Nghiên cứu công nghệ sấy cá ba sa phi lê và thiết kế phân xưởng sản xuất năng suất 1 tấn sản phẩm mẻ

Trang 1

Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS Hoàng Minh Nam

DAI HOC QUOC GIA THANH PHO HO CHi MINH TRUONG DAI HOC BACH KHOA

KHOA KY THUAT HOA HOC

BO MON QUA TRINH VA THIET BI

LUAN VAN TOT NGHIEP

NGHIEN CUU CONG NGHE SAY CA BA SA

PHI LE VA THIET KE PHAN XUONG SAN XUAT NANG SUAT 1 TAN SAN PHAM/ME

Trang 2

Luan van tốt nghiệp GVHD: ThS Hoàng Minh Nam

LỜI CẢM ƠN

Sau gần 5 tháng thực hiện đề tài luận văn tốt nghiệp, với không ít khó khăn

nhưng được sự chỉ dẫn tận tình, chu đáo của các anh chị ở Phòng Quá trình và Thiết

bị, Viện Công nghệ Hóa học, và đặc biệt là sự chỉ dẫn của thầy Hoàng Minh Nam và

thầy Hoàng Tiến Cường em đã hoàn thành tốt luận văn của mình Đây quả thực là một khoảng thời gian vô cùng ý nghĩa với em, một kỹ sư tương lai Em đã được học tập, nghiên cứu và thực hành, vận dụng kiến thức vào thực tiễn Khoảng thời gian này đã kịp trang bị cho em một hành trang cần thiết đề tự tin bước vào chặng đường sắp đến,

chặng đường của sự học hỏi và cống hiến

Em xin chân thành gửi lời cảm ơn tới thầy Hoàng Minh Nam, thầy Hoàng Tiến Cường đã chỉ ra hướng đi rõ ràng cho đề tài luận văn này

Em xin chân thành cảm ơn các anh chị ở Phòng Quá trình và Thiết bị, Viện công nghệ Hóa học, đặc biệt là anh Trí, anh Duy, chị Phương, chị Vân, anh Linh, anh

Hoàng đã giúp em rất nhiều từ việc lắp ráp hệ thống đến việc hỗ trợ tài liệu và tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành luận văn

Em xin cảm ơn quý thầy cô trong hội đồng chấm luận văn đã dành thời gian quý báu đề đọc và đưa ra nhận xét giúp em hoàn thiện hơn

Xin chân thành cam ơn tới những người bạn của tôi, bạn Tuyên, bạn Như, bạn Hạnh, những người cùng làm luận văn trên Viện Công nghệ Hóa học với tôi

Và cuối cùng xin cảm ơn gia đình và bạn bè tôi, những người luôn cho tôi nguồn động viên cần thiết không chỉ trong việc hoàn thành để tài mà còn trong cả chặng đường tôi đã, đang và sẽ bước đi

Tp Hồ Chí Minh, ngày 2 tháng I nam 2011 Lê Cao Nhiên

Trang 3

Luan van tot nghiép GVHD: ThS Hoang Minh Nam

TOM TAT LUAN VAN

Nước ta có mạng lưới sông ngòi, kênh rach chang chit trai dai tir Bac vao Nam, đó là một lợi thế vô cùng to lớn để phát triển ngành khai thác và chế biến thủy sản Tuy nhiên, hiện nay ở nước ta ngành này phát triển chưa thật sự tương xứng với tiềm năng sẵn có Để tạo ra một bước ngoặt phát triển mới cho ngành khai thác và chế biến thủy sản trong giai đoạn hiện nay chung ta cần đặc biệt chú trọng vào hai mục tiêu chính: đa dạng hóa sản phẩm, đầu tư nghiên cứu cải tiến công nghệ bảo quán, chế biến thủy sản

Thực hiện nghiên cứu trên đối tượng cá ba sa nhằm mục đích: tạo ra sản phẩm

sây cá ba sa phi lê với công nghệ sấy tối ưu

Thực hiện thí nghiệm say cá ba sa phi lê thay đôi các yếu tố: phương pháp sấy, tốc độ TNS, nhiệt độ TNS để tìm ra công nghệ sấy tối ưu

Sấy cá ba sa phi lê với phương pháp sấy đối lưu kết hợp tách ẩm, gia nhiệt ở nhiệt độ TNS 55°C, van téc TNS 1,1 m/s dem lai hiệu quả cao nhất

Từ đó, thiết kế phân xưởng sản xuất cá bá sa phi lê sây ứng dụng công nghệ sấy

đối lưu kết hợp tách âm, gia nhiệt năng suất 1 tân/mẻ

Trang 4

MỤC LỤC

Đề mục Trang

II cau dd i

Nhiệm vụ luận văn - 22 ©22222222S5222212251221222112112211122112211127112111121112111211111112111 11 E11 xe

LOE CAM ON ii

Tóm tắt luận văn iii Mục lục 52-2222 2222221122112211121112211221112211211211221122112 111111121 iv M08 1000) 0 viii Danh sách bảng biểu 22 22 2222222221222121221221 21 222.2 eeree x Danh sách các từ viết tắt - 2222222222220 XI 7002956 CHƯƠNG 1: TÓNG QUAN -2.2222272222222222222eeeexrxee 1

1.1 Tổng quan về cá ba §4 20 2222221122222 Han ra re are re 2

1.1.1 Đặc điểm cá ba Sa - 5-5 s cv EESEEEEEEEEEEEEEEEEErrkrkrrrerrree 2

1.1.2 Thành phần hóa học, giá trị dinh dưỡng - 3 1.1.3 Tình hình sản xuất, tiêu thụ -¿ 2-5 +cxeEk£xerxexerxereree 5 1.2 Tổng quan về cơng nghệ say ¬— U Đ.Đ 7 1.2.1 Sơ lược về quá trình sấy . 2 22+++++cxz+rserrserxee 7 1.2.2 Phân loại phương pháp sấy TH TT TH TH TH Tư 8 1.2.3 Giới thiệu về thiết bị sấy ứng dụng công nghệ bơm nhiệt 12

Trang 5

Luan van tot nghiép GVHD: ThS Hoang Minh Nam CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM & LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ - 52 222211211 211221212121 122 re 21 2.1 Phương pháp nghiên cứu thử nghiệm 2.1.1 VLS, dụng cụ và thiết bị thí nghiệm 2.1.2 Phương pháp xác định các tính chất cơ lý của VLS 23 2.1.3 Thực nghiệm . - + St vn net 24 2.1.4 Phương pháp xử lý số liệu -2- 2 2+ z+sz+cs+xzzczrs 27 2.1.5 Tính toán chỉ phí quá trình sấy và hiệu quả kinh tế 28 2.2 Kết quả và thảo luận - 2: 2-22++2S+2EEE2EE2EE12212212711271 21121 se, 28 2.2.1 Tinh chat cơ lý của mẫu cá ba sa phi lê 2-5 =+ 26 2.2.2 Thí nghiệm say cá ba sa phi lÊ - -+sxcsescxeeseeese 29 CHUONG 3: TÍNH TỐN THIẾT KÉ THIẾT BỊ SÁY - 2-52 44 3.1 Thơng số tính tốn ¿2+ ++++E+£EEE+EEt2EE2EEEEEE2EEEECEEEerkrrrrree 45

khqhà 45

3.1.2 Tác nhân sấy -¿22¿22+2EE2EEcEEEerkrerkerrrrrree 45 3.2 Tính toán quá trình sấy ¿- ¿22 ++E£+E+2EE2E2EE2E2E12E1211222212 2e 47 3.2.1 Cân bằng năng lượng 2©22 s+2EE+EE2EEerErsrsrrrrerree 47 3.2.2 Thời gian sấy -¿+ckc2c 2E 2222112112112 E1eEExe 49

