THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY RONG BIỂN 30KG/MẺ TẠI NHA TRANG

Trong các phương pháp dưỡng sinh của nhiều dân tộc trên thế giới, rong biển được coi là thức ăn tạo sự dẻo dai, khỏe mạnh về thể chất và tinh thần cho con người.. Ở các vùng lạnh, quá tr

1 Sinh viên thực hiện: Phan Thế Khánh Hướng dẫn: PGS.TS Trần Văng Vang

LỜI NÓI ĐẦU

Kỹ thuất sấy đóng vai trò vô cùng quan trọng trong công nghiệp và đời sống.Trong quy trình công nghệ sản xuất của rất nhiều sản phẩm đều có công đoạn sấy khô

đẻ bảo quản dài ngày Công nghệ này ngày càng phát triển trong công nghiệp nhưcông nghiệp chế biến hải sản, rau quả công nghiệp chế biến gỗ, công nghiệp sản xuấtvật liệ xây dựng và thực phẩm khác.Các sản phẩm nông nghiệp dạng hạt như lúa, ngô,đậu, cà fê sau khi thu hoạch cần sấy khô kịp thời, nếu không sản phẩm sẽ giảm phẩmchất thậm chí bị hỏng dẫn đến tình trạng mất mùa sau thu hoạch

Thực tế cho thấy các quá trình nhiệt nói chung và quá trình sấy nói riêng lànhững quá trình công nghệ rất phức tạp Chẳng hạn quá trình sấy là một quá trình tách

ẩm khỏi vật liệu nhờ nhiệt và sau đó sử dụng tác nhân để thải ẩm ra môi trường vớiđiều kiện năng suất cao, chi phí vận hành , vốn đầu tư bé nhất nhưng sản phẩm phải cóchất lượng tốt, không nứt nẻ cong vênh , đầy đủ hương vị

Để thực hiện quá trình sấy người ta sử dụng một hệ thống gồm nhiều thiết bịnhư : thiết bị sấy (buồng sấy, hầm sấy, tháp sấy, thùng sấy v.v ), thiết bị đốt nóng tácnhân (calorifer) hoặc thiết bị lạnh để làm khô tác nhân, quạ, bơm và một số thiết bịphụ khác như buồng đốt, xyclon v.v Chúng ta gọi hệ thống các thiết bị thực hiện quátrình sấy cụ thể nào đó là một hệ thống sấy

Trong đò án môn học này em được giao thiết kế thiết bị sấy Rong Biển Vớikiến thức còn hạn chế, tài liệu tham khảo chưa đầy đủ nên còn nhiều bỡ ngỡ và chắcchắn không tránh khỏi những sai sót Mong được các thầy cô trong khoa chỉ dẫn thêm

để em hoàn thành tốt đồ án sau Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS.TRẦN VĂNVANG đã hướng dẫn tận tình đẻ em hoàn thành được đồ án này

Sinh viên thiết kế PHAN THẾ KHÁNH

Mục Lục

Contents

TÓM TẮT 1

LỜI NÓI ĐẦU 2

Mục Lục 3

CHƯƠNG 1 3

TỔNG QUAN VỀ RONG BIỂN 3

CHƯƠNG 3 21

TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH NHIỆT 21

CHƯƠNG 4 31

TÍNH TOÁN CÁC THIẾT BỊ PHỤ 31

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ RONG BIỂN

1.1 Giới thiệu về Rong biển:

+ Rong biển hay còn gọi là tảo bẹ là những loài thực vật sinh sống ở biển, thuộc nhóm tảo biển Rong biển có thế sống ở cả hai môi trường nước mặn và nước lợ

3 Sinh viên thực hiện: Phan Thế Khánh Hướng dẫn: PGS.TS Trần Văng Vang

Chúng mọc trên các rạn san hô hoặc trên các vách đá, hoặc có thể mọc dưới tầng nước sâu với điều kiện có ánh sáng mặt trời chiếu tới để quang hợp.

Rong biển đã dần trở nên phổ biến ở nhiều nước trên thế giới Rong biển là thức ăn rất giàu dưỡng chất Trong các phương pháp dưỡng sinh của nhiều dân tộc trên thế giới, rong biển được coi là thức ăn tạo sự dẻo dai, khỏe mạnh về thể chất và tinh thần cho con người

Hình 1.1 Minh họa Rong biển

+ Theo số liệu điều tra mới nhất tại Việt Nam đã xác định được 800 loài rong biển Trong đó, nhiều chỗ có sản lượng có sản lượng tự nhiên lớn như rong nâu (Sargassum,Hormophysa, Hydroclathrus); rong đỏ (Gracilaria, Hydropuntia, Hypnea); rong lục (Ulva, Chaetomorpha, Cladophora), rong nho (Caulerpa lentillifera) và một số loài khác, được nuôi trồng trong ao đìa, vịnh, bãi triều ven biển Các nghiên cứu tại 10 đảo thuộc quần đảo Trường Sa (Trường Sa lớn, Nam Yết, Sơn Ca, Song Tử Tây, Phan Vinh, Tốc Tan, Thuyền Chài, Đá Tây, Sinh Tồn và Đá Nam) đã xác định được 255 loàirong biển thuộc 4 ngành là khuẩn lam (Cyanophyta), rong đỏ (Rhodophyta), rong nâu (Phaeophyta) và rong lục (Chlorophyta) Trong đó, rong đỏ chiếm ưu thế hơn cả (136 loài, chiếm 53,3%), tiếp theo là rong lục (69 loài, chiếm 27,0%), khuẩn lam và rong nâu có số lượng bằng nhau (25 loài, chiếm 9,8%)

