THIẾT KẾ PHÒNG SẤY CÀ RỐT NĂNG SUẤT SẢN PHẨM 6 KGMẺ

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ CNHH-SH-TP

THIẾT KẾ PHÒNG SẤY CÀ RỐT NĂNG SUẤT
SẢN PHẨM 6 KG/MẺ

Giáo viên hướng dẫn: Phan Huy Trình
Sinh viên thực hiện: Trần Quốc Đạt
MSSV: 2004140029
Lớp: 05DHHH3

Năm 2017
1


BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

ĐỒ ÁN QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ CNHH-SH-TP

THIẾT KẾ PHÒNG SẤY CÀ RỐT NĂNG SUẤT
SẢN PHẨM 6 KG/MẺ

Giáo viên hướng dẫn: Phan Huy Trình
Sinh viên thực hiện: Trần Quốc Đạt
MSSV: 2004140029
Lớp: 05DHHH3

Năm 2017
2


LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian học tập tại trường em đã tiếp thu rất nhiều kiến thức và bài tiểu
luận này là thành quả của quá trình học tập và rèn luyện dưới sự dày công dạy bảo
của quý thầy cô. Em xin gửi thư viện nhà trường, đặc biệt đến thầy Phan Huy Trình
lời cảm ơn chân thành, người đã giúp em hoàn thành tốt bài tiểu luận này.
Với thời gian thực tập hạn hẹp và kinh nghiệm thực tế chưa nhiều nên không
tránh khỏi những thiếu xót, em kính mong nhận được sự góp ý, chỉ bảo của quý
thầy cô.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn, kính chúc thầy sức khỏe và thành đạt.

i


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Sinh viên thực hiện: Trần Quốc Đạt
MSSV: 2004140029
Lớp: 05DHHH3
Nhận xét:
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................

.................................................................................................................................
Điểm bằng số:

điểm bằng chữ:
TP. Hồ Chí Minh, ngày

tháng

năm 2017

Giáo viên hướng dẫn

(kí và ghi họ tên)

ii


DANH MỤC HÌNH ẢNH

DANH MỤC BẢNG BIỂU

iii


MỞ ĐẦU
Sấy là một khâu quan trọng trong dây chuyền công nghệ, được sử dụng phổ
biến ở nhiều ngành công nghiệp chế biến nông lâm hải sản. Sấy không chỉ đơn
thuần là tách nước và hơi nước ra khỏi vật liệu mà là một quá trình công nghệ phức
tạp, đòi hỏi vậy liệu sau khi sấy phải đảm bảo chất lượng theo một chỉ tiêu nào đó
với mức chi phí năng lượng ( điện năng, nhiệt năng) tối thiểu. Chẳng hạn, khi sấy cà

rốt thì không được nức nẻ, cong vênh hoặc khi sấy thực phẩm thì phải đảm bảo giữ
được màu sắc, hương vị và chất lượng của sản phẩm…
Để thực hiện quá trình sấy người ta sử dụng một hệ thống các thiết bị gồm
thiết bị sấy như phòng sấy, hầm sấy, tháp sấy… thiết bị đốt nóng tác nhân sấy trong
các calorifer, thiết bị ẩm để khử ẩm tác nhân sấy, bơm quạt và một số thiết bị phụ
khác. Đương nhiên, trong hệ thống đó, thiết bị sấy là quan trọng nhất. Vì vậy sấy
đóng vai trò vô cùng quan trọng công nghệ và đời sống, trong quy trình công nghệ
sản xuất của rất nhiều sản phẩm đều có công đoạn sấy khô để bảo quản dài ngày.
Công nghệ này ngày càng phát triển trong ngành hải sản, cà rốtvà các thực phẩm
khác, các sản phẩm nông nghiệp dạng hạt như lúa, ngô, đậu… sau khi thu hoạch cần
sấy khô kịp thời nếu không sản phẩm sẽ giảm phẩm chất thậm chí bị hỏng dẫn đến
tình trạng mất mùa sau thu hoạch.

iv


Contents
LỜI CẢM ƠN ..............................................................................................................i
DANH MỤC HÌNH ẢNH ........................................................................................ iii
DANH MỤC BẢNG BIỂU ...................................................................................... iii
MỞ ĐẦU ....................................................................................................................iv
CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÀ RỐT VÀ THIẾT BỊ SẤY ................................1
1.1. Giới thiệu về cà rốt .............................................................................................1
1.1.1. Nguồn gốc và phân loại .....................................................................................1
1.1.2. Phân bố ..............................................................................................................2
1.1.3. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng. .......................................................2
1.2. Quy trình công nghệ sản xuất cà rốt bằng phương pháp sấy ..............................3
1.2.1. Nguyên liệu cà rốt .............................................................................................4
1.2.2. Chần (hấp) .........................................................................................................5
1.2.3. Xử lý hoá chất ...................................................................................................5

1.2.4. Sấy .....................................................................................................................6
1.2.5. Bao gói...............................................................................................................8
1.3. Tổng quan về sấy ................................................................................................9
1.3.1. Động lực quá trình sấy ......................................................................................9
1.3.2. Phương pháp sấy .............................................................................................10
1.3.3. Tác nhân sấy ....................................................................................................11
1.3.4. Chế độ sấy .......................................................................................................11
1.3.5. Phân loại hệ thống sấy .....................................................................................12
CHƯƠNG 2 HỆ THỐNG THIẾT BỊ SẤY BUỒNG ..............................................15
2.1. Giới thiệu hệ thống sấy buồng ..........................................................................15
2.2. Phân loại hệ thống sấy buồng ...........................................................................15
2.3. Các loại tác nhân sấy trong hệ thống sấy buồng ...............................................16


2.3.1. Không khí ẩm ..................................................................................................16
2.3.2. Khói lò .............................................................................................................16
2.3.3. Hỗn hợp không khí hơi và hơi nước................................................................16
2.3.4. Hơi quá nhiệt ...................................................................................................16
2.4. Các phương pháp sấy có thể lựa chọn ..............................................................16
2.4.1. Phương pháp sấy đối lưu .................................................................................16
2.4.2. Phương pháp sấy bức xạ ..................................................................................16
2.4.3. Phương pháp sấy tiếp xúc................................................................................16
2.4.4. Phương pháp sấy dùng điện trường cao tần ....................................................16
2.4.5. Phương pháp sấy dưới áp suất khí quyển ........................................................17
2.4.6. Phương pháp sấy chân không ..........................................................................17
2.5. Các chế độ sấy có thể lựa chọn .........................................................................17
2.5.1. Chế độ sấy có đốt nóng trung gian ..................................................................17
2.5.2. Chế độ sấy hồi lưu một phần tác nhân sấy ......................................................17
2.6. Các loại calorifer ...............................................................................................18
CHƯƠNG 3TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG THIẾT BỊ SẤY BUỒNG 20

