Tính toán thiết kế hệ thống sấy hầm sấy mít

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THỰC PHẨM

TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY HẦM DÙNG
ĐỂ SẤY MÍT, NĂNG SUẤT 220KG/MẺ

GVHD: PHAN THẾ DUY
SVTH:
TRƯƠNG HOÀI NAM

MSSV: 2005208178

LỚP: 11DHTP12

LÊ THỊ NGA

MSSV: 2005208269

LỚP: 11DHTP12

TP. HỒ CHÍ MINH, 2022


TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

ĐỒ ÁN KỸ THUẬT THỰC PHẨM

TÍNH TỐN THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY HẦM

DÙNG ĐỂ SẤY MÍT, NĂNG SUẤT 220KG/MẺ

GVHD: PHAN THẾ DUY
SVTH:
TRƯƠNG HOÀI NAM

MSSV: 2005208178

LỚP: 11DHTP12

LÊ THỊ NGA

MSSV: 2005208269

LỚP: 11DHTP12

TP. HỒ CHÍ MINH, 2022


NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
….………………………………………………………………………………
….………………………………………………………………………………
….………………………………………………………………………………
….………………………………………………………………………………
….………………………………………………………………………………
….………………………………………………………………………………
….………………………………………………………………………………
….………………………………………………………………………………
….………………………………………………………………………………
….………………………………………………………………………………

….………………………………………………………………………………
….………………………………………………………………………………
….………………………………………………………………………………
….………………………………………………………………………………
….………………………………………………………………………………
….………………………………………………………………………………
….………………………………………………………………………………
….………………………………………………………………………………
….………………………………………………………………………………
….………………………………………………………………………………
….………………………………………………………………………………
….………………………………………………………………………………
….………………………………………………………………………………
….………………………………………………………………………………
….………………………………………………………………………………
….………………………………………………………………………………
….………………………………………………………………………………
….………………………………………………………………………………
….………………………………………………………………………………
….………………………………………………………………………………

I


LỜI CẢM ƠN

Trước hết nhóm đề tài xin gửi lời cám ơn chân thành nhất đến Ban giám
hiệu và toàn thể quý thầy cô Trường Đại học Công nghiệp thực phẩm TP.HCM,
Quý thầy cô khoa Công nghệ thực phẩm cùng với tri thức và tâm huyết của
mình đã truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em trong suốt thời gian

học tập tại trường. Và đặc biệt hơn trong học kỳ này Khoa đã tổ chức cho
chúng em được tiếp cận với mơn học rất hữu ích đối với sinh viên. Đó là mơn
học “Đồ án kỹ thuật thực phẩm”.
Nhóm đề tài chúng em cũng khơng qn gửi lời cám ơn chân thành nhất
đến GV Phan Thế Duy người đã trực tiếp hướng dẫn và tận tình giúp đỡ chúng
em qua từng buổi thảo luận hết sức bổ ích và những kiến thức cần thiết mà
Thầy đã mang đến

trong suốt thời gian thực hiện đề tài.

Nhóm đề tài cũng xin cảm ơn bạn bè, anh chị đã tận tình chỉ bảo, giúp đỡ
trong q trình hồn thành bài tiểu luận, tạo cho chúng em hiểu thêm về những
kiến thức thực tế.
Bước đầu đi vào thực tế, tìm hiểu về đề tài “Tính tốn thiết kế hệ thống
sấy hầm dùng để sấy mít, năng suất 220 kg/mẻ”. Do kiến thức cịn hạn chế và
cịn nhiều bỡ ngỡ, khơng tránh khỏi những thiếu xót là điều chắc chắn. Vì thế,
nhóm đề tài rất mong nhận được sự thông cảm và những ý kiến đóng góp q
báu của Thầy Cơ và các bạn để bài đồ án này có thể hồn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn!

II


LỜI CAM ĐOAN
Chúng em cam đoan rằng báo cáo đồ án kỹ thuật thực phẩm này là do
chính chúng em thực hiện dưới sự hướng dẫn của thầy Phan Thế Duy. Các số
liệu và kết quả phân tích trong báo cáo là trung thực, không sao chép từ bất cứ
đề tài nghiên cứu khoa học nào.

