NGHIÊN CỨU SẤY MỘT SỐ NÔNG SẢN ẨM ĐỘ CAO (CÀ PHÊ, KHOAI MÌ) BẰNG MÁY SẤY VỈ NGANG NGHIÊN CỨU SẤY MỘT SỐ NÔNG SẢN ẨM ĐỘ CAO (CÀ PHÊ, KHOAI MÌ) BẰNG MÁY SẤY VỈ NGANG

BỘGIÁO GIÁODỤC DỤCVÀ VÀĐÀO ĐÀOTẠO TẠO BỘ ĐẠIHỌC HỌCNÔNG NÔNGLÂM LÂMTHÀNH THÀNHPHỐ PHỐHỒ HỒCHÍ CHÍMINH MINH ĐẠI -o0o -o0o - NGUYỄNNGỌC NGỌCCHINH CHINH NGUYỄN NGHIÊN CỨU CỨU SẤY SẤY MỘT MỘT SỐ SỐ NÔNG NÔNG SẢN SẢN ẨM ẨM ĐỘ ĐỘ CAO CAO NGHIÊN (CÀ PHÊ, PHÊ, KHOAI KHOAI MÌ) MÌ)BẰNG BẰNG MÁY MÁY SẤY SẤY VỈ VỈ NGANG NGANG (CÀ Chuyên Chuyên ngành: ngành: Kỹ Kỹ Thuật Thuật Cơ Cơ Khí Khí Mã Mã số số :: 605214 605214 LUẬNVĂN VĂNTHẠC THẠCSĨ SĨKHOA KHOAHỌC HỌCKỸ KỸTHUẬT THUẬT LUẬN Hướng Hướng dẫn khoa khoa học: TS TS PHAN PHAN HIẾU HIẾU HIỀN HIỀN Thành phố Hồ Chí Minh ThànhTháng phố Hồ Chí Minh 11/2011 Tháng 11/2011 i NGHIÊN CỨU SẤY MỘT SỐ NÔNG SẢN ẨM ĐỘ CAO (CÀ PHÊ, KHOAI MÌ) BẰNG MÁY SẤY VỈ NGANG NGUYỄN NGỌC CHINH Hội đồng chấm luận văn: Chủ tịch: PGS.TS TRẦN THỊ THANH Đại học Nông Lâm TP.HCM Thư ký: TS BÙI NGỌC HÙNG Đại học Nông Lâm TP.HCM Phản biện 1: PGS.TS PHÙNG RÂN Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM Phản biện 2: PGS.TS NGUYỄN HAY Đại học Nông Lâm TP.HCM Ủy viên: TS PHAN HIẾU HIỀN Đại học Nông Lâm TP.HCM ĐẠI HỌC NƠNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH HIỆU TRƯỞNG ii LÝ LỊCH CÁ NHÂN Tôi tên Nguyễn Ngọc Chinh, sinh ngày 29 tháng 10 năm 1981 thôn Nam Thắng, xã Hòa Đơng, huyện Krơng Pắk, tỉnh Đắk Lắk Tốt nghiệp Phổ thông Trung học trường phổ thông cấp 2, Thắng Lợi, tỉnh Đắk Lắk Tốt nghiệp Đại học trường Đại học Nơng Lâm TP.HCM, niên khóa 20002005 Từ năm 2005 đến làm việc Trường Đại học Nông Lâm TP.HCM Tháng 10 năm 2008 theo học Cao học chun ngành Cơ khí Nơng nghiệp trường Đại Học Nơng Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh Tình trạng gia đình: Vợ Nguyễn Thị Thanh Ngân sinh năm 1984 Địa liên lạc: phòng Quản trị Vật tư, trường Đại học Nông Lâm TP.HCM Điện thoại: 083 8960712 Email: nguyenchinh@hcmuaf.edu.vn iii LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết nghiên cứu nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Tác giả Nguyễn Ngọc Chinh iv LỜI CẢM TẠ Để hoàn thành luận văn thạc sĩ này, tơi xin bày tỏ lòng kính trọng biết ơn sâu sắc đến: Thầy TS Phan Hiếu Hiền, Giảng viên khoa Cơ khí Cơng nghệ, ngun Giám đốc Trung tâm Năng lượng Máy Nông nghiệp, trường Đại học Nông Lâm TP.HCM, tận tình hướng dẫn động viên tơi suốt q trình làm luận văn Ban Giám Hiệu, Phòng Đào tạo Sau Đại học, Ban chủ nhiệm khoa Cơ khí Cơng nghệ, Ban Giám đốc Trung tâm Năng lượng Máy Nông nghiệp, trường Đại học Nông Lâm TP.HCM cho phép tạo điều kiện thuận lợi cho thực luận văn Tập thể giảng viên khoa Cơ khí Cơng nghệ, trường Đại học Nơng Lâm TP.HCM tận tình giảng dạy truyền đạt kiến thức quý báu cho suốt trình học Cao học Tập thể Nghiên cứu viên