ĐỒ ÁN TÍNH TOÁN THIẾT BỊ SẤY THÙNG QUAY

ĐỒ ÁN TÍNH TOÁN THIẾT BỊ SẤY THÙNG QUAY

A TỔNG QUAN VỀ SẤY

I SẤY:

1/ Khi niệm chung:

Trong cộng nghiệp hóa chất, thực phẩm, qa trình tch nước

ra khỏi vật liệu (lm khơ vật liệu) l rất quan trọng Ty theo tính chất v độ ẩm của vật liệu, mức độ lm khơ của vật liệu, m thực hiện một trong cc phương php tch nước ra khỏi vật liệu sau đy:

Trong qu trình sấy nước được cho bay hơi ở nhiệt độ bất kì

do sự khuếch tn bởi sự chnh lệch độ ẩm ở bề mặt v bn trong vật liệu v bởi sự chnh lệch p suất hơi ring phần của nước tại

bề mặt vật liệu v mơi trường xung quanh Sấy l một qu trình khơng ổn định, độ ẩm của vật liệu thay đổi theo khơng gian v thời gian

Qu trình sấy được khảo st về hai mặt: Tĩnh lực học v động lực học

Trong tĩnh lực học, sẽ xc định được mối quan hệ giữa cc

thơng số đầu v cuối của vật liệu sấy v của tc nhn sấy dựa trn phương trình cn bằng vật chất _ năng lượng, từ đĩ xc định được thnh phần vật liệu, lượng tc nhn sấy v nhiệt lượng cần thiết

Trong động lực học, sẽ khảo st mối quan hệ giữa sự biến

thin của độ ẩm vật liệu với thời gian v cc thơng số của qu

trình ví dụ như tính chất v cấu trc của vật liệu, kích thước vật liệu, cc điều kiện thủy động lực học của tc nhn sấy v thời gian sấy thích hợp

Sấy l một trong những khu quan trọng trong cơng nghệ sau thu hoạch, chế biến v bảo quản nơng sản Trong quy trình cộng nghệ sản xuất của rất nhiều sản phẩm đều cĩ cơng đoạn sấy khơ để bảo quản di ngy, nng cao gi trị sản phẩm Sấy cịn tạo ra nhiều loại sản phẩm khc nhau của cng một loại nguyn liệu Cc sản phẩm nơng nghiệp dạng hạt như thĩc, ngơ, đậu, lạc… sau khi thu hoạch cần lm khơ kịp thời nếu khơng chất lượng sản phẩm sẻ bị giảm, thậm chí hỏng, dẫn đến tình trạng gia tăng hao hụt sau thu hoạch Cc sản phẩm nơng nghiệp dạng củ, quả như khoai ty, sắn, vải thiều, nhn xồi, rau cc loại rất cần sấy để tạo ra một số sản phẩm cĩ gi trị, nng cao hiệu quả kinh tế

Như vậy sấy đĩng vai trị vơ cng quan trọng, nhu cầu sấy

nĩi chung cũng như sấy nơng sản nĩi ring ngy cng lớn v đa

dạng

2/ Tc nhn sấy:

2.1 Nhiệm vụ của tc nhn sấy:

Tc nhn sấy cĩ nhiệm vụ sau:

1 Gia nhiệt cho vật sấy

2 Tải ẩm: mang ẩm từ bề mặt vật vo mơi trường

3 Bảo vệ vật sấy khỏi bị hỏng do qu nhiệt

Ty theo phương php sấy, tc nhn sấy cĩ thể thực hiện một hoặc hai trong ba nhiệm vụ nĩi trn

Khi sấy đối lưu, tc nhn sấy lm hai nhiệm vụ gia nhiệt v tải

ẩm

Khi sấy bức xạ, tc nhn sấy lm nhiệm vụ tải ẩm v bảo vệ vật sấy

Khi sấy tiếp xc tc nhn sấy lm nhiệm vụ tải ẩm

Khi sấy bằng điện trường tấn số cao, tc nhn sấy lm nhiệm vụ tải ẩm

Khi sấy chn khơng chỉ cĩ thể cấp nhiệt bằng bức xạ hay dẫn nhiệt hoặc kết hợp bơm chn khơng v thiết bị ngưng kết ẩm (sấy thăng hoa), vì vậy phương php sấy chn khơng khơng cần tc nhn sấy

2.2 Cc loại tc nhn sấy:

2.2.1.Khơng khí ẩm:

L loại tc nhn sấy khơng thơng dụng nhất cĩ thể dng cho hầu hết cc loại sản phẩm Dng khơng khí ẩm khơng sợ ơ nhiễm sản phẩm sấy Tuy vậy dng khơng khí ẩm lm tc nhn sấy cần trang bị thm bộ gia nhiệt khơng khí (calorifer khí – hơi hay khí – khĩi); nhiệt độ khơng khí để sấy khơng thể qu cao, thường nhỏ hơn

5000C vì nếu nhiệt độ cao hơn thiết bị trao đổi nhiệt phải sử

dụng thp hợp kim hay gốm sứ chi phí cao

2.2.2.Khĩi lị:

Dng khĩi lị lm tc nhn sấy cĩ ưu điểm l phạm vi nhiệt độ rộng

từ 10000C, khơng cần calorife Tuy vậy dng khĩi lị cĩ nhược

điểm l khĩi cĩ thể lm ơ nhiễm sản phẩm sấy Vì vậy khĩi chỉ dng cho cc vật liệu khơng sợ ơ nhiễm như gỗ, đồ gốm, một số loại hạt cĩ vỏ

