Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu
Việt Nam là quốc gia nhiệt đới có thế mạnh về sản xuất nông sản và rau quả. Tuy nhiên, tỷ lệ tổn thất sau thu hoạch tại Việt Nam còn ở mức rất cao, dao động từ 25% đến 30%. Nguyên nhân chủ yếu xuất phát từ công nghệ bảo quản và chế biến sau thu hoạch còn lạc hậu, phần lớn dựa vào kinh nghiệm thủ công hoặc các phương pháp sấy nhiệt truyền thống. Phương pháp sấy nóng thường làm suy giảm nghiêm trọng các đặc tính hóa lý, làm mất màu, biến đổi mùi vị tự nhiên và phân hủy các thành phần dinh dưỡng nhạy cảm với nhiệt độ (đặc biệt là các loại vitamin). Trong khi đó, các công nghệ sấy cao cấp như sấy thăng hoa hay sấy chân không lại có chi phí đầu tư và chi phí vận hành quá lớn, khó áp dụng đại trà.
Công nghệ sấy lạnh sử dụng hệ thống bơm nhiệt (Heat Pump Drying) ra đời nhằm giải quyết bài toán sấy khô nông sản ở nhiệt độ thấp, giúp bảo toàn trạng thái, màu sắc, hương vị và hạn chế tỷ lệ thất thoát dinh dưỡng xuống mức khoảng 5%, đáp ứng các tiêu chuẩn vệ sinh an toàn thực phẩm. Đề tài đồ án tốt nghiệp tập trung giải quyết bài toán tính toán nhiệt, thiết kế hệ thống và khảo nghiệm thực nghiệm trên đối tượng rau củ quả giàu vitamin (cụ thể là cà rốt).
Nhiệm vụ nghiên cứu được văn bản xác định cụ thể qua các nội dung:
- Tìm hiểu công nghệ sấy lạnh, phương pháp sấy, các thiết bị cấu thành hệ thống sấy lạnh; tổng quan kết quả nghiên cứu trong và ngoài nước.
- Lựa chọn vật liệu sấy, xây dựng quy trình công nghệ xử lý vật liệu trước và sau sấy lạnh; nghiên cứu lý thuyết sấy rau quả và thực phẩm.
- Tính toán thiết kế mô hình máy sấy lạnh sử dụng bơm nhiệt: giải quyết bài toán sấy lạnh lý thuyết và sấy thực theo hai chế độ (chế độ thải bỏ tác nhân và chế độ hồi lưu hoàn toàn khí thải).
- Tính toán thiết kế và lựa chọn các thiết bị phụ trợ cho hệ thống sấy.
- Xác định một số yếu tố chính ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sấy lạnh ở hai chế độ sấy.
Đối tượng nghiên cứu là hệ thống sấy lạnh ứng dụng bơm nhiệt nhiệt độ thấp và nguyên liệu cà rốt (Daucus carota L.). Phạm vi nghiên cứu bao gồm việc tính toán lý thuyết và thực nghiệm tại khu vực Thành phố Nha Trang với điều kiện môi trường khảo sát trung bình có nhiệt độ không khí $t_0 = 27^\circ\text{C}$, độ ẩm tương đối $\varphi_0 = 74%$ (và $\varphi_0 = 60%$ trong tính toán thiết kế), áp suất khí quyển $P_a = 0{,}993\text{ bar}$.
Cơ sở lý thuyết và phương pháp
Khung lý thuyết và mô hình tính toán
Nghiên cứu dựa trên nguyên lý nhiệt động lực học của chu trình bơm nhiệt và lý thuyết truyền nhiệt - truyền chất trong quá trình sấy:
- Cơ chế gradient áp suất và nhiệt độ: Trong sấy lạnh, tác nhân sấy được tách ẩm tại dàn bay hơi để hạ độ chứa hơi $d$, tạo ra độ chênh phân áp suất hơi nước giữa vật liệu sấy và tác nhân. Nhiệt độ bề mặt vật liệu nhỏ hơn nhiệt độ bên trong, khiến gradient nhiệt độ ($\nabla T$) và gradient áp suất ($\nabla P$) cùng chiều, loại bỏ hiệu ứng Luikov (hiện tượng cản trở dịch chuyển ẩm thường gặp trong sấy nóng).
