1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

(Đồ án HCMUTE) nghiên cứu, tính toán, thiết kế, chế tạo hệ thống sấy thăng hoa DS 12 với năng suất 10,45 kg nguyên liệu sữa chua chanh dây mẻ

203 12 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Nghiên cứu, tính toán, thiết kế, chế tạo hệ thống sấy thăng hoa DS 12 với năng suất 10,45 kg nguyên liệu sữa chua chanh dây mẻ
Tác giả Trần Kim Ngân, Đào Chánh Thịnh
Người hướng dẫn PGS. TS. Nguyễn Tấn Dũng
Trường học Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành Công Nghệ Thực Phẩm
Thể loại Đồ án tốt nghiệp
Năm xuất bản 2022
Thành phố Tp. Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 203
Dung lượng 11,94 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Nội dung

40 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, TÍNH TOÁN VÀ CHẾ TẠO .... Phương pháp phân tích và tổng hợp.. Phương pháp tính toán và thiết kế.. Phương pháp đánh giá chất lượng và hiệu chỉnh

Trang 1

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

GVHD: NGUYỄN TẤN DŨNG SVTH: TRẦN KIM NGÂN

ĐÀO CHÁNH THỊNH

S K L 0 0 8 4 1 2

NGHIÊN CỨU - TÍNH TOÁN - THIẾT KẾ - CHẾ TẠO

HỆ THỐNG SẤY THĂNG HOA DS-12 VỚI

NĂNG SUẤT 10,45 KG NGUYÊN LIỆU SỮA CHUA

CHANH DÂY/MẺ

Trang 2

CHUA CHANH DÂY/MẺ

GVHD: PGS TS NGUYỄN TẤN DŨNG SVTH: TRẦN KIM NGÂN 18116094

ĐÀO CHÁNH THỊNH 18116115

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - 08/2022

Trang 3

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC & THỰC PHẨM

CHUA CHANH DÂY/MẺ

GVHD: PGS TS NGUYỄN TẤN DŨNG SVTH: TRẦN KIM NGÂN 18116094

ĐÀO CHÁNH THỊNH 18116115

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH - 08/2022

Trang 5

LỜI CẢM ƠN

Chúng tôi kính gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy PGS.TS Nguyễn Tấn Dũng –

trưởng khoa Công nghệ Hóa học và Thực phẩm là một giảng viên đầy nhiệt huyết

của trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM đã nhiệt tình hướng dẫn chúng tôi

trong 6 tháng vừa qua Trong suốt thời gian hoàn thành đề tài tốt nghiệp “Nghiên cứu

- tính toán - thiết kế chế taọ hệ thống sấy thăng hoa DS – 12 với năng suất 10,45kg

nguyên liệu sữa chua chanh dây/mẻ”, thầy đã dành rất nhiều sự tận tâm chỉ bảo và

hướng dẫn chúng tôi để hoàn thành thật tốt khóa luận tốt nghiệp, thực hiện tốt những

kỹ năng trong phòng thí nghiệm Hơn nữa, thầy luôn tạo sự thân thiện, thoải mái để

chúng tôi có thể học hỏi và trau dồi kiến thức cũng như kỹ năng mềm

Chúng tôi cũng chân thành cảm ơn đến nhà trường nói chung đặc biệt là quý

thầy cô khoa Công nghệ Hóa học và Thực phẩm trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật

nói riêng đã tận tình chỉ dạy, xây dựng nền tảng kiến thức cần thiết trong suốt 4 năm

học tập tại trường

Nhóm chúng tôi xin gửi lời cảm ơn đến Th.S Lê Tấn Cường, Th.S Lê Thanh

Phong, KS Lê Văn Hoàng, và Th.S Đỗ Thùy Khánh Linh đã nhiệt tình giúp đỡ nhóm

chúng tôi trong suốt thời gian triển khai và hoàn thành đồ án tốt nghiệp

Cũng không quên gửi lời cảm ơn đến các anh chị trước đã chỉ bảo những thiếu

sót về kiến thức và kinh nghiệm thực tế để nhóm chúng tôi có thể hoàn thành được

hệ thống thiết bị sấy thăng hoa tự động điều khiển bằng IoT Và sự nhiệt tình của các

anh kỹ sư, kỹ thuật viên ở xưởng cơ khí Khang Thịnh đã hỗ trợ tận tình và hoàn thiện

hệ thống về phần cơ khí và điện tử

Mặc dù chúng tôi đã cố gắng để hoàn thành đồ án nhưng có nhiều hạn chề về

mặt thời gian và kinh nghiệm thực tế vì đây là lần đầu tiên chúng tôi bước vào nghiên

cứu, tính toán, thiết kế, chế tạo hệ thống thiết bị nên không thể tránh khỏi những thiếu

sót, rất mong nhận được sự đóng góp của quý thầy cô và các bạn

Chúng tôi xin chân thành cảm ơn!

