TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY MẬT ONG NĂNG SUẤT 2 TẤNMẺ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY MẬT ONG
NĂNG SUẤT 2 TẤN/MẺ

Sinh viên thực hiện: LÊ NGUYỄN HỒNG HƯNG
NGUYỄN THỊ CẨM HUỆ
Ngành: CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH
Niên khóa: 2005 - 2009

TP. Hồ Chí Minh
Tháng 6 năm 2009


TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY MẬT ONG
NĂNG SUẤT 2 TẤN/MẺ

Tác giả

Lê Nguyễn Hồng Hưng
Nguyễn Thị Cẩm Huệ

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu
cấp bằng Kỹ sư ngành
Công Nghệ Nhiệt Lạnh

Giáo viên hướng dẫn
PGS. TS Nguyễn Hay

Th.S Nguyễn Văn Công Chính

Tháng 6 năm 2009
i


LỜI CẢM TẠ
Đầu tiên, chúng tôi xin gửi lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất đến cha mẹ,
người đã sinh thành, nuôi dưỡng và dạy dỗ chúng tôi có ngày hôm nay.
Chúng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến quý thầy cô trường Đại Học Nông Lâm
Tp Hồ Chí Minh, thầy cô khoa Cơ Khí Công Nghệ đã dạy dỗ, quan tâm và tạo mọi
điều kiện thuận lợi cho chúng tôi học tập cũng như hoàn thành luận văn này.
Đặc biệt, chúng tôi gửi lời tri ân đến PGS. TS Nguyễn Hay, Th.S Nguyễn Văn
Công Chính đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo chúng tôi hoàn thành luận văn này.
Đồng bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến Th. S Lê Quang Giảng, KS Nguyễn
Đức Khuyến đã theo dõi, giúp đỡ chúng tôi trong quá trình thực hiện đề tài.
Xin được cảm ơn quý thầy, các anh ở Trung Tâm Công Nghệ và Thiết Bị Nhiệt
Lạnh cùng các bạn lớp Nhiệt Lạnh khóa 31 đã giúp đỡ chúng tôi trong thời gian thực
hiện đề tài.
Xin Cảm ơn Ban lãnh đạo, các anh, các bạn trong Công ty TNHH Huy Hoàn đã
tạo điều kiện và giúp đỡ chúng tôi trong quá trình khảo nghiệm máy sấy.
Cuối cùng, chúng tôi xin được gửi đến cha mẹ, quý thầy cô, cùng tất cả mọi
người lời chúc sức khỏe và lời cảm ơn chân thành nhất.
Tháng 6 năm 2009.
Lê Nguyễn Hồng Hưng
Nguyễn Thị Cẩm Huệ

ii

TÓM TẮT
1. Tên đề tài
“TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY MẬT ONG NĂNG SUẤT 2 TẤN/MẺ”
2. Thời gian và địa điểm thực hiện
- Thời gian: từ tháng 03/2009 đến tháng 06/2009.
- Địa điểm:
+ Khoa Cơ khí – Công nghệ, Trường Đại Học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí
Minh.
+ Công ty TNHH Huy Hoàn, số 158, đường 11, khu phố 5, phường Linh Xuân,
Q. Thủ Đức, Tp HCM.
+ Trung tâm Công nghệ và Thiết bị Nhiệt lạnh, Trường Đại học Nông Lâm
Thành phố Hồ Chí Minh.
3. Mục đích
Khảo nghiệm hệ thống máy sấy mật ong đang hoạt động tại Công ty TNHH
Huy Hoàn làm cơ sở cho việc tính toán, thiết kế hệ thống sấy lạnh sấy mật ong năng
suất 2 tấn/mẻ.
4. Nội dung chính
- Tìm hiểu các vấn đề liên quan đến mật ong: đặc điểm, tính chất của mật ong
cùng với tình hình khai thác, chế biến và bảo quản.
- Khảo nghiệm máy sấy mật ong tại Công ty TNHH Huy Hoàn.
- Tổng hợp, đánh giá.
- Tìm hiểu lí thuyết sấy và chọn phương pháp sấy thích hợp.
- Tính toán, thiết kế hệ thống sấy.
5. Kết quả
- Kết quả khảo nghiệm máy sấy tại Công ty TNHH Huy Hoàn:
+ Năng suất: 1 tấn/mẻ.
+ Nhiệt độ không khí sau dàn bay hơi: 120C.
+ Nhiệt độ không khí sau dàn ngưng: 510C.
+ Áp suất bay hơi: p0 = 5,6 kg/cm2.
iii

+ Áp suất ngưng tụ: pk = 19,2 kg/cm2.
Qua khảo nghiệm chúng tôi nhận thấy chế độ sấy của hệ thống là thích hợp để
sấy mật ong. Do nhiệt độ sấy thấp không làm tăng hàm lượng HMF và giảm hoạt tính
của các enzim trong mật ong. Đồng thời, không khí sấy được hồi lưu toàn phần trong
hệ thống kín nên đảm bảo vệ sinh và giữ được mùi vị của mật.
- Hoàn thành việc tính toán, thiết kế hệ thống sấy mật ong năng suất 2 tấn/mẻ
theo nguyên lí sấy lạnh, dựa trên cơ sở khảo nghiệm.
- Chế độ sấy cụ thể:
+ Tác nhân sấy là không khí sạch, được hồi lưu toàn phần trong hệ thống sấy
kín.
+ Nhiệt độ không khí sau dàn lạnh: 100C.
+ Nhiệt độ không khí sau dàn nóng: 500C.
+ Tốc độ không khí trong tháp sấy: 0,9 m/s.
- Ẩm độ mật giảm từ 23% xuống còn 18% trong thời gian sấy là 1 giờ.
- Mật được chảy qua các lưới sàn có lỗ 2 mm nên giọt mật nhỏ, làm tăng khả
năng bốc ẩm.
- Công suất của các thiết bị:
+ Bơm mật:

Lưu lượng 6 l/s.
Công suất động cơ 3 kW.

