Các quá trình và thiết bị công nghệ sinh học : THIẾT BỊ SẤY part 1 pps

269



Chỉång 13
THIÃÚT BË SÁÚY

Quạ trçnh tạch áøm ca bạn thnh pháøm vi sinh täøng håüp l mäüt trong nhỉỵng cäng
âoản cúi cng trong sn xút cạc cháút hoảt hoạ sinh hc. Cháút lng canh trỉåìng chỉïa
náúm men, vitamin, axit amin, enzim cọ âäü áøm 30 ÷ 60% cáưn phi sáúy. Trong cạc thiãút
bë sáúy, cháút lng canh trỉåìng bë khỉí nỉåïc âãún 5 ÷ 12%.
Sáúy cạc sn pháøm thüc lénh vỉûc sn xút bàòng phỉång phạp vi sinh l quạ trçnh
phỉïc tảp. Táút c cạc sn pháøm thu nháûn âỉåüc tỉì täøng håüp vi sinh âỉåüc chia ra lm hai
nhọm chênh:
- Cạc sn pháøm m sau khi sáúy khäng âi hi bo giỉỵ kh nàng säúng ca vi sinh
váût hay khäng âi hi âäü hoảt hoạ
cao ca cạc chãú pháøm v cạc sn pháøm âỉåüc sỉí dủng
nhỉ ngưn cạc cháút dinh dỉåỵng (náúm men gia sục, to, axit amin ).
- Cạc sn pháøm m sau khi sáúy cáưn bo giỉỵ kh nàng säúng hay bo giỉỵ hoảt hoạ
cao ca cạc chãú pháøm (men bạnh mç, mäüt säú vi khøn v enzim, dỉåüc pháøm bo vãû thỉûc
váût ).
Táút nhiãn l âäúi våïi sn pháøm nhọm 1 cọ thãø ỉïng dủng chãú âäü sáúy cao hån, trong
âọ âäúi våïi nhọm 2 âi hi chãú âäü sáúy tháúp hån v thåìi gian ngàõn hån.
Täúi ỉu hoạ viãûc lỉûa chn phỉång phạp sáúy v cạc kãút cáúu ca mạy sáúy cọ liãn
quan chàût ch våïi âàûc tênh ca cạc sn pháøm âem sáúy. Âãø tênh toạn quạ trçnh sáúy cáưn
phi biãút âäü áøm ca sn pháøm ban âáưu v cúi, cáúu trục äúng dáùn, âäü nhåït, sỉïc bãưn bãư
màût, hãû säú nhiãût dung, âäü dáùn nhiãût, âäü âáùn nhiãût âäü, âäü bãưn nhiãût, thnh pháưn hoạ hc
13.1. PHÁN LOẢI CẠC MẠY SÁÚY
Vç sn pháøm âem sáúy cọ ráút nhiãưu loải, cho nãn trong thỉûc tãú cng âỉåüc sỉí dủng
nhiãưu loải mạy sáúy khạc nhau. Cọ thãø nãu täøng quạt vãư sỉû phán loải nhỉ sau:

- Theo phỉång phạp nảp nhiãût, cạc mạy sáúy âỉåüc chia ra loải âäúi lỉu hay tiãúp xục.
- Theo dảng cháút ti nhiãût: khäng khi, khê v håi.
- Theo trë säú ạp sút trong phng sáúy: lm viãûc åí ạp sút khê quøn hay chán
khäng.
- Theo phỉång phạp tạc âäüng: tưn hon, liãn tủc.

