Nghiên cứu thiết kế và chế tạo hệ thống sấy mít bằng bức xạ hồng ngoại với năng suất 10kg/mẻ

Nghiên cứu thiết kế hệ thống sấy mít bằng bức xạ hồng ngoại đạt hiệu quả tối ưu với năng suất nhỏ 10kg/mẻ, phù hợp ứng dụng thực tế.

Chuyên ngành

Kỹ thuật nhiệt

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

luận văn thạc sĩ

2017

133
0
0

Phí lưu trữ

35 Point

Tóm tắt

I. Hệ thống sấy mít bằng bức xạ hồng ngoại

Hệ thống sấy mít bằng bức xạ hồng ngoại là một giải pháp công nghệ hiện đại nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm mít sấy. Hệ thống này được thiết kế để tối ưu hóa quá trình sấy, giảm thiểu tổn thất dinh dưỡng và năng lượng. Bức xạ hồng ngoại được sử dụng để truyền nhiệt trực tiếp vào sản phẩm, giúp quá trình sấy diễn ra nhanh chóng và hiệu quả. Hệ thống này có năng suất sấy 10kg/mẻ, phù hợp với quy mô sản xuất nhỏ và vừa.

1.1. Nguyên lý hoạt động

Hệ thống sấy hoạt động dựa trên nguyên lý truyền nhiệt bằng bức xạ hồng ngoại. Nhiệt được phát ra từ các bóng đèn hồng ngoại, xuyên qua không khí và tác động trực tiếp lên bề mặt sản phẩm. Quá trình này giúp loại bỏ độ ẩm nhanh chóng mà không làm biến đổi cấu trúc và dinh dưỡng của mít. Công nghệ sấy này đảm bảo sản phẩm đạt độ ẩm yêu cầu (5,13%) với chi phí năng lượng thấp (1,46 kWh/kg).

1.2. Thiết kế hệ thống

Hệ thống được thiết kế với buồng sấy có kích thước 800mm x 800mm x 1000mm, sử dụng bóng đèn hồng ngoại có tổng công suất 2000W. Thiết bị sấy được trang bị hệ thống điều khiển tự động để duy trì nhiệt độ buồng sấy ở mức tối ưu (63,43°C) và thời gian sấy 7,13 giờ. Quy trình sấy được tối ưu hóa để đảm bảo chất lượng sản phẩm và hiệu quả năng lượng.

II. Quy trình sấy mít bằng bức xạ hồng ngoại

Quy trình sấy mít bằng bức xạ hồng ngoại được nghiên cứu và tối ưu hóa để đảm bảo chất lượng sản phẩm và hiệu quả năng lượng. Quy trình này bao gồm các bước chuẩn bị nguyên liệu, sấy và kiểm tra chất lượng. Sấy thực phẩm bằng bức xạ hồng ngoại giúp giảm thiểu tổn thất dinh dưỡng và đảm bảo độ ẩm sản phẩm đạt yêu cầu.

2.1. Chuẩn bị nguyên liệu

Nguyên liệu mít tươi được lựa chọn kỹ lưỡng, loại bỏ các phần hư hỏng và cắt thành miếng đồng đều. Sấy mít tươi đòi hỏi nguyên liệu phải đạt độ chín vừa phải để đảm bảo chất lượng sản phẩm sau khi sấy. Quá trình chuẩn bị nguyên liệu là bước quan trọng để đảm bảo hiệu quả của quy trình sấy.

2.2. Quá trình sấy

Quá trình sấy được thực hiện trong buồng sấy với nhiệt độ và thời gian được kiểm soát chặt chẽ. Sấy bằng bức xạ giúp loại bỏ độ ẩm nhanh chóng mà không làm biến đổi cấu trúc và dinh dưỡng của mít. Kết quả thực nghiệm cho thấy, sản phẩm mít sấy đạt độ ẩm 5,13% và tổn thất carbohydrate chỉ 6,27%, thấp hơn so với phương pháp sấy đối lưu không khí nóng.

III. Ứng dụng và giá trị thực tiễn

Hệ thống sấy mít bằng bức xạ hồng ngoại không chỉ nâng cao chất lượng sản phẩm mà còn mang lại giá trị kinh tế cao. Sản phẩm mít sấy có thể được sử dụng trong tiêu dùng và xuất khẩu, góp phần tăng thu nhập cho người nông dân. Công nghệ sấy này cũng có thể áp dụng cho các loại rau, củ, quả khác, mở ra hướng phát triển mới trong ngành công nghiệp chế biến thực phẩm.

3.1. Giá trị kinh tế

Sản phẩm mít sấy có giá trị kinh tế cao hơn so với mít tươi, đặc biệt khi xuất khẩu. Sấy mít khô giúp kéo dài thời gian bảo quản và giảm chi phí vận chuyển. Việc áp dụng công nghệ sấy hồng ngoại giúp giảm chi phí năng lượng, tăng lợi nhuận cho các nhà sản xuất.

3.2. Ứng dụng mở rộng

Công nghệ sấy bằng bức xạ hồng ngoại có thể áp dụng cho nhiều loại rau, củ, quả khác như chuối, xoài, khoai lang. Việc tối ưu hóa quy trình sấy giúp giảm chi phí năng lượng và nâng cao chất lượng sản phẩm. Đây là hướng phát triển tiềm năng trong ngành công nghiệp chế biến thực phẩm.

21/02/2025
Nghiên cứu thiết kế và chế tạo hệ thống sấy sản phẩm mít bằng bức xạ hồng ngoại ở điều kiện tối ưu với năng suất nhỏ 10kg nguyên liệumẻ

Trích đoạn nội dung tài liệu

Mở đầu  Chƣơng 1: Tổng quan  Chƣơng 2: Cơ sở lý thuyết và công nghệ sấy hồng ngoại.  Chƣơng 3: Phƣơng pháp nghiên cứu tính toán, thiết kế và chế tạo (sấy hồng ngoại).  Chƣơng 4: Kết quả nghiên cứu, tính toán thiết kế và chế tạo hệ thống sấy hồng ngoại và thảo luận.  Kết luận và kiến nghị  Tài liệu tham khảo  Mục lục 4 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN 1.

Tên gọi và tên khoa học Mít thuộc loại dâu tằm với tên khoa học của mít là: Artocarpus intrgrifolia. Nguồn gốc phân bố, sinh trƣởng và phát triển  Nguồn gốc phân bố Mít là loài thực vật ăn quả, mọc phổ biến ở Đông Nam Á và Brasil. Mít có nguồn gốc từ Ấn Độ và Bangladesh, sau đƣợc trồng rộng rãi ở Malaysia, Srilanka, Indonesia, Brazil, Madagascar, Đông Dƣơng, Thái Lan, Việt Nam. và các quốc gia nhiệt đới.

Mít cũng đƣợc tìm thấy ở Đông Châu Phi: Uganda, Tanzania. Quả mít là trái cây quốc gia của Bangladesh, là một trong 3 loại trái cây tốt cùng với xoài và chuối ở Tamil Nadia của Ấn Độ, [1], [2], [3]. Việt Nam cũng có trồng mít từ Bắc vào Nam, từ ven biển, đồng bằng lên miền núi. Ở miền Nam mít đƣợc trồng nhiều ở Đồng Nai, Bình Dƣơng, Vĩnh Long, Đồng Tháp… với mít tố nữ, mít nghệ, mít dừa, mít thái, mít dai, mít mật… [3], [4].

Cơm mít  Phân loại Ở Việt Nam, mít đƣợc trồng ở khắp nơi, có 2 giống mít chính: mít dai có thịt rắn chắc và mít mật có thịt mềm nhão nhiều nƣớc. Ngoài ra, con có nhiều giống mít mới đƣợc nhân giống trồng tại Việt Nam, [1], [6]. - Mít Thái Lan - Mít Viên Linh - Mít Siêu sớm - Mít ruột đỏ - Mít Nghệ cao sản - Mít Mã Lai - Mít Tố Nữ - Mít Dừa  Diện tích và sản lƣợng Mít là loại cây ăn trái ít kén đất, dễ trồng. Vì thế diện tích trồng mít ngày càng mở rộng với nhiều giống mít ngon, mau cho trái nhƣ giống mít Thái siêu sớm, vàng cam, nghệ.

Sản lƣợng tăng nhanh theo từng năm tùy vào giống trồng. Thông thƣờng, 1ha đất trồng đƣợc 200 cây mít, sau khi đƣợc 2 đến 4 năm tuổi mỗi cây sẽ thu hoạch từ (70 ÷ 100) trái/năm tùy theo từng loại giống trồng. Với trọng lƣợng (15 ÷ 20) kg/quả thì 1ha trồng mít sẽ cho thu hoạch (210 ÷ 400) tấn quả/năm. Nếu giá trên thị trƣờng là 2.000 đồng/kg mít quả thì ngƣời trồng mít sẽ thu nhập đạt (420 ÷ 800) triệu đồng/ha/năm.

6 Theo số liệu thống kê chƣa đầy đủ năm 2014, huyện Cai Lậy hiện có gần 1.000 ha trồng mít với tỷ lệ cho trái hơn 70% đƣợc trồng tập trung tại các xã: Cẩm Sơn, Thanh Hòa, Long Khánh và Hội Xuân.; huyện Cái Bè có 200 ha trồng mít tập trung ở các xã: Đông Hòa Hiệp, Hòa Khánh, Hậu Thành, Mỹ Đức Tây, Mỹ Đức Đông, Hòa Hƣng và An Thái Trung, … Với diện tích trồng mít ngày đƣợc mở rộng, cùng với các giống mít mới thì năng suất thu hoạch mít tăng nhanh. Năng suất hơn 40 tấn/ha. Sản lƣợng thu hoạch mỗi năm từ 30. Diện tích trồng mít còn đƣợc mở rộng tại các tỉnh Bình Dƣơng, Đồng Nai, Bình Phƣớc, các tỉnh Đồng Bằng Sông Cửu Long, cao nguyên Đắc Lắc.

Thành phần hóa học, hóa lý  Thành phần hóa học Mít là loại quả chứa nhiều hàm lƣợng đƣờng, nhiệt lƣợng cao. Trong múi mít chín có protein (0,6 ÷ 1,5) % (tùy loại mít), glucid (11 ÷ 14) % (bao gồm nhiều đƣờng đơn nhƣ fructose, glucose, cơ thể dễ hấp thụ), (1 ÷ 2) % muối khoáng gồm: 18mg% canxi, 25mg% Fe, 0,14 mg% caroten, 4mg% vitamin C, 0,04 mg% vitamin B2 và các chất khoáng nhƣ sắt, canxi, phosphor… [6], [7], [8], [9]. Thành phần hóa học trong 100g thịt mít tƣơi [1], [2] Thành phần Nƣớc Protein Glucid Tro Hàm lƣợng (g) 72,0 ÷ 94,0 1,2 ÷ 1,9 16,0 ÷ 25,4 0,8 ÷ 0,9 Bảng 1. Thành phần Vitamin trong cơm mít tƣơi [8] Thành phần Khối lƣợng Thành phần Khối lƣợng Vitamin A (IU) 175,0 ÷ 540,0 Vitamin C (mg) 7,0 ÷ 10,0 Vitamin B1 (mg) 0,03 ÷ 0,09 Folate, total (mcg) 14 Vitamin B2 (mg) 0,05 ÷ 0,4 Folate, food (mcg) 14 Vitamin B12 (mg) 24 Folate, DFE (mcg) 14 Vitamin B6 (mg) 0,920 β- carotein (mg) 61 Vitamin E (mg) 0,34 β -cryto-xanthin (μg) 5,0 7 Bảng 1.

Thành phần chất khoáng có trong thịt mít tƣơi [8] Thành phần Giá trị Thành phần Giá trị Phospho (mg) 36,0 Sắt (mg) 0,5 ÷ 1,1 Magie (mg) 37,0 Canxi (mg) 20,0 ÷ 37,0 Kali (mg) 303,0 Natri (mg) 3,0  Thành phần hóa lý Mít còn là loại quả có độ ẩm cao, có chứa lƣợng nƣớc dƣới dạng liên kết hóa lý. Nƣớc trong mít đƣợc liên kết dƣới các dạng: - Liên kết cơ học: chủ yếu là nƣớc tự do trong mít và dễ dàng bị tách ra trong quá trình sấy. - Liên kết cơ lý: tồn tại dƣới dạng hấp thụ, hấp thụ giữa lƣợng ẩm và hơi ẩm với mít, lƣợng ẩm này còn gọi là ẩm liên kết, để tách chúng ra khỏi vật liệu sấy cần cung cấp một năng lƣợng cao. - Liên kết hóa học: lƣợng hơi liên kết với vật liệu sấy dƣới các dạng hóa học nhƣ liên kết hidro, liên kết tƣơng tác giữa các điện tử, liên kết ion.

Rất khó tách lƣợng ẩm dạng này ra khỏi vật liệu sấy. Nếu tách chúng ra khỏi vật liệu sấy thì dinh dƣỡng bị biến đổi theo chiều hƣớng giảm nhanh, làm phá vỡ cấu trúc và tính chất của vật liệu sấy. Ngoài ra, nhiệt dung riêng, hệ số dẫn nhiệt và khối lƣợng riêng [1], [2], [3]. Thông số hóa lý của mít Tính chất hóa lý Thông số Độ ẩm (W) 76,08 % Nhiệt dung riêng (Cck) 1,3 (kJ/kg.K) Khối lƣợng riêng (ρ) 1030 (kg/m3) Hệ số dẫn nhiệt (λ) 0,51 (W/m.

Giá trị của mít  Dinh dƣỡng 8 Trong mít có chứa nhiều chất phytonutrient (lignans, isoflavones và saponins) rất có lợi cho sức khỏe, chống lại ung thƣ, tăng huyết áp, viêm loét dạ dày và làm chậm quá trình thái hoá tế bào, tăng sức sống cho làn da. Đây còn là nguồn cung cấp nhiều vitamin C và chất chống oxy hóa giúp củng cố hệ miễn dịch và tăng cƣờng chức năng hoạt động của các tế bào bạch cầu trong cơ thể. Mít còn chứa nhiều vitamin A giúp duy trì thị lực tốt [1], [3]. Là một nguồn phong phú kali, mít có tác dụng điều hòa huyết áp và do đó giúp giảm nguy cơ bị đột quỵ và mắc bệnh tim mạch.

Kali giúp duy trì sự cân bằng chất điện phân trong cơ thể. Mít chứa nhiều chất xơ giúp giảm táo bón và trợ giúp tiêu hóa. Chất xơ trong mít còn giúp tống khứ các hóa chất gây ung thƣ ở ruột. Loại đƣờng tự nhiên nhƣ sucrose, fructose trong mít giúp cung cấp năng lƣợng cho cơ thể và cũng giúp dễ tiêu hóa.

Mặc dù mít là trái cây giàu năng lƣợng, nhƣng nó không có chứa chất béo bão hòa hay các cholesterol nên đây là một trong những trái cây rất tốt cho cơ thể ngƣời. Mít còn chứa nhiều khoáng chất khác nhƣ mangan, sắt, vitamin B6, niacin, axit folic. cần thiết cho việc duy trì hoạt động của cơ thể. Trong múi mít có chứa nhiều chất magiê, một loại dinh dƣỡng có vai trò quan trọng cho việc hấp thụ canxi của cơ thể, đồng thời giúp tăng cƣờng sức khỏe cho xƣơng và ngăn chặn những rối loạn liên quan đến xƣơng nhƣ bệnh viêm khớp xƣơng mãn tính.

Mít cũng chứa sắt nên giúp ngăn chặn chứng thiếu máu và giúp việc tuần hoàn máu trong cơ thể đƣợc tốt [1], [2]. Khoáng chất đồng trong quả mít đóng một vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi chất ở tuyến giáp, đặc biệt là việc sản xuất và hấp thụ hooc mon. Các nhà khoa học chứng minh đƣợc rằng, thƣờng xuyên ăn mít sẽ giúp tuyến giáp khỏe mạnh hơn những ngƣời không ăn. Ngoài ra, loại trái cây này cũng giàu các vi khoáng chất tốt cho tuyến giáp [3], [6].

Giá trị dinh dƣỡng mít (100g thịt mít tƣơi) [9] Dinh dƣỡng Giá trị Dinh dƣỡng Giá trị Năng lƣợng (kcal) 95,0 Vitamin E (mg) 0,34 Carbohydrat (g) 23,5 Natri (mg) 3,0 Protein (g) 1,72 Kali (mg) 303,0 Chất béo (g) 0,64 Caxi (mg) 34,0 Chất xơ (g) 1,5 Sắt (mg) 0,6 B12 (mg) 24 Magie (mg) 37,0 B6 (mg) 0,920 Mangan (mg) 0,197 B2 (mg) 0,329 Phospho (mg) 36,0 B1(mg) 0,102 Kẽm (mg) 0,42 Vitamin C (mg) 13,7 β -carotene (μg) 61,0 Vitamin A (IU) 110,0 β - cryto-xanthin (μg) 5.0 Ngoài ra, hạt mít cũng có giá trị lƣơng thực nhƣ các loại hạt và củ khác, đƣợc nhân dân dùng chống đói trong những ngày giáp hạt. Hạt mít có thể phơi khô làm lƣơng thực dự trữ, thành phần chất dinh dƣỡng có trong hạt mít. Thành phần dinh dƣỡng trong hạt mít Thành phần Hàm lƣợng Tinh bột 70% Protein 5,2% Lipid 0,62% Khoáng 1,4% Thành phần protein và lipid của hạt mít khô thấp hơn gạo, nhƣng hơn hẳn khoai, sắn khô. Bên cạnh, đó hạt mít có tác dụng bổ trung ích khí gây trung tiện, thông tiểu tiện.

Chất lƣợng của thịt mít so với hai trái phổ biến xoài, chuối (trong 100g phần ăn đƣợc). So sánh thành phần dinh dƣỡng của mít với chuối và xoài Thành phần dinh dƣỡng Xoài Chuối sứ Cơm mít Hạt mít Calo 62 100 94 151 Độ ẩm (%) 82,6 71,6 72,9 60,9 Protein (g) 0,6 1,2 1,7 4,3 Lipid (g) 0,3 0,3 0,3 0,4 Glucid (g) 15,9 26,1 23,7 32,6 Xenlulose (g) 0,5 0,6 0,9 1,5 Tro(g) 0,6 0,8 1,4 1,8 Canxi (mg) 10,0 12,0 27,0 35,0 Photpho(mg) 15,0 32,0 38,0 126,0 Iron(mg) 0,3 0,8 0,6 1,2 Natri(mg) 3,0 0,8 0,6 1,2 Kali(mg) 214,0 401,0 400,0 841,0 Carotein ( g) 1880,0 255,0 237,0 25,0 Vitamin B1( g) 0,06 0,03 0,09 0,18 Vitamin B2( g) 0,05 0,04 0,11 0,51 Vitamin P( g) 0,6 0,6 0,7 0,51 Acid ascorbic ( g) 36,0 14,0 9,0 17,0  Dƣợc phẩm Ngoài giá trị dinh dƣỡng cao, theo quan điểm của Đông y, mít có vị ngọt, tính bình, tác dụng vào tỳ giúp lợi sữa, kháng viêm tốt và có thể phòng tốt cho một số bệnh sau: - Giúp giảm béo, hạ huyết áp: mít có hàm lƣợng nƣớc nhiều, protein thấp, không có chất béo, nhƣng lƣợng chất xơ nhiều, mít thực sự là món ăn lý tƣởng cho ngƣời béo phì, tim mạch, đặc biệt ngƣời muốn giảm cân. Tuy nhiên, lƣợng đƣờng trong mít mật nhiều hơn mít dai, nên những ngƣời béo chỉ nên ăn mít dai. 11 - Giúp chống viêm: hàm lƣợng vitamin C và gluxit cao, giúp cơ thể hấp thu nặng lƣợng tốt, chống viêm tốt, tăng sức đề kháng, nâng cao hệ miễn dịch, đặc biệt tốt cho những miền có mùa đông giá lạnh.

- Giúp sáng mắt: mít là một loại quả màu vàng, vì vậy rất tốt cho mắt.

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

Thiết kế và chế tạo hệ thống sấy mít bằng bức xạ hồng ngoại năng suất 10kg/mẻ là một tài liệu chuyên sâu về việc ứng dụng công nghệ bức xạ hồng ngoại trong quá trình sấy mít, đảm bảo năng suất 10kg/mẻ. Tài liệu này không chỉ cung cấp chi tiết về thiết kế hệ thống mà còn nhấn mạnh hiệu quả của phương pháp sấy này trong việc bảo toàn chất lượng, hương vị và dinh dưỡng của mít. Đây là giải pháp tối ưu cho các doanh nghiệp sản xuất thực phẩm, giúp tiết kiệm năng lượng và nâng cao hiệu suất.

Nếu bạn quan tâm đến các ứng dụng khác của công nghệ bức xạ hồng ngoại trong lĩnh vực thực phẩm, hãy khám phá thêm Luận văn thạc sĩ công nghệ thực phẩm nghiên cứu sấy mứt táo bằng bức xạ hồng ngoại có đối lưu không khí. Tài liệu này sẽ mang đến góc nhìn sâu hơn về cách kết hợp bức xạ hồng ngoại với đối lưu không khí để tối ưu hóa quy trình sấy.