3.3 (0 2 -g 52

Trang 6

3.3.1 Khay Sấy -¿-©sc 5s Stx x21 2121121221121 re 52 3.3.2 Khung đỡ khay sấy -¿ :-©2s+2Ee2Ex E222 EEEErrkerrrrrree 52 3.3.3 Cách nhiệt cho buồng sấy 2-2: 5+ ++2+++csczxzsxez 53 3.4 Tính chọn thiết bị phụ của hệ thống thiết bị sấy 3.4.1 Tính chọn caloriphe 3.4.2 Tính chọn thiết bị lạnh 3.4.3 Tính chọn quạt - <6 + St 13x * 2E nryrưn 64 3.4.4 Tính chọn bộ lọc không khí .- «+ «+ x++s=++x++ 67

CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG PHÂN XƯỞNG 22- 222C 2EeEErerkrrrrsrex 69 4.1 Sơ đồ công nghệ phân xưởng .- 2-22 +222+2+E2EEE+EErrrxsrxerrsrrr 70 4.1.1 Sơ đồ cơng nghệ -2- 2 ©22+2Ec2E2EE2EEE2EEEECEErerkrrrreer 70 4.1.2 Thuyết minh quy trình ¿2 sz+s+2z+zxzzxsrxzsrseee 70 4.2 Lựa chọn thiết bị phụ cho phân xưởng 2-2 s22 xz+zxszxz 73 4.2.1 Thiết bị lạnh dự trữữ 2 -Ss+£Ek+keEeEEEEEEEEkeEkererkrrkrkee 67 4.2.2 Thiết bị rửa -cSscETExEE1E11111111111121111 1.111 74 4.2.3 Thiết bị trộn gia Vị ¿- 2 ©2z+2xt2E2EEE2E122E1EEEEEerkrrrreee 75

4.2.4 Ban thao tac nỪnỘỪỶÀỪỪỪ.Ở 76

Trang 7

4.3.2 Chọn kiểu nhà xây dựng - ¿22 +x+EE+Ezrxzrrrxrree 79 4.3.3 Mặt bằng tổng thể cho phân xưởng 2522 5z: 79

4.4 Xây dựng cơ cấu nhân sự

4.4.1 Cơ cấu phân tầng

4.4.2 Tổ chức nhân sự cc::+cvxvtrrrrkkrrrrrtrtrrrrrrtrrrrrrre 81

Trang 8

DANH SÁCH HÌNH VẼ

Hình 1.1: Cá ba sa

Hình 1.2: Kim ngạch xuất khâu cá tra, cá ba sa và tôm 1-2009 đến 7-2010 5

Hình 1.3: Biểu đồ thị trường xuất khẩu cá ba sa của Việt Nam 6 tháng đầu

H001 1 6 Hình 1.4: Máy nén kín và nửa kíÍn - ¿cóc St nh He 14 Hình 1.5: Dàn bay hơi làm lạnh .- - << 2< E33 E + VE+E++EekkEsrkkekrresree 14 Hình 1.6: Thiết bị ngưng tụ làm mắt .- - - - + 5< + SE vs rrkree 15

Hình 1.7: Sơ đồ cấu tạo thiết bị sây ứng dụng bơm nhiỆt - 5+5 5s +5++ 16

Hình 1.8: Sơ đồ nguyên lý thiết bị sấy ứng dụng bơm nhiệt -. - +2 l6 Hình 2.1: Máy phân tích Hygro Thermo Anemommet€r + + + ++<+ 21 Hình 2.2: Cân phân tíchh - - -<+ + + k SE kề nh nh HT nhàn ni 21 Hình 2.3: Tủ sấy -2- 5s SSe St 2E tEEE T3 E1 1111121211212111.21111 2111111111 re 22 Hình 2.4: Hệ thống sấy đa năng . 2-2 ©Et2EE+2EE22E12E12212711221211 21 re 23 Hình 2.5: Nguyên lý hoạt động của thiết bị sấy -c2cc52cscvcecrrrerrrrrrree 25 Hình 2.6: Sơ đồ công nghệ sấy mẫu 2 ¿52 2E E2EE2E2EE2E2E1E2221EcE 26 Hình 2.7: Tủ điện điều khiển thiết bị sấy thử nghiệm 2-2 sz+z+czz 27 Hình 2.8: Đồ thị biểu diễn đường cong sấy với phương pháp khác nhau 33

Trang 9

Hình 2.9: Đồ thị biểu diễn đường cong tốc độ sấy với phương pháp l3 100 33 Hình 2.10: Đồ thị biểu diễn đường cong sây ở nhiệt độ khác nhau với phương pháp tách âm — gia nhiệt . -2- 2 S225 EE92E1E2E1271121127112112112711211 211 xe 38

Hình 2.11: Đồ thị biểu diễn đường cong tốc độ sây ở nhiệt độ khác nhau với

phương pháp tách âm — gia nhiỆt 2-22 ©2+2E+E2EEEEEE22E22122212EEEEcrrrrrkr 38 Hình 2.12: Đồ thị biểu diễn đường cong sây ở vận tốc TNS khác nhau với phương pháp tách âm — gia nhiỆt 2+ ©E+E+SE£2EE£EE2EEZEE2EEzrrrrxrree 42

Hình 2.13: Đồ thị biểu diễn đường cong tốc độ sây ở nhiệt độ khác nhau

với phương pháp tách âm — gia nhiỆt 2+ ©E+E+SE£2EE£EE2EEZEE2EEzrrrrxrree 42 Hình 3.1 Cấu trúc tường buồng sấyy 2-©2++2s+ z2EEE2EE22EE271E2EE2EEEkrrrrrrer 56

Hình 3.2 Cấu trúc mái buồng sấy

Hình 3.3 Cấu trúc cửa buồng sây

Hình 3.4: Hình dạng thanh điện trở gia nhiệt

Hình 3.5: Thiết bị bơm nhiỆt - 2-22 22+S2++2EE2EEESEEEE2EEEtEEEeEErrrrxrrrrree 64

Hình 4.1: Sơ đồ công nghệ phân xưởng sản xut 2-22 2522 x+2zxszxz 70 Hình 4.2: Thiết bị lạnh dự trữ - - se e+k£Sx+EEEE+EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEkEEErkrrk ket 73

Hình 4.3: Thiết bị "98.020 76

Hình 4.4: Thiết bị đóng gói - ¿2£ 2+ ©SSE+EE2E9EEE2EE21E2171121211211211 11211 c0 717 Hình 4.5: Kiểu nhà phân xưởng mẫy - + 2 2E£+E£2E£+E+2EE+E2EE+Ezzzzrxzrx 79 Hình 4.6: Cơ cấu phân tầng nhân sự cho nhà máyy - 2-2 2+2 x+zz++zsz 81 Hình 4.7: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thi - â22++2x++Ês+zxxzzxrzrxeres Đ5

Trang 10

Luan van tốt nghiệp GVHD: ThS Hoàng Minh Nam DANH SÁCH BẢNG BIEU Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng của cá ba sa thành phẩm