270
- Theo hỉåïng chuøn âäüng ca váût liãûu v cháút ti nhiãût trong cạc mạy sáúy âäúi lỉu:
cng chiãưu, ngỉåüc chiãưu v våïi cạc dng càõt nhau.
- Theo kãút cáúu: phng, âỉåìng háưm, bàng ti, sáúy táưng säi, sáúy phun, thng quay,
tiãúp xục, thàng hoa, bỉïc xả nhiãût.
13.2. CẠC SN PHÁØM TRONG SN XÚT BÀỊNG PHỈÅNG PHẠP VI SINH
L NHỈỴNG ÂÄÚI TỈÅÜNG ÂÃØ SÁÚY
Khi sáúy, cạc cháút hoảt hoạ sinh hc bë nhỉỵng biãún âäøi, gáy ra tàng näưng âäü mäüt säú
håüp cháút, bë nh hỉåíng nhiãût âäü ca tạc nhán sáúy, bë nh hỉåíng oxy khäng khê, chëu sỉû
biãún âäøi ca phn ỉïng mäi trỉåìng cúi cng tảo nãn nhỉỵng håüp cháút måïi, bë khỉí cạc
cháút hoảt hoạ, bë phạ hu kh nàng säúng ca tãú bo. Cho nãn táút c cạc úu täú ny cáưn
phi âãư cáûp âãún khi chn phỉång phạp sáúy v chn dảng thiãút bë.
Nhỉ quạ trçnh khỉí nỉåïc huưn ph, cạc náúm men gia sục cọ hm lỉåüng cháút khä
âãún 20 ÷ 25% âỉåüc tiãún hnh trong cạc mạy sáúy trủc, phun hay l trong cạc mạy sáúy
táưng säi. Quạ trçnh sáúy âỉåüc tiãún hnh khi kiãøm tra cáøn tháûn chãú âäü nhiãût âäü âãø trạnh
biãún tênh protein.
Trong cạc mạy sáúy trủc, giåïi hản nhiãût âäü ca cháút ti nhiãût 70 ÷ 80
0
C, trong cạc
mạy sáúy phun 300
0
C, trong cạc mạy sáúy táưng säi 300
0
C.

Tiãún hnh sáúy cạc cháút cä chỉïa axit amin, cng nhỉ lizin, histidin, arginin,
triptophan âãún âäü áøm 8 ÷ 10% trong cạc mạy sáúy phun kiãøu bàng ti v trong cạc mạy
sáúy táưng säi. Cạc axit amin ráút nhảy khi tàng nhiãût âäü sáúy, cọ nghéa l khäng bãưn nhiãût.
Vê dủ nhỉ Lizin khi sáúy cng våïi men gia sục, cạm gảo khi tàng nhiãût âäü cao hån 60 ÷
70
0
C bë täøn tháút nhiãưu. Sỉû täưn tải axit amin, gluxit, sinh khäúi vi khøn v cạc cáúu tỉí
khạc cọ nh hỉåíng tåïi sỉû gim hiãûu sút lizin khi sáúy. Dỉåïi tạc âäüng ca nhiãût âäü, Lizin
cng våïi cạc cáúu tỉí trãn cọ thãø tảo ra nhỉỵng cháút khạc.
Tiãún hnh sáúy cạc chãú pháøm enzim cọ hm lỉåüng cháút khä trong dung dëch cä ban
âáưu, hay trong pháưn chiãút 15 ÷ 20%, sáúy cạc chng bãư màût cọ âäü áøm âãún 60% v cạc
cháút cä chỉïa enzim thu âỉåüc bàòng phỉång phạp hụt, lc, làõng, kãút tinh trong cạc mạy
sáúy phun hay thàng hoa. Cạc chãú pháøm sáúy khä cọ âäü áøm khäng låïn hån 5 ÷ 12%. Vç âa
säú cạc chãú pháøm enzim khäng bãưn nhiãû
t v cọ kh nàng khỉí hoảt tênh åí nhiãût âäü cao hån
30 ÷ 40
0
C. Cho nãn viãûc khỉí nỉåïc cạc dung dëch v huưn ph chỉïa enzim âỉåüc tiãún
hnh trong cạc âiãưu kiãûn sáúy åí nhiãût âäü tháúp.
Cạc khạng sinh dng cho chàn ni cng ráút nhảy våïi nhiãût âäü sáúy. Chụng âỉåüc
tiãún hnh sáúy trong cạc mạy sáúy phun, sáúy bàng ti âãún âäü áøm 8 ÷ 10%. Täút nháút l sáúy
táưng säi. Nhiãût âäü cao nháút ca sn pháøm khi sáúy khäng quạ 60
0
C. Tàng nhiãût âäü sáúy

271
lm gim âạng kãø hoảt hoạ ca cạc chãú pháøm, lm tàng täøn tháút vitamin.
Quạ trçnh sáúy phán chỉïa vi khøn v cạc dỉåüc liãûu bo vãû thỉûc váût (nitragin, vi
khøn chỉïa niken, vi khøn chỉïa phospho ) cọ âàûc âiãøm l sau khi sáúy cáưn phi bo
qun lỉåüng täúi âa cạc vi sinh váût cọ kh nàng säúng v hoảt hoạ cao trong cạc chãú pháøm.

Thỉûc hiãûn sáúy cạc chãú pháøm ny trong cạc mạy sáúy phun, sáúy thàng hoa cho kãút
qu ráút täút. Trong cạc mạy sáúy phun, quạ trçnh xy ra åí nhiãût âäü tạc nhán sáúy 130
0
C v
nhiãût âäü ca sn pháøm sáúy khäng låïn hån 50
0
C.
13.3. MẠY SÁÚY THEO PHỈÅNG PHẠP THÀNG HOA
Sáúy thàng hoa l quạ trçnh tạch áøm tỉì cạc sn pháøm bàòng phỉång phạp lảnh âäng
v tiãúp theo l chuøn âạ lm lảnh âäng âỉåüc tảo thnh trong sn pháøm thnh håi, qua
pha long ngàõn ngi khi âun nọng sn pháøm trong chán khäng. Khi sáúy thàng hoa, áøm
chuøn dåìi trong sn pháøm åí dảng håi khäng kẹo theo nọ nhỉỵng cháút trêch ly v nhỉỵng
vi sinh váût. Trong sn xút vi sinh, sáúy thàng hoa âỉåüc ỉïng dủng cho cạc vi sinh váût,
náúm men, vitamin, khạng sinh, cạc enzim khäng bãưn åí nhiãût âäü cao.
Thỉåìng quạ trçnh sáúy thàng hoa âỉåüc bàõt âáưu tỉì lục lm lảnh âäng bãư màût sn
pháøm âãún nhiãût âäü − 20, − 30
0
C. Täúc âäü lm lảnh âäng cạc váût liãûu khäng bãưn nhiãût nh
hỉåíng tåïi viãûc bo qun hoảt âäüng säúng ca vi sinh váût v âäü hoảt hoạ ca cạc chãú
pháøm sinh hc, vç khi lm lảnh nhanh cạc sn pháøm tảo nãn âạ åí bãn trong tãú bo, xy
ra biãún âäøi nhanh chọng thnh pháưn cạc dung dëch sinh l bãn trong v bãn ngoi tãú bo
v dáùn tåïi sỉû phạ hu v lm chãút tãú bo.
Táút c cạc váût liãûu sinh hc âem sáúy thàng hoa cọ âäü áøm khạc nhau, cho nãn
chụng cọ nhỉỵng âiãøm ba Åtecti khạc nhau, khi âọ cọ thãø cọ sỉû cán bàòng âạ, pha lng v
pha håi. Cho nãn âäúi våïi cạc váût liãûu vi sinh , täúc âäü lảnh âäng ca chụng âỉåüc xạc âënh
bàòng thỉûc nghiãûm. Quạ trçnh thàng hoa xy ra åí nhỉỵng giạ trë ạp sút håi trãn bãư màût váût
liãûu v giạ trë nhiãût âäü trong cạc âiãøm nàòm åí dỉåïi âiãøm ba cán bàòng pha ca dung mäi
(nỉåïc).
Thỉåìng khi sáúy thàng hoa cạc váût liãûu vi sinh, ạp sút dỉ = 133,3 ÷ 13,3 Pa, v
nhiãût âäü ca váût liãûu bàõt âáưu sáúy bàòng − 20

