Tài liệu Đồ án tính toán thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh 3 tấn nguyên liệu một giờ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM  ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THỰC PHẨM TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THIẾT BỊ SẤY THÙNG QUAY SẤY ĐẬU XANH 3 TẤN NGUYÊN LIỆU/GIỜ GVHD: Tiền Tiến Nam SVTH: Nguyễn Phúc Khang MSSV: 2005191115 LỚP: 10DHTP9 Nguyễn Khánh Hòa MSSV: 2005191094 LỚP: 10DHTP1 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM  ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THỰC PHẨM TÍNH TOÁN THIẾT KẾ THIẾT BỊ SẤY THÙNG QUAY SẤY ĐẬU XANH 3 TẤN NGUYÊN LIỆU/GIỜ GVHD: Tiền Tiến Nam SVTH: Nguyễn Phúc Khang MSSV: 2005191115 LỚP: 10DHTP9 Nguyễn Khánh Hòa MSSV: 2005191094 LỚP: 10DHTP1 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Tp. Hồ Chí Minh Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc Khoa: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Bộ Môn: KỸ THUẬT THỰC PHẨM ĐỒ ÁN MÔN HỌC: KỸ THUẬT THỰC PHẨM - Mã số: 24 Họ và tên sinh viên: Nguyễn Phúc Khang MSSV: 2005191115 LỚP: 10DHTP9 Nguyễn Khánh Hòa MSSV: 2005191094 LỚP: 10DHTP1 Ngành: Công nghệ thực phẩm I. Đầu đề đầu án (Tên đồ án) Tính toán thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh 3 tấn nguyên liệu/h II. Nhiệm vụ đồ án ( nội dung yêu cầu và số liệu ban đầu ): Địa điểm sấy: Bình Phước Độ ẩm ban đầu 22% Độ ẩm sau sấy 13% Tác nhân sấy là không khí (nguồn gia nhiệt củi, than, gas hoặc điện) Các thông số khác tự tra cứu III. Nội dung các phần thuyết minh tính toán: Tổng quan Chọn nhiệt độ sấy phù hợp có giải thích Tính cân bằng vật chất Tính cân bằng năng lượng Tính lượng tác nhân sấy cần thổi vào buồng sấy Kích thước thiết bị sấy Tính toán caloriphe Tính toán các thiết bị phụ khác. Vẽ sơ đồ nguyên lý Thuyết minh chi tiết sơ đồ nguyên lý Vẽ sơ đồ thiết bị chính có chú thích trên bản vẽ IV.Các bản vẽ và đồ thị (loại và kích thước bản vẽ): 1 bản vẽ A1 in sơ đồ nguyên lý 1 bản vẽ A1 thiết bị chính V. Ngày giao đồ án: VI. Ngày hoàn thành đồ án: VII. Ngày nộp đồ án TỔ TRƯỞNG BỘ MÔN KTTP CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) NHẬN XÉT ĐỒ ÁN Cán Bộ hướng dẫn. Nhận xét (CBHD ghi rõ đồ án được bảo vệ hay không) ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… …………………………………………………… Điểm:……………………………… Chữ ký:……………………………….. Cán Bộ chấm hay Hội Đồng bảo vệ. Nhận xét: ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………… Điểm:……………………………… Chữ ký:……………………………….. Điểm tổng kết:…………………………… TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP. HỒ CHÍ MINH ĐƠN VỊ : KHOA CNTP – BÔ MÔN KỸ THUẬT THỰC PHẨM PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC: KỸ THUẬT THỰC PHẨM Sinh viên thực hiện đồ án: Nguyễn Phúc Khang Ký tên:……………… Nguyễn Khánh Hòa Ký tên:……………… Cán Bộ hướng dẫn: Tiền Tiến Nam Tên đồ án: Tính toán thiết kế thiết bị sấy thùng quay sấy đậu xanh 3 tấn nguyên liệu/h STT Ngày Nội dung hướng dẫn 01 18/10/2021 Phân chia nhóm và giao đề tài đồ án 02 29/10/2021 Hướng dẫn sơ bộ về đồ án 03 05/11/2021 Hướng dẫn phần tổng quan và vẽ sơ đồ nguyên lý 04 12/11/2021 Chỉnh sửa bản vẽ sơ đồ nguyên lý 04 30/11/2021 Chỉnh sửa bản vẽ sơ đồ nguyên lý 06 5/12/2021 Chỉnh sửa phần tính toán thiết bị chính 07 10/12/2021 Chỉnh sửa phần tính toán thiết bị chính 08 03/01/2022 Chỉnh sửa phần tính toán thiết bị phụ và bản vẽ thiết bị chính 09 10 11 12 CBHD ký tên 13 14 MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN................................................................................................................... 1 LỜI MỞ ĐẦU................................................................................................................... 2 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT....................................................................3 1.1. Khái niệm chung về quá trình sấy.......................................................................3 1.1.1. Khái niệm........................................................................................................ 3 1.1.2. Mục đích.........................................................................................................3 1.1.3. Phân loại quá trình sấy...................................................................................3 1.1.3.1. Sấy tự nhiên..............................................................................................3 1.1.3.2. Sấy nhân tạo.............................................................................................3 1.1.4. Nguyên lý của quá trình sấy..........................................................................4 1.2. Tác nhân sấy, các thiết bị sấy...............................................................................5 1.2.1. Tác nhân sấy...................................................................................................5 1.2.1.1. Khái niệm.................................................................................................5 1.2.1.2. Các tác nhân sấy thường dùng.................................................................5 1.2.2. Thiết bị sấy...................................................................................................... 6 1.3. Vật liệu sấy............................................................................................................6 1.3.1. Giới thiệu chung.............................................................................................6 1.3.2. Tác dụng của đậu xanh đối với sức khỏe.......................................................7 1.3.3. Quy trình sấy đậu xanh..................................................................................8 1.4. Chọn phương pháp sấy.......................................................................................10 1.4.1. Chọn thiết bị sấy...........................................................................................10 1.4.2. Quá trình hoạt động của hệ thống...............................................................10 1.4.2.1. Sơ đồ hệ thống sấy thùng quay...............................................................10 1.4.2.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống..........................................................11 CHƯƠNG 2. TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT CỦA QUÁ TRÌNH...........................12 2.1. Các thông số ban đầu.........................................................................................12 2.2. Các thông số tác nhân sấy..................................................................................12 2.3. Lượng ẩm được tách ra......................................................................................12 2.4. Khối lượng vật liệu vào thùng sấy.....................................................................13 2.5. Lượng hơi ẩm bốc trong 1 giờ............................................................................13 2.6. Năng suất của sản phẩm sấy..............................................................................13 2.7. Lượng vật liệu khô tuyệt đối..............................................................................13 CHƯƠNG 3. TÍNH CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG......................................................14 