1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

Tìm hiểu hệ thống sấy khí động và vật liệu sấy là quả hồng phân tích sự phù hợp của hệ thống sấy khí động đối với quả hồng

35 1 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Tìm hiểu hệ thống sấy khí động và vật liệu sấy là quả hồng. Phân tích sự phù hợp của hệ thống sấy khí động đối với quả hồng
Tác giả Nguyễn Hải Đăng, Nguyễn Anh Tuấn, Trần Hoài Nam
Người hướng dẫn PGS. TS. Đặng Trần Thọ
Trường học Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành Kỹ thuật nhiệt
Thể loại bài tập lớn
Năm xuất bản 2023
Thành phố Hà Nội
Định dạng
Số trang 35
Dung lượng 2,83 MB

Nội dung

Ảnh hưởng bởi nhiệt độ Nhiệt độ là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến màu sắc, chất lượng của sản phẩm.Nhiệt độ cấp vào hệ thống sấy quá cao thì sẽ làm cho hồng bị thâm, nếu nhiệt độ cấp và

Trang 1

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

BÀI TẬP LỚN

Tìm hiểu hệ thống sấy khí động và vật liệu sấy

là quả hồng Phân tích sự phù hợp của hệ thống sấy khí động đối với quả hồng

NGUYỄN HẢI ĐĂNG

Mã Lớp :145135 Nhóm : 6

Giảng viên hướng dẫn: PGS TS Đặng Trần Thọ

Chữ ký của GVHD

Trang 2

HÀ NỘI, 12/2023 PHẦN 1 TÌM HIỂU VỀ VẬT LIỆU SẤY CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU SẤY

1.3 Phân loại

Trên thế giới, phân loại theo tên khoa học có 3 loại: Hồng dại (Diospyros lotusL.), Hồng Virginiana (Diospyros Virginiana L.), Hồng Phương đông (Diospyros kaki T.).Tuy nhiên, do sự lai tự nhiên và nhân tạo giữa các giống hồng ngày càng nhiều nên hiệnnay ở trên thế giới và cả Việt Nam, người ta thường phân loại theo tên giống hồng, ví dụhồng ‘Fuyu’, hồng Rojo Brillante’

Ở Việt Nam, bắt đầu từ năm 1990 tiến hành điều tra về cây hồng thì có 3 loàichính sau: Hồng lông (Diospyros tonkinensis L.) được trồng rải rác các tỉnh miền Bắc;Hồng dại (Diospyros lotus L.) được trồng ở các tỉnh phía Bắc như Nam Định, Ninh Bình,Thái Bình, ; Hồng trơn (lá nhẵn) (Diospyros kaki T.) được trồng nhiều ở các tỉnh phíaBắc và vùng Đà Lạt miền nam, đây cũng chính là đối tượng nghiên cứu của đề tài Ở một

số tỉnh trồng những giống hồng khác nhau như Hà Tĩnh có giống hồng vuông không hạt,hồng tròn; Hà Nam có Hồng Nhân Hậu, hồng Văn lý, Hồng trạch, hồng ngâm quả hìnhtrứng và hình trụ dài; vùng Cao Lộc tỉnh Lạng Sơn có giống Hồng ngâm không hạt)

Trang 3

Ngoài ra, ở Việt Nam và trên thế giới người ta chủ yếu phân loại thành hai loại: Hồngchát và Hồng không chát:

Hồng chát - astringent persimmon (hay còn gọi là hồng dấm, hồng chín đỏ ): chứahàm lượng tanin hòa tan rất cao và gây ra vị chát sít không ngon nếu ăn quả trước khi quảhoàn toàn chín mềm Tuy nhiên, vị ngọt ngon của hồng có đầy đủ khi hồng chín hoàntoàn Có thể loại bỏ tính chát của tanin bằng nhiều cách khác nhau, như làm chín quảbằng cách tiếp xúc với ánh sáng trong vài ngày, và bọc quả trong giấy (nhờ giúp tănghàm lượng ethylen ở không khí xung quanh quả), cũng có thể sử dụng hóa chất để chínnhân tạo hồng hoặc bảo quản hồng Ví dụ sử dụng rượu và CO2 giúp thay đổi tanin từdạng hòa tan sang dạng không hòa tan Giống hồng chát cũng có thể được chế biếnthương mại như sấy khô Giống hồng chát nên được thu hoạch trước khi quả bị mềm trêncây và có thể làm chín mềm ở nhiệt độ phòng 7- 10 ngày Thời gian chín mềm có thểthay đổi phụ thuộc vào giống Thời gian chín của quả trên cùng một cây là không giốngnhau

