Đồ án: Tính toán và Thiết kế Thiết bị sấy hầm nấm năng suất 600kg/mẻ

Tài liệu tham khảo đồ án thiết kế thiết bị sấy nấm bằng phương pháp sấy hầm, năng suất 600kg/mẻ. Gồm thuyết minh, tính toán, bản vẽ chi tiết.

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Đồ án học phần

2021

52
62
0

Phí lưu trữ

30 Point

Mục lục chi tiết

LỜI MỞ ĐẦU

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU SẤY

1.1. Tình hình phát triển của ngành trồng nấm trên thế giới và ở Việt Nam

1.2. Giới thiệu chung về nấm

1.2.1. Một số đặc điểm sinh học

1.2.2. Giá trị của nấm trồng

1.3. Giới thiệu chung về nấm linh chi

1.3.1. Đặc điểm thực vật

1.3.2. Thành phần và công dụng của nấm linh chi

1.4. Quy trình sấy nấm

2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP SẤY

2.1. Bản chất của sấy

2.2. Phân loại phương pháp sấy

2.2.1. Phương pháp sấy nóng

2.2.2. Phương pháp sấy lạnh

2.3. Thiết bị sấy

2.3.1. Thiết bị sấy buồng

2.3.2. Thiết bị sấy hầm

2.3.3. Thiết bị sấy tháp

2.3.4. Thiết bị sấy thùng quay

2.3.5. Thiết bị sấy khí động

2.3.6. Thiết bị sấy phun

2.3.7. Thiết bị sấy tầng sôi

2.4. Lựa chọn thiết bị

2.5. Kỹ thuật sấy nấm

2.6. Sơ đồ nguyên lí hệ thống sấy nấm

3. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ SẤY

3.1. Cân bằng vật liệu

3.1.1. Các thông số ban đầu

3.1.2. Lượng ẩm cần bay hơi

3.1.3. Khối lượng vật liệu sau khi sấy

3.1.4. Lượng vật liệu khô cần tuyệt đối

3.2. Tính toán quá trình sấy lí thuyết

3.2.1. Tính toán trạng thái không khí bên ngoài

3.2.2. Tính toán trạng thái không khí vào hầm sấy

3.2.3. Tính toán trạng thái không khí ra khỏi hầm sấy

3.2.4. Tiêu hao không khí

3.2.5. Lượng nhiệt tổn thất cho quá trình sấy lý thuyết

3.3. Tính chọn thời gian sấy

3.4. Tính chọn số xe goong và kích thước của hầm sấy

3.5. Tính toán nhiệt hầm sấy

3.5.1. Tổn thất nhiệt do vật liệu sấy mang đi

3.5.2. Tổn thất do thiết bị vận chuyển

3.5.3. Tổn thất ra môi trường

3.6. Tính toán quá trình sấy thực tế

3.6.1. Tính lượng tác nhân sấy trong quá trình sấy thực

3.7. Thiết lập bảng cân bằng nhiệt

4. CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN VÀ CHỌN THIẾT BỊ PHỤ

4.1. Tính chọn calorifer

Tóm tắt

I. Toàn cảnh đồ án thiết kế máy sấy hầm nấm 600kg mẻ

Đồ án này tập trung vào việc tính toán thiết kế máy sấy hầm chuyên dụng cho việc sấy nấm, đặc biệt là nấm linh chi, với năng suất 600kg nguyên liệu mỗi mẻ. Trong bối cảnh Việt Nam là một quốc gia nông nghiệp nhiệt đới, việc bảo quản nông sản sau thu hoạch là một thách thức lớn. Sấy là một trong những phương pháp bảo quản hiệu quả nhất, giúp giảm độ ẩm của vật liệu, ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật, kéo dài thời gian sử dụng và tăng giá trị kinh tế cho sản phẩm. Nấm, với hàm lượng nước cao và chu kỳ thu hoạch ngắn, yêu cầu một quy trình sấy khô nghiêm ngặt để giữ được dược tính và chất lượng. Công nghệ sấy nấm không chỉ đơn thuần là loại bỏ nước mà còn phải đảm bảo sản phẩm cuối cùng giữ được màu sắc, hương vị đặc trưng và các hoạt chất quý giá. Do đó, việc thiết kế một máy sấy thực phẩm công nghiệp phù hợp, cụ thể là máy sấy hầm, là một bài toán kỹ thuật quan trọng. Đồ án này sẽ trình bày toàn bộ quá trình từ việc lựa chọn vật liệu sấy, phân tích các phương pháp sấy, đến việc tính toán chi tiết các thông số kỹ thuật và thiết kế các bộ phận chính của hệ thống. Mục tiêu cuối cùng là hoàn thiện một bộ thuyết minh đồ án máy sấy đầy đủ, kèm theo bản vẽ CAD máy sấy hầm, có khả năng ứng dụng thực tiễn trong các cơ sở chế biến nông sản quy mô vừa và nhỏ.

