Đề tài tính toán thiết kế hệ thống sấy hoa atiso cắt lát bằng phương sấy thăng hoa nâng suất 100kg:mẻ

Kì học này nhóm em được giao nhiệm vụ làm đồ án thiết bị sấy với đề tài tính toán thiết kế máy sấy thăng hoa sấy hoa Atiso cắt lát với năng suất 100kg/mẻ do Thầy ThS Nguyễn Nam Quyền làm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHÓ HÒ CHÍ MINH

BAO CAO: DO AN THIET BI SAY

DE TAI: TINH TOAN THIET KE HE THONG SAY HOA ATISO

CAT LAT BANG PHUONG SAY THANG HOA

NANG SUAT: 100KG/ME

Phạm Tuấn Thành - 21137137 Khưu Minh Thuận - 21137143 Lâm Đạo Tiến - 21137148 Nguyễn Lê Duy Nhật - 21137113

Ngành: Công nghệ kĩ thuật nhiệt Niên khóa 2021-2025

ĐÈ TÀI: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỎNG SÁY HOA ATISO CAT

LÁT BẰNG PHƯƠNG SÁY THĂNG HOA

NANG SUAT: 100KG/ME

Khoa: Co Khi Cong Nghé Ngành: Công Nghệ Kỹ Thuật Nhiệt

Phạm Tuấn Thành - 21137137 Khưu Minh Thuận - 21137143 Lâm Đạo Tiến - 21137148 Nguyễn Lê Duy Nhật - 21137113

Giảng viên hướng dẫn:

ThS Nguyễn Nam Quyền

TP Hồ Chí Minh, tháng 9/2024

LỜI CAM ĐOAN

Tên đề tài: tính toán thiết kế hệ thống sây hoa atiso cắt lát bằng phương sấy thăng hoa,

nang suat 100kg/mé

GVHD: ThS Nguyén Nam Quyén

Họ tên sinh viên:Phạm Tuần Thành MSSV:2I137137 Lớp DH2INL

mà không trích dẫn nguồn gốc Tất cả các thông tin, số liệu, kết quả trong luận văn là

chính xác và trung thục Nếu có bất kỳ một sự vị phạm nào, Chúng tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm

Tp H6é Chi Minh, ngay thang nam

Kỷ tên và ghi rõ họ tên

LỜI CÁM ƠN

Trải qua hơn 3 năm ở trường Đại Học Nông Lâm TpHCM nhóm sinh viên của em

đã thu nạp được nhiều kiến thức giá trị và quan trọng Kì học này nhóm em được giao

nhiệm vụ làm đồ án thiết bị sấy với đề tài tính toán thiết kế máy sấy thăng hoa sấy hoa Atiso cắt lát với năng suất 100kg/mẻ do Thầy ThS Nguyễn Nam Quyền làm giảng viên hướng dẫn Nhóm em vô cùng cảm ơn Thầy Th§ Nguyễn Nam Quyền đã tạo điều kiện

đồng thời trang bị, tính chỉnh lại phân kiến thức về các thiết bị say, cach thức hoạt động

của máy sấy giúp nhóm em chắc chắn hơn về phần kiến thức chuyên ngành Một lần nữa nhóm em xin chân thành cảm ơn Thầy ThS Nguyễn Nam Quyền vì đã giúp đỡ nhóm em rất nhiều trong môn đồ án kì này Nhóm chúng tôi xin chúc Thầy luôn đồi dào sức khỏe