TP Hồ Chí Minh, ngày 09 tháng 08 năm 2022

Trang 19

MỤC LỤC

NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP i

LỜI CẢM ƠN ii

LỜI CAM ĐOAN iii

MỤC LỤC x

DANH MỤC HÌNH xv

DANH MỤC BẢNG xvii

TÓM TẮT KHOÁ LUẬN xx

MỞ ĐẦU xxi

CHƯƠNG 1 1

TỔNG QUAN 1

1.1 Cơ sở khoa học sấy thăng hoa 1

1.1.1 Định nghĩa sấy thăng hoa 1

1.1.2.Nguyên lí sấy thăng hoa 1

1.1.2.1.Giai đoạn làm lạnh đông 4

1.1.2.2 Giai đoạn sấy thăng hoa 5

1.1.2.3 Giai đoạn sấy chân không 5

1.1.3 Ưu và nhược điểm của kỹ thuật sấy thăng hoa 6

1.1.3.1 Ưu điểm 6

1.1.3.2 Nhược điểm 7

1.1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy thăng hoa 7

1.1.5 Các biến đổi vật lý, hóa học và vi sinh ảnh hưởng đến quá trình sấy thăng hoa 10

1.1.6 Một số hệ thống sấy thăng hoa 11

1.1.6.1 Sấy thăng hoa cấp đông riêng 11

1.1.6.2 Sấy thăng hoa tự cấp đông 12

1.1.6.3 Sấy thăng hoa liên tục 13

1.2 Tình hình nghiên cứu trong nước về lĩnh vực sấy thăng hoa 14

1.3 Tình hình nghiên cứu ngoài nước về lĩnh vực sấy thăng hoa 17

1.4 Nguyên liệu sữa chua chanh dây 22

Trang 20

1.4.1 Đặc điểm sinh học 22

1.4.2 Thành phần hóa học 23

1.4.3 Giá trị dinh dưỡng 26

1.4.4 Giá trị kinh tế 27

1.4.5 Quy trình sản xuất sữa chua chanh dây 29

1.4.6 Các tính chất nhiệt vật lý của nguyên liệu cần thiết cho tính toán thiết kế 32

1.5 Công nghệ về sấy thăng hoa Sữa chua chanh dây 34

1.5.1 Quy trình công nghệ sấy thăng hoa sữa chua chanh dây 34

1.5.2 Thuyết minh quy trình 34

1.6 Thiết bị của hệ thống sấy thăng hoa sữa chua chanh dây 37

1.6.1 Buồng thăng hoa 37

1.6.2 Thiết bị ngưng tụ - đóng băng 37

1.6.3 Bơm chân không 38

1.6.4 Hệ thống đo lường và điều khiển 39

CHƯƠNG 2: 40

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, TÍNH TOÁN VÀ CHẾ TẠO 40

2.1.Quy hoạch mặt bằng xây dựng nhà xưởng và lắp đặt hệ thống 40

2.1.1.Quy hoạch mặt bằng 40

2.1.1.1.Lựa chọn địa điểm xây dựng 40

2.1.1.2.Tiêu chí thiết kế nhà xưởng 44

2.1.2.Thiết kế mặt bằng và lắp đặt hệ thống 49

2.1.2.1.Yêu cầu chung 49

2.1.2.2 Thiết kế mặt bằng phân xưởng chính 50

2.2.Đối tượng nghiên cứu và tính toán 51

2.3 Sơ đồ nghiên cứu và tính toán 53

2.4 Phương pháp tính toán và thiết kế hệ thống 54

2.4.1 Phương pháp tra cứu tài liệu 54

2.4.2 Phương pháp phân tích và tổng hợp 54

2.4.3 Phương pháp tính toán và thiết kế 55

2.4.3.1 Phương pháp đánh giá chất lượng và hiệu chỉnh máy bằng thực nghiệm 56

Trang 21

2.4.3.2 Phương pháp kiểm tra tính toán 58

2.5 Gia công chế tạo 59

2.5.1 Phương pháp gia công tiện – phay – bào 59

2.5.2 Phương pháp gia công dập – ép và uốn 61

2.5.3 Phương pháp gia công hàn điện 64

2.5.4 Phương pháp hàn gió đá 65

2.5.4.1 Định nghĩa 65

2.5.4.2 Khí hàn 65

2.5.4.3 Đặc điểm cơ bản của hàn hơi gió đá 66

2.5.4.4 Thiết bị và nguyên lý 67

2.5.5.Phương pháp gia công nguội 68

2.5.5.1 Định nghĩa 68

2.5.5.2 Phân loại các công việc gia công nguội 68

2.5.6 Phương pháp gia công lắp ráp 70

2.5.6.1 Khái niệm 70

2.5.6.2 Phân loại các mối lắp 71

2.5.6.3 Các phương pháp lắp ráp 71

CHƯƠNG 3: 72

TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY THĂNG HOA DS-12 72

3.1.Tính toán hệ thống thiết bị sấy thăng hoa sữa chua chanh dây 72

3.1.1.Tính toán buồn lạnh động 72

3.1.1.1.Tính toán phụ tải lạnh (hay năng suất) cho quá trình lạnh đông sản phẩm 75

3.1.1.2.Tính toán phụ tải lạnh (hay năng suất) cho quá trình làm lạnh để ngưng tụ - đóng băng sản phẩm sấy 85

3.1.1.3.Tính toán chọn máy nén lắp đặt phù hợp với năng suất lạnh 90

3.1.2.Tính toán thiết kế các thiết bị trao đổi nhiệt của hệ thống lạnh đông sản phẩm 94

3.2.1.1.Tính toán thiết kế thiết bị ngưng tụ 94

3.2.1.2.Tính toán thiết kế thiết bị bay hơi 100

3.2.1.3.Tính toán thiết kế bình trung gian 104

Trang 22

3.2.1.4.Tính toán chọn van tiết lưu 108 3.2.1.5.Tính toán chọn đường ống 109 3.1.3.Tính toán thiết kế hệ thống sấy thăng hoa 110 3.1.3.1.Tính toán thiết kế buồng thăng hoa 110 3.1.3.2.Tính toán thiết bị ngưng tụ- đóng băng 114 3.1.4.Tính toán hệ thống bơm chân không 118 3.1.4.1.Năng suất lưu lượng của bơm chân không 118 3.1.4.2.Công suất bơm chân không 119 3.1.5.Xác định thời gian xả băng 119 3.1.6.Kiểm tra tính bền cho buồng sấy và thiết bị ngưng tụ - đóng băng 120 3.1.6.1.Tính bền ổn định cho quá trình sấy 120 3.1.6.2.Kiểm tra bề dày buồng sấy và thiết bị ngưng tụ- đóng băng 122 3.2.Kết quả 122 CHƯƠNG 4 125 BẢN VẼ THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO HỆ THỐNG SẤY 125 CHƯƠNG 5: 131 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN 131 5.1.Yêu cầu của hệ thống điều khiển 131 5.2.Tự động điều khiển hệ thống sấy thăng hoa 131 CHƯƠNG 6: 138 THỬ NGHIỆM, HIỆU CHỈNH VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG HỆ THỐNG SẤY QUA SẢN PHẨM 138 6.1 Thử nghiệm 138 6.1.1 Mục đích 138 6.1.2 Bố trí thí nghiệm 138 6.1.3 Kết quả và bàn luận 138 6.2 Hiệu chỉnh thiết bị 143 CHƯƠNG 7 146 TÍNH KINH TẾ 146 7.1 Chi phí đầu tư lắp đặt hệ thống thiết bị sấy 146

Trang 23

7.2 Tính toán kinh tế cho sản phẩm 147 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 149 TÀI LIỆU THAM KHẢO 151 PHỤ LỤC 157 Phụ lục 1 Đồ Thị I - d của môi chất lạnh R22 157 Phụ lục 2 Bảng hơi ẩm R22 158 Phụ lục 3 Tính chất lý hóa của nước trên đường bão hòa 161 Phụ lục 4: Chương trình điều khiển tự động 163

Trang 24

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1.Giãn đồ biến đổi pha của nước (P-T)[1] 1 Hình 1.2.Quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ thăng hoa của nước đá [1] 3 Hình 1.3 Đồ thị làm việc của buồng sấy thăng hoa sử dụng nguồn bức xạ từ các tấm kim loại với nhiệt độ lạnh đông (-35 ÷ -30) ºC 4 Hình 1.4 Sơ đồ hệ thống sấy thăng hoa lạnh động riêng 11 Hình 1.5 Sơ đồ hệ thống sấy thăng hoa tự cấp đông DS1 và DS2 13 Hình 1.6 Sơ đồ hệ thống sấy thăng hoa liên tục 14 Hình 1.7 Hệ thống sấy thăng hoa DS-9 (version 4) [4] 16 Hình 1.8 Hệ thống sấy thăng hoa DS-10 [6] 17 Hình 1.9 Máy sấy thăng hoa một buồng Épilon 2-40D 19 Hình 1.10 Máy sấy thăng hoa hai buồng Ultra 35 Super ES 20 Hình 1.11 Máy sấy thăng hoa FD-JP-01 của Nhật 21 Hình 1.12 Máy sấy thăng hoa FD-JP-02 của Nhật 21 Hình 1.13 Hai chủng vi khuẩn dùng trong sữa chua 23 Hình 1.14 Mức tiêu thụ sữa chua bình quân đầu người ở Hoa Kỳ từ năm 2000 đến năm 2019 (tính theo pound/ người)* 28 Hình 1.15 Quy trình sản xuất sữa chua chanh dây [17] 30 Hình 1.16 Quy trình sấy thăng hoa sữa chua chanh dây 34 Hình 1.17 Buồng sấy thăng hoa sữa chua chanh dây 37 Hình 1.18 Thiết bị ngưng tụ - đóng băng 38 Hình 1.19 Máy bơm hút chân không 8CFM HBS RS-4-R32 39 Hình 2.1 Khu công nghiệp AMATA Đồng Nai 41Hình 2.2 Sơ đồ nghiên cứu và tính toán sữa chua chanh dây sấy thăng hoa 53 Hình 2.3 Chuyển động trong gia công phay 60 Hình 2.4 Các phương pháp ép: a) ép thuận, b) ép ngịch 63 Hình 2.5 Hàn hơi gió đá 67 Hình 3.1 Cấu tạo lớp vỏ ba lớp của buồng thăng hoa 81Hình 3.2 Chu trình lạnh hai cấp nén, bình trung gian có ống xoắn, làm mát hoàn toàn, có hai lần tiết lưu 83 Hình 3.3 Đồ thị nhiệt động chu trình lạnh hai cấp nén 84 Hình 3.4 Phân tích quá trình quá tuyết trên giản đồ ba pha của nước 87 Hình 3.5 Sự biến thiên nhiệt độ theo diện tích trao đổi nhiệt 95

