đồ án- tính toán thiết kế buồng sấy để sấy quả vải, năng suất 300kg-mẻ

Tính toán thiết kế buồng sấy để sấy quả vải, 300kg/mẻ

GVHD: ThS. PHẠM THANH HƢƠNG 1


MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU…………………………………………………………………… 1
CHƢƠNG 1: NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU
SẤY……………………………………………………………………………………3
1.1 Nguyên liệu…………………………………………………………….3
1.2 Lựa chọn nguyên liệu cho quy trình……………………………………10
1.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ vải quả…………………………………11
CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ PHƢƠNG PHÁP SẤY……… …12
2.1 Bản chất của quá trình sấy……………………………………………12.
2.2 Phân loại quá trình sấy……………………………………………… 12
2.3 Phƣơng pháp thực hiện quá trình sấy…………………………………13
2.4 Chọn loại máy sấy…………………………………………………… 14
CHƢƠNG 3: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ……………………………16
3.1 Sơ đồ quy trình công nghệ…………………………………………… 16
3.2 Thuyết minh quy trình công nghệ………………………………………16
CHƢƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY
BUỒNG…………………………………………………………………………21
4.1 Tính toán các thông số vật liệu………………………………………….21
4.2 Tính toán quá trình sấy lý thuyết……………………………………… 23
4.2.1 Giai đoạn I………………………………………………………….23
4.2.2 Giai đoạn II…………………………………………………………27
4.2.3 Giai đoạn III……………………………………………………… 31
Tính toán thiết kế buồng sấy để sấy quả vải, 300kg/mẻ

GVHD: ThS. PHẠM THANH HƢƠNG 2

4.3 Xác định các kích thƣớc cơ bản của thiết bị………………………… 34
4.4 Tính toán quá trình sấy thực tế……………………………………… 37
4.4.1 Giai đoạn I…………………………………………………………37
4.4.2 Giai đoạn II……………………………………………………… 40
4.4.3 Giai đoạn III……………………………………………………….45
4.5 Tính toán chọn calorife……………………………………………… 49
4.5.1 Công suất nhiệt của calorife……………………………………… 49
4.5.2 Tiêu hao hơi nƣớc ở calorife……………………………………… 49
4.5.3 Xác định bề mặt truyền nhiệt của calorife………………………… 50
4.5.4 Kích thƣớc calorife…………………………………………………… 53
4.6 Tính toán khí động, chọn quạt gió…………………………………….51
KẾT LUẬN…………………………………………………………………….54
TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………………… 55

Tính toán thiết kế buồng sấy để sấy quả vải, 300kg/mẻ

GVHD: ThS. PHẠM THANH HƢƠNG 1


LỜI MỞ ĐẦU
Kỹ thuật sấy là một ngành khoa học phát triển từ những năm 50 đến 60 ở các Viện và các
trƣờng Đại học trên thế giới chủ yếu giải quyết những vấn đề kỹ thuật sấy các vật liệu
cho công nghiệp và nông nghiệp.
Trong những năm 70 trở lại đây ngƣời ta đã đƣa kỹ nghệ sấy nông sản thành những sản
phẩm khô, không những kéo dài thời gian bảo quản mà còn làm phong phú thêm các mặt
hàng sản phẩm nhƣ: trái cây, cà phê, sữa, bột, cá khô, thịt khô. Đối với nƣớc ta là nƣớc
nhiệt đới ẩm, việc nghiên cứu công nghệ sấy để sấy các nguyên vật liệu có ý nghĩa đặc
biệt: kết hợp phơi sấy để tiết kiệm năng lƣợng, nghiên cứu công nghệ sấy và thiết bị sấy
phù hợp với từng loại nguyên vật liệu để đạt đƣợc chất lƣợng cao nhất, đặc biệt là sấy
vải.

Vải thiều là loại cây ăn quả quý có giá trị kinh tế và giá trị dinh dƣỡng cao, đƣợc coi là
vua trái cây ở các nƣớc nhiệt đới. Ở nƣớc ta cây vải đƣợc coi là cây chủ lực trong vƣờn
và vải quả đƣợc xếp vào danh mục đặc sản thiên nhiên nổi tiếng của Việt Nam. Sản phẩm
vải quả của nƣớc ta đƣợc tiêu thụ dƣới dạng quả tƣơi và vải sấy khô là chủ yếu. Vải là
loại quả có thời gian thu hoạch rất ngắn (35-40 ngày), dễ bị hƣ hỏng bởi thời tiết nắng
nóng trong vụ thu hoạch đã tạo ra áp lực tiêu thụ rất lớn đặc biệt vào đỉnh vụ, khối lƣợng
sản phẩm lớn, gây ứ đọng, giá bán rất thấp đã gây thiệt hại nhiều cho nông dân. Một số
vùng trồng vải nhƣ Bắc Giang, Lạng Sơn, Thái Nguyên, Hòa Bình… nhất là các địa
phƣơng vùng cao đã xuất hiện tình trạng vải quả không tiêu thụ đƣợc, để rụng thối quanh
gốc cây, gây lãng phí rất lớn. Vì vậy, để giảm tổn thất vải quả sau thu hoạch, một trong
những biện pháp có hiệu quả mà các hộ nông dân vùng trồng vải đã và đang thực hiện là
sấy khô để kéo dài thời gian bảo quản, sau đó lựa chọn thời điểm và thị trƣờng thích hợp
để tiêu thụ. Thực tế hiện nay, phần lớn vải quả vẫn đƣợc làm khô trong hang ngàn lò sấy
thủ công do các hộ nông dân tự xây dựng nên chất lƣợng sản phẩm không cao và không
ổn định, nhiều mẻ sấy có chất lƣợng rất kém không tiêu thụ đƣợc và cũng có nhiều lô
hàng xuất khẩu do không đạt tiêu chuẩn chất lƣợng phải trả về hoặc chịu chấp nhận giá
bán thấp gây thiệt hại rất lớn cho ngƣời sản xuất. Vì vậy, việc nghiên cứu thiết kế hệ
thống sấy vải quả phù hợp nhằm tạo ra sản phẩm sấy có chất lƣợng cao với giá thành chế
tạo và chi phí sấy thấp là vấn đề có ý nghĩa thực tiễn rất lớn và cũng là nhu cầu cấp thiết
để ổn định và phát triển cây vải trong giai đoạn hiện nay.
Trong đồ án này em có nhiệm vụ “Tính toán thiết kế buồng sấy để sấy quả vải, năng suất
300kg/mẻ”.
Tính toán thiết kế buồng sấy để sấy quả vải, 300kg/mẻ

GVHD: ThS. PHẠM THANH HƢƠNG 2

Đây là lần đầu tiên tiếp nhận nhiệm vụ thiết kế hệ thống sấy mang tính chất đào sâu
chuyên ngành, do kiến thức và tài liệu tham khảo còn hạn chế nên em không thể tránh
khỏi sai sót trong quá trình thiết kế. Em xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ và chỉ bảo tận
tình của cô giáo Ths. Phạm Thanh Hƣơng để em có thể hoàn thành tốt đồ án này.

