TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY SẤY MẬT ONG THEO NGUYÊN LÝ CÔ ĐẶC CHÂN KHÔNG NĂNG SUẤT 20 KGMẺ.

TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MÁY SẤY MẬT ONG THEO NGUYÊN LÝ
CÔ ĐẶC CHÂN KHÔNG NĂNG SUẤT 20 KG/MẺ.

Tác giả

Nguyễn Ngọc Châu

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
TS. Lê Anh Đức

Tháng 7 năm 2010


LỜI CẢM TẠ
Trước hết xin gởi đến cha mẹ, người đã sinh thành, nuôi dưỡng, dạy dỗ tôi đến
ngày hôm nay lời biết ơn trân trọng nhất.
Xin chân thành cám ơn quý thầy cô trường Đại Học Nông Lâm Tp Hồ Chí
Minh, các thầy cô khoa Cơ Khí - Công Nghệ đã tận tình chỉ bảo, dạy dỗ truyền đạt
những kiến thức quý báu trong suốt quá trình học tập, phấn đấu tại trường tạo hành
trang cho tôi bước vào đời.
Đặc biệt tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy PGS.TS. Nguyễn Hay và
thầy TS. Lê Anh Đức đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo tôi hoàn thành khóa luận này.
Xin cám ơn các bạn lớp DH06NL đã giúp đỡ tôi trong suốt thời gian học tập và
thực hiện khóa luận.
Tháng 7/2010.
Nguyễn Ngọc Châu

ii


TÓM TẮT
1. Tên khóa luận
Tính toán, thiết kế máy sấy mật ong theo nguyên lý cô đặc chân không năng
suất 20 kg/mẻ.
2. Thời gian và địa điểm thực hiện
- Thời gian: Từ tháng 4/2010 đến tháng 7/2010.
- Địa điểm
+ Khoa Cơ Khí - Công Nghệ trường Đại Học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh
+ Trung tâm Công Nghệ Và Thiết Bị Nhiệt Lạnh, trường Đại Học Nông Lâm
Tp Hồ Chí Minh.
3. Nội dung thực hiện
- Tìm hiểu chung về mật ong.
- Tìm hiểu các phương pháp sấy mật ong hiện nay.
- Nghiên cứu lý thuyết sấy sấy chân không.
- Tìm hiểu về các thiết bị sấy chân không.
- Tiến hành tính toán và thiết kế máy sấy mật ong theo nguyên lý cô đặc chân
không:
+ Lựa chọn nguyên lý làm việc và sơ đồ nguyên lý cấu tạo của máy sấy.
+ Tính toán kích thước buồng sấy và vỏ máy.
-

+ Tính chọn cơ cấu khuấy mật ong.

iii

+ Tính toán lượng nhiệt cần thiết cho quá trình sấy.
+ Tính chọn bơm chân không.
+ Tính toán dàn lạnh.
+ Tính toán hệ thống ngưng tụ ẩm.
+ Tính toán bình tách lỏng.
+ Thiết kế mạch điều khiển.
+ Lập bản vẽ.
4. Kết quả
- Hoàn thành việc tính toán, thiết kế máy sấy mật ong theo nguyên lý cô đặc
chân không.
- Năng suất máy: 20 kg/mẻ.
- Nhiệt độ sấy: 45 0C.
- Nguồn nhiệt cung cấp cho máy sấy: Điện trở tổng công suất 6 kW, gồm sáu
thanh điện trở chữ U, mỗi thanh có công suất 1 kW bố trí trong áo nhiệt.
- Kích thước buồng sấy:
+ Đường kính trong : 0,3 m.
+ Chiều cao thân buồng sấy : 0,45 m.
+ Bề dày của buồng sấy : 0,003 m.
- Cánh khuấy dạng mái chèo với góc nghiêng 300 so với phương ngang.
+ Đường kính cánh khuấy : 0,15 m.
+ Công suất động cơ khuấy 0,4 kW
- Công suất bơm chân không: 0,5 HP.
- Công suất máy lạnh : 1 HP.
- Chiều dài dàn ống ngưng tụ ẩm : 1,2 m.
iv


- Bình tách ẩm có :
+ Chiều dài 0,15m.
+ Đường kính 0,12 m.

+Bề dày 0,002 m.

v


MỤC LỤC
Trang
Trang tựa………………………………………………………………………………..i
Lời cảm tạ………………………………………………………………………………ii
Tóm tắt………………………………………………………………………………...iii
Mục lục………………………………………………………………………………...vi
Danh sách các chữ viết tắt, kí hiệu...............................................................................viii
Danh sách các hình………………………………………………………………….....ix
Danh sách các bảng…………………………………………………………………….x
Chương 1. MỞ ĐẦU…………………………………………………………………..1
1.1. Đặt vấn đề………………………………………………………………………….1
1.2. Mục tiêu……………………………………………………………………………2
Chương 2. TỔNG QUAN……………………………………………………………..3
2.1. Tổng quan về mật ong…………………………………………………………….3
2.1.1. Tình hình sản xuất mật ong trên thế giới và Việt Nam…………………..3
2.1.2. Định nghĩa và phân loại mật ong…………………………………………5
2.1.3. Thành phần mật ong……………………………………………………...5
2.14. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của mật…………………………...6
2.1.5. Công dụng của mật ong………………………………………………….8
2.2. Lý thuyết sấy……………………………………………………………………...8
2.2.1. Khái niệm về sấy…………………………………………………………8
2.2.2. Các phương pháp sấy………………………………………………….....8
2.2.3. Chọn thiết bị sấy thích hợp……………………………………………...10
2.2.4. Nội dung tính toán thiết bị sấy………………………………………….10
2.3. Một số công nghệ và thiết bị sấy mật ong..............................................................11

