nghiên cứu một số thông số về cấu tạo, chế độ làm việc của hệ thống thiết bị sấy long nhãn
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (6.68 MB, 100 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
---------------
ðOÀN VĂN NĂM
NGHIÊN CỨU MỘT SỐ THÔNG SỐ VỀ CẤU TẠO, CHẾ ðỘ
LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG THIẾT BỊ SẤY LONG NHÃN
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Chuyên ngành : KỸ THUẬT MÁY VÀ THIẾT BỊ
CƠ GIỚI HOÁ NÔNG LÂM NGHIỆP
Mã số
: 60.52.14
Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. TRẦN NHƯ KHUYÊN
HÀ NỘI – 2008
LỜI CAM ðOAN
Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số
liệu, kết quả nghiên cứu trong luận văn là trung thực và chưa từng ñược công
bố trong bất cứ công trình nào khác. Mọi tài liệu tham khảo trong luận văn ñã
ñược trích dẫn cụ thể.
Hà Nội, ngày 11 tháng 9 năm 2008
Tác giả
ðoàn Văn Năm
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………i
LỜI CẢM ƠN
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc ñến thầy giáo PGS-TS. Trần Như
Khuyên ñã tận tình hướng dẫn, giúp ñỡ tôi trong quá trình thực hiện và hoàn
thành ñề tài nghiên cứu.
Tôi cũng xin trân trọng cảm ơn các thầy, cô Khoa Cơ ðiện, Khoa sau
ñại học - Trường ðại học Nông Nghiệp Hà Nội; Ban Giám Hiệu, các Phòng,
Khoa và toàn thể cán bộ, giáo viên, công nhân viên của Trường Cao ñẳng
nghề Cơ ðiện- Xây dựng và Nông Lâm Trung bộ, các ñồng nghiệp và ngưòi
thân, bạn bè ñã tạo mọi ñiều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập và
hoàn thành luận văn này.
Tác giả
ðoàn Văn Năm
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………ii
MỤC LỤC
Lời cam ñoan
i
Lời cảm ơn
ii
Mục lục
iii
Danh mục các bảng
v
Danh mục các hình
vii
LỜI NÓI ðẦU
Chương 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
1.1.
1
10
TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ SẢN PHẨM
NHÃN TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM
10
1.1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ nhãn trên thế giới
10
1.1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ nhãn ở nước ta
13
1.2.
ðẶC ðIỂM CẤU TẠO VÀ THÀNH PHẦN HOÁ HỌC
CỦA CÙI NHÃN
15
1.2.1. ðặc ñiểm cấu tạo
15
1.2.2. Thành phần hoá học
16
1.3.
19
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẤY LONG NHÃN
1.3.1. Các phương pháp làm long nhãn
19
1.3.2. Quy trình công nghệ sấy long nhãn xoáy
19
1.4.
TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG HỆ THỐNG
THIẾT BỊ SẤY TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
24
1.4.1. Lò sấy thủ công sử dụng trực tiếp khói lò làm tác nhân sấy
24
1.4.2. Thiết bị sấy gián tiếp
30
1.4.3. Máy sấy long nhãn SRQ – 12
33
1.4.4. Hệ thống sấy dùng năng lượng mặt trời
34
1.5.
35
MỤC ðÍCH VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………iii
1.5.1. Mục ñích nghiên cứu
35
1.5.2. Nhiệm vụ nghiên cứu
35
Chương 2 ðỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU
36
2.1.
ðỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
36
2.2.
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
39
2.2.1. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm ñơn yếu tố
39
2.2.2. Phương pháp xác ñịnh một số thông số của quá trình sấy
40
2.2.3. Phương pháp xử lý và gia công số liệu thực nghiệm
41
Chương 3. CƠ SỞ LÍ THUYẾT CỦA QUÁ TRÌNH SẤY
44
3.1.
44
ðỘNG HỌC QUÁ TRÌNH SẤY
3.1.1. Các giai ñoạn của quá trình sấy
44
3.1.2. Một số quy luật cơ bản của quá trình sấy
46
3.1.3. Phân tích quá trình sấy
49
3.2.
51
CÁC YẾU TỐ TÁC ðỘNG ðẾN THỜI GIAN SẤY
Chương 4 TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA HỆ
4.1.
THỐNG THIẾT BỊ SẤY LONG NHÃN
53
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ BUỒNG SẤY
53
4.1.1. Lựa chọn các thông số ban ñầu
53
4.1.2. Chọn chế ñộ sấy
53
4.1.3. Tính khối lượng vật liệu sấy trước và sau mỗi giai ñoạn
sấy
54
4.1.4. Tính toán các thông số cơ bản của hệ thống sấy
55
4.1.5. Cân bằng ẩm và chi phí không khí trong buồng sấy
60
4.1.6. Tính toán các tổn thất nhiệt
63
4.1.7. Cân bằng nhiệt và hiệu suất nhiệt thiết bị sấy
74
4.2.
78
TÍNH TOÁN THIẾT BỊ TRAO ðỔI NHIỆT
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………iv
4.2.1. Cấu tạo thiết bị trao ñổi nhiệt
78
4.2.2. Xác ñịnh các thông số cơ bản của thiết bị trao ñổi nhiệt
79
4.3.
85
TÍNH TOÁN BUỒNG ðỐT
4.3.1. Cấu tạo buồng ñốt
85
4.3.2. Tính diện tích bề mặt ghi lò
86
4.3.3. Thể tích buồng ñốt
87
4.4.