TP.HCM, tháng 09 năm 2022

SINH VIÊN THỰC HIỆN
(Kí và ghi rõ họ tên)

III


TĨM TẮT ĐỒ ÁN
Tên đơ an: Tính tốn thiết kế hệ thống sấy hầm dùng để sấy mít, năng suất
220 kg/mẻ.
Cac dữ liệu ban đầu:
Địa điểm sấy: Tp. HCM
Năng suất 220kg/mẻ
Độ ẩm mít ban đầu 40%
Độ ẩm sau sấy 10%
Tác nhân sấy là khơng khí được gia nhiệt bằng caloriphe hơi nước bão
hịa
Thời gian sấy cho 1 mẻ là 12h
Nơi dung va cac phần thuyêt minh tinh toan
Giới thiệu tổng quan về đề tài thực hiện bao gồm muc tiêu đề tài, các
vấn đề liên quan đến quá trình và thiết bị, chọn loại thiết bị và phương pháp
để thực hiện quá trình, nêu ý nghia cuả đề tài.
Ve sơ đồ hệ thống và mơ tả ngun lý hoạt động.
Tính toán cân bằng vật chất và năng lượng cho quá trình.
Tính tốn cho thiết bị chính. Ve cấu tạo thiết bị (dạng nguyên lý làm
việc).

IV


MỤC LỤC

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN .........................................I
LỜI CẢM ƠN ................................................................................................. II
LỜI CAM ĐOAN ..........................................................................................III
TÓM TẮT ĐỒ ÁN ........................................................................................ IV
MỤC LỤC ....................................................................................................... V
DANH MỤC HÌNH ẢNH ......................................................................... VIII
DANH MỤC BẢNG ......................................................................................IX
LỜI MỞ ĐẦU .................................................................................................. 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ...........................................................................2
1.1 Tổng quan về nguyên liệu ...................................................................2
1.1.1 Nguồn gốc .................................................................................... 2
1.1.2 Phân loại ...................................................................................... 2
1.1.3 Đặc điểm cơ bản của mít ............................................................. 4
1.1.4 Giá trị dinh dưỡng của mít .......................................................... 4
1.1.5 Tính chất vật lý cơ bản .................................................................6
1.2 Tổng quan về phương phap sấy mit ..................................................6
1.2.1 Bản chất của quá trình sấy .......................................................... 6
1.2.2 Phân loại phương pháp sấy ......................................................... 6
1.2.3 Nhân tố ảnh hưởng đến q trình sấy mít ...................................9
1.3 Tổng quan về hệ thống hầm sấy ...................................................... 11
1.3.1 Hệ thống hầm sấy .......................................................................11
1.3.2 Phương pháp sấy ....................................................................... 11
1.3.3 Chế độ sấy .................................................................................. 11
CHƯƠNG 2 - THIẾT KẾ QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ .......................... 12
2.1 Sơ đơ quy trình cơng nghệ ................................................................12
2.2 Thut minh quy trình cơng nghệ ...................................................13
2.2.1 Lựa chọn, phân loại ................................................................... 13
2.2.2 Xử lý hạt ..................................................................................... 13
2.2.3 Rửa, ngâm .................................................................................. 13

