Tính toán và thiết kế hệ thống sấy phun bột chanh dây với năng suất 333.4 kg nguyên liệugiờ

ĐỒ ÁN THIẾT BỊ
ĐỀ TÀI:
TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG SẤY PHUN
BỘT CHANH DÂY VỚI NĂNG SUẤT 333,4 KG SẢN PHẨM / GIỜ

Lớp: Công nghệ thực phẩm 51A

Giáo viên hướng dẫn: PGS – TS Đỗ Thị Bích Thủy

Huế, 07/2020 06/2020


TRƯỜNG ĐẠI HỌC NƠNG LÂM
HUẾ

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT
NAM

KHOA CƠ KHÍ CƠNG NGHỆ

Độc lập – Tự do – Hạnh phúc



-----------*-----------

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN THIẾT BỊ
Họ và tên sinh viên:
Lớp: Công nghệ thực phẩm 51A
Ngành học: Công nghệ thực phẩm
1. Tên đề tài: Tính tốn và thiết kế hệ thống sấy phun bột chanh dây với năng

suất 333,4 kg sản phẩm / giờ.
2. Số liệu ban đầu
Năng suất sấy: 333,4 kg sản phẩm / giờ
Độ ẩm vật liệu vào: 37%
Độ ẩm vật liệu ra: 3,2 %
Nồng độ chất khô: Bx = 60%
3. Nội dung các phần thuyết minh và tính tốn
Đặt vấn đề
Chương 1: Tổng quan về ngun liệu sấy
Chương 2: Tổng quan về quá trình sấy
Chương 3: Quy trình cơng nghệ sản xuất bột chanh dây
Chương 4: Tính cân bằng vật chất
Chương 5: Tính tốn và thiết kế thiết bị chính
Chương 6: Tính cân bằng nhiệt lượng
Chương 7: Tính tốn các thiết bị phụ
Kết luận
Tài liệu tham khảo
4.Các bản vẽ
- Một bản vẽ hệ thống thiết bị khổ A3 đính kèm trong bản thuyết trình


- Một bản vẽ hệ thống thiết bị khổ A1
5.Ngày giao nhiệm vụ:
6.Ngày hoàn thành:
Huế, ngày 08 tháng 07 năm 2020
TRƯỞNG BỘ MƠN

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

(Kí, ghi rõ họ tên)

(Kí, ghi rõ họ tên)


MỤC LỤC


DANH MỤC HÌNH ẢNH


DANH MỤC BẢNG BIỂU


ĐẶT VẤN ĐỀ
Xã hội ngày càng phát triển, đời sống con người ngày càng được nâng cao.
Vì vậy, nhu cầu về các sản phẩm mang tính tiện nghi, phù hợp với công việc và
nhịp sống của con người đang là vấn đề được quan tâm hàng đầu. Bên cạnh
những thực phẩm chế biến sẵn, thức ăn nhanh, nước giải khát thì các sản phẩm
dạng bột hoa quả cũng đang là một trong những mặt hàng được nhiều người tiêu
dùng lựa chọn, bởi những tính chất riêng biệt mà sản phẩm bột hoa quả mạng
lại.
Ở nước ta, với khí hậu nhiệt đới đã tạo điều kiện thuận lợi cho thảm thực
vật phát triển tốt đặc biệt là các loại hoa quả rất đa dạng và phong phú. Trong
đó, có thể kể đến là quả chanh dây. Từ một loại cây mọc hoang dại, ngày nay
chanh dây được trồng nhiều với sản lượng ngày càng tăng theo nhu cầu chế
biến. Trái chanh dây chứa nhiều vitamin C có tác dụng chống oxy hóa, giàu chất
xơ giúp ngừa bệnh tim mạch, giàu cacbohydrat cung cấp năng lượng cho cơ thể
và chanh dây còn có thể giảm sự phát triển của tế bào ung thư. Chính vì nó có
nhiều cơng dụng như vậyzx nên người ta ứng dụng chanh dây để tạo ra nhiều
sản phẩm như: nước ép chanh dây, mức chanh dây, bánh kẹo chanh dây,… bên

cạnh đó cịn có sản phẩm bột chanh dây.
Để đảm bảo được dinh dưỡng cũng như tính chất cảm quan cho bột chanh
dây thì trong sản xuất, việc lựa chọn công nghệ sấy là một việc rất quan trọng.
Có nhiều phương pháp sấy như: sấy bơm nhiệt, sấy tầng sôi,… nhưng phương
pháp sấy phun là phương pháp được lựa chọn trong sản xuất bột chanh dây bởi
nhiều ưu điểm của nó như: tính chất, chất lượng của sản phẩm tốt hơn, sản phẩm
sau khi sấy có dạng bột mịn và đồng nhất, xốp, dễ hịa tan, khơng phải qua giai
đoạn nghiền, tiện lợi cho sử dụng và chế biến. Sấy được nguồn ngun liệu có
tính nhạy cảm với nhiệt.
Từ những ưu điểm đó, tơi xin chọn đề tài cho đồ án này là “Tính tốn và
thiết kế hệ thống sấy phun bột chanh dây với năng suất 333,4 kg sản phẩm /
giờ”.

7


CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU SẤY
1.1. Giới thiệu về nguyên liệu sấy
Cây chanh dây rất dễ trồng, ưa đất khơ ráo, cần ít nước, sống được cả nơi
sỏi đá hoặc đất cát. Cây đạt độ trưởng thành ở 12 tháng tuổi, có thể dài đến 15
m, cho thu hoạch tốt trong vòng 5-6 năm. Chanh dây là loại cây leo bằng tua
cuốn đơn mọc ở phía đối diện lá, có chiều dài 20-40 cm.
Lá của chanh dây hình chân vịt với thùy mọc so le, kích thước 6-15 cm.
Cuống lá dài 2-5 cm. Viền lá có răng cưa nhỏ, trịn đầu.

Hình 1.1. Lá chanh dây [Nguồn: greensculpture.vn]
Hoa chanh dây là hoa đơn, mọc từ nách lá, hoa đẹp và thơm, có đường kính
7,5-10 cm với cuống dài 2-5 cm. Hoa của cây chanh dây có năm cánh màu trắng
ánh tím, tạo ra một bơng hoa màu trắng xen tím. Mỗi hoa mang 5 nhị đực với 5
chỉ dính nhau thành ống ở đáy và tách rời ở phần mang bao phấn. Hoa được thụ

phấn nhờ một số loài côn trùng như: ong nghệ,… và sẽ đậu quả. Nhưng nếu cây
tự thụ phấn thì khơng có quả.
Hoa chanh dây có tác dụng an thần nhẹ và có khả năng “ru” ngủ. Hoa
chanh dây đã và đang được nhiều nước dùng để điều trị cho những trẻ em dễ bị
kích động hoặc có vấn đề bất ổn về thần kinh, chữa bệnh hen suyễn, rối loạn tiêu
hóa, chứng mất ngủ và những khó chịu của hội chứng tiền mãn kinh.

8


Hình 1.2. Hoa chanh dây [Nguồn:perfumista.vn]
Trái chanh dây hình cầu hoặc bầu dục, kích thước 4,5-7 cm, màu tím sậm
hay vàng chanh, tự rụng khi chín. Vỏ quả trơn láng bóng, mỏng cứng, trung bì
màu xanh, nội bì màu trắng. Trái mang nhiều hạt, có cơm mềm, mùi thơm rất
quyến rũ, hấp dẫn. Dịch quả đạt 40% so với trọng lượng quả. Phần dịch chứa
nhiều axit lấy ra thêm đường cơ đặc và chế biến nước giải khát, rượu, mứt,…