- Phương trình trạng thái entanpi không khí ẩm:
$$H = t_b + (2500 + 1{,}93t_b)d_h + 4{,}18d_l t_b + (-335 + 2{,}1t_b)d_r \quad (\text{kJ/kgkk})$$
- Mô hình động học sấy lớp mỏng (Schoenau và Shahab Sokhansanj): Thiết lập hệ phương trình vi phân truyền ẩm $\frac{dM}{dt} = -k(M - M_e)$, phương trình cân bằng chất $\frac{\partial W}{\partial y} = -\frac{G_p}{G_a}\frac{\partial M}{\partial x}$, cân bằng năng lượng và truyền nhiệt.
- Công thức thực nghiệm Egorov: Dùng để xác định thời gian sấy đẳng tốc ($\tau_1$) và giảm tốc ($\tau_2$) thông qua các hệ số thực nghiệm $k_1 = 2{,}7$ và $k_2 = 19{,}5$.
- Cân bằng nhiệt thiết bị sấy: Phương trình tổng quát $Q + Q_{bs} = Q_2 + Q_m + Q_5 + Q_1 + Q_{vc}$, từ đó xác định tổn thất nhiệt riêng $\Delta = C_n t_{m1} - (q_{vc} + q_5 + q_m)$.
Phương pháp nghiên cứu thực tế
- Phương pháp tính toán nhiệt động và truyền nhiệt: Sử dụng đồ thị $I\text{-}d$ của không khí ẩm để xác định các điểm nút trạng thái cho chu trình lý thuyết và chu trình thực; áp dụng phương pháp lặp xác định nhiệt độ vách và hệ số truyền nhiệt qua kết cấu bao che dựa trên các chuẩn số không thứ nguyên Nusselt ($\text{Nu}$), Grashof ($\text{Gr}$), Prandtl ($\text{Pr}$), Fourier ($\text{Fo}$), Biot ($\text{Bi}$).
- Phương pháp thực nghiệm xác định tính chất vật liệu:
- Xác định kích thước hình học bằng thước kẹp cơ khí có độ chính xác $0{,}05\text{ mm}$ (dải đo $0{,}05 - 100\text{ mm}$), lấy giá trị trung bình qua 10 lần đo.
- Xác định độ ẩm ban đầu ($\omega_1$) và độ ẩm cuối ($\omega_2$) của cà rốt bằng phương pháp sấy sấy khô mẫu đến khối lượng không đổi trong tủ sấy phòng thí nghiệm.
- Đánh giá cảm quan màu sắc, mùi vị của sản phẩm sấy.
- Đo vận tốc dòng khí trong buồng sấy bằng dụng cụ đo tốc độ gió chuyên dụng.
Nguồn dữ liệu
Số liệu thực nghiệm đo đạc trực tiếp tại mô hình sấy; các thông số vật lý của cà rốt, không khí ẩm, vật liệu nhôm/thép và môi chất lạnh được tra cứu từ các sổ tay kỹ thuật sấy và bảng tra nhiệt động chuyên ngành.
Thiết kế và triển khai hệ thống kỹ thuật
Sơ đồ nguyên lý và chu trình làm việc
Hệ thống sấy lạnh hoạt động theo chu trình bơm nhiệt kết hợp buồng sấy với hai chế độ cấu hình:
- Chế độ hồi lưu hoàn toàn: Tác nhân sấy sau khi qua buồng sấy (điểm 3) được quạt hút đưa về dàn bay hơi để hạ nhiệt độ xuống dưới nhiệt độ điểm sương ($t_s$), ngưng tụ ẩm và tách nước lỏng ra ngoài (điểm 1: $t_1 = 8^\circ\text{C}, \varphi_1 = 100%$). Không khí khô tiếp tục qua dàn ngưng tụ để gia nhiệt lên nhiệt độ sấy ($t_2 = 40^\circ\text{C}$), sau đó quay trở lại buồng sấy.