;

2.2.3.Hơi qu nhiệt:

Dng hơi qu nhiệt lm tc nhn sấy trong trường hợp sản phẩm

sấy dễ chy nổ v sản phẩm sấy chịu được nhiệt độ cao vì sấy

bằng hơi qu nhiệt nhiệt độ thường lớn hơn 1000C (sấy ở p suất khí quyển)

3/ Cấu trc hệ thống sấy:

3.1.Cc bộ phận cơ bản của hệ thống sấy:

Hệ thống sấy bao gồm cc bộ phận cơ bản sau:

3.1.1.Buồng sấy:

Buồng sấy l khơng gian thực hiện qu trình sấy khơ vật liệu

Đy l bộ phận quan trọng nhất của hệ thống sấy Ty theo phương php sấy, loại thiết bị sấy m buồng sấy cĩ dạng khc nhau Ví dụ thiết bị sấy buồng, bộ phận buồng sấy cĩ thể nhỏ như một ci tủ,

cĩ thể lớn như một căn phịng Trong thiết bị sấy hầm, buồng sấy

l một buồng cĩ chiều di lớn như một đường hầm (tuynen) Trong thiết bị sấy phun, buồng sấy l một buồng hình trụ đứng hay nằm ngang Trong thiết bị sấy khí động, buồng sấy l một ống hình trụ đứng, cĩ chiều cao lớn

3.1.2.Bộ phận cung cấp nhiệt:

Ty theo hệ thồng sấy khc nhau, bộ phận cung cấp nhiệt cũng khc nhau Ví dụ, trong thiết bị sấy bức xạ, bộ phận cấp nhiệt kh đơn giản, cĩ thể l cc đn hồng ngoại, cc ống dy điện trở, hay cc

tấm bức xạ gia nhiệt bằng chất lỏng hay khí đốt

Thiết bị sấy đối lưu dng mơi chất sấy l khơng khí, chất tải

nhiệt l hơi nước thì bộ phận cấp nhiệt l calorife khí – hơi Nếu chất tải nhiệt l khĩi thì bộ phận cấp nhiệt l calorife khí – khĩi

3.1.3.Bộ phận thơng giĩ v tải ẩm:

Bộ phận ny cĩ nhiệm vụ tải ẩm từ vật sấy vo mơi trường Khi sấy bức xạ việc thơng giĩ cịn cĩ nhiệm vụ bảo vệ vật sấy khỏi qu nhiệt

Cc thiết bị sấy dưới p suất khí quyển đều dng mơi chất đối

lưu (tự nhin hay cưỡng bức) để tải ẩm Trong cc thiết bị ny đều cần tạo điều kiện thơng giĩ tốt trn bề mặt vật liệu để ẩm thốt ra

từ vật được mơi chất mang đi dễ dng Khi thơng giĩ cưỡng bức

bộ phận ny gồm: cc quạt giĩ, cc đường ống dẫn giĩ cấp vo buồng sấy, đường hồi (nếu cĩ), ống thốt khí…

Cc thiết bị sấy chn khơng, việc thải ẩm dng bơm chn khơng hoặc kết hợp với cc bình ngưng ẩm (sấy thăng hoa)

cơng hay cơ khí Trong thiết bị sấy hầm dng băng tải, vật liệu

được đưa vo v lấy ra khỏi hầm bằng băng tải Trong thiết bị sấy phun, vật liệu đua vo bằng bơm qua vịi phun Sản phẩm được

lấy ra dưới dạng bột bằng cc gạt v vít tải

3.1.5.Hệ thống đo lường, điều khiển:

Hệ thống ny cĩ nhiệm vụ đo nhiệt độ, độ ẩm, độ ẩm tương đối của mơi chất sấy tại cc vị trí cần thiết t1,1, t2,2, … đo nhiệt độ khĩi lị Tự động điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm mơi chất vo thiết bị nhằm duy trì chế độ sấy theo đng yu cầu

3.2.Cc dạng cấu trc hệ thống sấy:

3.2.1.Hệ thống sấy cơng suất nhỏ:

Hệ thống sấy ny thường cĩ cấu trc dạng tủ, đa số l cc kiểu sấy đối lưu cưỡng bức, một số kiểu sấy bức xạ, sấy bằng điện

trường tần số cao Cc thiết bị sấy loại ny thường được chế tạo

hng loạt cĩ thể điều khiển tự động nhiệt độ mơi chất sấy Vật

liệu sấy thường đặt trn cc khay đưa vo buồng sấy bằng thủ cơng

v đặt trn cc gi đỡ trong buồng Loại thiết bị ny cĩ thể sấy nhiều loại sản phẩm khc nhau

3.2.2.Hệ thống sấy cơng suất lớn:

Hệ thống ny cĩ cấu trc rất đa dạng ty thuộc vo phương php

sấy, kiểu thiết bị sấy Trong hệ thống ny cần bố trí hợp lí giữa buồng sấy với cc bộ phận khc như: bộ phận cấp nhiệt, cấp hơi nước, cấp khĩi, bộ phận cấp vật liệu v lấy sản phẩm… Trong dy chuyền cơng nghệ sản xuất sản phẩm, hệ thống sấy được bố trí trong một phn xưởng sơ chế nguyn liệu hay thnh phẩm Cĩ một

số xí nghiệp, hệ thống sấy l hệ thống chính, ví dụ xí nghiệp sản xuất c ph hạt bao gồm cc cơng đoạn như sau: st ướt (quả c ph