Hà Nội, ngày 27/09/2013
Sinh viên thiết kế
Bùi Thị Lan


















Tính toán thiết kế buồng sấy để sấy quả vải, 300kg/mẻ

GVHD: ThS. PHẠM THANH HƢƠNG 3


Chƣơng 1: NGHIÊN CỨU TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU SẤY
1.1. Nguyên liệu
1.1.1. Tổng quan về quả vải:
Bảng 1.1:

Giới (Regnum):
Thực vật (Plantae)
Ngành (Divisio):
Thực vật có hoa (Magnoliophyta)
Lớp (Class):
Thực vật một lá mầm (Liliopsida)
Bộ (Ordor):
Cau (Arecales)
Họ (Familia):
Cau (Arecaceae)
Chi (Genus):
Cocos
Loài (Species):
C. nucifera


1.1.2. Đặc điểm:
Vải là loại trái cây danh tiếng nhất trong nhóm quả mọng thuộc họ bồ hòn. Cây vải có
dáng đẹp, tán dày và tròn, cành to, thân nhẵn và màu xám, cao từ 9 đến 30m. Lá vải (kể
cả cuống) dài từ 12,5 – 20cm, hình nhọn nhƣ lông nhím hoặc hình elip, mỗi cành thƣờng
gồm 4 đến 8 lá xen kẽ nhau. Lá non thƣờng dai, trơn láng, màu xanh đậm phía trên và
xanh xám phía dƣới, dài từ 5-7,5cm.
Hoa có cánh nhỏ, màu thay đổi từ trắng xanh đến vàng. Vào mùa xuân, cây vải trông khá
nổi bật khi những cụm hoa lớn nở rộ trên cây. Sự ra hoa thƣờng bắt đầu trƣớc khi quả
chin khoảng 140 ngày.
Tính toán thiết kế buồng sấy để sấy quả vải, 300kg/mẻ

GVHD: ThS. PHẠM THANH HƢƠNG 4

Mỗi chum vải có thể gồm từ 2 đến 30 quả. Quả vải thƣờng có hình oval, hình tim hay

hình tròn, đƣợc bao bọ bởi một lớp vỏ mỏng, dai, sần sùi nhƣng mềm nên dễ lột nếu còn
tƣơi. Vỏ thƣờng có màu đỏ hồng của dâu, đôi khi hồng nhạt hay hổ phách, một số loài
thậm chí nhuốm màu xanh lục. Đƣờng kính của quả khoảng 2.5cm. Phần thịt quả thƣờng
dày, trơn láng, mọng nƣớc, màu từ trắng đục đến xám hoặc đôi khi hồng nhạt. Thịt quả
rất thơm, có vị ngọt xen lẫn vị chua nhẹ rất đặc trƣng.
Hạt vải có kích thƣớc và hình dạng thay đổi tùy thuộc vào giống. Thông thƣờng hạt có
hình oval, dài đến 20mm, cứng, vỏ ngoài màu đen bong và bên trong màu trắng.
1.1.3. Nguồn gốc và phân bố:
Cây vải có nguồn gốc từ miền Nam Trung Quốc. Hiện nay trên thế giới có trên 20 nƣớc
trồng vải nhƣng chỉ ở một số nƣớc nhƣ: Trung Quốc, Ấn Độ, Australia, Mỹ thì vải mới
đƣợc sản xuất với quy mô công nghiệp. Ở nƣớc ta vùng trồng vải chủ yếu là đồng bằng
sông Hồng, trung du, miền núi Bắc Bộ và một phần khu 4 cũ. Những nơi trồng nhiều nhƣ
tình Hải Dƣơng, Bắc Giang, Phú Thọ, nông trƣờng Đông Triều, vƣờn quốc gia Cát Bà…
Ngoài ra còn có vƣờn vải giống chín sớm dọc sông Đáy.
1.1.4. Các giống vải:
Trong sản xuất hiện nay thƣờng gặp 3 nhóm chính:
- Vải chua: cây mọc khỏe, quả to, khối lƣợng trung bình 20-50g, hạt to. Tỉ lệ ăn
đƣợc chiếm 50-60%, là loại chín sớm. Cách nhận biết vải chua là chum hoa vải
chua từ cuống đến các nụ hoa có phủ một lớp lông màu đen. Vải chua ra hoa đậu
quả đều và năng suất ổn định hơn vải thiều. Ở vùng Thanh Oai, giống vải này nổi
tiếng với ƣu điểm màu đẹp, quả to, cùi dày
- Vải nhỡ: là giống lai giữa vải chua với vải thiều. Cây to hoặc trung bình, tán cây
dựng đứng, lá to. Chùm hoa có độ dài và lớn trung gian giữa vải chua và vải thiều,
có lông màu đen nhƣng thƣa hơn vải chua, trong số đó cũng có cây chùm hoa có
lông màu trắng. Quả bằng quả vải chua loại nhỏ, hạt to, phẩm chất quả kém hơn
vải thiều. Khi chín vỏ quả vẫn có màu xanh, ở đỉnh quả có màu tím đỏ, ăn ngọt, ít
chua.
- Vải thiều: còn gọi là vải Tàu. Nhân giống bằng chiết cành nên các đặc tính về sinh
học, kinh tế tƣơng đối ổn định, có độ đồng đều cao, dễ nhận dạng. Tán cây hình
tròn bán cầu, lá nhỏ, phiến lá dày, bóng phản quang. Vải thiều chỉ có thể ra hoa

vào mùa đông khi nhiệt độ xuống thấp. Chùm hoa và nụ có màu trắng, quả nhỏ
hơn vải chua, khối lƣợng trung bình khoảng 25-30g, hạt nhỏ hơn vải chua. Tỉ lệ ăn
Tính toán thiết kế buồng sấy để sấy quả vải, 300kg/mẻ

GVHD: ThS. PHẠM THANH HƢƠNG 5

đƣợc cao 70-80%. Vải thiều chín muộn hơn vải chua. Quả chín vào đầu tháng 6,
cũng có khi chín muộn hơn, khoảng đầu tháng 7.
Ngoài ra, có những giống vải đặc trƣng cho các vùng:
 Giống vải Hùng Long:
- Đây là giống vải đột biến tự nhiên, đƣợc các cán bộ khoa học Viện Nghiên cứu rau
quả phát hiện và chọn lọc thành công tại xã Hùng Long, huyện Đoan Hùng, tỉnh
Phú Thọ.
- Đặc điểm về giống: Cây sinh trƣởng tốt, tán cây hình bán cầu. Chùm hoa to theo
kiểu hình tháp, cuống hoa có màu nâu đen. Quả hình tròn, hơi dài, khi chín có màu
đỏ thẫm, gai thƣa, nổi.
- Khối lƣợng quả trung bình 23,5g (40-45 quả/kg), tỷ lệ phần ăn đƣợc trung bình
72%, độ Brix 17-20%, vị ngọt, hơi chua nhẹ, đƣợc nhiều ngƣời ƣa chuộng.
- Năng suất trung bình cây 8-10 tuổi đạt 80 kg/cây (10-15 tấn/ha).
- Đây là giống chín sớm, thời gian cho thu hoạch từ 10/5 đến 20/5.
 Giống vải lai Bình Khê:
- Đây là giống vải lai tự nhiên có nguồn gốc tại xã Bình Khê, huyện Đông Triều,
tỉnh Quảng Ninh.
- Đặc điểm về giống: Cây sinh trƣởng tốt, tán cây hình bán cầu dẹt, lá có màu xanh
tối. Chùm hoa to, phân nhánh thƣa, dài, cuống hoa có màu nâu đen. Quả to, hình
trứng, khi chín có màu đỏ thẫm, mỏng vỏ, gai thƣa, ngắn.
- Khối lƣợng quả trung bình đạt 33.5g (28-35 quả/kg), tỷ lệ phần ăn đƣợc trung bình
71.5%, độ Brix 17-20%, vị ngọt thanh.
- Năng suất trung bình cây 30 tuổi đạt 94,2 kg/cây (12-15 tấn/ha). Đây là giống chín
sớm, thời gian cho thu hoạch từ 5/5 đến 15/5.