Hình 1.3. Trái chanh dây [13]
9


Chanh dây có hàm lượng đường vừa phải (8,5g gluxit/100g), thấp hơn một
số loại trái cây thông thường khác (trung bình 9-12g/100g), nhưng phần lớn
lượng đường này là fructose có độ ngọt cao, vì vậy chanh dây vẫn có vị ngọt.
Ngồi ra, trong chanh dây cịn có một tỉ lệ nhất định protein, lipid, các chất
khoáng và chất vi lượng như sắt, photpho, kẽm,… nhiều loại vitamin đặc biệt là
vitamin C và nhất là chất xơ. Về năng lượng cung cấp, chanh dây tương đương
với xoài, sơ ri [6], [13].
1.2. Nguồn gốc và phân loại
1.2.1. Nguồn gốc

Chanh dây còn gọi là: lạc tiên, chùm bao, chanh leo, mát mát, dây mát, mê
ly,…
- Tên khoa học là: Passiflora edulis
- Thuộc họ: Passifloraceae
- Bộ: Violales
- Chi: Passiflora
Hiện có hơn 400 lồi, trong đó có khoảng 60 lồi cho trái ăn được. Tên
tiếng anh là: Passion Fruit
Chanh dây là loại cây leo nhiệt đới có nguồn gốc từ phía nam Brazil, sau đó
được mang sang Úc và Châu Âu từ thế kỷ XIX. Là loại cây ăn trái có triển vọng
ở các nước đang phát triển. Ở Việt Nam, chanh dây được trồng nhiều ở Đà Lạt,
đồng bằng sông Cửu Long (Cần Thơ, An Giang, Kiên Giang).
Chanh dây vào Việt Nam có hai giống, phân biệt bằng xuất xứ và màu vỏ:
Giống chanh dây vỏ vàng có nguồn gốc từ Sirilanca, Urganda và Hawaii
Giống chanh dây vỏ tím có nguồn gốc từ Australia và Đài Loan [13].
1.2.2. Phân loại
Có 4 loại chanh dây phổ biến:
- Chanh dây tím (Passiflora edulis)
+ Nguồn gốc: miền Nam Brazil, Paraguay và miền Bắc Argentina.
+ Đặc điểm: khi chín vỏ có màu tím đậm, quả trịn hoặc hình quả trứng.
+ Kích thước: nhỏ hơn chanh dây vàng, to bằng quả chanh lớn.
10


Hình 1.4. Chanh dây tím [13]
- Chanh dây vàng (Passiflora edulis flavicarpa)
+ Nguồn gốc: vùng Amazon của Brazil.
+ Đặc điểm: khi chín vỏ có màu vàng sáng, hình dạng tương tự nhưng dài
hơn so với chanh dây tím.
+ Kích thước: to hơn chanh dây tím, gần bằng trái bưởi nhỏ.

Hình 1.5. Chanh dây vàng [13]

11


- Chanh dây chuối (Passiflora tripartita)
+ Nguồn gốc: Nam Mỹ
+ Đặc điểm: thân hình thon dài bầu dục, nhìn giống như một trái chuối.
Khi non vỏ có màu xanh và dần chuyển sang vàng, vàng nâu khi chín.
+ Kích thước: chiều dài trái có thể lên tới hơn 12 cm.

Hình 1.6. Chanh dây chuối [13]
- Chanh dây khổng lồ (Giant Passionfruit)
+ Nguồn gốc: Nam Mỹ
+ Đặc điểm: quả thon dài, hình trứng, vỏ mỏng màu xanh, ruột có màu
trắng hoặc hơi vàng.
+ Kích thước: đường kính 12-15 cm, dài 10-30 cm.

