Nghiên cứu công nghệ sấy cá ba sa phi lê và thiết kế phân xưởng sản xuất năng suất 1 tấn sản phẩm một mẻ

Cả nước đang phải đối mặt với nhiều thách thức và khó khăn như thiếu quy hoạch vùng nuôi hoặc quy hoạch chạy theo thực tế sản xuất; các vấn đề môi trường trong quá trình công nghiệp hóa,

SVTH: Lê Cao Nhiên Trang i MSSV: 60601700

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA KỸ THUẬT HÓA HỌC

BỘ MÔN QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ

-o0o -

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẤY CÁ BA SA PHI LÊ VÀ THIẾT KẾ PHÂN XƯỞNG SẢN XUẤT

NĂNG SUẤT 1 TẤN SẢN PHẨM/MẺ

GVHD: ThS Hoàng Minh Nam

TS Hoàng Tiến Cường SVTH: Lê Cao Nhiên

MSSV: 60601700 Lớp: HC06MB

Tp HCM, Tháng 1/2011

SVTH: Lê Cao Nhiên Trang ii MSSV: 60601700

Em xin chân thành gửi lời cảm ơn tới thầy Hoàng Minh Nam, thầy Hoàng Tiến Cường đã chỉ ra hướng đi rõ ràng cho đề tài luận văn này

Em xin chân thành cảm ơn các anh chị ở Phòng Quá trình và Thiết bị, Viện

công nghệ Hóa học, đặc biệt là anh Trí, anh Duy, chị Phương, chị Vân, anh Linh, anh Hoàng đã giúp em rất nhiều từ việc lắp ráp hệ thống đến việc hỗ trợ tài liệu và tạo điều

kiện thuận lợi để em hoàn thành luận văn

Em xin cảm ơn quý thầy cô trong hội đồng chấm luận văn đã dành thời gian quý báu để đọc và đưa ra nhận xét giúp em hoàn thiện hơn

Xin chân thành cảm ơn tới những người bạn của tôi, bạn Tuyền, bạn Như, bạn Hạnh, những người cùng làm luận văn trên Viện Công nghệ Hóa học với tôi

Và cuối cùng xin cảm ơn gia đình và bạn bè tôi, những người luôn cho tôi nguồn động viên cần thiết không chỉ trong việc hoàn thành đề tài mà còn trong cả chặng đường tôi đã, đang và sẽ bước đi

Tp Hồ Chí Minh, ngày 2 tháng 1 năm 2011

Lê Cao Nhiên

SVTH: Lê Cao Nhiên Trang iii MSSV: 60601700

TÓM TẮT LUẬN VĂN

Nước ta có mạng lưới sông ngòi, kênh rạch chằng chịt trải dài từ Bắc vào Nam,

đó là một lợi thế vô cùng to lớn để phát triển ngành khai thác và chế biến thủy sản Tuy nhiên, hiện nay ở nước ta ngành này phát triển chưa thật sự tương xứng với tiềm năng sẵn có Để tạo ra một bước ngoặt phát triển mới cho ngành khai thác và chế biến thủy sản trong giai đoạn hiện nay chúng ta cần đặc biệt chú trọng vào hai mục tiêu chính: đa dạng hóa sản phẩm, đầu tư nghiên cứu cải tiến công nghệ bảo quản, chế biến thủy sản

Thực hiện nghiên cứu trên đối tượng cá ba sa nhằm mục đích: tạo ra sản phẩm sấy cá ba sa phi lê với công nghệ sấy tối ưu

Thực hiện thí nghiệm sấy cá ba sa phi lê thay đổi các yếu tố: phương pháp sấy, tốc độ TNS, nhiệt độ TNS để tìm ra công nghệ sấy tối ưu

Sấy cá ba sa phi lê với phương pháp sấy đối lưu kết hợp tách ẩm, gia nhiệt ở nhiệt độ TNS 55oC, vận tốc TNS 1,1 m/s đem lại hiệu quả cao nhất

Từ đó, thiết kế phân xưởng sản xuất cá bá sa phi lê sấy ứng dụng công nghệ sấy đối lưu kết hợp tách ẩm, gia nhiệt năng suất 1 tấn/mẻ