Một số giống hồng chát điển hình như: Hachiya, Fuji, Kūshū hyakume, Hongsi,Dōjō hachiya, Gionbō, Ormond,

Trang 4

Hình 1-3 Hình ảnh quả hồng giòn

1.4 Phân bố

1.4.1 Việt Nam

Hình 1-4 Diện tích sản lượng hồng ở Việt Nam

Hồng là một loại cây ăn quả quan trọng đã được trồng từ rất lâu ở Việt Nam vì quảhồng có phẩm vị ngon, trồng hồng có hiệu quả kinh tế cao hơn so với trồng một số loạicây ăn quả khác như mơ, mận, đào Những năm gần đây cây hồng đang ngày càng đượcchú ý phát triển ở nhiều tỉnh trên cả nước, nhưng tập trung chủ yếu ở vùng trung du, miềnnúi phía Bắc như Lạng Sơn, Bắc Giang,…

Hình 1-5 Diện tích trồng hồng ở Việt Nam

1.4.2 Thế giới

Các nghiên cứu đều cho rằng Trung Quốc là nước trồng hồng nhiều nhất thế giới,hồng được trồng trên khắp đất nước Trung Quốc (trừ các tỉnh Hắc Long Giang, NộiMông, Tân Cương và Tây Tạng), các tác giả Trung Quốc cho rằng vùng trồng hồng tốtnhất là từ vĩ tuyến 33 0 - 37 0 vĩ Bắc, ở đây có nhiều giống hồng tốt, chất lượng cao, sinh

Trang 5

trưởng, phát dục thuận lợi.Những nước có diện tích, sản lượng hồng lớn sau Trung Quốclà: Hàn Quốc, Nhật Bản

Hình 1-6 Diện tích và sản lượng hồng trên thế giới

Hồng được trồng đầu tiên ở Trung Quốc, sau đó du nhập vào Nhật Bản, TriềuTiên, Hàn Quốc, đến cuối thế kỷ 19 hồng mới được du nhập vào Mỹ, Ôxtraylia,Palestine, Italia, Pháp, Nga, Brazin, Mexico

Trung Quốc là nước có diện tích hồng đang thu hoạch lớn nhất thế giới (chiếm90,7%) sau đó là Hàn Quốc, Nhật Bản Đây cũng là ba quốc gia có những nghiên cứu sâu

và cho rằng quả hồng chín rất ngọt, hương vị đậm đà và có tập quán thường dùng thìa ănhồng khi đã chín nhũn

1.5 Mùa vụ

Sau khi trồng được khoảng 3 - 5 năm (đối với cây trồng từ giâm rễ) và 2-3 năm(đối với cây trồng từ cây ghép) hồng bắt đầu bói quả và thời gian cho quả rất dài Tỷ lệđậu quả của hồng tương đối cao vì hoa ra đều và tương đối tập trung nên ít bị phụ thuộcvào thời gian rét dài hay ngắn Hoa to nên dễ dàng được thụ phấn nhờ ong, bướm, ruồi.Hoa nở vào thời gian tương đối muộn, lúc thời tiết đã ấm áp (ở miền Bắc vào tháng 3-4)nên dễ đậu quả

Mùa hồng chín bắt đầu từ khoảng tháng 9 đến tháng 12 hàng năm, nhưng hồnggiòn chín sớm hơn từ cuối tháng 8 đến tháng 10 Hồng ngâm và hồng đỏ từ tháng 10 đếntháng 12

Trang 6

1.6 Giá trị dinh dưỡng

Hồng chứa rất nhiều vitamin và chất dinh dưỡng có lợi cho sức khỏe

Hình 1-7 Giá trị dinh dưỡng trong 100g hồng tươi

So sánh giữa thành phần dinh dưỡng hồng tươi và hồng khô

Bảng 1-8 So sánh giá trị dinh dưỡng 100g hồng tươi và 100g hồng sấy

Trang 7

Công dụng của quả hồng:

Tăng cường thị lực:Muốn có một đôi mắt sáng, bạn hãy bổ sung quả hồng vào thựcđơn mỗi ngày Nguồn vitamin A dồi dào từ quả hồng sẽ giúp cải thiện thị lực, tăng cườngtầm nhìn cho đôi mắt Ngoài ra, lượng sắt trong quả hồng còn giúp hỗ trợ sản xuất hồngcầu trong máu

Chống ung thư:Vitamin A, shibuol, a-xít betulinic và các chất chống oxy hóa khácchính là các 'chiến binh' chống lại các gốc tự do trong tế bào - tác nhân gây tổn thương tếbào và dẫn đến căn bệnh ung thư

Tăng cường hệ miễn dịch:Quả hồng tuy nhỏ nhưng lượng vitamin C có trong đólại không hề nhỏ Vitamin C chính là yếu tố ngăn ngừa các bệnh như cảm cúm, cảm lạnh,các bệnh nhiễm trùng phổi như hen suyễn Vì vậy, ăn hồng thường xuyên giúp hệ miễndịch của cơ thể khỏe mạnh hơn

Tốt cho hệ tiêu hóa:Loại quả hồng vàng chứa chất tanin có chức năng điều tiếtchuyển động của đường ruột, qua đó hỗ trợ điều trị các bệnh tiêu Không chỉ vậy, quảhồng rất giàu chất xơ nên việc ăn hồng thường xuyên sẽ giúp hệ tiêu hóa khỏe mạnh hơn.Quả hồng xanh giã nát, cho thêm nước đun sôi để nguội, nước uống này chữa tiêu chảyrất hiệu nghiệm

Hỗ trợ bệnh nhân tiểu đường:Bệnh nhân tiểu đường luôn phải đặc biệt chú ý đếnchế độ ăn, tuy nhiên quả hồng lại là loại trái cây có thể ăn bất cứ lúc nào Chìa khóa nằm

ở lượng chất xơ phong phú của quả hồng, giúp người bị căn bệnh này giảm cảm giácthèm ăn và mức độ đói Hơn nữa, loại trái cây này còn góp phần điều chỉnh lượng đườngtrong máu, rất tốt với bệnh nhân tiểu đường

Tốt cho người bị huyết áp cao:Những người bị cao huyết áp cần phải tránh nhữngloại thực phẩm có chứa nhiều muối Hồng được biết đến là loại trái cây có lượng natricực thấp, đồng thời chất shiboul có tác dụng làm hạ huyết áp nên bệnh nhân cao huyết áp

có thể đưa hồng vào thực đơn hàng ngày

Hỗ trợ giảm cân:Quả hồng chứa rất ít calo và chỉ cung cấp 31 g carbonhydratetrong tổng trọng lượng trung bình của một quả là 168 g Do vậy, những người muốn giảmcân có thể sử dụng loại trái cây này để hỗ trợ quá trình giảm cân

Chống xuất huyết tự nhiên:Người Nhật Bản thường sử dụng quả hồng để kiểmsoát chảy máu do bị thương Trong Đông y, vỏ, rễ, thân cây và tai quả hồng cũng được sửdụng trong các bài thuốc cầm máu

Chữa nấc:Có nhiều bài thuốc chữa nấc đơn giản, dễ kiếm và khá rẻ tiền mà lại rấthiệu nghiệm chỉ từ những quả hồng Có thể dùng tai hồng sao vàng, tán thành bột mịn rồiuống với rượu là có thể chữa khỏi nấc Ngoài ra, có thể dùng tai hồng (100g), đinh hương(8g) và gừng tươi (5 lát) sắc lấy nước uống nhiều lần trong ngày cũng trị nấc rất hiệu quả

1.7 Ý nghĩa kinh tế và xã hội

Hồng tươi có giá dao động từ 40000đ – 60000đ cho 1 kg , nhưng khi đem sấy thìgiá trị của 1kg từ 260000đ – 450000đ

Để tạ ra 1 kg hồng sấy thì ta phải tốn tầm 4 kg hồng tươi như thế trừ đi tiền sảnxuất thì ta vẫn có lãi trong việc sản xuất hồng sấy