3.1. Tính cân bằng nhiệt lượng sấy lý thuyết...........................................................14 3.1.1. Tính thông số của tác nhân sấy....................................................................14 3.1.2. Thông số trạng thái của không khí ngoài trời (A).......................................15 3.1.3. Thông số trạng thái không khí sau khi đi qua caloriphe (B)......................16 3.1.4. Thông số trạng thái không khí khi ra khỏi thiết bị sấy (C).........................17 3.2. Tính toán quá trình sấy thực tế..........................................................................20 CHƯƠNG 4. TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH...........................................................24 4.1. Đường kính của thùng sấy.................................................................................24 4.2. Chiều dài của thùng sấy......................................................................................25 4.3. Thể tích thùng sấy...............................................................................................25 4.4. Cường độ bay hơi ẩm..........................................................................................25 4.5. Thời gian sấy.......................................................................................................26 4.6. Thời gian lưu của vật liệu:..................................................................................26 4.7. Số vòng quay của thùng......................................................................................26 4.8. Tính bề dày cách nhiệt của thùng......................................................................27 4.8.1. Hệ số cấp nhiệt từ dòng tác nhân sấy đến bên trong của thùng sấy α 1......27 4.8.2. Hệ số cấp nhiệt từ thành ngoài của thùng sấy đến môi trường xung quanh α 2............................................................................................................................ 28 4.8.3. Hệ số truyền nhiệt k.....................................................................................30 4.8.4. Bề mặt truyền nhiệt F...................................................................................31 4.8.5. Tính hiệu số nhiệt độ trung bình giữa tác nhân sấy và môi trường xung quanh...................................................................................................................... 31 4.8.6. Tính nhiệt lượng mất mát ra xung quanh...................................................31 4.8.7. Kiểm tra bề dày thùng...................................................................................31 CHƯƠNG 5. TÍNH TOÁN THIẾT BỊ PHỤ................................................................34 5.1. Tính buồng đốt....................................................................................................34 5.1.1. Các thông số khói.........................................................................................35 5.1.2. Enthalpy của khói lò sau buồng đốt.............................................................36 5.1.3. Nhiệt độ của khói lò sau buồng đốt..............................................................36 5.1.4. Thể tích riêng sau buồng đốt........................................................................36 5.1.5. Lượng nhiên liệu (than) tiêu hao để bốc hơi 1 kg ẩm.................................36 5.1.6. Lượng nhiên liệu tiêu hao trong 1h.............................................................36 5.1.7. Lượng khói khô cần thiết trong 1h...............................................................36 5.1.8. Lưu lượng thể tích