Tài liệu đồ án tính toán thiết bị sấy nấm kiểu sấy hầm

BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ĐỒ ÁN KĨ THUẬT THỰC PHẨM Đề tài: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ SẤY NẤM KỂU SẤY HẦM, NĂNG SUẤT NHẬP LIỆU 650KG/MẺ GVHD: HỒ TẤN THÀNH LỚP: SVTH: TP.HCM, tháng 7 năm 2013 Đồ án Kĩ thuật thực phẩm MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU ................................................................................................................. 4 CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU NGUYÊN LIỆU ............................................................. 5 1.1. Giới thiệu chung về nấm: .................................................................................. 5 1.2. Nấm Linh chi: ..................................................................................................... 8 1.3. Sấy hầm: ............................................................................................................ 10 1.4. Kỹ thuật sấy nấm .............................................................................................. 12 CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH SẤY LÝ THUYẾT ............................ 16 2.1. Cân bằng vật liệu .............................................................................................. 16 2.1.1. Các thông số ban đầu ................................................................................. 16 2.1.2. Lượng ẩm cần bay hơi ............................................................................... 16 2.1.3. Khối lượng vật liệu sau khi sấy ................................................................ 16 2.1.4. Lượng vật lieu khô tuyệt đối ..................................................................... 17 2.2. Tính toán quá trình sấy lý thuyết .................................................................... 17 2.2.1. Tính toán trạng thái không khí bên ngoài ................................................ 17 2.2.2. Tính toán trạng thái không khí vào hầm sấy ........................................... 18 2.2.3. Tính toán trạng thái không khí ra khỏi hầm sấy ..................................... 19 2.2.4. Tiêu hao không khí ..................................................................................... 19 2.2.5. Lượng nhiệt tổn thất cho quá trình sấy lý thuyết .................................... 20 2.2.6. Tính chọn thời gian sấy ............................................................................. 20 2.3. Tính chọn số xe goong và kích thước của hầm sấy...................................... 22 CHƯƠNG III: TÍNH TOÁN NHIỆT QUÁ TRÌNH SẤY ...................................... 24 3.1. Tính toán nhiệt hầm sấy .................................................................................. 24 3.1.1. Tổn thất nhiệt do vật liệu sấy mang đi ..................................................... 24 3.1.2. Tổn thất do thiết bị vận chuyển ................................................................ 24 3.1.3. Tổn thất ra môi trường ............................................................................... 25 3.2. Tính toán quá trình sấy thực tế ....................................................................... 27 3.3. Tính lượng tác nhân sấy trong quá trình sấy thực ........................................ 