+ Vùng phân bố: Rong biển được nuôi trồng tập trung ở các vùng ven biển, Bắc Bộ

gần 6.600 ha, Bắc Trung Bộ hơn 2.000, Nam Trung Bộ 1.400 ha và đồng bằng sông Cửu Long 100 ha

+ Mùa vụ khai thác: Rong biển thường được khai thác từ tháng 1 đến tháng 7 hàng năm ở vùng ven biển có độ sâu 4 – 5m Ngoài ra Rong biển còn được thu hoạch sớm hơn do áp dụng công nghệ nuôi trồng lý tưởng mà thời gian nuôi trồng kéo dài từ 25 –

30 ngày là có thể thu hoạch được

+ Sản lượng khai thác: Sản lượng khai thác rong biển trên toàn vùng biển Việt Nam hằng năm khoảng 101.000 tấn tươi/năm

- Vitamin C: Chất dinh dưỡng rất cần thiết cho sự trao đổi chất của tế bào, thúc đẩy sự hình thành collagen, giúp vết thương mau lành và phòng bệnh chảy máu chân răng.

- Iốt: Khoáng chất rất cần thiết cho tuyến giáp, giúp phòng tránh bệnh bướu cổ

- Vitamin B2: Chất tham gia truyền dẫn trong quá trình ôxy hóa của cơ thể, hỗ trợ quá trình trao đổi chất của tế bào

- DHA: là một acid béo không no cần thiết cho sự hoàn thiện hệ thần kinh, đặc biệt là thị giác Ở người lớn, nó có tác dụng giảm triglyceride máu và cholesterol xấu, giúp dựphòng xơ vữa động mạnh, nhồi máu cơ tim

1.2.2 Sự phân bố

• Phân bố theo chiều ngang (theo vị trí địa lý):

Nhiệt độ là yếu tố quyết định đến sự phân bố của rong biển theo chiều ngang, ánh sáng

là yếu tố quyết định đến chế độ nhiệt độ ở các vị trí địa lý Theo Humberman, nhiệt độ

là nhân tố chủ yếu ảnh hưởng đến sự phân bố các quần lạc thực vật

Căn cứ vào mối quan hệ giữa nhiệt độ và sự phân bố của rong biển, Sberkof và

Kjeman đã phân ra các khu hệ rong biển theo các bậc thang sau:

- 00C – 50C : Khu hệ rong hàn đới

- 50C – 150C ( 100C ) : Khu hệ rong á hàn đới

- 100C – 200C ( 150C ) : Khu hệ rong ôn đới

- 150C – 250C ( 200C ) : Khu hệ rong á nhiệt đới

- Trên 250C: Khu hệ rong nhiệt đới

*Quy luật phân bố của rong biển theo vĩ độ (nhiệt độ):

5 Sinh viên thực hiện: Phan Thế Khánh Hướng dẫn: PGS.TS Trần Văng Vang

- Thành phần loài giảm từ xích đạo cho đến vùng cực Vùng nhiệt đới là cái nôi của sự sống, nhiệt độ ở đây có ảnh hưởng đến sự biến động thành phần loài rong biển phân bố.

- Trọng lượng và kích thước của loài tăng từ xích đạo đến vùng cực Ở các vùng lạnh, quá trình trao đổi chất xảy ra chậm, do đó tiêu hao năng lượng không nhiều, đời sống của các loài rong kéo dài hơn, thêm vào đó lượng thức ăn được cung cấp chủ yếu là ở tầng đáy lên tới tầng mặt, lượng dinh dưỡng nhiều hơn nên trọng lượng và kích thước của chúng lớn hơn so với các loài rong phân bố ở vùng nhiệt đới

- Chu kỳ sinh sản kéo dài từ vùng xích đạo đến vùng cực

- Có những loài phân bố rộng (loài rộng nhiệt) như Cladophora, nhưng cũng có những loài hẹp nhiệt chỉ phân bố trong một vùng nhiệt độ nhất định như ở vùng nhiệt đới thì

có Pandina, Colpomenia; vùng ôn đới có Laminaria, Undaria, Porphyratenera; vùng hàn đới như Macrocystis

Xác định được quy luật phân bố của rong biển, sẽ xác định được đặc tính thách nghi của từng loài rong, từ đó có kế hoạch bảo vệ và khai thác nguồn rong biển hợp lý Bên cạnh đó, còn đề ra các biện pháp di giống thích hợp đảm bảo cho năng suất cao trong nuôi trồng thuỷ sản

• Phân bố theo chiều thẳng đứng (tuyến triều)

Ánh sáng là yếu tố quyết định sự phân bố của rong biển theo chiều thẳng đứng Theo Ivanop, ánh sáng tán xạ là ánh sáng có tác dụng lớn đối với sự quang hợp của thực vật