Trung tâm Năng lượng Máy Nông nghiệp, trường Đại học Nông Lâm TP.HCM giúp đỡ suốt trình thí nghiệm lấy số liệu thực luận văn v TÓM TẮT Đề tài “nghiên cứu sấy số nơng sản ẩm độ cao (cà phê, khoai mì) máy sấy vỉ ngang” thực Trung tâm Năng lượng Máy Nông nghiệp, trường Đại học Nông Lâm TP.HCM thời gian từ tháng đến tháng năm 2011 tỉnh Đắk Lắk thời gian từ tháng năm 2011 đến tháng 11 năm 2011 Các thí nghiệm tiến hành với yếu tố thí nghiệm là: Thời điểm đậy bạt U (t giờ, sau sấy ); Thời điểm đảo gió V (t giờ, sau sấy ); Mức tĩnh áp buồng sấy P (Pa) thực với khoai mì lát cà phê ngun Kết thí nghiệm với khoai mì lát cà phê nguyên tóm tắt sau: Kết thí nghiệm với khoai mì lát khơng tìm ảnh hưởng yếu tố thời điểm đậy bạt; thời điểm đảo gió; mức tĩnh áp buồng sấy đến đồng sản phẩm sấy Kết thí nghiệm cà phê nguyên máy sấy hoạt động tối ưu thời điểm đậy bạt U = 4,5 sau sấy; thời điểm đảo gió V = 5,6 sau sấy mức tĩnh áp buồng sấy đậy bạt P = 196 Pa Phương trình hồi quy độ khơng đồng sản phẩm cuối với yếu tố đầu vào: U = thời điểm đậy bạt, giờ; V = thời điểm đảo gió, giờ; P = mức tĩnh áp buồng sấy, Pa: Y = +12,7529 – 0,9579*U – 2,5399*V + 0,01603*P – 1,7914*10-3*U*P + 0,1441*U2 + 0,2388*V2 Thí nghiệm sấy cà phê nguyên máy sấy thực thực thị trấn Kiến Đức, huyện ĐắkR' Lấp, tỉnh Đắk Nơng cho thấy tính khả thi nghiên cứu sản xuất vi SUMMARY The thesis "study of drying regime of high-moisture farm products (coffee, cassava) using the flat-bed dryer" was conducted at the Center for Agricultural Energy and Machinery, Nong Lam University, Ho Chi Minh City from March to April 2011, and in Dak Lak province from August to November, 2011 The experiments on cassava chips and coffee beans were conducted with three experimental factors: Canvas-covering time U (t hours after drying); Airreversed time V (t hours after drying); Static pressure in the drying chamber P (Pa) Results of experiments are summarized as follows: Results of experiments with cassava chips did not find out the influence of the three above factors on the uniformity of the product With coffee beans, the optimum dryer operation was followed at the canvascovering time U =4.5 hours after drying; the air-reversed time V = 5.6 hours after drying and the static pressure in the drying chamber P = 196 Pa Regression equation of uniform end product with the input element: U = canvas-covering time, hours; V = air-reversed time, hours; P = static pressure in the drying chamber, Pa: Y = +12.7529 – 0.9579*U – 2.5399*V + 0.01603*P – 1.7914*10-3*U*P + 0.1441*U2 + 0.2388*V2 Testing the dryer is done in the town of Kien Duc, DakR Lap district, Dak Nong province showed the feasibility of applying this research to production vii MỤC LỤC CHƯƠNG TRANG LÝ LỊCH CÁ NHÂN iii LỜI CAM ĐOAN iv LỜI CẢM TẠ v TÓM TẮT vi