 Giống vải lai Yên Hƣng:
- Đây cũng là một giống vải lai tự nhiên, có nguồn gốc tại xã Đông Mai, huyện Yên
Hƣng, tỉnh Quảng Ninh.
- Đặc điểm về giống: Cây sinh trƣởng khỏe, tán cây hình bán cầu, lá có màu xanh
hơi vàng. Chùm hoa to trung bình, phân nhánh dài, cuống hoa có màu nâu đen.
Quả hình tim, khi chín có màu đỏ vàng rất đẹp.
- Khối lƣợng quả trung bình đạt 30,1g/quả (30-35 quả/kg), tỷ lệ phần ăn đƣợc trung
bình 73,2%, độ Brix 18-20%, vị ngọt, hơi chua nhẹ.
- Năng suất trung bình cây 20 tuổi đạt 89,8kg/cây (12-16 tấn/ha).
- Đây là giống chín sớm, thời gian cho thu hoạch từ 10/5 đến 20/5.
 Giống vải thiều Thanh Hà:
Tính toán thiết kế buồng sấy để sấy quả vải, 300kg/mẻ

GVHD: ThS. PHẠM THANH HƢƠNG 6

- Vải thiều Thanh Hà đƣợc nhân giống từ cây vải tổ ở thôn Thúy Lâm, xã Thanh
Sơn, huyện Thanh Hà, tỉnh Hải Dƣơng.
- Đặc điểm về giống: Cây sinh trƣởng tốt, tán hình bán cầu cân đối. Quả hình cầu,
khi chín có màu đỏ tƣơi, gai thƣa, ngắn. Khối lƣợng quả trung bình 20,7g (45-55
quả/kg), tỷ lệ phần ăn đƣợc trung bình 75%, độ Brix 18-21%, thịt quả chắc, vị
ngọt đậm, thơm. Năng suất trung bình cây 8-10 tuổi đạt 55kg/cây (8-10 tấn/ha).
Đây là giống chính vụ, thời gian cho thu hoạch từ 5/6 đến 25/6.
- Vải thiều Thanh Hà là giống đƣợc trồng phổ biến từ lâu ở các tỉnh miền Bắc nƣớc
ta, các giống vải mới khác nhƣ Hùng Long, Bình Khê và Yên Hƣng cũng đƣợc
nông dân ƣa chuộng, trồng rộng rãi nhiều nơi, cho kết quả rất tốt.
- Giống vải đƣợc ƣa chuộng nhất Việt Nam là vải thiều trồng tại khu vực huyện
Thanh hà, tỉnh Hải Dƣơng. Quả thu hoạch từ các cây vải trồng trong khu vực này
thông thƣờng có hƣơng vị thơm và ngọt hơn vải trồng ở các khu vực khác (mặc dù
cũng lầy giống từ đây).
Gần đây có nhập một số giống vải Trung Quốc: quế vị, hoài chi, hắc điệp, tam nguyệt

hồng, phi tử tiếu, đại tạo.
1.1.5. Điều kiện sinh trƣởng:
Nhiệt độ có ảnh hƣởng lớn đến việc ra hoa của vải. Hoa vải nở trong điều kiện nhiệt độ
>10
o
C; 18-24
o
C hoa nở rộ. Trên 29
o
C hoa nở giảm. Cây vải có yêu cầu đặc biệt về nhiệt
độ. Trong năm phải có một thời kì nhiệt độ hạ thấp tạo điều kiện ức chế mầm mùa đông,
làm cho cành sung sức, tích lũy đƣợc nhiều dinh dƣỡng giúp xúc tiến quá trình phân hóa
mầm hoa.
Ánh sáng đầy đủ làm tăng khả năng đồng hóa của cây, xúc tiến quá trình phân hóa mầm
hoa, làm tăng màu sắc của vỏ quả và làm tăng phẩm chất quả, gió nhẹ có lợi cho cây
trong vƣờn.
Vải là loại cây không kén đất lắm, đất nào cũng trồng đƣợc vải miễn là đủ phân bón và
nƣớc cho cây.
1.1.6. Thu hoạch:
- Từ 3,4 đến 5 tháng sau khi hoa nở thì vải chín. Ở miền Bắc Việt Nam vải chín từ
hạ tuần tháng 4 đến trung tuần tháng 6, chín sớm nhất là các giống vải chua, sau
đó là vải nhỡ và cuối cùng là các giống vải thiều, không nên thu hoạch quá sớm vì
những ngày gần chín quả lớn rất nhanh, thu sớm 3-5 ngày có khi giảm sản lƣợng
10-20%. Hơn nữa vải không chín thêm sau thu hoạch, hái sớm vải thƣờng có độ
Tính toán thiết kế buồng sấy để sấy quả vải, 300kg/mẻ

GVHD: ThS. PHẠM THANH HƢƠNG 7

chua cao. Để muộn không thu hoạch kịp thì thiệt hại do sâu bọ, dơi, chuột, chim
tăng lên, gặp mƣa, quả nứt… nên mùa thu hoạch vải thƣờng rất khẩn trƣơng.

- Tổ chức việc thu hoạch và vận chuyển đến nơi tiêu thụ càng phải chu đáo vì vải rất
dễ thối dập, chỉ một ngày không che đậy, hoặc vận chuyển không nhẹ tay là vỏ
quả đã thâm lại, màu đỏ của quả và màu xanh của lá mất đi khi bán.
- Bản thân việc thu hoạch vải cũng phải cẩn thận hơn các loại quả khác vì vỏ quả
không chịu cọ xát, chùm quả phải kèm theo lá già để độn, sọt, bồ, thúng, rổ phải
chắc… Chọn ngày nắng ráo để hái quả và hái vào buổi sáng. Không nên hái quả
sớm khi quả còn xanh ảnh hƣởng đến sản lƣợng và phẩm chất quả. Nếu phải vận
chuyển đi xa nên hái quả vào lúc vỏ quả màu xanh vàng bắt đầu chuyển sang màu
đỏ thẫm, lúc này phẩm chất quả cao nhất.
- Khi thu hoạch chỉ nên bẻ cành mang quả, không kèm theo lá vì khoảng cách giữa
các cành với phần lá dƣới cành quả có các mầm ngủ. Sau hái quả, các mầm này sẽ
nảy mầm, đó là đợt cành thu có chức năng làm cành mẹ sau này trên đó sẽ mọc ra
các cành quả.
- Khả năng xuất khẩu vải đi xa ngày càng tăng nên ngƣời ta nghiên cứu nhiều biện
pháp xử lý để kéo dài thời gian bảo quản của vải sau thu hoạch.
1.1.7. Bảo quản vải:
Vải tƣơi có thể giữ đƣợc màu sắc và chất lƣợng chỉ trong 3-5 ngày ở nhiệt độ phòng. Nếu
xử lý trƣớc với đồng sunfat nồng độ 0,5% và giữ trong túi polyethylene, có thể tăng thời
gian bảo quản tƣơi lên 7-10 ngày.
Để dự trữ đƣa vào chế biến, vải phải đƣợc bảo quản kỹ lƣỡng. Bảo quản vải tốt nhất là ở
nhiệt độ 1-2
o
C kéo dài trong khoảng 23-26 ngày. Nếu ta bảo quản ở 5
o
C thì chỉ đƣợc 3-4
tuần.
Trƣớc khi bảo quản, vải có thể đƣợc xử lý bằng các phƣơng pháp sau:
+ Sunfit hóa: Kết quả nghiên cứu cho thấy, khi sunfit hóa (xông lƣu huỳnh) vải tƣơi để
hàm lƣợng SO2 trong cùi đạt 10-20 ppm thì có thể đảm bảo giữ màu của vỏ và có thể sát
trùng quả.

