Khóa luận tính toán chế tạo quạt và bể sấy cá cơm với công suất 10kg nguyên liệu trên mẻ

Tính toán, thiết kế và chế tạo buồng sấy của máy sấy cá cơm công suất 10kg nguyên liệu/ mẻ - Tổng quan về sấy - Tổng quan về công nghệ sấy cá - Phân tích lựa chọn chế độ sấy, phương pháp sấy - Tính toán thiết kế buồng sấy cá cơm công suất 10 kg nguyên liệu/mẻ - Chế tạo hệ thống máy sấy cá cơm

Trang 1

LỜI CẢM ƠN

Trước hết em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến Ban Giám Hiệu trường cùng toàn thể quý thầy cô Trường Đại học Công nghiệp Thực Phẩm TP.HCM, thầy cô đã tận tình chỉ dạy, truyền đạt những kiến thức vô cùng quý báu cho chúng em trong suốt quá trình học tập và rèn luyện tại trường

Chúng em cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Quý thầy cô khoa , đặc biệt là thầy , người đã trực tiếp hướng dẫn, tận tình giúp đỡ và động viên chúng em trong suốt quá trình thực hiện khóa luận tốt nghiệp này

Chúng em cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc và chân thành nhất đến sự hỗ trợ, giúp đỡ, động viên của gia đình và tất cả bạn bè – đặc biệt là ba mẹ đã luôn động viên, an ủi chúng em vượt qua những khó khăn trong suốt quá trình hoàn thành khóa luận tốt nghiệp, cũng như trong suốt quá trình học tập và rèn luyện vừa qua

Mặc dù đã có nhiều cố gắng song có nhiều khía cạnh, nền kiến thức, thời gian còn hạn hẹp và gặp nhiều bỡ ngỡ trong thiết kế, chế tạo thiết bị thực tế nên chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót Chúng em rất mong được sự góp ý của thầy cô cũng như các bạn để đề tài khoá luận của chúng em được hoàn thiện hơn

Một lần nữa chúng em xin chân thành cảm ơn Quý thầy cô giáo trong khoa và thầy Xin kính chúc quý thầy, cô sức khỏe và thành công trong sự nghiệp trồng người cho những thế hệ tri thức tiếp theo trong tương lai Tôi cũng xin kính chúc các bạn tập thể lớp và hoàn thành tốt khóa học với kết quả tốt nhất và sớm tìm được công việc như mong ước

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

Tp.Hồ Chí Minh, ngày 29 tháng 06 năm 2017

Trang 2

LỜI MỞ ĐẦU

Chế biến thủy sản là ngành kinh tế mũi nhọn, sản xuất – chế biến ra những mặt hàng có giá trị dinh dưỡng cao và góp phần tăng tỷ trọng trong GDP và chiếm vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc doanh Và là một ngành tạo ra các sản phẩm đa dạng khác nhau như các sản phẩm đồ hộp, sản phẩm giá trị gia tăng, sản phẩm truyền thống,…chủ yếu là các mặt hàng đông lạnh cùng một lượng khá nhỏ các sản phẩm khô Tuy nhiên, các sản phẩm khô thường được sản xuất một cách thô sơ như sản xuất bằng phương pháp thủ công: dùng không khí nóng lò than hoặc phơi nắng, chưa được chú trọng đầu tư Đồng thời sản phẩm được sản xuất theo phương pháp này có chất lượng không đồng đều, tỷ lệ hao hụt nguyên liệu lớn, chất lượng kém do không đảm bảo về mặt vệ sinh an toàn thực phẩm Vì vậy kỹ thuật sấy đóng vai trò vô cùng quan trọng trong công nghiệp và đời sống Quá trình sấy không chỉ đơn thuần là quá trình tách nước và hơi nước ra khỏi vật liệu mà là một quá trình công nghệ Nó đòi hỏi sau khi sấy vật liệu sấy phải đảm bảo chất lượng cao, tiêu tốn năng lượng ít và chi phí vận hành thấp