28 CHƯƠNG IV: TÍNH CHỌN THIẾT BỊ PHỤ ......................................................... 29 GVHD: HỒ TẤN THÀNH 2 Đồ án Kĩ thuật thực phẩm 4.1. Tính chọn quạt .................................................................................................. 29 4.2. Tính chọn calorife............................................................................................. 30 KẾT LUẬN ................................................................................................................... 32 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 32 GVHD: HỒ TẤN THÀNH 3 Đồ án Kĩ thuật thực phẩm LỜI MỞ ĐẦU Sấy là một quá trình công nghệ được sử dụng trong rất nhiều ngành công nghiệp và nông nghiệp khác nhau. Đối với ngành công nghệ thực phẩm, trong quy trình công nghệ sản xuất của nhiều sản phẩm đều có công đoạn sấy khô để nâng cao chất lượng cũng như thời gian bảo quản sản phẩm. Vì vậy có thể nói sấy đóng một vai trò khá quan trọng trong dây chuyền sản xuất. Thực tế cho thấy, sấy là quá trình công nghệ phức tạp. Và để thực hiện tốt được quá trình sấy, người ta phải tính toán, thiết kệ một hệ thống sấy cho phù hợp với từng loại sản phẩm khác nhau, đảm bảo đạt được mục đích sấy như yêu cầu. Trong đồ án này, nhóm em được giao nhiệm vụ “Tính toán thiết bị sấy nấm kiếu sấy hầm với năng suất nhập liệu 650kg/mẻ”. Với nhiệm vụ như thế, nhóm chúng em đã cố gắng hoàn thành công việc đúng thời hạn. Tuy nhiên do kiến thức và nguồn tài liệu còn hạn chế nên chúng em không thể tránh khỏi sai sót trong quá trình thiết kế. Chúng em mong nhận được sự đóng góp của thầy cô và các bạn! Xin chân thành cảm ơn thầy Hồ Tấn Thành, cùng các giáo viên bộ môn đã giúp đỡ và chỉ bảo tận tình trong thời gian chúng em thực hiện đồ án này. Nhóm sinh viên thưc hiện. GVHD: HỒ TẤN THÀNH 4 Đồ án Kĩ thuật thực phẩm CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU NGUYÊN LIỆU 1.1. 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. Đặc điểm sinh học: Nấm được phân loại riêng so với thực vật và động vật được gọi giới nấm. Đặc điểm phân loại quan trọng phân chia nó thành giới riêng có rất nhiều nguyên nhân. Nấm chưa cấu trúc mô, nấm có thể là đơn bào hoặc đa bào, không có chất diệp lục, chất dự trữ trong nấm không phải là tinh bột và glycogen như thực vật, động vật. Nấm sinh sản bằng bào tử hoặc sinh sản sinh dưỡng (sợi nấm hay tơ nấm). Nấm là sinh vật hoại sinh chúng hấp thụ dinh dưỡng từ các thực vật hoặc động vật chết, một số ký sinh. Tơ nấm trong suốt không màu nhưng khi phát sinh bào tử có màu khác nhau (vàng, đỏ, đen, nâu...) nên người ta dễ nhầm lẫn màu của sợi nấm. Với nhóm nấm lớn thì nấm mà ta thường gọi thực ra là quả thể của sợi nấm. Quả thể có nhiều hình dạng và màu sắc khác nhau. Một số nấm được biết đến có thể ăn được đã được chúng ta sử dụng từ lâu, nhưng vẫn còn rất nhiều loại nấm chưa xác định có độc tố rất mạnh nên chúng ta phải thật cẩn thận khi sử dụng những loại nấm lạ đặc biệt là có màu sắc sặc sỡ. Nấm là sinh vật không thể thiếu trong đời sống, không có nấm chu trình tuần hoàn vật chất sẽ bị mất một mắt xích quan trọng trong việc phân hủy chất bã hữu cơ. Nấm còn đem lại nguồn thực phẩm giàu đạm, đầy đủ các acid amin thiết yếu, hàm lượng chất béo ít và là những 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 GVHD: HỒ TẤN THÀNH 5 Đồ án Kĩ thuật thực phẩm cho con người, vì hầu như các