BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ CÔNG NGHỆ
NGUYỄN THỊ KIỀU DUNG
KHẢO SÁT DÂY CHUYỀN CHẾ BIẾN CƠM DỪA
XUẤT KHẨU NĂNG SUẤT 600 kg/h
Tp. Hồ Chí Minh
Tháng 08 năm 2007
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ CÔNG NGHỆ
KHẢO SÁT DÂY CHUYỀN CHẾ BIẾN CƠM DỪA
XUẤT KHẨU NĂNG SUẤT 600 kg/h
Chuyên ngành: Cơ khí bảo quản và chế biến nông sản thực phẩm
Giáo viên hướng dẫn:
Sinh viên thực hiện:
Th.S NGUYỄN VĂN XUÂN
NGUYỄN THỊ KIỀU DUNG
Tp. Hồ Chí Minh
Tháng 08 năm 2007
i
MINISTRY OF EDUCATION AND TRAINING
NONG LAM UNIVERSITY
FACULTY OF ENGINEERING & TECHNOLOGY
STUDYING A PRODUCTION LINE WITH CAPACITY
600 kg/h OF COCONUT MEAT
FOR EXPORTING
Speciality: Engineering for preserving and processing agricultural products
Supervisor:
Student:
MS. NGUYEN VAN XUAN
NGUYEN THI KIEU DUNG
Ho Chi Minh city.
August, 2007.
ii
LỜI CẢM TẠ
Đầu tiên, xin gởi lòng biết ơn chân thành và sâu sắc đến bậc sinh thành đã
nuôi dạy và chăm sóc con khôn lớn đến ngày hôm nay.
Xin cảm ơn Ban Giám hiệu Trường Đại học Nông Lâm, Ban Chủ nhiệm và
các thầy cô trong Khoa Cơ khí – Công nghệ đã quan tâm dạy dỗ và tạo mọi điều kiện
thuận lợi cho em học tập và hoàn thành luận văn này.
Đặc biệt gởi lòng cảm ơn đến Thầy Th.S Nguyễn Văn Xuân đã tận tình hướng
dẫn và dìu dắt em trong lúc làm luận văn.
Xin cảm ơn các Thầy Cô trong Thư viện Trường Đại học Nông Lâm đã giúp
đỡ em tìm tài liệu để làm luận văn.
Cuối cùng, xin cảm ơn các bạn trong lớp DH03CC và ngoài lớp đã giúp đỡ
em thực hiện đề tài.
Xin thật lòng cảm ơn.
Sinh viên: Nguyễn Thị Kiều Dung
iii
TÓM TẮT
Chúng tôi đã khảo sát dây chuyền chế biến cơm dừa xuất khẩu với máy sấy
tầng sôi năng suất 600 kg/h (thành phẩm). Dây chuyền được lắp đặt tại Công ty TNHH
Tiến Phát, ấp Nghĩa Huấn, xã Thạnh Mỹ, huyện Giồng Trôm, tỉnh Bến Tre.
Qui trình chế biến cơm dừa tại nhà máy tóm tắt như sau: Để tạo ra 1kg cơm dừa
thành phẩm cần khoảng 3 - 4 trái dừa nguyên (dạng quả khô). Dừa được lột bỏ lớp vỏ
bên ngoài, bỏ nước, cạy lấy cơm (ở dạng miếng), bào bỏ lớp vỏ lụa rồi rửa sạch, tiến
hành ngâm trong các bể chứa để giữ trắng. Sau đó dừa ở dạng miếng được vít tải đưa
vào máy xay để nghiền nhỏ. Cơm dừa đã xay nhuyễn được đưa vào hệ thống luộc
bằng hơi nước, đồng thời cũng tiệt trùng trước khi đưa vào sấy. Hệ thống vít tải đảm
bảo sự vận chuyển liên tục của cơm dừa từ máy xay đến máy sấy tầng sôi. Cơm dừa
sau khi sấy xong được đưa qua hệ thống làm nguội bằng không khí. Sau đó vít tải đưa
sản phẩm vào phòng đóng gói.
Các thông số chính của dây chuyền:
- Nhiệt độ sấy trung bình: 108 2 oC.
- Lưu lượng gió: 60.000 m3/h.
- Năng suất: 600 kg/h.
- Chi phí của dây chuyền chế biến cơm dừa: 1.353 đ/kg.
Tính riêng cho khâu sấy bằng máy sấy tầng sôi:
- Chi phí sấy: 686 đ/kg.
- Chi phí năng lượng riêng: 5,1 MJ/kgH2O.
SVTH:
GVHD:
Nguyễn Thị Kiều Dung
Th.S Nguyễn Văn Xuân
iv
SUMMARY
We studied a production line of 600 kg/h - output capacity of dried coconut meat
for exporting. The production line was assembled at Tien Phat Limited Company,
Nghia Huan Hamlet, Thanh My Commune, Giong Trom District, Ben Tre Province.
The processing of coconut meat applied there might be described as follows: To
make one kilogram dried coconut meat, it needs about 3 - 4 coconuts (matured
coconut). The coconut was peeled off its outer cover, pecked in two, removed its
coconut liquid, then prized fresh coconut meat off. The fresh coconut meat was peeled
the brown layer off, cleaned and soaked into water containers to maintain coconut
meat in white. After that, coconut meat was grinded in a screw-type grinder, then
boiled as well as sterilized in a steam system. A screw system has been used to secure
continuously transporting of coconut meat from the grinder to a fluidized-bed dryer.
After drying, coconut meat was cooled down in air, then screw-conveyed to packing
room.
Some main specifications of production line:
- Average drying temperature: 108 2oC.
- Air flow: 60.000 m3/h.
- Output: 600 kg/h.
- The cost for one kilogram finished product of processing line which used a
fluidized-bed dryer was 1.353 đ/kg.
In which, for drying by fluidized bed dryer alone:
v
- Drying cost: 686 đ/kg.
- Net thermal energy: 5,1 MJ/kgH2O.
Student:
Supervisor:
Nguyen Thi Kieu Dung
MS. Nguyen Van Xuan
vi
MỤC LỤC
TRANG
Lời cảm tạ ..................................................................................................................... i
Tóm tắt ......................................................................................................................... ii
Mục lục ........................................................................................................................ v
Danh sách các hình .................................................................................................... vii
Danh sách các bảng ..................................................................................................viii
Chương 1. MỞ ĐẦU .................................................................................................. 1
Chương 2. TRA CỨU TÀI LIỆU SÁCH BÁO PHỤC VỤ ĐỀ TÀI ..................... 3
2.1 Tư liệu về cây dừa và trái dừa ............................................................................... 3
2.1.1 Nguồn gốc nuôi trông và phân bố ............................................................... 3
2.1.2 Đặc điểm sinh thái và một số tính chất của cây dừa và trái dừa ................... 4
2.1.3 Các sản phẩm từ cây dừa ............................................................................. 5
2.2 Máy sấy tầng sôi ................................................................................................... 7
2.2.1 Đặc tính sôi của lớp hạt .............................................................................. 7
2.2.2 Sự phân bố vật liệu trong lớp sôi và độ cao tự do của buồng sấy ............... 8
2.2.3 Nguyên lý hoạt động của máy sấy tầng sôi cho hạt .................................... 9
2.2.4 Ứng dụng và phát triển máy sấy tầng sôi ở Việt Nam ................................ 9
2.2.5 Lò đốt dùng cho máy sấy tầng sôi (và máy sấy bảo quản)........................ 11
2.3 Máy nghiền búa ................................................................................................... 11
2.3.1 Nguyên lý làm việc ..................................................................................... 11
2.3.2 Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng ........................................................... 13
Chương 3. PHƯƠNG PHÁP VÀ PHƯƠNG TIỆN .............................................. 15
3.1 Phương pháp nghiên cứu ..................................................................................... 15
3.1.1 Về lý thuyết ................................................................................................ 15
3.1.2 Về thực nghiệm .......................................................................................... 15
3.2 Phương pháp và dụng cụ sử dụng........................................................................ 15
3.2.1 Xác định nhiệt độ buồng sấy ...................................................................... 15
3.2.2 Xác định lưu lượng gió ............................................................................... 16
vii
3.2.3 Xác định ẩm độ vật liệu .............................................................................. 17
Chương 4. THỰC HIỆN ĐỀ TÀI, KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...................... 18
4.1 Khảo sát qui trình công nghệ chế biến cơm dừa ................................................. 18
4.1.1 Thông tin chung ........................................................................................ 18
4.1.2 Qui trình công nghệ ................................................................................... 18
4.1.3 Hệ thống thiết bị dây chuyền công nghệ chế biến cơm dừa ........................20
4.2 Tính toán chi phí sấy và chi phí năng lượng riêng cho máy sấy tầng sôi ........... 25
4.2.1 Tính toán chi phí sấy .................................................................................. 25
4.2.1.1 Chi phí chất đốt .............................................................................. 25
4.2.1.2 Chi phí năng lượng điện................................................................. 25
4.2.1.3 Chi phí công lao động .................................................................... 26
4.2.1.4 Chi phí khấu hao ............................................................................ 27
4.2.1.5 Chi phí lãi vay ................................................................................ 29
4.2.1.6 Tổng chi phí sấy của máy sấy tầng sôi .......................................... 30
4.2.2 Chi phí năng lượng riêng của máy sấy tầng sôi .......................................... 30
4.2.2.1 Tổng chi phí năng lượng ................................................................ 30
4.2.2.2 Lượng ẩm cần bốc hơi trong 1 giờ................................................. 31
4.2.2.3 Chi phí năng lượng riêng ............................................................... 31
4.3 Tính toán giá thành chế biến cơm dừa ................................................................ 31
4.3.1 Chi phí chất đốt ........................................................................................... 32
4.3.2 Chi phí năng lượng điện.............................................................................. 32
4.3.3 Chi phí công lao động làm việc với dây chuyền ......................................... 33
4.3.4 Chi phí khấu hao ......................................................................................... 34
4.3.5 Chi phí lãi vay ............................................................................................. 37
4.3.6 Tổng chi phí để chế biến 1 kg cơm dừa thành phẩm .................................. 37
Chương 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .................................................................. 38
5.1 Kết luận................................................................................................................ 38
5.2 Đề nghị ................................................................................................................ 38
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 39
PHỤ LỤC .................................................................................................................. 40
TẬP BẢN VẼ
viii
DANH SÁCH CÁC HÌNH
Trang
Hình 2.1: Quả dừa đã bổ................................................................................................. 4
Hình 2.2: Quả dừa đang chín trên cây ............................................................................ 4
Hình 2.3: Đặc tính lớp hạt khi thay đổi vận tốc khí ....................................................... 8
Hình 2.4: Độ cao tự do Hf............................................................................................... 9
Hình 2.5: Sơ đồ cấu tạo máy nghiền hạt kiểu búa trục ngang ......................................12
Hình 3.1: Thiết bị theo dõi nhiệt độ buồng sấy ............................................................16
Hình 3.2: Dụng cụ đo vận tốc gió.................................................................................16
Hình 3.3: Tủ sấy mẫu và cân điện tử ............................................................................17
Hình 3.4: Bố trí vật liệu sấy..........................................................................................17
Hình 4.1: Sơ đồ qui trình công nghệ chế biến cơm dừa tại nhà máy ...........................18
Hình 4.2: Sơ đồ dây chuyền chế biến cơm dừa ............................................................20
Hình 4.3: Lò hơi ...........................................................................................................21
Hình 4.4: Đồng hồ áp suất của lò hơi ...........................................................................21
Hình 4.5: Cấu tạo dao nghiền .......................................................................................22
Hình 4.6: Máy xay cơm dừa .........................................................................................22
Hình 4.7: Thiết bị hấp ...................................................................................................22
Hình 4.8: Máy sấy tầng sôi ...........................................................................................23
Hình 4.9: Giàn trao đổi nhiệt ........................................................................................23
Hình 4.10: Sàng làm nguội ...........................................................................................24
ix
DANH SÁCH CÁC BẢNG
Trang
Bảng 4.1: Quạt sử dụng cho máy sấy tầng sôi .............................................................23
Bảng 4.2: Tổng hợp thông số kỹ thuật của các động cơ ..............................................24
Bảng 4.3: Tổng công suất động cơ dùng cho máy sấy tầng sôi ...................................26
Bảng 4.4: Bảng giá các động cơ của máy sấy ..............................................................27
Bảng 4.5: Bảng tổng hợp chi phí sấy............................................................................30
Bảng 4.6: Tổng công suất động cơ dùng cho dây chuyền ............................................33
Bàng 4.7: Bảng giá động cơ .........................................................................................35
Bảng 4.8: Bảng tổng hợp chi phí của dây chuyền chế biến cơm dừa ..........................37
x
Chương 1
MỞ ĐẦU
Nhu cầu của xã hội ngày càng đòi hỏi sự cung cấp thực phẩm phải có chất
lượng, đúng lúc, đúng nơi, và đảm bảo hợp vệ sinh. Vì vậy việc nghiên cứu chế biến ra
sản phẩm tiện dụng, tiện lợi và có tính an toàn thực phẩm cao, giảm chi phí và thời
gian mà vẫn phù hợp với khẩu vị của người sử dụng là nhu cầu tất yếu.
Dừa là cây công nghiệp thích hợp với vùng khí hậu nhiệt đới, sản phẩm của dừa
ngày càng được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực chế biến thực phẩm, công
nghiệp hoá chất, y tế … Cơm dừa là sản phẩm chính của cây dừa. Đặc biệt là đối với
các cơ sở sản xuất bánh kẹo, nước cốt tách từ cơm dừa là một nguồn nguyên liệu chính
không thể thiếu được. Cơm dừa nạo sấy được chế biến như là một món thức ăn hàng
ngày, nhất là của dân tộc các nước theo đạo Hồi chủ yếu dùng chất béo của dừa thay
cho chất béo động vật.
Do giá trị và nhu cầu sử dụng cơm dừa nạo sấy ngày càng cao, ngành sản xuất
cơm dừa nạo sấy đã tạo bứt phá ngoạn mục, đưa sản phẩm từ trái dừa có thế đứng trên
thị trường quốc tế, kích giá dừa nội địa lên. Đáp ứng nhu cầu thị trường, hiện nay
nhiều cơ sở chế biến cơm dừa nạo sấy trong nước ra đời. Đặc biệt ở tỉnh Bến Tre hiện
có trên 10 doanh nghiệp sản xuất cơm dừa nạo sấy dạng thủ công, bán công nghiệp
hoặc công nghệ tiên tiến
Hiện nay việc nghiên cứu và ứng dụng phương pháp sấy tầng sôi biến cơm dừa
để làm khô sản phẩm trong qui trình chế biến cơm dừa tỏ ra có nhiều triển vọng.
Phương pháp này đáp ứng được các yêu cầu nêu trên như đảm bảo được chất lượng
sản phẩm, giá thành không cao, đủ sức cạnh tranh trên thị trường trong và ngoài nước.
Hơn nữa phương pháp này thiết bị không quá phức tạp, ít tốn nhân công và hoàn toàn
có thể tạo trong nước.
1
Tuy nhiên công nghệ sấy cơm dừa bằng máy sấy tầng sôi vẫn chưa phổ biến
rộng, nhiều cơ sở vẫn chế biến cơm dừa theo dạng thủ công hoặc bán công nghiệp. Sấy
tầng sôi vẫn còn khá mới mẻ trong ngành chế biến cơm dừa nạo sấy. Do đó việc
nghiên cứu và áp dụng công nghệ này vào quy trình chế biến cơm dừa xuất khẩu đang
được nhiều cơ sở nghiên cứu, viện, trường và nhiều nhà nghiên cứu…quan tâm. Được
sự chấp nhận của khoa Cơ khí - Công Nghệ Trường Đại Học Nông Lâm Thành Phố
Hồ Chí Minh, với sự hướng dẫn của thầy Thạc sĩ Nguyễn Văn Xuân em thực hiện đề
tài:
“Khảo sát dây chuyền chế biến cơm dừa xuất khẩu năng suất 600 kg/h”.
Đề tài nhằm mục đích: tìm hiểu qui trình công nghệ và hệ thống thiết bị dây
chuyền chế biến cơm dừa. Trong đó đặc biệt chú trọng đến khâu làm khô sản phẩm
bằng máy sấy tầng sôi. Cụ thể sẽ khảo sát đánh giá các mặt:
-
Khảo sát qui trình công nghệ và hệ thống thiết bị chế biến cơm dừa.
-
Tính toán chi phí sấy cho máy sấy tầng sôi.
-
Tính toán chi phí năng lượng riêng cho máy sấy tầng sôi.
-
Tính toán giá thành cho dây chuyền chế biến cơm dừa.
2
Chương 2
TRA CỨU TÀI LIỆU SÁCH BÁO PHỤC VỤ TRỰC
TIẾP CHỦ ĐỀ ĐỀ TÀI
2.1 Tư liệu về cây dừa và trái dừa /10/
2.1.1 Nguồn gốc nuôi trồng và phân bố
Dừa (Cocos nucifera), là một loài cây trong họ Cau (Arecaceae). Nó cũng là
thành viên duy nhất trong chi Cocos và là một loại cây lớn, thân đơn trục (nhiều khi
gọi là nhóm thân cau dừa) có thể cao tới 30 m, với các lá đơn xẻ thùy lông chim 1 lần,
cuống và gân chính dài 4 – 6 m các thùy với gân cấp 2 có thể dài 60 – 90 cm; lá kèm
thường biến thành bẹ dạng lưới ôm lấy thân; các lá già khi rụng để lại vết sẹo trên
thân. Ngọn dừa là phần trên cùng của thân có mang một chùm lá to. Tàu dừa từ khi
mới tượng hình trong cổ hũ là 2,5 năm, thời gian nở ra và phát triển bên ngoài khoảng
2,5 năm. Bình thường, mỗi tháng dừa cho ra một lá. Nếu cây tốt, trong một năm có thể
ra khoảng 15 lá. Cây dừa phát triển bình thường có từ 20 – 25 lá, ít hơn là do điều kiện
xấu hoặc bị bệnh. Gốc rễ là phần dưới cùng của thân thường phình to, rễ chùm, tỏa
rộng ngang dọc trong một bán kính 5 – 6 mét, bám chặt vào đất giữ cho thân đứng
vững. Người ta phân biệt dừa có hai hình dạng: dừa lùn và dừa cao. Dừa lùn sau khi
trồng khoảng 3-4 năm cho trái, thân cao không quá 10 mét, có khi ra trái là đà mặt đất.
Dừa cao trồng lâu hơn, từ 5 - 7 năm hoặc 10 năm mới thu hoạch, thân cao từ 20 – 25
mét.
Hiện nay, trên thế giới có các vùng, các nước trồng dừa có tầm cỡ qui mô lớn là
Phi-lip-pin, Indonésia, Ấn Độ, Xri-lan-ca, Malaysia, Việt Nam, Bra-xin, Mê-hi-cô,
Tây châu Phi... Riêng ở Việt Nam, dừa được trồng nhiều tập trung ở đồng bằng sông
3
Cửu Long là Bến Tre và vùng duyên hải miền Trung từ vùng đất ven bờ biển Đà Nẵng
vào Phan Thiết. Có các loại dừa như: dừa Ta, dừa Dâu, dừa Bung, dừa Lửa, dừa Xiêm,
dừa Tam Quan và dừa Lùn Bình Dương...
Theo thống kê hiện Bến Tre có khoảng 36.827 hecta dừa, tổng sản lượng hàng
năm khoảng 250 triệu trái. Cây dừa trở thành cây đặc sản hàng đầu của Bến Tre, đưa
Bến Tre dẫn đầu cả nước về diện tích và sản lượng dừa.
2.1.2 Đặc điểm sinh thái và một số tính chất của cây dừa và trái dừa
Dừa phát triển tốt trên đất pha cát và có khả năng chống chịu mặn tốt cũng như
nó ưa thích các nơi sinh sống có nhiều nắng và lượng mưa bình thường (750–2.000
mm hàng năm), điều này giúp nó trở thành loại cây định cư bên các bờ biển nhiệt đới
một cách tương đối dễ dàng. Dừa cần độ ẩm cao (70 80 %) để có thể phát triển một
cách tối ưu nhất, điều này lý giải tại sao nó rất ít khi được tìm thấy trong các khu vực
có độ ẩm thấp (ví dụ khu vực Địa Trung Hải), thậm chí cả khi các khu vực này có
nhiệt độ đủ cao. Nó rất khó trồng và phát triển trong các khu vực khô cằn.
Hoa của dừa là loại tạp tính (có cả hoa đực lẫn hoa cái và hoa lưỡng tính), với
cả hoa đực và hoa cái trên cùng một cụm hoa. Dừa ra hoa liên tục với hoa cái tạo ra
hạt. Người ta cho rằng dừa là loại cây thụ phấn chéo là chủ yếu, mặc dù một vài giống
lùn lại là tự thụ phấn.
Hình 2.1: Quả dừa đã bổ
Hình 2.2: Quả dừa đang chín trên cây
4
Về mặt thực vật học, dừa là quả khô đơn độc được biết đến như là quả hạch có
xơ (không phải là loại quả hạt thực thụ). Vỏ quả ngoài thường cứng, nhẵn, nổi rõ 3 gờ,
lớp vỏ quả giữa là các sợi xơ gọi là xơ dừa và bên trong nó là lớp vỏ quả trong hay gáo
dừa hoặc sọ dừa, lớp vỏ quả trong hóa gỗ, khá cứng, có ba lỗ mầm có thể nhìn thấy rất
rõ từ phía mặt ngoài khi bóc hết lớp vỏ ngoài và vỏ giữa (gọi là các mắt dừa). Thông
qua một trong các lỗ này thì rễ mầm sẽ thò ra khi phôi nảy mầm. Bám vào thành phía
trong của lớp vỏ quả trong là vỏ ngoài của hạt với nội nhũ dạng anbumin dày, là lớp
cùi thịt, gọi là cùi dừa, nó có màu trắng và là phần ăn được của hạt.
Khi nhìn từ một đầu, vỏ quả trong và các lỗ mầm trông giống như mặt của khỉ,
từ trong tiếng Bồ Đào Nha để gọi nó là macaco, đôi khi được viết tắt thành coco, từ
đây mà có tên gọi khoa học của dừa. Nucifera là từ trong tiếng Latinh để chỉ mang
theo hột.
Khi quả dừa còn non, nội nhũ bên trong còn mỏng và mềm và có thể nạo dễ
dàng. Nhưng lý do chính để hái dừa vào giai đoạn này là để lấy nước dừa làm đồ uống;
những quả to có thể chứa tới 1 lít nước uống bổ dưỡng. Khi quả đã già và lớp vỏ ngoài
chuyển thành màu nâu (khoảng vài tháng sau) thì nó sẽ rụng từ trên cây xuống. Vào
thời điểm đó nội nhũ đã dày và cứng hơn, trong khi nước dừa sẽ có vị đắng hơn.
2.1.3 Các sản phẩm từ cây dừa
Thành phần hóa học trong cơm dừa thường có đường, vitamin B1, vitamin B2,
vitamin C... và các thành phần khác. Với hàm lượng trên, khi ăn một quả dừa cứng cạy
ta sẽ được cung cấp một số lương thực tương đương với 300g gạo. Thành phần axít
chủ yếu của dầu dừa gồm có: axit lauric, axit myristic, axit capric, axit stearic, axit
ôlêic, axit linôlêic... Trong nước dừa tươi có chứa đường và một số chất khác như
vitamin C, vitamin H, axit nicôtinic (vitamin P.P), vitamin B..., và khoảng 10 chất
khoáng khác như: kali, clo, natri, photpho, ma-nhê, sunfua, sắt, đồng...Do đó dừa có
rất nhiều giá trị dinh dưỡng và công dụng của các phần khác nhau của cây dừa bao
gồm:
5
Phần cùi (cơm) dừa trắng ăn được và được sử dụng ở dạng tươi hay sấy khô
trong một số món ăn. Cùi dừa khô là nguyên liệu sản xuất dầu dừa.
Nước dừa nằm trong khoang bên trong quả dừa có chứa các chất như đường,
đạm, chất chống ôxi hóa, các vitamin và khoáng chất, là nguồn cung cấp và tạo
ra cân bằng điện giải đẳng trương tốt cũng như là nguồn thực phẩm bổ dưỡng.
Nước dừa được dùng làm nước giải khát tại nhiều vùng nhiệt đới. Nước dừa là
vô trùng khi quả dừa chưa bị bổ ra, và có thể dùng làm dung dịch truyền ven
(xem PMID 10674546). Nó cũng được dùng để sản xuất món tráng miệng dạng
sệt có tên gọi Thạch dừa (nata de coco).
Cây cảnh: Những cây dừa lạ (do biến dị) được trồng làm cảnh, chủ yếu tại
Philippines, tại đây nó được gọi là macapuno.
Sữa dừa, ở miền Nam gọi là nước cốt dừa, (chứa khoảng 17% chất béo) được
tạo ra từ cơm dừa đã nạo nhỏ hòa với nước nóng hay sữa nóng. Nước cốt dừa là
thành phần chủ yếu của các món ăn vùng Đông Nam Á và Việt Nam. Các bã
sợi cơm dừa còn lại từ việc sản xuất sữa dừa được dùng làm thức ăn cho gia
súc.
Kẹo dừa là món đồ ngọt thông dụng tại Việt Nam, nguyên liệu chính là nước
cốt dừa cô đặc và hương vị sầu riêng hoặc sôcôla.
Mứt dừa được làm từ cơm dừa được cắt sợi và sên với đường cát để khô dùng
trong ngày tết ở Việt Nam.
Kem dừa là lớp chất nổi lên trên khi sữa dừa bị làm lạnh.
Nhựa dừa thu được từ việc rạch các cụm hoa dừa được lên men để sản xuất
rượu vang dừa (ở Philippines gọi là tuba).
Gáo dừa khô bổ đôi được dùng làm bộ phận trong một số loại nhạc cụ như gia
hồ và bản hồ của Trung Quốc hay đàn gáo của Việt Nam, chúng được đập vào
nhau để tạo ra hiệu ứng âm thanh tựa như tiếng vó ngựa. Gáo dừa còn được
dùng làm gáo múc nước và là nguyên liệu làm đồ thủ công mỹ nghệ.
Xơ dừa được dùng làm dây thừng, chão, thảm, bàn chải, khảm thuyền cũng như
làm vật liệu lèn; nó còn được dùng rộng rãi trong nghề làm vườn để làm chất
độn trong phân bón.
Vỏ và xơ dừa có thể làm nguồn nhiên liệu hay để sản xuất than củi.
6
Lá là nguồn cung cấp vật liệu làm mái che, làm một số loại giỏ đựng đồ và làm
chổi dừa.
Các gân giữa của các lá (chét) có độ cứng thích hợp cho việc làm các que xiên
(để nướng thịt chẳng hạn) trong nấu ăn.
Các chồi non trên ngọn cây dừa có thể ăn được và nó đôi khi được thu hái để
làm rau ăn (mặc dù kiểu thu hái này sẽ làm chết cây dừa).
Phần bên trong của lá non đang lớn cũng có thể thu hoạch làm tim dừa và nó
được coi là một loại đặc sản. Kiểu thu hái này cũng làm chết cây dừa. Tim dừa
thường được ăn trong các món rau trộn; các món rau trộn như thế đôi khi được
gọi là "salad triệu phú".
Gỗ dừa có thể dùng làm đồ mỹ nghệ hoặc làm vật liệu cho một số công trình
xây dựng đặc biệt (nổi tiếng nhất là cung điện Dừa tại Manila). Người Hawaii
còn đục rỗng thân cây dừa để làm trống, thùng chứa hay các loại xuồng nhỏ.
Rễ dừa có thể dùng làm thuốc nhuộm, thuốc sát trùng để súc miệng hay chữa trị
bệnh lỵ. Nó còn được dùng để đánh răng.
Củ hũ dừa là phần lõi trong thân cây dừa, đôi khi cũng được dùng làm món ăn.
2.2 Máy sấy tầng sôi /1/
2.2.1 Đặc tính sôi của lớp hạt:
Cho một dòng khí xuyên từ dưới lên qua một lớp các phần tử nhỏ như trên Hình
2.3. Ở lưu lượng thấp, khí chỉ xuyên qua không gian trống giữa các phần tử tĩnh tại rồi
ra khỏi lớp hạt. Đây là một lớp hạt cố định (Hình 2.3 (a)).
Khi tăng lưu lượng lên đến một lúc nào đó, các phần tử bắt đầu lơ lửng trong
dòng khí đi lên. Lúc này lực ma sát giữa phần tử và lưu chất cân bằng với trọng lượng
phần tử, thành phần thẳng đứng của lực nén giữa các phần tử kề cận mất đi, tổn áp
xuyên qua lớp hạt bằng với trọng lượng các phần tử trong lớp hạt đó. Lớp hạt xem như
vừa chớm sôi hay sôi tối thiểu (Hình 2.3(b)). Vận tốc dòng khí ở trạng thái này gọi là
vận tốc tối thiểu Vmf .
7
(b)
(c)
Tổn áp lớp hạt
(a)
Vùng sôi
Vùng tónh
Vận tốc khí
Vmf
Hình 2.3: Đặc tính lớp hạt khi thay dổi vận tốc khí
Khi vận tốc khí cao hơn Vmf , xuất hiện các bong bóng khí lớn bên trong lớp hạt
(Hình 2.3(c)) và tổn áp qua lớp hạt vẫn khơng tăng. Sự xuất hiện các bong bóng khí
làm cho các phần tử được đẩy lên rồi rơi xuống nên được trộn đều một cách liên tục
tạo ra sự đồng đều nhiệt độ của tồn lớp. Đây là trạng thái “sơi”, tiếng Anh là
“fluidised” nghĩa là chất rắn có thể đối lưu gần giống như chất lỏng.
Nếu tăng vận tốc khí đến một giá trị nào đó các phần tử trở nên lơ lửng hồn
tồn trong khơng khí và được gọi là trạng thái tới hạn. Nếu vận tốc khí vượt qua trạng
thái này thì các phần tử hạt sẽ di chuyển theo dòng khí ra ngồi.
Trong sấy hạt tầng sơi, vận tốc khí được lựa chọn ở trạng thái có bong bóng, gọi
là vận tốc khí bề mặt Vaf . Theo kinh nghiệm Vaf gấp 1,5 đến 2 lần Vmf là thích hợp
cho sấy hạt tầng sơi. Giá trị vận tốc Vmf phụ thuộc vào đặc tính vật lý của hạt như kích
thước, hình dáng, trọng lượng riêng, độ xốp khối hạt và cả đặc tính vật lý của khí sấy
như độ nhớt, khối lượng riêng.
2.2.2 Sự phân bố vật liệu trong lớp sơi và độ cao tự do của buồng sấy
Do khối hạt sấy có lẫn nhiều thành phần có trọng lượng riêng khác nhau nên khi
sơi các phần tử nặng hơn nằm ở dưới, các phần tử càng nhẹ càng trên cao (Hình 2.4).
Khoảng cách từ bề mặt lớp hạt tĩnh đến đỉnh vùng sấy gọi là độ cao tự do buồng sấy
Hf. Nếu Hf nhỏ thì có khả năng hạt bị thốt ra ngồi. Người ta ứng dụng tính chất này
cho máy sấy có hồi lưu dòng hạt.
8
Ngược lại, nếu Hf cao q sẽ giảm bớt lượng tạp chất thốt ra. Sự lựa chọn Hf
phụ thuộc vào loại tạp chất cần thốt ra ngồi và độ cao tối thiểu cho sự sơi.
Hf
Tạp chất nhẹ
Lớp sôi
Lớp tónh
Hình 2.4 : Độ cao tự do Hf
2.2.3 Ngun lý hoạt động của máy sấy tầng sơi cho hạt
Trong thực tế có nhiều kiểu máy sấy tầng sơi cho nhiều loại vật liệu khác nhau.
Máy có thể hoạt động ở dạng mẽ hay liên tục. Ở máy sấy tầng sơi dạng mẽ, quạt thổi
khí nóng vào buồng sấy đủ mạnh và làm sơi lớp hạt. Sau một thời gian nhất định, hạt
khơ và được tháo ra ngồi. Ở máy sấy tầng sơi dạng liên tục, hạt ẩm được cung cấp
liên tục vào vùng sấy, đi dọc sàn sấy và thốt ra ở cuối sàn .
Máy sấy tầng sơi liên tục đã được áp dụng thành cơng cho các loại hạt như lúa
mì, lúa nước, bắp….Máy có tỉ lệ chiều dài sàn trên chiều rộng sàn lớn hơn 4/1. Tỉ lệ
càng lớn, độ ẩm hạt ra càng đồng đều. Để hạt ẩm dễ sơi, đơi lúc buồng sấy được gắn
bộ phân rung cơ học. Đối với lúa, máy sấy dạng này chỉ mới được nghiên cứu gần đây
và ứng dụng thành cơng đầu tiên và rộng rãi nhất từ Viện Kỹ Thuật King Mongkut của
Thái Lan.
2.2.4 Ứng dụng và phát triển máy sấy tầng sơi ở Việt Nam
Từ 1995, Khoa Cơ khí – Cơng nghệ Trường Đại học Nơng Lâm TP.HCM đã
thiết kế chế tạo và lắp đặt một số máy sấy tầng sơi liên tục. Máy có thể dùng sấy lúa
hoặc bắp, năng suất 1 tấn/giờ (MSTS - 1) và 5 tấn/giờ (MSTS - 5). Các bộ phận chính
của máy MSTS – 1 như sau:
Lò đốt: có thể sử dụng hai loại:
-
Lò đốt trấu kiểu phun liên tục; hoặc,
-
Lò đốt củi cháy ngược.
9
Quạt: dạng ly tâm với công suất 11 kW, thổi khí nóng từ lò vào buồng sấy tạo
sự sôi và sấy hạt.
Buồng sấy: dạng hình hộp có sàn sấy hình chữ nhật kích thước 0,3 m x 19 m.
Hạt từ phểu được trục cuốn đẩy liên tục vào buồng sấy, “sôi” và đi dọc sàn sấy nhờ
sức đẩy của khí sấy rồi được tháo ra ở cuối sàn bằng trục tháo hạt. Không khí sấy thoát
ra khỏi lớp hạt qua xy-clôn để lắng tạp chất rồi một phần được hồi lưu về quạt và hoà
trộn với khí lò để tiết kiệm nhiệt.
Một kết quả khảo nghiệm MSTS- 1 với 10 tấn lúa vào vụ hè - thu 1995 tai
Nông trường Sông Hậu (Cần Thơ). Thời gian sấy hạt trung bình 2 - 3 phút, giảm độ
ẩm của hạt từ 31 % xuống 21 % với năng suất 700 – 1000 kg/giờ tuỳ theo độ tạp chất
của hạt, nhiệt độ sấy 115 0C. Lò đốt trấu hoạt động ổn định với khả năng điều khiển
tự động nhiệt độ sấy sai biệt trong khoảng 5 0C. Hạt sau khi sấy được lấy mẫu và
làm khô từ từ để so sánh với mẫu hạt phơi chuẩn trong bóng râm. Độ rạn nứt hạt qua
xay xát của hai mẫu trên là không khác biệt, độ trắng của gạo cũng như nhau. Ước tính
chi phí sấy (kể cả khấu hao) trong điều kiện trên khoảng 62 đồng/kg. Chi phí năng
lượng riêng (gồm quạt và lò đốt) để bốc ẩm tương đối thấp, 4600 kJ/kgH2O so với sấy
bảo quản là 4930 kJ/kgH2O. Chi phí nhiệt để bốc ẩm trung bình là 4300 kJ/kgH2O so
với sấy mẻ tĩnh là 3300 kJ/kgH2O. Máy cũng được khảo nghiệm sơ bộ với bắp. Qua 2
lượt sấy có thể giảm ẩm độ từ 24 % xuống 15 %.
So với máy sấy tháp, máy sấy tầng sôi có các ưu điểm sau:
a) Máy ít chiếm mặt bằng, kết cấu gọn, dễ chế tạo hơn. Vì thế ước tính đầu tư chỉ
bằng ½ máy sấy cùng năng suất.
b) Hạt chuyển động qua buồng sấy dễ dàng, dù độ ẩm hạt rất cao và có chứa nhiều
tạp chất. Với máy sấy tháp, hạt ẩm và bẩn thường không chảy được qua tháp
sấy.
c) Ẩm độ hạt sau khi sấy đồng đều, do toàn bộ bề mặt hạt tiếp xúc rất tốt với khi
sấy nhờ sự “sôi”. Ẩm độ đầu vào không đồng đều vẫn cho ra hạt khô tương đối
đồng đều, vì hạt ẩm hơn thì nặng hơn, nên lưu trú trong buồng sấy lâu hơn. Ở
máy sấy tháp, hạt ít ẩm hay ẩm hơn đều chảy cùng tốc độ, nên đầu ra ít dồng
đều hơn.
10
2.2.5. Lò đốt dùng cho máy sấy tầng sôi (và máy sấy bảo quản)
Việc cung cấp nhiệt cho các máy sấy bảo quản và máy sấy tầng sôi đòi hỏi phải
diễn ra liên tục, đều đặn và kéo dài trong nhiều giờ hoặc nhiều ngày. Một thiết kế
như vậy cần đáp ứng các yêu cầu chung như sau:
-
Có thể khống chế và điều chỉnh tốc độ tiêu thụ nhiên liệu thích ứng với yêu cầu
cấp nhiệt của máy sấy, và do đó duy trì được nhiệt độ khí sấy trong một phạm
vi nhất định.
-
Có khả năng hoạt động liên tục trong nhiều ngày.
-
Đơn giản trong vận hành, không gây căng thẳng cho người sử dụng do phải
hoạt động liên tục kéo dài.
Để thoả mãn các yêu cầu trên hầu hết các máy sấy hiện có ở nhiều nước đều sử
dụng nguồn nhiệt lượng cung cấp từ dầu mỏ. Điều này rất thuận lợi nhưng chi phí
đầu tư lớn và giá thành sản phẩm sấy sẽ tăng cao.
2.3 Máy nghiền búa /3/
2.3.1 Nguyên lý làm việc:
Quá trình nghiền hạt trong máy nghiền kiểu búa là do sự va đập của búa vào
hạt, va đập giữa các hạt vào vỏ máy và do sự chà xát của hạt với búa hoặc với thành
trong của vỏ máy
Trên hình 2.5 giới thiệu sơ đồ máy nghiền hạt kiểu búa trục ngang. Bộ phận gây
ra sự va đập vào hạt trong máy là các búa nghiền 5 được treo trên các chốt 3 của rô tô
2 quay thì lực ly tâm làm các búa nằm ở vị trí hướng tâm và dự trữ một động năng lớn.
Hạt qua bộ phận cung cấp phía trên vào máy liền bị các búa nghiền quay đập vào và va
chạm với các chi tiết nằm trong buồng nghiền. Trong quá trình va đập, búa sẽ truyền
cho hạt phần động năng tạo thành công phá vỡ hạt. Các phần tử tách ra từ hạt có kích
thước bé hơn lỗ lưới sàng phân ly thì lọt ra ngoài buồng nghiền tạo thành sản phẩm.
Những phần tử có kích thước lớn hơn tiếp tục bị va đập, phá vỡ. Sản phẩm nghiền
được đưa ra ngoài bằng các phương pháp vận chuyển khí động, cơ học. . .
11
4
2
3
1
5
6
Hình 2.5 Sơ đồ cấu tạo máy nghiền hạt kiểu búa trục ngang
1. Thân máy
2. Rôto
3. Chốt treo búa
4. Má đập phụ
5. Búa nghiền
6. Sàng
Như vậy q trình làm việc của máy nghiền hạt kiểu búa trục ngang tồn tại ba
giai đoạn tiếp tục diễn ra, mà các giai đoạn này được đặc trưng bởi sự biến đổi của hạt
trong buồng nghiền như sau:
-
Giai đoạn 1: cung cấp ngun liệu
-
Giai đoạn 2: gia cơng ngun liệu trong buồng nghiền
-
Giai đoạn 3: vận chuyển sản phẩm ra khỏi buồng nghiền
X.V.Melnhikov đã mơ tả hệ thống động lực học của máy nghiền búa trục ngang
nói chung bằng mơ hình vật lý có ba phần tử:
- Từ trống là bộ phận tạo xung lượng va đập, dưới tác động của các xung lượng này
mà nhiều phần tử mới được tạo ra
- Từ lớp khơng khí – ngun liệu hay còn gọi là dung lượng điều chỉnh, giữ cân
bằng tĩnh giữa hai q trình xảy ra liên tục tạm thời :
12
+ “Sự gia tăng số lượng” còn gọi là năng suất trống đập
+ “Sự suy giảm của phần tử” còn gọi là năng suất sàng
-
Từ bề mặt lỗ của buồng nghiền (mặt sàng giống như tấm chắn), giới hạn cường
độ luồng nguyên liệu đi qua buồng nghiền
Sự tác động của mô hình vật lý được mô tả như sau: các búa – trống quay với
tốc độ lớn đập nguyên liệu thành những mảnh vỡ nhỏ. Những mảnh vỡ này được văng
lên sàng để tiến hành phân ly. Nếu kích thước của những mảnh nhỏ cho phép chúng lọt
qua lỗ sàng thì chúng được sàng thu nhận. Còn những mảnh nhỏ không lọt qua sàng bị
dội lại (vì sàng như là vách chắn) và lại rơi vào vùng tác động của các cánh búa. Sau
nhiều lần va đập và dội lại như vậy, mảnh nguyên liệu bị đập vụng dần ra.
Tuy nhiên không thể nói chính xác số lần va đập để mảnh nguyên liệu nhận
được kích thước cần thiết (chỉ số nghiền cần thiết) vì quá trình làm việc của máy
nghiền kiểu búa trục ngang được xem là quá trình ngẫu nhiên. V.R.Aleskin đã chứng
minh rằng: số va đập cần thiết để hạt có được chỉ số nghiền là một giá trị ngẫu nhiên
có phân bố logarit thập phân.
2.3.2 Ưu nhược điểm và phạm vi sử dụng:
Ưu điểm:
-
Ưu điểm cơ bản của máy nghiền hạt kiểu búa nói chung là loại máy nghiền vạn
năng. Khả năng điều chỉnh bột nghiền dễ dàng.
-
Máy có cấu tạo đơn giản, gọn gàng, khối lượng máy không lớn, giá thành rẻ, dễ
thay thế các chi tiết bị mòn hay hư hỏng. So với máy đập má và máy nghiền
trục giá thành rẻ hơn từ (1,5 5,5) lần, khối lượng máy nhẹ hơn 4,5 lần và chi
phí điện năng thấp hơn (1,5 2) lần.
Nhược điểm:
-
Trong quá trình máy làm việc sinh nhiều bụi bột, gây tổn thất và khó khăn trong
xử lý bụi về sau.
-
Do máy quay với vận tốc lớn nên gây tiếng ồn và chấn động, làm ảnh hưởng
xấu đến môi trường lao động.
-
Nghiền các hạt dẻo, dính có độ ẩm cao thì kém.
13
Phạm vi sử dụng:
Máy nghiền kiểu búa là loại máy nghiền được sử dụng phổ biến và chủ yếu
trong chế biến thức ăn gia súc. Ngoài nhiệm vụ nghiền các hạt lương thực, chúng còn
được sử dụng nghiền các sản phẩm như cá khô, bánh dầu, cỏ khô, các thành phần
khoáng vi lượng . . . Trong công nghệ sản xuất thức ăn gia súc hiện đại, máy nghiền
kiểu búa trục ngang là thiết bị duy nhất có công đoạn làm nhỏ vật liệu thành bột.
Máy nghiền kiểu búa đáp ứng cho mọi quy mô sản xuất. Có những máy có
công suất nhỏ chỉ vài chục kg/h phù hợp cho chế biến hộ gia đình, song cũng có những
máy có năng suất lớn vài chục tấn/h phù hợp cho các nhà máy sản xuất thức ăn gia súc
cỡ lớn. Tuỳ theo sơ đồ công nghệ mà máy ở vị trí riêng lẻ hoặc nằm trong hệ thống sản
xuất liên tục.
14