Tìm hiểu về tính kinh tế của quả vải và hệ thống sấy vải để tăng năng suất cho quả vải

bài tập lớn tìm hiểu về tính kinh tế của quả vải và hệ thống sấy vải đem lại năng suất cao cho quả vải để xuất khẩu. Với tính kinh tế cao và có khả năng suất khẩu khá cao khi đem lại giá trị dinh dưỡng cho cơ thể rất tốt

Bài tập lớn môn học

Hệ thống và quá trình sấy

Tìm hiểu về hệ thống và quá trình sấy quả vải giúp tăng năng

suất cho quả vải

MỤC LỤC CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU SẤY

1.1 Quả vải 3

1.1.1 Phân bố của cây vải 3

1.1.2 Các giống vải của Việt Nam 4

1.1.3 Đặc tính nhiệt vật lý của quả vải 5

1.1.4 Giá trị kinh tế của quả vải 6

1.2 Quả nhãn 7

1.2.1 Phân bố của cây nhãn 7

1.2.2 Các giống nhãn chính của Việt Nam 7

1.2.3 Tính chất nhiệt vật lý của quả nhãn 8

1.2.4 Giá trị kinh tế của quả nhãn 8

CHƯƠNG 2: BẢO QUẢN VẬT LIỆU SẤY 10

2.1 Một số đặc thù của quả vải, nhãn sau khi thu hoạch 10

2.2 Phương pháp chủ yếu bảo quản quả vải, nhãn tươi 10

2.3 Quy trình công nghệ bảo quản quả vải, nhãn tươi 10

2.4 Lý do sấy quả vải, nhãn 12

CHƯƠNG 3: CÁC PHƯƠNG PHÁP SẤY 14

3.1 Phương pháp sáy nóng 14

3.1.1 Hệ thống sấy buồng 14

3.2.2 Hệ thống sấy hầm 14

3.2 Phương pháp sấy lạnh 14

3.2.1 Sấy bơm nhiệt 14

3.2.2 Sấy thăng hoa……….17

CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG SẤY VẢI, NHÃN 4.1 Hệ thống sấy quả vải……… 18

4.2 Hệ thống sấy quả nhãn………21

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU SẤY

Vải và nhãn là hai loại trái cây phổ biến và được thị trường ưa chuộng, có thể bán trực trực tiếp và chế biến để cho các sản phẩm mang lại giá trị kinh tế cao Trong đó, sấy quả vải và quả nhãn là hướng đi tiềm năng do: tăng thời gian bảo quản quả tươi, tạo ra loại sản phẩm mới – trái cây sấy giúp người dùng có thể thưởng thức đặc trưng của trái vải và nhãn ngay cả khi trái mùa vụ, đảm bảo tiêu thụ đầu ra cho nông dân giúp tránh tình trạng được mùa mất giá,…

1.1 Quả vải

1.1.1 Phân bố của cây vải

Vải là loại cây ăn quả thân gỗ vùng nhiệt đới, có nguồn gốc từ miền nam Trung Quốc Vải phân bố chủ yếu ở các nước bắc bán cầu, và một số nhỏ ở nam bán cầu Cụ thể, sản lượng vải chủ yếu từ các nước sản xuất lớn như Trung Quốc, Ấn Độ, Việt Nam, Thái Lan, Đài Loan [1]

Hình 1 : Cây vải thiều Lục Ngạn của Việt Nam.

Theo số liệu của TTXVN, Trung Quốc chiếm 57% tổng sản lượng thế giới, Ấn Độ sản xuất khoảng 24% sản lượng thế giới.Tuy nhiên cả 2 nước này đều có lượng cung không đủ cầu trong nước Việt Nam là nước sản xuất thứ 3 (6%) và xuất khẩu thứ 2 (19%) về trái vải [2]

Hình 2: So sánh lượng tiêu thụ và xuất khẩu quả vải của Việt Nam năm 2020.