và đạt nhiều thành công trong tương lai

TÓM TẮT TÍNH TOÁN THIET KE HE THONG SAY HOA ATISO CẮT LÁT BANG

PHƯƠNG SAY THANG HOA

NANG SUAT 100KG/ME

- Địa điểm thực hiện: tại bộ môn Công Nghệ- Nhiệt Lạnh Trường Đại Học

Nông Lâm TP Hồ Chí Minh

Mục Lục LỜI CAM ĐOAN

1.1 TINH CAP THIET (BAT VAN DE)

1.2 MUC DICH NGHIEN CUU

CHUONG II TONG QUAN

2.1 TONG QUAN VE HOA ATISO

2.1.1 Đặc điểm, nguồn góc hoa ATISO

2.1.2 Tình hình sản xuất và tiêu thụ hoa ATISO

2.1.3 Lợi ích va tác hai cua hoa ATISO

2.2 SƠ LƯỢC VỀ PHƯƠNG PHAP SAY THANG HOA

2.2.1 Giới thiệu về phương pháp sấy thăng hoa

2.2.2 Quy trình sấy thăng hoa

2.2.3 Ưu điểm, nhược điểm sây thăng hoa

2.3.3.1 Ưu điểm

2.3.3.2 Nhược điểm

2.2.4 Các giai đoạn sây thăng hoa

2.2.4.1 Giai đoạn cấp đông

2.2.4.2 Giai đoạn sây sơ cấp

2.2.4.3 Gia đoạn sây thứ cấp

2.3 THĂNG HOA NƯỚC

2.3.1 Khải niệm cơ bản

2.3.2 Qúa trình thăng hoa nước

CHUONG III TÍNH TOÁN THIET KE HE THONG SAY THANG HOA 3.1 CAC THONG SO BAN DAU

3.1.1 VAT LIEU SAY HOA ATISO

3.1.2 DOI VOI BUC XA HONG NGOAI

CHUONG IV GIA THANH PHAM VA THOI GIAN HOAN VON 4.1 TONG PHI DAU TU

4.2 GIA VA THU NHAP (NCF) CUA THANH PHAM

4.3 DOANH THU TINH THEO ME VA THOI GIAN HOAN VON CHUONG V ANH THUC VA BAN VE

KET LUAN

TAI LIEU THAM KHAO

DANH MỤC BÁẢNG

Hoa atiso sau khi sây

PAGE \* MERGEFORMAT 2

DANH MỤC TỪ VIẾT TAT

CHUONG 1: MO DAU 1.1 Tính cấp thiết( đặt vấn đề)

Trong thế giới xã hội hiện nay, thức ăn,nước uống muốn được cất giữ và sử dụng lâu dài nhằm mục đích phục vụ cho nhu cầu đời sống xã hội loài người Bời vậy chúng ta đã đưa

ra những phương pháp bảo quản thức ăn, nước uống bằng những phương pháp như trữ đông trong tủ lạnh, cấp đông siêu tốc, và sấy thức ăn với những phương pháp vô cùng hiện đại và hiện nay con người đã và đang áp dụng những phương pháp ấy như sấy bơm nhiệt, sây tháp,sây tần sôi v.v những thứ phương pháp được nêu trên nhằm mục đích là

bảo quản và sử dụng thức ăn nước uông được đài hạn

Nay chúng tôi làm đề tài sấy một loài thực phâm được trồng nhiều trên một ngọn núi cao

ở vị trí đắc địa và cũng khu du lịch đẹp của Việt Nam, đó là sây hoa Atiso cắt lát mỏng

bằng phương pháp sấy thăng hoa

Khác với những phương pháp sây như bơm nhiệt, sây bơm có đảo lưu, chỉ mang tính chất

là giữ cho hoa Atiso không bị nắm mốc và giá tri thực phẩm hiệu suất chỉ 70-80% Với

mong muốn bằng phương pháp sấy thăng hoa hoa Atiso cắt lát mỏng này,tuy giá trị khi bán sẽ cao hơn mong đợi so với mặc thị trường,chúng tôi muốn mang giá trị thành phần được giữ nguyên bản trong hoa Atiso mọi người đều tin tưởng sử dụng, và đưa nó ra cho thị trường quốc tế đề biết được đây là loại thực phẩm chức năng giúp cho đời sống con người trở nên lành mạnh Và đó là mục đích dé tai chúng tôi đang làm sấy hoa Atiso cắt lát mỏng bằng phương pháp sấy thăng hoa với năng suất 100kg/mẻ

1.2 Mục đích nghiên cứu

Mục đích sấy thăng hoa là bảo vệ cầu trúc sinh học và hóa học của vật mẫu thông qua quá trình thăng hoa Có thê thấy rõ điều này qua các loại thực phẩm sấy thăng hoa Thực phâm sau khi sấy thăng hoa có thê bảo quản trong thời gian đài mà không cần dùng bất cứ

thăng hoa rất được ưa chuộng tại các nước thường xuyên chịu ảnh hưởng thiệt hại từ thiên tai Đặc biệt, tại các nước phát triển trên thế giới, phương pháp sấy thăng hoa được ứng dụng phố biến nhằm chế biến các loại thực phẩm sấy định dưỡng Tuy nhiên, tại nước ta với chi phí đầu tư, duy trì và bảo dưỡng trang thiết bị máy sấy thăng hoa khá cao, thêm việc đội ngũ vận hành máy cần chuyên môn kỹ thuật cao đã đây giá thành sản xuất thực phẩm sấy thăng hoa lên cao, khó cạnh tranh với các loại thực phâm sấy khác

