TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY MẬT ONG NĂNG SUẤT 2 TẤNMẺ

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT, KÍ HIỆU HMF: hydroxymethylfurfural FAO: Food and Agriculture Organization KKK: không khí khô pam : áp suất hơi nước trong tác nhân sấy TBNT: thiết bị ngưng tụ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY MẬT ONG

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY MẬT ONG

Giáo viên hướng dẫn PGS TS Nguyễn Hay Th.S Nguyễn Văn Công Chính

LỜI CẢM TẠ

Đầu tiên, chúng tôi xin gửi lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất đến cha mẹ, người đã sinh thành, nuôi dưỡng và dạy dỗ chúng tôi có ngày hôm nay

Chúng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến quý thầy cô trường Đại Học Nông Lâm

Tp Hồ Chí Minh, thầy cô khoa Cơ Khí Công Nghệ đã dạy dỗ, quan tâm và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho chúng tôi học tập cũng như hoàn thành luận văn này

Đặc biệt, chúng tôi gửi lời tri ân đến PGS TS Nguyễn Hay, Th.S Nguyễn Văn Công Chính đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo chúng tôi hoàn thành luận văn này

Đồng bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến Th S Lê Quang Giảng, KS Nguyễn Đức Khuyến đã theo dõi, giúp đỡ chúng tôi trong quá trình thực hiện đề tài

Xin được cảm ơn quý thầy, các anh ở Trung Tâm Công Nghệ và Thiết Bị Nhiệt Lạnh cùng các bạn lớp Nhiệt Lạnh khóa 31 đã giúp đỡ chúng tôi trong thời gian thực hiện đề tài

Xin Cảm ơn Ban lãnh đạo, các anh, các bạn trong Công ty TNHH Huy Hoàn đã tạo điều kiện và giúp đỡ chúng tôi trong quá trình khảo nghiệm máy sấy

Cuối cùng, chúng tôi xin được gửi đến cha mẹ, quý thầy cô, cùng tất cả mọi người lời chúc sức khỏe và lời cảm ơn chân thành nhất

Tháng 6 năm 2009

Lê Nguyễn Hồng Hưng Nguyễn Thị Cẩm Huệ

TÓM TẮT

1 Tên đề tài

“TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY MẬT ONG NĂNG SUẤT 2 TẤN/MẺ”

2 Thời gian và địa điểm thực hiện

- Tìm hiểu lí thuyết sấy và chọn phương pháp sấy thích hợp

- Tính toán, thiết kế hệ thống sấy

5 Kết quả

- Kết quả khảo nghiệm máy sấy tại Công ty TNHH Huy Hoàn:

+ Năng suất: 1 tấn/mẻ

+ Nhiệt độ không khí sau dàn bay hơi: 120C

+ Nhiệt độ không khí sau dàn ngưng: 510C

+ Áp suất ngưng tụ: pk = 19,2 kg/cm2

Qua khảo nghiệm chúng tôi nhận thấy chế độ sấy của hệ thống là thích hợp để sấy mật ong Do nhiệt độ sấy thấp không làm tăng hàm lượng HMF và giảm hoạt tính của các enzim trong mật ong Đồng thời, không khí sấy được hồi lưu toàn phần trong

hệ thống kín nên đảm bảo vệ sinh và giữ được mùi vị của mật

- Hoàn thành việc tính toán, thiết kế hệ thống sấy mật ong năng suất 2 tấn/mẻ theo nguyên lí sấy lạnh, dựa trên cơ sở khảo nghiệm

- Chế độ sấy cụ thể:

+ Tác nhân sấy là không khí sạch, được hồi lưu toàn phần trong hệ thống sấy kín

+ Nhiệt độ không khí sau dàn lạnh: 100C

+ Nhiệt độ không khí sau dàn nóng: 500C

+ Tốc độ không khí trong tháp sấy: 0,9 m/s

- Ẩm độ mật giảm từ 23% xuống còn 18% trong thời gian sấy là 1 giờ

- Mật được chảy qua các lưới sàn có lỗ 2 mm nên giọt mật nhỏ, làm tăng khả năng bốc ẩm

- Công suất của các thiết bị:

+ Bơm mật: Lưu lượng 6 l/s

+ Quạt li tâm: Lưu lượng 20000 m3/h

Công suất động cơ 10 kW

+ Máy nén: Năng suất lạnh 187,1 kW

Công suất động cơ 47 kW

20 tấm; khoảng cách giữa mỗi tấm 0,2 m

MỤC LỤC

Trang

Trang tựa i

Lời cảm tạ ii

Tóm tắt iii

Mục lục v

Danh mục các chữ viết tắt, kí hiệu ix

Danh mục các hình x

Danh mục các bảng xii

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích 2

1.2.1 Mục đích chung 2

1.2.2 Mục đích cụ thể 2

1.3 Nội dung thực hiện 3

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN 4

2.1 Tổng quan về mật ong 4

2.1.1 Tình hình sản xuất mật ong trên thế giới và ở Việt Nam 4

a Trên thế giới 4

b Tại Việt Nam 6

2.1.2 Mật ong 7

a Định nghĩa 7

b Đặc điểm mật ong 7

c Thành phần của mật ong 7

d Tính chất hóa lí của mật ong: quá trình lên men, kết tinh và biện pháp phòng ngừa 8

e Công dụng của mật ong 12

2.1.3 Khai thác, chế biến và bảo quản mật ong 13

b Quy trình công nghệ và thiết bị để lắng lọc mật 13

c Công nghệ bảo quản mật ong 13

d Công nghệ làm giảm hàm lượng nước trong mật ong theo truyền thống 13

e Công nghệ và thiết bị làm giảm hàm lượng nước hiện đang được thế giới và Việt Nam áp dụng 14

