Trong đó việc ứng dụng thiết bị công nghệ sấy lạnh sấy bơm nhiệt để bảo quản thủy hải sản là là giải pháp tối ưu với chất lượng thủy hải sản giữ được hầu như nguyên phẩm.. Trong qu
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
Trang 2LỜI CẢM ƠN LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, các thành viên nhóm xin gửi lời tri ân sâu sắc đến thầy
Phan Thế Đồng Trong quá trình tìm hiểu và học tập bộ môn Nguyên lý bảo quản & chế biến thực phẩm. Chúng em đã nhận được sự giảng dạy và hướng dẫn rất tận tình, tâm huyết của thầy Thầy đã giúp em tích lũy thêm nhiều kiến thức hay và bổ ích Từ những kiến thức mà thầy truyền đạt, chúng em
xin trình bày lại những gì chúng em đã tìm hiểu đề tài sấy lạnh gửi đến thầy.
Tuy nhiên, kiến thức về bộ môn Nguyên ký bảo quản & ch ế biến thực phẩm
của chúng em vẫn còn những hạn chế nhất định Do đó, không tránh khỏi những thiếu sót trong quá trình hoàn thành bài tiểu luận này Mong thầy xem và góp ý để bài tiểu luận của chúng em được hoàn thiện hơn.
Kính chúc thầy hạnh phúc và thành công hơn nữa trong sự nghiệp Kính chúc thầy luôn dồi dào sức khỏe để tiếp tục dìu dắt nhiều thế hệ học trò đến những bến bờ tri thức.
Trân trọng!
Trang 3MỤC LỤC
PHẦN 1 TỔNG QUAN VỀ SẤY LẠNH 2
1.1 Sấấy lạạnh là gì? 2
1.2 M 1.2 Mục đích. 2
1.3 Giớ i thiệệu vềề công nghệệ sấấy lạạnh 3
1.4 Sựự khác nhau giữữa sấấy lạạnh và sấấy nóng 3
PHẦN 2: NGUYÊN LÝ 5
2.1 2.1 Nguyên Nguyên lý lý hohoạt động củủa máy sấấy y llạạnh 5
2.2 2.2 Quá Quá trình trình ssấấy lạạnh diễễn ra liên tụục và theo tuầần hoàn n hoàn khép kín: 6khép kín: 6
PHẦN 3 CÁC THIẾT BỊ SẤY LẠNH 6 6
3.1 3.1 Các Các thithiếết bịị trong hệệ thốống sấấy lạạnh 6
3.2 3.2 Môi Môi chchấất và cặặ p môi chấất 6
3.3 3.3 Máy Máy nén nén llạạnh 6
3.4 3.4 Các Các thithiếết bịị trao đổi nhiệệt 7
3.5 Thiếết bịị phụụ của bơm nhiệệt 7
3.6 Thiếết bịị ngoạại vi của bơm nhiệệt 7
3.7 Các thiếết bịị sấấy lạạnh phổổ biếến hiệện nay 8
PHẦN 4: ƯU, NHƯỢC ĐIỂM PHẦN 4: ƯU, NHƯỢC ĐIỂM CÔNG NGHỆ SẤY LẠNH CÔNG NGHỆ SẤY LẠNH 13
4.1 Ưu điểm 13
4.2 Nhượ cc điểm: 13
PHẦN 5: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ SẤY LẠNH 14
4.1 Ứ ng d ụụng công nghệệ sấấy lạnh trong các lĩnh vvựực 14
4.2 Các đề tài nghiên cứứu thiếết bịị công nghệệ sấấy lạạnh ở Việệt t Nam Nam 15 15
KẾT LUẬN 17
TÀI LIỆU THAM KHẢO 18
Trang 4MỤC LỤC HÌNH ẢNH
Hình ảnh 1: Cấu tạo máy sấy lạnh. 8 8
Hình ảnh 2: Máy sấy lạnh AGHD – 15ELC 9
Hình ảnh 3: Máy sấy lạnh AGHD – 30EL 10
Hình ảnh 4: Máy sấy lạnh AGHD – 60EL 11
Hình ảnh 5: Máy sấy lạnh ZDR – HD HD 12 12
Hình ảnh 6: Chế biến nông sản: Sấy l Hình ảnh 6: Chế biến nông sản: Sấy lạnh các loại rau củ, trái cây ạnh các loại rau củ, trái cây. 1 144 Hình ảnh 7: Chế biến thủy, hả Hình ảnh 7: Chế biến thủy, hải sản: Sấy lạnh tôm, cá, i sản: Sấy lạnh tôm, cá, mực mực. 15 15
Hình ảnh 8: Chế biến dược Hình ảnh 8: Chế biến dược liệu liệu. 15
Trang 5LỜI MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây, ngành công nghệ thực phẩm của nước ta ta đã tạo
ra được một lượng lớn về sản phẩm thủy hải sản Để tiêu thụ một cách bền vững
nhiều nhà khoa học quan tâm Hai công nghệ chủ đạo trong bảo quản sau thu
hoạch thủy hải sản chính là: Công nghệ lạnh đông và công nghệ sấy khô thủy hải