Trang 25

Hình 3.6 Đồ thị biến thiên nhiệt độ theo diện tích trao đổi nhiệt của bình trung gian 106 Hình 3.7 Sơ đồ nguyên lí cấu tạo thiết bị ngưng tụ – đóng băng 116 Hình 3.8 Hệ thống sấy thăng hoa nhiệt độ thấp tự động điều khiển bằng IoT 124

Hình 5.1 Các mạch điện điều khiển mạch động lực của hệ thống sấy thăng hoa DS – 12 134 Hình 5 2 Card giao tiếp với máy tính điều khiển hệ thống sấy thăng hoa DS – 12 135 Hình 5.3 Card giao tiếp với máy tính điều khiển hệ thống sấy thăng hoa DS – 12 135 Hình 5.4 Mạch in card giao tiếp với máy tính điều khiển hệ thống thăng hoa DS –

12 136 Hình 5.5 Sơ đồ điều khiển tự động của hệ thống sấy thăng hoa DS-12 137

Hình 6.1 Quan hệ y1 = f (x1) và y2 = f(x1) khi x2 = 36 giờ 139Hình 6.2 Quan hệ y1 = f (x2) và y2 = f(x2) khi x1 = 31 oC 139 Hình 6.3 Quan hệ y1 = f (x1) và y2 = f(x1) khi x2 = 34 giờ 141 Hình 6.4 Quan hệ y1 = f (x2) và y2 = f(x2) khi x1 = 30 oC 141 Hình 6.5 Quan hệ y1 = f (x1) và y2 = f(x1) khi x2 = 32 giờ 142 Hình 6.6 Quan hệ y1 = f (x2) và y2 = f(x2) khi x1 = 30 oC 143

Trang 26

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Mối quan hệ giữa nhiệt độ và áp suất thăng hoa của nước đá [1] 3 Bảng 1.2 Thành phần hóa học sữa chua chanh dây [8] 23 Bảng 1.3 Hàm lượng dinh dưỡng có trong một số loại sữa chua 26 Bảng 2.1.Đối tượng nghiên cứu và tính toán hệ thống sấy thăng hoa sữa chua chanh dây 52 Bảng 2.2 Thực nghiệm với x2, x3 = const 57 Bảng 2.3 Thực nghiệm với x11opt, x3 = const 57 Bảng 2.4 Thực nghiệm với x2, x3 = const 58 Bảng 2.5 Thực nghiệm với x11opt, x3 = const 58 Bảng 3.1 Các thông số trạng thái của chu trình hệ thống lạnh cần thiết kế, chế tạo84

Bảng 3.2 Kết quả tính toán kích thước buồng sấy (lạnh đông) 123 Bảng 3.3 Kết quả tính toán thiết kế thiết bị ngưng tụ - đóng băng 123 Bảng 6.1 Thí nghiệm với x2 = 36 giờ 138

Bảng 6.2 Thí nghiệm với x1 = 31 oC 139 Bảng 6.3 Thí nghiệm với x2 = 34 giờ 140 Bảng 6.4 Thí nghiệm với x1 = 30 oC 140 Bảng 6.5 Thí nghiệm với x2 = 33 giờ 142 Bảng 6.6 Thí nghiệm với x1 = 30 oC 142 Bảng 6.7 Hiệu chỉnh thiết bị 143 Bảng 7.1 Chi phí vật tư 146

Trang 27

DANH MỤC KÝ HIỆU

nguyên

Cvl Nhiệt dung riêng của vật liệu kJ/(kg.K)

Co Hệ số bức xạ của vật đen tuyệt đối W/(m2.K4)

kdn Hệ số đoạn nhiệt của không khí -

m2 Khối lượng vật liệu sau khi sấy kg

Nđo.n Công suất tính trong quá trình đoạn

nhiệt

kW, W

ηm Hệ số hiệu dụng tính đến quá trình ma

sát

-

δ Chiều dày vật liệu sấy ở dạng thực m, mm

Trang 28

ε Hệ số làm lạnh -

Trang 29

TÓM TẮT KHOÁ LUẬN

Trong nghiênx cứu này, chúng tôi đã tính toán, thiết kế và chế tạox hệ thống sấy thăng hoa nhiệt độ thấp năng suất 10,45kg sữa chua chanh dây/mẻ Các số liệu ban đầu được sử dụng cho quá trình tính toán: độ ẩmx ban đầu và độ ẩm cuối của nguyên liệu sữa chua chanh dây lầnxx lượt là 86% và 5%, khối lượng riêng của nguyên liệu sữa chua chanh dây là 1045 kg/m3, nhiệt độ sấy: 30°C, thời gian sấy giả định: 34 giờ, áp suất thăng hoa trong buồng sấy 0,05 mmHg, thông số của không khí tại TP.HCM t =

30oC; p = 74%; tr = 25°C; t = 23°C; d = 0,0202 kg/kgkk; h = 81,76 kJ/kgkkk Hệ thốngx sấy thăng hoa được chế tạo bao gồm: buồng sấy dạng hình hộp chữ nhật có kích thước 532 mm x 442 mm x 600 mm, gồm 5 tấm truyền nhiệt và 10 khay sấy, vách buồng sấy là inox SUS304 dày 4 mm, vách ngoài làmx bằng inox 201 dày 2 mm, ở giữa là lớp cách nhiệt polyurethane foam dày 80 mm, có tất cả 6 gân chịu lực làm bằng inox 201; bộ phận cấp nhiệt là điệnx trở tấm, có tất cả 5 tấm tạo nhiệt và 4 tấm điện trở trên 1 tấm tạo nhiệt, công suất mỗi tấm điện trở là 120W; bơm chân không có công suất PHP; thiết bị ngưng ẩm dạng hình trụ, đường kính là 0,2 m, chiều dài là 0,41 m, và sổ ống đồng là 27 ống; máy nén lạnh có công suất điện 1/2 HP; dàn nóng có công suất 1/4 HP Toàn bộ hệ thống được điều khiểnx kết hợp bằng tayx và tự động Hệ thống cảm biến và bộ điều khiển nhiệt độ được thiết kế phù hợp có thể tự động đóng, mở các quá trình gia nhiệt khi nhiệt độ đạtx yêu cầu, tiết kiệm điện năng Sau chế tạo, chúng tôi tiến hành sấy mẫu nguyênx liệu sữa chua chanh dây để kiểm tra và hiệu chỉnh thiết bị, mẫu đượcx sấy đến độ ẩm muốn, mong không bị nứt, cong, đảm bảo được tính chất cảm quan, giữ được màu sắc và hương vị đặc trưng

