TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY SẤY THÂN CÂY ATISÔ NĂNG SUẤT 20 KGMẺ

TÓM TẮT Đề tài: “tính toán thiết kế máy sấy thân cây Atisô năng suất 20 kg/mẻ” được tiến hành tại bộ môn Công Nghệ Nhiệt Lạnh, Khoa Cơ Khí Công Nghệ trường Đại học Nông Lâm TP.HCM.. Thờ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY SẤY THÂN CÂY ATISÔ

NĂNG SUẤT 20 KG/MẺ

Họ và tên sinh viên: ĐỖ HỮU TUẤN Ngành: CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH Niên khóa : 2008 – 2012

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY SẤY THÂN CÂY ATISÔ

Giáo viên hướng dẫn:

TS LÊ ANH ĐỨC

LỜI CẢM ƠN

Với lòng biết ơn chân thành, tôi xin gửi lời cảm ơn tới thầy cô giáo trường Đại học Nông Lâm TPHCM, các thầy cô giáo Khoa Cơ Khí Công Nghệ đã trực tiếp giảng dạy, truyền đạt tôi cả về kiến thức chuyên môn và đạo đức con người trong suốt 4 năm học qua

Đặc biệt tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy TS Lê Anh Đức, Bộ môn Công Nghệ Nhiệt Lạnh đã trực tiếp hướng dẫn, chỉ bảo và giúp đỡ tôi tận tình trong quá trình thực tập để tôi có thể hoàn thành cuốn luận văn tốt nghiệp này

Tôi cũng xin cảm ơn các bác, các chú lãnh đạo của Ủy ban nhân dân phường

12, phường 11 Các cô chú ở làng hoa Thái Phiên, đã tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tôi trong quá trình thực tập và thu thập số liệu tại thành phố Xin gửi lời cảm ơn tới các anh trong xưởng của trung tâm Công Nghệ và Thiết Bị Nhiệt Lạnh trường đại học Nông Lâm đã giúp đỡ tôi trong quá trình hoàn thành khóa luận

Cuối cùng, tôi xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, người thân, bạn

bè , tập thể lớp DH08NL, những người luôn ở bên, động viên tôi trong suốt quá trình học tập cũng như nghiên cứu và hoàn thành báo cáo này

Tuy nhiên, do thời gian và kinh nghiệm còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót Tôi rất mong nhận được sự góp ý, chỉ bảo của các thầy, cô giáo và các bạn

TP.Hồ Chí Minh, Ngày 16/06/2012

TÓM TẮT

Đề tài: “tính toán thiết kế máy sấy thân cây Atisô năng suất 20 kg/mẻ”

được tiến hành tại bộ môn Công Nghệ Nhiệt Lạnh, Khoa Cơ Khí Công Nghệ trường Đại học Nông Lâm TP.HCM thời gian từ tháng 3/2012 đến tháng 6/2012 Bằng phương pháp khảo sát, tìm hiểu về tình hình sản xuất và chế biến thân cây Atisô ở Đà Lạt Đề tài đã tiến hành sấy thực nghiệm mẫu sấy thân Atisô tại xưởng trung tâm Công Nghệ Nhiệt Lạnh Trên cơ sở đó tiến hành tính toán thiết kế máy sấy thân Atisô năng suất 20 kg/mẻ

Kết quả thu được:

 Đề tài đã khảo sát được tổng quan về tình hình sản xuất và phơi sấy thân Atisô tại địa bàn một số phường trồng nhiều Atisô tại Đà Lạt

 Sấy thực nghiệm mẫu sấy Atisô tại xưởng để phục vụ cho công việc tính toán

 Tính toán thiết kế máy sấy thân Atisô xắt lát năng suất 20 kg/mẻ

Hệ thống có các thông số cơ bản sau:

Mục lục: Trang

Chương 1  : MỞ ĐẦU 1 

1.1  Sự cần thiết của đề tài 1 

1.2  Mục tiêu đề tài: 2 

Chương 2  : TỔNG QUAN 3 

2.1  Cơ sở lý luận 3 

2.1.1  Tìm hiểu về cây Atisô 3 

2.1.2  Nguồn gốc và tình hình phân bố 4 

2.1.3  Thành phần và công dụng của Atisô 5 

2.1.4  Thành phần hóa học chính của Atisô 8 

2.1.5  Một số sản phẩm từ Atisô 10 

2.2  Cơ sở thực tiễn 12 

2.2.1  Thực trạng sản xuất và tiêu thụ Atisô trên thế giới 12 

2.3  Các kết quả nghiên cứu về sấy thân Atisô ở nước ta 13 

2.3.1  Thực trạng sản xuất và tiêu thụ Atisô ở Việt Nam 13 

2.3.2  Quy trình chế biến thân atisô ở Đà Lạt 14 

2.3.3  Các phương pháp sấy Atisô ở Việt Nam 16 

2.4  Chọn phương pháp sấy 22 

2.5  Chọn nhiên liệu đốt 22 

2.6  Vấn đề tiêu thụ Atisô ở Đà Lạt 23 

Chương 3  : PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN 24 

3.1  Nội dung nghiên cứu 24 

3.2  Địa điểm nghiên cứu 24 

3.3  Thời gian nghiên cứu 24 

3.4  Phương pháp nghiên cứu 24 

3.4.1  Một số thiết bị, dụng cụ đo dùng trong thực nghiệm 25 

Chương 4  :KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 28 

4.1  Sấy khảo nghiệm thân Atisô tại trung tâm công nghệ và thiết bị nhiệt lạnh 28 

4.1.1  Địa điểm: 28 

4.1.2  Mục đích: 28 

4.1.3  Nội dung 28 

4.1.4  Thiết bị 29 

4.1.5  Quy trình thí nghiệm 30 

4.1.6  Kết quả khảo nghiệm 31 

4.2  Thiết kế máy sấy thân Atisô xắt lát 36 

4.2.1  Các số liệu ban đầu 36 

4.2.2  Tính toán sự cháy nhiên liệu 37 

4.2.3  Tính toán kích thước buồng sấy 39 

4.2.4  Tính toán thông số các điểm nút của quá trình sấy 40 

4.2.5  Cân bằng vật liệu ẩm: 42 

4.2.6  Tính toán chi phí nhiệt cho quá trình sấy 43 

4.2.7  Tính toán thiết bị trao đổi nhiệt: 47 

4.3  Tính toán chọn quạt: 51 

4.3.1  Trở lực do ma sát: 51 

4.3.2  Trở lực cục bộ 52 

4.3.3  Công suất quạt: 54 

Chương 5  : KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 56 

5.1  Kết luận 56 

5.2  Đề nghị 56 

TÀI LIỆU THAM KHẢO 57 

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

HTS: Hệ thống sấy VLS: Vật liệu sấy

: Hệ số tỏa nhiệt ( W/m độ) : Độ nhớt động học m2/s

V : Tốc độ gió ( m/s) : Khối lượng thể tích (kg/m3)

Q: Lưu lượng quạt ( m3/h) V : Thể tích ( m3)

N: Công suất tiêu thụ (kW) I : Entanply (kJ/kg kk khô)

F: Diện tích ( m2) d0 : Đô chứa hơi (kg H20/ kg kk khô)  : Ẩm độ (%) k : Hệ số truyền nhiệt (W/m2 độ)

 : Hệ số truyền nhiệt (W/m độ) : Chiều dày của lớp vật liệu (m) : Nhiệt dung riêng (kJ/kg độ) q: Mật đô dòng nhiệt (kJ/kg ẩm) FAO ( Food and Agriculture Organization) : Tổ chức liên hiệp quốc tế về lượng thực và nông nghiệp

GMP (Good Manufacturing Practices) : Hướng dẫn thực hành sản xuất tốt

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 2 1: Sản lượng ước tính của FAO 12 

Bảng 2.2: Diện tích đất trồng Atisô theo số liệu của FAO từ 2008- 2010 13 

Bảng 2 4: Nhiệt trị của một số loại nhiên liệu 22 

Bảng 4 1: Sấy thân Atisô lớp dày 170 mm ở nhiệt độ 60 độ 31 

Bảng 4 2: Sấy thân Atisô ở nhiệt độ 50 độ với lớp dày 300 mm có đảo chiều gió 33 

Bảng 4 3: Mẫu phơi Atisô ngoài trời với lớp dày 30 mm 34 

Bảng 4 4: Các thông số của không khí sấy 42 

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1: Atisô ở Đà Lạt 3 

Hình 2.2: Thành phần các chất dinh dưỡng có trong cây Atisô 5 

Hình 2.3: Lá cây Atisô 6 

Hình 2.4: Hoa Atisô khi thu hoạch 7 

Hình 2.5: Thân và rễ cây Atisô sau khi thu hoạch 7 

Hình 2.6: Kết cấu hóa học Dicafein Quinic 8 

Hình 2.7: Kết cấu hóa học Tanin 9 

Hình 2 8: dược phẩm làm từ cao đặc Atisô 10 

Hình 2 9: Cơ sở đóng gói trà túi lọc 11 

Hình 2 10: Bông Atisô hầm giò heo 11 

Hình 2.11 : Sơ đồ quy trình công nghệ 14 

Hình 2.12 : Bàn thái thân tự chế của người dân 15 

Hình 2.13 : Máy thái thân tự chế 15 

Hình 2 14: Cơ sở đóng trà túi lọc của người dân phường Thái Phiên 16 

Hình 2.15: Vườn Atisô sau khi thu hoạch bông và lá 17 

Hình 2.16: Phần thân dưới và thân trên xắt lát 18 

Hình 2.17: Atisô phơi trên nền đất ruộng 18 

Hình 2.18: Kích thước Atisô xắt lát 19 

Hình 2.19: Atisô phơi trên mái tôn của gia đình 19 

Hình 2 20: Atisô bị giảm chất lượng khi bị ngấm nước mưa 20 

Hình 2 21: Lò sấy thủ công tự chế của người dân 21 

Hình 2.22: Máy sấy băng tải của công ty dược LADOPHA 21 

Hình 3 1: Đồng hồ đo nhiệt độ trong buồng sấy 26 

Hình 3 2: : Máy đo vận tốc TNS 26 

Hình 3 3: Cân đo khối lượng mẫu 27 

Hình 3 4: Tủ sấy mẫu 27 

Hình 4 1: thân trên và củ chối 28 

Hình 4 2: Máy sấy khảo nghiệm tại trung tâm 29 

Hình 4 3: lấy mẫu Atisô để xác định ẩm độ 30 

Hình 4 4:Đồ thị giảm ẩm khi sấy ở nhiệt độ 60 độ không đảo chiều 31 

Hình 4.5: Sấy thân Atisô ở nhiệt độ 50 độ với lớp dày 300 mm có đảo chiều gió 32 

Hình 4.6: Đồ thị giảm ẩm của Atisô lớp dày 400 mm có đảo chiều 32 

Hình 4 7: Đồ thị giảm ẩm khi sấy ở 50 độ có đảo chiều gió 33 

Hình 4 8: Đồ thị giảm ẩm của Atisô khi phơi ngoài trời nắng để qua đêm 34 

Hình 4 9: Atisô phơi ngoài trời và Atisô trong buồng sấy 35 

Hình 4 10: kích thước buồng sấy 39 

Hình 4 11 đồ thị xác định các điểm nút của quá trình sấy 40 

Hình 4 12: kết cấu lò đốt 46 

Hình 4 13: Bộ trao đổi nhiệt 51 

Hình 4 14 : Bản vẽ thiết kế máy sấy Atisô xắt lát năng suất 20kg/mẻ 55 

Chương 1 : MỞ ĐẦU

1.1 Sự cần thiết của đề tài

Trong bạt ngàn các loài hoa trái, rau xanh, cây Atisô được biết đến là một loại dược liệu, cây thuốc lợi mật Vị thuốc và các chế phẩm từ atisô có rất nhiều công dụng bổ ích cho sức khỏe chúng ta Bông atisô còn non có thể luộc chín hay nấu canh