Hiện nay có rất nhiều phương pháp sấy cũng như các thiết bị sấy khác nhau Để thực hiện quá trình sấy người ta sử dụng một số hệ thống: thiết bị sấy (buồng sấy, hầm sấy, tháp sấy, thùng quay, sấy phun, sấy băng tải,…), thiết bị làm nóng tác nhân sấy (calorifer) và một số thiết bị khác như quạt, bơm, xyclon…

Buồng sấy được ứng dụng rất rộng rãi trong công nghiệp chế biến các nông, lâm, thủy hải sản và chế biến thực phẩm, dược phẩm, thức ăn chăn nuôi Nó có thể sấy các vật bất kể ở dạng nào (đơn chiếc; dạng hạt, miếng mảnh nhỏ xếp lớp; dạng bột nhão, dạng lỏng) Buồng sấy có cấu tạo đơn giản; dễ chế tạo, lắp đặt; dễ vận hành; vốn đầu tư ít

Được sự đồng ý của Ban giám hiệu, trưởng Khoa và Giáo viên hướng dẫn, nhóm

chúng em thực hiện đề tài: “Tính toán, thiết kế và chế tạo buồng sấy của máy sấy cá cơm công suất 10kg nguyên liệu/mẻ” nhằm chế tạo mô hình máy sấy với công suất

nhỏ để phục vụ trong quá trình thực hành của sinh viên tại phòng thí nghiệm của trường

Vì vậy, nhóm chúng em kết hợp với nhóm thực hiện đề tài: “Tính toán, thiết kế và chế tạo calorifer và quạt của máy sấy cá cơm công suất 10kg nguyên liệu/mẻ” lựa

chọn thiết kế, chế tạo thiết bị tủ sấy phù hợp với quy mô phòng thí nghiệm – thực hành và năng suất không lớn

