Đồ Án Thiết kế hệ thống sấy tinh bột khoai mì (Full Cad)

Phần 1
TỔNG QUAN

Sấy là một quá trình công nghệ được sử dụng rất nhiều trong sản xuất thực phẩm. Sản phẩm sau quá trình sấy có độ ẩm thích hợp, thuận tiện cho việc bảo quản, vận chuyển, chế biến, đồng thời nâng cao chất lượng sản phẩm.
I. Giới thiệu nguyên liệu sấy:
1. Tính chất của tinh bột:
Tinh bột là thành phần quan trọng của củ khoai mì, bao gồm hai thành phần:
- Amylo: 15-25%.
- Amylopectin: 75-85%.

Tinh bột trong khoai mì tồn tại dưới dạng các hạt tinh bột có kích thước 3-34m.
Tinh bột khoai mì có một số tính chất đặc trưng rất có lợi khi sử dụng chúng làm nguyên liệu trong chế biến thực phẩm như:
- Tinh bột khoai mì không có mùi nên nó rất thuận tiện khi sử dụng chúng cùng với các thành phần có mùi trong thực phẩm
- Tinh bột khoai mì trong nước sau khi được gia nhiệt sẽ tạo thành sản phẩm có dạng paste trong suốt nên rất thuận tiện trong việc sử dụng chúng cùng với các tác nhân tạo màu khác.
- Tỉ lệ amylopectin : amylo trong tinh bột khoai mì cao (80:20) nên gel tinh bột có độ nhơtù, độ kết dính cao và khả năng gel bị thoái hóa rất thấp.
2. Các yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng tinh bột:
Hàm lượng tinh bột trong củ khoai mì phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: điều kiện khí hậu, giống, thời gian thu hoạch, bảo quản
- Nếu thu hoạch quá sớm, hàm lượng tinh bột thấp, hàm lượng các chất hòa tan cao. Như vậy nếu chế biến khoai mì non không những hiệu quả thu hồi tinh bột thấp mà còn gặp nhiều khó khăn trong việc bảo quản nguyên liệu tươi.
- Nếu thu hoạch trễ, hàm lượng tinh bột cũng không cao vì một phần tinh bột bị thủy phân thành đường để cung cấp chất dinh dưỡng cho mầm phát triển. Khoai mì càng già thì càng khó chế biến.
Vì những nguyên nhân trên, khi thu hoạch khoai mì để sản xuất tinh bột, ta cần phải thu hoạch đúng thời hạn để hàm lượng tinh bột là cao nhất.
3. Tiêu chuẩn bột khoai mì ăn được:
( Tiêu chuẩn của FAO: TC 176-1989 (được chỉnh sửa vào tháng 1-1995))
Tiêu chuẩn chung: tinh bột khoai mì ăn được phải:
- An toàn và phù hợp cho người sử dụng.
- Không có mùi vị khác thường và côn trùng gây hại.
- Không bị nhiễm bẩn.
Tiêu chuẩn cụ thể:
 Chỉ tiêu hóa lý:
- Hàm lượng ẩm 13%
- Hàm lượng acid HCN ≤ 10mg/kg
- Hàm lượng kim loại nặng : không có
- Hàm lượng xơ ≤ 2%
- Hàm lượng tro ≤ 3%
 Chỉ tiêu vi sinh:
- Vi sinh vật gây bệnh : không có.
- Côn trùng gây hại : không có
 Chỉ tiêu cảm quan:
- Bột màu trắng khô và mịn.
- Không có mùi vị khác thường.
- Không bị nhiễm bẩn.
4. Ứùng dụng của tinh bột khoai mì:
Trong các sản phẩm tinh bột từ ngũ cốc và từ củ thì tinh bột khoai mì chiếm số lượng lớn nhất, giá thành rẻ. Tinh bột khoai mì và các sản phẩm từ tinh bột khoai mì được ứng dụng rất rộng rãi trong rất nhiếu ngành công nghiệp như: thực phẩm, dệt, giấy Ở đây, chúng ta chỉ đề cập đến ứng dụng của tinh bột khoai mì và các sản phẩm từ tinh bột khoai mì trong thực phẩm.
1. Bánh kẹo: được ứng dụng trong sản xuất các chất tạo ngọt hoặc làm tác nhân kết dính cho sản phẩm.
2. Biscuit: sử dụng tinh bột trong sản xuất bánh biscuit ngọt, biscuit không ngọt, cream sandwich với hàm lượng khoảng 5-10% để giúp bánh mềm và không dính.
3. Bánh mì: trong sản xuất bánh mì, dùng tinh bột như là một cơ chất cho nấm men sử dụng trong quá trình lên men và tham gia vào phản ứng tạo màu nâu đặc trưng của sản phẩm khi nướng .

II. Phương pháp thực hiện quá trình sấy:
1. Khái niệm:
Sấy là quá trình tách ẩm ra khỏi vật liệu bằng cách cấp nhiệt cho ẩm bay hơi. Ẩm thường là hơi nước, vật liệu bao gồm cả vật rắn, bùn, chất lỏng
Sấy được dùng khi:
- Tăng độ bền của vật liệu.
- Tăng khả năng bảo quản.



Phần 7
KẾT LUẬN

Thiết bị sấy khí thổi đã thiết kế trên có thể làm việc với các thông số kĩ thuật sau:
- Năng suất 2000 kg/h.
- Độ ẩm 45%  13%.
- Thời gian sấy: 5,43s.
- Nhiệt độ tác nhân sấy vào thiết bị: 100C.
- Nhiệt độ tác nhân sấy ra khỏi thiết bị: 45C.
- Sấy khí thổi là một phương pháp đơn giản, dễ vận hành, dễ chế tạo, thời gian sấy nhanh, thuận lợi cho quá trình vận hành liên tục.
Sấy khí thổi chủ yếu tách ẩm bề mặt nên trong quá trình sấy đòi hỏi sự xáo trộn vật liệu. Do đó, phương pháp này đòi hỏi sự tiêu tốn năng lượng lớn. Năng lượng đốt nóng không khí và năng lượng đẩy vật liệu di chuyển lên cao. Vì vậy, phương pháp này chỉ thích hợp dùng để sấy các loại vật liệu dạng bột, hạt nhỏ.
Thiết bị được thiết kế trong đồ án này có ưu điểm là tạo dòng khí mạnh đẩy vật liệu đi, sấy đều vật liệu nhưng cũng có một số nhược điểm:
ã Chiều cao khá lớn, khó khăn cho việc lắp đặt.
ã Chi phí cho nhiên liệu lớn.
ã Nhiệt độ của hơi không ổn định, khó điều chỉnh
ã Thiết bị cồng kềnh
ã Chi phí chế tạo cao.


Tài liệu tham khảo


[1]. Trần Văn Phú, Tính toán và thiết kế hệ thống sấy, NXB Giáo dục, 2002.
[2]. Trần Xoa và các tác giả, Sổ tay quá trình – thiết bị trong công nghệ hóa chất, tập 1, NXB KHKT, 1999.
[3]. Trần Xoa và các tác giả, Sổ tay quá trình – thiết bị trong công nghệ hóa chất, tập 2, NXB KHKT, 1999.
[4]. Nguyễn Văn Lụa, Kĩ thuật sấy vật liệu, NXB ĐHQG TPHCM, 2001.
[5]. Hồ Lê Viên, Thiết kế – Tính toán các chi tiết thiết bị hóa chất, tập 1, NXB KHKT, 1978.
[6]. Phạm Văn Bôn – Vũ Bá Minh – Hoàng Minh Nam, QT & TB Công nghệ hoá học – tập 10 – Ví dụ và bài tập, Trường ĐH Bách khoa.
[7]. Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyện Văn Lẫm, Thiết kế chi tiết máy, NXB Giáo dục, 2000.
[8]. Hồ Lê Viên, Thiết kế – Tính toán các chi tiết thiết bị hóa chất, tập 2, NXB KHKT, 1978.
[9]. Bùi Hải, Dương Đức Hồng, Hà Mạnh Thư – Thiết bị trao đổi nhiệt – Đại học bách khoa Hà Nội, 1996.
[10]. Nguyễn Thị Phương – Lê Song Giang, Cơ lưu chất (Tóm tắt lý thuyết và bài tập), ĐHBK TPHCM, 2001.
[11]. Vũ Bá Minh – Hoàng Minh Nam – Quá trình và thiết bị trong công nghệ hóa học, tập 2 – Cơ học vật liệu rời – NXB KHKT​