Nghiên cứu và thiết kế hệ thống sấy đối lưu thông minh tiệt trùng bằng tia cực tím cho xoài 12kg

**Thiết kế và chế tạo hệ thống sấy đối lưu thông minh tiệt trùng bằng tia cực tím cho xoài 12kg** Khám phá giải pháp sấy xoài tiên tiến với hệ thống đối lưu thông minh kết hợp...

Trường đại học

Trường Đại học Công nghệ Hóa học và Thực phẩm

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Khóa luận tốt nghiệp

2019

122
2
0

Phí lưu trữ

35 Point

Mục lục chi tiết

LỜI CẢM ƠN

LỜI CAM ĐOAN

MỤC LỤC

DANH MỤC HÌNH ẢNH

DANH MỤC BẢNG

DANH MỤC KÝ HIỆU

TÓM TẮT KHÓA LUẬN

MỞ ĐẦU

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Giới thiệu chung về xoài

1.2. Cấu tạo quả xoài

1.3. Tình hình sản xuất và tiêu thụ xoài trên thế giới

1.4. Một số giống xoài được trồng ở Việt Nam

1.5. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng

1.6. Các phương pháp chế biến và bảo quản xoài

2. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU, TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ, CHẾ TẠO

2.1. Phương pháp tiếp cận

2.2. Phương pháp đánh giá chất lượng máy và hiệu chỉnh các thông số của máy bằng thực nghiệm

3. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ, CHẾ TẠO

4. CHƯƠNG 4: KHẢO NGHIỆM THỰC TẾ, HIỆU CHỈNH HỆ THỐNG VÀ THẢO LUẬN

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Thiết kế hệ thống sấy

Hệ thống sấy đối lưu thông minh được thiết kế nhằm tối ưu hóa quy trình sấy xoài với năng suất 12 kg/mẻ. Thiết kế này bao gồm buồng sấy hình hộp chữ nhật, với các thông số kỹ thuật được tính toán cẩn thận để đảm bảo hiệu quả sấy cao nhất. Các yếu tố như kích thước buồng sấy, số lượng khay sấy, và vật liệu chế tạo được lựa chọn dựa trên các tiêu chí về độ bền và khả năng dẫn nhiệt. Hệ thống này không chỉ đáp ứng yêu cầu về năng suất mà còn đảm bảo chất lượng sản phẩm sau khi sấy. Việc sử dụng vật liệu inox SUS304 cho vách buồng sấy giúp tăng cường khả năng chống ăn mòn và dễ dàng vệ sinh. Đặc biệt, hệ thống được trang bị quạt ly tâm và điện trở tản nhiệt, cho phép điều chỉnh nhiệt độ và lưu lượng không khí một cách linh hoạt.

1.1. Quy trình thiết kế

Quy trình thiết kế hệ thống sấy đối lưu thông minh bao gồm nhiều bước quan trọng. Đầu tiên, việc xác định các thông số đầu vào như độ ẩm ban đầu và độ ẩm cuối của nguyên liệu xoài là rất cần thiết. Sau đó, các thông số này được sử dụng để tính toán kích thước buồng sấy và các thiết bị cần thiết. Quy trình này cũng bao gồm việc lựa chọn công nghệ sấy phù hợp, trong đó sấy đối lưu được ưu tiên do khả năng tiết kiệm năng lượng và hiệu quả cao. Cuối cùng, việc lập trình hệ thống điều khiển tự động giúp tối ưu hóa quy trình sấy, đảm bảo sản phẩm đạt chất lượng tốt nhất.

II. Chế tạo hệ thống sấy

Chế tạo hệ thống sấy đối lưu thông minh là một quá trình phức tạp, đòi hỏi sự kết hợp giữa lý thuyết và thực tiễn. Các phương pháp chế tạo như hàn, uốn ống, và tiện phay được áp dụng để tạo ra các bộ phận của hệ thống. Đặc biệt, việc lắp đặt các thiết bị điện và cảm biến nhiệt độ là rất quan trọng để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định. Hệ thống được thiết kế để dễ dàng bảo trì và sửa chữa, giúp kéo dài tuổi thọ của thiết bị. Ngoài ra, việc sử dụng công nghệ tiệt trùng bằng tia cực tím trong quá trình sấy không chỉ giúp tiêu diệt vi khuẩn mà còn giữ lại giá trị dinh dưỡng của xoài.