đem ch st, rửa sạch lấy hạt), hong v sấy Ở đy hệ thống sấy l

chính Sản phẩm l ca ph hạt đĩng bao Trong cc xí nghiệp sản

xuất rau quả khơ, hệ thống sấy cũng l hệ thống chính

Dựa vo tc nhn sấy: thiết bị sấy bằngkhơng khí hoặc thiết bị

sấy bằng khĩi lị, ngồi ra cịn cĩ cc thiết bị sấy bằng phương php

đặc biệt như sấy thăng hoa, sấy bằng tia hồng ngoại hay bằng

dịng điện cao tần

Dựa vo p suất lm việc: thiết bị sấy chn khơng, thiết bị sấy ở p

suất thường

Dựa vo phương thức lm việc: sấy lin tục hay sấy gin đoạn

Dựa vo phương php cung cấp nhiệt cho qu trình sấy: thiết bị

sấy tiếp xc, hoặc thiết bị sấy đối lưu, thiết bị sấy bức xạ…

Dựa vo cấu tạo thiết bị: phịng sấy, hầm sấy, sấy băng tải, sấy

trục, sấy thng quay, sấy tầng sơi, sấy phun…

Dựa vo chiều chuyển động của tc nhn sấy v vật liệu sấy: cng

chiều, nghịch chiều v giao chiều

4.2.Chọn thiết bị sấy:

Thiết bị sấy lm việc gin đoạn cĩ nhược điểm l năng suất thấp, cồng kềnh, thao tc nặng nhọc nếu khơng cĩ bộ phận vận chuyển, nhiều khi khơng đảm bảo chất lượng sản phẩm Thiết bị sấy lm việc gin đoạn thường được ứng dụng khi năng suất nhỏ, sấy cc loại hình dạng khc nhau

Thiết bị sấy lin tục cho chất lượng sản phẩm tốt hơn, thao tc nhẹ nhng hơn

Yếu tố quan trọng để chọn thiết bị sấy lin tục la tính chất của vật liệu sấy

Để sấy vật liệu cục người ta dng chủ yếu l loại thng quay, loại đường hầm

Để sấy vật liệu hạt, tơi, người ta dng loại thng quay, loại thổi khí, loại xiclơn, loại vịi rồng, loại tầng sơi

Trong một số trường hợp người ta tiến hnh sấy hai bậc thích hợp hơn Ví dụ bậc th nhất cĩ thể dng loại sấy vịi rồng, xiclơn

hay sấy phụt Trong cc loại my sấy ny lượng ẩm trn bề mặt được lấy đi nhanh chĩng v cĩ thể dng chất tải nhiệt cĩ nhiệt độ lc đầu cao Trong bậc sấy thứ hai cĩ thể dng loại sấy tầng sơi để tch

phần ẩm bn trong Khi sấy vật liệu khơng chịu được nhiệt độ

cao thì nhiệt độ đầu của tc nhn sấy khơng cần cao lắm, cĩ thể giữ nhiệt độ đầu thấp hơn so với bậc thứ nhất

Để sấy vật liệu nho người ta dng loại băng – trục, loại trục, hay loại hình trụ – nĩn với lớp vật liệu ở dạng tầng sơo hay vịi rồng

Để sấy huyền ph, dung dịch, chất nĩng chảy thường dng loại sấy phun cũng như loại tầng sơi, vịi rồng

Vấn đề quyết định để chọn cơ cấu thiết bị sấy v tc nhn sấy

phụ thuộc vo nhiệt độ sấy cho php v thời gian lưu lại cho php

của vật liệu trong thiết bị sấy

Thiết bị sấy chn khơng sấy thăng hoa phức tạp v đắt, vì thế chỉ nn dng khi khơng thể thực hiện được sấy ở p suất thường, ví

dụ sấy vật liệu dễ nổ hay vật liệu nhả cc hơi độc, cc sản phẩm dược, thực phẩm cĩ chất lượng cao

4.3.Nguyn lý thiết kế thiết bị sấy:

Yu cầu của thiết bị sấy l phải lm việc tốt (vật liệu sấy khơ đều

cĩ thể điều chỉnh được vận tốc dịng vật liệu v tc nhn sấy, điều

chỉnh được nhiệt độ v độ ẩm của tc nhn sấy), tiết kiệm nguyn

vật liệu v năng lượng, dễ sử dụng

Khi thiết kế thiết bị sấy cần cĩ những số liệu sau đy

Loại vật liệu cần sấy (rắn, nho, lỏng…), năng suất, độ ẩm đầu

v cuối của vật liệu, nhiệt độ giới hạn lớn nhất, độ ẩm v tốc độ tc nhn sấy, thời gian sấy

Trước hết phải vẽ sơ đồ hệ thống thiết bị, vẽ quy trình sản

xuất, chọn kiểu thiết bị ph hợp với tính chất của nguyn liệu v

điều kiện sản xuất

Tính cn bằng vật liệu, xc định số liệu v kích thước thiết bị

Tính cn bằng nhiệt lượng để tính lượng nhiệt tiu thụ v lượng

calorife), bộ phận vận chuyển, bộ phận thu hồi bụi (nếu cĩ),

quạt, cơng suất tiu thụ để chọn động cơ điện

Cuối cng nghin cứu sơ đồ cc dụng cụ đo lường kiểm tra v

nghin cứu việc tự động hĩa qu trình

II.GIĨI THIỆU VỀ THIẾT BỊ SẤY THNG QUAY:

Cấu tạo hệ thống sấy thng quay:(vẽ hình)