1.1.1 Tổng quan về kỹ thuật sấy 1

1.1.1.1 Khái niệm về sấy 1

1.1.1.2 Đặc điểm quá trình sấy 1

1.1.2 Tổng quan về hệ thống sấy, buồng sấy 2

1.2.Tổng quan về công nghệ sấy cá 6

1.2.1 Tổng quan về nguyên liệu 8

1.2.1.1 Giới thiệu về cá cơm 8

1.2.1.2 Một số loại cá cơm phổ biến 9

1.2.1.3 Thành phần hóa học cơ bản của cá cơm 11

1.2.2 Tìm hiểu về công nghệ sấy cá Cơm 12

1.3.Phân tích, lựa chọn phương pháp sấy, dạng và chế độ sấy 14

1.3.1 Lựa chọn phương pháp sấy 14

1.3.2 Chọn chế độ sấy 14

1.3.3 Sơ đồ hệ thống sấy 14

PHẦN 2: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ BUỒNG SẤY CÁ CƠM CÔNG SUẤT 10KG NGUYÊN LIỆU/MẺ 15

2.1.Tính toán các thông số của vật liệu 15

2.2.Tính toán quá trình sấy lý thuyết 15

2.2.1 Các thông số của không khí trong hệ thống sấy 15

Trang 4

2.2.2 Lượng không khí khô lý thuyết 18

2.3.Tính toán kích thước buồng sấy 19

2.3.1 Kích thước khay sấy 19

2.3.2 Kích thước buồng sấy 20

2.3.3 Kích thước phủ bì buồng sấy 20

2.4.Tính toán tổn thất nhiệt trong hệ thống sấy 20

2.4.1 Tổn thất nhiệt do vật liệu sấy mang đi 20

2.4.2 Tổn thất do thiết bị truyền tải 21

2.4.3 Tổn thất nhiệt ra môi trường 21

2.5 Tính toán quá trình sấy thực 24

PHẦN 3: CHẾ TẠO HỆ THỐNG MÁY SẤY CÁ CƠM CÔNG SUẤT 10KG NGUYÊN LIỆU/MẺ 28

3.1 Bản vẽ cấu tạo chi tiết, mô hình máy 28

3.2 Nguyên tắc hoạt động hệ thống sấy 31

3.3 Điều kiện vệ sinh thiết bị, tính an toàn thiết bị 33

3.3.1 Điều kiện vệ sinh thiết bị 33

3.3.2 Tính an toàn của thiết bị 34

Hình 26: Bản vẽ 3 hình chiếu của hệ thống máy sấy 28

Hình 27: Mô hình máy sấy 29

Hình 28: Quạt 30

Hình 29: Caloripher 30

Hình 30: Ống hồi hồi 30

Hình 31: Sơ đồ mạch điện 32

Trang 1

PHẦN I: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về sấy

1.1.1 Tổng quan về kỹ thuật sấy

Nguyên liệu thủy sản nói chung và nguyên liệu cá cơm nói riêng là loại nguyên liệu chứa nhiều nước và giàu chất dinh dưỡng do vậy rất dể bị hư hỏng trong quá trình chế biến và bảo quản Để kéo dài thời gian bảo quản người dân đã nghĩ ra phương pháp đơn giản là làm khô nguyên liệu nhờ vào ánh sáng mặt trời hoặc sấy nóng bằng không khí nóng từ củi, lò hơi

1.1.1.1 Khái niệm về sấy

Sấy là một phương pháp bảo quản thực phẩm đơn giản, an toàn và dễ dàng Sấy làm giảm độ ẩm của thực phẩm đến mức cần thiết do đó vi khuẩn, nấm mốc và nấm men bị ức chế hoặc không phát triển và hoạt động được, giảm hoạt động các enzyme, giảm kích thước và trọng lượng của sản phẩm

Quá trình sấy là quá trình làm khô các vật thể, các vật liệu, các sản phẩm bằng phương pháp bay hơi nước Như vậy, quá trình sấy khô một vật thể diễn biến như sau: Vật thể được gia nhiệt để đưa nhiệt độ lên đến nhiệt độ bão hòa ứng với phân áp suất của hơi nước trên bề mặt vật thể Vật thể được cấp nhiệt để làm bay hơi ẩm Vận chuyển hơi ẩm đã thoát ra khỏi vật thể vào môi trường

Tóm lại, trong quá trình sấy xảy ra các quá trình trao đổi nhiệt và trao đổi chất cụ thể là quá trình truyền nhiệt từ chất tải nhiệt cho vật sấy, quá trình truyền ẩm từ trong vật sấy ra ngoài bề mặt sấy, quá trình truyền ẩm từ bề mặt vật sấy ra ngoài môi trường Các quá trình truyền nhiệt truyền chất trên xảy ra đồng thời trên vật sấy, chúng có qua lại lẫn nhau

1.1.1.2 Đặc điểm quá trình sấy

Đặc điểm của quá trình sấy đối với vật thể có độ ẩm tương đối cao, nhiệt độ sấy và tốc độ chuyển động của không khí không quá lớn xảy ra theo ba giai đoạn đó là: giai đoạn làm nóng vật, giai đoạn sấy tốc độ không đổi, giai đoạn tốc độ sấy giảm dần Đối với các trường hợp sấy với điều kiện khác thì quá trình sấy cũng xảy ra ba giai đoạn nhưng các giai đoan có thể đan xen khó phân biệt hơn

Giai đoạn làm nóng vật:

Giai đoạn này bắt đầu từ khi đưa vật vào buồng sấy tiếp xúc với không khí nóng cho tới khi nhiệt độ vật đạt được bằng nhiệt độ kế ướt Trong quá trình sấy này toàn bộ vật được gia nhiệt Ẩm lỏng trong vật được gia nhiệt cho đến khi đạt được nhiệt độ sôi ứng với phân áp suất hơi nước trong môi trường không khí trong buồng sấy Do được làm nóng nên độ ẩm của vật có giảm chút ít do bay hơi ẩm còn nhiệt độ của vật thì tăng

Trang 2 dần cho đến khi bằng nhiệt độ kế ướt Tuy vậy, sự tăng nhiệt độ trong quá trình xảy ra không đều ở phần ngoài và phần trong vật Vùng trong vật đạt đến nhiệt độ kế ướt chậm hơn Đối với vật dễ sấy thì giai đoạn làm nóng vật xảy ra nhanh