Bảng 1.2 Sơ đồ tổng quát phân loại máy nén lạnh

Bảng 2.1: Kích thước khối lượng của mẫu cá :-+¿©2+++c+++txxsrxrrrrree 28 Bảng 2.2: Độ âm đầu của mẫu cá - 2-22 ©2++22+22EES22EE2EEEEEEerErrrrrrrrrree 28 Bảng 2.3: Khối lượng riêng của mẫu cá - - 2 2 ©522 £+E++Ee+EE2EE2EeExzrxerxrrk 28 Bảng 2.4: Các phương pháp sấy và thông số hoạt động tương ứng - 30 Bảng 2.5: Kết quả thí nghiệm sấy mẫu với phương pháp sấy khác nhau 31 Bảng 2.6: Các thông số hoạt động tương ứng của phương pháp say đối lưu kết

hợp tách âm gia nhiệt ở nhiệt độ TNS khác nhau .-.5- 55-5 s+*s+xsssss+ 35

Bảng 2.7: Kết quả thí nghiệm sấy mau ở nhiệt độ khác nhau với phương pháp sây đối lưu tách âm — gia nhiỆ( :-22- + 2SE22E22EE22E1E2E12711211271171271 7112121 xe 36 Bang 2.8: Két quả thí nghiệm sấy mẫu ở vận tốc TNS khác nhau với phương pháp sấy đối lưu tách ẩm — gia nhiệt . - 22+ +2EE+2 E+2EE£EE++EEeEExrrxrrrrerree 40 Bảng 3.1: Thông số kỹ thuật dàn lạnh 2¿2¿222++22+++E++rtrxretxxrsrxrrrrree 61 Bảng 3.2: Thông số kỹ thuật dàn nóng - 2 2© 22 £+E£2E£+EE+EE+E+Ezzxerxzrs 62 Bảng 4.1: Thông số kỹ thuật thiết bị đóng gói -222©22+2E2+s+zEzzrxzzrxsrre 78 Bảng 4.2: Bồ trí mặt bằng - 2: ©2¿ s3 SE EEEE121211211211211211111211 1111 c0 80 Bang 4.3: Bố trí công nhân trong phân xưởng - + + + sx + £vxsxrexexeee 82 Bảng 4.2: Bộ phận gián tiếp sản xUat o.oo eeeeecceccescessessesseeseesvesesssesesssessssessssessees 83

Trang 11

DANH SACH CAC TU VIET TAT

DHA: Docosahexaenoic acid EPA: Eicosapentaenoic EU: European Union KKA: không khí âm HTS: hệ thống sấy PPS: phương pháp sấy PR: Public Relation

NAFIQAD: Nation Argo, Forestry, Fisheries, Quality Assurrance Department

VLS: vat liéu say

VASEP: Vietnam Association of Seafood Exporters and Producers TA - GN: tach âm — gia nhiệt

USD: United States dollar

USDA: United States Department of Agriculture

Trang 12

DAT VAN DE

Nước ta có vị trí địa lý rất đặc biệt, với tổng chiều dài bờ biển hơn 2.600km, dọc theo đó là các ngư trường có khả năng khai thác quanh năm, hơn nữa với trên một triệu ha nuôi trồng, ngành thủy sản là một lợi thế của Việt Nam Theo Viện Kinh tế và Quy hoạch thủy sản, ngành thủy sản Việt Nam ngày càng khẳng định vị trí quan trọng

trong nghề cá thế giới Năm 2008, tổng lượng thủy sản đạt 4,6 triệu tấn, giá trị xuất khẩu đạt trên 4,5 tỉ USD; năm 2009, mặc đù chịu tác động mạnh của khủng hoảng và

suy thối kinh tế tồn cầu nhưng tổng sản lượng thủy sản vẫn đạt 4,85 triệu tấn, tăng

5,3% so với năm 2008 với giá trị xuất khẩu đạt trên 4,2 tỉ USD Riêng 8 tháng đầu

năm 2010, tổng kim ngạch xuất khẩu thủy sản cả nước đạt gần 3 tỉ USD, tăng 12% so với cùng kỳ năm 2009 Theo dự báo của ngành hữu quan, xuất khẩu thủy sản cả nước

cả năm 2010 có khả nang dat 4,5 + 4,7 ti USD

Với những kết quả đã đạt được, Việt Nam đã vươn lên vị trí thứ 5 về xuất khẩu,

đứng thứ 3 về sản lượng nuôi trồng thủy sản (sau Trung Quốc và Ấn Ðộ) và đứng thứ 13 về sản lượng khai thác hải sản trên toàn thế giới Không chỉ vậy, ngành thủy sản

được xem là ngành kinh tế mũi nhọn của cả nước Tuy nhiên, dù phát triển vượt bậc,

nhưng ngành thủy sản cả nước đã và đang bộc lộ nhiều yếu điểm ảnh hưởng đến sự phát triển không bền vững, thị trường giá cả các loài thủy sản trong và ngoài nước bấp bênh, nhất là hai loài thủy sản chủ lực là tôm và cá tra Cả nước đang phải đối mặt với nhiều thách thức và khó khăn như thiếu quy hoạch vùng nuôi hoặc quy hoạch chạy theo thực tế sản xuất; các vấn đề môi trường trong quá trình công nghiệp hóa, đô thị hóa , hoặc do chính hoạt động khai thác, nuôi trồng thủy sản gây ra; hệ thống cơ sở

hạ tầng phục vụ nuôi trồng thủy sản chưa được đầu tư đồng bộ; tình trạng sử dụng các

loại thuốc thú y phục vụ nuôi trồng thủy sản diễn ra tràn lan; tình hình dịch bệnh diễn biến phức tạp Đặc biệt, gần đây các mặt hàng thủy sản xuất khẩu của chúng ta luôn bị chèn ép trên thị trường (thị trường Hoa Kỳ và EU) Có nhiều nguyên nhân nhưng cơ bản là chúng ta bị mắt tính chủ động, sản phẩm của chúng ta không đa dạng, chưa áp

Trang 13

dung triét đề các công nghệ mới vào sản xuất để nâng cao chất lượng sản phẩm Các

sản phẩm cá tra, cá ba sa xuất khẩu hiện nay chủ yếu là những mặt hàng đông lạnh xuất khẩu thô Vì thế đa dạng hóa sản phâm, chuyên từ sản phẩm xuất khẩu thô sang xuất khẩu các sản phẩm đã qua chế biến là nhiệm vụ hàng dau dé phát triển ngành thủy sản Các sản phẩm sấy cá phi lê là những mặt hàng xuất khâu có thể hướng đến vì các sản phẩm đã qua chế biến luôn gặp ít rào cản hơn so với các mặt hàng tươi sống Tuy nhiên, hiện nay các công nghệ sấy thông thường không đáp ứng được các nhu cầu giữ lại giá trị dinh đưỡng, màu sắc mùi vị của sản phâm song song với hiệu quả năng lượng và kinh tế

Vì vậy trong luận văn này, công nghệ sây ở nhiệt độ thấp dé say phi lé ca ba sa sẽ được nghiên cứu, trên cơ sở kết quả nghiên cứu thí nghiệm thiết kế phân xưởng sản

xuất áp dụng vào thực tế Trên cơ sở nghiên cứu và tính toán đó, ta có thể hoàn thiện

hệ thống sấy ở nhiệt độ thấp không chỉ đối với cá ba sa phi lê mà còn với cá tra và nhiều lại sản phẩm thủy hải sản khác