0
C, − 30
0
C. Khi âäü áøm ca sn pháøm bë gim
xúng täúi thiãøu, nhiãût âäü ca váût liãûu tàng âãún + 30
0
C, + 40
0
C. Âiãưu kiãûn sáúy nhỉ thãú
bo âm quạ trçnh oxy hoạ täúi thiãøu ca sn pháøm do hm lỉåüng oxy khäng âạng kãø
trong mäi trỉåìng khê ca phng sáúy. Trong cạc mạy sáúy thàng hoa dảng cäng nghiãûp,
viãûc nảp nhiãût tåïi sn pháøm hồûc bàòng âäü dáùn nhiãût hồûc nhåì cạc tia häưng ngoải.
Cạc mạy sáúy thàng hoa cọ sỉû tạc âäüng tưn hon hay liãn tủc. Hçnh 13.1 chè så âäư
ngun tàõc sáúy thàng hoa tạc âäüng tưn hon.Thiãút bë ny gäưm phng sáúy hçnh trủ kên

272
(näưi thàng hoa) 1, åí trong cọ gin äúng räùng 2, váût liãûu sáúy cho vo âáy. Näưi thàng hoa
lm viãûc mäüt cạch tưn hon nhỉ mäüt phng lảnh. ÅÍ chãú âäü lm lảnh, båm 5 âáøy tạc
nhán lảnh åí bãn trong äúng räùng 2.

Sỉû lm lảnh ca cháút ti nhiãût âỉåüc tiãún hnh trong bäü trao âäøi nhiãût 3 cọ âênh rüt
xồõn, cháút lm ngüi âi qua âọ v vo thiãút bë lm lảnh 4. Khi näưi thàng hoa lm viãûc åí
chãú âäü ca mạy sáúy, cháút ti nhiãût âỉåüc âun nọng trong bäü trao âäøi nhiãût 7 v âáøy vo
cạc äúng räùng nhåì båm 6.
Sỉû ngỉng tủ
håi âỉåüc tảo ra khi sáúy trong näưi thàng hoa âỉåüc tiãún hnh trong näưi
ngỉng tủ chäúng thàng hoa 10. Nọ l mäüt bäü trao âäøi nhiãût, häùn håüp håi - khäng khê tỉì
näưi thàng hoa vo khäng gian giỉỵa cạc äúng ca bäü trao âäøi nhiãût. Cháút lm ngüi
(amoniac, freon) qua cạc äúng 11 ca näưi chäúng thàng hoa vo thiãút bë lm lảnh 9.
Thỉåìng âãø lm lảnh bãư màût thàng hoa v ngỉng tủ, ngỉåìi ta sỉí dủng mạy nẹn 2 hồûc 3
cáúp cọ kh nàng âm bo lảnh bãư màût âãún nhiãût âäü − 60
0
C, − 40
0
C.
Cạc khê chỉa ngỉng tủ âỉåüc tạch ra khi näưi chäúng thàng hoa bàòng båm chán
khäng 8. Håi ngỉng tủ âỉåüc lm lảnh åí dảng låïp âạ trãn bãư màût cạc äúng lảnh ca näưi
chäúng thàng hoa. Vç trong quạ trçnh lm viãûc ca näưi chäúng thàng hoa, cạc äúng 11 bë
ph båíi mäüt låïp âạ âạng kãø, nãn cáưn lm tan bàng mäüt cạch chu k. Âãø thỉûc hiãûn âiãưu
âọ, âáøy nỉåïc nọng tỉì bäü âun 7 vo cạc äúng 11.
Cháút
ngỉng
N
ỉåïc nọn
g
H

äùn håüp håi - khäng kh
ê
Cháút ti nhiãû
t

Cháút ti nhiãû
t
N
ỉåïc lảnh
H
åi
K
hê chỉa
ngỉng tủ
Tạc nhán lảnh
Tạc nhán lảnh
Cháút ti nhiãû
t
H
çnh 13.1. Så âäư thiãút bë sáúy thàng hoa tạc âäün
g
tưn hon
D
ung dëch nỉåïc
âạ nọng chy
6

273
Hiãûn nay ngỉåìi ta bàõt âáưu sỉí dủng phäø biãún cạc thiãút bë thàng hoa tạc âäüng liãn
tủc. Sáúy thàng hoa liãn tủc gäưm hai näưi thàng hoa v hai bäü chäúng thàng hoa, chụng lm

viãûc ln phiãn nhau.
Nàng sút ca thiãút bë thàng hoa tạc âäüng liãn tủc tênh theo âäü áøm bäúc håi låïn hån
200 kg/h. Thåìi gian cọ màût ca sn pháøm trong mạy sáúy tỉì 40 âãún 110 phụt, nhiãût âäü
cao nháút ca sn pháøm cúi quạ trçnh sáúy nh hån 27
0
C.
13.4. MẠY SÁÚY PHUN
Sáúy phun trong cäng nghiãûp vi sinh âỉåüc sỉí dủng âãø sáúy khä cạc cháút cä ca dung
dëch canh trỉåìng cạc cháút khạng sinh âäüng váût, cạc axit amin, cạc enzym, cạc cháút trêch
ly náúm thu nháûn âỉåüc trãn cạc mäi trỉåìng dinh dỉåỵng ràõn, cạc dung dëch cháút làõng thu
nháûn âỉåüc khi lm làõng enzym bàòng cạc dung mäi vä cå hay bàòng cạc múi trung ho,
cng nhỉ cạc pháưn cä cháút lng canh trỉåìng.
Näưng âäü cháút khä trong dung dëch âem sáúy låïn hån 10%.
Cạc mạy sáúy phun âỉåüc sỉí dủng trong cạc xê nghiãûp vi sinh, cho phẹp tiãún hnh
quạ trçnh åí cạc chãú âäü tỉång âäúi mãưm âãø loải trỉì nhỉỵng täøn tháút låïn cạc cháút hoảt hoạ
sinh hc.
Phun ly tám cho kh nàng phun âãưu sn pháøm cháút lng v tàng cỉåìng quạ trçnh
bäúc håi.
Dung dëch âem sáúy chy qua âéa cọ âáưu phun våïi säú vng quay låïn, nhåì âọ cạc
tiãøu pháưn cháút lng biãún thnh nhỉỵng hảt ráút nh (sỉång m) v bãư màût hoảt hoạ ca
cháút lng âỉåüc tàng lãn.
Phng dng âãø sáúy âỉåüc chãú tảo bàòng loải thẹp khäng gè. Chụng cọ thãø cọ âạy
phàóng hay âạy nọn. Loải âạy phàóng phi cọ cå cáúu âãø thạo sn pháøm khä. Cn loải âạy
hçnh nọn thç thnh pháøm åí dảng bäüt âỉåüc âáøy ra dỉåïi tạc âäüng ca lỉûc ly tám.
Nhanh chọng trong quạ trçnh sáúy, nhiãût âäü ca váût liãûu sáúy tháúp, sn pháøm nháûn
âỉåüc åí dảng bäüt nh khäng cáưn phi nghiãưn lải v cọ âäü ho tan låïn, âọ l nhỉỵng ỉu
viãûc ca mạy sáúy phun. Vç sáúy quạ nhanh, nhiãût âäü ca váût liãûu trong sút chu k sáúy
khäng vỉåüt quạ nhiãût âäü ca áøm bäúc håi (60 ÷ 70
0
C) v tháúp hån nhiãưu so våïi nhiãût âäü

ca tạc nhán sáúy.
Nhỉåüc âiãøm ca loải ny l kêch thỉåïc ca phng sáúy tỉång âäúi låïn, do täúc âäü
chuøn âäüng ca cạc tạc nhán sáúy khäng låïn v sỉïc càng nh ca phng so áøm bäúc håi
(2 ÷ 2,5 kg/m
2
⋅h), cng nhỉ sỉû phỉïc tảp vãư cå cáúu phun, hãû thu häưi bủi v thạo dåỵ sn
pháøm.

274
Maùy sỏỳy phun coù õaùy phúng.
Maùy sỏỳy coù phoỡng sỏỳy 3, saớn phỏứm loớng õổồỹc phun
trong phoỡng nhồỡ õộa quay nhanh 6. Khọng khờ noùng hay khờ loỡ õổồỹc õỏứy vaỡo phoỡng vaỡ
saớn phỏứm chuyóứn õọỹng thaỡnh doỡng song song vồùi vỏỷt lióỷu.

Hỗnh 13.2. Maùy sỏỳy phun õaùy phúng
Caùc gioỹt chỏỳt loớng khi rồi vaỡo doỡng khọng khờ noùng, hay khi chuùng bở chỏỳt taới
nhióỷt bao phuớ lỏỳy moỹi hổồùng vaỡ trong mọỹt vaỡi giỏy ỏứm bọỳc hóỳt vaỡ saớn phỏứm lừng xuọỳng
õaùy phoỡng ồớ daỷng bọỹt. Saớn phỏứm õổồỹc chuyóứn dởch nhồỡ caỡo 5 vaỡ ra khoới maùy sỏỳy nhồỡ vờt
taới 4 hay nhồỡ cồ cỏỳu vỏỷn chuyóứn khaùc. Taùc nhỏn sỏỳy bở huùt lión tuỷc nhồỡ quaỷt 1. Khi õi
qua bọỹ loỹc 2 õóứ laỡm lừng, nhổợng tióứu phỏửn nhoớ cuớa saớn phỏứm bở doỡng khờ mang õi.
Khọ
ng
khờ
no
ù
ng
Chỏỳt loớn
g
Kh
ọng
khờ

Saớn phỏ
ứ
m
khọ

275
Trong caùc maùy sỏỳy tổồng tổỷ, caùc chỏỳt loớng coù thóứ phỏn taùn bũng caùc õộa phun, voỡi cồ

hoỹc, voỡi khờ õọỹng hoỹc.
Caùc maùy sỏỳy phun laỡm vióỷc coù õổồỡng kờnh tổỡ 500 õóỳn 15000 mm, nng suỏỳt bọỳc
hồi ỏứm tổỡ 500 õóỳn 15000 kg/h.
Trong caùc gian phoỡng coù chióửu cao giồùi haỷn, thổồỡng ngổồỡi ta thióỳt kóỳ caùc maùy sỏỳy
coù õaùy phúng õóứ bọỳ trờ goỹn, dóự laỡm saỷch. Khi cỏửn thióỳt õóứ nhỏỷn caùc saớn phỏứm vọ truỡng,
ngổồỡi ta sổớ duỷng caùc phoỡng sỏỳy coù õaùy hỗnh noùn, vỗ chuùng coù ờt khe hồớ hồn, khọng khờ
nhióựm bỏứn coù thóứ qua caùc lọự naỡy.
Caùc maùy sỏỳy phun coù õaùy hỗnh noùn. Thióỳt bở coù nng suỏỳ
t ỏứm bọỳc hồi 1500 ữ
3500 kg/h. Maùy sỏỳy gọửm: Voớ truỷ 9 coù õaùy hỗnh noùn õóứ thaùo bọỹt khọ. Dung dởch õỏứy vaỡo
sỏỳy bở phun ra nhồỡ cồ cỏỳu ly tỏm 13 coù õộa 10. Taùc nhỏn sỏỳy õổa vaỡo phỏửn trón cuớa thióỳt

X
aớ kh
ờ

Thoaùt kh
ờ

K
họng khờ vaỡo hóỷ vỏỷn
taới bũng khờ õọỹng hoỹc
khọng khờ
laỡm laỷnh
Vỏỷn taới bũng
khờ õọỹng hoỹc
X
a
ớ
vaỡo khờ
q
u
y
ó
ứ
n
X
aớ kh
ờ

H

ỗnh 13.3. Maùy sỏỳy phun õaùy hỗnh noùn