Giai đoạn sấy tốc độ không đổi:

Kết thúc giai đoạn gia nhiệt, nhiệt độ vật bằng nhiệt độ kế ướt Tiếp tục cung cấp nhiệt, ẩm trong vật sẽ hóa hơi còn nhiệt độ của vật giữ không đổi nên nhiệt cung cấp chỉ để làm hóa hơi nước Ẩm sẽ hóa hơi ở lớp vật liệu sát bề mặt vật, ẩm lỏng ở bên trong vật sẽ truyền ra ngoài bề mặt vật để hóa hơi Do nhiệt độ không khí nóng không đổi, nhiệt độ vật cũng không đổi nên chênh lệch nhiệt độ giữa vật và môi trường cũng không đổi Điều này làm cho tốc độ giảm của độ chứa ẩm vật theo thời gian cũng không đổi, có nghĩa là tốc độ sấy không đổi

Giai đoạn sấy tốc độ giảm dần:

Kết thúc giai đoạn sấy tốc độ không đổi ẩm tự do đã bay hơi hết, còn lại trong vật là ẩm liên kết Năng lượng để bay hơi ẩm liên kết lớn hơn ẩm tự do và càng tăng lên khi độ ẩm của vật càng nhỏ Do vậy tốc độ bay hơi ẩm trong giai đoạn này nhỏ hơn giai đoạn sấy tốc độ không đổi, nghĩa là tốc độ sấy trong giai đoạn này nhỏ hơn và càng giảm đi theo thời gian sấy Quá trình sấy càng tiếp diễn, độ ẩm của vật càng giảm, tốc độ sấy cũng giảm cho đến khi độ ẩm của vật giảm đến bằng độ ẩm cân bằng với điều kiện môi trường

1.1.2 Tổng quan về hệ thống sấy, buồng sấy

Sấy đối lưu được chia làm hai nhóm phụ thuộc vào trạng thái của vật liệu sấy là sấy động (vật liệu sấy chuyển động ngược chiều với dòng khí sấy) và sấy tĩnh (vật liệu sấy ở trạng thái tĩnh còn dòng khí sấy chuyển động qua khối hạt)

Sấy động như sấy thùng quay, sấy phun, sấy băng tải,…

Trang 3

Hình 1: Hệ thống sấy phun

Trang 5

Hình 6: Hệ thống sấy hầm công suất nhỏ

Đối với mỗi hệ thống sấy nào cũng phải có ba bộ phận chính là: thiết bị gia nhiệt (calorifer), thiết bị cưỡng bức quạt để vận chuyển tác nhân sấy trong hệ thống sấy và thiết bị sấy (buồng sấy, hầm sấy, thùng sấy,…) là nơi chứa vật liệu sấy và diễn ra quá trình sấy

Buồng sấy có hình dạng khối hộp lập phương, khối hộp chữ nhật đứng hay nằm, hình trụ đứng hoặc nằm Thành buồng sấy được bọc cách nhiệt và cách ẩm, có cửa để nạp và lấy sản phẩm Vật sấy được rải đều thành các lớp trên các tầng khay đặt gác lên khung giá trong buồng sấy Bộ phận gia nhiệt có tác nhân sấy có thể đặt trong hoặc ngoài buồng sấy Tác nhân sấy được đối lưu tự nhiên hay cưỡng bức nhờ hệ thống quạt Quá trình sấy là gián đoạn hoặc theo chu kỳ Nạp và tháo sản phẩm bằng thủ công hoặc cơ giới

Buồng sấy được ứng dụng rất rộng rãi trong công nghiệp chế biến các nông, lâm, thủy hải sản và chế biến thực phẩm, dược phẩm, thức ăn chăn nuôi Nó có thể sấy các vật bất kể ở dạng nào (đơn chiếc; dạng hạt, miếng mảnh nhỏ xếp lớp; dạng bột nhão,

