly tâm được lọc qua 2 đến 3 rây có kích thước lỗ khác nhau, từ 20 đến 32 lỗ/cm Để tăng hiệu quả lọc, nếu sử dụng rây có mắt lưới nhỏ, nên chọn loại lưới hình bán cầu để giúp mật chảy nhanh hơn.
Khi sử dụng lưới lọc có kích thước lớn (trên 40 lỗ/cm), nên lựa chọn các loại lọc hình nón hoặc hình trụ để tránh tình trạng mảnh sáp ong làm tắc nghẽn mắt lưới.
Sau khi lọc, lưới lọc cần được rửa bằng nước lạnh để tránh hiện tượng sáp che kín mắt lưới Mật ong đã được lọc sẽ được đóng vào can nhựa đã được rửa sạch, và cần ghi rõ các thông tin quan trọng như loại mật, ngày quay mật, họ tên chủ trại, và trọng lượng mật trong can Đây là bước thiết yếu để xác định nguồn gốc hàng hóa trong quá trình tinh lọc tại nhà máy Sau đó, mật ong sẽ được vận chuyển về kho trung tâm để chờ kiểm tra chất lượng và lắng mật.
Mật ong đạt tiêu chuẩn sẽ được lọc tinh và lắng trong bồn từ 3 đến 5 ngày, với nhiệt độ từ 18 đến 20 độ C Sau thời gian lắng, lớp bọt ở trên và cặn ở dưới sẽ được loại bỏ Cuối cùng, mật ong được bơm vào thiết bị lọc để tiến hành trộn đều, đảm bảo chất lượng đồng nhất cho sản phẩm.
Trộn nhiều loại mật ong khác nhau tạo ra mật ong hỗn hợp với độ nhớt và tỷ lệ nước đồng nhất, giúp cải thiện mùi vị Kỹ thuật này thường được sử dụng để nâng cao giá trị của các loại mật ong chưa đạt yêu cầu, như làm giảm mùi vị quá mạnh, tăng cường hương thơm cho mật không ngon, và làm dịu màu sắc của mật nâu đen.
Khi trộn mật ong, cần đảm bảo mật ong ở thể lỏng và nên thực hiện việc trộn thử trước để kiểm tra tỷ lệ giữa các loại mật Điều này giúp xác định tỷ lệ trộn chính xác trước khi tiến hành trộn đồng loạt.
Lấy mật theo tỷ lệ định trộn Đánh tan và quấy đều mật Kiểm tra: màu, mùi, vị Bơm mật lên thiết bị trộn và cho máy quấy đều.
Thời gian quấy đảo trộn và làm đông đều mật khoảng 3 giờ/10 tấn.
Giảm thủy phần và bảo quản mật ong
Mật ong có hàm lượng nước cao (20 -25%).
Quy trình khảo sát hàm lượng phấn ong bằng phương pháp sấy bơm nhiệt tuần hoàn là một phương pháp hiệu quả để xác định chất lượng phấn ong Phương pháp này giúp bảo tồn các thành phần dinh dưỡng trong phấn ong và đảm bảo độ chính xác trong việc đo lường Thông qua quy trình này, các nhà nghiên cứu có thể thu thập dữ liệu chính xác về hàm lượng dinh dưỡng, từ đó nâng cao hiểu biết về giá trị của phấn ong trong y học và dinh dưỡng.
Mật ong sau khi khử nước, không bị biến đỏi. Đạt các tiêu chuẩn của EU, Mỹ, Nhật Bản Cụ thể:
- HMF: 20 mg/kg max Không có dư lượng kháng sinh, thuốc bảo vệ thực vật. Không bị lên men
Không có mùi lạ. c) Quy trình kỹ thuật khử nước
Hình 12 Sơ đồ khối khử nước bằng không khí khô
Mật ong từ các trại ong đưa về được lấy mẫu để kiểm tra chất lượng.
Lấy mật từ các can 500 gam, trộn đều và chia thành 4 mẫu: một mẫu gửi cho khách hàng, một mẫu gửi tới Trung tâm kiểm nghiệm, và hai mẫu được lưu tại kho.
Các mẫu được ghi rõ các thông tin cần thiết để thuận lợi cho việc quản lý mẫu.