Luận văn này được thực hiện tại Phòng Quá trình và Thiết bị, Viện Công nghệ Hóa học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, số 1 Mạc Đĩnh Chi, Quận 1, thành

phó Hồ Chí Minh

Trang 16

1.1 TONG QUAN VE CA BA SA 1.1.1 Đặc điểm cá ba sa

Ở Việt Nam, cá ba sa, còn có tên gọi là cá giáo, cá sát bụng, là loại cá da trơn có trị kinh tế cao, được nuôi tập trung tại nhiều nước trên thế gidi

a) Phan loai

Theo hệ thống phân loại Tyson Roberts, cá ba sa thuộc họ Pangasiidae, giống Pangasius, loài P bocourti Trước đây cá ba sa được định danh là Pangasius pangasius

b) Đặc điểm sinh học

Hình 1.1 Cá ba sa

Cá ba sa có thân ngắn hình thoi, hơi dẹp bên, lườn tròn, bụng to tích lũy nhiều mỡ, chiều dài tiêu chuẩn bằng 2,5 lần chiều cao thân rất dễ phân biệt đối với các loài khác

trong họ cá tra Đầu cá ba sa ngắn hơi tròn, dẹp đứng Miệng hẹp, mặt lưng có màu nâu, mặt bụng có màu trắng

c) Phân bố

Cá ba sa phân bố rộng ở Myanma, Java, Thái Lan, Campuchia, Việt Nam Cá sống

Trang 17

Luận văn tốt nghiệp GVHD: ThS Hoang Minh Nam

Họ Pangasiidae có 21 loài thuộc 2 giống: giống Pangasius có 19 loài và giống Helicophagus có 2 loài Có một loài sống trong nước lợ, 2 loài sống ở biển Tính ăn của các loài trong họ Pangasiidae thay đôi tùy theo giai đoạn phát triển của cá thể Trong họ Pangasiidae 2 loài cá ba sa và cá tra là cá nuôi kinh tế của đồng bằng sông Cửu Long Hằng năm nghề nuôi cá bè cung cấp hàng ngàn tấn cá ba sa cho thị trường trong nước, thêm vào đó là hàng ngàn tấn nguyên liệu cho thức ăn gia súc Theo Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn trong năm 1993 sản lượng nuôi bè ở miền Nam ước lượng vào khoảng 17400 tân hầu hết là từ các bè nuôi sông Mê Kông, thì chỉ riêng

cá ba sa đã chiếm 3/4 sản lượng này (13400 tần) Đến năm 2008, Việt Nam đã xuất khẩu được 640.000 tấn cá tra, cá ba sa đạt giá trị 1,45 tỉ USD

1.1.2 Thành phân hóa học, giá trị dinh dưỡng

Cá tra và cá ba sa của Việt Nam được nhiều thị trường ưa chuộng vì màu sắc cơ

thịt trắng, thịt cá thơm ngon hơn so với các loài cá da trơn khác

Trong dinh dưỡng học người ta đã biết cá là một món ăn quý có nhiều prơtêin, nhiều chất khống quan trọng và có gần đủ các loại vitamin, đặc biệt nhiều vitamin A và D trong gan cá và một số vitamin nhóm B Hơn thế nữa, cá tra và cá ba sa là hai loài có giá trị dinh dưỡng cao vì thành phần dinh dưỡng chứa nhiều chất đạm, ít béo, nhiều EPA và DHA, ít cholesterol

Lượng prôtêïn trong cá tra và cá ba sa vào khoảng 23% đến 28%, tương đối cao hơn các loài cá nước ngọt khác (16 ~ 17% tùy loại cá) Các prôtê¡n của cá đều dễ tiêu hóa và dé hấp thu hơn thịt Quan trọng hơn nữa là thành phần các prôtê¡n trong cá tra

và cá ba sa vừa có chứa đầy đủ các axít amin cần thiết cho cơ thể lại vừa có tỷ lệ các

axít amin thiết yếu (EAA) rất cân bằng và phù hợp với nhu cầu EAA của con người Về chất béo, hàm lượng chất béo trong cá ba sa ít hơn so với thịt nhưng chất

lượng mỡ cá lại tốt hơn Các axit béo chưa no hoạt tính cao chiếm từ 50% đến 70%

trong tông số lipit bao gồm oleic, linoleic, linolenic, arachidonic, klupanodonic Các axit béo này là vật chất quan trọng hỗ trợ cho nhiều cơ quan trong cơ thể như hệ thần kinh, hệ tuần hoàn Nhiều nghiên cứu khoa học đã phát hiện rằng trong chất béo chưa

Trang 18

bão hòa của cá ba sa có chứa nhiều axit béo Omega 3 (EPA và DHA) Đây là các axit béo quan trọng mà cơ thê chúng ta không thể tự tổng hợp được nên bắt buộc phải được cung cấp từ thức ăn

Chat DHA (Docosahexaenoic AxIf) giữ vai trò quan trọng trong quá trình sinh trưởng của tế bào não và hệ thần kinh, có ảnh hưởng tới năng lực tìm tòi, phán đoán, tổng hợp của não DHA được xem là không thẻ thiếu trong giai đoạn trẻ em đang phat triển, thanh niên hoặc những người lao động trí óc thường xuyên Nếu cơ thể thiếu

DHA, bộ não sẽ trì trệ, trí nhớ giảm sút, kém thông minh Chất EPA (Eicosapentaenoic

AxiÐ cũng có nhiều trong axit béo chưa bão hòa của cá và có tác dụng phòng chống

bệnh xơ vữa động mạch và nhồi máu cơ tim Như vậy, EPA rất cần thiết cho người cao

tuổi cũng như người tiêu dùng trong độ tuôi lao động Ngày nay, các nhà khoa học đã cho biết thêm hàm lượng Cholesterol trong cá tra, cá ba sa cực kỳ thấp, chỉ chiếm khoảng 0,02% thành phần thịt cá (cụ thể là xấp xi 22mg đến 25mg trên 100g cá thành phẩm ăn được) Bảng 1.1 Thành phân dinh dưỡng của cá ba sa thành phẩm (tính trên 100 g thành phẩm ăn được)

Đại lượng Giá trị

Trang 19

Luan van tét nghiép GVHD: ThS Hoang Minh Nam

1.1.3 Tình hình sản xuất, tiêu thụ

Theo thống kê sơ bộ từ Tổng cục Hải quan, giá trị xuất khâu thủy sản của cả nước trong 6 tháng đầu năm 2010 đạt hơn 2 tỷ USD, tăng 17% so với cùng kì năm 2009 Ngành cá tra, cá ba sa cũng có sự hồi phục tốt khi xuất khẩu 304,3 nghìn tân cá

tra, cá ba sa đạt kim ngạch 652,7 triệu USD trong 6 tháng đầu năm nay, tăng 14,3% về

khối lượng và 7,9% về giá trị so với cùng kì năm 2009

So với các năm trước tốc độ này, tốc độ tăng trưởng này chỉ được xem là vừa phải Tuy nhiên, so với năm 2009, khi ngành tăng trưởng âm, những kết quả đạt được trong sáu tháng đầu năm 2010 có thể coi là khả quan 230 190 170 150 130 110 90 so 3

Hình 1.2 Kim ngạch xuất khẩu cá tra, ba sa và tôm từ 1-2009 đến 7-2010 (triệu USD) Theo Tổng cục Hải quan

Bên cạnh các diễn biến tỷ giá hiện nay đang có lợi cho các doanh nghiệp xuất khâu, thị trường xuất khâu cũng có những chuyên biến tích cực cho ngành cá tra, cá ba

Sa

Trang 20

Thị trường khác 36,6%

Hình 1.3 Biêu đô thị trường xuất khẩu cá ba sa của Việt Nam 6 tháng dau nam 2010 (theo VASEP)

