Hoàn thiện thiết kế và thực nghiệm sấy sâm đương quy công suất 2 kgmẻ bằng phương pháp thăng hoa

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (18.38 MB, 110 trang )

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT NHIỆT

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

HOÀN THIỆN THIẾT KẾ VÀ THỰC NGHIỆM
SẤY SÂM ĐƯƠNG QUY NĂNG SUẤT 1,4KG/MẺ
GVHD: TS. LÊ MINH NHỰT

SVTH:

VŨ TRƯỜNG AN

15147068

TRẦN ĐĂNG KHOA

15147145

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2020

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC
BỘ MÔN CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT NHIỆT

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

HOÀN THIỆN THIẾT KẾ VÀ THỰC NGHIỆM
SẤY SÂM ĐƯƠNG QUY NĂNG SUẤT 1,4KG/MẺ

GVHD: TS. LÊ MINH NHỰT

Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2020

TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TP. HỒ CHÍ MINH

Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

TP Hồ Chí Minh, ngày ..... tháng ..... năm .....
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
1. Thông tin sinh viên
Họ và tên sinh viên:

Vũ Trường An
Trần Đăng Khoa

MSSV: 15147068
MSSV: 15147145

Chuyên ngành: Công nghệ Kỹ thuật nhiệt
Lớp:151470A
Hệ: Đại học chính quy
2. Thơng tin đề tài

Tên đề tài: Hoàn thiện thiết kế và thực nghiệm sấy sâm đương quy năng suất
1,4kg/mẻ
Đồ án tốt nghiệp được thực hiện tại: Bộ Mơn Cơng Nghệ Kỹ Thuật Nhiệt, Khoa Cơ
Khí Động Lực, Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh.
Thời gian thực hiện: Từ tháng 10/2019 đến 01/2020
3.Nhiệm vụ của đề tài: Hoàn thiện thiết kế và thực nghiệm sấy sâm đương quy
năng suất 1,4kg/mẻ

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………
Xác nhận của Bộ Môn

Tp.HCM, ngày tháng năm 2020
Giáo viên hướng dẫn
(Ký ghi rõ họ tên và học hàm học vị)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

THUẬT TP. HCM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

Bộ mơn: Cơ khí Động lực

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giảng viên hướng dẫn)
Tên đề tài: Hoàn thiện thiết kế và thực nghiệm sấy sâm đương quy năng suất
1,4kg/mẻ.
Họ tên sinh viên

Vũ Trường An

MSSV: 15147068

Trần Đăng Khoa

MSSV: 15147145

Chuyên nghành: Công nghệ Kỹ thuật Nhiệt
Họ và tên GV hướng dẫn: TS. Lê Minh Nhựt
Ý KIẾN NHẬN XÉT
1. Nội dung đề tài và khối lượng thực hiện
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
2. Nhận xét về kết quả thực hiện của ĐATN
2.1. Nội dung đồ án
....................................................................................................................................

....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................

2.2. Kết quả đạt được:
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
2.3. Những tồn tại (nếu có):
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
3. Đánh giá:
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
4. Kết luận:


Được phép bảo vệ



Không được phép bảo vệ
TP.HCM, ngày

tháng

năm 2020

Giảng viên hướng dẫn
(Ký, ghi rõ họ tên)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

THUẬT TP. HCM
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

Bộ môn: Công nghệ Nhiệt – Điện lạnh

PHIẾU NHẬN XÉT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
(Dành cho giảng viên phản biện)
Tên đề tài: Hoàn thiện thiết kế và thực nghiệm sấy sâm đương quy năng suất
1,4kg/mẻ
Họ tên sinh viên

Vũ Trường An
Trần Đăng Khoa

MSSV: 15147068
MSSV: 15147145

Chuyên nghành: Công nghệ Kỹ thuật Nhiệt
Họ và tên GV phản biện: TS. Đặng Hùng Sơn
Ý KIẾN NHẬN XÉT
1. Nội dung đề tài và khối lượng thực hiện
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
2. Nhận xét về kết quả thực hiện của ĐATN
2.1. Nội dung đồ án
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................

