Nghiên cứu một số thông số về cấu tạo, chế độ làm việc của hệ thống thiết bị sấy long nhãn

-1- LỜI NÓI ĐẦU Từ kinh tế nông nghiệp nước ta bước vào thời kỳ đổi mới, sản xuất nông nghiệp nói chung sản xuất loại ăn nói riêng có bước tiến đáng kể Mô hình V.A.C lấy vải, nhãn làm chủ lực phát triển mạnh thực đem lại hiệu cao cho người lao động Nhận thức vai trò vải, nhãn đời sống kinh tế nông dân, nhiều địa phương Lục Ngạn (Bắc Giang), Thanh Hà (Hải Dương) hay Đông Triều (Quảng Ninh) phát động phong trào trồng vải, nhãn khắp nhân dân tạo vùng trồng vải, nhãn tập trung hàng ngàn ha, giải việc làm cho hàng ngàn lao động, tạo nguồn nguyên liệu lớn thuận tiện cho công nghệ chế biến công nghiệp Do lợi ích diện tích trồng vải, nhãn không ngừng tăng nhanh từ Bắc vào Nam, từ đồng lên miền núi… Tuy nhiên thiếu hiểu biết khoa học kỹ thuật, hiểu biết công nghệ bảo quản, chế biến loại đặc sản nên thời gian gần sản lượng vải, nhãn chưa cao, chưa thực đáp ứng nhu cầu xã hội, xuất hiện tượng vải nhãn bị giá, khả tiêu thụ hạn chế thời vụ thu hái Hiện tượng làm ảnh hưởng không nhỏ đến thu nhập tâm lý nông dân Xuất phát từ thực tế trên, hướng dẫn PGS.TS Trần Như Khuyên tiến hành thực đề tài: “Nghiên cứu số thông số cấu tạo, chế độ làm việc hệ thống thiết bị sấy long nhãn” -2- TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ SẢN PHẨM NHÃN TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 1.1.1 Tình hình sản xuất tiêu thụ nhãn giới a, Tình hình sản xuất: Ở nước giới Trung Quốc quốc gia có sản lượng nhãn cao Nhãn trồng tập trung chủ yếu tỉnh duyên hải vùng Đông Nam, Phúc Kiến, Đài Loan, Quảng Đông, Quảng Tây, Tứ Xuyên, nhãn trồng lẻ tẻ Vân Nam, Quý Châu Riêng Phúc Kiến, diện tích trồng nhãn lớn 11.300 (năm 1997) sản lượng vào loại cao (1995) 50,7 nghìn Nhãn tiêu thụ chủ yếu nước, vài năm trở lại xu hướng xuất nhãn Trung Quốc ngày tăng Thái Lan nước có diện tích nhãn lớn, tập trung chủ yếu miền Bắc, Đông Bắc vùng đồng Miền Trung Nổi tiếng phải kể đến vùng nhãn Chiềng Mai, Lamphum, Prae Năm 1990, sản lượng nhãn Thái Lan đạt 132.000 tấn, đến năm 1998 đạt 238.000 Thái Lan nước xuất nhãn hàng đầu giới Hàng năm, 50% sản lượng nhãn Thái Lan xuất Cụ thể, năm 1997, sản lượng nhãn xuất Thái Lan 135.923 (bao gồm nhãn tươi, sấy khô, đông lạnh nhãn đóng hộp), với tổng giá trị 201 triệu USD Các sản phẩm từ nhãn Thái Lan chủ yếu xuất sang thị trường Hồng Kông, Indonesia, Singapo, Canada, Malaysia, Trung Quốc, Anh Pháp Năm 1995, Úc có tổng diện tích nhãn vào khoảng 200ha Trong vòng năm trở lại đây, gần 72.000 nhãn trồng với giá trị sản lượng triệu USD Ở Mỹ, nhãn trồng tập trung nhiều phía nam Florida với -3- giống nhãn chủ yếu nhập từ Trung Quốc từ năm 1940 Sản phẩm nhãn Mỹ chủ yếu bán thị trường nước Ở số nước khác, nhãn trồng với diện tích nhỏ như: Campuchia, Lào, Myanma, Indonesia, Malaysia Các nước Ấn Độ, Nam Phi có diện tích nhãn nhỏ có chủ trương ưu tiên cho vải Các giống trồng chủ yếu nhập từ Thái Lan, Isarel sản phẩm chủ yếu tiêu thụ nội địa Bảng 1.1 Diện tích sản lượng nhãn số nước giới Nước Trung Quốc Thái Lan Việt Nam Đài Loan Úc Florida ( Mỹ) Năm 1997 1997 1999 1998 1995 1999 Diện tích (ha) 444.400 41.434 41.000 11.808 200 140 - 150 Sản lượng (tấn) 496.800 227.979 365.000 53.385 300 – 1000 - b, Tình hình tiêu thụ: Trên thị trường giới, thị trường Châu Âu, Mỹ nhãn tươi ưa