Trang 6 dạng lỏng) Buồng sấy có cấu tạo đơn giản; dễ chế tạo, lắp đặt; dễ vận hành; vốn đầu tư ít

Buồng sấy có năng suất từ 20kg đến 50kg ẩm (nước) bay hơi trong 1 giờ là loại nhỏ Buồng sấy trung bình có năng suất từ 50kg đến 100kg ẩm bay hơi trong 1 giờ

Do quá trình sấy là gián đoạn và chu kỳ nên lượng nhiệt tiêu tốn để nung nóng thành và giá đỡ trong buồng sấy giữa các lần sấy rất đáng kể

Buồng sấy có kích thước nhỏ được gọi là tủ sấy, vì vậy, với đề tài: “Tính toán, thiết kế và chế tạo buồng sấy của máy sấy cá cơm công suất 10kg nguyên liệu/mẻ”,

nhóm chúng em tính toán, thiết kế và chế tạo tủ sấy có năng suất 10kg nguyên liệu/mẻ

1.2 Tổng quan về công nghệ sấy cá

Một số sản phẩm khô thủy sản trên thị trường

Hình 7: Khô cá nục Hình 8: Khô cá cơm

Hình 9: Khô cá lạt fillet Hình 10: Khô cá mắt kiếng fillet

Trang 7 Ngoài ra còn có các sản phẩm khô cá tẩm gia vị:

Hình 11: Khô cá chỉ vàng Hình 12: Tôm khô

Hình 13: Mực khô

Hình 14: Khô cá lau kính Hình 15: Khô cá chai tẩm gia vị

Trang 8

1.2.1 Tổng quan về nguyên liệu

Nguyên liệu sử dụng trong đề tài là cá cơm nguyên con

1.2.1.1 Giới thiệu về cá cơm

Cá cơm là một họ các loài cá chủ yếu sống trong nước mặn (có một số loài sống trong nước ngọt hay nước lợ), có kích thước nhỏ (chiều dài tối đa là 50 cm, nhưng phổ biến là dưới 15 cm) phổ biến là bơi thành đàn và ăn các loại sinh vật phù du, chủ yếu là thực vật phù du, trừ một số loài ăn cả cá Chúng phân bổ khắp thế giới

Ở nước ta, cá cơm tập trung chủ yếu ở các tỉnh miền Trung và Nam bộ, đặc biệt ở các vùng biển Nha Trang, Vũng Tàu, Phan Thiết, Phú Yên, Quảng Ngãi, Phú Quốc Ở vùng biển miền Trung, cá cơm ruồi là loại có trữ lượng đánh bắt lớn nhất, tiếp theo là cá cơm trắng, cá cơm săng Được biết, sản lượng cá cơm có năm lên đến hàng ngàn

Hình 18: Khô cá đù tẩm gia vị Hình 19: Khô cá chỉ vàng tẩm gia vị Hình 16: Khô cá lóc tẩm gia vị Hình 17: Khô bạch tuộc

Trang 9 tấn, trong đó cá cơm ruồi chiếm 60− 65%, cá cơm trắng 20− 25% Phan Thiết là vùng có trữ lượng cá cơm lớn, có đêm ngư dân đánh bắt được tới 40 tấn Cá Cơm là một loại cá thực phẩm quan trọng, được ưa thích và không được ưa thích chính là vì hương vị mạnh của chúng Vào thời La Mã, thì cá cơm là nguyên liệu để làm nước sốt cá lên

men gọi là garum, ngoài ra thì cá cơm cũng được chế biến thành nhiều món ăn khác

như: cá cơm kho tiêu, khô cá cơm, nhưng nổi tiếng nhất vẫn là nước mắm cá cơm

1.2.1.2 Một số loại cá cơm phổ biến a Cá cơm săn

- Tên khoa học: Stolephorus tri (Bleeker, 1852)