2.2 Lý thuyết sấy 18

2.2.1 Các phương pháp tách ẩm 18

a Phương pháp cơ học 18

b Phương pháp hóa lí 19

c Phương pháp nhiệt 19

2.2.2 Ẩm trong vật liệu sấy 21

2.2.3 Tác nhân sấy 21

a Khái niệm 21

b Các thông số đặc trưng của không khí ẩm 21

2.2.4 Các quá trình trên giản đồ trắc ẩm 23

2.2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy 24

2.3 Hệ thống lạnh 25

2.3.1 Môi chất lạnh 25

2.3.2 Chu trình của hệ thống lạnh 26

a Định nghĩa chu trình khô 26

b Các quá trình của chu trình khô 27

c Tính toán chu trình khô 27

2.3.3 Thiết bị bay hơi 28

a Định nghĩa 28

b Phân loại 28

c Tính toán 29

2.3.4 Thiết bị ngưng tụ 29

a Định nghĩa 29

b Phân loại 30

c Tính toán thiết bị ngưng tụ 30

2.3.5 Bộ phận tiết lưu 31

2.3.6 Máy nén 31

a Phân loại 32

b Các thông số và công thức tính 33

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN 35

3.1 Phương pháp nghiên cứu 35

3.1.1 Phương pháp lí thuyết 35

3.1.2 Phương pháp thực nghiệm 35

3.2 Phương tiện nghiên cứu 36

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 38

4.1 Khảo nghiệm máy sấy tại Công ty TNHH Huy Hoàn 38

4.1.1 Mục đích 38

4.1.2 Cách thức tiến hành 38

4.1.3 Kết quả khảo nghiệm 38

4.2 Kết quả chế tạo mô hình thực nghiệm 44

4.2.1 Mục đích 44

4.2.2 Cách tiến hành 44

4.2.3 Kết quả 45

4.3 Tính toán, thiết kế 47

4.3.1 Các thông số ban đầu 47

4.3.2 Lựa chọn sơ đồ, mô hình máy sấy 47

a Cấu tạo hệ thống 48

b Nguyên lí hoạt động của hệ thống 49

4.3.3 Tính toán quá trình sấy lí thuyết 49

4.3.4 Tính toán hệ thống lạnh 52

a Năng suất lạnh của hệ thống 52

b Các thông số của chu trình khô 52

c Tính toán máy nén 53

d Tính sơ bộ diện tích trao đổi nhiệt của dàn bay hơi và dàn ngưng tụ 54

a Tháp sấy 56

b Khoang chứa mật 57

c Buồng trao đổi nhiệt 57

4.3.6 Lựa chọn thiết bị cho hệ thống 57

a Chọn bơm mật 57

b Chọn dàn bay hơi và dàn ngưng tụ 58

c Xyclon lắng 58

d Lựa chọn tháp giải nhiệt 59

e Sơ đồ hệ thống lạnh của máy sấy 59

4.3.7 Tính trở lực của hệ thống 60

a Trở lực hệ thống 60

b Chọn quạt 63

4.3.8 Hệ thống điều khiển 64

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 65

5.1 Kết luận 65

5.2 Đề nghị 66

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT, KÍ HIỆU

HMF: hydroxymethylfurfural FAO: Food and Agriculture Organization KKK: không khí khô pam : áp suất hơi nước trong tác nhân sấy

TBNT: thiết bị ngưng tụ Tđs: nhiệt độ đọng sương

TBBH: thiết bị bay hơi ph: độ ẩm tuyệt đối

VTL: van tiết lưu V: thể tích không khí ẩm

F: diện tích truyền nhiệt d: độ chứa hơi

Q0: năng suất lạnh I: enthalpy của không khí ẩm

k: hệ số truyền nhiệt v: thể tích riêng

Δt: hiệu nhiệt độ trung bình q0: năng suất lạnh riêng khối lượng

Qk: năng suất nhiệt qv: năng suất lạnh thể tích

Vlt: thể tích hút lí thuyết qk: năng suất nhiệt riêng thải ra ở dàn ngưng d: đường kính xilanh П: tỉ số nén

s: hành trình xilanh l: công nén riêng

n: số vòng quay Vtt: thể tích hút thực tế

m: năng suất khối lượng của máy nén Ne: công suất hữu ích

ηe: hiệu suất nén Ns: công nén đoạn nhiệt

Nel: công suất tiêu thụ điện Nđc: công suất động cơ lắp đặt

qm: lưu lượng mật F: tiết diện mặt cắt ngan của buồng sấy

GH2O: khối lượng nước Gkkk: lưu lượng không khí khô

DH2O: lượng ẩm quạt mang đi tlt: thời gian sấy lí thuyết

Hình 2.8a Các bộ phận của hệ thống sấy 17

Hình 2.8b Các bộ phận của hệ thống sấy mật ong của Công ty Huy Hoàn 18

Hình 2.10 Sơ đồ một hệ thống lạnh đơn giản 25

Hình 2.11 Chu trình khô – Sơ đồ thiết bị và chu trình biểu diễn trên đồ

Hình 2.12 Thiết bị bay hơi 28

Hình 2.14 Dàn ngưng không khí đối lưu 30

Hình 2.16 Máy nén hở 32

Hình 3.2 Cảm biến đo nhiệt độ và ẩm độ không khí 37

Hình 4.1 Đồ thị về sự giảm ẩm của mật ong theo thời gian sấy

Hình 4.2 Đồ thị về sự giảm ẩm của mật ong theo thời gian sấy

Hình 4.3 Đồ thị về sự giảm ẩm của mật ong theo thời gian sấy

Hình 4.10 Hệ số cấp λ phụ thuộc vào tỷ số nén П = pk/p0 54

Hình 4.11 Khoang chứa mật 57 Hình 4.12 Sơ đồ hệ thống lạnh 60 Hình 4.13 Điều chỉnh áp suất ngưng tụ dàn ngưng không khí 64

DANH MỤC BẢNG

Trang Bảng 2.1 Bảng chỉ số độ nhớt và độ lỏng của các loại mật ở 200C 9

Biểu đồ 2.1 Hàm lượng HMF trong mật ong và sự phụ thuộc của nó vào

Biểu đồ 2.2 Hoạt tính của Invertase trong mật ong và sự phụ thuộc của nó

Bảng 4.6 Số liệu thực nghiệm với lưới lỗ Φ4, dày 0,2 mm 46

Bảng 4.7 Số liệu thực nghiệm với lưới lỗ Φ2, dày 1 mm 46

Bảng 4.8 Thông số của quá trình sấy lí thuyết trên giản đồ t – d 50

Bảng 4.11 Các đặc tính kĩ thuật cơ bản tháp FRK 60 59

Bảng 4.12 Hệ số tổn thất cục bộ 62

Để phát huy thế mạnh đó, vấn đề đặt ra không chỉ đòi hỏi ở các khâu kĩ thuật chăm sóc, nuôi dưỡng và bảo vệ đàn ong mà việc sơ chế bảo quản các sản phẩm của ong cũng phải được đặc biệt chú ý Thực tế hiện nay, nhiều gia đình nuôi ong cũng như các trạm, trại, xí nghiệp nuôi ong chưa nắm vững các đặc điểm tính chất của các sản phẩm ong cho nên khâu sơ chế bảo quản không đúng qui cách làm cho hiệu suất chế biến và chất lượng sản phẩm giảm đi rõ rệt Hơn nữa, nước ta lại thuộc khu vực nhiệt đới, khí hậu nóng ẩm nên mật ong của ta chứa hàm lượng nước khá lớn Những yếu tố trên đã trực tiếp tác động đến chất lượng các sản phẩm từ ong Điều này đã gây khó khăn không nhỏ cho việc bảo quản và xuất khẩu mật của nước nhà Vì vậy, để thu được sản phẩm đạt chất lượng tốt chúng ta cần phải đổi mới công nghệ nhằm khống chế hàm lượng nước trong mật ong