Trang 30

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Hàng trămx năm nay, các sản phẩm được chế biếnx từ sữa đặc biệt là sữa chua được sử dụngx phổ biến và rộng rãi trên thế giới và đượcx con người tiêu thụ như là một loại thực phẩmx dinh dưỡng, nó có thể giúp tăng cườngx một số khíax cạnh về sức khỏe của người sửx dụng Một số lợi íchx của sữa chua mang lạix đó chính là cung cấp các vitamin nhóm B vàx protein dồi dào, có lợix cho hệ tiêu hoá khôngx những thế sữa chua có chứa probiotics – giúpx tăng cường sứcx khỏex hệ thốngx miễn dịch của cơ thể Việc sử dụng sữa chua dưới dạngx lỏng cũng tồn tại nhiều hạn chế như khó bảo quản ở điều kiện nhiệt độ thường, vận chuyển từ nơi sản xuất đến nơi tiêux thụ còn nhiều khóx khăn Hiện nayx các loại sữa chua chanh dâyx trên thị trường có thời gian sử dụng thấp từ 1 tháng kể từx ngày sản xuất khi ta bảo quản từ 6 – 80C Vì vậy, việc tìm ra một phương pháp bảo quản là cực kì quan trọng

Để đápx ứng được nhu cầu bảo quản sữa chua chanh dây từ 6 đến 12 tháng ở nhiệt độ thường, tăng tính tiện dụng khi vận chuyển và nhanh chóng khi sửx dụng, quá trình nghiên cứu và phátx triển các công nghệ bảo sản sau thu hoạch của sữa chua chanh dây đã ra đời Tuy nhiên kỹ thuật sấy thăng hoa trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng còn chưa phát triển do máy móc nhập ngoạix đắc tiền, chi phí lắp đặt cao Nên việc thiết kế và chế tạo hệx thống sấy thăng hoa để bảo quản sữa chua rất cần thiết và cấp bách ở thời điểm hiện tại Để sữa chua chanh dây giữ được các đặc tính sinh học vốn có của nó, không bị mất đi các giá trị dinh dưỡng thì các kỹ thuật sấy sử dụng nhiệt thông thường (sấy đối lưu) có thể làm biến tính và phá hủy các chất dinh dưỡng Do đó, để đáp ứngx các yêu cầu khắt khe trong sữa chua chanh dây thì kỹ thuật sấy thăng hoa là kỹ thuật có thể đáp ứng được Ưu điểm của kỹ thuật sấy thăng hoa đó là môi trường sấy được tiến hành ở nhiệt độ thấpx x và áp suất thấp chính vì thế mà kỹ thuật này gần như giữ được tất cả các tính chất tự nhiên ban đầu của vật liệu, đặc biệt trong nghiên cứu này là sữa chua chanh dây, thành phần protein của sữa chua gần như không bị thủy phân và biến tính, các thành phần đường và lipid dường như không bị thủy phân, các vitamin và enzyme không bị phá hủy trong quá trình sấy… Không những thế sản phẩm sấyx thăng hoa có thế bảox quản ở nhiệt độ thường và thời gian bảo quản từ 6 tháng đến 12 tháng Chính nhờ nhữngx ưu điểm này mà kỹ thuật sấy thăng hoa được coi là kỹ thuật có tính ưu việt nhất so với các kỹ thuật sấy thông thường khác

Trang 31

Nhờ những ưux điểm tối ưu của kỹ thuật sấy thăng hoa mà chúng tôi đã tiến

hành “Nghiên cứu - tính toán - thiết kế chế taọ hệ thống sấy thăng hoa DS-12 với

năng suất 10,45kg nguyên liệu sữa chua chanh dây/mẻ”, nhằm tạo ra hệ thống sấy

thăng hoa cho có ứng dụng thực tiễn phục vụ cho lợi ích của các doanh nghiệp

2 Mục tiêu đề tài

Nghiên cứu tínhx toán, thiết kế, chế tạo hệ thống sấy thăng hoa DS-12 với năng suất 10,45kg sữa chua chanh dây/mẻ

3 Giới hạn và x phạm vi nghiên cứu của đề tài

Đối tượng của nghiênx cứu: Hệ thống sấy thăng hoa DS-12 dùng để sấy các thực phẩm tạo ra các sản phẩm chất lượng cao

Giới hạn của nghiên cứu: Đề tài tậpx trung tính toán thiết kế chế tạo hệ thống sấy thăng hoa DS – 12 với năng suất nguyên liệu sữa chua chanh dây là 10,45kg/mẻ

4 Nội dung nghiên cứu

- Tổng quan tài liệu về nguyên liệu và công nghệ sấy thăng hoa

- Xác định các thôngx số công nghệ cần thiết cho tính toán thiết kế

- Tính toán thiết kế hệ thống sấyx thăng hoa DS-12 dựa trên các phương trình cân bằng vật chất năng lượng

- Chế tạo hệ thống sấy thăng hoa DS-12 bằng các phương pháp cơ khí

- Tính toán thiết kế hệ thống tự động điều khiển hệ thống sấy thăng hoa

DS-12

- Vận hành và khảox x nghiệm hệ thống sấy thăngx hoa DS-12 để thiết lập chế độ sấy phù hợp

- Xây dựngx quy trình sấyx thăng hoa cho sản phẩm sữa chuax chanh dây

- Tính kinh kế của hệ thốngx sấy thăng hoa DS-12 và sản phẩm

- Kết luận và kiến nghị

5 Phương pháp nghiên cứu

- Đề tài nghiên cứu được nghiên cứu theo phương phápx nghiên cứu lí thuyết kết hợp với thực nghiệm

- Nghiên cứu các tài liệux liên quan đến đề tài:

+ Các tài liệu liên quan đến sấy thănghoa

+ Các tài liệu về chế tạo máy, cơ khí chế tạo, các tài liệu về điều khiển tự động hóa

- Phương pháp tính toán, xác lập các thông số công nghệ

- Phương pháp thực nghiệm

Trang 32

- Phương pháp tính toánx thiết kế dựa trên những kiến thức chuyên ngành, cân bằng vật chất, cân bằng năng lượng

- Phương pháp gia công chế tạo

- Sử dụng các phần mềm hỗ trợ như: AutoCAD, Microsoft Excel, Microsoft Word…

6 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn

7 Bố cục

Đề tài được trình bày trong 7 chương bao gồm:

Chương 1: Tổng quan

Chương 2: Phương pháp nghiên cứu, tính toán và chế tạo

Chương 3: Tính toán và thiết kế hệ thống sấy thăng hoa DS-12

Chương 4: Bản vẽ thiết kế và chế tạo hệ thống sấy thăng hoa

Chương 5: Tính toán và thiết kế hệ thống điều khiển

Chương 6: Thử nghiệm, hiệu chỉnh và đánh giá chất lượng hệ thống sấy qua sản phẩm