+ Quạt li tâm: Lưu lượng 20000 m3/h.
Công suất động cơ 10 kW.
+ Máy nén:

Năng suất lạnh 187,1 kW.
Công suất động cơ 47 kW.

- Các kích thước cơ bản:
+ Tháp sấy: 2,0 x 2,2 x 5,0 m.
+ Toàn bộ hệ thống: 2,5 x 8,0 x 7,5 m.
+ Khoang chứa mật (hình chóp): diện tích đáy 2,0 x 2,2 m; chiều cao 1,2 m.
+ Lưới sàn: đường kính lỗ 2 mm; diện tích 2,0 x 2,2 m; chiều dày 1 mm; gồm
20 tấm; khoảng cách giữa mỗi tấm 0,2 m.
Giáo viên hướng dẫn

Sinh viên thực hiện
iv


MỤC LỤC
Trang
Trang tựa...........................................................................................................................i
Lời cảm tạ ....................................................................................................................... ii
Tóm tắt........................................................................................................................... iii
Mục lục ............................................................................................................................v
Danh mục các chữ viết tắt, kí hiệu .................................................................................ix
Danh mục các hình ..........................................................................................................x
Danh mục các bảng ...................................................................................................... xii
CHƯƠNG 1. MỞ ĐẦU .................................................................................................1
1.1 Đặt vấn đề .............................................................................................................1
1.2 Mục đích ...............................................................................................................2
1.2.1. Mục đích chung.............................................................................................2
1.2.2. Mục đích cụ thể.............................................................................................2
1.3. Nội dung thực hiện ..............................................................................................3
CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN .........................................................................................4
2.1 Tổng quan về mật ong ..........................................................................................4

2.1.1 Tình hình sản xuất mật ong trên thế giới và ở Việt Nam...............................4
a.

Trên thế giới......................................................................................................... 4

b.

Tại Việt Nam ....................................................................................................... 6

2.1.2 Mật ong ..........................................................................................................7
a.

Định nghĩa ............................................................................................................ 7

b.

Đặc điểm mật ong ............................................................................................... 7

c.

Thành phần của mật ong .................................................................................... 7

d.

Tính chất hóa lí của mật ong: quá trình lên men, kết tinh và biện pháp

phòng ngừa.................................................................................................................... 8
e.

Công dụng của mật ong .................................................................................... 12

2.1.3 Khai thác, chế biến và bảo quản mật ong ....................................................13
a.

Thu mật .............................................................................................................. 13
v


b.

Quy trình công nghệ và thiết bị để lắng lọc mật ........................................... 13

c.

Công nghệ bảo quản mật ong .......................................................................... 13

d.

Công nghệ làm giảm hàm lượng nước trong mật ong theo truyền thống .. 13

e.

Công nghệ và thiết bị làm giảm hàm lượng nước hiện đang được thế giới

và Việt Nam áp dụng ................................................................................................. 14
2.2 Lý thuyết sấy .....................................................................................................18
2.2.1 Các phương pháp tách ẩm............................................................................18
a.

Phương pháp cơ học ......................................................................................... 18

b.

Phương pháp hóa lí ........................................................................................... 19

c.

Phương pháp nhiệt ............................................................................................ 19

2.2.2 Ẩm trong vật liệu sấy ...................................................................................21
2.2.3 Tác nhân sấy.................................................................................................21
a.

Khái niệm ........................................................................................................... 21

b.

Các thông số đặc trưng của không khí ẩm ..................................................... 21

2.2.4 Các quá trình trên giản đồ trắc ẩm ...............................................................23
2.2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy ......................................................24
2.3 Hệ thống lạnh......................................................................................................25
2.3.1 Môi chất lạnh................................................................................................25
2.3.2 Chu trình của hệ thống lạnh .........................................................................26
a.

Định nghĩa chu trình khô. ................................................................................ 26

b.

Các quá trình của chu trình khô....................................................................... 27

c.

Tính toán chu trình khô .................................................................................... 27

2.3.3 Thiết bị bay hơi ............................................................................................28
a.

Định nghĩa .......................................................................................................... 28

b.

Phân loại ............................................................................................................. 28

c.

Tính toán ............................................................................................................ 29

2.3.4 Thiết bị ngưng tụ..........................................................................................29
a.

Định nghĩa .......................................................................................................... 29

b.

Phân loại ............................................................................................................. 30

c.

Tính toán thiết bị ngưng tụ............................................................................... 30
vi


2.3.5 Bộ phận tiết lưu............................................................................................31
2.3.6 Máy nén........................................................................................................31
a.

Phân loại ............................................................................................................. 32

b.