khói................................................................................36 5.1.9. Diện tích bề mặt ghi lò..................................................................................36 5.1.10. Thể tích buồng đốt......................................................................................37 5.1.11. Chiều cao buồng đốt...................................................................................37 5.2. Caloriphe.............................................................................................................38 5.2.1. Chọn kích thước của caloriphe....................................................................38 5.2.2. Hiệu số nhiệt độ trung bình..........................................................................39 5.2.3. Hệ số trao đổi nhiệt giữa khói và bề mặt ống α 1.........................................39 5.2.4. Hệ số trao đổi nhiệt giữa bề mặt ngoài của ống với không khí α 2 .............40 5.2.5. Hệ số truyền nhiệt K.....................................................................................41 5.3. Thiết kế bộ phận truyền động............................................................................41 5.3.1. Tính công suất quay thùng...........................................................................41 5.3.2. Chọn tỷ số truyền động.................................................................................42 5.3.3. Tính bộ truyền bánh răng.............................................................................43 5.4. Chọn kích thước cánh đảo..................................................................................46 5.4.1. Chọn kích thước cánh đảo đầu thùng..........................................................46 5.4.2. Chọn kích thước cánh đảo trong thùng.......................................................46 5.5. Tính vành đai......................................................................................................48 5.6. Tính Cyclon.........................................................................................................48 5.6.1. Giới thiệu về cyclon......................................................................................48 5.6.2. Tính toán....................................................................................................... 48 KẾT LUẬN..................................................................................................................... 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................53 MỤC LỤC HÌNH ẢNH Hình: 1 Sơ đồ hệ thống sấy thùng quay...................................................................10 Hình: 2 Sơ đồ truyền nhiệt qua vách thùng.............................................................29 Hình: 3 Sơ đồ buồng đốt ghi phẳng.........................................................................34 Hình: 4 Sơ đồ hệ thống truyền động cho thùng.......................................................42 MỤC LỤC BẢNG BIỂU Bảng: 1Thành phần hóa học của đậu xanh................................................................7 Bảng: 2Trạng thái tác nhân sấy trong quá trình sấy lý thuyết................................19 Bảng: 3 Độ ẩm cân bằng φ cb của vật liệu sấy.........................................................20 Bảng: 4 Quan hệ giữa hệ số M với đường kính hạt d (mm)....................................27 Bảng: 5 Các hệ số của không khí bên trong thùng sấy............................................28 Bảng: 6 Các thông số của không khí bên ngoài thùng sấy......................................29 Bảng: 7 Các bề dày thùng và vật