Sau khi lấy mẫu từng lô hàng, cần tiến hành cân để xác định khối lượng và đo hàm lượng nước bằng khúc xạ kế Tiếp theo, đổ mật vào bồn lọc thô để loại bỏ các tạp chất có kích thước lớn như sáp và xác ong Cuối cùng, bơm mật từ bồn lọc thô vào các phi chứa mật, phân lô để riêng và chờ kết quả.
Quy trình khảo sát hàm lượng phân bón bằng phương pháp say bón nhiệt tuần hoàn là một kỹ thuật quan trọng trong nông nghiệp Phương pháp này giúp xác định chính xác thành phần dinh dưỡng của phân bón, từ đó tối ưu hóa việc sử dụng và nâng cao hiệu quả canh tác Việc áp dụng quy trình này không chỉ cải thiện năng suất cây trồng mà còn bảo vệ môi trường bằng cách giảm thiểu lãng phí tài nguyên.
Kết quả kiểm tra đạt, thì bơm mật từ các phi lên bồn trộn mật để làm đồng đều mật.
Sau khi trộn mật đều (khoảng 3 giờ) thì bơm mật lên bồn lớn (thể tích khoảng 19.000lít) để lắng lọc trong 3 ngày.
Quy trình kỹ thuật chạy máy hạ thuỷ phần:
Kiểm tra bảng điều khiển.
Kiểm tra buồng sấy Cài đặt chương trình cho máy chạy.
Mở van 1 (van cấp mật) Đóng van 2 ( van ra mật ).
Mở van 3 (van cấp mật lên tháp sấy) Đóng van 4 (van lấy mật kiểm tra).
Khi bơm mật lên bồn chứa trung chuyển, trước tiên cần đóng van 1 khi mật đã đủ cho mỗi mẻ, trong khi các van còn lại giữ nguyên Sau đó, khởi động bơm cấp mật nguyên liệu bằng cách nhấn nút màu xanh trên bảng điện và khởi động quạt gió cũng bằng nút màu xanh trên bảng điện.
Mở máy nén khí ( nút mầu xanh ở trên bảng điện)
Mật ong được cho chảy xuống các khay đục lỗ trong tháp sấy, tạo thành những giọt nhỏ rơi xuống dưới Đồng thời, bộ phận cung cấp khí khô được khởi động, thổi ngược lên tháp Khi giọt mật tiếp xúc với không khí khô, nước trong mật ong bốc hơi, giảm hàm lượng nước Hơi nước thoát ra từ mật ong được thu hồi và chuyển vào bộ phận ngưng tụ để loại bỏ khỏi hệ thống.
Kiểm tra thấy hàm lượng nước trong mật chỉ còn 18,5% thì bơm chuyển ra bồn chứa, bằng cách:
+ Mở van 2+ Đóng các van 1, 3, 4.
+ Khởi động bơm mật ra và bơm mật ra bồn chứa thành phẩm.
Tiếp tục lắng trong 3 ngày để các bọt khí thoát ra, mật không còn bọt khí thì tiến hành đóng vào các phi chứa mật
Các vật liệu sử dụng để làm đồ đựng mật ong cần phải đảm bảo không có mùi vị lạ và không tạo ra các muối độc hại Tránh sử dụng tôn tráng kẽm, kim loại kẽm, đồng và sắt trong quá trình chứa mật.
Có thể dùng phi đã tráng một lớp bảo vệ bằng các chất dẻo hoặc sơn được phép dùng cho mật ong
Mật ong có trọng lượng net từ 290 - 300kg mỗi thùng phi, được sắp xếp theo lô trong một container với khoảng 67 thùng Để bảo quản mật ong, đồ đựng phải kín vì mật ong dễ hút ẩm từ không khí do glucose có khả năng hút ẩm mạnh Khi đóng mật vào chai, cần sử dụng nắp vặn kín để ngăn không khí xâm nhập vào bên trong.
Để bảo quản mật ong hiệu quả, cần hạn chế tiếp xúc trực tiếp với không khí và tránh ẩm, đồng thời sử dụng đồ đựng đầy và đóng kín Mật ong nên được để ở nơi tối và tránh ánh sáng để không bị đổi màu và duy trì tác dụng kháng khuẩn lâu dài Các chất kháng khuẩn trong mật ong, gọi là inhibin, rất nhạy cảm với ánh sáng Nhiệt độ lý tưởng để bảo quản mật ong là từ 14 đến 24 độ C.
