Nghiên cứu công nghệ sấy một số loại sản phẩm bằng phương pháp sấy chân không, sấy đông khô và sấy phun

Chẳng hạn, quá trình sấy là quá trình tách ẩm chủ yếu là nước và hơi nước khỏi vật liệu nhờ nhiệt lượng và sau đó sử dụng tác nhân để thải ẩm vừa nhận được từ vật liệu vào môi trường với

664 TRƯỜNG ĐẠI HỌC VINH

KHOA HÓA HỌC - -

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Đề tài:

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẤY MỘT SỐ LOẠI SẢN PHẨM BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẤY CHÂN KHÔNG, SẤY ĐÔNG KHÔ VÀ SẤY PHUN

Giảng viên hướng dẫn : TH.S NGUYỄN TÂN THÀNH Sinh viên thực hiện : TRẦN VĂN LỘC

LÊ VIẾT BẢO Lớp : 49K- Công nghệ thực phẩm

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành đồ án này, lời đầu tiên chúng em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc tới các thầy, cô giáo trong Trung tâm Thực hành-Thí nghiệm Trường Đại học Vinh đã tạo mọi điều kiện thuận lợi trong qúa trình thực hiện

đề tài, và chúng em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy, cô giáo trong khoa Hoá học - Trường Đại học Vinh những người đã tận tình dạy dỗ, truyền đạt những kiến thức bổ ích cho chúng em trong hơn bốn năm vừa qua và đặc biệt

là thầy giáo ThS Nguyễn Tân Thành đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo động

viên chúng em trong quá trình thực hiện đề tài

Qua đây chúng em cũng xin gửi lời cảm ơn đến những người bạn, người thân và gia đình đã động viên, giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án này

Vinh, Ngày 7 tháng 1 năm 2014

Sinh Viên

Trần Văn Lộc

Lê Viết Bảo

Lêi nãi ®Çu

Sấy là quá trình được sử dụng rất phổ biến trong cuộc sống hàng ngày cũng như trong công nghiệp Thực tế cho thấy các quá trình nhiệt nói chung

và quá trình sấy nói riêng là những quá trình công nghệ rất phức tạp Chẳng hạn, quá trình sấy là quá trình tách ẩm (chủ yếu là nước và hơi nước) khỏi vật liệu nhờ nhiệt lượng và sau đó sử dụng tác nhân để thải ẩm vừa nhận được từ vật liệu vào môi trường với điều kiện năng suất cao, chi phớ nhiên liệu cũng như vận hành và vốn đầu tư bé nhất nhưng sản phẩm phải có chất lượng tốt nhất hoặc không nứt nẻ cong vênh hoặc giữ được màu sắc và hương vị

Hiện nay, yêu cầu về chất lượng các sản phẩm sấy ngày càng cao, ngoài yêu cầu về độ khô, một số sản phẩm đòi hỏi phải đảm bảo về màu sắc, hương vị, chất dinh dưỡng và toàn bộ trạng thái của sản phẩm Các phương pháp thông thường tuy đảm bảo yêu cầu về độ ẩm nhưng có thể phá hủy các hoạt chất sinh hoc như hoocmon, màu sắc, mùi vị, vitamin, protein làm thay đổi chất lượng thực phẩm Vì vậy, để đáp ứng các yêu cầu đó người ta đã áp dụng hệ thống sấy chân không , thăng hoa sấy các loại thực phẩm Bên cạnh

đó thì yêu cầu về sấy nhanh lượng nguyên liệu lớn với chất lượng sản phẩm tốt cũng được quan tâm nên người ta đã áp dụng hệ thống sấy phun, với hệ thống này nguyên liêu tiếp xúc với nhiệt độ với thời gian rất ngắn, cho sản phẩm bột min Từ những đặc điểm có tính ứng dụng cao của các hệ thống sấy

trên nên chúng em chọn đề tài: “Nghiên Cứu Công Nghệ Sấy Một Số Loại

Sản Phẩm Bằng Phương Pháp Sấy Chân Không, Sấy Đông Khô Và Sấy Phun” cho đồ án tốt nghiệp của mình

Trong quá trình làm đồ án chúng em không thể tránh khỏi những sai sót, rất mong nhận được sự góp ý của các thầy cô và các bạn

Vinh, ngày 7 tháng 1 năm 2014 Sinh viên

Trần Văn Lộc

Lê Viết Bảo

Phần I TỔNG QUAN VÂT LIỆU SẤY 1.Vật liệu sấy

1.1 Cà rốt

1.1.1 Nguồn gốc

Cây cà rốt có tên khoa học là Daucuscarotavar sativa, họ hoa tán

Umbelliferae, là loại cây rau ăn củ sống 1 hay 2 năm, ở vùng nhiệt độ mát 16

- 240C Nguồn gốc của cây cà rốt chưa được xác định rõ nhưng hiện ở vùng nam Capcado (Nga) và bắc Trung Quốc vẫn có thể gặp các loại cà rốt hoang dại Người Châu Âu đã bắt đầu trồng cà rốt từ cuối thế kỷ XIII Các nhà khoa học đã nghiên cứu và chứng minh rằng cà rốt có thể chữa bệnh ung thư Không những thế nó còn ngăn ngừa và chữa trị một số bệnh của cơ thể, vì trong cà rốt có chứa một hàm lượng βcarotin và giàu các vitamin các khoáng chất khác Cà rốt có chứa nhiều carotin là chất quan trọng tăng cường hệ miễn dịch, kích thích các tế bào phát triển khỏe mạnh Thêm nữa ăn cà rốt nhiều rất

có lợi cho mắt Ngoài ra, ở cà rốt còn chứa caronoid một chất được tìm thấy nhiều ở các loại hoa quả như cam, chanh, bưởi Caronoid tạo ra lutein giúp

tránh bệnh dục thủy tinh thể, phát ban và chống lão hóa

1.1.2 Thành phần hóa học và giá trị của cà rốt

Bảng 1.1 Thành phần hóa học của cà rốt trong 100g quả tươi

Vitamin C Niaxin cellulose

Na Chất tro tổng số

0.004 0.21 1.2 0.052 0.8

Ngoài ra trong cà rốt còn chứa một lượng nhỏ các nguyên tố vi lượng như đồng, bo, brom, mangan, magnesium, molipden… Đường trong cà rốt chủ yếu là đường đơn (như fructoza, glucoza) chiếm tới 50% tổng lượng đường có trong củ Trong cà rốt có rất nhiều vitamin C, D, E và các vitamin nhóm B, ngoài ra, nó còn chứa β-caroten (5040), sau khi vào cơ thể, chất này

sẽ chuyển hoá dần thành vitamin A, vitamin của sự sinh trưởng và tuổi trẻ

1.1.3 Tình hình cà rốt trên thế giới và ở Việt Nam

-Tình hình cà rốt trên thế giới

Hiện nay Trung Hoa đứng đầu về sản lượng sản xuất cà rốt, tiếp theo là Hoa kỳ, Ba Lan, Nhật, Anh Mỗi năm Hoa Kỳ thu hoạch trên 1,5 triệu tấn cà rốt, hơn một nửa được trồng ở tiểu bang California

-Tình hình cà rốt ở Việt Nam

Cà rốt là loại cây ưa sáng, ưa vùng có khí hậu ẩm ướt Ở Việt Nam, cây chỉ được trồng từ cuối thu đến đầu xuân Được trồng chủ yếu như ở Sa Pa, Đà Lạt Người ta trồng Cà rốt thành nhiều vụ trong năm., sau khi giao trồng từ

