EBOOKBKMT.COM - TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ
Mục lục
Đặt vấn đề............................................................................................................ 21
1.1. Khái niệm chung về quá trình sấy ............................................................ 22
1.1.1. Khái niệm sấy ..................................................................................... 22
1.1.2. Phân loại ............................................................................................. 22
1.1.3. Nguyên lí của quá trình sấy ................................................................ 23
1.1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy ............................................ 23
1.2. Chọn tác nhân sấy, chất tải nhiệt và chế độ sấy.................................... 23
1.2.1. Tác nhân sấy: Những chất dùng để chuyên chở lượng ẩm tách ra từ
vật liệu sấy ........................................................................................................... 23
1.2.2. Các loại tác nhân sấy ......................................................................... 24
1.2.3. Chọn thiết bị sấy ................................................................................. 25
1.3 Tổng quan về nguyên liệu chanh dây ........................................................ 25
1.3.1 Nguồn gốc ........................................................................................... 25
1.3.2 Phân loại .............................................................................................. 26
1.3.3 Cấu tạo, thành phần ............................................................................. 27
1.3.4 Quy trình sản xuất bột chanh dây ........................................................ 30
1.4 Chọn phương án sấy và thiết bị sấy ........................................................... 31
1.4.1 Chọn phương án sấy ............................................................................ 31
1.4.2. Chọn thiết bị sấy ................................................................................. 31
CHƯƠNG 2................................................................................................. 20
TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT CỦA QUÁ TRÌNH ........................................ 20
2.1. Xử lý số liệu .............................................................................................. 20
2.1.1. Các ký hiệu ......................................................................................... 20
2.1.2 Các thông số ban đầu .......................................................................... 20
2.1.3 Tính các thông số của không khí ......................................................... 20
2.2.2. Cân bằng vật liệu cho không khí sấy ........................................................ 23
CHƯƠNG 3......................................................................................................... 25
TÍNH THIẾT BỊ CHÍNH .................................................................................... 26
3.1. Kích thước thiết bị chính .......................................................................... 26
3.1.1.Đường kính trung bình của giọt vật liệu ............................................. 26
3.1.2. Xác định đường kính thiết bị .............................................................. 26
3.2. Tính bền cho thiết bị chính ....................................................................... 29
3.2.1. Thân thiết bị........................................................................................ 29
3.2.2. Đáy nắp thiết bị : ................................................................................ 29
CHƯƠNG 4......................................................................................................... 31
TÍNH CÂN BẰNG NĂNG LƯỢNG.................................................................. 31
4.1. Tính cân bằng nhiệt lượng ........................................................................ 31
4.1.1. Nhiệt lượng đưa vào thiết bị sấy ........................................................ 31
4.1.2. Nhiệt lượng đưa ra khỏi thiết bị sấy ................................................... 31
4.1.3. Phương trình cân bằng nhiệt lượng .................................................... 31
4.2. Tổn thất nhiệt ở tháp sấy........................................................................... 32
4.2.1. Tính hệ số cấp nhiệt tổng quát từ trong đến thành thiết bị................. 33
EBOOKBKMT.COM - TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ
4.2.2. Tính hệ số cấp nhiệt của tường môi trường xung quanh.................... 35
4.3. Tính toán quá trình sấy thực tế ................................................................. 38
4.4. Xác định các thông số của tác nhân sấy trong quá trình sấy thực ............ 38
CHƯƠNG 5......................................................................................................... 40
TÍNH CÁC THIẾT BỊ PHỤ TRỢ....................................................................... 41
5.1. Tính calorifer cấp nhiệt ............................................................................. 41
5.1.1. Chọn các kích thước truyền nhiệt....................................................... 41
5.1.3. Tính bề mặt truyền nhiệt .................................................................... 44
5.1.4. Tính các ống truyền nhiệt và kích thước calorifer ............................. 45
5.2. Tính và chọn xyclon .................................................................................. 46
5.3. Tính trở lực và chọn quạt ......................................................................... 47
5.3.1. Tính trở lực của quá trình .......................................................................... 47
5.3.2. Tính và chọn quạt: ..................................................................................... 51
5.4. Tính chọn bơm cao áp : ............................................................................. 53
KẾT LUẬN ......................................................................................................... 54
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 56
EBOOKBKMT.COM - TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt
HUẾ
Nam
KHOA CƠ KHÍ – CÔNG
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
NGHỆ
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN THIẾT BỊ
Họ và tên sinh viên: Nguyễn Đình Giáp
Lớp: CNTP45
Ngành học: Công nghệ thực phẩm
✓
Tên đề tài: Thiết kế hệ thống sấy phun để sấy dịch chanh dây.