SVTH: Lê Cao Nhiên Trang iv MSSV: 60601700

MỤC LỤC

Trang bìa……… i

Nhiệm vụ luận văn……… ii

Lời cảm ơn……… v

Tóm tắt luận văn……… vi

Mục lục……… vii

Danh sách hình vẽ……… x

Danh sách bảng biểu……… xii

Danh sách các từ viết tắt……… xiii

ĐẶT VẤN ĐỀ xiv

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1

1.1 Tổng quan về cá ba sa……… 2

1.1.1 Đặc điểm cá ba sa 2

1.1.2 Thành phần hóa học, giá trị dinh dưỡng 3

1.1.3 Tình hình sản xuất, tiêu thụ 4

1.2 Tổng quan về công nghệ sấy 7

1.2.1 Sơ lược về quá trình sấy 7

1.2.2 Phân loại phương pháp sấy 7 1.2.3 Giới thiệu về thiết bị sấy ứng dụng công nghệ bơm nhiệt 1 1

SVTH: Lê Cao Nhiên Trang v MSSV: 60601700

CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM & LỰA CHỌN

CÔNG NGHỆ… ……….18

2.1 Phương pháp nghiên cứu 19

2.1.1 VLS, dụng cụ và thiết bị thí nghiệm 19

2.1.2 Phương pháp xác định các tính chất cơ lý của VLS 21

2.1.3 Thực nghiệm 22

2.1.4 Phương pháp xử lý số liệu 25

2.1.5 Tính toán chi phí quá trình sấy và hiệu quả kinh tế 26

2.2 Kết quả và thảo luận 26

2.2.1 Tính chất cơ lý của mẫu cá ba sa phi lê 26

2.2.2 Thí nghiệm sấy cá ba sa phi lê 27

CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THIẾT BỊ SẤY 38

3.1 Thông số tính toán 39

3.1.1 VLS………… 39

3.1.2 Tác nhân sấy 39

3.2 Tính toán quá trình sấy 41

3.2.1 Cân bằng năng lượng 41

3.2.2 Thời gian sấy 43

3.3 Thiết kế thiết bị sấy 46

SVTH: Lê Cao Nhiên Trang vi MSSV: 60601700

3.3.1 Khay sấy…… 46

3.3.2 Khung đỡ khay sấy 46

3.4 Tính chọn thiết bị phụ của hệ thống thiết bị sấy 53

3.4.1 Tính chọn caloriphe 52

3.4.2 Tính chọn thiết bị lạnh 54

3.4.3 Tính chọn quạt 58

3.4.4 Tính chọn bộ lọc không khí 61

CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG PHÂN XƯỞNG 63

4.1 Sơ đồ công nghệ phân xưởng 63

4.1.1 Sơ đồ công nghệ 64

4.1.2 Thuyết minh quy trình 64

4.2 Lựa chọn thiết bị phụ cho phân xưởng 67

4.2.1 Thiết bị lạnh dự trữ 67

4.2.2 Thiết bị rửa 68

4.2.3 Thiết bị trộn gia vị 69

4.2.4 Bàn thao tác 70

4.2.5 Thiết bị đóng gói 71

4.3 Xây dựng và bố trí mặt bằng 72

4.3.1 Chọn địa điểm xây dựng 72

4.3.2 Chọn kiểu nhà xây dựng 73

SVTH: Lê Cao Nhiên Trang vii MSSV: 60601700

4.3.3 Mặt bằng tổng thể cho phân xưởng 73

4.4 Xây dựng cơ cấu nhân sự 74

4.4.1 Cơ cấu phân tầng 74

4.4.2 Tổ chức nhân sự 75

4.5 Tác động của môi trường đối với phân xưởng 78

4.5.1 Nguồn gây ô nhiễm môi trường 79

4.5.2 Quy trình xử lý nước thải 79

4.6 Tính hiệu quả kinh tế 78

CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN 81

5.1 Tầm quan trọng của đề tài 82

5.2 Các kết luận từ đề tài 83

SVTH: Lê Cao Nhiên Trang viii MSSV: 60601700

DANH SÁCH HÌNH VẼ

Hình 1.1: Cá ba sa 2

Hình 1.2: Kim ngạch xuất khẩu cá tra, cá ba sa và tôm 1-2009 đến 7-2010 5

Hình 1.3: Biểu đồ thị trường xuất khẩu cá ba sa của Việt Nam 6 tháng đầu năm 2010 5

Hình 1.4: Máy nén kín và nửa kín 13

Hình 1.5: Dàn bay hơi làm lạnh 13

Hình 1.6: Thiết bị ngưng tụ làm mát 14

Hình 1.7: Sơ đồ cấu tạo thiết bị sấy ứng dụng bơm nhiệt 15

Hình 1.8: Sơ đồ nguyên lý thiết bị sấy ứng dụng bơm nhiệt 15

Hình 2.1: Máy phân tích Hygro Thermo Anemometer 19

Hình 2.2: Cân phân tích 19

Hình 2.3: Tủ sấy 20

Hình 2.4: Hệ thống sấy đa năng 21

Hình 2.5: Nguyên lý hoạt động của thiết bị sấy 23

Hình 2.6: Sơ đồ công nghệ sấy mẫu 24

Hình 2.7: Tủ điện điều khiển thiết bị sấy thử nghiệm 25

Hình 2.8: Đồ thị biểu diễn đường cong sấy với phương pháp khác nhau 29

Hình 2.9: Đồ thị biểu diễn đường cong tốc độ sấy với phương pháp khác nhau 29

SVTH: Lê Cao Nhiên Trang ix MSSV: 60601700

Hình 2.10: Đồ thị biểu diễn đường cong sấy ở nhiệt độ khác nhau với phương

pháp tách ẩm – gia nhiệt 33

Hình 2.11: Đồ thị biểu diễn đường cong tốc độ sấy ở nhiệt độ khác nhau với phương pháp tách ẩm – gia nhiệt 33

Hình 2.12: Đồ thị biểu diễn đường cong sấy ở vận tốc TNS khác nhau với phương pháp tách ẩm – gia nhiệt 36

Hình 2.13: Đồ thị biểu diễn đường cong tốc độ sấy ở nhiệt độ khác nhau với phương pháp tách ẩm – gia nhiệt 36

Hình 3.1 Cấu trúc tường buồng sấy 50

Hình 3.2 Cấu trúc mái buồng sấy 51

Hình 3.3 Cấu trúc cửa buồng sấy 52

Hình 3.4: Hình dạng thanh điện trở gia nhiệt 53

Hình 3.5: Thiết bị bơm nhiệt 57

Hình 4.1: Sơ đồ công nghệ phân xưởng sản xuất 64

Hình 4.2: Thiết bị lạnh dự trữ 67

Hình 4.3: Thiết bị trộn gia vị 70

Hình 4.4: Thiết bị đóng gói 71

Hình 4.5: Kiểu nhà phân xưởng mẫu 73

Hình 4.6: Cơ cấu phân tầng nhân sự cho nhà máy 75

Hình 4.7: Sơ đồ công nghệ xử lý nước thải 79

SVTH: Lê Cao Nhiên Trang x MSSV: 60601700

DANH SÁCH BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng của cá ba sa thành phẩm 4

Bảng 1.2 Sơ đồ tổng quát phân loại máy nén lạnh 12

Bảng 2.1: Kích thước khối lượng của mẫu cá 26

Bảng 2.2: Độ ẩm đầu của mẫu cá 26

Bảng 2.3: Khối lượng riêng của mẫu cá 27

Bảng 2.4: Các phương pháp sấy và thông số hoạt động tương ứng 27

Bảng 2.5: Kết quả thí nghiệm sấy mẫu với phương pháp sấy khác nhau 28

Bảng 2.6: Các thông số hoạt động tương ứng của phương pháp sấy đối lưu kết hợp tách ẩm gia nhiệt ở nhiệt độ TNS khác nhau 31

Bảng 2.7: Kết quả thí nghiệm sấy mẫu ở nhiệt độ khác nhau với phương pháp sấy đối lưu tách ẩm – gia nhiệt 32

Bảng 2.8: Kết quả thí nghiệm sấy mẫu ở vận tốc TNS khác nhau với phương pháp sấy đối lưu tách ẩm – gia nhiệt 34