loài nấm ăn đều có tác dụng phòng ngừa chống u bướu. Hiện nay các nhà khoa học đang nghiên cứu và phát hiện ra trong thành phần của nấm có những hoạt chất có dược tính rất mạnh với các căn bệnh nan y hiện nay như viêm gan, ung thư, HIV… Việc đưa vào sử dụng rộng rãi các chế phẩm được tách chiết từ nấm sẽ giúp con người khỏe mạnh và phòng chống được nhiều căn bạn tiềm ẩn nguy hiểm như cao huyết áp. Các giống nấm được biết đến nhiều có thể nhắc đến như Linh Chi, nấm Lim, nấm Thượng Hoàng. Hàm lượng: Đạm: Nấm có hàm lượng đạm cao. Hàm lượng đạm thô ở một số loại nấm như: o Nấm mèo từ 4 - 8%. o Nấm rơm lên đến 43%. o Nấm mỡ hay nấm bún là 23,9 - 34,8%. o Nấm đông cô là 13,4 - 17,5%. o Nấm bào ngư là 10,5 -30,4% (bào ngư mỏng pleurotussajor-caju là 9,9 26,6%). o Nấm kim châm là 17,6%. o 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 vàsữa, 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 GVHD: HỒ TẤN THÀNH 6 Đồ án Kĩ thuật thực phẩm 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: - Nấm mèo: Từ 7,5 - 17,5%. - Nấm bào ngư: 8 -14%. - Nấm mỡ: 7,3 - 8%. 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: Giá trị năng lượng của nấm: Được tính trên 100 g nấm khô. - Nấm mỡ: 328 - 381Kcal - Nấm hương: 387 - 392 Kcal - Nấm bào ngư xám: 345 - 367 Kcal - Nấm bào ngư mỏng: 300 - 337 Kcal - Nấm bào ngư trắng: 265 - 336 Kcal GVHD: HỒ TẤN THÀNH 7 Đồ án Kĩ thuật thực phẩm - Nấm rơm: 254 - 374 Kcal - Nấm kim châm: 378 Kcal - Nấm mèo (Mộc nhĩ) 347 - 384 Kcal. - Nấm hầm thủ: 233 Kcal. Sử dụng nấm Nấm là loại thực phẩm được xếp vào loại rau sạch rất giàu dinh dưỡng, có thể thay thế thịt cá và là nguồn dược liệu quý. Nấm có công dụng phòng ung thư, tăng cường sức khỏe, nhiều loại nấm quý còn vừa là món ăn ngon vừa là mỹ phẩm thiên nhiên không tác dụng phụ giúp chống lão hóa, dưỡng tóc, đẹp da. Theo các nhà khoa học nấm chứa 0,1g chất béo, 10 calo năng lượng, là nguồn cung cấp protein dồi dào, cân bằng nguồn dưỡng chất. Đối với người ăn chay, nấm được sử dụng thường xuyên để bổ sung protein cho thể trạng. Nấm được xem là nguyên liệu đa dạng, sử dụng trong nhiều món ăn vì chứa nguồn dinh dưỡng cao và dễ chế biến. Không sử dụng các loại nấm lạ khi không nắm rõ nguồn gốc và tác hại của chúng. Người Việt Nam thường dùng nấm trong thực phẩm hàng ngày gồm các loại nấm truyền thống như: nấm rơm, nấm mèo, nấm đông cô, nấm hương, nấm mối, nấm tràm… hay một số loại nấm được trồng, hoặc được sử dụng như: nấm mỡ, nấm bào ngư, nấm kim châm, nấm ngân nhĩ, nấm hầm thủ, nấm cẩm thạch. Đây là loại thực phẩm bổ dưỡng và phù hợp với mọi lứa tuổi. 1.2. Nấm Linh chi: Nấm Linh chi (tiếng Anh: Lingzhi mushroom) có tên khoa học là Ganoderma Lucidum, thuộc họ Nấm Lim (Ganodermataceae). Nấm Linh chi còn có những tên khác như Tiên thảo, Nấm trường thọ, Vạn niên nhung. Mô tả: Nấm hóa gỗ sống một năm hay lâu năm. Thế quả có dạng hình tròn, thận hay quạt, dày, đường kính từ 3-10cm, cuống dài hình trụ tròn hay bệt, có khi phân nhánh; mặt trên mũ có đường tròn đồng tâm, mép lượn sóng. Bào tử hình bầu dục GVHD: HỒ TẤN THÀNH 8 Đồ án Kĩ thuật thực phẩm hoặc hình trứng, cụt dầu, màu gỉ sắt, có một mấu lồi và nhiều gai nhọn. Toàn cây có màu nâu đỏ, màu dỏ vàng hoặc nâu đen Phân bố, sinh thái: Chi Ganoderma Karsten có khoảng vài triệu loài trên thế giới, phân bố chủ yếu ở vùng nhiệt đới châu Á, châu Dại Dương và châu Mỹ. Ở