Các thông số và công thức tính ....................................................................... 33

CHƯƠNG 3. PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN..............................................35
3.1 Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................35
3.1.1 Phương pháp lí thuyết ..................................................................................35
3.1.2 Phương pháp thực nghiệm ...........................................................................35
3.2 Phương tiện nghiên cứu ......................................................................................36
CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN..............................................................38
4.1 Khảo nghiệm máy sấy tại Công ty TNHH Huy Hoàn ........................................38
4.1.1 Mục đích.......................................................................................................38
4.1.2 Cách thức tiến hành......................................................................................38
4.1.3 Kết quả khảo nghiệm ...................................................................................38
4.2 Kết quả chế tạo mô hình thực nghiệm ................................................................44
4.2.1 Mục đích.......................................................................................................44
4.2.2 Cách tiến hành..............................................................................................44
4.2.3 Kết quả .........................................................................................................45
4.3 Tính toán, thiết kế ...............................................................................................47
4.3.1 Các thông số ban đầu ...................................................................................47

4.3.2 Lựa chọn sơ đồ, mô hình máy sấy ...............................................................47
a.

Cấu tạo hệ thống ................................................................................................ 48

b.

Nguyên lí hoạt động của hệ thống .................................................................. 49

4.3.3 Tính toán quá trình sấy lí thuyết ..................................................................49
4.3.4 Tính toán hệ thống lạnh ...............................................................................52
a.

Năng suất lạnh của hệ thống ............................................................................ 52

b.

Các thông số của chu trình khô ....................................................................... 52

c.

Tính toán máy nén............................................................................................. 53

d.

Tính sơ bộ diện tích trao đổi nhiệt của dàn bay hơi và dàn ngưng tụ......... 54

4.3.5 Kích thươc, cấu tạo thiết bị ..........................................................................56
vii

a.

Tháp sấy ............................................................................................................. 56

b.

Khoang chứa mật .............................................................................................. 57

c.

Buồng trao đổi nhiệt ......................................................................................... 57

4.3.6 Lựa chọn thiết bị cho hệ thống.....................................................................57
a.

Chọn bơm mật ................................................................................................... 57

b.

Chọn dàn bay hơi và dàn ngưng tụ ................................................................. 58

c.

Xyclon lắng ........................................................................................................ 58

d.

Lựa chọn tháp giải nhiệt ................................................................................... 59

e.

Sơ đồ hệ thống lạnh của máy sấy .................................................................... 59

4.3.7 Tính trở lực của hệ thống .............................................................................60
a.

Trở lực hệ thống ................................................................................................ 60

b.

Chọn quạt ........................................................................................................... 63

4.3.8 Hệ thống điều khiển .....................................................................................64
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ..................................................................65
5.1 Kết luận...............................................................................................................65
5.2 Đề nghị................................................................................................................66
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC

viii


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT, KÍ HIỆU
HMF: hydroxymethylfurfural

FAO: Food and Agriculture Organization

KKK: không khí khô

pam : áp suất hơi nước trong tác nhân sấy

HTS: hệ thống sấy

T: nhiệt độ bầu khô

MN: máy nén

Tw: nhiệt độ bầu ướt

TBNT: thiết bị ngưng tụ

Tđs: nhiệt độ đọng sương

TBBH: thiết bị bay hơi

ph: độ ẩm tuyệt đối

VTL: van tiết lưu

V: thể tích không khí ẩm

ΔP: trở lực

φ: độ ẩm tương đối

F: diện tích truyền nhiệt

d: độ chứa hơi

Q0: năng suất lạnh

I: enthalpy của không khí ẩm

k: hệ số truyền nhiệt

v: thể tích riêng

Δt: hiệu nhiệt độ trung bình

q0: năng suất lạnh riêng khối lượng

Qk: năng suất nhiệt

qv: năng suất lạnh thể tích

Vlt: thể tích hút lí thuyết

qk: năng suất nhiệt riêng thải ra ở dàn ngưng

d: đường kính xilanh

П: tỉ số nén

s: hành trình xilanh

l: công nén riêng

z: số xilanh

ε: hệ số làm lạnh

n: số vòng quay

Vtt: thể tích hút thực tế

m: năng suất khối lượng của máy nén

Ne: công suất hữu ích

ηe: hiệu suất nén

Ns: công nén đoạn nhiệt

Nel: công suất tiêu thụ điện

Nđc: công suất động cơ lắp đặt

qm: lưu lượng mật

F: tiết diện mặt cắt ngan của buồng sấy

GH2O: khối lượng nước

Gkkk: lưu lượng không khí khô

DH2O: lượng ẩm quạt mang đi

tlt: thời gian sấy lí thuyết

ix


DANH MỤC CÁC HÌNH
Trang
Hình 2.1.

Ong mật.

4

Hình 2.2.

Mật ong đã bị lên men chua.

9

Hình 2.3.

Các loại mật bị kết tinh.

10

Hình 2.4.

Các sản phẩm chế biến từ mật ong.

13

Hình 2.5.

Máy sấy chân không kiểu khay.

14

Hình 2.6.

Một số loại máy sấy thăng hoa.

15

Hình 2.7.

Sơ đồ máy sấy bơm nhiệt.

16

Hình 2.8a.

Các bộ phận của hệ thống sấy

17

Hình 2.8b.

Các bộ phận của hệ thống sấy mật ong của Công ty Huy Hoàn.

18

Hình 2.9.

Các quá trình trên giản đồ t – d.

23

Hình 2.10.

Sơ đồ một hệ thống lạnh đơn giản.

25

Hình 2.11.

Chu trình khô – Sơ đồ thiết bị và chu trình biểu diễn trên đồ
thị lgp – h.

27

Hình 2.12.

Thiết bị bay hơi.

28

Hình 2.13.

Bình ngưng Freon.

30

Hình 2.14.

Dàn ngưng không khí đối lưu.

30

Hình 2.15.

Một dạng van tiết lưu của HTL.

31

Hình 2.16.