Nhiều sản phẩm hồng sấy còn được xuất khẩu ra nước ngoài

Trang 8

=> Ta thấy giá trị kinh tế của hồng sấy là rất lớn

Hình 1-9 Hồng sấy dẻo

1.8 Tính chất nhiệt vật lý

Khối lượng riêng:  = 932.7 kg/m3

Nhiệt dung riêng: c = 1,55 kJ/kgK

• Độ ẩm quả hồng trước khi sấy 80-90 %

• Độ ẩm quả hồng sau khi sấy 25-35 %

Nhiệt độ sấy cho phép: 60-70 °C

1.9 Sơ chế bảo quản

Các bước tiến hành bảo quản như sau: thu hoạch hồng xong, lựa chọn quả, tiếnhành tẩy rửa, đưa hồng nhúng vào chất bảo quản, sau đó hong khô và đóng túi (khi đóngtúi phải sử dụng chất hấp thụ Ethylen- R3), cuối cùng đem xếp lên giàn bảo quản Để bảoquản hồng được tốt, trong quá trình bảo quản cần chú ý nguyên liệu bảo quản phải tươitốt, không sâu bệnh, quả đạt độ già khi thu hái

Khâu chọn nguyên liệu: hồng sấy phải tươi, đem dấm chín, lựa chọn những quảđạt tiêu chuẩn, rửa sạch, sau đó gọt sạch vỏ, xếp đều lên khay và sấy

Trang 9

1.10 Yếu tố ảnh hưởng

1.10.1 Ảnh hưởng bởi nhiệt độ

Nhiệt độ là yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến màu sắc, chất lượng của sản phẩm.Nhiệt độ cấp vào hệ thống sấy quá cao thì sẽ làm cho hồng bị thâm, nếu nhiệt độ cấp vàoquá thấp thì thời gian sấy sản phẩm quá lâu

Trong quá trình sấy, vật liệu được cấp nhiệt làm cho các phần tử chuyển động nhanh vàmạnh hơn Quá trình chuyển động của vật liệu sấy càng nhanh thì vật liệu sấy càng nhanhkhô

1.10.2 Ảnh hưởng bởi độ ẩm không khí

Mục đích của quá trình sấy là làm giảm đi lượng nước của vật liệu sấy Độ ẩmtrong tác nhân sấy càng cao thì thì khả năng làm bay hơi ẩm ở bề mặt vật liệu sấy càngkhó, ngược lại nếu độ ẩm trong tác nhân sấy càng thấp thì khả năng làm khô vật liệu sẽ

dễ dàng hơn

1.10.3 Ảnh hưởng bởi kích thước vật liệu

Như chúng ta đã biết thì vật liệu có kích thước càng nhỏ thì tâm vật liệu sẽ dễdàng hấp thụ nhiệt hơn và trao đổi ẩm với tác nhân sấy nhanh hơn

Nếu kích thước vật liệu sấy lớn thì thời gian sấy sẽ rất lâu ngược lại nếu kíchthước vật càng nhỏ thì thời gian sấy sẽ ngắn

1.10.4 Ảnh hưởng bởi áp suất môi trường sấy

Áp suất là một trong những thông số liên quan đến quá trình chuyển pha của nước,

áp suất càng thấp nhiệt độ chuyển pha càng thấp nghĩa là khả năng thoát ẩm càng dễdàng

Áp suất cũng đại diện cho khối lượng vật chất có thể chứa được trong không gian

mà ẩm chuẩn bị đi vào

Áp suất thấp thì quá trình sấy diễn ra nhanh hơn

1.10.5 Ảnh hưởng bởi cấu trúc vật liệu

Cấu trúc vật liệu ảnh hưởng đến tính hút ẩm, dẫn ẩm khi quá trình sấy diễn ra

Trang 10

CHƯƠNG 2 PHÂN TÍCH LỰA CHỌN HỆ THỐNG SẤY 2.1 Khái niệm và phân loại

2.1.1 Khái niệm

Sấy là quá trình tách nước (ẩm) ra khỏi vật liệu bằng nhiều phương pháp khác nhau Mục đích của quá trình sấy là làm giảm khối lượng của vật liệu, tăng độ bền và tăng thời gian bảo quản Quá trình sấy diễn ra gồm quá trình trao đổi nhiệt và quá trình trao đổi chất Bản chất của quá trình sấy là khuếch tán