3.1. Tính toán căn bằng vật chất ..............................................................................20
3.1.1. Chế độ sấy .......................................................................................................20
3.1.2. Tính lượng ẩm cần bay hơi trong 1 giờ ...........................................................21
3.1.3. Tính toán quá trình sấy lý thuyết .....................................................................21
3.1.4. Trạng thái không khí vào phòngsấy ................................................................23
3.1.5. Trạng thái không khí ra khỏi phòngsấy ...........................................................23
3.1.6. Lượng không khí cần thiết cho quá trình sấy lí thuyết ....................................24
3.1.7. Nhiệt lượng tiêu hao lý thuyết: ........................ Error! Bookmark not defined.
3.2. Cân bằng năng lượng ........................................................................................25
3.3. Xác định kích thước cơ bản của thiết bị ...........................................................29



Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM

Khoa Công Nghệ Hóa Học

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÀ RỐT VÀ THIẾT BỊ SẤY
1.1. Giới thiệu về cà rốt
Cà rốt là cây thảo sống 2 năm, rễ trụ, nhẵn, phồng nhiều hoặc ít.
Lá một so le, không có lá kèm, xẽ 2-3 lần, lá có mùi thơm, bẹ khá phát triển,
phiến lá xẻ lông chim, càng gần phía đầu càng hẹp.
Cụm hoa mộc thành tán kép, nhỏ, mang hoa trắng, hồng hoặc tía, lá bắc của tổng
bao cũng xẻ lông chim, lá bắc của tiểu bao đơn xẻ ba, đế hoa khum lõm.
Lá đài nhỏ ba cạnh, cánh tràng mọc so le. Trong tán hoa, hoa ở chính giữa bất thụ
có màu tía, còn các hoa ở xung quanh thì màu trắng hoặc màu hồng.
1.1.1. Nguồn gốc và phân loại
Xuất hiện khoảng 500 năm trước đây ở khu vực Bắc Phi, Tây Nam Á và Châu
Âu. Nhưng hiện nay được gieo trồng rộng khắp thế giới, chủ yếu là khu vực ôn đới.
Cà rốt xuất hiện cùng với sự đa dạng về màu sắc, đầu tiên cà rốt có màu trắng,

tím, đỏ, vàng, xanh và đen chứ không phải màu da cam như bây giờ. Cà rốt được sử
dụng với nhiều mục đích khác nhau như: sử dụng trong y dược, thực phẩm, làm đẹp…
Cà rốt là 1 trong những loại rau phổ biến nhất trên thế giới và đứng thứ 2 sau khoai
tây. Trung Quốc là một quốc gia đứng đầu về sản lượng cà rốt trên thế giới. Ở nước ta,
cà rốt tập trung tại các vùng ray chuyên canh ven thành phố Hà Nội, Hải Phòng, Bắc
Ninh, Đà Lạt… Cà rốt có thể trồng trên nhiều vùng đất khác nhau nhưng thích hợp nhấ
là đất bazan. Hiện nay, ở nước ta nơi cung cấp cà rốt có hiệu quả nhất là Đà Lạt.
Cà rốt được phân loại thực vật như sau:
Ngành: thực vật hạt kín
Lớp: hai lá mầm
Bộ: hoa tán Apiales
Họ: Hoa tán Apiaceae
Chi: Daucus
Loài: D.carota L
Tên khác: Hồ La Bặc
Tên nước ngoài: Carrot(Anh)
Carrotem(pháp)

Phan Huy Trình

1

Trần Quốc Đạt


Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM

Khoa Công Nghệ Hóa Học

1.1.2. Phân bố

Cà rốt gồm 22 loài phân bố ở châu âu, địa trung hải , tây nam, trung á và một số ở
các vùng nhiệt đới Châu Phi, Châu Úc, Châu Mỹ. Loài cà rốt xuất xứ từ Châu Âu là
một trong những loài rau được trồng rộng rãi và lâu đời nhất trên thế giới.
Vào thế kỷ XVII, cà rốt ở các nước châu âu thường có màu trắng , vàng và tím.
Sau đó cà rốt màu cam đã được người Hà Lan cấy trồng để tôn vinh màu quốc gia, do
đó Hà Lan là nước đầu tiên trồng cà rốt màu cam. Trải qua nhiều thế kỷ, cà rốt du nhập
tới các quốc gia khác trên khắp trái đất. Hiện nay trung quốc đứng đầu về sản lượng cà
rốt, tiếp theo Mỹ, Ba Lan, Nhật, Anh, Pháp Đức. Mỗi năm mỹ thu hoạch trên 1.5 triệu
tấn cà rốt.
1.1.3. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng.
Cà rốt là một trong những loại rau quý nhất được cả thầy thuốc trên thế giới đánh
giá về giá trị dinh dưỡng và chữa bệnh đối với con người do cà rốt giàu đường,
vitamin và năng lượng, trong củ cà rốt có chứa 88,5% nước, 1,5g% protein, 8g%
gluxit, 1,2g% celulose, có 43g% canxi, 39mg% phospho, 0,8mg%, vitamin 𝐵1 , 𝐵2 , PP
và vitamin C, các chất pectin 1-3%, các chất màu chủ yếu là caroten.
Cấu tạo tế bào cũng như các tế bào thực vật khác có màng tế bào, chất nguyên
sinh và không bào. Màng tế bào được cấu tạo bởi cellulose, pectin và hemicelluose…
Ngoài ra trong cà rốt chủ yếu là đường đơn (glucose, fructose) chiếm 50% tổng
lượng đường.
Trong cà rốt có những dạng vitamin sau:vitamin A (9mg%): tạo thành từ Bcaroten, sẽ bị phân hủy trong cơ thể. Vitamin A không bị phân hủy khi chế biến ở
nhiệt độ thường, nhưng có thể bị phá hủy khi ở nhiệt độ cao.
𝐶40 𝐻56 (B-caroten) + 2𝐻2 O  2𝐶20 𝐻29 OH (vitamin A)
Vitamin 𝐵2 (riboflavin) trong cà rốt chiếm 20mg%.
Vitamin 𝐵3 (axit pantotenic) có trong cà rốt 0,1-0,3 mg%, là yếu tố cần thiết cho
quá trình trao đổi glucid trong cơ thể.
Vitamin H (biotin) chiếm 400-1000 𝜇g/g chất khô cà rốt.
Hàm lượng caroten trong cà rốt cao hơn trong cà chua. Carotenoid có sắc tố tạo
nên màu đỏ của cà rốt và gấc. Màu sắc của cà rốt sẽ thay đổi tùy theo hàm lượng và
thành phần carotenoid là chất oxy hóa tốt cho sức khỏe. Nồng độ carotenoid cao trong
máu giúp giảm nguy cơ bị thiếu máu cơ tim.