V


2.2.4 Cắt đôi ........................................................................................15
2.2.5 Chần ........................................................................................... 15
2.2.6 Sấy .............................................................................................. 17
2.2.7 Phân loại .................................................................................... 17
2.2.8 Đóng gói .....................................................................................18
CHƯƠNG 3 - TÍNH TỐN Q TRÌNH SẤY LY THUYẾT ............. 19
3.1 Cân băng vât liệu ...............................................................................19
3.1.1 Các thông số ban đầu ............................................................... 19
3.1.2 Khối lượng vật liệu trước khi sấy .............................................. 19
3.1.3 Lượng ẩm cần bay hơi ............................................................... 19
3.1.4 Lượng vật liệu khô tuyệt đối. ..................................................... 20
3.2 Tinh toan qua trình sấy ly thut ..................................................20
3.2.1 Tính tốn trạng thái khơng khí bên ngoai ................................ 21
3.2.2 Tính tốn trạng thái khơng khí vao hầm sấy ............................22
3.2.3 Tính tốn trạng thái khơng khí ra khoi hầm sấy ...................... 22
3.2.4 Tiêu hao khơng khí .....................................................................23
3.2.5 Lượng nhiệt tơn thất cho q trình sấy lý thuyết .................... 24
3.3 Tinh toan chọn xe goòng va kich thước của hầm sấy ....................24
3.3.1 Tính tốn khay sấy ..................................................................... 24
3.3.2 Tính tốn chọn xe gng ............................................................25
3.3.3 Kích thước của hầm sấy .............................................................26
CHƯƠNG 4: TÍNH TỐN NHIỆT Q TRÌNH SẤY ...........................28
4.1 Tinh toan nhiệt hầm sấy ................................................................... 28
4.1.1 Tôn thất nhiệt do vật liệu sấy mang đi ...................................... 28
4.1.2 Tôn thất nhiệt do thiết bị truyền tải qTBTT [kJ/kg ẩm] ............... 28
4.1.3 Tôn thất do bao che ................................................................... 29
4.2 Tinh toan qua trình sấy thực ........................................................... 34

4.3 Tinh lượng tac nhân sấy trong qua trình sấy thực ........................35
CHƯƠNG 5: TÍNH CHỌN THIẾT BỊ PHỤ ............................................. 38
5.1 Tinh toan thiêt kê Calorifer ............................................................. 38
5.1.1 Các thông số cơ bản yêu cầu để thiết kế calorifer .................... 38

VI


5.1.2 Tính tốn thiết kế calorifer ........................................................ 39
5.1.3 Tính thiết kế kích thước hình học của calorifer ........................ 45
5.1.4 Tính tốn tơn thất áp suất của dịng khơng khí (TNS) chuyển
động cắt ngang qua Calorifer. ........................................................................ 46
5.2 Tinh chọn quạt ...................................................................................47
5.2.1 Lưu lượng quạt ...........................................................................47
5.2.2 Tính trở lực quạt ........................................................................ 47
5.2.3 Tính tốn chọn quạt ................................................................... 51
KẾT LUẬN. ................................................................................................... 50
PHỤ LỤC ....................................................................................................... 51
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 52

VII


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1: Quả mít
Hình 1.2: Giản đồ pha của nước
Hình 3.1: Đồ thị I - d của quá trình sấy lý thuyết
Hình 4.1: Cấu tạo tường bao che
Hình 5.1: Cấu tạo calorifer hơi nước

VIII


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1 Thành phần chất trong 100g khối lượng tươi bộ phận ăn được Mít.
Bảng 4.1: Tính lượng tác nhân sấy trong quá trình sấy thực

IX


LỜI MỞ ĐẦU
Trong những năm gần đây nền nông nghiệp nước ta đã đạt nhiều thành
tựu to lớn. Ngoài việc đáp ứng nhu cầu tiêu dùng nội địa, nước ta đã bắt đầu
xuất khẩu nông sản cùng với các chế phẩm của nó. Do đó việc ứng dung các
cơng nghệ mới đóng một vai trị hết sức quan trọng. Trong đó, cơng nghiệp
sấy là khâu quan trọng trong cơng nghệ sau thu hoạch, chế biến và bảo quản
nông sản.
Sấy là một q trình cơng nghệ được sử dung trong rất nhiều ngành
cơng nơng nghiệp. Q trình sấy khơng chỉ là quá trình tách nước và hơi
nước ra khỏi vật liệu một cách đơn thuần mà là q trình cơng nghệ. Nó địi
hỏi sau khi sấy vật liệu phải đảm bảo chất lượng cao, tiêu tốn năng lượng ít
và chi phí vận hành thấp. Để thực hện quá trình sấy người ta sử dung một hệ
thống gồm nhiều thiết bị như thiết bị sấy (hầm sấy, tháp sấy, thùng sấy....),
thiết bị đốt nóng tác nhân (calorifer) hoặc thiết bị làm lạnh để làm khô tác
nhân, quạt, bơm và một số thiết bị phu như hầm đốt, cyclone... Chúng ta gọi
hệ thống các thiết bị thực hiện một quá trình sấy cu thể nào đó là một hệ
thống sấy.
Hầm sấy là một trong những hệ thống sấy đối lưu thông dung nhất. Hệ
thống sấy hầm có năng suất lớn hơn, có thể sấy liên tuc hoặc bán liên tuc và
luôn luôn là hệ thống sấy đối lưu cưỡng bức. Trong đồ án này nhóm em được