ăn, là loại rau cao cấp khi nấu chín rất dễ tiêu hóa dùng làm bài thuốc trị đau gan, giảm đau dạ dày, rất cần cho những người bị tiểu đường Còn lá và thân của atisô được chỉ định dùng chữa rất nhiều bệnh về : thiểu năng gan, chứng vàng da, chống tăng cholesterol, sơ vữa động mạch

Không những đem lại hiệu quả cao trong trị bệnh, cây atisô còn rất dễ sử dụng

Có thể dùng tươi hay khô, sắc nước hay nấu thành cao Hiện nay trên thị trường có rất nhiều chế phẩm từ atisô như cao, cynaraphytol viên, thuốc nước đóng ống Actisamin và thông dụng nhất là trà atisô dạng hòa tan hay túi lọc ở Việt Nam, Atisô ưa trồng ở những nơi có khí hậu lạnh, điển hình như Sapa, Đà Lạt …

Ở Đà Lạt, quá trình làm khô hiện nay chủ yếu là phơi nắng, đây là công việc hết sức nặng nhọc, đòi hỏi công lao động làm việc cả ngày lẫn đêm, phụ thuộc nhiều vào thời tiết Không những thế, phương pháp phơi nắng như thế sẽ làm cho atisô không đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm Thời gian phơi khô kéo dài, tốn rất nhiều mặt bằng…khi trời mưa liên tục nhiều ngày, atisô không được phơi nắng sẽ dẫn đến mốc hay chất lượng sản phẩm không đạt Đặc biệt là các chỉ tiêu hóa học và dược học quý của atisô bị mất đi Nguyên nhân chủ yếu là do: ngấm sương, phơi lâu do không có nắng, bụi, ẩm mốc do bảo quản không tốt

Xuất phát từ những yêu cầu thực tế nhằm tìm giải pháp thích hợp để khắc phục những điều kiện khó khăn trên Được sự cho phép của Ban Chủ Nhiệm Khoa Cơ Khí

Công Nghệ, sự hướng dẫn tận tình của TS Lê Anh Đức đã giúp em thực hiện đề tài :

“ Tính toán thiết kế máy sấy thân cây atisô năng suất 20 kg/mẻ”

1.2 Mục tiêu đề tài:

+ Tính toán thiết kế máy sấy thân Atisô xắt lát năng suất 20kg/mẻ

 Để thực hiện được mục tiêu trên thì đề tài bao gồm các nội dung sau:

 Nghiên cứu tổng quan về cây atisô và các phương pháp làm khô thân atisô hiện nay ở Đà Lạt

 Khảo nghiệm thực tế sấy atisô xắt lát trên mô hình chế tạo theo nguyên lý sấy nóng đối lưu tại trung tâm Công Nghệ và Thiết Bị Nhiệt Lạnh trường đại học Nông Lâm TP.HCM

 Dựa trên kết quả khảo nghiệm tính toán thiết kế máy sấy thân cây atisô xắt lát năng suất 20 kg/mẻ

Chương 2 : TỔNG QUAN

2.1 Cơ sở lý luận

2.1.1 Tìm hiểu về cây Atisô

Tên khoa học : Cynara scolymus - thuộc họ cúc (compositae)

Hình dạng, kích thước: Loại cây thảo lớn, cao khoảng 1÷ 2 m, thân ngắn, thẳng và

cứng, có khía dọc, phủ lông trắng như bông Lá to, dài, mọc so le, phiến lá xẻ thùy sâu

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

Cụm hoa hình đầu, to ,mọc ở ngọn, màu đỏ tím hoặc màu tím lơ nhạt, lá bắc

ngoài của cụm hoa rộng, dày và nhọn, đế cụm hoa phủ đầy lông tơ Mỗi cây thường ra

từ 2 đến 5 bông

Mùi vị: Atisô có vị đắng hậu ngọt thơm là đặc tính quan trọng của sản phẩm

Atisô

Hình 2.1: Atisô ở Đà Lạt

2.1.2 Nguồn gốc và tình hình phân bố

Nguồn gốc: Atisô là loại cây lá gai lâu năm có nguồn gốc từ miền Nam Châu

Âu (quanh Địa Trung Hải) đã được người Cổ Hy Lạp và Cổ La Mã trồng để lấy hoa làm rau ăn

Những cây Atisô được trồng đầu tiên ở quanh Naples vào giữa thế kỷ 15 Nó được Catherine de Medici giới thiệu tới nước Pháp trong thế kỷ 16, sau đó người Hà Lan mang nó đến Anh Atisô tiếp tục được mang tới Mỹ trong thế kỷ 19 bởi những người đến nhập cư: Bang Louisiana bởi người Pháp và bang California bởi người Tây Ban Nha Ngày nay Atisô được trồng chủ yếu ở Pháp, Ý và Tây Ban Nha, Mỹ và các nước Mỹ Latinh Atisô du thực vào Việt Nam đầu thế kỷ 20, được trồng ở Sa Pa, Tam Đảo, nhiều nhất là ở Đà Lạt

Tại Việt Nam sản lượng atisô chủ yếu thu được từ bốn loại là: thân, rễ , lá và bông Sản lượng hằng năm khoảng 800 tấn Cây atisô trồng ở nơi có khí hậu ôn đới như : Sapa, Tam Đảo, Đà Lạt

Nơi trồng chủ yếu là Đà Lạt với diện tích khoảng 75 ha, phân bố rải rác trên các địa bàn thành phố, tập trung nhiều ở Thái Phiên phường 12 khoảng 50 ha, và rải rác các phường 4, 5, 11 và huyện Lạc Dương

Bình quân diện tích 4000 m2/hộ, năng suất bình quân thân, rễ , lá từ 8 – 10 tấn tươi/ha Trong đó thân và rễ chiếm khoảng 35%, bông khoảng 13%, lá chiếm khoảng 52%

Khoảng 20 – 30% sản lượng atisô thu hoạch hằng năm được chế biến làm trà túi lọc hay trà hòa tan, số lượng còn lại là được thái mỏng, nhất là hoa, rễ, rồi phơi khô hay bán tươi như một loại thực phẩm dùng trong ăn uống hằng ngày

2.1.3 Thành phần và công dụng của Atisô

2.1.3.1 Thành phần trong cây Atisô

Họat chất chính của atisô là cynarine (Acide 1- 4 dicafein quinic) Ngoài ra còn

có inulin, inulinaza, tanin, các muối hữu cơ của các kim loại Kali, Canxi, Magiê, Atisô có tác dụng hạ cholesterol và urê trong máu, tạo mật, tăng tiết mật, lợi tiểu,

thường đươc làm thuốc thông mật, thông tiểu tiện, chữa các chứng bệnh về gan, thận Tuy chất cynarine đã tổng hợp được nhưng người ta vẫn dùng chế phẩm từ cao lá atisô

tươi Trên thế giới, biệt dược Chophytol của hãng Rosa (Pháp) là thông dụng hơn cả Hình 2.2: Thành phần các chất dinh dưỡng có trong cây Atisô

Atisô (Giá trị dinh dưỡng trên 100g của vật liệu)

Nước : 84,9g Tro tổng số: 11g Chất xơ: 5,4g lượng: Năng 193kJProtein

: 3,3g Chất béo: 0,2g Carbohydrate: 10,5g

Các loại đường đơn giản :

5,1g

Các yếu tố vi lượng

Kali 404mg Magnesium: 35,6g Photpho: 72,3g Calcium: 60mg

Vitamin

Vitamin

C: 11,7mg

Vitamin B1: 89mg Vitamin B2: 60g

Vitamin B3: 1050gVitamin

Vitamin B12: 0g Vitamin

A: 0,0RE Retinol: 0g Vitamin E: 0g

Vitamin

2.1.3.2 Lá atisô

Hình 2.3: Lá cây Atisô

Lá chứa các thành phần hoạt chất : 1,23% Polyphenol, Clorogenic acid 4%, hợp

chất Flavonoid trong thân 0,75%, rễ 0,54% Hàm lượng Polyphenol toàn phần: Trong

lá tươi và hoa khô: 2,7 ÷2,9%, thân và rễ khô: 0,7 -0,9% Hàm lượng flavonoid :

Trong hoa khô và lá tươi: 1,44%, thân và rễ: (0,35 ÷0,4)%

Hoạt chất trong phiến lá cao gấp 10 lần trong cuống lá Lá non chứa nhiều hoạt chất hơn lá mọc thành hình hoa thị ở mặt đất Nếu sấy ở nhiệt độ cao thì lá mau khô nhưng lại mau mất hoạt chất Ở nhiệt độ thấp việc làm khô sẽ lâu hơn

Ngọn có hoa chứa Inulin , protein 3.6%, dầu béo 0,1%, carbon Hydrat 16%, Ca 0,12%, P 0,1%, Fe 2,3mg/100g, Caroten 60 Unit/100g tính ra Vitamin A

Chất lượng sản phẩm thân và rễ Atisô sấy luôn bị tác động của nhiều yếu tố ảnh hưởng trước và sau quá trình sấy Trong đó đối với thân và rễ thì hàm lượng plyphenol là quan trọng nhất Chất này cũng rất nhạy với nhiệt độ, nên không thể sấy Atisô ở nhiệt độ quá cao, chúng có thể làm mất đi các chất quý vốn có của cây

2.1.3.3 Hoa atisô

Hình 2.4: Hoa Atisô khi thu hoạch

Hoa Atisô là nơi tập trung nhiều của các chất quý như cynarine, Polyphenol… Chúng được dùng làm thực phẩm rất tốt cho sức khỏe, nó cung cấp 9,3% carbohydrate, 1,5% chất xơ, rất ít chất béo và protein Năng lượng cung cấp rất thấp chỉ khoảng 40- 50 kcal nhưng lại giàu vitamin và các khoáng chất như potassium , calcium, sulphor…

2.1.3.4 Thân và rễ cây Atisô

Trong thân atisô chứa nhiều hoạt chất như polyphenol, clorogenic acid, hợp chất rutin Ngoài ra thân và rễ Atisô còn chứa các muối hữu cơ của các kim loại K,

Mg, Na và có hàm lượng Kali rất cao

Hình 2.5: Thân và rễ cây Atisô sau khi thu hoạch

2.1.4 Thành phần hóa học chính của Atisô

2.1.4.2 Inulin

Inulin là thuật ngữ được đưa ra do kết cấu của các polyme fructose không đồng nhất được phân bố rộng rãi trong tự nhiên khi cây trồng có chức carbohydrate Inulin không tiêu hóa ở phần trên của hệ tiêu hóa, vì thế chúng làm giảm calori Inulin có tác dụng kích thích sự phát triển của vi khuẩn Bifido ruột Chúng không làm tăng lượng đường máu hay kích thích bài tiết isulin Về cấp độ thương mại, inulin không mùi, tăng cảm giác đầy (mouthfeel), ổn định thực phẩm cùng với chất xơ (fiber) mà không làm mất bất kỳ đặc tính của sản phẩm, tăng mùi và độ ngọt của thực phẩm ít calori và tăng cấu trúc của thực phẩm giảm béo và được dùng trong thực phẩm ít béo

Chuỗi inulin dài khó hòa tan và có khả năng tạo tinh thể inulin mịn khi cho vào nước hay sữa những tinh thể này không gây cảm giác cộm trong miệng, nhưng chúng tác động tương hỗ nhau tạo nên cấu trúc mịn, béo, ngon miệng mặc dầu ít béo Inulin dùng thay béo trong bánh mì, bánh nướng, sản phẩm sữa, gia vị …