CHƯƠNG 2: TÔNG QUAN

2.1 Tông quan về hoa ATISO

2.1.1 Đặc điểm, nguồn góc hoa ATISO

Đặc điểm:

Hoa atiso có hình dáng giống như một bông hoa to, với nhiều cánh hoa nhỏ được sắp xếp theo vòng tròn và một trung tâm lõm giữa Kích thước của hoa atiso thường khoảng 10 đến 15cm đường kính, tùy thuộc vào giống cây Hoa atiso thường có màu tím hoặc tía, nhưng cũng có thể có màu xanh lá cây hoặc trắng Trong khi những cánh hoa bên ngoài của hoa mềm và không ăn được, thì phần trung tâm lõm của hoa chứa nhiều mảnh vỏ

mỏng và những chùm hoa nhỏ, được gọi là “thịt” của hoa atIiso Ngoài ra, lá của cây atiso

có hình dạng lông chim, màu xanh đậm và khá to, có thể đài đến 50cm và rộng khoảng 30cm Thân của cây atiso thường cao khoảng I-l.5m và có nhiều nhánh Khi cây atiso chín trái, những lá bên trong của nó sẽ trở nên cứng và khó ăn được

Nguồn góc:

Atisô (tên khoa học: Cynara scolymus) là loại cây lá gai lâu năm có nguồn gốc từ miền Nam châu Âu (quanh Địa Trung Hải) đã được người Cô Hy Lạp và Cổ La Mã trồng để lấy hoa làm rau ăn Atisô là cây thảo lớn, cao l — 1,2m, có thể đến 2m Thân ngắn, thăng

và cứng, có khía dọc, phủ lông trắng như bông Lá to, dai, moc so le; phiến lá xẻ thùy sâu

và có răng không đều, mặt trên xanh lục mặt đưới có lông trắng, cuống lá to và ngắn

Cụm hoa hình đầu, to, mọc ở ngọn, màu đỏ tím hoặc tim lo nhạt, lá bắc ngoài của cụm

hoa rộng, dày và nhọn, đề cụm hoa nạc phủ đây lông tơ, mang toàn hoa hình ông Quả nhăn bóng, màu nâu sâm có mào lông trăng

Để sản phẩm hoa atiso có màu sắc đẹp mắt, hương vị đặc trưng không phai thì bạn cần phải thật cân thận lựa chọn những búp hoa atiso đảm bảo chất lượng, không ảnh hưởng đến sức khoẻ người sử dụng

Nên thu hoạch hoa atiso sau khi hoa nở kết thành quả, khi đó quả có màu hơi tím, đài hoa dày hé nở Không nên hái vào lúc trưa nắng hoặc trời mưa Chọn những cánh hoa nhà to

đều, loại bỏ cánh hoa lép hoặc không nở

Trong quá trỉnh thu hoạch phải lưu ý về dụng cụ và địa điểm thu gom hoa Tránh dé hoa

bị hầm hơi do chất thành đồng hoặc tiếp xúc với nơi không sạch sẽ, ánh nắng chói gat Những búp atiso được thu hoạch phải có kích thước tương đương nhau đề thuận tiện cho

quá trình sây tra hoa atiso dé say lạnh, loại bỏ những búp hoa bị sâu đục hoặc bi héo ua,

không đảm bảo Mục đích của bước sơ chế hoa atiso trước khi sấy chính là làm sạch những bụi bản, dị vật, vi sinh vật còn bám lại trên hoa sau khi thu hoạch Trong quá trình

sơ chế cần loại bỏ phần hạt bên trong và những bộ phận bị hư hỏng

Tiêu thụ:

Trong mùa vụ, khi lượng hoa afiso thu hoạch được nhiều hơn so với nhu cầu tiêu thụ, thị trường sẽ trở nên cạnh tranh hơn và giá cả sẽ giảm Ngược lai, trong mua vu it hoa atiso