Việt Nam có 26 loài và một dưới loài. Nấm Linh chi thuộc nhóm nấm lớn, thường hoại sinh trên gỗ mục thuội đại diện của các họ, Caesalpiniaceae (lim, lim xẹt,muồng đen, me, …) và Fagaceae (một số loài thuộc các chi Quercus, Lythocapus,…). Môi trường sống của nấm thường ở rừng kín xanh ẩm, độ cao từ vài mét chục mét tới 1500 m. Có thể tìm thấy nấm Linh chi ở hầu hết các tỉnh miền núi, từ Lào Cai (Sa Pa) đến Lâm Đồng (Lang Biang), có thể thấy nấm này mọc vào mùa mưa ẩm như vùng rừng thuộc Hương Sơn (Hà Tĩnh), vườn quốc gia Tam Đảo (Vĩnh Phúc)… Bộ phận sử dụng: Nấm gồm hai phần : mũ nấm và cuống.mũ nấm hình bàn nguyệt hay hình thận, rộng 2-25cm, dài 3-30 cm, dày 0,5-2 cm, mặt trên bóng, màu nâu có vân đồng tâm, lượn sóng và vân tán xạ, mặt dưới nâu nhạt mang các ống rất nhỏ chứa bài tử . Cuống hình trụ tròn, nâu bóng, kích thước 1-1,5 cm  15-20 cm (từ điển Bách khoa,1999). Thành phần và tác dụng: Nấm Linh chi là một dược liệu mà con người từ xa xưa đã biết dùng làm thuốc. Trong "Thần nông bản thảo" xếp Linh chi vào loại siêu thượng phẩm hơn cả nhân sâm; trong "Bản thảo cương mục" coi Linh chi là loại thuốc quý, có tác dụng bảo can (bảo vệ gan), giải độc, cường tâm, kiện nảo (bổ óc), tiêu đờm, lợi niệu, ích vị (bổ dạ dày); gần đây các nhà khoa học Trung Quốc và Nhật phát hiện nấm linh chi còn có tác dụng phòng và chống ung thư, chống lão hóa làm tăng tuổi thọ. Có nhiều công trình nghiên cứu trên thế giới đã định danh được các hoạt chất và xác định tác dụng dược lý của nấm linh chi như: Germanium, acid ganoderic, acid ganodermic, acid oleic, ganodosteron, ganoderans, adenosin, beta-D-glucan, GVHD: HỒ TẤN THÀNH 9 Đồ án Kĩ thuật thực phẩm (đặc biệt trong nấm Linh chi, có hàm lượng germanium cao hơn trong nhân sâm đến 5 - 8 lần). Các nhà khoa học Việt Nam tìm thấy trong nấm Linh chi có chứa 21 nguyên tố vi lượng cần thiết cho sự vận hành và chuyển hóa của cơ thể như: đồng, sắt, kalium, magnesium, natrium, calcium. Theo y học cổ truyền, nấm linh chi có vị nhạt, tính ấm, có tác dụng tư bổ cường tráng, bổ can chí, an thần, tăng trí nhớ. Ngày nay người ta biết trong nấm Linh chi có germanium giúp tế bào hấp thụ oxy tốt hơn; polysaccharit làm tăng sự miễn dịch trong cơ thể, làm mạnh gan, diệt tế bào ung thư; acid ganodermic chống dị ứng, chống viêm. Phân loại: Các loại nấm Linh chi: - Thanh chi (xanh) vị toan bình. Giúp cho sáng mắt, giúp cho an thần , bổ can khí, nhân thứ, dùng lâu sẽ thấy thân thể nhẹ nhàng và thoải mái. - Xích chi (đỏ), có vị đắng, ích tâm khí, chủ vị, tăng trí tuệ. - Hắc chi (đen) ích thận khí, khiến cho đầu óc sản khoái và tinh tường. - Bạch chi (trắng) ích phế khí, làm trí nhớ dai. - Hoàng chi (vàng) ích tì khí, trung hòa, an thần. - Tử chi (tím đỏ) bảo thần, làm cứng gân cốt, ích tinh, da tươi đẹp. 1.3. Sấy hầm: Giới thiệu chung về sấy: Sấy là quá trình tách ẩm ra khỏi vật liệu bằng phương pháp nhiệt. Kết quả của quá trình sấy là hàm lượng chất khô trong vật liệu tăng lên. Điều này có ý nghĩa quan trọng về nhiều mặt: đối với các nông sản và thực phẩm nhằm tăng khả năng bảo quản; đối với gốm sứ làm tăng độ bền cơ học, đối với than củi làm tăng khả năng đốt cháy… Các vật liệu sau khi sấy đều giảm khối lượng hoặc cả thể tích nên giảm được giá thành vận chuyển. Nguyên tắc của quá trình sấy là cung cấp năng lượng nhiệt để biến đổi trạng thái pha của lỏng trong vật liệu thành