2.2. Kết quả đạt được:
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
2.3. Những tồn tại (nếu có):
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
....................................................................................................................................
3. Đánh giá:
....................................................................................................................................

những kiến thức cũng như các kinh nghiệm quý báu trong suốt quá trình chúng em
thực hiện đồ án.
Bên cạnh đó chúng em xin cảm ơn anh Phan Ngơ Châu Vương đã hỗ trợ và giúp
đỡ chúng em trong suốt q trình thực hiện thí nghiệm tại xưởng.
Trong q trình thực hiện Đồ án tốt nghiệp, chúng em sẽ khơng tránh khỏi những
thiếu sót. Kính mong q Thầy Cơ tận tình chỉ bảo để Đồ án có thể hồn thiện hơn.

1

TÓM TẮT
Do nhu cầu của con người ngày càng nâng cao khoa học kỹ thuật cũng không
ngừng phát triển trong nhiều lĩnh vực của đời sống trong đó có bảo quản thực phẩm,
không chỉ riêng bảo quản thực phẩm được lâu và sử dụng người ta còn đòi hỏi phải
bảo quản làm sao để giữ nguyên các giá trị dinh dưỡng trong thực phẩm và ngày
càng nâng cao chất lượng sản phẩm được tốt hơn. Nên các công nghệ sấy rất được
quan tâm và phát triển đặc biệt là công nghệ sấy thăng hoa. Công nghệ sấy thăng
hoa trên thế giới đang rất phát triển nhưng ở nước ta công nghệ sấy này còn mới mẻ
và đang được nghiên cứu phát triển hơn nữa. Chính vì nhu cầu của bảo quản thực
phẩm ngày càng được nâng cao chất lượng đặc biệt là các thực phẩm đắt giá người
ta phải đòi hỏi phải dùng được lâu và đảm bảo các thành phần có trong thực phẩm
đó (trong dược liệu) nên cơng nghệ sấy thăng hoa trong bảo quản hiện nay rất quan
trọng. Là một sinh viên nhóm chúng em mong muốn tạo ra một sản phẩm công
nghệ sấy thăng hoa công suất nhỏ, chi phí thấp phù hợp với nhu cầu của người sử
dụng và không chỉ sấy các thực phẩm quen thuộc của con người sử dụng hằng ngày
mà nhóm chúng em hồn thiện sấy cho các thực phẩm có giá trị cao điển hình là
sâm đương quy. Với cơng nghệ sây thăng hoa trong sây thực phẩm đặc biệt dược
phẩm phải đảm bảo các thành phần dược liệu trong thực phẩm. Độ ẩm trong sấy
thăng hoa cũng phải đạt được yêu cầu nhất định.
Để thực hiện đề tài nhóm đã thực hiện trình tự đề tài như sau: Tiến hành tính tốn

kiểm tra các thơng số chế tạo của hệ thống sấy thăng hoa đã có, chúng em tiến hành
sấy thực nghiệm vật liệu sấy là sâm đương quy để tìm ra các quy trình vận hành phù
hợp trong các mẻ sấy để sản phẩm đạt được chất lượng cao nhất đảm bảo đạt được
độ ẩm, màu sắc cũng như đặc tính dược liệu của sản phẩm, tiết kiệm được năng
lượng sử dụng và chi phí thấp.

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN................................................................................................................i
TĨM TẮT..................................................................................................................... ii
DANH MỤC HÌNH ẢNH............................................................................................v
DANH MỤC BẢNG BIỂU.......................................................................................viii
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN.........................................................................................1
1.1. Đặt vấn đề........................................................................................................1
1.2. Mục đích nghiên cứu........................................................................................2
1.3. Đối tượng nghiên cứu......................................................................................2
1.4. Phạm vi nghiên cứu..........................................................................................2
1.5. Phương pháp nghiên cứu..................................................................................2
1.6. Tình hình nghiên cứu.......................................................................................2
1.7. Tổng quan vật liệu sấy.....................................................................................4
1.8. Tổng quan về sấy thăng hoa.............................................................................6
1.8.1. Các phương pháp sấy thăng hoa..............................................................6
1.8.2. Lý thuyết sấy thăng hoa..........................................................................7
CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN Q TRÌNH SẤY..........................................................11
2.1. Tính tốn sơ bộ...............................................................................................11
2.2. Tính tốn kích thước buồng sấy.....................................................................13
2.3. Tính tải nhiệt cho q trình cấp đơng.............................................................15
2.3.1. Tổn thất nhiệt cho q trình cấp đông...................................................15
2.3.2. Nhiệt tổn thất do làm lạnh vỏ buồng sấy và khay..................................17
2.3.3. Nhiệt tổn thất do làm lạnh không khí trong buồng sấy..........................17