Tại thị trường Mỹ, mặc dù mặt hàng cá tra, cá ba sa bị áp thuế chống phá giá nhưng tốc độ tăng trưởng ở thị trường này vẫn duy trì ở mức cao, trong 6 tháng đầu

năm 2010 giá trị xuất khẩu đạt 65,5 triệu USD, tang 10% so với cùng kì năm 2009

Thêm vào đó thị trường Nga đã mở cửa trở lại

Theo thông tin từ Ban điều hành xuất khẩu thủy sản vào Nga, 7 tháng đầu năm nay, xuất khâu cá tra, cá ba sa vào thị trường này đạt 20.295 tấn (gần 35 triệu USD),

tăng 11,2% so với cùng kì năm trước Mục tiêu xuất khẩu 100 triệu USD vào thị

trường Nga trong năm nay kì vọng cao là có thê đạt được

Tuy nhiên, tình hình cũng khơng phải hồn tồn thuận lợi trong năm nay vì ngành cũng phải đối mặt với một số khó khăn ngắn hạn Khủng hoảng nợ tại thị Châu Âu cũng như sự mất giá của đồng EURO so với USD đã khiến cho nhu cầu tiêu dùng ở thị trường này — thị trường có tỷ trọng lớn nhất — bị chững lại trong quý II, các đơn

hàng xuất khẩu từ Việt Nam trở nên kém cạnh tranh hơn

Đối với thị trường Mỹ, vẫn còn lơ lửng một vấn đề, đó là Bộ Nông nghiệp Mỹ (USDA) đề xuất đưa cá tra vào quản lý theo Luật FarmBill Nếu được phê chuẩn, cá tra sẽ phải chịu chế độ kiểm tra chất lượng nghiêm ngặt hơn, khiến nhiều doanh nghiệp

Trang 21

sẽ phải chịu chi phi tuân thủ cao và tốn nhiều thời gian vì phải xây dựng lại hệ thống kiểm tra chất lượng từ đầu theo tiêu chuẩn mới này

Hiện nay, Hiệp hội Chế biến và Xuất khẩu Thủy sản Việt Nam (VASEP) và các doanh nghiệp lớn đang có gắng vận động hành lang, thực hiện các chiến dịch PR (Public Relation) để quảng bá chất lượng sản phẩm nhằm tránh việc sản phẩm cá tra “rơi” vào “khái niệm catfish” và bị quản lý bởi FarmBilI

Theo tính mùa vụ, xuất khâu thủy sản nói riêng và cá tra, cá ba sa nói riêng sẽ tăng mạnh hơn từ tháng 8 đến cuối năm Xét tính hình hồi phục của các thị trường và diễn biến giá cá tra, cá ba sa xuất khâu (nhìn chung ít tăng so với năm 2009), có thể dự đoán chung là ngành sẽ hồi phục với tốc độ nhẹ trong năm nay

Theo Trung tâm Tin học - Thống kê (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn), ước tính khối lượng cá tra xuất khẩu đạt 660 ngàn tấn, tương đương 1,4 tỷ USD, tăng

khoảng 4,5% so với năm 2009

Các doanh nghiệp trong ngành sẽ có sự phân hóa về kết quả hoạt động kinh doanh Những doanh nghiệp có nền táng tốt, đảm bảo chất lượng sản phẩm theo các điều kiện ngày càng nghiêm ngặt sẽ duy trì được tăng trưởng dương và tốt hơn so với ngành

1.2 TONG QUAN VE CÔNG NGHỆ SÁY 1.2.1 Sơ lược quá trình sấy

Sấy là một quá trình công nghệ được sử dụng trong rất nhiều ngành công nông nghiệp Trong nông nghiệp, say là một trong những công đoạn quan trọng của công nghệ sau thu hoạch; trong công nghiệp (như công nghiệp chế biến nông sản — hải sản, công nghiệp chế biến gỗ, công nghiệp sản xuất vat liệu xây dựng ) kỹ thuật sấy cũng đóng vai trò quan trọng trong dây chuyền sản xuất nhằm tăng độ bên của vật liệu, tăng khả năng bảo quản, giảm công chuyên chở, tăng giá trị cảm quan của vật liệu

Quá trình sây không chỉ là quá trình tách nước và hơi nước ra khỏi vật liệu một cách đơn thuần mà đòi hỏi sau khi sấy vật liệu phải đảm bảo chất lượng cao, tiêu tốn

năng lượng ít và chi phí vận hành thấp

Trang 22

Nguyên tắc của quá trình sấy thông thường là cung cấp năng lượng nhiệt để biến đổi trạng thái pha lỏng trong vật liệu thành hơi Cơ chế của quá trình được diễn tả bởi 4 quá trình cơ bản sau:

-_ Cấp nhiệt cho bề mặt vật liệu

- _ Dòng nhiệt dẫn từ bề mặt vào bên trong vật liệu

- _ Khi nhận được lượng nhiệt, dòng âm đi chuyển từ bên trong ra bề mặt vật liệu

- Dong am tir bé mat vat liệu tách vào môi trường xung quanh

Bốn quá trình này được thể hiện bằng sự truyền vận bên trong vật liệu và sự trao đổi nhiệt - ẩm bên ngoài giữa bề mặt vật liệu với môi trường xung quanh

1.2.2 Phân loại phương pháp sấy

Dựa vào trạng thái tác nhân sấy hay cách tạo ra động lực quá trình dịch chuyển am ra khỏi vật liệu 4m ma ching ta có hai phương pháp sấy: Phương pháp sấy nóng và phương pháp sây lạnh

1.2.2.1 Phương pháp sấy nóng

Trong phương pháp sấy nóng TNS và VLS được đốt nóng Do TNS được đốt nóng nên độ âm tương đối œ giảm dần đến phân áp suất hơi nước P„„ trong TNS giảm

Mặt khác do nhiệt độ của VLS tăng lên nên mật độ hơi trong các mao quản tăng nên

phân áp suất hơi nước trên bề mặt vật liệu cũng tăng theo công thức:

P 25

am (1.1)

h PoPr

Trang 23

Như vậy trong hệ thống sấy nóng có hai cách để tạo ra độ chênh phân áp suất hơi nước giữa vật liệu say và môi trường:

+ Giảm phân áp suất của hơi nước trong tác nhân sấy bằng cách đốt nóng + Tăng phân áp suất hơi nước trong vat liéu say

Tóm lại, nhờ đốt nóng cả TNS và VLS hoặc chỉ đốt nóng VLS mà hiệu số giữa phân áp suất hơi nước trên bề mặt vật P,, va phân áp suất hơi nước trong tác nhân say P, tang lén dẫn đến quá trình dịch chuyền ẩm từ trong lòng vật liệu sấy ra bề mặt và di vào môi trường

Do đó, HTS nóng thường được phân loại theo phương pháp cung cấp nhiệt: -_ Hệ thống sấy đối lưu: Vật liệu sây nhận nhiệt bằng đối lưu từ một dịch thể nóng mà thông thường là không khí nóng hoặc khói lò Hệ thống sấy đối lưu gồm: hệ thống say buồng, hệ thống say ham, hé thống sắy khí động

-_ Hệ thong sdy tiép xúc: Vật liệu say nhận nhiệt từ một bề mặt nóng Như vậy trong hệ thống sây tiếp xúc, người ta tạo ra độ chênh lệch áp suất nhờ tăng phân áp suất hơi nước trên bề mặt vật liệu sấy Hệ thống sấy tiếp xúc gồm: hệ thong say 16, hệ thống sây tầng

