Luận văn nghiên cứu công nghệ sấy cá basa fillet và thiết kế phân xưởng sản xuất năng suất 1 tấn sản phẩm mẻ

VLS: vật liệu sấyVASEP: Vietnam Association of Seafood Exporters and Producers TA – GN: tách ẩm – gia nhiệt USD: United States dollar USDA: United States Department of Agriculture ĐẶT VẤ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOAKHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC

BỘ MÔN QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ

-o0o -LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẤY CÁ BA SA

PHI LÊ VÀ THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT

NĂNG SUẤT 1 TẤN SẢN PHẨM/MẺ

GVHD: ThS Hoàng Minh Nam

TS Hoàng Tiến CườngSVTH: Lê Cao Nhiên

MSSV: 60601700Lớp: HC06MB

Tp HCM, Tháng 1/2011

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 gianquý báu để đọc và đưa ra nhận xét giúp em hoàn thiện hơn

Xin chân thành cảm ơn tới những người bạn của tôi, bạn Tuyền, 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 tôinguồn động viên cần thiết không chỉ trong việc hoàn thành đề tài mà còn trong cảchặng đường tôi đã, đang và sẽ bước đi

Tp Hồ Chí Minh, ngày 2 tháng 1 năm 2011

Lê Cao Nhiên

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Nước ta có mạng lưới sông ngòi, kênh rạch chằng chịt trải dài từ Bắc vào 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 chúng 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 quản, chế biến

thủy sản

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

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

Thực hiện thí nghiệm sấy cá ba sa phi lê thay đổi 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 55oC, vận tốc TNS 1,1 m/s đem lại hiệu quả cao nhất

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

đối lưu kết hợp tách ẩm, gia nhiệt năng suất 1 tấn/mẻ

MỤC LỤC

Trang bìa……… i

Nhiệm vụ luận văn………

Lời cảm ơn………. ii

Tóm tắt luận văn……… iii

Mục lục………. iv

Danh sách hình vẽ………. viii

Danh sách bảng biểu……… x

Danh sách các từ viết tắt……… xi

ĐẶT VẤN ĐỀ xii

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1

1.1 Tổng quan về cá ba sa………. 2

1.1.1 Đặc điểm cá ba sa 2

1.1.2 Thành phần hóa học, giá trị dinh dưỡng 3

1.1.3 Tình hình sản xuất, tiêu thụ 5

1.2 Tổng quan về công nghệ sấy 7

1.2.1 Sơ lược về quá trình sấy 7

1.2.2 Phân loại phương pháp sấy 8

1.2.3 Giới thiệu về thiết bị sấy ứng dụng công nghệ bơm nhiệt 12

CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM & LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ… ……….21