liệu......................................................................30 Bảng: 8 Các tính chất của vật liệu chế tạo thùng....................................................33 Bảng: 9 Hệ số bổ sung kích thước...........................................................................34 Bảng: 10 Thành phần nguyên liệu than sử dụng.....................................................37 Bảng: 11 Một số kích thước của caloriphe..............................................................40 Bảng: 12 Sơ đồ chuyển động...................................................................................45 Bảng: 13 Kích thước chủ yếu của cặp bánh răng....................................................48 Bảng: 14 Kích thước cơ bản của cyclon LIH-24....................................................52 LỜI CẢM ƠN Đầu tiên em xin trân trọng gửi lời cảm ơn chân thành và sự kính trọng tới các Thầy và Cô khoa Công nghệ Thực Phẩm, trường Đại học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM, Đặc biệt em xin chân thành cảm ơn sự hướng dẫn tận tình của thầy Tiền Tiến Nam đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo chúng em trong suốt quá trình thực hiện đồ án và giúp chúng em hoàn thành đồ án đúng hạn. Do kiến thức còn hạn hẹp nên không tránh khỏi những thiếu sót trong bài báo cáo. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của quý Thầy Cô để báo cáo đồ án đạt được kết quả tốt hơn cũng như rút kinh nghiệm cho các đồ án sau này. Cuối cùng, em xin kính chúc quý Thầy Cô dồi dào sức khỏe và thành công trong sự nghiệp của mình ạ. Em xin chân thành cảm ơn! 1 LỜI MỞ ĐẦU Trong đời sống nói chung cũng như trong ngành công nghệ thực phẩm nói riêng bảo quản sản phẩm thực phẩm sao cho được thời gian dài và hạn chế ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm là một vấn đề vô cùng quan trọng. Một trong những phương pháp để bảo quản tốt nhất đó là sấy. Bản chất của quá trình sấy chính là tách ẩm ra khỏi vật liệu bằng cách dùng nhiệt năng để làm bay hơi nước ra khỏi vật liệu rắn hay lỏng. Sản phẩm sau khi được sấy sẽ giảm độ ẩm nhằm hạn chế được hoạt động của các vi sinh vật đồng thời sấy giúp giảm khối lượng thuận tiện cho việc vận chuyển và bảo quản, tăng độ bền vật liệu, nâng cao chất lượng sản phẩm. Mỗi sản phẩm khác nhau thì có những phương pháp sấy và công nghệ sấy riêng. Nó phụ thuộc vào các yếu tố liên quan đến nguyên liệu như: kích thước, cấu tạo, dạng liên kết ẩm, tính chất hóa lý, trạng thái bề mặt...Vì vậy tùy từng loại nguyên liệu mà ta chọn phương pháp sấy sao cho phù hợp. Nước ta là một nước nông nghiệp nên các nông sản là rất phong phú. Tuy nhiên mỗi loại nông sản thì có tính mùa vụ, mặt khác khí hậu lại nóng ẩm nên vi sinh vật rất dễ hoạt động, vì vậy đòi hỏi phát triển các kỹ thuật sấy nhằm bảo quản chúng trong một thời gian nhất định để phục vụ nhu cầu của người tiêu dùng. Một trong những nông sản phổ biến và có giá trị dinh dưỡng cao, được nhiều người ưa dùng đó là đậu xanh. Để sấy đậu xanh thì có nhiều phương pháp sấy tuy nhiên tối ưu nhất vẫn là sấy thùng quay. Vì vậy trong đồ án lần này em xin chọn đề tài là “ Thiết kế hệ thống sấy thùng quay để sấy đậu xanh nguyên hạt với năng suất 3 tấn/h”. 