Tránh những biến động lớn về nhiệt độ
Không để nơi có mùi khó chịu như xăng, dầu, hành, tỏi, dưa muối, cá khô v.v mật ong sẽ bắt mùi nhanh và hỏng
Khi vận chuyển mật ong phải chú ý tránh ánh sáng, nhiệt độ cao, dù chỉ là đồ đựng bị nóng lên ở một chỗ nhất định, tránh ẩm
Trong quá trình vận chuyển, cần theo dõi nhiệt độ thường xuyên để đảm bảo không vượt quá giới hạn quy định Đặc biệt, không được để hàng hóa ở nơi có nhiệt độ vượt quá 30°C trong thời gian kéo dài một tháng.
Bảo quản mật tốt nhất ở nơi có nhiệt độ không quá 250C và ẩm độ tương đối
Quy trình khảo sát hạ thủy phần mặt ong bằng phương pháp sấy bơm nhiệt tuần hoàn là một kỹ thuật hiện đại giúp tối ưu hóa quá trình thu hoạch và bảo quản mật ong Phương pháp này sử dụng nhiệt độ và độ ẩm được kiểm soát chặt chẽ, đảm bảo chất lượng sản phẩm cuối cùng Nhờ vào việc áp dụng công nghệ sấy bơm nhiệt, mật ong không chỉ giữ được hương vị tự nhiên mà còn gia tăng thời gian bảo quản, đáp ứng nhu cầu thị trường ngày càng cao Việc nghiên cứu và phát triển quy trình này đóng vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp sản xuất mật ong.
Chỉ tiêu đánh giá chất lượng
Bảng 1 Tiêu chuẩn chất lượng mật ong theo TCVN 5276-1990
TT Tên chỉ tiêu Mật ong hoa
2 Hàm lượng đường khử tự do,%KL ≥70 ≥60 ≥65
3 Hàm lượng đường đơn,%KL ≤5 ≤5 ≤5
4 Hàm lượng đường Sacaroza,%KL ≤40 ≤40 ≤40
5 Chỉ số Diastase, đơn vị Gote ≤ 7 ≤ 8 ≤ 8
7 Hàm lượng chất rắn không tan trong nước, %KL ≤ 0,1 ≤ 0,1 ≤ 0,1
Bảng 2 Tiêu chuẩn chất lượng đối với mật nhập khẩu vào EU
Hàm lượng đường nghịch chuyển(%) ≥65%
Mùi vị Đặc trưng của mật ong
Tính toán cân bằng vật chất
G1, G2: lượng vật liệu trước và sau khi sấy(kg/h)
Gk: Lượng vật liệu khô tuyệt đối đi qua máy sấy(kg/h)
W1, W2 : độ ẩm vật liệu trước và sau khi sấy(%)
W : độ ẩm được tách ra khỏi vật liệu(kg/h)
L :Lượng khí khô tuyệt đối(kkk) qua máy sấy (kg ẩm/kg kkk) X0 :Hàm ẩm của kk ngoài trời (kg ẩm/kg kkk)
X1 : Hàm ẩm của kk trước khi vào buồng sấy (kg ẩm/kg kkk) X2 :hàm ẩm của kk sau sấy(kg ẩm/kg kkk)
T : thời gian sấy Độ ẩm của vật liệu: Độ ẩm ban đầu của vật liệu: W1 %%
Trong đó: W1:độ ẩm ban đầu của vật liệu. Độ ẩm cuối của vật liệu sấy: W2%
Trong đó: W2: độ ẩm sau khi sấy của vật liệu.
Các thông số tính toán cho tác nhân sấy: Ẩm tương đối:φ0%, Nhiệt độ ban đầu của vật liệu: t0#℃
Quy trình hạ thủy phần mặt ong bằng phương pháp sấy bơm nhiệt tuần hoàn là một kỹ thuật quan trọng trong ngành sản xuất mật ong Phương pháp này giúp duy trì chất lượng và hương vị tự nhiên của mật ong, đồng thời tăng cường hiệu quả sản xuất Quy trình bao gồm các bước chuẩn bị, sấy và bảo quản, đảm bảo rằng sản phẩm cuối cùng đạt tiêu chuẩn cao nhất Việc áp dụng công nghệ sấy bơm nhiệt tuần hoàn không chỉ tiết kiệm năng lượng mà còn giảm thiểu tổn thất dinh dưỡng trong quá trình chế biến.