Ở đây, chúng tôi muốn nhấn mạnh đến việc vừa giảm được hàm lượng nước trong mật ong vừa không làm tăng hàm lượng HMF và giảm hoạt tính của Diastase

khăn Nhiều nước trên thế giới đã áp dụng các phương pháp sấy công nghệ cao để thu được mật ong với chất lượng tốt nhất Các công nghệ chủ yếu là sấy lạnh, sấy chân không hay sấy thăng hoa Tuy nhiên, giá thành thiết bị khá cao chỉ phù hợp với các doanh nghiệp sản xuất lớn Còn doanh nghiệp quy mô vừa và nhỏ khó có điều kiện trang bị các thiết bị đắt tiền Với việc tìm hiểu mật ong và các công nghệ sấy, chúng tôi đã tiến hành khảo nghiệm hệ thống máy sấy mật ong tại Công ty TNHH Huy Hoàn Từ đó tính toán, thiết kế máy sấy mật ong cho phù hợp với điều kiện Việt Nam

Được sự đồng ý của Khoa Cơ Khí - Công Nghệ, Trường Đại Học Nông Lâm

Tp Hồ Chí Minh cùng với sự hướng dẫn của PGS TS Nguyễn Hay và Th.s Nguyễn

Văn Công Chính, chúng tôi đã thực hiện đề tài: “Tính toán, thiết kế hệ thống sấy mật ong năng suất 2 tấn/mẻ”

- Nghiên cứu lí thuyết sấy và các công nghệ sấy đã và đang được sử dụng

- Thực hiện khảo nghiệm sấy mật ong trên máy sấy lạnh, xác định tất cả các thông số liên quan:

+ Các thông số nhiệt độ t, độ ẩm φ, tốc độ gió trong tháp sấy

+ Quá trình sấy lý thuyết trên giản đồ trắc ẩm

+ Điểm nút chu trình lạnh trên giản đồ lgp – h của môi chất lạnh

- Xác định mối quan hệ giữa quá trình sấy lý thuyết và thực tế như khả năng lấy ẩm, thời gian sấy, vận tốc gió trong buồng sấy, nhiệt độ trong buồng sấy

- Tính toán, thiết kế:

+ Chọn chế độ sấy: quan trọng nhất là nhiệt độ sấy Thiết lập quá trình sấy lí thuyết trên giản đồ trắc ẩm

+ Tính toán cho hệ thống sấy: từ chế độ sấy và năng suất yêu cầu, tính toán kích thước buồng sấy, tính lưu lượng tác nhân sấy cần thiết

+ Tính toán công suất máy nén, dàn bay hơi, dàn ngưng tụ, lựa chọn và đánh giá ưu nhược điểm của thiết bị Cân đối giữa các thiết bị trao đổi nhiệt tương thích với máy nén và thị trường

+ Lựa chọn xyclon lắng, bơm, quạt

+ Lập chế độ điều khiển cho hệ thống

- Lập bản vẽ thiết kế

1.3 Nội dung thực hiện

- Tìm hiểu chung về mật ong và đặc tính một số chất trong thành phần mật

- Nghiên cứu một số phương pháp sấy mật ong

- Khảo nghiệm máy sấy mật ong theo phương pháp sấy lạnh

- Lựa chọn phương pháp sấy, tính toán và thiết kế hệ thống sấy mật ong

Con ong và nghề nuôi ong có một lịch sử rất lâu đời Theo Bách khoa toàn thư

Mỹ, con ong xuất hiện trên Trái Đất từ kỉ Đệ tam, tức khoảng 55 – 60 triệu năm trước khi xuất hiện người nguyên thủy Mật ong đã được con người phát hiện và sử dụng như là một thực phẩm và vừa là một vị thuốc quí ngay từ thời cổ xưa Chính vì vậy nghề nuôi ong để lấy mật đã có từ 700 năm trước Công nguyên

Hình 2.1: Ong mật (Nguồn: http://www.bee-hexagon.net).

Hiện nay, nuôi ong lấy mật được nhiều nước trên thế giới chú ý phát triển Cùng với kĩ thuật tiên tiến và trang thiết bị hiện đại, họ đã có những sản phẩm từ ong rất chất lượng Hiện mật ong của Trung Quốc, Mêhicô, Achentina cùng một số nước khác như New Zealand đang được thế giới ưa chuộng

Tại triển lãm mật ong 2008 (Expomiel 2008) tổ chức ở Mêhicô, Tổ chức Nông Lương Liên hợp quốc (FAO) cho biết với mức xuất khẩu bình quân hàng năm 56.600 tấn mật ong, doanh thu trên 48 triệu USD, Mêhicô xếp thứ năm thế giới về sản lượng và thứ ba thế giới về xuất khẩu mặt hàng này, sau Trung Quốc và Achentina Trung Quốc

Tổng sản lượng mật ong đạt được năm 2008 khoảng từ 54.000 tấn đến 68.000 tấn Mức tiêu thụ bình quân trên đầu người đạt khoảng khoảng 5% một năm

Trong phạm vi quốc tế, Trung Quốc là quốc gia sản xuất mật ong lớn nhất thế giới hiện nay, chiếm khoảng 40% thị trường Thị trường xuất khẩu mật ong lớn của Trung Quốc là Nhật (23.015 tấn), Đức (19.957 tấn), Mỹ (13.994 tấn), Belgium, Anh quốc và Tây Ban Nha cũng là thị trường tiêu thụ lớn của Trung Quốc

Mêhicô

Tại Mêhicô, mùa thu hoạch mật ong bắt đầu từ tháng 10 đến tháng 6 Năng suất hàng năm trung bình khoảng 55.000 tấn, trong đó xuất khẩu 20.000 tấn (chiếm 38% tổng sản lượng), thị trường trong nước tiêu thụ 31.000 tấn (chiếm 62%) Một số loại mật ong chính của Mêhicô là mật ong trắng Campanita, Yucatan, Poliflora…Thị trường xuất khẩu chủ yếu là Đức (10.000 tấn chiếm 53% sản lượng xuất khẩu), Anh (2.600 tấn chiếm 13%), Ả Rập Saudi (2.400 tấn chiếm 12 %), Mĩ (2.000 tấn chiếm 10%), Thụy Sĩ (1.600 tấn chiếm 8%), một số nước châu Âu khác (1.000 tấn chiếm 5%)