1.1.2 Các giống vải của Việt Nam

Trong thị trường sản xuất trái vải Việt Nam hiện nay thường gặp 3 nhóm giống cây chính gồm: vải chua, vải nhỡ và vải thiều

- Vải chua: cây mọc khỏe, quả to, khối lượng trung bình 20-50g, hạt to Tỉ lệ

ăn được chiếm 50-60%, là loại chín sớm Quả thường chín vào cuối tháng 4

và đầu tháng 5 Cách nhận biết vải chua là chùm hoa vải chua từ cuống đếncác nụ hoa có phủ một lớp lông màu đen Vải chua ra hoa, đậu quả đều vànăng suất ổn định hơn vải thiều Ở vùng Thanh Oai, giống vải này nổi tiếngvới ưu điểm màu đẹp, quả to, cùi dày

- Vải nhỡ: là giống lai giữa vải chua với vải thiều Cây to hoặc trung bình,

tán cây dựng đứng, lá to Chùm hoa có độ dài và lớn trung gian giữa vải chua và vải thiều, có lông màu đen nhưng thưa hơn vải chua, trong số đó cũng có cây chùm hoa có lông màu trắng Quả bằng quả vải chua loại nhỏ, hạt to, phẩm chất quả kém hơn vải thiều Khi chín vỏ quả vẫn có màu xanh,

ở đỉnh quả có màu tím đỏ, ăn ngọt, ít chua Thời gian thu hoạch vào giữa tháng 5

- Vải thiều: còn gọi là vải Tàu Nhân giống bằng chiết cành nên các đặc tính

về sinh học, kinh tế tương đối ổn định, có độ đồng đều cao, dễ nhận dạng Tán cây hình tròn bán cầu, lá nhỏ, phiến lá dày, bóng phản quang Vải thiềuchỉ có thể ra hoa vào mùa đông khi nhiệt độ xuống thấp Chùm hoa và nụ

có màu trắng, quả nhỏ hơn vải chua, khối lượng trung bình khoảng 25-30g, hạt nhỏ hơn vải chua Tỉ lệ ăn được cao 70-80% Vải thiều chín muộn hơn vải chua Quả chín vào đầu tháng 6, cũng có khi chín muộn hơn, khoảng đầu tháng 7

Ngoài ra, có những giống vải đặc trưng cho các vùng: vải Hùng Long (Phú Thọ), vải Bình Khê (Quảng Ninh), vải Thanh Hà (Hải Dương), … [4]

Trong khuôn khổ của chủ đề này, nhóm em tập chung tìm hiểu về vải thiều Lục Ngạn, Bắc Giang.

Vải thiều là một loại quả khó bảo quản, và lại chín rộ trong thời gian rất ngắn, chỉ khoảng 1 tháng nên vấn đề tiêu thụ là khâu rất quan trọng Vấn đề tiêu thụ hiện nay của người dân còn khá thụ động, chưa kết nối được các miền đất nước và đặc biệt không có bạn hàng lâu năm Phương thức mua bán vẫn theo hình thức cũ, chờ thương lái đến mua tại vườn nên hiệu quả kinh tế đạt được kháthấp Quá trình bảo quản sau khi thu hái cũng là một vấn đề lớn khi mới chỉ dừng ở mức độ thủ công! Do đó, việc nghiên cứu về sấy quả vải thiều là rất có ý nghĩa

Một số sản phẩm từ quả vải đã có trên thị trường như: Puree, Vải khô (dried lychee), Dấm vải (Lychee Vinegar), Siro (Lychee syrup), Bột vải (Lychee powder), Bánh rán mặn nhân vải, Bánh vải bọc bột chiên xù, Canh mướp đắng vải thiều, Cháo vải hạt sen, Cocktail vải, Kem vải, …

1.1.3 Đặc tính nhiệt vật lý của quả vải

Về mặt dinh dưỡng, 100g cùi vải có chứa khoảng 15 gam đường, 36 mg vitamin C (gần bằng hàm lượng vitamin C trong quả cam), ngoài ra còn chứa

một số vitamin khác như B1, B2, B6, E và chất khoáng quan trọng như magie (10 mg), kali (171 mg), sắt (0.5 mg), canxi (6 mg)… [5]

Theo TS Lê Xuân Tuấn [6], các thông số nhiệt vật lý của quả vải thiều được xác định là :