Bảng 3.1: Thông số kỹ thuật dàn lạnh 55

Bảng 3.2: Thông số kỹ thuật dàn nóng 56

Bảng 4.1: Thông số kỹ thuật thiết bị đóng gói 72

Bảng 4.2: Bố trí mặt bằng 74

Bảng 4.3: Bố trí công nhân trong phân xưởng 76

Bảng 4.8: Bộ phận gián tiếp sản xuất 77

SVTH: Lê Cao Nhiên Trang xi MSSV: 60601700

USD: United States dollar

USDA: United States Department of Agriculture

SVTH: Lê Cao Nhiên Trang xii MSSV: 60601700

ĐẶT VẤN ĐỀ

Nước ta có vị trí địa lý rất đặc biệt, với tổng chiều dài bờ biển hơn 2.600km, dọc theo đó là các ngư trường có khả năng khai thác quanh năm, hơn nữa với trên một triệu ha nuôi trồng, ngành thủy sản là một lợi thế của Việt Nam Theo Viện Kinh tế và Quy hoạch thủy sản, ngành thủy sản Việt Nam ngày càng khẳng định vị trí quan trọng trong nghề cá thế giới Năm 2008, tổng lượng thủy sản đạt 4,6 triệu tấn, giá trị xuất khẩu đạt trên 4,5 tỉ USD; năm 2009, mặc dù chịu tác động mạnh của khủng hoảng và suy thoái kinh tế toàn cầu nhưng tổng sản lượng thủy sản vẫn đạt 4,85 triệu tấn, tăng 5,3% so với năm 2008 với giá trị xuất khẩu đạt trên 4,2 tỉ USD Riêng 8 tháng đầu năm 2010, tổng kim ngạch xuất khẩu thủy sản cả nước đạt gần 3 tỉ USD, tăng 12% so với cùng kỳ năm 2009 Theo dự báo của ngành hữu quan, xuất khẩu thủy sản cả nước

cả năm 2010 có khả năng đạt 4,5 ÷ 4,7 tỉ USD

Với những kết quả đã đạt được, Việt Nam đã vươn lên vị trí thứ 5 về xuất khẩu, đứng thứ 3 về sản lượng nuôi trồng thủy sản (sau Trung Quốc và Ấn Độ) và đứng thứ

13 về sản lượng khai thác hải sản trên toàn thế giới Không chỉ vậy, ngành thủy sản được xem là ngành kinh tế mũi nhọn của cả nước Tuy nhiên, dù phát triển vượt bậc, nhưng ngành thủy sản cả nước đã và đang bộc lộ nhiều yếu điểm ảnh hưởng đến sự phát triển không bền vững, thị trường giá cả các loài thủy sản trong và ngoài nước bấp bênh, nhất là hai loài thủy sản chủ lực là tôm và cá tra Cả nước đang phải đối mặt với nhiều thách thức và khó khăn như thiếu quy hoạch vùng nuôi hoặc quy hoạch chạy theo thực tế sản xuất; các vấn đề môi trường trong quá trình công nghiệp hóa, đô thị hóa , hoặc do chính hoạt động khai thác, nuôi trồng thủy sản gây ra; hệ thống cơ sở

hạ tầng phục vụ nuôi trồng thủy sản chưa được đầu tư đồng bộ; tình trạng sử dụng các loại thuốc thú y phục vụ nuôi trồng thủy sản diễn ra tràn lan; tình hình dịch bệnh diễn biến phức tạp Đặc biệt, gần đây các mặt hàng thủy sản xuất khẩu của chúng ta luôn bị chèn ép trên thị trường (thị trường Hoa Kỳ và EU) Có nhiều nguyên nhân nhưng cơ bản là chúng ta bị mất tính chủ động, sản phẩm của chúng ta không đa dạng, chưa áp

SVTH: Lê Cao Nhiên Trang xiii MSSV: 60601700

dụng triệt để các công nghệ mới vào sản xuất để nâng cao chất lượng sản phẩm Các sản phẩm cá tra, cá ba sa xuất khẩu hiện nay chủ yếu là những mặt hàng đông lạnh xuất khẩu thô Vì thế đa dạng hóa sản phẩm, chuyển từ sản phẩm xuất khẩu thô sang xuất khẩu các sản phẩm đã qua chế biến là nhiệm vụ hàng đầu để phát triển ngành thủy sản Các sản phẩm sấy cá phi lê là những mặt hàng xuất khẩu có thể hướng đến vì các sản phẩm đã qua chế biến luôn gặp ít rào cản hơn so với các mặt hàng tươi sống Tuy nhiên, hiện nay các công nghệ sấy thông thường không đáp ứng được các nhu cầu giữ lại giá trị dinh dưỡng, màu sắc mùi vị của sản phẩm song song với hiệu quả năng lượng và kinh tế

Vì vậy trong luận văn này, công nghệ sấy ở nhiệt độ thấp để sấy phi lê cá ba sa

sẽ được nghiên cứu, trên cơ sở kết quả nghiên cứu thí nghiệm thiết kế phân xưởng sản xuất áp dụng vào thực tế Trên cơ sở nghiên cứu và tính toán đó, ta có thể hoàn thiện

hệ thống sấy ở nhiệt độ thấp không chỉ đối với cá ba sa phi lê mà còn với cá tra và nhiều lại sản phẩm thủy hải sản khác

Luận văn này được thực hiện tại Phòng Quá trình và Thiết bị, Viện Công nghệ Hóa học, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, số 1 Mạc Đĩnh Chi, Quận 1, thành phố Hồ Chí Minh

3

SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 1 MSSV: 60601700

Chương 1 TỔNG QUAN

SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 2 MSSV: 60601700

c) Phân bố

Cá ba sa phân bố rộng ở Myanma, Java, Thái Lan, Campuchia, Việt Nam Cá sống chủ yếu ở những sông rộng nước chảy mạnh Đây là đối tượng nuôi nước ngọt có sản lượng xuất khẩu lớn nhất hiện nay Nghề nuôi cá ba sa trong bè rất phát triển trên thế giới dưới mô hình nuôi mang tính công nghiệp với mật độ cao, năng suất trung bình 130÷150 kg/m³/năm

d) Cá ba sa ở Việt Nam

Ở Việt Nam hai họ chính trong bộ cá trơn được nghiên cứu là họ Pangasiidae và Clariidae

SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 3 MSSV: 60601700

Họ Pangasiidae có 21 loài thuộc 2 giống: giống Pangasius có 19 loài và giống Helicophagus có 2 loài Có một loài sống trong nước lợ, 2 loài sống ở biển Tính ăn của các loài trong họ Pangasiidae thay đổi tùy theo giai đoạn phát triển của cá thể Trong họ Pangasiidae 2 loài cá ba sa và cá tra là cá nuôi kinh tế của đồng bằng sông Cửu Long Hằng năm nghề nuôi cá bè cung cấp hàng ngàn tấn cá ba sa cho thị trường trong nước, thêm vào đó là hàng ngàn tấn nguyên liệu cho thức ăn gia súc Theo Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn trong năm 1993 sản lượng nuôi bè ở miền Nam ước lượng vào khoảng 17400 tấn hầu hết là từ các bè nuôi sông Mê Kông, thì chỉ riêng

cá ba sa đã chiếm 3/4 sản lượng này (13400 tấn) Đến năm 2008, Việt Nam đã xuất khẩu được 640.000 tấn cá tra, cá ba sa đạt giá trị 1,45 tỉ USD

1.1.2 Thành phần hóa học, giá trị dinh dưỡng

Cá tra và cá ba sa của Việt Nam được nhiều thị trường ưa chuộng vì màu sắc cơ thịt trắng, thịt cá thơm ngon hơn so với các loài cá da trơn khác

Trong dinh dưỡng học người ta đã biết cá là một món ăn quý có nhiều prôtêin, nhiều chất khoáng quan trọng và có gần đủ các loại vitamin, đặc biệt nhiều vitamin A và D trong gan cá và một số vitamin nhóm B Hơn thế nữa, cá tra và cá ba sa là hai loài có giá trị dinh dưỡng cao vì thành phần dinh dưỡng chứa nhiều chất đạm, ít béo, nhiều EPA và DHA, ít cholesterol

Lượng prôtêin trong cá tra và cá ba sa vào khoả 28%, tương đối cao hơn các loài cá nước ngọt khác (16 ÷ 17% tùy loại cá) Các prôtêin củ ễ tiêu hóa và dễ hấp thu hơn thịt Quan trọng hơn nữa là thành phần các prôtêin trong cá tra

và cá ba sa vừa có chứa đầy đủ các axít amin cần thiết cho cơ thể lại vừa có tỷ lệ các axít amin thiết yếu (EAA) rất cân bằng và phù hợp với nhu cầu EAA của con người

Về chất béo, hàm lượng chất béo trong cá ba sa ít hơn so với thịt nhưng chất lượng mỡ cá lại tốt hơn Các axit béo chưa no hoạt tính cao chiếm từ 70% trong tổng số lipit bao gồm oleic, linoleic, linolenic, arachidonic, klupanodonic Các axit béo này là vật chất quan trọng hỗ trợ cho nhiều cơ quan trong cơ thể như hệ thần kinh, hệ tuần hoàn Nhiều nghiên cứu khoa học đã phát hiện rằng trong chất béo chưa

SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 4 MSSV: 60601700

bão hòa của cá ba sa có chứa nhiều axit béo Omega 3 (EPA và DHA) Đây là các axit béo quan trọng mà cơ thể chúng ta không thể tự tổng hợp được nên bắt buộc phải được cung cấp từ thức ăn

Chất DHA (Docosahexaenoic Axit) giữ vai trò quan trọng trong quá trình sinh trưởng của tế bào não và hệ thần kinh, có ảnh hưởng tới năng lực tìm tòi, phán đoán,

triể ững người lao động trí óc thường xuyên Nếu cơ thể thiếu DHA, bộ não sẽ trì trệ, trí nhớ giảm sút, kém thông minh Chất EPA (Eicosapentaenoic Axit) cũng có nhiều trong axit béo chưa bão hòa của cá và có tác dụng phòng chống

tuổi cũng như người tiêu dùng trong độ tuổi lao động Ngày nay, các nhà khoa họ

ỳ thấp, chỉ chiếm khoảng 0,02% thành phần thịt cá (cụ thể là xấp xỉ 22mg đế

SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 5 MSSV: 60601700

So với các năm trước tốc độ này, tốc độ tăng trưởng này chỉ được xem là vừa phải Tuy nhiên, so với năm 2009, khi ngành tăng trưởng âm, những kết quả đạt được trong sáu tháng đầu năm 2010 có thể coi là khả quan

Hình 1.2 Kim ngạch xuất khẩu cá tra, ba sa và tôm từ 1-2009 đến 7-2010

(triệu USD) Theo Tổng cục Hải quan

Bên cạnh các diễn biến tỷ giá hiện nay đang có lợi cho các doanh nghiệp xuất khẩu, thị trường xuất khẩu cũng có những chuyển biến tích cực cho ngành cá tra, cá ba

sa

SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 6 MSSV: 60601700

Hình 1.3 Biểu đồ thị trường xuất khẩu cá ba sa của Việt Nam 6 tháng

đầu năm 2010 (theo VASEP)

Tại thị trường Mỹ, mặc dù mặt hàng cá tra, cá ba sa bị áp thuế chống phá giá nhưng tốc độ tăng trưởng ở thị trường này vẫn duy trì ở mức cao, trong 6 tháng đầu năm 2010 giá trị xuất khẩu đạt 65,5 triệu USD, tăng 10% so với cùng kì năm 2009 Thêm vào đó thị trường Nga đã mở cửa trở lại

Theo thông tin từ Ban điều hành xuất khẩu thủy sản vào Nga, 7 tháng đầu năm nay, xuất khẩu cá tra, cá ba sa vào thị trường này đạt 20.295 tấn (gần 35 triệu USD), tăng 11,2% so với cùng kì năm trước Mục tiêu xuất khẩu 100 triệu USD vào thị trường Nga trong năm nay kì vọng cao là có thể đạt được

Tuy nhiên, tình hình cũng không phải hoàn toàn thuận lợi trong năm nay vì ngành cũng phải đối mặt với một số khó khăn ngắn hạn Khủng hoảng nợ tại thị Châu

Âu cũng như sự mất giá của đồng EURO so với USD đã khiến cho nhu cầu tiêu dùng

ở thị trường này – thị trường có tỷ trọng lớn nhất – bị chững lại trong quý II, các đơn hàng xuất khẩu từ Việt Nam trở nên kém cạnh tranh hơn

Đối với thị trường Mỹ, vẫn còn lơ lửng một vấn đề, đó là Bộ Nông nghiệp Mỹ (USDA) đề xuất đưa cá tra vào quản lý theo Luật FarmBill Nếu được phê chuẩn, cá tra sẽ phải chịu chế độ kiểm tra chất lượng nghiêm ngặt hơn, khiến nhiều doanh nghiệp

SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 7 MSSV: 60601700

sẽ phải chịu chi phí tuân thủ cao và tốn nhiều thời gian vì phải xây dựng lại hệ thống kiểm tra chất lượng từ đầu theo tiêu chuẩn mới này