Có từ 50 – 60% tia sáng tác dụng đến quang hợp

Do những tia sáng có bước sóng khác nhau nên nó xuyên suốt xuống vùng triều khác nhau: ở các vùng cao triều là ánh sáng đỏ, vùng trung triều là ánh sáng da cam, vàng, ởvùng hạ triều là ánh sáng xanh, tím

Rong lục có chứa chlorophil a thích hợp với cường độ ánh sáng mạnh, ngoài ra còn có chứa Santhophin, Carotere nên cũng có khả năng hấp thụ ánh sáng màu đỏ Cơ thể rong lục có màu xanh và phân bố ở vùng triều cao

Rong nâu có chứa sắc tố Chlorophil a, b, ngoài ra còn có các sắc tố Sucosanthin nên thích hợp hấp thụ ánh sáng vàng, da cam

Rong đỏ noài sắc tố Chlorophil a còn có sắc tố phụ Fucoerythrin và Phicocyanin hấp thụ ánh sáng xanh, tím nên phân bố ở vùng hạ triều

Theo Gaidukop, màu sắc của tảo ngoài do các sắc tố tạo ra thì những màu sắc không được rong hấp thụ mà phản quang lại cũng chính là màu sắc của rong

Cũng có thể thấy một số rong phân bố ngược với quy luật, đó là do sự thích ứng lâu đời của cơ thể môi trường sống hoặc do trình tự sắp xếp của các sắc tố trong cơ thể và

tỉ lệ sắc tố khác nhau làm cho chúng có khả năng phân bố không theo quy luật Ví dụ như Caulerpa nếu theo quy luật sẽ phân bố ở vùng cao triều nhưng lại phân bố ở vùng trung triều vì có màu xanh

1.3 Đặc điểm cấu tạo và hình thái của Rong biển

Bảng 1.2 Đặc điểm cấu tọa và hình thái của rong biểnĐặc Điểm Chlorophyta Phaeophyta Rhodophyta

-Dạng bản

-Dạng ống

-Dạng bỏng: rỗng bên trong

-Dạng phiến, sợi

-Dạng phiến

Sắc tố Chlorophil a, b

XanthophinCaroten

Chlorophil a,bFucoxanthin Cholorophil a,dPhycocyanin

Phycoenrythrin

Thể sắc tố Dạng sao, đai,

mạng lưới, dấu chân ngựa

Dạng sao, cầu Dạng đĩa, thấu kính

Sản phẩm đồng

hóa

Tinh bột tảo lụcLipid

Đứt đoạn

Sinh sản vô

tính

Bào tử động, một số hình thành bào tử màng dày

Bào tử động, bào tử bất động, bào tử bốn

Bào tử bốn, bào tử đôi, bào tử đơn, bào

tử kép

Sinh sản

hữu tính

Đẳng giao, dị giao một số ítnoãn giao

Dị giao, noãn giao, một số ít đẳng giao

Chu yếu noãn giao

1.5 Phân loại Rong biển

+ Rong biển có rất nhiều loại như rong mơ màu xanh như bẹ lá màu rêu, rong câu

trong suốt và chia nhiều ngọn như san hô Rong tía màu xanh pha ánh tía với bản to

khổng lồ, rong sụn với những cành cây tua tủa Rong mơ già dài đến vài chục thước,

màu sậm hơn, chuyển sắc nâu, thân to và lá có thể phát triển đến cỡ như bàn tay đứa

trẻ Rong nho màu xanh lục, mọc thành từng chùm như những quả nho tí hon, hay một

3-Ngành Rong Giáp (Pyrophyta)

4- Ngành Rong Khuê (Bacillareonphyta)

7 Sinh viên thực hiện: Phan Thế Khánh Hướng dẫn: PGS.TS Trần Văng Vang

5- Ngành Rong Kim (Chrysophyta)

6- Ngành Rong Vàng (Xantophyta)

7- Ngành Rong Nâu (Phacophyta)

8- Ngành Rong Đỏ (Rhodophyta)

9- Ngành Rong Lam (Cyanophyta)

- Một số loài rong biển

• Rong biển nâu

Đặc điểm: Màu nâu là kết quả của các sắc tố fucoxanthin hoàng thể tố, trong màng có chất diệp lục a và c (không có diệp lục b), beta-carotene và các xanthophylls khác Thực phẩm dự trữ thường polysaccharides phức tạp, đường và higher alcohols Các Cacbohydrate dự trữ chủ yếu là laminaran và không có tinh bột (khác với tảo xanh) Lớp màng được làm từ cellose và acid alginic, một heteropolysaccharide dài chuỗi

Hình 1.2: Rong Biển Nâu

Đa số có cấu tạo đa bào, các loại đơn giản nhất có dạng nhánh, thallus sợi Các kelps làlớn nhất (dài đến 70m) và có lẽ phức tạp nhất là tảo nâu Hầu hết các loài tảo nâu có một thay đổi luân phiên của đơn bội và lưỡng bội các thế hệ

• Rong biển đỏ

Có 2500 loài, 400 chi, chủ yếu sống ở biển, đặc trưng có sắc tố đỏ

Rong tươi có màu hồng lục, hồng tím, hồng nâu

Rong khô: tùy theo phương pháp sơ chế chuyển sang màu nâu hay nâu vàng đến vàng.Đối tượng để sản xuất các chất keo rong: Agar, Carrageenane, Furcellaran