✓
Số liệu ban đầu
- Năng suất sản phẩm: 7 tấn sản phẩm/ ngày
- Độ ẩm ban đầu: 1 = 35%
- Độ ẩm cuối cùng: 2 = 3%
- Nồng độ chất khô: Bx = 65%
✓
Nội dung các phần thuyết minh và tính toán
- Đặt vấn đề
- Tổng quan về các phương pháp sấy, nguyên liệu và quy trình thực hiện
- Tính toán cân bằng vật chất của quá trình
- Tính cân bằng năng lượng
- Tính thiết bị chính
- Tính thiết bị phụ
- Kết luận
- Tài liệu tham khảo
✓
Bản vẽ
✓
Ngày giao nhiệm vụ:
✓
Ngày hoàn thành
Huế, ngày
Trưởng bộ môn CSCN
tháng
năm
Giáo viên hướng dẫn
EBOOKBKMT.COM - TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ
Đặt vấn đề
Đời sống con người ngày càng được nâng cao vì vậy trong cuộc sống của họ nhu
cầu về các sản phẩm mang tính tiện nghi đặc biệt phù hợp với công việc và nhịp
sống của người dân ngày càng nhiều. Để cung cấp được các sản phẩm thỏa mãn
nhu cầu đó của người tiêu dùng điều đó đã và đang là nhiệm vụ lớn đối với các
kỹ sư công nghệ thực phẩm.
Bên cạnh những thực phẩm chế biến sẵn, thức ăn nhanh, nước giải khát thì
bên cạnh đó bột hoa quả cũng đang là một trong những mạt hàng đang được sự
chú ý quan tâm của nhiều người tiêu dùng, bởi những tính chất riêng biệt mà bột
hoa quả mang lại. Từ thực tế nhận thấy sự có mặt của các loại bột hoa quả ngày
càng nhiều trên thị trường quốc tế cũng như trong nước như: bột cam, bột dứa,
bột xoài ..... Thì sản phẩm bột chanh dây với hương vị, thành phần dinh dưỡng
riêng của mình đang dần dần chiếm được sự yêu thích của người tiêu dùng.
Ở nước ta với điều kiện khí hậu nhiệt đới đã tạo điều kiện thuận lợi cho sự
phát triển cho chanh dây phát triển tốt và sản lượng cao. Từ những điều kiện trên
em nhận thấy đây là một trong những điều kiện thuận lợi để sản xuất bột chanh
dây. Điều này vừa tạo công việc cho nguồn lao động nước ta, tăng thu nhập cho
người dân, nâng cao và đẩy mạnh nền nông nghiệp nước nhà và đảm bảo được
nhu cầu trên thị trường.
Để đảm bảo được dinh dưỡng cũng như tính cảm quan cho bột chanh dây
trong quá trình sản xuất việc chọn thiết bị phù hợp là một trong những điều kiện
đầu tiên của quá trình sản xuất. Ta thấy những ưu điểm của thiết bị sấy phun
như:
• Tính chất, chất lượng của sản phẩm đạt điểm tốt hơn, sản phẩm sau khi sấy
có dạng bột mịn và đồng nhất, xốp, dễ hòa tan, không phải qua giai đoạn
nghiền, chất lượng ít bị biến đổi so với nguyên liệu ban đầu, tiện lợi cho sử
dụng và chế biến.
• Thiết bị đơn giản, cho phép hoạt động ở năng xuất cao và liên tục.
• Sấy được nguồn nguyên liệu có tính nhạy cảm với nhiệt độ tháp và thời gian
ngắn.
• Khí nén thường được sử dụng là khí trơ hoặc không khí.
• Sản phẩm tiếp xúc với bề mặt thiết bị và điều kiện khô vì thế việc chọn thiết
bị chống ăn mòn cho thiết bị đơn giản.
• Khoảng nhiệt tác nhân sấy khá rộng.
Từ những ưu điểm của thiết bị sấy phun cũng như để đảm bảo chất lượng,
tính chất cảm quan của sản phẩm bột chanh dây em chọn thiết bị sấy phun
dịch chanh dây với năng xuất 7 tấn/ngày.
EBOOKBKMT.COM - TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ
1.1.