2.1.2 Phân loại

a Sấy tự nhiên

Sấy tự nhiên là quá trình tiến hành làm bay hơi bằng năng lượng tự nhiên như mặttrời, năng lượng gió…còn gọi là phơi sấy tự nhiên Phương pháp này đỡ tốn nhiệt năng,nhưng không chủ động điều chỉnh được vận tốc quá trình theo yêu cầu kỹ thuật, năngsuất thấp,…

Hình 2-1 Hồng treo gió

Hồng treo gió là một sản phẩm làm ra từ quả hồng Ban đầu khi vỏ quả hồng còncứng sẽ được ngâm trong nước sôi, rượu hoặc cồn để tránh bị mốc Sau đó hồng sẽ đượctreo lên cao nhằm hong khô bằng tác động của tự nhiên bao gồm ánh nắng mặt trời và giócao nguyên đại ngàn trong suốt 1 tháng để đạt hiệu quả tốt nhất

Hồng thái lát phơi khô: Hồng sau khi qua sơ chế sẽ được thái lát và mang phơitrực tiếp dưới ánh nắng mặt trời

Trang 11

Hình 2-2 Hồng thái lát phơi khô

 Ưu Điểm: Tiết kiệm chi phí ,không tốn kém năng lượng, gia công đơn giản

 Nhược điểm: Phụ thuộc vào thời tiết, không đảm bảo về an toàn thực phẩm, cần khônggian diện tích lớn

b Sấy nhân tạo

Sấy nhân tạo là sử dụng các loại thiết bị sấy để cung cấp nhiệt cho các vật liệu ẩm.Sấy nhân tạo có nhiều dạng, tùy theo phương pháp truyền nhiệt mà trong kỹ thuật sấy cóthể được phân loại như sau:

2.2 Các loại phương pháp sấy

2.2.1 Sấy bức xạ

Máy sấy hồng ngoại hay máy sấy bằng bức xạ ánh sáng là cáloại máy sấy hiện đại

có khả năng làm khô sản phẩm bằng tác dụng nhiệt của ánh sáng Lượng nhiệt sinh ra bởicác tia hồng ngoại có thể thổi bay hơi ẩm, hoặc dư lượng nước có trong các loại thựcphẩm Các máy sấy tia hồng ngoại hoat động dựa trên sử dụng lượng nhiệt sinh ra từ tiahồng ngoại để làm khô sản phẩm sấy

Trang 12

Hình 2-3 Thiết bị sấy hồng ngoại

Nguyên lý hoạt động: hai tính chất là bước sóng của tia hồng ngoại và nhiệt độ mà

nó phát ra chính là hai tác nhân chính mà người ta căn cứ để ứng dụng tia hồng ngoại đểlàm khô vật liệu ẩm Để thực hiện các hoạt động sấy, người ta thiết kế hệ ra thống đènhồng

ngoại Khi cấp điện, các đèn hồng ngoại sẽ phát sáng và sinh ra các bức xạ hồng ngoạitác

động tới các vật liệu ẩm, làm tăng nội năng của các phân tử nước có trong chúng Khi đó,các phân tử tạo ra ma sát, sinh ra nhiệt và phá vỡ các liên kết của các phân tử nước vớinhau,giữa phân tử nước với các cấu trúc hữu cơ để chuyển nước thành dạng hơi Nhờvậy, công nghệ sấy hồng ngoại làm bốc hơi nước từ vật ra bên ngoài môi trường Chúng

ta có thể điều chỉnh năng lượng bức xạ của tia hồng ngoại để thu được bước sóng phùhợp, để việc sấy được thực hiện theo ý muốn Theo nghiên cứu, nước hấp thụ cực đại cáctia hồng ngoại có bước sóng trong khoảng từ 2.5 - 3.5 μm Sử dụng các tia hồng ngoại cóm Sử dụng các tia hồng ngoại cóbước sóng trong khoảng này để sấy sẽ giúp tăng tốc độ bốc hơi nước Qua đó, quy trìnhsấy khô sẽ được rút ngắn đáng kể thời gian sấy và tăng hiệu quả của quá trình sấy gấpnhiều lần