2.3.1. Sấy chân không........................................................................................11
2.3.2. Sấy mật ong bằng không khí khô nóng…………………………………12
2.3.3. Sấy thăng hoa…………………………………………………………...13
2.3.4. Sấy nhiệt độ thấp theo nguyên lý sấy lạnh……………………………...14
2.4. Nguyên lý cơ bản của phương pháp sấy chân không……………………………15
vi


2.5. Phân loại thiết bị sấy chân không………………………………………………...15
2.5.1. Thiết bị sấy chân không kiểu gián đoạn………………………………...15
2.5.2. Thiết bị sấy chân không kiểu liên tục…………………………………...16
2.6. Các phương pháp truyền nhiệt cho thiết bị sấy chân không……………………..18
2.6.1. Truyền nhiệt bằng phương pháp tiếp xúc……………………………….18
2.6.2. Truyền nhiệt bằng phương pháp bức xạ………………………………...19
2.7. Bơm chân không kiểu roto ………………….......................................................20
2.8. Hệ thống ngưng tụ trang bị cho thiết bị sấy chân không………………………...21
2.8.1. Thiết bị ngưng tụ hơi nước sang lỏng…………………………………..21
2.8.2. Thiết bị ngưng tụ hơi nước sang thể rắn (nghịch thăng hoa)…………...22
2.9. Cơ sở tính toán và chọn bơm chân không……………………………………….22
2.10. Cơ sở tính toán và chọn bộ phận ngưng tụ ẩm…………………………………24
Chương 3. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..............................25
3.1. Nội dung nghiên cứu…………………………………………………………….25
3.2. Phương pháp nghiên cứu………………………………………………………...25
CHƯƠNG 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN……………………………………….27
4.1. Các dữ liệu ban đầu……………………………………………………………...27
4.2. Lựa chọn mô hình thiết kế máy………………………………………………….27
4.3. Tính toán kích thước buồng sấy và vỏ máy……………………………………...29
4.4. Tính chọn cơ cấu khuấy mật ong…………………………………………………34
4.5. Tính toán lượng nhiệt cần thiết cho quá trình sấy………………………………..37
4.6. Tính toán chọn bơm chân không…………………………………………………41

4.7. Tính dàn lạnh………...……..…………………………………………………….43
4.8. Tính toán dàn ngưng tụ ẩm…………….…………………………………………44
4.9. Tính toán bình tách lỏng………………………………………………………….45
4. 10. Thiết kế mạch điều khiển………………………………………………………47
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ………………………………………….49
5.1. Kết luận…………………………………………………………………………49
5.2. Đề nghị…………………………………………………………………………50
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
vii


DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT, KÍ HIỆU
FAO : Food and Agriculture
Organization

σb : Ứng suất bền của vật liệu

F: Diện tích

Dt : Đường kính trong

q: Mật độ dòng nhiệt

Dn : Đường kính ngòai

δi: Chiều dày vách

C : Hệ số bổ sung ăn mòn và bù dung
sai âm do chế tạo

ε qd : Độ đen của hệ

ϕ : Hệ số bền mối hàn dọc

C 0 : Hệ số bức xạ của vật đen tuyệt đối

VLS: Vật liệu sấy

Q: Năng lượng trao đổi nhiệt bức xạ

VVLS: Thể tích vật liệu sấy chiếm chỗ

V: Thể tích buồng sấy

i : Enthalpy của không khí

α : Hệ số trao đổi nhiệt

λ : Hệ số dẫn nhiệt

G: Lưu lượng

ρ : Khối lượng riêng

N: Công suất

c : Nhiệt dung riêng

Q: Năng suất hút của máy

r : Ẩn nhiệt hóa hơi

Nđo.n:Công suất tính trong quá trình
đọan nhiệt

l: chiều dài.

k: Hệ số đọan nhiệt của không khí

H: Chiều cao

ηđo.n: Hệ số hiệu dụng đẳng nhiệt.

d: Đường kính

ηm: Hệ số hiệu dụng tính đến tổn thất
ma sát.

Q0: công suất lạnh.

mkk : Khối lượng không khí

r : Bán kính

ckk: Nhiệt dung riêng của không khí

t : Nhiệt độ

p : Áp suất

S: Chiều dày

viii


DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1

: Máy sấy mật ong chân không.

Hình 2.2

: Sơ đồ nguyên lý thiết bị sấy mật ong bằng không khí khô nóng.

Hình 2.3

: Máy sấy thăng hoa mật ong.

Hình 2.4

: Máy sấy mật ong nhiệt độ thấp.

Hình 2.5

: Tủ sấy chân không.

Hình 2.6

: Thùng sấy chân không có cánh đảo.

Hình 2.7

: Thiết bị sấy chân không băng tải.

Hình 2.8

: Sơ đồ thiết bị sấy phun chân không.

Hình 2.9

: Thiết bị sấy chân không 2 lô cán.

Hình 2.10

: Sơ đồ cấu tạo bơm chân không hai guồng.

Hình 4.1

: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của máy sấy.

Hình 4.2

: Buồng sấy và vỏ máy.