Phan Huy Trình

2

Trần Quốc Đạt


Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM

Khoa Công Nghệ Hóa Học

1.2. Quy trình công nghệ sản xuất cà rốt bằng phương pháp sấy

Cà rốt

phân loại
Nước thải

Rửa 1
Bã
rắn
Thải
vỏ

Gọt vỏ
Nước thải

Rửa 2
Bã
thừa

Cắt miếng

Sunfit hóa trong dung dịch

Chần

( 0,2 ÷ 1)% S𝑂2
Xử lý hóa chất

Sấy

Làm nguội

Bao gói

Cà rốt

Phan Huy Trình

3

Trần Quốc Đạt


Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM

Khoa Công Nghệ Hóa Học

1.2.1. Nguyên liệu cà rốt
Sau khi mua về, người ta phân loại thủ công thành các kích thước khác nhau để

đảm bảo độ đồng đều cho sản phẩm loại bỏ những củ bị hư thối, sâu bệnh...
Chọn lọc: nhằm loại bỏ các thành phần nguyên liệu không đủ quy cách để chế
biến như bị sâu, thối, hỏng, màu sắc không thích hợp.
Phân loại: nhằm phân chia nguyên liệu đồng đều về kích thước, hình dáng, màu
sắc hoặc độ chín. Việc phân loại nguyên liệu có thể tiến hành bằng phương pháp thủ
công hoặc phương pháp cơ giới hóa.
Rửa lần 1: nhằm mục đích loại trừ hết tạp chất cơ học: đất , cát , bụi, giảm phần
nào vi sinh vật ngoài vỏ nguyên liệu cũng như lượng thuốc bảo vệ thực vật.
Gọt vỏ: là quá trình nhằm loại bỏ các thành phần không ăn được hoặc có giá trị
kém như rẽ cuống. Đối với cà rốt, để bóc vỏ có thể tiến hành bằng phương pháp hóa
học như sử dụng NaOH có nồng tinh khiết 95%. Nồng độ NaOH thường sử dụng là
1,5-2%, nhiệt độ 70-80℃. Việc tách vỏ cà rốt có thể thực hiện bằng máy, quá trình dựa
trên nguyên tắc là tạo nên sự va chạm và chà xát nguyên liệu lên bề mặt nhám của thiết
bị, làm cho lớp vỏ bề mặt bị tróc ra rồi dùng nước xối đi.
Rửa lại lần 2: sau khi gọt vỏ cà rốt bằng phương pháp hóa học hay bằng phương
pháp cơ học thì cà rốt được rửa lại nhằm làm sạch hóa chất hay lớp vỏ tách ở giai đoạn
trước.
Giai đoạn cắt miếng: để tạo cảm quan cho sản phẩm cũng tăng hiệu quả cho quá
trình sấy, cà rốt thường được thái thành lát hình vuông cạnh 2 cm dày 2mm bằng máy
thái đa năng.
Lắp khuôn
Lắp lưỡi dao
Đóng cửa
Thử máy: mở cầu dao, bật nút khỏi động để kiểm tra rồi tắt đi sau đó bật lên. Cho
cà rốt vào đầu chứa nguyên liệu, để rổ đựng vật liệu ở đầu ra của sản phẩm để đựng cà
rốt đã được thái, thái xong tắt máy.
Yêu cầu của sản phẩm sau quá trình cắt phải đồng đều về kích thước, không bị
dập nát gãy, nứt...

Phan Huy Trình

4

Trần Quốc Đạt


Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM

Khoa Công Nghệ Hóa Học

1.2.2. Chần (hấp)
Trong khi chần T (hấp), do tác dụng của nhiệt và ẩm nên tính chất hoá lý của
nguyên liệu bị biến đổi có lợi cho sự thoát nước khi sấy. Trong khi chần vi sinh vật bị
tiêu diệt và hệ thống enzim trong nguyên liệu bị vô hoạt hoá. Do vậy quá trình chần
(hấp) làm tăng chất lượng sản phẩm và rút ngắn thời gian sấy.
Trong rau quả, peroxidaza là enzim bền nhiệt nhất, vô hoạt được enzim này thì cũng
vô hoạt được các enzim khác. Để vô hoạt enzim peroxidaza, cần gia nhiệt cà rốt ở
nhiệt độ trên 75℃. Môi trường bên trong tế bào thực vật là một hệ keo phức tạp, đặc
trưng bởi sự cân bằng giữa pha rắn và môi trường phân tán. Khi bị tác dụng của nhiệt,
trạng thái keo bị biến đổi, mô thực vật mềm ra, tế bào trương nở, không khí thoát khỏi
gian bào, chất nguyên sinh bị đông tụ nên tách khỏi màng tế bào, làm cho độ thấm hút
của màng tế bào tăng lên. Do vậy, khi sấy nước thoát ra môi trường bên ngoài dễ dàng
hơn. Ngoài ra, quá trình chần làm giảm độ hút ẩm của cà rốtkhô.
Với các loại cà rốt giàu gluxit, quá trình chần làm tăng độ xốp, do sự thuỷ phân
pectin, làm cho liên kết giữa các màng tế bào bị phá vỡ. Mặt khác với các loại cà
rốtcó chứa sắc tố thuộc nhóm antoxian (cà rốt, đậu Hà Lan, mận, dâu tây...) chần có
tác dụng giữ màu, hạn chế được hiện tượng biến màu hoặc bạc màu trong quá trình xử
lý quả, sấy và bảo quản sản phẩm. Với cà rốtcó lớp sáp mỏng trên bề mặt, chần làm
mất lớp sáp này, tạo ra các vết nớt nhỏ trên bề mặt, do đó gia tăng quá trình trao đổi
ẩm giữa quả và môi trường xung quanh, dẫn đến rút ngắn thời gian sấy.

1.2.3. Xử lý hoá chất
Trong công nghiệp sấy rau quả, để ngăn ngừa quá trình oxi hoá, người ta sử dụng
các chất chống oxi hoá như axit sunfurơ, axi ascobic, axit xitric và các muối natri của
axit sunfurơ (như sunfit, bisunfit, metabisunfit....) Axit xitric có tác dụng kìm hãm sự
biến màu không do enzim. Axit sunfurơ có tính khử mạnh, tác dụng với nhóm hoạt
động của enzim oxi hoá và làm chậm các phản ứng sẫm màu có nguồn gốc enzim.
H2SO3 vô hoạt các enzim ascobicaza, ngăn ngừa sự tái sinh của các enzim này. H2SO3
cũng có tác dụng ngăn ngừa sự tạo thành melanoidin, chất gây hiện tượng sẫm màu.
H2SO3 và muối của nó còn có vai trò ổn định vitamin C, vì nó có tính khử mạnh hơn
vitamin C, tránh cho vitamin C khỏi bị oxi hoá. Hàm lượng tối thiểu của SO2 để có khả
năng chống oxi hoá là 0,02%, tính theo khối lượng cà rốt sấy.

