TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ KHẢO NGHIỆM MÁY SẤY BÔNG ATISÔ THÁI LÁT THEO NGUYÊN LÝ SẤY BƠM NHIỆT NĂNG SUẤT 200KG MẺ

Mà Atisô là một loại dược liệu kém bền với nhiệt, nếu sấy bằng nhiệt độ cao sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.. Các phương pháp làm khô trên đều không đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩ

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

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ KHẢO NGHIỆM MÁY SẤY BÔNG ATISÔ THÁI LÁT THEO NGUYÊN LÝ SẤY BƠM

NHIỆT NĂNG SUẤT 200KG/ MẺ

Sinh viên thực hiện:

TRẦN THANH LINH NGUYỄN NAM QUYỀN Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật nhiệt Niên khóa: 2009 – 2013

Tp Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2013

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ KHẢO NGHIỆM MÁY SẤY BÔNG ATISÔ THÁI LÁT THEO NGUYÊN LÝ SẤY BƠM NHIỆT NĂNG SUẤT

200KG/MẺ

Tác giả

Trần Thanh Linh Nguyễn Nam Quyền

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu

cấp bằng kỹ sư ngành Công nghệ kỹ thuật nhiệt

Giáo viên hướng dẫn Tiến sĩ Lê Anh Đức Thạc sĩ Nguyễn Văn Lành

Tháng 5 năm 2013

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành khóa luận tốt nghiệp này, đầu tiên chúng em xin cảm ơn ba, mẹ người đã sinh thành ra chúng em, những người cho chúng em điều quý giá nhất là được sống trên cuộc đời này, và cũng là những người cho chúng em niềm tin, nghị lực

và bản lĩnh để sống, học tập như ngày hôm nay

Chúng em cũng gửi lời cảm ơn đến tất cả những Thầy, Cô đặc biệt những Thầy,

Cô Khoa Cơ khí – Công nghệ đã dạy bảo, cho chúng em những kiến thức làm tiền đề cho việc hoàn thành luận văn này, và tiếp đến là có đủ điều kiện về kiến thức và sự tự tin khi làm việc

Để hoàn thành tốt khóa luận tốt nghiệp này, chúng em cũng xin chân thành cảm

ơn đến Thầy TS Lê Anh Đức và ThS Nguyễn Văn Lành đã tận tình hướng dẫn và chỉ ra

những vấn đề mấu chốt để thực hiện tốt đề tài tốt nghiệp này Một lần nữa xin chân

thành cảm ơn hai Thầy TS Lê Anh Đức và ThS Nguyễn Văn Lành

Và để hoàn thành tốt khóa luận này, tụi mình cũng xin cảm ơn các bạn lớp DH09NL, những người bạn đã cùng học tập, vui chơi chia sẻ những kinh nghiệm, niềm vui, nỗi buồn trong suốt bốn năm tại nơi đây Một lần nữa tụi mình xin cảm ơn các bạn, mong mọi người luôn thành công và thực hiện tốt những ước mơ của mình

Và cũng không quên cảm ơn ngôi trường Đại học Nông Lâm TP.HCM Nơi đã ươm mầm những dự định, ước mơ của chúng tôi trong tương lai Nơi đã cho chúng tôi sống và học tập biết thế nào là một sinh viên, một cuộc sống đầy sắc màu

Tp Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2013

Sinh viên thực hiện

Trần Thanh Linh Nguyễn Nam Quyền

và khảo nghiệm máy sấy bông Atisôtheo nguyên lý sấy bơm nhiệt năng suất 200kg/mẻ Nội dung chính của đề tài gồm 4 phần:

Phần 1: Giới thiệu sơ lược về nguồn gốc, đặc điểm, tính chất của cây Atisô cũng như các kết quả nghiên cứu về cây Atisô trong và ngoài nước Tìm hiểu về các phương pháp sấy từ đó chọn ra phương pháp nào là tối ưu và phù hợp nhất với sấy bông Atisô

Phần 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu, tìm hiểu một số vật liệu, thiết bị phục vụ cho quá trình chế tạo

Phần 3: Tính toán, thiết kế và chế tạo máy hoàn chỉnh Tiến hành khảo nghiệm

có tải và không tải để kiểm tra, đánh giá quá trình chế tạo

Phần 4: Kết luận và đề nghị về nội dung đã thực hiện đề tài

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN iii 

TÓM TẮT iv 

MỤC LỤC v 

DANH SÁCH CÁC BẢNG vii 

DANH SÁCH CÁC HÌNH viii 

PHỤ LỤC ix 

Chương 1 1 

ĐẶT VẤN ĐỀ 1 

Chương 2 3 

TỔNG QUAN 3 

2.1   Tổng quan về bông Atisô 3  

2.1.1   Nguồn gốc cây Atisô 3  

2.1.2   Đặc điểm cây Atisô: 4  

2.1.3   Thành phần hóa học 4  

2.1.4   Tính chất vật lý của bông Atisô: 6  

2.1.5   Tác dụng dược lý và công dụng của bông Atisô/TL14/ 7  

2.1.6   Cynarin 9  

2.1.7   Bảo quản và vận chuyển bông Atisô /TL17/ 11  

2.1.8   Tiêu chuẩn đánh giá chất lượng bông Atisô khô:/TL2/ 12  

2.2   Các kết quả nghiên cứu sấy bông Atisô trong và ngoài nước 13  

2.2.1   Kết quả nghiên cứu về sấy Atisô trên thế giới /TL15/ 13  

2.2.2   Các kết quả nghiên cứu sấy bông Atisô ở Việt Nam/TL2/ 14  

2.3   Các phương pháp sấy 18  

2.3.1   Phương pháp sấy nóng 18  

2.3.2   Phương pháp sấy lạnh 20  

2.4   Tính phù hợp nguyên lý sấy bơm nhiệt 22  

2.4.1   Tổng quan về tình hình nghiên cứu và ứng dụng công nghệ sấy bơm nhiệt 22  

2.4.2   Tính ổn định chất lượng sản phẩm 26  

2.4.3   Tính hiệu quả sử dụng năng lượng của sấy bơm nhiệt 26  

2.4.4   Đánh giá chung về công nghệ sấy bơm nhiệt 26  

2.5   Cơ sở chọn năng suất 200kg/mẻ 27  

2.5.1   Khảo sát tại phường 12 – Đà Lạt (Anh Võ Văn Sang – PCT Phường 12) 27  

2.5.2   Khảo sát tại vườn nhà Anh Đạt (Xuân Thọ) 28  

2.5.3   Kết luận 28  

Chương 3 29 

NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29 

3.1   Nội dung nghiên cứu 29  

3.2   Phương pháp nghiên cứu 29  

3.2.1   Phương pháp nghiên cứu lý thuyết 29  

3.2.2   Phương pháp chế tạo 30  

3.2.3   Phương pháp khảo nghiệm 30  

3.3   Phương tiện 30  

3.3.1   Vật liệu và thiết bị 30  

3.3.2   Thời gian và địa điểm 32  

Chương 4 33 

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 33 

4.1   Các số liệu thiết kế ban đầu 33  

4.2   Lựa chọn máy sấy bông Atisô 34  

4.2.1   Sơ đồ nguyên lý cấu tạo 34  

4.2.2   Nguyên lý hoạt động 34  

4.3   Tính toán thiết kế máy sấy 35  

4.3.1   Tính toán thiết kế buồng sấy [Trần Văn Phú, 1991] 35  

4.3.2   Tính toán lượng tác nhân sấy [Trần Văn Phú, 2002] 35  

4.4   Tính chọn chu trình lạnh và máy nén lạnh [Nguyễn Đức Lợi – Phạm Văn Tùy, 2005] 37  

4.4.1   Chu trình lạnh 37  

4.4.2   Tính công suất máy nén 39  

4.5   Tính diện tích dàn bay hơi [Hoàng Đình Tính, 1996] 40  

4.6   Tính diện tích dàn ngưng tụ [Hoàng Đình Tính, 1996] 46  

4.7   Tính toán trở lực hệ thống và chọn quạt [Hoàng Văn Chước, 2006] 52  

4.7.1   Trở lực ma sát 52  

4.7.2   Trở lực cục bộ 53  

4.7.3   Tổn thất áp suất qua lớp vật liệu sấy: 58  

4.8   Chế tạo: 58  

4.8.1   Buồng sấy 58  

4.8.2   Khay chứa vật liệu sấy 59  

4.8.3   Nắp buồng sấy 60  

4.8.4   Bộ phận đảo gió 60  

4.8.5   Côn phân phối gió 60  

4.8.6   Côn gió 61  

4.8.7   Khung đỡ cụm bơm nhiệt 61  

4.8.8   Cụm gió hồi lưu 61  

4.8.9   Các chi tiết chọn mua 62  

4.8.10   Lắp ráp cụm bơm nhiệt 63  

4.8.11   Tủ điều khiển 64  

4.9   Kết quả chế tạo: 66  

4.10   Kết quả khảo nghiệm: 68  

4.10.1   Khảo nghiệm không tải: 68  

4.10.2   Khảo nghiệm có tải: 71  

4.11   Hiệu quả kinh tế của đề tài /TL6/ 76  

4.11.1   Chi phí nhiên liệu và chất đốt 76  

4.11.2   Chi phí công lao động 77  

4.11.3   Chi khấu hao và lãi vay 77  

4.11.4   Thời gian hoàn vốn 79  

Chương 5 80 

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 80 

5.1   Kết luận 80  

5.2   Đề nghị 80  

TÀI LIỆU THAM KHẢO 81 

PHỤ LỤC 83 

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 1:  Thời gian bảo quản bông Atisô 11 

Bảng 2:  Các thông số của quá trình sấy trên giản đồ t - d 36 

Bảng 3:  Thông số các điểm nút của chu trình lạnh 38 

Bảng 4:  Vị trí và công dụng của cảm biến nhiệt trong máy sấy 70 

Bảng 5:  Thông số ẩm độ của bông Atisô theo thời gian tại nhiệt độ sấy 420C, sau 4h đảo gió (Đơn vị: %) 73 