 Nhiệt dung riêng hiệu dụng: Cp = 3239,19 J.kg-1.K-1

 Khối lượng riêng: = 1389,68 kg.m-3

 Hệ số dẫn nhiệt hiệu dụng: = 0,516 W.m-1.K-1

 Hệ số dẫn nhiệt độ: a = 1,146.10-7 m2.s-1

Bảng 1: Đặc tính lý hóa của quả vải thiều Lục Ngạn.[6]

1.1.4 Giá trị kinh tế của quả vải

Năm 2020, tổng giá trị từ vải thiều và các dịch vụ phụ trợ ước đạt 6.830 tỷ đồng Giá bán đến tay người tiêu dùng bình quân đạt 31.200 đồng/kg Trong đó, xuất khẩu là hướng đi tiềm năng và mang lại giá trị kinh tế cao Cụ thể, thị trường Trung Quốc ước tính xuất khẩu đạt 77.300 tấn, chiếm 98,8 %); các thị trường còn lại ước đạt 900 tấn, chiếm 1,2% sản lượng xuất khẩu.[7]

Theo trang thương mại điện tử Tiki, giá mà người tiêu dùng mua cho 1kg vải thiều sấy khô là 200.000 đồng.[8]

Hình 3: Mẫu sản phẩm vải sấy trên thị trường.

Chọn chế độ sấy với độ ẩm của vải từ 80% xuống còn 30% [9], khi đó cứ 2,5 kg vải tươi cho 1kg vải khô Như vậy, tính sơ bộ ta thấy giá trị của quả vải tăng 200.000 – 2,5*31.200 = 122.000 đồng (tăng thêm 156,4% giá trị của quả vải)

Do đó, việc nghiên cứu, và đưa công nghệ sấy quả vải vào sản xuất giúp đạt được nhiều lợi ích:

- Tăng giá trị của quả vải lên 156,4%, tăng thu nhập cho người nông dân

- Tạo chuỗi giá trị cho hệ thống sản xuất, kinh doanh vải sấy, tạo công ăn việc làm cho người lao động

- Ổn định đầu ra của thị trường quả vải tươi

- Bán sản phẩm vải sấy quanh năm, không phụ thuộc vào mùa vải tươi chín rộ

1.2 Quả nhãn

1.2.1 Phân bố của cây nhãn

Nhãn là loại cây cùng họ với vải, thuộc nhóm cây cận nhiệt đới lâu năm, cónguồn gốc miền nam Trung Quốc Nhãn được trồng chủ yếu ở châu Á, nhiều nhất ở Trung Quốc, Đài Loan, Việt Nam và Thái Lan Trung Quốc là nước có sản lượng nhãn lớn nhất thế giới Các nước nhập khẩu nhãn chủ yếu là những nước có cộng đồng người châu Á lớn như Bắc Mỹ, châu Âu, và Úc [10]

1.2.2 Các giống nhãn chính của Việt Nam

a, Nhãn lồng

Trọng lượng trung bình của quả 11 - 12 gam, quả to khoảng 14 - 15 g/quả Quả trên chùm nhãn có kích thước đồng đều nhau Hạt nhãn nhỏ có màu nâu

đen, độ bám giữa cùi và hạt cũng như giữa cùi và vỏ tương đối yếu Tỷ lệ

cùi/quả đạt trung bình từ 62 - 63% Quả chín ăn giòn ngọt đậm

b, Nhãn đường phèn

Nhãn đường phèn được trồng từ lâu đời ở khu vực sông đáy (Hà Tây cũ) Màu sắc vỏ quả và chùm quả tương tự như nhãn lồng, nhưng quả tròn và nhỏ hơn Quả chín muộn hơn nhãn cùi 20 - 25 ngày Trọng lượng trung bình cảu quả