Argentina

Theo Ủy ban điều tra, xuất khẩu mật từ Argentina đến Mỹ hầu như gia tăng từ

70 triệu pound năm 1998 lên tới 99 triệu pound năm 2000 Việc xuất khẩu sau đó giảm xuống dưới 10 triệu pound năm 2003 và 2004, trước khi tăng lên gần 52 triệu pound năm 2005 Năm 2004, Mỹ chỉ chiếm khoảng 6,6% mật ong xuất khẩu của Argentina Năm 2005, chiếm khoảng 21,9% Thị trường quan trọng xưa nay của Argentina là Đức

và Mỹ Thị trường khác gồm có Tây Ban Nha, Ý và Anh

Cuối tháng 8 năm 2008, Argentina đã vận chuyển trên 45.000 tấn mật vào thị trường thế giới Thêm 10.000 tấn đã bán và sẽ được xuất cảng vào tháng 9 và tháng

10 Còn 10.000 tấn khác vẫn còn ở người nuôi ong Khoảng 70% vụ mùa của năm

2008 chuyển đến châu Âu, phần lớn là Đức Hiện nay, giá cả của tất cả các loại mật ong đến Châu Âu ở khoảng 1,55 đô/pound – 1,60 đô/pound

b Tại Việt Nam

Nuôi ong là một trong những nghề cổ truyền của nước ta Ngay từ thế kỉ 8, Thượng thư phụ trách về nông nghiệp là Phạm Lê đã có bài viết về nghề nuôi ong nội địa Nghề nuôi ong của nước ta trải qua nhiều giai đoạn, từ việc săn lùng và khai thác

tổ ong tự nhiên cho đến việc nuôi ong trong các cầu di động có áp dụng các tiến bộ khoa học kĩ thuật

Ngoài giống ong bản địa Apis cerana, từ năm 1947 giống ong Ý Apis mellifera

đã được nhập vào miền Nam Hiện nay ong Ý đã được nuôi và thích nghi với điều kiện khí hậu ở cả hai miền Bắc Nam

Nghề nuôi ong khá phát triển ở các tỉnh Tây Nguyên như Đắc Lắc, Lâm Đồng, Gia Lai, Kom Tum; khu vực Nam Bộ như Bình Dương, Bình Phước; các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long như Cà Mau, Bến Tre và các tỉnh phía Bắc như Bắc Giang, Lạng Sơn, Phú Thọ Vụ thu hoạch mật ong ở Việt Nam kéo dài từ tháng 10 đến tháng 6

Hiện Đắc Lắc là tỉnh có số lượng đàn ong và trữ lượng mật đứng đầu cả nước Tỉnh vừa kết thúc thu hoạch mật ong niên vụ 2007 – 2008 với sản lượng mật đạt 4.500 tấn, cao nhất từ trước đến nay, với hơn 150.000 đàn ong đạt kim ngạch xuất khẩu hơn 7 triệu USD Đây là vụ mật ong thứ 4 liên tiếp Đắc Lắc dẫn đầu cả nước về sản lượng lẫn kim ngạch xuất khẩu, chiếm hơn 30% của cả nước

Sản lượng mật hàng năm của nước ta trung bình đạt 15.000 tấn Trong đó, xuất khẩu 13.000 tấn (chiếm 80% tổng sản lượng), nhu cầu tiêu thụ trong nước 2.000 tấn (chiếm 20%) Thị trường chính của Việt Nam là Mỹ với sản lượng xuất khẩu qua nước này là 9.000 (chiếm 75% tổng sản lượng xuất khẩu), Châu Âu là 2.400 tấn (chiếm 20%), một số nước khác là 600 tấn (chiếm 5%) Theo Hội nuôi ong Việt Nam, nước ta

đã trở thành nước xuất khẩu mật ong đứng thứ hai châu Á, sau Trung Quốc và là 1 trong 10 nước xuất khẩu mật ong hàng đầu thế giới

2.1.2 Mật ong

a Định nghĩa

Định nghĩa cho mật ong quả là không dễ dàng và người ta thường chỉ phát biểu định nghĩa khi xây dựng những tiêu chuẩn hay luật pháp có liên quan đến việc mua bán mặt hàng mật ong

Theo Tiêu chuẩn Việt Nam về ngành ong TCVN 5260 – 90, định nghĩa:

Mật ong tự nhiên là hợp chất có vị ngọt, hương đặc trưng, trạng thái từ lỏng sánh đến kết tinh do ong thợ thu từ mật hoa và dịch ngọt của cây về tổ qua luyện mật

Đường trong mật gồm gluco, fructo, sacaro Gluco (đường nho) trong mật chứa tới 35% Nó thuộc loại đường đơn, nhanh kết tinh, cơ thể con người có thể hấp thụ trực tiếp.Tỉ lệ fructo (đường quả) trong mật có gần với tỉ lệ đường gluco Fructo kết tinh kém, cơ thể người hấp thu tốt Càng nhiều fructo thì mật kết tinh càng chậm và ngược lại Fructo cũng thuộc loại đường đơn Sacaro (đường mía) thuộc đường kép Trong thành phần của sacaro gồm có gluco và fructo Hàm lượng sacaro trong mật chín không quá 7%

Khối lượng dextrin (sản phẩm trung gian của quá trình phân hủy tinh bột) trong mật không quá 3 – 4 % Khác với tinh bột, dextrin hòa tan trong nước Dextrin ngăn cản sự kết tinh của mật

Trong thành phần của mật có cả protit (0,04 – 0,30%) thực vật (từ mật hoa của cây) và cả nguồn gốc động vật (từ cơ thể ong)

Axit trong mật chứa 0,43% Axit hữu cơ trội hơn, trong đó axit malic có nhiều nhất, còn axit xitric, axit oxalic và axit lactic ít hơn Trong số các axit vô cơ trong mật còn thấy axit clohidric và axit photphoric Độ axit hoạt tính của mật ong thay đổi từ 3,26 – 4,36 (trung bình 3,78) Trị số axit hoạt tính có ý nghĩa đối với quá trình lên men trong mật ong, vị của mật ong và tính kháng khuẩn cũng phụ thuộc vào đó

Các enzim trong mật gồm có Invertase, Diastase, Lipaza và Katalaza Dưới tác động của Invertaza xảy ra quá trình phân hủy sacaro thành gluco và fructo Diastaza thúc đẩy chuyển hóa dextrin thành fructo Cùng với hàm lượng HMF (hydroxymethylfurfural), Diastase và Invertase là các chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng mật ong

Các chất thơm của mật ong phụ thuộc vào loại cây ong lấy mật Mùi thơm của cây chuyển sang cho mật ong Các chất màu làm cho mật có màu này hay màu khác

Trong mật ong chứa từ 0,03 – 0,2% chất khoáng Đó là Kali, Natri, Canxi, Magie, Sắt, Photpho và ít hơn là Nhôm, Đồng, Mangan, Chì và Kẽm

Trong Phụ lục 3 có đề cập đến hàm lượng các thành phần quan trọng trong mật ong của 4 nước ôn đới và cận nhiệt đối

d Tính chất hóa lí của mật ong: quá trình lên men, kết tinh và biện pháp phòng ngừa