Dung ẩm của không khí:
X0= 0,622* P kq− P φ 0 ∗ P 0 0 =0,622*(1,033 0,85∗ −0,0287 0,0287 )=0,015(kg ẩm/kg kkk) Trong đó: - Ẩm tương đối: φ0%
P0=0,0287atm, áp suất hơi bão hòa
P = 1,033 , áp suất ban đầu Enthalpy của kk:
Ck nhiệt dung riêng của kkk(J/kg độ) lấy Ck00J/Kg độ) t0 nhiệt độ của kk(23 )℃ ih=r0+Ch*t0=(2493+1,97*t0)*10 3 r0$93*10 3 (J/kg) ẩn nhiệt hóa hơi của nước ở 0℃
Ch=1,97*10 3 (J/Kg độ) nhiệt dung riêng của hơi nước
I000*23+0,015*(2493+1,97*23)*10 3 a074,65(J/kg kkk) Sau khi ra khỏi caloriphe: t1 ` => P℃ 1=0,196757 at
X0=X1=0,015 (kg ẩm/ kg kkk) Ẩm độ tương đối: φ1=((0,622 X 1∗ + X P kq 1)∗ P 1)=((0,622 0,015 +0,015) ∗1,033 ∗0,196757)= 0,12% Enthalpy của không khí:
Ck nhiệt dung riêng của kkk(J/kg độ) lấy Ck00J/Kg độ) t0 nhiệt độ của kk(23 )℃ ih=r0+Ch*t0=(2493+1,97*t0)*10 3 r0$93*10 3 (J/kg) ẩn nhiệt hóa hơi của nước ở 0℃
Ch=1,97*10 3 (J/Kg độ) nhiệt dung riêng của hơi nước
I100*60+0,015*(2493+1,97*60)*10 3 168(J/KgKKK) Trạng thái không khí sau sấy: t2@ =>P℃ 2=0,0752at
I1=I2168 (J/kg kkk) Dung ẩm của không khí sau khi sấy:
X2= I 2− C k i k ∗ t 2 =( I r 2− C k 0+C k ∗t ∗ t 2 2) Trong đó: I2: enthapy của không khí.
Ck: nhiệt dung riêng của không khí.
R0: ẩn nhiệt hóa hơi của không khí.
=(2493∗ 99168 1000+1,97 − 1000∗ ∗1000 40 ∗40)=0,023(kg ẩm/kg kkk) Ẩm độ tương đối sau khi sấy: φ2=((0,622 X 2∗ + X P kq 2)∗ P 2) Trong đó: X2: dung ẩm của không khí sau khi sấy.
Năng suất thiết bị G100kg/h Lượng ẩm bay hơi
W=(( W (100− W 1 −W 2) ∗G 2) 1 =((25 (100− −18 )∗ 18 1000 ) ,36(kg/h) Khối lượng vật liệu sau sấy:
Quy trình khảo sát hàm lượng phân bón bằng phương pháp sấy bơm nhiệt tuần hoàn là một kỹ thuật hiệu quả để xác định chính xác các thành phần dinh dưỡng trong phân bón Phương pháp này giúp bảo toàn chất lượng mẫu và đảm bảo độ chính xác trong việc phân tích Qua đó, người dùng có thể đánh giá được hiệu quả và chất lượng của phân bón, từ đó đưa ra các quyết định phù hợp trong việc sử dụng và cải thiện năng suất cây trồng.
Tính toán thiết bị
Tổng quan về phương pháp sấy bơm nhiệt
Sấy bơm nhiệt là phương pháp sấy hiệu quả, tận dụng nhiệt từ môi trường và khí thải trong buồng sấy Quá trình này sử dụng dòng khí nóng tuần hoàn để cung cấp nhiệt cho sản phẩm, giúp hơi nước bay hơi Điểm nổi bật của sấy bơm nhiệt là khả năng ngưng tụ phần lớn hơi ẩm từ sản phẩm thành nước trong dàn lạnh, sau đó thải ra ngoài, mang lại hiệu quả sấy cao và tiết kiệm năng lượng.
Hình 13.Máy sấy bơm nhiệt
Sự khác nhau giữa sấy bơm nhiệt và sấy nóng:
Sấy là quá trình làm khô sản phẩm bằng cách cung cấp nhiệt để hơi nước bay hơi Khi hàm lượng ẩm đạt đến mức mong muốn, quá trình sấy sẽ kết thúc.