giao nhiệm vu thiết kế một hệ thống sấy dùng cho việc sấy nguyên liệu là mít
Với nhiệm vu đó, cơng nghệ sấy được u cầu là sấy hầm với tác nhân sấy là
khơng khí được gia nhiệt bằng caloriphe hơi nước bão hòa. Hệ thống này
được lắp đặt tại Thành phố Hồ Chí Minh với nhiệt độ khơng khí có độ ẩm
trung bình trong năm là t = 27,2°C; φ = 77 %. Đây là lần đầu tiên thiết kế hệ
thống sấy nên trong quá trình tính tốn có nhiều sai sót do kiến thức cịn hạn
chế, kính mong Thầy (Cơ) và các bạn thơng cảm và tận tình giúp đỡ.

1


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1 Tổng quan về nguyên liệu
1.1.1 Nguồn gốc
Cây Mít (Artocarpus heterophyllus Lam) là lồi cây ăn quả thuộc chi
Mít hay chi Chay (Artocarpus) của họ dâu tằm (Moraceae), có nguồn gốc
phát sinh ở Ấn Độ và Bangladesh, mọc trong rừng thường xanh ẩm được di
thực đến trồng ở các nước Đông Nam Á từ lâu đời, trong đó có Việt Nam.
Mít là cây đa dung quan trọng ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, đặc biệt ở
Nam và Đơng Nam Á. Sản phẩm Mít tươi và Mít sấy dễ được tìm thấy tại các
chợ thực phẩm Châu Á, đặc biệt là ở Philippines, Thái Lan, Việt Nam,
Malaysia, Campuchia và Bangladesh. Theo truyền thống, Mít chủ yếu được
trồng trong vườn hộ gia đình, trồng thành rừng hoặc trang trại Trồng Mít, vừa
là một cách làm kinh tế góp phần tăng thu nhập, giữ bản sắc văn hóa, vừa làm
đẹp cho cảnh quan, cải thiện môi trường. Những nghiên cứu gần đây của
nhiều tác giả đã khẳng định vai trị và giá trị của cây Mít.

Hình 1.1: Quả mít
1.1.2 Phân loại
Mít lại có nhiều giống: mít ướt, mit ráo, mít dừa, mít nghệ, mít tố nữ,

gần đây có thêm mít Mã Lai... Mít chín loại nào cũng cho mùi thơm quyến rũ
nhưng vị có khác: mít ướt nhão thịt mà ngọt lịm, mít dừa mọng nước ngọt
như mật, mít nghệ vàng ruộm, giịn giịn…
2