2 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 1.1. Khái niệm chung về quá trình sấy 1.1.1. Khái niệm Sấy là một hoạt động nhằm loại bỏ nước hoặc bất kỳ các chất dễ bay hơi khác chứa trong cơ thể của vật liệu khi có sự thay đổi trạng thái bốc hơi hoặc thăng hoa. Sấy là quá trình dùng nhiệt để làm bốc hơi nước ra khỏi vật liệu và nó xảy ra đồng thời giữa hai quá trình truyền nhiệt và ẩm trong vật liệu sấy. 1.1.2. Mục đích - Làm giảm khối lượng vật liệu (giảm công chuyên chở). - Tăng thời gian bảo quản. - Hạn chế sự phát triển của vi sinh vật và các phản ứng sinh hóa. - Tạo hình cho sản phẩm. - Tăng độ bền cho sản phẩm như gỗ, vật liệu là gốm sứ. - Tăng tính cảm quan cho sản phẩm 1.1.3. Phân loại quá trình sấy Gồm có hai loại là sấy tự nhiên và sấy nhân tạo. 1.1.3.1. Sấy tự nhiên Dùng năng lượng có sẵn trong thiên nhiên để thực hiện quá trình sấy Ưu điểm: không tốn năng lượng, đơn giản rẻ tiền. Nhược điểm: + Thời gian sấy dài. + Tốn nhân công mặt bằng xây dựng. + Khó điều chỉnh các thông số trong quá trình sấy. + Phụ thuộc hoàn toàn vào thời tiết. + Vật liệu sau khi sấy còn lượng ẩm khá cao. 1.1.3.2. Sấy nhân tạo Dùng thiết bị để thực hiện quá trình sấy, phải cung cấp nhiệt lượng từ bên ngoài cho vật liệu ẩm. Phương pháp cung cấp nhiệt có thể bằng dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ, hoặc bằng năng lượng điện trường có tần số cao... + Sấy đối lưu: phương pháp sấy cho tiếp xúc trực tiếp với vật liệu sấy, tác nhân truyền nhiệt là không khí nóng, khói lò... + Sấy tiếp xúc: phương pháp sấy không cho tác nhân sấy tiếp xúc trực tiếp với vật liệu sấy, mà tác nhân sấy truyền nhiệt cho vật liệu sấy gián tiếp qua một vách ngăn. 3 + Sấy bằng tia hồng ngoại: phương pháp sấy dùng năng lượng của tia hồng ngoại do nguồn điện phát ra truyền cho vật liệu sấy. + Sấy bằng dòng điện cao tần: phương pháp dùng dòng điện cao tần để đốt nóng toàn bộ chiều dày của vật liệu sấy. Ưu điểm: + Khắc phục được những nhược điểm của sấy tự nhiên. + Kiểm soát được sản phẩm ra vào, nhiệt độ cung cấp. + Chất lượng sản phẩm theo yêu cầu. + Tốn ít mặt bằng, nhân công. Nhược điểm: Tốn chi phí đầu tư trang thiết bị, cán bộ kỹ thuật, chi phí năng lượng. 1.1.4. Nguyên lý của quá trình sấy Sấy là quá trình làm khô vật liệu ẩm khi được cung cấp năng lượng theo trình tự: gia nhiệt vật liệu ẩm, cấp nhiệt để làm khuếch tán ẩm trong vật liệu, đưa ẩm thoát ra khỏi vật liệu. Quá trình sấy là quá trình chuyển khối có sự tham gia của pha rắn rất phức tạp vì nó bao gồm cả quá trình khuếch tán bên trong và cả bên ngoài vật liệu rắn đồng thời với quá trình truyền nhiệt. Đây là một quá trình nối tiếp, nghĩa là quá trình chuyển lượng nước trong vật liệu từ pha lỏng sang pha hơi, sau đó tách pha hơi ra khỏi vật liệu ban đầu, vận tốc của toàn bộ quá trình được qui định bởi gian đoạn nào chậm nhất. Động lực của quá trình là sự chênh lệch độ ẩm trong lòng vật liệu và bên trên bề mặt vật liệu. Quá trình khuếch tán chuyển pha này chỉ xảy ra khi áp suất hơi trên bề mặt vật liệu lớn hơn áp suất hơi riêng phần của hơi nước trong môi trường không khí xung quanh. Ngoài ra tùy theo phương pháp sấy mà nhiệt độ là yếu tố thúc đẩy hoặc cản trở quá trình di chuyển ẩm từ trong lòng vật liệu ra bề mặt vật liệu sấy. Trong quá trình sấy thì nhiệt độ và môi trường không khí ẩm xung quanh có ảnh hưởng rất lớn và trực tiếp đến vận tốc sấy. Do vậy khi nghiên cứu quá trình sấy thì phải nghiên cứu hai mặt của quá trình sấy: + Mặt tỉnh lực học: tức dựa vào cân bằng vật liệu và cân bằng nhiệt lượng ta sẽ tìm được mối quan hệ giữa các thông số đầu và cuối của vật liệu sấy và của các tác nhân sấy để từ đó xác định được thành phần vật liệu, lượng tác nhân sấy và lượng nhiệt cần thiết cho quá trình sấy. + Mặt động lực học: nghiên cứu mối quan hệ giữa sự biến thiên của độ ẩm vật liệu với thời gian sấy và các thông số của quá trình như: tính chất, cấu trúc, kích thước của vật liệu sấy và các điều kiên thủy động học của tác nhân sấy để từ đó xác định chế độ sấy và thời gian sấy thích hợp. 4 1.2. Tác nhân sấy, các thiết bị sấy 1.2.1. Tác nhân sấy 1.2.1.1. Khái niệm Là những chất