SẨY BẰNG TIA HỒNG NGOẠI GVHD:NGUYỄN TAN DŨNG P v l < P n vật liệu hút thêm nước vào đạt trạng thái cân 1.1) PHẦN I: Cơ SỞ KHOA HỌC Các phương pháp làm khô vât liêu: P Ị >P n nước vật liệu bốc đạt trạng thái cân Tùybằng theo tính chất độ ẩm yêu cầu mức độ làm khô vật liệu,người ta thường sử dụng phương pháp làm khô vật liệu sau đây: - Mỗi vật liệu nên sấy đến nhiệt độ cân bằng, trạng thái cân -Phương vật liệu trạng môi trường xungđểquanh phápphụ thuộc học : vào dùng máythái ép ,li tâm, lắng lọc tách như: nhiệt độ, độ ẩm nước khỏi vật liệu ẩm.Phương pháp dùng dể tách nước sơ khỏi vật liệu - Theo tính chất cung cấp nhiệt ta chia sấy làm sấy tự nhiên sấy nhân tạo pháp hoá họcidùng hoá chất hút nước khỏi vật liệu -Phương ,phương pháp đắt tiền nên sử dụng - Sấy tự nhiên: sấy không khí đốt nhân tạo, phương pháp sấy thời sấy: nhanh, chù động điều chỉnh -Phương phápgian nhiệt dùng nhiệt làm bốc nước độ khỏiẩmvật cuối trìnhpháp sấy theosử mong liệu,phương dụngmuôn rộng rãi tách nước triệt để 1.2) nghĩa sấv:cấp nhiệt, phương pháp sấy thời - Sấy nhânĐinh tạo: sấy cầnvềcung - Qúa trình bốc nước khỏiđược vật độ liệu gian sấy nhanh, chủ động, điều chỉnh ẩmrắn cuối quánhiệt trình gọi sấy sấy theo mong muốn Bản chất sấy trình khuếch tán, bao gồm trình khuếch tán ẩm từ lớp bên vật liệu lớp bề mặt bên trình 1.3) Vât liêu sấy : chuyển ẩm từ bề mặt vật liệu môi trường xung quanh.Hai giai đoạn xảy đồng thời, ranh giới phân biệt rõ ràng ,tuỳ Đô ẩm đối: trình sấy ma vmột hai giai đoạn theo1.3.1) thời gian cụtương thể định tốc độ sấy - Độ ẩm tương đôi (còn gọi độ ẩm toàn phần) tỉ lệ phần trăm với khôi lượng nuổc chứa kilogam vât liệu ẩm: - Như vậy, sấy trình chuyển nước vật GO trình = —100[%] liệu từ pha lỏng sang pha hơi.Qúa trình chuyển xảy áp suất bề :mặt vật liệu lớn áp suất riêng phần nước Trong môi trường xung quanh Ga: khôi lượng nước G: khôi lượng vật liệu ĐẶNG NGỌC DIỄM CHÂU PHAN NGỌC DUYÊN SẨY BẰNG TIA HỒNG NGOẠI GVHD:NGUYỄN TAN DŨNG - Nước vật liệu ẩm cò thể tồn ba thể rắn ,lỏng hơi.ở áp suất khí quyển(760mmHg) nước chuyển tif pha rắn sang pha lỏng ngược lại 0°c với nhiệt ẩn nóng chảy 332.322 kj/kg sôi hay ngưng tụ 100°c với nhiệt ẩm hoá 2256.3 kj/kg.Nước dịch thể ứơt, sức căng bề mặt ơ’20°c 0,0727Pa 1.3.4) Đạt tính hấp thu mao dẫn: - Bản chất liên kết nước vật liệu tượng hấp phụ mao dẫn - Hấp phụ nước vật liệu chia thành hai loại: hấp phụ hoá học hấp phụ vật lý - Hấp phu hoá học: tượng lien kết bền vững phần tử nước vàphần tử vật hấp phụ thông qua việc trao đổi điện tử vong ngoài,vì hấp phụ hoá học khỏi vật liệu sấy - Hấp phụ vật lý: tượng liên kết phân tử vật hấp phụ trao đổi ion mà có sức căng bề mặt lực mao dẫn gây ra, nước vật rắn hai hệ độc lập với bề mặt hoá học,nước chứa vật liệu sấy chủ yếu nước hấp phụ vật lý cò thể dễ dàng tách nước khỏi vật liệu sấy - Mao dẫn tượng nước bám dính lưu chuyển vật liệu qua lỗ tác động áp suất không khí 1.3.5 Phân loai vât liêu ẩm: - Phải có câu trúc mao dẫn xốp,tuỳ theo cáu trùc hang xốp tính chất thành ống mao dẫn, người ta chia vật liệu làm ba nhóm chính: - Vật keo : đặc tính hút ẩm hay nhả ẩm hang xốp vật Vật liệu ẩm vật liệu có khả hấp phụ PHAN NGỌC DUYÊN ĐẶNG NGỌC DIỄM CHÂU SẨY BẰNG TIA HỒNG NGOẠI GVHD:NGUYỄN TAN DŨNG - Vật keo xốp mao dẫn : vật liệu vừa co tính keo vừa có tính mao dẫn, phần lớn vật liệu ẩm thuộc loại 1.3.6) Căc đặc trưng vât liêu ẩm: 1.3.6.1)Thế dẫn ẩm: - Dòng nhiệt truyền từ vật hay phần vật có nhiệt độ cao sang vật khác hay phần vật khác có nhiệt độ thấp tiếp xúc trực tiếp với nhau, từ nhiệt độ xem dẫn nhiệt, tượng dẫn nhiệt xảy cỗ chênh lệch nhiệt độ - Thế dẫn ẩm kỹ thuật