2.3.4. Nhiệt tổn thất ra mơi trường..................................................................18
2.4. Tính tải nhiệt cho q trình sấy thăng hoa......................................................20
CHƯƠNG 3: TÍNH TỐN THIẾT BỊ........................................................................22

3.1. Chọn thơng số làm việc của chu trình lạnh....................................................22
3.2. Tính tốn chu trình lạnh.................................................................................23
3.3. Tính chọn thiết bị chu trình lạnh....................................................................25
3.3.1. Tính chọn máy nén................................................................................25
3.3.2. Tính chọn thiết bị ngưng tụ...................................................................26
3.3.3. Tính tốn chế tạo thiết bị bay hơi..........................................................27
3.3.4. Tính chọn thiết bị phụ...........................................................................30
3.4. Tính chọn bơm chân khơng............................................................................31
3.5. Tính chọn điện trở sấy....................................................................................32
CHƯƠNG 4: HỆ THỐNG THIẾT BỊ SẤY THĂNG HOA........................................33
4.1. Hệ thống thiết bị thí nghiệm sấy thăng hoa..............................................33
4.2. Thông số kỹ thuật trên hệ thống...............................................................36
4.3. Mạch điện điều khiển hệ thống................................................................44
4.4. Quy trình sấy sâm đương quy..................................................................47
CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM.....................................................................48
5.1. Phương pháp thí nghiệm................................................................................48
5.2. Kết quả thí nghiệm và nhận xét......................................................................52
5.2.1. Kết quả thí nghiệm sâm đương quy trước sấy và sau sấy......................52
5.2.2. Các số liệu tương quan thể hiện thông qua đồ thị và nhận xét..............60
5.3. Bàn luận và đánh giá thí nghiệm....................................................................75
CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...............................................................76
6.1. Kết luận..........................................................................................................76
6.2. Kiến nghị........................................................................................................77
TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................78

DANH MỤC HÌNH ẢN

Hình 1.1: Sâm đương quy.............................................................................................5
Hình 1.2: Giản đồ trạng thái pha của nước..................................................................8
Hình 1.3: Quan hệ giữa áp suất với nhiệt độ thăng hoa của nước đá...........................9
Hình 2.1: Khay sấy.....................................................................................................13
Hình 2.2: Kích thước khay sấy và buồng....................................................................14
Hình 2. 3: Kết cấu thân và đáy buồng sấy..................................................................18
Hình 3.1: Sơ đồ nguyên lý chu trình quá lạnh - quá nhiệt...........................................23
Hình 3.2: Đồ thị lgp-h của chu trình quá lạnh - quá nhiệt..........................................23
Hình 3.3: Sơ đồ dòng lưu chất trao đổi nhiệt tại dàn nóng.........................................27
Hình 3. 4: Sơ đồ dịng lưu chất trao đổi nhiệt tại dàn lạnh.........................................28
Hình 4.1: Sơ đồ nguyên lý hệ thống thống sấy thăng hoa...........................................33
Hình 4.2: Mơ hình máy sấy thăng hoa........................................................................35
Hình 4.3: Buồng sấy thăng hoa...................................................................................36
Hình 4.4: Khay chứa vật liệu sấy................................................................................37
Hình 4.5: Máy nén......................................................................................................38
Hình 4.6: Thiết bị ngưng tụ.........................................................................................39
Hình 4.7: Dàn lạnh (buồng sấy)..................................................................................39
Hình 4.8: Bơm chân khơng.........................................................................................40
Hình 4.9: Điện trở tấm................................................................................................41
Hình 4.10: Van tiết lưu................................................................................................41