chuộng, vì: - Nhãn lại vị chua để cân đối, không phù hợp với thị hiếu người tiêu dùng - Quả nhãn bé, tốn nhiều công bóc vỏ - Mã màu nâu vàng xỉn nên không hấp dẫn so với loại khác Chính vậy, thị trường nhãn tươi bó hẹp số nước châu Á Singapo, Hồng Kông, Nhật Bản… Trong đó, sau Trung Quốc Singapo nước có nhu cầu tiêu thụ nhãn tươi lớn Năm 1997, nước nhập khoảng 4.000 nhãn tươi cho nhu cầu tiêu thụ nước, năm 1999 số lượng vào khoảng 5.200 Các nước cung cấp nhãn chủ yếu giới Trung Quốc, Thái Lan Việt Nam -4- Riêng Thái Lan xuất 85% sản lượng nhãn Có thể tham khảo thị trường nhãn giới thông qua số liệu Bảng 1.2 Thị trường chủ yếu nhập sản phẩm nhãn chế biến từ Thái Lan năm 2007 Singapo Nhãn hộp Nhãn sấy khô Giá trị Giá trị số lượng số lượng (triệu (triệu (tấn) (tấn) bath) bath) 2.441,75 133,62 124,60 31,03 Nhãn làm lạnh Giá trị số lượng (triệu (tấn) bath) 4.863,61 92,54 Malaysia 2.803,67 123,75 34,18 5,06 4.915,25 185,34 Mỹ 1.464,73 89,78 26,71 8,42 - - Iindonesia 459,05 24,19 - - 6.959,79 182,18 Pháp 247,08 13,50 2,63 0,95 164,70 7,12 Hồng kông 184,26 11,19 1.099,60 133,02 20.913,76 501,53 Úc 158,77 9,89 14,08 4,45 - - Ý 155,37 - - 9,28 - - Canada 122,98 7,63 61,67 9,48 2.128,26 104,35 Campuchia 122,76 7,55 - - - - - - - - 65,80 4,06 661,14 38,55 544,71 30,94 3.986,37 73,91 8.821,56 468,93 6.770,0 Hà lan Các nước khác Tổng cộng 436,73 43.997,54 1.146,97 * Nếu kể đến mặt hàng nhãn đông lạnh tổng lượng nhãn chế biến để xuất Thái Lan năm 1999 đạt 60.338,27 tấn, với kim ngạch xuất 2.097,50 triệu bath, tăng 662,38% số lượng 298,77% kim ngạch năm 1998 -5- 1.1.2 Tình hình sản xuất tiêu thụ nhãn nước ta a, Tình hình sản xuất: Ở Việt Nam nhãn lồng Hưng Yên người dân Việt Nam nhân dân nước biết đến với tiếng sản phẩm đặc sản Hưng Yên với chất lượng độ thơm ngon, nhãn mang lại lợi ích kính tế cao, thu nhập đạt 70 triệu đồng (ha/năm) Khác với vải, nhãn trồng hầu khắp địa phương nước Cây nhãn trồng nhiều tỉnh đồng Bắc Bộ: Hưng Yên, Hải Dương, Hà Nam, Thái Bình, Hà Nội, Hải Phòng, Bắc Giang Cả vùng có khoảng triệu cây, tính theo mật độ thông thường diện tích trồng nhãn lên đến 20.000 – 31.250 Nhãn trồng vùng đất phù sa ven sông Hồng, sông Thao, sông Lô, sông Mã, sông Tiền vùng gò đồi tỉnh Hoà Bình, Phú Thọ, Vĩnh Phúc, Quảng Ninh… lẻ tẻ tỉnh miền Trung Tây Nguyên Trong năm gần nhu cầu tươi chỗ, nhãn phát triển mạnh tỉnh phía Nam; Cao Lãnh (Đồng Tháp), Vĩnh Châu (Sóc Trăng)….Đặc biệt tỉnh Vĩnh Long, Bến Tre diện tích trồng nhãn tăng nhanh Diện tích trồng nhãn nước ước khoảng 60.000 ha, đến năm 2000 số nâng cao nhiều có chủ trương phát triển ăn tỉnh miền núi, vùng lòng hồ sông Đà, tỉnh đồng sông Cửu Long, đồng sông Hồng, tỉnh vùng trung du phía Bắc Diện tích trồng nhãn lớn tỉnh Sơn La (9.651 ha), thứ hai vùng nhãn lồng truyền thống Hưng Yên (6000 ha) Tuy nhiên sản lượng nhãn tỉnh thấp, đặc biệt tỉnh Miền Núi như: Lào Cai, Yên Bái, Sơn La…Nguyên nhân chủ yếu chất lượng giống nhãn trồng chưa cao, trình độ kĩ thuật thâm canh người dân hạn chế -6- Bảng 1.3 Diện tích sản lượng nhãn số tỉnh phía Bắc STT Tỉnh Diện tích (ha) Hưng Yên 6.000 Bắc Giang 5.220 Sơn La 9.651 Hoà Bình 3.100 Quảng Ninh 2.103 Nghệ An 1.500 Vĩnh Phúc 1.023 Thanh Hoá 1.390 Phú Thọ 950 10 Lào Cai 994 11 Hà Nam 907 12 Hải Dương 859 13 Yên Bái 1.150 14 Tuyên Quang 920 15 Các tỉnh khác 3.551 Tổng 39.318 ( Số liệu tổng cục