+ Chất metabisunfit đƣợc dùng để sát trùng và chống biến màu vỏ vải. Nếu kết hợp xử lý
hóa chất trên nhúng trong HCl loãng thì kết quả càng khả quan. Hiệu quả sử dụng SO2
còn phụ thuộc vào độ già của quả. Quả càng già thì biến màu càng ít. Ngƣợc lại, khi sử
dụng SO2 nhƣ chất sát trùng cho vải xanh thì màu quả sẽ không tốt.
+ Các biện pháp khác: Vải đƣợc bọc màng mỏng rồi đƣợc chiếu xạ với liều lƣợng 0,75-
1,5 Kgy nên rất nhạy cảm với sự hƣ hỏng khi bảo quản so với mẫu không xử lý. Nhƣng
Tính toán thiết kế buồng sấy để sấy quả vải, 300kg/mẻ

GVHD: ThS. PHẠM THANH HƢƠNG 8

nếu nhúng vải vào nƣớc nóng trƣớc, sau đó mới bọc bằng màng mỏng rồi chiếu xạ thì
không thấy hiện tƣợng gì. Điều đó có thể là do nƣớc nóng khử đƣợc vi sinh vật trên bề
mặt quả, hạn chế sinh bệnh khi bảo quản.
+ Vải có thể bảo quản đƣợc 28 ngày ở nhiệt độ 1
o
C khi đựng trong túi màng mỏng,
nhƣng khi đƣa ra khỏi buồng lạnh để ở môi trƣờng khí quyển bình thƣờng thì chỉ khoảng
sau 30 phút vỏ quả sẽ nâu dần.
1.1.8. Thành phần hóa học:
Thành phần hóa học của quả vải đƣợc tóm tắt trong bảng sau:
Bảng 1.2. Thành phần dinh dƣỡng của quả vải:
Thành phần dinh dƣỡng
Đơn vị
Giá trị trên 100g ăn đƣợc
Nƣớc
g
81.76
Năng lƣợng
kcal
66

Năng lƣợng
Kj
276
Protein
g
0.83
Lipit tổng
g
0.44
Cacbohydrat
g
16.53
Xơ tổng
g
1.3
Tro
g
0.44
Khoáng


Canxi
mg
5
Sắt
mg
0.31
Magie
mg
10

Photpho
mg
31
Kali
mg
171
Natri
mg
1
Kẽm
mg
0.07
Đồng
mg
0.148
Mangan
mg
0.055
Selen
mcg
0.6
Vitamins


Vitamin C
mg
71.5
Thiamin
mg
0.011

Riboflavin
mg
0.065
Niacin
mg
0.603
Vitamin B6
mg
0.100
Folate, total
mcg
14
Folic acid
mcg
0
Tính toán thiết kế buồng sấy để sấy quả vải, 300kg/mẻ

GVHD: ThS. PHẠM THANH HƢƠNG 9

Folate, food
mcg
14
Folate, DFE
mcg_DFE
14
Vitamin B12
mcg
0.00
Vitamin A, IU
IU

0
Vitamin A, RE
mcg_RE
0
Vitamin E
mg
0.700
Lipids


Acid béo no
g
0.099
14:0
g
0.002
16:0
g
0.070
18:0
g
0.024
Acid béo có một nối đôi
g
0.120
16:1
g
0.001
18:1
g

0.119
Acid béo nhiều nối đôi
g
0.132
18:2
g
0.067
18:3
g
0.065
Amino acids
g

Tryptophan
g
0.007
Lysine
g
0.041
Methinonin
g
0.009

1.1.9. Các sản phẩm từ vải:

- Vải ngâm nƣớc đƣờng:
Vải tƣơi sau khi phân loại, rửa sạch, lột vỏ, bỏ hột và đóng vào hộp chung với nƣớc
siro. Để ngăn thịt quả chuyển màu nâu hay mất màu hồng tƣơi, ngƣời ta cho thêm vào
một ít acid tartaric 4% hoặc sử dụng dịch siro 30 độ Bx có chứa acid citric 0.1-0.15%
để đạt đến độ pH khoảng 4.5, đun hộp trong nƣớc sôi trong tối đa 10 phút sau đó làm

lạnh ngay lập tức.
- Mứt vải:
Trộn thịt quả đã đƣợc xay nhỏ cùng với dịch quả, thêm 1% pectin, hỗn hợp acid
phosphoride và acid citric để làm tăng hƣơng vị.
- Rƣợu vải:
Thịt quả đƣợc bổ sung them đƣờng, cho lên men trong điều kiện yếm khí cho đến lúc
đạt đƣợc nồng độ cồn thích hợp.
Tính toán thiết kế buồng sấy để sấy quả vải, 300kg/mẻ

GVHD: ThS. PHẠM THANH HƢƠNG 10

- Vải lạnh đông:
Vải sau khi phân loại, rửa sạch, đem tách vỏ, bỏ hạt rồi đem lạnh đông. Khi sử dụng
phải cho rã đông trong nƣớc ấm, đồng thời phải sử dụng ngay vì nó sẽ mất màu và rất
nhanh hƣ.
- Vải khô:
Vải sấy có dạng nguyên quả (còn vỏ) và dạng chỉ có thịt quả (long vải). Vải sấy có
hƣơng vị thơm ngọt, đƣợc sử dụng rộng rãi trong cả đời sống và trong cả y học cổ
truyền.
Vải khi đem sấy có dạng nguyên quả, không bóc vỏ. Thƣờng dùng nguyên liệu vải
thiều. Nhiệt độ sấy trong khoảng 70-80
o
C, độ ẩm của sản phẩm trung bình là 18%. Để
sản phẩm có màu đẹp, vải thƣờng đƣợc sunfit hóa trƣớc khi sấy. Để có cùi vải, sau
khi sấy quả đem bóc vỏ, bỏ hạt rồi sấy lại trong khoảng 2-4 giờ, đến khi độ ẩm sản
phẩm đạt 14-16%.
- Các sản phẩm liên quan:
Với hƣơng vị đặc biệt của mình, vải còn đƣợc sử dụng nhƣ một nguyên liệu phụ trong
các sản phẩm nhƣ: trà, sữa, kẹo, bánh, kem…
1.1.10 Tính chất dƣợc lý của vải khô:

Lê Quý Đôn, nhà bác học lớn thế kỷ 18 của nƣớc ta đã viết: “ giống quả vải của làng
Thịnh Quang có vị ngọt đậm, ăn vào thấy hƣơng thơm tƣởng chừng nhƣ rƣợu tiên trên
đời. Vải chữa bệnh yếu tim, lại then trí nhớ, bổ dạ dày lá lách, yên thần kinh nên dễ
ngủ…” (Sách Thƣợng kinh phong vật chí).
Ngày nay vải khô là một trong những thành phần quan trọng trong các bài thuốc dân gian
chữa bệnh mất ngủ, tăng cƣờng trí nhớ.
1.2. Lựa chọn nguyên liệu cho quy trình:
Trong quy trình sản xuất vải sấy, nguyên liệu thƣờng đƣợc sử dụng là vải thiều do những
tính chất nổi trội của nó nhƣ: vỏ mỏng, cùi dày, vị ngọt thanh, thơm…
Tiêu chí lựa chọn vải tƣơi:
- Vải đem đi sấy phải thu đúng độ chín kỹ thuật. Vỏ quả có màu hồng đến đỏ, nếu
xử lý sau thu hoạch bằng SO2 sẽ có màu vàng nhạt đến hồng.
Tính toán thiết kế buồng sấy để sấy quả vải, 300kg/mẻ