7 - 12 gam/quả, vỏ quả màu nâu nhạt, dầy Cùi tương đối dầy, trên mặt có những

u nhỏ như đường phèn, dịch nước quả có màu hơi đục, vị ngọt sắc Tỷ lệ cùi/quảđạt 60%

c, Nhãn cùi

Đặc điểm lá có mầu xanh đậm, ít bóng hoặc không bóng, trung bình có 8 -10 lá chét, phiến lá dày, gợn sóng, mép lá quăn, trọng lượng quả từ 8,5 - 11,5 gam/ quả, quả có hình hơi dẹt, vỏ màu vàng nâu, cùi dày 4 - 5 mm, tỷ lệ cùi/quả đạt 58% Độ ngọt và hương thơm đứng sau nhãn lồng và nhãn đường phèn Nhãn cùi chủ yếu để sấy khô làm long nhãn xuất khẩu Các dòng nhãn cùi ưu tú là: TQ29, VT22, PHT99-1-3, YB29

d, Nhãn xuồng

Nhãn xuồng cơm vàng là giống có nhiều triển vọng, khả năng sinh trưởng khá Cây 15 - 20 tuổi có năng suất trung bình 100 - 140 kg/cây/năm Quả trên chùm to đều, vỏ quả khi chín có màu vàng da bò, trọng lượng trung bình của quảđạt 15 - 16 gam/quả, cùi có màu trắng hanh vàng, thịt quả dầy từ 5,5 - 6,2 mm, cùi ráo, dai, giòn, ngọt và có mùi thơm, dùng để ăn tươi là chính

e, Nhãn tiêu da bò

Có các giống như tiêu huế, tiêu lá bầu, tiêu đường, là những giống nhãn đang được nhà vườn ưa chuộng do có nhiều ưu điểm như cây phát triển nhanh, năng suất cao, dễ xử lý ra hoa trái vụ, 2 năm có thể cho 3 vụ trái Cây 8 - 10 nămtuổi có năng suất trung bình 120 - 180 kg quả/cây/năm Quả chín có màu da bò, trọng lượng quả trung bình 8 - 12 gam/quả, cùi nhãn màu trắng đục, dầy 5 - 6

mm hơi dai, ít nước, ngọt vừa, ít mùi thơm

Một số sản phẩm từ quả nhãn: Long nhãn, siro, chè long nhãn hạt sen, canh

gà hầm long nhãn, kem,…

1.2.3 Tính chất nhiệt vật lý của quả nhãn

a, Yêu cầu về cảm quan

- Trọng lượng quả nhãn lồng Hưng Yên có giá trị từ 9,35 – 13,28 g/quả

- Đường kính nhãn lồng Hưng Yên từ 25,61 – 29,36 mm

- Chiều cao quả nhãn lồng Hưng Yên là từ 23,98 – 27,61 mm

- Trọng lượng hạt của nhãn lồng Hưng Yên là từ 1,76 – 2,42 g

- Độ dày cùi của nhãn lồng Hưng Yên là từ 4,17 – 5,69 mm

- Tỷ lệ phần ăn được của nhãn lồng Hưng Yên là từ 64,91 – 68,41%

- Quả: Hình cầu, vỏ quả màu nâu sẫm

- Cùi: Màu trắng trong, giòn, ngọt đậm, không chua, không chát, rất thơm

- Độ ẩm của cùi nhãn: 86,3%

b, Các thông số nhiệt vật lý

Theo công thức giới thiệu trong tài liệu [6], các thông số nhiệt vật lý của quả nhãn lồng Hưng Yên được xác định là :

 Nhiệt dung riêng hiệu dụng: Cp = 3.863,11 J.kg-1.K-1

 Khối lượng riêng: = 704 kg.m-3

 Hệ số dẫn nhiệt hiệu dụng: = 0,557 W.m-1.K-1

 Hệ số dẫn nhiệt độ: a = 2,048.10-7 m2.s-1

1.2.4 Giá trị kinh tế của quả nhãn.

Diện tích trồng nhãn cả nước hiện nay có xu hướng tăng nhẹ, giá bán cảu thị trường trong nước và xuất khẩu đợt đầu mùa có giá cao so với chính vụ Tuy nhiên, thị trường nhãn thường xuyên biến động do thời gian thu hoạch ngắn khiến lượng cung vượt quá nhu cầu tiêu thụ, đồng thời biện pháp xử lý và bảo quả trái nhãn sau thu hoạch còn chưa được thực hiện Do đó, hướng đi tăng giá trị mặt hàng nông sản này là cải thiện chất lượng bảo quản trái nhãn sau thu hoạch và chế biến các sản phẩm từ quả nhãn, đặc biệt là nhãn sấy, long nhãn…