Hình 4.11: Bình tách lỏng...........................................................................................42
Hình 4.12: Bình chứa cao áp......................................................................................43
Hình 4.13: Van điện từ................................................................................................43
Hình 4.14: Mạch động lực..........................................................................................44

Hình 4.15: Mạch điều khiển........................................................................................45
Hình 4.16: Quy trình sấy sâm Đương quy...................................................................47
Hình 5.1: Đồng hồ áp suất..........................................................................................48
Hình 5.2: Ewelly EW-181H.........................................................................................49
Hình 5.3: Ampe kìm....................................................................................................50
Hình 5.4: Cân điện tử.................................................................................................50
Hình 5.5: Cơng tơ điện................................................................................................51
Hình 5.6: Đồng hồ đo thời gian, nhiệt độ và độ ẩm môi trường.................................51
Hình 5.7: Thiết bị đo độ ẩm vật liệu............................................................................52
Hình 5.8: Sâm đương quy trước q trình thí nghiệm.................................................53
Hình 5.9: Sâm đương quy sau q trình thí nghiệm mẻ 15 giờ...................................54
Hình 5.10: Sâm đương quy thành phẩm mẻ sấy 15 giờ...............................................54
Hình 5.11: Sâm đương quy sau q trình thí nghiệm mẻ 17 giờ.................................55
Hình 5.12: Sâm đương quy thành phẩm mẻ sấy 17 giờ...............................................55
Hình 5.13: Sâm đương quy sau q trình thí nghiệm mẻ 19 giờ.................................56
Hình 5.14: Sâm đương quy thành phẩm mẻ sấy 19 giờ...............................................56
Hình 5.15: Sâm đương quy sau quá trình thí nghiệm mẻ 21 giờ.................................57
Hình 5.17: Sâm đương quy sau q trình thí nghiệm mẻ 23 giờ.................................58

Hình 5.18: Sâm đương quy thành phẩm mẻ sấy 23 giờ...............................................58
Hình 5.19: Sâm đương quy sau q trình thí nghiệm mẻ 25 giờ.................................59
Hình 5.20: Sâm đương quy thành phẩm mẻ sấy 25 giờ...............................................59
Hình 5.21: Đồ thị thể hiện tương quan giữa thời gian sấy với độ ẩm cuối quá trình và
điện năng tiêu thụ........................................................................................................60
Hình 5.22: Đồ thị thể hiện tương quan giữa thời gian sấy, thời gian chạy điện trở,
thời gian chạy bơm và độ ẩm cuối quá trình sấy.........................................................61
Hình 5.23: Đồ thị thể hiện tương quan giữa thời gian sấy, điện năng tiêu thụ trung
bình trên giờ và điện năng tiêu thụ trên 1kg vật liệu sấy............................................62
Hình 5.24: Đồ thị thể hiện tương quan giữa áp suất bay hơi, áp suất ngưng tụ, áp suất

chân không theo thời gian trong mẻ 15 giờ.................................................................63
Hình 5.25: Đồ thị thể hiện tương quan giữa áp suất bay hơi, áp suất ngưng tụ, áp suất
chân khơng theo thời gian trong mẻ 17 giờ.................................................................64
Hình 5.26: Đồ thị thể hiện tương quan giữa áp suất bay hơi, áp suất ngưng tụ, áp suất
chân không theo thời gian trong mẻ 19 giờ.................................................................65
Hình 5.27: Đồ thị thể hiện tương quan giữa áp suất bay hơi, áp suất ngưng tụ, áp suất
chân không theo thời gian trong mẻ 21 giờ.................................................................66
Hình 5.28: Đồ thị thể hiện tương quan giữa áp suất bay hơi, áp suất ngưng tụ, áp suất
chân khơng theo thời gian trong mẻ 23 giờ.................................................................67
Hình 5.29: Đồ thị thể hiện tương quan giữa áp suất bay hơi, áp suất ngưng tụ, áp suất
chân không theo thời gian trong mẻ 25 giờ.................................................................68
Hình 5.30: Đồ thị thể hiện tương quan giữa nhiệt độ bay hơi, nhiệt độ ngưng tụ, nhiệt
độ môi trường và nhiệt độ buồng theo thời gian trong mẻ 15 giờ...............................69
Hình 5.31: Đồ thị thể hiện tương quan giữa nhiệt độ bay hơi, nhiệt độ ngưng tụ, nhiệt
độ môi trường và nhiệt độ buồng theo thời gian trong mẻ 17 giờ...............................70