Chương 7: Tính kinh tế

Kết luận và kiến nghị

Trang 33

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN

1.1 Cơ sở khoa học sấy thăng hoa

1.1.1 Định nghĩa sấy thăng hoa

Sấyx thăng hoa được hiểux là quá trình mà sản phẩm được tiến hành sấy ở môi trường có nhiệt độ thấpx và áp suất thấp, dưới điểmx ba thể O (0,00980C; 4,58 mmHg), chính xác hơnx là dưới điểm O’(Tkt; 4,58 mmHg), Tkt (0C) – là nhiệt độ kết tinhx của nước trong nguyên liệu, có nghĩa nhiệt độ nguyên liệu sấy dưới điểm kết tinh, áp suất môi trường sấyx dưới 4,58 mmHg [9] Mặc dù sản phẩm saux khi sấy thăng hoa giữ được tất cảx các tính chất ban đầu của nguyênx liệu: protein, lipid và gluxit không bị biến tính không bị oxyx hóa và không bị nhiệt phân, vitamin và các hoạt tính sinh học không bị phá hủy; màu sắc, mùi, vịx không thay đổi; độ co rút thấp, sản phẩm tạo được độ xốp; khả năng hoàn nguyên rất tốt; v.v., nhưng quáx trình sấy thăng hoa có chi phí cao do tốn nhiều năng lượng, vì thế chỉ thích hợp để sấy các loại nguyên liệu có giá trịx dinh dưỡng và giá trị kinh tế cao nhưng có thời gian bảo quản kém

1.1.2 Nguyên lí sấy thăng hoa

Là quá trìnhx vật liệu sấy được tách ẩm bằng nhiệt ở nhiệt độx và áp suất xác định, với cácx mục đích sau [10], [11], [12], [13] (trên hình 1.1 diễn ra theo M – G)

 Giảm trọng lượng và chi phíx vận chuyểnx của sản phẩm,

 Tăng độx bền và làm thay đổi giá trị cảm quan của sản phẩm

 Tăng thời gian bảo quản

Hình 1.1 Giãn đồ biến đổi pha của nước (P-T)[1]

Trang 34

Ở điều kiện áp suất PM không đổi, do nhiệt được cấp vào làm nhiệt độ của nước tăng từ TM đến TG, điều này có nghĩa nước ở trạng thái lỏng sau khi được cấp nhiệt sẽ hóa thành dạng hơi (khí) xem hình 1.1 điểm biểu diễn đường nhiệt đi từ M –

G Hiện tượng này thường xảy ra trong quá trình sấy nhiệt bình thường [23], [17]

Ở trường hợp áp suất PM < 760 mmHg cho thấy rằng việc áp suất giảm, nhiệt độ sấy không đổi Xem hình 1.1 thì quá trình sẽ diễn ra theo M – L Hiện tượng này xuất hiện trong quá trình sấy chân không [23], [17]

Ở trường hợp PM không đổi làm giảm nhiệt độ của nước từ TM xuống TN = TR

= TH (xem hình 1.1) trạng thái pha của nước sẽ diễn ra theo M – N, tại M nước ở trạng thái lỏng và tại N nước ở trạng thái rắn Hiện tượng này xảy ra trong quá trình lạnh đông [1.1], [17]

Ở điều kiện áp suất PR không đổi < PO = 4.58mmHg với O là điểm ba thể của nước có nhiệt độ 0.0098°C và áp suất 4.58 mmHg, lúc này nước đang ở trạng thái rắn và có nhiệt độ TH = TR Giản đồ hình 1.1 cho thấy ứng với một giá trị TH sẽ có một giá trị áp suất thăng hoa tương ứng là PH Vì vậy nếu đặt nước đá trong môi trường có áp suất là PR với PH < PR < PO = 4.58 mmHg tương ứng sẽ có nhiệt độ thăng hoa là Tth = TF > TH khi đó nước chưa đến điểm thăng hoa ngay (điểm R) mà nó phải thực hiện giai đoạn truyền nhiệt từ R – F để nâng nhiệt độ từ TR = TH lên đến TF (tương ứng PR = PF), lúc này nước đá mới bắt đầu thăng hoa, tuy ở cùng nhiệt nhưng áp suất của điểm R và H khác nhau Diễn biến của quá trình sẽ đi theo đường R – Q và cần một lượng nhiệt cấp vào Q = GndCnd(TF – TH), trong đó Gnd (khối lượng riêng của nước đá) Cnd (nhiệt dung riêng của nước đá), do đó tiêu tốn năng lượng và thời gian để nâng nhiệt trước khi thăng hoa Nếu đặt nước đá trong môi trường có áp suất là ở điểm D, lúc này nhiệt độ ở điểm D sẽ nhỏ hơn điểm H, lúc này nước đá sẽ thăng hoa tại điểm H (điểm thăng hoa thực tế là điểm E) điều này có thể thấy được ở áp suất điểm D nhỏ hơn áp suất tại điểm H, lúc này chỉ cần cấp một lượng nhiệt sao cho ΔT

= TH – TD chính vì thế mà có thể rút ngắn được thời gian thăng hoa, các hiện tượng này thường xảy ra trong sấy thăng hoa [17], [23]

Vì vậy điều kiện tiênx quyết để nước đá thăngx hoa là khi được đặt trong môi trường có nhiệt độx và áp suất nhỏ hơn điểm ba thể của nước hoặc điểm O (0.0098°C ; 4.58 mmHg) [17]

Trang 35

Bảng 1.1 Mối quan hệ giữa nhiệt độ và áp suất thăng hoa của nước đá [1]

Hình 1.2 Quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ thăng hoa của nước đá [1]

Cơ chế thăng hoa của nước đá: Khi nước đá trongx môi trường có áp suất nhỏ hơn 4.58 mmHg thì nó lập tứcx thực hiện quá trình thăng hoa Ban đầux các lớp ở bề mặt nước đá thăng hoa trước, vì áp suất riêng phần trên bề mặt nước đá cân bằng với

áp suất môi trường xung quanh, còn áp suất các lớp bên trong lớn hơn Khi lớp bề mặt thăng hoa hết thì lúc này các lớp kếx tiếp đóng vai trò làmx các lớp bề mặt, áp suất riêng phần của các lớp này giảm so với ban đầu và cân bằng với môi trường xung quanh, lúc này các các lớp nước đá này thực hiện quá trìnhx thăng hoa, cứ tiếp tục quá trình như thế cho đến khi nước đá thăng hoa hết [1]

Trang 36

Hình 1.3 Đồ thị làm việc của buồng sấy thăng hoa sử dụng nguồn bức

xạ từ các tấm kim loại với nhiệt độ lạnh đông (-35 ÷ -30)ºC

1- Nhiệt độ tấm gia nhiệt

2- Nhiệt độ môi trường sấy thăng hoa

3- Nhiệt độ thực phẩm sấy

4- Nhiệt độ ở lối ra buồng thăng hoa

5- Độ ẩm của thực phẩm sấy

6- Áp suất trong buồng sấy thăng hoa

1.1.2.1 Giai đoạn làm lạnh đông

Nguyên liệux sau khi chuẩn bị được cấp đông để ẩmx trong vật liệu sấy kết tinh Sản phẩmx được làm lạnh đông từ nhiệtx độ (20 ÷ 25°C)°C xuống nhiệt độ từ (-35 ÷ -30)°C, ở nhiệt độ nàyx nước trong thực phẩm đóngx băng gần như hoàn toàn Ứng với mỗi loại thực phẩm khác nhaux sẽ có nhiệt độ lạnh đông khác nhau Từ Hình 1.3 cho

ta thấy, đường (3) là đường nhiệt độ của thực phẩm sấy, đồngx thời trong giai đoạn nàyx áp suất trong buồng sấyx thăng hoa cũng như buồng lạnh đông thực phẩm hầu như không thay đổi và bằng với áp suất khí quyển xem đường số (6) ,nhưng thực tếx nó có vẫn thay đổi một chút và xem như là khôngx đáng kể, bởi vì quá trình làm lạnh, nhiệt độ không khí giảmx dẫn đến áp suất giảm mà thể tíchx buồng sấy thăng hoa khép kín và không thay đổi Do đó, ở giaix đoạn này lượng ẩm thoát ra rất ít, chủ yếu là sự bay hơi và thăng hoa nước trên bề mặt thực phẩm Sự thoát ẩm là do sự chênh lệch áp suất riêng phần của hơi nước trong môi trường sấy Ngoài ra, sự chênh lệchx nhiệt độ