GVHD: ThS. PHẠM THANH HƢƠNG 11

- Quả vải phải nguyên vẹn, lành lặn, sạch, không có sâu bệnh, vết nâu, vật lạ bám
vào, không bị giập nát thối rữa, vỏ quả khô không có nƣớc (ngoại trừ trƣờng hợp
vừa lấy ở kho lạnh ra).
- Ngoài giống vải thiều, ta có thể sử dụng loại vải chua hoặc vải nhỡ để sấy nhằm
tận dụng nguồn nguyên liệu, nâng cao năng suất hoạt động của phân xƣởng.
- Vải đem sấy phải là vải chín mới thu hoạch. Thời gian từ lúc sấy đến lúc hái càng
ngắn càng tốt. Kính cỡ vải trong một mẻ phải đồng đều, không có sâu bệnh.
1.3. Tình hình sản xuất và tiêu thụ vải quả:
1.3.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ vải quả trên thế giới:
Hiện nay vải đƣợc trồng chủ yếu ở các nƣớc nhiệt đới, á nhiệt đới nhƣ: Trung Quốc, Ấn
Độ, Thái Lan, Úc, Mỹ và Nam Phi. Sản xuất ở châu Á chiếm hơn 95% các vùng canh tác
trên thế giới (khoảng 2 triệu tấn), tập trung chủ yếu ở Trung Quốc (1.300.000 tấn), Ấn Độ
(430.000 tấn), Thái Lan (80.000 tấn)… Tại Trung Quốc, vải sấy khô chủ yếu đƣợc bán
tại đại phƣơng, còn lại xuất khẩu sang các nơi khác nhƣ Hồng Kông, Nhật Bản và

Singapore. Trong khi đó vải quả sấy khô của Thái Lan đã có mặt ở hầu hết thị trƣờng các
châu lục trên thế giới với tổng sản lƣợng xuất khẩu là 6.770 tấn gấp 4.5 lần sản lƣợng vải
xuất khẩu của Việt Nam.
1.3.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ vải ở trong nƣớc:
Ở nƣớc ta cây vải đƣợc trồng cách đây 2000 năm và đƣợc thƣơng mại hóa ở Việt Nam từ
năm 1980. Cây vải đƣợc trồng chủ yếu ở các tỉnh phía bắc nhƣ Lục Ngạn (Bắc Giang),
Chí Linh, Thanh Hà (Hải Dƣơng)… Đây là một trong những cây ăn quả có giá trị kinh tế
cao, giúp nông dân xóa đói giảm nghèo, do đó diện tích trồng vải và sản lƣợng của nƣớc
ta không ngừng tăng lên hàng năm, khoảng 70-75% sản lƣợng vải đƣợc tiêu thụ dƣới
dạng quả tƣơi, 25-30% còn lại đƣợc sấy khô và đƣa vào chế biến ở các dạng nƣớc quả,
vải hộp. Giá vải giữa vụ thu hoạch thƣờng chỉ bằng 1/3 so với giá đầu và cuối vụ.
Thị trƣờng xuất khẩu: Hiện nay, tỷ trọng xuất khẩu của vải quả chƣa lớn (chiếm khoảng
gần 30% sản lƣợng), trong đó phần lớn là xuất khẩu ở dạng sấy khô.




Tính toán thiết kế buồng sấy để sấy quả vải, 300kg/mẻ

GVHD: ThS. PHẠM THANH HƢƠNG 12


Chƣơng 2: TỔNG QUAN VỀ PHƢƠNG PHÁP SẤY

2.1. Bản chất của quá trình sấy:
Sấy là sự bốc hơi nƣớc của sản phẩm bằng nhiệt ở nhiệt độ thích hợp, là quá trình khuếch
tán do chênh lệch ẩm ở bề mặt và bên trong vật liệu, hay nói cách khác do chênh lệch áp
suất hơi riêng phần ở bề mặt vật liệu và môi trƣờng xung quanh.
2.2. Phân loại quá trình sấy:
Ngƣời ta phân biệt ra 2 loại:

 Sấy tự nhiên: nhờ tác nhân chính là nắng, gió… Phƣơng pháp này thời gian sấy
dài, tốn diện tích sân phơi, khó điều chỉnh và độ ẩm cuối cùng của vật liệu còn khá
lớn, phụ thuộc vào điều kiện thời tiết khí hậu.
 Sấy nhân tạo: quá trình cần cung cấp nhiệt, nghĩa là phải dùng đến tác nhân sấy
nhƣ khói lò, không khí nóng, hơi quá nhiệt… và nó đƣợc hút ra khỏi thiết bị khi
sấy xong. Quá trình sấy nhanh, dễ điều khiển và triệt để hơn sấy tự nhiên.
Nếu phân loại phƣơng pháp sấy nhân tạo, ta có:
- Phân loại theo phƣơng thức truyền nhiệt:
 Phƣơng pháp sấy đối lƣu: nguồn nhiệt cung cấp cho quá trình sấy là nhiệt truyền
từ môi chất sấy đến vật liệu sấy bằng cách truyền nhiệt đối lƣu. Đây là phƣơng
pháp đƣợc dùng rộng rãi hơn cả cho sấy hoa quả và sấy hạt.
 Phƣơng pháp sấy bức xạ: nguồn nhiệt cung cấp cho quá trình sấy là thực hiện bằng
bức xạ từ một bề mặt nào đó đến vật sấy, có thể dùng bức xạ thƣờng, bức xạ hồng
ngoại.
 Phƣơng pháp sấy tiếp xúc: nguồn cung cấp nhiệt cho vật sấy bằng cách cho tiếp
xúc trực tiếp vật sấy với bề mặt nguồn nhiệt.
 Phƣơng pháp sấy bằng điện trƣờng dòng cao tần: nguồn nhiệt cung cấp cho vật sấy
nhờ dòng điện cao tần tạo nên điện trƣờng cao tần trong vật sấy làm vật nóng lên.
 Phƣơng pháp sấy thăng hoa: đƣợc thực hiện bằng làm lạnh vật sấy đồng thời hút
chân không để cho vật sấy đạt đến trạng thái thăng hoa của nƣớc, nƣớc thoát ra
khỏi vật sấy nhờ quá trình thăng hoa.
Tính toán thiết kế buồng sấy để sấy quả vải, 300kg/mẻ

GVHD: ThS. PHẠM THANH HƢƠNG 13

 Phƣơng pháp sấy tầng sôi: nguồn nhiệt từ không khí nóng nhờ quạt thổi vào buồng
sấy đủ mạnh và làm sôi lớp hạt, sau một thời gian nhất định, hạt khô đƣợc tháo ra
ngoài.
 Phƣơng pháp sấy phun: đƣợc dung để sấy các sản phẩm dạng lỏng.
 Bức xạ: sự dẫn truyền nhiệt bức xạ từ vật liệu nóng đến vật liệu ẩm.