Hình 5.32: Đồ thị thể hiện tương quan giữa nhiệt độ bay hơi, nhiệt độ ngưng tụ, nhiệt
độ môi trường và nhiệt độ buồng theo thời gian trong mẻ 19 giờ...............................71
Hình 5.33: Đồ thị thể hiện tương quan giữa nhiệt độ bay hơi, nhiệt độ ngưng tụ, nhiệt
độ môi trường và nhiệt độ buồng theo thời gian trong mẻ 21 giờ...............................72
Hình 5.34: Đồ thị thể hiện tương quan giữa nhiệt độ bay hơi, nhiệt độ ngưng tụ, nhiệt
độ môi trường và nhiệt độ buồng theo thời gian trong mẻ 23 giờ...............................73
Hình 5.35: Đồ thị thể hiện tương quan giữa nhiệt độ bay hơi, nhiệt độ ngưng tụ, nhiệt
độ môi trường và nhiệt độ buồng theo thời gian trong mẻ 25 giờ...............................74

DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Quan hệ giữa áp suất (Pth) với nhiệt độ (Tth) thăng hoa của nước đá........9
Bảng 3.1: Thơng số các điểm nút chu trình q lạnh - quá nhiệt...............................24

Bảng 3.2: Thông số các điểm nút chu trình quá lạnh - quá nhiệt tiêu chuẩn..............25

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. Đặt vấn đề
Với cuộc sống hiện đại cùng với nền kinh tế phát triển không ngừng thì đi
song song đó là cơng nghệ khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển, đời sống con
người ngày càng được nâng cao. Bên cạnh đó với nền kinh tế hội nhập thị trường
cũng là cơ hội và là thách thức đối với nước ta. Trước sự cạnh tranh lớn về chất
lượng, sản lượng, giá thành sản phẩm rất khắc khe địi hỏi các ngành cơng nghiệp
nói chung và ngành nơng nghiệp, thực phẩm nói riêng phải có những bước thay
đổi để nâng cao chất lượng sản phẩm để đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng trong
nước và xuất khẩu. Nền nông nghiệp, thực phẩm cũng phải ngày càng được chế
biến thành đa dạng khác nhau và giữ thực phẩm được lâu hơn, đảm bảo sức khỏe
và đảm bảo các dưỡng chất có trong thực phẩm khơng thay đổi khi sử dụng. Do
điều kiện của con người hoặc điều kiện khí hậu từng khu vực mà có nhiều cách
bảo quản thực phẩm khác nhau như: bảo quản lạnh, phơi khô, sấy…Điều kiện khí
hậu nhiệt đới gió mùa ở nước ta với độ ẩm cao thì vấn đề bảo quản thực phẩm là
rất quan trọng trong đó có bảo quản sấy khô thực phẩm băng các phương pháp sấy
khác nhau như sấy đối lưu, sấy thăng hoa, sấy bức xạ….Trong đó phương pháp
sấy thăng hoa là một trong những phương pháp sấy có những đặc điểm nổi trội và
tiên tiến nhất hiện nay đáp ứng được nhu cầu của người tiêu dùng.
Cơng nghệ sấy thăng hoa đã có từ rất lâu và được các nước phát triển như: Mỹ,
Nhật, Trung Quốc…. Nghiên cứu chế tạo và ngày càng cải tiến cho đến ngày nay.
Tuy nhiên hiện tại trong nước ta thì cơng nghệ sấy thăng hoa đang trong q trình
phát triển, nên còn những hạn chế nhất định và được nhiều lĩnh vực nơng nghiệp
và thực phẩm quan tâm. Vì vậy với mong muốn tạo ra một sản phẩm một hệ thống
sấy thăng hoa hồn thiện thì nhóm chúng em đã thực hiện đề tài: “Hoàn thiện thiết
kế và thực nghiệm sấy sâm đương quy năng suất 1,4kg/mẻ”.