Khái niệm chung về quá trình sấy
1.1.1. Khái niệm sấy
Sấy là quá trình dùng nhiệt năng để làm bốc hơi ẩm ra khỏi vật liệu
rắn hoặc lỏng. Với mục đích giảm bớt khối lượng vật liệu (giảm công chuyên
chở, kho tồn…), tăng độ bền vật liệu (như gốm, sứ, gỗ...) và để bảo quản trong
một thời gian dài, nhất là đối với lương thực, thực phẩm.
Đối với vật liệu lỏng có nồng độ chất khô quá thấp nên cô đặc trước khi sấy
nhằm tách nước sơ bộ. Cũng giống như sấy quá trình cô đặc dùng nhiệt để làm
bay hơi nước nhưng thực hiện ở nhiệt độ sôi còn sấy làm bay hơi nước ở nhiệt
độ bất kỳ, tránh nhiệt độ quá cao làm biến tính sản phẩm.
Bản chất của quá trình sấy là quá trình khuyếch tán do chênh lệch độ ẩm ở
bề mặt và trong vật liệu, nói cách khác là do chênh lệch áp suất hơi riêng phần
của ẩm ở bề mặt vật liệu và môi trường xung quanh. Sấy là quá trình không ổn
định, độ ẩm vật liệu thay đổi theo không gian và thời gian sấy.
1.1.2. Phân loại
Quá trình sấy bao gồm hai phương thức:
- Sấy tự nhiên:Tiến hành ở ngoài trời dùng năng lượng mặt trời để làm bay
hơi nước trong bề mặt vật liệu.
- Sấy nhân tạo:Thường được tiến hành trong các loại thiết bị sấy để cung
cấp nhiệt cho vật liệu ẩm. Sấy nhân tạo có nhiều dạng tùy theo phương pháp
truyền nhiệt mà trong kỹ thuật sấy có thể chia ra nhiều dạng:
+ Sấy đối lưu: phương pháp sấy cho tiếp xúc trực tiếp với vật liệu sấy, mà
tác nhân truyền nhiệt là không khí nóng, khói lò…
+ Sấy tiếp xúc: phương pháp sấy không cho tác nhân tiếp xúc trực tiếp vật
liệu sấy, mà tác nhân sấy truyền nhiệt cho vật liệu sấy gián tiếp qua một vách ngăn.
+ 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.
+ Sấy thăng hoa: phương pháp sấy trong môi trường có độ chân không
cao, nhiệt độ rất thấp, nên độ ẩm tự do trong vật liệu đóng băng và bay hơi từ
trạng thái rắn thành hơi không qua trạng thái lỏng.
+ Ưu điểm:
EBOOKBKMT.COM - TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ
▪ 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 cho đầu tư trang thiết bị, cán bộ kỹ thuật, chi
phí năng lượng.
1.1.3. Nguyên lí của quá trình sấy
Quá trình sấy là một quá trình chuyển khối có sự tham gia của pha rắn rất
phức tạp vì nó bao gồm cả quá trình khuyếch 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. Động lực của quá trình là sự chênh lệch độ
ẩm ở trong lòng vật liệu và bên trên bề mặt vật liệu. Quá trình khuyếch 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.
1.1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy
- Nồng độ chất khô của nguyên liệu: nồng độ cao giảm được thời gian bốc
hơi nhưng lại tăng độ nhớt của nguyên liệu, gây khó khăn cho quá trình sấy
phun, nồng độ thấp tốn nhiều thời gian và năng lượng cho quá trình.
- Nhiệt độ tác nhân sấy: đây là yếu tố ảnh hưởng quyết định đến độ ẩm
của sản phẩm sau khi sấy phun, độ ẩm bột của sản phẩm thu được sẽ giảm đi
nếu ta tăng nhiệt độ tác nhân sấy. Tuy nhiên việc gia tăng nhiệt độ cao có thể gây
phân hủy một số cấu tử trong nguyên liệu mẫn cảm với nhiệt và làm tăng mức
tiêu hao năng lượng cho quá trình.
- Kích thước, số lượng và quỹ đạo chuyển động của các hạt nguyên liệu
trong buồng sấy.
1.2. Chọn tác nhân sấy, chất tải nhiệt và chế độ sấy
1.2.1. Tác nhân sấy: 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
EBOOKBKMT.COM - TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ
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 vào môi trường
+ Bảo vệ vật sấy khỏi bị hỏng do quá nhiệt
- 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 đặc 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…
- Trong sấy đối lưu, chất tải nhiệt có thể dùng là hơi nước hay khói để
gia nhiệt cho tác nhân sấy và các bề mặt truyền nhiệt cho vật liệu.