• Rong biển xanh lá cây

Màu xanh từ chất diệp lục a và b, beta-carotene (một sắc tố màu vàng), và các đặc tínhxanthophylls (màu vàng hoặc màu nâu) Thực phẩm dự trữ là tinh bột, một số chất béohoặc dầu như thực vật bậc cao

Hình 1.4 Rong biển xanh lá cây

Tảo xanh có thể là đơn bào (một tế bào), đa bào (nhiều tế bào), colonial (sống như mộttập hợp lỏng lẻo của các tế bào) hoặc coenocytic (bao gồm các tế bào lớn nhất, những

tế bào có thể được uninucleate hoặc multinucleate) Chúng có lục lạp màng và nhân Hầu hết các màu xanh lá cây là thuỷ sản và được tìm phổ biến ở nước ngọt (chủ yếu là charophytes) và các sinh cảnh biển (chủ yếu là chlorophytes)

9 Sinh viên thực hiện: Phan Thế Khánh Hướng dẫn: PGS.TS Trần Văng Vang

Sinh sản vô tính có thể là do sự phân hạch (chia tách), nảy chồi, phân mảnh hoặc bằng zoospores (di động hơn các bào tử).

• Rong giấy Monostroma

Hình thái:

Rong có màu lục hoặc màu lục thẩm; lúc đầu có dạng hình túi, về sau rách thành nhiềuphiến rộng, phẳng, dẹt hoặc thành các thùy hẹp

Cấu tạo:

Trừ phần gốc, rong chỉ có một lớp tế bào Tế bào có dạng hình vuông hoặc hình

chữ nhật, gồm một nhân, một hạt tạo bột và một đến hai sắc tố hình bản

• Rong mứt Porphyra

Hình thái:

Rong dạng phiến thùy nguyên hoặc xẻ thùy dạng bông hoa Phiến nhẵn, mép gấp hoặc nhăn gấp, thon nhỏ về phía gốc thành cuống nhỏ và bàn bám Ở vùng biển giàu dinh dưỡng, rong có màu tím đen; ở vùng biển nghèo dinh dưỡng, rong có màu xanh vàng.Cấu tạo:

Gốc, cuống và bàn bám là tập hợp các tế bào gốc dạng quả lê, dạng con nòng nọc có đuôi dài xoắn bện với nhau.Phiến gồm 1 – 2 lớp tế bào sắp xếp chặt khít nhau

- Sinh sản:

+ Sinh sản vô tính bằng bào tử đơn

+ Sinh sản hữu tính bằng cách kết hợp trứng và tinh tử

- Vòng đời: Các giao tử đực và giao tử cái hình thành dọc theo viền mép phiến rong từ tháng 12 đến tháng 3 năm sau Mô sinh sản này khác hẳn với mô dinh dưỡng xung quanh.Túi tinh tử chín muồi phóng thích tinh tử cùng lúc với số lượng lớn Sau khi thụ tinh, trứng được thu tinh phân cắt để hình

thành bào tử quả (carpospores)

Các bào tử được phóng thích từ quả bào tử nảy mầm phát triển thành dạng sợi

conchocelis sống trong

1.6 Vai trò của Rong biển

1.6.1 Đối với tự nhiên

• Lợi ích

Rong biển là bộ phận quan trọng cuả thế giới tự nhiên, vì nó chính là tác nhân chính hấp thụ CO2 và thải O2trong thuỷ vực Trong một năm, lượng chất hữu cơ được tổng hợp từ tảo biển là 13,5.1010 tấn, thực vật ở cạn tổng hợp được 1,9.1010 tấn

Rong biển hấp thụ chất dinh dưỡng trên toàn bộ bề mặt cơ thể chúng, do đó nó có khả năng làm sạch môi trường thuỷ vực nơi nó sinh sống

Rong biển không những là thức ăn cho các động vật thuỷ sinh mà còn là nơi cư ngụ

• Tác hại

Trên đường giao thông biển, sự phát triển mạnh mẽ của rong biển sẽ cản trở sự lưu thông của thuyền bè Vào mùa tàn lụi rong biển, môi trường dễ bị ô nhiễm bởi một lượng lớn rong chết đi

Một vài loài rong thuộc các chi như Ectocarpus, Chaetomorpha, Polysiphonia,

Ceranium có khả năng tiết độc tố (caulerpa toxifolia) gây chết các sinh vật phân bố trong thuỷ vực

Trong các quốc gia châu Âu, Sargassum muticum là một loại rong biển màu nâu tăng trưởng của nó trên bề mặt của các nước có thể gây cản trở giao thông thuyền và bơi lội, nó cũng có thể hiện xuống thâm nhập ánh sáng cho cộng đồng dưới nước Việc giảm ánh sáng và không gian trên đáy biển có thể dẫn đến giảm địa hoá trong các loài bản địa như saccharina latifolia, elongate Himanthalia,…thảm cỏ lớn mà vỡ ra vào cuối mùa hè có thể tích luỹ trên bờ để tạo thành những khối dày đặc từ từ mục nát cỏ dại