2.1. Các phương pháp chế tạo

Các phương pháp chế tạo hệ thống sấy bao gồm nhiều kỹ thuật khác nhau. Phương pháp hàn được sử dụng để kết nối các bộ phận kim loại, đảm bảo độ bền và an toàn cho hệ thống. Uốn ống được áp dụng để tạo ra các đường dẫn khí, giúp không khí lưu thông hiệu quả trong buồng sấy. Các phương pháp tiện và phay được sử dụng để tạo ra các chi tiết chính xác, đảm bảo tính đồng bộ của hệ thống. Việc áp dụng công nghệ hiện đại trong chế tạo giúp nâng cao chất lượng sản phẩm và giảm thiểu thời gian sản xuất.

III. Sấy thử nghiệm và hiệu chỉnh hệ thống

Sấy thử nghiệm là bước quan trọng để đánh giá hiệu suất của hệ thống sấy đối lưu thông minh. Trong quá trình thử nghiệm, các thông số như nhiệt độ, độ ẩm và thời gian sấy được ghi nhận và phân tích. Kết quả thử nghiệm cho thấy hệ thống có khả năng sấy xoài đạt tiêu chuẩn chất lượng cao, với độ ẩm cuối cùng đạt yêu cầu. Việc hiệu chỉnh các thông số của hệ thống dựa trên kết quả thử nghiệm giúp tối ưu hóa quy trình sấy, đảm bảo sản phẩm đạt chất lượng tốt nhất. Hệ thống điều khiển tự động cũng được điều chỉnh để phản ứng nhanh với các biến đổi trong quá trình sấy.

3.1. Đánh giá chất lượng sản phẩm

Đánh giá chất lượng sản phẩm sau khi sấy là một phần không thể thiếu trong nghiên cứu này. Các chỉ tiêu như màu sắc, hương vị và độ ẩm của xoài sấy được kiểm tra kỹ lưỡng. Kết quả cho thấy xoài sấy giữ được màu sắc tự nhiên và hương vị thơm ngon, đồng thời độ ẩm đạt yêu cầu cho sản phẩm sấy khô. Việc sử dụng công nghệ tiệt trùng bằng tia cực tím không chỉ giúp bảo quản sản phẩm lâu hơn mà còn nâng cao giá trị dinh dưỡng của xoài. Điều này chứng tỏ rằng hệ thống sấy đối lưu thông minh không chỉ hiệu quả về mặt kỹ thuật mà còn có giá trị thực tiễn cao trong ngành chế biến thực phẩm.

12/02/2025

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1. Giới thiệu chung về xoài 1. Nguồn gốc Xoài thuộc họ đào lộn hột Anacardiaceae có tên khoa học là Mangifera indica. Đây là loại quả nhiệt đới rất thơm ngon, có hương vị tổng hợp của đu đủ, dứa, cam.

Theo tài liệu của FAO, hiện có 87 quốc gia đang canh tác cây xoài với tổng diện tích khoảng 1,8 - 2,3 triệu hécta, tổng sản lượng hàng năm khoảng 15 triệu tấn; riêng "vương quốc xoài" Ấn Độ Hình 1. Quả xoài có trên 1.100 loại giống, diện tích trồng xoài với quy mô lớn trên 1 triệu hécta và sản lượng chiếm 70% của toàn thế giới. Việt Nam hiện có khoảng gần 70.000ha xoài, ngoài ĐBSCL, Khánh Hòa là vựa xoài thứ hai của cả nước. Xoài thường được thu hoạch vào khoảng tháng 7 đến tháng 9, thời gian ra hoa tới khi thu hoạch kéo dài 5 – 7 tháng.

Số lượng quả, phẩm chất, tỷ lệ phần ăn được tùy thuộc vào từng giống xoài. Nguyễn Tấn Dũng 4 Tài liệu môi trường học KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 1. Cấu tạo quả xoài Hình 1. Cấu tạo quả xoài 1.

Tình hình sản xuất và tiêu thụ xoài trên thế giới. Trên thế giới hiện nay có trên 87 nước trồng xoài với diện tích khoảng 1,8 – 2,2 triệu ha. Vùng Châu Á chiếm khoảng 2/3 diện tích trồng xoài trên thế giới, trong đó đứng đầu là Ấn Độ ( chiếm 70% sản lượng xoài thế giới với 9,3 triệu tấn). Sau Ấn Độ là Thái Lan, Pakistan, Philiphin, Banglades, Myanma, Indonesia, Việt Nam, Lào, Campuchia, miền Nam Trung Quốc.