- Chế độ thải bỏ tác nhân: Không khí môi trường ($t_0 = 27^\circ\text{C}, \varphi_0 = 74%/60%$) được hút qua dàn bay hơi để khử ẩm, qua dàn ngưng để gia nhiệt lên $40^\circ\text{C}$, đi qua buồng sấy nhận ẩm và sau đó thải bỏ hoàn toàn ra ngoài môi trường.
| Thông số thiết kế & kết cấu |
Giá trị tính toán / lựa chọn |
| Năng suất tính toán toàn hệ thống |
$650\text{ kg/mẻ}$ |
| Thể tích buồng sấy hữu ích ($V_h$) |
$1{,}25\text{ m}^3$ (với hệ số điền đầy $K_v = 0{,}5$) |
| Kích thước buồng sấy mô hình ($L \times B \times H$) |
$0{,}75\text{ m} \times 0{,}75\text{ m} \times 0{,}70\text{ m}$ |
| Thể tích buồng sấy mô hình ($V$) |
$0{,}0364\text{ m}^3$ |
| Kết cấu vỏ buồng sấy |
Thép tấm dày $\delta = 3\text{ mm}$, hệ số dẫn nhiệt $\lambda = 46\text{ W/mK}$ |
| Khay sấy |
05 khay bằng nhôm ($\delta = 3{,}5\text{ mm}, \rho = 2700\text{ kg/m}^3$), $F_k = 2{,}81\text{ m}^2$, $G_{Al} = 26{,}6\text{ kg}$ |
| Vận tốc tác nhân sấy qua khay |
$v = 3{,}1\text{ m/s}$ (hệ số tỏa nhiệt đối lưu $\alpha_1 = 19{,}1\text{ W/m}^2\text{K}$) |
| Môi chất lạnh chu trình |
R22 (hoặc các môi chất tương đương trong hệ thống bơm nhiệt) |
Nội dung chính theo từng chương
Chương 1: Tổng quan về công nghệ sấy lạnh
Chương này phân tích lịch sử phát triển của bơm nhiệt từ các nghiên cứu nền tảng của Nicholas Carnot và Lord Kelvin, các mốc ứng dụng thương mại từ năm 1952 và bước tiến sau cuộc khủng hoảng năng lượng thập niên 1970. Tác giả phân loại chi tiết các hệ thống sấy lạnh:
- Hệ thống sấy ở nhiệt độ $< 0^\circ\text{C}$: Sấy thăng hoa ($t < 0^\circ\text{C}, P < 620\text{ Pa}$) và sấy chân không ($t < 0^\circ\text{C}, P > 610\text{ Pa}$).
- Hệ thống sấy ở nhiệt độ $> 0^\circ\text{C}$: Sấy lạnh dùng máy hút ẩm chuyên dụng kết hợp máy lạnh và sấy lạnh bằng bơm nhiệt nhiệt độ thấp.