100 -120 ngày, có thể thu hoạch củ, thường vào trước hoặc sau tết âm lịch

1.2 Nấm linh chi

1.2.1 Nguồn gốc

Tên gọi: nấm linh chi, nấm lim, nấm trường thọ,…

Tên khoa học: Ganoderma lucidum

Phân loại khoa học:

1.2 Tình hình trồng nấm linh chi trên Thế giới và Việt Nam

-Tình hình trồng nấm linh chi trên Thế giới

Việc nuôi trồng nấm Linh chi được ghi nhận từ 1621, nhưng để nuôi trồng công nghiệp bắt đầu từ 1936, với thành công của Gs Dật Kiến Vũ Hưng(Nhật Năm 1971, Naoi Y, nuôi trồng tạo được quả thể trên nguyên liệu

là mạt cưa Năm 1979, sản lượng nấm khô ở Nhật đạt 5 tân/năm, năm 1995, sản lượng nấm Linh chi tăng lên gần 200 tấn/ năm Quy trình nuôi trồng nấm Linh chi sử dụng chủ yếu là gỗ khúc và phủ đất

-Tình hình nuôi trồng nấm linh chi ở việt nam

Ở Việt Nam, từ năm 1987 các cán bộ khoa học của Trung tâm nghiên cứu nấm linh chi đã đi sưu tập linh chi hoang dại trong các khu vực rừng núi Tây Nguyên Nấm linh chi Việt Nam cũng được trồng đâu tiên vào cùng thời điểm này Hiện nay thì nấm linh chi đã được trồng phổ biến trên các tĩnh thành ở Việt nam, nấm Linh chi được trồng bằng mạt cưa cao su và một số phế liệu của nông nghiệp Phương pháp trồng phổ biến là sử dụng túi nhựa 1,2-1,5 kg Quá trình nuôi ủ và tưới đón nấm được thực hiện trên các kệ và dây treo Hiện nay tổng sản lượng nấm Linh chi được nuôi trồng từ 20-25 tấn khô mỗi năm

1.2.2 Phân bố

Về lâm nghiệp, nấm Linh chi là một trong những loại nấm phá gỗ, đặc biệt các cây thuộc bộ Đậu(Fabales) Nấm xuất hiện nhiều vào mùa mưa, trên thân hoặc gốc cây Có những loài đa niên, tai nấm phát triển qua nhiều năm,

và những loài hằng niên, tai nấm chỉ phát triển qua một mùa Nấm Linh chi có

ở vùng nhiệt dới và cận nhiệt đới trong thiên nhiên, nấm này thường chỉ có nơi rừng rậm, ít ánh sáng và có độ ẩm cao

1.2.3 Hình thái cụ thể

Nấm Linh chi có một đặc điểm là tai nấm là tai nấm hóa gỗ; mũ xòe tròn, bầu dục hoặc hình thận; có cuống ngắn hoặc dài hay không cuống mặt

trên mũ cóvân đồng tâm và được phủ bởi lớp sắc tố bóng láng như verni Mặt dưới phẳng, màu trắng hoặc vàng; có nhiều lỗ li ti, là nơi hình thành và phóng thích bào tử nấm bào tử nấm dạng trứng cụt với hai lớp vỏ, giữa hai lớp vỏ có nhiều gai nhọn nối từ trong ra ngoài

1.2.4 Các nghiên cứu về nấm Linh chi

- Nghiên cứu về hóa học: thành phần hóa học của Ganoderma lucium gồm các chất: lignin(13-14%); hợp chất nito (1,6-2,1%) , hợp chất phenol (0,1%), chất béo(2%), hợp chất steroid(0,11- 0,16%), chất khử (4-5%), cellulose (54-56) , các nguyên tố vô cơ như: Br, Ca, Fe, K, Na, Mg, Mn, Zn, Bi…Hai nguyên tố quan trọng nhất là selenium và germanium

Cho đến nay đã thống kê được hàng trăm hợp chất có chứa trong nấm Linh chi như: terponoid, acid amin, alcaloid, polysaccharid, nguyên tố vi và

đa lượng gần dây bằng phưng pháp kích hoạt phóng xạ, đã xác định được 90 nguyên tố hóa học trong nấm Linh chi

Bảng 1.2 Thành phần hóa học của nấm linh chi

Polysacharid Heteroglucan PL 1, PL 2

Homoglucan PL 3 Terpennoid và steroid 24-metylcholesta-7,22-dien-3β-ol

24-metylcholesta-5,7,22-dien-3β-ol ergosterol 24-metylcholesta-7-en-3β-ol ergosterol

Ergosterol Ergosta-7,22-dien-3β-yl-palmitate Ergosta-7,22-dien-3β-yl linoleate Ergosta-7,22-dien-3β-yl pentadecannoate Ergosta-7-dien-3β-yl linoleate

Triterpenoid ester Ganoderic acid A, B, H

Ganoderic acid metyl ester Ganoderic acid V1 (24E)-3β,20-dihydroxy-7,11,15-trioxo-5α lanosta-8,24-dien-26-oic acid Triterpenoid Ganoderma acid T, S, R, P, Q, O

Ganoderemic D Ganoderiol A, B, F Ganodermanontriol Cervisterol

Polyoxygennate

lanostanoid triterpen

oic acid

Lanosta-7,9(11),24-trien-3β,15α-dihydroxy-26-dihydroxy26-oic acid

-Nghiên cứu về tác dụng sinh học:

Bảng 1.3 Tác dụng sinh học của nấm linh chi

Polysacharid Β-D-glucan

Ganoderan A, B, C D-6

Chống ung thư, tăng miễn dịch

Hạ đường huyết Tăng tổng hợp protein, tăng chuyển hóa acid nucleic

Steroid Ganodosteron

Lanosporeric acid A Lanosterol

Giải độc gan

ức chế sinh tổng hợp Cholesterol

Triterpenoid Ganodermic acid Mf,T-O

Ganodermic acid R, S Ganoderic acid B, D, F, H,

K, S, Y Ganodermaiol Ganosporelacton A,B Lucidon A

Lucidon

ức chế sinh tổng hợp Cholesterol

ức chế giải phóng Histamin

Hạ huyết áp, ức chế ACE Chống khối u

Hai nhóm được quan tâm nhiều nhất của Linh chi là polysacharid và triterpenoid

Phần II ĐẠI CƯƠNG VỀ SẤY 1.Giới thiệu chung về sấy

1.1 Định nghĩa

Quá trình sấy là quá trình làm khô một vật thể bằng phương pháp bay hơi đối tượng của quá trình sấy là các vật ẩm, là những vật liệu có chứa một lượng lớn chất lỏng nhất định Chất lỏng chứa trong vật ẩm thường là nước một số ít vật liệu chứa các chất lỏng khác là dung môi hữu cơ Qua định nghĩa

ta thấy quá trình sấy yêu cầu các tác động cơ bản lên vật ẩm là:

- Cấp nhiệt cho vật ẩm làm cho ẩm trong vật liệu hóa hơi

- Lấy hơi ẩm ra khỏi vật và thải vào môi trường

Ở đây quá trình hóa hơi của vật là bay hơi nên có thể xẩy ra ở bất kỳ nhiệt độ nào