Cũng theo FAO, sản lượng xoài hàng năm trên thế giới tăng khoảng 2%, trong đó các nước có sản lượng xoài tăng nhanh là Ấn Độ, Trung Quốc Mêhicô, Pakistan (Trần Thế Tục, 2000). Tình hình sản xuất và tiêu thụ xoài ở Việt Nam Ở Viêt Nam, xoài là một trong những loại cây ăn quả được trồng phổ biến từ Bắc vào Nam. Diện tích trồng xoài hiện nay khoảng 70.000 ngàn ha, trong đó có khoảng 42.000 ha đang cho trái với sản lượng ước 250. Các tỉnh đồng bằng Bắc Bộ và Đông Bắc trồng ít do khả năng đậu quả kém, hiệu quả kinh tế không cao.

Vùng trồng xoài tập trung từ Bình Định trở vào, nhất là các vùng đồng bằng sông Cửu Long như GVHD: PGS. Nguyễn Tấn Dũng 5 Tài liệu môi trường học KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Tiềng Giang, Đồng Tháp, Vĩnh Long;Bến Tre; huyện Cam Ranh tỉnh Khánh Hòa và một số khu vực khác. Xoài Việt Nam hiện có tính cạnh tranh thấp vì giống xoài ngon nhất của Việt Nam hiện nay là Cát Hoà Lộc (xuất xứ từ huyện Cái Bè - Tiền Giang) thì sản lượng quá ít, không đủ cung cấp cho thị trường nội địa, giá bán lẻ lại lên tới 23. Xoài cát Chu được người tiêu dùng Nga ưa thích nhưng vỏ quá mỏng, không thể vận chuyển xa.

Thị trường Trung Quốc hút xoài Thanh Ca, xoài Bưởi nhưng khi Trung Quốc và Thái Lan ký hiệp định thương mại song phương thì không còn ăn hàng Việt Nam nữa. Xoài Cát Hoà Lộc được coi là tốt nhất để làm nước ép nhưng sản lượng không đủ qui mô công nghiệp, giá lại quá cao. Theo đánh giá của các chuyên gia, các nước sản xuất trái cây chủ yếu có khoảng 61% sản lượng được tiêu thụ nội địa ở dạng trái tươi, còn 30% là để chế biến. Như vậy, ở Việt Nam nếu không chế biến các sản phẩm từ trái cây là một lãng phí lớn.

Diện tích và sản lượng xoài một số tỉnh ở nước ta Tỉnh Diện tích (ha) Sản lượng (tấn) Khánh Hòa 2. Nguyễn Tấn Dũng 6 Tài liệu môi trường học KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 1. Một số giống xoài được trồng ở Việt Nam  Xoài Cát Hòa Lộc : - Hình dạng: hình trái xoan, đỉnh nhọn, sắc nét. - Trọng lượng: 400 – 500g/trái.

- Màu sắc: khi chín vỏ vàng nhạt, thịt màu vàng tươi. - Vị: ngọt và có mùi thơm. Xoài cát Hòa Lộc  Xoài Cát Chu: - Hình dạng: hình trái xoan, đỉnh tròn - Trọng lượng: 300 – 400g/trái - Màu sắc: khi chín vỏ vàng xẩm, thịt màu vàng. - Vị: ngọt và chua dịu Hình 1.

Xoài cát chu GVHD: PGS. Nguyễn Tấn Dũng 7 Tài liệu môi trường học KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP  Xoài Bưởi: - Hình dạng: quả hơi hơi dài, vỏ bong và dày. - Trọng lượng: 300 – 400g/trái - Màu sắc: khi chín vỏ và thịt có màu vàng xẩm. - Vị: ngọt nồng Hình 1.

Xoài bưởi  Xoài Thanh Ca: - Hình dạng: hình trái xoan và nhẵn. - Trọng lượng: 250 – 300g/trái - Màu sắc: khi chín vỏ và thịt có màu vàng xẩm. - Vị: ngọt Hình 1. Xoài thanh ca GVHD: PGS.