2.1 Phương pháp nghiên cứu thử nghiệm 21

2.1.1 VLS, dụng cụ và thiết bị thí nghiệm 21

2.1.2 Phương pháp xác định các tính chất cơ lý của VLS 23

2.1.3 Thực nghiệm 24

2.1.4 Phương pháp xử lý số liệu 27

2.1.5 Tính toán chi phí quá trình sấy và hiệu quả kinh tế 28

2.2 Kết quả và thảo luận 28

2.2.1 Tính chất cơ lý của mẫu cá ba sa phi lê 26

2.2.2 Thí nghiệm sấy cá ba sa phi lê 29

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THIẾT BỊ SẤY 44

3.1 Thông số tính toán 45

3.1.1 VLS………… 45

3.1.2 Tác nhân sấy 45

3.2 Tính toán quá trình sấy 47

3.2.1 Cân bằng năng lượng 47

3.2.2 Thời gian sấy 49

3.3 Thiết kế thiết bị sấy 52

3.3.1 Khay sấy…… 52

3.3.2 Khung đỡ khay sấy 52

3.3.3 Cách nhiệt cho buồng sấy 53

3.4 Tính chọn thiết bị phụ của hệ thống thiết bị sấy 59

3.4.1 Tính chọn caloriphe 59

3.4.2 Tính chọn thiết bị lạnh 60

3.4.3 Tính chọn quạt 64

3.4.4 Tính chọn bộ lọc không khí 67

CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG PHÂN XƯỞNG 69

4.1 Sơ đồ công nghệ phân xưởng 70

4.1.1 Sơ đồ công nghệ 70

4.1.2 Thuyết minh quy trình 70

4.2 Lựa chọn thiết bị phụ cho phân xưởng 73

4.2.1 Thiết bị lạnh dự trữ 67

4.2.2 Thiết bị rửa 74

4.2.3 Thiết bị trộn gia vị 75

4.2.5 Thiết bị đóng gói 77

4.3 Xây dựng và bố trí mặt bằng 78

4.3.1 Chọn địa điểm xây dựng 78

4.3.2 Chọn kiểu nhà xây dựng 79

4.3.3 Mặt bằng tổng thể cho phân xưởng 79

4.4 Xây dựng cơ cấu nhân sự 80

4.4.1 Cơ cấu phân tầng 80

4.4.2 Tổ chức nhân sự 81

4.5 Tác động của môi trường đối với phân xưởng 84

4.5.1 Nguồn gây ô nhiễm môi trường 85

4.5.2 Quy trình xử lý nước thải 85

4.6 Tính hiệu quả kinh tế 78

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN 87

5.1 Tầm quan trọng của đề tài 88

5.2 Các kết luận từ đề tài 88

Tài liệu tham khảo………90

DANH SÁCH HÌNH VẼ

Hình 1.1: Cá ba sa 2

Hình 1.2: Kim ngạch xuất khẩu 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 năm 2010 6

Hình 1.4: Máy nén kín và nửa kín 14

Hình 1.5: Dàn bay hơi làm lạnh 14

Hình 1.6: Thiết bị ngưng tụ làm mát 15

Hình 1.7: Sơ đồ cấu tạo thiết bị sấy ứng dụng bơm nhiệt 16

Hình 1.8: Sơ đồ nguyên lý thiết bị sấy ứng dụng bơm nhiệt 16

Hình 2.1: Máy phân tích Hygro Thermo Anemometer 21

Hình 2.2: Cân phân tích 21

Hình 2.3: Tủ sấy 22

Hình 2.4: Hệ thống sấy đa năng 23

Hình 2.5: Nguyên lý hoạt động của thiết bị sấy 25

Hình 2.6: Sơ đồ công nghệ sấy mẫu 26

Hình 2.7: Tủ điện điều khiển thiết bị sấy thử nghiệm 27

Hình 2.8: Đồ thị biểu diễn đường cong sấy với phương pháp khác nhau 33

Hình 2.9: Đồ thị biểu diễn đường cong tốc độ sấy với phương pháp khác nhau 33

Hình 2.10: Đồ thị biểu diễn đường cong sấy ở nhiệt độ khác nhau với phương pháp tách ẩm – gia nhiệt 38

Hình 2.11: Đồ thị biểu diễn đường cong tốc độ sấy ở nhiệt độ khác nhau với phương pháp tách ẩm – gia nhiệt 38

Hình 2.12: Đồ thị biểu diễn đường cong sấy ở vận tốc TNS khác nhau với phương pháp tách ẩm – gia nhiệt 42

Hình 2.13: Đồ thị biểu diễn đường cong tốc độ sấy ở nhiệt độ khác nhau với phương pháp tách ẩm – gia nhiệt 42

Hình 3.1 Cấu trúc tường buồng sấy 56

Hình 3.2 Cấu trúc mái buồng sấy 57

Hình 3.3 Cấu trúc cửa buồng sấy 58

Hình 3.4: Hình dạng thanh điện trở gia nhiệt 60

Hình 3.5: Thiết bị bơm nhiệt 64

Hình 4.1: Sơ đồ công nghệ phân xưởng sản xuất 70

Hình 4.2: Thiết bị lạnh dự trữ 73

Hình 4.3: Thiết bị trộn gia vị 76

Hình 4.4: Thiết bị đóng gói 77

Hình 4.5: Kiểu nhà phân xưởng mẫu 79

Hình 4.6: Cơ cấu phân tầng nhân sự cho nhà máy 81

Hình 4.7: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải 85

DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng của cá ba sa thành phẩm 4

Bảng 1.2 Sơ đồ tổng quát phân loại máy nén lạnh 13

Bảng 2.1: Kích thước khối lượng của mẫu cá 28

Bảng 2.2: Độ ẩm đầu của mẫu cá 28

Bảng 2.3: Khối lượng riêng của mẫu cá 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 sấy đối lưu kết

Bảng 2.7: Kết quả thí nghiệm sấy mẫu ở nhiệt độ khác nhau với phương pháp sấy

đối lưu tách ẩm – gia nhiệt 36

Bảng 2.8: Kết quả thí nghiệm sấy mẫu ở vận tốc TNS khác nhau với phương pháp sấy đối lưu tách ẩm – gia nhiệt 40