dùng để chuyên chở lượng ẩm tách ra từ vật liệu sấy. Trong quá trình sấy, môi trường buồng sấy luôn luôn được bổ sung ẩm thoát ra từ vật sấy. Nếu độ ẩm này không được mang đi thì độ ẩm tương đối trong buồng sấy tăng lên, đến một lúc nào đó sẽ đạt được sự cân bằng giữa vật sấy và môi trường trong buồng sấy và quá trình thoát ẩm của vật liệu sấy sẽ ngừng lại. Vì vậy nhiệm vụ của tác nhân sấy: + Gia nhiệt cho vật sấy. + Tải ẩm mang ẩm từ bề mặt vật liệu vào môi trường. + Bảo vệ vật sấy khỏi bị hỏng do quá nhiệt. Tùy theo phương pháp sấy mà tác nhân sấy có thể thực hiện một trong các nhiệm vụ trên. Cơ chế của quá trình sấy gồm 2 giai đoạn: Gia nhiệt cho vật liệu sấy để làm ẩm hóa hơi và mang hơi ẩm từ bề mặt vật vào môi trường. Nếu ẩm thoát ra khỏi vật liệu mà không mang đi kịp thời sẽ ảnh hưởng tới quá trình bốc ẩm từ vật liệu sấy thậm chí còn làm ngừng trệ quá trình thoát ẩm. Để tải ẩm đã bay hơi từ vật sấy vào môi trường có thể dùng các biện pháp: - Dùng tác nhân sấy làm chất tải nhiệt. - Dùng bơm chân không để hút ẩm từ vật sấy thải ra ngoài (sấy chân không). Trong sấy đối lưu vai trò của tác nhân sấy đặt biệt quan trọng vì nó đóng vai trò vừa tải nhiệt vừa tải ẩm. Các tác nhân sấy thường dùng là không khí nóng và khói lò, hơi quá nhiệt, chất lỏng… 1.2.1.2. Các tác nhân sấy thường dùng - Không khí ẩm: là không khí có chứa hơi nước, trạng thái của không khí ẩm ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình sấy và bảo quản sản phẩm sấy. Khi để một vật liệu ẩm trong môi trường không khí khô thì nước ở trong nguyên liệu sẽ bay hơi. Quá trình bay hơi sẽ dừng lại khi nào áp suất hơi trong không khí có trị số bằng áp suất hơi nước bão hòa ở cùng nhiệt độ đó, lúc đó ta có hỗn hợp không khí bão hòa hơi nước. - Khói lò: là sản phẩm khí của quá trình đốt cháy một chất nào đó. Khối lượng, thành phần và các thông số trạng thái của khói lò phụ thuộc vào thành phần của chất đốt và phương pháp đốt cháy. 5 + Ưu điểm: cấu trúc hệ thống đơn giản, dễ chế tạo, lắp ráp. Có thể điều chỉnh nhiệt độ môi chất sấy trong khoảng rất rộng, đầu tư vốn ít vì không phải dùng calorife, giảm tiêu hao điện năng, nâng cao được hiệu quả sử dụng... + Nhược điểm: gây bụi bẩn, dễ gây hỏa hoạn hoặc xảy ra các phản ứng hóa học không cần thiết, ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm nên ít được sử dụng trong công nghiệp. - Hơi quá nhiệt: được dùng cho các loại sản phẩm dễ bị cháy nổ, có khả năng chịu được nhiệt cao. Vì vậy sấy bằng hơi quá nhiệt nhiệt độ thường lớn hơn 100 0C ( sấy ở áp suất khí quyển). 1.2.2. Thiết bị sấy Do điều kiện sấy trong mỗi trường hợp khác nhau nên có nhiều cách để phân loại thiết bị sấy: - Dựa vào tác nhân sấy: có thiết bị sấy bằng không khí hoặc thiết bị sấy bằng khói lò, các thiết bị sấy bằng phương pháp đặc biệt như sấy thăng hoa, sấy bằng dòng điện cao tần. - Dựa vào áp suất làm việc: thiết bị sấy chân không, thiết bị sấy ở áp suất thường. - Dựa vào phương thức làm việc: có sấy liên tục và sấy gián đoạn - Dựa vào phương pháp cung cấp nhiệt cho quá trình sấy: thiết bị sấy tiếp xúc, thiết bị sấy đối lưu, thiết bị sấy bức xạ... - Dựa vào cấu tạo thiết bị: phòng sấy, hầm sấy, sấy băng tải, sấy trục, sấy thùng quay, sấy phun. - Dựa vào chiều chuyển động của vật liệu sấy và tác nhân sấy: sấy cùng chiều, ngược chiều, giao chiều. 