sấy xảy áp suất nước bề mặt vật liệu lớn áp suất riêng phần môi trường xung quanh tác dụng nhiệt độ 1.3.6.2 Biến đổi vật lý: - Có tượng tích, 'iêng tăng lên, giảm khôi lượng lượng nước bay - Có biến đổi nhiệt ( tạo gradient nhiệt độ bề mặt bề mặt vật liệu ) - Biến đổi tính chất lý: biến dạng, tượng co, tượng tăng độ giòn bị nứt nẻ - Có thể có tượng nóng chảy tụ tập chất hoà tan lên bề mặt làm ảnh hưởng đến bề mặt sản phẩm chúng làm tắc nghẽn mao quản thoát nước.Kèm theo đóng rắn bề mặt 1.3.6.3 Biến đổi vât lý: - Khuếch tán ẩm: giai đoạn đầu trình sấy, ẩm SẨY BẰNG TIA HỒNG NGOẠI GVHD:NGUYỄN TAN DŨNG mặt nóng bên vào sâu vật liệu kèm theo ẩm Hiện tượng dẫn nhiệt ẩm làm cản trở chuyển động ẩm từ vật liệu bề mặt, tức cản trở trình sấy - Sau có tượng bay nước bề mặt, ẩm chuyển từ bề mặt vật liệu đến tác nhân sấy, lượng ẩm chuyển dời bù vào ẩm vật liệu đến bề mặt, không trến bề mặt vật liệu nóng qua" phủ kín lớp vỏ cứng, ngăn cản trình thoát ẩm dẫn đến sấy không đều, vật liệu bị nứt - Việc bốc từ bề mặt tạo chênh lệch ẩm lớp bề mặt lớp bên vật liệu, kết ẩm chuyển từ lớp bên đến bề mặt - Ngoài có tượng chuyển pha từ lỏng sang ẩm có ảnh hưởng hệ keo qúa trình sấy, tuỳ theo vật liệu chứa keo háo nước hay kỵ nước Nếu kỵ nước liên kết lỏng lẽo, dễ khuếch tán -Trong trình sấy tạo lớp màng vật liệu có tính chất keo, hạn chế chếsự khuếch tán ẩm 1.3.64) Biến đổi hoá sinh: -I-Trong trình sấy, biến đổi hoá học xảy theo hai khuynh hướng: - Tốc độ phản ứng hoá học tăng lên nhiệt độ vật liệu tăng phản ứng oxy hoá khử, phản ứng Maillard phản ứng tạo màu phi enzym protein đường khử, phản ứng phân hủy protein làm giảm khả thích nghi với tách nước Do người ta dùng biện pháp ức chế hoạt động phản ứng chần, xử lý hoá chất -Tốc độ phản ứng chậm moi trường nước bị giảm dần sô" phản ứng thuỷ phân PHAN NGỌC DUYÊN ĐẶNG NGỌC DIỄM CHÂU SẨY BẰNG TIA HỒNG NGOẠI GVHD:NGUYỄN TAN DŨNG -Giai đoạn đầu trình sấy ,nhiệt độ vật liệu tăng dần tạo hoạt động mạnh mẽ hệ enzym enzym oxy hoá khử.Gây ảnh hưởng xấu đến vật liệu ,vì thường diệt proxydase hay polyphenoloxydase trước sấy - Giai đoạn sấy, hoạt động enzym giảm nhiệt độ sấy lớn nhiệt độ hoạt động lượng nước giảm - Giai đoạn sau sấy, sô" enzym enzym oxy hoá khử không bị hoàn toàn đình tiếp tục hoạt động yếu thời gian bảo quản tới giai đoạn phục hồi khả hoạt động -I-Trong thực tế cho thây enzym không hoạt tính xử lý sơ tác động nhiệt độ trình sây dãn - Câu tạo tế bào: thường xảy tượng tế bào sông biến thành tế bào chết nhiệt độ làm biến tính không thuận nghịch châ"t nguyên sinh nước, tế bào có khả phục hồi trạng thái ban đầu hạn chế sinh sản Ngoài làm biến đổi câu trúc mô châ"t mô bì mô dẫn - Vi sinh vật : có tác dụng làm yếu hoạt động hay tiết diệt vi sinh vật trến bề mặt vật liệu, khả làm yếu hoạt động nhiều hơn, vi sinh vật sản phẩm sây thường khó phát triển sô" lượng vi sinh vật sản phẩm thường lớn sản phẩm lỏng khác.Bào tử vi sinh vật không bị tiêu diệt trình sây - Do tượng bị ẩm cục ( hàm lượng ẩm không khôi vật liệu ) nên vi sinh vat phát vật liệu sây - Vệ sinh : trình sây công nghiệp sản phẩm sây thường bị lẫn tạp chất gia công như: cát sạn, vật sây đem vào cặn Đôi với vật liệu dạng bột cần ý cần khắc phục tạp chất kim loại thiết bị mang vào.Tránh nhiễm tạp châ"t khí hấp phụ vào sản phẩm thuốc trừ sâu khí khác - Dinh dưỡng : sản phẩm khô thường giảm độ tiêu hoá.Lượng calo PHAN NGỌC DUYÊN ĐẶNG NGỌC DIỄM CHÂU SẨY BẰNG TIA HỒNG NGOẠI GVHD:NGUYỄN TAN DŨNG - Màu sắc : sắc tô" hay giảm sắc tô" tác dụng nhiệt độ,cường độ màu tăng lên - Chỉ tiêu màu sắc sản phẩm sây quan trọng,khi chọn đuỢc chê" độ sây thích hợp màu