Bảng 3.1: Thông số kỹ thuật dàn lạnh 61

Bảng 3.2: Thông số kỹ thuật dàn nóng 62

Bảng 4.1: Thông số kỹ thuật thiết bị đóng gói 78

Bảng 4.2: Bố trí mặt bằng 80

Bảng 4.3: Bố trí công nhân trong phân xưởng 82

Bảng 4.2: Bộ phận gián tiếp sản xuất 83

DANH SÁCH CÁC TỪ VIẾT TẮT

DHA: Docosahexaenoic acid

EPA: Eicosapentaenoic

EU: European Union

KKA: không khí ẩm

HTS: hệ thống sấy

PPS: phương pháp sấy

PR: Public Relation

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

VLS: vật liệu sấy

VASEP: Vietnam Association of Seafood Exporters and Producers

TA – GN: tách ẩm – gia nhiệt

USD: United States dollar

USDA: United States Department of Agriculture

ĐẶT VẤN ĐỀ

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 mộttriệu ha nuôi trồng, ngành thủy sản là một lợi thế của Việt Nam Theo Viện Kinh tế vàQuy hoạch thủy sản, ngành thủy sản Việt Nam ngày càng khẳng định vị trí quan trọngtrong nghề cá thế giới Năm 2008, tổng lượng thủy sản đạt 4,6 triệu tấn, giá trị xuấtkhẩu đạt trên 4,5 tỉ USD; năm 2009, mặc dù chịu tác động mạnh của khủng hoảng vàsuy thoái kinh tế toàn cầu nhưng tổng sản lượng thủy sản vẫn đạt 4,85 triệu tấn, tăng5,3% so với năm 2008 với giá trị xuất khẩu đạt trên 4,2 tỉ USD Riêng 8 tháng đầunăm 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 năng đạt 4,5 ÷ 4,7 tỉ 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 Độ) 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 mất tính chủ động, sản phẩm của chúng ta không đa dạng, chưa áp

dụng triệt để 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 phẩm, chuyển từ sản phẩm xuất khẩu thô sang

xuất khẩu các sản phẩm đã qua chế biến là nhiệm vụ hàng đầu để phát triển ngành thủy

sản Các sản phẩm sấy cá phi lê là những mặt hàng xuất khẩu 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 dưỡng, màu sắc mùi vị của sản phẩm song song với hiệu quả năng

lượng và kinh tế

Vì vậy trong luận văn này, công nghệ sấy ở nhiệt độ thấp để sấy phi lê cá 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 vànhiều lại sản phẩm thủy hải sản khác.

Luận văn này được thực hiện tại Phòng Quá trình và Thiết bị, Viện Công nghệHóa học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, số 1 Mạc Đĩnh Chi, Quận 1, thànhphố Hồ Chí Minh

3

Chương 1 TỔNG QUAN

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

d) Cá ba sa ở Việt Nam

Ở Việt Nam hai họ chính trong bộ cá trơn được nghiên cứu là họ Pangasiidae vàClariidae

Họ Pangasiidae có 21 loài thuộc 2 giống: giống Pangasius có 19 loài và giốngHelicophagus có 2 loài Có một loài sống trong nước lợ, 2 loài sống ở biển Tính ăncủa các loài trong họ Pangasiidae thay đổi 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 sôngCửu Long Hằng năm nghề nuôi cá bè cung cấp hàng ngàn tấn cá ba sa cho thị trườngtrong nước, thêm vào đó là hàng ngàn tấn nguyên liệu cho thức ăn gia súc Theo BộNông nghiệp và Phát triển Nông thôn trong năm 1993 sản lượng nuôi bè ở miền Namước lượng vào khoảng 17400 tấn hầu hết là từ các bè nuôi sông Mê Kông, thì chỉ riêng

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

1.1.2 Thành phần 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 prôtêin, nhiềuchất khoáng quan trọng và có gần đủ các loại vitamin, đặc biệt nhiều vitamin A và Dtrong gan cá và một số vitamin nhóm B Hơn thế nữa, cá tra và cá ba sa là hai loài cógiá trị dinh dưỡng cao vì thành phần dinh dưỡng chứa nhiều chất đạm, ít béo, nhiềuEPA và DHA, ít cholesterol

Lượng prôtêin trong cá tra và cá ba sa vào khoảng 23% đến 28%, tương đốicao hơn các loài cá nước ngọt khác (16 ÷ 17% tùy loại cá) Các prôtêin của cá đều

dễ tiêu hóa và dễ hấp thu hơn thịt Quan trọng hơn nữa là thành phần các prôtêintrong cá tra và cá ba sa vừa có chứa đầy đủ các axít amin cần thiết cho cơ thể lạivừa có tỷ lệ các axít amin thiết yếu (EAA) rất cân bằng và phù hợp với nhu cầuEAA của con người