1.1.2.1 Mít Mã Lai:
- Năng suất cao
- Trọng lượng trung bình từ 2-3 kg.
- Múi thơm con hơi nhão, vị ngọt.
1.1.2.2 Mít Tố Nữ:
- Năng suất cao
- Trọng lượng trung bình 800 – 1000g/ trái.
- Cơm nhão, vị ngọt, béo, có mùi thơm đặc trưng.
1.1.2.3 Mít nghệ: giống một chính để sản xuất mít sấy
- Giống mít nghệ cao sản có tên là Artocarplus hectorophyllus, là giống
một chịu khơ hạn tốt, chống được giơng bão.
- Trái to, mũi thơm, giịn, ngọt, thích hợp ăn tươi hoặc chế biến xuất khẩu
rất tốt, ngồi ra có thể sử dung làm thức ăn chăn ni và lấy gỗ.
- Mít nghệ dễ trồng, ít cơng chăm sóc, ít sử dung thuốc bảo vệ thực vật,
cho năng suất cao. Đặc biệt, thời gian tăng trưởng và cho trái của cây mít
nghệ ngắn hơn nhiều so với các giống mít thường.
- Mít nghệ cao sản được chọn từ tổ hợp Mít nghệ ở miền Nam. Đây là
giống Mít thích hợp để ăn tươi và làm nguyên liệu cho cơng nghệ sấy chân
khơng (chip).
- Giống mít được thị trường trồng nhiều và có chất lượng tốt nhất là : Mít
Nghệ Cao Sản dịng M99-1:
+ Năng suất rất cao.
+ Chất lượng ngon
+ Tỉ lệ cơm cao 40 – 48 % .

+ Mẫu vàng tươi. Thích hợp ăn tươi hay chế biến
- Cây mít nghệ (giống mit MDN06 ) được trồng nhiều ở các tỉnh phía
Nam để cung cấp cho thị trường xuất khẩu. Đây là cây mít đạt tiêu chuẩn của
Việt Nam được các nhà khoa học nhân bản nhưng không sử dung công nghệ
biến đổi gen nên giữ nguyên tính trạng. Khi thu hoạch, các múi mít được sấy
khơ để xuất khẩu. Do giữ ngun tính trạng nên mùi mít nghệ cịn lớp vỏ lua

3


bên ngồi, trong q trình sấy khơ, mùi mít khơng bị mất đi màu vàng vốn có
của nó.
1.1.3 Đặc điểm cơ bản của mít
Quả mít gồm: vỏ, củi, xơ, múi và hạt mít.
Quả cịn gọi “là hợp giả quả” hình bầu duc kích thước (30-60) × (20-30)
cm, trọng lượng quả từ 6kg đến 20kg, mọc chủ yếu ở thân chủ, một chùm từ
3 đến 5 quá, khoảng 80 đến 100 quả/cây. Bên ngồi quả là lớp vỏ có gai, vỏ
quả lúc cịn non có màu xanh, khi chín có màu xanh vàng, độ dày vỏ quả từ
1-1,3cm.
Bên trong quả gồm: bao hoa mỏng phát triển hồn tồn bao quanh hột,
có 2 từ diệp khơng bằng nhau, khơng có phơi nhủ gọi là múi mít có chiều dài
từ 5,5 - 7,5 cm, chiều rộng từ 2,5 - 3,5cm, chiều dày thịt múi 1 - 1,5cm, màu
vàng tươi (vàng tự nhiên), mùi vị ngọt, thơm; Loại quả lớp thứ hai gọi là xơ
mít có màu trắng nhạt hay màu vàng nhạt. Ở giữa quả có cùi mít.
Hạt mít có màu nâu sáng phủ bởi một mảng trắng mỏng. Hạt dài
khoảng 2 - 4cm và dày 1,25 - 2cm, bên trong có màu trắng và giịn.
1.1.4 Giá trị dinh dưỡng của mít
Quả Mít có thịt quả (múi mít) là loại thực phẩm lành mạnh, rất giàu
dinh dưỡng có tác dung bồi bổ cho sức khỏe con người, với các thành phần
như: năng lượng vừa phải, nước, protein, gluxit, canxi, photpho, sắt, mangan,

betacaroten, vitamin C, vitamin B1, B2, PP, kali, phytonutrient (lignans,
isoflavones và saponins) (Haq, 2006; APAARI, 2012; Tiwari and Vidyarthi,
2015). Thành phần các chất có trong quả xanh, thịt quả đã chín và hạt được
tập hợp và thể hiện ở Bảng 1. Khi so sánh với các loại quả nhiệt đới khác, thịt
quả và hạt Mít chứa nhiều protein, canxi, sắt, nhóm vitamin B trong đó
vitamin B1 là nhiều hơn cả và Mít còn giàu vitamin C.
Bảng 1.1 Thanh phần chất trong 100g khối lượng tươi bộ phận ăn được Mít.
* Ghi chú: dấu ( – ) là chưa có số liệu.