1.2 Phân biệt quá trình sấy với các quá trình làm khô khác

Có một số quá trình có thể làm giảm ẩm bên trong vật thể nhưng không phải là quá trình sấy, đó là:

- Vắt ly tâm là quá trình làm giảm ẩm của vật liệu bằng phương pháp

cơ học Quá trình này chỉ có thể làm giảm ẩm tự do thoát ra khỏi vật

- Cô đặc là phương pháp giảm ẩm của vật liệu bằng cách đun sôi Ví

dụ cô đặc dung dịch sữa, đường

2 Vật liệu ẩm

2.1 Định nghĩa

Vật liệu ẩm trong kỹ thuật sấy là các vật có khả năng chứa nước hoặc hơi nước trong quá trình hình thành hoặc gia công bản than vật liệu Ẩm có mặt trong vật liệu được đánh giá cả về 2 mặt: số lượng và chất lượng

Đánh giá về mặt số lượng, người ta thường dùng khía niệm độ ẩm Đánh giá bề mặt chất lượng người ta thường thể hiện ở các dạng liên kết ẩm

và năng lượng liên kết của chúng Do sự có mặt của ẩm và các dạng liên kết

của nó với các cấu trúc của vật liệu khô mà các dạng đặc trưng cơ – lý - nhiệt của vật liệu ẩm không những phụ thuộc vào bản chất vật lý của vật liệu ẩm

mà còn phụ thuộc vào cả độ ẩm và các dạng liên kết Cũng chính vì năng lượng liên kết ẩm khác nhau mà các vật liệu có cùng độ ẩm nhưng thời gian sấy rất khác nhau

Vật liệu ẩm thường là tập hợp của 3 phần: rắn, lỏng và hơi Các vật rắn đem sấy thường là các vật xốp mao dẫn hoặc keo xốp mao dẫn Trong các mao dẫn có chứa ẩm lỏng cùng với hỗn hợp hơi – khí có thể rất lớn (thể tích xốp) nhưng tỷ lệ khối lượng của nó so với phần rắn và pgần lỏng có thể bỏ qua Do vậy trong kỹ thuật sấy thường coi vật thế chỉ gồm có rắn và phần ẩm lỏng

Vật keo: vật keo là vật có tính đàn hồi, khi hút ẩm hoặc khử ẩm thì kích thướ các hang xốp của vật thay đổi

Vật xốp mao dẫn: khi hút ẩm hoặc khử ẩm thì kích thước các hang xốp của nó không thay đổi hoặc thay đổi rất ít

Vật keo xốp mao dẫn: đây là vật liệu vừa có tính keo vừa có tính mao dẫn

2.4 Đặc tính xốp của vật liệu ẩm

Xốp là đặc tính chung của vật liệu ẩm,vật xốp là vật thể bên trong có chứa các khoảng trống không chứa khí Do có các khoảng rỗng này vật liệu sễ hấp thụ ẩm Tuỳ theo độ lớn hình dạng và sự phân bố của các hang xốp mà sự liên kết ẩm, tính lan truyền của ẩm trong vật liệu sẽ khac nhau.Vì vậy khi sấy khô chúng ta cũng phải lựa chọn các giải pháp thích hợp Trong kỹ thuật sấy các vật ẩm thường gặp là vật xốp mao dẫn hay keo xốp mao dẫn, 2 loại vật liệu này có các cơ lý tính và các đặc tính nhiệt khác nhau Ngay cả trong các vật xốp mao dẫn giữa các vật có cấu trúc mao dẫn lớn (bán kính mao dẫn lớn hơn 10-5

cm) và mao dẫn nhỏ (bán kính mao dẫn nhỏ hơn 10-5 cm) thì các đặc tính truyền nhiệt và truyền chất cũng khác nhau Quá trình dich chuyển ẩm ở dạng lỏng hoặc hơi cũng như quá trình truyền nhiệt trong các vật có tính xốp phụ thuộc vào đặc điểm liên kết ẩm Khi biét được bản chất các dạng liên kết

ẩm chúng ta có thế thiết lập quá trình tách ẩm thích hợp trong quá trình sấy

Ẩm liên kết mao dẫn dịch chuyển trong long vừa ở dạng lỏng nhờ lực mao dẫn vừa ở dạng hơi do chênh lệch áp suất trong và ngoài mao dẫn Với các vật xốp mao dẫn có tích keo thì phần lớn dịch chuyển ẩm trong long vật dưới dạng lỏng bằng quá trình khuếch tán qua thành tế bào giống như khi ẩm ngấm vào vật

Đặc tính xốp của vật liệu ẩm thường được đánh giá qua độ xốp V’ và sự thay đổi của nó theo bán kính các mao quản Độ xốp V’ của vật liệu là tổng tất cả các thể tích trống gồm thể tích các hang xốp và thể tich các mao quản trong 1 đơn vị thể tích vật

2.5 Các dạng liên kết và năng lượng liên kết ẩm

-Liên kết hấp phụ: là liên kết của 1 lớp cỡ phân tử trên các bề mặt hang xốp của vật liệu

-Liên kết mao dẫn: đây là liên kết chủ yếu trong vật liệu ẩm, lực liên kết là lực mao dẫn xuất phát từ sức căng bề mặt của dịch thể dính nước

-Liên kết thẩm thấu: liên kết thẩm thấu là liên kết điẻn hình của nước trong các dung dịch

Năng lượng liên kết ẩm bao gồm: năng lượng liên kết hoá học, năng lượng liên kết ẩm hấp thụ và năng lượng liên kết ẩm mao dẫn

3 Phân loại phương pháp sấy

Như đã trình bày ở trên, để sấy một vật ẩm cần hai tác động cơ bản: một là gia nhiệt cho vật ẩm làm cho ẩm trong vật hóa hơi, hai là làm cho ẩm thoát ra khỏi vật và thải ra môi trường

Để cấp nhiệt cho vật có thể dùng các phương pháp sau: dẫn nhiệt (cho các vật ẩm tiếp xúc với bề mặt có nhiệt độ cao hơn); trao đổi nhiệt đối lưu (cho các vật ẩm tiếp xúc với chất lỏng hay chất khí có nhiệt độ cao hơn; trao đổi nhiệt bức xạ (dùng các nguồn bức xạ cấp nhiệt cho vật); dùng điện trường cao tần để nung nóng vật

Để lấy ẩm ra khỏi vật và thải vào môi trường có nhiều cách: dùng môi chất sấy, dùng máy hút chân không, khí sấy ở nhiệt độ cao hơn 1000

C hơi ẩm thoát ra có áp suất lớn hon áp suất khí quyển sẽ tự thoát ra môi trường

Khi dùng môi chất làm nhiệm vụ thoát ẩm, do môi chất sấy tiếp xúc với vật ẩm, ẩm sẽ thoát ra do 3 tác động: do chênh lệch nồng độ ẩm trên bề mặt vật và môi chất sấy, do chênh lệch nhiệt độ giữa ẩm thoát ra và môi chất sấy sinh ra lực khuếch tán nhiệt, do chênh lệch phần áp suất hơi nước trên bề mặt vật ẩm và trong môi chất sấy.Khi dùng bơm chân không làm nhiệm vụ thoát

ẩm, hơi ẩm sẽ bơm chân không hút đi và thải ra ngoài

Cách phân loại phương pháp sấy đúng đắn và khoa học nhất là căn cứ vào các điểm cơ bản trên

3.1 Phân loại phương pháp sây theo cách cấp nhiệt

3.1.1 Phương pháp sấy đối lưu

Trong phương pháp này việc cấp nhiệt cho vật ẩm thực hiện bằng cách trao đổi nhiệt đối lưu tự nhiên hay cưỡng bức trường hợp này môi chất sấy làm nhiệm vụ cấp nhiệt

3.1.3 Phương pháp sấy tiếp xúc

Trong phương pháp này việc cấp nhiệt cho vật liệu sấy được thực hiện bằng dẫn nhiệt do vật sấy tiếp xúc với bề mặt có nhiệt độ cao hơn

3.1.4 Phương pháp dùng điện cao tần

Trong phương pháp này người ta để vật ẩm trong điện trường tần số cao Vật ẩm sẽ được nóng lên Trường hợp này môi chất không làm nhiệm vụ gia nhiệt cho vật

3.2 Phân loại theo chế độ thải ẩm

3.2.1 Phương pháp sấy dưới áp suất khí quyển

Trong phương pháp này áp suất trong buồng sấy bằng áp suất khí quyển việc thoát ẩm do môi chất đảm nhiệm hoặc sấy ở nhiệt độ cao hơn 100

C, ẩm tự thoát vào môi trường

3.2.2 Phương pháp sấy chân không

Trong phương pháp này áp suất trong buồng sấy nhỏ hơn áp suất khí quyển vì vậy không thể dùng môi chất sấy để thải ẩm Việc thải ẩm dùng máy hút chân không hoặc kết hợp với thiết bị ngưng tụ hay ngưng kết ẩm trường hợp này chỉ dùng máy hút chân không thì máy hút chân không đảm nhiệm vai trò hút toàn bộ hơi ẩm thoát ra từ vật để thải vào môi trường trong trường hợp dùng kết hợp máy hút chân không với thiết bị ngưng tụ hay ngưng kết ẩm thì máy chân không có nhiêm vụ tạo chân không ban đầu và hút khí không ngưng khi thiết bị làm việc, còn thiết bị ngưng tụ hay ngưng kết ẩm làm

nhiệm vụ thải ẩm có nghĩa là toàn bộ ẩm thoát ra hay ngưng kết thành tuyết

và được thải ra ngoài dưới dạng lỏng

Khi sấy chân không ở trạng thái dưới điểm ba thể của nước (p= 4,58mmHg; t

= 0,0098 C) ẩm trong vật ở thể rắn và ở vùng thăng hoa của chế độ nhiệt nên việc hóa hơi ẩm là quá trình thăng hoa Ẩm thoát ra sẽ ngưng tụ thành băng tuyết trong thiết bị ngưng kết aamrvaf thải ra ngoài bằng cách xả băng Trường hợp này gọi là sấy thăng hoa hay sấy đông khô

3.3 Phân loại phương pháp sấy theo cách xử lý không khí

Khi dùng không khí làm môi chất sấy cần xử lý không khí truocwskhi đưa vào buồng sấy Có hai hướng xử lý không khí là gia nhiệt và khử ẩm( hoặc tăng ẩm) có nghĩa là xử lý nhiệt ẩm căn cứ vào cách xử lý không khí ta

có các phương pháp sấy sau:

3.3.1 Phương pháp sấy dùng nhiệt

Trong phương pháp này người ta phải gia nhiệt không khí rồi đưa vào buồng sấy hoặc gia nhiệt không khí ngay trong buồng sấy phương pháp sấy đối lưu là một phương pháp sấy dùng xử lý nhiệt khi gia nhiệt cho không khí, nhiệt độ không khí tăng lên, độ ẩm tương đối giảm còn độ chứa hơi không đổi.khi không khí tiếp xúc với vật sẽ sẽ truyền nhiệt cho vật để ẩm bốc hơi, đồng thời do không khí có độ ẩm tương đối thấp nên chênh lệch phần áp suất hơi ở bề mặt vật và không khí sẽ đủ lớn làm cho ẩm thoát ra dễ dàng Chênh lệch nhiệt độ giữa không khí và vật càng lớn thì tốc độ bốc hơi ẩm càng lớn, thời gian sấy càng nhỏ, vật khô càng nhanh Tuy nhiên còn phụ thuộc vào tốc

độ truyền ẩm bên trong vật sấy

3.3.2 Phương pháp sấy dùng xử lý ẩm

Trong phương pháp này người ta xử lý không khí bằng cách hút ẩm không khí được hút ẩm, độ chứa hơi giảm làm cho độ ẩm tương đối giảm (nhiệt độ có thể không đổi) dẫn đến nhiệt độ nhiệt kế giảm tức là làm tăng trị

số chênh lệch Phương pháp này có nhược điểm là chỉ sấy được ẩm tự do, việc sấy liên kết ẩm rất khó khăn Mặt khác do nhiệt độ không khí không cao,

thời gian sấy dài nờn vật liệu dễ hỏng do tiếp xỳc với vi khuẩn vỡ vậy phương phỏp này chỉ dựng để sấy một số vật liệu sấy khụng bị ụi thiu, mốc ở nhiệt độ thường

Để khử ẩm của khụng khớ cú hai cỏch:

- Dựng cỏc chất hỳt ẩm rắn: chất hỳt ẩm rắn như silicagel cú thể dựng hỳt

ẩm khụng khớ trước khi đưa vào buồng sấy hoặc hỳt ẩm ngay trong buồng sấy

- Dựng mỏy hỳt ẩm: dựng mỏy hỳt ẩm để duy trỡ độ ẩm tương đối của khụng khớ trong buồng sấy cú giỏ trị thớch hợp nhằm duy tri quỏ trỡnh truyền nhiệt, bốc hơi ẩm ở vật sấy và thoỏt ẩm vào mụi trường

3.3.3 Phương phỏp gia nhiệt kết hợp hỳt ẩm

Dựng chất hỳt ẩm rắn: khụng khớ được thổi qua lớp chất hỳt ẩm rắn để giảm độ chứa hơi, sau đú qua calorife để gia nhiệt rồi đưa vào buồng sấy dựng phương phỏp này khụng khớ vào buồng sấy cú nhiệt độ cao và độ ẩm tương đối thấp nờn khi tiếp xỳc với vật sấy sẽ tăng đỏng kể tốc độ bốc hơi ẩm giữa thời gian sấy tuy vậy phương phỏp này khụng thớch hợp với vật liệu sấy khụng cho phộp cong vờnh, nứt và vật liệu dày

Dựng bơm nhiệt để hỳt ẩm và gia nhiệt: dựng bơm trong trường hớp này rất thớch hợp khụng khớ được đưa qua dàn lạnh, hơi nươc trong khụng khớ

sẽ ngưng tụ và thoỏt ra ngoài làm cho độ chứa hơi giảm sau đú khụng khớ qua dàn núng của bơm nhiệt để gia nhiệt đẳng dung ẩm làm cho nhiệt độ tăng lờn,

độ ẩm tương đối giảm dựng phương phỏp này cú thể duy trỡ nhiệt độ và độ

ẩm tương đối của khụng khớ thớch hợp tuy nhiờn dựng phương phỏp này nhiệt

độ mụi chất sấy thấp, thường gần với nhiệt độ thường chỉ thớch hợp với mụt

số loại vật liệu, khụng thớch hợp để sấy cỏc vật liệu dễ bị ụi thiu do vi khuẩn làm hỏng ở nhiệt độ gần bằng nhiệt độ thường

4 Cỏc hệ thống sấy

4.1 Hệ thống sấy đối lưu

Trong hệ thống sấy này, vật liệu sấy nhận nhiệt bằng đối l-u từ một l-u thể nóng mà thông th-ờng là khói lò hoặc không khí nóng Đây là loại hệ

thống sấy phổ biến trong công nghiệp Trong hệ thống sấy đối l-u có thể chia

ra các dạng sau:

4.1.1 Hệ thống sấy buồng

Thiết bị sấy buồng th-ờng dùng để sấy các loại vật liệu dạng cục, hạt,

đến các vật liệu dạng thanh, tấm Cấu tạo chủ yếu trong hệ thống sấy buồng

là buồng sấy.Trong buồng sấy có bố trí các thiết bị đỡ vật liệu sấy mà ta gọi chung là thiết bị chuyển tải

4.1.2 Hệ thống sấy hầm

Hệ thống sấy hầm thiết bị sấy là một hầm dài, vật liệu sấy vào đầu này

ra đầu kia của hầm thiết bị vận tải trong hệ thống sấy hầm th-ờng là xe

goòng hoặc là băng tải

4.1.3 Hệ thống sấy tháp

Trong cỏc mỏy sấy kiểu trụ hạt được chuyển động thành lớp liờn tục xuống dưới khớ sấy được đưa vào buồng sấy theo hướng thẳng gúc Do tỏc động của trọng lực bản thõn hạt chuyển động trong thỏp Vận tốc chuyển động của hạt được xỏc định bằng khả năng thoỏt của bộ phận thỏo liệu

4.1.4 Hệ thống sấy khí động

Có nhiều dạng hệ thống sấy khí động Thiết bị sấy trong hệ thống sấy này có thể làm một ống tròn hoặc hình phễu, trong đó tác nhân có tốc độ cao vừa làm nhiệm vụ sấy vừa làm nhiệm vụ vận chuyển vật liệu sấy từ đầu này

đến đầu kia của thiết bị sấy.Tốc độ tác nhân sấy có thể đạt từ 40-50m/s vật liệu sấy trong hệ thống sấy này phải là những mảnh nhỏ và độ ẩm cần lấy đi trong quá trình th-ờng là độ ẩm bề mặt

4.1.6 Hệ thống sấy thùng quay

Hệ thống sấy thùng quay là hệ thống sấy chuyên dùng để sấy vật liệu dạng cục nhỏ hoặc là dạng hạt có độ ẩm ban đầu lớn và có thể làm việc liên tục

Ưu điểm của hệ thống thiết bị sấy thùng quay là quá trình sấy đều đặn

và mãnh liệt nhờ tiếp xúc tốt giữa vật liệu sấy và tác nhân sấy, c-ờng độ làm việc tính theo l-ợng ẩm đạt đ-ợc cao, tuy nhiên do vật liệu bị đảo trộn nhiều

có thể bị gãy tạo ra bụi Trong thiết bị sấy thùng quay th-ờng không sử dụng tái tuần hoàn vì trong khí có chứa bụi và yêu cầu phải có thiết bị lọc bụi khí ra khỏi thùng sấy do đó làm tăng trở lực của hệ thống, tăng vốn đầi t- và chi phí vận hành

4.1.7 Hệ thống sấy phun

Hệ thống sấy phun là hệ thống chuyên dùng để sấy các huyền phù nh- dây chuyền sản xuất sữa bột, đậu nành thiết bị sấy trong hệ thống sấy này th-ờng là một hình chóp trụ phần chóp h-ớng xuống d-ới Dung dịch huyền phù đ-ợc bơm cao áp đ-a vào các vòi phun hoặc trên đĩa quay ở đỉnh

tháp tạo thành những hạt dung dich bay lơ lửng trong thiết bị sấy

4.2 Hệ thống sấy bức xạ

Trong hệ thống sấy bức xạ vật liệu sấy nhận nhiệt từ nguồn bức xạ để

ẩm dịch chuyển từ trong lòng vật liệu sấy ra bề mặt và từ bề mặt khuyếch tán vào môi tr-ờng Trong hệ thống sấy bức xạ ng-ời ta tạo độ chênh phân áp suất hơi n-ớc giữa vật liệu sấy và môi tr-ờng chỉ bằng cách đốt nóng vật Ta thấy

hệ thống sấy này vật liệu không đều, năng suất thấp do đó với vật liệu sấy

4.3 Hệ thống sấy tiếp xỳc

Trong hệ thống sấy tiếp xúc vật liệu sấy nhận nhiệt từ một bề mặt nóng

Hệ thống sấy tiếp xúc tạo ra độ chênh phân áp nhờ tăng phân áp suất hơi n-ớc

trên bề mặt vật liệu sấy

Thiết này sử dụng phương phỏp sấy tiếp xỳc, gồm 2 kiểu:

- Thiết bị sấy tiếp xỳc với bề mặt mỏng kiểu tag quay hay lũ quay

- Thiết bị sấy tiếp xỳc với chất lỏng

4.4 Hệ thống sấy dựng điện cao tần

Trong các hệ thống sấy loại này, khi vật liệu sấy đặt trong một tr-ờng

điện từ thì trong vật liệu xuất hiện dòng điện và chính dòng điện này đốt nóng

vật Hệ thống sấy này rất tốn điện năng do đó với nguồn năng l-ợng điện ở

Việt Nam

4.5 Hệ thống sấy thăng hoa

Thiết bị này sử dụng phương phỏp húa hơi ẩm là thăng hoa từ trạng thỏi

dưới điểm ba thể Việc thải ẩm dựng mỏy hỳt chõn khụng kết hợp bỡnh ngưng

kết ẩm

4.6 Hệ thống sấy chõn khụng thụng thường

Thiết bị này sử dụng cỏch thải ẩm bằng mỏy hỳt chõn khụng Do buồng

sấy cú chõn khụng nờn khụng thể dựng cấp nhiệt bằng đối lưu, việc cấp nhiệt

cho vật bằng phương phỏp bức xạ hay dẫn nhiệt

5 Giới thiệu hệ thống sấy chõn khụng

Hệ thống sấy chõn khụng gồm cú buồng sấy, thiết bị ngưng tụ và bơm

chõn khụng Vật sấy được cho vào trong một buồng kớn, sau đú buồng này

được hỳt chõn khụng Lượng ẩm trong vật được tỏch ra khỏi vật và được hỳt

ra ngoài Nhiệt độ trong buồng sấy dao động xung quanh nhiệt độ ngoài trời

Phương phỏp này phức tạp bởi khả năng giữ buồng chõn khụng, thể tớch luụn

giới hạn đến mức độ nào đú

Chớnh vỡ vậy phương phỏp này khụng được sử dụng phổ biến như cỏc

phương phỏp khỏc mà chỉ được sử dụng để sấy cỏc vật liệu, dược liệu quý

hiếm, với số lượng nhỏ

5.1 Nguyờn lý cơ bản của phương phỏp sấy chõn khụng

Đú là sự phụ thuộc vào ỏp suất điểm sụi của nước Nếu làm giảm (hạ thấp) ỏp

suất trong một thiết bị chõn khụng xuống đến ỏp suất mà ở đấy nước trong vật

bắt đầu sụi và bốc hơi sẽ tạo nờn một dũng chờnh lệch ỏp suất đỏng kể dọc

theo bề mặt vật, làm hỡnh thành nờn một dũng ẩm chuyển động trong vật liệu

theo hướng từ trong ra bề mặt vật Điều này cú nghĩa là ở một ỏp suất nhất

định nước sẽ cĩ một điểm sơi nhất định, do vậy khi hút chân khơng sẽ làm cho áp suất trong vật giảm đi và đến mức nhiệt độ vật (cũng là nhiệt độ của nước trong vật) đạt đến nhiệt độ sơi của nước ở áp suất đấy, nước trong vật sẽ hĩa hơi và làm tăng áp suất trong vật và tạo nên một chênh lệch áp suất hơi

p = (pbh- ph)giữa áp suất bão hịa hơi nước trên bề mặt vật và phần áp suất hơi nước trong mơi trường đặt vật sấy, đây chính là nguồn động lực chính tạo điều kiện thúc đẩy quá trình di chuyển ẩm từ bên trong vật ra ngồi bề mặt bay hơi của quá trình sấy chân khơng Và ở đấy, dưới điều kiện chân khơng, quá trình bay hơi diễn ra nhanh chĩng và qua đĩ quá trình khơ vật sẽ rất nhanh, thời gian sấy giảm xuống đáng kể Bên cạnh đĩ, nhờ chỉ sấy ở nhiệt độ thấp (cĩ thể thấp hơn nhiệt độ mơi trường) nên nhiều tính chất đặc trưng ban đầu: tính chất sinh học, hương vị, màu sắc, hình dáng của sản phẩm được giữ lại gần như đầy đủ Sản phẩm sấy chân khơng bảo quản lâu dài và ít bị tác động bởi mơi trường

6 Giới thiệu hệ thống sấy thăng hoa

6.1 Lịch sử sấy thăng hoa

Sấy thăng hoa (thực phẩm đông khô) là một phương pháp chế biến cao cấp nhất hiện nay

Lịch sử về đông khô thực phẩm đã bắt đầu vào năm 1100 do người Incas ở Peru thực hiện bằng cách lợi dụng vị trí cao (4500m) của vùng núi Ande ở Nam Mỹ Họ sử dụng vị trí cao này có không khí lạnh và áp suất thấp để đông lạnh thịt cũng như một số loại thực phẩm Nhờ tác dụng của bức xạ mặt trời và áp suất thấp nên các sản phẩm thực phẩm sau khi bị đông giá liền có xu hướng bị đông khô Người Incas của Peru đã sử dụng phương pháp chế biến đông khô thiên nhiên này trong nhiều thế kỷ Các chế phẩm

thực phẩm đã được bảo quản trong những”tâm bố”(một loại ba lô) của quân đội hành quân Với những kết qủa sử dụng tốt đẹp của các sản phẩm thực phẩm đông khô thiên nhiên như vậy, cho nên những kho dự trữ sống về rau qủa có sức chứa đủ để nuôi sống 25-30 ngàn người đã được thay thế bằng đông khô thiên nhiên trên cao nguyên này từ năm

1533

Sau đó, năm 1906 hai nhà vật lý người Pháp là Bordas và Darsonval đã sáng chế được thiết bị làm ngưng đá hơi nước bằng tuyết trộn với axeton trong qúa trình sấy Tiếp theo, các nhà khoa học khác của Pháp, Mỹ đã tiếp tục hoàn thiện phương pháp đông khô huyết tương sử dụng tốt trong chiến tranh Mỹ-Nhật (1941) Năm 1942-1943 đã có những thiết bị đông khô hoàn chỉnh với công suất lớn cho công nghiệp dược phẩm Các nhà nghiên cứu đã phải mất tiếp 15 đến 20 năm tìm tòi áp dụng phương pháp đông khô cho công nghiệp cho các loại thực phẩm Ngày nay, thực phẩm đông khô đã trở thành thực phẩm có quy mô sản xuất công nghiệp trên thế giới, đặc biệt là thị trường  u- Mỹ Người ta sản xuất thực phẩm đông khô để phục vụ cho xuất khẩu

vì đó là sản phẩm chế biến cho ra chất lượng cao nhất

6.2 Nguyên lý cơ bản của phương pháp sấy thăng hoa

Theo giản đồ pha của nước, tại điểm ba (Triple Point) nước tồn tại đồng thời ở ba thể: thể rắn, thể lỏng và thể khí Nhiệt độ và áp suất của điểm ba tương ứng bằng: t = 0,0098 o C, p = 4,6 mmHg

Trên giản đồ hình 1 đường BO biểu diễn ranh giới giữa pha rắn và pha hơi Tương tự như vậy đường OA là ranh giới giữa pha rắn và pha lỏng và cuối cùng đường OK là ranh giới giữa pha lỏng và pha khí

Điểm K gọi là điểm tới hạn, ở đó ẩn nhiệt hoá hơi có thể xem bằng 0

Nếu ẩm trong vật liệu sấy có

trạng thái đóng băng ở điểm F

như trên giản đồ, được đốt nóng

đẳng áp

đến nhiệt độ t D tương ứng

vớiđiểm D thì nước ở thể rắn sẽ

thực hiện quá trình thăng hoa

DE Cũng trên giản đồ có thể

thấy rằng áp suất càng thấp thì

nhiệt độ thăng hoa của nước càng

bé Do đó, khi cấp nhiệt cho vật

liệu sấy ở áp suất càng thấp thì độ

chênh lệch nhiệt độ giữa nguồn

nhiệt và vật liệu sấy càng tăng

Đứng về mặt truyền nhiệt thì đây là ưu điểm của sấy thăng hoa so với

sấy chân không bình thường

Quá trình sấy thăng hoa chia làm ba giai đoạn:

-Giai đoạn làm lạnh

Trong giai đoạn này vật liệu sấy được làm lạnh từ nhiệt độ môi trường

khoảng 20 o C xuống đến nhiệt độ -10÷-40 o C Trên hình 2 nhiệt độ vật

liệu sấy biểu diễn bởi đường A Đồng thời trong giai đoạn này không

gian của bình thăng hoa được hút chân không và áp suất trong bình

giảm xuống Do áp suất giảm nên phần áp suất hơi nước trong không

gian bình thăng hoa cũng giảm so với phần áp suất hơi nước trong lòng

K

Hinh 1 Giản đồ pha của nước

vật liệu sấy Điều đó dẫn đến hiện tượng thoát ẩm từ vật liệu sấy vào không gian bình thăng hoa Như vậy kết thúc giai đoạn làm lạnh nhiệt độ của vật liệu sấy nhỏ hơn nhiệt độ điểm ba Aùp suất trong bình thăng hoa cũng nhỏ hơn áp suất điểm ba Theo số liệu thực nghiệm có khoảng 10÷15% toàn bộ ẩm thoát ra khỏi vật trong giai đoạn này

-Giai đoạn thăng hoa

Trong giai đoạn này, nhờ dòng nhiệt chủ yếu là bức xạ từ các tấm bức xạ, nước trong vật liệu sấy bắt đầu thăng hoa mãnh liệt Độ ẩm của vật liệu sấy giảm rất nhanh và gần như tuyến tính Như vậy giai đoạn thăng hoa có thể xem là giai đoạn có tốc độ sấy không đổi Đương nhiên, phần lớn nhiệt lượng vật liệu sấy nhận được trong gia đoạn này dùng để biến thành nhiệt ẩn thăng hoa Do đó, nhiệt độ vật liệu sấy trong giai đoạn này hầu như không đổi Cuối giai đoạn này, nhiệt độ vật liệu sấy mới dần dần tăng từ -10÷-40 o C lên 0 o C Đến đây quá trình thăng hoa kết thúc