Trang 37

thực phẩm lạnh đông với nhiệt độ môix trường lạnh đông cũng là nguyên nhân làm bay hơi ẩm để có xu hướng đạt tới trạng tháix cân bằng nhiệt [10], [13], [9]

1.1.2.2 Giai đoạn sấy thăng hoa

Khi sản phẩmx lạnh đông đạt nhiệtx độ thích hợp, ngừng quáx trình làm lạnh và kết thúc giai đoạn lạnh đông, lúc này bơmx hút chân không bắt đầu hoạt động, áp suất buồng sấyx hạ đột ngột tạo môi trường sấy là môi trường chân không, áp suất biến thiên hầu như không thay đổi Pm = (0,001 ÷ 1)mmHg, xem đường (6) Do Pn (áp suất riêng phần hơi nước của sản phẩm) và Pnm (áp suất hơi nước trong môi trường sấy) chênh lệch quá lớn, đồng thời dòng nhiệt bức xạ từ các tấm kim loại phát ra làm cho sự khác nhau giữa nhiệt độ môi trường sấy và sản phẩm lớn Kết quả giai đoạn này, nước trong sản phẩmx lạnh đông bất đầu thăng hoa mãnh liệt, độ ẩm giảm rất nhanh và gần như tuyến tính xem đường (5) [10], [13], [9] Vì thế, giai đoạn sấy thăng hoa có thể xem là giai đoạn sấy đẳng tốc, phần lượngx nhiệt bức xạ mà sản phẩm sấy nhận được trong giai đoạn nàyx dùng để biến thành nhiệt ẩn thăng hoa; do đó, nhiệt độ sả phẩm sấy hầu như không đổi, xem đường (3) Thực tế thì nhiệtx độ sản phẩm sấy có tăng nhưng với tốc độ rất chậm, ở thời gian cuốix của giai đoạn này nhiệt độ sản phẩm sấy tăng dần từ (-30 ÷ -25)0C đến 0,00980C (chính xác là Tkt nhiệt độ kết tinh của ẩm trong sản phẩm), tại đây giai đoạn sấy thăng hoa kết thúc

Đường (4) hình 1.3, nhiệt độx ở lối ra của buồngx thăng hoa không thay đổi thế nên nhiệt độ ở thiết bị ngưng tụ – đóng băngx cũng được giữ nguyênx trong suốt quá trình thăng hoa sản phẩm

Đường (1) và (2) hình 1.3, nhiệt độx các tấm gia nhiệt và môi trường giữa các tấm gia nhiệtx hầu như không chênhx lệch trong suốt quá trình thăng hoa Trong công nghệ sấy thăng hoa nhiệt độ tầm gia nhiệt được duy trì trong khoảng từ (0 ÷ 45)0C, tương ứng nhiệt độ môi trường sấy dao động từ (0 ÷ 40)0C tùy thuộc vào yêu cầu công nghệ

Kết thúc giai đoạn này, độ ẩm sản phẩm đạt yêu cầu thì sản phẩm đạt chất lượng tốt nhất Như vậy, giai đoạn 3 của quá trình sấy thăng hoa sẽ không diễn ra [13], [28]

1.1.2.3 Giai đoạn sấy chân không

Quá trình thăngx hoa kết thúc, nhiệt độ thực phẩm sấy đạt tới Tkt (0C), áp suất môi trườngx sấy chân không không thay đổi, dao động trong khoảng từ (0,001 ÷1)

Trang 38

mmHg, nhưng áp suất riêngx phần của ẩm còn lại trongx sản phẩm lớn hơn 4,58 mmHg (áp suất của điểm ba) Vì vậy, ẩmx trong sản phẩm trở về trạng thái lỏng

Do áp suấtx môi trường sấy là áp suất chânx không (0,001 ÷ 1) mmHg và nó được duy trì bởi bơmx hút chân không và sản phẩm sấy vẫn tiếp tục gia nhiệtx bằng bức xạ nhiệt nên ẩmx tiếp tục biến đổi pha từ dạng lỏng sang dạng hơi rồi khuếch tán, bayx hơi vào môi trường sấy trước khi đi về bình ngưngx tụ – đóng băng [17], [13] Như vậy, giai đoạn làm bay hơi lượng ẩm còn lại chính là giai đoạn sấy chân không nhiệt độ thấp, động lực của quá trình bay hơi – khuếch tán vẫn là sự chênh lệch áp suất riêng phần của hơi nước và nhiệt độ giữa sản phẩm và môi trường sấy

Kết thúc giai đoạn này khi độ ẩm sản phẩm đạt yêu cầu xem hình 1.3 thì sẽ thấy đường (1), (2) và (3) cắt nhau tại một điểm Tại điểm này xảy ra sự cân bằng nhiệt và cân bằng ẩm, lượng ẩm trong sản phẩm không thể bốc hơi được nữa, độ ẩm sản phẩm đạt tới độ ẩm cân bằng, xem đường (5)

Ở áp suất khí quyển (P = 760 mmHg = 1at) thì quá trình dịch chuyển ẩm trong sấy thăng hoa khác với quáx trình dịch chuyển ẩm trong các phương phápx sấy khác Khi thăng hoa, các phân tử nước không va chạm nhau vì môi trườngx chân không không tồn tại trường lực đàn hồi của không khí, các phân tử nước tương tác với nhau bởi lực đẩy nên không hề va chạm nhau, điều này được chứng minhx rằng trong thuyết chuyển động các hạtx vật chất ở môi trường chân không của Plank R, nhờ vậy sấy thăng hoa có một ưu điểm rất lớn là bảo toàn được chất lượng sinh học của sản phẩm sấy

Không những thế, ở môi trường chân không các sản phâm sấy không bị oxy hóa Bên cạnh đó hệ thống sấyx thăng hoa có nhượcx điểm là chỉ phí sấy 1 kg sản phẩm rất cao, hệ thốngx sấy phức tạp, phải dùngx đồng thời bơm chânx không và máy lạnh;

do đó, vận hành phức tạp và đỏi hỏi công nhân có trình độ kỹ thuật cao

1.1.3 Ưu và nhược điểm của kỹ thuật sấy thăng hoa

1.1.3.1 Ưu điểm

 Ở điều kiện khí hậux nhiệt đới, thực phẩm sau khi sấyx có thể bảo quản ở nhiệt độ thường trong nhiều năm