Về chất béo, hàm lượng chất béo trong cá ba sa ít hơn so với thịt nhưng chấtlượng mỡ cá lại tốt hơn Các axit béo chưa no hoạt tính cao chiếm từ 50% đến 70%trong tổng 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 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 thể chúng ta không thể tự tổng hợp được nênbắt buộc phải được cung cấp từ thức ăn

Chất DHA (Docosahexaenoic Axit) giữ vai trò quan trọng trong quá trìnhsinh trưởng của tế bào não và hệ thần kinh, có ảnh hưởng tới năng lực tìm tòi, phánđoán, tổng hợp của não DHA được xem là không thể thiếu trong giai đoạn trẻ emđang phát triển, thanh niên hoặc những người lao động trí óc thường xuyên Nếu cơthể thiếu DHA, bộ não sẽ trì trệ, trí nhớ giảm sút, kém thông minh Chất EPA(Eicosapentaenoic Axit) cũng có nhiều trong axit béo chưa bão hòa của cá và có tácdụng phòng chống bệnh xơ vữa động mạch và nhồi máu cơ tim Như vậy, EPA rấtcần thiết cho người cao tuổi cũng như người tiêu dùng trong độ tuổi lao động Ngàynay, các nhà khoa học đã cho biết thêm hàm lượng Cholesterol trong cá tra, cá ba sacực kỳ thấp, chỉ chiếm khoảng 0,02% thành phần thịt cá (cụ thể là xấp xỉ 22mg đến25mg trên 100g cá thành phẩm ăn được)

Bảng 1.1 Thành phần dinh dưỡng của cá ba sa thành phẩm (tính trên 100 g

thành phẩm ăn được)

2009 Ngành cá tra, cá ba sa cũng có sự hồi phục tốt khi xuất khẩu 304,3 nghìn tấn

cá tra, cá ba sa đạt kim ngạch 652,7 triệu USD trong 6 tháng đầu năm nay, tăng14,3% 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 trongsáu tháng đầu năm 2010 có thể coi là khả quan

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 xuấtkhẩu, thị trường xuất khẩu cũng có những chuyển biến tích cực cho ngành cá tra, cá basa

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

đầu năm 2010 (theo VASEP).

Tại thị trường Mỹ, mặc dù mặt hàng cá tra, cá ba sa bị áp thuế chống phá giánhưng tốc độ tăng trưởng ở thị trường này vẫn duy trì ở mức cao, trong 6 tháng đầunăm 2010 giá trị xuất khẩu đạt 65,5 triệu USD, tăng 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 đầunăm nay, xuất khẩu cá tra, cá ba sa vào thị trường này đạt 20.295 tấn (gần 35 triệuUSD), tăng 11,2% so với cùng kì năm trước Mục tiêu xuất khẩu 100 triệu USD vàothị trường Nga trong năm nay kì vọng cao là có thể đạt được

Tuy nhiên, tình hình cũng không phải hoàn toàn thuận lợi trong năm nay vìngành cũng phải đối mặt với một số khó khăn ngắn hạn Khủng hoảng nợ tại thịChâu Âu cũng như sự mất giá của đồng EURO so với USD đã khiến cho nhu cầutiêu 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 phêchuẩn, cá tra sẽ phải chịu chế độ kiểm tra chất lượng nghiêm ngặt hơn, khiến nhiềudoanh nghiệp sẽ phải chịu chi phí tuân thủ cao và tốn nhiều thời gian vì phải xâydựng 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) vàcác doanh nghiệp lớn đang cố 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 FarmBill

Theo tính mùa vụ, xuất khẩu 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 thịtrường và diễn biến giá cá tra, cá ba sa xuất khẩu (nhìn chung ít tăng so với năm2009), 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), ướctính khối lượng cá tra xuất khẩu đạt 660 ngàn tấn, tương đương 1,4 tỷ USD, tăngkhoảng 4,5% so với năm 2009.

Các doanh nghiệp trong ngành sẽ có sự phân hóa về kết quả hoạt động kinhdoanh Những doanh nghiệp có nền tảng tốt, đảm bảo chất lượng sản phẩm theo cácđiều kiện ngày càng nghiêm ngặt sẽ duy trì được tăng trưởng dương và tốt hơn sovới ngành

1.2 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẤY

1.2.1 Sơ lược quá trình sấy

Sấy là một quá trình công nghệ được sử dụng trong rất nhiều ngành côngnông nghiệp Trong nông nghiệp, sấy là một trong những công đoạn quan trọng củacông 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 vật liệu xây dựng…) kỹthuật sấy cũng đóng vai trò quan trọng trong dây chuyền sản xuất nhằm tăng độ bềncủa vật liệu, tăng khả năng bảo quản, giảm công chuyên chở, tăng giá trị cảm quancủa vật liệu