Hình 4.3

: Cánh khuấy.

Hình 4.4

: Trục khuấy.

Hình 4.5

: Điện trở.

Hình 4.6

: Bố trí điện trở trong áo nước.

Hình 4.7

: Dàn ống ngưng tụ ẩm.

Hình 4.8

: Bình tách lỏng.

Hình 4.9

: Sơ đồ mạch điện và mạch điều khiển.
ix


DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 4.1

: Bảng kết quả lượng nhiệt cho quá trình sấy

x


Chương 1
MỞ ĐẦU
1.1. Đặt vấn đề
Từ lâu ngành nuôi ong lấy mật đã xuất hiện ở Việt Nam. Mật ong không chỉ là
nguồn thực phẩm bổ dưỡng mà còn được dùng để làm thuốc trị bệnh. Mật ong và các
sản phẩm khác từ ong như phấn hoa, sữa ong chúa, sáp 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 kỹ 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 nhiều lô hàng mật ong trong nước vẫn
chưa đạt chất lượng cao, nguyên nhân là khâu sơ chế bảo quản mật không đúng qui
cách dẫn đến 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.
Để thu được sản phẩm mật ong đạt chất lượng tốt, hàm lượng nước đủ tiêu
chuẩn để xuất khẩu, hiện nay nhiều nước trên thế giới như Mỹ, Trung Quốc … đã áp
dụng công nghệ sấy mật ong như: sấy chân không mật ong bằng ống xoắn ruột gà, sấy
thăng hoa … Tại Việt Nam phương pháp sấy mật ong theo nguyên lý sấy lạnh được
ứng dụng khá phổ biến. Tuy nhiên các phương pháp sấy trên vẫn tồn đọng một số
khuyết điểm.
Được sự đồng ý của khoa Cơ Khí – Công Nghệ Trường Đại Học Nông Lâm
Thành Phố Hồ Chí Minh cùng với sự hướng dẫn của PGS. TS Nguyễn Hay và TS. Lê

1

Anh Đức, tôi đã thực hiện đề tài: “ Tính toán, thiết kế máy sấy mật ong theo nguyên lý
cô đặc chân không năng suất 20 kg/mẻ ”.
1.2. Mục tiêu
Mục tiêu của đề tài là tính toán, thiết kế máy sấy mật ong theo nguyên lý cô đặc
chân không năng suất 20 kg/mẻ.

2


Chương 2
TỔNG QUAN
2.1. Tổng quan về mật ong
2.1.1. Tình hình sản xuất mật ong trên thế giới và Việt Nam
a. Trên thế giới
Mật ong đã được con người phát hiện và sử dụng như là một thực phẩm vừa là
một vị thuốc quí ngay từ thời cổ xưa. Nghề nuôi ong để lấy mật đã có từ rất lâu đời
trên thế giới khoảng 700 năm trước công nguyên.
Ngày nay, nuôi ong lấy mật được nhiều nước trên thế giới chú ý phát triển.
Cùng với kỹ thuật tiên tiến, trang thiết bị hiện đại, họ đã có những sản phẩm mật rất
chất lượng. Hiện mật ong của Trung Quốc, Thổ Nhĩ Kỳ, Achentina, Ukraine cùng một
số nước khác như New Zealand, Thái Lan, Việt Nam đang được thế giới ưa chuộng.
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, Đức, Mỹ, Anh …
Mêhicô cũng là nước xuất khẩu mật ong với trữ lượng lớn trên thế giới. Tại
triển lãm mật ong 2008 tổ chức tại 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 Argentina. Thị trường xuất khẩu mật ong của

Mêhicô là Đức, Anh, Mỹ, Thụy Sỹ …
3


Cuối tháng 8 năm 2008, Argentina đã vận chuyển trên 45.000 tấn mật vào thị
trường thế giới. Khoảng 70% vụ mùa của năm 2008 chuyển đến châu âu, phần lớn là
Đức. Thị trường quan trọng xưa nay của Argentina là Mỹ và Đức ngoài ra còn Có Tây
Ban Nha, Ý và Anh.
b. Tại Việt Nam
Việt Nam là nước có truyền thống nuôi và khai thác ong lấy mật từ lâu đời. Hơn
chục năm qua, nghề nuôi ong ở Việt Nam đã có nhiều tiến bộ vượt bậc nhờ người nuôi
ong hiện đã bắt đầu có ý thức coi trọng chất lượng mật ong, đạt đủ các chỉ tiêu về chất
lượng mật ong xuất khẩu. Hội nuôi ong Việt Nam trở thành thành viên tích cực của
Hội nuôi ong thế giới (Apimondia).
Nghề nuôi ong khá phát triển ở các tỉnh tây nguyên như Đắc Lắc, Lâm Đồng,
Gia Lai, Kon Tum; khu vực nam bộ như Bình Phước, Bình Dương; các tỉnh phía bắc
như Lạng Sơn, Phú Thọ, Bắc Giang; các tỉnh đồng bằng sông cửu long như Cà Mau,
Bến Tre …
Hiện Đắc Lắc là tỉnh có nghề nuôi ong mật phát triển nhất nước có trên 1.200
hộ nuôi ong với tổng cộng hơn 170.000 đàn ong. Trong đó, công ty cổ phần Ong Mật
Đắc Lắc là đơn vị lớn nhất. Trong năm 2009, công ty đã khai thác được 6.350 tấn mật
ong, với tổng kim nghạch xuất khẩu 10 triệu USD, chiếm gần 55% tổng lượng mật ong
xuất khẩu của cả nước. Sản phẩm mật ong của Đắc Lắc đã được xuất khẩu sang nhiều
thị trường lớn như: Mỹ, Nhật Bản, Hàn Quốc, Đức…Tổng thu nhập của công ty trong
năm 2009 đạt khoảng 200 tỷ đồng.
Năm 2008 là năm thành công lớn của nước ta trong việc xuất khẩu mật ong vào
thị trường Mỹ. Theo Bộ Nông nghiệp Mỹ (USDA), năm 2008, nước này nhập khẩu
19.387 tấn mật ong của Việt Nam, tăng 23% so với năm 2007. Theo Cục Chăn nuôi
(Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn) năm 2009 cả nước sản xuất được khoảng
18,6 nghìn tấn mật ong, xuất khẩu được hơn 14 nghìn tấn, thu về khoảng 23 triệu