hơi. Cơ chế của quá trình được diễn tả bởi 4 quá trình cơ bản sau: GVHD: HỒ TẤN THÀNH 10 Đồ án Kĩ thuật thực phẩm + Cấp nhiệt cho bề mặt vật liệu . + Dòng nhiệt dẫn từ bề mặt vào vật liệu. + Khi nhận được lượng nhiệt, dòng ẩm di chuyển từ vật liệu ra bề mặt. + Dòng ẩm từ bề mặt vật liệu tách vào môi trường xung quanh. Bốn quá trình này được thể hiện bằng sự truyền vận bên trong vật liệu và sự trao đổi nhiệt ẩm bên ngoài giữa bề mặt vật liệu và môi trường xung quanh. Dựa vào phương thức cung cấp nhiệt cho vật liệu người ta chia thiết bị sấy ra 3 nhóm chính: + Sấy đối lưu. + Sấy tiếp xúc. + Sấy bức xạ, chân không hoặc thăng hoa. Cấu tạo sấy hầm: Hầm sấy là một hầm làm bằng bêtông, gạch bên trong có các xe chứa vật liệu sấy. Các khay chứa vật liệu được chất lên xe goòng, được lập trình để đi qua hầm cách nhiệt có tác nhân sấy chuyển động một hoặc nhiều chiều khác nhau. Một hầm sấy đặc trưng có chiều dài khoảng 20mét, chứa từ 12-15 xe goòng, với tổng sức chứa 5000kg nguyên liệu. Nguyên lý hoạt động sấy hầm: Vật liệu sấy thường được xếp trên các khay chứa nguyên liệu và các khay này được chất trên các xe goòng. Các xe goòng được di chuyển vào đầu hầm sấy và ra ở cuối hầm sấy nhờ hệ thống xích tải. Tác nhân sấy chuyển động cùng chiều hoặc ngược chiều với vật liệu sấy. để tác nhân sấy không bị tràn ra ngoài hoặc không khí ở ngoài tràn vào thì ở hai dầu hầm sấy có gắn khoang xép để nạp và lấy từng xe một. Hệ thống quạt vận chuyển tác nhân sấy và bộ phận gia nhiệt được láp ở trong hoặc ngay bên trên hầm sấy. Xe vật liệu đầu tiên sẽ là xe vật liệu khô nhất và được lấy ra đầu tiên, các xe còn lại sẽ được dồn lên phía trên và xe vật liệu ướt nhất sẽ được bố trí vào cuối hầm. Do đó không khí sẽ sử dụng triệt để và hiệu quả sử dụng nhiệt. Ưu, nhược điểm sấy hầm: GVHD: HỒ TẤN THÀNH 11 Đồ án Kĩ thuật thực phẩm Ưu: sấy được nhiều nguyên liệu, ít tốn thời gian. Nhược điểm: chi phí lao động cao, chất lượng sản phẩm chưa cao. 1.4. Kỹ thuật sấy nấm Công nghệ chế biến nấm sấy cũng tương tự như chế biến các loại rau sấy khác, chỉ cần chú ý nấm là loại rau rất nhạy cảm với nhiệt, lại là loại rau quý nên phải chấp hành các chế độ kỹ thuật một cách nghiêm chỉnh và phải hết sức tiết kiệm. Vấn đề sấy nấm là chống biến màu, chống cháy, chống tổn thất. Để chống biến màu, cần chần nấm trước khi sấy. Cách chần tốt nhất là chần hơi thời gian chần 2 đến 3 phút với nhiệt độ 100 0 C, làm nguội nhanh qua nước sạch hoặc quạt gió mạnh rồi xếp vào khay. Lớp nấm không dày quá 3 cm. Nhiệt độ sấy nấm không được vượt quá 700 C. Thiết bị sấy thích hợp cho nấm có 2 loại. Lò sấy kiểu tủ, sấy gián đoạn và sấy kiểu băng tải, sấy liên tục. Dù kiểu lò sấy gì cũng cần thông gió cưỡng bức. Tốc độ gió 4m/s. Nếu sấy băng tải thì cho gió nóng đi ngược chiều với sản phẩm, nhiệt độ không khí lúc ra khỏi giàn trao đổi nhiệt là 65 0 C, sau đó giảm dần và không khí được đẩy ra ngoài mang theo hơi ẩm, nhiệt độ hơi ẩm ở cửa thoát khoảng 40-45 0C. Hàm ẩm của nấm thành phẩm là 5%, lúc này độ hút ẩm của nấm khô rất cao nên cần phải bao gói kịp thời. Bao bì của nấm phải đủ dày để chống ẩm, thường đóng gói cỡ 200 - 500g cho tiêu thụ lẻ và cỡ 20 - 25 kg làm nguyên liệu cho các dây chuyền chế biến thực phẩm khác. Sản phẩm nấm khô có thể chia làm ba loại theo hình thức: loại nguyên vẹn, loại gẫy vỡ và loại bột, như vậy mức độ tận dụng rất cao. Yêu