Đy l loại thiết bị sấy quan trọng được dng rộng rải trong cơng nghiệp hĩa chất, thực phẩm để sấy một số loại hĩa chất, phn đạm, ngũ cốc, bột đường… nĩi chung l cc vật liệu rời cĩ khả năng kết dính Thiết bị lm việc ở p suất khí quyển, tc nhn sấy cĩ thể l

khơng khí hoặc khĩi lị Hình trn cho thấy một dạng thiết bị sấy thng quay trong đĩ vật liệu sấy v tc nhn sấy chuyển động nghịch chiều Thiết bị gồm một thng hình trụ đặt hơi dốc so với mặt

nằm ngang từ 1/151/50, cĩ hai vnh đai khi thng quay thì trượt trn cc con lăn tựa Khoảng cch giữa cc con lăn tựa ny cĩ thể điều chỉnh được để thay đổi gốc nghing của thng Thng quay được

nhờ bnh răng truyền động nối với cc bộ phận dẫn động từ động

cơ

Vật liệu ướt vo thng ở đầu cao v được đảo trộn, di chuyển

trong thng nhờ những cnh đảo do đĩ vật liệu tiếp xc với khơng khí sấy tốt hơn Vận tốc chuyển động của tc nhn sấy trong thng khoảng 23 m/s, cịn thng quay với tốc độ 18 vịng/ph Vật liệu

khơ được tho ra ở đầu thấp của thng Khí thải được dẫn qua

cyclon để thu hồi cc hạt vật liệu rắn bị dịng khí lơi cuốn theo

Ưu điểm của loại thiết bị sấy thng quay, l qu trình sấy đều

đặn v mnh liệt nhờ cĩ sự tiếp xc tốt giữa vật liệu v tc nhn sấy,

cường độ sấy tính theo lượng ẩm đạt được cao, tuy nhin do vật liệu bị đảo trộn nhiều nn dễ bị gy vụn, tạo ra bụi, do đĩ trogn

một số trường hợp lm giảm phẩm chất của sản phẩm

Thời gian lưu trữ vật liệu trong thiết bị sấy: Thời gian lưu

trung bình của vật liệu rắn trong thiết bị sấy phải bằng thời gian sấy cần thiết Tuy nhin thời gian lưu của từng hạt vật liệu cĩ thể khc với thời gian lưu trung bình v điều ny cĩ thể lm cho chất

lượng sản phẩmkhơng đều Trong thiết bị sấy vật liệu được nng

ln v rớt xuống do những cnh đảo; khi khơng cĩ dịng khí, mỗi lần vật liệu được nng ln v rớt xuống nĩ sẽ di chuyển được một

khoảng bằng tích số của chiều di khoảng cch rơi với độ dốc của thiết bị Cc hạt cĩ chuyển động tịnh tiến sau khi rơi, chuyển động

ny bị giảm khi dịng khí thổi ngược chiều hoặc tăng thm khi dịng khí thổi cng chiều

Hệ số chứa trong thng sấy D l phần thể tích của thng sấy do vật liệu chiếm chỗ tại một thời điểm bất kì v thời gian lưu trung

bình  được tính bằng cch chia thể tích chứa vật liệu trong thng sấy cho suất lượng nhập liệu

 =

) / (

4 /

2

k K

D L

d Z







trong đĩ:  k - khối lượng ring biểu kiến của vật liệu khơ, kg/m 3

Z - chiều di thng sấy, m; d – đường kính thng sấy, m

Theo Friedman v Marshall hệ số chứa của thng sấy thay đổi theo điều kiện lm việc của thng sấy v cĩ thể biểu diễn theo

 - hiệu chỉnh do ảnh hưởng của tốc độ khí G’, kg/h

Dấu + khi dịng khí v rắn chuyển động nghịch chiều, dấu – khi chuyển động cng chiều

Trong những điều kiện vật liệu được đảo trộn bình thường v

0

D

 khơng lớn hơn 0.08 thì tính theo cơng thức sau:

d sn

L k

k

' 0037 0

s – độ dốc của thng sấy, m/m; n – số vịng quay, vịng/pht

Hằng số K phụ thuộc trn tính chất của vật liệu v bằng:

Hệ số chứ tốt nhất từ 0.050.15 Hệ số chứa lớn thì sự tiếp xc giữa pha rắn v khí km v cơng suất để thng quay sẽ lớn hơn

Những biểu thức trn chỉ sử dụng trong trường hợp tốc độ khí vừa phải, khơng tạo bụi qu đng v lơi cuốn hạt rắn Lượng bụi chỉ

nn chiếm tối đa từ 25% nhập liệu, v tốc độ khí cho php tương ứng ty thuộc trn loại vật liệu Tốc độ khí thường từ 1000

kg/h.m 250000 kg/h.m 2 Với chất rắn cĩ kích thước 35 mesh, tốc

độ khí thích hợp l 5000 kg/h.m 2 Trong trường hợp bất kì, tốt

nhất l phải dựa trn những thử nghiệm thực tế để cĩ được kết luận cuối cng

Thiết bị sấy thường được chế tạo với tỉ số chiều di/đường

kính từ 410 Cc cnh trộn trong thng cĩ chiều cao từ 812%

đường kính Tốc độ quay ứng với vận tốc di l từ 12 m/s đến 30

m/s v độ dốc của thng trong khoảng 00.08 m/m Đơi khi thiết

bị sấy cĩ độ dốc m cho trường hợp sấy cng chiều

B.TỔNG QUAN VỀ NGUYN LIỆU SẤY: NƠNG SẢN :