1.1. Tầm quan trọng của công nghệ sấy nấm trong bảo quản

Nấm tươi chứa khoảng 90% nước, là môi trường lý tưởng cho vi sinh vật phát triển, dẫn đến hư hỏng nhanh chóng sau khi thu hoạch. Công nghệ sấy nấm đóng vai trò then chốt trong việc giải quyết vấn đề này. Quá trình sấy giúp giảm độ ẩm của nấm xuống mức an toàn (thường là 12-14%), ức chế hoạt động của enzyme và vi khuẩn, từ đó kéo dài thời gian bảo quản nấm sau khi sấy lên đến hàng năm. Sấy khô còn làm tăng nồng độ các chất dinh dưỡng và dược tính trên một đơn vị khối lượng, làm sản phẩm trở nên cô đặc và giá trị hơn. Việc áp dụng một hệ thống sấy hiện đại như lò sấy hầm không chỉ nâng cao chất lượng sản phẩm mà còn giúp chủ động trong sản xuất, giảm phụ thuộc vào thời tiết và đáp ứng các tiêu chuẩn xuất khẩu khắt khe.

1.2. Giới thiệu vật liệu sấy Nấm linh chi và đặc tính

Vật liệu sấy chính được lựa chọn trong đồ án là nấm linh chi (Ganoderma lucidum). Đây là một loại dược liệu quý, được sử dụng rộng rãi trong y học cổ truyền và hiện đại. Nấm linh chi có cấu trúc hóa gỗ, chứa nhiều hợp chất hoạt tính sinh học như polysaccharid, terpenoid có giá trị cao. Các hợp chất này rất nhạy cảm với nhiệt độ. Do đó, việc xác định nhiệt độ sấy nấm tối ưu là cực kỳ quan trọng để không làm phân hủy dược tính. Độ ẩm ban đầu của nấm tươi là khoảng 75% và độ ẩm mục tiêu sau khi sấy là 14%. Việc hiểu rõ đặc tính sinh hóa của nấm linh chi là cơ sở để lựa chọn phương pháp và xây dựng chế độ sấy phù hợp, đảm bảo chất lượng sản phẩm đầu ra.

1.3. Mục tiêu và phạm vi của đồ án thiết kế máy sấy hầm

Mục tiêu chính của đồ án công nghệ thực phẩm này là tính toán và thiết kế một hệ thống máy sấy dạng hầm có năng suất sấy 600kg nấm tươi/mẻ. Phạm vi nghiên cứu bao gồm: tổng quan về công nghệ sấy; lựa chọn phương án thiết kế tối ưu; thực hiện cân bằng vật chất và năng lượng cho quá trình sấy; tính toán và chọn lựa các thiết bị chính như buồng sấy công nghiệp, calorifer, quạt; và cuối cùng là hoàn thiện bản thuyết minh và các bản vẽ kỹ thuật cần thiết. Đây là một đồ án tốt nghiệp cơ khí điển hình, kết hợp kiến thức về truyền nhiệt, cơ học chất lỏng và công nghệ thực phẩm để tạo ra một giải pháp kỹ thuật hoàn chỉnh.

II. Hướng dẫn chọn công nghệ cho máy sấy hầm nấm 600kg mẻ

Việc lựa chọn phương pháp sấy và thiết bị phù hợp là yếu tố quyết định đến hiệu quả kinh tế và chất lượng sản phẩm. Hiện nay có nhiều công nghệ sấy khác nhau như sấy buồng, sấy tháp, sấy thùng quay, và sấy bơm nhiệt (heat pump). Mỗi phương pháp có ưu và nhược điểm riêng, phù hợp với các loại vật liệu và quy mô sản xuất khác nhau. Đối với vật liệu dạng lát, miếng như nấm, và với năng suất 600kg/mẻ, phương pháp sấy đối lưu tuần hoàn khí nóng trong thiết bị dạng hầm được xem là lựa chọn tối ưu. Thiết bị sấy hầm cho phép làm việc bán liên tục, có năng suất lớn, và dễ dàng điều chỉnh các thông số công nghệ. Tác nhân sấy được lựa chọn là không khí nóng, một lựa chọn an toàn, không gây ô nhiễm và không làm thay đổi tính chất của sản phẩm. Không khí ngoài trời được quạt hút vào, gia nhiệt qua bộ gia nhiệt (calorifer), sau đó được thổi vào hầm sấy để thực hiện quá trình trao đổi nhiệt và ẩm với vật liệu. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống được thiết kế để đảm bảo dòng khí nóng phân bố đều khắp buồng sấy, giúp nấm khô đồng đều trên tất cả các xe goòng và khay sấy.