thống kê , 2007) Sản lượng( tấn) 16.800 8.779 7.516 2.031 1.487 2.500 1.990 3.648 4.095 816 3.900 1.760 384 4.375 10.082 70.961 b, Tình hình tiêu thụ: Ở nước ta với vùng trồng nhãn người nông dân chủ yếu tiêu thụ nhãn hai cách: bán tươi chợ, vườn bán cho sở chế biến long nhãn Nhưng thời vụ thu hoạch nhãn không dài (thường từ – tháng) giá nhãn vụ rẻ Theo đánh giá sơ bộ, có tới 40 – 50% sản lượng nhãn tiêu thụ dạng tươi, 45% chế biến biện pháp sấy khô, 10% đưa vào chế biến đồ hộp đông lạnh Tuy vậy, nước ta số nước có lượng nhãn xuất lớn giới, sau Thái Lan Khoảng 90% lượng nhãn xuất xuất sang thị trường Trung Quốc, Hồng Kông Tuy nhiên, việc buôn bán thường diễn nhỏ lẻ nên rủi ro cao Hiện có nhiều địa phương phát triển thêm sản phẩm chế biến từ nhãn đồ hộp nhãn, nhãn đông lạnh xuất sang thị trường Châu Âu Châu Mỹ 1.2 ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO VÀ THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CỦA CÙI NHÃN -7- 1.2.1 Đặc điểm cấu tạo Hình 1.1 Cấu tạo nhãn Cấu tạo nhãn gồm: * Cuống quả: - Nối kết với chùm quả, phần thường có kết cấu xốp, mềm nên nơi trú ngụ xâm nhập số đối tượng vi sinh vật sâu hại sâu đục cuống ruồi đục * Vỏ quả: - Có cấu tạo chủ yếu xenluloza nhằm bảo vệ Vỏ nhãn dễ bị biến màu tạo điều kiện tốt cho vi sinh vật xâm nhập, phát triển cùi * Thịt (cùi): - Là phần ăn nhãn, thịt thường mềm thành phần chủ yếu nước Tuỳ theo giống khác mà cấu tạo thịt khác Có giống thịt tạo thành lớp múi xếp chồng lên cách săn nhiều giống nhãn có phần thịt nhão mỏng Trong thịt chứa nhiều chất dinh dương, đường nên môi trường tốt cho loại vi sinh vật phát triển, gây thối, chua làm hỏng toàn * Hạt nhãn: - Hạt nhãn thường có mầu nâu đen, rắn Thành phần chủ yếu hạt tinh bột Phần đầu hạt có chứa phôi, nơi dễ bị tác động -8- loại vi sinh vật 1.2.2 Thành phần hoá học Nhãn có hàm lượng đường cao 15%, axít 0,1% có nhiều can xi, phos pho, sắt, vitamin C, vitamin B1, vitamin B2 Nhãn có giá trị chữa bệnh người khó ngủ, ăn không ngon long nhãn sấy làm thuốc an thần, kích thích hoạt động não.Với thịt nhãn có thành phần hoá học nêu bảng sau: Bảng 1.4 Thành phần hoá học thịt nhãn Thành phần Giá trị Nước(%) 70,0 – 80,0 Protein(%) 0,5 – 0,8 Gluxit(%) 19,0 – 21,0 Trong đó: Đường (%) 12,4 – 20,6 Xenluloza (%) 0,12 Axit (%) 0,05 – 0,1 Tro(%) 0,40 Các chất muối khoáng (mg/100g) 19,2 VitaminC (mg/100g) 32,1 VitaminB (mg/100g) 0,12 VitaminPP (mg/100g) 1,91 Năng lượng (Kj/100g) 138,8 * Nước: - Nước thành phần chủ yếu loại nói chung nhãn nói riêng Nếu tính toàn nước chiếm khoảng 55% khối lượng nhãn Tuy nhiên cùi quả, nước chiếm tỷ lệ lớn vỏ hạt Hàm nước định mức độ hoạt động sống -9- Hàm nước cao thấp ức chế hô hấp ảnh hưởng không tốt đến chất lượng trình bảo quản.Trong tế bào quả, nước tồn hai dạng: nước tự nước liên kết Khoảng 3/4 - 4/5 nước tồn dạng tự Ở dạng nước dễ bị bốc sấy đóng băng làm lạnh Lượng nước tồn dạng liên kết khó bốc tách khỏi tế bào Thông thường thay đổi hàm nước liên kết dẫn đến biến đổi chất lượng * Gluxit: Trong nhãn gluxit tồn hai dạng : - Các loại đường đơn đường kép: Saccroza, glucoza, fuctoza Maltoza, galactoza … thường tồn chủ yếu phần thịt - Các polysacarit : tinh bột, xenluloza, hemixeluloza … thường tồn nhiều hạt vỏ Vị nhãn hàm lượng đường có phần thịt tạo nên Tuy nhiên hương vị đặc trưng lại tỷ lệ hàm lượng đường hàm lượng axít