Sản lượng (tấn) 550.000 485.800

Giá bán bình quân (đồng) 25.000 11.500

Bảng 2: Sản lượng và giá bán bình quân của trái nhãn Việt Nam năm 2019-2020.[11],[12]

CHƯƠNG 2: BẢO QUẢN VẬT LIỆU SẤY 2.1 Một số đặc thù của quả vải, nhãn sau thu hoạch

- Quả vỏ mỏng, xù xì, nhiều vết nứt nhỏ

Dễ bị nứt do tác động của thời tiết, vỡ nát do vận chuyển

- Vỏ quả chuyển thành màu thâm nâu rất nhanh

Trong điều kiện không khí khô, vỏ quả chuyển thành màu thâm nâu trong vàigiờ

- Vỏ quả tồn tại nhiều các vi sinh vật và côn trùng

Giảm thẩm mỹ và gây thối hỏng, rụng khỏi cuống

- Hàm lượng chất dinh dưỡng cao

Vừa là hoa quả ưa thích của con người lẫn các loại côn trùng, nấm mốc,

2.2 Phương pháp chủ yếu bảo quản quả vải, nhãn tươi

Bảo quản thủ công Bảo quản công nghệ Đặc điểm Bảo quản ở những nơi

thoáng mát, bóng dâm ở nhiệt độ môi trường hoặc trong các thùng đựng có cáctúi đá lạnh

Bảo quản nhờ vào hóa chấtchống nấm mốc và giữ màu quả kết hợp với kho lạnh ở nhiệt độ thấp 5-7oC

Ưu điểm - Quả tươi, giữ được hương

vị ban đầu

- Thời gian bảo quan lâu

có thể lên đến 20 ngày

- Không tốn chi phí đầu tư.

Nhược điểm -Thời gian bảo quản không

được lâu 2-3 ngày và phải tiêu thụ nhanh

- Có chi phí đầu tư

- Hương vị quả không còn như ban đầu

2.3 Quy trình công nghệ thu hoạc và bảo quản quả vải, quả nhãn

Bước 1: Xác định tiêu chuẩn của vải, nhãn quả đưa vào bảo quản

- Vải, nhãn quả được thu hoạch khi có hàm lượng chất khô hòa tan tổng số đạt 18oBrix, độ axit đạt khoảng 0,2 %

- Vải, nhãn được thu hoạch vào thời điểm dịu mát trong ngày, lúc trời khô ráo, tránh thu hoạch vào sau trời mưa

- Vải, nhãn được thu hái và xếp vào sọt một cách nhẹ nhàng, cẩn thận và tập kết ở nơi râm mát trước khi được vận chuyển về nơi xử lý

Bước 3: Lựa chọn, phân loại

- Sau khi làm lạnh sơ bộ quả vải, nhãn được cắt tỉa, lựa chọn và phân loại Các quả bị bầm giập cơ học, các quả có dấu hiệu bị sâu bệnh, đặc biệt là sâu đầu; các quả không đạt tiêu chuẩn về độ chín (quả xanh hoặc quá chín), kích thước quá bé, các quả có khuyết tật về hình dáng cũng cần được loại bỏ

- Sau khi được lựa chọn và phân loại vải, nhãn được buộc thành chùm có khối lượng 1 - 2kg

Bước 4: Xử lý hóa chất chống nấm mốc

- Sau khi lựa chọn, phân loại và buộc chùm, quả vải, nhãn được xử lý bằng cách nhúng trong dung dịch Topsin M ở nồng độ dưới 0,05% trong thời gian 2 phút.

Bước 5: Xử lý ổn định màu vỏ quả

- Vải, nhãn sau khi xử lý hóa chất chống nấm, mốc được tiếp tục xử lý ổn định màu sắc vỏ bằng cách nhúng trong dung dịch axit loãng (pH=3,0 - 3,5) trong thời gian 2 phút Các dung dịch được dùng phổ biến là axit citric5% hoặc HCl 0,1%

Bước 6: Làm ráo nước

- Sau xử lý, quả vải, nhãn được làm ráo nước tự nhiên bằng cách để trên giá

ở nơi thoáng mát cho đến khi hết nước đọng trên bề mặt vỏ quả

Bước 7: Đóng gói

- Sau khi ráo nước, vải, nhãn được đóng gói trong túi PE có đục lỗ thoáng khí, sau đó được cho vào thùng gỗ (25- 30kg/thùng) có lót thảm cói xung quanh, đáy và nắp thùng

Bước 8: Vận chuyển

- Sau khi đóng gói, trong trường hợp nơi xử lý cách xa kho bảo quản thì các thùng vải, nhãn cần được vận chuyển bằng xe mát về kho bảo quản Trong trường hợp nơi xử lý ở gần ngay kho bảo quản thì không cần công đoạn

“vận chuyển” trong quy trình

- Do vải, nhãn là quả có khả năng bảo quản rất kém, đặc biệt là trong điều kiện nhiệt độ và độ ẩm cao của mùa thu hoạch, vì vậy tất cả các công đoạn trên phải được thực hiện trong thời gian càng ngắn càng tốt

Bước 9: Bảo quản

- Vải, nhãn được bảo quản trong kho lạnh ở nhiệt độ 40C, độ ẩm 85 - 90% Trong quá trình bảo quản cần bố trí cán bộ kỹ thuật theo dõi để kịp thời phát hiện và xử lý các tình huống phát sinh như mất điện đột xuất, trục trặc

kỹ thuật vv

Bước 10: Ra kho và tiêu thụ

- Quả vải, nhãn khi bảo quản trong môi trường lạnh, trước khi tiêu thụ cần tăng nhiệt độ một cách từ từ để tránh “sốc nhiệt” và hạn chế sự ngưng tụ nước trên vỏ quả bằng cách đóng trong các hộp xốp kín, tiêu thụ đến đâu

mở hộp đến đấy

2.4 Lý do để sấy quả vải, nhãn

- Quả vải, nhãn tươi sau khi thu hoạch sẽ được cho vào lò sấy khô để bảo quản Vỏ, thịt của quả sau khi sấy khô với độ ẩm <20% sẽ dần chuyển sang màu nâu nhạt, độ ngọt của thịt quả tăng từ 2-3 lần

- Quả vải nhãn khô có hương vị ngọt ngào, thích hợp sử dụng cho hầu hết mọi người, từ người già cho đến trẻ nhỏ Người ta thường sử dụng quả khô

để làm đồ ăn vặt, pha trà, sắc nước uống hoặc làm nguyên liệu chế biến món ăn

- Lợi ích sức khỏe của quả vải nhãn khô:

+ Gồm lượng lớn chất xơ, vitamin và chất chống oxy hóa nên rất tốt cho sức khỏe

+ Các nghiên cứu cho thấy Oligonol , một polyphenol có trọng lượng phân tử thấp, được tìm thấy rất nhiều trong quả vải nhãn sấy khô Oligonol được cho là có tác dụng chống oxy hóa và phòng chống cảm cúm Ngoài ra, nó còn giúp làm tăng lưu lượng máu đến các cơ quan, giảm cân và bảo vệ da khỏi các tia UV có hại

+ Giống như các loại trái cây họ cam quýt, vải nhãn sấy khô là một nguồn cung cấp vitamin-C tuyệt vời cho cơ thể (Các nghiên cứu cho thấy rằng tiêu thụ trái cây giàu vitamin-C giúp cơ thể con người phát triển sức đề kháng chống lại các tác nhân truyền nhiễm và làm sạch các gốc tự do gây viêm, có hại)

+ Nguồn cung cấp vitamin B rất phức tạp như thiamin, niacin và folates Những vitamin này rất cần thiết vì chúng hoạt động bằng cách đóng vai trò là yếu tố giúp cơ thể chuyển hóa carbohydrate, protein và chất béo

+ Mang nhiều khoáng chất như kali và đồng Kali là thành phần quan trọng giúp sản xuất hồng cầu và giúp kiểm soát nhịp tim và huyết áp;

do đó, nó cung cấp bảo vệ chống lại đột quỵ và bệnh tim mạch vành