- Phân loại theo tính chất xử lý vật liệu ẩm qua buồng sấy:
 Sấy mẻ: vật liệu đứng yên hoặc chuyển động qua buồng sấy nhiều lần, đến khi
hoàn tất sẽ đƣợc tháo ra.
 Sấy liên tục: vật liệu đƣợc cung cấp liên tục và sự chuyển động của vật liệu ẩm
qua buồng sấy cũng xảy ra liên tục.
- Phân loại theo sự chuyển động tƣơng đối giữa dòng khí và vật liệu ẩm:
 Loại thổi qua bề mặt.
 Loại thổi xuyên vuông góc với vật liệu.
2.3. Phƣơng pháp thực hiện quá trình sấy:
Để đảm bảo đƣợc hoặc dung để chế biến các sản phẩm có chất lƣợng cao, các loại
nông sản cần đƣợc sấy khô xuống độ ẩm bảo quản hoặc độ ẩm chế biến. Để thực hiện
quá trình sấy, có thể dùng nhiều hệ thống sấy khác nhau: buồng sấy, hầm sấy, sấy
chân không, sấy lạnh… Mỗi chế độ công nghệ sấy khác nhau sẽ có ảnh hƣởng khác
nhau đến chất lƣợng của sản phẩm.
 Thiết bị sấy hầm: đƣợc dùng khá rộng rãi trong công nghiệp, dùng để sấy các vật
liệu dạng hạt, cục, lát… với năng suất cao, dễ dàng cơ giới hóa, vật liệu đƣợc đƣa
vào liên tục.(hình vẽ)
Hầm sấy thƣờng dài 10-15m hoặc lớn hơn, chiều cao và chiều ngang phụ thuộc
vào xe goòng và khay tải vật liệu sấy.
 Thiết bị sấy băng tải: dùng để sấy các vật liệu nhƣ rau quả, ngũ cốc, than đá,…
Cấu tạo gồm một phòng hình chữ nhật, trong đó có một vài băng tải chuyển động
nhờ tay quay, các băng tải này tựa trên các con lăn để không bị võng xuống.(hình
vẽ)
 Thiết bị sấy buồng: dùng sấy các vật liệu dạng hạt, cục, tấm,… Cấu tạo chủ yếu
của hệ thống là buồng sấy, trong buồng sấy có bố trí các thiết bị giá đỡ gọi chung
là thiết bị chuyên tải. Nhƣợc điểm là năng suất nhỏ.(hình vẽ)
 Thiết bị sấy tháp: là thiết bị chuyên dụng để sấy các loại hạt cứng nhƣ thóc, ngô,
đậu,… có độ ẩm không lớn lắm và có thể tự dịch chuyển từ trên đỉnh tháp xuống
dƣới nhờ trọng lƣợng của chúng. Đặc điểm của thiết bị là có kênh gió nóng và
kênh gió thải ẩm đƣợc bố trí xen kẽ ngay trong lớp vật liệu. Tác nhân sấy đi qua

Tính toán thiết kế buồng sấy để sấy quả vải, 300kg/mẻ

GVHD: ThS. PHẠM THANH HƢƠNG 14

kênh gió nóng thực hiện quá trình sấy rồi nhận thêm ẩm đi vào các kênh thải và đi
ra ngoài.
 Thiết bị sấy thùng quay: là thiết bị chuyên dụng để sấy các vật liệu có dạng hạt
hoặc bột nhão, cục có độ ẩm ban đầu lớn.(hình vẽ)
Phần chính của thiết bị là một trụ tròn đặt nằm nghiêng với mặt phẳng một góc nào đó
cố định hoặc biến đổi.
 Thiết bị sấy khí động: dùng để sấy các vật liệu dạng hạt bé, nhẹ xốp, các tinh
thể,…(hình vẽ)
Phần chính của thiết bị là một ống thẳng đứng, trong đó vật liệu đƣợc không khí nóng
hoặc khói lò cuốn đi từ dƣới lên trên và dọc theo ống.
 Thiết bị sấy tầng sôi: dùng để sấy vật liệu dạng cục, hạt. Cũng nhƣ thiết bị sấy khí
động, sấy tầng sôi có ƣu điểm là cƣờng độ sấy rất lớn, dễ điều chỉnh nhiệt độ sấy
và vật liệu sấy khô khá đồng đều.(hình vẽ)
 Thiết bị sấy phun: chuyên dùng để sấy các dịch thể. Sản phẩm sấy dạng bột hòa
tan nhƣ sữa bò, sữa đậu nành, bột trứng, café tan,…(hình vẽ)
Bộ phận cơ bản của thiết bị sấy phun là buồng sấy, thƣờng là tháp hình trụ, trong đó
dịch thể đƣợc nén bởi một bơm cao áp đƣa qua vòi phun cùng với tác nhân sấy tạo
thành dạng nhƣ sƣơng mù và quá trình sấy đƣợc thực hiện.
2.4. Chọn loại máy sấy:
Để sấy vải quả ngƣời ngƣời ta có thể dùng thiết bị sấy chân không, hầm sấy, buồng
sấy,… Ở đây em dùng thiết bị sấy buồng, là thiết bị chuyên dụng để sấy các vật liệu
có dạng cục, hạt hoặc lát với năng suất không lớn lắm và thích hợp cho các cơ sở sản
xuất nhỏ lẻ, phân tán. Thiết bị sấy buồng là thiết bị làm việc theo chu kỳ. Buồng sấy
có thể làm bằng thép tấm 2 lớp giữa có cách nhiệt hoặc đơn giản xây bằng gạch đỏ có
cách nhiệt hoặc không. Do yêu cầu về an toàn thực phẩm, ta chọn buồng sấy làm bằng
thép có cách nhiệt.(hình vẽ)

Tác nhân trong thiết bị buồng sấy ta dùng không khí nóng, không khí đƣợc đốt nóng
nhờ calorifer khí- khói, khói đƣợc tạo từ lò đốt than đá. Trong thiết bị buồng ta tổ
chức cho tác nhân sấy lƣu động cƣỡng bức nhờ hệ thống quạt gió.
Buồng sấy cần bố trí giá đỡ, khay,… Sao cho tác nhân có thể dễ dàng đi qua vật liệu
sấy để truyền nhiệt cho vật liệu và nhận thêm ẩm thải ra ngoài. Vì vậy mật độ vật liệu
sấy trên khay, khe hở giữa thành khay với tƣờng thiết bị sấy, kích thƣớc và vị trí lỗ
Tính toán thiết kế buồng sấy để sấy quả vải, 300kg/mẻ

GVHD: ThS. PHẠM THANH HƢƠNG 15

thoát ẩm có ý nghĩa đặc biệt trong thiết bị sấy buồng. Khe hở giữa thành khay và
tƣờng thiết bị đƣợc bố trí đủ cho thao tác đƣợc dễ dàng. Mật độ vật liệu sấy trên khay
cũng có một ý nghĩa đặc biệt. Nếu vật liệu có mật độ quá lớn thì tác nhân sấy khó lƣu
chuyển dẫn đến thời gian sấy lớn và vật liệu khô không đều, do đó chất lƣợng và năng
suất có thể giảm. Ngƣợc lại nếu mật độ vật liệu trên khay quá bé, điều kiện truyền
nhiệt truyền chất đƣợc tăng cƣờng thì thời gian sấy sẽ giảm, chất lƣợng sản phẩm sấy
cao nhƣng năng suất thiết bị không lớn. Do đó mật độ vật liệu trên khay có một giá trị
tối ƣu. Giá trị tối ƣu này phụ thuộc vào từng loại vật liệu và thƣờng đƣợc xác định
bằng thực nghiệm.
Về kết cấu, phần trên của thiết bị sấy buồng đƣợc bố trí dạng chóp, đỉnh chóp là lỗ thoát
ẩm, kích thƣớc lỗ thoát ẩm cân xứng với thiết bị và có cơ cấu điều chỉnh lƣợng tác nhân
thoát ra bằng van con bƣớm. Thiết bị sấy buồng có kết cấu đơn giản, dễ vận hành, không
yêu cầu mặt bằng lớn nhƣng năng suất không cao, khó cơ giới hóa, vốn đầu tƣ không
đáng kể. Do đó thiết bị buồng sấy thích hợp cho các xí nghiệp vừa và nhỏ, lao động thủ
công là chính.