sản. Công nghệ lạnh đông đòi hỏi nhiệt độ lạnh đông sâu để đảm bảo vi sinh vật
nghệ sấy khô thực phẩm thì nhược điểm này hoàn toàn được khắc phục. Trong đó
việc ứng dụng thiết bị công nghệ sấy lạnh (sấy bơm nhiệt) để bảo quản thủy hải
sản là là giải pháp tối ưu với chất lượng thủy hải sản giữ được hầu như nguyên
phẩm. Các loài thủy hải sản rất giàu hàm lượng protein, điển hình như protein
động vật với những phẩm chất tuyệt vời và và dễ dàng hấp thụ vào cơ thể con con
người Nguồn thực phẩm này thường cung cấp những khoáng chất, cacbohydrates,
vitamin và một số thành phần dinh dưỡng khác đóng góp to lớn cho sức khỏe con
người. Tuy nhiên các sản phẩm thủy sản thường có có độ ẩm dao động từ 75 75 đến
sau thu hoạch bị hư hỏng ở các nước đang phát triển, nên việc việc bảo quản và và
xử lý sau thu hoạch sau cho có hiệu quả tối đa là là điều vô cùng quan trọng. Vì Vì
vậy thiết bị công nghệ sấy lạnh (sấy bơm nhiệt) ra đời để đáp ứng nhu cầu đó.
Trang 6PHẦN 1 TỔNG QUAN VỀ SẤY LẠNH
1.1 S1.1 Sấấy ly lạạnh là gì?nh là gì?
sấy Nói một cách khác, quá trình sấy lạnh được tiến hành trong điều kiện áp
Cấu tạo của máy sấy lạnh (còn gọi là máy sấy bơm nhiệt) thường gồm
có 1 máy bơm nhiệt được đặt trong tủ sấy hoặc hầm sấy tùy theo quy mô của
1.2 M1.2 Mụụcc đích.đích.
Mục đích của quá trình sấy là làm giảm khối lượng của vật liệu, tăng độliên kết bề mặt và bảo quản được tốt hơn. Trong quá trình sấy, nước được bay hơi
ở nhiệt độ bất kì do sự khuếch tán bởi sự chênh lệch độ ẩm ở bề mặt vật liệu đồngthời bên trong vật liệu có sự chênh lệch áp suất hơi riêng phần của nước tại bề mặtvật liệu và môi
vật liệu và môi trường xung quanh.trường xung quanh.
Quá trình sấy được khảo sát về bề mặt: tĩnh lực học Quá trình sấy được khảo sát về bề mặt: tĩnh lực học và động lực họcvà động lực học::
Trong tĩnh lực học: xác định bởi mối quan hệ giữa các thông số đầu
và cuối của vật liệu sấy cùng tác nhân sấy dựa trên phương pháp cân bằngvật chất và năng lượng, từ đó xác định được thành phần vật liệu, lượng tácnhân sấy và lượng nhiệt cần thiết.
Trong động lực học: khảo sát mối quan hệ giữa sự biến thiên của độ ẩmvật liệu với thời gian và các thông số của quá trình sấy
Trang 71.3 GiGiớ ớ i thii thiệệu vu vềề công ngh công nghệệ s sấấy ly lạạnh.nh.
Trong phương pháp sấy lạnh, người ta ra độ chênh phân áp suất hơi nướcgiữa vật liệu sấy và tác nhân sấy bằng cách giảm phân áp suất trong tác nhân sấynhờ giảm lượng chứa ẩm Ở phương pháp sấy lạnh, nhiệt độ bề mặt ngoài nhỏ hơnnhiệt độ bên trong vật, đồng thời do tiếp xúc với không khí có độ ẩm và phân áp
suất hơi nước nhỏ nên lớp bề mặt cũng có phân áp suất hơi nước nhỏ hơn phía bêntrong vật Nói khác đi, ở đây gradient nhiệt độ và gradient áp suất có cùng dấu nêngradient nhiệt độ không kìm hãm quá trình dịch chuyển ẩm như khi sấy nóng màngược lại, nó có tác dụng tăng cường quá trình dịch chuyển ẩm trong long vật rangoài để bay hơi làm khô vật Khi đó, ẩm trong vật liệu dịch chuyển ra bề mặt và
từ bề mặt vào môi trường có thể lớn hơn hay nhỏ hơn nhiệt độ môi trường hoặccũng có thể nhỏ hơn 0oC.Quá trình truyền nhiệt thực hiện được thông qua sự thayđổi pha làm việc của môi chất lạnh Môi chất lạnh trong giàn bay hơi hấp thụ nhiệt
và bay hơi ở nhiệt độ thấp và áp suất thấp.