88
TÍNH CHỌN QUẠT GIÓ CỦA HỆ THỐNG SẤY
4.4.1. Năng suất quạt gió
88
4.4.2. Áp suất toàn phần của quạt gió
88
Chương 5 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM
90
5.1.
90
VẬT LIỆU VÀ DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM
5.1.1. Vật liệu thí nghiệm
90
5.1.2. Dụng cụ thí nghiệm
90
5.2.
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM ðƠN YẾU
TỐ
90
5.2.1. Ảnh hưởng của nhiệt ñộ tác nhân sấy x1
91
5.2.2. Ảnh hưởng của tốc ñộ khí ở cửa ra quạt gió x2
92
5.2.3.
93
Ảnh hưởng của yếu tố khoảng cách giũa các khay sấy x3
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
96
KẾT LUẬN
96
KIẾN NGHỊ
96
TÀI LIỆU THAM KHẢO
98
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………v
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
V.A.C
:
Vườn, Ao, Chuồng
TNS
:
Tác nhân sấy
TðN
:
Trao ñổi nhiệt
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………vi
DANH MỤC CÁC BẢNG
STT
Tên bảng
Trang
1.1. Diện tích và sản lượng nhãn của một số nước trên thế giới
11
1.2. Thị trường chủ yếu nhập khẩu các sản phẩm nhãn chế biến từ
Thái Lan năm 2007
12
1.3. Diện tích và sản lượng nhãn của một số tỉnh phía Bắc
14
1.4. Thành phần hoá học của thịt quả nhãn
16
5.1. Kết quả thí nghiệm xác ñịnh ảnh hưởng của nhiệt ñộ tác nhân sấy x1
91
5.2. Ảnh hưởng của tốc ñộ khí sấy ở cửa ra quạt gió x2 tới hàm Y1, Y2
92
5.3. Ảnh hưởng của khoảng cách giữa các khay sấy x3 tới hàm Y1, Y2
94
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………vii
DANH MỤC CÁC HÌNH
STT
Tên hình
Trang
1.1.
Cấu tạo quả nhãn
15
1.2.
Sơ ñồ quy trình công nghệ sấy long nhãn
20
1.3.
Lò sấy nhãn quả
24
1.4.
Hệ thống sấy long nhãn thủ công dùng trực tiép khói lò
28
1.5.
Long nhãn tươi trước khi sấy
28
1.6.
Long nhãn sau khi sấy
29
1.7.
Long nhãn bị cháy do sấy nhiệt ñộ cao
29
1.8.
Sơ ñồ công nghệ sấy gián tiếp bằng không khí nóng
31
1.9.
Lò sấy thủ công cải tiến ñể sấy long nhãn xoáy
31
1.10. Máy sấy long nhãn SRQ - 12
33
1.11. Sơ ñồ hệ thống sấy buồng dùng năng lượng mặt trời
34
2.1.
Sơ ñồ hệ thống sấy long nhãn gián tiếp SLN – 1
36
3.1.
ðường cong sấy
47
3.2.
ðường cong tốc ñộ sấy
48
3.3.
ðường cong nhiệt ñộ sấy
48
4.1.
Sơ ñồ nguyên lý cấu tạo thiết bị trao ñổi nhiệt
79
4.2.
Sơ ñồ nguyên lý cấu tạo lò ñốt
86
5.1.
Dụng cụ thí nghiệm
90
5.2.
ðồ thị ảnh hưởng của x1 ñến các hàm Y1, Y2
92
5.3.
ðồ thị ảnh hưởng của x2 ñến các hàm Y1, Y2
93
5.4.
ðồ thị ảnh hưởng của x3 ñến các hàm Y1, Y2
94
5.5a.
Long nhãn tươi trước khi sấy
95
5.5b. Long nhãn khô sau khi sấy
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………viii
95
LỜI NÓI ðẦU
Từ khi nền kinh tế nông nghiệp nước ta bước vào thời kỳ ñổi mới, sản
xuất nông nghiệp nói chung và sản xuất các loại cây ăn quả nói riêng ñã có
những bước tiến ñáng kể. Mô hình V.A.C lấy cây vải, cây nhãn làm chủ lực
ñã và ñang phát triển mạnh và nó ñã thực sự ñem lại hiệu quả cao cho người
lao ñộng. Nhận thức ñược vai trò của cây vải, nhãn ñối với ñời sống kinh tế
của nông dân, nhiều ñịa phương như Lục Ngạn (Bắc Giang), Thanh Hà (Hải
Dương) hay ðông Triều (Quảng Ninh) ñã phát ñộng phong trào trồng cây vải,
nhãn khắp trong nhân dân tạo ra những vùng trồng vải, nhãn tập trung hàng
ngàn ha, giải quyết việc làm cho hàng ngàn lao ñộng, tạo nguồn nguyên liệu
lớn rất thuận tiện cho công nghệ chế biến công nghiệp. Do những lợi ích trên
diện tích trồng vải, nhãn ñã không ngừng tăng nhanh từ Bắc vào Nam, từ
ñồng bằng lên miền núi… Tuy nhiên do thiếu hiểu biết về khoa học kỹ thuật,
nhất là những hiểu biết về công nghệ bảo quản, chế biến loại ñặc sản này nên
thời gian gần ñây mặc dù sản lượng vải, nhãn chưa cao, chưa thực sự ñáp ứng
ñược nhu cầu của xã hội, nhưng ñâu ñó ñã xuất hiện hiện tượng vải nhãn bị
mất giá, khả năng tiêu thụ hạn chế nhất là trong thời vụ thu hái. Hiện tượng
này ñã làm ảnh hưởng không nhỏ ñến thu nhập và tâm lý của nông dân.
Xuất phát từ thực tế trên, ñược sự hướng dẫn của PGS.TS. Trần Như
Khuyên, tôi tiến hành thực hiện ñề tài:
“ Nghiên cứu một số thông số về cấu tạo, chế ñộ làm việc của hệ
thống thiết bị sấy long nhãn ”.
Chương 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU
1.1.
TÌNH HÌNH SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ SẢN PHẨM NHÃN TRÊN
THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM
1.1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ nhãn trên thế giới
a, Tình hình sản xuất:
Ở các nước trên thế giới hiện nay Trung Quốc ñang là quốc gia có sản
lượng nhãn cao nhất. Nhãn ñược trồng tập trung chủ yếu ở các tỉnh duyên hải
vùng ðông Nam, Phúc Kiến, ðài Loan, Quảng ðông, Quảng Tây, Tứ Xuyên,
ngoài ra nhãn còn ñược trồng lẻ tẻ ở Vân Nam, Quý Châu. Riêng Phúc Kiến,
diện tích trồng nhãn lớn trên 11.300 ha (năm 2005) và sản lượng vào loại cao
nhất (2004) là 50,7 nghìn tấn. Nhãn ñược tiêu thụ chủ yếu ở trong nước, vài
năm trở lại ñây xu hướng xuất khẩu nhãn của Trung Quốc ngày càng tăng.
Thái Lan cũng là một nước có diện tích nhãn lớn, tập trung chủ yếu ở
miền Bắc, ðông Bắc và vùng ñồng bằng Miền Trung. Nổi tiếng nhất phải kể
ñến các vùng nhãn Chiềng Mai, Lamphum, Prae. Năm 2002, sản lượng nhãn
của Thái Lan ñạt 132.000 tấn, ñến năm 2005 ñạt 238.000 tấn. Thái Lan là
nước xuất khẩu nhãn hàng ñầu thế giới. Hàng năm, 50% sản lượng nhãn của
Thái Lan ñược xuất khẩu. Cụ thể, năm 2005, sản lượng nhãn xuất khẩu của
Thái Lan là 135.923 tấn (bao gồm nhãn tươi, sấy khô, ñông lạnh và nhãn
ñóng hộp), với tổng giá trị 201 triệu USD. Các sản phẩm từ nhãn này của
Thái Lan chủ yếu xuất sang thị trường Hồng Kông, Indonesia, Singapo,
Canada, Malaysia, Trung Quốc, Anh và Pháp.
Năm 2005, Úc có tổng diện tích nhãn vào khoảng 2000ha. Trong vòng
5 năm trở lại ñây, gần 72.000 cây nhãn ñã ñược trồng mới với giá trị sản
lượng là 6 triệu USD.
Ở Mỹ, nhãn ñược trồng tập trung nhiều ở phía nam Florida với các
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………10
giống nhãn chủ yếu ñược nhập từ Trung Quốc từ những năm 1940. Sản phẩm
nhãn của Mỹ chủ yếu ñược bán ở thị trường trong nước.
Ở một số nước khác, nhãn ñược trồng với diện tích nhỏ hơn như:
Campuchia, Lào, Myanma, Indonesia, Malaysia. Các nước như Ấn ðộ, Nam Phi
có diện tích nhãn rất nhỏ vì có chủ trương ưu tiên cho cây vải. Các giống ñược
trồng chủ yếu nhập từ Thái Lan, Isarel và sản phẩm chủ yếu tiêu thụ nội ñịa.
Bảng 1.1. Diện tích và sản lượng nhãn của một số nước trên thế giới
Nước
Năm
Diện tích (ha)
Sản lượng (tấn)
Trung Quốc
2004
444.400
496.800
Thái Lan
2004
41.434
227.979
Việt Nam
2005
41.000
365.000
ðài Loan
2005
11.808
53.385
Úc
2002
200
300 – 1000
Florida ( Mỹ)
2002
140 - 150
-
b, Tình hình tiêu thụ:
Trên thị trường thế giới, nhất là thị trường Châu Âu, Mỹ nhãn tươi ít
ñược ưa chuộng, vì:
- Nhãn quá ngọt lại không có vị chua ñể cân ñối, do vậy không phù hợp
với thị hiếu của người tiêu dùng.
- Quả nhãn quá bé, tốn nhiều công bóc vỏ.
- Mã quả màu nâu hoặc vàng xỉn nên không hấp dẫn so với các loại quả khác.
Chính vì vậy, thị trường nhãn tươi chỉ bó hẹp ở một số nước châu Á
như Singapo, Hồng Kông, Nhật Bản… Trong ñó, sau Trung Quốc thì Singapo
là nước có nhu cầu tiêu thụ nhãn tươi lớn nhất hiện nay. Năm 2002, nước này
nhập khoảng 4.000 tấn nhãn tươi cho nhu cầu tiêu thụ trong nước, còn năm
2004 số lượng này vào khoảng 5.200 tấn. Các nước cung cấp nhãn chủ yếu
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………11
trên thế giới là Trung Quốc, Thái Lan và Việt Nam.
Riêng Thái Lan có thể xuất khẩu 85% sản lượng nhãn của mình.
Có thể tham khảo thị trường nhãn trên thế giới thông qua các số liệu
dưới ñây.
Bảng 1.2. Thị trường chủ yếu nhập khẩu các sản phẩm nhãn chế biến từ
Thái Lan năm 2007
Nhãn hộp
Nước
Số lượng
(tấn)
Nhãn sấy khô
Giá trị
Số
Giá trị
(triệu
lượng
(triệu
bath)
(tấn)
bath)
Nhãn làm lạnh
Số lượng
(tấn)
Giá trị
(triệu
bath)
Singapo
2.441,75
133,62
124,60
31,03
4.863,61
92,54
Malaysia
2.803,67
123,75
34,18
5,06
4.915,25
185,34
Mỹ
1.464,73
89,78
26,71
8,42
-
-
Iindonesia
459,05
24,19
-
-
6.959,79
182,18
Pháp
247,08
13,50
2,63
0,95
164,70
7,12
Hồng kông
184,26
11,19
1.099,60
133,02
20.913,76
501,53
Úc
158,77
9,89
14,08
4,45
-
-
Ý
155,37
-
-
9,28
-
-
Canada
122,98
7,63
61,67
9,48
2.128,26
104,35
Campuchia
122,76
7,55
-
-
-
-
-
-
-
-
65,80
4,06
661,14
38,55
544,71
30,94
3.986,37
73,91
8.821,56
468,93
6.770,02
436,73
43.997,54 1.146,97
Hà lan
Các nước khác
Tổng cộng
* Nếu kể ñến mặt hàng nhãn ñông lạnh nữa thì tổng lượng nhãn chế
biến ñể xuất khẩu của Thái Lan năm 2007 ñạt 60.338,27 tấn, với kim ngạch
xuất khẩu là 2.097,50 triệu bath, tăng 662,38% về số lượng và 298,77% về
kim ngạch năm 2006.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………12
1.1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ nhãn ở nước ta
a, Tình hình sản xuất:
Ở Việt Nam cây nhãn lồng Hưng Yên ñược người dân Việt Nam và
nhân dân các nước biết ñến với sự nổi tiếng của sản phẩm ñặc sản Hưng Yên
với chất lượng và ñộ thơm ngon, cây nhãn mang lại lợi ích kính tế cao, thu
nhập ñạt trên 70 triệu ñồng (ha/năm).
Khác với cây vải, cây nhãn ñược trồng ở hầu khắp các ñịa phương
trong cả nước. Cây nhãn ñược trồng nhiều nhất ở các tỉnh ñồng bằng Bắc Bộ:
Hưng Yên, Hải Dương, Hà Nam, Thái Bình, Hà Nội, Hải Phòng, Bắc Giang.
Cả vùng có khoảng trên 2 triệu cây, tính theo mật ñộ thông thường diện tích
trồng nhãn lên ñến 20.000 – 31.250 ha.
Nhãn còn ñược trồng ở vùng ñất phù sa ven sông Hồng, sông Thao,
sông Lô, sông Mã, sông Tiền và vùng gò ñồi ở các tỉnh Hoà Bình, Phú Thọ,
Vĩnh Phúc, Quảng Ninh…. và lẻ tẻ ở các tỉnh miền Trung và Tây Nguyên.
Trong nhưng năm gần ñây do nhu cầu quả tươi tại chỗ, cây nhãn ñược
phát triển mạnh ở các tỉnh phía Nam; Cao Lãnh (ðồng Tháp), Vĩnh Châu
(Sóc Trăng)….ðặc biệt ở các tỉnh Vĩnh Long, Bến Tre.. diện tích trồng nhãn
tăng rất nhanh.
Diện tích trồng nhãn cả nước ước khoảng 60.000 ha, ñến năm 2000 con
số này ñã ñược nâng cao hơn rất nhiều do có chủ trương phát triển cây ăn quả
ở các tỉnh miền núi, vùng lòng hồ sông ðà, các tỉnh ñồng bằng sông Cửu
Long, ñồng bằng sông Hồng, các tỉnh vùng trung du phía Bắc.
Diện tích trồng nhãn lớn nhất là tỉnh Sơn La (9.651 ha), thứ hai là
vùng nhãn lồng truyền thống Hưng Yên (6000 ha). Tuy nhiên sản lượng nhãn
của các tỉnh còn thấp, ñặc biệt là các tỉnh Miền Núi như: Lào Cai, Yên Bái,
Sơn La…Nguyên nhân chủ yếu là chất lượng các giống nhãn trồng chưa cao,
trình ñộ kĩ thuật thâm canh của người dân còn hạn chế.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………13
Bảng 1.3. Diện tích và sản lượng nhãn của một số tỉnh phía Bắc
STT
Tỉnh
Diện tích (ha)
Sản lượng( tấn)
1
Hưng Yên
6.000
16.800
2
Bắc Giang
5.220
8.779
3
Sơn La
9.651
7.516
4
Hoà Bình
3.100
2.031
5
Quảng Ninh
2.103
1.487
6
Nghệ An
1.500
2.500
7
Vĩnh Phúc
1.023
1.990
8
Thanh Hoá
1.390
3.648
9
Phú Thọ
950
4.095
10
Lào Cai
994
816
11
Hà Nam
907
3.900
12
Hải Dương
859
1.760
13
Yên Bái
1.150
384
14
Tuyên Quang
920
4.375
15
Các tỉnh khác
3.551
10.082
39.318
70.961
Tổng
( Số liệu của tổng cục thống kê , 2007)
b, Tình hình tiêu thụ:
Ở nước ta hiện nay với các vùng trồng nhãn người nông dân chủ yếu
tiêu thụ nhãn bằng hai cách: bán tươi tại chợ, vườn và bán cho các cơ sở chế
biến long nhãn. Nhưng do thời vụ thu hoạch nhãn không dài (thường từ 1 – 2
tháng) cho nên giá nhãn chính vụ rất rẻ. Theo ñánh giá sơ bộ, có tới 40 – 50%
sản lượng nhãn ñược tiêu thụ dưới dạng quả tươi, 45% ñược chế biến bằng
biện pháp sấy khô, 10% ñược ñưa vào chế biến ñồ hộp và ñông lạnh. Tuy vậy,
nước ta vẫn là một trong số những nước có lượng nhãn xuất khẩu lớn nhất thế
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………14
giới, chỉ sau Thái Lan. Khoảng 90% lượng nhãn xuất khẩu là ñược xuất sang
thị trường Trung Quốc, Hồng Kông. Tuy nhiên, việc buôn bán thường diễn ra
nhỏ lẻ nên rủi ro cũng khá cao. Hiện nay ñã có nhiều ñịa phương phát triển
thêm sản phẩm chế biến từ nhãn như ñồ hộp nhãn, nhãn ñông lạnh xuất sang
các thị trường mới ở Châu Âu và Châu Mỹ.
1.2.
ðẶC ðIỂM CẤU TẠO VÀ THÀNH PHẦN HOÁ HỌC CỦA CÙI
NHÃN
1.2.1. ðặc ñiểm cấu tạo
Hình 1.1. Cấu tạo quả nhãn
Cấu tạo quả nhãn gồm:
* Cuống quả:
- Nối kết giữa quả với chùm quả, phần này thường có kết cấu xốp, mềm
nên là nơi trú ngụ và xâm nhập của một số ñối tượng vi sinh vật và sâu hại
như sâu ñục cuống quả và ruồi ñục quả.
* Vỏ quả:
- Có cấu tạo chủ yếu là xenluloza nhằm bảo vệ quả. Vỏ quả nhãn dễ bị
biến màu và tạo ñiều kiện tốt cho vi sinh vật xâm nhập, phát triển trong cùi quả.
* Thịt quả (cùi):
- Là phần ăn ñược của quả nhãn, thịt quả thường mềm do trong thành
phần chủ yếu là nước. Tuỳ theo những giống khác nhau mà cấu tạo thịt quả
khác nhau. Có giống thịt quả tạo thành những lớp múi xếp chồng lên nhau
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………15
một cách săn chắc nhưng nhiều giống nhãn có phần thịt quả nhão và mỏng.
Trong thịt quả chứa nhiều chất dinh dương, nhất là ñường nên là môi trường
tốt cho các loại vi sinh vật phát triển, gây thối, chua và làm hỏng toàn bộ quả.
* Hạt nhãn:
- Hạt nhãn thường có mầu nâu hoặc ñen, rắn chắc. Thành phần chủ yếu
của hạt là tinh bột. Phần ñầu hạt có chứa phôi, cũng là nơi dễ bị tác ñộng của
các loại vi sinh vật.
1.2.2. Thành phần hoá học
Nhãn có hàm lượng ñường cao 15%, axít 0,1% ngoài ra có nhiều can
xi, phospho, sắt, và các vitamin C, vitamin B1, vitamin B2. Nhãn có giá trị
chữa bệnh như ñối với người khó ngủ, ăn không ngon thì long nhãn sấy có thể
làm thuốc an thần, kích thích hoạt ñộng của não.Với thịt quả nhãn có thành
phần hoá học ñược nêu trong bảng sau:
Bảng 1.4. Thành phần hoá học của thịt quả nhãn
Thành phần
Giá trị
Nước(%)
70,0 – 80,0
Protein(%)
0,5 – 0,8
Gluxit(%)
19,0 – 21,0
Trong ñó:
ðường (%)
12,4 – 20,6
Xenluloza (%)
0,12
Axit (%)
0,05 – 0,1
Tro(%)
0,40
Các chất muối khoáng (mg/100g)
19,2
VitaminC (mg/100g)
32,1
VitaminB (mg/100g)
0,12
VitaminPP (mg/100g)
1,91
Năng lượng (Kj/100g)
138,8
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………16
* Nước:
- Nước là thành phần chủ yếu của các loại quả nói chung và quả nhãn
nói riêng. Nếu tính trên toàn bộ quả thì nước chiếm khoảng 55% khối lượng
quả nhãn. Tuy nhiên trong cùi quả, nước chiếm một tỷ lệ lớn hơn trong vỏ và
hạt. Hàm nước trong quả quyết ñịnh mức ñộ các hoạt ñộng sống của quả.
Hàm nước cao hoặc thấp quá ñều ức chế hô hấp của quả và ảnh hưởng không
tốt ñến chất lượng quả trong quá trình bảo quản.Trong các tế bào của quả,
nước tồn tại ở hai dạng: nước tự do và nước liên kết. Khoảng 3/4 - 4/5 nước
tồn tại ở dạng tự do. Ở dạng này nước dễ bị bốc hơi khi sấy hoặc ñóng băng
khi làm lạnh. Lượng nước còn tồn tại dưới dạng liên kết rất khó bốc hơi tách
khỏi các tế bào của quả. Thông thường sự thay ñổi hàm nước liên kết luôn
dẫn ñến những sự biến ñổi về chất lượng quả.
* Gluxit:
Trong quả nhãn gluxit tồn tại dưới hai dạng :
- Các loại ñường ñơn và ñường kép: Saccroza, glucoza, fuctoza.
Maltoza, galactoza … thường tồn tại chủ yếu trong phần thịt quả.
- Các polysacarit : tinh bột, xenluloza, hemixeluloza … thường tồn tại
nhiều trong hạt và vỏ quả.
Vị ngọt của quả nhãn do hàm lượng ñường có trong phần thịt quả tạo
nên. Tuy nhiên hương vị ñặc trưng của quả lại do tỷ lệ giữa hàm lượng ñường
và hàm lượng axít hữu cơ có trong chúng quyết ñịnh. Hàm lượng ñường trong
nhãn cao tạo ñiều kiện dễ dàng cho các phản ứng lên men, ñồng thời là môi
trường tốt cho hoạt ñộng của các loại vi sinh vật khác nhau làm cho quả dễ bị
hư hỏng trong bảo quản.
Khi sấy ñường trong quả nhất là các loại ñường ñơn có thể dễ dàng
tương tác với các loại axít amin làm cho sản phẩm có màu từ vàng ñến nâu
sẫm. ðây là một trong những yếu tố tạo ra những giá trị khác nhau của sản
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………17
phẩm nhãn sấy trên thị trường. Các loại ñường có tính chất hút ẩm cao, vì vậy
chú ý trong bảo quản các sản phẩm nhãn sấy khô.
* Tinh bột:
Tinh bột trong quả vải, nhãn tồn tại chủ yếu trong hạt (chiếm 99%)
lượng tinh bột trong quả và khoảng (37 – 40%) khối lượng hạt . Lượng tinh
bột này có thể tận dụng trong chế biến ñể làm rượu hoặc giấm.
* Xenluloza:
Là thành phần chủ yếu của vỏ quả, tạo nên lớp vỏ bảo vệ cho quá trình
bảo quản, vận chuyển.
* Tamin và các chất màu:
- Nhóm chất này cũng tồn tại chủ yếu trên vỏ quả tạo nên những sắc
màu và khả năng chống chiụ vi sinh vật trong bảo quản.
- Trên vỏ quả của giống vải, nhãn nào có hàm lượng tamin cao thì sự
tồn tại của các loại vi sinh vật trên ñó sẽ thấp, khả năng bảo quản cao và
ngược lại.
* Vitamin và enzym:
- Trong nhãn có hàm lượng khá cao tạo nên giá trị trong sử dụng của
loại quả này. Tuy nhiên, vitamin ñặc biệt là vitamin C rất dễ bị biến ñổi dưới
tác dụng của oxy, ánh sáng và nhiệt ñộ, vì vậy nó thường ñược coi là một chỉ
tiêu ñể ñánh giá hiệu quả của các biện pháp bảo quản và chế biến.
- Enzym quan trọng nhất trong quả nhãn là enzympoliphenoloxydaza.
Loaị enzym này xúc tác quá trình oxy hoá các hợp chất polyphenol làm biến
màu vỏ quả sau thu hoạch. Ngoài ra enzym ascorbinaza xúc tiến quá trình oxy
hoá vitamin C làm giảm chất lượng quả…Hoạt ñộng của các enzym trong quả
phụ thuộc rất nhiều vào các yếu tố môi trường như: nhiệt ñộ, ñộ ẩm, ñộ PH,
ánh sáng…Do ñó ñiều chỉnh các yếu tố này ñể ức chế hoặc làm mất hoạt tính
của enzym là nội dung quan trọng trong xử lý, bảo quản và chế biến nhãn.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………18
1.3.
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẤY LONG NHÃN
1.3.1. Các phương pháp làm long nhãn
Có ba phương pháp làm long nhãn chủ yếu ñó là:
- Sản xuất long tệt: Nhãn ñược sấy cả chùm ñến ñộ ẩm của quả khoảng
18 – 20% (tương tự như khi sản xuất nhãn quả khô), sau ñó bóc vỏ, bỏ hạt và
ñưa phần cùi nhãn vào sấy tiếp (hoặc phơi khô). ðây là phương pháp làm
long nhãn truyền thống nay ít ñược áp dụng.
- Sản xuất long bạch: Nhãn sau khi thu hái ñược bỏ vỏ ngoài, ñem sấy
khoảng 3 – 5 giờ, ñưa ra bóc bỏ hạt rồi ñưa cùi vào sấy tiếp cho khô.
- Sản xuất long xoáy: ðây là phương pháp sản xuất long nhãn mới ñang
ñược phổ biến rộng rãi và khả năng tiêu thụ sản phẩm lớn. ðể làm long xoáy,
nhãn ñược xoáy bỏ hạt, bóc bỏ vỏ rồi ñem cùi vào sấy khô.
Công nghệ sản xuất long nhãn gồm hai bước chính: lựa chọn nguyên
liệu và sấy khô. Cả hai khâu ñều có những ảnh hưởng nhất ñịnh ñến chất
lượng sản phẩm, qua ñó ảnh hưởng ñến giá cả và khả năng tiêu thụ.
Trong những phương pháp làm long nhãn trên, thì phương pháp sản
xuất long xoáy là phương pháp phổ biến hiện nay, tạo ra sản phẩm có chất
lượng cao và có khả năng tiêu thụ lớn. Vì vậy, phương pháp sản xuất long
xoáy là phương pháp ñược lựa chọn ñể nghiên cứu trong nội dung ñề tài này.
1.3.2. Quy trình công nghệ sấy long nhãn xoáy
Quy trình sấy long nhãn ñược nêu ở hình 1.2.
Nguyên liệu:
Trong sản xuất long nhãn, ngoài những yếu tố trong quá trình xử lí và
chế ñộ nhiệt khi sấy thì nguyên liệu quả nhãn giữ vai trò rất quan trọng ñến
chất lượng của long nhãn thành phẩm.
ðể ñánh giá về chất lượng quả nhãn có ảnh hưởng tới chất lượng long
nhãn cần chú ý một số yếu tố , chỉ tiêu cơ bản sau:
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………19
Loại nhãn:
Nhãn ñường phèn: Quả nhỏ, cùi dày có hương rất thơm, ñộ ñường
tương ñối cao. Khi sấy nhãn ñường phèn, nhiệt ñộ giai ñoạn ñầu giữ nguyên
song thời gian ngắn hơn.
Nhãn cùi và nhãn lồng: Có kích thước lớn hơn, cùi to song không
thơm như nhãn ñường phèn, ñộ ngọt tuỳ theo từng vùng trồng nhãn, thời gian
sấy giai ñoạn ñầu có thể kéo dài hơn.
Nhãn quả
Lựa chọn
Rửa
Xoáy cùi
Sang khay
Sấy ñịnh
hình
Xếp khay
Rửa cùi
Sấy ủ
Phân loại
ðóng túi
Sấy khô
Hình 1.2. Sơ ñồ quy trình công nghệ sấy long nhãn
ðộ chín quả:
Quả nhãn ñưa vào sấy phải thu hoạch ñúng ñộ chín, không xanh quá, cũng
không chín quá. Quả nhãn quá chín thì cùi sẽ dễ bị nát khi xoáy, quả chưa chín thì
cùi dính vào hột sẽ khó xoáy và không ñảm bảo ñược ñộ ñường cho sản phẩm.
Thời gian từ khi thu hái ñến khi ñưa vào sấy càng ngắn càng tốt.
- Lựa chọn:
Nhãn sau khi thu hái ñược lựa chọn loại bỏ những quả không ñạt tiêu
chuẩn ñưa vào chế biến như: Quả bị bầm dập, sâu, thối dập nát, nứt vỏ và có
dấu hiệu bị hư hỏng.
- Rửa
Chao rửa cả túm nhãn từ 2 – 3 lần trong nước sạch ñể loại bỏ bụi bẩn.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………20
- Xoáy cùi
Trong quá trình sản xuất long nhãn xoáy, kỹ thuật bóc vỏ, bỏ hạt (xoáy
nhãn) ñóng một vai trò quan trọng, kỹ thuật này yêu cầu sau khi xoáy cùi
nhãn không bị bẹp, vỡ, không bị chảy nước, cùi phải ñược xếp ñều ñặn thông
thoáng trong khay, bảo ñảm tiện lợi cho quá trính sấy sau này.
Thông thường ñể xoáy nhãn người ta dùng một que nhỏ như quản bút
(có thể làm bằng tre hoặc các vật liệu tương tự) ở ñầu có gắn một miếng sắt
nhỏ uốn cong như cáu móng tay.
Cách xoáy cùi như sau: Bóc một phần vỏ ở trên cuống quả nhãn, rồi
dùng dụng cụ trên luồn nhẹ vào phần tiếp giáp giữa cùi quả và hạt xoáy nhẹ,
bảy cho hạt long ra. Sau ñó nhẹ nhàng bóc nốt phần vỏ quả còn lại rồi xếp cùi
quả vào khay sấy.Thao tác xoáy nhãn ñòi hỏi người làm phải khéo léo và dứt
khoát sao cho phần cùi quả vẫn tròn nguyên, không bị vỡ nát.
Yêu cầu xoáy sao cho lớp cùi còn nguyên không rách vụn và sạch sẽ,
tránh ñể cát, bụi bẩn bám trên bề mặt cùi.
- Rửa cùi
ðối với nhãn có ñộ ñường thấp thì không cần sử dụng công ñoạn này.
với nhãn có ñộ ñường cao, cùi quả không ñược cứng thì khi xoáy dịch ñường
bị thoát ra bề mặt cùi nên có thể rửa cùi trước khi ñưa vào sấy ñể sản phẩm có
màu ñẹp.
- Xếp khay
Các khay sấy thường là các phên tre có hình chữ nhật. Tuỳ theo kết
cấu, kích thước buồng sấy và sự phân phối tác nhân sấy (khí nóng) mà có
những yêu cầu về kích thước và bố trí của khay trong buồng sấy, thường thì
khay sấy có khung bằng gỗ, nan bằng tre ñan, có thể dùng lưới nhựa lót chống
dính, tạo bề mặt thoát ẩm lớn.
Trước khi xếp cùi nhãn vào khay sấy, nên xoa một lớp dầu ăn mỏng
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………21
vào ñáy khay cho khỏi dính.
Xếp cùi nhãn lên khay sấy sao cho phần miệng núm quả hướng lên
trên, cùi quả xếp sát nhau ñể làm tăng lượng cùi trên khay.
- Sấy ñịnh hình
Giai ñoạn này cần nhiệt ñộ cao (khoảng 900C), tốc ñộ gió thổi qua lớn
làm cho cùi nhãn thoát ẩm nhanh và se bề mặt nhanh.Tuỳ theo dạng nguyên
liệu và thời ñiểm xếp khay kết thúc mà ñưa ra nhiệt ñộ và thời gian sấy cho
thích hợp. Thời gian sấy của giai ñoạn này khoảng 4 – 6 giờ.
Mục ñích của giai ñoạn này là tạo ñộ co tròn cần thiết của cùi nhãn làm
cho long nhãn ñược cứng, hạn chế bị xẹp khi ñóng bao bảo quản lâu hoặc vận
chuyển. Ngoài ra, với chế ñộ nhiệt cao mục ñích diệt các loại nấm men, một
số loại enzim ôxy hoá, gây ảnh hưởng tới quá trình sấy cũng như chất lượng
của sản phẩm. Nếu nhiệt ñộ sấy của giai ñoạn này thấp, không ñạt yêu cầu thì
cùi quả nát và xẹp, có mùi ôi ngái trong buồng sấy do nấm men gây ra dẫn
ñến rất khó ñể sấy khô ñược.
Kết thúc công ñoạn khi cùi nhãn ñã co miệng lại tạo ra dạng tròn hạt sen.
- Sang khay
Xoa nhẹ lên lớp cùi sao cho cùi không dính vào khay, úp và chuyển
toàn bộ cùi sang khay khác sao cho phần cùi sấy ít khô ñược hướng sát khay.
Chú ý chuyển khay từ vị trí ít khô sang vị trí nhanh khô ñể sản phẩm có
ñộ khô ñồng ñều.
- Sấy khô
Trong giai ñoạn này, sấy không cần nhiệt ñộ cao (600C– 800C) song lại
rất cần lưu lượng cũng như tốc ñộ tác nhân sấy lớn thổi qua. Thời gian sấy
của giai ñoạn này từ 4 – 6 giờ, kết hợp với sang khay và ñảo khay ở các vị trí
trong buồng sấy (do nhiệt ñộ cũng như tốc ñộ gió ở mọi ñiểm trong buồng sấy
không ñồng ñều), sẽ tạo cho sản phẩm sấy không bị dính và thoát ẩm tốt hơn.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………22
Tốc ñộ thoát ẩm từ bề mặt giảm dần. Kết thúc giai ñoạn này, sản phẩm sấy
cần ñạt sự ñồng ñều về màu sắc (màu cùi chuyển sang vàng rất nhạt) cũng
như ñộ khô của cùi, cùi rời không còn dính với nhau và với khay nữa.
-Ủ
Trong giai ñoạn này cùi nhãn gần khô, tốc ñộ thoát ẩm là rất chậm, do
vậy nhiệt ñộ sấy không cao, chỉ nên ở khoảng 500C trong khoảng thời gian 5 –
7 giờ, hoặc khi ñộ ẩm ñạt 16% – 18 % long rời, màu vàng nhạt là ñạt yêu cầu.
- Phân loại sản phẩm
Sau khi sấy dỡ khay, phân loại long nhãn theo màu sắc, chọn cùi tròn,
cùi dẹt riêng.
- ðóng túi
Sau khi lấy long nhãn ra khỏi lò, ñể khoảng 10 – 15 phút cho nguội bớt
rồi ñóng ngay vào túi nilon ñể bảo quản.
ðóng cùi vào các túi PE khoảng 1 – 2 Kg/túi
ðóng túi ngay sau khi phân loại.
ðánh giá chất lượng sản phẩm long nhãn
Chỉ tiêu cảm quan:
Trạng thái: Khô, rời có màu trắng hay màu vàng rơm, vàng sẫm tuỳ
theo từng loại nhãn, hình dạng có thể tròn như hạt sen.
Chỉ tiêu hoá lí:
ðộ ẩm: 16% – 18 %
ðộ ñường: 55% – 60 %
Chú ý toàn bộ công ñoạn của công nghệ ñược thực hiện trong phòng
kín tránh bụi bẩn, ruồi nhặng, côn trùng và các vi sinh vật xâm nhập, bảo ñảm
vệ sinh thực phẩm.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………23
1.4. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG HỆ THỐNG THIẾT BỊ SẤY
TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
1.4.1. Lò sấy thủ công sử dụng trực tiếp khói lò làm tác nhân sấy
Lò sấy thủ công ñược dùng ở hầu hết các tỉnh có trồng nhiều vải, nhãn
như Hải Dương, Bắc Giang, Quảng Ninh, Hưng Yên…. Trong thực tế các lò
sấy thủ công ñược dùng ñể sấy nhãn quả và long nhãn.
a) Lò sấy nhãn quả: ðược biểu diễn như hình 1.3.
Hình 1.3. Lò sấy nhãn quả
Phần lớn các lò sấy ñều ñặt trong nhà cấp 4, một số ñược ñặt ngoài trời.
Vật liệu sử dụng ñể xây lò chủ yếu là gạch (gạch papanh), cát, vôi... Phần sàn
ñựng quả ñể sấy làm bằng tre, gỗ. Lò thường rộng khoảng 4m, cao khoảng
1,6-1,8m. Tùy theo khối lượng mỗi mẻ sấy, mà lò có chiều dài khác nhau.
Trung bình các lò sấy nhãn ở các tỉnh phía Nam như Bình Long, Bình Phước
thường có chiều dài 10 ñến 20m, sấy ñược 6-7 tấn quả tươi/mẻ. Tùy theo quy
mô, kiểu bếp, loại nhiên liệu sử dụng mà mỗi khối lò dài 8-10m có 6-8 bếp
ñốt nhiên liệu cung cấp nhiệt cho quá trình sấy (trung bình các bếp cách nhau
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ kỹ thuật……………….. ………………………24