Các chỉ tiêu hóa lí của mật ong theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5267 – 90 được cho trong Phụ lục 4

- Độ nhớt và độ lỏng của mật

Độ nhớt là ma sát làm chậm dòng chảy của mật khi qua các ống trong thiết bị

Các loại mật đều có độ nhớt cao do hàm lượng đường của nó gây nên

Bảng 2.1: Bảng chỉ số độ nhớt và độ lỏng của các loại mật ở 200C

Độ nhớt (poise) Độ lỏng (rhe) Mật ong

Dầu thầu dầu

Glyxerin (26,50C)

Nước

180 – 190 9,9 4,9 0,01

0,005 0,1 0,2

100 Tốc độ của dòng chảy tỉ lệ thuận với hệ số độ lỏng Hàm lượng nước là đặc

điểm quan trọng nhất của các loại mật ong khi cần xác định độ nhớt Mật ong có hàm

lượng nước thấp dòng chảy tương đối chậm, nhưng độ lỏng và tốc độ chảy của nó sẽ

tăng lên khoảng 3 lần nếu hàm lượng nước tăng từ 15,0% lên 18,6%

Yếu tố khác ảnh hưởng nhiều đến độ nhớt và độ lỏng của một chất là nhiệt độ:

độ lỏng và tốc độ chảy sẽ tăng lên khoảng 4 lần nếu nhiệt độ tăng từ 200 lên 320C

Nhiệt độ quá cao sẽ làm hỏng mật, và nhiệt độ tối đa thích hợp là 320C Nhưng mật

ong thường được đun nóng đến 400C để dễ chảy qua các ống hoặc rây lọc

- Quá trình lên men mật

Hình 2.2: Mật ong đã bị lên men chua

(Nguồn: http://www.fao.org/docrep/w0076e/w0076e04.htm)

Để theo dõi các mức quy định về giới hạn lên men của mật ong có thể tham

khảo thêm Phụ lục 5

Nếu quá trình lên men của mật ong mới bắt đầu thì có thể hãm quá trình đó bằng cách đun nóng đến 600C trong 30 phút Nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men trong mật là 14 – 200C Ở nhiệt độ thấp hơn hoặc cao hơn (từ 4,4 đến 100 và từ 20 đến

270) chỉ có mật ong chưa chín chứa trên 21% nước mới bị chua Mật đã chín ở nhiệt độ này không bị chua Ở nhiệt độ thấp hơn 4,40 và cao hơn 300C thậm chí cả mật ong có hàm lượng nước cao cũng không bị chua

Ở điều kiện cần phải ngăn ngừa kết tinh mật hoặc làm tăng mật lắng, người ta đun nóng mật đến nhiệt độ 40 – 410C Ở nhiệt độ này những tinh thể gluco trong mật

ong được hòa tan Không được đun sôi mật, vì như vậy làm giảm chất lượng mật (mùi

vị và màu sắc) và xảy ra quá trình caramen hóa (đường chuyển hóa thành gluxit phức tạp hơn) Đồng thời khi mật bị đun nóng quá lâu sẽ làm tăng mức HMF (hydroxymethylfurfural) cao HMF là một chất độc được tạo ra từ từ trong quá trình bảo quản và được tạo ra khi đun nóng mật Nó là sản phẩm của sự phân hủy đường fructozo trong mật

t0 Fructozo HMF + H2O Theo tiêu chuẩn của thế giới hiện nay, hàm lượng HMF tối đa cho phép là 20ppm, riêng Châu Âu hiện nay là 10 – 15ppm (tức là 10 – 15 mg/kg)

Theo nhiều nguồn tài liệu khác nhau, mức độ tạo thành HMF và độ khử hoạt tính của một số loại enzim (Diastase và Invertase) tăng cùng với sự tăng nhiệt độ và thời gian bảo quản mật ong Theo White, 1975, với các loại mật thì mức tăng HMF và giảm Diastase là không giống nhau Từ các kết quả nghiên cứu thực nghiệm, tác giả đã chỉ ra rằng, mức tạo thành HMF trong mật ở nhiệt độ 45 và 550C tương ứng là 0,05 và 0,31 mg/kg; mức khử hoạt tính của Diastase tương ướng là - 0,12 và - 0,2 Gothe Nhiệt

độ từ 550C đã là cho HMF tăng chậm, từ 61 – 630C HMF tăng đáng kể và ở 820C thì mật hỏng và HMF tăng vượt quá giới hạn Khoảng nhiệt độ dưới 550C, Invertase và Diastase giảm không đáng kể, nhưng trên mức này, hoạt tính của chúng giảm rất nhanh Như vậy, trong 24 giờ, khoảng nhiệt độ biến thiên cho sự tạo thành HMF và độ khử hoạt tính của Diastase và Invertase là 550C

Biểu đồ 2.1: Hàm lượng HMF trong mật ong và sự phụ thuộc của nó vào nhiệt độ, ứng

với 3 loại mật khác nhau (Nguồn: Predijs Dimins, 2006)

Biểu đồ 2.2: Hoạt tính của Invertase trong mật ong và sự phụ thuộc của nó vào nhiệt

độ (Nguồn: Predijs Dimins, 2006)

Invertase bị mất hoạt tính nhanh hơn Diastase ở cùng một nhiệt độ

Mức độ tích lũy HMF và độ hoạt động của các enzim Invertase và Diastase được thể hiện trong Phụ lục 6

e Công dụng của mật ong

Trước kia mật ong thường được dùng như là thực phẩm Sử dụng mật làm thức

ăn hàng ngày như dùng mật với bánh mì, dùng mật làm bánh, chế biến các thức uống với chanh, kem, nước hoa quả … Trong công nghiệp, mật dùng làm bánh kẹo là chủ yếu Mật cũng được lên men để tạo ra các loại rượu có giá trị cao

Mật ong được dùng làm chất diệt khuẩn khi băng bó vết thương, chỗ bỏng Nó được chế làm thuốc ho cùng với dầu bạc hà và dầu bạch đàn Theo nhiều nguồn tài liệu khác nhau, việc dùng mật ong thường xuyên giúp cơ thể khỏe mạnh, minh mẫn, giảm quá trình lão hóa nhằm tăng tuổi thọ Ngoài ra, mật ong còn rất nhiều công dụng như làm mỹ phẩm làm ẩm da và tóc, bảo quản các cơ quan nội tạng …

Hình 2.4: Các sản phẩm chế biến từ mật ong

(Nguồn: http://www.fao.org/docrep/w0076e/w0076e04.htm) 2.1.3 Khai thác, chế biến và bảo quản mật ong

a Thu mật (Phụ lục 7)

b Quy trình công nghệ và thiết bị để lắng lọc mật (Phụ lục 7)

c Công nghệ bảo quản mật ong (Phụ lục 7)

d Công nghệ làm giảm hàm lượng nước trong mật ong theo truyền thống (Phụ lục 7)

e Công nghệ và thiết bị làm giảm hàm lượng nước hiện đang được thế giới và Việt Nam áp dụng