 Sản phẩm có khối lượng nhẹ nên thuận tiện trong việc vận chuyển

 Khi cho thực phẩm hoàn nguyên thì nó sẽ phục hồi nguyên vẹn tính chất tươi sống, màu sắc và cả hương vị ban đầu

Trang 39

 Sản phẩm sấy thăng hoa có chất lượng dinh dưỡng cao, không làm biến chất albumin

 Không xảy ra các quáx trình vi sinh, bảo toàn lượng vitamin trong quá trình sấyx rau quả

 Thể tíchx ban đầu của vật liệu được giữ nguyên nhưng xốp hơn nên dễ hấp phụ nước để trở lại hình dạng ban đầu

 Kết cấu của sản phẩm tốt, ít bị co rút và không có hiện tượng cứng vỏ

 Thời gian bảo quản lâu dài nếu thực phẩm chứa trong bao bì chống ẩm và không phụ thuộc vào điều kiện bên ngoài

1.1.3.2 Nhược điểm

 Giá thànhx thiết bị vàx sản phẩm cao do tiêu hao năng lượng lớn

 Vận hành phức tạp, thao tác kỹ thuật cao

Qua phân tíchx trên ta thấy sấy thăng hoa là một phương phápx sấy có rất nhiều ưu điểm

Đây là một trong những phương pháp tốt nhất đối với các sản phẩm sấyx khô Nhưng giá thành đắt chính là nguyênxx nhân chủ yếu khiến từ trước đến nay phương pháp này chỉ được áp dụng để sấy các loại thực phẩm đắt tiềnx và không thể sấy bằng phương pháp khác Tuy nhiên, đời sống của con người ngày càng được nâng lên theo đó màx nhu cầu được sử dụng những loại thựcx phẩm có chất lượng cao và an toàn cho sức khoẻ ngày càng trở nên phổ biến Chính vì vậy màx nhóm đã áp dụng phương phápx này trong nghiên cứu của mình với mong muốn được vận dụng những kỹ thuật hiện đại đã được học để tạox ra nhữngx sản phẩm mới đáp ứng thị hiếu của người tiêu dùng; mở rộng việc sử dụng các thiết bị phục vụ cho nhu cầu học tập và nghiên cứu

So với các phương pháp sấy khác

Ưu điểm: sấy thăng hoa có ưu điểm rất lớn so với các phương pháp sấy khác đó là sản phẩm có chất lượng cao (giữ nguyên màu sắc, cấu trúc, hương vị, tính thủy hóa), giữ nguyên hoạt tính sinh học, không làm mất các vitamin có lợi cho sức khoẻ

Nhược điểm: giá thành thiết bị cao do nhập ngoại đắt tiền, vận hành máy cần có trình độ kỹ thuật cao, tiêu thụ điện năng lớn

1.1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy thăng hoa

- Nhiệt độ

Trang 40

Nhiệt cấp vào làm tăngx nhiệt độ môi trường sấy (T∞) và nhiệt độx của giá truyền nhiệt (Tshef), tạo động lực cho quá trình sấy Quáx trình sấy thăng hoa nhanh hơn, rút ngắn thời gian sấy, tiết kiệmxx năng lượng là do sựx chênhx lệch nhiệt độ giữa nhiệt độ môi trường sấy, giá truyền nhiệt với nhiệt độ sản phẩm lạnh đông sấy thăng hoa [2]

Nhiệt độ môix trường sấy thăng hoa cũng như giá truyền nhiệt chỉ dao động trong khoảng -45oC đến 35oC, nhiệt độ sản phẩm (Tsp) phải nhỏ hơn hoặc bằng (dưới) nhiệt độ kết tinh (Tkt) của ẩm bên trong sản phẩm (Tsp ≤ Tkt) [2]

Nếu cấp nhiệtx không đúng, nhiệt độ môi trường sấy tăng, trên 35oC (T∞ > 35oC) khi đó nhiệt độ sản phẩm tăng, khi nhiệt độ sảnx phẩm lớn hơn nhiệt độ kết tinh nước đóng băng (Tsp > Tkt) thì nước sẽ tanx chảy và phá vỡ hệ thăng hoa (quá trình thăng hoa sụp đỗ), lúc này là sấy chân không nhiệt độ thấp chứ không phải sấy thăng hoa

Do đó, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, như: tính hoàn nguyên và các đặc tính lưu biến của sản phẩm [2]

Nên đối với từng loại sản phẩm sẽ có một quy trình cấp nhiệt khác nhau, điều này cần phải có những nghiên cứu thực sự thì mới tạo ra sản phẩm có chất lượng tốt [2]

-Thời gian

Thời gian sấy thăng hoa là một trong những yếu tố công nghệ tiên quyết, quyết định đến độ ẩm, chất lượng và chi phí điệnx năng của sản phẩm sấy thăng hoa Khi thời gian sấy thăngx hoa ngắn thì độ ẩm sảnx phẩmx sau khi sấy không đạt yêu cầu, không đáp ứng đượcx khả năng bảo quản vì sản phẩmx dễx hút ẩm từ môi trường xung quanh Khix thời gian sấy thăngx hoa kéo dài, sẽ làm chi phí điện năng tăng [2]

Nguyênx nhânx là do cơ chế tách ẩm ở giai đoạn sấy thăng hoa từ pha rắn sang pha hơi ở nhiệt độ thấp (dưới Tkt) khác với cơ chế tách ẩm ở giai đoạn sấy chân không

từ pha lỏng sang pha hơi ở nhiệtx độ cao (trên Tkt), nên ảnhx hưởng đến khảx năng hoàn nguyên của sảnx phẩm, làm thay đổi chất lượngx và chi phí năngx lượng của sản phẩm sấy thăng hoa [2]

Nhận xét: Việc xácx định các yếu tố côngx nghệ như: nhiệt độ và áp suất môi trường sấy thăng hoa, thời gianx sấy và mối quan hệ giữa chúng với chi phí năng lượng, độ ẩm và chất lượng của sản phẩm là cần thiết, có vai tròx quan trọng trong nghiên cứu tìm kiếm chế độ công nghệ thích hợp của quá trình sấy thăng hoa cho từng loại sảnx phẩm Để khi quá trìnhx sấy được tiến hànhx chúng tạo ra sản phẩm đạt chất lượng, độ ẩm đạt yêu cầu với chi phí năng lượng đạt tới mức thấp nhất, đồng

Ngày đăng: 08/05/2023, 17:45

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[1]Akhnadarova X.L, Kapharop V.V. (1994). Tối ưu hóa thực nghiệm trong hóa học và kỹ thuật hóa học (Người dịch: Nguyễn Cảnh – Nguyễn Đình Soa), NXB ĐHBK TP HCM, 370tr Sách, tạp chí
Tiêu đề: Tối ưu hóa thực nghiệm trong hóa học và kỹ thuật hóa học
Tác giả: Akhnadarova X.L, Kapharop V.V
Nhà XB: NXB ĐHBK TP HCM
Năm: 1994
[2]Akhnadarova X.L, Kapharop V.V (1994). Tối ưu hóa thực nghiệm trong hóa học và kỹ thuật hóa học (Người dịch: Nguyễn Cảnh – Nguyễn Đình Soa), NXB ĐHBK TP HCM Sách, tạp chí
Tiêu đề: Tối ưu hóa thực nghiệm trong hóa học và kỹ thuật hóa học
Tác giả: Akhnadarova X.L, Kapharop V.V
Nhà XB: NXB ĐHBK TP HCM
Năm: 1994
[3]Hoàng Văn Chuyển, (2012). Bài giảng cơ sở thiết kế nhà máy hóa chất &amp; thực phẩm Sách, tạp chí
Tiêu đề: Bài giảng cơ sở thiết kế nhà máy hóa chất & thực phẩm
Tác giả: Hoàng Văn Chuyển
Năm: 2012
[4]Hoàng Tùng, (2006). Giáo trình Vật Liệu Cơ Khí và Công Nghệ Cơ Khí. NXB Giáo Dục Sách, tạp chí
Tiêu đề: Giáo trình Vật Liệu Cơ Khí và Công Nghệ Cơ Khí
Tác giả: Hoàng Tùng
Nhà XB: NXB Giáo Dục
Năm: 2006
[5]L. V. V. Mẫn, Công nghệ chế biến thực phẩm, Hồ Chí Minh: nhà xuất bản đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, 2011 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Công nghệ chế biến thực phẩm
Tác giả: L. V. V. Mẫn
Nhà XB: nhà xuất bản đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh
Năm: 2011
[6]L. V. V. Mẫn, (2010). Công nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa, Hồ Chí Minh, nhà xuất bản đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh Sách, tạp chí
Tiêu đề: Công nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa
Tác giả: L. V. V. Mẫn
Nhà XB: nhà xuất bản đại học quốc gia thành phố Hồ Chí Minh
Năm: 2010
[7]Lưu Đức Bình, (2005). Giáo trình Công nghệ chế tạo máy, Đại học bách khoa Sách, tạp chí
Tiêu đề: Giáo trình Công nghệ chế tạo máy
Tác giả: Lưu Đức Bình
Nhà XB: Đại học bách khoa
Năm: 2005
[8] Lê Văn Việt Mẫm (2016). Công nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa. Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, trang 221 – 230 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Công nghệ sản xuất các sản phẩm từ sữa
Tác giả: Lê Văn Việt Mẫm
Nhà XB: Nhà xuất bản Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh
Năm: 2016
[10]Nguyễn Hữu Chí, Trần Tuấn (2003). Kỹ thuật sấy thăng hoa, NXB ĐHQG TP HCM, 158 tr Sách, tạp chí
Tiêu đề: Kỹ thuật sấy thăng hoa
Tác giả: Nguyễn Hữu Chí, Trần Tuấn
Nhà XB: NXB ĐHQG TP HCM
Năm: 2003
[11]Nguyễn Tấn Dũng (2008). Nghiên cứu thiết kế và chế tạo hệ thống sấy thăng hoa năng suất nhỏ phục vụ cho chế biến các loại sản phẩm cao cấp, đề tài NCKH cấp bộ, mã số: B2006-22-08, năm 2006 – 2008 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nghiên cứu thiết kế và chế tạo hệ thống sấy thăng hoa năng suất nhỏ phục vụ cho chế biến các loại sản phẩm cao cấp
Tác giả: Nguyễn Tấn Dũng
Năm: 2008
[12]Nguyễn Tấn Dũng, (2008). “Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống sấy thăng hoa năng suất nhỏ có giai đoạn cấp đông ngay trong buồng thăng hoa”, Tạp chí Giáo dục Khoa học Kỹ thuật, số 10(4), tr. 14 - 25 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống sấy thăng hoa năng suất nhỏ có giai đoạn cấp đông ngay trong buồng thăng hoa
Tác giả: Nguyễn Tấn Dũng
Nhà XB: Tạp chí Giáo dục Khoa học Kỹ thuật
Năm: 2008
[13]Nguyễn Tấn Dũng (2015). Nghiên cứu công nghệ sấy thăng hoa sữa ong chúa, LATSKT, Viện Công nghiệp Thực phẩm, Hà Nội, 138 tr Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nghiên cứu công nghệ sấy thăng hoa sữa ong chúa
Tác giả: Nguyễn Tấn Dũng
Nhà XB: LATSKT
Năm: 2015
[14]Nguyễn Tấn Dũng, Nguyễn Quang Vinh &amp; Châu Thanh Tuấn, (2017). Mô hình hóa và tối ưu hóa trong công nghệ hóa học và thực phẩm. NXB Đại học Quốc gia TPHCM Sách, tạp chí
Tiêu đề: Mô hình hóa và tối ưu hóa trong công nghệ hóa học và thực phẩm
Tác giả: Nguyễn Tấn Dũng, Nguyễn Quang Vinh, Châu Thanh Tuấn
Nhà XB: NXB Đại học Quốc gia TPHCM
Năm: 2017
[15]Nguyễn Cảnh (2004). Quy hoạch thực nghiệm và tối ưu hóa thực nghiệm, NXB ĐHQG TP HCM Sách, tạp chí
Tiêu đề: Quy hoạch thực nghiệm và tối ưu hóa thực nghiệm
Tác giả: Nguyễn Cảnh
Nhà XB: NXB ĐHQG TP HCM
Năm: 2004
[16]Nguyễn Hữu Chí, Trần Tuấn (2003). Kỹ thuật sấy thăng hoa, NXB ĐHQG TP HCM Sách, tạp chí
Tiêu đề: Kỹ thuật sấy thăng hoa
Tác giả: Nguyễn Hữu Chí, Trần Tuấn
Nhà XB: NXB ĐHQG TP HCM
Năm: 2003
[17]P. T. Dũng, "saythanghoa.asia," 2 9 2019. [Online]. Available: http://www.saythanghoa.asia/tin-tuc/1814-quy-trinh-cong-nghe-say-thang-hoa-san-pham-organic. [Accessed 25 10 2020] Sách, tạp chí
Tiêu đề: saythanghoa.asia
Tác giả: P. T. Dũng
Năm: 2019
[18]Nguyễn Việt Anh, Nguyễn Hoàng Hải (2004). Lập trình Matlab, NXB KHKT, Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Lập trình Matlab
Tác giả: Nguyễn Việt Anh, Nguyễn Hoàng Hải
Nhà XB: NXB KHKT
Năm: 2004
[19]Nguyễn Ngọc Đào, Hồ Viết Bình, Phan Minh Thanh, (2004). Cơ sở công nghệ chế tạo máy, NXB Đại học sư phạm kỹ thuật Tp. Hồ Chí Minh Sách, tạp chí
Tiêu đề: Cơ sở công nghệ chế tạo máy
Tác giả: Nguyễn Ngọc Đào, Hồ Viết Bình, Phan Minh Thanh
Nhà XB: NXB Đại học sư phạm kỹ thuật Tp. Hồ Chí Minh
Năm: 2004
[20]Nguyễn Tác Ánh, (2004). Giáo trình Công Nghệ Kim Loại.Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM Sách, tạp chí
Tiêu đề: Giáo trình Công Nghệ Kim Loại
Tác giả: Nguyễn Tác Ánh
Nhà XB: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TPHCM
Năm: 2004
[21]Nguyễn Thế Công, Phạm Ngọc Liên, Nguyễn Đắc Lê, (2005). Giáo trình gia công cơ khí,nhà xuất bản Hà Nội Sách, tạp chí
Tiêu đề: Giáo trình gia công cơ khí
Tác giả: Nguyễn Thế Công, Phạm Ngọc Liên, Nguyễn Đắc Lê
Nhà XB: nhà xuất bản Hà Nội
Năm: 2005

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm

w