-_ Hệ thong sdy bức xạ: Vật liệu sây nhận nhiệt từ một nguồn bức xạ để dẫn âm

dịch chuyền từ lòng vật liệu sấy ra bề mặt và từ bề mặt vào môi trường Ở đây người ta tạo ra độ chênh phân áp suất hơi nước giữa vật liệu sấy và môi trường bằng cách đốt

nóng vật liệu say

-_ Hệ thống sấy dùng dòng điện cao tầng hoặc dùng năng lượng điện từ trường:

Trang 24

-_ Thời gian sấy bằng các phương pháp sấy nóng ngắn hơn so với phương pháp

sấy lạnh

- Nang suat cao va chi phi ban dau thap

- Nguồn năng lượng sử dụng cho phương pháp sây nóng có thé 1a khói thải, hơi

nước nóng, hay các nguồn nhiệt từ dầu mỏ, than đá, rác thải, cho đến điện năng

- Thời gian làm việc của hệ thống cũng rat cao s* Nhược điểm:

-_ Chỉ sấy được các vật sấy không cần có các yêu cầu đặc biệt về nhiệt độ - San pham say thuong hay bi bién mau va chat lượng không cao

1.2.2.1 Phương pháp sấy lạnh

-_ Trong phương pháp sấy lạnh, người ta tạo ra độ chênh áp suất hơi nước giữa VLS và TNS bằng cách giảm phân áp suất hơi nước trong TNS Pạ nhờ giảm độ chứa

ẩm d Mối quan hệ đó được thẻ hiện theo công thức:

Bd

=— “— 12

*0,621+d (1.2)

Trong đó: B: áp suất môi trường (áp suất khí trời), at

- Khi đó, ẩm trong vật liệu dịch chuyên ra bề mặt và từ bề mặt vào môi trường

có thê trên dưới nhiệt độ môi trường (t > 0 °C) và cũng có thể nhỏ hơn 0 °C - _ Phương pháp sấy lạnh có thê phân loại như sau:

v_ HTS lạnh ở nhiệt độ t > 0°C:

Với hệ thống sấy này, nhiệt độ VLS cũng như nhiệt độ TNS xắp xi bằng nhiệt độ môi trường, TNS thường là không khí Trước hết, không khí được khử âm bằng phương pháp làm lạnh hoặc bằng các máy khử ẩm hấp phụ Sau đó được đốt nóng hoặc làm lạnh đến nhiệt độ yêu cầu rồi cho đi qua VLS Khi đó, phân áp suất hơi nước trong TNS bé hơn phân áp suất hơi nước trên bề mặt VLS nên âm từ dạng lỏng sẽ bay

Trang 25

hơi và đi vào TNS Như vậy, quy luật địch chuyên âm trong lòng VLS và từ bề mặt vật vào môi trường trong các HTS lạnh giống như các loại HTS nóng Điều khác nhau ở đây là cách giảm phân áp suất hơi nước Ph trong TNS Trong các HTS nóng đối lưu người ta giảm Pạ bằng cách đốt nóng TNS (d = const) đề tăng áp suất bão hoà dẫn đến

giảm độ âm tương đối @ Còn các HTS lạnh có nhiệt độ TNS bằng nhiệt độ môi trường

chắng hạn, người ta tìm cách giảm phân áp suất hơi nước của TNS bằng cách giảm lượng chứa ẩm d kết hợp với quá trình làm lạnh (sau khử 4m bang hap phụ) hoặc đốt nóng (sau khử ẩm bằng làm lạnh)

vx HTS thăng hoa:

HTS thăng hoa là HTS lạnh mà trong đó ẩm trong VLS ở dạng rắn trực tiếp biến thành hơi đi vào TNS Trong HTS này người ta tạo ra môi trường trong đó nước trong VLS ở dưới điểm 3 thể, nghĩa là nhiệt độ của vật liệu T < 273K và áp suất TNS

bao quanh vật P < 610 Pa Khi đó nếu VLS nhận được nhiệt lượng thì nước trong VLS

ở dạng rắn sẽ chuyền trực tiếp sang dạng hơi và đi vào TNS Như vậy trong HTS thăng

hoa, một mặt ta làm lạnh vật xuống dưới 0 °C mặt khác tạo chân không xung quanh

VLS

vx HTS chân không:

Nếu nhiệt độ VLS vẫn nhỏ hơn 0 °C nhưng áp suất TNS bao quanh vat P>610

Pa thì khi VLS nhận nhiệt lượng, nước trong VLS ở dạng rắn không thể chuyền trực

tiếp thành hơi đề đi vào TNS mà trước khi biến thành hơi, nước phải chuyên từ thể rắn

qua thể lỏng

Ưu điểm cúa phương pháp sấy lạnh

- Các chỉ tiêu về chất lượng như màu cảm quan, mùi vị, khả năng bảo toàn

vitamin C cao

Trang 26

- Thich hop dé say các loại vật liệu sây yêu cầu chất lượng cao, đòi hỏi phải sây ở nhiệt độ thấp

- _ Sản phẩm báo quản lâu và ít bị tác động bởi điều kiện bên ngoài - _ Quá trình sấy kín nên không phụ thuộc nhiều vào điều kiện môi trường

Nhược điểm cúa phương pháp sấy lạnh

-_ Giá thành thiết bị cao, tiêu hao điện năng lớn

- Van hành phức tạp, người vận hành cần có trình độ kỹ thuật cao

- _ Cấu tạo thiết bị phức tạp, thời gian sấy lâu

-_ Nhiệt độ môi chất sấy thường gần nhiệt độ môi trường nên chỉ thích hợp với

một số loại vật liệu, không sây được các vật liệu dễ bị vi khuẩn làm hư hỏng ở nhiệt độ môi trường như bị ôi, thiu, mốc

-_ Do cuốn bụi nên có thể gây tắc tại thiết bị làm lạnh 1.2.3 Giới thiệu về thiết bị sấy ứng dụng công nghệ bơm nhiệt

Bơm nhiệt là một thiết bị dùng đề bơm một dòng nhiệt từ mức nhiệt độ thấp lên mức nhiệt độ cao hơn, phù hợp với nhu cầu cấp nhiệt Để duy trì bơm nhiệt hoạt động

cần tiêu tốn một dòng năng lượng khác (điện năng hoặc nhiệt năng) Như vậy máy lạnh cũng là một loại bơm nhiệt và có chung một nguyên lý hoạt động Các thiết bị của chúng là giống nhau Người ta chỉ phân biệt máy lạnh với bơm nhiệt ở mục đích sử dụng mà thôi Máy lạnh gắn với việc sử dụng nguồn lạnh ở thiết bị bay hơi còn bơm nhiệt gắn với việc sử dụng nguồn nhiệt ở thiết bị ngưng tụ Do yêu cầu sử dụng nguồn

nhiệt nên bơm nhiệt hoạt động ở cấp nhiệt độ cao hơn

Cấu tạo máy say bơm nhiệt: Gồm các thành phần sau: môi chất và cặp môi chất,

máy nén lạnh, các thiết bị trao đôi nhiệt, thiết bị phụ của bơm nhiệt, thiết bị ngoại vi

của bơm nhiệt

1.2.3.1 Môi chất và cặp môi chất

Môi chất và cặp môi chất của bơm nhiệt có yêu cầu như máy lạnh Một vài yêu cầu đặc biệt hơn xuất phát từ nhiệt độ sôi và ngưng tụ cao hơn, gần giống như chế độ