1.2.2. Các loại tác nhân sấy
- Không khí ẩm: là loại tác nhân sấy thông dụng nhất có thể dùng cho hầu
hết các loại sản phẩm. Dùng không khí ẩm không làm sản phẩm sau khi sấy bị ô
nhiễm và thay đổi mùi vị. Tuy nhiên dùng không khí ẩm làm tác nhân sấy cần
trang bị thêm bộ gia nhiệt không khí (calorife khí - hơi hay khí - khói), nhiệt độ
sấy không quá cao, thường nhỏ hơn 5000C vì nếu nhiệt độ cao quá thiết bị trao
đổi nhiệt phải được chế tạo bằng thép hợp kim hay gốm sứ với chi phí đắt.
- Khói lò: khói lò được dùng làm tác nhân sấy có thể nâng nhiệt độ sấy lên
10000C mà không cần thiết bị gia nhiệt, tuy nhiên làm vật liệu sấy bị ô nhiễm
gây mùi khói. Vì vậy khói chỉ dùng cho các vật liệu không sợ ô nhiễm như gỗ,
đồ gốm, một số loại hạt có vỏ.
- Hơi quá nhiệt: tác nhân sấy này được dùng cho các loại sản phẩm dễ bị
cháy nổ và có khả năng chịu được nhiệt độ cao. Vì vậy sấy bằng hơi quá nhiệt,
nhiệt độ thường lớn hơn 100 0C (sấy ở áp suất khí quyển).
EBOOKBKMT.COM - TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ
1.2.3. Chọn thiết bị sấy
Phân loại 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: có thiết bị sấy chân không và 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. Tổng quan về nguyên liệu chanh dây
1.3.1. Nguồn gốc
Quả chanh dây tía có nguồn gốc từ miền nam nước Brazil qua Paraguay đến
miền bắc Argentina. Những tín đồ cong giáo người Tây Ban Nha vào thế kỷ 16
đã đặt tên cho nó là “flor pasionis” (hoa đam mê) hay ‘flor de las cinco llagas”
(hoa có năm vết xước) do màu tía của hoa khiến họ tin là nó giống với năm nỗi
khổ của Chúa Giê-su.
Người ta chưa xác định được nguồn gốc của loại quả màu vàng, có lẽ nó
thuộc vùng Amazon của Brazil, hay cũng có thể nó là cây lai giữa Passiflora
edulis và Passiflora ligularis.
Ở Việt Nam, đầu tiên chanh dây xuất hiện ở các tỉnh miền Bắc vào thập niên
90 và sau đó phân tán vào đến các tỉnh Đồng Bằng Sông Cửu Long. Vì ở Việt
Nam có cây Lạc Tiên (miền Trung và miền Nam gọi là cây Chùm Bao - một loại
cây hoang dại có tác dụng chữa bệnh mất ngủ) là loại cây leo trái tròn, lớn gấp
đôi trái ping-pông, vỏ có màu xanh khi chín màu vàng lợt, ruột có vị chua thanh
hơi giống chanh nên đặt tên gọi là “Chanh Dây”.
Lạc Tiên vào Việt Nam có hai giống, phân biệt theo xuất xứ và màu vỏ:
Giống Lạc Tiên có vỏ màu vàng có nguồn gốc từ Sirilanca, Urganda và
EBOOKBKMT.COM - TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ
Hawaii (nguồn tra cứu) ở Việt Nam gọi là cây chanh dây.
Giống Lạc Tiên vỏ tía có nguồn gốc từ Australia và Đài Loan. Tại Đức
Trọng giống Lạc Tiên vỏ tía được nhập từ Đài Loan có tên khoa học là
Passiflora edulis, dân địa phương gọi là cây Mác Mác, người Đài Loan gọi là
Bách Hương Quả.
Ngày nay, chanh dây được phân bố khắp nơi trên thế giới như Châu Á, úc, New
Zeland, ấn Độ , Nam Phi, Israsel, Hawaii, Canada .....
1.3.2. Phân loại
Có 3 loại Chanh Dây phổ biến
Chanh Dây Tía (Passiflora edulis).
Chanh Dây Vàng (Passiflora edulis flavicarpa).
Chanh Dây Lam (passiflora cocrulea).
Ở Việt Nam chủ yếu gặp 2 loại chanh dây vỏ tía và vỏ vàng.
❖ Dạng quả tía.
❖
✓ Black Knight: Quả có màu tía đậm, hương thơm tuyệt vời, có kích thước và
hình dạng của một quả trứng to. Là loại cây leo khỏe mạnh, chen chúc và rất
sai quả, có tán lá mịn đẹp.
✓ Kahuna: Quả tía vừa, rất lớn, có vị hơi chua thơm, dùng uống rất ngon. Cây
có khả năng tự sinh sản, khỏe mạnh, tán lá to.
✓ Edgchill: Có nguồn gốc ở Vista, Calif. Quả tương tự như Black Knight,
nhưng mọc to khỏe và có trái lớn hơn.
✓ Frederick: Là loại quả có dạng gần giống hình oval, to, tía hơi xanh và có
chút sắc đỏ, có vị chua nhẹ, ngon khi ăn ngay, uống lại tuyệt vời. Cây tự ra
quả cực kỳ khỏe mạnh, rất hữu ích và chắc hơn Passiflora edulis flavicarpa.
EBOOKBKMT.COM - TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ
✓ Paul Ecke: có nguồn gốc ở Encinitas, Calif. Trái có kích thước trung bình,
rất ngon thích hợp để uống hay ăn ngay. Cây chắc và sai quả.
✓ Purpe Giant: Quả rất lớn, tía đậm khi chín.
✓ Red Rover: Quả hơi tròn, có kích thước vừa hoặc to, có vormauf đỏ sáng hấp
dẫn, có vị chua thơm, ngon khi ăn liền hoặc uống. Cây rất khỏe, chắc và có
khả năng tự sinh sản.
❖ Dạng quả vàng.
✓ Brazillian Golden: Qủa có màu vàng, to, có vị hơi chua. Cây rất khỏe, đòi
hỏi sự giao phấn. Hoa thơm, màu trắng hơi đậm ở giữa, ra hoa vào giữa mùa
hè, vụ mùa bắt đầu vào cuối tháng tám hoặc đầu tháng chín.
✓ Golden Giant: Cây có màu vàng, to, có nguồn gốc ở úc.
1.3.3. Cấu tạo, thành phần
Thành phần cấu tạo quả chanh dây.
Thành phần
Tỷ lệ, %
Vỏ quả
49,19
Hạt
4,81
Dịch quả
46,00
EBOOKBKMT.COM - TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ
❖ Vỏ quả: chiếm tỷ lệ chủ yếu của quả chanh dây, có màu đỏ tía hoặc màu
vàng.
Thành phần cấu tạo của vỏ quả chanh dây khô.
Thành phần
Hàm lượng (g/100g)
Ẩm
9,93±0,12
Tro
7,52±0,02
protein
4,05±0,61
Lipid
˃0,1
Chất xơ hòa tan
19,2±0,02
Chất xơ không hòa tan
38,05±0,02
carbohydrate
21,28±0,44
Khi phân tích thành phần vỏ tươi của 2 loại chanh dây, người ta còn tìm thấy sự
có mặt của tinh bột (0,75-1,36%), đường (saccharose, glucose, fructose) 1,64%,
chất béo (0,05-0,16%), phosphorus (0,03-0,06%), sillica (0.01-0,04%), kali
(0,60-0,78%), acid hữu cơ (acid citric, acid malic) 0,15%.
❖ Hạt.
Thành phần của hạt chanh dây sau khi sấy khô
Thành phần
Độ ẩm
Chất béo
Chất xơ
protein
Tro tổng
Tro hòa tan trong HCl
Ca
sắt
phosphorus
Tỷ lệ %
5,4
23,8
53,7
11,1
1,84
0,35
80 mg/100g
18 mg/100g
640 mg/100g
EBOOKBKMT.COM - TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ
❖ Giá trị dinh dưỡng trong 100g phần ăn được của chanh dây tía
Thành phần
Năng lượng
Nước
Protein
Chất béo
carbohydrates
Chất xơ
Tro
Vitamin C
Vitamin A
Vitamin B2
Vitamin B6
Vitamin E
Giá trị
97 kcal
75,1 g
2,2 g
0,7 g
23,38 g
10,4 g
0,8 g
30 mg
700 LU
0,13 mg
0,1 mg
1,12 mg_ ATE
Thành phần
Calci
Phospho
sắt
Magie
Natri
Kali
Kẽm
Đồng
Acid béo no
Acid béo 1 nối đôi
Acid béo nhiều nối đôi
Niacin
Giá trị
13 mg
64 mg
1,6 mg
29 mg
28 mg
348 mg
0,1 mg
0,086 mg
0,059 g
0,086 g
0,411 g
1,5 mg
EBOOKBKMT.COM - TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ
1.3.4. Quy trình sản xuất bột chanh dây
1.3.4.1. Thuyết minh quy trình sản xuất bột chanh dây
EBOOKBKMT.COM - TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ
Chanh dây sau khi thu hoạch tiến hành phân loại để loại trừ những quả hư hỏng,
thối hoặc loại bỏ lá, cành sót lại khi thu hái, đất cát lẫn vào khi vận chuyển, bảo
quản. Sử dụng nước sạch để rửa sạch chanh, loại bỏ những bủi bặm, đất cát dính
trên bề mặt quả. Tiếp theo tiến hành tách ruột quả và loại bỏ vỏ, sử dụng dung
dịch Na2CO3 10% để chỉnh pH sao cho pH = 4,5 thì được, tiến hành thủy phân
dung dịch trên bằng pectinace trong vòng 3 giờ với nhiệt độ t= 40 - 45˚c và tiến
hành lọc để loại bỏ hạt và bã. Sau đó sử dụng nước để pha loãng và phối trộn
hợp chất tạo màu cùng với Malto Dextrin. Để có được sản phẩm bột chanh tiến
hành cho dịch chanh qua thiết bị sấy phun với khoảng nhiệt độ t˚= 145˚c- 185˚c
với áp suất p= 3- 4,5 bar. Để hạn chế vị chua của sản phẩm cho phù hợp với nhu
cầu sử dụng đa số người tiêu dùng cần xay đường thành hạt nhỏ, mịn phối trộn
vào bột chanh để hoàn thiện sản phẩm, đóng gói vận chuyển và tiêu thụ sản
phẩm.
1.4. Chọn phương án sấy và thiết bị sấy
1.4.1. Chọn phương án sấy
Dịch chanh dây được sấy liên tục với tác nhân là không khí nóng. Vật liệu và
tác nhân đi vào cùng chiều và không khí sau khi sấy sẽ đi qua cyclon thu hồi bột
chanh và sản phẩm được tháo ra qua cửa tháo nguyên liệu.
1.4.2. Chọn thiết bị sấy
- Sấy gián đoạn: phương thức này cho năng suất thấp, các thao tác nặng nhọc,
cồng kềnh. Thiết bị này thường sử dụng khi năng suất nhỏ, sấy các loại sản
phẩm có hình dạng khác nhau.
- Sấy liên tục: Phương thức này cho chất lượng sản phẩm tốt hơn, năng
suất cao hơn, thao tác nhẹ nhàng. Thường dùng sấy các sản phẩm có kích thước
gần bằng nhau. Yếu tố quan trọng để chọn thiết bị sấy liên tục là tính chất của
vật liệu sấy.
+ Để sấy vật liệu cục người ta dùng chủ yếu là loại thùng quay, loại đường
hầm.
+ Để sấy vật liệu hạt, tơi, người ta dùng loại thùng quay, loại thổi khí, loại
cyclon, loại vòi rồng, loại tầng sôi.
+ Để sấy vật liệu nhão người ta dùng loại băng - trục, loại trục, hay loại hình trụ nón.
+ Để sấy huyền phù, dung dịch, chất nóng chảy thường dùng loại sấy phun.
- Vấn đề quyết định để chọn cơ cấu thiết bị sấy và tác nhân sấy phụ thuộc vào
EBOOKBKMT.COM - TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ
nhiệt độ sấy cho phép và thời gian lưu lại cho phép của vật liệu trong thiết bị sấy.
- Thiết bị sấy chân không và sấy thăng hoa phức tạp và đắt vì thế nên dùng
khi không thể thực hiện được sấy ở áp suất thường ví dụ như các sản phẩm dễ
nổ, nhả hơi độc hại, sản phẩm dược phẩm hay sản phẩm có chất lượng cao.
Vì vậy, thiết bị sấy được chọn để sấy dịch chanh dây là hệ thống sấy phun:
Chọn thiết bị sấy phun vì dịch chanh dây là một hỗn hợp huyền phù thích hợp
cho hệ thống sấy phun, trong phương pháp này nguyên liệu được phân tán vào
trong thiết bị sấy dưới dạng các hạt sương và được sấy khô bằng dòng khí có
nhiệt độ cao. Quá trình sấy diễn ra rất mãnh liệt trong lòng thể tích các giọt lỏng.