Quá trình sấy không chỉ là quá trình tách nước và hơi nước ra khỏi vật liệumột 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

Nguyên tắc của quá trình sấy thông thường là cung cấp năng lượng nhiệt để biếnđổi trạng thái pha lỏng trong vật liệu thành hơi Cơ chế của quá trình được diễn tảbởi 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 ẩm di chuyển từ bên trong ra bề mặt vật liệu

- Dòng ẩm từ bề mặt vật 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

1.2.2 Phân loại phương pháp sấy

Dựa vào trạng thái tác nhân sấy hay cách tạo ra động lực quá trình dịchchuyển ẩm ra khỏi vật liệu ẩm mà chúng ta có hai phương pháp sấy: Phương phápsấy nóng và phương pháp sấy lạnh

1.2.2.1 Phương pháp sấy nóng

Trong phương pháp sấy nóng TNS và VLS được đốt nóng Do TNS được đốtnóng nên độ ẩm tương đối  giảm dần đến phân áp suất hơi nước Pam trong TNS giảm.Mặt khác do nhiệt độ của VLS tăng lên nên mật độ hơi trong các mao quản tăng nênphân áp suất hơi nước trên bề mặt vật liệu cũng tăng theo công thức:

2P

Trong đó: Pr: áp suất trên bề mặt cột mao dẫn, N/m2

Po: áp suất trên bề mặt thoáng, N/m2.δ: Sức căng bề mặt thoáng, N/m2

h

 : mật độ hơi trên cột dịch thể trong ống mao dẫn, kg/m3

0

 : mật độ dịch thể, kg/m3.Như vậy trong hệ thống sấy nóng có hai cách để tạo ra độ chênh phân áp suất hơi nướcgiữa vật liệu sấy 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 vật liệu sấy

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 Phb và phân áp suất hơi nước trong tác nhân sấy Ph tăng lêndẫn đến quá trình dịch chuyển ẩm từ trong lòng vật liệu sấy ra bề mặt và đi vào môi trường

Do đó, HTS nóng thường được phân loại theo phương pháp cung cấp nhiệt:

- Hệ thống sấy đối lưu: Vật liệu sấy 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 sấy buồng, hệ thống sấy hầm, hệ thống sấy khí động…

- Hệ thống sấy tiếp xúc: Vật liệu sấy nhận nhiệt từ một bề mặt nóng Như vậy

trong hệ thống sấy tiếp xúc, người ta tạo ra độ chênh lệch áp suất nhờ tăng phân ápsuất hơi nước trên bề mặt vật liệu sấy Hệ thống sấy tiếp xúc gồm: hệ thống sấy lô,

hệ thống sấy tầng…

- Hệ thống sấy bức xạ: Vật liệu sấy nhận nhiệt từ một nguồn bức xạ để dẫn ẩm

dịch chuyển từ lòng vật liệu sấy ra bề mặt và từ bề mặt vào môi trường Ở đâyngười ta tạo ra độ chênh phân áp suất hơi nước giữa vật liệu sấy và môi trường bằngcách đốt nóng vật liệu sấy

- Hệ thống sấy dùng dòng điện cao tầng hoặc dùng năng lượng điện từ trường: Khi vật liệu sấy đặt trong môi trường điện từ thì trong vật xuất hiện các

dòng điện và chính dòng điện này sẽ đốt nóng vật

 Ưu điểm của phương pháp sấy nóng:

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

- Năng suất cao và chi phí ban đầu thấp

- Nguồn năng lượng sử dụng cho phương pháp sấy nóng có thể là khói thải, hơinước nóng, hay các nguồn nhiệt từ dầu mỏ, than đá, rác thải, cho đến điệnnăng

- Thời gian làm việc của hệ thống cũng rất cao

 Nhược điểm:

- Chỉ sấy được các vật sấy không cần có các yêu cầu đặc biệt về nhiệt độ

- Sản phẩm sấy thường hay bị biến màu và chất 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 giữaVLS và TNS bằng cách giảm phân áp suất hơi nước trong TNS Ph nhờ giảm độ

0, 621

h

B d P

d



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

- Khi đó, ẩm trong vật liệu dịch chuyển ra bề mặt và từ bề mặt vào môitrường có thể trên dưới nhiệt độ môi trường (t > 0 oC) và cũng có thể nhỏ hơn 0 oC

- Phương pháp sấy lạnh có thể phân loại như sau:

• HTS lạnh ở nhiệt độ t > 0 o C:

Với hệ thống sấy này, nhiệt độ VLS cũng như nhiệt độ TNS xấp xỉ bằng nhiệt độ môitrường, TNS thường là không khí Trước hết, không khí được khử ẩm bằng phương pháp làmlạnh hoặc bằng các máy khử ẩm hấp phụ Sau đó được đốt nóng hoặc làm lạnh đến nhiệt độyêu cầu rồi cho đi qua VLS Khi đó, phân áp suất hơi nước trong TNS bé hơn phân áp suấthơi nước trên bề mặt VLS nên ẩm từ dạng lỏng sẽ bay hơi và đi vào TNS Như vậy, quy luậtdịch chuyển ẩm trong lòng VLS và từ bề mặt vật vào môi trường trong các HTS lạnh giốngnhư các loại HTS nóng Điều khác nhau ở đây là cách giảm phân áp suất hơi nước Ph trongTNS Trong các HTS nóng đối lưu người ta giảm Ph bằng cách đốt nóng TNS (d = const) đểtăng áp suất bão hoà dẫn đến giảm độ ẩm tương đối Còn các HTS lạnh có nhiệt độ TNS Còn các HTS lạnh có nhiệt độ TNSbằng nhiệt độ môi trường chẳng hạn, người ta tìm cách giảm phân áp suất hơi nước của TNSbằng cách giảm lượng chứa ẩm d kết hợp với quá trình làm lạnh (sau khử ẩm bằng hấp phụ)hoặc đốt nóng (sau khử ẩm bằng làm lạnh)

• HTS thăng hoa:

HTS thăng hoa là HTS lạnh mà trong đó ẩm trong VLS ở dạng rắn trực tiếp biến thànhhơi đi vào TNS Trong HTS này người ta tạo ra môi trường trong đó nước trong VLS ở dướiđiểm 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 chuyển trực tiếpsang dạng hơi và đi vào TNS Như vậy trong HTS thăng hoa, một mặt ta làm lạnh vật xuốngdưới 0 oC mặt khác tạo chân không xung quanh VLS

• HTS chân không:

Nếu nhiệt độ VLS vẫn nhỏ hơn 0 oC nhưng áp suất TNS bao quanh vật P>610 Pa thìkhi VLS nhận nhiệt lượng, nước trong VLS ở dạng rắn không thể chuyển trực tiếp thành hơi

để đi vào TNS mà trước khi biến thành hơi, nước phải chuyển từ thể rắn qua thể lỏng

 Ưu điểm của phương pháp sấy lạnh

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

- Thích hợp để sấy các loại vật liệu sấy yêu cầu chất lượng cao, đòi hỏi phải sấy

ở nhiệt độ thấp

- Sản phẩm bảo 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 của phương pháp sấy lạnh

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

- Vận 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 vớimột số loại vật liệu, không sấy được các vật liệu dể bị vi khuẩn làm hư hỏng ởnhiệt 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 để bơm một dòng nhiệt từ mức nhiệt độ thấp lênmức nhiệt độ cao hơn, phù hợp với nhu cầu cấp nhiệt Để duy trì bơm nhiệt hoạt độngcần tiêu tốn một dòng năng lượng khác (điện năng hoặc nhiệt năng) Như vậy máylạnh cũng là một loại bơm nhiệt và có chung một nguyên lý hoạt động Các thiết bị củachúng là giống nhau Người ta chỉ phân biệt máy lạnh với bơm nhiệt ở mục đích sửdụng mà thôi Máy lạnh gắn với việc sử dụng nguồn lạnh ở thiết bị bay hơi còn bơmnhiệt gắn với việc sử dụng nguồn nhiệt ở thiết bị ngưng tụ Do yêu cầu sử dụng nguồnnhiệt nên bơm nhiệt hoạt động ở cấp nhiệt độ cao hơn

Cấu tạo máy sấy bơm nhiệt: Gồm các thành phần sau: môi chất và cặp môi chất,máy nén lạnh, các thiết bị trao đổi nhiệt, thiết bị phụ của bơm nhiệt, thiết bị ngoại vicủa 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 yêucầu đặc biệt hơn xuất phát từ nhiệt độ sôi và ngưng tụ cao hơn, gần giống như chế độnhiệt độ cao của điều hòa không khí, nghĩa là cho đến nay người ta vẫn sử dụng cácloại môi chất như: R12, R22, R502 và MR cho máy tuabin Gần đây người ta chú ýđến việc sử dụng các môi chất mới cho bơm nhiệt nhằm nâng cao nhiệt độ dàn ngưngnhư: 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 biệtquan trọng là máy nén pittông trượt, máy nén trục vít và máy nén tuabin Một máy nénbơm nhiệt cần phải chắc chắn, tuổi thọ cao, chạy êm và cần phải có hiệu suất cao trongđiều kiện thiếu hoặc đủ tải

Trong kỹ thuật lạnh người ta phân loại máy nén lạnh thành những kiểu sau:

Bảng 1.2 Sơ đồ tổng quát phân loại máy nén lạnh

Máy nén tuabin

Máy nén pittông quay

Máy nén pittông

dao động

Máy nén động họcMáy nén thể tích

Hình 1.4 Máy nén kín (a) và máy nén nửa kín (b)

1.2.3.3 Các thiết bị trao đổi nhiệt.

Các thiết bị trao đổi nhiệt cơ bản trong bơm nhiệt là thiết bị bay hơi và thiết bịngưng tụ Máy lạnh hấp thụ có thêm thiết bị sinh hơi và hấp thụ Giống như máy lạnh,thiết bị ngưng tụ và bay hơi của bơm nhiệt cũng bao gồm các dạng: ống chùm, ống

lồng ngược dòng, ống đứng và ống kiểu tấm Các phương pháp tính toán cũng giốngnhư các chế độ điều hoà nhiệt độ.

Một số hình ảnh về thiết bị trao đổi nhiệt

Hình 1.5 Dàn bay hơi làm lạnh: a) Làm lạnh không khí, b) Làm lạnh nước.

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 Xuấtphát từ yêu cầu nhiệt độ cao hơn nên đòi hỏi về độ tin cậy, công nghệ gia công thiết bịcao hơn Đây cũng là vấn đề đặt ra đối với dầu bôi trơn và đệm kín các loại trong hệthống

Do bơm nhiệt phải hoạt động ở chế độ áp suất và nhiệt độ gần sát với giới hạntối đa nên các thiết bị tự động rất cần thiết và phải hoạt động với độ tin cậy cao đểphòng 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 hợpvới từng phương án sử dụng của nó Thiết bị ngoại vi của bơm nhiệt gồm một số loạisau:

- 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 sửdụng dàn ngưng trực tiếp hoặc gián tiếp qua một vòng tuần hoàn chất tải nhiệt, có thể

sử dụng để sấy, nấu ăn, hút ẩm…Mỗi phương án đòi hỏi những thiết bị hỗ trợ khácnhau

- Các phương án cấp nhiệt cho dàn bay hơi Trường hợp sử dụng dàn lạnh đồngthời với nóng thì phía dàn bay hơi có thể là buồng lạnh hoặc chất tải lạnh Ngoài racũng có thể sử dụng dàn bay hơi đặt ngoài không khí, dàn 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 dưới đất hoặc sử dụng năng lượng mặt trời

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

1.3.3.6 Nguyên lý làm việc và đặc điểm.

 Sơ đồ nguyên lý:

Hình 1.7 Sơ đồ cấu tạo thiết bị sấy ứng dụng bơm nhiệt

t

1

2 3

Hình 1.8 Sơ đồ nguyên lý thiết bị sấy ứng dụng bơm nhiệt

 Nguyên lý làm việc:

- TNS là không khí ẩm được làm lạnh từ trạng thái ban đầu 3 đến trạng thái 1,quá trình làm lạnh này có t1< tds ứng với trạng thái 3 của KKA, phần lớn lượng nướctrong KKA được tách ra trong giai đoạn này Ở trạng thái 1 không khí có độ ẩm 

=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 t2 (ứng với độ ẩm tương đối 2 nhỏ đến giá trị cầnthiết) Sau đó không khí ở trạng thái 2 được đưa vào buồng sấy

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

 Đặc điểm:

- Quá trình có thể tái tuần hoàn toàn bộ TNS

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

- Ứng dụng để sấy các loại VLS không chịu được nhiệt độ cao như rau quả, mậtong, 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 tiêuhao qua hiệu suất sử dụng năng lượng sơ cấp:

Sp,k = φ ηNĐ

Trong đó :

Sp,k : hiệu suất sử dụng năng lượng cấp của bơm nhiệt nén hơi

Sp,A : hiệu suất sử dụng năng lượng cấp của bơm nhiệt hấp thụ

ηNĐ : hiệu suất nhà máy nhiệt điện

ηLH : 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 φ = 3 và ηk ≈ 0,3 trong khi đó φA ≈ 1,4nhưng hiệu suất của lò hơi hiện đại hiện nay lên đến khoảng ηLH ≈ 0,65 do đó

ΔE: số lượng năng lượng sơ cấp tiết kiệm được, kJ.E: số lượng năng lượng sơ cấp tiết kiệm được, kJ

E: số năng lượng tiêu thụ, kJ

Q: nhu cầu nhiệt lượng hằng năm, kJ

Thay Sp2 = 0,3 và Spk = 0,3 x 3 vào ta có:

ΔE: số lượng năng lượng sơ cấp tiết kiệm được, kJ.E = 2,2Q (1.5)Như vậy nếu sử dụng bơm nhiệt nén hơi ta tiết kiệm được một khối lượng nănglượng sơ cấp bằng 2,2 lần nhu cầu nhiệt lượng hằng năm của xí nghiệp

Chương 2 NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM

&

LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ

2.1 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM

2.1.1 Vật liệu sấy, dụng cụ và thiết bị thí nghiệm

Hình 2.1 Máy phân tích Hygro Thermo

- Anemometer

Hình 2.2 Cân phân tích

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 1  10 oC/min

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

Hình 2.3: Tủ sấy

- Hệ thống sấy đa năng bằng tách ẩm, gia nhiệt và bức xạ hồng ngoại tại Phòng Quátrình 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: Nmax = 0,5 HP

+ Không khí sau khi tách ẩm có nhiệt độ, độ ẩm có thể thay đổi bằng cáchthay đổi lưu lượng không khí qua cụm tách ẩm

+ Tiếp theo không khí qua dàn nóng, bộ gia nhiệt thứ cấp để gia nhiệt đếnnhiệt độ cần thiết cho quá trình sấy Nhiệt độ có thể điều chỉnh từ 35 ÷ 75 oCnhờ bộ điều khiển nhiệt độ

+ Vận tốc tác nhân sấy trong buồng sấy là có thể thay đổi ở 3 tốc độ gió khácnhau 0,55; 1,10 và 1,65 m/s bằng cách thay đổi các tấm chặn bên trongbuồng sấy

+ Đèn hồng ngoại được bố trí trên các khay sấy bên trong buồng sấy, đènhồng ngoại có thể tắt/mở theo chu kỳ, thời gian tắt mở cũng được điều chỉnhtheo yêu cầu

Hình 2.4: Hệ thống sấy đa năng: sấy đối lưu thông thường, sấy đối lưu ứng dụng

công nghệ tách ẩm - gia nhiệt và sấy đối lưu sử dụng bức xạ hồng 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 ẩm của VLS

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

cũng như thời gian bảo quản Độ ẩm đầu của vật liệu sấy cũng như độ ẩm của sảnphẩm sau sấy được xác định bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi.

Nguyên tắc của phương pháp: Lấy cốc sứ đem sấy ở 105oC cho đến khốilượng không đổi Để nguội trong bình hút ẩm và cân ở cân phân tích chính xác đến0,01g

Cân m (g) mẫu cho vào cốc Sau đó, cho vào tủ sấy ở 105oC, sấy đến khốilượng không đổi Sau khi sấy đến khối lượng không đổi, đem làm nguội trong bìnhhút ẩm khoảng 10 ÷ 15 phút và đem cân ở cân phân tích chính xác như trên

Độ ẩm được tính như sau:

Độ ẩm của vật liệu =

(G1−G2)×100

G1−G (%)Trong đó:

G: khối lượng cốc (g)

G1: khối lượng cốc và mẫu trước khi sấy (g)

G2: 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 củasản 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 sựthay đổi 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 vậntốc tác nhân sấy tối ưu

Trình tự thí nghiệm:

+ Thí nghiệm sấy mẫu với ba phương pháp: sử dụng bức xạ hồng ngoại, sấyđối lưu gia nhiệt thông thường và sấy đối lưu sử dụng bơm nhiệt kết hợp với tách

ẩm Từ đó chọn được phương pháp sấy thích hợp

+ Thí nghiệm sấy mẫu ở ba chế độ nhiệt độ 45oC, 55oC và 65oC để chọnđược nhiệt độ sấy hiệu quả nhất

+ Thí nghiệm sấy mẫu với vận tốc tác nhân sấy khác nhau: 0,55m/s; 1,1m/s

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

VI-Quạt tuần hoàn; VII-đèn UV; VIII-Buồng sấy; IX-Ống khí thải

Nguyên lý hoạt động: Nguyên liệu cần sấy được đưa vào buồng sấy [VIII]

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 qua cụm gia nhiệt [V] để nâng đến nhiệt độ cần thiết của quá trìnhsấy Không khí trong buồng sấy được tuần hoàn nhờ quạt [VI] Nhiệt độ trongbuồng sấy được duy trì ổn định nhờ hệ thống điều khiển tự động.

b) Quy trình công nghệ

Thực hiện thí nghiệm sấy cá ba sa phi lê theo quy trình công nghệ sau:

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 mẫuđược chọn đồng đều về kích thước để đầu vào ổn định

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