USD.
Hiện nay nước ta xuất khẩu 80% ÷ 85% tổng sản lượng mật ong, và 80% trong
số này là vào thị trường Mỹ. Những năm gần đây, ảnh hưởng của bệnh suy giảm thế
4


đàn đã làm cho tổng đàn ong mật của một số nước châu Âu và Nam Mỹ giảm mạnh,
dẫn đến sản lượng mật ong toàn cầu giảm.
2.1.2. Định nghĩa và phân loại mật ong
a. Định nghĩa
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.
b. Phân loại
Phân loại theo nguồn mật thì mật ong được chia làm 3 loại chính sau đây:
- Mật ong đơn hoa: Mật ong thuần túy của một loại hoa nào đó, như: hoa nhãn,
chôm chôm, vải thiều …
- Mật ong hỗn hợp: Thường được thu từ những đàn ong ít khi được lấy mật, ong
dã sinh hoặc các trại ong cố định. Loại mật này có màu sắc rất sậm, thường không có
mùi đặc trưng, có mùi vị gần như đường, nhất là những đàn ong được nuôi gần các lò
đường, cơ sở bánh kẹo.
- Mật ong dịch lá: Được thu từ các cây có lá tiết ra dịch ngọt. Ở nước ta, loại
mật này được lấy từ cây cao su. Chất lượng của nó không bằng các loại mật đơn hoa vì
nó ít thơm, ngọt nhẹ...
2.1.3. Thành phần mật ong
- Hàm lượng nước: Hàm lượng nước là một chỉ tiêu quan trọng của mật ong bởi
vì, hàm lượng nước càng cao mật càng dễ hư hỏng do men, mốc và vi khuẩn. Hàm
lượng nước còn ảnh hưởng đến nhiều tính chất khác của mật như tính kết tinh, tính hút
ẩm, tính diệt khuẩn … làm giảm giá trị dược học của mật. Theo tiêu chuẩn Việt Nam

cho phép hàm lượng nước của mật ong cao nhất là 20%.
- Các chất đường (glucid): Đường trong mật gồm glucose, fructose, sucrose. Tỉ
lệ glucose và fructose trong mật gần bằng nhau và chiếm khoảng 35%, hàm lượng
sucrose trong mật không quá 7%.
5


- Các loại enzym: Trong mật ong có nhiều loại enzym như: diastase, invertase,
glucose oxidase, catalase. Các enzym không chỉ có ý nghĩa dinh dưỡng mà còn đóng
vai trò quan trọng trong quá trình chế biến và bảo quản. cùng với hàm lượng HMF
(hydroxymethylfural), diastase và invertase là các chỉ tiêu quan trọng để dánh giá chất
lượng mật ong.
- Các acid: Trong mật có các acid hữu cơ như acid formic, acid acetic, acid
oxalic, acid malic, acid glyconic, acid gluconic, acid lactic. Hàm lượng acid trong mật
thể hiện ở chỉ tiêu tổng số acid (độ acid). Ở mật ong lộ, độ acid trung bình là 42, ở mật
ong hoa là 25.
- Các chất khoáng: Tổng lượng khoáng (tro) trong mật thông thường là 0,04%
÷ 0,06%, gồm nhiều loại khác nhau như sắt, đồng, kali, natri, calci, kẽm, magie. Hàm
lượng các chất đó trong từng loại mật khác nhau, chúng dao động trong phạm vi rộng
rãi
- Phấn hoa trong mật: Thành phần định tính và định lượng của phấn hoa trong
mật ong phụ thuộc vào tính chất các loại cây, cấu trúc của hoa, chủng loại ong, cường
độ thu nhận và chế biến của ong.
- Vitamin: Các loại mật ong khác nhau thì hàm lượng vitamin cũng khác
nhau.Có trên 16 loại vitamin có hàm lượng cao trong mật ong. Các vitamin này rất cần
cho quá trình tiêu hoá, phát triển, chống ôxy hoá và chống lão hoá cơ thể.
- HMF (hydroxy methyl furfural): HMF là một chất độc được tạo ra từ từ trong
quá trình bảo quản và được tạo ra nhanh khi mật bị đun nóng. Nó là sản phẩm của sự
phân hủy đường fructose trong mật:
Fructose

t0

HMF + H 2 O

Hiện nay mức độ HMF cho phép trên thị trường thế giới là 20 ppm, và riêng
Châu Âu hiện nay là 10 ÷ 15 ppm.
2.1.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của mật
- Yếu tố giống ong: Do đặc điểm về cơ thể học, về tập quán của mỗi loài ong
khác nhau trong khi thu hoạch và chế biến mật ong nên mật do mỗi loài ong tạo ra có
sự khác nhau về thành phần và tính chất.
6


- Ẩm độ: Tùy theo ẩm độ của không khí mà mật ong hút hơi nước nhiều hay ít
từ không khí và cũng có thể nhả hơi nước ra ngoài không khí. Ở vùng nhiệt đới ẩm độ
thường cao, mật dễ hút ẩm và bị loãng. Để mật có hàm lượng nước đạt tiêu chuẩn thì
không nên để mật trong điều kiện ẩm độ lớn hơn 20%.
- Nhiệt độ: Nhiệt độ cao thường làm giảm chất lượng mật. Nếu đem đun nóng
mật lên 60 0 C thì hàm lượng HMF sẽ tăng nhanh có hại cho sức khỏe người dùng.
Nhiệt độ cao còn làm phân hủy các men tiêu hóa trong mật, thay đổi màu sắc của mật,
tính diệt khuẩn của mật cũng giảm. Mật dễ bị kết tinh ở 140C ÷ 24 0 C và dễ bị lên men
nhất ở khoảng 14,50C ÷ 15,5 0 C.
- Cây nguồn mật: Với các loại cây nguồn mật khác nhau thì tạo nên các loại mật
có tính chất và thành phần khác nhau. Nghề nuôi ong phải biết những cây nguồn mật
chính và phụ trong từng địa phương, từng thời vụ để có kế hoạch nuôi ong, di chuyển
ong, phát triển đàn.
- Chất lượng đàn ong: Đàn ong khỏe mạnh, thành phần ong trong đàn hợp lý và
đầy đủ thì năng suất và chất lượng mật tốt. Theo thí nghiệm của Trần Đức Hà (1987):
Nhóm đàn ong có đàn hỗ trợ cung cấp cầu nhộng để phát triển mạnh thế đàn thì mật

thu được sẽ có chất lượng mật tốt hơn so với nhóm không có đàn hỗ trợ.
- Phương pháp khai thác mật: Trước đây, người nuôi ong thường lấy mật theo
phương pháp thô sơ là dùng dao cắt phần chứa mật rồi vắt, lọc lấy mật. Ngày nay, việc
lấy mật trở nên dễ dàng hơn nhiều nhờ thùng quay mật ly tâm. Khi ta cắt bỏ phần vít
nắp của kèo ong và đặt vào thùng quay, lượng mật trong bánh tổ sẽ bị văng ra vách
thùng nhờ lực ly tâm, toàn bộ số mật sẽ chảy xuống phía dưới đáy thùng, khi ta thấy
mật đã nhiều thì rút khung quay ra và sang mật qua bình chứa. Như vậy, việc lấy mật
theo phương pháp này không làm tổn thương đến bánh tổ, đàn ong có thể tiếp tục đổ
mật vào bánh tổ trong một thời gian ngắn.
- Bảo quản mật: Điều kiện và thời gian bảo quản ảnh hưởng nhiều đến chất
lượng mật. Muốn bảo quản mật không mất chất lượng thì ta phải tuân theo một số điều
kiện sau: nên để mật ong ở những nơi mát mẻ, vật chứa mật ong phải được đậy kín
nắp, tránh nơi ẩm thấp, không nên lưu giữ mật quá lâu (chỉ 2 năm trở lại) …
7


2.1.5. Công dụng của mật ong
Mật ong là một chất dinh dưỡng cho nhiều năng lượng. Khi sử dụng mật ong thì
glucose và fructose được hấp thụ dễ dàng qua ruột non. Các acid hữu cơ và các chất
thơm tăng sự ngon miệng, giúp điều hòa sự tiết dịch và acid của dạ dày. Các chất
khoáng trong mật có tác dụng sinh máu và cải thiện thành phần của máu. Mật còn bảo
đảm một phần nhu cầu về các loại vitamin và khoáng cho cơ thể.
Mật ong là một thực phẩm thích hợp với mọi lứa tuổi. Từ mật ong người ta làm
ra nhiều mặt hàng thực phẩm khác nhau. Trong công nghiệp mật ong được dùng làm
bánh kẹo là chủ yếu. Mật ong cũng được lên men để tạo ra các loại rượu có giá trị.
Việc sử dụng mật ong để chữa bệnh đã có một lịch sử lâu đời. Mật ong có tác
dụng giúp cơ thể chóng bình phục trong những trường hợp cơ thể suy nhược, làm chất
diệt khuẩn khi băng bó vết thương, có tác động tốt cho các bệnh về đường tiêu hóa, hô
hấp, hệ tiết niệu, bệnh ngoài da ...Ngoài ra mật ong còn có giá trị cao trong thẩm mỹ,
giúp lành sẹo, trắng da, đẹp tóc …

2.2. Lý thuyết sấy
2.2.1. Khái niệm về sấy
Sấy là quá trình tách nước hoặc hơi nước ra khỏi vật liệu chứa ẩm bằng phương
pháp bay hơi. Trong quá trình sấy đồng thời diễn ra hai quá trình:
- Cấp nhiệt cho vật ẩm làm cho ẩm trong vật hoá hơi .
- Lấy hơi ẩm ra khỏi vật và thải vào môi trường.
Ở đây quá trình hoá hơi của ẩm lỏng trong vật là bay hơi nên có thể xảy ra ở bất
cứ nhiệt độ nào.
2.2.2. Các phương pháp sấy
a. Phân loại phương pháp sấy theo cách cấp nhiệt
- Phương pháp sấp đối lưu: Việc cấp nhiệt cho vật liệu sấy thực hiện bằng cách
trao đổi nhiệt đối lưu (tự nhiên hoặc cưỡng bức). Hệ thống sấy đối lưu gồm: hệ thống
sấy buồng, hệ thống sấy hầm, hệ thống sấy khí động….