THĨC

I.GIỚI THIỆU:

La l cy lương thục chính ở nước ta, gạo cung cấp khoảng

40% protein trong khẩu phần ăn hng ngy của nhn dn ta v nhn dn

ở cc nước vng Đơng Nam Đối với nước ta, trong những năm gần đy la l một trong những mặt hng xuất khẩu chủ yếu trong

nơng nghiệp, do vậy cơng nghệ bảo quản chế biến la gạo nhằm giảm tổn thất (hiện tượng mất ma trong nh) sau thu hoạch cĩ vai trị rất quan trọng

Giống la l một trong những yếu tố quyết định năng suất, chất lượng gạo, đồng thời trong cơng tc bảo quản chế biến, giống la cũng đĩng vai trị vơ cng quan trọng Do qu trình sinh lý – sinh hĩa, cấu tạo hạt của từng giống la, nn trong qu trình bảo quản

xảy ra hiện tượng hư hỏng hoặc xm nhiễm ph hoại của cc loại

sinh vật hại kho như: cơn trng, chuột, v sự pht triển của cc vi

sinh vật như: nấm mốc…

Trong những năm gần đy, sản xuất nơng nghiệp xuất hiện tro lưu tuyển chọn giống la cĩ năng suất cao, cĩ chất lượng cao v

chống chịu su bệnh tốt nhằm đp ứng nhu cầu ngy cng lớn của

sản xuất v tiu dng Thường thường người ta thu hoạch la khi độ

ẩm của hạt khoảng 18-22% Cĩ rất nhiều nhn tố cần được tính

đến để cĩ vụ ma bội thu như la phải chín, cĩ chất lượng cao v độ

ẩm thích hợp

II.THNH PHẦN HĨA HỌC V GI TRỊ DINH DƯỠNG CỦA NƠNG SẢN (NS):

1.Nước:

_ Đa số NS phẩm đều cĩ chứa một lượng nước nhất định

Lượng nước v dạng tồn tại trong NS ty thuộc vo đặc tính của NS

v cc cơng nghệ xử lý sau thu hoạch Trong rau quả, hm lượng

nước rất cao, chiếm 80–95% Một số loại củ v hạt lấy tinh bột như sắn, khoai sọ v ngơ chứa 50% nước Hạt lương thực như

thĩc chứa tương đối ít hơn (11–20%) Nước cũng phn bố khơng đều trong cc loại mơ khc nhau Nước trong mơ che chở ít hơn trong nhu mơ Ví dụ, trong cam quýt, hm lượng nước trong vỏ l 74.7%, cịn trong mi tới 87.2%

_ Nước đĩng vai trị quan trọng trong hoạt động sống của tế

bo, nn hiển nhin cĩ ý nghĩa trong việc duy trì sự sống của NS

Trước hết, nước được xem l thnh phần quan trọng xy dựng nn

cơ thể thực vật Nước chiếm đến 90% khối lượng chất nguyn

sinh v nĩ quyết định tính ổn định về cấu trc cũng như trạng thi của keo nguyn sinh chất

_ Nước cịn cĩ chức năng sinh hĩa vơ cng quan trọng, l dung mơi đặc hiệu cho cc phản ứng hĩa sinh xảy ra, đồng thời l nguyn liệu cho một số phản ứng sinh hĩa Chẳng hạn nước tham gia

trực tiếp vo phản ứng oxy hĩa nguyn liệu hơ hấp để giải phĩng năng lượng, tham gia vo hng loạt cc phản ứng thủy phn quan

trọng như thủy phn tinh bột, protein, lipit…

_ Nước l mơi trường hịa tan cc chất khống, cc chất hữu cơ

như cc sản phẩm quang hợp, cc vitamin, cc phytohoocmon, cc enzym… v vận chuyển lưu thơng đến cc tế bo, cc mơ v cơ quan

_ Nước trong NS cịn l chất chỉnh nhiệt Khi nhiệt độ khơng khí cao, nhờ qu trình bay hơi nước m nhiệt độ mơi trường xung quanh NS hạ xuống nn cc hoạt độnt sống khc tiến hnh thuận lợi

_ Tế bo thực vật bao giờ cũng duy trì một sứx trương nhất

định Nhờ sức trương ny m khi tế bo ở trạng thi ở trạng thi no nước, NS luơn ở trạng thi tươi tốt, rất thuận lợi cho cc hoạt động sinh lý khc Tĩm lại, nước vừa tham cấu trc nn cơ thể thực vật, vừa quyết định cc biến đổi sinh hĩa v cc hoạt động sinh lý trong

NS

_ Nước trong NS chủ yếu ở dạng tự do Cĩ tới 80–90% lượng nước tự do ở trong dịch bo, phần cịn lại trong chất nguyn sinh v gian bo Chỉ một phần nhỏ của nước (khơng qu 5%) l ở dạng lin kết trong cc hệ keo của tế bo Ở mng tế bo, nước lin với

protopectin, xenlulozơ v hemixenlulozơ

_ Khi NS đ tch ra khỏi mơi trường sống v cy mẹ (tức l sau

thu hoạch), lượng nước bốc hơi khơng ph đắp lại

Hm lượng nước trong NS cao hay thấp cĩ ảnh hưởng lớn đến chất lượng v khả năng bảo quản của chng Ở cc NS cĩ hm lượng nước cao, cc qu trình sinh lý xảy ra mảnh liệt, cường độ hơ hấp tăng lm tiu tốn nhiều chất dinh dưỡng dự trữ v sinh nhiệt Việc bảo quản những sản phẩm cĩ chứa nhiều nước ny cũng cĩ khĩ

khăn hơn vì chng l mơi trường thuận lợi cho cc vi sinh vật hoạt động, lm giảm chất lượng NS