Phan Huy Trình

5

Trần Quốc Đạt


Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM

Khoa Công Nghệ Hóa Học

1.2.4. Sấy
Trong quá trình sấy cà rốt xảy ra một loạt biến đổi hoá sinh, hoá lý, cấu trúc cơ
học và các biến đổi bất lợi khác, làm ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm. Những biến
đổi cơ học bao gồm sự biến dạng: nứt, cong queo, biến đổi độ xốp.... Sự thay đổi hệ
keo do pha rắn (protêin, tinh bột, đường....) bị biến tính thuộc về những biến đổi hoá
lý. Những biến đổi hoá sinh trong quá trình sấy là những phản ứng tạo thành
melanoidin, caramen, những phản ứng oxi hoá và polime hoá các hợp chất polifenol,

phân huỷ vitamin và biến đổi chất màu.
Hàm lượng vitamin trong cà rốt sấy thường thấp hơn trong cà rốt tươi vì chúng bị
phá huỷ một phần trong quá trình sấy và xử lý trước khi sấy. Trong các vitamin thì axit
ascorbic và caroten bị tổn thất là do quá trình oxi hoá. Cà rốt phơi nắng bị tổn thất
nhiều vitamin C và caroten (tới 80%). Riboflavin nhạy cảm với ánh sáng, còn thiamin
bị phá huỷ bởi nhiệt và sự sunfit hoá.
Duy trì màu xanh tự nhiên của clorofil liên quan trực tiếp đến sự bảo tồn magie
trong phân tử chất màu. Trong điều kiện nóng và ẩm, nhất là có sự tham gia của môi
trường axit Clorofil biến thành pheophitin có màu sẫm, do mất magie. Nếu trong môi
trường kiềm nhẹ thì khống chế tốt quá trình chuyển hoá magie. Khi sấy carotinoit bị
biến đổi, nhiệt độ sấy càng cao và thời gian sấy càng dài thì sắc tố này càng bị biến đổi
mạnh. Antoxian cũng bị biến đổi trong quá trình sấy và khi xử lý bằng SO2, nó bị bạc
màu. Trong quá trình sấy cà rốt thường bị chuyển sang màu nâu hoặc đen do phản ứng
giữa đường khử và các axit amin hoặc do sự khử nước của đường dưới tác dụng của
nhiệt độ, do pirocatexin bị oxi hoá hay bị trùng hợp.
Để tránh hoặc làm chậm các biến đổi không thuận nghịch ấy, cũng như tạo điều
kiện cho chất ẩm thoát ra khỏi cà rốt được dễ dàng, cần có chế độ sấy thích hợp, nghĩa
là cần chọn các thông số tối ưu cho chế độ sấy (nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ lưu thông của
không khí) của từng loại sản phẩm.
1.2.4.1. Nhiệt độ sấy
Nhiệt độ sấy của cà rốt khoảng (70 – 71)0C độ sấy càng cao thì tốc độ sấy càng
nhanh, quá trình càng có hiệu quả cao, nhưng không thể sử dụng nhiệt độ cao cho cà
rốt vì cà rốt là sản phẩm chịu nhiệt kém. Trong môi trường ẩm nếu nhiệt độ cao hơn
600C thì protein đã bị biến tính, trên 900C thì fructoza bắt đầu bị caramen hoá, các
phản ứng tạo ra melanoidin, polime hoá các hợp chất cao phân tử xảy ra mạnh. Còn ở
Phan Huy Trình

6

Trần Quốc Đạt

Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM

Khoa Công Nghệ Hóa Học

nhiệt độ cao hơn nữa, cà rốt có thể bị cháy. Do vậy, để sấy cà rốt thường dùng chế độ
sấy ôn hoà, nhiệt độ sấy không quá cao. Tuỳ theo loại nguyên liệu, nhiệt độ đốt nóng
không quá 80 - 900C và nhiệt độ của tác nhân sấy (khi sấy đối lưu) hay của vách
truyền nhiệt (khi sấy dẫn nhiệt) không quá 1000C. Trường hợp thời gian sấy ngắn (sấy
trục rỗng, sấy phun), nhiệt độ sấy có thể nâng cao tới 1500C. Chất lượng sản phẩm sấy
còn phụ thuộc vào tốc độ tăng nhiệt của tác nhân sấy và của vật liệu 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 cà rốtbị rắn lại và ngăn cản quá trình
thoát ẩm. Ngược lại, nếu tốc độ tăng nhiệt chậm thì cường độ thoát ẩm yếu. Khi cấu
tạo thiết bị và sự sắp xếp vật liệu sấy không phù hợp thì sức cản lưu thông không khí
lớn, làm cho nhiệt độ ở các khu vực của thiết bị không hợp qui luật, khu vực bị quá
nhiệt làm cho sản phẩm bị khô cháy còn ở khu vực không được đốt nóng làm cho sản
phẩm ở đó không bốc hơi được, và có cả khu vực không khí bị ngưng tụ hơi nước, làm
cho sản phẩm không được khô đi mà lại ẩm thêm. Trong quá trình lưu thông, do
truyền nhiệt cho vật liệu sấy nên tác nhân sấy giảm dần nhiệt độ, độ ẩm tương đối tăng
lên, khả năng sấy giảm đi.
1.2.4.2. Độ ẩm tương đối của không khí.
Khả năng sấy của không khí tuỳ thuộc vào độ ẩm tương đối của không khí. Độ
ẩm này càng thấp thì khả năng hút ẩm càng cao. Sấy chính là biện pháp nâng cao độ
hút ẩm của không khí bằng cách giảm độ ẩm tương đối do tăng nhiệt độ. Do tiếp xúc
với sản phẩm ẩm mà độ ẩm của không khí tăng lên trong quá trình sấy. Đối với cà
rốtsấy trong thiết bị kiểu phònghay hầm, độ ẩm của không khí vào là 10 – 30% và khi
ra độ ẩm là 40 - 60%. Còn ở thiết bị sấy phun, các độ ẩm tương ứng của không khí là 5
- 10% và 20 - 40%. Nếu độ ẩm của không khí đi vào thiết bị thấp quá sẽ làm cà rốt bị

nứt hoặc tạo ra lớp vỏ khô trên mặt, nhưng nếu cao quá sẽ làm tốc độ sấy giảm đi.
Ngược lại, nếu không khí đi ra khỏi thiết bị có độ ẩm thấp quá thì sẽ tốn năng lượng
nhiều. Ngoài ra còn kéo dài thời gian sấy, làm giảm màu sắc sản phẩm do hiện tượng
cà rốt bị thâm đen. Người ta điều chỉnh độ ẩm của không khí bằng cách điều chỉnh
nhiệt độ của không khí vào, tốc độ lưu thông của nó và lượng vật liệu ẩm chứa trong
thiết bị sấy.
1.2.4.3. Sự lưu thông của không khí.

Phan Huy Trình

7

Trần Quốc Đạt


Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM

Khoa Công Nghệ Hóa Học

Trong thiết bị sấy, dòng không khí nóng có thể lưu thông hoặc song song cùng
chiều hay ngược chiều với lượng chuyển động của sản phẩm ẩm, theo chiều thẳng góc
hoặc lưu thông trên bề mặt của sản phẩm sấy đứng yên. Trong quá trình vận động, do
nhiệt độ không khí giảm đi nên khối lượng riêng của nó tăng lên. Vì vậy, không khí
ẩm trong thiết bị thông gió tự nhiên thoát ra ngoài ở bên dưới thiết bị. Tốc độ lưu
thông tự nhiên của không khí thường nhỏ, Vmax = 0,4m/s. Vì vậy thời gian sấy
thường phải kéo dài, chất lượng sản phẩm sấy không cao. Để khắc phục nhược điểm
này, người ta phải thông gió cưỡng bức, với tốc độ 0,4 - 4,0m/s. Tốc độ lưu thông
không khí ảnh hưởng đến quá trình sấy nhiều nhất ở giai đoạn đầu, khi thuỷ phần của
sản phẩm sấy còn cao. Trừ trường hợp sấy phun, không khí nóng có tốc độ tới 150 m
/s, còn ở các thiết bị sấy thông thường khác, tốc độ không khí nóng không quá 4m/s.

Ngoài ba thông số cơ bản kể trên, độ dày của lớp sản phẩm sấy cũng ảnh hưởng đến
quá trình sấy. Lớp sản phẩm càng mỏng thì quá trình sấy càng nhanh và đồng đều,
nhưng nếu quá mỏng sẽ làm giảm năng suất của thiết bị sấy.
1.2.5. Bao gói
Dạng bao bì và vật liệu bao bì dùng để đựng sản phẩm sấy tuỳ thuộc bản chất sản
phẩm, thời hạn bảo quản và đối tượng sử dụng. Ngoài ra, điều kiện vận tải và bảo quản
sản phẩm cũng có ý nghĩa quan trọng với việc lựa chọn bao bì. Bao bì chất dẻo được
dùng nhiều, nhất là túi chất dẻo ép nóng. Túi chất dẻo có thể chỉ gồm một màng chất
dẻo hoặc kết hợp nhiều màng. Màng bên ngoài là xenlophan (dày 0,013 - 0,018 mm)
để in chữ, màng bên trong là nhựa PVC ngăn khí tốt và dễ ghép kín bằng nhiệt. Có thể
dùng túi rẻ tiền hơn, chế tạo từ giấy sunfit hay giấy gói mà mặt trong là PVC (0,020 0,030mm), được dán với nhau bằng màng PE ( 0,009 – 0,018 mm). Túi này không
thấm khí, ghép nóng tốt và thuận lợi cho việc in. Bao giấy hay hộp cáctông có thấm
hơi và thấm khí, không bền dưới tác dụng của nước và tác dụng cơ học. Do đó chỉ
được dùng để đựng sản phẩm bảo quản ngắn ngày. Túi giấy thường được tẩm bitum
(nhựa đường), tăng độ chắc và các tính chất cơ lý cho bao bì giấy Xenlophan trong
suốt, đàn hồi, trung tính về mặt hoá học và không có mùi vị nhưng thấm hơi nước,
trương nở và biến dạng. Để khắc phục tính thấm hơi nước của xenlopphan, người ta
phủ lên một lớp vecni hay lớp 2E và gọi là PC hay "viscotan" Còn PE là vật liệu trùng
hợp đã được dùng nhiều để bao gói cà rốtsấy và các sản phẩm khác. Phương pháp bao
gói còn phù thuộc vào hàm lượng ẩm của sản phẩm sấy. Nếu cà rốtsấy có độ ẩm thấp,
Phan Huy Trình

8

Trần Quốc Đạt


Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM

Khoa Công Nghệ Hóa Học

cần bảo quản dài ngày phải đựng trong bao bì kín, hút chân không hoặc nạp khí trơ
(thường dùng khí nitơ). Một phương pháp bao gói cà rốtkhô phổ biến là đóng thành
dạng bánh. Mục đích của phương pháp này là giảm thể tích và đồng thời tăng khối
lượng riêng của sản phẩm. Khi đóng bánh, khối lượng riêng của khoai tây tăng 3,3 - 4,
5 lần, cà rốt 5 lần và bắp cải 8 lần. Các đơn vị sản phẩm đã bao gói trong bao bì sử
dụng được đựng trong một kiện lớn - bao bì vận chuyển. Ngoài độ chắc chắn, chịu
được va chạm cơ học, yêu cầu chủ yếu của bao bì vận chuyển là nhẹ và rẻ tiền.
1.3. Tổng quan về sấy
Vật liệu sấy chủ yếu là nông lâm thủy sản có nhiều dạng khác nhau: từ củ như
khoai, sắn, cà rốt, quả như vải, nhãn… đến các dạng huyền phù như sữa bò, sữa đậu
nành…quy trình chế biến cho từng loại nông lâm hải sản có những đặc thù riêng.
Trong quy trình công nghệ chế biến các nông lâm hải sản hàng hóa thì kỹ thuật sấy là
một khâu quan trọng.
Phương pháp kèm theo là thiết bị và chế độ sấy cho từng loại vật liệu sấy cụ thể
cũng rất khác nhau. Một sản sấy cụ thể lại tùy thuộc vào vốn đầu tư, năng suất sấy,
thiết bị sấy khác nhau với các phương pháp sấy khác nhau cũng như trình độ vận hành
của người sử dụng… hành tỏi có thể sấy trong các thiết bị sấy phònghoặc thiết bị sấy
hầm nhờ không khí nóng hoặc sấy ở nhiệt độ xấp xỉ nhiệt độ môi trường trong các
thiết bị sấy lạnh dùng bơm nhiệt. Vì vậy ta cần xem xét một cách tổng quan các
phương pháp sấy và các loại thiết bị sấy thường gặp.
1.3.1. Động lực quá trình sấy
Quá trình sấy là quá trình tách ẩm (chủ yếu nước và hơi nước) khỏi vật liệu sấy
để thải vào môi trường. Ẩm có mặt trong vật liệu nhận được năng lượng theo một
phương thức nào đó tách khỏi vật liệu sấy và dịch chuyển từ trong lòng vật liệu ra bề
mặt, từ bề mặt vật vào môi trường xung quanh. Nếu gọi 𝑝𝑣 và 𝑝𝑏𝑚 tương ứng và phân
áp suất của hơi nước trong lòng vật và trên bề mặt thì động lực quá trình dịch chuyển
ẩm từ trong lòng ra bề mặt vật 𝐿1 tỷ lệ thuận với hiệu số (𝑝𝑣 - 𝑝𝑏𝑚 ) :
𝐿1 ~ (𝑝𝑣 - 𝑝𝑏𝑚 )
Nếu phân áp suất hơi nước trong không gian xung quanh vật 𝑝ℎ nhỏ hơn 𝑝𝑏𝑚 thì

ẩm tiếp tục dịch chuyển từ bề mặt vật vào môi trường xung quanh với động lực 𝐿2 .
Động lực 𝐿2 cũng tỷ lệ thuận với độ chênh (𝑝𝑏𝑚 - 𝑝ℎ ):
𝐿2 ~ (𝑝𝑏𝑚 - 𝑝ℎ )
Phan Huy Trình

9

Trần Quốc Đạt


Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM

Khoa Công Nghệ Hóa Học

Như vậy quá trình sấy được đặc trưng bởi quá trình dịch chuyển ẩm trong lòng
vật với động lực dịch chuyển 𝐿1 ~ (𝑝𝑣 - 𝑝𝑏𝑚 ) và quá trình dịch chuyển ẩm từ bề mặt
vật vào môi trường xung quanh với động lực dịch chuyển 𝐿2 ~ (𝑝𝑏𝑚 - 𝑝ℎ ). Do đó, nếu
gọi L là động lực quá trình sấy thì động lực này cũng tỉ lệ thuận với độ chênh (𝑝𝑣 - 𝑝ℎ )
𝐿 ~ (𝑝𝑣 - 𝑝ℎ )
Khi vật được đốt nóng thì phân áp suất của hơi nước trong vật 𝑝𝑣 tăng lên. Nếu
phân áp suất của hơi trong môi trường xung quanh 𝑝ℎ không đổi thì độ chênh (𝑝𝑣 - 𝑝ℎ )
tăng lên, do đó quá trình sấy được tăng cường. Đây là cơ sở của các thiết bị sấy bức
xạ, thiết bị sấy bằng dòng điện cao tần… trong thiết bị sấy loại này, không khí xung
quanh chỉ làm nhiệm vụ mang ẩm thải vào môi trường. Trong các thiết bị sấy đối lưu
như thiết bị sấy buồng, thiết bị sấy hầm…do môi trường xung quanh cũng được đốt
nóng và từ đó vật liệu sấy cũng được đốt nóng, tức là chúng ta đã đồng thời tăng 𝑝𝑣 và
giảm 𝑝ℎ nên quá trình sấy cần được tăng cường.
Nếu vật liệu sấy không được đốt nóng, do đó 𝑝𝑣 không đổi nhưng chúng ta tìm
cách giảm phân áp suất hơi nước 𝑝ℎ của môi trường xung quanh thì quá trình sấy vẫn
xảy ra với động lực (𝑝𝑣 - 𝑝ℎ ). Đây là cơ sỏ của phương pháp sấy đẳng nhiệt, sấy chân

không hoặc sấy thăng hoa.
1.3.2. Phương pháp sấy
Để sấy khô một vật ẩm cần hai tác động cơ bản: một là gia nhiệt cho vật làm cho
ẩm trong vật hóa hơi( là bay hơi ở bất kỳ nhiệt độ nào), hai là làm cho ẩm thoát ra khỏi
vật và thải vào môi trường.
Để cấp nhiệt cho vật có thể dùng các phương pháp sau: dẫn nhiệt (cho vật ẩm tiếp
xúc với bề mặt có nhiệt độ cao hơn), trao đổi nhiệt đối lưu (cho vật ẩm tiếp xúc với
chất lỏng hay khí có nhiệt độ cao hơn), trao đổi nhiệt bức xạ (dùng các nguồn bức xạ
cấp nhiệt cho vật), dùng điện trường cao tần để nung nóng vật.
Để lấy ẩm ra khỏi vật và thải vào môi trường có thể dùng nhiều biện pháp như:
dùng môi chất sấy dùng máy hút chân không, khi sấy ở nhiệt độ cao hơn 100℃ hơi ẩm
thoát ra có áp suất lớn hơn áp suất khí quyển sẽ tự thoát vào môi trường.
Khi dùng môi chất sấy có nhiệm vụ tải ẩm, do môi chất sấy tiếp xúc với vật ẩm,
ẩm sẽ thoát ra do lực tác động: do chênh lệch nồng độ ẩm trên bề mặt vật và môi chất
sấy, do chêch lệch nhiệt độ giữa ẩm thoát ra và môi chất sấy sinh ra lực khuếch tán
nhiệt, do chêch lệch phân áp suất hơi nước trên bề mặt vật ẩm và trong môi chất sấy.
Phan Huy Trình

10

Trần Quốc Đạt


Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM

Khoa Công Nghệ Hóa Học

Dựa vào hai phương pháp tạo ra động lực quá trình sấy trên đây người ta chia ra
thành 2 phương pháp sấy: phương pháp sấy nóng và phương pháp sấy lạnh.
1.3.3. Tác nhân sấy

Tách nhân sấy là những chất dùng để chuyên chở lượng ẩm tách ra từ vật sấy.
Trong quá trình sấy môi trường phòngsấy luôn luôn được bổ sung ẩm thoát ra từ vật
sấy. Nếu lượng ẩm này không được mang đi thì độ ẩm tương đối trong phòngsấy tăng
lên, đến một lúc nào đó sẽ đạt đến sự căn bằng giữa vật sấy và môi trường trong
phòngsấy và quá trình thoát ẩm từ vật sấy sẽ ngừng lại, lúc này phân áp suất hơi nước
thoát ra từ vật bằng với phân áp suất của hơi nước trong phòngsấy. Do vậy cùng với
việc cung cấp nhiệt cho vật để hóa hơi ẩm lỏng đồng thời phải tải ẩm đã thoát ra khỏi
vật ra khỏi phòngsấy. Người ta sử dụng tác nhân sấy làm nhiệu vụ này. Các tác nhân
sấy thường là các chất khí như: không khí, khói, hơi quá nhiệt. Chất lỏng cũng được sử
dụng làm tác nhân sấy như các loại dầu, một số loại muối nóng chảy… Trong đa số
các quá trình sấy tác nhân sấy còn làm nhiệm vụ gia nhiệt cho sản phẩm sấy, ví dụ:
trong các quá trình sấy đối lưu tác nhân sấy vừa làm nhiệm vụ gia nhiệt cho vật liệu
sấy vừa làm nhiệm vụ tải ẩm. Ở một số quá trình sấy như sấy bức xạ tác nhân sấy còn
có nhiệm vụ bảo vệ sản phẩm sấy khỏi quá nhiệt.
1.3.4. Chế độ sấy
Chế độ sấy là tập hợp các tác động nhiệt ẩm của môi chất sấy đến vật liệu sấy
nhằm đảm bảo chất lượng và thời gian sấy nhất định theo yêu cầu.
Chế độ sấy thể hiện dưới dạng các thông số sau: nhiệt độ tác nhân sấy, hiệu nhiệt
độ khô ướt ∆t(hay độ ẩm tương đối là 𝜑), tốc độ môi chất sấy.
1.3.4.1. Các thông số xác định chế độ sấy
a. Nhiệt độ tác nhân sấy vào thiết bị 𝑡1
Nhiệt độ tác nhân sấy vào thiết bị ảnh hưởng quyết định đến tốc độ sấy có nghĩa
là ảnh hưởng quyết định đến thời gian sấy. Nhiệt độ 𝑡1 cũng ảnh hưởng đến chất
lượng sản phẩm sấy. Một số sản phẩm sấy không cho phép sấy ở nhiệt độ cao vì vậy
nó không cho phép nhiệt độ tác nhân sấy vượt quá giá trị nhất định. Nhiệt độ tác nhân
sấy vào thiết bị càng cao, tốc độ sấy càng lớn dẫn đến thời gian sấy giảm và giảm tiêu
hao năng lượng. Tuy vậy nhiệt độ tác nhân sấy càng cao thì tổn thất nhiệt vào môi
trường càng lớn dẫn đến tăng tiêu hao năng lượng. Vì vậy cần xác định trị số 𝑡1 tối ưu
theo hàm mục tiêu là tiêu hao năng lượng. Trị số 𝑡1 tối ưu theo tiêu chí này thường khá
Phan Huy Trình

11

Trần Quốc Đạt


Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM

Khoa Công Nghệ Hóa Học

lớn vì vậy khí sấy các vật liệu nhậy cẩm nhiệt (chất lượng sản phẩm giảm khi nhiệt độ
tăng) thì nhiệt độ tác nhân sấy 𝑡1 xác định theo điều kiện chất lượng sản phẩm.
b. Độ ẩm tương đối của không khí khi vào thiết bị 𝜑1 (hay ∆𝑡1 )
Độ chênh nhiệt độ khô ướt của môi chất vào thiết bị ∆𝑡1 tạo nên thế sấy, nó là
động lực cho ẩm thoát ra từ vật thoát ra vào môi trường. Thế sấy càng lớn thì tốc độ
thoát ẩm càng lớn. Tuy nhiên khi tốc độ thoát ẩm càng lớn sẽ dẫn đến vật sấy biến
dạng (vênh, nứt) vì vậy ta chọn ∆𝑡1 thích hợp với từng sản phẩm và từng giai đoạn của
quá trình sấy.
c. Nhiệt độ môi chất sấy ra khỏi thiết bị 𝑡2
Nhiệt độ này càng lớn thì tổn thất nhiệt do khí thoát càng cao. Vì vậy theo mục
tiêu tiết kiệm năng lượng thì nhiệt độ 𝑡2 càng nhỏ càng tốt. tuy nhiên khi chọn 𝑡2 phải
đảm bảo ∆𝑡2 =𝑡2 - 𝑡𝑚 để duy trì quá trình truyền nhiệt giữa môi chất và vật liệu sấy. độ
chênh này cần chọn tối ưu về mặt kinh tế. 𝑡2 càng lớn thì nhiệt truyền từ môi chất sấy
đến vật liệu sấy càng lớn dẫn tới tốc độ bay hơi ẩm lớn, thời gian sấy giảm, tiêu hao
nhiệt cho quá trình sấy giảm. đồng thời 𝑡2 lớn sẽ dẫn tới tăng tổn thất nhiệt do khí
thoát và tăng tổn thất nhiệt vào môi trướng do nhiệt truyền qua vỏ thiết bị. vì vậy cần
chọn ∆𝑡2 tối ưu. Trị số này thường chọn theo kinh nghiệm từ 10-15℃.
d. Độ ẩm môi chất sấy ra khỏi thiết bị 𝜑2
Thông số này ảnh hưởng đến quá trình sấy. chọn 𝜑2 càng lớn thì tiêu hao riêng
không khí càng nhỏ, tuy vậy, việc tăng 𝜑2 bị hạn chế bởi độ ẩm cân bằng của vật liệu

tương ứng với trạng thái không khí ẩm ra khỏi phòngsấy (𝑡2 , 𝜑2 ). Khi 𝜑2 tăng đến trị
số nhất định 𝜑2𝑘 thì độ ẩm của vật liệu sấy 𝜔 =𝜔𝑐𝑏 lúc này giữa vật liệu và môi chất
sấy đạt đến cân bằng, ẩm trong vật không thoát ra được thậm chí nếu tăng 𝜑2 quá trị
số 𝜑2𝑘 sẽ xảy ra hiện tượng vật liệu hút ẩm từ môi chất sấy.
e. Tốc độ tác nhân sấy
Tốc độ tác nhân sấy ảnh hưởng đáng kể đến sự thoát ẩm của vật sấy. tốc độ tác
nhân sấy càng lớn sự thoát ẩm càng tốt. tuy nhiên, tốc đọ tác nhân sấy càng lớn dẫn
đến tăng tổn thất áp suất trong quá trình lưu động của môi chất sấy trong hệ thống làm
tăng năng lượng của quạt gió. Vì vậy cần chọn tốc độ hợp lý.
1.3.5. Phân loại hệ thống sấy
Hệ thống sấy buồng: cấu tạo chủ yếu của hệ thống sấy phònglà phòngsấy. trong
phòngsấy bố trí các thiết bị đỡ vật liệu gọi chung là thiết bị truyền tải, nếu dung lượng
của phòngsấy bé và thiết bị truyền tải là khay sấy thì được gọi là tủ sấy. Nếu dung
Phan Huy Trình

12

Trần Quốc Đạt


Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM

Khoa Công Nghệ Hóa Học

lượng phòngsấy lớn và thiết bị truyền tải là xe goòng với các thiết bị chứa vật liệu thì
gọi là hệ thống sấy kiểu xe goòng.
Hệ thống sấy hầm: khác với hệ thống sấy buồng, hệ thống sấy hầm có thiết bị sấy
là hầm sấy dài, vật liệu sấy vào đầu này và ra đầu kia của hầm. Thiết bị truyền tải
trong hệ thống sấy hầm thường là các xe goòng với các khay chứa vật liệu sấy hoặc là
băng tải. Đặc điểm chủ yếu của hệ thống sấy hầm là bán liên tục hoặc liên tục. Vì vậy,

do hoạt động liên tục hoặc bán liên tục nên năng suất của nó lớn hơn rất nhiều so với
hệ thống sấy buồng.
Hệ thống sấy tháp: đây là hệ thống sấy chuyên dùng để sấy vật liệu sấy dạng hạt
như thóc, ngô, lúa mỳ... hệ thống sấy này có thể hoạt động liên tục hoặc bán liên tục.
thiết bị sấy trong hệ thống sấy này là một tháp sấy, trong đó người ta đặt một loạt các
kênh dẫn xen kẽ với một loạt các kênh thải. Vật liệu sấy đi từ trên xuống và tác nhân
sấy từ kênh dẫn xuyên qua vật liệu sấy thực hiện quá trình trao đổi nhiệt ẩm với vật
liệu sấy rồi đi vào kênh thải và thải vào môi trường.
Hệ thống sấy thùng quay: là một hệ thống sấy chuyên dụng để sấy các vật liệu
sấy dạng cục, hạt. thiết bị sấy ở đây là một hình trụ tròn đặt nghiêng một góc nào đó.
Trong thùng sấy có thể bố trí các cánh xáo trộn hoặc không. Khi thùng sấy quay, vật
liệu sấy vừa dịch chuyển từ đầu này đến đầu kia vừa bị xáo trộn và thực hiện quá trình
trao đổi nhiệt ẩm với dòng tác nhân sấy.
Hệ thống sấy khí động: có nhiều dạng hệ thống sấy khí động. thiết bí sấy trong hệ
thống sấy này là một ống tròn hoặc phễu, trong đó tác nhân sấy có nhiệt độ thích hợp
với tốc độ cao vừa làm nhiệm vụ trao đổi nhiệt ẩm vừa làm nhiệm vụ đưa vật liệu sấy
đi từ đầu này đến đầu kia cảu thiết bị sấy. Do đó, vật liệu sấy trong hệ thống sấy này
thường là dạng hạt hoặc các mảng nhỏ và độ ẩm cần lấy đi thường là ẩm bề mặt.
Hệ thống sấy tầng sôi là hệ thống sấy chuyên dụng để sấy hạt. thiết bị sấy ở đây
là một phòngsấy, trong đó vật liệu sấy nằm trên ghi có đục lỗ. Tác nhân sấy có nhiệt
độ và tốc độ thích hợp đi xuyên qua ghi và làm cho vật liệu sấy chuyển động bập bùng
trên mặt ghi như các bọt nước sôi để thực hiện quá trình trao đổi nhiệt ẩm. Vì vậy
người ta gọi hệ thống sấy này là hệ thống sấy tầng sôi. Hạt khô nhẹ hơn sẽ nằm phía
trên và được lấy ra một cách liên tục.
Hệ thống sấy phun dùng để sấy các dung dịch huyền phù như trong công nghệ
sản xuất sữa bột. thiết bị sấy trong hệ thống sấy phun là một hình chóp trụ, phần chóp
Phan Huy Trình