Hình 1.7. Chanh dây khổng lồ [13]
12


Nhưng ở Việt Nam thường thấy hai loại phổ biến nhất là: Passiflora edulis
(quả tím) và Passiflora edulis flavicarpa (quả vàng).
- Dạng quả tím:
+ Black knight: quả có màu tím đậm, hương thơm tuyệt vời. Có kích
thước và hình dạng của một quả trứng to, là loại cây dây leo khỏe mạnh, chen
chúc và rất sai quả, có tán lá mịn đẹp.
+ Kahuna: quả tím, rất lớn, có vị hơi chua, thơm, dùng uống rất ngon, cây

có khả năng tự sinh sản, khỏe mạnh, tán lá to.
+ Edgehill: có nguồn gốc ở Vista, Calif. Quả tương tự như loại Black
Knight, nhưng mọc to khỏe và có trái lớn hơn. Ở miền Nam California, nó là
một trong những loại cây trồng ngoài trời được ưa chuộng nhất.
+ Frederick: là loại quả có dạng gần giống hình oval, to, tím hơi xanh và
một chút sắc đỏ, có vị chua nhẹ, ngon khi ăn ngay, uống lại tuyệt vời hơn, cây tự
ra quả, cực kỳ khỏe mạnh, rất hữu ích và chắc hơn Passiflora edulis flavicarpa.
+ Paul Ecke: có nguồn gốc ở Encinitas, Calif. Trái có kích thước trung
bình, rất ngon, thích hợp để uống hay ăn ngay, cây chắc, rất sai quả
+ Purpe Giant: quả rất lớn, tía đậm khi chín.
+ Red Rover: quả hơi trịn, có kích thước vừa và to, vỏ có màu đỏ sáng
hấp dẫn, có vị chua thơm, ngon khi ăn liền hoặc uống, cây rất khỏe, chắc và có
khả năng tự sinh sản.
- Dạng quả vàng:
+ Brazlian Golden: quả có màu vàng, to, có vị hơi chua, cây rất khỏe, đòi
hỏi sự giao phấn, hoa thơm, màu trắng hơi đậm ở giữa, ra hoa vào giữa mùa hè,
vụ mùa bắt đầu vào cuối tháng 8 hoặc đầu tháng 9.
+ Golden Giant: cây có quả màu vàng, to, có nguồn gốc từ Úc.
Ngồi các dạng quả trên cịn có rất nhiều loại là quả lai giữa giống quả này
với giống quả khác hoặc lai giữa dạng này với dạng khác, quả lai có đặc điểm
gần giống với quả thường song lại có một số ưu điểm vượt trội hơn như màu sắc
đẹp hơn, hương thơm hơn, acid ít hơn, Tùy theo từng địa phương và nguồn gốc
mà quả lai có những tên gọi khác nhau [13].

13


1.3. Thành phần hóa học của chanh dây
1.3.1. Thành phần cấu tạo quả chanh dây
Bảng 1.1. Thành phần cấu tạo quả chanh dây [12]

Thành Phần

Tỷ lệ (%)

Vỏ quả

49,19

Hạt

4,81

Dịch quả

46,00

1.3.2. Đối với vỏ quả
Trong vỏ chanh dây vàng và tím đều có hàm lượng carbohydrate cao, ít
chất có thể trích ly bằng ether và lượng protein thô vừa phải.
Bảng 1.2. Thành phần cấu tạo của vỏ quả chanh dây khô [12]
Thành phần

Hàm lượng (g/100g)

Ẩm

9,93 ± 0,12

Tro

7,52 ± 0,02

Protein

4,05 ± 0,61

Lipid

> 0,1

Chất xơ hịa tan

19,2 ± 0,02

Chất xơ khơng hóa tan

38,05 ± 0,02

Carbohydrate

21,28 ± 0,44

Khi phân tích sâu về thành phần vỏ tươi của 2 loại chanh dây, người ta cịn
tìm thấy sự có mặt của tinh bột (0,75-1,36%), đường (saccharose, glucose,
frutose) 1,64%, chất béo (0,005-0,16%), phosphorus (0,03-0,06%), silica (0,010,04%), kali (0,60-0,78%), acid hữu cơ (acid citric, acid malic (0,15%)) [9],
[12].

14

Bảng 1.3. Thành phần các loại protein có trong vỏ quả chanh dây [12]
Loại protein

Thành phần % trên tổng protein

Albumin

49,83

Globulin

15,71

Prolamine

2,96

Glutelin

7,9

1.3.3. Đối với dịch quả
- Carbohydrate: lượng carbohydrate tổng số khoảng 15-20%, mức độ khác
nhau ít giữa 2 loại quả tím và vàng.
- Đường: đường là thành phần cung cấp năng lượng chính trong quả chanh
dây, chủ yếu gồm 3 loại đường: glucose, fructose và saccharose. Glucose và
Fructose chiếm thành phần chủ yếu. Hàm lượng đường ảnh hưởng đến vị ngọt
của chanh dây.
- Tinh bột: dịch quả có hàm lượng tinh bột cao. Nước chanh dây ép có hàm
lượng tinh bột từ 0,5-3%. Nhiệt độ hồ hóa tinh bột thấp, ảnh hưởng đến quá

trình xử lý nhiệt trong quá trình sản xuất chế biến chanh dây [13].
Bảng 1.4. Hàm lượng đường của 2 loại quả (%) trong tổng đường [12]
Loại chanh dây

Fructose

Glucose

Saccharose

Quả tím

33,5

37,1

29,4

Quả vàng

29,4

38,1

32,4

Bảng 1.5. Khoảng PH và hàm lượng acid tổng của hai loại chanh dây
[12]
Yếu tố

Chanh dây tím

Chanh dây vàng

Khoảng PH của dịch quả

2,6-3,2

2,8-3,3

Acid toàn phần của dịch
quả (%) (quy về acid
citric)

2,4-4,8

3,0-5,0

15


1.3.4. Đối với hạt
Thành phần của hạt chanh dây sau khi được sấy khô như sau:
Bảng 1.6. Thành phần của hạt chanh dây khô [12]
Thành phần

Tỉ lệ %

Độ ẩm

5,4

Chất béo

23,8

Chất xơ

53,7

Protein

11,1

Tro tổng

1,84

Tro hòa tan trong HCL

0,35

Ca

80mg/100g

Sắt

18mg/100g

Phosphorus

640 mg/ 100g

Bảng 1.7. Thành phần acid béo trong dầu từ hạt chanh dây [12]
Acid béo

Thành phần %

Arachidonic

0,4

Linolenic

5,6

Linoleic

62,3

Oleic

19,9

Palmitic

7,1

Stearic

1,8

1.4. Giá trị dinh dưỡng
Trong quả chanh dây có chứa nhiều phospho, 1 quả to hay 2 quả chanh dây
nhỏ có thể cung cấp khoảng 10% nhu cầu phospho hàng ngày cho cơ thể, rất cần
cho răng và xương.
Chanh dây có thể cung cấp năng lượng cho cơ thể. Bạn có khoảng 84 calo
cho 100g quả hoặc 1 quả chanh dây 60g sẽ cho khoảng 70 calo.
Sắt cũng là chất có nhiều trong quả chanh dây, 100g quả có thể cung cấp
khoảng 10% nhu cầu sắt hàng ngày cho cơ thể. Điều này giúp cơ thể chống mệt
mỏi và thiếu máu.
16


Trong mỗi quả chứa khoảng 348mg Kali cho mỗi 100g quả. Kali giúp cân
bằng nồng độ natri trong cơ thể và nếu dùng vừa phải giúp giảm nguy cơ tăng
huyết áp.
Chanh dây có nhiều chất xơ giúp tăng nhu động ruột. Có hơn 10g chất xơ
trong 100g quả, đây là một trong những quả có nhiều chất xơ nhất chỉ sau hạnh
nhân và dừa.
Trong quả chanh dây có chứa nhiều vitamin C. Chỉ cần 2 quả có thể cung
cấp 30-35% nhu cầu hàng ngày cho cơ thể, ngoài ra là nguồn cung cấp vitamin
A và flavonoids [4], [13].
Bảng 1.8. Giá trị dinh dưỡng trong 100g phần ăn được của chanh dây
tím
[12]
Thành phần

Giá trị

Thành phần

Giá trị

Năng lượng

97 kcal

Calci

13 mg

Nước

75,1 g

Photpho

64 mg

Protein

2,2 g

Sắt

1,6 mg

Chất béo

0,7 g

Magie

29 mg

Carbohydrate

23,38 g

Natri

28 mg

Chất xơ

10,4 g

Kali

348 mg

Tro

0,8 g

Kẽm

0,1 mg

Vitamin C

30 mg

Đồng

0,086 mg

Vitamin A

700 I.U

Acid béo no

0,059 g

Vitamin B2

0,13 mg

Acid béo 1 nối đôi

0,086 g

Vitamin B6

0,1 mg

Acid béo nhiều

nối đôi

0,411 g

Vitamin E

1,12 mg _ ATE

Niacin

1,5 mg

17


1.5. Tác dụng của chanh dây
Trong thảo dược: toàn bộ thân chanh dây được phơi khô và sử dụng như
một thảo dược an thần điều trị chứng mất ngủ. Ở châu Âu, lá khô và thân cây,
cắt nhỏ và thường trộn với lá chè để uống.
Trong thực phẩm: người ta sử dụng chanh dây để làm nước giải khát vào
mùa hè, món tráng miệng, bánh kem, chế biến món ăn,…
Cây chanh dây không chỉ được trồng thành giàn để thu hái quả mà cịn làm
bóng mát và tạo cảnh quan cho không gian sống [13].
1.6. Các sản phẩm từ chanh dây
Dịch quả của chanh dây được cô đặc làm phụ liệu để thêm vào nhằm cải
thiện mùi vị, tăng giá trị cảm quan cho các loại thực phẩm khác như nước sốt,
kem, nước giải khát, cocktail, bánh cookies, kẹo,…
Ở các nước công nghiệp và các nước đang phát triển, chanh dây được sử
dụng phổ biến để làm thức uống và trong tương lai gần nó được xem là loại
nước quả mới có khả năng cạnh tranh với thị trường Mỹ.

Trong q trình chiết xuất dịch quả để sử dụng, có khoảng 2/3 khối lượng
nguyên liệu quả ban đầu được thải bỏ (bao gồm 90% là vỏ và 10% là hạt). Vì
vậy, trên thế giới đã có khá nhiều cơng trình nghiên cứu về việc tận dụng nguồn
phế liệu trên. Người ta thấy rằng vỏ chanh dây còn là nguồn thức ăn gia súc tốt
cho các động vật nuôi lấy sữa. Vì vậy, ở Hawaii vỏ chanh dây khơ, khơng qua
ngâm vôi, chiếm đến 22% trong khẩu phần ăn hằng ngày của gia súc.
Hạt chanh dây còn được tận dụng để ép dầu chứa lượng cao tương tự dầu
đậu phộng, dầu hướng dương. Dầu từ hạt chanh dây có chứa 8,9% acid béo no,
84,9% acid béo không no nên được đánh giá cao trong việc đẩy mạnh sự tăng
trưởng và khả năng tiêu hóa khi được sử dụng ở mức 5% trong khẩu phần ăn của
người Nam An và khẩu phần ăn kiêng.

18


Hình 1.8. Bột chanh dây [Nguồn: kinhdoanhcafe.com]

Hình 1.9. Sản phẩm mứt chanh dây [Nguồn: vitagrico.vn]
19


Hình 1.10. Sản phẩm nước ép từ chanh dây
[Nguồn: shopcongnghethucpham.com]

20


Hình 1.11. Sản phẩm chanh dây sấy dẻo [Nguồn: Thegioimonngon.vn]

CHƯƠNG II. TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH SẤY

2.1. Khái niệm
Sấy là quá trình làm bốc hơi nước ra khỏi vật liệu dưới tác dụng của nhiệt.
Trong quá trình sấy, nước được tách ra khỏi vật liệu nhờ sự khuếch tán do:
- Chênh lệch độ ẩm giữa bề mặt và bên trong vật liệu.
- Chênh lệch áp suất hơi riêng phần của nước tại bề mặt vật liệu và môi
trường xung quanh.
Quá trình sấy phải đảm bảo các yêu cầu kĩ thuật, sản phẩm sấy phải đạt
chất lượng cao duy trì được màu sắc và hương vị ban đầu của nguyên liệu đồng
thời lượng nhiên liệu tổn hao phải ít nhất, chi phí vận hành và giá cả sản phẩm
phải hợp lí [1].
2.2. Mục đích

21


- Tăng thời gian bảo quản, hạn chế sự phát triển của vi sinh vật và các phản
ứng sinh hóa.
- Làm giảm khối lượng vật liệu (giảm công chuyên chở).
- Tạo hình cho sản phẩm.
- Tăng độ bền cho sản phẩm.
- Tăng tính cảm quan cho sản phẩm [1].
2.3. Các phương pháp sấy
2.3.1. Sấy tự nhiên
Dùng năng lượng có sẵn như năng lượng gió, năng lượng mặt trời để thực
hiện quá trình sấy.
Ưu điểm:
- Đơn giản, tiết kiệm nhiên liệu, bề mặt trao đổi nhiệt lớn, dòng nhiệt bức
xạ từ nhiệt tới mặt trời có mật độ lớn (1000 W/m2).
Nhược điểm:
- Khó cơ giới hóa, tốn nhân cơng và mặt bằng xây dựng.

- Khó điều chỉnh các thơng số trong quá trình sấy.
- Sản phẩm dễ bị nhiễm vi sinh vật và bụi.
- Nhiều sản phẩm sấy tự nhiên không đạt yêu cầu và chất lượng [1], [17].
2.3.2. Sấy nhân tạo
Để khắc phục những nhược điểm của phương pháp sấy tự nhiên thì trong
cơng nghiệp hiện nay các thiết bị sấy được ứng dụng rộng rãi. Sấy nhân tạo thì
chúng ta phải cung cấp nhiệt lượng từ bên ngoài cho vật ẩm, tức là dùng tác
nhân sấy được gia nhiệt như: khói lị, khơng khí nóng hoặc hơi, … sấy nhân tạo
được thực hiện nhanh và độ ẩm vật liệu sau khi sấy nhỏ hơn rất nhiều so với sấy
tự nhiên. Dựa vào phương pháp cấp nhiệt có thể chia ra nhiều dạng:
- Sấy đối lưu: dùng tác nhân sấy là khơng khí nóng hoặc khói lị có nhiệt
độ, độ ẩm, tốc độ phù hợp để chuyển động chảy trùm lên vật liệu sấy làm cho
ẩm trong vật liệu sấy bay hơi rồi đi theo tác nhân sấy.
- Sấy tiếp xúc: là phương pháp sấy không cho tác nhân sấy tiếp xúc trực
tiếp với vật liệu sấy, mà tác nhân sấy truyền nhiệt cho vật liệu sấy gián tiếp qua
một vách ngăn.
22


- Sấy bằng tia hồng ngoại: là phương pháp sấy dùng năng lượng của tia
hồng ngoại do nguồn nhiệt phát ra truyền cho vật liệu sấy.
- Sấy bằng dòng điện cao tần: là phương pháp sấy dùng năng lượng điện
trường có tần số cao để đốt nóng trên tồn bộ chiều dày của lớp vật liệu sấy.
- Sấy thăng hoa: là phương pháp sấy trong mơi trường có độ chân không
rất cao, nhiệt độ rất thấp nên ẩm độ tự do trong vật liệu đóng băng và bay hơi từ
trạng thái rắn thành hơi không qua trạng thái lỏng [1], [17].
2.4. Bản chất của quá trình sấy
Bản chất của quá trình sấy là cung cấp năng lượng để biến đổi trạng thái
pha lỏng trong vật liệu thành hơi.
Hầu hết các vật liệu trong quá trình sản xuất đều chứa pha lỏng là nước và

người ta thường gọi là ẩm.
Quá trình sấy chia làm hai giai đoạn:
- Quá trình khuếch tán ẩm từ bên trong ra bề mặt bên ngoài của vật liệu và
quá trình chuyển hơi nước từ bề mặt của vật liệu ra mơi trường xung quanh. Q
trình này xảy ra do sự chênh lệch ẩm giữa vật liệu và mơi trường.
- Q trình chuyển pha chỉ xảy ra khi áp suất hơi trên bề mặt vật liệu lớn
hơn áp suất riêng phần của hơi nước trong khơng khí xung quanh [1], [17].
2.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ sấy
- Bản chất của vật liệu sấy: cấu trúc, thành phần hóa học, đặc tính liên kết
ẩm, …
- Hình dạng vật liệu sấy: kích thước mẫu sấy, bề dày lớp vật liệu,… Diện
tích bề mặt riêng của vật liệu càng lớn thì tốc độ sấy càng nhanh.
- Độ ẩm đầu, độ ẩm cuối và độ ẩm tới hạn của vật liệu.
- Độ ẩm, nhiệt độ, tốc độ của tác nhân sấy.
- Cấu tạo thiết bị sấy, phương thức và chế độ sấy.
- Chênh lệch giữa nhiệt độ đầu và nhiệt độ cuối của tác nhân sấy. Nhiệt độ
cuối cao thì nhiệt độ trung bình của khơng khí càng cao, do đó tốc độ sấy cũng
tăng [1], [7].
2.6. Tác nhân sấy
Các loại tác nhân sấy:
23


- Khơng khí ẩm: là loại tác nhân sấy thơng dụng nhất có thể dùng cho hầu
hết các loại sản phẩm. Dùng khơng khí ẩm khơng làm cho sản phẩm sau khi sấy
bị ô nhiễm và thay đổi mùi vị. Tuy nhiên, dùng khơng khí ẩm làm tác nhân sấy
cần trang bị thêm bộ gia nhiệt khơng khí (Calorife khí - hơi hay khí - khói),
nhiệt độ sấy khơng q cao, thường nhỏ hơn 500 oC vì nếu nhiệt độ cao quá thì
thiết bị trao đổi nhiệt phải được chế tạo bằng thép, hợp kim hay gốm sứ với chi
phí đắt.

- Khói lị: khói lị được dùng làm tác nhân sấy có thể nâng nhiệt độ lên đến
1000oC mà khơng cần thiết bị gia nhiệt, tuy nhiên làm vật liệu sấy bị ơ nhiễm,
gây mùi khói. Vì vậy, khói chỉ dùng cho các vật liệu không sợ ô nhiễm như gỗ,
đồ gốm, một số loại hạt có vỏ.
- Hơi quá nhiệt: tác nhân sấy này được dùng cho các loại sản phẩm dễ bị
cháy nổ và có khả năng chịu được nhiệt độ cao. Vì vậy, sấy bằng hơi quá nhiệt
thì nhiệt độ thường lớn hơn 100oC (sấy ở áp suất khí quyển) [1].

24


CHƯƠNG III. QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT CHANH
DÂY
3.1. Sơ đồ quy trình cơng nghệ [6], [15].
Chanh dây

Chọn lựa, phân loại

Rửa

Tách ruột quả
DD Na2CO3 10%
Chỉnh pH=4.5

Pectinase

Thủy phân

Lọc

Nước

Pha loãng

Malto Dextrin

Phối trộn

Đường

Sấy phun

Xay

Hoàn thiện

T0 = 40 -450C
t = 3h
Bã, hạt

Màu

T0 = 145 – 1850 C
P = 3- 4.5 bar

Sản phẩm
25