- Phương pháp sấy chân không

Công nghệ cô chân không được ứng dụng khá phổ biến ở Mỹ, Trung Quốc và ở nhiều nước khác Mật ong được bơm vào các ống xoắn ruột gà làm bằng đồng, đi qua

bể chứa nước nóng (52 – 600C), mật sẽ được làm nóng lên tới 420C, rồi vào buồng sấy (có áp suất khoảng 70 mmHg), nước trong mật sẽ bốc hơi nhanh và được bơm chân không hút ra ngoài Công nghệ này có thể giảm được 1,1 – 1,8 % nước trong mật ong sau mỗi lần cô chân không

+ Ưu điểm của công nghệ này là dùng nhiệt độ thấp nên hàm lượng HMF không bị tăng cao, hoạt độ của Diastase ít bị ảnh hưởng, chất lượng đảm bảo, mật ong thương phẩm thường trong và chậm kết tinh hơn so với các loại mật không áp dụng công nghệ này

+ Nhược điểm: giá thành sản xuất cao, khi hơi nước trong mật ong thoát ra ngoài thì cũng làm giảm một phần mùi vị của mật ong

Hình 2.5: Máy sấy chân không kiểu khay

- Phương pháp sấy thăng hoa

Mật ong sấy bằng phương pháp thăng hoa sẽ được cấp đông đến nhiệt độ - 350C trong vòng 2 giờ Mật ong đông lạnh sẽ bị kết tinh thành hạt nhỏ, sau đó được rút chân

không trong 15 phút Ta thu được mật ong dạng bột, có màu từ trắng ngà đến vàng nhạt, hạt mịn và rất háo nước

+ Ưu điểm: sản phẩm có chất lượng cao (giữ nguyên màu sắc, cấu trúc, mùi vị, tính thủy hóa), giữ được hoạt tính sinh học, bảo quản và vận chuyển dễ dàng

+ Nhược điểm: chi phí năng lượng và giá thành ban đầu cao, ít được phổ biến

Hình 2.6: Một số loại máy sấy thăng hoa

- Phương pháp sấy nhiệt độ thấp sử dụng máy hút ẩm

Khi làm lạnh không khí trong thiết bị trao đổi nhiệt xuống nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ đọng sương thì không khí trở thành không khí bão hoà ẩm và ẩm sẽ ngưng đọng và tách ra khỏi không khí, độ ẩm sẽ thấp hơn độ ẩm ban đầu, sau đó cho không khí đi qua dàn nóng thì không khí sẽ được sấy nóng, thế sấy của không khí sẽ tăng lên

do đó có thể sấy khô vật sấy Quá trình xử lý không khí được thực hiện nhờ máy hút

ẩm

Nguyên lí cơ bản là không khí sấy đi qua dàn lạnh, hơi nước trong dòng không khí sẽ ngưng tụ bớt sau đó không khí được sấy nóng nhờ dàn ngưng tụ và đưa vào buồng sấy

Hình 2.7: Sơ đồ máy sấy bơm nhiệt

1 – Máy nén; 2 – Van tiết lưu; 3 – Máng hứng nước ngưng; 4 – Cửa điều chỉnh gió;

5 – Dàn lạnh; 6 – Dàn nóng; 7 – Điện trở; 8 – Vật liệu; 9 – Miệng thổi; 10 – Quạt

- Hệ thống sấy lạnh làm giảm hàm lượng nước trong mật ong của Công ty TNHH Huy Hoàn

Cũng dựa trên nguyên lí của sấy bơm nhiệt, nhưng nhiệt độ sấy thấp hơn, công

ty Huy Hoàn sử dụng một hệ thống sấy lạnh riêng

Các thiết bị chính của hệ thống bao gồm tháp sấy, máy nén, các bồn chứa mật nguyên liệu và thành phẩm, thiết bị cung cấp khí nóng khô, thiết bị tách ẩm và bộ phận cấp mật, xyclon lắng Mật được bơm lên phía trên tháp rồi được phun chảy xuống qua các khay đục lỗ, không khí được tách ẩm và làm nóng (trên 420C), thổi ngược lên đỉnh tháp, đồng thời tiếp xúc trực tiếp với mật ong, quá trình tiếp xúc khí khô nóng sẽ lấy một phần nước có trong mật ong Sau đó, không khí mang ẩm qua xyclon, một phần mật bị cuốn theo sẽ được thu hồi, còn lại tác nhân sấy sẽ theo quạt li tâm qua dàn lạnh

để tách ẩm Sau khi tách ẩm, không khí qua dàn nóng để gia nhiệt rồi lại vào buồng sấy tiếp tục chu trình

- Ưu điểm:

+ Mật ong không bị mất các hương vị, chất lượng mật tốt do cả hệ thống sử dụng chế độ sấy hồi lưu toàn phần tránh được tác động của khói bụi và những tác nhân ảnh hưởng đến sản phẩm sấy

+ Năng suất cao

+ Thích hợp để sấy khô các vật phẩm không chịu được nhiệt độ cao

+ Kĩ thuật vận hành đơn giản, sử dụng ít nhân công vận hành

- Nhược điểm:

+ Giá thành thiết bị khá cao

+ Nếu sấy nhiệt độ thấp thì kích thước tháp sấy khá lớn

+ Bảo trì, sửa chữa phức tạp, đòi hỏi kĩ thuật chuyên môn

Hình 2.8a: Các bộ phận của hệ thống sấy mật ong của Công ty Huy Hoàn

1 – Tháp sấy; 2 – Cửa quan sát; 3 – Dàn ngưng tụ; 4 – Dàn bay hơi; 5 – Ống dẫn

Hình 2.8b: Các bộ phận trong hệ thống sấy mật ong của Công ty Huy Hoàn

1 – Bồn chứa mật; 2 – Tủ điều khiển thiết bị lọc mật; 3 – Thiết bị lọc mật; 4 – Máy nén; 5 – Tủ điều khiển hệ thống sấy; 6 – Động cơ quạt; 7 – Quạt li tâm

ra khỏi vật liệu Phương pháp này khá đơn giản, dễ thực hiện và chi phí năng lượng thấp

b Phương pháp hóa lí

Là dùng hóa chất có tính chất hút nước cao để tách ẩm ra khỏi vật liệu như CaCl2 khan, H2SO4 đặc, silicagen …Phương pháp này có khả năng tách ẩm tương đối triệt để nhưng đắt và phức tạp nên chủ yếu được dùng hút ẩm trong một hỗn hợp để bảo quản máy và thiết bị

c Phương pháp nhiệt

Là dùng nhiệt để bốc hơi nước khỏi vật liệu Quá trình này có thể tiến hành bay hơi tự nhiên bằng năng lượng gió hay năng lượng Mặt trời …(còn gọi là quá trình phơi hoặc sấy tự nhiên) Dùng cách này đỡ tốn nhiệt năng nhưng không chủ động được vận tốc của quá trình theo yêu cầu kĩ thuật Đồng thời phải phụ thuộc rất nhiều vào thời tiết