Bảng 6:  Thông số bề dày lớp bông Atisô theo thời gian sau 7h sấy 74 

Bảng 7:  Sự biến đổi nhiệt độ, ẩm độ của TNS theo thời gian, sau 7h sấy 74 

Bảng 8:  Kết quả phân tích cynarin trong bông Atisô sấy và phơi nắng 83 

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 1.1:  Cây bông Atisô 4 

Hình 1.2:  Cấu tạo bông Atisô 6 

Hình 1.3:  Bông Atisô 7 

Hình 1.4:  Công thức cấu tạo cynarin 9 

Hình 1.5:  Sản phẩm Atisô 14 

Hình 1.6:  Máy sấy bơm nhiệt gió thổi ngang khay và máy sấy lạnh chùm ngây.23  Hình 1.7:  Sơ đồ bố trí máy sấy gỗ bơm nhiệt 25 

Hình 2.1:  Cân điện tử và cân đồng hồ 31 

Hình 2.2:  Bộ thu nhập dữ liệu và đồng hồ đo vận tốc 31 

Hình 2.3:  Đồng hồ đo nhiệt - ẩm và nhiệt kế hồng ngoại 32 

Hình 3.1:  Bông Atisô thái lát 33 

Hình 3.2:  Sơ đồ nguyên lý máy sấy bông Atisô 34 

Hình 3.3:  Biểu diễn quá trình sấy và các thông số trên giản đồ trắc ẩm (t-d) 36 

Hình 3.4:  Sơ đồ chu trình lạnh khô của R22 38 

Hình 3.5:  Sự phụ thuộc của e vào tỷ số áp suất pk/p0 40 

Hình 3.6:  Sơ đồ trao đổi nhiệt dàn bay hơi 41 

Hình 3.7:  Sơ đồ trao đổi nhiệt dàn ngưng tụ 47 

Hình 3.8:  Quạt ly tâm công suất 4 HP 62 

Hình 3.9:  Dàn nóng trong, ngoài, dàn lạnh và máy nén 63 

Hình 3.10:  Các chi tiết phụ 63 

Hình 3.11:  Cụm bơm nhiệt hoàn chỉnh 64 

Hình 3.12:  Bản vẽ thiết kế mạch điện 65 

Hình 3.13:  Bản vẽ lắp máy sấy bông Atisô năng suất 200kg/mẻ 67 

Hình 3.14:  Mô hình máy sấy bông Atisô thái lát năng suất 200kg/mẻ 67 

Hình 3.15:  Sơ đồ vị trí cảm biến kiểm tra nhiệt độ 70 

Hình 3.16:  Sơ đồ lấy mẫu (Đơn vị: mm) 72 

Hình 3.17:  Biểu đồ giảm ẩm của bông Atisô tại nhiệt độ sấy 420C (m = 200kg).73  Hình 3.18:  Biểu đồ thể hiện bề dày lớp bông Atisô theo thời gian (m = 200kg) 74  Hình 3.19:  Biểu đồ thay đổi nhiệt độ TNS theo thời gian, sau 7 sấy ( m =200kg)

75 

Hình 3.20:  Biểu đồ thể hiện ẩm độ TNS theo thời gian, sau 7h sấy (m = 200kg).75  Hình phụ lục 1:  Hàm lượng cynarin 83 

Hình phụ lục 2:  Nơi lắp đặt máy khảo nghiệm 90 

Hình phụ lục 3:  Các vị trí lấy số liệu 90 

Hình phụ lục 4:  Sản phẩm trước và sau khi sấy 90 

PHỤ LỤC

Phụ lục 1.  Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến hàm lượng cynarin trong bông Atisô

83 

Phụ lục 2.  Bảng dự trù vật tư chế tạo 84 

Phụ lục 3.  Đồ thị t-d của không khí ẩm 88 

Phụ lục 4.  Đồ thị lgP – h của môi chất R22 89 

Phụ lục 5.  Một số hình ảnh trong quá trình khảo nghiệm 90 

Phụ lục 6.  Biên bản kết quả sấy trình diễn và danh sách tham dự 91 

Chương 1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Việt Nam nằm hoàn toàn trong vòng đai nhiệt đới của nửa cầu bắc, thiên về chí tuyến hơn là phía xích đạo Nhiệt độ trung bình năm từ 220C đến 270C Hàng năm có

100 ngày mưa với lượng mưa trung bình từ 1.500 đến 2.000 mm Độ ẩm không khí trên dưới 80% Đây là điều kiện thuận lợi để nắm mốc và các loại vi sinh vật phát triển làm hư hại các loại thực phẩm, lương thực, hoa quả, giống cây trồng, dược liệu,…Bên cạnh đó nước ta lại là một nước nông nghiệp, trình độ khoa học kỹ thuật còn lạc hậu

Vì vậy để đa dạng hóa các loại sản phẩm nông nghiệp, nâng cao giá trị sản phẩm, nâng cao đời sống của nông dân, việc nghiên cứu nâng cao chất lượng sau thu hoạch là một vấn đề cần thiết hiện nay

Việc tìm kiếm các hoạt chất tự nhiên có hoạt tính sinh học cao để làm thuốc là một xu thế được rất nhiều các nhà khoa học quan tâm Nước ta là một trong những quốc gia thuộc các vùng nhiệt đới – nơi chứa đựng giá trị đa dạng sinh học cao nhưng chưa được khám phá Bên cạnh đó, cộng đồng các dân tộc ở nước ta cũng có vốn tri thức bản địa sử dụng các loài động vật, thực vật và khoáng vật làm thuốc Trong đó, câyAtisô là một loại điển hình, có tính dược liệu rất tốt cho sức khỏe con người Hoạt chất chính của Atisô là cynarine, ngoài ra còn có inulin, inulinaza, tamin, các muối hữu cơ của các kim loại Kali, Canxi, Magiê, Natri… Atisô có tác dụng hạ cholesterol

và urê trong máu, tạo mật, tăng tiết mật, lợi tiểu, thường được làm thuốc thông mật, chữa các chứng bệnh về gan, thận

Tuy nhiên, chất lượng sản phẩm Atisô vẫn chưa đáp ứng được nhu cầu của những khách hàng khó tính vì khâu chế biến còn thô sơ chủ yếu là phơi nắng hoặc sấy bằng lò sấy thủ công Mà Atisô là một loại dược liệu kém bền với nhiệt, nếu sấy bằng nhiệt độ cao sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm

Để đáp ứng nhu cầu về chất lượng sản phẩm cũng như sản lượng ngày càng tăng, thì vấn đề lựa chọn một phương pháp sấy thích hợp cho Atisô với điều kiện ứng dụng tại Việt Nam là một sự cần thiết

Hiện nay, cũng đã có nhiều công trình nghiên cứu và ứng dụng kỹ thuật sấy lạnh dùng bơm nhiệt để sấy bông Atisô đạt kết quả cao Nhưng công nghệ ngày càng phát triển, càng đổi mới Do đó để nâng cao hơn nữa chất lượng của bông Atisô sau

khi sấy Và được sự chấp thuận của Ban chủ nhiệm Khoa Cơ khí – Công nghệ trường

ĐH Nông Lâm và dưới sự hướng dẫn của TS Lê Anh Đức và ThS Nguyễn Văn Lành,

chúng em chọn đề tài “Tính toán, thiết kế, chế tạo, khảo nghiệm máy sấy bông Atisôthái lát theo nguyên lý sấy bơm nhiệt năng suất 200 kg/mẻ”làm đề tài tốt

nghiệp

* Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

 Đối tượng nghiên cứu là máy sấy hoạt động theo nguyên lý sấy bơm nhiệt, năng suất 200 kg/ mẻ

 Vật liệu sấy là bông Atisô thái lát trồng tại Đà Lạt

*Mục tiêu của đề tài:

Nghiên cứu thiết kế chế tạo và khảo nghiệm máy sấy bông Atisô thái lát theo nguyên lý sấy bơm nhiệt, năng suất 200 kg/mẻ

*Ý nghĩa đề tài:

 Giải quyết những vấn đề mà phương pháp làm truyền thống chưa làm được

 Ứng dụng tối ưu các đặc tính của công nghệ sấy bơm nhiệt cho sấy bông Atisô

 Kết quả nghiên cứu được ứng dụng và triển khai cho các hộ nông dân tại thành phố Đà Lạt

Chương 2 TỔNG QUAN 2.1 Tổng quan về bông Atisô

2.1.1 Nguồn gốc cây Atisô

Atisô (tên khoa học: Cynara scolymus) thuộc họ cúclà loại cây của vùng Carthage và các vùng Địa Trung Hải, được trồng ở Ý và đem vào Pháp Từ thế kỷ 19, người Pháp mang sang Việt Nam và trồng ở một số khu vực, nhưng chỉ có những nơi khí hậu đặc biệt như Sapa (Lào Cai), Tam Đảo (Vĩnh Phúc), Đà Lạt (Lâm Đồng) cây mới ra hoa

Đến nay, so với một số nơi như Nghệ An, Hải Dương, Lào Cai… vùng cao nguyên Lâm Đồng gồm Đà Lạt, Đơn Dương, Lạc Dương, Đức Trọng, Di Linh vẫn là nơi có diện tích trồng Atisô lớn nhất nước ta

Tên gọi của nó là sự phiên âm sang tiếng Việt của từ tiếng Pháp artichaut

Cây Atisô được trồng ở những nơi có nhiệt độ khoảng 15-160C, trồng ở độ cao

1000 đến 1500m so với mực nước biển

Cây được trồng bằng cách lấy chồi ở gốc già vào tháng 3, 4 rồi trồng vào các mảnh đất đã cày bừa và bón phân thật kỹ Các gốc cách nhau 1,75 – 1m

Cây cũng có thể được trồng bằng cách gieo hạt vào tháng 1,2 hoặc tháng 9, 10

Lá được thu hái vào năm thứ nhất trên những cây chưa ra hoa là tốt nhất, tuy vậy người ta hái lá sau khi đã hái cụm hoa làm thực phẩm

Trên quy mô sản xuất lớn người ta thu hái Atisô vào mùa hạ Lá sau khi thu hái được loại bỏ gân chính ở giữa vì phần này ít chứa hoạt chất, nhiều nước, phơi lâu khô