Trang 27

nhiệt độ cao của điều hòa không khí, nghĩa là cho đến nay người ta vẫn sử dụng các loại môi chất như: R12, R22, R502 và MR cho máy tuabin Gần đây người ta chú ý đến việc sử dụng các môi chất mới cho bơm nhiệt nhằm nâng cao nhiệt độ dàn ngưng nhuw: R22, R113, R114, R12B1, R142

1.2.3.2 Máy nén lạnh

Cũng như máy nén lạnh, máy nén là bộ phận quan trọng nhất của bơm nhiệt

Tất cả các dạng máy nén của máy lạnh đều được ứng dụng trong bơm nhiệt Đặc biệt

quan trọng là máy nén pittông trượt, máy nén trục vít và máy nén tuabin Một máy nén bơm nhiệt cần phải chắc chắn, tuôi thọ cao, chạy êm và cần phải có hiệu suất cao trong điều kiện thiếu hoặc đủ tải

Trang 28

a) b)

Hình 1.4 Máy nén kín (a) và máy nén nửa kín (b) 1.2.3.3 Các thiết bị trao đỗi nhiệt

Các thiết bị trao đổi nhiệt cơ bản trong bơm nhiệt là thiết bị bay hơi và thiết bị ngưng tụ Máy lạnh hấp thụ có thêm thiết bị sinh hoi va hap thụ Giống như máy lạnh, thiết bị ngưng tụ và bay hơi của bơm nhiệt cũng bao gồm các dạng: ông chùm, ống lồng ngược dòng, ống đứng và ống kiểu tắm Các phương pháp tính toán cũng giống như các chế độ điều hoà nhiệt độ

Trang 29

Hình 1.6 Thiết bị ngưng tụ làm mát bằng không khí 1.2.3.4 Thiết bị phụ của bơm nhiệt

Tất cả các thiết bị phụ của bơm nhiệt giống như thiết bị phụ của máy lạnh Xuất phát từ yêu cầu nhiệt độ cao hơn nên đòi hỏi về độ tin cậy, công nghệ gia công thiết bị

cao hơn Đây cũng là vấn đề đặt ra đối với dầu bôi trơn và đệm kín các loại trong hệ

thống

Do bơm nhiệt phải hoạt động ở chế độ áp suất và nhiệt độ gần sát với giới hạn

tối đa nên các thiết bị tự động rất cần thiết và phải hoạt động với độ tin cậy cao để phòng ngừa hư hỏng các thiết bị khi chế độ làm việc vượt quá giới hạn cho phép

Đối với van tiết lưu, bơm nhiệt có chế độ làm việc khác máy lạnh nên cũng cần

có van tiết lưu phù hợp

1.3.3.5 Thiết bị ngoại vi của bơm nhiệt

Thiết bị ngoại vi của bơm nhiệt là những thiết bị hỗ trợ cho bơm nhiệt phù hợp

với từng phương án sử dụng của nó Thiết bị ngoại vi của bơm nhiệt gồm một số loại

sau:

- _ Các phương án động lực của máy nén như: động cơ điện, động cơ gas, động cơ

diesel hoặc động cơ gió

- _ Các phương án sử dụng nhiệt thu ở dàn ngưng tụ Nếu là sưởi ấm thì có thể sử dụng dàn ngưng trực tiếp hoặc gián tiếp qua một vòng tuần hoàn chất tải nhiệt, có thể

Trang 30

sử dụng để sấy, nấu ăn, hút âm Mỗi phương án đòi hỏi những thiết bị hỗ trợ khác

nhau

- _ Các phương án cấp nhiệt cho dan bay hơi Trường hợp sử dụng dàn lạnh đồng thời với nóng thì phía dàn bay hơi có thể là buồng lạnh hoặc chất tải lạnh Ngoài ra cũng có thể sử dụng dàn bay hơi đặt ngồi khơng khí, đàn bay hơi sử dụng nước giếng là môi trường cấp nhiệt Cũng có những phương án như dàn bay hơi đặt ở dưới nước,

đặt ở đưới đất hoặc sử dụng năng lượng mặt trời

- Các thiết bị điều khiển, kiểm tra tự động sự hoạt động của bơm nhiệt và các thiết bị hỗ trợ Đây là những thiết bị tự động điều khiển các thiết bị phụ trợ ngoài bơm

nhiệt dé phù hợp với hoạt động của bơm nhiệt

Trang 31

Hình 1.8 Sơ đồ nguyên lý thiết bị sấy ứng dụng bơm nhiệt s* Nguyên lý làm việc:

- TNS 1a khéng khi âm được làm lạnh từ trạng thái ban đầu 3 đến trang thai 1,

qua trinh lam lanh nay cé t)< tg tg voi trạng thái 3 của KKA, phần lớn lượng nước trong KKA dugc tach ra trong giai doan nay O trang thai 1 khong khi cé dé 4m @ =100% và nhiệt độ rất thấp Do đó ta phải gia nhiệt cho không khí bằng điện trở hay

dàn nóng của máy lạnh đến nhiệt độ t; (ứng với độ âm tương đối (0; nhỏ đến giá trị cần

thiết) Sau đó không khí ở trạng thái 2 được đưa vào buồng sắy

-_ Do ở trạng thái 2 không khí có độ ẩm tương đối ọ; rất nhỏ cho nên nó sẽ hấp thụ nước từ vật cần sấy và ra khỏi buồng sấy ở trạng thái 3

“ Dic diém:

- Qua trinh có thể tái tuần hoàn toàn bộ TNS

- TNS dong vai trò trung gian hấp thụ nước từ VLS, nước này được ngưng tụ ở

dàn lạnh và được thải ra ngoài

- _ Quá trình sấy không cần thải bỏ tác nhân sấy nên đảm bảo rất vệ sinh

- Có thể giữ được mùi vị và màu sắc của VLS như lúc còn tươi

Trang 32

- Ung dung dé say các loại VLS không chịu được nhiệt độ cao như rau qua, mat ong, sản phẩm chứa nhiều Vitamin

- _ Đầu tư ban đầu lớn (do có hệ thống máy lạnh) -_ Sản phẩm thu được có chất lượng rất cao a) Đánh giá hiệu quả bơm nhiệt:

Ta có thể đánh giá hiệu quả của bơm nhiệt thông qua năng lượng sơ cấp tiêu hao qua hiệu suất sử dụng năng lượng sơ cấp:

Spk= (0- TỊNp

Sp.a= (0 TÌLh (1.3)

Trong đó :

S;„ : hiệu suất sử dụng năng lượng cấp của bơm nhiệt nén hơi 5p, : hiệu suất sử dụng năng lượng cấp của bơm nhiệt hấp thụ

Np : hiệu suất nhà máy nhiệt điện

Tìu : hiệu suất lò hơi

Hiệu suất sử dụng năng lượng sơ cấp của bơm nhiệt nén hơi và bơm nhiệt hấp hụ là gần bằng nhau và bằng khoảng 0,9 vì ọ = 3 và rị, = 0,3 trong khi đó ọA ~ 1,4 nhưng hiệu suất của lò hơi hiện đại hiện nay lên đến khoảng nụ + 0,65 do đó Sp, a 0,9

Trang 33

AE: số lượng năng lượng sơ cấp tiết kiệm được, kJ E: số năng lượng tiêu thụ, k]

Q: nhu cầu nhiệt lugng hang nam, kJ

Thay Sp¿ = 0,3 và S;y = 0,3 x 3 vào ta có:

AE=22Q (1.5)