Sản phẩm của sấy phun dưới dạng bột mịn.
- Ưu điểm của phương pháp sấy phun
+ Thời gian sấy ngắn.
+ Sản phẩm thu được đồng đều, hạt mịn nên không cần xử lý thêm.
+ Sản phẩm có độ hòa tan cao (90-100%), độ ẩm thấp.
+ Vận hành liên tục và tự động hóa hoàn toàn.
+ Chi phí công nhân thấp.
+ Chất lượng bột đảm bảo trong quá trình sấy.
- Nhưng thiết bị sấy phun cũng có một số nhược điểm là:
+ Tốn nhiều năng lượng.
+ Chi phí đầu tư, thiết bị cao.
- Vậy để sấy dịch chanh dây ta thiết kế thiết bị sấy phun có các thông số:
+ Chọn tác nhân sấy là không khí.
+ Chọn calorifer khí-hơi.
+ Thiết bị làm việc liên tục.
+ Vật liệu sấy và tác nhân sấy đi cùng chiều.
+ Thiết bị có lắp cánh đảo.
NGUYÊN TẮC LÀM VIỆC CỦA SẤY PHUN.
EBOOKBKMT.COM - TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ
4
6
3
5
1
2
1: Caloriphere
2: Bơm nhập liệu
3: Thiết bị sấy phun
4: Thùng chứa nguyên liệu
5: Thu hồi
6: Quạt hút
Sơ đồ nguyên lý của quá trình sấy phun
EBOOKBKMT.COM - TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ
Sấy ở đây là quá trình mất nước của chanh dây. Dịch chanh dây ban đầu được
lọc gạn và tiêu chuẩn hóa ở nhiệt độ cao ở 110 - 1300C trong khoảng 5 – 10 phút.
Dịch chanh dây ban đầu được cô đặc đạt độ khô 65 % trong điều kiện chân
không sau đó được đưa vào thiết bị sấy phun. Dịch chanh dây được phun thành
những hạt bụi nhỏ và được làm khô trong phòng sấy. Không khí sau khi qua bộ
phận lọc được quạt đẩy đưa vào calorife để tiến hành gia nhiệt lên 1700C và thổi
vào buồng sấy. Dịch được bơm cao áp bơm từ bồn chứa tới vòi phun và được
phun vào trong tháp dưới dạng những hạt bụi nhỏ. Trong phòng sấy các hạt bụi
chanh dây được sấy khô ngay lập tức thành bột chanh dây rơi xuống dưới. Nhiệt
độ sấy sẽ giảm dần và khi vật liệu ra khỏi thùng sấy thì nhiệt độ còn 850C.
Không khí trong tháp sấy được quạt hút ra ngoài qua xyclon (5) để thu
lại những hạt sản phẩm nhỏ bị lôi cuốn theo dòng khí, nó được trộn với sản
phẩm từ trong tháp sấy nhờ ống vận chuyển khí động qua xyclon (5) và được lấy
ra ngoài liên tục.
EBOOKBKMT.COM - TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ
CHƯƠNG 2
TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT CỦA QUÁ TRÌNH
2.1. Xử lý số liệu
2.1.1. Các ký hiệu
G1, G2: Lượng vật liệu trước khi vào và sau khi ra khỏi mấy sấy
(kg/h)
W1, W2: Độ ẩm của vật liệu trước và sau khi sấy, tính theo % khối
lượng vật liệu ướt
W: Độ ẩm được tách ra khỏi vật liệu khi đi qua máy sấy, (Kg/h)
L: Lượng không khí khô tuyệt đối đi qua máy sấy, (Kg/h)
d0 Hàm ẩm của không khí trước khi vào caloripher sưởi, (Kg/Kgkkk)
d1, d2: Hàm ẩm của không khí trước khi vào mấy sấy (sau khi đi qua
caloripher sưởi) và sau khi ra khỏi mấy sấy, (Kg/Kgkkk).