8


- Phương pháp sấy tiếp xúc: Vật liệu sấy nhận nhiệt từ một bề mặt có nhiệt độ
cao hơn. Như vậy trong hệ thống sấy tiếp xúc, người ta tạo ra độ chênh lệch áp suất
nhờ tăng phân áp suất hơi nước trên bề mặt vật liệu sấy. Hệ thống sấy tiếp xúc gồm: hệ
thống sấy lô, hệ thống sấy tang.
- Phương pháp sấy bức xạ: Vật liệu sấy nhận nhiệt từ một nguồn bức xạ để dẫn
ẩm dịch chuyển từ lòng vật liệu sấy ra bề mặt và từ bề mặt vào môi trường. Ở đây
người ta tạo ra độ chênh phân áp suất hơi nước giữa vật liệu sấy và môi trường bằng
cách đốt nóng vật.
- Phương pháp sấy dùng điện trường cao tần: Khi vật liệu sấy được đặt trong
điện trường tần số cao, vật liệu sấy sấy được làm nóng lên, thoát ẩm ra ngoài. Trường
hợp này môi chất sấy không làm nhiệm vụ gia nhiệt cho vật.
b. Phân loại theo chế độ thải ẩm
- Phương pháp sấy dưới áp suất khí quyển: Trong phương pháp này áp suất

trong buồng sấy bằng áp suất khí quyển, ẩm tự thoát vào môi trường.
- Phương pháp sấy chân không: Trong phương pháp này áp suất trong buồng
sấy nhỏ hơn áp suất khí quyển. Việc thải ẩm dùng máy hút chân không hoặc kết hợp
với thiết bị ngưng tụ hay ngưng kết ẩm.
c. Phân loại phương pháp sấy theo cách xử lý không khí
- Phương pháp sấy dùng nhiệt: Không khí được gia nhiệt trước rồi đưa vào
buồng sấy hoặc gia nhiệt ngay trong buồng sấy. Khi không khí tiếp xúc với vật liệu
sấy sẽ truyền nhiệt cho vật để ẩm bốc hơi.
- Phương pháp sấy dùng xử lý ẩm (hút ẩm): Không khí được hút ẩm, độ chứa
hơi giảm làm cho độ ẩm tương đối giảm, làm tăng cường truyền nhiệt từ không khí tới
vật liệu sấy. Nhờ sự chênh lệch phân áp suất hơi nước ở bề mặt vật và không khí giúp
cho ẩm bốc hơi thoát vào không khí.
- Phương pháp kết hợp gia nhiệt và hút ẩm: Người ta có thể cho không khí thổi
qua lớp chất hút ẩm rắn để giảm độ chứa hơi, sau đó qua calorife để gia nhiệt rồi đưa
vào buồng sấy. Ngoài ra người ta còn sử dụng bơm nhiệt để hút ẩm và gia nhiệt.

9


2.2.3. Chọn thiết bị sấy thích hợp
Việc chọn thiết bị sấy thích hợp có ý nghĩa về mặt kinh tế và theo yêu cầu tốt
nhất có thể đạt đối với sấy từng loại sản phẩm sấy. Việc chọn thiết bị sấy thường qua
các bước:
- Loại bỏ những loại không thích hợp.
- So sánh những loại thích hợp với nhau.
- Sấy thí nghiệm với các loại đã chọn, quan sát và theo dõi quá trình sấy.
Trong việc so sánh lựa chọn thì những điểm sau đây là quyết định:
- Tính chất và yêu cầu của sản phẩm.
- Thành phần hoá học của sản phẩm.
- Loại thiết bị phụ đi kèm.

- Vấn đề tận dụng nhiệt một cách hợp lý.
- Các vấn đề địa điểm sản lượng, phương tiện vận chuyển.
2.2.4. Nội dung tính toán thiết bị sấy
Các yêu cầu cơ bản của một thiết bị sấy là có khả năng bốc ẩm cao nhất, sản
phẩm sấy khô đều, đảm bảo chất lượng sản phẩm, có đủ những điều kiện để theo dõi
và điều chỉnh các thông số của quá trình sấy một các dễ dàng … đồng thời phải kinh tế
nhất.
Khi tính toán thiết bị sấy ta cần biết hoặc chọn các số liệu sau :
- Về thiết bị: Năng suất loại tác nhân sấy (không khí nóng, nước nóng, khói
lò...), phương thức cung cấp nhiệt (đối lưu, tiếp xúc...), cách đun nóng tác nhân sấy.
- Về sản phẩm sấy: Cần lưu ý độ ẩm đầu và cuối, nhiệt độ cho phép cực đại,
thành phần nhạy cảm nhất đối với nhiệt, khối lượng riêng, nhiệt dung riêng, kích
thước lớn nhất, bé nhất của sản phẩm sấy.
- Về chế độ sấy : các thông số của không khí bên ngoài và của tác nhân sấy,
nhiệt độ đun nóng cho phép, vận tốc của tác nhân, thời gian sấy, nhiệt độ vào và ra của
tác nhân sấy …
10


2.3. Một số công nghệ và thiết bị sấy mật ong
2.3.1. Sấy chân không
Công nghệ sấy chân không được ứng dụng khá phổ biến ở Mỹ, Trung Quốc và
ở nhiều nước khác. Mật ong được bơm vào các ống xoắn làm bằng đồng, đi qua bể
chứa nước nóng (520C ÷ 600C), mật sẽ được làm nóng lên 400C ÷ 450C và được phun
vào buồng sấy chân không. Tách nước có trong mật trong điều kiện chân không và
nhiệt độ thấp, áp suất chân không: - 700 ÷ (-)760 mmHg và nhiệt độ 400C ÷ 450C nước
trong mật sẽ bốc hơi nhanh và được bơm chân không hút vào thùng chứa dàn lạnh,
ngưng tụ lại thành nước và được thải ra ngoài. Công nghệ này có thể giảm được 1,1%
÷ 1,8% nước trong mật ong sau mỗi lần sấy chân không.
Tại Việt Nam, thiết bị sấy chân không mật ong đã được Phân viện Cơ điện nông

nghiệp sản xuất và công nghệ sau thu hoạch TPHCM chế tạo với năng suất 300 kg/h
(hình 2.1). Thiết bị hoạt động bằng phương pháp gia nhiệt và bốc hơi trong chân
không, giảm tỷ lệ nước còn lại trong mật từ 19% - 20%.

Hình 2.1: Máy sấy mật ong chân không
- Các thiết bị chính như sau: bồn chân không, thùng trung gian, thùng chứa dàn
lạnh, thùng chứa nước ngưng, thùng nung nóng mật ong, bơm mật tuần hoàn, bơm
chân không, hệ thống lạnh, hệ thống đường ống, tủ điện điều khiển và khung đỡ.

11


- Nguyên lý hoạt động: Mật ong được bơm vào dàn ống đặt trong nước nóng
được gia nhiệt bằng điện trở đến khi mật ong được 40oC, sau đó mật được bơm vào
bồn chân không. Ở điều kiện này nước sẽ bay hơi khỏi mật và được bơm chân không
hút vào bồn chứa dàn lạnh để ngưng tụ thành nước. Nước ngưng tụ được chứa trong
thùng chứa nước và được thải ra ngoài. Sau khi mật được đưa vào buồng chân không
và bơm ra ngoài thùng trung gian, nguyên lý lặp lại tiếp chu kỳ tiếp theo cho đến khi
ẩm độ đạt yêu cầu thì được bơm ra ngoài.
- Ưu điểm: Mật được xử lý trong môi trường chân không nên không có sự tiếp
xúc với không khí, hạn chế tối đa được quá trình lên men chua. Mật được làm nóng ở
nhiệt độ thấp nên sau khi tách nước màu sắc của mật cũng như mùi vị, độ trong của
mật được giữ nguyên như lúc mới thu hoạch.
- Nhược điểm: Do kết cấu nâng nhiệt ở ngoài buồng chân không nên không thể
duy trì được nhiệt độ mật ong trong quá trình sấy, năng suất thấp, tiêu tốn năng lượng
lớn, đòi hỏi độ kín của thiết bị cao.

2.3.2. Sấy mật ong bằng không khí khô nóng

Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý thiết bị sấy mật ong bằng không khí khô nóng.

- Nguyên lý hoạt động: Mật ong được bơm từ bồn chứa vào buồng sấy được
chảy trên khay 1 rồi mật tự chảy đến khay thứ 2, thứ 3 và khay thứ 4 sau đó chảy
xuống bồn chứa mật và được máy bơm chuyển lên lại buồng sấy để thực hiện việc tách
ẩm, quá trình lập lại cho đến khi mật ong đạt được độ ẩm yêu cầu, đồng thời tác nhân
12


sấy được quạt đưa qua dàn lạnh để tách ẩm và qua dàn điện trở để nâng nhiệt độ, tác
nhân sấy có nhiệt độ cao và ẩm độ thấp đi ngược chiều với mật ong để trao đổi nhiệt
và trao đổi ẩm sau đó tác nhân sấy hồi lưu về quạt để thực hiện chu trình tách ẩm, nâng
nhiệt và trao đổi ẩm trao đổi nhiệt tiếp theo.
- Ưu điểm của hệ thống này là hạn chế đáng kể các flavonoid trong mật ong bị
mất đi trong quá trình tách ẩm , năng suất có cao hơn các thiết bị sấy chân không.
- Nhược điểm : Do luồng không khí thổi trực tiếp lên mật ong chảy trên khay sẽ
tạo ra một lớp màng trên bề mặt làm hạn chế sự bay hơi của mật ong phía dưới, nên
phải thường xuyên khuấy đảo mật.
2.3.3. Sấy thăng hoa
Mật ong sấy bằng phương pháp thăng hoa (hình 2.3) sẽ được cấp đông đến
nhiệt độ - 350C trong vòng 2 giờ. Các tinh thể nước trong mật sau khi đông có kích
thước rất nhỏ bám với nhau tạo thành các sợi. Trong khi nếu ta đông lạnh chậm, số
lượng tinh thể ít hơn và chúng có dạng hình sao. Sau khi sản phẩm đã đạt đến nhiệt độ
cần thiết (-5oC), ta dừng máy cấp đông và vận hành máy rút chân không để duy trì áp
suất chân không trong buồng, các tinh thể đá trong mật ong thăng hoa ở áp suất thấp.
Sau thời gian khoảng 15 phút rút chân không chúng ta thu được bột mật ong. Đây là
sản phẩm cuối cùng mà ta thu được, mật có dạng bột, có màu từ trắng ngà đến vàng
nhạt, hạt mịn và rất háo nước.