Lá được cắt nhỏ và làm khô nhanh ở 400C Nếu phơi sấy tốt thì mặt trên của lá giữ được màu xanh sáng

Hình 1.1: Cây bông Atisô

2.1.2 Đặc điểm cây Atisô:

Cây Atisô tên khoa học Cynara scolymus L họ Cúc Asteraceae

Thân: Atisô thuộc loại cây thân thảo lớn, cao từ 1 đến 2m, thân ngắn, thẳng và cứng, có khía dọc phủ lông trắng như bông

Lá: lá Atisô to, dài có thể lên đến gần 1m và rộng hơn 50cm, mọc cách Lá xẻ sâu thành nhiều thùy và răng không đều Mặt trên của lá có màu xanh lục, mặt dưới có lông trắng Cuốn lá to và ngắn

Hoa: cụm hoa hình đầu to, mọc ở ngọn, có màu tím nhạt, đường kính từ 6 – 15cm được bao bọc bởi một bao chung lá bắc rộng, dày và nhọn Đế cụm hoa phủ đầy lông tơ, mang những hoa hình ống màu lơ

Quả: quảAtisô nhẵn bóng có màu nâu sẫm, có lông trắng

2.1.3 Thành phần hóa học

Trong Atisô chứa Cynarin, cynarosid và polyphenol toàn phần Chất đắng có phản ứng Acid gọi là Cynarin (Acid 1 - 4 Dicafein Quinic) Còn có Inulin, Tanini, các muối kim loại K (tỉ lệ rất cao), Mg, Na, hợp chất Flavonoid Protein (3,6%), dầu béo (0,1%), Carbon Hydrat (16%), chất vô cơ (1,8%), Ca(0,12%), P(0,10%), Fe(2,3mg/100g), Caroten(60 Unit/100g tính ra vitamin A) Cụ thể:

Riêng trong bông Atisô:

* Trong cụm bông

Theo Giáo sư Võ Văn Chi(Từ điển cây thuốc Việt Nam), cụm bông Atisô chứa:

3-3,15% protid; 0,1-0,3 lipid; 11-15% đường (chủ yếu là đường inulin cần cho bệnh tiểu đường); 82% nước Ngoài ra cụm bông còn chứa các khoáng chất như Mn, P, Fe,…các loại vitamin A, vitamin B1, vitamin B2, vitamin C

 Flavanone gồm: Hesperetin, hesperidin, homoeriodictyol, naringenin, naringin

 Flavonol gồm: Kaempferol, myricetin, quercetin và các glycoside của chúng

 Isoflavone gồm: Daidzein, genistein, glycitein

 Acid hydroxycinnamic: Acid caffeic, acid ferulic, acid p-coumaric, acid sinapic

 Tannin (proanthocyanidine) gồm: Castalin, pentagalloyl, glucose, procyanidin Sản phẩm thuỷ phân của Cynarin là acid caffeic và acid quinic (Acid hydroxycinnamicthuộc nhóm polyphenol)

Polyphenols là một trong những nhóm nhiều và phổ biến nhất của các chất chuyển hóa thực vật Chúng là một phần tích hợp của cả hai chế độ ăn của con người

và động vật trong đó có một phổ cao của các hoạt tính sinh học, bao gồm tính chống oxy hóa, chức năng kháng viêm, kháng khuẩn, và kháng vi-rút Nhiều công trình lớn nghiên cứu tiền lâm sàng và xây dựng dữ liệu dịch tễ học cho thấy polyphenol thực vật

có thể làm chậm sự lan truyền của ung thư, giảm nguy cơ bệnh tim mạch, bệnh thoái

hóa thần kinh, tiểu đường, hoặc loãng xương Các thông tin cũng cho thấy polyphenol thực vật có hoạt động như tiền chất ngăn ngừa và chống ung thư ở người

2.1.4 Tính chất vật lý của bông Atisô:

Với những kích thước bông khác nhau, trọng lượng xấp xỉ 350, 300 và 250 gam

và đường kính trung bình khoảng 10, 8 và 6 cm cho 3 kích thước bông (Theo

A.M.Elansari-Ali I.Hobani, Hydro-Cooling of Artichokes Heads)

 Bông Atisô có dạng hình cầu

 Trọng lượng bông 250 -350gr/cái

 Đường kính bông từ 50-70 mm

 Ẩm độ khi thu hoạch 75-85%

 Ẩm bảo quản nhỏ hơn hoặc bằng 10%

 Khối lượng thể tích ρ = 180 kg/m3

 Nhiệt dung riêng: Cp= 3,65 kJ/kgđộ

Hình 1.2: Cấu tạo bông Atisô

[1] Phần lá bắc bố trí xung quanh đầu hoa (màu xanh), chồng chéo như mái ngói; [2] Lõi; [3] Phần lá lụa (màu tím); [4] Tim bông; [5] Phần thịt dưới cùng của bông;

[6] Phần thịt của lá bắc

* Mùi vị: Vị đắng là một đặc tính quan trọng của sản phẩm bông Atisô sấy,

ngoài phương pháp đánh giá bằng cảm quan, màu sắc, mùi và vị còn được đánh giá bằng phương pháp phân tích

* Sự ngấm nước: mức độ và thời gian ngấm nước hay hấp thụ nước hoặc bù

nước là một trong những yêu cầu cơ bản đối với sản phẩm rau quả sấy, là đại lượng đánh giá khả năng hồi nguyên của sản phẩm sau khi sấy so với trạng thái ban đầu

* Độ ẩm sản phẩm: là đặc tính kỹ thuật quan trọng đối với khả năng bảo quản

sản phẩm sau quá trình sấy

* Dư lượng hóa chất: là mức yêu cầu tối thiểu còn tồn dư trong sản phẩm mà

không làm ảnh hưởng đến chất lượng và gây độc hại đối với cơ thể con người Giới hạn cho phép là 2000-2500 mg SO2/kg cho các loại rau quả

* Nhiễm vi sinh vật: những yếu tố tạo môi trường cho sự phát triển của vi sinh

vật là thực phẩm, độ ẩm, độ pH, nhiệt độ,oxy và thời gian Rau quả cũng như Atisô là một dạng thực phẩm và là môi trường cho sự hoạt động của vi sinh vật, nên cần hạn chế các yếu tố ảnh hưởng cũng như gia tăng khả năng nhiễm khuẩn từ công đoạn trước

và trong thu hoạch, mà khi xử lý sơ chế chưa đảm bảo và có thể khi rửa bằng nguồn

nước đã bị nhiễm khuẩn, cũng có thể gây ra từ người mang vi khuẩn./TL2/

bằng do uống nhiều rượu

+ Dùng dung dịch Artichaud tiêm tĩnh mạch , sau 2-3 giờ, lượng mật bài tiết

tăng gấp 4 lần (M.Charbol, Charonnat Maxim và Watz, 1929)

+ Uống và tiêm Artichaud đều có tác dụng tăng lượng nước tiểu, lượng Urê trong nước tiểu cũng tăng lên, hằng số Ambard hạ xuống, lượng Cholesterin và Urê trong máu cũng hạ xuống Tuy nhiên, lúc mới uống có khi thấy lượng Urê trong máu

tăng lên do Artichaud làm tăng sự phát sinh Urê trong máu.(Tixier, De Sèze M.Erk và

Picard 1934 - 1935)

+ Atisô không gây độc

2.1.5.2 Công dụng của bông Atisô /TL16/

a Chứa nhiều chất chống ôxy hóa:

Kết quả nghiên cứu của Bộ nông nghiệp Mỹ cho thấy, Atisô chứa nhiều chất chống ôxy hóa hơn các loại rau củ khác Một số chất chống ôxy hóa có trong Atisô như quercertin (hợp chất chống ung thư, thúc đẩy sự hoạt động của hệ miễn dịch), rutin (tăng cường sức chịu đựng và sức bền thành mạch mao mạch, làm cho thành mạch dẻo và đàn hồi hơn, tăng tính thẩm thấu, phòng ngừa nguy cơ giòn đứt, vỡ mạch), anthocyanins (hợp chất hữu cơ thiên nhiên có khả năng giúp cơ thể chống tia tử ngoại, viêm nhiễm và ung thư), cynarin (hợp chất có tác dụng lợi mật), luteolin (hợp chất chống lão hóa não và viêm não), silymarin (chất chống ôxy hóa mạnh)

b Ngăn ngừa và điều trị bệnh ung thư:

Một số thí nghiệm đối với tinh chất được chiết xuất từ lá cây Atisô cho thấy, Atisô

có thể loại bỏ các tế bào không cần thiết (tế bào chết) ra khỏi mô mà không ảnh hưởng tới các tế bào khác Nó còn hạn chế sự nảy nở của tế bào thành nhiều dạng ung thư khác nhau như ung thư tuyến tiền liệt, bệnh bạch cầu và ung thư vú Thí nghiệm ở nước Ý cho biết một chế độ ăn uống giàu chất chống ôxy hóa có trong Atisô sẽ làm giảm nguy cơ mắc bệnh ung thư vú

c Điều tiết sự lưu thông của mật:

Lá Atisô chứa một loại chất chống ôxy hóa được gọi là cynarin có tác dụng điều tiết dòng chảy của mật trong hệ thống dẫn mật

d Tốt cho gan:

Chất chống ôxy hóa cynarin và silymarin có trong Atisô rất có ích cho gan Một số thí nghiệm cho thấy chúng còn có tác dụng phục hồi chức năng của gan Trước đây,

Atisô thường được sử dụng trong khoảng thời gian dài như là thảo dược thay thế cho thuốc trong việc điều trị một số bệnh về gan

e Cải thiện khả năng tiêu hóa:

Atisô giúp cho hệ tiêu hóa hoạt động tốt hơn Chúng là thuốc lợi tiểu tự nhiên, hỗ trợ chức năng tiêu hóa, cải thiện chức năng của túi mật và mang lại nhiều lợi ích thiết thực đối với gan

f Điều trị chứng buồn nôn:

Những tác dụng tích cực của Atisô đối với gan sẽ giúp cho việc điều trị chứng buồn nôn một cách hiệu quả Vì thế nên sử dụng lá Atisô nếu như có triệu chứng buồn nôn

g Giảm cholesterol:

Các thành phần hóa học có trong lá của Atisô có thể làm giảm lượng cholesterol bằng cách kiềm chế HMG-CoA reductase (hợp chất tổng hợp cholesterol) Chúng làm gia tăng cholesterol tốt HDL (bảo vệ và chống lại cơn đau tim) và giảm thiểu các cholesterol xấu LDL (tạo các mảng bám trên mạch máu, gây đau tim và đột quỵ)

h Lượng chất xơ cao:

Một cây Atisô lớn chứa 1/4 lượng chất xơ cần thiết hàng ngày cho cơ thể Một cây Atisô cỡ vừa sẽ cung cấp nhiều chất xơ hơn là 1 cốc mận khô

2.1.6 Cynarin

Cynarin là hoạt chất chính trong cây Atisô

2.1.6.1 Tính chất của cynarin

Công thức cấu tạo:

Hình 1.4: Công thức cấu tạo cynarin

Công thức phân tử: C25H24O12

Khối lượng phân tử: 516,46

2.1.6.2.1 Định tính cynarin bằng các phương pháp màu

Cynarin là một acid yếu, trong dung dịch kiềm có màu vàng

Cynarin khử AgNO3 trong dung dịch NH3 và khử fericyanua kali

Cynarin cho hỗn hợp màu đỏ với thuốc thử NaNO2 và molibdat natri, cho dung dịch màu xanh với FeCl3, cho kết tủa vàng với Pb(NO3)2, tạo thành dung dịch màu vàng với AlCl3, tạo tủa với Ba(OH)2 và Ca(OH)2

2.1.6.2.2 Định tính cynarin bằng các phương pháp sắc ký

Bằng phương pháp sắc ký giấy, hệ dung môi khai triển là alcol isobutyl-acid acetic-nước (1:1:1), cynarin được xác định tại vết màu xanh đậm có Rf = 0,67 Thuốc thử hiện hình là dung dịch FeCl3 1% Vết này tương đương với vết chuẩn của cynarin

Để xác định cynarin có trong dịch chiết lá Atisô, năm 1961, tác giả Florentina Platon dùng phương pháp sắc ký giấy, hệ dung môi khai triển là alcol isoamyl-nước-acid acetic (4:1:1) Cynarin được phát hiện tại vết có Rf = 0,66 Thuốc thử hiện hình là một trong các dung dịch sau: dung dịch AlCl3, dung dịch SbCl3, dung dịch FeCl3, dung dịch AgNO3 trong NH3

2.1.6.2.3 Định tính bằng phương pháp quang phổ

Năm 1961, tác giả Leonidas Sanochowiec dùng quang phổ tử ngoại để xác định cynarin Từ dịch chiết lá Atisô, cynarin được phát hiện ở bước sóng 320mm (đo trong alcol metyl)

Năm 1965, các tác giả P Mesnand,… xác định cynarin có trong thuốc viên Atisô ở bước sóng 323mm

Năm 1971, Schilcher dùng môi chất ancol metyl (có thể dùng pyridine) ly trích

lá Atisô Cynarin có trong dịch trích tinh chế bằng Pb(NO3)2 Tiếp theo, các tác giả cùng sắc ký bản mỏng cellulose, hệ dung môi khai triển là dung dịch acid acetic 2%, cynarin được phát hiện trực tiếp trên bản mỏng bằng quang phổ tử ngoại ở bước sóng 324mm

2.1.7 Bảo quản và vận chuyển bông Atisô /TL17/

2.1.7.1 Bảo quản bông Atisô

Bông Atisô phải thu hoạch trước khi hoa nở, những cánh bông phải còn màu xanh Nếu các đầu hoa nở, chuyển sang màu nâu là dấu hiệu cho thấy bông Atisô đã chín và sẽ nhanh chống bị hư, làm giảm giá trị dinh dưỡng của bông, cần xử lý ngay, không được bảo quản Không nên trữ bông Atisô quá lâu, không để nước hay sương còn đọng lại trong các lá bắc của bông, đó là điều kiện để vi sinh vật nấm mốc phát triển

Bảng 1: Thời gian bảo quản bông Atisô

2.1.7.2 Vận chuyển bông Atisô

Có thể vận chuyển bằng tàu biển, máy bay, xe tải, đường sắt, container lạnh với nguồn cung cấp không khí trong lành hoặc không khí được kiểm soát Nhiệt độ lạnh trong quá trình vận chuyển phải luôn duy trì, thậm chí trong quá trình bốc dỡ hàng hóa Thường sắp xếp 2,77 – 2,83 m3/tấn trong 1 thùng.Yêu cầu không gian sắp xếp: mát, khô, thoáng khí Các dây thừng, lưới sợi mỏng, gỗ chèn lót phải được đảm bảo vì tác động của nó gây ảnh hưởng đáng kể đến sản phẩm bên trong Vì vậy phải hết sức thận trọng trong quá trình bảo quản và vận chuyển

2.1.8 Tiêu chuẩn đánh giá chất lượng bông Atisô khô:/TL2/

Atisô sấy là một loại thực phẩm, về chất lượng gồm các nhóm tiêu chuẩn về lượng: dinh dưỡng, cảm quan và vệ sinh an toàn thực phẩm Mặt khác Atisô sấy là một loại hàng hóa nên ngoài chất lượng sản phẩm còn phải thỏa mãn về chất lượng dịch vụ

và chất lượng công nghệ Cụ thể:

- Về chất lượng dinh dưỡng: Hàm lượng: vitamin, protein, chất béo, khoáng

chất,…; độ sinh năng lượng; độ tiêu hoá và hấp thụ:

+ Hàm lượng Polyphenol toàn phần: trong lá tươi và hoa khô: 2,7 – 2,9%,

- Chất lượng cảm quan: Màu sắc; mùi vị

- Chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm: Tạp chất; vi sinh vật có hại

- Chất lượng dịch vụ: Qui cách mẫu mã; kiểu dáng

Trong đó, chất lượng dinh dưỡng là tiêu chuẩn quan trọng được tính đến hàm lượng các chất dinh dưỡng chứa trong bông Atisô Mức dinh dưỡng có thể đánh giá trên hai phương diện:

+ Về số lượng là năng lượng tiềm tàng dưới dạng hợp chất hóa học có thể

cung cấp cho quá trình tiêu hóa và chuyển hóa năng lượng

+ Về chất lượng là cân bằng các thành phần dinh dưỡng theo từng đối tượng

tiêu thụ với sự có mặt của các chất vi lượng cần thiết

 Tiêu chuẩn về cảm quan:

- Màu: Nâu, vàng, xanh xám, tím

- Bên ngoài: Nguyên lát đều, tạp chất không quá 1,5% Các lát Atisô mềm dẻo

bóp không nát vụn

- Mùi: thơm nồng đặc trưng của Atisô, không có mùi chua

- Vị: Đắng, hậu ngọt thơm

- Tạp chất khác: Không bị mốc, sâu bọ

 Tiêu chuẩn về lý, hóa:

- Ẩm độ: Thấp hơn hoặc bằng 14%

- Độc chất: Không có độc tố và các chất bảo quản

Chất lượng sản phẩm Atisô sấy luôn bị tác động của nhiều yếu tố ảnh hưởng trước, trong và sau quá trình sấy Trong đó các yếu tố có ảnh hưởng lớn nhất luôn diễn

ra trong quá trình sấy

2.2 Các kết quả nghiên cứu sấy bông Atisô trong và ngoài nước

2.2.1 Kết quả nghiên cứu về sấy Atisô trên thế giới/TL15/

Theo Orapan Sangsee Israpong Pongsirikul and Pitchaya Boonprasom Poonlarp khi nghiên cứu “ Ảnh hưởng sấy đến đặc tính hoá lý của Atisô” đã chỉ ra rằng: Trong quá trình sấy Atisô, ảnh hưởng của các phương pháp sấy khô khác nhau phụ thuộc vào tốc độ sấy, thời gian sấy, màu sắc, độ ẩm và hoạt tính của nước trong Atisô Những thí nghiệm này được kiểm chứng bởi các phương pháp sấy như: sấy chân không-vi sóng, sấy gián tiếp năng lượng mặt trời, và sấy bằng khay sấy Đường cong tốc độ sấy của Atisô ở nhiệt độ sấy 500C với tốc độ gió 0,5m/s qua khay sấy biểu thị sự giảm theo thời gian Độ ẩm tỷ đối giảm theo hàm mũ khi tăng thời gian sấy

Mô hình sấy của Wang và Sing, Lewis, Henderson, Pabis và Page đã dự đoán động lực sấy Atisô Bằng phương pháp phân tích phương sai, phương pháp thống kê, phương pháp bình phương nhỏ nhất để xác định mô hình Mô hình của Page đã tìm ra

mô hình tiêu biểu tốt nhất sấy của Atisô ở nhiệt độ 500C Cố định màu, độ ẩm và hoạt tính của nước trong Atisô được xem xét là những thông số đặc trưng Sau đó, những thông số đặc trưng được so sánh với các phương pháp sấy khác nhau: sấy chân không-

vi sóng, sấy gián tiếp năng lượng mặt trời, và sấy bằng khay sấy Chất lượng sản phẩm khô của Atisô dùng năng lượng mặt trời với độ ẩm thấp hơn 8% so với sấy khay và sấy chân không-vi sóng trống quay

Ngoài ra, các kết quả nghiên cứu về kỹ thuật chế biến Atisô chủ yếu tập trung vào việc nghiên cứu các thành phần hóa học và tính chất dược liệu của các bộ phận cây Atisô và tác dụng dược lý của Atisô đối với với con người

Để hạn chế sự biến đổi chất lượng của Atisô trong quá trình sấy, từ các kết quả nghiên cứu và ứng dụng cho thấy sự cần thiết phải nghiên cứu và hoàn thiện máy sấy thích hợp nhằm tạo ra chất lượng sản phẩm tốt nhất

2.2.2 Các kết quả nghiên cứu sấy bông Atisô ở Việt Nam/TL2/

Tại Việt Nam các công trình nghiên cứu về máy sấy bông Atisô thì chưa có công trình nào được công bố