1

1.2. Mục đích nghiên cứu
- Tìm hiểu cơng nghệ sấy thăng hoa và quy trình các giai đoạn sấy thăng hoa
- Nghiên cứu tính tốn kiểm tra hồn thiện thiết kế hệ thống sấy sâm đương quy
bằng phương pháp sấy thăng hoa năng suất 1,4kg/mẻ
-Thực nghiệm và đưa ra đánh giá kết quả sau quá trình thực hiện.
1.3. Đối tượng nghiên cứu
- Hệ thống sấy sâm đương quy bằng phương pháp sấy thăng hoa năng suất
1,4kg/mẻ
- Vật liệu sấy: sâm đương quy là vật thực nghiệm
1.4. Phạm vi nghiên cứu
- Hoàn thiện thiết kế, vận hành thực nghiệm và đánh giá hệ thống sấy sâm bằng
phương pháp sấy thăng hoa 1,4kg/mẻ
- Thời gian thực hiện: từ tháng 10 năm 2019 đến tháng 1 năm 2020
1.5. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp phân tích, tổng hợp tài liệu liên quan đến đề tài nghiên cứu
- Cơ sở lý thuyết phương pháp tính tốn về sấy thăng hoa
- Thực nghiệm vận hành nhận xét đánh giá so sánh với kết quả lý thuyết để đưa ra
kết luận và kiến nghị.
1.6. Tình hình nghiên cứu
- Tình hình nghiên cứu ngồi nước:
Khoa học cơng nghệ ngày càng phát triển yêu cầu về kĩ thuật ngày càng cao
đối với những hệ thống sản xuất mặt hàng tiêu thụ
Đại học Connecticut và Đại học Purdue đã nghiên cứu và tạo ra công nghệ
SMART Freeze-Drying để tăng tốc và hợp lý hóa sự phát triển của quá trình thăng
hoa. Ngun tắc đằng sau cơng nghệ là sử dụng phép đo nhiệt độ áp kế. Điều này
mang lại một tính tốn chính xác về nhiệt độ sản phẩm ở giao diện thăng hoa.
Thăng hoa là một quá trình tốn nhiều thời gian và năng lượng, có thể mất vài ngày

và vài tuần để hồn thành. Cơng nghệ này rút ngắn quá trình phát triển chu trình
2

đơng khơ để tạo ra chu trình đơng khơ tối ưu hóa có thể tăng hiệu quả, tăng tốc
thời gian phát triển và do đó giảm thời gian tiếp thị và tiết kiệm sản phẩm có giá
trị.[19]
Sấy chân khơng là công nghệ chuẩn để làm khô chất lượng cao các sản phẩm.
Kỹ thuật này tuy đắt tiền do chi phí cao và vận hành phức tạp. Công nghệ sấy khô
trong khí quyển mang lại chất lượng sản phẩm cao trong khi giảm tiêu thụ năng
lượng so với sấy chân không. Năng lượng cần thiết cho sự thăng hoa có thể được
cung cấp bằng các chế độ truyền nhiệt khác nhau để tăng cường tốc độ truyền
nhiệt mà không cần làm giảm chất lượng. Một máy làm lạnh xốy có thể được sử
dụng như là một thay thế phù hợp để đạt được yêu cầu đặc điểm của khí mang bên
trong buồng sấy. Ngồi ra, có thể tăng cường tốc độ bay hơi bằng cách cải thiện
hệ số chuyển khối bên ngồi, trộn sản phẩm đơng lạnh với các hạt hấp phụ trên
giường tầng sơi.[10]
- Tình hình nghiên cứu trong nước:
Cơng nghệ sấy thăng hoa ở nước ta đang trong giai đoạn nghiên cứu và phát
triển. Các nhà khoa học trong nước đã nghiên cứu công nghệ sấy thăng hoa công
bố trên các bài báo điễn đàn khoa học. Có một hệ thống sấy thăng hoa đã được
chế tạo thành công. Nhằm khẳng định từng bước tiến tiếp cận công nghệ sấy
thăng hoa và không ngừng phát triển trong tương lai.
TS. Nguyễn Tấn Dũng và các nhà khoa học thuộc Trường Đại học Sư phạm
kỹ thuật TP Hồ Chí Minh đã nghiên cứu chế tạo thành công hệ thống sấy thăng
hoa kết hợp bơm nhiệt thế hệ mới DS-10 cấp nhiệt cho quá trình sấy bằng thiết bị
hồi nhiệt (dạng bơm nhiệt), giúp tối ưu về mặt năng lượng, tiết kiệm chi phí năng
lượng cho q trình sấy; hệ thống tự động đo lường và điều khiển quá trình sấy
bằng máy tính, ứng dụng IoT trong kiểm sốt q trình sấy; sấy được hai chế độ
(sấy tự làm lạnh đông sản phẩm và sấy các sản phẩm đã được cấp đông riêng).

Các thơng số kỹ thuật chính của máy như sau: Năng suất 35 kg nước ngưng/24
giờ (khoảng 50 đến 70 kg nguyên liệu/mẻ, tùy theo loại sản phẩm, tùy theo hàm
lượng ẩm và trọng lượng riêng của sản phẩm); nhiệt độ lạnh đông sản phẩm:
3

-45oC đến -35oC; nhiệt độ môi trường sấy: -45oC đến 30oC; nhiệt độ hóa đá: -45oC
đến -35oC; áp suất mơi trường sấy sản phẩm: 0,001 đến 4,58 mmHg. Đặc biệt giá
của thiết bị chỉ bằng 1/4 so với thiết bị nhập ngoại cùng năng suất.[13]
Trương Thị Minh Hạnh thuộc trường Đại học Bách khoa Đà Nẵng nghiên cứu
các yếu tố ảnh hưởng đến sự thay đổi hàm lượng anthocyanin của khoai lan tím
trong q trình sản suất bằng phương pháp sấy thăng hoa. Đã khảo sát được thành
phần hóa học của khoai lang tím. Đây là loại thực phẩm có nhiều chất dinh dưỡng,
hàm lượng các kim loại nặng như Zn, Pb, Cd, Cu đều ở dưới mức giới hạn cho
phép của Bộ Y tế. Đặc biệt còn chứa một hàm lượng khá cao dược chất
anthocyanin. Quá trình xử lý khoai lang tím trước khi sấy tốt nhất là tiến hành giai
đoạn hấp ở 1000C trong thời gian 4 phút để thu nhận được hàm lượng anthocyanin
cao nhất là 0,236%.
Các điều kiện cơng nghệ của q trình sấy thăng hoa như: nhiệt độ lạnh đông,
nhiệt độ sấy, thời gian sấy ảnh hưởng rất lớn đến độ ẩm và hàm lượng
anthocyanin của khoai lang tím sấy. Khi giảm nhiệt độ lạnh đơng, tăng nhiệt độ
sấy, tăng thời gian sấy thì độ ẩm sản phẩm sẽ giảm xuống còn hàm lượng
anthocyanin sẽ bị tổn thất nhiều hơn. Thông số tốt nhất của q trình sấy thăng
hoa khoai lang tím là: nhiệt độ lạnh đông -60 0C, nhiệt độ sấy 45 0C, thời gian sấy
6 giờ. Sản phẩm thu được có độ ẩm là 3,75 % và hàm lượng anthocyanin là 0,201
%, được người tiêu dùng đánh giá khá cao, từ đó có thể định hướng tạo ra sản
phẩm hoàn thiện hơn.[9]
1.7. Tổng quan vật liệu sấy
Đương quy còn được gọi với cái tên khác là Tần Quy, Can Quy, tên khoa học
là Angelica sinensis. Sâm đương quy có nguồn gốc bắt đầu từ Trung Quốc…..

Đương quy là một trong những cây thuốc được sử dụng trong Đông Y từ rất lâu
đời. Cây có giá trị sử dụng ở phần rễ củ. Cây càng lâu thì cho giá trị càng cao.
Người ta sử dụng rễ cây phơi hoặc sấy khô. Quy nghĩa là về, vị thuốc này có tác
dụng ni huyết, điều khí, làm cho huyết đang bị rối loạn trở về chỗ cũ nên mới
có tên gọi là đương quy.
4

Hoàn thiện thiết kế và thực nghiệm sấy sâm đương quy công suất 2 kgmẻ bằng phương pháp thăng hoa

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về