Ba tác nhân chính ảnh hưởng đến tốc độ sấy bao gồm nhiệt độ, độ ẩm và tốc độ gió Nhiệt lượng giúp hơi ẩm bay hơi, trong khi độ ẩm không khí sấy hòa tan hơi nước và tốc độ gió hỗ trợ quá trình thoát hơi nước khỏi bề mặt sản phẩm Trong phương pháp sấy nóng, nhiệt lượng được tạo ra từ việc đốt nhiên liệu như củi, dầu, than, gas hoặc điện, với tốc độ gió được điều chỉnh bởi quạt đối lưu Độ ẩm không khí sấy được kiểm soát thông qua quá trình xả ẩm và cấp gió tươi Đối với phương pháp sấy bơm nhiệt, nhiệt lượng được hấp thụ từ môi trường và khí nóng ẩm thải ra, với một phần nhiệt được bổ sung từ đốt trong giai đoạn đầu Tương tự, tốc độ gió cũng do quạt đối lưu quyết định, trong khi độ ẩm không khí được giảm bằng máy bơm nhiệt và xả ẩm.
Ưu và nhược điểm của phương pháp
Chất lượng sản phẩm ít bị biến tính hơn do sấy được ở nhiệt độ thấp.
Do tác nhân tuần hoàn nên giữ được mùi (hương) của sản phẩm.
Máy sấy bơm nhiệt có độ ổn định cao, dễ lắp đặt và sử dụng.
Máy bơm nhiệt giúp giảm độ ẩm không khí trong quá trình sấy, nâng cao khả năng hòa tan hơi ẩm Việc này không chỉ tăng tốc độ sấy mà còn ngăn chặn tình trạng sản phẩm bị “hấp” bởi khí nóng ẩm trong buồng sấy.
Nếu sản phẩm bị “hấp”, chắc chắn màu sắc, dưỡng chất của sản phẩm sẽ bị tác động nhiều Sản phẩm dễ bị úa, rữa, phân hủy.
Tốc độ sấy nhanh giúp giảm thời gian sản phẩm trong buồng sấy, từ đó giảm thiểu quá trình oxy hóa Kết quả là sản phẩm giữ được nhiều dưỡng chất hơn.
Trong quá trình sấy, nhiệt lượng chủ yếu được cung cấp từ bơm nhiệt, dẫn đến việc tiêu hao nhiên liệu trong phương pháp sấy này thấp hơn nhiều so với sấy nóng.
Chí phí đầu tư và vận hành cao.
Nhiệt độ sấy bị giới hạn ở khoảng 50-60 độ C.
Bảng 1 So sánh ưu và nhược của sấy bơm nhiệt và sấy nóng Ưu, nhược điểm Sấy bơm nhiệt Sấy nóng
Tốc độ sấy Nhanh Chậm
Năng lượng Tiêu hao thấp Tiêu hao nhiều
Quy trình khảo sát hạ thủy phân mặt ong bằng phương pháp sấy bơm nhiệt tuần hoàn là một kỹ thuật quan trọng trong nghiên cứu chất lượng và tính an toàn của sản phẩm mật ong Phương pháp này giúp duy trì các đặc tính sinh học và hóa học của mật ong, đồng thời đảm bảo hiệu quả trong việc loại bỏ độ ẩm Việc áp dụng quy trình này không chỉ nâng cao chất lượng mật ong mà còn mở ra cơ hội mới cho ngành công nghiệp chế biến thực phẩm.
Chi phí đầu tư Cao Rẻ
Chất lượng sản phẩm Tốt Thấp hơn
Khác Không phụ thuộc nhiều vào thời tiết Ảnh hưởng bởi thời tiết
Nguyên lý hoạt động của máy bơm nhiệt tuần hoàn
Máy sấy bơm nhiệt được cấu tạo gồm một bộ phận bơm nhiệt, có chức năng tách ẩm từ không khí sấy Không gian sấy của máy có thể được thiết kế theo hai kiểu: sấy động hoặc sấy tĩnh, đảm bảo không khí sấy tiếp xúc hiệu quả với vật liệu cần sấy.
Nguyên lý hoạt động: Nguyên lý của sấy bơm nhiệt là không khí sấy tuần hoàn (hồi lưu) 100% và được tách ẩm nhờ hệ thống bơm nhiệt như
Hình 14 Sơ đồ nguyên lý sấy bơm nhiệt
1,2,3,4 lần lượt là các điểm trạng thái không khí sấy tương ứng.