Khi hơi môi chất lạnh ngưng tụ ở nhiệt độ cao, áp suất cao tại dàn ngưng tụ,
nó thải nhiệt ở áp suất cao hơn Khi sử dụng trong quá trình sấy, hệ thống sấy sửdụng bơm nhiệt làm lạnh không khí của quá trình đến điểm bão hòa, và sau đóngưng tụ nước (khử ẩm), do đó làm tăng khả năng sấy của không khí Trong quátrình này chỉ tuần hoàn mức nhiệt thấp (nhiệt hiện và nhiệt ẩn) từ không khí.
1.4 S1.4 Sự ự khác nhau gi khác nhau giữ ữ a sa sấấy ly lạạnh và snh và sấấy nóng.y nóng
1.4.11.4.1 SấySấy nóng. nóng
Sấy nóng là phương pháp sử dụng không khí nóng để làm khô thực phẩm,
sử dụng chủ yếu nhờ vào sự bốc hôi nước ở nhiệt độ cao làm thực phẩm khônhanh Đây là phương pháp sấy khá
nhanh Đây là phương pháp sấy khá phổ biến vì nó linh phổ biến vì nó linh hoạt trong việc chọn nguồnhoạt trong việc chọn nguồnnguyên liệu để sấy, đồng thời phương pháp này chi phí đầu tư cũng không quá cao
và phù hợp với nhiều doanh nghiệp.
Nhiệt Nhiệt từ từ gió gió tách tách ẩm ẩm ra ra khỏi khỏi vật vật sấy, sấy, gió gió mang mang ẩm ẩm thoát thoát ra ra bên bên ngoài.ngoài.Phương pháp này có nguyên lý như quá trình phơi nắng nhưng có hiệu suất sấy caohơn do lưu lượng gió và
hơn do lưu lượng gió và nhiệt đều hơn, sản phẩnhiệt đều hơn, sản phẩm m sấy khôsấy khô nhanh hơn.nhanh hơn.
SửSử dụng nhiệt độ cao để sấy sảndụng nhiệt độ cao để sấy sản phẩm
Nhiệt độ 40-100 độ C.
Hơi nước thoát ra sản phẩm đưa ra trực tiếp bên ngoài ngoài.
Trang 8 Hơi nước được thoát ra từ lỗ thông hơi
Sử dụng khí tươi để làm khô sản phẩm
1.4.2 SấySấy lạnhlạnh
Sấy lạnh là phương pháp sử dụng tác nhân chính là không khí rất khô ởnhiệt độ thấp hơn nhiệt độ sấy thông thường với dải nhiệt độ sấy từ 10 60 độ C, độ
ẩm không khí sấy vào khoảng 10-30%.
Có thể hiểu là máy sấy lạnh hoạt động ở dải nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ sấythông thường, chính vì lý do đó vật sấy sẽ khô mau hơn do không khí sấy trongmáy được tách ẩm và rất khô.
Máy sấy lạnh sử dụng một máy bơm nhiệt được đặt trong tủ sấy hoặc hầmsấy theo từng quy mô Máy bơm nhiệt có một đầu nóng và đầu lạnh, đầu nóng sẽcung cấp nhiệt lượng cho tác nhân sấy, còn đầu lạnh dùng để tách ẩm cho khôngkhí sấy Do đó, một số nơi, còn
khí sấy Do đó, một số nơi, còn gọi máy sấy lạnh là gọi máy sấy lạnh là máy sấy bơm nhiệt.máy sấy bơm nhiệt.
SấySấy khô ở nhiệt độkhô ở nhiệt độ thấp
Nhiệt độ 10-60độ C.
Sản phẩm khô tự nhiên, không chịu tác Sản phẩm khô tự nhiên, không chịu tác động củađộng của nhiệt
Hệ thống hút ẩm độc lập
Phân loại sấy lạnh::
Sấy < 0oC : Sấy thăng hoa, sấC : Sấy thăng hoa, sấy châny chân không.