hữu có chúng định Hàm lượng đường nhãn cao tạo điều kiện dễ dàng cho phản ứng lên men, đồng thời môi trường tốt cho hoạt động loại vi sinh vật khác làm cho dễ bị hư hỏng bảo quản Khi sấy đường loại đường đơn dễ dàng tương tác với loại axít amin làm cho sản phẩm có màu từ vàng đến nâu sẫm Đây yếu tố tạo giá trị khác sản phẩm nhãn sấy thị trường Các loại đường có tính chất hút ẩm cao, ý bảo quản sản phẩm nhãn sấy khô * Tinh bột: - Tinh bột vải, nhãn tồn chủ yếu hạt (chiếm 99%) - 10 - lượng tinh bột khoảng (37 – 40%) khối lượng hạt Lượng tinh bột tận dụng chế biến để làm rượu giấm * Xenluloza: - Là thành phần chủ yếu vỏ quả, tạo nên lớp vỏ bảo vệ cho trình bảo quản, vận chuyển * Tamin chất màu: - Nhóm chất tồn chủ yếu vỏ tạo nên sắc màu khả chống chiụ vi sinh vật bảo quản - Trên vỏ giống vải, nhãn có hàm lượng tamin cao tồn loại vi sinh vật thấp, khả bảo quản cao ngược lại * Vitamin enzym: - Trong nhãn có hàm lượng cao tạo nên giá trị sử dụng loại Tuy nhiên, vitamin đặc biệt vitamin C dễ bị biến đổi tác dụng oxy, ánh sáng nhiệt độ, thường coi tiêu để đánh giá hiệu biện pháp bảo quản chế biến - Enzym quan trọng nhãn enzympoliphenoloxydaza Loaị enzym xúc tác trình oxy hoá hợp chất polyphenol làm biến màu vỏ sau thu hoạch Ngoài enzym ascorbinaza xúc tiến trình oxy hoá vitamin C làm giảm chất lượng quả…Hoạt động enzym phụ thuộc nhiều vào yếu tố môi trường : nhiệt độ, độ ẩm, độ PH, ánh sáng…Do điều chỉnh yếu tố để ức chế làm hoạt tính enzym nội dung quan trọng xử lý, bảo quản chế biến nhãn 1.3 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẤY LONG NHÃN 1.3.1 Các phương pháp làm long nhãn Có ba phương pháp làm long nhãn chủ yếu là: - 100 - 95 100 3.35 3.48 3.1 3.72 3.18 3.81 3.21 3.67 Y= 0.5174 1.3908 ∑ (Y 0.0326 0.0582 k j =1 j 0.0163 0.0291 ) ∑ ∑ (Y − Y 2.4907 =4.1906 k n j= i =1 i j − Y j ) ∑S =0.3247 k j j−1 =0.1624 Dùng tiêu chuẩn Fisher để đánh giá tỉ số phương sai yếu tố S 2yt phương sai thí nghiệm: F = S tn = 32,15 Tra bảng tìm giá trị Fbα, f1, f2 với định mức ý nghĩa α = 0,05 bậc tự do; f1 = k - = 4; f2 = N – k = 10; ta có Fb = 3,48 So sánh F Fbα, f1,f2 nhận thấy F > Fbα, f1,f2 nên ảnh hưởng yếu tố x1 tới hàm thời gian sấy Y1 đáng tin cậy - Kiểm tra tính phương sai: Dùng tiêu chuẩn Coocren để đánh giá tính phương sai thí nghiệm S jmax K G= ∑S j=1 j = 0,5732 Tra bảng tìm giá trị Gbα, f1,f2 , với α = 0,05; f1 = n – = 2; f2 = K = 5; ta Gb = 0,6838 So sánh G Gbα, f1,f2 ta nhận thấy G < Gbα, f1,f2 nên phương sai coi nhất, phương sai chênh lệch lớn so với phương sai khác 5.2.1.2 Ảnh hưởng yếu tố x1 tới chi phí lượng riêng Y2 Kết thực nghiệm xác định ảnh hưởng thông số x1 đến hàm Y2 thể bảng 5.2 - 101 - Bảng 5.2 Ảnh hưởng yếu tố x1 tới hàm Y2 Y2 80 85 90 95 100 (Y Yj x1 5.58 5.54 5.49 5.45 5.37 5.55 5.53 5.52 5.49 5.40 j ) − Y ∑(Y n ij i =1 − Y j ) S2j 5.51 5.49 5.5467 0.0051 5.520 0.0025 0.0012 5.48 5.41 0.0020 5.4967 0.0005 5.450 0.0014 0.0009 0.0007 0.0004 5.32 0.0006 5.3633 0.0125 0.0032 0.0033 0.0016 0.0016 ∑ (Y k Y= j =1 j ) − Y ∑ ∑ (Y 5.4753 =0.0207 k n j= i =1 i j − Y j ) ∑S =0.0112 k =0.0056 - Xác định độ tin cậy ảnh hưởng nhiệt độ sấy x1 tới hàm chi phí lượng riêng Y2: Phương sai yếu tố phương sai thí nghiệm : S2yt= − 0,02923 = 0,0073 ( ) − S2tn= 0,01140 = 0,00114 Do đó: S yt F= S tn S jmax = K 6,403 ; G= ∑S j=1 j = 0,2894 - Kiểm tra tính thích ứng