Các công trình nghiên cứu về Atisô cũng tập trung chủ yếu vào việc nghiên cứu thành phần dược tính của cây Atisô trồng tại Đà Lạt, nhưng chưa có công trình nào nghiên cứu về sự thay đổi dược tính của Atisô trong quá trình phơi, sấy

Tại Đà Lạt, Atisô trồng 1 vụ/năm, thời gian thu hoạch bông, thân, rễ từ tháng 2 đến tháng 5, bông thu hoạch liên tục hàng ngày, sau khi thu hoạch xong bông, thì tiến hành thu hoạch thân rễ đồng loạt (chuẩn bị trồng vụ mới từ tháng 5 đến tháng 6), thời gian thu hoạch mỗi vườn khác nhau, phụ thuộc thời gian trổ hoa từng vườn Atisô Lá, cọng được thu hoạch trong suốt thời kì sinh trưởng, lá thu hoạch tươi bán cho các công

ty nấu cao, một số họ phơi khô bán ra thị trường

Bình quân tại Đà Lạt, diện tích trồng Atisô khoảng 4.000 m2/hộ, năng suất bình quân bông, thân, rễ, lá 8-10 tấn (tươi)/ha, trong đó tỷ lệ bông chiếm khoảng 13%, rễ và thân chiếm 35%, lá chiếm 52% 20-30% sản lượng Atisô thu hoạch hàng năm được chế biến làm trà túi lọc hay trà hòa tan, số lượng còn lại được thái mỏng, nhất là hoa, thân, rễ, rồi phơi khô hay bán tươi như một loại thực phẩm dùng trong ăn uống hàng ngày

Hình 1.5: Sản phẩm Atisô

Trên thị trường thuốc Việt Nam đang lưu hành các chế phẩm Atisô, như các loại trà túi lọc, các loại thuốc viên bao, các dung dịch uống đóng ống hoặc đóng chai Chủ yếu được sản xuất trong nước, chứ một thành phần hoặc nhiều thành phần dược chất (chỉ có sản phẩm viên bao Chophytol là sản xuất tại Pháp) Các sản phẩm khác từ cây Atisô như trà lipton Atisô, trà lá Atisô, hoa, thân, rễ Atisô khô, nhụy hoa Atisô

Chất lượng Atisô sau khi phơi hiên nay tại Đà Lạt, được thương lái đánh giá qua mẫu mã (phụ thuộc vào tay nghề người thái); màu sắc: trắng, thâm, đen (tùy thuộc thời tiết); có mùi thơm đặc trưng (bông, thân, rễ phải đạt khô không còn độ ẩm, được bảo quản trong bao bì nylon kín) Nhìn chung, chất lượng bị suy giảm là do: ngắm sương, phơi lâu do không nắng, bụi, ẩm mốc do bảo quản không tốt

Atisô khi thu hoạch thường có hàm lượng nước cao, nên dễ bị lên men và bị hư hỏng, do vậy cần phải đem sấy khô Tuy nhiên, do công nghệ sấy khô Atisô chưa phát triển, nên các vùng trổng cây Atisô như Đà Lạt, khi thu hoạch thường làm khô bằng phơi nắng hoặc sấy thủ công

2.2.2.1 Phương pháp phơi nắng

Bông Atisô già mới thu hoạch, thời gian thu hoạch kéo dài khoảng 50 ngày, bông thu hoạch xong rồi đem về cắt bỏ tim rồi dùng dao 2 lưỡi thật sắc thái từ 3 - 4mm; thu hoạch bông xong mới tiến hành thu hoạch thân cây (đồng loạt) dùng bàn thái (dao cố định) thái mỏng từ 7 – 10mm (gọi là rễ thái lát), rễ nhỏ (đường kính từ 10 – 20mm) cắt từng doặn ngắn khoảng 10 – 15cm (rễ khúc) Bông, thân, rễ sau khi thái mỏng, phơi nắng bằng cách rải xốp một lớp mỏng trên máy tôn phơi để độ khô đạt khoảng 14%

Bông: phải chọn ngày nắng nhiều (6 tiếng) mới thái đem phơi, không cần đảo, sức nóng mái tôn sẽ làm khô đều 2 mặt của lớp bông, chỉ cần một ngày nắng tốt bông

đã gần khô (tiến hành gom cất, không được để qua đêm, không để bông khô gặp mưa) hôm sau chỉ cần trải lớp dày 6 – 10cm phơi lại là đạt độ khô, nếu muốn trữ lâu dài (vài tháng đến 1 năm), phơi dày thêm từ 1 – 2 nắng là được Đối với bông Atisô quan trọng nhất là nắng đầu tiên quyết định mẫu mã chất lượng bông, nếu trường hợp lỡ thái rồi

mà trời không nắng có thể ủ lại được 1 - 2 đêm, nếu lâu hơn sẽ hỏng Trường hợp đang phơi gặp trời mưa, buộc phải thu gom hoặc che bạt hôm sau phơi tiếp, nhưng chất

lượng giảm, mẫu mã không đẹp, giá thành giảm mất 40 – 50% giá trị (hàng loại 2, 3),

kể cả khi phơi mà trời không nắng hoặc nắng yếu

Rễ: tương tự như bông nhưng thời gian phơi dài hơn khoảng 1 - 2 nắng

Thân: phơi như bông, rễ nhưng thời gian lâu hơn, khoảng 6 – 7 nắng và nắng phải thiệt tốt mới khô, đến đêm có thể che phủ bạt, không để gặp sương Khi gần khô phải đảo, chất lượng mẫu mã cũng tùy vào thời tiết như trên

Trên 1m2 có thể phơi khoảng 4 – 5kg bông hoặc rễ tươi đã thái lát; 6 – 7kg thân

Nếu đúng thời điểm thu hoạch nhưng trời mưa, thì có thể hoãn lại 5 – 7 ngày,

để hết mưa rồi thu hoạch, nếu kéo dài phải thu hoạch rồi sấy Nếu hoãn quá dài ngày mới thu thì chất lượng sản phẩm sẽ giảm

Hiện nay, các doanh nghiệp chỉ thu mua bông, thân, rễ đã phơi khô, chỉ có lá là thu mua tươi Nông dân chủ yếu phơi nắng, chưa có máy sấy hữu hiệu

 Phụ thuộc vào điều kiện thời tiết

 Không kiểm soát được nhiệt độ

 Thời gian phơi nắng lâu

 Tổn thất về số lượng

 Tốn nhiều nhân công

 Không đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm do tiếp xúc với môi trường bên ngoài lâu, mặt bằng phơi không đảm bảo vệ sinh, nên gây bụi bám vào, lẫn nhiều tạp chất

2.2.2.2 Phương pháp sấy bằng lò thủ công

Vào những ngày mưa hoặc ít nắng kéo dài, để làm khô Atisô người dân thường dùng phương pháp sấy thủ công để làm khô Atisô: đặt Atisô trên giàn hoặc các khay xếp chồng lên nhau, sau thời gian sấy nhất định phải đảo khay để Atisô khô đều Sấy bằng phương pháp này, chất lượng không đảm bảo vì khói lò tiếp xúc trực tiếp với vật

liệu sấy, tốn nhiều công lao động, làm việc trong môi trường cực nhọc Hiện nay, phương pháp này cũng chưa áp dụng rông rãi vì chưa có tính hợp lý, chỉ giải quyết được vấn đề tạm thời

 Ưu điểm:

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

 Giải quyết được tức thì để đảm bảo Atisô không bị hư

 Nhược điểm:

 Không đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm (khói, mùi than bám)

 Chất lượng Atisô bị giảm vì mất nhiều dượng chất

 Tốn nhiều nhân công làm việc trong môi trường ô nhiễm

Các phương pháp làm khô trên đều không đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm,

độ ẩm không đều, với nhiệt độ của ngọn lửa lớn do muội than bám vào có thể sẽ làm cho bông Atisô mất hết lượng dưỡng chất, làm mất màu, mất tính dược phẩm và giảm mùi vị đặc trưng của Atisô

Hiện tại tại Đà Lạt các loại máy sấy trên không còn sử dụng nữa, bà con nông dân chỉ phơi nắng

Hiện nay tại vùng trồng Atisô và các cơ sở chế biến trà Atisô tại Đà Lạt, Lâm Đồng như: Công ty Ladophar, cơ sở chế biến trà Atisô Ngọc Duy và các cơ sở chế biến khác… chưa có máy sấy cho cây Atisô: Lá được thu hoạch trong suốt thời kỳ phát triển (sau 2-3 tháng trồng) còn tươi đưa vào nấu cao; thân và rễ được thái lát mỏng khoảng 6-7mm đem phơi nắng

Các cơ sở chế biến Aitsô chỉ thu hoạch của các hộ nông dân sau khi phơi khô, chất lượng sản phẩm sau khi phơi được đánh giá chủ yếu qua màu sắc như: thân và rễ phải có màu trắng bạc, bông có màu trắng ở phần trong và màu xanh ở bên ngoài Đặc biệt bông Atisô khi thu hoạch và thái lát trong vòng 4-5h phải phơi ngay dưới ánh nắng tốt, nếu không đủ nắng thì bông sẽ chuyển sang màu đen làm giảm chất lượng

Với công nghệ làm khô bông bằng cách phơi nắng như hiện nay, bình quân một người thái lát bông tươi Atisô đạt từ 150-200kg/ngày Sau khi thái lát mỏng phải phơi dưới nắng lớn khoảng từ 5-6 h, nếu nắng không đạt thì bông Atisô sẽ bị thối rữa hoặc

bị đen xám, giảm chất lượng còn 30% giá trị hoặc vứt bỏ

Như vậy, để phơi bông Atisô đạt độ khô 13% và giữ được màu sắc sáng: trắng - xanh, thì phải lúc đầu phải có nắng tốt từ 5-6h, sau đó phải phơi thêm từ 7-8h dưới

nắng tốt

Quy trình làm khô bông Atisô bằng cách phơi nắng của bà con nông dân tại Đà Lạt như sau:

 Bông Atisô thu hoạch lúc chưa nở (dưới dạng búp);