Tính toán thiết kế buồng sấy để sấy quả vải, 300kg/mẻ

GVHD: ThS. PHẠM THANH HƢƠNG 16


Chƣơng 3: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ

3.1. Sơ đồ quy trình công nghệ

3.2. Thuyết minh quá trình công nghệ:
3.2.1. Lựa chọn, phân loại:
Vải quả
Lựa chọn, phân loại
Rửa
Xử lý hóa chất
Sấy
Phân loại
Bao gói
Bóc vỏ, bỏ hạt
Bao gói
Phân loại
Sấy 2
Vải sấy
Vỏ, hạt
Vải sấy
Tính toán thiết kế buồng sấy để sấy quả vải, 300kg/mẻ

GVHD: ThS. PHẠM THANH HƢƠNG 17

- Mục đích:
Ta tiến hành ngắt bỏ cành cuống, loại trừ các quả không đạt tiêu chuẩn nhƣ sâu bệnh,
mốc, hƣ hỏng… Phân loại nhằm mục đích phân chia nguyên liệu thành các cỡ đồng đều
về kích thƣớc, hình dạng, màu sắc hoặc độ chín. Nguyên liệu đồng đều thì phẩm chất đồ
hộp mới tốt, các quá trình chế biến tiếp sau dễ thực hiện hơn.
- Phƣơng pháp thực hiện:

Lựa chọn thủ công trên băng tải theo phƣơng pháp cảm quan. Lựa chọn nguyên liệu theo
chỉ tiêu đã đặt ra. Ngƣời ta có thể lựa chọn bằng cách cho nguyên liệu lên băng tải có
chiều rộng 60-80 cm, băng tải chạy với tốc độ 0.12-0.15 m/s, bố trí công nhân làm việc
hai bên băng tải. Công nhân dùng tay lựa ra những nguyên liệu không đủ quy cách.
- Yêu cầu của quá trình:
Quả phải giữ đƣợc hình dạng tự nhiên, vỏ quả không bị rách.
3.2.2. Rửa:
- Mục đích: nhằm loại trừ các tạp chất cơ học nhƣ: đất, cát, bụi và còn làm giảm lƣợng vi
sinh vật ở ngoài vỏ nguyên liệu.
- Biến đổi:
+ Vật lý: giảm khối lƣợng.
+ Giảm số lƣợng vi sinh vật trên vỏ quả.
+ Cảm quan: quả sạch hơn, ít tạp chất.
- Phƣơng pháp thực hiện: Dùng nƣớc rửa sạch dƣ lƣợng thuốc trừ sâu, hóa chất
đƣợc dùng trong kĩ thuật nông nghiệp, vi sinh vật theo bùn đất bám vào quả.
- Yêu cầu của quá trình rửa:
+ Nguyên liệu sau khi rửa xong phải sạch và không bị dập nát, các chất dinh
dƣỡng ít bị tổn thất.
+ Thực hiện quá trình rửa phải nhanh để vừa tiết kiệm thời gian và lƣợng nƣớc
rửa, vừa giảm tổn thất chất dinh dƣỡng của nguyên liệu.
+ Nƣớc rửa phải đạt những chỉ tiêu do Bộ Y Tế quy định. Sử dụng nƣớc có độ
cứng 20 mg/l. Nƣớc có độ cứng cao làm cho quả vải sau sấy giòn và cứng hơn.
+ Khi dùng nƣớc để rửa nguyên liệu, ta phải khử các hợp chất của sắt trƣớc để
tránh phản ứng của sắt và tanin trong rau quả làm sẫm màu sắc của quả.
- Thiết bị: Dùng máy ngâm rửa xối tƣới.
Tính toán thiết kế buồng sấy để sấy quả vải, 300kg/mẻ

GVHD: ThS. PHẠM THANH HƢƠNG 18

3.2.3. Xử lý hóa chất:

- Mục đích: tiêu diệt vi sinh vật, hạn chế sự biến màu không mong muốn của quả
trong quá trình sấy.
SO2 có tính khử mạnh, ngăn cản sự oxi hóa các thành phần hóa học của quả vải, kìm
hãm enzyme polyphenoloxydase, enzyme pectinase nhƣng không làm ảnh hƣởng đến
thành phần các chất pectin.
SO2 làm đông tụ chất nguyên sinh của tế bào, một phần dịch quả chảy ra ngoài nên
các mô quả bị mềm đi.
SO2 tác dụng liên kết với các hợp chất màu trong vải, làm vải bị mất màu.
- Phƣơng pháp thực hiện: Sunfit hóa bằng phƣơng pháp khô ( xông khí SO2).
Sử dụng SO2 nén sẵn trong bình. Quả vải đƣợc xông hơi trong kho kín. Quá trình
xử lý hóa chất kết thúc khi nguyên liệu mất màu và mềm ra, hàm lƣợng SO2 trong
quả khi đó đạt tới 0,06 -0,12%. Trƣớc khi lấy nguyên liệu ra khỏi buồng xông lƣu
huỳnh, tiến hành quạt gió trong buồng với thời gian 1,5 đến 2 giờ.
3.2.4. Sấy
- Mục đích:
+ Chế biến: tăng độ giòn của vỏ quả, thịt quả dai, mang tính chất đặc trƣng của sản phẩm.
+ Bảo quản: vi sinh vật bị tiêu diệt.
- Các biến đổi
+ Biến đổi vật lý: sự tạo thành gradient nhiệt độ ở mặt ngoài và mặt trong vật liệu.
Biến đổi tính chất cơ lý: nhƣ sự biến dạng, hiện tƣợng co, hiện tƣơng tăng độ giòn của
vỏ.
+ Biến đổi hóa lý:
Khuếch tán ẩm: trong giai đoạn đầu của quá trình sấy, ẩm khuếch tán từ lớp ngoài vào
trong vật liệu do giãn nở vì nhiệt. Đây là sự dời ẩm gây nên do sự chênh lệch nhiệt độ các
phần khác nhau của vật liệu sấy.
Chuyển pha giữa lỏng sang hơi của ẩm.
+ Biến đổi hóa học:
Tính toán thiết kế buồng sấy để sấy quả vải, 300kg/mẻ

GVHD: ThS. PHẠM THANH HƢƠNG 19

Tốc độ phản ứng hóa học tăng lên do nhiệt độ vật liệu tăng nhƣ phản ứng oxi hóa khử,
phản ứng Maillard là phản ứng tạo màu không enzyme của protein và đƣờng khử; phản
ứng phân hủy protein làm giảm khả năng thích nghi với sự tách nƣớc.
+ Biến đổi hóa sinh:
Giai đoạn đầu: nhiệt độ nguyên liệu tăng dần và chậm tạo ra sự hoạt động mạnh mẽ của
các hệ enzyme nhất là các enzyme oxi hóa khử, gây ảnh hƣởng xấu đến sản phẩm.
Giai đoạn sau: enzyme bị vô hoạt.
+ Biến đổi sinh học: tiêu diệt vi sinh vật trên bề mặt nguyên liệu.
+ Biến đổi cảm quan:
Màu sắc: màu đỏ tự nhiên bị mất đi do tác dụng của nhiệt độ. Sản phẩm có màu thẫm,
màu nâu do phản ứng caramen hóa, phản ứng tạo melanoidin và oxi hóa các
polyphenol…
Mùi: một số chất thơm bay theo hơi ẩm và do nhiệt độ bị phân hủy gây tổn thất chất
thơm. Một số mùi thơm đƣợc tạo thành tạo mùi đặc trƣng của vải sấy.
Vị: cƣờng độ vị ngọt tăng lên. Vị chua giảm đi một cách tƣơng đối do sự bay hơi của các
axit.
- Các yếu tố ảnh hƣởng:
+ Nhiệt độ sấy: Nhiệt độ và tốc độ sấy cao thì sản phẩm khô nhanh nhƣng nhiệt độ
cao hơn nữa, vải có thể bị cháy.
+ Tốc độ sấy: Nếu tốc độ tăng nhiệt quá nhanh làm cho tốc độ bốc hơi bề mặt vật liệu
lớn hơn tốc độ chuyển dịch chất ẩm từ các lớp bên trong ra, thì bề mặt quả bị rắn lại
và ngăn cản quá trình thoát ẩm. Ngƣợc lại, nếu tốc độ tăng nhiệt chậm, thì cƣờng độ
thoát ẩm yếu.
+ Độ ẩm của không khí: Độ ẩm không khí càng thấp thì khả năng hút ẩm càng cao.
Nếu độ ẩm của không khí đi vào thiết bị thấp quá sẽ làm quả bị nứt hoặc tạo ra lớp vỏ
khô trên bề mặt, nhƣng nếu cao quá sẽ làm tốc độ sấy giảm đi. Ngƣợc lại, nếu không
khí đi ra khỏi thiết bị có độ ẩm thấp quá thì sẽ tốn năng lƣợng nhiều. Ngoài ra còn kéo
dài thời gian sấy, làm giảm màu sắc sản phẩm do hiện tƣợng quả bị thâm đen. Điều
chỉnh độ ẩm của không khí bằng cách điều chỉnh nhiệt độ của không khí vào, tốc độ