-Giai đoạn bốc hơi ẩm còn lại

Sau giai đoạn thăng hoa, do trạng thái của nước trong vật liệu

sấy nằm trên điểm ba nên ẩm trong vật liệu sấy trở về dạng lỏng Vì khi đó áp suất trong bình thăng hoa vẫn được duy trì bé hơn áp suất khí trời nhờ bơm chân không và vật liệu sấy vẫn tiếp tục được gia nhiệt nên ẩm vẫn không ngừng biến từ dạng lỏng lên dạng hơi và đi vào không gian bình thăng hoa Như vậy giai đoạn bốc hơi ẩm còn lại chính là quá trình sấy chân không bình thường

Như vậy, trong sấy thăng hoa mối quan hệ giữa nhiệt độ và áp suất là rất quan trọng Khi áp suất càng thấp thì nhiệt độ sấy thăng hoa

càng giảm, nhưng trong thực tế rất khó đạt độ chân không thấp, để lựa chọn một chế độ sấy thích hợp, bảng 1 sẽ cho chúng ta mối quan hệ giữa

áp suất và nhiệt độ thăng hoa của nước

Bảng 2.1 Quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ thăng hoa của nước đá

7 Giới thiệu hệ thống sấy phun

Sấy phun là một trong những công nghệ công nghiệp chính do khả năng sấy một bậc nguyên liêu từ dạng lỏng sang dạng bột khá đơn giản, dể dàng kiểm soát nhiệt độ và định dạng sản phẩm một cách chính xác

Thiết bị sấy phun dùng để sấy các dạng dung dịch và huyền phù trong trạng thái phân tán nhằm tách ảm ra khỏi vật liệu giúp tăng độ bền và bảo quản sản phẩm được lâu hơn

Sản phẩm của quá trình sấy phun là dạng bột mịn như bột đậu nành, bột trứng, bột sửa, hoặc chế phẩm sinh học, dược liệu

7.1 Nguyên lý và cấu tạo máy sấy phun

- Cấu tạo chung

Tất cả các thiết bị sấy phun đều bao gồm:

+ Cơ cấu phun: Có chức năng đưa nguyên liệu (dang lỏng) vào buồng dưới dạng hạt mịn ( sương mù) Quá trình tạo sương mù sẽ quyết định kích thước các giọt lõng và sự phân bố của chúng trong buồng sấy, do đó sẽ ảnh hưởng tới quá trình truyền nhiệt và tốc độ sấy Cơ cấu phun có các dạng như: cơ cấu phun áp lực, cơ cấu phun bằng khí động, đầu phun ly tâm

+ Buồng sấy: Là nơi hòa trộn mẫu sấy (dạng sương mù ) và tác nhân sấy (không khí nóng) Buồng sấy phun có thể có nhiều hình dạng khác nhau nhuwg phổ biến là buông sấy hình trụ đứng đáy côn Kích thước buồng sấy được thiết kế phụ thuộc vào kich thước các hạt lõng và quỹ đại chuyển động của chúng, tức phụ thược vào cơ cấu phun sương sử dụng

+ Tác nhân sấy:

Không khí nóng là tác nhân thông dụng nhất Hơi là tác nhân gia nhiệt phổ biến nhất Nhiệt độ hơi sử dụng thường dao động trong khoảng 150-2500

C Nhiệt độ trung bình thu được của không khí nóng thu được thấp hơn nhiệt độ hơi sử dụng là 100

C

+ Hệ thống thu hồi sản phẩm: Bột sau khi sấy phun được thu hồi tại cửa đáy buồng sấy Để tách sản phẩm ra khỏi khí thoát, người ta có thể sử dụng nhiều phương pháp khác nhau: lắng xoáy tâm, lọc, lắng tĩnh điện

+ Quạt: để tăng lưu lượng tỏc nhõn sấy, người ta sử dụng quạt ly tõm

- Nguyờn lý làm việc:

Sau khi qua bộ lọc khụng khớ, khụng khớ được làm sạch và dẩn đến bộ gia nhiệt Khi khụng khớ được gia nhiệt đến nhiệt độ cài đặt, sau đú được đưa đến bộ chớa khớ núng tiếp tuyến Sau khi được phõn chia khớ núng được thổi vào buồng sấy một cỏch ổn định và theo kiểu xoỏy Cựng lỳc đú, đung dịch nguyờn liệu được sấy phun khuếch tỏn thành những giọt dung dịch đặc thành dạng sương mự siờu nhỏ trong khoảng kớch thước 25-60mm Cỏc hạt sương dung dịch được thổi cựng chiều với khớ núng

Khi hạt dung dịch tiếp xỳc với khớ núng trong buồng sấy, phần tử nước

sẽ bị bốc hơi và phần cũn lại là những hạt bột khụ nhừng hạt bột khụ này sẽ rơi xuồng phần hỡnh nún của buồng sấy va được thu gom vào bộ phận thu hồi bột sản phẩm dưới đỏy buồng, một lượng nhỏ bột mịn theo luồng khớ vào bộ phận tỏch bụi cyclon Cuối cựng khớ thải được hut ra ngoài qua quạt hỳt

7.2 Ưu nhược điểm của hệ thống sấy phun

-Ưu điểm

Nhờ các bộ phận phun mà nguyên liệu sấy đ-ợc phun thành những hạt rất nhỏ vào dòng tác nhân sấy đi trong buồng sấy làm tăng sự tiếp xúc giữa hai pha Nhờ vậy mà c-ờng độ sấy rất cao, thời gian sấy ngắn, sử dụng tác nhân sấy có nhiệt độ cao Sản phẩm sấy phun có chất l-ợng cao, xốp, dễ hoà tan, tiện cho sử dụng và chế biến Dễ dàng chọn lựa các thông số chế độ sấy( năng suất, kích th-ớc hạt phun, nhiệt độ sấy, thời gian sấy, kích th-ớc và dạng buồng sấy) Vận hành liờn tục và cú thể tự động hoàn toàn

-Nh-ợc điểm hệ thống sấy phun:

L-u l-ợng tác nhân lớn, tốn kém trong khâu chuẩn bị dung dịch(nguyên liệu sấy) và hệ thông phun có giá thành cao, hệ thống có kích th-ớc lớn, nhất

là khi sử dụng tác nhân sấy có nhiệt độ thấp

Các bộ phận quan trọng của hệ thống sấy phun nh- cơ cấu phun, buồng sấy phun Tác nhân sấy phải tuyệt đối sạch, sản phẩm sấy phải đ-ợc thu hồi đến

mức cao nhất để tránh lãng phí và ô nhiễm môi tr-ờng Chuẩn bị nguyên liệu sấy(dung dịch đem phun) là một công đoạn của day truyền công nghệ chế biến thực phẩm hoặc d-ợc phẩm