Ưu điểm: sản phẩm thu được sau quá trình sấy khô bằng hồng ngoại có chất lượngkhông thay đổi so với trước khi sấy: hương thơm, vị ngon và hàm lượng vitamin hầu nhưđều được bảo toàn, nhất là đối với các sản phẩm sấy là thực phẩm, trái cây, hải sản ; quátrình sấy không làm thức ăn bị nhiễm khuẩn: đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm ở mứcrất cao; công nghệ sấy bằng tia hồng ngoại giúp rút ngắn thời gian sản xuất, do đó giúptiết kiệm chi phí cho mỗi thành phẩm; phương pháp này hoàn toàn không có sự tác độngcủa các chất xúc tác (hóa chất) đặc biệt, không gây ô nhiễm môi trường và không gây ảnhhưởng đến sức khỏe con người; tia hồng ngoại còn có khả năng tiêu diệt côn trùng và tiệttrùng sản phẩm sấy, giúp đảm bảo chất lượng cho sản phẩm sấy; chi phí lắp đặt tương đốithấp, phù hơp với nhiều quy mô sản xuất và kinh doanh khác nhau, việc vận hành và sửdụng các máy sấy hồng ngoại cũng khá đơn giản, có thể dễ dàng học và thực hành đượcngay tại nhà máy

Nhược điểm: khả năng xuyên thấy của các máy sấy dùng tia hồng ngoại khá kém,chúng chỉ có thể sấy khô được các sản phẩm mỏng, kích thước nhỏ; sản phẩm sấy khônggiữ nguyên được hiện trạng ban đầu: thành phẩm thường bị cong, vênh hoặc bị nứt saukhi sấy,chỉ dùng được cho các loại sản phẩm cắt lát mỏng

2.2.2 Sấy đối lưu

Là phương pháp cấp nhiệt cho vật liệu sấy và tách ẩm thực hiện bằng cách traođổi nhiệt đối lưu ( tự nhiên hay cưỡng bức Các thiết bị sử dụng pp sấy đối lưu bao gồmthiết bị sấy buồng , thiết bị sấy hầm , thiết bị sấy khí động, tầng sôi, tháp , thùng quay…

Trang 13

Hình 2-4 Thiết bị sấy đối lưu

 Ưu điểm: được sử dụng rộng rãi trong nhiều thiết bị, quá trình vận hành đơn giản ,năng suất lớn

 Nhược điểm: Thời gian sấy lâu, tổn thất nhiệt trong quá trình sấy lớn , thường khônggiữ được màu sắc và hình dáng ban đầu

2.2.2 Sấy thăng hoa

Sấy trái cây sử dụng công nghệ sấy thăng hoa ứng dụng nguyên lý thăng hoacủa nước Khi nước đóng băng và ở vào một môi trường thích hợp thì nước đang

ở thể rắn sẽ chuyển sang thể khí mà không chuyển sang thể lỏng Quá trình nàygọi là quá trình thăng hoa của nước Cách sấy trái cây bằng công nghệ thăng hoatrước tiên cần làm nước trong trái cây chuyển sang thể rắn (làm đông cứng) sau

đó điều chỉnh các yếu tố trong buồng sấy giúp đạt được yêu cầu để nước thănghoa Khi đó nước ở thể rắn trong trái cây sẽ chuyển sang thể khí và được hút rabên ngoài Khi nước thăng hoa hoàn toàn là lúc trái cây đạt được độ khô cần thiết.Phương pháp sấy này là phương pháp sấy hiện đại nhất hiện nay đã được thươngmại hóa

Cấu tạo: Có thể nói rằng cấu tạo máy sấy thăng hoa là cực kỳ phức tạp, cồngkềnh và tốn kém, nhằm đáp ứng các điều kiện sấy khô rất phức tạp như sấy từnhiệt độ -30 oC trở lên, nhiệt độ dàn ngưng có thể phải đạt -60 oC trong nhữngthiết bị sấy công nghiệp, tiếp đến là áp suất buồng sấy phải đạt mức cực thấp < 50

pa, gần với mức chân không hoàn toàn Chính vì vậy những thiết bị sấy thăng hoa

dù có khối lượng sấy nhỏ nhưng hệ thống cũng khá lớn, đắt tiền Máy sấy thănghoa gồm các bộ phận chính như sau:

- Hệ thống làm lạnh sản phẩm, thông thường sản phẩm sấy cần làm lạnh nhanh xuốngmức