tính yếu tố + Tra bảng tiêu chuẩn Fisher: Fbα, f1, f2 = 3,48 Ta có F > Fb Vậy ảnh hưởng yếu tố x1 tới Y2 đáng tin cậy + Tra bảng tiêu chuẩn Coocren: Gbα, f1,f2 = 0,6838 j j−1 - 102 - Do G < Gb Nên phương sai coi ảnh hưởng thông số x1 đến thông số thể đồ thị hình 6.1 Chi phí nhiên liệu riêng Độ khô không đồng (Kg/h) 5.6 (%) 3.5 5.55 2.5 5.5 5.45 1.5 5.4 5.35 78 0.5 83 88 93 98 103 o t ( C) Hình 5.2 Đồ thị ảnh hưởng x1 đến hàm Y1, Y2 Khi ta tăng nhiệt độ khí sấy làm tăng khả trao đổi nhiệt - ẩm tác nhân sấy vật liệu sấy mà độ khô không đồng tăng, đồng thời tăng nhiệt độ khí sấy cần phải tăng lượng nhiên liệu cung cấp cho lò đốt làm giảm thời gian sấy chi phí nhiên liệu giảm xuống 5.2.2 Ảnh hưởng tốc độ khí cửa quạt gió x2 (m/s) Cố định giá trị x1 = 900C, x3 = 22cm, cho x2 biến thiên từ 12 ÷ 20 m/s 5.2.2.1 Ảnh hưởng yếu tố x2 tới độ khô không đồng Y1 Kết thực nghiệm xác định ảnh hưởng thông số x2 đến hàm Y1 thể bảng 5.3 - 103 - Bảng 5.3 Ảnh hưởng yếu tố x2 tới hàm Y1 Y Yj x2 12 14 16 18 20 3.82 3.62 3.15 2.12 1.34 3.54 3.55 2.90 2.41 1.72 3.72 3.59 3.12 2.57 2.15 3.6933 3.5867 3.0567 2.3667 1.7367 Y =2.88 ( Y − Y ) ∑ (Y n j 0.6486 0.4881 0.0284 0.2718 1.3256 ∑ ( Y − Y j ) S2j 0.0403 0.0025 0.0373 0.1041 0.3285 k j=1 ij i =1 j ) − Y =2.7625 0.0201 0.0012 0.0186 0.0520 0.1642 ∑ ∑ (Y k n j= i =1 =0.5125 i j − Y j ) ∑S k =0.2563 tới hàm thời gian sấy Y1 Phương sai yếu tố phương sai thí nghiệm : S2tn= 0,05127 Dùng tiêu chuẩn Fisher để đánh giá tỉ số phương sai yếu tố phương sai thí nghiệm: F= 13,418 Tra bảng tìm giá trị Fbα, f1, f2 với định mức ý nghĩa α = 0,05 bậc tự do; f1 = k – = 4; f2 = N – k = 10; Ta có: Fb = 3,48 So sánh F Fbα, f1,f2 nhận thấy F > Fbα, f1,f2 nên ảnh hưởng yếu tố x2 tới Y1 đáng tin cậy - Kiểm tra tính phương sai: j j−1 Xác định độ tin cậy ảnh hưởng tốc độ khí cửa quạt gió x2 S2yt= 0,68795; - 104 - Dùng tiêu chuẩn Coocren để đánh giá tính phương sai thí nghiệm G = 0,6406 Tra bảng Gbα, f1,f2 với α = 0,05; f1 = n – = 2; f2 = k = Ta Gb = 0,6838 So sánh G Gbα, f1,f2 ta nhận thấy G < Gbα, f1,f2 nên phương sai coi nhất, phương sai chênh lệch lớn so với phương sai khác 5.2.2.2 Ảnh hưởng yếu tố x2 tới hàm chi phí lượng riêng Y2 Kết thực nghiệm xác định ảnh hưởng thông số x2 đến hàm Y2 thể bảng 5.4 Qua số liệu thí nghiệm xác định phương sai yếu tố phương sai thí nghiệm S2yt= 0,0333; S2tn= 0,002884 Do đó: F= 11,5464 ; Bảng 5.4 Ảnh hưởng yếu tố x2 tới hàm Y2 G = 0,60194 - 105 Yj Y3 x2 12 8 S2j 88 0.002483 41 0.0009 5.64 5.64100 0.008587 0.001933 66 0.0008 0 5.52 5.55600 0.000032 0.002000 13 0.0009 5.42 5.48433 0.008220 0.001986 93 0.0030 0.026352 0.006003 01 5.49 0.0012 0.027556 5.55 5.53 20 i =1 ) 5.72 5.73933 5.61 5.5 18 j i j − Y j 5.77 5.67 16 n 5.78 5.80 5.85 5.81266 5.71 14 ( Y − Y ) ∑ (Y Y k k (Y ) =5.6466 ∑ 67 =0.070748 j=1 j − Y ∑S ∑ ∑ (Y k j=1 n i =1 ij − Y j ) =0.01403 =0.007 015 + Tra bảng tiêu chuẩn Fisher: Fbα, f1, f2 = 3,48 Ta có F > Fb Vậy ảnh hưởng yếu tố x2 tới Y2 đáng tin cậy + Tra bảng tiêu chuẩn Coocren: Gbα, f1,f2 = 0,6838 Chi phí nhiên liệu riêng Độ khô khôngsai đồng coi thuần(Kg/h) Do G < Gb Các phương Ảnh hưởng x2 đến thông số thể đồ 5.85 thị hình3.5 5.3 5.8 5.75 2.5 5.7 5.65 1.5 5.6 5.55 0.5 5.5 11 13 15 17 19 21 m/s j j−1 Kiểm tra tính thích ứng tính yếu tố - 106 - Hình 5.3 Đồ thị ảnh hưởng x2 đến hàm Y1, Y2 Qua đồ thị ta thấy