sắc sản phẩm tạo hình dạng đẹp làm cho màu sản phẩm sáng bóng hơn, phù người tiêu dùng với thị hiếu người tiêu dùng tiêu râ"t có tác dụng cô" đinh sản phẩm , hợp với thị hiếu - Mùi: sô" chất bay theo ẩm nhiệt độ gây tổn thất chất thơm ,đặc biệt chất thơm thực phẩm có nguồn gô"c sinh học - Vị : độ ẩm giảm nên nồng độ châ"t vị tăng lên, cường độ vị - Trạng thái : gắn liền với biến đổi vật lý hoá lý tăng tính đàn hồi, tính dai, tính trương nở, tính vón cục, tính giòn biến đổi hình dạng 1.3.6.8 Các yếu tô" ảnh hưởng đến tốc đô sâv: - Bản chất vật liệu - Hình dạng vật liệu sây : kích thước mẫu sây, bề dày lớp vật I) GIỎI THIÊU VẺ VÂT LIÊU SẲ Y 1.1 Giỏi thiêu chung nhãn PHAN NGỌC DUYÊN ĐẶNG NGỌC DIỄM CHÂU SẨY BẰNG TIA HỒNG NGOẠI GVHD:NGUYỄN TAN DŨNG - Nhãn họ với trái vải, chôm chôm v.v.v Là nhiệt đới nhiệt đới Tuy trồng từ vùng đường xích đạo đến vĩ tuyến 28-30 , có Trung Quốc , Việt Nam Thái Lan trồng với qui mô đáng kế , số liệu diện tích trồng nhãn Trung Quốc, nhãn đặc sản nước , có lịch sử trồng 2000 năm , có tỉnh trồng nhãn tiếng Quảng Đông Phúc Kiến có nhiều giống tốt không phổ biến Trung Quốc mà nhập Mĩ ,An Độ , Ở Thái Lan diện tích trồng 1986-1987 20.300 , sản lượng 20.300 Ờ Việt Nam diện tích trồng cuối năm 80 khỏang 10.000 với phong trào trồng nhãn rộ lên năm gần , diện tích khỏang 20.000 số liệu đáng tin cậy sản lượng Ở Malaysia có trồng lọai nhãn (Euphoria malaiense ) giống nhãn thì khác không trồng qui mô công nghiệp - Ớcả hai miền Nam Bắc Việt Nam có trồng nhãn trồng giống khác , giống miền Bắc to , trồng chủ yếu hai bên đường đi, bờ đê vườn khỏang 5-7 nhiều vài chục - Ớ miền Nam giống nhãn phong phú nhiều , bé , nhiều có nhiều vườn trồng với mục đích kinh doanh vùng có diện tích PHAN NGỌC DUYÊN ĐẶNG NGỌC DIỄM CHÂU SẨY BẰNG TIA HỒNG NGOẠI GVHD:NGUYỄN TAN DŨNG + Nhãn lại vị chua để cân đối Tỷ lệ E/A ( chất hòa tan axit) cao Đối với người phương Tây tươi phải nhiều có vị chua + Quả nhãn bé, đặc biệt là giống nhãn nối tiếng Trung Quốc , trọng lượng từ 6-13 g lớn Trong trọng lượng trung bình nhãn 20-30 g, tốn nhiều công bóc vỏ bỏ hạt + Quả màu nâu vàng xỉn không hấp dẫn so với + Một lí không phần quan trọng nhập giống nhãn, ban đầu người ta thường trồng hạt, vải nhãn biến dị mười không tốt, hương vị giống tốt từ xứ sở Đối với người Á Đông , nhãn nhãn (tất nhiên giống tốt) có ưu nhược điếm Chang hạn , thu hoạch sớm, có nhược điểm sâu I linh Nhàn 1ÒI1ỊI lúc chín 1.1.3) Tính chất hóa học : - Phân tích phòng thấy nhãn ( phần ăn ) có giá trị calo cao nhờ có nhiều đường , giàu chất khóang , đặc biệt canxiphotphat, nhiều vitamin c, vitamin A PHAN NGỌC DUYÊN ĐẶNG NGỌC DIỄM CHÂU SẨY BẰNG TIA HỒNG NGOẠI GVHD:NGUYỄN TAN DŨNG - Sản phẩm chế biến từ nhãn hấp dẫn không tươi, sấy khô cùi nhãn đen lại, có mùi thơm gọi long nhãn,có thể ăn mứt , làm thuốc an thần, kích thích họat động não Cùi nhãn lại chế biến đồ hộp, giá trị có phần cao nhãn đóng hộp -Nhãn nhiều hoa , chùm hoa to lại có nhiều mật, thời gian có hoa dài mật ong có từ hoa nhãn xem thượng đắng, thơm có giá trị dựoc liệu - Gỗ nhãn coi lọai gỗ quí, không nứt dược dùng đồ mỹ nghệ - Lá nhãn non dùng làm thức ăn gia súc, hạt nhãn có nhiều tinh bột làm hồ, chế biến rượu Cây nhãn tán tròn xoay quanh năm cảnh, nhãn miền Bắc sống lâu hàng trăm năm Ở Trung Quốc có nhãn sống tới 400 năm Gần đây, kinh tế nước ta phát triển mạnh, vấn đề lương thực giải quyết, sản suất ăn ý hơn, diện tích trồng ăn tăng nhanh Cùng với cam , quýt,xòai, sầu riêng miền Nam, nhãn phát triển Lí phần nhân dân ưa chuộng, bán giá tương đối cao quan trọng có thề xuất sang Trung Quốc dạng nhãn sấy khô Có phản ánh gần giá nhãn xuất sang Trung Quốc bị ép giá xuất tiếu ngạch chất lượng nhãn sấy chưa đáp ứng yêu cầu người tiêu dùng Trung Quốc - Dù nhãn dễ trồng , thời gian khai thác dài, sâu bệnh nguy hiểm, bán giá nhân dân ưa thích, ăn có tiền đồ sáng sủa Cải tiến giống, cải tiến chế biến,dựa yêu cầu người mua nhãn vị trí vững vàng 1.2 Nguồn gốc - đặc tính: - Có tài liệu nói nhãn gốc vùng núi Quảng Đông, Quảng Tây , Trung Quốc Decandolle cho nhãn gốc Ản ĐỘ sau đua sang Malaxia Trung Quốc Leenhouto cho Kalimantan (Indonesia) nôi nhãn Tác giả sách gặp nhãn đại vùng ven biển gần cà ná cách Phan Rang độ 30 số PHAN NGỌC DUYÊN ĐẶNG NGỌC DIỄM CHÂU 10 SẨY BẰNG TIA HỒNG NGOẠI GVHD:NGUYỄN TAN DŨNG nhỏ, phân cành nhiều, sống lâu qúa 40-50 năm, bé, đuôi tù, không nhọn mà có lõm vào chút, giống với nhãn đại tìm thấy Cà Ná thuộc giống phụ Dimocarpus subsp.longan var.obtusus Leenhouts mô tả (1971) nhãn miền Bắc ( nhãn Hưng 1.2.1 Thực vật học: -Cây cao to 10-15 m ( nhãn miền Bắc ) tán giống vải rậm xanh quanh năm Cây nhãn miền Bắc mọc từ hạt thường có thân, vỏ dày, có vết nứt dọc có mãng khác với vải, khác với giống nhãn lồng phía Nam nhiều thân vỏ nham Hoa chùm to, chủ yếu gồm hoa hoa lưỡng tính Hoa nhãn có cánh, màu trắng vàng nhãn Bắc, trắng tuyền có phần to nhãn Nam Thụ phấn nhờ côn trùng trừ trường họp mưa phùn kéo dài miền Bắc, thường thụ phán kết tốt 1.2.2 Nhiệt: - Nhãn chịu rét tốt vải, trồng Florida California 1.2.4 ĐỘ ẳm: - Cây nhãn Bắc yêu cầu độ ẩm phải đầy đủ vào thời gian nhiều cành đặc biệt nhãn hoa kết quả, thời gian PHAN NGỌC DUYÊN ĐẶNG NGỌC DIỄM CHÂU 11 SẨY BẰNG TIA HỒNG NGOẠI GVHD:NGUYỄN TAN DŨNG -Phải thu họach nhãn độ chín , để chín trái giảm luợng đường độ tươi ngon -Sau ngắt trái đem lựa chọn, loại bỏ trái nhỏ, thối, phẩm chất Sau đem sử dụng 1.5 1.5.1 Thu hoạch bảo quản nhãn : Thu họach: -Trái nhãn chín chuyển từ màu nâu xanh sang màu nâu sáng, mặt nhắn, hạt đen nhánh, cùi có nhiều nước , có mùi thơm, nắm thấy mềm - Ở nhiều nướcthu họach nhãn từ cuối tháng đến hết tháng , có giống chín muộn thu họach đến hết tháng - Nên thu họach nhãn vào ngày tạnh ráo, hái vào buổi sáng chiều, không nên hái trưa trời nắng nóng J Khi thu họach , có điều kiện hái tay ,khi hái không hái cuống dài, tối đa hái thêm 1-2 phần cuối chùm Vì chùm trái chứa mầm ngủ , ngắt chùm dài ảnh hưởng đến khả nảy lộc cành -Nhãn sau ngắt , chưa sử dụng phải để nơi râm mát rải , không chất thành đống , trái hấp hơi, mau hỏng 1.5.2 Bảo quản: - Nhãn loại trái dễ hỏng loại trái nhiệt đới Nếu bảo quản nhiệt độ 17-18 °c giữ ngày, nhiệt độ 11-13 °c giữ 7-8 ngày Vậy muốn bảo quản nhãn lâu, giữ phẩm chất màu sắc trái, người trồng nhãn cần thực tốt khâu sau: + Bảo quản lạnh tươi: nhãn sau thu họach cần đưa vào PHAN NGỌC DUYÊN ĐẶNG NGỌC DIỄM CHÂU 13 SẨY BẰNG TIA HỒNG NGOẠI GVHD:NGUYỄN TAN DŨNG l)Công nghệ sấy : - Vị trí vai trò công nghệ sấy sản xuất quan trọng , định trực tiếp đến chất lượng sản phẩm sau thu họach Sấy trình công nghệ sử dụng nhiều ngành công- nông - ngư nghiệp Trong nông nghiệp , sấy công đọan quan trọng công đọan sau thu họach Trong công nghiệp , ví dụ công nghiệp chế biến nông -hải sản , công nghiệp chế biến gỗ , công nghiệp sản xuất vật liệu xây dựng kĩ thuật sấy(KTS) đóng vai trò quan trọng dây chuyền sản xuấtf - Quá trình sấy không trình tách nước nước khỏi vật liệu cách đơn mà trình công nghệ đòi hỏi vật liệu sau sấy phải đảm bảo chất lượng cao , tiêu tốn lượng , chi phí vận hành thấp Chang hạn chế biến gỗ , sản xuất vật liệu Sản phẩm sau sấy không nứt nẻ, cong vênh^Trong chế biến - Động lực học trình sấ - Tất vật liệu rắn ấm đêu có khả hút ẩm từ môi trường xung quanh ngược lại nhả ẩm môi trường xung quanh Sự chuyển động nước theo chiều phụ thuộc vào trạng thái môi trường xung quanh tính chất vật liệu - Đeu kiện để nước từ vật liệu bay vào môi trường xung quanh PA( áp suất nước bề mặt vật liệu ) lớn p A ( áp suất riêng phần nước môi trường xung quanh ) PHAN NGỌC DUYÊN ĐẶNG NGỌC DIỄM CHÂU 14 SẨY BẰNG TIA HỒNG NGOẠI GVHD:NGUYỄN TAN DŨNG 1 c ẩm không liên kết tự °X^y y hàm ẩm yật liệu(Kg ẩm/Kg yật liệu khô) Hình 1: quan hệ độ ẩm cân vật liệu đối vói độ ẩm tương đối không khí Trên hình vẽ, điểm c ứng với độ ẩm tương đối = , pA = PA = Pbão hòa( áp suất bão hòa), gọĨKÌ điếm hút nước, độ ẩm vật liệu ứng với điểm c gọi độ ẩm hút nước Lượng ẩm ứng với vật liệu có độ ẩm lớn độ ẩm hút nước gọi ấm không liên kết Lượng ấm ứng với vật liệu có độ ẩm nhỏ độ ẩm hút nước gọi ẩm liên kết Quá trình sấy thường bốc lượng ẩm không liên kết phần lượng ẩm liên kết Lượng ẩm bốc gọi chung là lượng ẩm tự • Quá trình bay từ vật liệu thường có giai đoạn: - Ãm bề mặt vật liệu bay vào môi trường xung quanh, tốc độ trình phụ thuộc vào áp suất P A, pA, nhiệt độ tốc độ chuyển động môi trường - Khi độ ẩm bề mặt vật liệu nhỏ độ ẩm bên vật liệu, PHAN NGỌC DUYÊN ĐẶNG NGỌC DIỄM CHÂU 15 SẨY BẰNG TIA HỒNG NGOẠI GVHD:NGUYỄN TAN DŨNG bề mặt vật liệu vào môi trường xung quanh Giai đoạn khuếch tán bên vật liệu phụ thuộc vào nhiệt độ, tính chất vật liệu, dạng liên kết vật liệu Giai đoạn khuếch tán bên vật liệu phụ thuộc vào trạng thái môi trường xung quanh ( Võ Văn Bang Vũ Bá Minh, 1996) - Từ xa xưa người biết sử dụng xạ mặt trời để sấy (phoi nắng ) sản phẩm nông - lâm - ngư nghiệp , Phương pháp tiện lợi phụ thuộc nhiều vào thời tiết , vùng địa lí , thời gian sấy kéo dài, tốn nhiều sức lực người, vệ sinh -Trong công ngệ chế biến nông sản thực phẩm thường dùng tia hồng ngoại để sấy Quá trình trao đổi nhiệt sấy tia hồng ngoại có cường độ cao nhiều so với sấy đối lưu sấy bề mặt nóng( sấy tiếp xúc gọi sấy rang ) Be mặt vật sấy nhanh chóng đốt nóng , tạo chênh lệch nhiệt độ lớn bề mặt lớp sâu bên Điều dễ dẫn đến chất lượng sản phẩm không ý muốn Muốn tránh điều kiện ta vào tính chất vật sấy mà ta sử dụng , nguồn tia hồng ngoại phải điều chỉnh cường độ thời gian cho phù hợp -Sấy vật liệu ấm tia hồng ngoại gọi sấy tia hồng ngoại Năng lượng tia hồng ngoại xuyên vào hấp thu thể tích vật liệu làm thay đối trường nhiệt độ Thực sấy tia hồng ngoại đạt : chất lượng vật liệu sấy tốt đồng thời có tác dụng diệt trùng , thiết bị sấy có cấu trúc đơn giản trình sấy dược rút ngắn -Thông thường tia hồng ngoại có ba khả : khả xuyên qua Dx, khả phản xạ Rx , khả hấp thụ vật liệu Ax Các khả phụ thuộc vào phổ quang học vật liệu ẩm chiều dài bước sóng tia hồng ngoại Bước sóng tia hồng ngoại 7,5.10'5 -r 3,4ĨlO'2 cm - Trong kĩ thuật sấy người ta cố gắng chọn khoảng bước sóng cho khả hấp thụ tối đa vật liệu cần sấy Bằng thực nghiệm người ta nhận thấy vật liệu ẩm có khả hấp thụ nhiều tia xạ với PHAN NGỌC DUYÊN ĐẶNG NGỌC DIỄM CHÂU 16 SẨY BẰNG TIA HỒNG NGOẠI V GVHD:NGUYỄN TAN DŨNG : tần số tia hồng ngoại (hf) h : số plant h=(6,62517 ± 0,002) 10'34 Js - Việc chọn nguồn tia hồng ngoại để sấy cần liên hệ đến đặc tính phổ quang học vật liệu ẩm yêu cầu xử lí vật liệu Khi vật liệu hoá ẩm (độ ẩm vật liệu cao khả phản xạ tia mạnh khả hấp thụ ^, = 0,666 + 0,509 exp [(2100-T).9,64.10'4 ] X -Thực nghiệm cho thấy tia hồng ngoại với bước sóng khoảng ^ = 3±12pthì cho khả hấp thụ lớn Tương ứng với khoảng - Máy sấy tia hồng ngoại có cấu tạo đơn giản , dễ sử dụng , có khả tăng cường độ sấy giai đoạn thứ nhất, hiệu vói lớp vật liệu sấy mỏng Tuỳ trường hợp mà thời gian sấy giảm hàng chục chí hàng trăm lần so với sấy đối lưu ĩáy sấy tia hồng ngoại cần trang bị thiết bị bảo vệ điều - Phương pháp sấy tia hồng ngoại thích họp với vật liệu mỏng : vải , giấy , chi tiết kim loại sơn sản phẩm đánh xi - Năng lượng tia hồng ngoại lớn tốc độ bay ấm cao sấy đối lưu sấy tiếp xúc - Chế độ bay ẩm lớn tới vài lần so với sấy đối lưu sấy PHAN NGỌC DUYÊN ĐẶNG NGỌC DIỄM CHÂU 17 SẨY BẰNG TIA HỒNG NGOẠI GVHD:NGUYỄN TAN DŨNG - Thiết bị nhẹ chiếm diện tích - Thời gian sấy cho phép rút ngắn Do tăng suất, giảm giá thành sản phẩm b)Nhược điểm - Sản phẩm sấy dễ nút cong vênh Vì vật liệu gỗ , men sứ không thích hợp với kiểu sấy Phương pháp sấy tia hồng ngoại thích hợp vói loại vật liệu ẩm mỏng vải , chi tiết kim loại sơn sản phẩm đánh xi V v.v 2) Cơ chế truyền nhiệt sấy xạ: -Trong sấy tia hồng ngoại thực cấp nhiệt cho vật liệu tia hồng ngoại ,còn thải ẩm môi trường theo chế độ đôi lưu.Vì trình sấy chịu tác động tác động môi trường xung quanh -Theo quan điểm sấy tia hồng ngoại ,vạt liệu ẩm chia thành nhóm : vật liệu hấp thụ tia hồng ngoại lớn,vật liệu hấp thụ yếu vật liệu không hấp thụ tia hồng ngoại - Trong trình sấy bề mặt thoáng vật liệu ẩm có khả hấp thụ lượng gấp nhiều lần so với ccá lớp bên ,nghĩa bề mặt vật liệu 0m cao nhiệt độ nhiệt độ lớp (đặc biệt lớp trung tâm) 0, Do làm xuất gradient nhiệt độ vật liệu,theo hướng từ bề mặt vào tâm vật liệu Nếu xem phân bô" nhiệt độ theo chiều dày lớp vật liệu tuan theo định luật parabol,thì gradient nhiệt độ dược biểu diễn :grade =2/R(0m -0,) (1) Trong : Riphân nửa chiều dài lớp vật liệu, m (R=l/2) - Lúc đầu chênh lệch hàm ẩm liệu không lớn, nên dòng ẩm khuếch tán nhiệt lớn dòng ẩm khuếch tán từ bề PHAN NGỌC DUYÊN ĐẶNG NGỌC DIỄM CHÂU 18 SẨY BẰNG TIA HỒNG NGOẠI • U',U GVHD:NGUYỄN TAN DŨNG ,u ữ ,u c :hàm ẩm tâm,trên bề mặt,ban đầu cân vật liệu • P n ,K ữ ,lu,Rb : chuẩn sô"Posnov, Kôxôvich, lucôv Rêbinđế • K i m (x ) :chuẩn sô" trao đổi ẩm Kirpicher a-Po^o im \ / ỈI t k inhiệt độ môi trường thảy ẩm xung quanh vật liệu khả hấp thu lượng hồng ngoại vật liệu phụ thuộc vào độ sâu X, bước sóng X nhiệt độ vùng hồng ngoại T, biểu diễn hàm A(x, X ,T) - Dòng nhiệt hồng ngoại vào vật liệu đơn vị thời gian, cho đơn vị thể tích độ sâu x(khoảng cách từ bề mặt thoáng vật liệu),tính cho đơn vị bước sóng (w/m 3, [im ) biểu diễn: r\^^A(x,X, T) dq A (x,X ,T) q v (x,X,T)=q n ( X) -óx ờx • «,(*) :dòng nhiệt hồng ngoại bề mặt thoáng vật liệu, tính cho đơn vị khoảng bước sóng w/m ,[im • q (x,X,T ) :dòng nhiệt mà vật liệu hấp thụ dòng tia hồng ngoại q n (X) d2T2 ƠT ơx c p ị dT _ ì) m dA(x,X,T ) dX dx Trong ĐẶNG NGỌC DIỀM CHÂU 19 SẨY BẰNG TIA HỒNG NGOẠI • GVHD:NGUYỄN TAN DŨNG T =273+0 ;°K : nhiệt độ trung bình vật liệu vật liệu ẩm Từ sô" liệu thí nghiệm người ta cho vùng hồng ngoại tia phát từ bóng đèn có khả xuyên lớn tia phát từ bề mặt đô"t nóng sứ kim loại ( nhiệt độ từ500-r600°c) 2) Sấy tia hồng ngoại kiểu đèn - Đèn phát tia hồng ngoại đèn gương , đặc biệt có công suất từ (250 -r 500) w , chứa đầy hỗn hợp khí nitơ argon, nhiệt độ cháy sáng dây tóc xấp xỉ 2500°K (đèn thường 2200°K) Mặt đèn phủ lớp bạc mỏng để làm bề mặt phản xạ Độ chiếu sáng đèn 1/3 đèn thường , 70% - 80% lượng điện tiêu thụ biến thành tia hồng ngoại -Thiết bị sấy loại đèn có nhược điểm : hiệu suất thấp , tiêu tốn nhiều lượng , sản suất hạn chế sử dụng Nhưng nhiều trường hợp lại có kinh tế hơn, so vói sấy tiếp xúc sấy đối lưu thời gian ngắn thiết bị sấy đơn giản IV- TÍNH TÓAN THIẾT BỊ CÔNG NGHỆ Khối lượng nhãn vào : G, = 2.5 tấn/6h = = 416,7 (kg/h) Wi = 40% ; w2= 10% Với: Qđi - ơđl.{tj Qbh =/l.r.w t )x.F Với: T : thòi gian sây PHAN NGỌC DUYÊN ĐẶNG NGỌC DIỄM CHÂU 20 £ *d~ l c ° £ « (100) SẨY BẰNG TIA HỒNG NGOẠI GVHD:NGUYỄN TAN DŨNG to : nhiệt độ vào nguyên liệu , to = ( 25 + 28 ) °c, Chọn to = 25 °c ti : nhiệt độ nguồn, ti = (120+150) °c, độ đen qui dẫn hệ, eqd = —— +—-1 e e £, : độ den bóng đèn ,8, = 0,95+1 , Chọn 8, =0,95 e2 : độ đen nhãn, e2 =0,35 -ỉ-0,75 Chọn e2 =0,7 8| S2 0,95 0,7 2500,77.138,9 5,76.0,675 150+273 Ỵ 25 +273 Ỵ -20.(32-25) Diện tích bề mặt nhận xạ : Ị 100.443,3 = 63 , 2) a đ l s A : hệ số hấp thụ nhãn , A = e2 = 0,7 ] PHAN NGỌC DUYÊN ĐẶNG NGỌC DIỄM CHÂU 21 159126 =319(bóng) SẨY BẰNG TIA HỒNG NGOẠI GVHD:NGUYỄN TAN DŨNG -p > /■ s =— : tỷ sô diện tích bê mặt vật sây với bê mặt nhận E : suất xạ từ nguồn 633,3 20.0,7 Tiêu hao lượng : Q= r\.u.a TỊ : hiệu suất lượng đèn TỊ = 0, 7-ỉ-0,75 , chọn TỊ = 0,75 u : hệ số hiệu quả:họn nguồn TỊ =0,75 lả nguồn M = 0,91-^0,98 , c h ọ n u = họn u = 0,98 a= nhiều lần ĩ Rk = 0,2 :.=hệ số bề mặt chi tiết: Rm = 0.5 (p: tỉ lệ dòng phản xạ 1-0,8.0,2.0,5 923,4.633,3 =159126 p: suất bóng đèn, p = 500 w n =- 500 Neu bố trí so le khoảng cách bóng: ;= PHAN NGỌC DUYÊN 0,93^ = 0,93:0^ 1.5 (m) ĐẶNG NGỌC DIỄM CHÂU 22 SẨY BẰNG TIA HỒNG NGOẠI GVHD:NGUYỄN TAN DŨNG PHÀN IV : MỞ RỘNG & ỨNG DỤNG - Phương pháp áp dụng đối vói số loại trái khác : v ả i , chôm chôm, dứa , cam , - Neu dùng đèn hồng ngoại để sấy vải thời gian sấy giảm 50 ± 100 lần so với sấy tiếp xúc sấy đối lưu thiết bị, với bề mặt xạ 1,2 -r 1,5 m2 thay cho 24 lô sấy tiếp xúc đồng - Sấy loại thuỷ sản : tôm , mực , cá .thì hàm lượng vitamin có phần bị - Ngoài ra, ta sấy nhãn phương pháp hệ thống sấy buồng + Ket cấu đơn giản , dễ chế tạo , dễ vận hành + Không cần nhiều vốn đầu tư, thích hợp với hộ gia đình + Có thể sử dụng nhiều loại nguyên liệu khác + Có thể sấy nhiều dạng vật liệu sấy khác từ dạng vật liệu PHAN NGỌC DUYÊN ĐẶNG NGỌC DIỄM CHÂU 23 SẨY BẰNG TIA HỒNG NGOẠI GVHD:NGUYỄN TAN DŨNG MỤC LỤC: PHẬN I: Cơ SỞ KHOA HỌC PHẦN II: NGUYÊN LIỆU PHAN NGỌC DUYÊN ĐẶNG NGỌC DIỄM CHÂU 24 SẨY BẰNG TIA HỒNG NGOẠI GVHD:NGUYỄN TAN DŨNG TÀI LIỆU THAM KHẢO: Tính toán thiết bị hệ thống sấy , tác giả PGS- TSKH Trần Văn Phú Các trình sấy & thiết bị công nghệ hoá học thực phẩm tập ,tác giả GS-TSKH Nguyễn Bin Trồng ăn Việt Nam , tác giả Vũ Công Hậu, nhà xuất PHAN NGỌC DUYÊN ĐẶNG NGỌC DIỄM CHÂU 25 SẨY BẰNG TIA HỒNG NGOẠI GVHD:NGUYỄN TAN DŨNG NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN : PHAN NGỌC DUYÊN ĐẶNG NGỌC DIỄM CHÂU 26 SẨY BẰNG TIA HỒNG NGOẠI GVHD:NGUYỄN TAN DŨNG PHAN NGỌC DUYÊN ĐẶNG NGỌC DIỄM CHÂU 27 [...]... ta căn cứ vào tính chất vật sấy mà ta sử dụng , nguồn tia hồng ngoại phải được điều chỉnh về cường độ và thời gian cho phù hợp -Sấy vật liệu ấm bằng tia hồng ngoại gọi là sấy bằng tia hồng ngoại Năng lượng của các tia hồng ngoại xuyên vào và hấp thu trong thể tích vật liệu làm thay đối trường nhiệt độ Thực hiện sấy bằng tia hồng ngoại có thể đạt được : chất lượng vật liệu sấy rất tốt đồng thời có tác... trong sấy bức xạ: -Trong sấy bằng tia hồng ngoại thực hiện cấp nhiệt cho vật liệu bằng tia hồng ngoại ,còn thải ẩm ra môi trường theo chế độ đôi lưu.Vì vậy trong quá trình sấy còn chịu tác động của tác động của môi trường xung quanh -Theo quan điểm sấy bằng tia hồng ngoại ,vạt liệu ẩm được chia ra thành 3 nhóm chính : vật liệu hấp thụ tia hồng ngoại lớn,vật liệu hấp thụ yếu và vật liệu không hấp thụ tia. .. trường hợp mà thời gian sấy có thể giảm hàng chục thậm chí hàng trăm lần so với sấy đối lưu ĩáy sấy bằng tia hồng ngoại cần trang bị các thiết bị bảo vệ điều - Phương pháp sấy bằng tia hồng ngoại thích họp với các vật liệu mỏng : vải , giấy , các chi tiết kim loại sơn hoặc các sản phẩm đánh xi - Năng lượng của tia hồng ngoại lớn và tốc độ bay hơi ấm sẽ cao hơn khi sấy đối lưu và sấy tiếp xúc - Chế độ... nhiều vào thời tiết , vùng địa lí , thời gian sấy kéo dài, tốn nhiều sức lực của con người, kém vệ sinh -Trong công ngệ chế biến nông sản thực phẩm thường dùng các tia hồng ngoại để sấy Quá trình trao đổi nhiệt trong sấy bằng tia hồng ngoại có cường độ cao hơn nhiều so với sấy đối lưu và sấy trên bề mặt nóng( sấy tiếp xúc còn gọi là sấy rang ) Be mặt vật sấy nhanh chóng được đốt nóng , tạo ra sự chênh... tới vài lần so với sấy đối lưu và sấy PHAN NGỌC DUYÊN ĐẶNG NGỌC DIỄM CHÂU 17 SẨY BẰNG TIA HỒNG NGOẠI GVHD:NGUYỄN TAN DŨNG - Thiết bị nhẹ chiếm ít diện tích - Thời gian sấy cho phép rút ngắn Do đó tăng năng suất, giảm giá thành sản phẩm b)Nhược điểm - Sản phẩm sấy dễ nút và cong vênh Vì vậy vật liệu như gỗ , men sứ không thích hợp với kiểu sấy này Phương pháp sấy bằng tia hồng ngoại thích hợp vói... sao cho khả năng hấp thụ tối đa đối với vật liệu cần sấy Bằng thực nghiệm người ta nhận thấy vật liệu ẩm có khả năng hấp thụ nhiều tia bức xạ với PHAN NGỌC DUYÊN ĐẶNG NGỌC DIỄM CHÂU 16 SẨY BẰNG TIA HỒNG NGOẠI V GVHD:NGUYỄN TAN DŨNG : tần số của tia hồng ngoại (hf) h : hằng số plant h=(6,62517 ± 0,002) 10'34 Js - Việc chọn nguồn tia hồng ngoại để sấy cần liên hệ đến đặc tính phổ quang học của vật liệu... DIỄM CHÂU 22 SẨY BẰNG TIA HỒNG NGOẠI GVHD:NGUYỄN TAN DŨNG PHÀN IV : MỞ RỘNG & ỨNG DỤNG - Phương pháp này có thể áp dụng đối vói một số loại trái cây khác : v ả i , chôm chôm, dứa , cam , - Neu dùng đèn hồng ngoại để sấy vải thì thời gian sấy giảm đi 50 ± 100 lần so với sấy tiếp xúc và sấy đối lưu về thiết bị, với bề mặt bức xạ 1,2 -r 1,5 m2 có thể thay thế cho 24 lô sấy tiếp xúc bằng đồng - Sấy các loại... mà vật liệu hấp thụ được của dòng tia hồng ngoại q n (X) d2T2 ƠT ơx c p ị dT _ ì) m dA(x,X,T ) dX dx Trong đó ĐẶNG NGỌC DIỀM CHÂU 19 SẨY BẰNG TIA HỒNG NGOẠI • GVHD:NGUYỄN TAN DŨNG T =273+0 ;°K : nhiệt độ trung bình của vật liệu của vật liệu ẩm Từ các sô" liệu thí nghiệm người ta cho rằng trong vùng hồng ngoại các tia phát ra từ bóng đèn có khả năng xuyên lớn hơn các tia phát ra từ bề mặt đô"t nóng của... từ500-r600°c) 2) Sấy bằng tia hồng ngoại kiểu đèn - Đèn phát ra tia hồng ngoại là những đèn gương , đặc biệt có công suất từ (250 -r 500) w , chứa đầy hỗn hợp khí nitơ và argon, nhiệt độ cháy sáng của dây tóc xấp xỉ 2500°K (đèn thường là 2200°K) Mặt đèn phủ 1 lớp bạc mỏng để làm bề mặt phản xạ Độ chiếu sáng của đèn này chỉ bằng 1/3 đèn thường , do đó 70% - 80% năng lượng điện tiêu thụ biến thành tia hồng ngoại. .. trùng , thiết bị sấy có cấu trúc đơn giản và quá trình sấy dược rút ngắn -Thông thường mỗi tia hồng ngoại đều có ba khả năng : khả năng xuyên qua Dx, khả năng phản xạ Rx , khả năng hấp thụ trong vật liệu Ax Các khả năng này phụ thuộc vào phổ quang học của vật liệu ẩm và chiều dài bước sóng của tia hồng ngoại Bước sóng của tia hồng ngoại là 7,5.10'5 -r 3,4ĨlO'2 cm - Trong kĩ thuật sấy người ta cố ... vật sấy mà ta sử dụng , nguồn tia hồng ngoại phải điều chỉnh cường độ thời gian cho phù hợp -Sấy vật liệu ấm tia hồng ngoại gọi sấy tia hồng ngoại Năng lượng tia hồng ngoại xuyên vào hấp thu thể... sinh -Trong công ngệ chế biến nông sản thực phẩm thường dùng tia hồng ngoại để sấy Quá trình trao đổi nhiệt sấy tia hồng ngoại có cường độ cao nhiều so với sấy đối lưu sấy bề mặt nóng( sấy tiếp... tia xạ với PHAN NGỌC DUYÊN ĐẶNG NGỌC DIỄM CHÂU 16 SẨY BẰNG TIA HỒNG NGOẠI V GVHD:NGUYỄN TAN DŨNG : tần số tia hồng ngoại (hf) h : số plant h=(6,62517 ± 0,002) 10'34 Js - Việc chọn nguồn tia hồng