 Dùng dao sắc chẻ đôi bông Aisô, lấy sạch “tim” của bông Atisô (giống nhụy hoa), vì phần này sẽ ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của bông khi phơi nắng vì nó làm cho bông dễ bị thối rữa hoặc bị đen

 Dùng dao hai lưỡi để thái bông Atisô thành từng lát mỏng từ 3 - 5mm

 Bông Atisô sau khi được thái lát mỏng đưa đi phơi ngay, hiện tại bà con phơi bông Atisô trên mặt đường, trên tấm tôn kẽm,…

Khi bông khô (độ ẩm đạt khoảng 13%) đưa vào bao nilon để bảo quản Thời gian bảo quản được từ 2-3 tháng hoặc bán trực tiếp cho thương lái hoặc bán trực tiếp cho các cơ sở chế biến Atisô

Như vậy, với những phân tích như trên việc sấy cho cây Atisô nói chung và bông Atisô nói riêng là một vấn đề cấp bách cho việc sản xuất, bảo quản và chế biến Atisô hiện nay ở Đà Lạt

2.3 Các phương pháp sấy

Sấy là một quá trình tách nước và hơi nước ra khỏi vật Tuy nhiên, sấy lá một quá trình công nghệ đòi hỏi sau khi sấy, vật liệu phải đảm bảo chất lượng cao, tiêu tốn năng lượng ít và chi phí vận hành thấp Có hai phương pháp sấy:

2.3.1 Phương pháp sấy nóng

Trong phương pháp sấy nóng, tác nhân sấy và vật liệu sấy được đốt nóng Do tác nhân sấy được đốt nóng nên độ ẩm tương đối giảm Mặt khác, do nhiệt độ của vật liệu sấy tăng lên, nên mật độ hơi trong các mao quản tăng, nên phân áp suất hơi nước trên bề mặt vật liệu cũng tăng theo công thức:

2δρ

p ρTrong đó:

pr : áp suất trên bề mặt cột mao dẫn, N/m2

po : áp suất trên bề mặt thoáng, N/m2

 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 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 áp suất hơi nước trên bề mặt vật liệu sấy Hệ thống sấy tiếp xúc gồm: hệ thống sấy lô, hệ thống sấy tang,…

 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 đây người ta tạo ra độ chênh phân áp suất hơi nước giữa vật liệu sấy và môi trường bằng cách đốt nóng vật

 Hệ thống sấy dùng dòng điện cao tần hoặc dùng năng lượng điện từ trường: khi vật liệu sấy đặt trong môi trường điện từ thì trong vật chất các dòng điện và chính dòng điện này sẽ đốt nóng vật

 Ưu điểm:

 Thời gian sấy ngắn so với các phương pháp sấy khác

 Nguồn năng lượng sử dụng cho phương pháp sấy nóng có thể là khói thải, hơi nước nóng, hay các nguồn nhiệt từ dầu mỏ, than đá, rác thải, …cho đến điện năng

 Năng suất cao và chi phí ban đầu thấp

 Nhược điểm:

 Chỉ sấy được các vật sấy không yêu cầu cao về nhiệt độ

 Sản phẩm sấy thường bị biến màu, chất lượng không cao

2.3.2 Phương pháp sấy lạnh

Trong phương pháp sấy lạnh, người ta tạo ra độ chênh áp suất hơi nước giữa vật liệu sấy và tác nhân sấy bằng cách giảm phân áp suất hơi nước trong tác nhân sấy Ph nhờ giảm độ chứa ẩm d Mối quan hệ đó được thể hiện theo công thức:

0,621 dTrong đó: B: áp suất môi trường (áp suất khí trời)

Khi đó ẩm trong vật liệu dịch chuyển ra bề mặt và từ bề mặt vào môi trường có thể trên dưới nhiệt độ môi trường (t>00C) và cũng có thể nhỏ hơn 00C

Có thể phân loại hệ thống sấy lạnh như sau:

2.3.2.1 Hệ thống sấy lạnh ở nhiệt độ t>0 0 C

Với hệ thống sấy này, nhiệt độ vật liệu sấy cũng như nhiệt độ tác nhân sấy xấp

xỉ bằng nhiệt độ môi trường Tác nhân sấy thường là không khí Trước hết, không khí được khử ẩm bằng phương pháp làm lạnh hoặc bằng các máy khử ẩm hấp thụ Sau đó được đốt nóng hoặc làm lạnh đến nhiệt độ yêu cầu rồi cho đi qua vật liệu sấy Khi đó, phân áp suất hơi nước trong tác nhân sấy bé hơn phân áp suất hơi nước trên bề mặt vật liệu sấy nên ẩm từ dạng lỏng sẽ bay hơi và đi vào tác nhân sấy Như vậy, quy luật dịch chuyển ẩm trong lòng vật liệu sấy và từ bề mặt vào môi trường trong các hệ thống sấy lạnh giống như các loại hệ thống sấy nóng Điều khác nhau ở đây là cách giảm phân áp suất hơi nước Ph trong tác nhân sấy Trong các hệ thống sấy nóng đối lưu người ta giảm Ph bằng cách đốt nóng tác nhân sấy (d = const) để tăng sáp suất bão hòa dẫn đến giảm độ ẩm tương đối φ Còn các hệ thống sấy lạnh có nhiệt độ tác nhân sấy bằng nhiệt độ môi trường chẳng hạn, người ta tìm cách giảm phân áp suất hơi nước của tác nhân sấy bằng cách giảm lượng chứa ẩm d kết hợp với quá trình làm lạnh (sau khử ẩm bằng hấp thụ) hoặc đốt nóng (sau khử ẩm bằng làm lạnh)

2.3.2.2 Hệ thống sấy thăng hoa

Hệ thống sấy thăng hoa là hệ thống sấy lạnh mà trong đó ẩm trong vật liệu sấy

ở dạng rắn trực tiếp biến thành hơi đi vào tác nhân sấy Sấy bằng cách hạ thấp nhiệt độ sản phẩm sấy xuống dưới điểm ba thể, nghĩa là nhiệt độ của vật liệu T < 273 K và áp suất tác nhân sấy bao quanh vật P < 610 Pa và được đặt trong bình chân không có áp

suất gần với áp suất chân không tuyệt đối Quá trình sấy thăng hoa gồm 3 giai đoạn: giai đoạn đông lạnh, giai đoạn thăng hoa và giai đoạn sấy ẩm dư

 Ưu điểm:

 Đảm bảo khoáng chất và thành phần hóa học ít bị thay đổi

 Không phụ thuộc vào điều kiện môi trường

 Ít ảnh hưởng đến màu và mùi vị sản phẩm

 Đảm bảo được vệ sinh thực phẩm

 Nhược điểm:

 Hệ thống cồng kềnh nên vận hành phức tạp

 Chi phí vận hành và bảo dưỡng cao

2.3.2.3 Hệ thống sấy chân không

Nếu nhiệt độ vật liệu sấy vẫn nhỏ hơn 273 K nhưng áp suất tác nhân sấy bao quanh vật P > 610 Pa thì khi vật liệu sấy nhận nhiệt lượng, nước trong vật liệu sấy ở dạng rắn không thể di chuyển trực tiếp thành hơi để đi vào tác nhân sấy mà trước khi biến thành hơi, nước phải chuyển từ thể rắn qua lỏng

 Chi phí năng lượng riêng còn lớn

 Chi phí đầu tư ban đầu cao

2.3.2.4 Hệ thống sấy bơm nhiệt

Sấy bơm nhiệt là phương pháp sấy với tác nhân sấy có ẩm độ thấp Tác nhân sấy được quạt đưa vào dàn lạnh và được làm lạnh dưới nhiệt độ đọng sương, nên ẩm

sẽ ngưng tụ và tác ra khỏi tác nhân sấy Dung ẩm của không khí giảm, không khí lúc này trở thành không khí khô, không khí khô được thực hiện một trong hai quy trình sau:

 Không khí khô (tác nhân sấy) tiếp tục được quạt đưa vào dàn nóng và được gia nhiệt đến nhiệt độ sấy sau đó không khí khô sẽ được đưa vào buồng sấy, hấp thụ ẩm

của vật liệu sấy, độ ẩm của tác nhân sấy tăng lên và được quạt hút về dàn lạnh Chu trình tiếp tục

 Tác nhân sấy đi thằng vào buồng sấy, do độ chênh áp của ẩm độ trong vật sấy

và tác nhân sấy cao, ẩm sẽ chuyển dịch từ trong vật thể ra ngoài bề mặt và hóa hơi vào tác nhân sấy, độ ẩm tác nhân sấy tăng lên và được hút về dàn lạnh Tiếp tục chu trình

2.4 Tính phù hợp nguyên lý sấy bơm nhiệt

Qua các phương pháp sấy trên, các phương pháp sấy chân không, sấy thăng hoa

và sấy bơm nhiệt là phù hợp với sấy Atisô Còn phương pháp sấy nóng thì không thể dùng để sấy Atisô vì sấy ở nhiệt độ cao, sẽ làm mất dưỡng chất, mất màu, mất tính dược phẩm và giảm mùi vị đặc trưng của Atisô

Tuy nhiên, phương pháp sấy chân không và sấy thăng hoa do giá đầu tư thiết bị

và lượng tiêu hao năng lượng lớn sẽ làm tăng giá thành sản phẩm, chỉ áp dụng các phương pháp này cho các sản phẩm quí hiếm có giá trị cao

Vì vậy, chỉ có phương pháp sấy bơm nhiệt là phương pháp thích hợp nhất để sấy bông Atisô Với nguyên lý hoạt động của sấy bơm nhiệt, thì đặc trưng là có thể sấy với tác nhân sấy có nhiệt độ thấp và ẩm độ thấp hơn ẩm độ của vật liệu sấy

2.4.1 Tổng quan về tình hình nghiên cứu và ứng dụng công nghệ sấy bơm

nhiệt

Công nghệ sấy bơm nhiệt là một thành tựu ứng dụng công nghệ bơm nhiệt, vào năm 1852 Thomson (Lord Kenvin) sang chế ra bơm nhiệt đầu tiên trên thế giới.Nhưng thành công lớn nhất của bơm nhiệt bắt đầu từ những năm 1940, tập trung vào các ứng dụng để sưởi ấm, đun nước nóng và điều hòa không khí Tuy nhiên, do một số lý do về công nghệ và giá thành đầu tư ban đầu, nên tính ứng dụng của phương pháp sấy bơm nhiệt trong thực tế sản xuất là chưa lớn Dưới đây là một số nghiên cứu ứng dụng phương pháp sấy bơm nhiệt ở Việt Nam