SUMMARY vii DANH SÁCH CÁC BẢNG xii DANH SÁCH CÁC HÌNH xiii DANH SÁCH LIỆT KÊ CÁC KÝ HIỆU xv Chương MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Mục đích đề tài 1.3 Giới hạn đề tài Chương TỔNG QUAN 2.1 Khoai mì lát 2.1.1 Sơ lược khoai mì 2.1.2 Các thành phần cấu tạo củ khoai mì .3 2.1.3 Quy trình chế biến khoai mì lát khô .5 2.2 Cà phê nguyên 2.2.1 Sơ lược cà phê .6 2.2.2 Các thành phần cấu tạo cà phê viii 2.2.3 2.3 Một số quy trình chế biến cà phê Sơ lược máy sấy vỉ ngang 2.3.1 Một số mẫu máy sấy tĩnh vỉ ngang sấy khoai mì cà phê nguyên nước 2.3.2 Một số mẫu máy sấy vỉ ngang sấy khoai mì lát cà phê nguyên nước 13 2.4 Ý kiến thảo luận 15 Chương NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 16 3.1 Nội dung nghiên cứu 16 3.2 Thiết bị thí nghiệm 16 3.3 Bố trí thí nghiệm 19 3.3.1 Các yếu tố ảnh hưởng 19 3.3.2 Các thí nghiệm thăm dò chọn mức thí nghiệm yếu tố đầu vào .19 3.3.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm .19 3.3.4 Phương pháp xử lý số liệu 20 3.4 Dụng cụ phương pháp đo 20 3.4.1 Biến tần điểu khiển tốc độ động 20 3.4.2 Bộ điều ẩm 21 3.4.3 Thiết bị đo ẩm độ vật liệu sấy .22 3.4.4 Thiết bị đo ẩm độ môi trường ẩm độ khơng khí sấy 23 3.4.5 Thiết bị đo nhiệt độ sấy .24 3.4.6 Các dụng cụ đo khác .24 Chương KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 25 4.1 Xác định thông số nghiên cứu .25 Các thơng số cần nghiên cứu tìm hiểu toán hộp đen sau: 25 4.1.1 Xây dựng toán ‘hộp đen’ 25 4.1.1.1 Xác định thông số 25 ix 4.1.1.2 Xác định thông số vào 26 4.1.2 Phát biểu toán ‘hộp đen’ 29 4.1.3 Xác định vùng nghiên cứu .30 4.1.3.1 Xác định mức tĩnh áp buồng sấy 30 4.1.3.2 Xác định thời gian đảo gió 32 4.1.3.3 Xác định thời gian đậy bạt .35 4.2 Kết sấy khoai mì lát mơ hình máy sấy vỉ ngang có đảo chiều gió 35 4.2.1 Lập ma trận thí nghiệm sấy khoai mì lát 35 4.2.2 Kết thí nghiệm sấy khoai mì lát .36 4.2.3 Ý kiến thảo luận sấy khoai mì lát 37 4.3 Nghiên cứu sấy cà phê ngun mơ hình máy sấy vỉ ngang có đảo chiều gió 37 4.3.1 Nghiên cứu sấy cà phê ngun mơ hình máy sấy vỉ ngang có đảo chiều gió phương pháp quy hoạch thực nghiệm bậc I .37 4.3.1.1 Xác định vùng nghiên cứu sấy cà phê nguyên 37 4.3.1.2 Lập ma trận thí nghiệm sấy cà phê nguyên 38 4.3.1.3 Kết thí nghiệm sấy cà phê nguyên theo phương án bậc I 39 4.3.2 Lập mơ hình thống kê thực nghiệm bậc II sấy cà phê nguyên 40 4.3.2.1 Xác định vùng nghiên cứu sấy cà phê nguyên 41 4.3.2.2 Lập ma trận thí nghiệm sấy cà phê nguyên 42 4.3.2.3 Xử lý kết thí nghiệm sấy cà phê nguyên 43 4.3.2.4 Phân tích hàm độ khơng đồng việc sấy cà phê nguyên 44 4.3.2.5 Kết tính tốn tối ưu hố sấy cà phê ngun 47 4.3.2.6 Ý kiến thảo luận sấy cà phê nguyên 48 4.4 Một số thí nghiệm thực sấy cà phê máy sấy thực 48 Chương KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .50 5.1 Kết