Ảnh hưởng của chế độ sấy đối lưu kết hợp với bơm nhiệt đến năng lượng tiêu hao và chất lượng mực khô

Bài báo giới thiệu về kết quả nghiên cứu sự biến đổi năng lượng tiêu hao và chất lượng của mực khô theo các chế sấy đối lưu kết hợp với bơm nhiệt ở vận tốc gió 1 đến 5 m/s, nhiệt độ sấy 350 C đến 400 C. Kết quả cho thấy chế độ sấy mực khô thích hợp ở vận tốc gió 2 m/s và nhiệt sấy 350 C. Năng lượng tiêu hao để sấy 1 kg sản phẩm mực khô hết 2,94 Kwh giảm gần 7,3 lần so với mẫu sấy nóng bằng điện trở.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Ảnh hưởng của chế độ sấy đối lưu kết hợp với bơm nhiệt đến năng lượng tiêu hao và chất lượng mực khôTạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 3/2015THOÂNG BAÙO KHOA HOÏCẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ SẤY ĐỐI LƯU KẾT HỢPVỚI BƠM NHIỆT ĐẾN NĂNG LƯỢNG TIÊU HAO VÀ CHẤT LƯỢNG MỰC KHÔTHE EFFECTS OF CONVECTION DRYING CONDITIONS COMBINEDWITH HEAT PUMP TO ENERGY CONSUMPTION AND QUALITY OF SQUIDTrần Đại Tiến1, Lê Như Chính2Ngày nhận bài: 25/3/2015; Ngày phản biện thông qua: 01/9/2015; Ngày duyệt đăng: 15/9/2015TÓM TẮTThiết bị sấy đối lưu bằng bơm nhiệt không những cải thiện được chất lượng sản phẩm thủy sản khô mà còn tiết kiệmnăng lượng cho quá trình sấy.Bài báo giới thiệu về kết quả nghiên cứu sự biến đổi năng lượng tiêu hao và chất lượng của mực khô theo các chếsấy đối lưu kết hợp với bơm nhiệt ở vận tốc gió 1 đến 5 m/s, nhiệt độ sấy 350C đến 400C. Kết quả cho thấy chế độ sấy mựckhô thích hợp ở vận tốc gió 2 m/s và nhiệt sấy 350C. Năng lượng tiêu hao để sấy 1 kg sản phẩm mực khô hết 2,94 Kwh giảmgần 7,3 lần so với mẫu sấy nóng bằng điện trở.Từ khóa: Bơm nhiệt, thiết bị sấy, đối lưu, mực khôABSTRACTConvection drying equipment by Heat pump not only improves the quality of dried seafood products but also savesenergy for the drying process. This article introduced the research results in combining the convective drying with heatpump to reduce the energy consumption and improve the quality of product. The controlled parameters were the airvelocity ranging from 1-5m/s, drying temperature from 350C to 400C. The results of the optimization of drying process were2.0 m/s and 350C correspond to energy comsumption of 2.94 kWh per kg of final product, reducing 7.3 times comparing toconventional drying with electrical heater. The sensorial quality and the rehydration of product were improved.Keywords: Heat pumps, drying equipment, convection, dried squidI. ĐẶT VẤN ĐỀPhương pháp sấy đối lưu là một phương phápsấy truyền thống, nhưng ngày nay vẫn được sửdụng nhiều trong thực tế chế biến các sản phẩmthủy sản, nông sản khô vì có các ưu điểm: năngsuất cao, dễ thực hiện, giá thành vừa phải…Tuynhiên với mực nguyên liệu có hàm lượng axit amincao nên rất dễ biến nâu trong quá trình làm khô khisấy đối lưu.Theo nghiên cứu của Haard [5] cho thấy cácphản ứng tạo màu của enzym không liên quan đếnsự tạo màu nâu của mực khô và nguyên nhân chủyếu là cơ thịt mực có hàm lượng các axit amin cao.Kết quả nghiên cứu của Chung [4] thì phảnứng Maillard là nguyên nhân làm cho mực bị biếnnâu, giảm khả năng hút nước phục hồi, hàm lượng1các axit amin của mực khô ở nhiệt độ lớn hơn 350Ctốc độ biến nâu xảy ra rất nhanh.Perera C.O [6] đã so sánh các phương phápsấy và kết quả cho thấy sấy bằng bơm nhiệt chấtlượng sản phẩm tốt hơn, năng lượng tiêu hao ít hơnso với các phương pháp khác.Tuy nhiên mực nguyên liệu sấy ở nhiệt độ thấpthời gian sấy kéo dài làm cho chất lượng sẽ bị giảm.Bằng phương pháp sấy đối lưu kết hợp với bơmnhiệt vẫn duy trì nhiệt độ sấy thấp nhưng do khôngkhí trước khi qua dàn nóng để vào phòng sấy đượclàm lạnh và tách ẩm làm cho áp suất riêng phần hơinước trong không khí ẩm giảm xuống nên động lựcquá trình khuếch tán ẩm tăng lên làm cho thời giansấy giảm xuống, chất lượng mực khô sẽ được cảithiện và năng lượng tiêu hao cũng được giảm xuống.TS. Trần Đại Tiến, 2 ThS. Lê Như Chính: Khoa Cơ khí - Trường Đại học Nha Trang54 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANGTạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 3/2015II. ĐỐI TƯỢNG, NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNGPHÁP NGHIÊN CỨUxử lý xong được đưa vào sấy đối lưu kết hợp vớibơm nhiệt ở nhiệt độ 35 ÷ 400C, vận tốc gió 1,0 ÷ 5,0m/s cho đến khi độ ẩm đạt 20% thì kết thúc quá trìnhsấy rồi tiến hành đánh giá các chỉ tiêu: thời gian sấy,điểm chất lượng cảm quan (CLCQ), tỷ lệ hút nướcphục hồi (HNPH), năng lượng tiêu hao cho 1kg mựckhô theo sơ đồ bố trí thí nghiệm trên hình 2.1. Nguyên liệuĐối tượng nghiên cứu là mực ống Trung Hoa(Loligo chinensis). Đây là loại mực có sản lượngtương đối lớn, giá trị xuất khẩu cao và phổ biến ởvùng biển Nam Trung Bộ. Mực làm thí nghiệm đượcthu mua tại bến cá Vĩnh Trường TP. Nha Trang vớichất lượng tươi tốt, kích cỡ từ 7÷8 con/kg.Mực nguyên liệu sau khi thu mua xong đượcbảo quản trong các thùng xốp cách nhiệt và chuyểnvề Trường Đại học Nha Trang để xử lý. Sau khi2. Thiết bị nghiên cứuĐể nghiên cứu các chế độ sấy trên dùng thiết bịsấy đối lưu kết hợp với bơm nhiệt được lắp đặt và sửdụng tại Phòng thí nghiệm nhiệt lạnh, Trường Đại họcNha Trang và sơ đồ nguyên lý làm việc như trên hình 1.Hình 1. Sơ đồ nguyên lý làm việc của phương pháp sấy lạnh bằng bơm nhiệtChú thích1. Máy nén lạnh; 2. Lưới lọc; 3. Dàn lạnh;9. Ống mao; 10. Phin lọc ẩm;4. Dàn nóng; 5. Dàn điện trở11. Dàn lạnh ngoài;6. Giá đỡ nguyên liệu sấy;14. Khung đỡ thiết bị sấy;7; 8; 12; 13. Các van chặn ga.15. Van hút chân không và nạp ga.Đặc điểm của thiết bị sấy- Buồng ...