1.6.2 Đối với con người

Nếu không có rong biển, sẽ không có nền kinh tế biển, toàn bộ chu trình tuần hoàn vật chất sẽ bị ngưng trệ, không có các sinh vật biển thì đại dương sẽ trở thành thuỷ mạc Rong biển là kho chứa tổng hợp, to lớn, lâu và bền gồm: thực phẩm, thuốc chữa bệnh, nguyên liệu cho công nghiệp và nông nghiệp

• Rong biển dùng làm thực phẩm

Rong biển chứa hàm lượng protein, vitamin, muối khoáng cao, do đó được sử dụng làm thực phẩm trong một số nước Các loài thuộc chi Ulva, Enteromorpha đã được sử dụng làm thực phẩm Porphyra được ăn khô sau khi đã trải thành miếng mỏng, ướp rất thơm và ngon Spirulina gần đây được chú ý vì chứa hàm lượng protein cao và dễ nuôicấy

Nhật Bản là quốc gia chế biến các loài rong thành thức ăn rất hoàn hảo và sử dụng nhiều loại rong làm thực phẩm: Laminaria, Euchema, Gelidium, Gracilaria, Undaria, Seytosiphon, Porphyta,…

• Rong biển dùng trong công nghiệp

Từ rong biển, chiết xuất ra các loại keo:

- Algin, laminarin dùng để hồ vải, in hoa, chế tạo sơn

- Agar được sử dụng trong công nghệ mỹ phẩm, sử dụng trong nghệ sinh học, làm môi trường nuôi cấy

- Carragheen được sử dụng trong công nghệ thực phẩm (tránng 1 lớp keo này bên trong hộp)

• Rong biển dùng trong y dược

Chiết xuất acid alginic, manitol, iod từ Sargassum dùng để chống các bệnh nhiễm xạ, viêm màng não, các bệnh liên quan đến tuyến giáp trạng, để trị bệnh béo phì Acid alginic khi pha với phèn thì sẽ làm nước mau lắng trong

11 Sinh viên thực hiện: Phan Thế Khánh Hướng dẫn: PGS.TS Trần Văng Vang

- Chiết xuất agar trong Gracilaria dùng để chế thuốc chữa bệnh ung thư.

- Laminarin có trong Laminaria dùng để chữa các bệnh liên quan đến dạ con, chất

này đặc biệt chiết xuất nhiều ở lõi của Laminaria japonica.

- Trong rong Enteromorpha có chứa sterol, estrogen có tác dụng chữa bệnh cao huyết áp

- Trong y khoa, alginate được sử dụng để láy dấu răng êm dịu và sạch hơn so với thạch cao Trong y học, alginate dùng trong huyết thanh nhân tạo

- Phòng chống các bệnh ung thư đường tiêu hóa

Chất Alga alkane mannitol có trong rong biển là loại đường có hàm lượng calo thấp, giúp nuôi dưỡng các vi khuẩn có lợi cho ruột, làm cho thức ăn tiêu hoá nhanh và sớm loại bỏ các các chất cặn bã lưu lại trong ruột Nhờ đó, ruột được làm sạch, tăng khả năng hấp thụ canxi Vì thế, rong biển trở thành thực phẩm ngừa táo bón và thúc đẩy sựbài tiết hữu hiệu Thường xuyên ăn rong biển sẽ giúp giảm nguy cơ các bệnh ung thư đường ruột, kết tràng và trực tràng

• Rong biển dùng trong công nghiệp

Một số nơi con người dùng rong làm phân xanh Các rong biển được sử dụng làm phânbón là các xác rong tấp vào bãi biển như: Saccorhiza, Himanthalia, Macrocystis, Sargassum Người ta chon các rong này dưới đất, chúng sẽ bị lên men và phân hủy, cho vào môi trường đất NO3, K có thể bằng hoặc nhiều hơn, song lượng P ít hơn so vớicác loại phân chuồng Phân xanh từ rong còn quý ở chỗ nó không chứa các mầm bệnh,không mang trứng của côn trùng có hại và không có chứa mầm cỏ dại

- Các nước Châu Âu, Châu Mỹ sử dụng rong làm thức ăn cho gia súc, nhiều đồn điền trộn ong tươi vào thức ăn, một số nơi vào mùa đông không có cỏ, gia súc ăn toàn rong biển vì chúng có hàm lượng glucid, Protein, lipid giống như cỏ

- Gà ăn rong biển thì cho lòng đỏ trứng có màu đậm hơn và chứa nhiều iod hơn

• Một số lợi ích của rong biển đối với thai phụ

- Ngăn ngừa chứng táo bón: Chất cellulose trong rong biển kích thích sự co bóp ruột, đẩy nhanh quá trình bài tiết, giúp đi tiểu đều đặn Đồng thời, cellulose còn giảm thiểu những chất gây ung thư đường ruột, ngăn ngừa ung thư kết tràng và ung thư trực tràng

- Phòng chống dị tật thai: Một số nghiên cứu chứng minh, các chất dinh dưỡng

có trong rong biển có tác dụng ngăn ngừa khuyết tật bào thai Axit aligin và aliginic được tìm thấy trong nhiều loại rong biển, có chức năng ngăn chặn độc tố từ máu mẹ được vận chuyển vào bào thai Lợi ích của rong biển với thai phụ, Y-tế thiết bị Ăn rong biển không chỉ giảm nguy cơ bị ung thư và còn tránh được khiếm khuyết về gene

- Đẹp da, đẹp tóc: Chất dinh dưỡng có trong rong biển có tác dụng giúp da khỏe

và đẹp và tang đàn hồi Nhiều người mẹ chia sẻ khi ăn rong biển, tình trạng mụn trứng

cá và rạn da

CHƯƠNG 2

2.1 Mục đích và Quy trình công nghệ sấy:

• Mục đích:

• Sơ đồ quy trình công nghệ:

13 Sinh viên thực hiện: Phan Thế Khánh Hướng dẫn: PGS.TS Trần Văng Vang RONG BIỂN LỰA CHỌN VÀ

PHÂN LOẠI

BẢO QUẢN

• Thuyết minh công nghệ:

- Lựa chọn và phân loại: Loại bỏ tạp chất, xác rong chết, vỏ nhuyễn thể, rong tạp….Cần ưu tiên sơ chế trước những lô rong ẩm lẫn nhiễu tạp

- Rửa sạch: Rong được rửa sơ bộ bằng nước mặn sau đó được ngâm rửa lại bằng nước ngọt 4 -5 lần (Bởi vì: Sau khi rửa nước mặn độ ẩm của rong chỉ đạt 30%, có khi lên 40% rong vẫn hô hấp tế bào, sinh nhiệt phá hủy các chất hữu cơ làm hỏng rong Trên rong biển thường chứa 20 loại vsv khác nhau có nhiều loại chuyên phân hủy keo rong Các lợi vi sinh vật này rất thích nghi với sự có mặt của các muối có trong thành phần nước biển Khi cây rong còn sống nó tạo ra các Antibiotic để chống lại các hoạt động của vi khuẩn này Khi cây rong đã chết không còn khẳ năng trên, vi sinh vật sẽ xâm nhập vào thân cây rong và phá hủy tế bào của nó, phân hủy các chất keo rong Nếu cứ để môi trường nước biển bám trên cây rong thì làm cho vi sinh vật nhanh chóng phá hủy cây rong trong thời gian ngắn) theo phương pháp gián đoạn, hoặc rửa trong bể nước luân lưu, hoặc bằng máy rửa, thời gian đầu cần ngâm rong từ 0.5 – 1h tổng lượng nước rửa so với trọng lượng 30 - 40%

- Sấy rong biển: Gồm có 2 phương pháp, phơi rong truyền thống và phơi rong bằng máy sấy công nghiệp

+ Phơi rong truyền thống: Cần phơi rong trên các nong tre hay các dàn phơi cách mặt đất từ 0.5 – 0.8m, chiều rộng gian phơi không quá 1.5 – 2m, rủ tơi đều, độ dày rong < 3cm, đảo đều trong quá trình phơi, sau 2 ngày rong khô đạt độ ẩm <= 22%

+ Phơi rong bằng máy sấy công nghiệp: Trải đều rong, không để vón cục trên các khaysấy Điều chỉnh nhiệt độ sấy 50 – 60 độ C vì nếu nhiệt độ quá cao các chất keo rong sẽ

bị phá hủy làm giảm chất lượng của sản phẩm

- Bảo quản: Kho chứa phải thông thoáng, lưu thông không khí không khí trong kho có độ ẩm < 80% Ngày khô ráo cần phải mở cửa kho để giảm độ ẩm cho kho; Các kiện rong được để trên các giàn cách mặt đất 15 - 20cm, giữa các giàn cần có lối đi lại

để thường xuyên kiểm tra, bốc xếp, tạo độ thoáng để tản nhiệt; phát hiện rong ẩm phải đưa đi chế biến ngay, khi rong mốc cần loại bỏ phần mốc rửa sấy lại; các kiện rong phải được sắp xếp theo chất lượng và thời gian sản xuất rong nhập kho trước phải đưa sản xuất trước Rong khô đúng tiêu chuẩn, bảo quản đúng chế độ thời gian tối đa là 1 năm

2.2 Phương pháp sấy:

2.2.1 Bản chất của quá trình sấy:

Sấy là sự bốc hơi nước của sản phẩm bằng nhiệt ở nhiệt độ thích hợp, là quá trình khuếch tán do chênh lệch ẩm ở bề mặt và bên trong vật liệu, hay nói cách khác do chênh lệch áp suất hơi riêng phần ở bề mặt vật liệu và môi trường xung quanh

2.2.2 Phân loại quá trình sấy:

Người ta phân biệt ra 2 loại:

• Sấy tự nhiên: nhờ tác nhân chính là nắng, gió… Phương pháp này thời gian sấy dài, tốn diện tích sân phơi, khó điều chỉnh và độ ẩm cuối cùng của vật liệu còn khá lớn, phụ thuộc vào điều kiện thời tiết khí hậu

• Sấy nhân tạo: quá trình cần cung cấp nhiệt, nghĩa là phải dùng đến tác nhân sấy như khói lò, không khí nóng, hơi quá nhiệt… và nó được hút ra khỏi thiết bị khi sấy xong Quá trình sấy nhanh, dễ điều khiển và triệt để hơn sấy tự nhiên