7.3 Ứng dụng của hệ thống sấy phun

Phương phỏp sấy phun thu đươc sản phẩm cú hat rất nhỏ và với lượng sản phẩm lớn nờn được ứng dụng rộng rói trong cụng nghệ thực phẩm như sữa bụt, cà phờ, chố, trứng, ngũ cốc, cỏc loại gia vi, hương liệu, tinh bột và cỏc dẩn xuất tinh bột, vitamin, enzim, chất tạo

màu Trong dươc dược ứng dụng sản xuất thuốc khỏng sinh, cỏc thành phần y

tế, phụ gia

Phần III XÂY DỰNG QUY TRÌNH THỰC NGHIỆM SẤY NÔNG SẢN BẰNG

PHƯƠNG PHÁP SẤY CHÂN KHÔNG VÀ ĐÔNG KHÔ

Làm khô

Sấy đông khô

Sấy chân không

Sản phẩm Sản phẩm

2 Thuyết minh quy trình

2.1 Lựa chọn nguyên liệu

Mục đích: Mục đích của việc phân loại nguyên liệu là chọn ra loại nguyên liệu tươi, phẩm chất cao, độ đồng đều lớn, không dập nát và có độ non già hay độ chín thích hợp nhằm đảm bảo chất lương sản phẩm sấy

trình tách hơi ẩm của nguyên liệu sẽ chậm lại

2.5 Xử lý trước sấy

Chần: Khi chần, do tác dụng của nhiệt và ẩm nên tính chất hoá lý của nguyên liệu bị biến đổi có lợi cho sự thoát ẩm khi sấy, các vi sinh vật bị tiêu diệt và hệ thống enzym trong nguyên liệu bị vô hoạt hoá tránh gây hư hỏng sản phẩm Trong rau quả có nhiều loại enzym, loại enzym bền nhiệt nhất là loại enzym Peroxidaza Vô hoạt (làm đình chỉ hoạt động) được enzym này thì

vô hoạt được các enzym khác Để vô hoạt được enzym Peroxidaza cần gia nhiệt rau quả ở nhiệt độ trên 750

- 800C Đối với rau quả có chứa sắc tố như cà rốt chần có tác dụng giữ màu, hạn chế được hiện tượng biến màu hoặc bạc màu Đối với rau quả có lớp sáp mỏng trên bề mặt (mận, vải…), chần làm mất lớp sáp này, tạo ra các vết nức nhỏ li ti trên bề mặt, do đó gia tăng quá trình trao đổi ẩm giữa rau quả với môi trường xung quanh, dẫn đến rút ngắn thời gian sấy nhờ đó giữ màu sắc và hương thơm cho sản phẩm sấy

Như vậy quá trình chần không chỉ giúp tiêu diệt vi sinh vật, vô hoạt enzyme mà còn giữ màu và giữ hương thơm cho sản phẩm

Xử lý hoá chất: Để ngăn ngừa quá trình oxi hoá trong quá trình sấy, người ta thường sử dùng các chất chống oxi hoá như Axit Sunfurơ, axit ascorbic, axit citric, và các muối natri của axit sunfurơ (như mentabunsufit, bisunfit, sunfit ) [1]

Axit sunfuric có tác dụng kìm hãm biến màu không do men Axit sunfurơ

và các muôi natri của nó có tính khử mạnh, tác dụng với nhóm hoạt động của men oxi hoá và làm chậm các phản ứng có nguồn gốc men Ngoài ra chúng còn

có tác dụng ngăn ngừa sự tạo thành melanoidin (chất gây hiện tượng sẫm màu)

và ổn định vitamin C, làm cho vitamin C không bị tiêu diệt [1]

Như vậy mục đích của quá trình xử lý hoá chất là giữ màu sắc tự nhiên cho sản phẩm, tạo ra sản phẩm sau sấy có màu sắc đẹp và hấp dẫn trong chế biến làm thực phẩm

Làm khô: Làm khô thực chất là quá trình héo sơ bộ

Mục đích của quá trình héo là loại bỏ một phần ẩm trong nguyên liệu nhờ vào quá trình thoát hơi nước tự nhiên của nguyên liệu trước khi sấy, tiết kiệm được năng lượng sấy

2.6 Sấy

Mục đích của giai đoạn này là làm giảm độ ẩm của rau gia vị đến độ

ẩm bảo quản để có thể bảo quản rau gia vị

2.7 Đóng gói và bảo quản rau khô

Việc bao gói nhằm bảo vệ và duy trì tuổi thọ của sản phẩm sấy và tăng giá trị thẩm mỹ cho sản phẩm Tránh sự hút ẩm trở lại của sản phẩm

II Thực nghiệm

Tiến hành thí nghiệm nguyên liệu sấy là cà rốt:

Cà rốt sau khi rửa sạch đem thái lát mỏng với kích thước (2010)mm Tiến hành thử nghiệm trên các khay

Độ ẩm sản phẩm (cà rốt) trước khi đem sấy có giá trị là 88% , được xác định bằng phương pháp thực ngiệm : Ta tiến hành thi nghiệm sấy ở nhiệt độ cao tối đa khoảng 120 độ C sấy trong khoảng thời gian 4h , như vậy toàn bộ lượng ẩm trong sản phẩm sấy sẽ bay hơi hoàn toàn và từ khối lượng sản phẩm còn lại ta tính được % khối lượng ẩm so với ban khối lượng ban đầu

Dưới đây là các thông số thu thập được sau quá trình thí nghiệm:

Các kết quả thí nghiệm sau khi chọn vùng sấy thích hợp

1 T (ph) - hiệu số thời gian

2 G (g) - chỉ số cân

3 G (g) - lượng ẩm bay hơi

4 T(0C) - nhiệt độ buồng sấy lúc cho vật liệu sấy vào

5 W% - lượng ẩm có trong vật liệu sấy

- Nhận xét: thời gian sấy 170 phút, khá dài

Sản phẩm sấy có màu sáng, mùi thơm đặc trƣng

Sản phẩm khô đều, dai, không bị cháy xém

- Nhận xét: thời gian sấy 200 phút, dài

Sản phẩm khô đều, khá dai, không bị cháy xém

Sản phẩm có màu sáng, thơm mùi thơm đặc trƣng

- Nhận xét: thời gian sấy 140 phút, bình thường

Sản phẩm khô đều,dai, không bị cháy xém, tuy nhiên hơi quắt

Sản phẩm có màu sáng, thơm mùi thơm đặc trưng

- Nhận xét: thời gian sấy 180 phút, khá dài

Sản phẩm có màu sáng, thơm mùi thơm đặc trƣng

Sản phẩm khô, không bị cháy xém, dai

- Nhận xét: thời gian sấy 120 phút, khá ngắn

Sản phẩm khô đều, không bi cháy xém, tuy nhiên hơi quắt Sản phẩm có màu sáng, mùi thơm đặc trƣng

- Nhận xét: thời gian sấy 160 phút

Sản phẩm có màu sáng, mùi thơm đặc trƣng

Sản phẩm khô đều, không bị cháy xém

- Nhận xét:thời gian sấy 110 phút, ngắn

Sản phẩm khô đều, không bị cháy xém, tuy nhiên hơi quắt Sản phẩm có màu sáng, mùi thơm

- Nhận xét: thời gian sấy 140 phút, bình thường

Sản phẩm khô đều, không bị cháy xém, dai

Sản phẩm có màu sáng, mùi thơm đặc trưng

- Nhận xét: thời gian sấy 140 phút, bình thường

Sản phẩm khô đều, không bị cháy xém, dai

Sản phẩm có màu sáng, mùi thơm đặc trưng