Hình 2.6: Kết cấu hóa học Dicafein Quinic

Đặc tính dinh dưỡng của Inulin: Giá trị năng lượng: Inulin dùng thay thế béo hay đường và làm giảm năng lượng của thực phẩm Chúng đi qua miệng, bao tử, ruột non mà không bị trao đổi chất Nhưng chúng lên men trong ruột già tạo thành các acid béo mạch ngắn, quá trình trao đổi chất tạo ra 1.5 kcal /g năng lượng Vì thế, chúng rất thích hợp cho bệnh nhân tiểu đường Các nhà nghiên cứu không thấy ảnh hưởng lên lượng đường trong máu, không kích thích bài tiết insulin và không ảnh hưởng sự bài tiết glucagon

2.1.4.3 Tanin

Tanin: là hỗn hợp các chất polyphenol, dễ bị oxy hóa dưới tác dụng của xúc tác, men và oxy Sản phẩm của sự oxy hóa này quyết định màu sắc, hương vị của sản phẩm trà atiso

Theo quan điểm hiện đại thì tanin thực vật là một hỗn hợp phức tạp của các hợp chất phenol thực vật bao gồm từ các chất phenol đơn giản-polyhydroxylphenol monomer cho đến các hợp chất polyphenol-polymer phân tử lớn và cả các sản phẩm oxy hóa ngưng tụ còn tính phenol của chúng

2.1.4.4 Một số công dụng Atisô mang lại

Tốt cho hệ tiêu hoá: Gan yếu, hoạt động kém sẽ không kịp tiêu hoá lượng thức

ăn cơ thể đưa vào gây đau dạ dày, đầy bụng, đau bụng sau khi ăn và khó tiêu, Atisô kích thích gan, giúp hệ tiêu hoá hoạt động tốt Nhiều nghiên cứu khoa học đã phát hiện ra những tiến triển rõ rệt khi điều trị chứng khó tiêu bằng chiết xuất Astisô Trà làm từ thân và rễ cây Atisô được sử dụng như nước uống hàng ngày giúp thanh nhiệt, mát gan, giải độc

Hình 2.7: Kết cấu hóa học Tanin

Giảm cholesterol và bệnh tim: Astisô hạn chế cholesterol từ các chất béo cơ

thể hấp thu, gan không tiết đủ mật gây tăng cholesterol cho cơ thể nên những người mắc các bệnh về gan thường có chỉ số cholesterol cao Astisô kích thích gan nên giúp giảm cholesterol Nghiên cứu ở Đức đã chỉ ra rằng dùng chiết xuất Astisô trong thời gian 6 tuần giảm lượng cholesterol xấu xuống còn hơn 22 % Astisiô ngừa việc hình thành những cholesterol mới ở vùng gan

Giảm lượng đường máu: Gan tiết ra mật để tiêu hoá thực phẩm và chất béo cơ

thể đưa vào đồng thời giữ lượng đường dư dưới dạng glycogen rồi biến đổi lại thành

glucose cung cấp cho máu Đây là 1 hệ thống hoạt động hoàn hảo trong cơ thể Tuy nhiên ở một số người, gan làm việc liên tục tạo ra quá nhiều glucose mà máu không cần tới, lượng glucose thừa này gây ra bệnh tiểu đường và các vấn đề sức khoẻ khác

Qua nghiên cứu trên động vật, các nhà nghiên cứu đã thấy rằng trong Astisô có chứa

chất có khả năng ngăn chặn quá trình tạo ra quá nhiều glucose trong gan

Điều tiết sự lưu thông của mật: Lá Atisô chứa một loại chất chống oxy hóa

được gọi là cynarin có tác dụng điều tiết dòng chảy của mật trong hệ thống dẫn mật

Trà Atisô thường được chế biến từ thân và rễ cây Atisô sấy khô Sau khi sấy xong Atisô được phân loại để thành những sản phẩm có chất lượng tốt xấu khác nhau, chủ yếu là về kích thước, hình dáng, mầu sắc, mùi vị Ngoài ra phân loại còn nhằm mục đích để loại trừ các tạp chất lẫn vào trong quá trình chế biến

Hình 2.9: Cơ sở đóng gói trà túi lọc

Atisô làm thực phẩm ăn hàng ngày rất tốt cho hệ tiêu hóa, mát gan, giải độc, tang cường sức đề kháng cho cơ thể

Hình 2.10: Bông Atisô hầm giò heo

2.2 Cơ sở thực tiễn

2.2.1 Thực trạng sản xuất và tiêu thụ Atisô trên thế giới

Theo dữ liệu của FAOSTAT, những nước sản xuất atisô hàng đầu thế giới bao gồm Ý,

Tây Ban Nha, Ai Cập, pháp…

Bảng 2.1: Sản lượng ước tính của FAO

Atisô sản xuất năm 2003, 2004 và 2008 đơn vị : tấn

Dựa vào bảng số liệu của FAO cho thấy sản lượng Atisô ở các nước ngày càng tăng

Điển hình như : Ai Cập, Peru, Tây Ban Nha Chứng tỏ loại cây Atisô đã thích nghi và

được ưa trồng ở nhiều vùng quanh Địa Trung Hải

Bảng 2.2: Diện tích đất trồng Atisô theo số liệu của FAO từ 2008- 2010.

Diện tích Atisô của các nước năm 2008 và 2010 đơn vị: ha

AI CẬP 7661 8909 USA 3560 2910

2.3 Các kết quả nghiên cứu về sấy thân Atisô ở nước ta

2.3.1 Thực trạng sản xuất và tiêu thụ Atisô ở Việt Nam

Atisô có nhiều tác dụng tốt đối với chức năng gan như: Tăng sự tiết mật, ổn định

tế bào gan, tăng tính chống độc của gan, hạ cholesterol, phòng ngừa bệnh xơ vữa động mạch Vì vậy, trên địa bàn Đà Lạt có rất nhiều cơ sở sản xuất chế biến các loại sản phẩm từ atisô Tuy nhiên, các sản phẩm này hầu hết chỉ có tiêu chuẩn công bố về hàm lượng polyphenol toàn phần mà chưa xác định rõ thành phần hóa học Một đề tài nghiên cứu của Viện công nghệ hóa học đã tiến hành khảo sát thành phần polyphenol

và flavonoid có tính kháng oxy hóa Trên cơ sở nghiên cứu này, ngành dược Lâm Đồng có thể đầu tư mở rộng sản xuất mặt hàng mới từ cây atisô theo tiêu chuẩn GMP

Đề tài “Xây dựng công nghệ ly trích hợp chất có hoạt tính sinh học trong dược liệu atisô với hiệu suất cao” do PGS.TS Nguyễn Ngọc Hạnh viện công nghệ hóa học làm

chủ nhiệm đã được nghiệm thu tại Hội đồng khoa học và công nghệ tỉnh Lâm Đồng Nội dung của đề tài là : Khảo sát thành phần hóa học cơ bản hoa, lá, thân, rễ khô và lá atisô tươi ở Đà Lạt bằng các thuốc thử biệt tính, cho thấy đều có chứa flavonoid, sterol, terpenoid, glycosid và tanin Các nguyên liệu khô của thân, rễ, lá có hàm lượng polyphenol rất thấp, trong khi hoa khô, hoa tươi và lá tươi có hàm lượng rất cao Thân

và rễ khô có hàm lượng flavonoid thấp, trong khi hoa tươi và hoa khô có hàm lượng cao nhất, lá có hàm lượng trung bình Việc cô lập và xác định cấu trúc các chất tinh khiết từ hoa khô và lá atisô tươi được thực hiện bằng các phương pháp khác nhau Kết quả cho thấy chỉ có hoa khô và lá tươi có hoạt tính ức chế trên 90% Với chất tinh khiết thì cynarosid và scolymosid có hoạt tính ức chế trên 90% Hàm lượng chất chiết xuất của lá atisô trắng tươi thường lớn hơn so với lá tím tươi Trên thế giới người

ta đã sản xuất được hoạt chất cynarin, còn ở Việt Nam trước đây các công ty dược thường phải nhập từ nước ngoài về với giá trên 10 triệu đồng/10 mg Các nghiên cứu cũng cho thấy: Cây atisô Đà Lạt có đầy đủ các thành phần hóa học như cây atisô của các nước khác trên thế giới

2.3.2 Quy trình chế biến thân atisô ở Đà Lạt

Hình 2.11 : Sơ đồ quy trình công nghệ

Mô tả quy trình: Thân sau khi thu hoạch được thái lát mỏng từ 7 – 10 mm nhờ bàn thái được chế sẵn

Hình 2.12 : Bàn thái thân tự chế của người dân

Một số hộ gia đình sử dụng máy thái để thái thân Atisô Máy thái mới được ứng dụng vào 2010 - 2011, giá thành đầu tư mỗi máy khoảng 10 triệu đồng, thái bằng máy năng suất có thể đạt 100kg/h

Hình 2.13 : Máy thái thân tự chế

Sau khi thái xong, thân được đổ lớp mỏng trên bạt, mái tôn, trên nền xi, phơi nắng từ 5 - 6 ngày Khi đạt tới độ khô khoảng (13 – 14)% thì đóng bao kín bán cho công ty thu mua

Qua khảo sát cho thấy giá thành của Atisô trong vụ mùa cũng không có nhiều biến động Thân khô vào vụ mùa giá 40 000/kg, rễ khô 45 000/ kg, bông khô giá 90 000/kg Vào những vụ trái mùa giá bông lên đến 120 000/kg

Công ty sau khi thu mua Atisô của người dân về rửa sạch bằng nước, sau đó làm khô bằng máy sấy băng tải ở nhiệt độ 80 ÷ 100 độ tùy thuộc vào vận tốc băng tải Thân Atisô khi được sấy khô sẽ đưa qua hệ thống máy nghiền vụn nhỏ Sau đó được rang thơm lên rồi đóng gói thành trà túi lọc bán trên thị trường

2.3.3 Các phương pháp sấy Atisô ở Việt Nam

Ở Việt Nam các công trình nghiên cứu về máy sấy nông sản thực phẩm thì nhiều nhưng nghiên cứu về máy sấy thân Atisô theo khảo sát và tìm kiếm, hiện chưa tìm thấy công trình nghiên cứu nào được công bố Các công trình nghiên cứu về Atisô cũng chủ yếu tập trung vào việc nghiên cứu thành phần dược tính của cây Atisô được trồng tại tỉnh Lâm Đồng, nhưng chưa có công trình nào nghiên cứu về sự thay đổi thành phần dược liệu dưới tác dụng của nhiệt độ phơi, sấy

Qua quá trình khảo sát và tìm hiểu về tình hình sấy Atisô ở Đà Lạt Cho thấy người dân chủ yếu sử dụng các phương pháp :

Hình 2.14: Cơ sở đóng trà túi lọc của người dân phường Thái Phiên

2.3.3.1 Làm khô bằng cách phương pháp phơi nắng

Atisô trồng 1 vụ/năm, bắt đầu trồng vào khoảng tháng 5 đến tháng 6 dương lịch Thời gian thu hoạch bông vào khoảng tháng 2 đến tháng 3 dương lịch của năm sau Bông được thu hoạch liên tục hàng ngày, sau khi thu hết bông tiến hành thu thân, rễ đồng loạt, thời gian thu hoạch thân, rễ cây Atisô vào khoảng tháng 3 đến tháng 5 dương lịch

Thời gian thu hoạch Bông Atisô kéo dài khoảng 50 ngày, bông cắt về chẻ đôi loại bỏ tim rồi dùng dao hai lưỡi thật sắc thái mỏng 3 - 4mm;

Sau khi thu hoạch bông xong tiến hành thu thân, rễ Thân Atisô dùng bàn thái, thái lát dày từ (7 ÷ 10) mm; rễ lớn dùng dao 2 lưỡi thái mỏng (từ 3÷4) mm, rễ nhỏ đường kính từ (10 ÷ 25) mm cắt từng đoạn ngắn (10 ÷ 15)cm

Thân, rễ sau khi thái mỏng đem phơi nắng bằng cách rải xếp một lớp mỏng trên bạt, trên sân, mái tôn, hoặc để phơi đạt ẩm độ khô khoảng (13 – 14)%

Hình 2.15: Vườn Atisô sau khi thu hoạch bông và lá

Khi thu hoạch thân và rễ Atisô cần phải chú ý đến thời tiết ngày thu hoạch có nắng nhiều hay có mưa hay không Atisô đã thái lát bắt buộc phải mang phơi ngay Nếu không được nắng thì sản phẩm sau khi phơi sẽ có màu sắc thâm đen, làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm cũng như giá thành thu mua

Theo người dân tại vùng, tốt nhất sau khi thu hoạch cần thái lát và phơi ngay Nếu để lâu khoảng 2 - 3 ngày không có nắng thân Atisô sẽ bị thối

Hình thức phơi chủ yếu dựa vào điều kiện của từng gia đình Một số hộ gia đình thì phơi trên chính vườn đã thu hoạch Bằng cách trải một lớp màng bằng lưới lên đất rồi đổ Atisô lên

Hình 2.17: Atisô phơi trên nền đất ruộng

Hình 2.16: Phần thân dưới và thân trên xắt lát

Tùy từng điều kiện, có hộ gia đình thì phơi dưới nhà kính, phơi ngoài đường quốc lộ, hay phơi ngay trên mái nhà

 Ưu và nhược điểm của phương pháp phơi nắng

- Ưu điểm:

+ Đơn giản, chi phí phơi sấy thấp

+ Tận dụng được diện tích phơi sấy ở nhiểu địa hình

+ Có thể phơi khối lượng lớn

- Nhược điểm:

+ Không đảm bảo được vệ sinh an toàn thực phẩm

+ Sản phẩm phơi khô có màu thâm và nâu do bụi, dất

+ Thời gian phơi sấy lâu ( từ 5- 6 ngày)

+ Phải đảo trộn trong quá trình phơi

+ Phụ thuộc phần lớn vào thời tiết

Hình 2.18: Kích thước Atisô xắt lát

Hình 2.19: Atisô phơi trên mái tôn của gia đình

Hình 2.20: Atisô bị giảm chất lượng khi bị ngấm nước mưa

2.3.3.2 Làm khô bằng phương pháp sấy thủ công

Vào những ngày ít nắng hoặc mưa kéo dài, để sản phẩm không bị thối, hư, người dân thường dùng phương pháp sấy bằng lò thủ công để làm khô Atisô

Nhiệt độ sấy được lấy toàn bộ từ khói lò đốt hòa trộn với không khí thổi vào sàn sấy, nhiệt độ dao động từ 65 – 750C Thời gian sấy khoảng 17h

- Ưu điểm :

+ Sản phẩm không bị hư khi thời tiết không có nắng

+ Kết cấu máy đơn giản, chi phí đầu tư thấp

- Nhược điểm:

+ Sấy trên quy mô nhỏ, nhiệt cung cấp không đều

+ Nhiệt độ sấy cao, khó kiểm soát

+ Phải đảo thường xuyên sản phẩm

+ Sản phẩm khô không đều…

Nguyên lý hoạt động :

Atisô sau khi đổ lên sàng sấy được cung cấp nhiệt độ trực tiếp từ lò đốt than nhờ quạt hút đi vào buồng chứa vật liệu Vách buồng sấy được ghép từ các ván gỗ, hay chặn bằng các tấm tôn phế liệu Sàn sấy được làm thôi sơ bằng các thanh tre, gỗ gác Bên trên là lớp mành lưới để đổ vật liệu lên

Hình 2.21: Lò sấy thủ công tự chế của người dân

Phương pháp trên dùng khói lò trực tiếp đưa vào trong buồng sấy Mà trong khói

có rất nhiều tạp chất, khi vào sản phẩm sấy sẽ làm cho cho màu của sản phẩm bị nhám đen, gió thổi vào buồng không đều dẫn tới sản phẩm chỗ khô chỗ ẩm

Phương pháp này chỉ dùng tạm thời khi trời mưa mà chưa kịp phơi Qua khảo sát một số hộ gia đình, thời gian khoảng năm 2007 đã có nhiều hộ gia đình sử dụng phương pháp này Nhưng phần lớn hiện giờ đã không sử dụng vì sản phẩm sau khi sấy

có màu sắc không đẹp, tốn nhiều công dẫn đến giá thành hạ

2.3.3.3 Làm khô bằng máy sấy băng tải

Qua tìm hiểu về phương pháp phơi sấy Atisô tại Đà Lạt cho thấy: chỉ có các công ty lớn mới đầu tư hệ thống sấy băng tải quy mô lớn để sấy khô thân Atisô

Hình 2.22: Máy sấy băng tải của công ty dược LADOPHA

- Ưu điểm:

+ sấy trên quy mô lớn, thời gian sấy nhanh

+ Điều chỉnh được nhiệt độ theo yêu cầu

+ Sản phẩm sấy có màu sắc đẹp và giữ được mùi vị

- Nhược điểm:

+ Chi phí đầu tư cao

+ Kết cấu phức tạp, không phù hợp cho sấy trong hộ gia đình + Vận hành và bảo dưỡng phức tạp

