Đồ án môn Kỹ thuật thực phẩm: Thiết kế hệ thống hầm sấy tỏi liên tục

Tải đồ án Kỹ thuật thực phẩm: Thiết kế hệ thống sấy tỏi liên tục. Bao gồm thuyết minh quy trình, sơ đồ dây chuyền và tính toán thiết bị chi tiết.

Trường đại học

Trường Đại Học KT-KT Công Nghiệp

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Đồ án môn học

2020

57
13
0

Phí lưu trữ

30 Point

Mục lục chi tiết

1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

1.1. Tổng quan về sản phẩm sấy – Tỏi

1.2. Đặc điểm của tỏi

1.3. Các loại tỏi ở Việt Nam

1.4. Thành phần hóa học của tỏi

1.5. Công dụng của tỏi

1.6. Tổng quan về tác nhân sấy

1.7. Không khí ẩm

1.8. Tổng quan về phương pháp sấy

1.9. Sấy tự nhiên

1.10. Sấy nhân tạo

1.11. Phân loại phương pháp sấy theo cách cấp nhiệt

1.12. Phân loại theo chế độ thải ẩm

1.13. Phân loại phương pháp sấy theo cách xử lý không khí

1.14. Khái quát về thiết bị sấy

1.15. Thiết bị sấy đối lưu

1.16. Phòng sấy

1.17. Máy sấy kiểu băng tải

1.18. Máy sấy kiểu băng gấp khúc

1.19. Máy sấy thùng quay

1.20. Thiết bị sấy tiếp xúc

1.21. Tủ sấy chân không

1.22. Máy sấy chân không có cánh khuấy

1.23. Thiết bị sấy bức xạ

1.24. Sấy bằng tia bức xạ kiểu đèn

1.25. Thiết bị sấy có bộ phận bức xạ bằng kim loại hay sành sứ

1.26. Sấy bằng dòng điện cao tần

1.27. Thiết bị sấy thăng hoa

2. CHƯƠNG 2: THIẾT KẾ SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN SẢN XUẤT CÓ CHỨA HỆ THỐNG SẤY

2.1. Sơ đồ dây chuyền sản xuất

2.2. Thuyết minh quy trình

3. CHƯƠNG 3: TÍNH THIẾT BỊ SẤY

3.1. Cấu tạo hệ thống sấy hầm

3.2. Các bước tính toán hệ thống sấy hầm

3.3. Các thông số cơ bản ban đầu

3.4. Tính năng suất sấy trong 1 giờ

3.5. Tính lượng ẩm bay hơi trong 1 giờ và lượng vật liệu đưa vào hầm sấy

3.6. Chọn chế độ sấy

3.7. Xác định thông số trước và sau Calorifer

3.8. Thông số của TNS trước khi vào Calorifer

3.9. Thông số của TNS sau khi rau khỏi Calorifer hay trước khi vào hầm sấy

3.10. Tính toán quá trình sấy lý thuyết

3.11. Thông số của không khí sau quá trình sấy lý thuyết

3.12. Lưu lượng không khí khô cần thiết để bốc hơi 1kg ẩm

3.13. Xác định các kích thước của TBS

3.14. Kích thước hầm sấy

3.15. Chiều rộng hầm sấy

3.16. Chiều cao của hầm sấy

3.17. Chiều dài của hầm sấy

3.18. Tính kích thước phủ bì của hầm sấy

3.19. Tổng năng suất sấy nguyên liệu tối đa của hầm sấy

3.20. Tính tổn thất

3.21. Tổn thất do vật liệu sấy mang đi

3.22. Tổn thất nhiệt do thiết bị truyền tải (TBTT)

3.23. Tổn thất do khay sấy mang đi qk

3.24. Tổn thất do xe goong mang đi

3.25. Tổn thất ra môi trường qmt

3.26. Tổn thất qua 2 tường bên

3.27. Tổn thất qua trần

3.28. Tổn thất qua hai cửa hầm sấy

3.29. Tổn thất qua nền buồng sấy

3.30. Tính cân bằng nhiệt - ẩm cho quá trình sấy thực

3.31. Thiết lập bảng cân bằng nhiệt độ và tính hiệu suất nhiệt hệ thống sấy

3.32. Tính và chọn các thiết bị phụ

3.33. Tính chọn calorifer

3.34. Công suất nhiệt

3.35. Lưu lượng hơi cần thiết (tiêu hao hơi của calorifer )

3.36. Tính năng suất quạt

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan Đồ án sấy tỏi Nền tảng và Mục tiêu thiết kế

Đồ án Kỹ thuật thực phẩm về thiết kế hệ thống sấy tỏi là một đề tài nghiên cứu ứng dụng quan trọng, tập trung vào việc chuyển đổi tỏi tươi thành sản phẩm khô chất lượng cao. Mục tiêu cốt lõi là bảo quản giá trị dinh dưỡng và thương mại của tỏi, một loại gia vị và dược liệu phổ biến. Tài liệu gốc trình bày chi tiết một dự án thiết kế hệ thống hầm sấy tỏi làm việc liên tục với năng suất đầu vào G1 = 2660 kg/tuần, đặt tại tỉnh Thái Bình. Dự án này giải quyết bài toán giảm độ ẩm của tỏi từ 59% xuống còn 14% để kéo dài thời gian bảo quản, ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật và các phản ứng hóa sinh không mong muốn. Việc lựa chọn công nghệ sấy tỏi phù hợp không chỉ ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế mà còn quyết định trực tiếp đến chất lượng sản phẩm cuối cùng, đặc biệt là việc duy trì các hoạt chất sinh học quý giá. Đồ án cung cấp một cái nhìn toàn diện, từ việc phân tích đặc tính nguyên liệu, lựa chọn tác nhân sấy, đến việc tính toán và thiết kế các thiết bị cụ thể, tạo ra một tài liệu tham khảo giá trị cho ngành công nghệ thực phẩm.

1.1. Phân tích nguyên liệu tỏi và các đặc tính hóa học

Tỏi (Allium sativum) là nguyên liệu chính của quá trình sấy. Thành phần hóa học của tỏi rất phức tạp, trong đó quan trọng nhất là các hợp chất chứa lưu huỳnh. Hoạt chất chính tạo nên dược tính và mùi vị đặc trưng của tỏi là hợp chất allicin. Điều đáng chú ý là allicin không tồn tại sẵn trong tỏi tươi mà được hình thành khi tế bào tỏi bị dập nát, enzyme alliinase sẽ xúc tác chuyển hóa alliin thành allicin. Quá trình này rất nhạy cảm với nhiệt độ. Ngoài ra, tỏi còn chứa protein, vitamin, khoáng chất và các chất chống oxy hóa khác. Hiểu rõ các đặc tính này là điều kiện tiên quyết để lựa chọn thông số kỹ thuật sấy tỏi tối ưu, nhằm giảm thiểu tổn thất dinh dưỡng khi sấy và giữ lại tối đa các hoạt chất có lợi. Việc phân loại tỏi theo nguồn gốc (Lý Sơn, Phan Rang) cũng ảnh hưởng đến chất lượng đầu vào và yêu cầu của quy trình chế biến.

1.2. Mục tiêu chính của đồ án thiết kế hệ thống sấy

Nhiệm vụ trọng tâm của đồ án là tính toán thiết kế máy sấy dạng hầm, hoạt động liên tục theo phương thức sấy ngược chiều. Các mục tiêu cụ thể được đặt ra bao gồm: (1) Đạt năng suất thiết kế 2660 kg nguyên liệu/tuần. (2) Giảm độ ẩm cuối của sản phẩm xuống W2 = 14%, là độ ẩm của tỏi sau sấy an toàn cho việc bảo quản tỏi khô. (3) Sử dụng không khí nóng làm tác nhân sấy với nhiệt độ đầu vào là 61°C. (4) Tối ưu hóa quá trình trao đổi nhiệt và ẩm để tiết kiệm năng lượng và rút ngắn thời gian sấy (dự kiến 4 giờ/mẻ). (5) Đảm bảo chất lượng cảm quan tỏi khô (màu sắc, cấu trúc, mùi vị) và tuân thủ tiêu chuẩn chất lượng tỏi bột nếu sản phẩm được nghiền mịn sau này. Toàn bộ quá trình từ lý thuyết đến bản vẽ kỹ thuật máy sấy đều được trình bày trong bản thuyết minh đồ án công nghệ thực phẩm.

1.3. Tổng quan các phương pháp sấy nông sản phổ biến

Tài liệu gốc đã khái quát nhiều phương pháp sấy, bao gồm sấy tự nhiên (phơi nắng) và sấy nhân tạo. Sấy nhân tạo được phân loại đa dạng dựa trên cách cấp nhiệt và xử lý ẩm. Các phương pháp nổi bật gồm: Sấy đối lưu cưỡng bức, sấy tiếp xúc, sấy bức xạ, sấy thăng hoa và sấy bằng dòng điện cao tần. Mỗi phương pháp có ưu và nhược điểm riêng, phù hợp với từng loại vật liệu khác nhau. Ví dụ, sấy thăng hoa cho chất lượng sản phẩm tốt nhất nhưng chi phí đầu tư cao. Đối với tỏi, một vật liệu dạng củ, lát, sấy đối lưu cưỡng bức trong thiết bị hầm sấy được xem là lựa chọn khả thi, cân bằng giữa hiệu quả, chi phí và chất lượng sản phẩm. Phương pháp này cho phép kiểm soát tốt nhiệt độ và tốc độ dòng khí, giúp sấy đồng đều và hiệu quả.

II. Thách thức trong công nghệ sấy tỏi Giữ trọn vẹn Allicin

Quá trình sấy tỏi không đơn thuần là việc loại bỏ nước. Đây là một quá trình kỹ thuật phức tạp, đối mặt với nhiều thách thức để đảm bảo sản phẩm cuối cùng đạt chất lượng cao nhất. Thách thức lớn nhất trong công nghệ sấy tỏi là bảo vệ các hợp chất sinh học nhạy cảm với nhiệt, đặc biệt là hợp chất allicin. Allicin và enzyme alliinase tạo ra nó rất dễ bị phân hủy ở nhiệt độ cao, dẫn đến việc sản phẩm tỏi khô mất đi phần lớn dược tính. Bên cạnh đó, việc kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm không chính xác có thể gây ra các biến đổi không mong muốn về màu sắc (tỏi bị vàng hoặc cháy), cấu trúc (chai cứng) và hương vị. Tổn thất dinh dưỡng khi sấy không chỉ giới hạn ở allicin mà còn bao gồm các vitamin và khoáng chất khác. Do đó, việc thiết kế một hệ thống sấy tỏi hiệu quả đòi hỏi sự cân bằng tinh tế giữa tốc độ sấy và việc duy trì chất lượng, một bài toán được giải quyết thông qua việc lựa chọn phương pháp và các thông số vận hành một cách khoa học.

2.1. Nguy cơ tổn thất dinh dưỡng khi sấy ở nhiệt độ cao

Nhiệt độ là yếu tố quyết định tốc độ sấy nhưng cũng là tác nhân chính gây suy giảm chất lượng. Nhiệt độ sấy quá cao (trên 70°C) sẽ phá hủy cấu trúc enzyme, làm mất hoạt tính của alliinase và phân hủy nhanh chóng allicin đã hình thành. Các vitamin tan trong nước như Vitamin C và nhóm B cũng rất nhạy cảm với nhiệt và dễ dàng bị thất thoát. Nghiên cứu chỉ ra rằng, việc lựa chọn nhiệt độ sấy phù hợp, như trong đồ án đề xuất là 61°C, là một sự thỏa hiệp hợp lý để vừa đảm bảo tốc độ bốc hơi ẩm, vừa hạn chế tối đa tổn thất dinh dưỡng khi sấy. Việc kiểm soát nhiệt độ đồng đều trong toàn bộ buồng sấy cũng là yếu tố quan trọng để tránh hiện tượng quá nhiệt cục bộ.

2.2. Sự biến đổi chất lượng cảm quan tỏi khô không mong muốn

Chất lượng cảm quan là yếu tố đầu tiên người tiêu dùng đánh giá. Trong quá trình sấy, các phản ứng hóa học như phản ứng Maillard và caramel hóa có thể xảy ra, làm cho sấy tỏi lát hoặc tỏi nguyên củ chuyển sang màu vàng hoặc nâu sậm, ảnh hưởng tiêu cực đến giá trị thương mại. Ngoài ra, tốc độ sấy quá nhanh có thể gây ra hiện tượng chai cứng bề mặt, ngăn cản ẩm từ bên trong thoát ra, dẫn đến sản phẩm khô không đều, bên ngoài khô giòn nhưng bên trong vẫn ẩm. Ngược lại, sấy quá lâu ở nhiệt độ thấp có thể tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển. Do đó, việc kiểm soát chặt chẽ thông số kỹ thuật sấy tỏi là cần thiết để đạt được chất lượng cảm quan tỏi khô tốt nhất.

III. Phương pháp thiết kế hệ thống sấy tỏi hầm tối ưu nhất

Để giải quyết các thách thức đã nêu, đồ án đã lựa chọn và trình bày chi tiết phương pháp thiết kế hệ thống sấy tỏi dạng hầm sử dụng công nghệ sấy đối lưu cưỡng bức. Đây được xem là giải pháp tối ưu, cân bằng giữa chi phí đầu tư, hiệu suất hoạt động và chất lượng sản phẩm cho quy mô công nghiệp vừa và nhỏ. Phương pháp này dựa trên nguyên lý sử dụng tác nhân sấy (không khí nóng) chuyển động cưỡng bức qua lớp vật liệu, mang theo hơi ẩm ra ngoài. Việc lựa chọn phương thức sấy ngược chiều (vật liệu và không khí đi ngược chiều nhau) giúp tận dụng tối đa khả năng mang ẩm của không khí và tạo ra gradient nhiệt độ hợp lý dọc theo chiều dài hầm, giúp quá trình sấy diễn ra nhẹ nhàng và đồng đều hơn. Quy trình sản xuất tỏi sấy được xây dựng một cách logic, từ khâu chuẩn bị nguyên liệu đến khi ra thành phẩm, đảm bảo tính liên tục và hiệu quả của toàn bộ dây chuyền sản xuất.

3.1. Lựa chọn công nghệ sấy đối lưu cưỡng bức ngược chiều

Hệ thống sấy hầm với phương pháp sấy đối lưu cưỡng bức ngược chiều được chọn vì nhiều ưu điểm. Thứ nhất, nó cho phép sấy một lượng lớn nguyên liệu liên tục, phù hợp với năng suất yêu cầu. Thứ hai, phương thức ngược chiều giúp sản phẩm khi ra khỏi hầm tiếp xúc với không khí nóng nhất (t1 = 61°C), giúp giảm nhanh độ ẩm cuối cùng. Trong khi đó, nguyên liệu ẩm khi mới vào hầm lại tiếp xúc với không khí đã nguội và ẩm hơn, tránh gây sốc nhiệt và chai cứng bề mặt. Điều này giúp quá trình sấy diễn ra đồng đều từ trong ra ngoài. Việc sử dụng quạt để tạo dòng khí cưỡng bức đảm bảo tốc độ không khí ổn định, tăng cường hệ số truyền nhiệt và rút ngắn thời gian sấy so với đối lưu tự nhiên.

3.2. Sơ đồ quy trình sản xuất tỏi sấy từ nguyên liệu thô

Một quy trình sản xuất tỏi sấy hoàn chỉnh được đề xuất, bao gồm các công đoạn chính: Lựa chọn và phân loại nguyên liệu → Làm sạch, để ráo → Bóc vỏ, thái lát (nếu là sấy tỏi lát) → Xếp khay → Đưa vào hầm sấy → Sấy theo chế độ đã thiết lập → Làm nguội → Phân loại, kiểm tra chất lượng → Đóng gói và bảo quản tỏi khô. Mỗi công đoạn đều có vai trò quan trọng. Đặc biệt, khâu tiền xử lý tỏi trước khi sấy như thái lát sẽ làm tăng diện tích bề mặt tiếp xúc, giúp quá trình thoát ẩm diễn ra nhanh hơn đáng kể. Việc chuẩn hóa quy trình này giúp đảm bảo sản phẩm đầu ra đồng nhất và đạt tiêu chuẩn chất lượng tỏi bột hoặc tỏi lát khô.

IV. Hướng dẫn tính toán thiết kế máy sấy tỏi công nghiệp

Phần cốt lõi của đồ án là chương tính toán thiết kế máy sấy, cụ thể là hệ thống hầm sấy. Quá trình tính toán này là nền tảng khoa học để xác định các thông số vận hành và kích thước vật lý của thiết bị, đảm bảo hệ thống hoạt động đúng công suất và hiệu quả. Các bước tính toán được thực hiện một cách tuần tự và logic. Bắt đầu từ việc xác định các thông số ban đầu, tính toán lượng ẩm cần bốc hơi, sau đó tiến hành cân bằng vật chất và năng lượng cho toàn hệ thống. Dựa trên các kết quả này, kích thước của các bộ phận chính như buồng sấy, xe goòng, khay sấy, và các thiết bị phụ trợ như calorifer và quạt được xác định. Các tính toán này không chỉ dựa trên lý thuyết mà còn tham chiếu đến các kinh nghiệm thực tiễn trong ngành sấy nông sản để đảm bảo tính khả thi khi xây lắp một máy sấy tỏi công nghiệp.

4.1. Cân bằng vật chất và năng lượng trong hệ thống sấy hầm

Bước tính toán nền tảng là thiết lập phương trình cân bằng vật chất và năng lượng. Về vật chất, lượng ẩm bay hơi từ tỏi trong một giờ (W) được xác định dựa trên năng suất đầu vào (G1) và độ ẩm đầu-cuối (W1, W2). Từ đó, lượng không khí khô cần thiết (L) để tải đi lượng ẩm này được tính toán. Về năng lượng, phương trình cân bằng nhiệt được thiết lập để tính toán tổng nhiệt lượng cần cung cấp cho hệ thống. Nhiệt lượng này bao gồm nhiệt lượng hữu ích để làm bay hơi nước, và các khoản tổn thất nhiệt như: tổn thất do vật liệu sấy mang đi, tổn thất do thiết bị (khay, xe goòng) mang đi, và tổn thất nhiệt ra môi trường qua vách, trần, nền. Việc tính toán chính xác các khoản tổn thất này rất quan trọng để xác định hiệu suất nhiệt của hệ thống.

4.2. Xác định các thông số kỹ thuật sấy tỏi quan trọng

Dựa trên tài liệu gốc, các thông số kỹ thuật sấy tỏi quan trọng đã được xác định. Nhiệt độ tác nhân sấy vào hầm là t1 = 61°C, một mức nhiệt độ được cho là an toàn để bảo vệ chất lượng tỏi. Nhiệt độ không khí ngoài trời tại Thái Bình (to = 23.3°C, φo = 86%) được dùng làm cơ sở để tính toán quá trình gia nhiệt. Nhiệt độ tác nhân sấy ra khỏi hầm được chọn là t2 = 32°C, đảm bảo độ ẩm tương đối của khí thải nằm trong khoảng 80-90%, cho thấy không khí đã được tận dụng tốt để mang ẩm. Thời gian sấy dự kiến là 4 giờ. Các thông số này là đầu vào cho tất cả các tính toán thiết kế tiếp theo, từ lưu lượng không khí đến công suất calorifer.

4.3. Tính toán kích thước thiết bị sấy và các thiết bị phụ trợ

Từ các tính toán cân bằng, kích thước vật lý của hầm sấy được xác định. Dựa trên năng suất và thời gian sấy, số lượng xe goòng (6 xe) và khay sấy (36 khay) cần thiết cho một mẻ được tính toán. Kích thước của hầm (dài 5640mm, rộng 940mm, cao 1550mm) được thiết kế để chứa đủ số xe goòng và đảm bảo khoảng trống cho không khí lưu thông. Các thiết bị phụ trợ cũng được tính toán chi tiết. Công suất nhiệt của calorifer được xác định dựa trên lượng nhiệt cần cung cấp để nâng nhiệt độ không khí từ to lên t1. Năng suất và cột áp của quạt được tính toán để thắng các trở lực trong hệ thống và cung cấp đủ lưu lượng không khí cần thiết cho quá trình sấy.

V. Xây dựng thuyết minh đồ án sấy tỏi bản vẽ kỹ thuật

Hoàn thiện một đồ án kỹ thuật không chỉ dừng lại ở việc tính toán mà còn phải thể hiện kết quả một cách chuyên nghiệp và rõ ràng thông qua bản thuyết minh và các bản vẽ kỹ thuật. Thuyết minh đồ án công nghệ thực phẩm đóng vai trò là tài liệu tổng hợp, giải thích toàn bộ quá trình từ đặt vấn đề, cơ sở lý thuyết, lựa chọn công nghệ, các bước tính toán chi tiết cho đến kết luận và đề xuất. Nó là cầu nối giữa người thiết kế và người thi công, vận hành. Song song với đó, bản vẽ kỹ thuật máy sấy là ngôn ngữ của kỹ thuật, mô tả chính xác hình dạng, kích thước, vật liệu và kết cấu của tất cả các chi tiết trong hệ thống. Một bộ hồ sơ thiết kế đầy đủ và chính xác là yếu tố quyết định đến sự thành công của việc triển khai dự án trong thực tế, đảm bảo hệ thống được xây dựng đúng theo ý đồ thiết kế và hoạt động ổn định.

5.1. Cấu trúc một bản thuyết minh đồ án công nghệ thực phẩm

Một bản thuyết minh đồ án công nghệ thực phẩm tiêu chuẩn thường có cấu trúc chặt chẽ. Phần mở đầu giới thiệu tổng quan về đề tài và tính cấp thiết. Chương tiếp theo trình bày cơ sở lý thuyết, tổng quan về nguyên liệu (tỏi) và các công nghệ sấy tỏi liên quan. Chương trọng tâm là phần thiết kế và tính toán, nơi tất cả các số liệu, công thức và kết quả tính toán cho thiết bị chính và phụ được trình bày chi tiết. Cuối cùng là phần kết luận, đánh giá ưu nhược điểm của thiết kế và đề xuất hướng phát triển. Phần phụ lục có thể bao gồm các bảng tra thông số, catalogue thiết bị và các bản vẽ kỹ thuật máy sấy thu nhỏ. Cấu trúc này giúp người đọc dễ dàng theo dõi và thẩm định toàn bộ nội dung của đồ án.

5.2. Yêu cầu đối với bản vẽ kỹ thuật máy sấy chi tiết

Bản vẽ kỹ thuật là một phần không thể thiếu. Nó phải tuân thủ các tiêu chuẩn kỹ thuật Việt Nam (TCVN) về trình bày bản vẽ. Một bộ bản vẽ đầy đủ cho máy sấy tỏi công nghiệp dạng hầm thường bao gồm: (1) Bản vẽ tổng thể hệ thống, cho thấy sự bố trí của hầm sấy, calorifer, quạt và hệ thống đường ống. (2) Bản vẽ chi tiết hầm sấy, thể hiện kích thước, vật liệu xây dựng, kết cấu tường, trần, nền và cửa. (3) Bản vẽ chế tạo xe goòng và khay sấy với đầy đủ kích thước và dung sai. Tất cả các bản vẽ phải được ghi kích thước rõ ràng, có ghi chú vật liệu và các yêu cầu kỹ thuật cần thiết để gia công và lắp đặt chính xác.

VI. Kết luận Hướng phát triển cho hệ thống sấy tỏi hiện đại

Đồ án thiết kế hệ thống sấy tỏi dạng hầm đã hoàn thành mục tiêu đề ra, cung cấp một giải pháp kỹ thuật khả thi và chi tiết cho việc chế biến tỏi khô ở quy mô công nghiệp. Thiết kế này dựa trên phương pháp sấy đối lưu cưỡng bức, một công nghệ phổ biến, hiệu quả và có chi phí đầu tư hợp lý. Tuy nhiên, ngành công nghệ sấy luôn không ngừng phát triển. Việc nhìn nhận những hạn chế của phương pháp hiện tại và khám phá các công nghệ mới là cần thiết để nâng cao hơn nữa chất lượng sản phẩm và hiệu quả năng lượng. Các công nghệ sấy tiên tiến như sấy bơm nhiệt hay sấy thăng hoa đang mở ra những hướng đi mới, hứa hẹn tạo ra các sản phẩm tỏi khô có chất lượng vượt trội, giữ lại gần như nguyên vẹn các hoạt chất sinh học và giá trị cảm quan. Việc kết hợp hoặc cải tiến các hệ thống hiện có là một hướng nghiên cứu đầy tiềm năng trong tương lai.

6.1. Đánh giá ưu nhược điểm của hệ thống sấy hầm đã thiết kế

Ưu điểm lớn của hệ thống sấy hầm được thiết kế là cấu tạo đơn giản, dễ vận hành, chi phí đầu tư và bảo trì thấp, phù hợp với điều kiện sản xuất tại Việt Nam. Nó đáp ứng tốt yêu cầu về năng suất và có thể hoạt động liên tục. Tuy nhiên, nhược điểm của phương pháp sấy đối lưu nói chung là hiệu suất sử dụng nhiệt chưa phải là cao nhất (hiệu suất tính toán khoảng 61%), và chất lượng sản phẩm vẫn có thể bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, dù đã được kiểm soát. Việc sấy không hoàn toàn đồng đều giữa các vị trí trong hầm cũng là một thách thức cần được cải thiện thông qua việc tối ưu hóa thiết kế khí động học.

6.2. So sánh với các công nghệ sấy hiện đại sấy bơm nhiệt sấy thăng hoa

So với hệ thống sấy hầm dùng calorifer, công nghệ sấy bơm nhiệt có ưu điểm vượt trội về tiết kiệm năng lượng. Hệ thống này hoạt động ở nhiệt độ thấp hơn (30-50°C), giúp bảo toàn tốt hơn màu sắc, mùi vị và các chất dinh dưỡng nhạy cảm như allicin. Sấy thăng hoa là công nghệ cao cấp nhất, sấy sản phẩm ở nhiệt độ âm và áp suất chân không, giúp giữ lại gần như nguyên vẹn cấu trúc và chất lượng nguyên liệu ban đầu. Tuy nhiên, cả hai công nghệ này đều có chi phí đầu tư ban đầu cao hơn đáng kể so với sấy nhiệt đối lưu. Trong tương lai, việc nghiên cứu ứng dụng kết hợp các phương pháp, ví dụ sấy đối lưu giai đoạn đầu và sấy bơm nhiệt giai đoạn cuối, có thể là một giải pháp tối ưu hóa toàn diện.

01/10/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1.Tổng quan về sản phẩm sấy – Tỏi 1.Đặc điểm của tỏi - Tỏi (danh pháp hai phần: Allium sativum) là một loài thực vật thuộc họ Hành, nghĩa là có họ hàng với hành tây, hành ta, hành tím, tỏi tây, v. và cũng được con người sử dụng làm gia vị, thuốc, rau như những loài họ hàng của nó. - Tỏi là loài cây thân thảo căn hành sống nhiều năm. Phần hay được sử dụng nhất của cây tỏi là củ tỏi.

Củ tỏi có nhiều tép tỏi. Từng tép tỏi cũng như cả củ tỏi đều có lớp vỏ mỏng bảo vệ. Tỏi sinh trưởng tốt trong môi trường nóng và ẩm. Các loại tỏi ở Việt Nam - Tại Việt Nam có nhiều vùng đất trồng tỏi nổi tiếng như: Lý Sơn, Phan Rang, và gần đây nhất là Bắc Giang.

SVTH : Nguyễn Thị Vân Anh Trang 7 download by : skknchat@gmail.com Đồ án môn: Kỹ thuật thực phẩm GVHD:Th.S Mai Thị Vân Anh - Huyện đảo Lý Sơn (Quảng Ngãi) là vùng đất nổi tiếng nhất về việc trồng tỏi. Sự khác biệt về thổ nhưỡng và kinh nghiệm trồng trọt đã giúp cho vùng đất đảo nổi tiếng với loại tỏi mồ côi hay còn gọi là tỏi một. Người ta gọi là tỏi mồ côi vì loại tỏi này khác với loại tỏi thường vẫn ăn. Mỗi củ tỏi mồ côi chỉ có một tép và khi ăn có mùi thơm rất đặc trưng.

Vì số lượng không nhiều nên loại tỏi này được xem là "của hiếm" và khi bán thì có giá thành cao hơn nhiều so với loại tỏi thường - Tỏi Phan Rang được trồng trên vùng đất cát, dưới cái nắng, cái gió tạo nên tép tỏi nhỏ, săn chắc. Được sử dụng làm gia vị trong chế biến món ăn, hay làm nước mắm chấm và được dùng để ngâm rượu tỏi. Bắc giang là một vùng đất trồng tỏi từ lâu. Trước đây các chuyên gia của Liên Xô (cũ) và Tây Âu sang Việt nam nghiên cứu vùng đất trồng tỏi để xuất khẩu đã chọn tỉnh Hà Bắc (Nay là Bắc Giang và Bắc Ninh) là vùng trọng điểm trồng tỏi, vì điều kiện thiên nhiên, và địa chất đặc biệt của khu vực này.

Sau khi trị trường này không còn, cây tỏi Bắc Giang cũng chịu nhiều thăng trầm theo. Vừa qua theo chiến lược quốc gia khu vực tây Yên Tử (Bắc Giang) được phát triển thành khu du lịch Tâm Linh. Khi khảo sát tại đây các chuyên gia đã phát hiện rất nhiều dòng cây dược liêu quý hiếm Như: Ba Kích, Gừng Gió, Bá Bệnh (Eurycoma longifolia). Các loại cây như Tỏi, đinh lăng, địa liền.

trồng tại đây cũng có chất lượng cao hơn hẳn các khu vực khác.Thành phần hóa học của tỏi - Trong tỏi có khoảng 84.38% là chất hữu cơ và 1.53% là các chất vô cơ. - Tỏi có 3 hoạt chất chính allicin và liallyl sulfide và ajoene. Allicin là hoạt chất mạnh nhất và quan trọng nhất của tỏi. Allicin không hiện diện trong tỏi.

Tuy nhiên, khi được cắt mỏng hoặc đập dập và dưới sự xúc tác của phân hoá tố anilaza, chất aliin có sẳn trong tỏi biến thành allicin. Do đó, càng cắt nhỏ hoặc càng đập nát, hoạt tính càng cao. Một ký tỏi có thể cho ra từ 1 đến 2 gam allicin. Allicin dễ biến chất sau khi được sản xuất ra.

Càng để lâu, càng mất bớt hoạt tính. Đun nấu sẽ đẩy nhanh quá trình mất chất nầy. Đun qua lò vi sóng sẽ phá huỷ hoàn toàn chất allicin. Allicin là một chất kháng sinh tự SVTH : Nguyễn Thị Vân Anh Trang 8 download by : skknchat@gmail.com Đồ án môn: Kỹ thuật thực phẩm GVHD:Th.S Mai Thị Vân Anh nhiên rất mạnh, mạnh hơn cả penicillin.

Nước tỏi pha loãng 125.000 lần vẫn có dấu hiệu ức chế nhiều loại vi trùng gram âm và gram dương như saphylococcus, streptococcus, samonella, V. dysenteriae, mycobacterium tuberculosis.Công dụng của tỏi - Tỏi là một gia vị rất quen thuộc. Tỏi có thể sử dụng thành gia vị trong nước chấm pha chế gồm mắm, tỏi, ớt, tương, đường.Hoặc tỏi được trộn đều với các món rau xào (nhất là rau muống xào.) khiến món ăn dậy mùi thơm. Tỏi cũng được làm nước muối tỏi và ớt.

Trong nấu ăn một số món có kèm theo tỏi phi. - Phòng tránh cảm cúm: Việc bổ sung tỏi hàng ngày giúp cung cấp nhiều allicin cho cơ thể, từ đó giúp giảm 63% nguy cơ bị cảm cúm. Bên cạnh đó, ăn tỏi giúp giảm 70% thời gian bị cảm, ví dụ bạn bị cảm từ 5 ngày sẽ giảm xuống 1. Nhờ đó sức khỏe sẽ nhanh chóng phục hồi hơn.

- Trị mụn trứng cá: Tỏi là loại dược phẩm tự nhiên giúp trị mụn trứng cá mang lại hiệu quả cao. Do trong tỏi có chứa hợp chất hữu cơ allicin có tác dụng cản trở hoạt động của gốc tự do đồng thời tiêu diệt vi khuẩn. Khi ở dạng phân hủy, allicin sẽ chuyển hóa thành axit sulfenic tạo nên phản ứng với gốc tự do từ đó giúp phòng tránh mụn cũng như tình trạng dị ứng và các bệnh ngoài da khác. - Giảm huyết áp: Tỏi được xem là dạng thuốc kháng sinh tự nhiên có tác dụng giảm huyết áp cao hiệu quả như một số loại thuốc chuyên dùng khác.

Theo ước tính của các nhà khoa học, khoảng 600 đến 1500 mg chiết xuất từ tỏi giúp mang lại hiệu quả cho giảm huyết áp cao trong 24 tuần. Bên cạnh đó, chất polysulfides và các phân tử lưu huỳnh có tác dụng làm giãn cơ trơn, kích thích sản xuất xác tế bào nội mạc và giãn mạch máu từ đó kiểm soát huyết áp hiệu quả. - Phòng chống ung thư: Hợp chất allicin trong tỏi có tác dụng làm chậm hoặc làm ngừng sự phát triển của các tế báo ung thư trong cơ thể, đặc biệt là ung thư đại trực tràng và dạ dày. Viện nghiên cứu Ung thư Mỹ cũng chỉ ra rằng tỏi giúp làm giảm tỷ lệ khối u ung thư.

SVTH : Nguyễn Thị Vân Anh Trang 9 download by : skknchat@gmail.com Đồ án môn: Kỹ thuật thực phẩm GVHD:Th.S Mai Thị Vân Anh 2. Tổng quan về tác nhân sấy 2. Định nghĩa : - Tác nhân sấy là những chất dùng để chuyên chở lượng ẩm tách ra từ vật sấy. Trong quá trình sấy, môi trường buồng sấy luôn luôn được bổ sung ẩm thoát ra từ vật sấy.

Nếu lượng ẩm này không được mang đi thì độ ẩm tương đối trong buồng sấy tăng lên, đến một lúc nào đó sẽ đạt được sự cân bằng giữa vật sấy và môi trường trong buồng sấy và quá trình thoát ẩm từ vật sấy sẽ ngừng lại. Do vậy, cùng với việc cung cấp nhiệt cho vật để hoá hơi ẩm lỏng, đồng thời tác nhân sấy phải tải ẩm đã thoát ra khỏi vật ra khỏi buồng sấy.Các tác nhân sấy thường là các chất khí như không khí, khói, hơi quá nhiệt. Chất lỏng cũng được sử dụng làm tác nhân sấy như các loại dầu, một số loại muối nóng chảy v. - Trong đa số quá trình sấy, tác nhân sấy còn làm nhiệm vụ gia nhiệt cho vật liệu sấy, vừa làm nhiệm vụ tải ẩm.

Ở một số quá trình như sấy bức xạ, tác nhân sấy còn có nhiệm vụ bảo vệ sản phẩm sấy khỏi bị quá nhiệt. Phân loại : - Các tác nhân sấy thường là các chất khí như : không khí ,khói lò ,hơi quá nhiệt. và một số chất lỏng cũng được sử dụng như : dầu mỏ ,macarin … - Trong đó không khí và khói lò là 2 tác nhân sấy phổ biến nhất. Khói lò : - Trong các hệ thống sấy ,khói lò có thể được dùng là tác nhân sấy hoặc là ngucung cấp nhiệt lượng để đốt nóng không khí trong calorifer khí –khói.

- Khói lò gồm khói khô và hơi nước vốn có trong nguyên liệu và do phản ứng cháy hydro sinh ra - Ưu điểm :  Có thể điều chỉnh nhiệt độ môi chất sấy trong một khoảng rất rộng; có thể sấy ở nhiệt độ rất cao 900-1000°C và ở nhiệt độ thấp 70-90°C hoặc thậm chí 40-50 °C.  Cấu trúc hệ thống đơn giản, dễ chế tạo, lắp đặt. SVTH : Nguyễn Thị Vân Anh Trang 10 download by : skknchat@gmail.com Đồ án môn: Kỹ thuật thực phẩm GVHD:Th.S Mai Thị Vân Anh  Đầu tư vốn ít vì không phải dùng calorife.  Giảm tiêu hao điện năng, do giảm trở lực hệ thống.

 Nâng cao được hiệu quả sử dụng nhiệt của thiết bị. - Nhược điểm:  Gây bụi bẩn cho sản phẩm và thiết bị.  Có thể gây hoả hoạn hoặc xảy ra các phản ứng hoá học không cần thiết ảnh hưởng xu đến chất lượng sản phẩm.  Trong công nghiệp thực phẩm khói lò thường ít được sử dụng.

Trong một số trường hợp người ta có thể dùng để sấy một số hạt nông sản. Ngoài ra người ta còn có thể sử dụng khí tự nhiên làm chất đốt, vì khói tạo thành tương đối sạch, tuy nhiên do thành phần khói vẫn có hàm lượng ẩm và khí oxit nitơ cao (dễ gây ung thư), nên cần phải tiếp tục được làm sạch trước khi sử dụng để sấy thực phẩm. Không khí ẩm : - Trong quá trình sấy Tỏi sử dụng hệ thống hầm sấy dùng tác nhân sấy là không khí - Khái niệm chung :  Không khí là loại tác nhân sấy có sẵn trong tự nhiên, không gây độc hại và không gây bẩn sản phẩm sấy. Không khí là hỗn hợp của nhiều chất khí khác nhau.

 Thành phần của không khí bao gồm các chất, chủ yếu là N2, O2, hơi nước, ngoài ra còn có 1 số chất khí khác như: CO2, khí trơ, H2, O3.Không khí là một khí thực, nhưng thực tế không khí sử dụng để sấy thường ở áp suất thấp (áp suất khí quyển) và nhiệt độ không cao (từ hàng chục độ đến dưới vài trăm độ). Vì vậy, khi sử dụng có thể coi không khí là khí lý tưởng, mặc dù trong không khí có chứa hơi nước, nhưng áp suất riêng phần của nó không lớn. Trong các điều kiện như trên, khi coi không khí là khí lý tưởng thì sai số gặp phải là chấp nhận được (<3%). SVTH : Nguyễn Thị Vân Anh Trang 11 download by : skknchat@gmail.com Đồ án môn: Kỹ thuật thực phẩm GVHD:Th.S Mai Thị Vân Anh  Không khí có chứa hơi nước là không khí ẩm.

Khi nghiên cứu không khí ẩm, người ta coi nó là hỗn hợp khí lý tưởng của 2 thành phần: không khí khô và hơi nước. Ở đây không khí khô được coi như là thành phần cố định như 1 chất khí lý tưởng (M =29 và số nguyên tử khí trong phân tử là 2).

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