Hình 2.3: Máy sấy thăng hoa mật ong.
13

- Ưu điểm: sản phẩm có chất lượng cao, giữ được hoạt tính sinh học, bảo quản
và vận chuyển dễ dàng.
- Nhược điểm: chi phí năng lượng và giá thành cao, ít được phổ biến.
2.3.4. Sấy nhiệt độ thấp theo nguyên lý sấy lạnh
Các thiết bị chính của hệ thống bao gồm tháp sấy, máy nén, bồn chứa mật
nguyên liệu và thành phẩm, thiết bị cung cấp khí nóng khô, thiết bị tách ẩm, bộ phận
cấp mật, xyclon lắng (hình 2.4).
Mật được bơm lên phía trên đỉnh tháp sấy rồi được phun thành giọt từ trên
xuống nhờ đầu phun có các ống chia. Không khí được tách ẩm và làm nóng (trên
420C) thổi ngược lên đỉnh tháp và tiếp xúc trực tiếp với mật ong. Quá trình tiếp xúc
giữa mật và không khí khô nóng sẽ làm hơi nước trong mật thoát ra theo không khí sấy
qua xyclon lắng. Phần mật bị cuốn theo sẽ lắng xuống đáy xyclon và được lấy ra
ngoài, còn không khí mang nước theo ống dẫn hơi tới quạt rồi qua dàn lạnh để tách
ẩm. Sau khi tách ẩm , không khí qua dàn nóng để gia nhiệt rồi lại vào buồng sấy tiếp
tục chu trình.

Hình 2.4: Máy sấy mật ong nhiệt độ thấp.
- Ưu điểm: mật ong khhông bị mất các hương vị, chất lượng mật tốt, tránh được
bụi bẩn, năng suất cao.
- Nhược điểm: giá thành thiết bị khá cao, kích thước tháp sấy lớn, bảo trì sửa
chữa phức tạp, tiêu tốn năng lượng lớn.
14


2.4. Nguyên lý cơ bản của phương pháp sấy chân không
Nguyên lý cơ bản của phương pháp sấy chân không đó là sự phụ thuộc vào áp
suất điểm sôi của nước. Nếu làm giảm áp suất trong một thiết bị chân không xuống
đến áp suất mà ở đấy nước trong vật bắt đầu sôi và bốc hơi sẽ tạo nên một dòng chênh
lệch áp suất đáng kể dọc theo bề mặt vật, làm hình thành nên một dòng ẩm chuyển

động trong vật liệu theo hướng từ trong ra bề mặt vật. Điều này có nghĩa là ở một áp
suất nhất định nước sẽ có một điểm sôi nhất định, do vậy khi hút chân không sẽ làm
cho áp suất trong vật giảm đi và đến mức nhiệt độ vật (cũng là nhiệt độ của nước trong
vật) đạt đến nhiệt độ sôi của nước. Ở điều kiện áp suất ấy, nước trong vật sẽ hóa hơi và
làm tăng áp suất trong vật và tạo nên một chênh lệch áp suất hơi Δp = (pbh- ph) giữa áp
suất bão hòa hơi nước trên bề mặt vật và phân áp suất hơi nước trong môi trường đặt
vật sấy, đây chính là nguồn động lực chính tạo điều kiện thúc đẩy quá trình di chuyển
ẩm từ bên trong vật ra ngoài bề mặt bay hơi của quá trình sấy chân không. Dưới điều
kiện chân không, quá trình bay hơi diễn ra nhanh chóng và qua đó quá trình khô vật sẽ
rất nhanh, thời gian sấy giảm xuống đáng kể. Bên cạnh đó, nhờ chỉ sấy ở nhiệt độ thấp
(có thể thấp hơn nhiệt độ môi trường) nên nhiều tính chất đặc trưng ban đầu: tính chất
sinh học, hương vị, màu sắc, hình dáng của sản phẩm được giữ lại gần như đầy đủ. Sản
phẩm sấy chân không bảo quản lâu dài và ít bị tác động bởi môi trường.
2.5. Phân loại thiết bị sấy chân không
2.5.1.Thiết bị sấy chân không kiểu gián đoạn
a. Tủ sấy
Tủ sấy chân không là một thiết bị sấy đơn giản nhất, có dạng hình trụ hoặc hình
hộp chữ nhật, được cấp nhiệt bằng hơi nước, nước nóng hoặc sợi đốt điện trở (hình
2.5).
Vật liệu được xếp vào khay và cho vào tủ sấy đặt trực tiếp lên nguồn nhiệt hoặc
được cấp nhiệt bằng bức xạ. Trong thời gian làm việc tủ được đóng kín và được nối
với hệ thống tạo chân không (thiết bị ngưng tụ và bơm chân không). Việc cho liệu vào
và lấy liệu ra được thực hiện bằng tay. Tủ sấy chân không có năng suất nhỏ và hiệu
quả thấp nên nó được sử dụng chủ yếu trong phòng thí nghiệm.
15