2.3.4 Chọn phương pháp sấy

Trong cây Atisô hàm lượng Polyphenol và cynarin là hai hoạt chất quan trọng nhất, qua số liệu thu thập cho thấy hàm lượng polyphenol trong thân cao hơn nhiều so với cynarin, mà thành phần polyphenol không bị ảnh hưởng nhiều bởi nhiệt độ nên đối với thân chúng ta nên chọn nhiệt độ sấy thích hợp là 500C và phương pháp sấy nóng cụ thể là sấy bằng phương pháp sấy buồng.Mục đích nhằm tiết kiệm chi phí đầu

tư ban đầu, phù hợp với quy mô hộ gia đình

2.3.5 Chọn nhiên liệu đốt

Nhiên liệu đốt được sử dụng phổ biến trong sản xuất hiện nay là: Than bùn,

than cám, than đá, than củi, gỗ Các nhiên liệu này đều có sẵn trên thị trường

Bảng 2.3: Nhiệt trị của một số loại nhiên liệu

Đặc tính của mỗi loại nhiên liệu là nhiệt trị Nhiệt trị của nhiện liệu là lượng

nhiệt sinh ra khi cháy hoàn toàn 1kg nhiên liệu rắn hoặc lỏng hay 1m3 nhiên liệu

(kJ/kg; kJ/m3) khác nhau Ta chọn than đá làm nhiên liệu đốt cho lò đốt

2.3.6 Vấn đề tiêu thụ Atisô ở Đà Lạt

Atisô là sản phẩm tuy đem lại lợi nhuận kinh tế cao cho người dân, nhưng bên

cạnh đó tình hình sản suất và tiêu thụ cũng gặp rất nhiều khó khăn, không nói đến

nhưng vụ mất mùa, Atisô hạ giá do thời tiết mưa nhiều, sản phẩm thu hoạch mà không

được nắng, dẫn đến hư, thối Mặt khác, theo khảo sát thị trường ở Đà Lạt hầu như

không có cơ sở lớn thu mua Atisô tươi tại vườn, phần lớn người dân tự phơi sau đó

bán cho công ty.Các công ty lớn chỉ mua những sản phẩm mà người dân đã phơi khô

mà không mua tươi bởi vì:

Atisô sau thu hoạch cần phải thái ngay để đảm bảo chất lượng Tuy nhiên khi

vào vụ thu hoạch đồng loạt số lượng atisô khá lớn và cần phải phơi ngay, như vậy cần

đòi hỏi môt số lượng nhân công rất lớn cộng với công nghệ sau thu hoạch như hiện

nay chủ yếu là làm thủ công bằng tay từ khâu sơ chế đến khâu thái lát, phơi khô Như

vậy công ty khó có thể đáp ứng nhu cầu lao động lớn với hiệu quả kinh tế không cao

nếu mua tươi trực tiếp tại vườn của người dân

Trong quy trình chế biến trên đề tài tập chung đi sâu vào tìm hiểu các phương

pháp làm khô Atisô sau khi xắt lát ở Đà Lạt, từ đó tính toán thiết kế máy sấy thân

Atisô với năng suất 20kg/mẻ sử dụng lò đốt than

- Ưu điểm :

+ với bộ trao đổi nhiệt không khí – khói đi trong ống, dùng quạt hút

không khí sạch từ bộ TDN vào buồng sấy sẽ làm cho sản phẩm sấy không bị ố màu như khi đưa khói lò trực tiếp

+ Sử dụng bộ phận đảo chiều gió nên không phải đảo vật liệu thủ công

Chương 3 : PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN

3.1 Nội dung nghiên cứu

 Nghiên cứu tổng quan về cây atisô và các phương pháp làm khô thân atisô hiện nay ở Đà Lạt

 sấy khảo nghiệm thân trên Atisô xắt lát trên mô hình tại xưởng của Trung Tâm Công Nghệ và Thiết Bị Nhiệt Lạnh

 Tính toán thiết kế máy sấy thân trên cây atisô xắt lát năng suất 20kg/mẻ

3.2 Địa điểm nghiên cứu

 Công ty cổ phần dược Lâm Đồng LADOPHAR, hộ gia đình trồng Atisô phường Thái Phiên, phường 12 tại Đà Lạt

 Xưởng thực hành, Trung Tâm Công Nghệ và Thiết Bị Nhiệt Lạnh trường đại học Nông Lâm TP.HCM

3.3 Thời gian nghiên cứu

Đồ án thực hiện từ tháng 03 năm 2012 đến tháng 06 năm 2012 tại trường đại học Nông Lâm TP HCM

3.4 Phương pháp nghiên cứu

Để tiến hành nghiên cứu đề tài này chúng tôi sử dụng những phương pháp sau đây:

Phương pháp kế thừa: kế thừa các thành tựu nghiên cứu về máy sấy, các đặc tính của quá trình sấy.v.v các tác giả trong và ngoài nước nhằm tiết kiệm thời gian và chi phí nghiên cứu

Phương pháp tiếp cận: Thu thập các thông tin từ các hộ gia đình, lái buôn phường 11, phường 12 TP Đà Lạt Các thông tin từ công ty dược LADOPHA về các mảng như : diện tích quy hoạch, điều kiện thời tiết, giá cả thị trường, các chỉ tiêu lý hóa trong cây Atisô Những khó khăn, thuận lợi trong sản xuất và tiêu thụ

Phương pháp thực nghiệm:

Phương pháp đo ẩm bằng tủ sấy:

vật liệu sấy cứ 2h lấy mẫu 1 lần rồi cho vào tủ sấy Cài nhiệt độ trong tủ sấy khoảng

1000C, khoảng thời gian hai lần đo liên tiếp cách nhau khoảng 12h mà khối lượng vật liệu khô không thay đổi thì kết thúc thí nghiệm Thường thì để vật liệu trong tủ sấy khoảng 32 – 48 h là có thể lấy số liệu, kết thúc thí nghiệm

Cân xong để cốc vào sấy tiếp khoảng 2 giờ thì cân lại lần nữa cho đến khi trọng

lượng cốc mẫu giữa các lần sấy không thay đổi Ghi nhận khối lượng m2(g)

mo: Khối lượng cốc sau khi sấy đến khối lượng không đổi

m1: Khối lượng cốc và mẫu trước khi sấy

m2: Khối lượng cốc và mẫu sau khi sấy đến khối lượng không đổi

3.4.1 Một số thiết bị, dụng cụ đo dùng trong thực nghiệm

 Máy đo vận tốc gió

Nhãn hiệu: ANEMOMETER AND HUMIDITY METER AM - 4205