2.Cc hợp chất gluxit (Cacbon hydrat):

Cc hợp chất gluxit l thnh phần chủ yếu của NS (chiếm tới

90% hm lượng chất khơ, chỉ sau nước ở cc NS tươi), l thức ăn chủ yếu của người, động vật v vi sinh vật Cc hợp chất gluxit

trong NS chủ yếu tồn tại ở c dạng sau: đường glucozơ, fructozơ (trong quả), saccarozơ (trong mía, củ cải đường), tinh bột (trong hạt, củ), cc chất tạo xơ như xenlulozơ v hemixenlulozơ (chủ yếu trong thnh tế bo, vỏ NS)

a.Đường:

Dường la thnh phần dinh dưỡng quan trọng v l một trong

những yếu tố cảm quan hấp dẫn người tiu dng đối với cc loại NS tươi Đường chủ yếu tồn tại dưới dạng glucozơ, fructozơ v

saccarozơ Hm lượng đường thường cao nhất ở cc loại quả nhiệt đới, thấp nhất ở cc loại rau

b.Tinh bột:

_ L chất dự trữ chủ yếu của cc NS loại hạt la (la gạo, mỳ,

mạch, cao lương ngơ), củ (khoai lang, khoai sọ, khoai mơn,

khoai ty, sắn), quả (chuối, plantain) v l nguồn dinh dưỡng chủ yếu nuơi sống con người Ở thĩc, ngơ v một số loại củ, tinh bột chiếm 60–70%, khoai ty 12-20% khối lượng chất khơ

_ Tinh bột gồm 2 loại l amylozơ v amylopectin khc nhau về cấu tạo phn tử, về tính chất hĩa học v lý học

+ Amylozơ cĩ cấu tạo chuỗi xoắn khơng phn nhnh, mỗi vịng xoắn chứa 6 gốc glucozơ Amylozơ tan trong nước, khơng tạo thnh hồ khi đun nĩng, cho phản ứng mu xanh với iốt

+ Amylopectin cĩ cấu tạo nhnh, khối lượng phn tử thườnng lớn hơn amyloxơ đến hng triệu Amylopectin tạo thnh hồ khi

đun nĩng, cho phn tử ứng mu tím với iốt

_ Đa số cc loại tinh bột chứa 15–25% amylozơ v 75–80%

amylopectin Hm lượng amylozơ v amylopectin trong tinh bột cĩ thể thay đổi phụ thuộc loại NS, giống v điều kiện trước thu

hoạch Sau khi thu hoạch, dưới tc dụng của cc enzym phatphorilaza v ,-amylaza, tinh bột trong NS sẽ bị thủy phn tạo thnh cc đường đa, glucozơ v fructozơ

-glucan-c.Xenlulozơ, hemixenlulozơ, cc chất pectin v ligin:

L cc cabonhydrat lin kết với nhau, cấu trc nn thnh phần tế bo Trong qu trình chín, cc cacbonhydrat ny bị thủy phn v sẽ lm tri

cy mềm

_ Xenlulozơ v hemixenlulozơ, chủ yếu nằm ở cc bộ phận bảo

vệ như vỏ quả, vỏ hạt Trong cc loại quả, xenlulozơ v

hemixenlulozơ chiếm khoảng 0.5-2%; rau khoảng 0.2-2.8%; cc loại quả hạch cĩ vỏ cứng cĩ thể chiếm tới 15% khối lượng chất khơ Trong qu trình chín rau quả, cc cabonhydrat ny dưới tc

dụng của enzym cĩ thể bị thủy phn tạo thnh cc dạng đường như glycozơ, galactozơ, fructozơ, mannozơ, arabonozơ, xilozơ

_ Cc chất pectin cấu tạo từ cc axit polygalacturonic, tồn tại

chủ yếu trong thnh tế bo Trong vỏ tri cy, pectin chiếm khoảng 1-1.5% Pectin thường tồn tại dưới 2 dạng:

+ Dạng khơng hịa tan cịn gọi l protopectine, cĩ trong thnh tế

bo

+ Dạng hịa tan (axit polygalacturonic), cĩ trong dịch bo

Trong qu trình chín, cc protopectine dưới tc dụng của enzym polygalacturonaza sẽ bị thủy phn thnh đường, rượu etylic v

pectin hịa tan lm cho quả trở nn, mềm

Tuy hệ liu hĩa của con người khơng cĩ cc enzym phn giải

được cc thnh phần trn, nhưng chng đĩng vai trị quan trọng l cung cấp chất xơ, gip tăng cường nhu động ruột, hỗ trợ tiub hĩa v

chống to bĩn

3.Hợp chất cĩ chứa nitơ:

_ Nitơ trong NS tồn tại chủ yếu dưới dạng nitơ trong cc

protein v cc hợp chất phi protein (axit amin tự do, amit…) Hm lượng protein trong NS ty thuộc vo loại NS nhưng nĩ đều cĩ gi trị dinh dưỡng cao Đối với cc loại hạt v củ giống, protein đĩng vai trị sống cịn trong việc pht triển mầm Nếu tính theo khối

lượng chất khơ, protein trong thĩc: 7-10%; cao lương: 10-13%; đậu tương: 36-42%; quả: 1%; rau: 2% (cc loại rau họ đậu đỗ

chứa khoảng 5%) Với cc sản phẩm rau quả, phần lớn protein

đĩng vai trị chức năng (như cấu tạo nn cc enzym) chứ khơng dự trữ như trong cc loại hạt