Hiện nay, Hiệp hội Chế biến và Xuất khẩu Thủy sản Việt Nam (VASEP) và các doanh nghiệp lớn đang cố gắng vận động hành lang, thực hiện các chiến dịch PR (Public Relation) để quảng bá chất lượng sản phẩm nhằm tránh việc sản phẩm cá tra

“rơi” vào “khái niệm catfish” và bị quản lý bởi FarmBill

Theo tính mùa vụ, xuất khẩu thủy sản nói riêng và cá tra, cá ba sa nói riêng sẽ tăng mạnh hơn từ tháng 8 đến cuối năm Xét tính hình hồi phục của các thị trường và diễn biến giá cá tra, cá ba sa xuất khẩu (nhìn chung ít tăng so với năm 2009), có thể dự đoán chung là ngành sẽ hồi phục với tốc độ nhẹ trong năm nay

Theo Trung tâm Tin học - Thống kê (Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn), ước tính khối lượng cá tra xuất khẩu đạt 660 ngàn tấn, tương đương 1,4 tỷ USD, tăng khoảng 4,5% so với năm 2009

Các doanh nghiệp trong ngành sẽ có sự phân hóa về kết quả hoạt động kinh doanh Những doanh nghiệp có nền tảng tốt, đảm bảo chất lượng sản phẩm theo các điều kiện ngày càng nghiêm ngặt sẽ duy trì được tăng trưởng dương và tốt hơn so với ngành

1.2 TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẤY

1.2.1 Sơ lược quá trình sấy

Sấy là một quá trình công nghệ được sử dụng trong rất nhiều ngành công nông nghiệp Trong nông nghiệp, sấy là một trong những công đoạn quan trọng của công nghệ sau thu hoạch; trong công nghiệp (như công nghiệp chế biến nông sản – hải sản, công nghiệp chế biến gỗ, công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng…) kỹ thuật sấy cũng đóng vai trò quan trọng trong dây chuyền sản xuất nhằm tăng độ bền của vật liệu, tăng khả năng bảo quản, giảm công chuyên chở, tăng giá trị cảm quan của vật liệu

Quá trình sấy không chỉ là quá trình tách nước và hơi nước ra khỏi vật liệu một cách đơn thuần mà đòi hỏi sau khi sấy vật liệu phải đảm bảo chất lượng cao, tiêu tốn năng lượng ít và chi phí vận hành thấp

SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 8 MSSV: 60601700

Nguyên tắc của quá trình sấy thông thường là cung cấp năng lượng nhiệt để biến đổi trạng thái pha lỏng trong vật liệu thành hơi Cơ chế của quá trình được diễn tả bởi

4 quá trình cơ bản sau:

- Cấp nhiệt cho bề mặt vật liệu

- Dòng nhiệt dẫn từ bề mặt vào bên trong vật liệu

- Khi nhận được lượng nhiệt, dòng ẩm di chuyển từ bên trong ra bề mặt vật liệu

- Dòng ẩm từ bề mặt vật liệu tách vào môi trường xung quanh

Bốn quá trình này được thể hiện bằng sự truyền vận bên trong vật liệu và sự trao đổi nhiệt - ẩm bên ngoài giữa bề mặt vật liệu với môi trường xung quanh

1.2.2 Phân loại phương pháp sấy

Dựa vào trạng thái tác nhân sấy hay cách tạo ra động lực quá trình dịch chuyển

ẩm ra khỏi vật liệu ẩm mà chúng ta có hai phương pháp sấy: Phương pháp sấy nóng và phương pháp sấy lạnh

1.2.2.1 Phương pháp sấy nóng

Trong phương pháp sấy nóng TNS và VLS được đốt nóng Do TNS được đốt nóng nên độ ẩm tương đối  giảm dần đến phân áp suất hơi nước Pam trong TNS giảm Mặt khác do nhiệt độ của VLS tăng lên nên mật độ hơi trong các mao quản tăng nên phân áp suất hơi nước trên bề mặt vật liệu cũng tăng theo công thức:

2P

Trong đó: Pr: áp suất trên bề mặt cột mao dẫn, N/m2

Po: áp suất trên bề mặt thoáng, N/m2 δ: Sức căng bề mặt thoáng, N/m2

SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 9 MSSV: 60601700

Như vậy trong hệ thống sấy nóng có hai cách để tạo ra độ chênh phân áp suất hơi nước giữa vật liệu sấy và môi trường:

+ Giảm phân áp suất của hơi nước trong tác nhân sấy bằng cách đốt nóng + Tăng phân áp suất hơi nước trong vật liệu sấy

Tóm lại, nhờ đốt nóng cả TNS và VLS hoặc chỉ đốt nóng VLS mà hiệu số giữa phân áp suất hơi nước trên bề mặt vật Phb và phân áp suất hơi nước trong tác nhân sấy

Ph tăng lên dẫn đến quá trình dịch chuyển ẩm từ trong lòng vật liệu sấy ra bề mặt và đi vào môi trường

Do đó, HTS nóng thường được phân loại theo phương pháp cung cấp nhiệt:

- Hệ thống sấy đối lưu: Vật liệu sấy nhận nhiệt bằng đối lưu từ một dịch thể nóng

mà thông thường là không khí nóng hoặc khói lò Hệ thống sấy đối lưu gồm: hệ thống sấy buồng, hệ thống sấy hầm, hệ thống sấy khí động…

- Hệ thống sấy tiếp xúc: Vật liệu sấy nhận nhiệt từ một bề mặt nóng Như vậy

trong hệ thống sấy tiếp xúc, người ta tạo ra độ chênh lệch áp suất nhờ tăng phân áp suất hơi nước trên bề mặt vật liệu sấy Hệ thống sấy tiếp xúc gồm: hệ thống sấy lô, hệ thống sấy tầng…

- Hệ thống sấy bức xạ: Vật liệu sấy nhận nhiệt từ một nguồn bức xạ để dẫn ẩm

dịch chuyển từ lòng vật liệu sấy ra bề mặt và từ bề mặt vào môi trường Ở đây người ta tạo ra độ chênh phân áp suất hơi nước giữa vật liệu sấy và môi trường bằng cách đốt nóng vật liệu sấy

- Hệ thống sấy dùng dòng điện cao tầng hoặc dùng năng lượng điện từ trường:

Khi vật liệu sấy đặt trong môi trường điện từ thì trong vật xuất hiện các dòng điện và chính dòng điện này sẽ đốt nóng vật