4


Thanh phần cac chất

Quả xanh

Quả chin

Hạt

Nước (g)

76,2 – 85,2

72,0 – 94,0

51,0 – 64,5

Năng lượng (Kj)

50 – 210

88 – 410

133 – 139

Protein (g)

2,0 – 2,6

1,2 – 1,9

6,6 – 7,04

Chất béo (g)

0,1 – 0,6

0,1 – 0,64

0,40 – 0,43

Carbohydrate (g)

9,4 – 11,5

16,0 – 25,4

25,8 – 38,4

Chất xơ (g)

2,6 – 3,6

1,0 – 1,5

1,0 – 1,5

Đường tổng số (g)

–

19,05 – 20,6

–

Khoáng tổng số (g)

0,9

0,87 – 0,9

0,9 – 1,2

Canxi (mg)

30,0 – 73,2

20,0 – 37,0

50,0

Magiê (mg)

–

27,0 – 29,0

54,0

Phosphorus (mg)

20,0 – 57,2

21,0 – 41,0

38,0 – 97,0

Kali (mg)

287 – 323

191 – 448

246

Natri (mg)

3,0 – 35,0

2,0 – 41,0

63,2

Sắt (mg)

0,4 – 1,9

0,23 – 1,1

1,5 – 3,4

Kem (mg)

–

0,13 – 0,42

–

Vitamin A (IU)

30

175 – 540

10 – 17

Thiamine B1 (mg)

0,05 – 0,15

0,03 – 0,105

0,25 – 0,6

0,05 – 0,2

0,055 – 0,4

0,11 – 0,3

Vitamin C (mg)

12,0 – 14,0

7,0 – 13,7

11,0

Vitamin E (mg)

–

0,34

–

Beta Caroten (µg)

–

71,3 – 84,8

–

Carotenoid tổng (µg)

–

129 – 150,3

–

Riboflavin B2

(mg)

Thành phần các chất trong quả Mít thay đổi tùy theo giống, tuổi cây,
mùa vu và giai đoạn phát triển của quả. Hàm lượng carbohydrate trong quả
của các giống Mít khác nhau có thể thay đổi từ 37,4% đến 42,5%, protein từ
0,57 đến 0,97%, chất xơ từ 0,57 đến 0,86%. Thịt quả của 20 mẫu giống Mít

5


Cổ Loa - Hà Nội có độ Brix khá cao và dao động từ 20,35 - 23,1, các chất
như Lipit, đường tổng số, canxi, Fe, Vitamin C, khá cao. Đặc biệt Beta
Caroten ở mẫu cao nhất là 84,8 µg/100g, đa số mẫu là 72,4 µg/100g (Phạm
Hùng Cương và cs., 2019).

1.1.5 Tính chất vật lý cơ bản
− Khối lượng riêng: ρ = 1172,78 kg/m3
− Nhiệt dung riêng: c = 1,3606 kJ/kg.độ
− Chiều dày thịt múi: 1,5 - 3,5cm
− Dài: 6,7 – 10,5 cm
− Chiều rộng từ 2,5 - 4,5cm
− Khối lượng: 50 – 200 gr
− Độ ẩm vật liệu sấy:
 Độ ẩm của mít trước khi đem vào sấy: ω1 = 40 %
 Độ ẩm của mít sau khi sấy: ω2 = 10 %
− Nhiệt độ sấy cho phép: t = ( 60 ÷ 90°C).
− Thời gian sấy cho 1 mẻ là 12 giờ