-40oC hoặc cao hơn chút là -30 oC để sản phẩm được đông đá hoàn toàn và nhanh nhất;

Trang 14

- Buồng ngưng hơi nước, đây là bộ phận cần thiết để hấp thụ toàn bộ lượng hơinước thoát ra từ sản phẩm trong quá trình thăng hoa của nước đá;

- Hệ thống cấp nhiệt với đa phần sản phẩm cần sấy khô từ hoa quả, thực phẩm,rau củ, dược liệu… đều cần có những giai đoạn sấy ở nhiệt độ dương 10-30 oC, dovậy hệ thống gia nhiệt cần đạt mức gần chân không thì thiết bị sấy thăng hoa cầnphải có những bơm chân không đủ tiêu chuẩn và đủ công suất;

- Buồng sấy sản phẩm với đặc điểm là áp suất chân không trong buồng sấy, dovậy kết cấu buồng sấy phải rất chắc chắn, nặng nề và cồng kềnh mới chịu được ápsuất lớn;

- Bộ phận điều khiển rất phức tạp với cấu trúc lệnh cho phép cài đặt rất nhiềuthông số và nhiều giai đoạn sấy, giai đoạn thay đổi nhiệt khác nhau

Hình 2-5 Thiết bị sấy thăng hoa

Nguyên lý hoạt động của sấy thăng hoa là hoàn toàn khác biệt so với các phươngpháp sấy hiện nay được biết tới Điểm khác biệt nằm ở chỗ sấy thăng hoa không dùngnhiệt để làm khô sản phẩm mà áp dụng nguyên lý thăng hoa của nước đá khi đủ độ lạnh

và áp suất chân không Chính vì vậy sản phẩm sấy thăng hoa từ hoa quả, thực phẩm, raucủ… tới loại sản phẩm có đặc điểm nhũn, nhiều nước, dễ vỡ cũng sẽ giữ được nguyênhình dạng sau sấy khô Có thể mô tả quá trình sấy thăng hoa của một sản phẩm cơ bảnnhư sau:

- Bước 1: sản phẩm như hoa quả, rau củ… được làm lạnh xuống -30 oC và giữnguyên trạng thái đó trong khoảng 5-10 tiếng tùy theo mức độ dày mỏng, mụcđích để làm đông đá hoàn toàn lượng nước trong sản phẩm;

- Bước 2: hệ thống hút chân không hoạt động nhằm đưa áp suất buồng sấy cuốngthấp đạt yêu cầu <50pa;

- Bước 3: quá trình thăng hoa bắt đầu xảy ra, trong giai đoạn thăng hoa thì hệthống điều khiển sẽ dần dần tăng nhiệt độ để thúc đẩy quá trình thăng hoa xảy ranhanh hơn và phù hợp;

Trang 15

- Bước 4: song song với sự bay hơi nước từ sản phẩm thì lượng hơi nước này sẽngưng tụ khi đi qua buồng ngưng phụ để loại bỏ hoàn toàn hơi nước trước khi bịhút qua bơm chân không;

- Bước 5: kiểm tra và đóng gói sản phẩm trong các thiết bị phù hợp để tránh sảnphẩm bị hút ẩm trở lại

Ưu điểm: máy sấy thăng hoa sấy được tất cả mọi loại sản phẩm giữ dược màu sắcnhư khi còn tươi mới Ngoài ra, khi sấy thăng hoa thì trái cây còn giữ được hình dạngnhư lúc tươi mới Đây là điểm mà các dòng máy sấy khác không làm được

Nhược điểm: quy trình vận hành tương đối phức tạp và cần người vận hành có amhiểu nhất định về cách sấy Bên cạnh đó, giá thành của dòng máy sấy này cũng rất đắtnên chủ yếu được sử dụng để sấy các mặt hàng chất lượng cao

2.2.3 Sấy chân không

Sấy chân không là phương pháp sấy hiện đại hơn sấy lạnh và sấy nhiệt Phươngpháp sấy này ứng dụng nguyên lý bay hơi của nước ở môi trường áp suất thấp( chânkhông) Khi áp suất môi trường giảm, nhiệt độ sôi của nước cũng giảm đi, khi áp suấtgiảm đến một mức nào đó thì nước có thể sôi ngay ở nhiệt độ thường (25 oC) nên trái cây

sẽ vẫn giữ được các chất dinh dưỡng cũng như màu sắc đẹp

Hình 2-6 Thiết bị sấy chân không

Để tăng hiệu suất sấy, đôi khi người ta sẽ sử dụng công nghệ vi sóng để gianhiệt giúp tối ưu hóa quá trình sấy nên công nghệ sấy này ở một số nước cònđược gọi là sấy vi sóng