Xem như không bị thất thoát nhiệt, và không khí sấy hồi lưu 100%, chu trình sấy bơm nhiệt bao gồm bốn giai đoạn sau:
Trong giai đoạn 1-2 của quá trình sấy, không khí đi qua buồng sấy sẽ hấp thụ ẩm từ vật liệu, dẫn đến việc tỷ lệ ẩm tăng lên và nhiệt độ giảm xuống Khi thực hiện sấy ở nhiệt độ thấp tương đương với nhiệt độ của vật liệu, đoạn 1-2 sẽ có hình dạng thẳng đứng, cho thấy nhiệt độ bầu khô không thay đổi.
Trong giai đoạn 2-3, không khí sấy đi qua bộ bay hơi (dàn lạnh) sẽ giảm nhiệt độ đến trạng thái bão hòa, sau đó tiếp tục giảm xuống đến nhiệt độ điểm sương Kết quả là hơi nước trong không khí sẽ ngưng tụ và được tách ra ngoài.
Giai đoạn 3-4: Không khí sấy ở trạng thái điểm sương sẽ tiếp tục đi qua bộ ngưng tụ (dàn nóng) và được tăng nhiệt độ lên lại
Trong giai đoạn 4-1, không khí sấy được tiếp tục làm nóng qua bộ phận cấp nhiệt phụ để đạt nhiệt độ sấy yêu cầu, sau đó quay trở lại theo chu trình kín Khi thiết kế máy sấy bơm nhiệt, công suất của bộ phận bơm nhiệt được tính toán dựa trên khả năng tách ẩm, trong khi nhiệt độ sấy được xác định theo tổng công suất tỏa nhiệt của dàn nóng và bộ phận cấp nhiệt phụ.
Hình 15 Chu trình sấy bơm nhiệt
Bộ phận bơm nhiệt có cấu tạo tương tự như một máy điều hoà không khí và được thể hiện như Hình 16
Môi chất lạnh được nén thành hơi ở áp suất cao và chuyển đến dàn nóng qua van đảo chiều Tại dàn nóng, hơi môi chất sẽ giải nhiệt và ngưng tụ thành dạng lỏng Nhiệt lượng tỏa ra từ dàn nóng sẽ được không khí sấy hấp thụ, giúp tăng nhiệt độ trong giai đoạn 3-4 của chu trình sấy bơm nhiệt.
Quy trình khảo sát hạ thủy phần mặt ong bằng phương pháp say bơm nhiệt tuần hoàn là một phương pháp hiệu quả để đánh giá chất lượng và tính năng của mặt ong Phương pháp này giúp tối ưu hóa quá trình thu thập dữ liệu, đảm bảo tính chính xác và độ tin cậy cao Qua việc áp dụng phương pháp say bơm nhiệt tuần hoàn, các nhà nghiên cứu có thể phân tích sâu hơn về cấu trúc và thành phần của mặt ong, từ đó đưa ra những kết luận chính xác về chất lượng sản phẩm.
Môi chất lỏng đi qua van tiết lưu vào dàn lạnh, thu năng lượng từ không khí và bốc hơi, sau đó trở về van đảo chiều để máy nén tiếp tục chu trình Trong hệ thống sấy bơm nhiệt, không khí sấy đi qua dàn lạnh sẽ hấp thu năng lượng nhiệt, bị làm lạnh và hơi nước trong không khí sẽ ngưng tụ, tách ra ngoài.
Hình 16 Sơ đồ cấu tạo bộ phận bơm nhiệt
Tính toán
Tổn thất nhiệt trong hệ thống sấy
Khi vận hành làm việc hầm sấy thì tổn thất nhiệt của HTS bao gồm các tổn thất sau:
• Tổn thất do vật liệu sấy mang đi:
Qv (kJ / h ); qv (kJ / kg ẩm)
• Tổn thất do thiết bị truyền tải (khay sấy, xe goòng):
QTBCT ( kJ / h ); qTBCT ( kJ / kg ẩm)
• Tổn thất ra môi trường của kết cấu bao che:
Qmt ( kJ / h ); qmt (kJ / kg ẩm )
Ta lần lượt xác định các tổn thất này như sau:
Tổn thất nhiệt do vật liệu sấy mang đi : Qv (kJ/h) ; qv (kJ/kg ẩm)
Sản phẩm sau khi sấy có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ của tác nhân sấy từ 5 đến 10℃ Trong hệ thống sấy, tác nhân sấy và dòng vật liệu sấy chuyển động ngược chiều, dẫn đến nhiệt độ vật liệu sấy ra là 50℃ (tv2 = t1 - 10 = 60 - 10) Nhiệt độ vật liệu sấy ra bằng nhiệt độ môi trường, tức là 23℃ (tv1 = t0 = 23℃) Nhiệt dung riêng của mật ong là 1412,856 J/kg*K, với độ ẩm đầu ra là W2’%.