luận 50 5.2 Đề nghị .51 x Đồ thị diễn biến nhiệt độ ẩm độ mẻ sấy số 19 100 90 Nhiệt độ sấy, oC 80 70 Nhiệt độ khí thốt, oC 60 50 Ẩm độ mơi trường, 40 30 Nhiệt độ môi trường, oC 20 10 9h30 11h30 13h30 15h30 17h30 Thời gian 19h30 21h30 Đồ thị diễn biến nhiệt độ ẩm độ mẻ sấy số 20 100 90 Nhiệt độ sấy, oC 80 70 Nhiệt độ khí thốt, oC 60 50 Ẩm độ môi trường, 40 30 Nhiệt độ môi trường, oC 20 10 10h15 12h15 14h15 16h15 18h15 Thời gian 78 20h15 22h15 Phụ lục 8: Đồ thị giảm ẩm 20 mẻ sấy cà phê Thời gian thực hiện: từ 30/8 đến 10/11/2011 Người thực hiện: Nguyễn Ngọc Chinh Địa điểm: Thơn Nam Thắng, Hồ Đơng, Krơng Pắk, Đắk Lắk Quá trình giảm ẩm mẻ sấy số 70 60 Lớp Ẩm độ, % 50 Lớp 40 30 20 Lớp đậy bạt 10 đảo gió 0 11 13,5 Thời gian sấy, 79 16 17,5 Quá trình giảm ẩm mẻ sấy số 70 Lớp 60 Ẩm độ, % 50 đậy bạt Lớp 40 30 Lớp 20 đảo gió 10 0 11 15 Thời gian sấy, Quá trình giảm ẩm mẻ sấy số 70 60 Lớp Ẩm độ, % 50 Lớp 40 Lớp 30 20 Đảo gió 10 0 12 Thời gian sấy, 80 16 Quá trình giảm ẩm mẻ sấy số 70 Lớp 60 Ẩm độ, % 50 Lớp 40 đậy bạt 30 Lớp 20 đảo gió 10 0 14 17 Thời gian sấy, Quá trình giảm ẩm mẻ sấy số 70 Lớp 60 Ẩm độ, % 50 Lớp 40 Lớp 30 đảo gió 20 10 0 Thời gian sấy, 81 12 15 Quá trình giảm ẩm mẻ sấy số 70 Lớp 60 Ẩm độ, % 50 Lớp 40 Lớp đậy bạt 30 20 đảo gió 10 0 11 14 15 Thời gian sấy, Quá trình giảm ẩm mẻ sấy số 80 Lớp 70 Ẩm độ, % 60 Lớp 50 40 Lớp 30 20 đậy bạt 10 đảo gió 0 Thời gian sấy, 82 12 15 Quá trình giảm ẩm mẻ sấy số 70 Lớp 60 Ẩm độ, % 50 Lớp 40 30 đậy bạt Lớp 20 đảo gió 10 0 11 14 15 Thời gian sấy, Quá trình giảm ẩm mẻ sấy số 70 Lớp 60 Ẩm độ, % 50 40 Lớp đậy bạt Lớp 30 20 10 đảo gió 0 Thời gian sấy, 83 12 15 Quá trình giảm ẩm mẻ sấy số 10 70 Lớp 60 Ẩm độ, % 50 Lớp 40 30 Lớp đậy bạt 20 đảo gió 10 0 12 15 Thời gian sấy, Quá trình giảm ẩm mẻ sấy số 11 70 Lớp 60 Ẩm độ, % 50 Lớp 40 30 Lớp đậy bạt 20 đảo gió 10 0 Thời gian sấy, 84 12 15 Quá trình giảm ẩm mẻ sấy số 12 70 Lớp 60 Ẩm độ, % 50 Lớp 40 30 Lớp đậy bạt 20 đảo gió 10 0 10 13 15 16 Thời gian sấy, Quá trình giảm ẩm mẻ sấy số 13 70 Lớp 60 Ẩm độ, % 50 40 Lớp đậy bạt Lớp 30 20 10 đảo gió 0 Thời gian sấy, 85 11 16 Quá trình giảm ẩm mẻ sấy số 14 80 Lớp 70 Ẩm độ, % 60 Lớp 50 40 Lớp 30 20 đảo gió 10 0 10 13 15 Thời gian sấy, Quá trình giảm ẩm mẻ sấy số 15 Ẩm độ, % 80 70 Lớp 60 Lớp 50 Lớp 40 đậy bạt 30 20 đảo gió 10 0 12 Thời gian sấy, 86 14 17 Quá trình giảm ẩm mẻ sấy số 16 70 Lớp 60 Ẩm độ, % 50 Lớp đậy bạt 40 Lớp 30 20 đảo gió 10 0 12 15 Thời gian sấy, Quá trình giảm ẩm mẻ sấy số 17 70 Lớp 60 Ẩm độ, % 50 Lớp 40 Lớp đậy bạt 30 20 đảo gió 10 0 Thời gian sấy, 87 14 17 Quá trình giảm ẩm mẻ sấy số 18 70 Lớp 60 Ẩm độ, % 50 Lớp 40 30 Lớp đậy bạt 20 10 đảo gió 0 12 16 Thời gian sấy, Quá trình giảm ẩm mẻ sấy số 19 70 Lớp 60 Ẩm độ, % 50 Lớp 40 Lớp đậy bạt 30 20 đảo gió 10 0 Thời gian sấy, 88 14 17 Quá trình giảm