Ngoài ra, với các phương pháp sấy nhân tạo ta có rất nhiều cách dùng nhiệt để tách ẩm trong vật liệu Dựa vào trạng thái tác nhân sấy hay cách tạo ra động lực quá trình dịch chuyển ẩm mà chúng ta có hai phương pháp sấy: phương pháp sấy nóng và phương pháp sấy lạnh

™ Phương pháp sấy nóng /13/

Tác nhân sấy và vật liệu sấy được đốt nóng Do tác nhân sấy được đốt nóng nên

độ ẩm tương đối φ giảm dẫn đến phân áp suất hơi nước pam trong tác nhân sấy giảm Nhờ vậy mà hiệu số giữa phân áp suất hơi nước trên bề mặt vật pab và phân áp suất hơi nước trong tác nhân sấy pam tăng dẫn đến quá trình dịch chuyển ẩm từ trong lòng vật liệu sấy ra bề mặt và đi vào môi trường

- Ưu điểm:

Đơn giản, dễ thiết kế chế tạo, giá thành thấp, thời gian sấy nhanh

- Nhược điểm: Không thích hợp với các loại vật liệu nhạy nhiệt, sản phẩm có thể giảm chất lượng

Hệ thống sấy (HTS) nóng thường được phân loại theo phương pháp cung cấp nhiệt:

+ HTS 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, gồm có : HTS buồng, HTS hầm, HTS thùng quay, HTS tháp, HTS khí động,

+ HTS tiếp xúc: vật liệu sấy nhận nhiệt từ một bề mặt nóng Như vậy, trong các HTS tiếp xúc người ta tạo ra độ chênh phân áp suất nhờ tăng phân áp suất hơi nước trên bề mặt vật liệu sấy Trong số này chúng ta thường gặp HTS lô, HTS tang,

+ HTS bức xạ: vật liệu sấy nhận nhiệt từ một nguồn bức xạ để ẩm dịch chuyển

từ trong lòng ra bề mặt và từ bề mặt khuếch tán vào môi trường

+ Các HTS khác: HTS dùng dòng điện cao tần hoặc dùng năng lượng điện từ trường để đốt nóng vật

™ Phương pháp sấy lạnh /13/

Khác với phương pháp sấy nóng, người ta tạo ra độ chênh phân áp suất hơi nước giữa vật liệu sấy và tác nhân sấy chỉ bằng cách giảm phân áp suất hơi nước trong tác nhân sấy pam nhờ giảm lượng chứa ẩm d 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) và cũng có thể nhỏ hơn 0oC, bao gồm:

- HTS lạnh ở nhiệt độ t > 0: tác nhân sấy là không khí trước hết được khử ẩm (bằng làm lạnh hoặc khử ẩm hấp phụ) sau đó lại được đốt nóng đến nhiệt độ yêu cầu rồi cho đi qua vật liệu sấy

- HTS thăng hoa: HTS lạnh mà trong đó ẩm trong vật liệu sấy ở dạng rắn trực tiếp biến thành hơi đi vào tác nhân sấy

- HTS chân không: vật liệu sấy nhận được nhiệt lượng, các phân tử nước ở thể rắn không chuyển trực tiếp thành hơi để đi vào tác nhân sấy mà trước khi biến thành hơi đi vào môi trường nước ở thể rắn phải chuyển qua thể lỏng

Với phương pháp sấy lạnh thì ưu điểm là sản phẩm giữ nguyên hình dạng và phẩm chất, song quá trình sấy phức tạp, chi phí cao

Qua việc tìm hiểu và đánh giá các phương pháp sấy, mỗi phương pháp đều có

ưu nhược điểm khác nhau, nên việc lựa chọn một phương pháp sấy tối ưu là rất quan trọng Căn cứ vào đặc điểm, tính chất của vật liệu cần sấy chúng tôi quyết định chọn phương pháp sấy lạnh Đồng thời do hạn chế về mặt kĩ thuật và kinh nghiệm mà chúng tôi không thể thực hiện theo phương pháp sấy khác

2.2.2 Ẩm trong vật liệu sấy /11/

Nước có trong hầu hết vật liệu sấy có thể chia thành hai nhóm chính: nước tự

do và nước liên kết Nước tự do nằm ở bề mặt của vật, có áp suất riêng bằng áp suất hơi nước bão hòa ứng với nhiệt độ hiện tại của vật ẩm Nước tự do là lượng nước tạo

ra trên bề mặt của vật ẩm hơi nước có áp suất riêng đạt giá trị bão hòa ở nhiệt độ hiện tại của vật ẩm Nước liên kết tạo ra trên vật ẩm hơi nước có áp suất riêng nhỏ hơn áp suất hơi nước bão hòa ứng với nhiệt độ của vật Năng lượng liên kết của loại ẩm này với vật liệu là tương đối lớn, cho nên với năng lượng nhiệt của quá trình sấy chỉ tách được một phần lượng ẩm này

b Các thông số đặc trưng của không khí ẩm

™ Không khí ẩm chưa bão hòa và không khí ẩm bão hòa:

Không khí ẩm chưa bão hòa: là không khí ẩm mà hơi nước chứa trong nó ở trạng thái hơi quá nhiệt

Không khí ẩm bão hòa: là không khí ẩm mà hơi nước chứa trong nó ở trạng thái hơi bão hòa khô

™ Nhiệt độ bầu khô T (oC):

Là nhiệt độ không khí ẩm đo bằng một nhiệt kế bình thường

™ Nhiệt độ bầu ướt Tw (oC):

Là nhiệt độ không khí ẩm đo bằng một nhiệt kế có bọc miếng vải thấm ướt ở bầu thủy ngân (hoặc rượu)

™ Độ chứa hơi d (kg ẩm/kg kkk):

Độ chứa hơi là lượng hơi nước chứa trong một kg không khí khô

Nếu một khối không khí ẩm có thể tích là V, khối lượng hơi nước chứa trong không khí ẩm là Gh, khối lượng không khí khô chứa trong không khí ẩm là GKK, thì độ chứa hơi d sẽ là:

™ Enthalpy của không khí ẩm I (kJ/kg kkk):

Là lượng nhiệt toàn phần của không khí ẩm trong mỗi đơn vị không khí khô ứng với một nhiệt độ nhất định

™ Thể tích riêng v (m3/kg kkk):

Thể tích riêng của không khí ẩm là thể tích của không khí ẩm ứng với 1 kg không khí khô