Máy nén hở.

32

Hình 2.17.

Máy nén nửa kín.

32

Hình 2.18.

Máy nén kín.

32

Hình 3.1.

Khúc xạ kế.

36

Hình 3.2.

Cảm biến đo nhiệt độ và ẩm độ không khí.

37

Hình 3.3.

Cảm biến đo nhiệt độ mật.

37

Hình 4.1.

Đồ thị về sự giảm ẩm của mật ong theo thời gian sấy
(Ngày 27/04/09)

Hình 4.2.

39

Đồ thị về sự giảm ẩm của mật ong theo thời gian sấy
(Ngày 28/04/09)

40
x


Hình 4.3.

Đồ thị về sự giảm ẩm của mật ong theo thời gian sấy
(Mẻ 1 - ngày 16/05/09)

Hình 4.4.

41

Đồ thị về sự giảm ẩm của mật ong theo thời gian sấy
(Mẻ 2 - ngày 16/05/09)

Hình 4.5.

42

Đồ thị về sự giảm ẩm của mật ong theo thời gian sấy
(Mẻ 3 - ngày 16/05/09)

43

Hình 4.6.

Các lưới sàn lỗ 4 mm và 2 mm.

45

Hình 4.7.

Mô hình thu nhỏ.

45

Hình 4.8.

Sơ đồ nguyên lí máy sấy mật ong.

48

Hình 4.9.

Các quá trình trên giản đồ t – d.

50

Hình 4.10.

Hệ số cấp λ phụ thuộc vào tỷ số nén П = pk/p0.

54

Hình 4.11.

Khoang chứa mật

57

Hình 4.12.

Sơ đồ hệ thống lạnh.

60

Hình 4.13.

Điều chỉnh áp suất ngưng tụ dàn ngưng không khí

64

xi


DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 2.1.

Bảng chỉ số độ nhớt và độ lỏng của các loại mật ở 200C

9

Biểu đồ 2.1. Hàm lượng HMF trong mật ong và sự phụ thuộc của nó vào
nhiệt độ ứng với 3 loại mật khác nhau.

12

Biểu đồ 2.2. Hoạt tính của Invertase trong mật ong và sự phụ thuộc của nó

vào nhiệt độ.
Bảng 4.1.

12

Số liệu về sự giảm ẩm của mật trong quá trình sấy
(Ngày 27/04/09)

Bảng 4.2.

39

Số liệu về sự giảm ẩm của mật trong quá trình sấy
(Ngày 28/04/09)

Bảng 4.3.

40

Số liệu về sự thay đổi các thông số của mật và tác nhân trong quá
trình sấy (Mẻ 1 - ngày 16/05/09)

Bảng 4.4.

Số liệu về sự thay đổi các thông số của mật và tác nhân trong quá
trình sấy (Mẻ 2 - ngày 16/05/09)

Bảng 4.5.

41

42

Số liệu về sự thay đổi các thông số của mật và tác nhân trong quá
trình sấy (Mẻ 3 - ngày 16/05/09)

43

Bảng 4.6.

Số liệu thực nghiệm với lưới lỗ Φ4, dày 0,2 mm.

46

Bảng 4.7.

Số liệu thực nghiệm với lưới lỗ Φ2, dày 1 mm.

46

Bảng 4.8.

Thông số của quá trình sấy lí thuyết trên giản đồ t – d.

50

Bảng 4.9.

Thông số các điểm nút của chu trình lạnh.

52

Bảng 4.10.

Kích thước của xyclon.

59

Bảng 4.11.

Các đặc tính kĩ thuật cơ bản tháp FRK 60.

59

Bảng 4.12.

Hệ số tổn thất cục bộ.

62

xii


Chương 1
MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề
Từ lâu, nghề nuôi ong lấy mật đã xuất hiện ở Việt Nam. Nước ta có nhiều điều
kiện thuận lợi để phát triển mạnh ngành nuôi ong. Con ong không những đem lại
nhiều sản phẩm có lợi cho nhu cầu đời sống nhân dân mà còn góp phần quan trọng
vào việc thụ phấn cho cây trồng, tạo điều kiện tăng năng suất trong nông nghiệp.

Thêm nữa, các sản phẩm từ ong như mật ong, phấn hoa, sữa ong chúa, sáp ong, keo
ong … hiện đã trở thành một trong những mặt hàng xuất khẩu có giá trị, đem lại lợi
nhuận kinh tế lớn cho đất nước.
Để phát huy thế mạnh đó, vấn đề đặt ra không chỉ đòi hỏi ở các khâu kĩ thuật
chăm sóc, nuôi dưỡng và bảo vệ đàn ong mà việc sơ chế bảo quản các sản phẩm của
ong cũng phải được đặc biệt chú ý. Thực tế hiện nay, nhiều gia đình nuôi ong cũng
như các trạm, trại, xí nghiệp nuôi ong chưa nắm vững các đặc điểm tính chất của các
sản phẩm ong cho nên khâu sơ chế bảo quản không đúng qui cách làm cho hiệu suất
chế biến và chất lượng sản phẩm giảm đi rõ rệt. Hơn nữa, nước ta lại thuộc khu vực
nhiệt đới, khí hậu nóng ẩm nên mật ong của ta chứa hàm lượng nước khá lớn. Những
yếu tố trên đã trực tiếp tác động đến chất lượng các sản phẩm từ ong. Điều này đã gây
khó khăn không nhỏ cho việc bảo quản và xuất khẩu mật của nước nhà. Vì vậy, để thu
được sản phẩm đạt chất lượng tốt chúng ta cần phải đổi mới công nghệ nhằm khống
chế hàm lượng nước trong mật ong.
Ở đây, chúng tôi muốn nhấn mạnh đến việc vừa giảm được hàm lượng nước
trong mật ong vừa không làm tăng hàm lượng HMF và giảm hoạt tính của Diastase
trong mật ong. Với các kĩ thuật tiên tiến hiện nay, vấn đề này không phải là quá khó
1


khăn. Nhiều nước trên thế giới đã áp dụng các phương pháp sấy công nghệ cao để thu
được mật ong với chất lượng tốt nhất. Các công nghệ chủ yếu là sấy lạnh, sấy chân
không hay sấy thăng hoa.... Tuy nhiên, giá thành thiết bị khá cao chỉ phù hợp với các
doanh nghiệp sản xuất lớn. Còn doanh nghiệp quy mô vừa và nhỏ khó có điều kiện
trang bị các thiết bị đắt tiền. Với việc tìm hiểu mật ong và các công nghệ sấy, chúng
tôi đã tiến hành khảo nghiệm hệ thống máy sấy mật ong tại Công ty TNHH Huy
Hoàn. Từ đó tính toán, thiết kế máy sấy mật ong cho phù hợp với điều kiện Việt Nam.
Được sự đồng ý của Khoa Cơ Khí - Công Nghệ, Trường Đại Học Nông Lâm
Tp Hồ Chí Minh cùng với sự hướng dẫn của PGS. TS Nguyễn Hay và Th.s Nguyễn
Văn Công Chính, chúng tôi đã thực hiện đề tài: “Tính toán, thiết kế hệ thống sấy

mật ong năng suất 2 tấn/mẻ”.
1.2 Mục đích
1.2.1. Mục đích chung
Mục đích chính của luận văn là tính toán, thiết kế hệ thống sấy mật ong năng
suất 2 tấn/mẻ.
1.2.2. Mục đích cụ thể
- Tìm hiểu các đặc tính của mật ong và mức độ tác động của nhiệt độ tới sự tạo
thành HMF và hoạt tính của Diastase và Invertase.
- Nghiên cứu lí thuyết sấy và các công nghệ sấy đã và đang được sử dụng.
- Thực hiện khảo nghiệm sấy mật ong trên máy sấy lạnh, xác định tất cả các
thông số liên quan:
+ Các thông số nhiệt độ t, độ ẩm φ, tốc độ gió trong tháp sấy.
+ Quá trình sấy lý thuyết trên giản đồ trắc ẩm.
+ Điểm nút chu trình lạnh trên giản đồ lgp – h của môi chất lạnh.
- Xác định mối quan hệ giữa quá trình sấy lý thuyết và thực tế như khả năng
lấy ẩm, thời gian sấy, vận tốc gió trong buồng sấy, nhiệt độ trong buồng sấy.
- Tính toán, thiết kế:
2


+ Chọn chế độ sấy: quan trọng nhất là nhiệt độ sấy. Thiết lập quá trình sấy lí
thuyết trên giản đồ trắc ẩm.
+ Tính toán cho hệ thống sấy: từ chế độ sấy và năng suất yêu cầu, tính toán kích
thước buồng sấy, tính lưu lượng tác nhân sấy cần thiết.
+ Tính toán công suất máy nén, dàn bay hơi, dàn ngưng tụ, lựa chọn và đánh
giá ưu nhược điểm của thiết bị. Cân đối giữa các thiết bị trao đổi nhiệt tương thích với
máy nén và thị trường.
+ Lựa chọn xyclon lắng, bơm, quạt.
+ Lập chế độ điều khiển cho hệ thống.
- Lập bản vẽ thiết kế.

1.3. Nội dung thực hiện
- Tìm hiểu chung về mật ong và đặc tính một số chất trong thành phần mật.
- Nghiên cứu một số phương pháp sấy mật ong.
- Khảo nghiệm máy sấy mật ong theo phương pháp sấy lạnh.
- Lựa chọn phương pháp sấy, tính toán và thiết kế hệ thống sấy mật ong.

3


Chương 2
TỔNG QUAN

2.1 Tổng quan về mật ong
2.1.1 Tình hình sản xuất mật ong trên thế giới và ở Việt Nam
a. Trên thế giới
Con ong và nghề nuôi ong có một lịch sử rất lâu đời. Theo Bách khoa toàn thư
Mỹ, con ong xuất hiện trên Trái Đất từ kỉ Đệ tam, tức khoảng 55 – 60 triệu năm trước
khi xuất hiện người nguyên thủy. Mật ong đã được con người phát hiện và sử dụng
như là một thực phẩm và vừa là một vị thuốc quí ngay từ thời cổ xưa. Chính vì vậy
nghề nuôi ong để lấy mật đã có từ 700 năm trước Công nguyên.

Hình 2.1: Ong mật (Nguồn: ).
Hiện nay, nuôi ong lấy mật được nhiều nước trên thế giới chú ý phát triển.
Cùng với kĩ thuật tiên tiến và trang thiết bị hiện đại, họ đã có những sản phẩm từ ong
rất chất lượng. Hiện mật ong của Trung Quốc, Mêhicô, Achentina cùng một số nước
khác như New Zealand đang được thế giới ưa chuộng.
4


Tại triển lãm mật ong 2008 (Expomiel 2008) tổ chức ở Mêhicô, Tổ chức Nông

Lương Liên hợp quốc (FAO) cho biết với mức xuất khẩu bình quân hàng năm
56.600 tấn mật ong, doanh thu trên 48 triệu USD, Mêhicô xếp thứ năm thế giới về sản
lượng và thứ ba thế giới về xuất khẩu mặt hàng này, sau Trung Quốc và Achentina.
Trung Quốc
Tổng sản lượng mật ong đạt được năm 2008

khoảng từ 54.000 tấn đến

68.000 tấn. Mức tiêu thụ bình quân trên đầu người đạt khoảng khoảng 5% một năm.
Trong phạm vi quốc tế, Trung Quốc là quốc gia sản xuất mật ong lớn nhất thế
giới hiện nay, chiếm khoảng 40% thị trường. Thị trường xuất khẩu mật ong lớn của
Trung Quốc là Nhật (23.015 tấn), Đức (19.957 tấn), Mỹ (13.994 tấn), Belgium, Anh
quốc và Tây Ban Nha cũng là thị trường tiêu thụ lớn của Trung Quốc.
Mêhicô
Tại Mêhicô, mùa thu hoạch mật ong bắt đầu từ tháng 10 đến tháng 6. Năng suất
hàng năm trung bình khoảng 55.000 tấn, trong đó xuất khẩu 20.000 tấn (chiếm 38%
tổng sản lượng), thị trường trong nước tiêu thụ 31.000 tấn (chiếm 62%). Một số loại
mật ong chính của Mêhicô là mật ong trắng Campanita, Yucatan, Poliflora…Thị
trường xuất khẩu chủ yếu là Đức (10.000 tấn chiếm 53% sản lượng xuất khẩu), Anh
(2.600 tấn chiếm 13%), Ả Rập Saudi (2.400 tấn chiếm 12 %), Mĩ (2.000 tấn chiếm
10%), Thụy Sĩ (1.600 tấn chiếm 8%), một số nước châu Âu khác (1.000 tấn chiếm
5%).
Argentina
Theo Ủy ban điều tra, xuất khẩu mật từ Argentina đến Mỹ hầu như gia tăng từ
70 triệu pound năm 1998 lên tới 99 triệu pound năm 2000. Việc xuất khẩu sau đó giảm
xuống dưới 10 triệu pound năm 2003 và 2004, trước khi tăng lên gần 52 triệu pound
năm 2005. Năm 2004, Mỹ chỉ chiếm khoảng 6,6% mật ong xuất khẩu của Argentina.
Năm 2005, chiếm khoảng 21,9%. Thị trường quan trọng xưa nay của Argentina là Đức
và Mỹ. Thị trường khác gồm có Tây Ban Nha, Ý và Anh.

5


Cuối tháng 8 năm 2008, Argentina đã vận chuyển trên 45.000 tấn mật vào thị
trường thế giới. Thêm 10.000 tấn đã bán và sẽ được xuất cảng vào tháng 9 và tháng
10. Còn 10.000 tấn khác vẫn còn ở người nuôi ong. Khoảng 70% vụ mùa của năm
2008 chuyển đến châu Âu, phần lớn là Đức. Hiện nay, giá cả của tất cả các loại mật
ong đến Châu Âu ở khoảng 1,55 đô/pound – 1,60 đô/pound.
b. Tại Việt Nam
Nuôi ong là một trong những nghề cổ truyền của nước ta. Ngay từ thế kỉ 8,
Thượng thư phụ trách về nông nghiệp là Phạm Lê đã có bài viết về nghề nuôi ong nội
địa. Nghề nuôi ong của nước ta trải qua nhiều giai đoạn, từ việc săn lùng và khai thác
tổ ong tự nhiên cho đến việc nuôi ong trong các cầu di động có áp dụng các tiến bộ
khoa học kĩ thuật.
Ngoài giống ong bản địa Apis cerana, từ năm 1947 giống ong Ý Apis mellifera
đã được nhập vào miền Nam. Hiện nay ong Ý đã được nuôi và thích nghi với điều kiện
khí hậu ở cả hai miền Bắc Nam.
Nghề nuôi ong khá phát triển ở các tỉnh Tây Nguyên như Đắc Lắc, Lâm Đồng,
Gia Lai, Kom Tum; khu vực Nam Bộ như Bình Dương, Bình Phước; các tỉnh đồng
bằng sông Cửu Long như Cà Mau, Bến Tre và các tỉnh phía Bắc như Bắc Giang, Lạng
Sơn, Phú Thọ. Vụ thu hoạch mật ong ở Việt Nam kéo dài từ tháng 10 đến tháng 6.
Hiện Đắc Lắc là tỉnh có số lượng đàn ong và trữ lượng mật đứng đầu cả nước.
Tỉnh vừa kết thúc thu hoạch mật ong niên vụ 2007 – 2008 với sản lượng mật đạt
4.500 tấn, cao nhất từ trước đến nay, với hơn 150.000 đàn ong đạt kim ngạch xuất
khẩu hơn 7 triệu USD. Đây là vụ mật ong thứ 4 liên tiếp Đắc Lắc dẫn đầu cả nước về
sản lượng lẫn kim ngạch xuất khẩu, chiếm hơn 30% của cả nước.
Sản lượng mật hàng năm của nước ta trung bình đạt 15.000 tấn. Trong đó, xuất
khẩu 13.000 tấn (chiếm 80% tổng sản lượng), nhu cầu tiêu thụ trong nước 2.000 tấn
(chiếm 20%). Thị trường chính của Việt Nam là Mỹ với sản lượng xuất khẩu qua nước
này là 9.000 (chiếm 75% tổng sản lượng xuất khẩu), Châu Âu là 2.400 tấn (chiếm