 Ưu điểm của phương pháp sấy nóng:

SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 10 MSSV: 60601700

- Thời gian sấy bằng các phương pháp sấy nóng ngắn hơn so với phương pháp sấy lạnh

- Năng suất cao và chi phí ban đầu thấp

- Nguồn năng lượng sử dụng cho phương pháp sấy nóng có thể là khói thải, hơi nước nóng, hay các nguồn nhiệt từ dầu mỏ, than đá, rác thải, cho đến điện năng

- Thời gian làm việc của hệ thống cũng rất cao

 Nhược điểm:

- Chỉ sấy được các vật sấy không cần có các yêu cầu đặc biệt về nhiệt độ

- Sản phẩm sấy thường hay bị biến màu và chất lượng không cao

d



Trong đó: B: áp suất môi trường (áp suất khí trời), at

- Khi đó, ẩm trong vật liệu dịch chuyển ra bề mặt và từ bề mặt vào môi trường

có thể trên dưới nhiệt độ môi trường (t > 0 o

C) và cũng có thể nhỏ hơn 0 oC

- Phương pháp sấy lạnh có thể phân loại như sau:

 HTS lạnh ở nhiệt độ t > 0 o

C:

Với hệ thống sấy này, nhiệt độ VLS cũng như nhiệt độ TNS xấp xỉ bằng nhiệt

độ môi trường, TNS thường là không khí Trước hết, không khí được khử ẩm bằng phương pháp làm lạnh hoặc bằng các máy khử ẩm hấp phụ Sau đó được đốt nóng hoặc làm lạnh đến nhiệt độ yêu cầu rồi cho đi qua VLS Khi đó, phân áp suất hơi nước trong TNS bé hơn phân áp suất hơi nước trên bề mặt VLS nên ẩm từ dạng lỏng sẽ bay

SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 11 MSSV: 60601700

hơi và đi vào TNS Như vậy, quy luật dịch chuyển ẩm trong lòng VLS và từ bề mặt vật vào môi trường trong các HTS lạnh giống như các loại HTS nóng Điều khác nhau ở đây là cách giảm phân áp suất hơi nước Ph trong TNS Trong các HTS nóng đối lưu người ta giảm Ph bằng cách đốt nóng TNS (d = const) để tăng áp suất bão hoà dẫn đến giảm độ ẩm tương đối  Còn các HTS lạnh có nhiệt độ TNS bằng nhiệt độ môi trường chẳng hạn, người ta tìm cách giảm phân áp suất hơi nước của TNS bằng cách giảm lượng chứa ẩm d kết hợp với quá trình làm lạnh (sau khử ẩm bằng hấp phụ) hoặc đốt nóng (sau khử ẩm bằng làm lạnh)

 HTS thăng hoa:

HTS thăng hoa là HTS lạnh mà trong đó ẩm trong VLS ở dạng rắn trực tiếp biến thành hơi đi vào TNS Trong HTS này người ta tạo ra môi trường trong đó nước trong VLS ở dưới điểm 3 thể, nghĩa là nhiệt độ của vật liệu T < 273K và áp suất TNS bao quanh vật P < 610 Pa Khi đó nếu VLS nhận được nhiệt lượng thì nước trong VLS

ở dạng rắn sẽ chuyển trực tiếp sang dạng hơi và đi vào TNS Như vậy trong HTS thăng hoa, một mặt ta làm lạnh vật xuống dưới 0 o

C mặt khác tạo chân không xung quanh VLS

 HTS chân không:

Nếu nhiệt độ VLS vẫn nhỏ hơn 0 o

C nhưng áp suất TNS bao quanh vật P>610

Pa thì khi VLS nhận nhiệt lượng, nước trong VLS ở dạng rắn không thể chuyển trực tiếp thành hơi để đi vào TNS mà trước khi biến thành hơi, nước phải chuyển từ thể rắn qua thể lỏng

 Ưu điểm của phương pháp sấy lạnh

- Các chỉ tiêu về chất lượng như màu cảm quan, mùi vị, khả năng bảo toàn vitamin C cao

SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 12 MSSV: 60601700

- Thích hợp để sấy các loại vật liệu sấy yêu cầu chất lượng cao, đòi hỏi phải sấy

ở nhiệt độ thấp

- Sản phẩm bảo quản lâu và ít bị tác động bởi điều kiện bên ngoài

- Quá trình sấy kín nên không phụ thuộc nhiều vào điều kiện môi trường

 Nhược điểm của phương pháp sấy lạnh

- Giá thành thiết bị cao, tiêu hao điện năng lớn

- Vận hành phức tạp, người vận hành cần có trình độ kỹ thuật cao

- Cấu tạo thiết bị phức tạp, thời gian sấy lâu

- Nhiệt độ môi chất sấy thường gần nhiệt độ môi trường nên chỉ thích hợp với một số loại vật liệu, không sấy được các vật liệu dể bị vi khuẩn làm hư hỏng ở nhiệt độ môi trường như bị ôi, thiu, mốc…

- Do cuốn bụi nên có thể gây tắc tại thiết bị làm lạnh

1.2.3 Giới thiệu về thiết bị sấy ứng dụng công nghệ bơm nhiệt

Bơm nhiệt là một thiết bị dùng để bơm một dòng nhiệt từ mức nhiệt độ thấp lên mức nhiệt độ cao hơn, phù hợp với nhu cầu cấp nhiệt Để duy trì bơm nhiệt hoạt động cần tiêu tốn một dòng năng lượng khác (điện năng hoặc nhiệt năng) Như vậy máy lạnh cũng là một loại bơm nhiệt và có chung một nguyên lý hoạt động Các thiết bị của chúng là giống nhau Người ta chỉ phân biệt máy lạnh với bơm nhiệt ở mục đích sử dụng mà thôi Máy lạnh gắn với việc sử dụng nguồn lạnh ở thiết bị bay hơi còn bơm nhiệt gắn với việc sử dụng nguồn nhiệt ở thiết bị ngưng tụ Do yêu cầu sử dụng nguồn nhiệt nên bơm nhiệt hoạt động ở cấp nhiệt độ cao hơn

Cấu tạo máy sấy bơm nhiệt: Gồm các thành phần sau: môi chất và cặp môi chất, máy nén lạnh, các thiết bị trao đổi nhiệt, thiết bị phụ của bơm nhiệt, thiết bị ngoại vi của bơm nhiệt