Nguyễn Tấn Dũng 8 Tài liệu môi trường học KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 1. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng Thành phần hóa học của một số giống xoài được trình bày ở bảng 1.Thành phần hóa học của một số giống xoài Giống Chất Đường Surose Protein Lipid Xơ Acid Tro khô khử (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) Xoài Cát 18,8 3,72 8,81 - - - 1,41 0,32 Xoài Thanh 22,3 3,72 12,6 0,73 - - 0,27 0,86 Ca Xoài Thơm 16,7 3,56 10,06 0,43 - - 0,27 0,47 Xoài Tượng 12,67 - - 0,69 0,08 0,93 - 0,83 Xoài Ghép 20,07 3,16 3,16 0,71 0,59 0,59 0,42 0,39 ( Nguồn : Quách Đỉnh và ctv, 1996) 1. Các phương pháp chế biến và bảo quản xoài Xoài sau khi thu hoạch được bảo quản hay rấm chín liền tùy theo mục đích sử dụng. Chế độ bảo quản xoài tùy thuộc vào giống, độ chín, có thể bảo quản ở nhiệt độ 5 – 100C, độ ẩm khoảng 85 – 95 %, thời gian bảo quản được từ 7 ngày đến 4 tuần, có thể rấm chín trong vòng 2 – 3 ngày ở phòng thoáng, có độ ẩm 85 – 95%, hoặc có thể rấm bằng đất đèn, etylen để rút ngắn thời gian rấm chín ( Hà Văn Thuyết – Trần Quang Bình, 2000).

Quả xoài có thể sử dụng dài suốt theo quá trình trưởng thành. Quả thô có thể dùng làm các sản phẩm như tương ớt – xoài, xoài dầm dưa, các thức uống từ quả xoài xanh hoặc chín, v.v… Xoài chín được dùng làm nước xoài, mật xoài, mứt xoài dẻo, GVHD: PGS. Nguyễn Tấn Dũng 9 Tài liệu môi trường học KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP bánh xoài, xoài xắt lát sấy khô,… Xoài sống có thể làm bột xoài tan liền, xoài dầm giấm, v.v… Xoài dạt còn sống có thể làm giấm xoài, bột xoài tan liền, xoài dầm giấm. Phần ăn được của quả xoài chín cao trên 80%, độ đường trong thịt quả trên 19%.

Do đó sẽ rất kinh tế khi chế biến xoài thành các sản phẩm tiêu dùng. Vấn đề là chọn dạng sản phẩm chế biến nào thích hợp đối với người tiêu dùng, dễ sử dụng, tồn trữ lâu, dạng bao bì gọn nhẹ và giá cả phù hợp. Đây là một quá trình thử nghiệm, giới thiệu và tập xu hướng tiêu dùng. Do đó chúng ta phải khởi đầu bằng việc giới thiệu ra thị trường, trước hết là thị trường nội địa.

 Một số sản phẩm chế biến từ xoài quả:  Sản phẩm chế biến từ xoài xanh: - Xoài dầm giấm : xoài được cắt thành lát mỏng, trộn với muối, đường và một ít giấm. - Salad xoài : xoài cắt lát mỏng kết hợp với một số loại rau gia vị khá và một ít dầu thực phẩm. - Xoài xí muội: xoài được ngâm trong dung dịch nước muối 2 – 3 tháng, sau đó vớt ra cắt lát nhỏ, ngâm xả bớt muối và ngâm vào dung dịch đường, bổ xung thêm acid citric. Sản phẩm xoài xí muội có vị chua ngọt, cấu trúc dòn.

- Bột xoài sống, xoài xắt lát, thức uống từ xoài xanh,…  Sản phẩm chế biến từ xoài chín: - Xoài sấy: xoài trái cắt thành miếng, ngâm đường, rửa, sấy khô, đóng gói. - Mứt thịt quả, các thức uống (Xirô, Nectar), xoài nhão, bánh xoài,… - Xoài sau khi thu hoạch được bảo quản hay rấm chín liền tùy theo mục đích sử dụng. Chế độ bảo quản xoài tùy thuộc vào giống, độ chín, có thể bảo quản ở nhiệt độ 5 – 100C, độ ẩm khoảng 85 – 95 %, thời gian bảo quản được từ 7 ngày đến 4 tuần, có thể rấm chín trong vòng 2 – 3 ngày ở phòng thoáng, có độ ẩm 85 – 95%, hoặc có thể rấm bằng đất đèn, etylen để rút ngắn thời gian rấm chín ( Hà Văn Thuyết – Trần Quang Bình, 2000). Nguyễn Tấn Dũng 10 Tài liệu môi trường học KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 1.