- Tên tiếng Anh: Spined anchovy - Đặc điểm hình thái: Thân dài, dẹp bên Đầu tương đối to Mõm ngắn Chiều dài thân gấp 4− 8 lần chiều cao thân và 4− 6 lần chiều dài đầu Mắt tương đối to, không có màng mỡ mắt, khoảng cách hai mắt rộng Trên hàm,

xương lá mía, xương khẩu cái đều có răng nhỏ Khe mang rộng, lược mang dài và nhỏ Vẩy tròn, nhỏ, dễ rụng Có một vây lưng, khởi điểm nằm ở sau khởi điểm của vây bụng, trước khởi điểm của vây hậu môn Thân màu trắng, bên thân có một sọc dọc màu trắng bạc các vây màu trắng, riêng vây đuôi màu xanh lục

- Phân bố: Ấn Độ, Malaixia, Inđônêxia, Trung Quốc, Nhật Bản, Philippin, Việt Nam

- Mùa vụ khai thác: Quanh năm

- Ngư cụ khai thác: Lưới vây, mành, lưới kéo đáy - Kích thước khai thác: 40 − 55 mm

- Dạng sản phẩm: Ăn tươi, phơi khô, làm nước mắm

Hình 20: Cá cơm săn

Hình 21: cá cơm thường

Trang 10 Trên hàm, xương lá mía, xương khẩu cái đều có răng nhỏ Khe mang rộng, lược mang dẹp, mỏng và cứng Vảy tròn, to vừa, rất dễ rụng Khởi điểm của vây lưng nằm ở sau khởi điểm của vây bụng, gần ngang bằng với khởi điểm của vây hậu môn Vây hậu môn to, dài Thân màu trắng, trên đầu có hai chấm màu xanh lục, bên thân có một sọc dọc màu trắng bạc

- Phân bố: Đông Phi, Ấn Độ, Thái lan, Trung Quốc, Nhật Bản, Philippin, Việt Nam

- Mùa vụ khai thác: Quanh năm, tập trung vào tháng 9 − 3 - Ngư cụ khai thác: Lưới vây, mành, lưới kéo đáy

- Kích thước khai thác: 50 − 70 mm

- Dạng sản phẩm: Ăn tươi, phơi khô, làm nước mắm

c Cá cơm sông

- Tên khoa học: Corica sorbonna (Whitehead, 1895)

- Tên tiếng Anh: Ganger River Sprat

- Đặc điểm hình thái: Thân thon dài, khe miệng sâu, góc miệng dài chưa đến bờ trước của ổ mắt Phần giữa hàm trên dẹp đứng Hàm dưới nhô ra Mắt to Viền bụng cong và lườn bụng không sắc cạnh Vảy tròn trên thân dễ rụng Vây lưng

hơi trước vây bụng Vây hậu môn thấp và có 2 vây lẻ phía sau Cá có màu trắng bạc Vây lưng, vây hậu môn và vây đuôi rải rác có các chấm sắc đen li ti

- Phân bố: Thái Lan, Philipin, Malaixia, Inđônêxia, Lào, Campuchia Ở Việt Nam gặp nhiều ở đồng bằng Nam Bộ

- Mùa vụ khai thác: Quanh năm

- Kích thước khai thác: Nhỏ, tối đa 5cm

- Ngư cụ khai thác: Lưới, câu, vó, mành, đăng - Dạng sản phẩm: Ăn tươi, phơi khô

Hình 22: Cá cơm sông

Hình 23: Cá cơm sọc tiêu

Trang 11 hơi nhọn Điểm cuối cùng của xương hàm trên nhọn và dài đến khe mang, eo mang kéo đến viền sau của màng mang Lườn bụng có từ 5 - 7 vảy gai giữa vây ngực và vây bụng, trong đó có một gai nằm giữa hai vây bụng Thân phủ vảy tròn, dễ rụng, không có đường bên Thân có màu kem nhạt (khi mất vảy), một sọc ánh bạc dọc hông

- Phân bố: Thái Lan, Malaixia, Philipin, Lào, Campuchia, Inđônêxia, đồng bằng sông Cửu Long Việt Nam