1.3. Vật liệu sấy 1.3.1. Giới thiệu chung Đậu xanh hay đỗ xanh là cây đậu có danh pháp hai phần Vigna radiata có kích thước hạt nhỏ (đường kính khoảng 2–2,5 mm). Đậu xanh thuộc loại cây thảo mọc đứng. Lá mọc kép 3 chia, có lông hai mặt. Hoa màu vàng lục mọc ở kẽ lá. Quả hình trụ thẳng, mảnh nhưng số lượng nhiều, có lông trong chứa hạt hình tròn hơi thuôn, kích thước nhỏ, màu xanh, ruột màu vàng, có mầm ở giữa. - Cấu tạo của hạt đậu xanh: hạt đậu xanh có cấu tạo giống các hạt họ đậu là không có nội nhũ, gồm 3 phần: vỏ, từ diệp, phôi. + Vỏ: là loại hạt trần nên vỏ được cấu tạo từ vỏ quả và vỏ hạt. Vỏ là bộ phận có chức năng bảo vệ phôi và từ diệp khỏi tác dụng cơ học, hóa học của môi trường. Vỏ chiếm 6 khoảng 7% so với khối lượng toàn hạt. Trong vỏ không có chất dinh dưỡng, thành phần chủ yếu của vỏ là cellulose, hemicellulose và licthin. + Từ diệp: chiếm 90% khối lượng hạt đậu, hạt đậu có 2 từ diệp. Từ diệp được cấu tạo từ những tế bào lớn thành mỏng, giữa các tế bào là các khoảng trống. + Phôi: phôi chiếm 3% khối lượng toàn hạt, gồm 2 phần chính là chồi mầm và rễ mầm, phôi là phần phát triển thành cây non khi hạt nảy mầm do đó phôi chứa nhiều chất dinh dưỡng, chủ yếu là protein, glucid hòa tan và lipid. Bảng: 1Thành phần hóa học của đậu xanh Thành phần Tỉ lệ glucid 52% protid 32% Nước 13,7% cellulosa 4,6% Ngoài ra trong hạt đậu xanh còn chứa một hàm lượng nhỏ các chất béo, vitamin (A, B1, B2, niacin) và một số chất khoáng (Na, K, Ca, P, Fe, Cu), một số enzyme như lipase, traferase, hydrolase, lypoxygennase... Vì vậy vấn đề bảo quản đậu xanh cũng như các nguyên liệu họ đậu nói chung là khó, vì đậu là môi trường rất dễ cho các loại sâu mọt phá hoại. Mặt khác nếu điều kiện bảo quản không tốt như nhiệt độ, độ ẩm cao đậu sẽ bị “ sượng ” (hóa già) làm giảm chất lượng đậu. Muốn có chất lượng ban đầu tốt, không sâu mọt và có độ ẩm an toàn thì quá trình phơi, sấy hạt sau khi thu hoạch có vai trò rất quan trọng trong việc bảo quản, chế biến cũng như nâng cao chất lượng hạt. 1.3.2. Tác dụng của đậu xanh đối với sức khỏe - Chữa bệnh gút hiệu quả với đậu xanh Theo Đông y, đậu xanh có tác dụng thanh nhiệt giải độc, trừ phiền nhiệt,bớt sưng phù, điều hòa ngũ tạng, nấu ăn bổ mát và trừ được các bệnh thuộc nhiệt. Vỏ đậu xanh không độc, có tác dụng giải nhiệt độc,dùng chữa mụn, ung nhọt… - Đậu xanh giúp tim khỏe 7 Đậu xanh chứa các chất kháng viêm và mức cao vitamin B phức hợp, có công dụng tăng thêm sức khỏe các mạch máu. Ngoài ra, đậu xanh còn giúp giảm mức triglyceride và cholesterol xấu, nên rất có ích cho sức khỏe tim. - Đậu xanh làm giảm nguy cơ ung thư vú và tuyến tiền liệt Vỏ đậu xanh có chứa nhiều hoạt chất thuộc nhóm flavonoid, có tác dụng ức chế sự tăng trưởng của các tế bào ung thư đặc biệt là làm giảm nguy cơ mắc bệnh ung thư vú và tuyến tiền liệt. - Đậu xanh giúp ngừa ung thư dạ dày Đậu xanh chứa hàm lượng cao chất chống ôxy hóa coumestrol – một loại polyphenol giúp bảo vệ sức khỏe. Ngoài ra, các hợp chất phytonutrient chứa trong đậu xanh còn có tác dụng phòng tránh ung thư dạ dày. - Đậu xanh giúp tăng cường hệ miễn dịch Chất xơ trong đậu xanh còn có khả năng loại bỏ các độc tố trong cơ thể, do đó giúp ngăn ngừa chứng ung thư ruột kết. Đậu xanh tốt cho người tiểu đường và giảm cân. Đậu xanh còn là nguồn cung cấp chất xơ hòa tan. Chất này đi qua đường tiêu hóa, lấy đi những chất béo thừa và loại bỏ khỏi cơ thể trước khi hấp thụ, nhất là cholesterol. Do đó, đậu xanh giúp người béo kiềm chế sự thèm ăn và giảm lượng chất béo nguy hiểm cho cơ thể. Đồng thời đậu xanh giúp ổn định lượng đường trong máu sau bữa ăn nên rất tốt cho người bệnh tiểu đường. Chính vì đậu xanh có rất nhiều tác dụng đối với sức khỏe như thế nên trong quá trình chế biến và bảo quản đòi hỏi phải giữ lại được chất dinh dưỡng của đậu xanh. Trong đó quá trình sấy phù hợp cũng ảnh hưởng lớn đến việc giữ lại những chất dinh dưỡng này. 1.3.3. Quy trình sấy đậu xanh Đậu xanh Thu hoạch Phơi (sấy sơ) Đập, tách hạt Làm sạch 8