cầu chất lượng quan trọng nhất của nấm khô là độ ẩm phải bảo đảm dưới 7%, màu sáng, không cháy, không lẫn tạp chất. Các loại nấm ăn và nấm dược liệu giàu chất đạm (protein chiếm tới 25-40% chất khô), các acide amin, vitamin, chất khoáng và các chất có hoạt tính sinh học. Trung bình 1kg nấm tươi có 0,8-0,9kg nước, nấm rất nhanh chóng bị các loại vi khuẩn, nấm mốc phân hủy.Vì vậy, kể từ khi hái đến quá trình bảo quản, sơ chế, tiêu thụ phải thực hiện theo một quy trình nghiêm ngặt. Mỗi loại nấm có màu sắc, GVHD: HỒ TẤN THÀNH 12 Đồ án Kĩ thuật thực phẩm hình dáng, cấu tạo khác nhau nên khi phơi, sấy phải đảm bảo nguyên tắc chung là: nấm giữ được mùi (hương vị) đặc trưng, màu sắc tự nhiên, độ ẩm trong nấm từ 1012%, tuyệt đối không có nấm mốc, vi khuẩn và các chất độc tố trong nấm. Nấm đã phơi, sấy khô phù hợp với thị hiếu của khách hàng (người tiêu dùng). Sau khi đã phơi, sấy nấm khô phải được bảo quản tốt để nấm không bị hư hỏng do vi khuẩn, nấm mốc, động vật, côn trùng… gây hại. Thời gian bảo quản tốt nhất đảm bảo từ 12-24 tháng nhưng nấm vẫn giữ được chất lượng phục vụ nhu cầu tiêu dùng nội địa và xuất khẩu. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ: * Hái nấm tươi: Nấm phải hái đúng độ tuổi, không để nấm phát tán bào tử, nấm mới thu hái, không hái nấm sau khi vừa tưới nước xong. Thời gian ngừng tưới đến khi hái ít nhất phải đảm bảo trên 4 giờ để nấm không bị dập nát. Các dụng cụ hái nấm phải sạch sẽ kể cả dao, kéo cắt nấm bằng inox.Trường hợp nấm bị bẩn do rơi, vãi, dính đất, cát thì phải rửa sạch, để ráo nước.Từ lúc thu hái đến lúc chế biến không quá 24 giờ. * Lựa chọn, phân loại: Nấm hái xong cần phải cắt bỏ sạch phần gốc, tách các cây nấm khỏi cụm (nếu là cây nấm mọc thành cụm).Tùy thuộc vào từng đối tượng cụ thể có thể rửa hoặc không rửa khi hái xong.Nấm sò không cần rửa, mộc nhĩ nếu rửa sạch thì càng tốt, nấm rơm chỉ rửa những cây nấm bị bẩn; linh chi bắt buộc phải rửa sạch.Khi hái xong cần loại bỏ những nấm sâu, nở. Tùy theo yêu cầu của thị trường tiêu thụ sản phẩm mà nấm có thể được cắt to hay nhỏ hoặc để nguyên cây nấm. Thông thường nấm sò có thể xé thành 2-3 mảnh đối với những cánh nấm lớn (đường kính 4cm trở lên); linh chi có thể thái lát mỏng hoặc để nguyên, mộc nhĩ để nguyên cây. *Nấm sấy khô: Linh chi có thể thái lát mỏng hoặc để nguyên. Nếu thời tiết không có mưa hoặc có nắng, gió mạnh. Đem nấm trải một lớp mỏng trên các vật liệu thông thoáng (lưới, tre mành, tấm phên thoáng…) trực tiếp GVHD: HỒ TẤN THÀNH 13 Đồ án Kĩ thuật thực phẩm trên nền sân (bê tông, gạch) hoặc để cách mặt đất 15cm trở lên càng tốt, thời gian phơi nắng, gió tự nhiên khoảng 15h trở lại. Nếu thời tiết mưa, dùng quạt gió mạnh thổi trực tiếp vào lớp nấm tươi thời gian khoảng 4-6h. Trường hợp mất điện, trời mưa thì xếp nấm vào khay, đưa vào lò sấy phải sấy ngay, khi nấm đã se khô tiến hành dồn khay kết hợp với việc đảo đều. Nhiệt độ sấy nấm khoảng 2-3h đầu từ 40-45o C, 2-3h sau ở nhiệt độ 45-50 oC, thời gian tiếp theo ở nhiệt độ 50-55 oC đến khi nấm đã gần khô tăng nhiệt độ tối đa lên 55-60 oC (vài tiếng đầu cần phải bật cửa thông gió ở tốc độ tối đa sau đó giảm dần tốc độ khi nấm đã gần khô). Thời gian từ lúc hái tươi đến khi phơi, sấy khô đảm bảo tối đa 24h (trừ Linh chi tối đa 72h). Khi sấy nấm trong lò sấy phải xếp nấm khô ở tầng dưới, tầng trên cùng đựng nấm có độ ẩm cao nhất tránh trường hợp nấm đã khô (để tầng dưới) sẽ hút ẩm trở lại, trong quá trình sấy phải tiến hành đảo khay tránh ở dưới bị cháy. Không để nhiệt độ trong lò sấy quá cao (>50 o C) trong 6h đầu. Khi sấy nấm còn độ ẩm cao cần phải mở hết cỡ cửa thông gió phía đỉnh lò. Nấm đạt độ khô và chất lượng tốt biểu hiện: bẻ tai nấm giòn tan, mùi thơm, vị ngọt, màu vàng sáng (gần như màu cây nấm trước khi phơi, sấy). Chú ý: Đối với nấm linh chi cho phép cuống dính mũ khoảng 3cm, quả và mũ nấm được cho vào giàn riêng để sấy. Nấm đã sấy khô cho vào túi nilon (2 lần túi). Buộc chặt từng lớp túi (kể cả bao dứa là 3 lần buộc miệng túi), quá trình thao tác nhẹ nhàng tránh để nấm vụn nát. Trường hợp nấm sấy đạt đến độ ẩm tuyệt đối (hàm lượng nước trong nấm khô bằng 0), nấm rất dễ bị vụn nát khi va đập. Khi lấy nấm trong lò sấy ra nên để ra ngoài khoảng 5-10 phút mới cho nấm vào trong bao (bản chất là để cho nấm hút ẩm trở lại đảm bảo độ ẩm từ 10-12 %) nấm sẽ không bị vụn nát. * Bảo quản nấm khô: Đối với việc bảo quản lâu dài thì xếp nấm trong các kho sạch sẽ, khô ráo, dưới nền có thể lót 1 lớp vôi cục để tránh hút ẩm, chống mốc. Sử dụng máy hút ẩm trong kho, đốt bột lưu huỳnh khoảng 3 tháng 1 lần để chống mốc, mối, mọt, động vật gây hại. Thường xuyên kiểm tra các bao đựng nấm khô, nếu thấy nấm hút ẩm (sờ tay vào nấm không thấy sột soạt) đem sấy lại. Cần kiểm tra độ ẩm trong nấm, GVHD: HỒ TẤN THÀNH 14 Đồ án Kĩ thuật thực phẩm nếu dưới 12% thì phải sấy nấm lại ngay. Đối với việc đóng gói nhỏ thì tùy theo yêu cầu của khách hàng để đóng túi nấm khô theo trọng lượng khác nhau, khi đóng gói nhỏ phải thật kín. Khi sử dụng không hết phải buộc thật kín miệng túi nilon. Quy trình sử dụng (ăn) nấm khô tương tự như ăn nấm tươi. Trước khi ăn phải ngâm nấm trong nước nón (nhiệt độ trên 60 0 C) thời gian từ 60 phút trở lên, rửa sạch trong nước lạnh sau đó mới dùng để chế biến. GVHD: HỒ TẤN THÀNH 15 Đồ án Kĩ thuật thực phẩm CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH SẤY LÝ THUYẾT 2.1. Cân bằng vật liệu 2.1.1. Các thông số ban đầu Độ ẩm ban đầu của vật liệu: ѡ1 = 75%. Độ ẩm của vật liệu sau khi sấy: ѡ2 = 14%. (theo Trần Văn Phú -Kỹ thuật sấy,NXBGD,2008-trang 93). Chọn: t1 = 65 0C (nhiệt độ sấy đầu vào). t2 = 35 0C (nhiệt độ sấy đầu ra). Dùng tác nhân sấy là không khí, chọn vị trí sấy tại thành phố Hồ Chí Minh. Vì vậy ta có : tkhông khí = t0 =27,2 0C độ ẩm: φ0 = 77%. 2.1.2. Lượng ẩm cần bay hơi W = G1. w1 −w2 1−w2 Trong đó: G1 là khối lượng nguyên liệu trước khi sấy, kg/mẻ w1, w2 là độ ẩm vật liệu trước và sau khi sấy, %  W = 650 x 0,75−0,14 1−0,14 = 461,047 kg/mẻ 2.1.3. Khối lượng vật liệu sau khi sấy G2 = G1 - W Trong đó: GVHD: HỒ TẤN THÀNH 16 Đồ án Kĩ thuật thực phẩm G1, G2 là khối lượng nguyên liệu trước và sau khi sấy, kg/mẻ W là lượng ẩm bay hơi trong quá trình sấy, kg. G2 = 650 – 461,047 = 188,953 kg/mẻ 2.1.4. Lượng vật lieu khô tuyệt đối Gk = G1 (1-w1) = G2 (1-w2) = 650 (1 - 0,75) = 162,5 kg/mẻ 2.2. Tính toán quá trình sấy lý thuyết 2.2.1. Tính toán trạng thái không khí bên ngoài Theo như đã chọ ta có : t không khí = t0 =27,2 0 C độ ẩm: φ0 = 77 % Độ chứa ẩm d0 = 0,622 x φ0 . P b0 P−φ0 . P b0 , kg ẩm/kg kkk (theo Sổ tay Quá trình và thiết bị công nghệ hóa học tập 2, NXB KH-KT, 2006trang 105) Trước khi sấy: Chọn P áp suất chung của tác nhân sấy. Chọn P = 1 at P bo : áp suất hơi bão hoà của nước ở nhiệt độ bầu khô (at). Tra theo bảng Tính chất lý hoá của hơi nước phụ thuộc vào nhiệt độ tại tkhông khí = 27,2 0C (Sổ tay Quá trình và thiết bị công nghệ hóa học tập 1 NXB KH-KT,2006- bảng 28.589-trang 312). Nội suy số liệu từ bảng trên ta được: P bo = 0,0371 at Suy ra: d0 = 0,622x 0,77.0,0371 1−0,77.0,0371 = 0,0183 kg ẩm/kgkkk Entalpy của không khí GVHD: HỒ TẤN THÀNH 17 Đồ án Kĩ thuật thực phẩm I0 = Ck. t0 + (r0 + Cn.t0).d0 (công thức VII.13-trang 95 Sổ tay Quá trình và thiết bị công nghệ hóa học tập 2 NXB KH-KT,2006) Với : Ck là nhiệt dung riêng của không khí khô. Ck = 1, kj/kg.độ (tra Sổ tay Quá trình và thiết bị công nghệ hóa học tập 1 NXB KH-KT,2006bảng 1.255-trang 318, tại nhiệt độ t không khí = 27,2 0 C) r0 là ẩn nhiệt hoá hơi của nước, r 0 = 2493 kJ/kg Ch = 1,97 kj/kg.độ  I0 = 1 x 27,2 + (2493+ 1,97 x 27,2) x 0,0183 = 73,8025 kJ/kgkkk 2.2.2. Tính toán trạng thái không khí vào hầm sấy - Độ chứa ẩm của tác nhân sấy vào hầm: d1 = d0 = 0,0183 kg ẩm/ kgkkk -Entalpy của tác nhân sấy vào hầm: I1 = t1 + (2493 + 1,97.t 1). d1 = 65 + (2493 + 1,97 x 65) x 0,0183 = 112,9652 kJ/kgkkk - Độ ẩm tác nhân sấy vào hầm φ1 = P.d 1 P bh1(0,622+d 1) Tra P bh1 ở 65 0C theo Sổ tay Quá trình và thiết bị công nghệ hóa học tập 1 NXB KH-KT,2006- bảng 1.250-trang 312 ta được: P bh1 = 0,255 at  φ1 = 1x0,0183 0,255x (0,622+0,0183) GVHD: HỒ TẤN THÀNH ≈ 11,2 % 18 Đồ án Kĩ thuật thực phẩm -Nhiệt dung riêng của dẫn xuất: Cx(d1) = Ck + d1 x Ch = 1 + 0,0183 x 1,97 = 1,036 kJ/kgkkk (theo Trần Văn Phú -Kỹ thuật sấy,NXBGD,2008 - trang 157) 2.2.3. Tính toán trạng thái không khí ra khỏi hầm sấy - Độ chứa ẩm của tác nhân sấy vào hầm d20 = d1 + C x .(t1−t2) r+C ht2 (theo Trần Văn Phú -Kỹ thuật sấy,NXBGD,2008-công thức 5.5-trang 57) => d20 = 0,0183 + 1,036x(65−35) 2493+1,97x35 = 0,0304 kgh/khk - Entalpy của tác nhân sấy ra khỏi hầm: I20 = I1 = 112,9652 kJ/kgkkk - Độ ẩm tác nhân sấy ra khỏi hầm φ20 = P.d 20 P bh2. (0,622+d 20) tra P bh2 ở 35 0C theo Sổ tay Quá trình và thiết bị công nghệ hóa học tập 1 NXB KH-KT,2006 - bảng 1.250-trang 312 P bh2 = 0,0573 at  φ20 = 1x0,0304 0,0573x(0,622+0,0304) =81,3% Độ ẩm này thoả mãn điều kiện kinh tế-kỹ thuật: 80 0C ≤φ20 ≤90 0C 2.2.4. Tiêu hao không khí GVHD: HỒ TẤN THÀNH 19 Đồ án Kĩ thuật thực phẩm - Lượng không khí cần thiết trong quá trình sấy: (công thức VII.19 Sổ tay QT và TB CNHH tập 1 NXB KH-KT,2006) 𝐿= = 𝑊 𝑑20 − 𝑑1 461,047 0,0304 − 0,0183 = 38103,058 (kg/mẻ) - Lượng không khí cần làm bay hơi 1 kg ẩm: : (công thức VII.18 Sổ tay QT và TB CNHH tập 1 NXB KH-KT,2006) 𝑙= = 1 𝑑20 − 𝑑1 1 0,0304− 0,0183 = 82,64 ( kgkkk/kg ẩm) 2.2.5. Lượng nhiệt tổn thất cho quá trình sấy lý thuyết - Lượng nhiệt tiêu tốn cho cả quá trình sấy: Q = L (I1 - I0) = 38103,058 (112,9652 - 73,8025) = 1873249,21 (kJ/mẻ) (công thức dòng 30-trang 103, Sổ tay QT và TB CNHH tập 2, NXB KHKT,2006) - Lượng nhiệt tiêu tốn để làm bay hơi 1 kg ẩm: q= I20 −I0 d 20−d 0 = 112,9652 −73,8025 0,0304−0,0183 = 3236,5868 (kJ/kg ẩm) (công thức VII.22a-trang 103, Sổ tay QT và TB CNHH tập 2, NXB KH-KT,2006) 2.2.6. Tính chọn thời gian sấy Ta có: t1 = tk = 65 0C, φ1 ≈ 11,2 %. Tra đồ thị I-d, ta được nhiệt độ t ư ≈ 32 0 C. Cường độ bay hơi: 760 Jm = am (P m - P a). 𝑩 , kg/m2.h (công thức dòng 22-trang 32-Tính toán và thiết kế hệ thống sấy-Trần Văn Phú, NXBGD,2001) Với B: áp suất khí trời, B = 760 mmHg am: hệ số bay hơi, kg/m2.h GVHD: HỒ TẤN THÀNH 20