* Các nhà khoa học tại phân viện Cơ điện Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạchđã nghiên cứu công nghệ sấy bơm nhiệt và đã ứng dụng sấy một số sản phẩm

nông sản như sấy mít, sấy nhãn,… kết quả thực hiện quá trình sấy thì thời gian sấy giảm đi rất nhiều chỉ bằng một nữa thời gian sấy nóng nhưng sản phẩm vẫn thỏa mãn yêu cầu về độ ẩm Qua nhiều thực nghiệm các nhà khoa học đã đánh giá được ưu nhược điểm của sấy lạnh so với sấy nóng:

 Nhược điểm của sấy nóng là chỉ sấy được các thực phẩm có nhiệt độ cao cho nên phạm vi ứng dụng hẹp Trong khi sấy bơm nhiệt nhiệt độ tác nhân sấy dao động từ

180C đến 450C nên có thể sấy được tất cả các loại thực phẩm

 Với nhiệt độ sấy lý tưởng như vậy, thực phẩm sau khi sấy khô không bị mất màu, mất mùi Nhất là đối với trái cây có độ đường cao, khi sấy nóng ở nhiệt độ cao thường làm cho thực phẩm bị caramen hóa do đó sản phẩm sấy thường có màu nâu, nhưng khi sấy lạnh sẽ loại trừ được nhược điểm trên Có thể so sánh trực tiếp một số sản phẩm như sau:

 Đối với sản phẩm là mít: khi sấy lạnh có màu vàng tươi, sấy nóng có màu vàng nâu

 Đối với sản phẩm là mực: khi sấy lạnh có màu trắng, sấy nóng có màu vàng

 Điều kiện vệ sinh của sấy lạnh tốt hơn sấy nóng ngoài ra còn rút ngắn được thời gian sấy từ đó hạn chê sự hoạt động của vi sinh vật

 Thời gian sấy rút ngắn nên chi phí năng lượng cũng được giảm nhiều

* Trường ĐH Nông Lâm đã nghiên cứu thành công máy sấy bơm nhiệt gió thổi

ngang khay Đây là máy sấy dạng khay, tác nhân sấy đi ngang qua các khay chứa vật liệu Với phương pháp này thì sự tiếp xúc của tác nhân sấy và vật liệu sấy nhiều hơn, đều hơn nên độ ẩm sản phẩm sấy đều và khô nhanh hơn Máy ứng dụng để sấy rau củ quả Ngoài ra, Trường còn nghiên cứu thành công máy sấy lạnh chùm ngây với năng suất 50 kg/ mẻ Sản phẩm sấy giữ được màu xanh ban đầu, các thành phần hóa học, chất dinh dưỡng không bị tổn thất nhiều

Hình 1.6: Máy sấy bơm nhiệt gió thổi ngang khay và máy sấy lạnh chùm ngây

* PGS.TS Phạm Văn Tùy, cùng các nhà khoa học đã nghiên cứu thành công công

nghệ sấy lạnh (sấy bằng bơm nhiệt) và đã ứng dụng sấy một số sản phẩm như : cà rốt,

củ cải, hành lá,… kết quả thu được là các sản phẩm sau khi sấy vẫn giữ được màu sắc

tự nhiên dù đã sấy rất khô, hàm lượng vitamin C cao hơn hẳn so với các sản phẩm sấy rau quả bằng các phương pháp khác như sấy bằng không khí nóng và sấy bằng hồng ngoại Chi phí thấp, hiệu quả cao: không chỉ có các ưu điểm về kỹ thuật thông thường, theo PGS.TS Phạm Văn Tùy, công nghệ này còn có ưu điểm đặc biệt khác là giá thành lắp đặt rẻ hơn rất nhiều so với các thiết bị ngoại nhập (giảm được 46% chi phí), nguồn nhiên liệu sử dụng cũng thấp hơn các công nghệ sấy khác (giảm 45%)

* Trần Đại Tiến và các cộng sự (năm 2004), đã nghiên cứu công nghệ sấy lạnh cho

mực lột da Kết quả là chất lượng của sản phẩm rất tốt đồng thời rút ngắn được thời gian sấy

* Ngô Đăng Nghĩa và các cộng sự (năm 2004), đã ứng dụng công nghệ sấy lạnh kết

hợp với sấy hồng ngoại bước đầu thử nghiệm trên một số sản phẩm như sấy mực Kết quả thu được rất tốt, đặc biệt là về mặt chất lượng cảm quan của sản phẩm, an toàn về mặt vi sinh, đồng thời rút ngắn được thời gian sấy rất nhiều

* Theo một số nghiên cứu, khi sấy gỗ bằng phương pháp sấy lạnh có chi phí thấp

hơn các phương pháp sấy khác, đặc biệt máy sấy bằng bơm nhiệt hoạt động với hiệu suất năng lượng cao khi lượng nước bốc hơi tăng điều này có thể được giải thích khi lượng nước bốc hơi tăng thì ẩn nhiệt bay hơi được thu hồi tăng Dựa vào kết quả nghiên cứu người ta đã đưa ra chế độ sấy tối ưu đối với các loại gỗ:

 Nhiệt độ sấy ban đầu thấp < 300C và ẩm độ cao 85%

 Một giai đoạn dốc trong đó nhiệt độ không khí tăng và độ ẩm giảm

 Một giai đoạn kết thúc ở nhiệt độ sấy vừa phải (500C) và độ ẩm tương đối của không khí thấp (40% ÷ 50%)

Cuối cùng đưa ra mô hình máy sấy bằng bơm nhiệt được thiết kế để sấy gỗ như sau:

Hình 1.7: Sơ đồ bố trí máy sấy gỗ bơm nhiệt

* Các nhà khoa học đã nghiên cứu sấy bằng bơm nhiệt có hỗ trợ băng năng lượng mặt

trời Ở những nơi có nguồn năng lượng dồi dào thì việc liênkết hệ thống nhiệt mặt trời với máy sấy bơm nhiệt có thể tăng hiệu suất năng lượng của hệ thống sấy tổng thể Ưu điểm của phương pháp này là dễ chuyển đổi năng lượng dự trữ có ý nghĩa quan trọng trong việc tiết kiệm năng lượng, không tác động xấu đến môi trường và dễ kiểm soát quá trình sấy Tuy nhiên, phương pháp sấy này cũng có nhược điểm là chi phí đầu tư cao hơn, đặc biệt là chi phí co các Panel mặt trời, quạt và các thùng trữ năng lượng, đặc biệt lượng nhiệt mặt trời được phụ thuộc rất nhiều vào thời tiết

* Trong công nghệ thực phẩm, máy sấy lạnh cũng được rất nhiều nhà khoa học

nghiên cứu Càng ngày càng có nhiều áp dụng công nghệ sấy bằng bơm nhiệt cho thực phẩm và vật liệu sinh học, trong đó các yêu cầu để làm tăng chất lượng sản phẩm là sấy ở nhiệt độ thấp và kiểm soát tốt các điều kiện sấy Gần đây, người ta quan tâm nhiều đến hệ thống sấy bằng bơm nhiết và xem như là hệ thống sấy thay thế cho sấy chân không thăng hoa Các kết quả nghiên cứu đều cho thấy rằng, sản phẩm có chất lượng tốt hơn và tiêu thụ năng lượng thấp hơn so với các phương pháp sấy khác

Ngày nay, các nhà nghiên cứu đã nghiên cứu phương pháp sấy bằng bơm nhiệt kết hợp với các phương pháp sấy khác (công nghệ sấy bơm nhiệt lai) Người ta có thể kết hợp sấy bơm nhiệt với sấy tầng sôi, sấy bằng bức xạ hồng ngoại hoặc kết hợp với sấy bằng dòng điện cao tần mục đích để làm tăng tốc độ sấy, đồng thời làm giảm nhiệt tải nhiệt trên bơm nhiệt

2.4.2 Tính ổn định chất lượng sản phẩm

Nhờ cơ chế có khả năng làm khô sản phẩm trong môi trường có nhiệt độ thấp

và độ ẩm thấp, mặt khác có thể hoạt động độc lập trong môi trường kín, nên công nghệ sấy bơm nhiệt, được coi như một giải pháp ổn định về chất lượng, đối với một số sản phẩm nông sản thực phẩm nói chung

Các sản phẩm rau quả sấy khô có một hàm lượng chất thơm dễ bay hơi, các vitamin không bền ở nhiệt độ cao và dễ bị suy giảm màu sắc, tỉ lệ hao hụt chất dễ bay hơi biến thiên cùng với độ cô đặc Nhưng hao hụt xảy ra lớn nhất trong giai đoạn đầu của quá trình sấy Do quá trình sấy bơm nhiệt có thể thực hiện được trong môi trường kín, các hỗn hợp dễ bay hơi ban đầu khuếch tán tạo nên áp riêng phần được hình thành, làm chậm hơn nữa quá trình bay hơi ở sản phẩm

2.4.3 Tính hiệu quả sử dụng năng lượng của sấy bơm nhiệt

Là cơ sở đánh giá so sánh về chi phí tiêu thụ năng lượng trong cùng một điều kiện sấy Về lý thuyết hiệu quả của sử dụng bơm nhiệt là rất lớn, tuy vậy kết quả nghiên cứu thực nghiệm còn nhiều hạn chế:

Cơ sở sấy nhiệt độ thấp theo nguyên lý sấy bơm nhiệt thì động lực sấy thấp hơn

so với cơ chế sấy nhiệt độ cao với cùng độ ẩm tương đối của tác nhân sấy do yếu hơn động lực Do vậy, đối tượng vật liệu có liên kết ẩm càng cao thì cần sấy ở nhiệt độ thấp thì hiệu quả của quá trình sấy bơm nhiệt càng cao