2.1.2. Các thông số ban đầu
- Năng suất thiết bị sấy: G2 = 7 tấn sản phẩm / ngày = 291,67 kg/h
- Độ ẩm vật liệu vào: w1 = 35%
- Độ ẩm vật liệu ra: w2 = 3%
- Nhiệt độ môi trường: t0 = 260C đặt ở Huế
- Độ ẩm môi trường: 0 = 80%
- Nhiệt độ tác nhân sấy vào:t1 = 1700C
- Nhiệt độ tác nhân sấy ra: t2 = 850C
- Nhiệt độ vật liệu vào: tvl1 = t0 = 260C
- Nhiệt độ vật liệu ra: tvl2 = 800C
Chọn nhiệt độ vật liệu ra thấp hơn nhiệt độ tác nhân sấy ra khoảng 5-100C.
Chọn tvl2 = 800C.
2.1.3. Tính các thông số của không khí
• Tính trạng thái không khí ngoài trời
- Phân áp suất bão hoà của hơi nước theo nhiệt độ:
EBOOKBKMT.COM - TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ
4026, 42
(bar)
po = exp 12 −
235,5 + t
(CT
2.31/T31.3)
Với t: nhiệt độ không khí ºc
4026, 42
Po = exp 12 −
= 0,0335(bar)
235,5 + 26
Độ chứa ẩm:
d = 0, 622
.po
B − .P0
(Kg/kg KKK)
(CT
VII.11/T95.2)
Trong đó φ: độ ẩm tương đối của không khí.
B: áp suất khí quyển, B=1 at=0,981 bar= 735,6 mmHg.
Po: phân áp suất bão hòa của hơi nước.
d 0 = 0, 622
0,8.0, 0335
= 0, 0175 ( kg / kgkkk )
0,981 − 0,8.0.0335
- Entanpy của không khí ẩm:
I = C pk .t + x(r + C pa .t ) (KJ/kg kkk)
(CT 2.24/T29, [3])
Trong đó:
▪ Cpk: nhiệt dung riêng của không khí khô, Cpk = 1,004 (KJ/kg0K)
▪ Cpa: nhiệt dung riêng của hơi nước, Cpa = 1,842 (KJ/kg0K)
▪ r: Ẩn nhiệt hóa hơi của nước, r = 2500 (KJ/kg)
I 0 = C pk .t 0 + d0 ( r + C pa .t0 )
= 1,004.26+ 0,0175 (2500+1,842.26)= 70,69 (kj/kgkkk).
Thể tích riêng của không khí ẩm.
V=
RT
288T
=
M ( B − PO ) B − P0
Trong đó:
(m
3
/ kgkkk )
EBOOKBKMT.COM - TÌM KIẾM TÀI LIỆU MIỄN PHÍ
▪ R: Hằng số khí, R = 8314 (J/kmol.độ)
▪ M: Khối lượng không khí, M = 29 (kg/kmol)
▪ B: Áp suất khí quyển (N/m2)
▪ Pb: phân áp suất bão hòa của hơi nước trong không khí (N/m2).
v0 =
288T0
288.(26 + 273)
=
= 0,902
B − 0 .Pb 0 0,981.105 − 0,8 0,0335.105
Tính trạng thái không khí sau khi vào calorifer và đốt nóng đẳng ẩm (hàm
ẩm không đổi): t1 = 1700C, d1 = d0 = 0,0175 (kg/kg kkk)
- Phân áp suất bão hòa của hơi nước theo nhiệt độ:
pb1 = exp(12 −
4026, 42
) = 7, 93 ( bar )
235, 5 + 170
- Độ ẩm tương đối của không khí:
d1 = 0, 622
1. pb1
B − 1. pb1
Suy ra
1 =
d1.B
0, 0175.0,981
=
= 0, 00329 = 0,329%
pb1 ( 0.622 + d1 ) 7,93 ( 0, 622 + 0, 0175)
- Entanpy của không khí ẩm:
I1 = C pk .t1 + x1 (r + C pa .t1 )
= 1,004.170+ 0,0175 (2500+1,842.170)= 220(kj/kg kkk)
-Thể tích riêng của không khí ẩm:
v1 =
288 (170 + 273)
288T1
=
= 1,34 ( m3 / kgkkk )
5
5
B − 1. pb1 0,981.10 − 0,00329.7,93.10
• Tính trạng thái không khí sau khi ra khỏi máy sấy (entanpi không đổi).
t2= 85ºc, I1=I2=220 (kj/kgkkk)
-phân áp suất bão hòa của hơi nước theo nhiệt độ.
4026, 42
pb 2 = exp 12 −
= 0, 57 ( bar )
235, 5 + 85
- Độ chứa ẩm d2.
- Xem thêm -