tăng tốc độ khí cửa quạt gió trình thoát ẩm buồng sấy nhanh hơn, nhò làm cho độ khô không đồng chi phí lượng riêng giảm xuống 5.2.3 Ảnh hưởng yếu tố x3 tới thông số Cố định thông số x1 = 900C, x2 = 16m/s, cho x3 biến thiên từ 18-26 cm 5.2.3.1 Ảnh hưởng yếu tố x3 độ khô không Y1(%) Kết thực nghiệm xác định ảnh hưởng thông số x3 đến hàm Y1 thể bảng 5.5 Bảng 5.5 Ảnh hưởng yếu tố x3 tới hàm Y1 Y1 Yj x3 ( Y − Y ) j ∑ (Y n i =1 ij − Y j ) S2j - 107 - 18 20 22 24 26 1.46 2.11 2.68 3.42 3.92 1.26 1.92 2.9 3.69 3.72 1.52 2.20 3.12 3.62 3.82 1.4133 2.0767 2.9000 3.5767 3.8200 1.8063 0.4633 0.0204 0.6713 1.1293 ∑ (Y 0.0371 0.0409 0.0968 0.0393 0.0200 k Y j=1 j ) − Y =2.7573 =4.0906 0.0185 0.0204 0.0484 0.0196 0.0100 ∑ ∑ (Y k n j= i =1 i j − Y j ) ∑S =0.234 k =0.117 x3 tới thời gian sấy Y1 Qua số liệu thực nghiệm ta xác định phương sai yếu tố phương sai S2yt = 0,99795; S2tn = 0,02774 Dùng tiêu chuẩn Fisher để đánh giá tỉ số phương sai yếu tố phương sai thí nghiệm: F = 35,975 Tra bảng tìm giá trị Fbα, f1, f2 với mức ý nghĩa α = 0,05 bậc tự do; f1 = k - = 4; f2 = N – k = 10; Ta có: Fb = 3,48 So sánh F Fbα, f1,f2 nhận thấy F > Fbα, f1,f2 nên ảnh hưởng yếu tố x3 tới hàm thời gian sấy Y1 đáng tin cậy - Kiểm tra tính phương sai Dùng tiêu chuẩn Coocren để đánh giá tính phương sai thí nghiệm G = 0,3489 Tra bảng tìm giá trị Gbα, f1,f2 với mức ý nghĩa α = 0,05 bậc tự do; f1 = n – = 2; f2 = K = 5; ta được: Gb = 0,6838 So sánh G Gbα, f1,f2 ta nhận thấy G < Gbα, f1,f2 nên phương sai coi nhất, phương sai chênh lệch lớn so với phương sai khác 5.2.3.2 Ảnh hưởng yếu tố x3 hàm chi phí lượng riêng Y2 j j−1 - Xác định độ tin cậy ảnh hưởng khoảng cách khay sấy thí nghiệm là: - 108 - Kết thực nghiệm xác định ảnh hưởng thông số x3 đến hàm Y2 thể bảng 5.6 Bảng 5.6 Ảnh hưởng yếu tố x3 tới hàm Y2 Y3 Yj x3 ∑ (Y n ( Y − Y ) i =1 j ij − Y j ) S2j 5.406 18 5.410 5.435 5.375 5.450 0.0159 0.0018 0.0009 20 5.495 5.465 5.390 5.556 0.0068 0.0059 0.0029 22 5.565 5.568 5.535 5.604 0.0005 0.0007 0.0003 24 5.618 5.635 5.560 0.0051 0.0031 0.0015 26 5.630 5.695 5.615 5.6467 0.0130 k Y= 0.0036 0.0018 ∑ (Y j=1 j ) − Y 5.5327 =0.0414 ∑ ∑ (Y k n j= i =1 =0.015 i j − Y j ) ∑S k =0.0075 lượng riêng Y2: Qua số liệu thực nghiệm ta xác định phương sai yếu tố phương sai S2yt= 0,01155; Do đó: S2tn= 0,001502 F=7,6897; G = = 0,3888 Tra bảng tiêu chuẩn Fisher: Fbα, f1, f2 = 3,48 Ta có F > Fb Vậy ảnh hưởng yếu tố x3 tới Y2 đáng tin cậy j j−1 - Xác định độ tin cậy ảnh hưởng yếu tố x3 tới hàm chi phí thí nghiệm: - 109 - - Kiểm tra tính thích ứng tính yếu tố: Tra bảng tiêu chuẩn Coocren: Gbα, f1,f2 = 0,6838 Do G < Gb nên phương sai coi Ảnh hưởng thông số x3 đến thông số Y1, Y2 thể đồ thị hình 5.4 Chi phí nhiên liệu riêng Độ khô không đồng Mr(kg/h) K(%) 5.7 3.5 5.65 5.6 2.5 5.5 5.5 1.5 5.45 5.4 0.5 5.35 17 19 21 23 25 27 (cm) Hình 5.4 Đồ thị ảnh hưởng x3 đến hàm Y1, Y2 Trên đồ thị cho thấy tăng khoảng cách khay sấy làm độ khô không đồng chi phí lượng tăng lên Tuy nhiên, khoảng cách khay sấy nhỏ làm giảm khả thoát ẩm vật liệu sấy - 110 - Ảnh lò sấy long nhãn cải tiến - 111 - Long nhãn tươi trước sấy Long nhãn khô sau sấy KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Việc nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống sấy long nhãn tạo sản phẩm long nhãn có chất lượng cao, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm với cấu tạo đơn giản, giá thành hạ nhu cầu cấp thiết thực tiễn sản xuất long nhãn nước ta Bằng kết nghiên cứu lý thuyết xác định mối quan hệ trao đổi nhiệt - ẩm vật liệu sấy tác nhân sấy làm sở cho việc xác định thông số thiết bị trao đổi nhiệt Kết thực nghiệm đơn yếu tố xác định ảnh hưởng yếu tố vào đến độ khô không đồng sản phẩm sấy chi phí - 112 - lượng riêng thể qua đồ thị thực nghiệm đơn yếu tố Kết nghiên cứu thực tiễn sản xuất khẳng định máy sấy long nhãn SLN-1 hoàn toàn phù hợp với qui mô sản xuất hộ gia đình Kết nghiên cứu mở triển vọng cho việc ổn định phát triển nghề sản xuất long nhãn vùng trồng nhãn phạm vi nước KIẾN NGHỊ Tiếp tục hoàn thiện hệ thống sấy long nhãn để triển khai nhân rộng cho làng nghề sản xuất long nhãn nước Trên sở kết nghiên cứu hệ thống sấy long nhãn, cần tiếp tục nghiên cứu phát triển hệ thống sấy long nhãn theo hướng công nghiệp hóa để nâng cao suất chất lượng sản phẩm, đáp ứng nhu cầu tiêu dùng ngày cao nước xuất - 113 - 113 - 114 - LỜI NÓI ĐẦU 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1.1 TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ SẢN PHẨM NHÃN TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 1.1.1 Tình hình sản xuất tiêu thụ nhãn giới .2 1.1.2 Tình hình sản xuất tiêu thụ nhãn nước ta 1.2 ĐẶC ĐIỂM CẤU TẠO VÀ THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CỦA CÙI NHÃN 1.2.1 Đặc điểm cấu tạo 1.2.2 Thành phần hoá học 1.3 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẤY LONG NHÃN 10 1.3.1 Các phương pháp làm long nhãn 10 1.3.2.Quy trình công nghệ sấy long nhãn xoáy .11 1.4 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG HỆ THỐNG THIẾT BỊ SẤY TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 15 1.4.1 Lò sấy thủ công sử dụng trực tiếp khói lò làm tác nhân sấy 15 1.4.2 Thiết bị sấy gián tiếp 22 1.4.3 Máy sấy long nhãn SRQ – 12: Được thể hình 1.10 .25 1.4.4 Hệ thống sấy dùng lượng mặt trời 26 1.5 MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI .27 1.5.1 Mục đích nghiên cứu .27 1.5.2 Nhiệm vụ nghiên cứu .27 Chương ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .28 2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 28 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30 2.2.1 Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm đơn yếu tố 30 2.2.2 Phương pháp xác định số thông số trình sấy .31 2.2.3 Phương pháp xử lý gia công số liệu thực nghiệm .33 114 [...]... điều kiện thuận lợi cho việc triển khai áp dụng rộng rãi trong sản xuất 1.5.2 Nhiệm vụ nghiên cứu - Xác định một số tính chất cơ lý hoá của nguyên liệu long nhãn có liên quan đến quá trình sấy - Nghiên cứu cơ sở lý thuyết của quá trình sấy long nhãn - Xác định các thông số cơ bản của hệ thống thiết bị sấy long nhãn - Nghiên cứu thực nghiệm, xác định ảnh hưởng của một số thông số đến chất lượng sản phẩm,... độ sấy thấp, không đảm bảo được nhiệt độ sấy vật liệu - Phạm vi ứng dụng: Hệ thống được sử dụng chủ yếu ở các vùng cao, vùng thiếu năng lượng điện do vốn đầu tư cao của nó nên nó được sử dụng không rộng rãi như các hệ thống sấy khác 1.5 MỤC ĐÍCH VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 1.5.1 Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu một số thông số của hệ thống thiết bị sấy long nhãn làm cơ sở cho việc cải tiến lò sấy. .. trường có nồng độ thán khí cao nên