20%), một số nước khác là 600 tấn (chiếm 5%). Theo Hội nuôi ong Việt Nam, nước ta
6


đã trở thành nước xuất khẩu mật ong đứng thứ hai châu Á, sau Trung Quốc và là 1
trong 10 nước xuất khẩu mật ong hàng đầu thế giới.
2.1.2 Mật ong
a. Định nghĩa
Định nghĩa cho mật ong quả là không dễ dàng và người ta thường chỉ phát biểu
định nghĩa khi xây dựng những tiêu chuẩn hay luật pháp có liên quan đến việc mua
bán mặt hàng mật ong.
Theo Tiêu chuẩn Việt Nam về ngành ong TCVN 5260 – 90, định nghĩa:
Mật ong tự nhiên là hợp chất có vị ngọt, hương đặc trưng, trạng thái từ lỏng
sánh đến kết tinh do ong thợ thu từ mật hoa và dịch ngọt của cây về tổ qua luyện mật
mà thành.
Tiêu chuẩn này cũng đề cập đến “Thuật ngữ và định nghĩa các sản phẩm mật
ong” (Phụ lục 1).
b. Đặc điểm mật ong ( Phụ lục 2)
c. Thành phần của mật ong
Mật gồm có nước (16 – 21%) và các chất khô, trong đó đường chiếm ưu thế
(75%). Có những trường hợp khi dùng mật để chế biến công nghiệp và thực phẩm,
hàm lượng nước trong mật cho phép đến 25%.
Đường trong mật gồm gluco, fructo, sacaro. Gluco (đường nho) trong mật chứa
tới 35%. Nó thuộc loại đường đơn, nhanh kết tinh, cơ thể con người có thể hấp thụ
trực tiếp.Tỉ lệ fructo (đường quả) trong mật có gần với tỉ lệ đường gluco. Fructo kết
tinh kém, cơ thể người hấp thu tốt. Càng nhiều fructo thì mật kết tinh càng chậm và
ngược lại. Fructo cũng thuộc loại đường đơn. Sacaro (đường mía) thuộc đường kép.
Trong thành phần của sacaro gồm có gluco và fructo. Hàm lượng sacaro trong mật
chín không quá 7%.

7


Khối lượng dextrin (sản phẩm trung gian của quá trình phân hủy tinh bột) trong
mật không quá 3 – 4 %. Khác với tinh bột, dextrin hòa tan trong nước. Dextrin ngăn
cản sự kết tinh của mật.
Trong thành phần của mật có cả protit (0,04 – 0,30%) thực vật (từ mật hoa của
cây) và cả nguồn gốc động vật (từ cơ thể ong).
Axit trong mật chứa 0,43%. Axit hữu cơ trội hơn, trong đó axit malic có nhiều
nhất, còn axit xitric, axit oxalic và axit lactic ít hơn. Trong số các axit vô cơ trong mật
còn thấy axit clohidric và axit photphoric. Độ axit hoạt tính của mật ong thay đổi từ
3,26 – 4,36 (trung bình 3,78). Trị số axit hoạt tính có ý nghĩa đối với quá trình lên men
trong mật ong, vị của mật ong và tính kháng khuẩn cũng phụ thuộc vào đó.
Các enzim trong mật gồm có Invertase, Diastase, Lipaza và Katalaza. Dưới tác
động của Invertaza xảy ra quá trình phân hủy sacaro thành gluco và fructo. Diastaza
thúc đẩy chuyển hóa dextrin thành fructo. Cùng với hàm lượng HMF
(hydroxymethylfurfural), Diastase và Invertase là các chỉ tiêu quan trọng để đánh giá
chất lượng mật ong.
Các chất thơm của mật ong phụ thuộc vào loại cây ong lấy mật. Mùi thơm của
cây chuyển sang cho mật ong. Các chất màu làm cho mật có màu này hay màu khác.
Trong mật ong chứa từ 0,03 – 0,2% chất khoáng. Đó là Kali, Natri, Canxi,
Magie, Sắt, Photpho và ít hơn là Nhôm, Đồng, Mangan, Chì và Kẽm.
Trong Phụ lục 3 có đề cập đến hàm lượng các thành phần quan trọng trong mật
ong của 4 nước ôn đới và cận nhiệt đối.
d. Tính chất hóa lí của mật ong: quá trình lên men, kết tinh và biện pháp phòng
ngừa
Các chỉ tiêu hóa lí của mật ong theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 5267 – 90
được cho trong Phụ lục 4.
- Độ nhớt và độ lỏng của mật

8


Độ nhớt là ma sát làm chậm dòng chảy của mật khi qua các ống trong thiết bị.
Các loại mật đều có độ nhớt cao do hàm lượng đường của nó gây nên.
Bảng 2.1: Bảng chỉ số độ nhớt và độ lỏng của các loại mật ở 200C.

Mật ong
Dầu thầu dầu
Glyxerin (26,50C)
Nước

Độ nhớt (poise)

Độ lỏng (rhe)

180 – 190
9,9
4,9
0,01

0,005
0,1
0,2
100

Tốc độ của dòng chảy tỉ lệ thuận với hệ số độ lỏng. Hàm lượng nước là đặc
điểm quan trọng nhất của các loại mật ong khi cần xác định độ nhớt. Mật ong có hàm
lượng nước thấp dòng chảy tương đối chậm, nhưng độ lỏng và tốc độ chảy của nó sẽ
tăng lên khoảng 3 lần nếu hàm lượng nước tăng từ 15,0% lên 18,6%.