Sấy > 0oC : Sấy hút ẩm C : Sấy hút ẩm chuyên dụng, sấy bơmchuyên dụng, sấy bơm nhiệt.
Trang 9PHẦN 2: NGUYÊN LÝ
2.1 Nguyên Nguyên lý lý hohoạt độạt động cng củủa máy sa máy sấấy ly lạạnh.nh
Nguyên lý
hành ở áp suất khí quyển, tác nhân sấy là không khí được đưa vào thiết bị bay
xuống dưới điểm động sương, hơi nước trong không khí bị ngưng tụ tách ra làm cho không
nước trong không khí giảm về không (nhưng không thể bằng không), không khí này được dẫn qua thiết bị ngưng tụ của hệ thống lạnh (bơm nhiệt) để đốt
chất lạnh ở thiết bị ngưng tụ Sau đó, chúng được dẫn vào buồng sấy chứa sản phẩm, dưới sự chênh lệch áp suất riêng của hơi nước trên bề mặt sản phẩm
nước ở sản phẩm tự bay bốc hơi
Trang 102.2 Quá Quá trình trình ssấấy ly lạạnh dinh diễễn ra liên tn ra liên tụục và theo tuc và theo tuầần hoàn khép kín:n hoàn khép kín:
Giai đoạn 1: Không khí có độ Giai đoạn 1: Không khí có độ ẩm cao (từ ẩm cao (từ buồng sấy) sẽ được hút qua ống củabuồng sấy) sẽ được hút qua ống củadàn lạnh ngưng tụ Tại đây, không khí sẽ
dàn lạnh ngưng tụ Tại đây, không khí sẽ được làm lạnh đến được làm lạnh đến nhiệt độ ngưng tụ để táchnhiệt độ ngưng tụ để táchhơi nước từ trong không khí, trở
hơi nước từ trong không khí, trở thành luồng không khí khô lạnh.thành luồng không khí khô lạnh.
Giai đoạn 2: Sau đó, luồng không khí khô lạnh nàGiai đoạn 2: Sau đó, luồng không khí khô lạnh này sẽ được dẫn qua buồngy sẽ được dẫn qua buồng
nóng với nhiệt độ trong khoảng 35 60 độ C để đốt nóng Chúng tiếp t60 độ C để đốt nóng Chúng tiếp tục dẫn vàoục dẫn vào buồng sấy ch
buồng sấy chứa thực phẩm để tiến hành sấy lạnh thực pứa thực phẩm để tiến hành sấy lạnh thực phẩm theo ý muốn của nhhẩm theo ý muốn của nhà sảnà sảnxuất.
Chính vì thế, luồng không khí khô lạnh này sẽ trở Chính vì thế, luồng không khí khô lạnh này sẽ trở thành luồng khí nóng ẩmthành luồng khí nóng ẩm(sau khi sấy) và được lưu thông qua các khay của thực phẩm cần sấy để tiếp tục tuầnhoàn tương tự như quy trình trên
PHẦN 33 CÁC THIẾT BỊ SẤY LẠNH
3.1 Các Các thithiếết bt bịị trong h trong hệệ th thốống sng sấấy ly lạạnh.nh
Bơm nhiệt là một thiết bị dùng để bơm một dòng nhiệt từ mức nhiệt độ thấplên mức nhiệt độ cao hơn, phù hợp với nhu cầu cấp nhiệt Máy lạnh cũng là mộtloại bơm nhiệt và có chung một nguyên lý hoạt động, các thiết bị của chúng về cơ bản là giống nhau chỉ phân biệt má
bản là giống nhau chỉ phân biệt máy lạnh với bơm nhiệt ở mục y lạnh với bơm nhiệt ở mục đích sử dụng Máyđích sử dụng Máylạnh gắn với việc sử dụng nguồn lạnh ở thiết
lạnh gắn với việc sử dụng nguồn lạnh ở thiết bị bay hơi còn bơm nhiệt gắn với bị bay hơi còn bơm nhiệt gắn với việcviệc
sử dụng nguồn nhiệt ở thiết bị ngưng tụ Do sử dụng nguồn nhiệt nên bơm nhiệthoạt động ở cấp nhiệt cao hơn.