ẩm mẻ sấy số 20 70 Lớp 60 Ẩm độ, % 50 Lớp 40 Lớp đậy bạt 30 20 đảo gió 10 0 Thời gian sấy, 89 14 17 Phụ lục 9: Bảng tổng hợp ẩm độ trung bình 20 mẻ sấy cà phê Mẻ sấy số Ẩm độ TB lớp trên, % Ẩm độ TB lớp giữa, Ẩm độ TB lớp dưới, Ẩm độ TB mẻ sấy, Độ không đồng mẻ sấy, % 20,16 17,13 15,00 17,43 14,875 18,56 19,76 16,72 18,35 8,346 18,10 17,10 14,16 16,45 12,448 16,94 15,62 13,38 15,31 11,753 18,74 18,24 16,00 17,66 8,263 16,98 17,28 15,18 16,48 6,892 20,34 18,56 15,02 17,97 15,067 19,02 17,30 16,08 17,47 8,457 20,70 17,92 15,32 17,98 14,964 10 18,80 17,66 14,10 16,85 14,547 11 19,50 18,02 14,72 17,41 14,053 12 18,10 18,66 15,22 17,33 10,653 13 22,38 17,82 15,54 18,58 18,745 14 17,56 16,48 14,98 16,34 7,930 15 20,14 19,12 13,44 17,57 20,550 16 19,30 19,26 14,46 17,67 15,746 17 16,4 15,7 13,3 15,13 10,743 18 17,4 17,4 14,1 16,30 11,689 19 16,7 15,4 13,6 15,23 10,219 20 16,6 15,2 13,6 15,13 9,919 Ghi chú: - Ẩm độ TB lớp trên, : đo vị trí phân bố khay nằm phía buồng sấy sau tính giá trị trung bình 90 - Ẩm độ TB lớp giữa, : đo vị trí phân bố khay nằm buồng sấy sau tính giá trị trung bình - Ẩm độ TB lớp giữa, : đo vị trí phân bố khay nằm buồng sấy sau tính giá trị trung bình Đồ thị biểu diễn ẩm độ trung bình lớp Đồ thị biểu diễn ẩm độ trung bình 20 mẻ sấy cà phê Ẩm độ cà phê, % 25.00 20.00 Ẩm độ TB lớp trên, % 15.00 Ẩm độ TB lớp giữa, % 10.00 Ẩm độ TB lớp dưới, % 5.00 Ẩm độ TB mẻ sấy, % 0.00 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Mẻ sấy 91 Độ không đồng mẻ sấy, Phụ lục 10: Kết điều chỉnh ẩm độ không khí sấy Ngày thí nghiệm: 30-30/8/2011 Địa điểm: Thơn Nam Thắng, Hồ Đơng, Krơng Pắk, Đắk Lắk Người thực hiện: NNChinh Ghi chú: STT Thời gian Nhiệt độ môi trường, oC Ẩm độ mơi trường, % Ẩm độ khơng khí sấy, % Ẩm độ điều chỉnh, % 24,4 22,9 24,5 23 24,6 22,8 24,2 23,2 24,3 23,3 24,4 23,4 23,6 22,8 23,7 22,9 23,8 23 21,9 24 22,1 23,9 22,2 23,8 22,9 31 23,1 30,9 23 30,8 26,3 29,8 26,4 29,9 26,5 30 22,4 29,4 22,5 29,3 22,6 29,2 Ghi Ngày 30/8 21h15 22h 23h 29,7 29,4 25,7 86,6 80,7 80,8 Chạy máy lạnh Chạy máy lạnh Chạy máy lạnh Ngày 31/8 9h15 10h 12h 13h 26,2 27,8 29,3 31,9 88,2 83,9 80,5 68,4 92 Phun nước Phun nước Phun nước Phun nước ... Email: nguyenchinh@hcmuaf.edu.vn iii LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết nghiên cứu nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả Nguyễn Ngọc Chinh. .. Nông Lâm TP.HCM ĐẠI HỌC NƠNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH HIỆU TRƯỞNG ii LÝ LỊCH CÁ NHÂN Tôi tên Nguyễn Ngọc Chinh, sinh ngày 29 tháng 10 năm 1981 thôn Nam Thắng, xã Hòa Đơng, huyện Krơng Pắk, tỉnh Đắk Lắk...NGHIÊN CỨU SẤY MỘT SỐ NÔNG SẢN ẨM ĐỘ CAO (CÀ PHÊ, KHOAI MÌ) BẰNG MÁY SẤY VỈ NGANG NGUYỄN NGỌC CHINH Hội đồng chấm luận văn: Chủ tịch: PGS.TS TRẦN THỊ THANH Đại học Nông Lâm TP.HCM Thư ký: TS