lƣu thông của nó và lƣợng vật liệu ẩm chứa trong thiết bị sấy.
Tính toán thiết kế buồng sấy để sấy quả vải, 300kg/mẻ

GVHD: ThS. PHẠM THANH HƢƠNG 20

Ngoài 3 thông số cơ bản trên, độ dày của lớp sản phẩm sấy cũng ảnh hƣởng đến quá
trình sấy. Lớp sản phẩm càng mỏng thì quá trình sấy càng nhanh và đồng đều, nhƣng
nếu quá mỏng sẽ làm giảm năng suất của thiết bị sấy.
- Thiết bị sấy: sử dụng thiết bị sấy buồng sấy.

Tính toán thiết kế buồng sấy để sấy quả vải, 300kg/mẻ

GVHD: ThS. PHẠM THANH HƢƠNG 21


Chƣơng IV: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY BUỒNG

Điều kiện thiết kế: Vải chín có độ ẩm ban đầu ω
1
= 80%, độ ẩm cuối ω
2
= 25%.
Tác nhân sấy là không khí.
Thời gian sấy: 32 giờ.
Chế độ sấy có 3 giai đoạn: GĐ I: Nhiệt độ tác nhân sấy: t
1
= 100
o
C
Độ ẩm của vải quả: ω
11
= 80%, ω
12

Thời gian sấy: τ = 2h
GĐ II: Nhiệt độ tác nhân sấy: t
2
= 90
o
C

Độ ẩm của vải quả: ω
21
, ω
22

Thời gian sấy: τ = 6h
GĐ III: Nhiệt độ tác nhân sấy: t
3
= 70
o
C
Độ ẩm vải quả: ω
31
, ω
32
= 25%
Thời gian sấy: τ = 24h
Tốc độ sấy của cả 3 giai đoạn là v = 2 ÷ 3 m/s. Trạng thái không khí bên ngoài t
o
= 20
o
C,
φ
o
= 80%.
4.1. Tính toán các thông số vật liệu
Xác định lƣợng ẩm bốc hơi: W = G
2

ω

1
- ω
2
100 - ω
1
= 300×
80 - 25
100 - 80
= 825 kg
Lƣợng vật liệu đƣa vào là: G
1
= W + G
2
= 825 + 300 = 1125 kg
Chia ẩm bốc hơi theo các giai đoạn nhƣ sau: W
1
= 375 kg, W
2
= 300 kg, W
3
= 150 kg
Tính toán thiết kế buồng sấy để sấy quả vải, 300kg/mẻ

GVHD: ThS. PHẠM THANH HƢƠNG 22

4.1.1. Giai đoạn I: W
1
= 375 kg, ω
1
= 80%

Vì W
1
= G
1
ω
1
- ω
12
100 - ω
12
suy ra W
1
× 100 – W
1
× ω
12
= G
1
× ω
1
– G
1
× ω
12

= > ω
12
=
G
1

× ω
1
- W
1
× 100
G
1
- W
1
=
1125 × 80 - 375 × 100
1125 - 375
= 70%
Lƣợng vật liệu ra khỏi giai đoạn I là: G
12
= G
1
– W
1
= 1125 – 375 = 750 kg
Các đại lƣợng trên đƣợc tính trung bình cho 1 giờ của giai đoạn I là:
W
1h
=
W
1
τ
1
=
375

2
= 187.5 kg/h
G
12h
=
G
12
τ
1
=
750
2
= 375 kg/h
4.1.2. Giai đoạn II: W
2
= 300 kg, G
21
= G
12
= 750 kg
Độ ẩm vật liệu ra khỏi giai đoạn II là:
ω
22
=
G
21
× ω
21
- W
2

× 100
G
21
- W
2
=
750 × 70 - 300 × 100
750 - 300
= 50%
Lƣợng vật liệu ra khỏi giai đoạn II là: G
22
= G
21
– W
2
= 750 – 300 = 450 kg
Các đại lƣợng trên tính trung bình cho 1 giờ của giai đoạn II là:
W
2h
=
W
2
τ
2
=
300
6
= 50 kg/h
G
22h

=
G
22
τ
2
=
450
6
= 75 kg/h
4.1.3. Giai đoạn III: W
3
= 150 kg, G
31
= G
22
= 450 kg
Độ ẩm vật liệu ra khỏi giai đoạn III là:
ω
32
=
G
31
× ω
31
- W
3
× 100
G
31
- W

3
=
450 × 50 - 150 × 100
450 - 150
= 25%
Tính toán thiết kế buồng sấy để sấy quả vải, 300kg/mẻ

GVHD: ThS. PHẠM THANH HƢƠNG 23

Lƣợng vật liệu ra khỏi giai đoạn III chính là sản phẩm, tức là:
G
32
= G
2
= G
31
– W
3
= 450 -150 = 300 kg
Các đại lƣợng tính trung bình cho 1 giờ của giai đoạn III là:
G
2h
=
G
2
τ
3
=
300
24

= 12.5 kg/h
W
3h
=
W
3
τ
3
=
150
24
= 6.25 kg/h
4.2. Tính toán quá trình sấy lý thuyết:
4.2.1. Giai đoạn I:
Giai đoạn này năng suất bốc hơi ẩm lớn nhất, ẩm bốc hơi nhiều nên nhiệt độ tác nhân
sấy ra khỏi buồng sấy thấp. Vì vậy không cần hồi lƣu.
Trạng thái không khí bên ngoài: t
o
= 20
o
C, φ
o
= 80%. Từ đó ta xác định đƣợc:
Phân áp suất bão hòa hơi nƣớc P
b
bằng:
P
b
= exp( 12 -
4026.42

235.5 + t
o
) = exp( 12 -
4026.42
235.5 + 20
) = 0.0233 bar
Lƣợng chứa ẩm d
o
:
d
o
= 0.621 ×
φ
o
× P
b
B - φ
o
× P
b
= 0.621 ×
0.80 × 0.0233
745
750
- 0.80 × 0.0233
= 0.01188 kg ẩm/kgkk
Nhiệt dung riêng dẫn xuất C
dx
:
C

dx
(d
o
) = C
pk
+ C
pa
d
o
= 1.004 + 1.82 × 0.01188 = 1.0256 kJ/kgkk
Entanpy:
I
o
= 1.004t
o
+ d
o
(2500 + 1.842t
o
) = 1.004 × 20 + 0.01188( 2500 + 1.842 × 20)