13

Trần Quốc Đạt


Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM

Khoa Công Nghệ Hóa Học

quay xuông dưới. Dung dịch huyền phù được bơm cao áp đưa vào thiết bị tạo sương
mù. Tác nhân sấy có nhiệt độ thích hợp đi vào thiết bị sấy thực hiện quá trình trao đổi
nhiệt ẩm với sương mù vật liệu sấy và thải vào môi trường. Do sản phẩm sấy ở dạng
bột nên trong thiết bị sấy phun tác nhân sấy trước khi thải vào môi trường bao giờ
cũng đi qua xyclon để thu hồi vật liệu sấy bay theo. Vật liệu khô được lấy ra ở đáy
chóp bán liên tục hoặc liên tục.

Phan Huy Trình

14

Trần Quốc Đạt


Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM

Khoa Công Nghệ Hóa Học

CHƯƠNG 2 HỆ THỐNG THIẾT BỊ SẤY PHÒNG
2.1. Giới thiệu hệ thống sấy phòng
Hệ thống sấy phòng là một trong các hệ thống sấy đối lưu phổ biến nhất, dùng để
sấy các loại vật liệu sấy khác nhau và thích hợp cho các cơ sở sản xuất nhỏ lẻ, phân
tán. Hệ thống sấy phòngcó thể tổ chức trao đổi nhiệt-ẩm bằng đối lưu tự nhiên hoặc

đối lưu cưỡng bức. một trong các hệ thống sấy đối lưu cưỡng bức dùng quạt hướng
trục có đối nóng trung gian và tái tuần hoàn một phần.
Cấu tạo cơ bản của hệ thống sấy phònglà phòng sấy. Phòngsấy có thể xây bằng
gạch hoặc được chế tạo từ các tấm thép có bọc cách nhiệt. Trong phòngsấy có thiết bị
thiết bị truyền tải. tùy thuộc dạng vật liệu mà ta có các thiết bị truyền tải khác nhau
như xe goòng hoặc đơn giản chỉ là các sào gác.
Với hệ thống sấy phòng đối lưu cưỡng bức thì việc bố trí calorifer, quạt và ống
thải ẩm có thể tùy ý. Với hệ thống sấy phòngđối lưu tự nhiên thì bắt buộc phải đặt
calorifer ở trên nền hầm sấy và ống thải ẩm phải ở đỉnh phòngsấy để đảm bảo nguyên
tắc: không khí nóng nhẹ hơn sẽ từ dưới đi lên xuyên qua vật liệu sấy thực hiện quá
trình trao đổi nhiệt ẩm và thoát ra ngoài ở đỉnh phòngsấy.
2.2. Phân loại hệ thống sấy phòng
Hệ thống sấy phòng là hệ thống sấy gián đoạn. do đó so với hệ thống sấy hầm
năng suất hệ thống sấy phòngthường nhỏ hơn. Tuy nhiên, nó đặc biệt thích hợp khí
cần sấy nhiều loại vật liệu với năng suất không lớn và không cần sản xuất liên tục.
Theo tính chất chuyển động của tác nhân sấy người ta có thể phân hệ thống sấy
phònggồm hai loại:
• Hệ thống sấy phòngđối lưu tự nhiên
• Hệ thống sấy phòngđối lưu cưỡng bức
Trong hệ thống sấy đối lưu cưỡng bức được chia ra nhiều loại. có thể theo cách
bố trí quạt ta có:
• Hệ thống sấy phòngdùng quạt gió tập trung.
• Hệ thống sấy phòngdùng quạt gió hướng trục phân tán.
Ngoài ra, theo cấu tạo và các đặc trưng khác người ta còn có thể chia hệ thống
sấy phòngthành:
Phan Huy Trình

15

Trần Quốc Đạt

Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM

Khoa Công Nghệ Hóa Học

• Hệ thống sấy phòngcó đốt nóng trung gian
• Hệ thống sấy phòngdùng ống nhiệt
• Hệ thống sấy phòngdùng bơm nhiệt
• Hệ thống sấy phòngdùng ejecter
2.3. Các loại tác nhân sấy trong hệ thống sấy buồng
2.3.1. Không khí ẩm
Không khí ẩm là loại tác nhân sấy thông dụng nhất, dùng không khí ẩm có nhiều
ưu điểm: không khí có sẵn trong tự nhiên, không độc và không làm ô nhiễm sản
phẩm.
2.3.2. Khói lò
Sử dụng khói lò làm môi chất sấy có ưu điểm là không cần dùng calorife, phạm
vi nhiệt độ rộng nhưng dùng khói lò có nhược điểm là khói có thể ô nhiễm sản
phẩm do bụi và các chất có hại như C𝑂2 , S𝑂2 .
2.3.3. Hỗn hợp không khí hơi và hơi nước
Tác nhân sấy loại này dùng khi cần có độ ẩm tương đối 𝜑 cao.
2.3.4. Hơi quá nhiệt
Hơi quá nhiệt dùng làm môi chất sấy trong trường hợp nhiệt độ cao và sản phẩm
sấy là chất dễ cháy, nổ.
2.4. Các phương pháp sấy có thể lựa chọn
2.4.1. Phương pháp sấy đối lưu
Trong phương pháp này việc cấp nhiệt cho vật ẩm thực hiện bằng cách trao đổi
nhiệt đối lưu (tự nhiên hay cưỡng bức). trường hợp này môi chất sấy làm nhiệm vụ cấp
nhiệt.
2.4.2. Phương pháp sấy bức xạ

Trong phương pháp này việc gia nhiệt cho vật ẩm thực hiện bằng trao đổi nhiệt
bức xạ. người ta dùng đèn hồng ngoại hay các bề mặt rắn có nhiệt độ cao hơn để bức
xạ nhiệt tới vật ẩm. trường hợp này môi chất sấy không làm nhiệm vụ gia nhiệt cho vật
ẩm.
2.4.3. Phương pháp sấy tiếp xúc
Trong phương pháp này việc cấp nhiệt cho vật liệu sấy thực hiện bằng dẫn nhiệt
do vật liệu sấy tiếp xúc với bề mặt có nhiệt độ cao hơn.
2.4.4. Phương pháp sấy dùng điện trường cao tần
Phan Huy Trình

16

Trần Quốc Đạt