- Mùa vụ khai thác: Quanh năm

- Kích thước khai thác: 9 - 10cm, tối đa 12cm - Ngư cụ khai thác: Lưới, vó, rùng

- Dạng sản phẩm: Ăn tươi, phơi khô

1.2.1.3 Thành phần hóa học cơ bản của cá cơm

Bảng 1: Thành phần hóa học của cá cơm thường

Trang 12

1.2.2 Tìm hiểu về công nghệ sấy cá Cơm

Hiện nay khô cá Cơm được sản xuất theo công nghệ như sau:

Thuyết minh quy trình 1.2.2.1 Nguyên liệu

Tiêu chuẩn lựa chọn cá cơm nguyên liệu: - Cá còn nguyên con, không bị dập nát - Tươi, cơ thịt săn chắc

- Kích thước khoảng từ 5 ÷ 7cm - Cá có màu sắc, mùi tanh tự nhiên - Không bị nhiễm bệnh

1.2.2.2 Phân loại nguyên liệu

Do cá cơm kích thước nhỏ và ngay ở bước chuẩn bị nguyên liệu thì đã chọn cá có kích thước từ 5 ÷ 7cm nên ta có thể bỏ qua công đoạn phân loại nguyên liệu Tuy nhiên đối với các trường hợp khác, đối với các loại nguyên liệu khác thì đòi hỏi phải được

Trang 13 phân loại nguyên liệu Để đảm bảo sự đồng nhất trong chế độ sấy, thời gian sấy và chất lượng thành phẩm sau này

- Ngâm nguyên liệu 30 phút trong dung dịch có nồng độ 10% muối

- Rửa nguyên liệu bằng nước sạch nhằm loại bỏ tạp chất và làm giảm độ mặn của cá trong quá trình ngâm

- Để ráo hết nước trước khi cho vào sấy

Nguyên liệu sau khi đánh bắt và sau quá trình vận chuyển, bảo quản sẽ có rác, chất nhớt và còn phát sinh lượng lớn tạp chất, vi sinh vật gây bệnh ở trên bề mặt nguyên liệu vì vậy trước khi sấy ta phải rửa sạch nguyên liệu để loại bỏ rác cũng như hạn chế tối đa nhất lượng vi sinh nhật gây bệnh Đồng thời, để năng suất cao hơn cũng như giữ vệ sinh và an toàn cho thiết bị sấy thì nguyên liệu sau khi rửa sạch được để ráo nước rồi cho vào khay sấy

1.2.2.4 Sấy

Cá được rãi thành từng lớp lên khay rồi đặt vào buồng sấy, tiến hành sấy với nhiệt độ và thời gian đã lựa chọn Mục tiêu đặt ra là sau khi sấy thì khô cá cơm đạt được độ ẩm như mong muốn (18 ± 2%)

1.2.2.5 Phân loại sản phẩm

Quá trình phân loại sản phẩm nhằm phân theo chất lượng cá sau khi sấy, đồng thời loại bỏ những thân cá khô bị cháy hay không đạt các chỉ tiêu về cảm quan

Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng khô cá cơm:

- Trạng thái: toàn thân cá khô đều, thịt dẻo dai, không mốc, toàn thân nguyên vẹn không rụng đầu

- Màu sắc: màu sáng không lên dầu

- Mùi: mùi thơm đặc trưng của sản phẩm cá khô, không có mùi của hiện tượng phân hủy

Trang 14 - Giúp bảo quản sản phẩm, không để khô cá bị hút ẩm

1.3 Phân tích, lựa chọn phương pháp sấy, dạng và chế độ sấy 1.3.1 Lựa chọn phương pháp sấy

Do sản phẩm sấy là cá tươi và được dùng làm thực phẩm cho con người nên phải đảm bảo về yêu cầu vệ sinh, do đó ta sử dụng phương pháp sấy dùng không khí làm tác nhân sấy Với công suất yêu cầu là sấy 10kg nguyên liệu/ mẻ nên ta lựa chọn công nghệ sấy buồng (hay tủ sấy) kiểu đối lưu cưỡng bức dùng quạt thổi