Cv=Cvk*(1-W2’)+C*W2’=1,412*(1-0,19)+4,18*0,19=1,94(kJ/Kg*K) Tổn thất nhiệt do vật liệu sấy mang đi:
Nhiệt lượng cần để làm nóng mật ong:
Công thức tính năng lượng cần thiết để sấy vật liệu được biểu diễn bằng Q1 = mvls*c*(t2-t1) (kJ), trong đó m vls là khối lượng vật liệu sấy (kg), c là nhiệt dung riêng (kJ/kg.K), t1 là nhiệt độ ban đầu (°C) và t2 là nhiệt độ sau khi sấy (°C) Đối với mật ong, nhiệt dung riêng Cvk là 1412,856 J/kg*K Ví dụ, nếu khối lượng vật liệu là 0 kg và nhiệt độ ban đầu là 23°C, nhiệt độ sau là 60°C, thì năng lượng cần thiết sẽ được tính bằng Q = 0*1412,856*(60-23) = 27567,2 kJ.
Chọn thời gian gia nhiệt làm mật ong đạt đến nhiệt độ sấy là 20p
Công suất cần gia nhiệt buồng sấy mật ong:
1200 =¿ 435,63 ( kW) Nhiệt tổn thất qua kết cấu bao che ra môi trường:
Nhiệt độ bên ngoài buồng sấy: tf2 = t0 = 23C
Nhiệt độ bên trong buồng sấy: tf1= 60C
Buồng sấy có tường làm bằng thép có chiều dày 3 mm Tra bảng phụ lục 2 [5], ta
Để khảo sát quy trình hạ thủy phần mặt ong bằng phương pháp sấy bơm nhiệt tuần hoàn, cần chú trọng đến các bước quan trọng trong quy trình Phương pháp này giúp tối ưu hóa việc bảo quản và chế biến mặt ong, đảm bảo chất lượng sản phẩm Việc áp dụng công nghệ sấy bơm nhiệt tuần hoàn không chỉ nâng cao hiệu suất mà còn giảm thiểu tổn thất dinh dưỡng trong quá trình xử lý Khảo sát kỹ lưỡng quy trình sẽ mang lại những hiểu biết giá trị cho việc phát triển các sản phẩm từ mặt ong.
Nhiệt tổn thất ra môi trường được tính theo công thức Q2 = K.F.t , (W)
F - Diện tích xung quanh của buồng sấy, m 2 Buồng sấy là hình hộp có các thông số: D R C = 3,529 2,8 2,2 (m 3 )
Ta tính tổng diện tích xung quanh của buồng sấy:
Hệ số toả nhiệt từ tác nhân sấy đến vách trong buồng sấy (1) và từ vách ngoài tới không khí bên ngoài (2) được đo bằng W/m²K Để xác định các hệ số này, phương pháp lặp được áp dụng Với giả thiết nhiệt độ vách trong của tường (tw1) là 38 độ C, phương trình cân bằng nhiệt được thiết lập như sau: q = 1*(tf1 - tw1) = / *(tw1 - tw2) = 2*(tw2 - tf2).
Với tốc độ tác nhân sấy trong buồng sấy ω= 3,1 m/s (tốc độ không khí ω < 5 m/s) nên ta có: Hệ số toả nhiệt 1 được xác định theo công thức [1].
1 = 6,15 + 4,17 = 6,15 + 4,17.3,1 = 19,1 W/m 2 K Vậy mật độ dòng nhiệt truyền qua q = 1*(tf1 - tw1) = 19,1 *(60 – 38 ) = 420,2 (W/m 2 ) Nhiệt độ vách ngoài tường được xác định theo công thức tw2 = tw1 - q / = 39,1 – 420,2*( 0,003/46) = 39,07 độ C.
Hình vẽ máy sấy bơm nhiệt