Chương 1 tổng hợp các kết quả nghiên cứu trong nước (nhóm tác giả Phạm Văn Tùy ứng dụng bơm nhiệt mô-đun và nguyên khối BK-BSH18A tại Công ty Bánh kẹo Hải Hà) và quốc tế (nghiên cứu ảnh hưởng của vận tốc gió $V_{ar}$ và bề dày lát sấy $L$ đến hệ số khuếch tán $D_{ef}$ của Macio N. Kohayakawa; mô hình toán truyền nhiệt - truyền chất của Schoenau & Shahab Sokhansanj).
| Tiêu chí đánh giá |
Sấy nóng truyền thống |
Sấy thăng hoa & chân không |
Sấy lạnh dùng bơm nhiệt |
| Chất lượng sản phẩm |
Kém hơn nhiều |
Tốt nhất |
Tương đương thăng hoa |
| Chi phí đầu tư ban đầu |
Thấp |
Rất cao |
Trung bình |
| Chi phí vận hành |
Rẻ |
Rất đắt |
Tiết kiệm điện năng |
| Khả năng chỉnh nhiệt độ |
Khó |
Khó |
Linh hoạt, phạm vi rộng |
| Vệ sinh ATTP |
Kém hơn |
Rất tốt |
Tốt, kín khép kín |
| Tác động môi trường |
Kém |
Tốt |
Thân thiện môi trường |
Chương 2: Xây dựng quy trình công nghệ sấy cà rốt
Tác giả giới thiệu đặc tính sinh học của cà rốt (Daucus carota L., ssp sativus Hayek, họ Apiaceae). Thành phần dinh dưỡng trong 100g ăn được gồm: nước $88{,}5%$, protid $1{,}5%$, glucid $8{,}8%$, cellulose $1{,}2%$, tro $0{,}8%$, giàu vitamin C, B1, B2, PP và tiền vitamin A (caroten).
Quy trình công nghệ chế biến được thiết lập tuần tự:
- Nguyên liệu đầu vào (cà rốt đỏ/cam Tim tôm, củ to, lõi nhỏ, độ ẩm $88{,}7%$).
- Rửa sạch, cắt gọt cơ học.
- Chần trong nước sôi ở nhiệt độ $87 - 88^\circ\text{C}$ trong thời gian $6 - 8\text{ phút}$.
- Rửa lại và sunfit hóa bằng dung dịch $\text{SO}_2$ nồng độ $0{,}2 - 1%$ nhằm giữ màu và vô hoạt enzyme.
- Thái lát mỏng (bán kính tương đương $R = 1{,}6\text{ mm}$), xếp đều lên khay sấy với mật độ $4\text{ kg/m}^2$.
- Tiến hành sấy lạnh ở dải nhiệt độ $30 - 50^\circ\text{C}$ (chọn chế độ tính toán tại $40^\circ\text{C}$).
- Kết thúc quá trình khi độ ẩm đạt mức yêu cầu $12 - 14%$ (trung bình $13%$), tiến hành đóng gói bảo quản.
Chương 3: Tính toán thiết kế hệ thống sấy lạnh bằng bơm nhiệt
Chương 3 trình bày các bước tính toán cân bằng vật chất, cân bằng nhiệt và thông số các điểm nút trạng thái trên đồ thị $I\text{-}d$ cho mẻ sấy thực nghiệm $G_1 = 14{,}5\text{ kg}$:
- Tính toán động học:
- Lượng ẩm bốc hơi: $W = 12{,}6\text{ kg/mẻ}$; Khối lượng sản phẩm thu được: $G_2 = 1{,}9\text{ kg/mẻ}$.
- Thời gian gia nhiệt: $\tau_0 = 0{,}011\text{ h}$; Thời gian sấy đẳng tốc: $\tau_1 = 16{,}5\text{ h}$; Thời gian sấy giảm tốc: $\tau_2 = 11{,}7\text{ h}$; Tổng thời gian sấy: $\Sigma\tau = 28{,}2\text{ h}$.
- Cân bằng nhiệt tổn thất buồng sấy:
- Tổn thất qua vách bao che: $Q_5 = 5451{,}624\text{ kJ}$ ($q_5 = 432\text{ kJ/kg ẩm}$).
- Tổn thất do vật liệu sấy mang đi: $q_m = 7{,}6\text{ kJ/kg ẩm}$.
- Tổn thất do đốt nóng khay nhôm: $q_{vc} = 23{,}6\text{ kJ/kg ẩm}$.
- Nhiệt do ẩm mang vào: $q_1 = -112{,}9\text{ kJ/kg ẩm}$.
- Tổn thất nhiệt chung: $\Delta = -350{,}3\text{ kJ/kg ẩm}$.
| Thông số nhiệt động |
Chế độ hồi lưu hoàn toàn (Thực tế) |
Chế độ thải bỏ tác nhân (Thực tế) |
| Độ chứa ẩm vào dàn lạnh |
$d_{3'} = 0{,}00891\text{ kg/kgkk}$ |
$d_0 = 0{,}01690\text{ kg/kgkk}$ |
| Độ chứa ẩm sau dàn lạnh |
$d_2 = 0{,}00678\text{ kg/kgkk}$ |
$d_2 = 0{,}00678\text{ kg/kgkk}$ |
| Lượng ẩm tách được ($\Delta d$) |
$0{,}00213\text{ kg/kgkk}$ |
$0{,}01012\text{ kg/kgkk}$ |
| Lưu lượng không khí khô ($L_{tt}$) |
$5915{,}5\text{ kg/mẻ}$ |
$5915{,}7\text{ kg/mẻ}$ |
| Nhiệt lượng dàn nóng cấp ($Q_{tt}$) |
$192.490\text{ kJ}$ |
$192.490\text{ kJ}$ |
| Nhiệt lượng dàn lạnh thu ($Q_{0_tt}$) |
$58.806\text{ kJ}$ |
$236.036\text{ kJ}$ |
Tác giả hoàn thiện phần tính toán chọn máy nén, diện tích bề mặt dàn bay hơi, dàn ngưng tụ, đường ống dẫn môi chất ga và trở lực quạt gió cho hệ thống.
Chương 4: Khảo nghiệm quá trình sấy thực tế trên mô hình máy sấy lạnh và tự động hóa
Chương này thực hiện kiểm chứng các thông số tính toán lý thuyết trên mô hình thực nghiệm:
- Đo đạc thông số vi khí hậu môi trường lắp máy: nhiệt độ $t_0 = 27^\circ\text{C}$, độ ẩm tương đối $\varphi_0 = 74%$.
- Đo đạc trường vận tốc khí qua các tầng khay sấy đạt mức trung bình $v = 3{,}1\text{ m/s}$.
- Khảo nghiệm động học tách ẩm trên lát cà rốt bán kính trung bình $R = 1{,}6\text{ mm}$ từ độ ẩm ban đầu $88{,}7%$ về $13%$.
- Phân tích các yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm sấy gồm: nhiệt độ sấy, độ ẩm không khí cấp vào buồng, lưu thông/vận tốc dòng khí, và độ dày của lớp vật liệu trên khay sấy.
- Đề xuất giải pháp tự động hóa điều khiển nhiệt độ và độ ẩm cho tủ sấy.
Kết quả và đóng góp
Kết quả chính
- Xác lập được bộ thông số nhiệt động và kích thước kết cấu hoàn chỉnh cho mô hình máy sấy lạnh buồng kích thước $0{,}75 \times 0{,}75 \times 0{,}70\text{ m}$, 5 khay nhôm tổng diện tích $2{,}81\text{ m}^2$, đáp ứng sấy mẻ thực nghiệm $14{,}5\text{ kg}$ cà rốt tươi trong thời gian $28{,}2\text{ giờ}$.
- Chứng minh bằng tính toán định lượng: chế độ hồi lưu hoàn toàn giúp giảm tải nhiệt cho dàn lạnh xuống $58.806\text{ kJ}$ so với $236.036\text{ kJ}$ của chế độ thải bỏ tác nhân (tiết kiệm năng suất lạnh tiêu thụ tới 75%).
- Sản phẩm cà rốt sau sấy đạt độ ẩm tiêu chuẩn $13%$, giữ được màu sắc cam đỏ tự nhiên, bảo toàn giá trị cảm quan và hàm lượng vitamin/dinh dưỡng.
Giải pháp và kiến nghị
- Đối với điều kiện khí hậu nóng ẩm tại Việt Nam, bắt buộc phải ưu tiên vận hành hệ thống ở chế độ hồi lưu hoàn toàn để tối ưu hóa hiệu suất năng lượng của bơm nhiệt.
- Trong trường hợp vận hành ở chế độ thải bỏ tác nhân, cần trang bị thêm cụm phin lọc không khí đầu vào để ngăn ngừa bụi bẩn xâm nhập buồng sấy, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm.
- Thiết lập quy trình tiền xử lý nghiêm ngặt: chần nhiệt $87 - 88^\circ\text{C}$ trong $6 - 8\text{ phút}$ kết hợp sunfit hóa $\text{SO}_2$ nồng độ $0{,}2 - 1%$ trước khi đưa vào buồng sấy.
Đóng góp của đề tài
Đồ án đã hệ thống hóa phương pháp tính toán nhiệt và cân bằng ẩm cho chu trình sấy lạnh bằng bơm nhiệt nhiệt độ thấp; xây dựng được mô hình tính toán chi tiết so sánh giữa hai chế độ hồi lưu và không hồi lưu khí thải, đồng thời kiểm chứng sự phù hợp của mô hình lý thuyết thông qua thực nghiệm sấy cà rốt tại điều kiện khí hậu duyên hải miền Trung (Nha Trang).
Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp
- Hạn chế: Thời gian sấy thực tế còn kéo dài ($28{,}2\text{ giờ/mẻ}$) do động lực tách ẩm (độ chênh phân áp suất hơi nước) ở dải nhiệt độ thấp ($40^\circ\text{C}$) không cao như sấy nóng. Dàn bay hơi làm việc liên tục ở nhiệt độ thấp ($8^\circ\text{C}$) có nguy cơ bám tuyết/đọng sương cần chu kỳ xả băng. Quy trình tính toán mới khảo nghiệm chi tiết trên một loại vật liệu sấy là cà rốt.
- Hướng nghiên cứu tiếp:
- Nghiên cứu cơ chế tự động khống chế liên hoàn giữa nhiệt độ, độ ẩm và lưu lượng gió theo thời gian thực tương ứng với từng giai đoạn sấy đẳng tốc và giảm tốc.
- Tối ưu hóa bề mặt truyền nhiệt dàn bay hơi và tích hợp thiết bị hồi nhiệt.
- Mở rộng thực nghiệm trên các loại nông sản, thực phẩm và dược liệu giàu vitamin khác.
Giá trị tham khảo
Tài liệu là nguồn tham khảo chuyên môn giá trị cho:
- Sinh viên, học viên ngành Kỹ thuật Nhiệt, Công nghệ Nhiệt - Lạnh, Công nghệ Thực phẩm và Cơ điện tử nông nghiệp.
- Kỹ sư thiết kế hệ thống sấy công nghiệp cần tài liệu tính toán nhiệt - ẩm, cân bằng năng lượng và lựa chọn thiết bị cho chu trình bơm nhiệt.
- Các cơ sở chế biến nông sản muốn áp dụng quy trình công nghệ sơ chế và sấy khô cà rốt giữ màu và vitamin.
- Phần đáng tham khảo nhất: Phương pháp giải bài toán cân bằng nhiệt có tính đến các tổn thất qua vách buồng sấy, tổn thất khay nhôm và đồ thị biểu diễn chu trình thực tế trên giản đồ $I\text{-}d$.
Câu hỏi thường gặp
1. Tại sao sấy lạnh bằng bơm nhiệt lại khắc phục được hiện tượng cản trở thoát ẩm (hiệu ứng Luikov) so với sấy nóng?
Trong sấy nóng, nhiệt độ bề mặt ngoài cao hơn bên trong vật liệu, tạo gradient nhiệt độ hướng từ ngoài vào trong, ngược chiều với gradient ẩm (hướng từ trong ra ngoài), cản trở nước dịch chuyển. Ngược lại, trong sấy lạnh, tác nhân sấy có nhiệt độ và độ chứa ẩm thấp, làm nhiệt độ và phân áp suất hơi nước trên bề mặt ngoài đều nhỏ hơn bên trong. Gradient nhiệt độ và gradient áp suất có cùng dấu, cùng chiều hướng ra ngoài, giúp tăng cường dịch chuyển ẩm từ lòng vật liệu ra bề mặt.
2. Nhiệt độ và thời gian sấy được lựa chọn trong tính toán thiết kế của đồ án là bao nhiêu?
Nhiệt độ tác nhân sấy được khống chế ở mức $t = 40^\circ\text{C}$ (nằm trong dải công nghệ $30 - 50^\circ\text{C}$ của cà rốt). Tổng thời gian sấy tính toán cho một mẻ sấy là $\Sigma\tau = 28{,}2\text{ giờ}$ (bao gồm $0{,}011\text{ giờ}$ đốt nóng, $16{,}5\text{ giờ}$ sấy đẳng tốc và $11{,}7\text{ giờ}$ sấy giảm tốc).
3. Vì sao chế độ hồi lưu hoàn toàn lại tiết kiệm năng lượng hơn chế độ thải bỏ tác nhân?
Ở chế độ hồi lưu, không khí ra khỏi buồng sấy có độ chứa ẩm $d_{3'} = 0{,}00891\text{ kg/kgkk}$, khi vào dàn lạnh chỉ cần hạ nhiệt độ để tách lượng ẩm $\Delta d = 0{,}00213\text{ kg/kgkk}$ với nhiệt lượng dàn lạnh thu là $58.806\text{ kJ}$. Ở chế độ thải bỏ, không khí môi trường ẩm ($d_0 = 0{,}0169\text{ kg/kgkk}$) đưa vào liên tục khiến dàn lạnh phải khử lượng ẩm lớn hơn nhiều ($\Delta d = 0{,}01012\text{ kg/kgkk}$), tiêu tốn năng lượng dàn lạnh lên tới $236.036\text{ kJ}$ (cao gấp 4 lần).
4. Quy trình tiền xử lý cà rốt trước khi đưa vào sấy gồm những thông số kỹ thuật nào?
Cà rốt sau khi rửa sạch, gọt vỏ được chần trong nước sôi ở nhiệt độ $87 - 88^\circ\text{C}$ trong thời gian $6 - 8\text{ phút}$, sau đó rửa lại và ngâm sunfit hóa trong dung dịch $\text{SO}_2$ nồng độ $0{,}2 - 1%$ trước khi thái lát mỏng ($R = 1{,}6\text{ mm}$) và xếp lên khay với mật độ $4\text{ kg/m}^2$.
Kết luận
Đồ án tốt nghiệp của sinh viên Trầm Quang Tuấn (Khoa Cơ khí - Bộ môn Kỹ thuật Nhiệt Lạnh, Trường Đại học Nha Trang) đã nghiên cứu toàn diện cơ sở lý thuyết, quy trình công nghệ và phương pháp tính toán thiết kế hệ thống sấy lạnh sử dụng bơm nhiệt. Đề tài đã giải quyết trọn vẹn bài toán cân bằng nhiệt - ẩm cho cả hai chế độ hồi lưu hoàn toàn và thải bỏ tác nhân trên đối tượng sấy cụ thể là cà rốt. Kết quả tính toán thiết kế và khảo nghiệm thực tế đã chứng minh tính ưu việt vượt trội của công nghệ sấy lạnh trong việc tiết kiệm năng lượng tiêu thụ và bảo toàn chất lượng dinh dưỡng của nông sản.