Yếu tố khác ảnh hưởng nhiều đến độ nhớt và độ lỏng của một chất là nhiệt độ:
độ lỏng và tốc độ chảy sẽ tăng lên khoảng 4 lần nếu nhiệt độ tăng từ 200 lên 320C.
Nhiệt độ quá cao sẽ làm hỏng mật, và nhiệt độ tối đa thích hợp là 320C. Nhưng mật
ong thường được đun nóng đến 400C để dễ chảy qua các ống hoặc rây lọc.
- Quá trình lên men mật

Hình 2.2: Mật ong đã bị lên men chua.
(Nguồn: />Để theo dõi các mức quy định về giới hạn lên men của mật ong có thể tham
khảo thêm Phụ lục 5.
9


Nếu quá trình lên men của mật ong mới bắt đầu thì có thể hãm quá trình đó
bằng cách đun nóng đến 600C trong 30 phút. Nhiệt độ thích hợp cho quá trình lên men
trong mật là 14 – 200C. Ở nhiệt độ thấp hơn hoặc cao hơn (từ 4,4 đến 100 và từ 20 đến
270) chỉ có mật ong chưa chín chứa trên 21% nước mới bị chua. Mật đã chín ở nhiệt độ
này không bị chua. Ở nhiệt độ thấp hơn 4,40 và cao hơn 300C thậm chí cả mật ong có
hàm lượng nước cao cũng không bị chua.
- Quá trình kết tinh mật
Lắng hoặc kết tinh mật là quá trình lắng của các tinh thể nghĩa là mật chuyển từ
dạng lỏng sang dạng cứng, chất lượng mật ong trong trường hợp này không thay đổi
và không kém đi. Tốc độ kết tinh của mật phụ thuộc vào thành phần thực vật mà ong
lấy mật, cả vào nhiệt độ không khí xung quanh và chất lượng bánh tổ (trong lỗ bánh tổ
có thể có cặn của mật kết tinh).

Hình 2.3: Các loại mật bị kết tinh.
(Nguồn: />Nhiệt độ bảo quản có ảnh hưởng đến tốc độ kết tinh. Quá trình kết tinh xảy ra
nhanh nhất ở nhiệt độ từ 14 – 240C, chậm nhất ở nhiệt độ dưới 140C. Để tăng nhanh
quá trình kết tinh trong mật có thể cho thêm một ít mật đã kết tinh. Về cấu trúc, chất
lắng trong mật có thể có dạng hạt to, hạt nhỏ và dạng mỡ.

Ở điều kiện cần phải ngăn ngừa kết tinh mật hoặc làm tăng mật lắng, người ta
đun nóng mật đến nhiệt độ 40 – 410C. Ở nhiệt độ này những tinh thể gluco trong mật
10


ong được hòa tan. Không được đun sôi mật, vì như vậy làm giảm chất lượng mật (mùi
vị và màu sắc) và xảy ra quá trình caramen hóa (đường chuyển hóa thành gluxit phức
tạp hơn). Đồng thời khi mật bị đun nóng quá lâu sẽ làm tăng mức HMF
(hydroxymethylfurfural) cao. HMF là một chất độc được tạo ra từ từ trong quá trình
bảo quản và được tạo ra khi đun nóng mật. Nó là sản phẩm của sự phân hủy đường
fructozo trong mật.
t0
Fructozo

HMF + H2O

Theo tiêu chuẩn của thế giới hiện nay, hàm lượng HMF tối đa cho phép là
20ppm, riêng Châu Âu hiện nay là 10 – 15ppm (tức là 10 – 15 mg/kg).
Theo nhiều nguồn tài liệu khác nhau, mức độ tạo thành HMF và độ khử hoạt
tính của một số loại enzim (Diastase và Invertase) tăng cùng với sự tăng nhiệt độ và
thời gian bảo quản mật ong. Theo White, 1975, với các loại mật thì mức tăng HMF và
giảm Diastase là không giống nhau. Từ các kết quả nghiên cứu thực nghiệm, tác giả đã
chỉ ra rằng, mức tạo thành HMF trong mật ở nhiệt độ 45 và 550C tương ứng là 0,05 và
0,31 mg/kg; mức khử hoạt tính của Diastase tương ướng là - 0,12 và - 0,2 Gothe. Nhiệt
độ từ 550C đã là cho HMF tăng chậm, từ 61 – 630C HMF tăng đáng kể và ở 820C thì
mật hỏng và HMF tăng vượt quá giới hạn. Khoảng nhiệt độ dưới 550C, Invertase và
Diastase giảm không đáng kể, nhưng trên mức này, hoạt tính của chúng giảm rất
nhanh. Như vậy, trong 24 giờ, khoảng nhiệt độ biến thiên cho sự tạo thành HMF và độ
khử hoạt tính của Diastase và Invertase là 550C.

11


Biểu đồ 2.1: Hàm lượng HMF trong mật ong và sự phụ thuộc của nó vào nhiệt độ, ứng
với 3 loại mật khác nhau (Nguồn: Predijs Dimins, 2006).

Biểu đồ 2.2: Hoạt tính của Invertase trong mật ong và sự phụ thuộc của nó vào nhiệt
độ (Nguồn: Predijs Dimins, 2006).
Invertase bị mất hoạt tính nhanh hơn Diastase ở cùng một nhiệt độ.
Mức độ tích lũy HMF và độ hoạt động của các enzim Invertase và Diastase
được thể hiện trong Phụ lục 6.
e. Công dụng của mật ong
12