_ Protein trong nhiều loại NS cĩ vai trị quan trọng trong việc cung cấp c axit amin, đặc biệt l cc axit amin khơng thay thế cho con người v gia sc (trong đậu tương, khoai ty cĩ đủ 8 axit amin khơng thay the Sự cĩ mặt đầy đủ v cn đối cc axit amin khơng

thay thế, cng với cc chất ức chế tiu hĩa protein tối thiểu đ tạo nn

gi trị dinh dưỡng cao của một số protein của một số cy trồng

4.Chất bo (lipit):

_ Chất bo l hỗn hợp cc este của glyxerin v cc axit bo, cĩ cơng thức chung: CH2OCOR1-CH2OCOR2-CH2OCOCR3 (R1,R2,R3 l

cc gốc của cc axit bo) Axit bo cĩ 2 loại no v khơng no, cc axit

bo khơng no dễ bị oxy hĩa hơn cc axit bo no

_ Chất bo l chất dự trữ năng lượng chủ yếu của hạt thực vật Khoảng 90% lồi thực vật cĩ chất dự trữ trong hạt l chất bo chứ khơng phải tinh bột Khi oxy hĩa 1g chất bo giải phĩng ra 38kJ, 1g tinh bột hay protein chỉ cho 20kJ

_ Ở cc loại rau quả, chất bo chủ yếu ở dạng cấu tử tham gia

vo thnh phần cấu trc mng, hay lớp vỏ sp bảo vệ Hm lượng

thường <1% khối lượng tươi, trừ tri bơ v ơliu chứ trn 15% khối lượng tươiv ở dạng hạt nhỏ trong tế bo thịt quả

_ Ở cc loại hạt, chất bo chủ yếu cĩ trong cc loại cy họ đậu, cy lấy dầu, ở la mì l 1.7-2.3%; lq nước 1.8-2.5%; ngơ 3.5-6.5%;

đậu tương 15-25%; lạc 40-57%; thầu dầu 57-70%

Đối với những NS chứa nhiều chất bo, trong qu trình bảo

quản cĩ thể xảy ra cc qu trình phn giải chất bo tạo thnh cc axt bo,

aldeht v xtơn lm cho sản phẩm cĩ mi ơi, kht, chỉ số axit của chất

bo tăng ln v phẩm chất bị giảm

5.Axit hữu cơ:

_ Cc axit hữu cơ cũng l nguyn liệu cho qu trình hơ hấp Tuy nhin phần lớn cc loại rau quả đều tích lũy lượnng axit hữu cơ

nhiều hơn so với yu cầu hơ hấp của chng, do đĩ lượng ny thường được giữ lại trong cc khơng bo Quả chanh thường cĩ khoảng 3g axit hữu cơ/100 quả tươi Phần lớn cc axit hữu cơ trong NS

thường l axit xitric (axit chanh) v axit malic (axit to) Ngồi ra cĩ một số axit đặc th khc như axit tartaric trong nho, axit oxalic

trong rau bina…

_ Axit hữu cơ giảm trong qu trình bảo quản v chín, một mặt l

do cung cấp cho qu trình hơ hấp, mặt khc nĩ cĩ tc dụng với rượu sinh ra trong rau quả tạo thnh cc este lm cho rau quả cĩ mi thơm đặc trưng Ngồi chức năng hĩa sinh, axit hữu cơ cĩ vai trị quan trọng trong việc tạo ra vị cho NS, đặc biệt tri cy, tỉ lệ giữa lượng đường v axit sẽ tạo ra vị đặc trưng của sản phẩm

6.Vitamin v chất khống:

_ Vitamin l những hợp chất hữu cơ cĩ hm lượng rất nhỏ trong

cơ thể nhưng rất cần thiết cho hoạt động sống m con người v

động vật, hoặc khơng cĩ khả năng tự tổng hợp, hoặc tổng hợp

được một lượng rất nhỏ, khơng đủ thỏa mn nhu cầu của cơ thể

Vì vậy vitamin phải được cung cấp nhiều từ cc nguồn thức ăn bn ngồi NS l nguồn quan trọng cung cấp nhiều vitamin cho con

người, đặc biệt vitamin A, B, C, PP, E…

_ Cĩ 2 nhĩm vitamin: nhĩm hịa tan trong nước cĩ chức năng về năng lượng, tham gia xc tc cho cc qu trình sinh hĩa giải phĩng

năng lượng (cc phản ứng oxy hĩa khử, sự phn giải cc hợp chất hữu cơ…); nhĩm hịa tan trong dung mơi hữu cơ (chất bo) cĩ

chức năng tạo hình, tham gia vo cc phản ứng xy dựng nn cc

chất, cc cấu trc mơ v cơ quan

_ Vitamin B1 (thiamin) cĩ nhiều trong cm gạo, đậu H Lan,

một số loại củ, rau quả Thiamin tham gia cc phản ứng hĩa sinh then chốt của cơ thể, thiếu thiamin sẽ gy ra bệnh beri (ph thũng) + Vitamin A (retinol), ngồi chức năng xc tc sinh hĩa, cịn cĩ

vai trị trong sự cảm quan của mắt Thiếu vitamin A trong thời gian di sẽ dẫn đến hiện tượng m lịa Dạng hoạt động của vitamin