Mô hình sấy bơm nhiệt có tác nhân sấy tuần hoàn với nhiệt độ không đổi thì trạng thái của chu trình tuần hoàn luôn thay đổi theo chiều biến thiên giảm của độ ẩm tương đối, khi đó chênh lệch giữa nhiệt độ tác nhân sấy với nhiệt độ bão hòa càng lớn dẫn đến hiệu quả tách ẩm càng giảm dần theo thời gian

Khả năng tách ẩm của dàn bay hơi phụ thuộc vào rất nhiều vào nhiệt độ điểm sương của không khí đầu vào Khi độ ẩm của không khí trong buồng sấy giảm đi, ờ cùng nhiệt độ, nhiệt độ điểm sương của không khí vào dàn bay hơi giảm, dẫn đến một phần diện tích bề mặt dàn không có khả năng tách ẩm, do có nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ điểm sương

2.4.4 Đánh giá chung về công nghệ sấy bơm nhiệt

Tùy theo hình thức sử dụng loại tác nhân sấy ta có thể phân ra làm hai loại thiết

bị sấy bơm nhiệt:

 Thiết bị sấy bơm nhiệt hở: với tác nhân sấy là không khí môi trường được xử lý

tạo thành dòng không khí khô, sau khi đi qua thiết bị bay hơi và thiết bị ngưng tụ được đưa vào buồng sấy để trao đổi nhiệt ẩm với vật liệu sấy rồi thải ra ngoài môi trường (không hồi lưu)

 Thiết bị sấy bơm nhiệt kín: với tác nhân sấy hoàn toàn kín (hồi lưu hoàn toàn),

tác nhân sấy sau khi trao đổi nhiệt ẩm với vật liệu sấy thì trở về, đi qua thiết bị bay hơi

để tiếp tục chu trình sấy Sấy bơm nhiệt loại kín, trong quá trình sấy không bị ảnh hưởng bởi điều kiện môi trường, hạn chế khả năng bị nhiễm khuẩn từ không khí và sự mất mùi của sản phẩm

* Phạm vi hoạt động của sấy bơm nhiệt:

Tùy theo yêu cầu công nghệ và hình thức cấp nhiệt để lựa chọn tác nhân lạnh phù hợp với yêu cầu của hệ thống sấy bơm nhiệt Nhiệt độ của chất tải nhiệt phụ thuộc vào hai cặp thông số là nhiệt độ và áp suất của quá trình ngưng tụ và bay hơi của tác nhân lạnh Như vậy, thông số vật lý có vai trò quyết định đến các thông số của quá trình sấy, do vậy việc lựa chọn tác nhân lạnh cần thích ứng với công nghệ ứng dụng

2.5 Cơ sở chọn năng suất 200kg/mẻ

2.5.1 Khảo sát tại phường 12 – Đà Lạt (Anh Võ Văn Sang – PCT Phường

12)

Hiện nay, diện tích Atisô của Đà Lạt: tổng diện tích 100ha phân bố rải rác trên địa bàn thành phố Đà Lạt tập trung nhiều ở Thái Phiên, phường 12 khoảng 50ha và 50ha rải rác ở địa bàn phường 4, 5, 11, Trại mát, Xuân Trường, Xuân Thọ và huyện Lạc Dương Bình quân diện tích 4000m2/hộ hiện đang có dự án quy hoạch, phát triển vùng trồng Ariso tập trung để đảm bảo nguồn nhiên liệu từ Atisô tại phường 2 – Đà Lạt, Lâm Đồng1

Sản lượng đạt từ 80 – 100 tấn tươi/ha, trong đó rễ và thân lá 18 – 20 tấn tươi, lá

45 – 60 tấn tươi, bông 18 – 20 tấn tươi/ha, đây là sản lượng tương đối cao trong vòng năm năm trở lại đây Sau phơi (hoặc sấy khô) còn lại trọng lượng tỉ lệ 1/6

Thời gian thu hoạch bông bắt đầu từ tháng 2 kéo dài đến tháng 3 Nếu bình quân diện tích 4000m2/hộ, mỗi hộ thu hoạch từ 7,2 – 8 tấn bông tươi

Vì phụ thuộc vào công thái lát bông và thời tiết nên mỗi ngày các hộ gia đình đều thhu hoạch trung bình từ 120 – 270kg tươi/ngày Hiện nay, chưa có máy thái lát, tại đây người ta dùng dao 2 lưỡi để thái, trung bình môt người thái từ 80 – 100kg tươi/ngày

2.5.2 Khảo sát tại vườn nhà Anh Đạt (Xuân Thọ)

 Năng suất bông đạt 16 tấn/ha

 Năng suất trung bình 2,5kg bông tươi/1 cây

 Mỗi tháng thu từ 5 – 7,5 lần, mỗi lần thu trung bình 800kg/1 lần thu (như vậy trung bình một ngày thu 120 - 270kg tươi/ngày)

2.5.3 Kết luận

Nếu chế tạo máy sấy năng suất 200kg/mẻ phù hợp với nhiều hộ gia đình có thể cùng đầu tư Vì vậy, việc thu hoạch bông có thể kéo ngắn thời gian, bà con chủ động trong việc thu hoạch và bảo quản

Vật liệu sấy (bông Atisô) ở dạng thái lát nên chọn phương pháp sấy khay và cho gió thổi xuyên khay qua lớp vật liệu Chọn chiều dày lớp vật liệu 600mm

Chương 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 Nội dung nghiên cứu

 Nghiên cứu tổng quan về bông Atisô, tình hình phơi, sấy bông Atisô

 Phân tích, lựa chọn nguyên lý hoạt động của máy sấy bông Atisô

 Tính toán thiết kế máy sấy bông Atisô theo nguyên lý sấy bơm nhiệt, năng suất 200kg/mẻ

 Thiết kế, chế tạo máy sấy Atisô

 Khảo nghiệm và xác định chế độ làm việc của máy

3.2 Phương pháp nghiên cứu

3.2.1 Phương pháp nghiên cứu lý thuyết

3.2.1.1 Phương pháp kế thừa

Tiếp cận và kế thừa có chọn lọc với các kết quả nghiên cứu của tác giả trong và ngoài nước về lĩnh vực sấy bằng phương pháp sấy bơm nhiệt thông qua các công trình khoa học đã được công bố

Nghiên cứu các nguồn tài liệu có liên quan đến bông Atisô, Atisô khô từ sách báo, internet,…

Tìm hiểu các nhược điểm của các thiết bị sấy, kết với các đặc tính và yêu cầu của bông Atisô từ đó cải thiện hệ thống cho phù hợp

Lựa chọn vật liệu chế tạo và các phụ kiện hợp lý và đơn giản hóa nhằm tiết kiệm chi phí sản xuất nhưng chất lượng vẫn đảm bảo

Áp dụng các thiết bị đo kiểm hiện đại nhằm xác định các thông số tối ưu cho máy sấy bông Atisô bằng phương pháp sấy bơm nhiệt

3.2.1.2 Phương pháp tiếp cận

Tiếp cận với các kết quả nghiên cứu về công nghệ sấy Atisô thông qua sách, giáo trình, và các bài báo

Tiếp cận với một số thiết bị sấy bơm nhiệt sẵn có

Tiếp cận và tiếp thu các ý kiến từ Giáo viên, các đàn anh, chị có kinh nghiệm trong lĩnh vực sấy nói chung và sấy Atisô nói riêng

Trên cơ sở tiếp cận, tiềm hiểu về công nghệ, thiết bị và những kinh nghiệm chuyên môn, tiếp thu có chọn lọc các ưu khuyết điểm làm cơ sở cho quá trình nghiên cứu nhằm tiết kiệm thời gian, chi phí nghiên cứu và đem lại hiệu quả nhất

3.2.1.3 Phương pháp tính toán thiết kế

Việc tính toán thiết kế máy sấy bông Atisô dựa trên lý thuyết tính toán máy sấy bơm nhiệt Các thông số chính được tính toán dựa vào tính chất của bông Atisô, lý thuyết tính toán và thiết kế hệ thống sấy, lý thuyết truyền nhiệt và tính toán thiết bị trao đổi nhiệt

3.2.2 Phương pháp chế tạo

Chế tạo các bộ phận chính, chế tạo từng cụm chi tiết đơn lẻ, sau đó lắp ráp lại

Có một số chi tiết chọn mua theo tiêu chuẩn trên thị trường như: quạt, dàn nóng, dàn lạnh, van tiết lưu, điện trở,…

3.2.3 Phương pháp khảo nghiệm

Cho máy chạy ở 2 chế độ:

 Chế độ không tải: mục đích

 Kiểm tra chất lượng chế tạo máy

 Kiểm tra khả năng làm việc của máy

 Chế độ có tải: mục đích

 Xác định thời gian sấy

 Kiểm tra các số liệu tính toán lý thuyết

 Cân đồng hồ Nhơn Hòa, giới hạn cân 0 – 100 kg.Độ chính xác 200 gram

 Thước dây, thước kẹp, thước kéo để đo kích thước các thiết bị

 Ampe kìm để đo giá trị cường độ dòng điện

 Các thiết bị điện cơ khí: dụng cụ tán rivet, máy hàn điện, dụng cụ hàn gió đá, máy khoan tay, máy mày, kéo,…

 Tủ sấy hiệu Daihan 101-1 để xác định ẩm độ

Hình 2.2

hồng ngoại – 5000C Th

đo ẩm độ n– 500C Nhi

ở khoảng nh5% ở nhiệt

series, mod

Hình 2.1: C

nhiệt - ẩm ttrường Đại

ẩm độ tác nh/h, ft/min D

: Bộ thu n

nhãn hiệu:

hang đo: 0Chiệt độ khôiệt độ bên nhiệt độ 15 –

nhập dữ liệ INFRARE

C, F Dạng hông khí hiệungoài: -50 –– 350C, ± 2

50C và ẩm đ

300, giới hạ

ử và cân đ

ệu HumiT-LLâm Tp HChãn hiệu Athị: hiển thị

ệu và đồng

ED THERMhiển thị: hiể

u APEC TH–700C Ẩm

ển thị số

H – 05/ Jumđộ: 15 – 95hoảng nhiệt

t độ còn lạicác khoảng

i Độ

g còn