2.1. So sánh các phương pháp sấy thực phẩm công nghiệp

Trong lĩnh vực máy sấy thực phẩm công nghiệp, có nhiều lựa chọn công nghệ. Thiết bị sấy buồng (tủ sấy) phù hợp với quy mô nhỏ, làm việc theo mẻ nhưng năng suất thấp. Thiết bị sấy tháp và thùng quay chuyên dụng cho vật liệu dạng hạt, khó áp dụng cho nấm vì dễ gây vỡ nát. Sấy thăng hoa cho chất lượng sản phẩm rất cao nhưng chi phí đầu tư và vận hành cực lớn. Sấy hầm nổi lên như một giải pháp cân bằng giữa chi phí, năng suất và chất lượng. Nó cho phép kiểm soát tốt nhiệt độ và dòng khí, phù hợp với các sản phẩm nhạy cảm với nhiệt như nấm, dược liệu. So với các phương pháp khác, sấy hầm có cấu tạo đơn giản hơn, dễ chế tạo và vận hành.

2.2. Lý do lựa chọn thiết bị sấy hầm và tác nhân không khí nóng

Thiết bị lò sấy hầm được chọn vì các lý do chính: năng suất cao, phù hợp với quy mô công nghiệp; có thể hoạt động bán liên tục, tối ưu hóa quy trình sản xuất; cấu trúc hầm cho phép dòng khí nóng tiếp xúc đều với vật liệu trên các khay, đảm bảo độ khô đồng đều. Tác nhân sấy là không khí nóng được lựa chọn vì tính sẵn có, chi phí thấp, và an toàn vệ sinh thực phẩm. Không khí không gây ra phản ứng hóa học với nấm, không để lại tồn dư độc hại. Hơn nữa, việc kiểm soát nhiệt độ và độ ẩm của không khí nóng tương đối đơn giản thông qua hệ thống calorifer và quạt, giúp tạo ra một chế độ sấy linh hoạt và hiệu quả.

2.3. Sơ đồ nguyên lý và thuyết minh hệ thống sấy hầm tuần hoàn

Hệ thống hoạt động dựa trên nguyên lý sấy đối lưu tuần hoàn khí nóng. Nấm tươi được xếp lên các khay đặt trên xe goòng rồi đẩy vào hầm sấy. Quạt ly tâm hút không khí từ môi trường, đẩy qua bộ gia nhiệt (calorifer) để tăng nhiệt độ lên mức yêu cầu (khoảng 65°C). Dòng khí nóng này được thổi vào hầm, đi xuyên qua các lớp vật liệu, nhận nhiệt và làm bay hơi ẩm trong nấm. Sau khi đi qua vật liệu, không khí trở nên ẩm hơn và nhiệt độ giảm xuống. Một phần không khí ẩm này được thải ra ngoài, phần còn lại được tuần hoàn, trộn với không khí tươi và quay lại calorifer để tái gia nhiệt. Quá trình này giúp tiết kiệm năng lượng đáng kể. Toàn bộ phần thuyết minh đồ án máy sấy sẽ mô tả chi tiết từng bộ phận và chu trình hoạt động này.

III. Bí quyết tính toán thiết kế máy sấy hầm chính xác nhất

Bước cốt lõi của đồ án là phần tính toán thiết kế máy sấy. Quá trình này đòi hỏi sự chính xác cao để đảm bảo hệ thống hoạt động đúng công suất và hiệu quả. Các tính toán được chia thành hai phần chính: tính toán sấy lý thuyết và tính toán sấy thực tế. Phần lý thuyết đặt nền tảng bằng việc xác định các thông số cơ bản dựa trên các định luật vật lý. Bắt đầu bằng việc thiết lập cân bằng vật chất và năng lượng. Cân bằng vật chất giúp xác định lượng ẩm cần bay hơi từ 600kg nấm tươi (độ ẩm 75%) để đạt được sản phẩm khô (độ ẩm 14%). Từ đó, tính được lượng không khí khô cần thiết để tải đi lượng ẩm này. Tính toán nhiệt máy sấy là bước tiếp theo, xác định năng lượng cần cung cấp để gia nhiệt cho không khí và làm bay hơi nước. Các thông số của không khí (nhiệt độ, độ ẩm, entanpi) tại các điểm vào, ra khỏi calorifer và ra khỏi hầm sấy được xác định dựa trên giản đồ không khí ẩm I-d. Việc tính toán chính xác các thông số này là tiền đề để lựa chọn các thiết bị phụ trợ như quạt và calorifer có công suất phù hợp.

3.1. Thực hiện cân bằng vật chất và năng lượng trong sấy nấm

Phương trình cân bằng vật chất là điểm khởi đầu. Với năng suất đầu vào G1 = 600kg và độ ẩm w1 = 75%, khối lượng vật liệu khô tuyệt đối (Gk) được tính toán. Sau quá trình sấy, sản phẩm có độ ẩm w2 = 14%. Lượng ẩm cần bay hơi (W) được xác định bằng công thức W = G1 * (w1 - w2) / (1 - w2). Kết quả tính toán cho thấy W ≈ 423.5 kg. Về cân bằng năng lượng, tổng nhiệt lượng cung cấp cho hệ thống phải bằng tổng nhiệt lượng có ích (làm bay hơi nước, gia nhiệt vật liệu) và các tổn thất nhiệt. Việc thiết lập các phương trình này giúp lượng hóa được các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy.