Tiêu chuẩn chất lượng của xoài sấy khô Xoài lát sấy có dạng lát mỏng, màu vàng nhạt, vị ngọt, hương vị đặc trưng của sản phẩm. Độ ẩm trong khoảng 14 – 16%. Sản phẩm được chế biến nhiều ở Thái Lan, và một số nước ở Châu Á. Cơ sở khoa học về sấy 1.

Một số khái niệm cơ bản 1. Vật liệu ẩm Vật ẩm là những vật thể có chứa một lượng chất lỏng nhất định. Vật ẩm bao gồm vật khô tuyệt đối và ẩm. Ẩm trong vật thường là nước, trường hợp đặc biệt là dung môi hữu cơ.

Tỷ lệ ẩm dạng hơi rất nhỏ nên có thể bỏ qua. Trạng thái của vật liệu ẩm được xác định bởi nhiệt độ và độ ẩm của nó. Độ ẩm của vật có thể được biểu thị qua độ ẩm tuyệt đối, độ ẩm toàn phần, độ chứa ẩm và nồng độ ẩm. Nguyễn Tấn Dũng 11 Tài liệu môi trường học KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP  Độ ẩm tuyệt đối ( Độ ẩm tuyệt đối là tỷ số giữa khối lượng ẩm chứa trong vật với khối lượng vật khô tuyệt đối.1) Trong đó: Gn – khối lượng ẩm chứa trong vật liệu (kg) Gk – khối lượng vật khô tuyệt đối (kg) Độ ẩm tuyệt đối có giá trị từ 0 % đến.

Vật có độ ẩm tuyệt đối 0 % là vật khô tuyệt đối và vật có độ ẩm là nước.  Độ ẩm toàn phần (ω) Độ ẩm toàn phần là tỷ số giữa khối lượng ẩm chứa trong vật với khối lượng của vật ẩm G.2) Trong đó: G – khối lượng vật ẩm: G = Gn + Gk (kg) Độ ẩm toàn phần có giá trị từ 0 đến 100%. Vật có độ ẩm toàn phần 0% là vật khô tuyệt đối và 100% là vật toàn nước. Như vậy độ ẩm toàn phần luôn nhỏ hơn 100%.

Từ độ ẩm tương đối và độ ẩm toàn phần ta có mối quan hệ giữa chúng như sau: .4) Độ chứa ẩm (u) Độ chứa ẩm (kg ẩm/ kg vật liệu khô) là tỷ số lượng chứa ẩm trong vật với khối lượng vật khô tuyệt đối. Nguyễn Tấn Dũng 12 Tài liệu môi trường học KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP  Nồng độ ẩm (N) Nồng độ ẩm (kg/m3) là khối lượng ẩm chứa trong 1m3 vật thể.6) Trong đó: V – thể tích vật (m3) 1.

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

Bài viết "Thiết kế và chế tạo hệ thống sấy đối lưu thông minh tiệt trùng bằng tia cực tím cho xoài 12kg" giới thiệu một giải pháp công nghệ tiên tiến trong quá trình sấy và bảo quản xoài. Hệ thống này kết hợp phương pháp sấy đối lưu với công nghệ tia cực tím, giúp tiệt trùng hiệu quả, đảm bảo chất lượng và kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm. Đây là bước đột phá trong ngành nông nghiệp, đặc biệt là với các sản phẩm xuất khẩu như xoài, vừa tăng hiệu quả kinh tế vừa đáp ứng tiêu chuẩn vệ sinh an toàn thực phẩm.

Để hiểu rõ hơn về các ứng dụng công nghệ trong nông nghiệp, bạn có thể tham khảo bài viết "Hcmute nghiên cứu ứng dụng sấy hồng ngoại trong quá trình bảo quản sản phẩm mít xuất khẩu", nơi công nghệ sấy hồng ngoại được áp dụng để bảo quản mít. Ngoài ra, bài viết "Luận văn thạc sĩ hcmute nâng cao hiệu quả chuỗi giá trị xoài tại đồng tháp" cung cấp thêm góc nhìn về cách tối ưu hóa chuỗi giá trị xoài. Cuối cùng, "Đồ án hcmute thiết kế và thi công mô hình hệ thống quản lý nhà yến sử dụng công nghệ iot" là một ví dụ khác về ứng dụng công nghệ thông minh trong nông nghiệp.