đỏ, khi cầu vượt quá nguồn cung, giá cá sẽ tăng

2.1.3 lợi ích và tác hại của hoa ATISO

Lợi ích:

Chống lão hóa

Giúp giảm huyết áp

Làm giảm mỡ trong máu

Hỗ trợ cải thiện chức năng gan

Giúp hỗ trợ giảm cân

Phòng ngừa bệnh ung thư

Tăng cường chức năng của hệ miễn dịch

Tác hại:

Hoa Atiso đỏ nhìn chung là thảo được lành tính, an toàn, không tác dụng phụ Tuy nhiên, tác hại của hoa này chỉ đến nếu như bạn lạm dụng, dùng quá liều lượng cho phép Dùng quá liều có thê gây ra tinh trang day hoi, dau bung, táo bón, nôn mửa, đau đầu, tiêu đau, ù

tai và đặc biệt là hại gan

Cũng tương tự như nhiều loại thảo được khác, hoa Atiso đỏ có thể sẽ làm phản tác dụng

của vài loại thuốc Tây, nhất là thuốc hạ huyết áp Nếu uống trà Atiso đỏ đồng thời vơi thuốc hạ huyết áp, khả năng rất cao bạn sẽ bị tụt huyết áp

Dùng liều lượng cao viên bô sung hoa Atiso cùng thuốc trị bệnh tiêu đường sẽ gây ra tình trạng tụt đường huyết nghiêm trọng

2.2 Sơ lược về phương pháp say thang hoa

2.2.1 Giới thiệu về phương pháp say thang hoa

Sấy thăng hoa (nhay còn gọi là sấy khô đông lạnh) là quá trình khử nước ra khỏi thực phẩm, giúp nước chuyên từ thể rắn sang thể khí trong môi trường chân không Ở điều kiện chân không, khi nước thăng hoa trực tiếp sẽ chuyên từ đạng rắn sang dạng khí Nhờ

đó, sản phẩm sau khi sấy vấn giữ được hình đạng, mùi vị, màu sắc cũng như các đưỡng chat trong thực phẩm

2.2.2 Quy trình say thang hoa

‹« Thực phâm tươi được cấp đông nhanh ở nhiệt độ từ -30°C đến -50°C và đưa vào

buông hút chân không

« Trong môi trường chân không, phần nước đá của thực phẩm sẽ thăng hoa mà

« _ Tiếp theo, chuyền qua giai đoạn làm khô thứ cấp đề thăng hoa hơi âm còn sót lại Nhiệt độ điều chỉnh tăng dân > 0 độ C Khi đó, độ ẩm trong sản phẩm sẽ còn khoảng | - 4%

¢ Két thuc qua trinh say thang hoa, thuc pham duoc dong géi chan khéng để ngăn

am xâm nhập và gây oxy hóa

- - Ngâm thực phâm sấy thăng hoa với nước khi chế biến để nguyên liệu trở về trạng

thái ban đầu với đầy đủ hương vị, hàm lượng dinh dưỡng

2.2.3 Ưu điểm, nhược điểm của say thang hoa

2.2.3.1 Ưu điểm

Thành phẩm sấy giữ được nguyên bản: Sấy thăng hoa giữ nguyên cấu trúc sinh và hóa học của thực phâm nhờ đó không làm mắt đi mùi vị, màu sắc, hình dạng hay dưỡng chất Sản phẩm sấy có độ giòn lý tưởng: Việc sấy khô đông lạnh đã khử nước cũng như độ âm trong thực phẩm, đo đó khi ăn sẽ có cảm giác giòn, đai mà không hè khô cứng hay quá

Thời gian đề hoàn thành một mẻ sấy là tương đối lâu: Đề đảm bảo chất lượng thành phẩm

sau khi sây đòi hỏi cần rất nhiều thời gian, công sức đề làm ra một mẻ sấy đạt chuẩn Chi phi bao tri và nguyên liệu sử dụng cho bảo trì khá đắt: Thiết bị máy móc hiện đại khi gặp sự cô sẽ cần bỏ ra một số tiền lớn để sửa chữa cũng như dùng dầu mỡ bôi trơn rat dat