3.2. Xác định các thông số sấy lý thuyết và tiêu hao không khí

Dựa trên điều kiện không khí tại TP.HCM (t0=27,2°C, φ0=77%), các thông số của tác nhân sấy được tính toán. Nhiệt độ không khí vào hầm được chọn là t1=65°C và ra khỏi hầm là t2=35°C. Dựa vào giản đồ I-d và các công thức, lượng chứa ẩm và entanpi của không khí ở các trạng thái khác nhau được xác định. Lượng không khí khô cần thiết (L) trong quá trình sấy lý thuyết được tính bằng L = W / (d2 - d1), với d1 và d2 là độ chứa ẩm của không khí vào và ra khỏi hầm. Kết quả cho thấy cần một lượng lớn không khí để tải ẩm, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc lựa chọn quạt ly tâm cho lò sấy có lưu lượng và áp suất phù hợp.

3.3. Phương pháp tính toán thời gian sấy nấm tối ưu

Thời gian sấy là một thông số kinh tế - kỹ thuật quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp đến năng suất sấy. Thời gian sấy được tính toán dựa trên tốc độ sấy, bao gồm giai đoạn sấy đẳng tốc và giai đoạn sấy giảm tốc. Tốc độ sấy phụ thuộc vào nhiều yếu tố như nhiệt độ, tốc độ dòng khí, độ ẩm tương đối của tác nhân sấy và đặc tính của vật liệu. Dựa trên các công thức kinh nghiệm và lý thuyết, thời gian sấy lý thuyết được ước tính. Tuy nhiên, trong thực tế, do sự phân bố không khí không hoàn toàn đồng đều, thời gian sấy thực tế thường được lấy cao hơn 1.5 đến 2 lần so với tính toán lý thuyết để đảm bảo sản phẩm đạt độ khô yêu cầu.

IV. Cách thiết kế và lựa chọn thiết bị phụ cho lò sấy hầm

Sau khi hoàn tất các tính toán lý thuyết, bước tiếp theo là thiết kế cơ khí và lựa chọn các thiết bị phụ trợ. Đây là giai đoạn chuyển đổi các con số lý thuyết thành một hệ thống vật lý có thể vận hành. Kích thước của buồng sấy công nghiệp được xác định dựa trên số lượng xe goòng và khay sấy cần thiết để chứa 600kg nấm. Việc bố trí các xe goòng trong hầm phải đảm bảo có khoảng hở hợp lý để không khí lưu thông. Vật liệu cách nhiệt cho tường, trần và nền hầm sấy là một yếu tố quan trọng, giúp giảm thiểu tổn thất nhiệt ra môi trường và tiết kiệm năng lượng. Các bộ phận quan trọng nhất cần được tính toán chi tiết là bộ gia nhiệt (calorifer)quạt ly tâm cho lò sấy. Calorifer phải có đủ diện tích bề mặt trao đổi nhiệt để gia nhiệt cho lượng không khí cần thiết từ nhiệt độ môi trường lên nhiệt độ sấy. Quạt phải cung cấp đủ lưu lượng và cột áp để khắc phục mọi trở lực trong hệ thống (qua calorifer, lớp vật liệu, đường ống). Toàn bộ thiết kế này sẽ được thể hiện qua các bản vẽ CAD máy sấy hầm chi tiết.

4.1. Tính toán kích thước hầm sấy xe goòng và khay sấy

Kích thước của xe goòng và khay sấy được tiêu chuẩn hóa để dễ dàng chế tạo và vận hành. Dựa trên khối lượng nấm mỗi khay có thể chứa (khoảng 5kg) và số khay trên một xe (17 khay), số lượng xe goòng cần thiết được tính toán là khoảng 10 xe. Từ đó, kích thước tổng thể của hầm sấy được xác định. Chiều dài hầm bằng tổng chiều dài các xe goòng cộng với khoảng hở. Chiều rộng và chiều cao hầm được thiết kế lớn hơn kích thước xe goòng để tạo không gian cho dòng khí lưu thông và lắp đặt các kênh dẫn khí. Các kích thước này là cơ sở để tính toán diện tích bề mặt tổn thất nhiệt.

4.2. Chi tiết cách tính toán và lựa chọn bộ gia nhiệt calorifer

Nhiệt lượng mà calorifer cần cung cấp được xác định từ phương trình cân bằng năng lượng. Trong đồ án này, calorifer khí-hơi được lựa chọn, sử dụng hơi nước bão hòa làm chất tải nhiệt. Quá trình tính toán calorifer bao gồm: xác định chênh lệch nhiệt độ trung bình logarit (LMTD), tính toán hệ số truyền nhiệt tổng thể (K), và từ đó xác định diện tích bề mặt truyền nhiệt cần thiết (F). Việc lựa chọn calorifer có cánh phía không khí là cần thiết để tăng cường hiệu quả trao đổi nhiệt, do hệ số tỏa nhiệt phía không khí thấp hơn nhiều so với phía hơi ngưng tụ. Các thông số như đường kính ống, bước ống, vật liệu và kích thước cánh đều ảnh hưởng đến hiệu suất của bộ gia nhiệt (calorifer).

4.3. Phân tích và lựa chọn vật liệu cách nhiệt cho buồng sấy

Tổn thất nhiệt ra môi trường là một trong những yếu tố làm giảm hiệu suất của hệ thống sấy. Để giảm thiểu tổn thất này, buồng sấy công nghiệp phải được bọc bằng vật liệu cách nhiệt hiệu quả. Tường hầm được xây bằng gạch, trần được đổ bê tông xốp và phủ một lớp bông thủy tinh. Việc lựa chọn chiều dày và loại vật liệu cách nhiệt dựa trên bài toán truyền nhiệt qua vách phẳng nhiều lớp. Mục tiêu là giữ cho nhiệt độ bề mặt ngoài của hầm sấy không quá cao, vừa đảm bảo an toàn cho người vận hành, vừa giảm lượng nhiệt thất thoát, từ đó nâng cao hiệu suất tổng thể của lò sấy hầm.

V. Kết quả tính toán thực tế và bản vẽ CAD máy sấy hầm

Quá trình sấy thực tế luôn có những sai khác so với tính toán lý thuyết do các yếu tố tổn thất không thể bỏ qua. Phần này tập trung vào việc tính toán lại quá trình sấy, có xét đến các tổn thất nhiệt chính: tổn thất do vật liệu sấy mang đi, tổn thất do thiết bị vận chuyển (xe goòng, khay), và quan trọng nhất là tổn thất nhiệt ra môi trường xung quanh qua tường, trần, nền và cửa hầm. Việc tính toán các tổn thất này cho phép xác định chính xác hơn lượng nhiệt thực tế mà calorifer cần cung cấp. Dựa trên các kết quả này, bảng cân bằng nhiệt của hệ thống được thiết lập, chi tiết hóa các dòng năng lượng vào và ra. Từ đó, hiệu suất nhiệt của hầm sấy được tính toán, đây là một chỉ số quan trọng để đánh giá hiệu quả năng lượng của thiết kế. Theo tính toán trong đồ án, hiệu suất nhiệt của hầm sấy đạt khoảng 75.6%, một con số khả quan đối với hệ thống sấy đối lưu. Toàn bộ các kết quả thiết kế được tổng hợp và trình bày thông qua bộ bản vẽ CAD máy sấy hầm hoàn chỉnh, bao gồm bản vẽ tổng thể và các bản vẽ chi tiết của những cụm quan trọng.

5.1. Phân tích quá trình sấy thực tế và các tổn thất nhiệt

Quá trình sấy thực tế khác lý thuyết ở chỗ entanpi của dòng khí không được bảo toàn (I1 ≠ I2) do có sự tổn thất nhiệt ra môi trường. Các loại tổn thất được lượng hóa bao gồm: q_v (tổn thất do vật liệu sấy mang nhiệt ra khỏi hầm), q_ct (tổn thất do xe goòng và khay sấy nóng lên rồi mang nhiệt ra ngoài), và q_mt (tổn thất truyền nhiệt qua kết cấu bao che của hầm sấy). Trong đó, q_mt là đáng kể nhất và được tính toán chi tiết dựa trên hệ số truyền nhiệt của tường, trần, nền và diện tích bề mặt tương ứng. Việc tính toán chính xác các tổn thất này là cơ sở để xác định tổng nhiệt lượng tiêu hao thực tế của quá trình.

5.2. Thiết lập bảng cân bằng nhiệt và hiệu suất nhiệt của hầm sấy

Bảng cân bằng nhiệt là một công cụ trực quan để đánh giá sự phân bố năng lượng trong hệ thống. Bảng này liệt kê các khoản mục nhiệt lượng, bao gồm: nhiệt lượng có ích (q1 - dùng để làm bay hơi ẩm), và các khoản tổn thất (tổn thất do tác nhân sấy mang đi, do vật liệu, do thiết bị, do môi trường). Tổng nhiệt lượng tiêu hao (q) phải bằng tổng của nhiệt có ích và tất cả các tổn thất. Hiệu suất nhiệt của hầm sấy (ηh) được định nghĩa là tỷ lệ giữa nhiệt lượng có ích và tổng nhiệt lượng tiêu hao (ηh = q1 / q). Kết quả ηh = 75,6% cho thấy thiết kế đã tối ưu hóa tốt việc sử dụng năng lượng, một phần lớn là nhờ việc lựa chọn vật liệu cách nhiệt phù hợp và hệ thống có tuần hoàn một phần khí sấy.

5.3. Tổng hợp bản vẽ CAD máy sấy hầm và các chi tiết chính

Kết quả cuối cùng của đồ án tốt nghiệp cơ khí này là bộ hồ sơ kỹ thuật, trong đó phần quan trọng nhất là các bản vẽ thiết kế. Bản vẽ CAD máy sấy hầm cung cấp một cái nhìn tổng thể về cấu trúc và sự lắp đặt của các bộ phận. Các bản vẽ chi tiết hơn mô tả kích thước, vật liệu và phương pháp gia công cho các cụm quan trọng như buồng sấy công nghiệp, cửa hầm, xe goòng, và cách bố trí các ống trong bộ gia nhiệt (calorifer). Các bản vẽ này là tài liệu cần thiết để có thể tiến hành chế tạo và lắp đặt hệ thống máy sấy trong thực tế, biến các tính toán lý thuyết thành một sản phẩm công nghiệp hoàn chỉnh.

01/10/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẬT LIỆU SẤY 1. Tình hình phát triển của ngành trồng nấm trên thế giới và ở Việt Nam Ngành sản xuất nấm ăn đã hình thành và phát triển trên thế giới từ hàng trăm năm. Hiện nay có khoảng 2.000 loài nấm ăn được, trong đó có khoảng 80 loài nấm ăn ngon và được nghiên cứu nuôi trồng nhân tạo (UNESSCO 20040. Việc nghiên cứu và sản xuất nấm ăn trên thế giới ngày càng phát triển mạnh mẽ và đã trở thành một ngành công nghiệp thực phẩm thực thụ.

Ở Châu Âu và Bắc Mỹ đã được cơ giới hóa toàn bộ nên năng suất và sản lượng rất cao Ở nhiều nước châu Á, trồng nấm còn mang tính chất thủ công, chủ yếu là trên quy mô gia đình và trang trại, sản lượng chiếm 70% tổng sản lượng nấm ăn toàn thế giới Ớ Nhật Bản, nghề truyền thống trồng nấm là nấm hương – Donko, mỗi năm đạt 1 triệu tấn Hàn Quốc nổi tiếng với nấm linh chi (Ganoderma), mỗi năm xuất khẩu thu về hàng trăm triệu USD Năm 1960, Trung Quốc đã bắt đầu trồng nấm, áp dụng các biện pháp cải tiến kỹ thuật, năng suất tăng 4-5 lần, sản lượng tăng vài chục lần. Tổng sản lượng nấm của Trung Quốc chiếm 60% sản lượng nấm ăn của thế giới gồm nhiều loại nấm như; nấm mỡ, nấm hương, mộc nhĩ, nấm sò, nấm kim châm,…và một số loài nấm khác chỉ có ở Trung Quốc như Đông trùng hạ thảo, tuyết nhĩ. Hàng năm Trung Quốc xuất khẩu hàng triệu tấn sang các nước phát triển, thu về nguồn ngoại tệ hàng tỷ đô la. Hiện nay Trung Quốc đã dùng kỹ thuật “Khuẩn thảo học” để trồng nấm” nghĩa là dùng các loại cỏ, cây thân thảo để trồng nấm hay cho gỗ rừng và nguồn nguyên liệu tự nhiên ngày càng cạn kiệt, Ở Việt Nam thì đang nuôi trồng 6 loại nấm phổ biến ở các đia phương: nấm rơm, mộc nhĩ, nấm mỡ, nấm sò, nấm hương, nấm dược liệu (Linh chi, Vân chi, Đầu 5 download by : skknchat@gmail.com GVHD: Trần Lưu Dũng Đồ án Kỹ Thuật Thực Phẩm khi,.) và một số nấm khác trong thời kỳ nghiên cứu và thử nghiệm.

Nghề trồng nấm của nước ta đang phát triển nhưng ở quy mô nhỏ, lẻ hộ gia đình, trang trại. Tổng sản lượng các loại nấm ăn và nấm dược liệu của Việt Nam hiện nay đạt khoảng trên 150. Kim ngạch xuất khẩu khoảng 60 triệu USD/ năm. Giới thiệu chung về nấm Nấm hay nấm lớn, nấm quả thể là loại cây không có hoa, có cuống hoa, không có lá và không có chất diệp lục, sống nhờ vào các ký sinh trùng hoặc thực vật hoại sinh.

Cấu tạo của nấm có nhiều sợi xơ màu đen, xanh lá cây, vàng hoặc xanh dương, những sợi xơ này có hai phần. Phần thứ nhất là phần xơ trải dài giống như rễ cây, sống dựa vào chất ở bên dưới mà chúng mọc lên từ đó. Phần thứ hai giống như cái mũ tròn, có chứa bào tử. Nấm bắt đầu sinh sôi nảy nở ở những nơi nóng và ẩm thấp.1 Một số đặc điểm sinh học Hình thái: Nấm ăn có cấu tạo căn bản gồm 2 phần: hệ sợi tơ nấm và quả thể.

Phần nhiều quả thể các nấm lớn rất đa dạng: hình dù với mũ nấm và cuống nấm (hình 1.1), có bao ngoài (hình 1.2), giống vỏ sò như nấm sò, hình cúp uốn nhăn, dạng cầu, dùi cui nhỏ (hình 1.3), dạng giống lỗ tai như nấm tai mèo. Trên thực tế, khó mà kể hết các hình dạng của các nấm lớn.1: Nấm hương Hình 1.3 Nấm rơm lụa ( Hình dù ) ( có bao ngoài ) bạc ( dùi cui nhỏ ) 6 download by : skknchat@gmail.com GVHD: Trần Lưu Dũng Đồ án Kỹ Thuật Thực Phẩm Màu sắc của nấm lớn cũng rất khác nhau: trắng, xám, vàng, nâu đỏ, đen, tím,… Cấu trúc người bình thường gọi nấm, thực chất là quả thể hay tai tấm của loài nấm. Phần sinh dưỡng (vegetative part) của loài nấm, được gọi là hệ sợi tơ nấm (mycelium), bao gồm một hệ các sợi mãnh nhỏ dài như các sợi chỉ mọc lan ra đất, khúc gỗ hay cơ chất trồng nấm. Sau một thời gian tăng trưởng và dưới điều kiện thuận lợi, hệ sợi tơ nấm trưởng thành có thể sinh sản ra quả thể là tai nấm.

Sinh lý, sinh hóa: Nhóm nấm lớn đặc biệt này đòi hỏi các nguồn dinh dưỡng dồi dào hơn và các điều kiện môi trường (nhiệt độ, độ ẩm, không khí, pH, ánh sáng,.) phức tạp hơn để hình thành quả thể, so với việc tạo các bào tử vô tính ở vi nấm. Nguồn dinh dưỡng chủ yếu cho nấm lớn là các chất xơ lignocellulose của thực vật. Điều đặc biệt là các nấm lớn, giống các loài nấm khác nói chung, có thể tiết ra các enzym mạnh (như cellulase, ligninase,.) phân rã các vật liệu lignocellulosic thành các chất dinh dưỡng dễ hấp thu Sinh thái: Các loài nấm được tìm thấy mọi nơi. Sự xuất hiện của nấm lớn là một điều lạ đối với người thường: hoàn toàn khác thực vật xanh, chúng tăng trưởng không hạt, không lá và chồi, quả thể của chúng thình lình xuất hiện sau cơn mưa.

Do vậy được coi là “mọc nhanh như nấm”. Hơn nữa, ở các chỗ ẩm ướt, như các lớp lá cây mục và các vùng rừng mưa, độ ẩm cao làm nấm lớn chỉ có thể xuất hiện sau cơn mưa. Sự hình thành các quả thể nấm phụ thuộc rất nhiều vào kiểu mưa và trong một số năm có thể mất hẵn sự tạo thành tai nấm. Trong trồng nấm, nhiều khi thất bại do không thu được quả thể.2 Giá trị của nấm trồng ♣ Giá trị kinh tế: Trong cơ cấu sản xuất nông nghiệp, nấm là một trong những loại đối tượng sản xuất mang lại hiệu quả kinh tế cao nhất, do: Với diện tích nhỏ nhất vẫn có thể cho năng suất cao nhất nên có thể áp dụng trồng nấm ở quy mô nhỏ hay lớn, kinh tế hộ gia đình Nấm có chu kì sinh trưởng ngắn, quay vòng vốn nhanh, có thể ngừng sản xuất bất cứ lúc nào khi thời tiết bất thuận lợi nên thiệt hại không nhiều 7 download by : skknchat@gmail.com GVHD: Trần Lưu Dũng Đồ án Kỹ Thuật Thực Phẩm Nguyên liệu trồng nấm rẻ và sẵn Nấm là loại thực phẩm giá trị xuất khẩu cao Góp phần xóa đói giảm nghèo, nâng cao mức sống, giải quyết công ăn việc làm cho người lao động ở nông thôn ♣ Giá trị dinh dưỡng Nấm được xem là một loại rau, cung cấp rất nhiều chất dinh dưỡng cho con người như: hàm lượng protein (đạm thực vật) chỉ sau thịt, cá, rất giàu chất khoáng và các axit amin không thay thế, các vitamin A,B,C,D,E,…không có các độc tố.

Có thể coi nấm ăn như một loại “rau sạch” và “thịt sạch” Giá trị dinh dưỡng của một số nấm ăn phổ biến so với trứng gà thể hiện trong một số bảng sau: 8 download by : skknchat@gmail.com GVHD: Trần Lưu Dũng Đồ án Kỹ Thuật Thực Phẩm Theo thạc sĩ Cổ Đức Trọng: Nấm còn đem lại nguồn thực phẩm giàu đạm đầy đủ các acid amin thiết yếu, hàm lượng chất béo ít và là nhửng acid béo chưa bão hòa, do đó tốt cho sức khỏe, giá trị năng lượng cao, giàu khoáng chất và các vitamin. Ngoài ra, trong nấm còn chứa nhiều hoạt chất có tính sinh học, góp phần ngăn ngừa và điều trị bệnh cho con người, vì hầu như các loài nấm ăn đều có tác dụng phòng ngừa chống u bướu. Việt Nam bắt đầu có những căn bệnh của xã hội công nghiệp như stress, béo phì, xơ mỡ động mạch, huyết áp, ung thư…nếu mỗi tuần chúng ta đều ăn nấm ít nhất một lần thì cơ thể sẽ chậm lão hóa hơn và ngăn ngừa được những bệnh nêu trên. Từ đó cho thấy, nấm còn là nguồn thực phẩm chức năng của thế kỉ 21.

► Đạm thô: Nấm có hàm lượng đạm cao. Hàm lượng đạm thô ở một số loại nấm như: - Nấm mèo từ 4 - 8%. - Nấm rơm lên đến 43%. - Nấm mỡ hay nấm bún là 23,9 - 34,8%.

- Nấm đông cô là 13,4 - 17,5%. 9 download by : skknchat@gmail.com GVHD: Trần Lưu Dũng Đồ án Kỹ Thuật Thực Phẩm - Nấm bào ngư là 10,5 -30,4% (bào ngư mỏng pleurotussajor-caju là 9,9 - 26,6%). - Nấm kim châm là 17,6%. - Nấm hầm thủ từ 23,8 -31,7% ► Acid amin: Nấm có đầy đủ các acid amin thiết yếu như: isoleucine, leucine, lysine, methionine, phenylalanine, threonine, valine, tryptophan, histidine.

Đặc biệt nấm giàu lysine và leucine, ít tryptophan và methionine. Đối với nấm rơm khi còn non (dạng nút tròn) hàm lượng protein thô lên đến 30%, giảm chỉ còn 20% và bung dù. Ngoài ra, tùy theo cơ chất trồng nấm mà hàm lượng đạm có thay đổi. Nhìn chung, lượng đạm của nấm chỉ đứng sau thịt và sữa, cao hơn các loại rau cải, ngũ cốc như khoai tây (7,6%), bắp cải (18,4%), lúa mạch (7,3%) và lúa mì (13,2%).

► Chất béo Chất béo có trong các loại nấm chiếm từ 1 - 10% trọng lượng khô của nấm, bao gồm các acid béo tự do, monoflycerid, diglycerid và triglyceride,serol,sterol, ester, phos - phor lipid và có từ 72 - 85% acid béo thiết yếu chiếm từ 54 -76% tổng lượng chất béo - Nấm mỡ và nấm rơm là 69 -70%. - Nấm mèo là 40,39%. - Bào ngư mỏng là 62,94% - Nấm kim châm là 27,98%. ► Chất xơ Tổng lượng Carbohydrat và sợi: chiếm từ 51 - 88% trong nấm tươi và khoảng 4 - 20% trên trọng lượng nấm khô, bao gồm các đường pentose, methyl pentos, hexose, disaccharide, đường amin, đường rượu, đường acid.

Thành phần chính của sợi nấm ăn là chitin, một polymer của n–acetylglucosamin, cấu tạo nên vách của tế bào nấm. Sợi chiếm từ 3,7% ở nấm kim châm cho đến 11,9 - 19,8% ở các loại: 10 download by : skknchat@gmail.com GVHD: Trần Lưu Dũng Đồ án Kỹ Thuật Thực Phẩm - Nấm mèo: Từ 7,5 - 17,5%. - Nấm bào ngư: 8 -14%. ► Khoáng chất và sinh tố Nấm cũng có chứa một số vitamin như: thiamin (B1), riboflavin (B2), niacin (B3), acid ascorbic (vitaminC).

Khoáng chất: Nấm ăn là nguồn cung cấp chất khoáng cần thiết cho cơ thể. nguồn này lấy từ cơ chất trồng nấm, thành phần chủ yếu là kali, kế đến là phosphor, natri, calci và magnesium, các nguyên tố khoáng này chiếm từ 56 - 70% lượng tro. Phosphor và calcium trong nấm luôn luôn cao hơn một số loại trái cây và rau cải. Ngoài ra còn có các khoáng khác như sắt, đồng, kẽm, mangan, cobalt.

Giá trị năng lượng của nấm: Được tính trên 100g chất khô.

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