không bảo đảm an toàn lao động Hình 1.5 .Long nhãn tươi trước khi sấy - 21 - Hình 1.6 Long nhãn sau khi sấy Hình 1.7 Long nhãn bị cháy do sấy nhiệt độ cao - 22 - 1.4.2 Thiết bị sấy gián tiếp Các thiết bị sấy gián tiếp là thiết bị dùng không khí đốt nóng gián tiếp làm tác nhân sấy, gồm có thiết bị sấy gián tiếp với bộ đốt nóng đặt bên ngoài, Thiết bị sấy gián tiếp với... lượng riêng - Nghiên cứu áp dụng hệ thống sấy long nhãn trong thực tiễn sản xuất - 28 - Chương 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Để phù hợp với quy mô sản xuất của các hộ trồng nhãn trên địa bàn tỉnh Hưng Yên, chúng tôi chọn đối tượng nghiên cứu của đề tài là hệ thống sấy long nhãn có năng suất là 100kg long nhãn tươi/mẻ Sơ đồ nguyên lý cấu tạo hệ thống sấy long nhãn (ký hiệu... các số liệu thí nghiệm đo được của đề tài này chúng tôi đều gia công theo phương pháp trên Chương 3 - 36 - CƠ SỞ LÍ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH SẤY 3.1 ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH SẤY Động học quá trình sấy khảo sát sự thay đổi các thông số đặc trưng của vật sấy trong quá trình sấy Các thông số được nghiên cứu là độ ∂u ∂W chứa ẩm u , độ ẩm W, nhiệt độ sấy tb, tốc độ sấy ∂τ hay ( ∂τ ) Trong quá trình sấy thông số này... túi Sấy khô - 12 - Hình 1.2 Sơ đồ quy trình công nghệ sấy long nhãn - Nguyên liệu: Trong sản xuất long nhãn, ngoài những yếu tố trong quá trình xử lí và chế độ nhiệt khi sấy thì nguyên liệu quả nhãn giữ vai trò rất quan trọng đến chất lượng của long nhãn thành phẩm Để đánh giá về chất lượng quả nhãn có ảnh hưởng tới chất lượng long nhãn cần chú ý một số yếu tố , chỉ tiêu cơ bản sau: Loại nhãn: Nhãn. .. thời gian sấy Các quy luật nghiên cứu được ở động học quá trình sấy cho phép tính toán lượng ẩm bay hơi, nhiệt lượng cần cung cấp cho quá trình sấy, từ đó xác định được thời gian sấy cũng như các chế độ sấy phù hợp cho các loại sản phẩm khác nhau [2] 3.1.1 Các giai đoạn của quá trình sấy Nếu chế độ sấy tương đối dịu, tức là nhiệt độ và tốc độ chuyển động của không khí không lớn, đồng thời vật có độ ẩm... buồng đốt a) Hệ thống sấy gián tiếp với bộ đốt nóng đặt bên ngoài *Cấu tạo thiết bị sấy: Thiết bị sấy gồm hai phần chính là phần tạo nhiệt và buồng sấy - Phần tạo nhiệt: Gồm lò đốt và thiết bị trao đổi nhiệt Tuỳ theo từng địa phương, có thể thiết kế lò đốt sử dụng than đá, than tổ ong hoặc củi Thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống chùm là một chùm ống, ở đây nhiệt độ được nâng cao lên đến mức cần thiết, rồi... biến long nhãn nội tiêu và xuất khẩu 1.4.4 Hệ thống sấy dùng năng lượng mặt trời Gồm có hệ thống sấy ống và hệ thống sấy buồng Hệ thống sấy buồng dùng năng lượng mặt trời được thể hiện trên hình 1.11 - Cấu tạo: Gồm có: buồng sấy 1, Calorife 2 (Bộ tạo nhiệt bằng năng lượng mặt trời) Hinh 1.11 Sơ đồ hệ thống sấy buồng dùng năng lượng mặt trời - Nguyên lí hoạt động: Không khí trời được đưa vào bộ tạo nhiệt,... hoặc đánh số theo "bảng số ngẫu nhiên" mà xác định thứ tự Chúng tôi đã dùng cách rút thăm 2.2.2 Phương pháp xác định một số thông số của quá trình sấy 2.2.2.1 Xác định độ ẩm vật liệu sấy Độ ẩm của vật liệu là số lượng nước chứa trong vật liệu và được xác định bằng phương pháp sấy khô trong tủ sấy ở nhiệt độ khoảng 1050C qua thời gian 2-4h đến khối lượng không đổi Độ ẩm được xác định bằng tỷ số giữa khối