1.2 Tổng quan về phương phap sấy mit
1.2.1 Bản chất của quá trình sấy

Sấy là quá trình sử dung nhiệt để tách nước ra khỏi mẫu nguyên liệu.
Trong quá trình sấy nước được tách ra khỏi nguyên liệu theo nguyên tắc bốc
hơi (evaporation) hoặc thăng hoa (sublimation). Chúng ta cần phân biệt sự
khác nhau giữa sấy và cô đặc. Trong quá trình sấy, mẫu nguyên liệu thưởng ở
dạng rắn, tuy nhiên mẫu nguyên liệu cần sấy cũng có thể ở dạng lỏng hoặc
huyền phù. Sản phẩm thu được sau q trình sấy ln ở dạng rắn hoặc dạng
bột.
1.2.2 Phân loại phương pháp sấy
Có nhiều phương pháp sấy và chúng được thực hiện theo những nguyên
tắc khác nhau. Chúng ta có thể chia các phương pháp sấy theo những nhóm
như sau:

6

1.2.2.1 Sấy bức xạ
Trong phương pháp này, người ta sử dung nguồn nhiệt bức xạ để cung
cấp cho mẫu nguyên liệu cần sấy. Nguồn bức xạ được sử dung phổ biến hiện
nay là tia hồng ngoại. Nguyên liệu se hấp thu năng lượng của tia hồng ngoại
và nhiệt độ của nó se tăng lên. Trong phương pháp sấy bức xạ, mẫu nguyên
liệu được cấp nhiệt nhờ hiện tượng bức xạ, cịn sự thải ẩm từ mẫu ngun
liệu ra mơi trường bên ngoài se xảy ra theo nguyên tắc đối lưu. Thực tế cho
thấy trong quá trình sấy bức xạ se xuất hiện một gradient nhiệt rất lớn bên
trong mẫu nguyên liệu. Nhiệt độ tại vùng bề mặt có thể cao hơn nhiệt độ tại
trung tâm mẫu nguyên liệu từ 20 - 50� �. Gradient nhiệt lại ngược chiều với

gradient ẩm. Điều này gây khó khăn cho sự khuếch tán ẩm từ tâm mẫu
nguyên liệu ra đến vùng bề mặt, đồng thời cịn ảnh hưởng đến các tính chất
cấu trúc của sản phẩm sau quá trình sấy. Để khắc phuc những nhược điểm
trên, người ta se điều khiển quá trình sấy bức xạ theo chế độ luôn phiên.
+ Giai đoạn bức xạ nguyên liệu: gradient nhiệt se hướng từ bề mặt vào
tâm mẫu nguyên liệu làm tăng nhiệt độ của nguyên liệu, phần ẩm bên trên
mặt nguyên liệu se bốc hơi.
+ Giai đoạn thổi khơng khí nguội: Nhiệt độ bề mặt mẫu nguyên liệu
giảm xuống làm cho gradient nhiệt và gradient ẩm trong mẫu nguyên liệu trở
nên cùng chiều. Hiện tượng này làm cho sự khuếch tán ẩm từ tâm ra vùng bề
mặt của nguyên liệu trở nên dễ dàng hơn.
1.2.2.2 Sấy tiếp xúc
Mẫu nguyên liệu cần sấy được đặt lên một bề mặt đã được gia nhiệt,
nhờ đó mà nhiệt độ của nguyên liệu se gia tăng và làm cho một phần ẩm
trong nguyên liệu se bốc hơi và thoát ra mơi trường bên ngồi. Trong phương
pháp này, mẫu ngun liệu cần sấy se được cấp nhiệt theo nguyên tắc dẫn
nhiệt.
1.2.2.3 Sấy đối lưu

Trong phương pháp này, người ta sử dung khơng khí nóng để làm tác
nhân sấy. Mẫu ngun liệu se được tiếp xúc trực tiếp với khơng khí nóng
trong buồng sấy, một phần ẩm trong nguyên liệu se bốc hơi. Như vậy, mẫu

7


nguyên liệu cần sấy se được cấp nhiệt theo nguyên tắc đối lưu. Khi đó, động
lực của q trình sấy là do:
+ Sự chênh lệch áp suất hơi tại bề mặt nguyên liệu và trong tác nhân
sấy, nhờ đó mà các phân tử nước tại bề mặt nguyên liệu se bốc hơi.
+ Sự chênh lệch ẩm tại bề mặt và tâm của nguyên liệu, nhờ đó mà ẩm
tại tâm nguyên liệu se khuếch tán ra vùng bề mặt.
1.2.2.4 Sấy bằng vi sóng va dịng điện cao tầng
Vi sóng là những sóng điện từ với tần số 300 - 300.000 MHz. Dưới tác
động của vi sóng, các phân tử nước trong mẫu nguyên liệu cần sấy se chuyển
động quay cực liên tuc. Hiện tường này làm phát sinh nhiệt và nhiệt độ của
nguyên liệu se gia tăng. Khi đó, một số phân tử nước tại vùng bề mặt của
nguyên liệu se bốc hơi. Còn trong trường hợp sử dung dòng điện cao tần,
nguyên tắc gia nhiệt mẫu nguyên liệu cần sấy cũng tương tự như trường hợp
sử dung vi sóng, tuy nhiên tần số sử dung se thấp hơn (27 - 100MHz).
1.2.2.5 Sấy thăng hoa
Trong trường hợp này, mẫu nguyên liệu cần sấy trước tiên se được đem
lạnh đông để một phần ẩm trong nguyên liệu chuyển sang trạng thái rắn. Tiếp
theo, người ta se tạo áp suất chân không và nâng nhẹ nhiệt độ để nước thăng
hoa, tức nước se chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái hơi mà khơng qua
trạng thái lỏng.

Hình 1.2: Giản đồ pha của nước

8


Hình trên giới thiệu giản đồ pha của nước. Theo giản đồ pha, khi nước
trong thực phẩm ở trạng thái rắn (nước đã lạnh đông) và áp suất hơi trên thực
phẩm thấp hơn 610,5 Pa, nếu ta gia nhiệt thì phần nước ở trạng thái rắn se
chuyển trực tiếp sang trạng thái hơi.
1.2.3 Nhân tố ảnh hưởng đến quá trình sấy mít
Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến q trình sấy và chúng có thể được chia
thành hai nhóm: các yếu tố liên quan đến điều kiện sấy và các yếu tố liên
quan đến bản chất của nguyên liệu cần sấy.
1.2.3.1 Các yếu tố liên quan đến điều kiện sấy
- Nhiệt độ tác nhân sấy: Khi tăng nhiệt độ tác nhân sấy thì tốc độ sấy se
tăng theo. Đó là do tốc độ truyền nhiệt gia tăng. Việc tăng nhiệt độ tác nhân
sấy se làm giảm độ ẩm tương đối của nó. Điều này giúp cho các phân tử nước
tại bề mặt nguyên liệu cần sấy se bốc hơi dễ dàng hơn.
Tuy nhiên, nếu nhiệt độ tác nhân sấy quá cao thì các biến đổi vật lý và
hóa học trong nguyên liệu se diễn ra mạnh me. Một số biến đổi này có thể
ảnh hưởng xấu đến chất lượng dinh dưỡng và cảm quan của sản phẩm.
- Độ ẩm tương đối của tác nhân sấy: khi tăng độ ẩm tương đối của các
tác nhân sấy thì thời gian sấy se kéo dài. Trong phương pháp sấy đối lưu,
theo lý thuyết, để các phân tử nước trên bề mặt nguyên liệu bốc hơi thì cần có
sự chênh lệch áp suất hơi nước trên bề mặt nguyên liệu và trong tác nhân sấy.
Sự chênh lệch này càng lớn thì nước trên bề mặt nguyên liệu càng dễ bốc hơi.
Đây cũng là động lực của quá trình sấy.
Nếu độ ẩm tương đối của các tác nhân sấy càng thấp thì tốc độ sấy
trong giai đoạn sấy đẳng tốc se càng tăng. Tuy nhiên, độ ẩm tương đối của
khơng khí nóng ít ảnh hưởng đến giai đoạn sấy giảm tốc. Cần lưu ý là độ ẩm
tương đối của tác nhân sấy se ảnh hưởng quyết định đến giá trị độ ẩm cân
bằng của sản phẩm sau quá trình sấy. Khi sản phẩm sấy đạt độ ẩm cân bằng

thì quá trình bốc hơi nước se ngừng lại.

9