A khơng tồn tại trong NS, nhưng một số loại carotenoid như l

–caroten cĩ thể được cơ thể con người chuyển hĩa thnh vitamin

A v được gọi l cc tiền vitamin A Cc loại khc, như lyopen tạo

mu đỏ quả c chua, khơng cĩ hoạt tính vitamin A

+ Vitamin B (axit folic) lin quan đến qu trình sinh tổng hợp ARN Thiếu vitamin B gy bệnh thiếu mu, đặc biệt nguy hiểm

cho qu trình pht triển thai nhi ở phụ nữ cĩ thai Cc loại rau ăn l cĩ chứa nhiều vitamin B, đặc biệt cc loại rau cĩ mu xanh

+ Vitamin C (axit ascorbic) chống bệnh thiếu mu (scurvy) ở người Rau quả l nguồn cung cấp đến 90% lượng vitamin C Cơ thể người cần khoảng 50mg vitamin C/ngy Vitamin C cĩ nhiều trong ổi, đu đủ, cam quýt, splơ, ớt Tuy nhin vitamin lại dễ bị

oxy hĩa v bị chuyển thnh dạng dehydroascorbic dễ bị thủy phn dưới tc dụng của nhiệt độ

_ Chất khống chủ yếu trong rau quả l kali, khoảng

200mg/100g tươi Ngồi những chất kể trn, trong NS cịn nhiều vitamin v chất khống khc, nhưng đĩng gĩp cho dinh dưỡng con người khơng nhiều Ví dụ trong rau quả cĩ nhiều sắt v canxi,

nhưng thường tồn tại dưới cc dạng m cơ thể con người khĩ hấp thu

7.Hợp chất bay hơi:

Cc hợp chất bay hơi l những hợp chất cĩ hm lượng khơng đng

kể so với khối lượng NS, nhưng lại cĩ ý nghĩa rất lớn trong việc tạo ra mi v hương thơm đặc trưng cho NS

Trong NS cĩ thể cĩ tới hng trăm chất bay hơi nhưng người tiu dng chỉ cĩ thể nhận ra một số ít trong số chng

Chất bay hơi tạo ra chủ yếu trong qu trình chín rau quả l

etylen, chiếm tới 50-75% tổng lượng cacbon dnh cho sinh tổng hợp cc chất bay hơi Tuy nhin etylen khơng tham gia vo chức

năng tạo mi cho NS

ra khỏi khơng bo), qu trình oxy hĩa hay dưới tc dụng của enzym chlorophyllaza Cc carotenoid thường l cc hợp chất bền vững

được tổng hợp trong qu trình pht triển của NS v thường vẫn cịn nguyn vẹn khi gi hĩa diễn ra Việc mất chlorophyll thường đi km với việc tổng hợp hoặc lộ ra cc sắc tố đỏ hoặc vng của

carotenoid

Anthcyanin cĩ thể tồn tại trong khơng bo nhưng thường l

trong lớp biểu bì Anthocyanin cho cc mu mạnh, thường che lấp

đi mu của chlorophyll v carotenoid

III.ĐẶC ĐIỂM V CẤU TẠO CỦA HẠT THĨC:

Hạt thĩc gồm cĩ những phần chính sau: my thĩc, vỏ trấu, vỏ hạt (cm), nội nhũ v phơi

1.My thĩc:

Ty theo giống v điều kiện canh tc m my cĩ độ di, ngắn khc

nhau Trong qu trình bảo quản do co đảo m my rụng ra l nguồn

lm tăng lượng tạp chất trong khối hạt

2.Vỏ trấu:

Vỏ trấu cĩ tc dụng bảo vệ hạt thĩc chống lại ảnh hưởng xấu

của điều kiện ngoại cảnh (thời tiết, sinh vật hại) Vỏ trấu được cấu tạo từ nhiều lớp tế bo m thnh phần chính l xenllulose v

hemixenllulose Trn bề mặt vỏ trấu cĩ cc đường gn v cĩ nhiều

lơng thơ rp, x xì.Ty giống v điều kiện canh tc m vỏ trấu cĩ mu sắc khc nhau: mu vng hay nu sẫm Vỏ trấu thường chiếm

khoảng 18-20% so với khối lượng tồn hạt

Gi trị sinh nhiệt của vỏ trấu tương đối cao v vo khoảng từ

3000 đến 3500 kcal/kg lm cho trấu trở thnh một nguồn năng

lượng quan trọng trong nơng nghiệp

Ngồi gi trị sinh nhiệt ra, trấu cĩ thnh phần hĩa học cơ bản sau:

v vì enzym Vỏ quả thực tế gồm cĩ 3 lớp (kể từ ngồi vo) l : vỏ

ngồi, vỏ giữa v lớp cĩ thớ cho Ngay dưới lớp vỏ quả l lớp vỏ lụa – đĩ chỉ l một lớp tế bo mỏng, dưới lớp vỏ lụa l lớp alơron

(aleurone) Lớp alơron tập trung nhiều dinh dưỡng quan trọng Trung bình lớp vỏ hạt chiếm 5.5 đến 6.0% khối lượng hạt gạo lật (gạo chỉ mới bĩc vỏ trấu) Trong thnh phần alơron cĩ protein, lipit (chất bo), muối khống v vitamin Khi xt gạo khơng kỹ thì gạo dễ bị ơi kht vì lipit bị oxy hĩa Như vậy gạo cng xt kĩ, cng dễ bảo quản nhưng dinh dưỡng đặc biệt l vitamin B1 bị mất đi

nhiều

4.Nội nhũ: