ĐỀ tài KHẢO sát QUY TRÌNH hạ THỦY PHẦN mật ONG BẰNG PHƯƠNG PHÁP sấy bơm NHIỆT TUẦN HOÀN

Nếu mật ong có độ ẩm cao sẽ kết hợp với các loại nấm men tạo ra các sản phẩm phụ không mongmuốn, làm giảm chất lượng dinh dưỡng và cảm quan của mật ong.. Theo các tài liệu đãcông bố nếu

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

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM

- -ĐỀ CƯƠNG ĐỒ ÁN

ĐỀ TÀI: KHẢO SÁT QUY TRÌNH HẠ THỦY PHẦN MẬT ONG BẰNG

PHƯƠNG PHÁP SẤY BƠM NHIỆT TUẦN HOÀN

GVHD: Ths Trần Đình Hương Nhóm sinh viên thực hiện:

LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên nhóm em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến thầy Trần Đình Hương Trong quá trình viết đề cương sơ bộ, tìm hiểu về đồ án, nhóm em đã nhận được sự quan tâm giúp đỡ, hướng dẫn tận tình, tâm huyết của thầy Thầy đã giúp nhóm

em tích lũy thêm nhiều kiến thức để có cái nhìn sâu sắc và hoàn thiện hơn Từ những kiến thức mà thầy truyền tải, chúng em đã hoàn thành được bài đồ án này Bài đồ án này là sự tổng hợp lại những kiến thức mà chúng em đã học và được thầy hướng dẫn

Có lẽ kiến thức là vô hạn mà sự tiếp nhận kiến thức của bản thân mỗi người luôn tồn tại những hạn chế nhất định Do đó trong quá trình hoàn thành bài đồ án, chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót Chúng em rất mong nhận được sự góp ý đến từ thầy

để bài đồ án được hoàn thiện hơn

Kính chúc thầy sức khỏe, hạnh phúc thành công trên con đường sự nghiệp giảng dạy

Xin cảm ơn Thầy ạ!

Lời nhận xét:

TÓM TẮT ĐỒ ÁN

Đề tài đồ án: Khảo sát quy trình hạ thủy phần mật ong bằng phương pháp sấybơm nhiệt tuần hoàn với năng suất 100kg/h, nguyên liệu mật ong đầu vào có hàm lượng nước chiếm 25%, sản phẩm sau khi sấy là mật ong với hàm lượng nước 18%

Thời gian thực hiện: 01/05/2022 đến 31/08/2022

Nhiệm vụ đồ án:

- Tổng quan về mật ong

- Sơ đồ quy trình công nghệ

- Chỉ tiêu đánh giá chất lượng

- Tính toán cân bằng vật chất

- Tính toán thiết bị

- Kết luận

MỤC LỤC

I Tổng quan về mật ong 7

1 Mật ong là gì 7

2 Qui trình lấy mật ong 7

3 Thành phần hóa học có trong mật ong 9

4 Công dụng của mật ong 12

a) Tác dụng chữa bệnh 12

b) Tác dụng của mật ong trong làm đẹp 13

II Sơ đồ qui trình công nghệ: 13

1 Đối tượng áp dụng: 13

2 Yêu cầu đạt được: 13

3 Kỹ thuật khai thác mật ong: 13

a) Lựa chọn các cầu mật 13

b) Cắt nắp mật 14

c) Quay mật 14

4 Sơ chế mật ong 14

a) Lọc mật ong 14

b) Để lắng mật ong 15

c) Trộn đều mật ong 15

5 Giảm thủy phần và bảo quản mật ong 15

a) Đối tượng áp dụng 15

b) Yêu cầu 15

c) Quy trình kỹ thuật khử nước 16

III Chỉ tiêu đánh giá chất lượng: 19

IV Tính toán cân bằng vật chất: 20

V Tính toán thiết bị 23

1 Tổng quan về phương pháp sấy bơm nhiệt: 23

2 Ưu và nhược điểm của phương pháp: 24

3 Nguyên lý hoạt động của máy bơm nhiệt tuần hoàn: 25

4 Tính toán: 28

VI Kết luận: 32

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.Mật ong 8

Hình 2 Ong lấy mật 9

Hình 3 Biểu đồ thành phần mật ong 10

Hình 4 Fructose: 38,2% 11

Hình 5 Glucose:31,3% 12

Hình 6 Saccharose: 1,3% 12

Hình 7 Maltose: 7,1% 12

Hình 8.Nước 17,2% 12

Hình 9 Công dụng của mật ong 13

Hình 10 Cấp ẩm dưỡng da 14

Hình 11 Giúp tóc bóng mượt 14

Hình 12 Sơ đồ khối khử nước bằng không khí khô 17

Hình 13.Máy sấy bơm nhiệt 24

Hình 14 Sơ đồ nguyên lý sấy bơm nhiệt 27

Hình 15 Chu trình sấy bơm nhiệt 28

Hình 16 Sơ đồ cấu tạo bộ phận bơm nhiệt 29

DANH MỤC BẢNG Bảng 1 Tiêu chuẩn chất lượng mật ong theo TCVN 5276-1990 19

Bảng 2 Tiêu chuẩn chất lượng đối với mật nhập khẩu vào EU 20

ĐẶT VẤN ĐỀ

Mật ong là sản phẩm thiên nhiên do ong mật thuộc giống Apis mellifere sản xuất

từ mật hoa hoặc mật lá của một số loài thực vật Thành phần của mật ong chủ yếu làglucozo, fructozo và nước Bên cạnh đó, mật ong còn chứa các vitamin, các hợp chấtkháng khuẩn và chống oxy hóa thuộc nhóm phenolic axit và flavonid Nếu mật ong có

độ ẩm cao sẽ kết hợp với các loại nấm men tạo ra các sản phẩm phụ không mongmuốn, làm giảm chất lượng dinh dưỡng và cảm quan của mật ong Theo các tài liệu đãcông bố nếu độ ẩm trong mật ong dưới 18%klg sẽ hạn chế sự phát triển của các loạinấm men, việc hạ thủy phần xuống dưới 18% klg đồng thời giữ được các thông số chấtlượng khác ít thay đổi có vai trò quan trọng để duy trì chất lượng và giá trị của mậtong [1]

I Tổng quan về mật ong

1 Mật ong là gì

Mật ong được tạo thành từ chất ngọt do ong thu thập được trong các bông hoa.Theo quy định của Hội đồng Ong mật Quốc gia Mỹ và nhiều quy định về thực phẩmquốc tế khác quy định rằng "mật ong là một sản phẩm thuần khiết không cho phépthêm bất kỳ chất gì vào bao gồm nhưng không giới hạn trong, nước và các chất ngọtkhác" [1]

Hình 1.Mật ong

Mật ong thường xuyên chứa các nội bào tử các vi khuẩn không hoạt độngClostridium botulinum mà có thể nguy hiểm cho trẻ nhỏ do các nội bào tử này có thểchuyển hóa thành các vi khuẩn tạo ra chất độc trong ruột trẻ nhỏ và dẫn đến bệnh tật

và thậm chí tử vong [1]

2 Qui trình lấy mật ong

Ong thợ sử dụng vòi để hút mật hoa từ các loại hoa Mật hoa được đưa vào dạdày mật để các enzyme thực hiện chuyển hóa từ mật hoa sang mật ong (loài ong có hailoại dạ dày: dạ dày mật sử dụng khi làm mật và dạ dày thường để chuyển hóa thức ăn)

Sau khi về đến tổ ong thợ sẽ chuyển lượng mật hoa đang ở trong dạ dày mật sangcho ong thợ khác để tiếp tục thực hiện quá trình chuyển hóa thành mật ong Mỗi ongthợ thực hiện việc chuyển hóa này trong khoảng 30 phút [1]

Hình 2 Ong lấy mật

Sau khi mật hoa được chuyển hóa hoàn toàn thành mật ong, ong thợ sẽ nhả mậtong vào tổ rồi dùng cánh để quạt bay hơi nước có trong mật cho đến khi mật ong đạtđến độ bão hòa (tỷ lệ nước ~17%) thì sẽ thực hiện niêm phong tổ lại, hoàn tất quá trìnhlàm mật

Ong mật là loài ong làm mật nhiều hơn lượng mật mà nó cần dùng đến trong mùađông Người nuôi ong kích thích cho ong sản xuất dư thừa lượng mật ong trong tổ ong

để có thể thu hoạch mà không gây hại cho đàn ong Khi nguồn thực phẩm cho ong bịthiếu, người nuôi ong có thể bổ sung dinh dưỡng cho ong bằng cách cho ong ăn lạiphấn hoa hoặc đường

3 Thành phần hóa học có trong mật ong

- Đường: Là thành phần chính của mật ong, có 3 loại đường chủ yếu là gluco,fructo và sacaro

- Gluco và fructo là 2 loại đường đơn chiếm tỷ lệ khoảng 65-70% trong mật,fructo có độ ngọt cao hơn gluco và khó kết tinh nên loại mật nào có hàm lượngnày cao thì để lâu vẫn giữ được trạng thái lỏng Khi ăn mật ong, 2 loại đườngnày cơ thể rất dễ hấp thụ trực tiếp mà không cần men phân huỷ

- Sacaro còn gọi là đường mía, là một loại đường đa nên không được cơ thể hấpthụ ngay vào máu được Ngoài ra trong mật ong còn có khoảng 3-4% dextrin

là sản phẩm phân huỷ của tinh bột có trong mật hoa, chất này không có vịngọt Mật ong đã chín có hàm lượng sacaro cao

Trong mật ong có chứa hỗn hợp các loại đường và các thành phần dinh dưỡngkhác Chủ yếu gồm cacbonhydrat, nước, vitamin, chất chống oxy hóa, lượng calo, …

Mật ong là hỗn hợp của các loại đường và một số thành phần khác Về thànhphần carbohydrat, mật ong chủ yếu là fructose (khoảng 38,5%) và glucose (khoảng31,0%) Các carbohydrat khác trong mật ong gồm maltose, sucrose và carbohydrat hỗnhợp Trong mật ong, các vitamin và chất khoáng chỉ xuất hiện ở dạng vết Mật ongcũng chứa một lượng rất nhỏ các hợp chất chức năng như chất chống oxy hóa, baogồm chrysin, pinobanksin, vitamin C, catalase và pinocembrin Thành phần cụ thể củamật phụ thuộc vào hoa mà ong hút mật

Hình 4 Fructose: 38,2%

Hình 5 Glucose:31,3%

Hình 6 Saccharose: 1,3%

Hình 7 Maltose: 7,1%

Hình 8.Nước 17,2%

Hình 9 Công dụng của mật ong

- Tác dụng của mật ong: Chữa bỏng

- Tăng cường trí nhớ nhờ chất acetylcholine

- Ngăn ngừa trào ngược dạ dày – thực quản

- Hỗ trợ điều trị bệnh đái tháo đường

- Nâng cao hiệu quả chữa lành vết thương

- Mật ong có thể giúp khử trùng và làm lành vết thương nhanh chóng Đồng thời,

nó còn có công dụng giúp giảm đau, hạn chế mùi và thu nhỏ kích cỡ của vết thương

- Công dụng của mật ong hỗ trợ tiêu diệt các vi khuẩn chống lại thuốc kháng sinhhoặc tình trạng lở loét trong thời gian dài [3]

b) Tác dụng của mật ong trong làm đẹp

Hình 10 Cấp ẩm dưỡng da Hình 11 Giúp tóc bóng mượt

- Trị mụn trứng cá hiệu quả

- Làm mờ vết thâm

- Dưỡng ẩm và làm trắng da

- Chăm sóc tóc bóng mượt

- Giúp làm sạch lỗ chân lông [4]

II Sơ đồ qui trình công nghệ:

1 Đối tượng áp dụng:

Các trại ong nuôi ong

Các cơ sở chế biến mật ong

2 Yêu cầu đạt được:

Đạt yêu cầu theo tiêu chuẩn của EU

Đạt yêu cầu theo tiêu chuẩn của Việt Nam

3 Kỹ thuật khai thác mật ong:

a) Lựa chọn các cầu mật

Chỉ lấy các cầu mật ong ở tầng kế: Rũ, quét sạch ong ở các cầu mật có 2/3diện tích bề mặt lỗ tổ đã được vít nắp

Dùng khúc xạ kế kiểm tra xác định hàm lượng nước của mật ong

Để lại cầu mật chưa đạt yêu cầu

b) Cắt nắp mật

Dụng cụ phải sạch, có đủ dao cắt nắp, nhiệt kế, tỷ trọng kế, thùng quaymật, rây lọc mật và đồ đựng mật, chậu rửa tay và xà phòng, khăn mặt

Cắt nắp lỗ tổ ở những nơi kín, không có lỗ hở, nên dùng lưới hoặc màn để

đề phòng ong cướp mật hoặc ruồi, nhặng, sâu bọ chui vào ăn mật và làm bẩn mật

Cắt nắp vít mật chỉ cần tỳ dao vào thang cầu ong để cắt

Xếp vào thùng chứa cầu mật Khi lấy các cầu mật trong đàn ra không được

để cc cầu mật tiếp xúc trực tiếp với mặt đất Dùng các dụng cụ lót cầu để tránh bị dínhđất cát vào các cầu

Nếu kích thước lưới lọc to (đường kính trên 40 lỗ/ cm) thì nên dùng các kiểulọc hình nón hay hình trụ để các mảnh sáp ong không bịt kín mắt lưới

Lọc xong, lưới lọc rửa bằng nước lạnh để tránh sáp che kín mắt lưới Mậtong sau khi lọc được đóng vào can nhựa đã rử sạch Ghi các thông tin cần thiết (loạimật, ngày quay mật, họ tên chủ trại, trọng lượng mật đong trong can…) Đây là khâuquan trọng để xác định nguồn gốc hàng hoá trong quá trình tinh lọc trong nhà máy.Mật được vận chuẩn đưa về kho trung tâm để chờ kiểm tra chất lượng

b) Để lắng mật ong.

Mật ong đã được kiểm tra đạt tiêu chuẩn thì tiến hành lọc tinh và chuyển lênbồn để lắng (3 -5 ngày, nếu nhiệt độ từ 18 - 200C) Sau khi để lắng 3 ngày thì tiếp tụcloại bỏ lớp bọt ở trên và bỏ lớp cặn ở dưới Mật được bơm vào các thiết bị lọc đểchuyển qua gia đoạn trộn làm đồng đều mật

c) Trộn đều mật ong.

Trộn nhiều loại mật ong khác nhau để tạo ra mật ong hỗn hợp có độ nhớt, tỷ

lệ nước, đặc biệt là mùi vị đồng nhất Kỹ thuật này thường được áp dụng để nâng giátrị của những loại mật ong chưa theo ý mong muốn, như giảm bớt mùi vị quá mạnh,tăng thêm mùi vị ở những mật không thơm, ngon, làm dịu màu sẫm ở những lô mậtnâu đen

Khi trộn, mật ong phải ở thể lỏng và nên trộn thử trước để kiểm tra và xácđịnh tỷ lệ trộn giữa các loại mật trước khi quyết định trộn đồng loạt

Lấy mật theo tỷ lệ định trộn

Đánh tan và quấy đều mật

Kiểm tra: màu, mùi, vị

Bơm mật lên thiết bị trộn và cho máy quấy đều

Thời gian quấy đảo trộn và làm đông đều mật khoảng 3 giờ/10 tấn

5 Giảm thủy phần và bảo quản mật ong

a) Đối tượng áp dụng

Mật ong có hàm lượng nước cao (20 -25%)

b) Yêu cầu

Mật ong sau khi khử nước, không bị biến đỏi

Đạt các tiêu chuẩn của EU, Mỹ, Nhật Bản Cụ thể:

- Hàm lượng nước: 18,5% max

- Đường tráo: 65% min

- Đường sucarose: 5% max

- HMF: 20 mg/kg maxKhông có dư lượng kháng sinh, thuốc bảo vệ thực vật.Không bị lên men

Không có mùi lạ

c) Quy trình kỹ thuật khử nước.

Hình 12 Sơ đồ khối khử nước bằng không khí khô

 Các bước tiến hành:

Mật ong từ các trại ong đưa về được lấy mẫu để kiểm tra chất lượng

Lấy mật có trong tất cả các can, mỗi can 500gam, trộn đều và phân thành 4mẫu Một mẫu để đưa cho khách hành, một mẫu gửi tới Trung tâm kiểm nghiệm và haimẫu lưu tại kho

Các mẫu được ghi rõ các thông tin cần thiết để thuận lợi cho việc quản lý mẫu.Sau khi đã lấy mẫu từng lô hàng, thì tiến hành cân để xác định khối lượng và

đo hàm lượng nước (bằng khúc xạ kế)

Đổ mậtt vào bồn lọc thô, loại tạp chất có kích thước lớn ( sáp, xác ong,…) Bơm mật từ bồn lọc thô vào các phi chứa mật, phân lô để riêng chờ kết quả Các phi ghi rõ các thông tin để tránh nhầm lẫn

 Quy trình kỹ thuật chạy máy hạ thuỷ phần:

Kiểm tra bảng điều khiển

Kiểm tra buồng sấy

Cài đặt chương trình cho máy chạy

Mở van 1 (van cấp mật)

Đóng van 2 ( van ra mật )

Mở van 3 (van cấp mật lên tháp sấy)

Đóng van 4 (van lấy mật kiểm tra)

Bơm mật lên bồn chứa trung chuyển

Khi mật đã đủ cho mỗi mẻ, thì đóng van 1 Các van còn lại giữ nguyên

Khởi động bơm cấp mật nguyên liệu ( nút mầu xanh ở trên bảng điện)

Khởi động quạt gió ( nút mầu xanh ở trên bảng điện)

Mở máy nén khí ( nút mầu xanh ở trên bảng điện)

Cho mật chảy xuống các khay (được đục lỗ) đặt song song trong tháp sấy, mật

sẽ chảy qua các lỗ tạo thành những giọt nhỏ rơi xuống phía dưới tháp Đồng thời vớiviệc cấp mật, cho khới động bộ phận cung cấp khí khô thổi ngược lên phía trên tháp.Khi các giọt mật tiếp xúc với không khí khô, nước trong mật ong sẽ bốc hơi làm chohàm lượng nước trong mật giảm Không khí mang theo hơi nước thoát ra từ mật ongđược thu hồi cho chuyển vào bộ phận ngưng tụ và được loại ra ngoài hệ thống

Kiểm tra thấy hàm lượng nước trong mật chỉ còn 18,5% thì bơm chuyển rabồn chứa, bằng cách:

+ Mở van 2

+ Đóng các van 1, 3, 4

+ Khởi động bơm mật ra và bơm mật ra bồn chứa thành phẩm.

Tiếp tục lắng trong 3 ngày để các bọt khí thoát ra, mật không còn bọt khí thìtiến hành đóng vào các phi chứa mật

Đóng mật vào chai cần phải có nắp vặn kín, tránh để không khí vào bên trong

Bảo quản mật tốt nhất ở nơi có nhiệt độ không quá 250C và ẩm độ tương đối

III Chỉ tiêu đánh giá chất lượng:

Bảng 1 Tiêu chuẩn chất lượng mật ong theo TCVN 5276-1990

hoa

Mật ongdịch lá

Mật onghỗn hợp

2 Hàm lượng đường khử tự do,%KL ≥ 70 ≥ 60 ≥ 65

4 Hàm lượng đường Sacaroza,%KL ≤ 40 ≤ 40 ≤ 40

Mùi vị Đặc trưng của mật ong

(Nguồn: Lê Minh Hoàng,2009)

IV Tính toán cân bằng vật chất:

G1, G2: lượng vật liệu trước và sau khi sấy(kg/h)

Gk: Lượng vật liệu khô tuyệt đối đi qua máy sấy(kg/h)

W1, W2 : độ ẩm vật liệu trước và sau khi sấy(%)

W : độ ẩm được tách ra khỏi vật liệu(kg/h)

L :Lượng khí khô tuyệt đối(kkk) qua máy sấy (kg ẩm/kg kkk)

X0 :Hàm ẩm của kk ngoài trời (kg ẩm/kg kkk)

X1 : Hàm ẩm của kk trước khi vào buồng sấy (kg ẩm/kg kkk)

X2 :hàm ẩm của kk sau sấy(kg ẩm/kg kkk)

T : thời gian sấy

Độ ẩm của vật liệu:

Độ ẩm ban đầu của vật liệu: W1 =25%

W1’=(100 ∗W 1¿100−W 1¿ )=(100∗25 100− 25)=33,33%

Trong đó: W1:độ ẩm ban đầu của vật liệu

Độ ẩm cuối của vật liệu sấy: W2=18%

W2’=100∗ 18 100− 18=21,95%

Trong đó: W2: độ ẩm sau khi sấy của vật liệu

Các thông số tính toán cho tác nhân sấy:

Ẩm tương đối:φ0=85%, Nhiệt độ ban đầu của vật liệu: t0=23℃

Áp suất hơi bão hòa ở 23 là: P℃ =0,0287atm(tra bảng)

 Dung ẩm của không khí:

X0= 0,622*P kq− P 0 φ 0∗ P 0 =0,622*(1,033− 0,0287 0,85∗ 0,0287 )=0,015(kg ẩm/kg kkk)Trong đó: - Ẩm tương đối: φ0=85%

P0=0,0287atm, áp suất hơi bão hòa

P = 1,033 , áp suất ban đầu

r0=2493*103(J/kg) ẩn nhiệt hóa hơi của nước ở 0℃

Ch=1,97*103(J/Kg độ) nhiệt dung riêng của hơi nước

r0=2493*103(J/kg) ẩn nhiệt hóa hơi của nước ở 0℃

Ch=1,97*103(J/Kg độ) nhiệt dung riêng của hơi nước

I1=1000*60+0,015*(2493+1,97*60)*103=99168(J/KgKKK)Trạng thái không khí sau sấy:

t2=40 =>P℃ 2=0,0752at

I1=I2=99168 (J/kg kkk)

Dung ẩm của không khí sau khi sấy:

X2= I 2− C k ∗ t 2 i k =(I 2− C k ∗t 2 r 0+C k ∗t 2)

Trong đó: I2: enthapy của không khí

Ck: nhiệt dung riêng của không khí

R0: ẩn nhiệt hóa hơi của không khí

Năng suất thiết bị G1=1000kg/h

Lượng ẩm bay hơi

W=((W 1−W 2 (100− W 2))∗G 1 =((25− 18) (100− 18) ∗ 1000=85,36(kg/h)

Khối lượng vật liệu sau sấy:

G2=G1-W=1000-85,36=914,64(kg/h)