Không khí ngoài trời được lọc sơ bộ rồi qua thiết bị gia nhiệt (calorifer) lên đến nhiệt độ thích hợp và có độ ẩm tương đối thấp được thiết bị cưỡng bức phân phối vào buồng sấy Trong không gian buồng sấy, không khí khô thực hiện việc trao đổi nhiệt - ẩm với vật liệu sấy là cá Cơm tươi làm cho độ ẩm tương đối của không khí tăng lên đồng thời làm hơi nước trong vật liệu được rút ra ngoài Không khí này sau đó được thải ra môi trường, đồng thời một phần không khí được hồi lưu lại vào thiết bị sấy

1.3.2 Chọn chế độ sấy

Với hệ thống sấy buồng và vật liệu sấy là cá, ta sẽ gia nhiệt cho không khí lên đến nhiệt độ t1 = 60oC, nhiệt độ của không khí sau khi ra khỏi buồng sấy là 38oC (cao hơn nhiệt độ đọng sương)

Để tạo ra chế độ sấy dịu làm tăng chất lượng sản phẩm, tránh làm mất mát mùi vị của cá, đồng thời giảm tổn thất do tác nhân sấy mang đi và giúp tiết kiệm nhiệt lượng nên nhóm chúng em chọn sử dụng chế độ sấy hồi lưu một phần cho hệ thống sấy

(tM, φM)

(B ) (t1, φ1)

Calorifer

(to, φo)

Quạt Thiết bị lọc

(A)

(to=27oC, φo = 75,7%)

Không khí ngoài trời

Buồng sấy

Thải ra ngoài

Hình 25: Sơ đồ hệ thống sấy

Trang 15

PHẦN 2: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ BUỒNG SẤY CÁ CƠM CÔNG SUẤT 10KG NGUYÊN LIỆU/MẺ

2.1 Tính toán các thông số của vật liệu

Ta ký hiệu các đại lượng như sau:

G1, G2 - khối lượng vật liệu vào, ra thiết bị sấy, kg ω1, ω2 - độ ẩm tương đối vật liệu vào, ra thiết bị sấy, % W - lượng ẩm bay hơi, kg/h

• Lượng vật liệu ra khỏi thiết bị sấy:

• Lượng ẩm cần bốc hơi:

2.2 Tính toán quá trình sấy lý thuyết

2.2.1 Các thông số của không khí trong hệ thống sấy ❖ Thông số của không khí ngoài trời (A)

Ta có t0 = 27oC, φ0 = 75,7% Từ đó ta xác định được: • Phân áp suất bão hòa hơi nước Pbh0:

Pbh0 = exp(12 -

+ )= exp(12 - 235,5 2742,4026

+ ) = 0,0355 bar

• Lượng chứa ẩm do: d0 = 0,621

0355,0.757,0

Trang 16 C phải nhỏ hơn độ ẩm cân bằng của vật liệu sấy tại điểm đó để vật liệu sấy không hút ẩm trở lại

Như đã lựa chọn chế độ sấy ban đầu, ta chọn nhiệt độ của không khí khi thổi vào buồng sấy là t1 = 60oC, nhiệt độ của không khí đi ra khỏi buồng sấy là t2=38oC

Lượng không khí lưu chuyển trong thiết bị sấy là: L = LH + L0

Trong đó:

LH: Lượng không khí khô hồi lưu

L0: Lượng không khí khô hút từ ngoài vào

Cân bằng ẩm cho toàn bộ hệ thống sấy ta có: L0.d0 + G1 ω1 = L0.d2 + G2 ω2

→ L0.(d2 – d0) = G1 ω1 - G2 ω2

→ L0 = W.

02 dd −

Mặt khác, cân bằng ẩm cho thiết bị sấy ta có: L.dM + G1 ω1 = L.d2 + G2 ω2

→ L.(d2 – dM) = G1 ω1 - G2 ω2

→ L = W.

2 dMd −

Vậy:

1. 2

I0. 0 + 2. 2 =( 0 +).

→

Như vậy tại điểm hòa trộn, ta có:

. 2

1. 2

Quá trình sấy lý thuyết xảy ra trong thiết bị sấy là quá trình đẳng Entanpy nên:

2