1.2.3.1 Môi chất và cặp môi chất

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 như chế độ

SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 13 MSSV: 60601700

nhiệt độ cao của điều hòa không khí, nghĩa là cho đến nay người ta vẫn sử dụng các loại môi chất như: R12, R22, R502 và MR cho máy tuabin Gần đây người ta chú ý đến việc sử dụng các môi chất mới cho bơm nhiệt nhằm nâng cao nhiệt độ dàn ngưng như: R22, R113, R114, R12B1, R142…

1.2.3.2 Máy nén lạnh

Cũng như máy nén lạnh, máy nén là bộ phận quan trọng nhất của bơm nhiệt Tất cả các dạng máy nén của máy lạnh đều được ứng dụng trong bơm nhiệt Đặc biệt quan trọng là máy nén pittông trượt, máy nén trục vít và máy nén tuabin Một máy nén bơm nhiệt cần phải chắc chắn, tuổi thọ cao, chạy êm và cần phải có hiệu suất cao trong điều kiện thiếu hoặc đủ tải

Trong kỹ thuật lạnh người ta phân loại máy nén lạnh thành những kiểu sau:

Bảng 1.2 Sơ đồ tổng quát phân loại máy nén lạnh

Máy nén tuabin

Máy nén pittông quay

Máy nén pittông

dao động

Máy nén động học

Máy nén thể tích

Máy nén lạnh

SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 14 MSSV: 60601700

Hình 1.4 Máy nén kín (a) và máy nén nửa kín (b)

1.2.3.3 Các thiết bị trao đổi nhiệt

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 máy lạnh, 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 cũng giống như các chế độ điều hoà nhiệt độ

Một số hình ảnh về thiết bị trao đổi nhiệt

Hình 1.5 Dàn bay hơi làm lạnh: a) Làm lạnh không khí, b) Làm lạnh nước

SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 15 MSSV: 60601700

Hình 1.6 Thiết bị ngưng tụ làm mát bằng không khí

1.2.3.4 Thiết bị phụ của bơm nhiệt

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 gia công thiết bị cao hơn Đây cũng là vấn đề đặt ra đối với dầu bôi trơn và đệm kín các loại trong hệ thống

Do bơm nhiệt phải hoạt động ở chế độ áp suất và nhiệt độ gần sát với giới hạn tối đa nên các thiết bị tự động rất cần thiết và phải hoạt động với độ tin cậy cao để phòng ngừa hư hỏng các thiết bị khi chế độ làm việc vượt quá giới 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

1.3.3.5 Thiết bị ngoại vi của bơm nhiệt

Thiết bị ngoại vi của bơm nhiệt là những thiết bị hỗ trợ cho bơm nhiệt phù hợp với 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…

- 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, có thể

SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 16 MSSV: 60601700

sử dụng để sấy, nấu ăn, hút ẩm…Mỗi phương án đòi hỏi những thiết bị hỗ trợ khác nhau

- Các phương án cấp nhiệt cho dàn bay hơi Trường hợp sử dụng dàn lạnh đồng thời với nóng thì phía dàn bay hơi có thể là buồng lạnh hoặc chất tải lạnh Ngoài ra cũng có thể sử dụng dàn bay hơi đặt ngoài không khí, dàn bay hơi sử dụng nước giếng

là môi trường cấp nhiệt Cũng có những phương án như dàn bay hơi đặt ở dưới nước, đặt ở dưới đất hoặc sử dụng năng lượng mặt trời

- Các thiết bị điều khiển, kiểm tra tự động sự hoạt động của bơm nhiệt và các thiết bị hỗ trợ Đây là những thiết bị tự động điều khiển các thiết bị phụ trợ ngoài bơm nhiệt để phù hợp với hoạt động của bơm nhiệt

1.3.3.6 Nguyên lý làm việc và đặc điểm

 Sơ đồ nguyên lý:

Hình 1.7 Sơ đồ cấu tạo thiết bị sấy ứng dụng bơm nhiệt

SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 17 MSSV: 60601700

t

1

2 3

=100% và nhiệt độ rất thấp Do đó ta phải gia nhiệt cho không khí bằng điện trở hay dàn nóng của máy lạnh đến nhiệt độ t2 (ứng với độ ẩm tương đối 2 nhỏ đến giá trị cần thiết) Sau đó không khí ở trạng thái 2 được đưa vào buồng sấy

- Do ở trạng thái 2 không khí có độ ẩm tương đối 2 rất nhỏ cho nên nó sẽ hấp thụ nước từ vật cần sấy và ra khỏi buồng sấy ở trạng thái 3

 Đặc điểm:

- Quá trình có thể tái tuần hoàn toàn bộ TNS

- TNS đóng vai trò trung gian hấp thụ nước từ VLS, nước này được ngưng tụ ở dàn lạnh và được thải ra ngoài

- Quá trình sấy không cần thải bỏ tác nhân sấy nên đảm bảo rất vệ sinh

- Có thể giữ được mùi vị và màu sắc của VLS như lúc còn tươi

SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 18 MSSV: 60601700

- Ứng dụng để sấy các loại VLS không chịu được nhiệt độ cao như rau quả, mật ong, sản phẩm chứa nhiều Vitamin

- Đầu tư ban đầu lớn (do có hệ thống máy lạnh)

- Sản phẩm thu được có chất lượng rất cao

a) Đánh giá hiệu quả bơm nhiệt:

Ta có thể đánh giá hiệu quả của bơm nhiệt thông qua năng lượng sơ cấp tiêu hao qua hiệu suất sử dụng năng lượng sơ cấp:

Sp,k = φ ηNĐ

Trong đó :

Sp,k : hiệu suất sử dụng năng lượng cấp của bơm nhiệt nén hơi

Sp,A : hiệu suất sử dụng năng lượng cấp của bơm nhiệt hấp thụ

ηNĐ : hiệu suất nhà máy nhiệt điện

ηLH : hiệu suất lò hơi

Hiệu suất sử dụng năng lượng sơ cấp của bơm nhiệt nén hơi và bơm nhiệt hấp

hụ là gần bằng nhau và bằng khoảng 0,9 vì φ = 3 và ηk ≈ 0,3 trong khi đó φA ≈ 1,4 nhưng hiệu suất của lò hơi hiện đại hiện nay lên đến khoảng ηLH ≈ 0,65 do đó

SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 19 MSSV: 60601700

ΔE: số lượng năng lượng sơ cấp tiết kiệm được, kJ

E: số năng lượng tiêu thụ, kJ

Q: nhu cầu nhiệt lượng hằng năm, kJ

Thay Sp2 = 0,3 và Spk = 0,3 x 3 vào ta có:

Như vậy nếu sử dụng bơm nhiệt nén hơi ta tiết kiệm được một khối lượng năng lượng sơ cấp bằng 2,2 lần nhu cầu nhiệt lượng hằng năm của xí nghiệp

SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 20 MSSV: 60601700

Chương 2 NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM

&

LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ

SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 21 MSSV: 60601700

2.1 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM

2.1.1 Vật liệu sấy, dụng cụ và thiết bị thí nghiệm

+ Thiết bị đo độ ẩm và tốc độ gió Hygro Thermo - Anemometer

Hình 2.1 Máy phân tích Hygro Thermo

- Anemometer

Hình 2.2 Cân phân tích

2.1.1.3 Thiết bị thí nghiệm

- Tủ sấy:

+ Kích thước buồng làm việc: cao H300 x rộng W300 x sâu D300

+ Tốc độ gia nhiệt: điều chỉnh trong khoảng 1  10 oC/min

SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 22 MSSV: 60601700

+ Gió cấp: điều chỉnh trong khoảng 5  50 l/min

Hình 2.3: Tủ sấy

- Hệ thống sấy đa năng bằng tách ẩm, gia nhiệt và bức xạ hồng ngoại tại Phòng Quá trình và Thiết bị được áp dụng thí nghiệm có các thông số kỹ thuật như sau:

+ Kích thước thiết bị: L990 x W450 x H1850 mm

+ Công suất bơm nhiệt: Nmax = 0,5 HP

+ Không khí sau khi tách ẩm có nhiệt độ, độ ẩm có thể thay đổi bằng cách thay đổi lưu lượng không khí qua cụm tách ẩm

+ Tiếp theo không khí qua dàn nóng, bộ gia nhiệt thứ cấp để gia nhiệt đến nhiệt

độ cần thiết cho quá trình sấy Nhiệt độ có thể điều chỉnh từ 35 ÷ 75 oC nhờ bộ điều khiển nhiệt độ

+ Vận tốc tác nhân sấy trong buồng sấy là có thể thay đổi ở 3 tốc độ gió khác nhau 0,55; 1,10 và 1,65 m/s bằng cách thay đổi các tấm chặn bên trong buồng sấy

+ Đèn hồng ngoại được bố trí trên các khay sấy bên trong buồng sấy, đèn hồng ngoại có thể tắt/mở theo chu kỳ, thời gian tắt mở cũng được điều chỉnh theo yêu cầu

SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 23 MSSV: 60601700

Hình 2.4: Hệ thống sấy đa năng: sấy đối lưu thông thường, sấy đối lưu ứng dụng công

nghệ tách ẩm - gia nhiệt và sấy đối lưu sử dụng bức xạ hồng ngoại

2.1.2 Phương pháp xác định các tính chất cơ lý của VLS

SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 24 MSSV: 60601700

cũng như thời gian bảo quản Độ ẩm đầu của vật liệu sấy cũng như độ ẩm của sản phẩm sau sấy được xác định bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi

Nguyên tắc của phương pháp: Lấy cốc sứ đem sấy ở 105oC cho đến khối lượng không đổi Để nguội trong bình hút ẩm và cân ở cân phân tích chính xác đến 0,01g

Cân m (g) mẫu cho vào cốc Sau đó, cho vào tủ sấy ở 105oC, sấy đến khối lượng không đổi Sau khi sấy đến khối lượng không đổi, đem làm nguội trong bình hút ẩm khoảng 10 ÷ 15 phút và đem cân ở cân phân tích chính xác như trên

Độ ẩm được tính như sau:

Độ ẩm của vật liệu =

G G

G G

G1: khối lượng cốc và mẫu trước khi sấy (g)

G2: khối lượng cốc và mẫu sau khi sấy (g)

SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 25 MSSV: 60601700

Trình tự thí nghiệm:

+ Thí nghiệm sấy mẫu với ba phương pháp: sử dụng bức xạ hồng ngoại, sấy đối lưu gia nhiệt thông thường và sấy đối lưu sử dụng bơm nhiệt kết hợp với tách ẩm Từ

đó chọn được phương pháp sấy thích hợp

+ Thí nghiệm sấy mẫu ở ba chế độ nhiệt độ 45o

C, 55oC và 65oC để chọn được nhiệt độ sấy hiệu quả nhất

+ Thí nghiệm sấy mẫu với vận tốc tác nhân sấy khác nhau: 0,55m/s; 1,1m/s và 1,65m/s để chọn vận tốc tác nhân sấy thích hợp

Trên cơ sở kết quả thí nghiệm, chọn được quy trình công nghệ tối ưu để đưa vào áp dụng thực tế

2.1.3.2 Tiến hành thí nghiệm

a) Sơ đồ nguyên lý

Hình 2.5 I-Bộ lọc khí; II-Dàn lạnh; III-Máy nén; IV-Dàn nóng; V-Cụm gia nhiệt;

VI-Quạt tuần hoàn; VII-đèn UV; VIII-Buồng sấy; IX-Ống khí thải

Nguyên lý hoạt động: Nguyên liệu cần sấy được đưa vào buồng sấy [VIII] trên

các khay sấy Không khí từ ngoài được quạt hút qua bộ lọc [I], qua dàn lạnh [II] nhằm tách ẩm không khí Tiếp theo, không khí qua dàn nóng [IV] để gia nhiệt sơ bộ, sau đó

SVTH: Lê Cao Nhiên Trang 26 MSSV: 60601700

qua cụm gia nhiệt [V] để nâng đến nhiệt độ cần thiết của quá trình sấy Không khí trong buồng sấy được tuần hoàn nhờ quạt [VI] Nhiệt độ trong buồng sấy được duy trì

ổn định nhờ hệ thống điều khiển tự động

b) Quy trình công nghệ

Thực hiện thí nghiệm sấy cá ba sa phi lê theo quy trình công nghệ sau:

Hình 2.6 Quy trình công nghệ sấy mẫu thí nghiệm

Thuyết minh quy trình:

+ Nguyên liệu: Cá ba sa phi lê tươi được mua ở siêu thị Co.op mart, các mẫu được chọn đồng đều về kích thước để đầu vào ổn định

+ Tiến hành cân khối lượng, đo kích thước mẫu cá