3.2 Môi Môi chchấất và ct và cặặp môi chp môi chấất.t
Môi chất và cặp môi chất của bơm nhiệt có yêu cầu như máy lạnh Một vài
yêu cầu đặc biệt hơn xuất phát từ nhiệt độ sôi và ngưng tụ cao hơn, gần giống nhưchế độ nhiệt độ cao của điều hòa không khí, nghĩa là cho đến nay người ta vẫn sửdụng các loại môi chất như: R12, R22, R502 và MR cho máy tuabin Gần đâyngười ta chú ý đến
người ta chú ý đến việc sử dụng các môi chất mviệc sử dụng các môi chất mới cho bơm nhiệt ới cho bơm nhiệt nhằm nâng caonhằm nâng caonhiệt độ dàn
nhiệt độ dàn ngưng như: R22,R113, R114, R12B1,ngưng như: R22,R113, R114, R12B1, R142…
3.3 Máy Máy nén nén llạạnh.nh
Cũng như máy nén lạnh, máy nén là bộ phận quan trọng nhất của bơmnhiệt Tất cả các dạng máy nén của máy lạnh đều được ứng dụng trong bơm nhiệt
Trang 11hiệu suất cao trong điều kiện thiếu hoặc đủ tải.
3.4 Các Các thithiếết bt bịị trao đổtrao đổi nhii nhiệệt.t
Các thiết bị trao đổi nhiệt cơ bản trong bơm nhiệt là thiết bị bay hơi và thiết
bị ngưng tụ Máy lạnh hấp thụ có thêm thiết bị sinh hơi và hấp thụ Giống như máylạnh,thiết bị ngưng tụ và bay hơi của bơm nhiệt cũng bao gồm các dạng: ống chùm,ống lồng ngược dòng, ống đứng và ống kiểu tấm Các phương pháp tính toán cũnggiống như cácchế độ điều hoà nhiệt
giống như cácchế độ điều hoà nhiệt độ.độ.
3.5 Thi3.5 Thiếết bt bịị ph phụụ c của bơmủa bơm nhi nhiệệt.t
Tất cả các thiết bị phụ của bơm nhiệt giống như thiết bị phụ của máy lạnh.Xuất phát từ yêu cầu nhiệt độ cao hơn nên đòi hỏi về độ tin cậy, công nghệ giacông thiết bị cao hơn Đây cũng
công thiết bị cao hơn Đây cũng là vấn đề đặt ra đối với dầu bôi trơn và đệm là vấn đề đặt ra đối với dầu bôi trơn và đệm kínkíncác loại trong hệ thống Do bơm nhiệt phải hoạt động ở chế độ áp suất và nhiệt độgần sát với giới hạn tối đa nên các thiết bị tự động rất cần thiết và phải hoạt độngvới độ tin cậy cao để phòng ngừa hư hỏng các thiết bị
với độ tin cậy cao để phòng ngừa hư hỏng các thiết bị khi chế độ làm việc vượt quákhi chế độ làm việc vượt quágiới hạn cho phép Đối với van tiết lưu, bơm nhiệt có chế độ làm việc khác máy
lạnh nên cũng cần có van tiết lưu phù hợp.
3.6 Thi3.6 Thiếết bt bịị ngo ngoạại vi ci vi của bơmủa bơm nhi nhiệệt.t
Thiết bị ngoại vi của bơm nhiệt là những thiết bị hỗ trợ cho bơm nhiệt phùhợp vớ từng phương án sử dụng của nó Thiết bị ngoại vi của bơm nhiệt gồm một
số loại sau: Các phương án động lực của máy nén như: động cơ điện, động cơ gas,động cơ diesel hoặc động cơ gió…vv
Các phương án sử dụng nhiệt thu ở dàn ngưng tụ Nếu là sưởi ấm thì có thể
sử dụng dàn ngưng trực tiếp hoặc gián tiếp qua một vòng tuần hoàn chất tải nhiệt,
cóthể sử dụng để sấy, nấu ăn, hút ẩm…Mỗi phương án đòi hỏi những thiết bị hỗtrợ khác nhau.
Các phương án cấp nhiệt cho dàn bay hơi Trường hợp sử dụng dàn lạnhđồng thời với nóng thì phía dàn bay hơi có thể là buồng lạnh hoặc chất tải lạnh. Ngoài
Ngoài ra ra cũngcũng có thể sử dụng dàn bay hơi đặt ngoài không khí, dàn bay hơi sửdụng nước giếng là môi trường cấp nhiệt Cũng có những phương án như dàn bayhơi đặt ở dưới nước, đặt ở dưới đất
hơi đặt ở dưới nước, đặt ở dưới đất hoặc sử dụng năng lượng mặt trời.hoặc sử dụng năng lượng mặt trời.
Các thiết bị điều khiển, kiểm tra tự động sự hoạt động của bơm nhiệt và các