2.2.4 Các quá trình trên giản đồ trắc ẩm

Hình 2.9: Các quá trình trên giản đồ t-d

™ Quá trình làm lạnh tách ẩm:

Không khí tiếp tục được làm lạnh dưới nhiệt độ đọng sương (quá trình 3 – 4), lúc này một phần hơi nước trong không khí ẩm bị ngưng tụ lại và độ chứa hơi d sẽ giảm từ d2 xuống d3, khử đi một lượng ẩm Δd = d2 – d3

™ Quá trình gia nhiệt:

Không khí sau khi được tách ẩm tiếp tục qua dàn nóng, tại đây không khí được gia nhiệt nhưng lượng hơi nước trong dòng không khí không thay đổi (d = const), nhờ vậy nên enthalpy I và nhiệt độ T tăng lên còn độ ẩm tương đối của không khí đã giảm xuống (quá trình 4 – 1) đã làm cho không khí không những có thể cung cấp nhiệt cho vật liệu sấy mà còn tăng khả năng lấy ẩm từ vật liệu sấy

™ Quá trình sấy:

Không khí sấy sau quá trình gia nhiệt, tiếp tục vào buồng sấy (quá trình 1 – 2), enthalpy không đổi, nhiệt độ giảm Do phân áp suất của hơi nước trong không khí sấy nhỏ hơn phân áp suất của hơi nước trong vật liệu sấy, nên ẩm từ vật liệu sấy sẽ truyền qua và được không khí sấy mang ẩm thoát ra ngoài

2.2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy

Quá trình sấy chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố trong đó phương pháp và chế độ sấy là quan trọng nhất

™ Nhiệt độ tác nhân sấy: Nhiệt độ tác nhân sấy càng cao, độ chênh lệch nhiệt độ giữa tác nhân sấy và bề mặt vật liệu sấy càng lớn càng thúc đẩy quá trình truyền nhiệt và truyền ẩm cả trong vật liệu sấy và từ bề mặt vật liệu sấy sang tác nhân sấy Như vậy thời gian sấy càng giảm, tốc độ sấy càng tăng, hàm ẩm lúc kết thúc giai đoạn thứ nhất càng cao

™ Độ ẩm tác nhân sấy: Bên cạnh nhiệt độ, độ ẩm của tác nhân sấy là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến thời gian và chất lượng sản phẩm sấy Độ ẩm tác nhân sấy càng thấp thì quá trình sấy càng nhanh

™ Tốc độ tác nhân sấy: Tốc độ tác nhân sấy có ảnh hưởng lớn đến quá trình tách ẩm từ vật liệu và giảm ẩm từ tác nhân sấy Tốc độ càng lớn thì khả năng tách ẩm càng cao tuy nhiên quá trình khử ẩm trong tác nhân sấy giảm

™ Vật liệu sấy: Hình dáng vật liệu, kích thước, bản chất, cấu trúc thành phần hóa học, đặc tính liên kết ẩm của vật liệu sấy, bề dày lớp vật liệu sấy đều ảnh hưởng đến thời gian sấy

2.3 Hệ thống lạnh

Một hệ thống lạnh gồm các bộ phận chính sau: thiết bị bay hơi, thiết bị ngưng

tụ, bộ phận tiết lưu, máy nén Ngoài ra còn có các thiết bị phụ như phin sấy lọc, quạt, bơm, van khóa và van chặn …

Môi chất lạnh biến đổi trạng thái và thực hiện chu trình nhiệt của nó qua các thiết bị trên

Hình 2.10: Sơ đồ một hệ thống lạnh đơn giản

MN – Máy nén; TBNT – Thiết bị ngưng tụ; VTL – Van tiết lưu; TBBH – Thiết bị

Hiện nay có rất nhiều môi chất lạnh được sử dụng như CO2, SO2, NH3, và các freôn R12, R22, R134a… Tuy nhiên trong số đó có các môi chất lạnh có ảnh hưởng rất xấu đến môi trường, làm tăng hiệu ứng nhà kính, làm thủng tầng Ozon Vì thế, việc tìm kiếm các môi chất mới thay thế là cần thiết

Môi chất R22 là loại đang được sử dụng phổ biến ở Việt Nam Nó là môi chất quá độ và sẽ được thay thế bằng R407c, R507, R717, R290 trong tương lai gần

Cũng giống như các chất khí khác, hơi môi chất lạnh có một số tính chất chung:

Môi chất được chọn trong đề tài này là R22 Hệ thống lạnh trong máy sấy lạnh

ở công ty Huy Hoàn cũng sử dụng loại môi chất này R22 là chất khí không màu, có mùi thơm rất nhẹ, công thức hóa học CHClF2, nhiệt độ sôi ở áp suất khí quyển là -40,80C R22 không ăn mòn kim loại và phi kim chế tạo máy nhưng làm trương phồng cao su và một số chất dẻo Nó không hòa tan nước nên dễ gây tắc ẩm ở bộ phận tiết lưu, hòa tan dầu vô hạn nên khó khăn trong việc bôi trơn máy nén Song, so với R12 thì nó có áp suất làm việc cao hơn, năng suất lạnh thể tích cao hơn 1,6 lần và là môi chất an toàn, không gây cháy nổ và độc hại

2.3.2 Chu trình của hệ thống lạnh /9/

Trong toàn bộ quá trình tìm hiểu, ứng dụng, tính toán, chúng tôi chỉ sử dụng chu trình khô của máy nén hơi một cấp

a Định nghĩa chu trình khô: Chu trình khô là chu trình có hơi hút về máy nén

là hơi bão hòa khô

Hình 2.11: Chu trình khô – Sơ đồ thiết bị và Chu trình biểu diễn trên đồ thị lgp – h

b Các quá trình của chu trình khô

1 – 2: Quá trình nén hơi đoạn nhiệt (s = const) từ áp suất bay hơi và nhiệt độ bay hơi lên áp suất ngưng tụ và nhiệt độ T2 > TK Quá trình này tiến hành trong vùng hơi quá nhiệt

2 – 3: Quá trình làm mát và ngưng tụ hơi môi chất đẳng áp, thải nhiệt cho nước hoặc không khí làm mát

3 – 4: Quá trình tiết lưu đẳng entanpy nhờ vào van tiết lưu để đưa môi chất lạnh lỏng từ áp suất và nhiệt độ ngưng tụ xuống áp suất và nhiệt độ bay hơi

4 – 1: Quá trình bay hơi đẳng áp và đẳng nhiệt để thu nhiệt của môi trường cần làm lạnh Đây là quá trình làm lạnh mà ta cần thực hiện

c Tính toán chu trình khô

- Năng suất lạnh riêng khối lượng

0 1 4, /

q = −h h kJ kg

- Năng suất lạnh thể tích

3 0