đỏ

2.2.4 Các giai đoạn say thang hoa

2.2.4.1 Giai đoạn cấp đông

Là giai đoạn quyết định phần lớn chất lượng sản pham sấy thăng hoa Thực phẩm cần được làm lạnh tối thiêu ở mức nhiệt của điểm nóng chảy đối với thực phẩm đó Nếu không đông lạnh hoàn toàn hay ở mức cân thiết thì thực phâm sẽ không đạt chất lượng sau khi sấy

Tùy vào thực pham say ma don vi sản xuất sẽ điều chỉnh nhiệt độ và thời gian say thang hoa phù hợp Thực phẩm cần làm đông lạnh nhanh chóng, nếu không các tinh thê băng sẽ lớn, gây phá vỡ thành tế bào thực phẩm và làm hỏng mẫu thực phẩm

2.2.4.2 Giai đoạn sơ cấp

Sau khi khởi động máy sấy thăng hoa và máy bơm chân không thì giai đoạn sơ cấp bắt đầu Thực phâm sẽ được làm lạnh bay hơi trong buồng sấy với áp suất thấp Máy sấy cũng sẽ liên tục cung cấp năng lượng đưới dạng nhiệt để đây nhanh quá trình sấy thăng hoa

Giai đoạn sơ cấp có thê kéo dài vài ngày tùy vào loại thực phẩm và nhiệt độ đầu vào Sau khi kết thúc, khoảng 93% lượng nước trong thực phâm sẽ thoát ra ngoài và bước vào giai đoạn sấy thứ cấp để tăng thời gian bảo quản

2.2.4.3 Giai đọa thứ cấp

Ở giai đoạn này, nhiệt độ sẽ được bé sung nhằm loại bỏ gan như hoàn toàn độ âm dư

thừa, đề trong thực phẩm chỉ còn lại khoảng 2% Việc khử âm tôi đa này giúp thực phẩm

2.3 Thăng hoa nước

2.3.1 Khái niệm cơ bản

Nguyên tắc cơ bản trong quá trình đông khô là hiện tượng thăng hoa, một quá trình mà chất chuyên từ trạng thái rắn trực tiếp thành khí Tương tự như quá trình bay hơi, thăng hoa xảy ra khi một phân tử nhận đủ năng lượng đề phá vỡ các liên kết phân tử xung quanh

nó Trong trường hợp nước, quá trình này chỉ xảy ra khi có đủ năng lượng đề vượt qua trạng thái rắn tự đo nhưng không đủ đề tạo thành trạng thái lỏng

Hai yếu tố chính quyết định trạng thái của một chất là nhiệt độ và áp suất khí quyền

Nhiệt độ và áp suất phải nằm trong một phạm vi nhất định đẻ chất tồn tại ở một trạng thái

cụ thể Biểu đồ quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ của nước thể hiện rõ điều này Nước có

thê ở trạng thái lỏng khi áp suất và nhiệt độ nằm trong khoảng nhất định, nước ở mực nước biển (khi áp suất bằng 1 atm) nêu nhiệt độ nằm giữa điểm đóng băng của mực nước

biển (32 độ F hoặc 0 độ C) và điểm sôi của mực nước biên (212 F hoặc 100 C)

Hiện tượng thăng hoa là trường hợp chất lỏng không chuyển trạng thái theo quy luật thông thường mà sẽ bỏ qua trạng thái lỏng, hiện tượng thăng hoa xảy ra liên tục khi môi trường đạt áp suất gần như chân không và nhiệt đọ xuống dưới 0 độ C, khi đó bang đá sẽ chuyền trực tiếp sang thê hơi mà không qua thê lỏng đó chính là hiện tượng thăng hoa

2.3.2 Quá trình thăng hoa nước

Ở áp suất thường, hầu hết các hợp chất hóa học và các nguyên tổ tồn tại ở 3 trạng thái khác nhau ở các mức nhiệt độ không giống nhau Trong các trường hợp này, sự chuyển đôi trạng thái từ rắn sang khí đòi hỏi phải trải qua trạng thái lỏng trung gian Tuy nhiên áp suất đề cập ở đây là áp suất riêng phần của vật chất chứ không phải áp suất tổng thể (chăng hạn áp suất khí quyền) của hệ Vì thể tất cả các chất rắn có áp suất hơi có thể đo được ở một nhiệt độ nhất định thường có thê thăng hoa trong không khí (như băng nước dưới 0°C) Đối với vài chất, ví dụ như cacbon và arsenic, thăng hoa là dễ dang hon