Cấu tạo: một máy sấy chân không thường bao gồm các bộ phận chính:

Trang 16

 Thiết bị sấy: bao gồm khoang sấy, thiết bị gia nhiệt, quạt gió;

 Thiết bị ngưng tụ ẩm: đảm nhiệm chức năng hút và ngưng tụ hơi nước ra ngoài;

Nguyên lý làm việc: vật liệu sấy được tách ẩm trong buồng chân không và đượctruyền nhiệt chủ yếu thông qua bức xạ nhiệt từ vỏ thùng Vỏ thùng được gia nhiệt từ bộphận cấp nhiệt (thường bằng điện trở) Hơi ẩm thoát ra từ vật liệu được bơm chân khônghút theo chu kỳ Để bảo vệ bơm, hơi ẩm này được tách ẩm trên đường đi bằng một bìnhngưng tụ với năng lượng có thể từ nước mát (từ tháp giải nhiệt) hoặc dàn lạnh của hệthống điều hòa không khí Với máy sấy chân không kiểu mẻ, thường quá trình sấy diễn ratheo chu kỳ gia nhiệt - hút chân – xả ẩm Thời gian của các chu kỳ phụ thuộc vào côngsuất gia nhiệt, công suất hút chân không và vật liệu sấy

Ưu điểm: sấy chân không làm cho nước trong sản phẩm sôi ở nhiệt độ thấp nênsấy nhanh hơn phương pháp sấy thông thường; giữ nguyên được màu sắc, hương vị chấtdinh dưỡng cũng như các tính chất đặc trưng của sản phẩm; sấy chân không hầu nhưkhông làm biến đổi tính chất vật lý, hóa học của vật liệu sấy; giữ nguyên được cấu trụcvậy liệu sấy, không bị móp méo, sẹp như khi sấy thông thường; sản phẩm được sấy chânkhông có độ ẩm rất thấp, khoảng 1-3% nên bảo quản được lâu hơn; bộ điều khiển tựđộng, tự hoạt động theo cài đặt của người sử dụng giuso sử dụng dễ dàng, tiết kiệm thờigian, công sức của người sử dụng; máy sấy chân không có áp suất nhỏ nên thành máyđược làm dày và cũng hơn, cách nhiệt tốt hơn

Nhược điểm: do máy có thêm bộ phận hút chân không nên kích thước của máykhá lớn và cồng kềnh hơn máy sấy nhiệt cùng thể tích; máy sấy sử dụng công nghệ sấychân không có giá thành cao hơn so với máy sấy nhiệt khá nhiều; chi phí sản xuất lớn nênkhông phù hợp với hộ gia đình và kinh doanh nhỏ

2.3 Xác định hệ thống sấy

Như vậy từ việc phân tích các phương pháp sấy ở trên, ta sử dụng phương phápsấy đối lưu Để giữ được giá trị dinh dưỡng và nhu cầu tiêu thụ Ta chọn hệ thống sấy sấybuồng.Nguyên lý việc sấy đối lưu quả hồng đó là sự phối hợp giữa cánh quạt thổi vàthanh gia nhiệt, để tạo ra không khí nóng đối lưu tuần hoàn làm cho hồng khô đi Lượnghơi nước từ quả hồng sẽ được thổi ra bên ngoài buồng sấy

Hình 2-7 Buồng sấy hồng

Xác định chế độ sấy:

Trang 17

 Hồng có độ ẩm là ω1=85 %, sản phẩm đầu ra theo yêu cầu là ω2=30 %.

 Theo thống kê sản lượng hồng ở việt nam, thì tỉnh Lạng Sơn có diện tích trồng hồnglớn nhất Ta chọn nhiệt độ trung bình của tỉnh Lạng Sơn: t0 = 20°C, độ ẩm 83%

 Tác nhân sấy: Không khí nóng được lọc bỏ bụi bẩn

Ngày đăng: 09/04/2024, 15:22

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w