Nhu vay néu str dung bom nhiét nén hoi ta tiết kiệm được một khối lượng năng

lượng sơ cap bang 2,2 lan nhu cầu nhiệt lượng hằng năm của xí nghiệp

Trang 35

2.1 PHUONG PHAP NGHIEN CUU THU NGHIEM 2.1.1 Vật liệu sấy, dụng cụ và thiết bị thí nghiệm

2.1.1.1 Vật liệu sấy (VLS)

Cá ba sa phi lê mua ở siêu thị Co.op mart Chọn những mẫu cá phi lê có kích thước tương tự nhau để nguyên liệu đầu vào tương đối ồn định 2.1.1.2 Dụng cụ thí nghiệm + Thước dây để đo kích thước mẫu cá, độ chính xác +0,lem có thang đo từ 14100cm + Cân điện tử 1000g, độ chính xác +0,01g, déng hé bam gid, cac khay đựng + Đồng hồ điện năng + Thiết bị đo độ ẩm và tốc độ gió Hygro Thermo - Anemometer Hình 2.1 Máy phân tích Hygro Thermo Hình 2.2 Cân phân tích - Anemometer 2.1.1.3 Thiết bị thí nghiệm - Tủ sấy:

+ Kích thước buồng làm việc: cao H300 x rộng W300 x sâu D300

+ Tốc độ gia nhiệt: điều chỉnh trong khoảng | + 10 °C/min

Trang 36

+ Gió cấp: điều chỉnh trong khoảng 5 + 50 l/min

Hình 2.3: Tú sấy

- Hệ thống sấy đa năng bằng tach 4m, gia nhiệt và bức xạ hồng ngoại tại Phòng Quá trình và Thiết bị được áp dụng thí nghiệm có các thông số kỹ thuật như sau:

+ Kích thước thiết bị: L990 x W450 x H1850 mm + Công suất bơm nhiệt: N„„„ = 0,5 HP

+ Không khí sau khi tách âm có nhiệt độ, độ âm có thể thay đôi bằng cách thay đổi lưu lượng không khí qua cụm tách âm

+ Tiếp theo không khí qua dàn nóng, bộ gia nhiệt thứ cấp dé gia nhiệt đến nhiệt độ cần thiết cho quá trình sấy Nhiệt độ có thể điều chỉnh từ 35 ~ 75 °C nhờ bộ

điều khiên nhiệt độ

+ Vận tốc tác nhân sấy trong buông sắy là có thể thay đổi ở 3 tốc độ gió khác

nhau 0,55; 1,10 va 1,65 m/s bằng cách thay đổi các tắm chặn bên trong buồng

sấy

+ Đèn hồng ngoại được bố trí trên các khay sấy bên trong buồng sấy, đèn hồng

ngoại có thé tắt/mở theo chu kỳ, thời gian tắt mở cũng được điều chỉnh theo yêu cau

Trang 37

Hình 2.4: Hệ thông sáy da nang: sdy doi lưu thông thường, sáy đối lưu ứng dụng công nghệ tách ấm - gia nhiệt và sây đi lưu sử dụng bức xạ hông ngoại

2.1.2 Phương pháp xác định các tính chất cơ lý của VLS 2.1.2.1 Xác định kích thước và khối lượng của VLS

+ Sử dụng thước dây xác định các kích thước của mẫu cá: chiều dài, chiều rộng, chiều dày

+ Sử dụng cân điện tử cân mẫu

2.1.2.2 Xác định độ ấm của VLS

D6 am là một thông số kỹ thuật quan trọng và làm cơ sở cho quá trình sấy Căn cứ vào độ âm đầu và cuối mà chúng tôi có thé tính được thời gian sấy lý thuyết

Trang 38

cũng như thời gian bảo quản Độ âm đầu của vật liệu say cũng như độ ẩm của sản phẩm sau sây được xác định bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đồi

Nguyên tắc của phương pháp: Lấy cốc sứ đem sây ở 105°C cho đến khối lượng không đồi Để nguội trong bình hút ẩm và cân ở cân phân tích chính xác đến

0,01g

Cân m (g) mẫu cho vào cốc Sau đó, cho vào tủ sấy ở 105°C, sấy đến khối lượng không đổi Sau khi sấy đến khối lượng không đổi, đem làm nguội trong bình hút âm khoảng 10 ~ 15 phút và đem cân ở cân phân tích chính xác như trên

Độ ẩm được tính như sau:

Đô ẩm của vật liê (G, -G,)x100 (% âm của vật liệu = —————“————

ộ của vật liệu G-G 6)

Trong đó:

G: khối lượng cốc (g)

G¡: khối lượng cốc và mẫu trước khi say (g) G;: khối lượng cốc và mẫu sau khi sấy (g) 2.1.2.3 Đánh giá chất lượng mẫu sản phẩm

Chất lượng sản phẩm được đánh giá cảm quan qua màu sắc và mùi vị của san phẩm sau khi sấy

2.1.3 Thực nghiệm

2.1.3.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm

Để tìm được quy trình công nghệ sấy cá tối ưu nhất, mẫu cá được sấy với sự thay đôi của ba yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy: phương pháp sấy, vận tốc TNS, nhiệt độ TNS Từ đó, tìm ra phương pháp sấy thích hợp với nhiệt độ TNS và vận tốc tác nhân sấy tôi ưu

Trang 39

Trinh tw thi nghiém:

+ Thí nghiệm sây mẫu với ba phương pháp: sử dụng bức xạ hồng ngoại, sấy đối lưu gia nhiệt thông thường và sấy đối lưu sử dụng bơm nhiệt kết hợp với tách âm Từ đó chọn được phương pháp sấy thích hợp

+ Thí nghiệm sấy mẫu ở ba chế độ nhiệt độ 45°C, 55°C và 65°C để chọn được nhiệt độ sây hiệu quả nhất

+ Thí nghiệm sấy mẫu với vận tốc tác nhân sấy khác nhau: 0,55m⁄s; 1,1m/s va 1,65m/s để chọn vận tốc tác nhân say thích hợp Trên cơ sở kết quả thí nghiệm, chọn được quy trình công nghệ tối ưu để đưa vào áp dụng thực tế 2.1.3.2 Tiến hành thí nghiệm a) Sơ đồ nguyên lý

Hình 2.5 I-Bộ lọc khí; II-Dàn lạnh; III-Máy nén; IV-Dàn nóng; V-Cụm gia nhiét; VI-

Quạt tuân hoàn; VIl-đèn UV; VIII-Buông sáy; IX-Ong khí thải

Nguyên lý hoạt động: Nguyên liệu cần sấy được đưa vào buông sấy [ VI] trên các khay sấy Không khí từ ngoài được quạt hút qua bộ lọc [I], qua dàn lạnh [II] nhằm tách ẩm không khí Tiếp theo, không khí qua dàn nóng [IV] để gia nhiệt sơ bộ, sau đó

Trang 40

qua cụm gia nhiệt [V] để nâng đến nhiệt độ cần thiết của quá trình sây Không khí trong buồng sấy được tuần hoàn nhờ quạt [VI] Nhiệt độ trong buồng sấy được duy trì ồn định nhờ hệ thống điều khiến tự động b) Quy trình công nghệ Thực hiện thí nghiệm sấy cá ba sa phi lê theo quy trình công nghệ sau: Cân đo Xếp khay

Hình 2.6 Quy trình công nghệ sấy mẫu thí nghiệm

Thuyết minh quy trình:

+ Nguyên liệu: Cá ba sa phi lê tươi được mua ở siêu thị Co.op mart, các mẫu được chọn đồng đều về kích thước để đầu vào ổn định

+ Tiến hành cân khói lượng, đo kích thước mẫu cá

Định dạng
Số trang	105
Dung lượng	17,95 MB