Nếu phân loại phương pháp sấy nhân tạo, ta có:

- Phân loại theo phương thức truyền nhiệt:

• Phương pháp sấy đối lưu: nguồn nhiệt cung cấp cho quá trình sấy là nhiệt truyền từ môi chất sấy đến vật liệu sấy bằng cách truyền nhiệt đối lưu Đây là phương pháp được dùng rộng rãi hơn cả cho sấy hoa quả và sấy hạt

• Phương pháp sấy bức xạ: nguồn nhiệt cung cấp cho quá trình sấy là thực hiện bằng bức xạ từ một bề mặt nào đó đến vật sấy, có thể dùng bức xạ thường, bức xạ hồng ngoại

• Phương pháp sấy tiếp xúc: nguồn cung cấp nhiệt cho vật sấy bằng cách cho tiếpxúc trực tiếp vật sấy với bề mặt nguồn nhiệt

• Phương pháp sấy bằng điện trường dòng cao tần: nguồn nhiệt cung cấp cho vật sấy nhờ dòng điện cao tần tạo nên điện trường cao tần trong vật sấy làm vật nóng lên

• Phương pháp sấy thăng hoa: được thực hiện bằng làm lạnh vật sấy đồng thời hút chân không để cho vật sấy đạt đến trạng thái thăng hoa của nước, nước thoát ra khỏi vật sấy nhờ quá trình thăng hoa

• Phương pháp sấy tầng sôi: nguồn nhiệt từ không khí nóng nhờ quạt thổi vào buồng sấy đủ mạnh và làm sôi lớp hạt, sau một thời gian nhất định, hạt khô được tháo

ra ngoài

• Phương pháp sấy phun: được dung để sấy các sản phẩm dạng lỏng

• Bức xạ: sự dẫn truyền nhiệt bức xạ từ vật liệu nóng đến vật liệu ẩm

- Phân loại theo tính chất xử lý vật liệu ẩm qua buồng sấy:

• Sấy mẻ: vật liệu đứng yên hoặc chuyển động qua buồng sấy nhiều lần, đến khi hoàn tất sẽ được tháo ra

• Sấy liên tục: vật liệu được cung cấp liên tục và sự chuyển động của vật liệu ẩm qua buồng sấy cũng xảy ra liên tục

15 Sinh viên thực hiện: Phan Thế Khánh Hướng dẫn: PGS.TS Trần Văng Vang

- Phân loại theo sự chuyển động tương đối giữa dòng khí và vật liệu ẩm:

• Loại thổi qua bề mặt

• Loại thổi xuyên vuông góc với vật liệu

2.2.3 Phương pháp thực hiện quá trình sấy:

Để đảm bảo được hoặc dung để chế biến các sản phẩm có chất lượng cao, các loại nông sản cần được sấy khô xuống độ ẩm bảo quản hoặc độ ẩm chế biến Để thực hiện quá trình sấy, có thể dùng nhiều hệ thống sấy khác nhau: buồng sấy, hầm sấy, sấy chân không, sấy lạnh… Mỗi chế độ công nghệ sấy khác nhau sẽ có ảnh hưởng khác nhau đến chất lượng của sản phẩm

• Thiết bị sấy hầm: được dùng khá rộng rãi trong công nghiệp, dùng để sấy các vật liệu dạng hạt, cục, lát… với năng suất cao, dễ dàng cơ giới hóa, vật liệu được đưa vào liên tục

d c

Hình 2.1: Hệ thống sấy hầm

Hầm sấy thường dài 10-15m hoặc lớn hơn, chiều cao và chiều ngang phụ thuộc vào xe

goòng và khay tải vật liệu sấy

• Thiết bị sấy băng tải: dùng để sấy các vật liệu như rau quả, ngũ cốc, than đá,… Cấu tạo gồm một phòng hình chữ nhật, trong đó có một vài băng tải chuyển động nhờ tay quay, các băng tải này tựa trên các con lăn để không bị võng xuống

TNS VLS

Hình 2.2: Thiết bị sấy băng tải

• Thiết bị sấy buồng: dùng sấy các vật liệu dạng hạt, cục, tấm,… Cấu tạo chủ yếucủa hệ thống là buồng sấy, trong buồng sấy có bố trí các thiết bị giá đỡ gọi chung là thiết bị chuyên tải Nhược điểm là năng suất nhỏ

Hình 2.3:Thiết bị sấy buồng

• Thiết bị sấy tháp: là thiết bị chuyên dụng để sấy các loại hạt cứng như thóc, ngô, đậu,… có độ ẩm không lớn lắm và có thể tự dịch chuyển từ trên đỉnh tháp xuống dưới nhờ trọng lượng của chúng Đặc điểm của thiết bị là có kênh gió nóng và kênh gió thải ẩm được bố trí xen kẽ ngay trong lớp vật liệu Tác nhân sấy đi qua kênh gió nóng thực hiện quá trình sấy rồi nhận thêm ẩm đi vào các kênh thải và đi ra ngoài

• Thiết bị sấy thùng quay: là thiết bị chuyên dụng để sấy các vật liệu có dạng hạt hoặc bột nhão, cục có độ ẩm ban đầu lớn

17 Sinh viên thực hiện: Phan Thế Khánh Hướng dẫn: PGS.TS Trần Văng Vang

Đệ m chắ n

Hình 2.4: Thiết bị sấy thùng quay

Phần chính của thiết bị là một trụ trịn đặt nằm nghiêng với mặt phẳng một gĩc nào đĩ

cố định hoặc biến đổi

• Thiết bị sấy khí động: dùng để sấy các vật liệu dạng hạt bé, nhẹ xốp, các tinh thể,…

Thu hồ i bụi

Khô ng khí và o

Khó i lò Vậ t liệ u sấ y

Sả n phẩ m

Tá c nhâ n sấ y

Hình 2.6: Thiết bị sấy tầng sơi

• Thiết bị sấy phun: chuyên dùng để sấy các dịch thể Sản phẩm sấy dạng bột hịatan như sữa bị, sữa đậu nành, bột trứng, café tan,…

Khô ng khí ra

Khô ng khí và o

Sả n phẩ m

Hình 2.7: Thiết bị sấy phun

Bộ phận cơ bản của thiết bị sấy phun là buồng sấy, thường là tháp hình trụ, trong đĩ dịch thể được nén bởi một bơm cao áp đưa qua vịi phun cùng với tác nhân sấy tạo thành dạng như sương mù và quá trình sấy được thực hiện

2.2.4 Chọn loại máy sấy:

Để sấy rong biển người ta cĩ thể dùng thiết bị sấy chân khơng, hầm sấy, buồng sấy,…

Ở đây em dùng thiết bị sấy buồng, là thiết bị chuyên dụng để sấy các vật liệu cĩ dạng cục, hạt hoặc lát với năng suất khơng lớn lắm và thích hợp cho các cơ sở sản xuất nhỏ

lẻ, phân tán Thiết bị sấy buồng là thiết bị làm việc theo chu kỳ Buồng sấy cĩ thể làm bằng thép tấm ở mặt ngồi và trong, lớp giữa cĩ cách nhiệt bằng bơng thủy tinh Do yêu cầu về an tồn thực phẩm, ta chọn buồng sấy làm bằng thép cĩ cách nhiệt

19 Sinh viên thực hiện: Phan Thế Khánh Hướng dẫn: PGS.TS Trần Văng Vang

Hình 2.8: Hình minh họa thiết bị sấy buồng

Tác nhân trong thiết bị buồng sấy ta dùng không khí nóng, không khí được đốt nóng nhờ calorifer khí- khói, khói được tạo từ lò đốt than đá, hoặc than củi Trong thiết bị buồng ta tổ chức cho tác nhân sấy lưu động cưỡng bức nhờ hệ thống quạt gió

Buồng sấy cần bố trí giá đỡ, khay,… Sao cho tác nhân có thể dễ dàng đi qua vật liệu sấy để truyền nhiệt cho vật liệu và nhận thêm ẩm thải ra ngoài Vì vậy mật độ vật liệu sấy trên khay, khe hở giữa thành khay với tường thiết bị sấy, kích thước và vị trí lỗ thoát ẩm có ý nghĩa đặc biệt trong thiết bị sấy buồng Khe hở giữa thành khay và tường thiết bị được bố trí đủ cho thao tác được dễ dàng Mật độ vật liệu sấy trên khay cũng có một ý nghĩa đặc biệt Nếu vật liệu có mật độ quá lớn thì tác nhân sấy khó lưu chuyển dẫn đến thời gian sấy lớn và vật liệu khô không đều, do đó chất lượng và năng suất có thể giảm Ngược lại nếu mật độ vật liệu trên khay quá bé, điều kiện truyền nhiệt truyền chất được tăng cường thì thời gian sấy sẽ giảm, chất lượng sản phẩm sấy cao nhưng năng suất thiết bị không lớn Do đó mật độ vật liệu trên khay có một giá trị tối ưu Giá trị tối ưu này phụ thuộc vào từng loại vật liệu và thường được xác định bằng thực nghiệm

CHƯƠNG 3

TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH NHIỆT

3.1 Tính toán các thông số vật liệu

Xác định lượng ẩm bốc hơi trong một đơn vị thời gian

Lượng vật liệu đưa vào buồng sấy: G1=W+G2=87+30=117kg

3.2 Quá trình sấy lý thuyết

• Trạng thái không khí bên ngoài: t0=26,3ºC, φ = 77%0

Phân áp suất bão hòa hơi nước Pb:

21 Sinh viên thực hiện: Phan Thế Khánh Hướng dẫn: PGS.TS Trần Văng Vang

745- 0.77.0,034

287.(273+ t )0 287.(273+ 26,3)

• Trạng thái không khí vào buồng sấy: t1=70ºC

Phân áp suất bão hòa hơi nước Pb1:

• Trạng thái không khí ra khỏi buồng sấy:

Ở đây ta xem như tốc độ sấy không đổi, nhiệt độ vật liệu không đổi Nhiệt độ và độ ẩmkhông khí vào buồng là: t1=70ºC, φ1=8,62% Theo thực nghiệm ta chọn nhiệt độ rakhỏi buồng sấy là t2=36ºC

Phân áp suất bão hòa hơi nước Pb2: