ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

--------------------

TRẦN THỊ NGỌC DIỆP

NGHIÊN CỨU SẤY NHO NINH THUẬN
BẰNG MÁY SẤY BƠM NHIỆT

Chuyên ngành

: KỸ THUẬT NHIỆT

Mã số

: 60520115

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, THÁNG 06 NĂM 2018


CƠNG TRÌNH ĐƯỢC HỒN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA –ĐHQG –HCM
Cán bộ hướng dẫn khoa học : TS. HÀ ANH TÙNG
Cán bộ chấm nhận xét 1:………………………………...………….
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)
Cán bộ chấm nhận xét 2:………………………………...………….
(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)
Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG Tp.

HCM ngày…….. tháng ……. năm ……….
Thành phần Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:
1. ………………………………...………….
2. ………………………………...………….
3. ………………………………...………….
4. ………………………………...………….
5. ………………………………...………….
Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý
chuyên ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có).
CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG

TRƯỞNG KHOA CƠ KHÍ


ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên học viên: TRẦN THỊ NGỌC DIỆP

MSHV: 7140917

Ngày, tháng, năm sinh: 05/09/1982

Nơi sinh: QUẢNG NAM

Chuyên ngành: KỸ THUẬT NHIỆT


Mã số: 60520115

I.

TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU SẤY NHO NINH THUẬN BẰNG MÁY
SẤY BƠM NHIỆT

II. NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
 Nghiên cứu tổng quan về nho Ninh Thuận và công nghệ sấy nho, phân tích
lựa chọn thiết bị sấy nho Ninh thuận phù hợp ở Việt Nam.
 Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về tính tốn thiết kế hệ thống sấy nho bằng bơm
nhiệt
 Chế tạo mơ hình sấy nho Ninh Thuận bằng máy sấy bơm nhiệt.
 Từ mơ hình chế tạo, tiến hành khảo nghiệm và đánh giá các kết quả khảo
nghiệm theo từng phương pháp và lựa chọn phương pháp phù hợp nhất.
 Từ kết quả khảo nghiệm xác định chế độ sấy nho Ninh Thuận phù hợp ở
Việt Nam.
 Đánh giá ý nghĩa khoa học của mơ hình sấy.
III. NGÀY GIAO NHIỆM VỤ : 17/08/2017
IV. NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 18/06/2018
V. CÁN BỘ HƯỚNG DẪN : TS. HÀ ANH TÙNG
Tp. HCM, ngày 18 tháng 06 năm 2018
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
(Họ tên và chữ ký)

CHỦ NHIỆM BỘ MÔN ĐÀO TẠO
(Họ tên và chữ ký)

TRƯỞNG KHOA CƠ KHÍ

( Họ tên và chữ ký)


ii

GVHD:TS. HÀ ANH TÙNG

LỜI CẢM ƠN

Trước hết, học viên xin trân trọng gửi lời cảm ơn chân thành tới Thầy
hướng dẫn TS. Hà Anh Tùng đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo điều kiện cho
học viên hoàn thành luận văn này.
Xin chân thành cám ơn quý Thầy Cô trong bộ môn Công nghệ nhiệt lạnh
Trường Đại học Bách Khoa Tp.HCM đã tận tâm truyền đạt kiến thức trong suốt
quá trình học cao học của học viên
Chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo và quý Thầy Cô đồng nghiệp trong Bộ
môn Điện Lạnh Trường Cao đẳng Kỹ thuật Cao Thắng đã ln khuyến khích, động
viên, giúp đỡ và tạo điều kiện cho học viên trong quá trình thực hiện luận văn
Gởi lời cảm ơn đến các bạn học cùng lớp khóa 2014 &2015, các em sinh
viên Điện Lạnh Cao Thắng, các em sinh viên Nhiệt Lạnh Bách KHoa HCM đã nhiệt
tình trao đổi, chia sẻ, giúp đỡ trong quá trình chế tạo, đo đạc khảo nghiệm mơ hình.
Cuối cùng, cảm ơn gia đình đã ln khích lệ và đồng hành trong suốt thời
gian qua.
Trong q trình hồn thành luận văn, học viên đã cố gắng tuy nhiên vẫn
còn những thiếu sót. Rất mong nhận được ý kiến đánh giá chân thành của q Thầy
Cơ để luận văn được hồn thiện hơn.
Xin chân thành cảm ơn.

Trần Thị Ngọc Diệp


HVTH: TRẦN THỊ NGỌC DIỆP

ii


GVHD:TS. HÀ ANH TÙNG

iii

TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN VĂN
Luận văn ‘’Nghiên cứu sấy nho Ninh Thuận bằng máy sấy bơm nhiệt’’ được
thực hiện trong thời gian từ 08/2017 đến 06/2018 với những nội dung sau đây:
-

Nghiên cứu tổng quan về nho Ninh Thuận và công nghệ sấy nho

-

Tổng hợp các nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan đến sấy bơm nhiệt
và sấy nho

- Nghiên cứu cơ sở lý thuyết về q trình sấy bằng bơm nhiệt
- Tính tốn, thiết kế, chế tạo mơ hình sấy nho Ninh Thuận bằng máy sấy bơm
nhiệt với năng suất 10 kg/mẻ
- Trên cơ sở mơ hình thiết bị sấy chế tạo, tiến hành khảo nghiệm sấy nho trên
mơ hình với các chế độ sấy khác nhau
- Phân tích, đánh giá các kết quả khảo nghiệm
- Từ kết quả khảo nghiệm xác định chế độ sấy nho Ninh Thuận phù hợp ở
Việt Nam.
- Đánh giá ý nghĩa khoa học của mơ hình sấy.


HVTH: TRẦN THỊ NGỌC DIỆP

iii


iv

GVHD:TS. HÀ ANH TÙNG

ABSTRACT
The thesis "Study on drying Ninh Thuan grapes with heat pump dryer" was
carried out from August 2017 to June 2018 with the following contents:
-

An overview of Ninh Thuan grapes and grapes drying technology

-

Aggregate of domestic and foreign studies related to heat pump drying and
drying of grapes

-

Study theories of heat pump drying

- Calculate, design, manufacture model of drying Ninh Thuan grapes by heat

pump dryer with a capacity of 10kg/a batch.
- Based on the model of drying equipment, experiments were carried out with

different drying regimes
-

Analysis and evaluation of experimental results

-

From the results of the experiment, determine Ninh Thuan grape drying
regime suitable in Vietnam

-

Evaluate the scientific significance of the drying model

HVTH: TRẦN THỊ NGỌC DIỆP

iv


v

GVHD:TS. HÀ ANH TÙNG

LỜI CAM ĐOAN
Luận văn này do học viên nghiên cứu và thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa
học của Thầy TS. Hà Anh Tùng.
Học viên xin cam đoan những nội dung trình bày trong quyển luận văn này là
do học viên tìm hiểu và nghiên cứu. Các nội dung trích dẫn từ các nguồn tài liệu
khác đều có ghi rõ nguồn gốc.


Trần Thị Ngọc Diệp

HVTH: TRẦN THỊ NGỌC DIỆP

v


vi

GVHD:TS. HÀ ANH TÙNG

LỜI NÓI ĐẦU
Để áp ứng yêu cầu sử dụng trong và ngoài nước, chất lượng sản phẩm của
các loại nông sản sấy khô cần phải tuân theo tiêu chuẩn thương mại quốc tế. Đó
chính là các u cầu khắt khe về chất lượng như màu sắc, hình dáng, kích thước sản
phẩm sấy; nồng độ vị, vitamin, protein, chất thơm, men, độ ẩm cuối cùng đạt được
tùy theo nhu cầu sử dụng và bảo quản sản phẩm sấy.
So với nhiều phương pháp sấy khác, phương pháp sấy bơm nhiệt có nhiều ưu
điểm nổi bật, có thể đáp ứng đầy đủ các yêu cầu chất lượng trên đây do đó có thể
áp dụng cho sấy những vật liệu khó sấy, yêu cầu chất lượng sấy cao. Thích hợp để
sấy khô các sản phẩm không chịu được nhiệt độ cao. Đồng thời phương pháp sấy
bơm nhiệt tiết kiệm năng lượng hơn so với phương pháp sấy khơng khí nóng dùng
điện trở. Phù hợp với điều kiện khí hậu nóng ẩm ở Việt Nam.
Trong thực tế, phương pháp sấy bơm nhiệt đã được áp dụng phổ biến ở các
nước tiên tiến ở Châu Âu và Châu Á. Tuy nhiên do giá thành thiết bị cao và vận
hành phức tạp, phương pháp sấy này vẫn chưa được áp dụng rộng cho nền công
nghiệp nước ta. Điều kiện tiếp thu công nghệ trong sản xuất vì thế cũng bị hạn chế
nhiều, việc học tập nghiên cứu chủ yếu là lý thuyết.
Hiện nay, sản phẩm nho khô trên thị trường trong nước chủ yếu được sấy ở
nhiệt độ cao (sấy nóng). Phương pháp sấy này có nhiều hạn chế như làm biến tính

và giảm chất lượng sản phẩm. Trong khi đó phương pháp sấy lạnh (sấy bơm nhiệt)
thì đảm bảo chất lượng, giữ nguyên thành phần vi lượng, các loại vitamin, mùi vị và
màu sắc, tăng thời gian bảo quản.
Với mong muốn nâng cao chất lượng sản phẩm nho khô Ninh Thuận, tạo ra
sản phẩm nho khô nguyên chất thuần túy, không tẩm ướp, khơng hóa chất bảo quản,
đảm bảo vệ sinh an tồn, có giá trị dinh dưỡng cao nên học viên chọn đề tài:
“ Nghiên cứu sấy nho Ninh Thuận bằng máy sấy bơm nhiệt ” làm luận văn cao học
ngành Kỹ Thuật Nhiệt của mình.

HVTH: TRẦN THỊ NGỌC DIỆP

vi


vii

GVHD:TS. HÀ ANH TÙNG

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ ii
TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN VĂN ....................................................................... iii
LỜI NÓI ĐẦU .......................................................................................................... vi
MỤC LỤC ................................................................................................................ vii
DANH MỤC HÌNH VẼ ............................................................................................ xi
DANH MỤC BẢNG BIỂU .................................................................................... xiv
CÁC KÝ HIỆU CƠ BẢN THEO MẪU TỰ HY LẠP .............................................xv
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT.............................................................................. xvii
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN .......................................................................................1
1.1. Tổng quan về nho ..............................................................................................1
1.1.1. Giới thiệu chung về cây nho ........................................................................1

1.1.2. Nho Ninh Thuận Việt Nam ..........................................................................2
1.1.3. Giá trị dinh dưỡng và công dụng của quả nho .............................................5
1.1.4. Thu hoạch và bảo quản nho Ninh thuận ......................................................9
1.1.5. Tình hình phát triển và sản xuất nho Ninh thuận .......................................11
1.2. Tình hình nghiên cứu các phương pháp sấy nho trên thế giới ........................11
1.2.1. Trên thế giới ...............................................................................................11
1.2.2. Tại Việt Nam..............................................................................................14
1.3. Các phương pháp sấy nho ...............................................................................15
1.3.1. Phương pháp sấy nóng ...............................................................................15
1.3.2. Phương pháp sấy lạnh ................................................................................16
1.4. Phân tích lựa chọn phương pháp và thiết bị sấy nho .......................................17
1.4.1. Phân tích cơ chế sấy ..................................................................................17
1.4.2. Yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng nho trong quá trình sấy........................18
1.4.3. Lựa chọn phương pháp và thiết bị sấy nho ................................................18
1.5. Tổng quan về sấy bơm nhiệt và ứng dụng sấy bằng bơm nhiệt hiện nay .......19
1.5.1. Lịch sử hình thành và phát triển bơm nhiệt ...............................................19
1.5.2. Nguyên lý sấy bơm nhiệt ...........................................................................19

HVTH: TRẦN THỊ NGỌC DIỆP

vii


GVHD:TS. HÀ ANH TÙNG

viii

1.5.3. Hiệu quả sử dụng năng lượng ở sấy bằng bơm nhiệt. ...............................22
1.5.4. Tình hình nghiên cứu thiết bị sấy bơm nhiệt trên thế giới và Việt Nam ...23
1.6. Nội dung nghiên cứu .......................................................................................27

1.7. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài ............................................27
1.7.1. Ý nghĩa khoa học .......................................................................................27
1.7.2. Ý nghĩa thực tiễn ........................................................................................27
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ LUẬN ..............................................................................29
2.1. Sơ đồ và nguyên lý hoạt động của máy sấy bơm nhiệt đề xuất ......................29
2.1.1. Sơ đồ nguyên lý của máy sấy bơm nhiệt ...................................................29
2.1.2. Nguyên lý làm việc của máy sấy bơm nhiệt đề xuất ................................29
2.2. Phương pháp nghiên cứu .................................................................................30
2.2.1. Phương pháp nghiên cứu lý thuyết ............................................................31
2.2.2. Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm ......................................................35
2.2.3. Phương pháp đo đạc thực nghiệm..............................................................35
2.3. Các thông số nghiên cứu .................................................................................37
2.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy nho ..................................................37
2.4.1. Nhiệt độ sấy ..............................................................................................37
2.4.2. Độ ẩm tác nhân sấy ...................................................................................37
2.4.3. Vận tốc tác nhân sấy ..................................................................................37
2.4.4. Độ dày của lớp nho ....................................................................................38
CHƯƠNG 3. TÍNH TỐN THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MƠ HÌNH SẤY BƠM
NHIỆT .......................................................................................................................39
3.1. Mơ hình thiết kế ...............................................................................................39
3.2. Các thơng số tính tốn .....................................................................................39
3.3. Xác định kích thước buồng sấy .......................................................................40
3.4. Tính tốn nhiệt q trình sấy lý thuyết ............................................................40
3.5. Tính tốn nhiệt q trình sấy thực ...................................................................43
3.6. Tính tốn chu trình và chọn các thiết bị cho bơm nhiệt ..................................50
3.6.1. Xác định chu trình và thơng số làm việc ...................................................50
3.6.2. Tính tốn chu trình bơm nhiệt ...................................................................50

HVTH: TRẦN THỊ NGỌC DIỆP


viii


GVHD:TS. HÀ ANH TÙNG

ix

3.6.3. Tính tốn lựa chọn thiết bị chính bơm nhiệt. .............................................52
3.7. Chương trình tính tốn q trình sấy bơm nhiệt bằng phần mềm EES ...........56
3.8. Chế tạo mơ hình sấy bơm nhiệt ......................................................................58
3.8.1. Thiết kế hệ thống sấy ................................................................................58
3.8.2. Thiết kế mạch điện điều khiển hệ thống ....................................................61
3.8.3. Sơ đồ các bước thực hiện chế tạo, lắp ráp mơ hình máy sấy bơm nhiệt ...63
3.8.4. Mơ hình máy sấy bơm nhiệt hoàn thiện.....................................................64
CHƯƠNG 4. THỰC NGHIỆM SÁY NHO NINH THUẬN TRÊN MƠ HÌNH SẤY
BƠM NHIỆT .............................................................................................................65
4.1. Giới thiệu về mơ hình sấy bơm nhiệt ..............................................................65
4.1.1. Mơ hình sấy thực tế....................................................................................65
4.1.2. Vận hành mơ hình ......................................................................................65
4.2. Phương pháp tiến hành thực nghiệm ...............................................................66
4.2.1. Phương pháp và dụng cụ đo đạc ................................................................66
4.2.2. Phương pháp đáng giá cảm quan ...............................................................72
4.3. Thí nghiệm sấy nho trên mơ hình sấy bơm nhiệt ............................................72
4.3.1. Mục đích và yêu cầu ..................................................................................72
4.3.2. Các chế độ sấy nho trên mơ hình ...............................................................73
4.3.3. Quy trình sấy nho Ninh Thuận ..................................................................73
4.3.4. Kết quả thí nghiệm và nhận xét .................................................................73
4.4. So sánh kết quả thí nghiệm và đánh giá ..........................................................82
4.4.1. So sánh độ ẩm của nho khô khi thay đổi vận tốc TNS ở nhiệt độ sấy 60oC
..............................................................................................................................82

4.4.3. So sánh độ ẩm của nho khô khi thay đối nhiệt độ sấy ở vận tốc TNS 2
m/s ........................................................................................................................82
4.5. Đánh giá cảm quan ..........................................................................................83
4.6. Lượng ẩm tách ra trên đơn vị năng lượng (hệ số SMER) ...............................84
4.5. So sánh máy sấy nho bơm nhiệt kết hợp điện trở với tủ sấy nho điện trở tại
Ninh Thuận .............................................................................................................86
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................89

HVTH: TRẦN THỊ NGỌC DIỆP

ix


GVHD:TS. HÀ ANH TÙNG

x

5.1. KẾT LUẬN .....................................................................................................89
5.1. KIẾN NGHỊ .....................................................................................................90
TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................91
PHỤ LỤC ..................................................................................................................93
Phụ lục 01. Bảng số liệu thí nghiệm sấy nho Ninh Thuận ở nhiệt độ 60oC, vận tốc
TNS 1,5m/s .............................................................................................................93
Phụ lục 02. Bảng số liệu thí nghiệm sấy nho Ninh Thuận ở nhiệt độ 60oC, vận tốc
TNS 2,0m/s .............................................................................................................94
Phụ lục 03. Bảng số liệu thí nghiệm sấy nho Ninh Thuận ở nhiệt độ 60oC, vận tốc
TNS 2,5m/s .............................................................................................................95
Phụ lục 04. Bảng số liệu thí nghiệm sấy nho Ninh Thuận ở nhiệt độ 55oC, vận tốc
TNS 2 m/s ...............................................................................................................96
Phụ lục 05. Bảng số liệu thí nghiệm sấy nho Ninh Thuận ở nhiệt độ 65oC, vận tốc

TNS 2,0m/s .............................................................................................................97
Phụ lục 06. Một số hình ảnh trong quá trình thực nghiệm .....................................98
Phụ lục 07. Thơng số kỹ thuật của máy nén kín kiểu roto Panasonic
2PS156D3AA02 ...................................................................................................101
Phụ lục 08. Code chương trình EES tính tốn q trình sấy bơm nhiệt ...............102
Phụ lục 09. Code chương trình EES xác định các thơng số tại các điểm nút của
chu trình bơm nhiệt ...............................................................................................106
Phụ lục 10. Kết quả phân tích mẫu nho sấy bằng mơ hình sấy bơm nhiệt ...........107
Phụ lục 11. Kết quả phân tích mẫu nho sấy bằng tủ sấy trở của Công ty Cánh ...108

HVTH: TRẦN THỊ NGỌC DIỆP

x


GVHD:TS. HÀ ANH TÙNG

xi

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Vườn nho tại Phan Rang Ninh Thuận .........................................................3
Hình 1.2. Nho đỏ (Red cardinal) và nho xanh NH 01-48 tại Ninh Thuận .................3
Hình 1.3. Phân biệt nho đỏ Ninh Thuận và nho đỏ Trung Quốc ................................4
Hình 1.4. Phân biệt nho xanh Ninh Thuận và nho xanh Trung Quốc.........................4
Hình 1.5. Sơ đồ quy trình thu hoạch và bảo quản nho ..............................................10
Hình 1.6. Một số sản phẩm từ nho Ninh Thuận ........................................................10
Hình 1.7. Phơi khơ nho .............................................................................................11
Hình 1.8. Sấy nho bằng NLMT theo nguyên lý hiệu ứng nhà kính .........................12
Hình 1.9. Sơ đồ bố trí hệ thống sấy nho bằng máy sấy chân không kết hợp ...........13
Hình 1.10. Tủ sấy nho bằng điện trở của Dinglidryer ..............................................13

Hình 1.11. Buồng sấy nho bằng bơm nhiệt hiệu IKE (Trung Quốc) ........................14
Hình 1.12. Máy sấy nho gia nhiệt bằng điện trở tại C.ty Cánh Trắng - Phan Rang .15
Hình 1.13. Sơ đồ nguyên lý thiết bị sấy bơm nhiệt ...................................................20
Hình 1.14. Đồ thị khơng khí ẩm hệ thống sấy bơm nhiệt .........................................21
Hình 1.15. Sơ đồ nguyên lý thiết bị sấy bơm nhiệt có NT phụ ................................21
Hình 1.16. Đồ thị lg p – i của mơi chất lạnh .............................................................22
Hình 1.17. Sơ đồ ngun lý và mơ hình hệ thống sấy bơm nhiệt kiểu thùng quay ..26
Hình 1.18. Sơ đồ nguyên lý sấy phấn hoa bằng bơm nhiệt. .....................................26
Hình 1.19. Hệ thống sấy bơm nhiệt DSL-v2 ............................................................27
Hình 2.1. Sơ đồ nguyên lý của máy sấy bơm nhiệt ..................................................29
Hình 2.2. Biễu diễn quá trình sấy lý thuyết trên đồ thị I-d .......................................32
Hình 2.3. Sơ đồ cân bằng nhiệt quá trình sấy thực ...................................................33
Hình 3.1. Mơ hình máy sấy bơm nhiệt......................................................................39
Hình 3.2. Đồ thị I – d quá trình sấy lý thuyết ...........................................................40
Hình 3.3. Đồ thị I - d quá trình sấy thực ...................................................................48
Hình 3.4. Sơ đồ nguyên lý bơm nhiệt .......................................................................51
Hình 3.5. Đồ thị lgp-i chu trình quá lạnh quá nhiệt ................................................51
Hình 3.6. Giao diện tính tốn q trình sấy nho bằng phần mềm EES ....................57
Hình 3.7. Giao diện tính tốn các điểm nút của chu trình bằng phần mềm EES ......57

HVTH: TRẦN THỊ NGỌC DIỆP

xi


GVHD:TS. HÀ ANH TÙNG

xii

Hình 3.8. Bản vẽ thiết kế mơ hình sấy bơm nhiệt .....................................................58

Hình 3.9. Bản vẽ bố trí thiết bị bơm nhiệt ................................................................59
Hình 3.10. Sơ đồ nguyên lý hệ thống bơm nhiệt ......................................................60
Hình 3.11. Bản vẽ 3D mơ hình sấy bơm nhiệt bằng phần mềm Autodesk Inventor 60
Hình 3.12. Bản vẽ khay sấy ......................................................................................61
Hình 3.13. Bản vẽ 3D bố trí thiết bị bơm nhiệt.........................................................61
Hình 3.14. Mạch điện điều khiển máy sấy ................................................................61
Hình 3.15. Mơ hình hồn thiện của máy sấy bơm nhiệt ...........................................64
Hình 4.1. Mơ hình thực tế của máy sấy bơm nhiệt ...................................................65
Hình 4.2. Dụng cụ để thí nghiệm xác định khối lượng riêng của nho ......................67
Hình 4.3. Máy đo độ ẩm vật liệu AND _MX-50 ( Japan) ........................................68
Hình 4.4. Đồng hồ đo điện đa năng PZEM-061 .......................................................70
Hình 4.5. Vị trí các điểm đo nhiệt độ, độ ẩm ............................................................70
Hình 4.6. Đồng hồ đo nhiệt độ, độ ẩm ......................................................................70
Hình 4.7. Thermostat Ewelly EW-181H ...................................................................71
Hình 4.8. Vị trí các điểm đo tốc độ gió .....................................................................71
Hình 4.9. Thiết bị đo tốc độ gió hiệu Prova- Đức .....................................................72
Hình 4.10. Đồ thị giảm ẩm tương đối của nho theo thời gian sấy ở 60oC & v =
1,5m/s ........................................................................................................................74
Hình 4.11. Đồ thị giảm ẩm tương đối của nho giữa lý thuyết và thực nghiệm sấy ở
60oC & v = 1,5m/s .....................................................................................................75
Hình 4.12. Đồ thị giảm ẩm tuyệt đối của nho sấy ở 60oC & v = 1,5m/s ..................75
Hình 4.13. Đồ thị giảm ẩm tương đối của nho giữa lý thuyết và thực nghiệm sấy ở
60oC & v = 2m/s ........................................................................................................76
Hình 4.14. Đồ thị giảm ẩm tuyệt đối của nho theo thời gian sấy ở 60oC & v = 2m/s
...................................................................................................................................77
Hình 4.15. Đồ thị giảm ẩm tương đối của nho giữa lý thuyết và thực nghiệm sấy ở
60oC & v = 2,5m/s .....................................................................................................78
Hình 4.16. Đồ thị giảm ẩm tuyệt đối của nho sấy ở 60oC & v = 2,5m/s ..................78
Hình 4.17. Đồ thị giảm ẩm tương đối của nho giữa lý thuyết và thực nghiệm sấy ở
55oC & v = 2m/s ........................................................................................................79


HVTH: TRẦN THỊ NGỌC DIỆP

xii


GVHD:TS. HÀ ANH TÙNG

xiii

Hình 4.18. Đồ thị giảm ẩm tuyệt đối của nho sấy ở 55oC & v = 2m/s .....................80
Hình 4.19. Đồ thị giảm ẩm tương đối của nho giữa lý thuyết và thực nghiệm sấy ở
65 oC & v = 2m/s .......................................................................................................81
Hình 4.20. Đồ thị giảm ẩm tuyệt đối sấy ở 65oC & v = 2m/s ...................................81
Hình 4.21. Đồ thị biểu diễn độ ẩm của nho khô sấy ở 60oC với vận tốc khác nhau82
Hình 4.22. Đồ thị biểu diễn độ ẩm của nho khô ở vận tốc TNS 2m/s với 3 nhiệt độ
sấy..............................................................................................................................83
Hình 4.23. Đồ thị đánh giá cảm quan vị và màu sắc của nho khô ............................84
Hình 4.24. Đồ thị so sánh hệ số SMER của các chế độ sấy......................................85
Hình 4.25. Tủ sấy nho tại Cơng ty Cánh Trắng - Ninh Thuận .................................86
Hình 4.26. Xưởng sấy nho của Công ty Cánh Trắng tại Ninh Thuận ......................87

HVTH: TRẦN THỊ NGỌC DIỆP

xiii


GVHD:TS. HÀ ANH TÙNG

xiv


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng trong 100g của nho ta (nho chua) .......................5
Bảng 1.2. Thành phần dinh dưỡng trong 100g của nho ngọt .....................................6
Bảng 1.3. Thành phần dinh dưỡng trong 100g của nho khô .......................................7
Bảng 1.4. Các phương pháp sấy nho khô tại Việt Nam ............................................14
Bảng 3.1. Thông số các điểm nút quá trình sấy lý thuyết .........................................42
Bảng 3.2. Thơng số các điểm nút q trình sấy thực ................................................49
Bảng 3.3. Các thơng số tại các điểm nút của chu trình ............................................51
Bảng 3.4. Bảng chú thích bản vẽ mơ hình sấy bơm nhiệt .........................................59
Bảng 3.5. Bảng chú thích bản vẽ bố trí thiết bị bơm nhiệt .......................................59
Bảng 4.1. Xác định khối lượng riêng của nho đỏ Ninh Thuận .................................67
Bảng 4.2. Xác định độ ẩm của nho tươi trên máy Analyzer AND _MX-50 ............68
Bảng 4.3. Đánh giá cảm quan về màu sắc và vị của nho sấy....................................72
Bảng 4.4. Thông số của TNS và thông số làm việc của máy sấy ở 60oC & v
=1,5m/s ......................................................................................................................74
Bảng 4.5. Thông số của TNS và thông số làm việc của máy sấy ở 60oC & v = 2m/s
...................................................................................................................................76
Bảng 4.6. Thông số của TNS và thông số làm việc của máy sấy ở 60oC & v =
2,5m/s ........................................................................................................................77
Bảng 4.7. Thông số của TNS và thông số làm việc của máy sấy ở 55oC & v = 2m/s
...................................................................................................................................79
Bảng 4.8. Thông số của TNS và thông số làm việc của máy sấy ở 65oC & v = 2m/s
...................................................................................................................................80
Bảng 4.9. Độ ẩm nho khô sau sấy với các vận tốc sấy khác nhau ở 60oC ...............82
Bảng 4.10. Độ ẩm nho khô sau sấy ở các nhiệt độ sấy khác nhau với vận tốc 2m/s
...................................................................................................................................82
Bảng 4.11. Đánh giá cảm quan vị và màu sắc của nho khô ......................................83
Bảng 4. 12. Hệ số SMER ở các chế độ sấy ...............................................................84
Bảng 4. 13. So sánh MH sấy nho bơm nhiệt và máy sấy điện trở ............................87


HVTH: TRẦN THỊ NGỌC DIỆP

xiv


xv

GVHD:TS. HÀ ANH TÙNG

CÁC KÝ HIỆU CƠ BẢN THEO MẪU TỰ ABC
KÝ HIỆU

Ý NGHĨA

B
C
COP
d
dng
dtr
F
G1
G2
H
i
I
k
L
llt

m
Ndc
pbm
ph
pv
Q
q
Q0
Q0ld
Qkp

Chiều rộng buồng sấy
Nhiệt dung riêng
Hệ số hiệu quả năng lượng.
Độ chứa hơi
Đường kính ngồi
Đường kính trong
Diện tích
Năng suất sấy
Khối lượng nho khơ thu được sau sấy
Chiều cao
Entanpy
Entanpy
Hệ số truyền nhiệt
Chiều dài
Lượng khơng khí khơ để bay hơi 1 kg ẩm
Khối lượng
Công suất động cơ máy nén
Phân áp suất hơi nước trên bề mặt
Phân áp suất hơi nước của môi trường xung quanh

Phân áp suất hơi nước trong lòng vật
Nhiệt lượng
Mật độ dòng nhiệt
Năng suất của dàn lạnh
Năng suất của dàn lạnh tính theo hệ số lắp đặt
Năng suất thải nhiệt của dàn ngưng phụ
Năng suất thải nhiệt của dàn ngưng phụ tính theo hệ số
lắp đặt
Năng suất thải nhiệt của dàn ngưng chính
Năng suất thải nhiệt của dàn ngưng chính tính theo hệ
số lắp đặt
Bán kính
Nhiệt độ Celcius
Nhiệt độ bay hơi
Nhiệt độ ngưng tụ
Nhiệt độ trung bình
Nhiệt độ tác nhân sấy
Nhiệt độ mơi trường
Nhiệt độ vách
Vận tốc tác nhân sấy
Lượng ẩm cần lấy đi của 1 mẻ sấy

Qkpld
Qks
Qksld
R
t
to
tk
ttb

ts
tf
tw
v
W

HVTH: TRẦN THỊ NGỌC DIỆP

THỨ
NGUYÊN
m
J/(kgK)
không
kg a/kg kk
m
m
m2
kg/mẻ
kg/mẻ
kJ/kg
kJ
W/m2K
m
kg kk/kg a
kg
kW
N/m2
N/m2
N/m2
kJ

W/m2
kW
kW
kW
kW
kW
kW
m
C
o
C
o
C
o
C
o
C
o
C
o
C
m/s
kg a/mẻ
o

xv


xvi


GVHD:TS. HÀ ANH TÙNG

CÁC KÝ HIỆU CƠ BẢN THEO MẪU TỰ HY LẠP
Ý NGHĨA

KÝ HIỆU

THỨ NGUYÊN



Hệ số dẫn nhiệt

W/(mK)



Chiều dày

m

α

Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu

W/(m2.K)



Kích thước tính tốn


m



Độ nhớt động học

m2/s

ρ

Khối lượng riêng

kg/m3

τ

Thời gian

giây

φ

Độ ẩm tương đối của TNS

%

ω

Độ ẩm tương đối của vật liệu sấy


% (kg/kg vla)

ωk

Độ ẩm tuyệt đối của vật liệu sấy

ω1

Độ ẩm tương đối ban đầu của vật liệu sấy

% (kg/kg vla)

ω2

Độ ẩm tương đối sau khi sấy của vật liệu sấy

% (kg/kg vla)

HVTH: TRẦN THỊ NGỌC DIỆP

(kg/kg vlk)

xvi


xvii

GVHD:TS. HÀ ANH TÙNG


DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
Ý NGHĨA

CHỮ VIẾT TẮT
BH

Thiết bị bay hơi

BS

Buồng sấy

HTS

Hệ thống sấy

MCL

Môi chất lạnh

MN

Máy nén

NT

Thiết bị ngưng tụ

NT1


Thiết bị ngưng tụ phụ

NT2

Thiết bị ngưng tụ chính

Q
SPS

Quạt
Sản phẩm sấy

TBBH

Thiết bị bay hơi

TBCT

Thiết bị chuyền tải

TBNT

Thiết bị ngưng tụ

TBS
TL

Thiết bị sấy
Tiết lưu


TNS

Tác nhân sấy

VL

Vật liệu

VLA, vla

Vật liệu ẩm

VLK, vlk

Vật liệu khô

VLS

Vật liệu sấy

HVTH: TRẦN THỊ NGỌC DIỆP

xvii


GVHD:TS. HÀ ANH TÙNG

1

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

1.1. Tổng quan về nho
1.1.1. Giới thiệu chung về cây nho

Nho là cây ăn quả được trồng chủ yếu ở châu Âu như Pháp, Ý, Tây Ban Nha , Bồ Đào
Nha, Nga… Ngoài ra còn trồng nhiều ở Bắc và Trung châu Mỹ. Các nước châu Á cũng có
trồng nhưng chiếm một phần nhỏ như ở Ấn Độ, Thái Lan, Philippines, Việt Nam…
Theo báo cáo 2017 của Tổ chức Nho và Rượu vang Thế giới, Tây Ban Nha đứng đầu
bảng xếp hạng các quốc gia trồng nho nhiều nhất thế giới năm qua.Từ năm 2011 đến nay,
quốc gia này ln giữ diện tích trồng nho trên dưới 1 triệu hecta. Tổng diện tích trồng nho
của Tây Ban Nha năm 2016 là 975.000 hecta, chiếm 13% diện tích nho trên tồn thế giới.
Trung Quốc giành vị trí thứ hai với 847.000 hecta và Pháp đứng thứ ba với 785.000 hecta.
Hiện tổng diện tích nho trên toàn thế giới vào khoảng 7,5 triệu hecta.
Ở Việt Nam, nho trồng được từ Bắc tới Nam. Ở miền Bắc trồng lẻ tẻ, năng suất và
chất lượng kém. Vùng nho tập trung nổi tiếng ở Ninh Thuận, ngồi ra cịn có trồng ở Bắc
Bình Thuận và Nam Khánh Hịa.
 Đặc điểm thực vật học cây nho:
Nho có tên khoa học là Vitis vinifera. Cây nho thuộc họ Nho (Ampelidaceae), là loại
cây ăn quả lâu năm.
Thân cây nho thuộc loại thân thảo, dạng cây leo. Từ thân và cành mọc ra các tua cuốn
ở vị trí đối diện với lá. Tua cuốn có thể phân nhánh để bám vào giàn leo giữ cho cây được
vững chắc.
Lá đơn, hình tim, xung quanh có nhiều khía nhỏ như răng cưa. Rễ thuộc loại rễ chùm,
phần lớn ở độ sâu 30-60 cm và trải rộng quanh vùng tán cây.
Hoa lưỡng tính mọc thành chùm trên các đốt cành, kích thước nhỏ, màu xanh nhạt,
một số lồi nho (phần lớn nguồn gốc từ Mỹ) có những dạng hoa khơng hồn tồn, chỉ
mang tính cái hoặc tính đực, bao phấn mở nhiều vào khoảng 8 giờ sáng, trùng với thời
gian hoa nở tối đa nên khả năng thụ phấn khá cao, có thể đạt 80 – 90%. Thời gian từ khi
nảy chồi đến hình thành hoa trung bình 30 – 40 ngày.
Quả nho có kích thước nhỏ, hình trịn đường kính trung bình 1,5-3,0 cm; vỏ mỏng hơi
dính vào thịt quả, khi chín có màu đỏ tím hoặc xanh nhạt tùy giống. Trong quả có một số

HVTH : TRẦN THỊ NGỌC DIỆP

LUẬN VĂN THẠC SĨ


GVHD:TS. HÀ ANH TÙNG

2

hạt nhỏ, cũng có giống nho khơng hạt. Thời gian từ đậu quả đến quả chín hồn tồn trung
bình 50-60 ngày.
 Các điều kiện sinh thái để trồng nho
- Khí hậu:
Cây nho thích hợp với khí hậu khơ, ít mưa và nhiều nắng, nhiệt độ khơng cao. Cây nho
khơng thích hợp với khí hậu nhiều mưa, ẩm độ cao. Mưa nhiều làm bộ rễ nho phát triển
kém, ảnh hưởng đến thụ phấn, làm tăng tỉ lệ rụng hoa, rụng quả, sâu bệnh cũng phát sinh
gây hại nhiều. Có thể nói ẩm độ và lượng mưa cũng là yếu tố quyết định để xem một vùng
có thể trồng nho được hay khơng. Những vùng có mùa khơ từ 4 tháng rưỡi là có thể trồng
nho được vì có thể đảm bảo cho ít nhất một lứa nho ra lá, ra hoa và chín trước mùa mưa.
Thực tế các vùng trồng nho trên thế giới cho thấy cây nho có thể chịu được nhiệt độ
lạnh tới – 20°C và nóng đến 45°C. Tuy nhiên trong mùa đơng nhiệt độ thấp cây nho ở
trạng thái ngủ nghỉ. Nhiệt độ cao vừa phải sẽ thuận lợi cho sự nở hoa và thụ phấn. Nhiệt độ
cao khoảng 40°C trong vài ngày có thể làm hoa bị khơ. Nho chín vào thời gian nhiệt độ
cao cũng có màu khơng đẹp ,chất lượng cũng kém.
- Đất:
Cây nho có thể trồng trên nhiều loại đất, từ đất cát thô, đất lẫn sỏi đá đến đất thịt nặng
với nhiều mức độ phì nhiêu khác nhau nếu được đầu tư thích đáng, đúng kỹ thuật. Tuy
nhiên, khơng nên trồng trên các loại đất sét nặng, tầng canh tác nơng, thốt nước kém, đất
mặn và đất chua khơng được cải tạo. Tốt nhất nên trồng trên loại đất nhẹ có kết cấu tốt, tơi
xốp và điều quan trọng là phải thốt nước. Độ pH thích hợp là từ 6,5 -7,5.

1.1.2. Nho Ninh Thuận Việt Nam

Cây nho đã được du nhập vào Ninh Thuận từ năm 1960 và trồng thử nghiệm tại Trung
tâm nghiên cứu Kỹ thuật nông nghiệp Nam Trung Bộ (Nha Hố - huyện Ninh Sơn) và được
sản xuất thành hàng hóa vào những năm 1980. Cho đến nay, cây nho là cây trồng đã được
xác định là có hiệu quả kinh tế trên vùng đất Ninh Thuận. [1]
Ninh Thuận là một tỉnh ven biển thuộc vùng duyên hải Nam Trung Bộ, có điều kiện
đất đai và khí hậu với đặc trưng khơ và nóng, ẩm, thích hợp cho cây nho sinh trưởng, phát
triển và cho năng suất cao. Diện tích trồng nho hiện nay tại tỉnh Ninh Thuận là 1.041,5 ha
với năng suất trung bình là 127,7tạ/ha) ; chủ yếu tập trung ở huyện Ninh Phước, Ninh Hải,

HVTH : TRẦN THỊ NGỌC DIỆP

LUẬN VĂN THẠC SĨ


GVHD:TS. HÀ ANH TÙNG

3

thành phố Phan Rang gồm các giống nho chính sau: Nho đỏ (Red cardinal) chiếm
97,74%; nho xanh NH 01-48 chiếm 2,06%; nho rượu chiếm 0,2%. [2]
Nho Ninh Thuận nổi tiếng với vị ngọt thanh khiết và giá cả hợp với xu hướng người
tiêu dùng. Đặc trưng của nho Ninh thuận có vị ngọt rơn rốt (hơi chua) và có hạt. [3]

Hình 1.1. Vườn nho tại Phan Rang Ninh Thuận
Nho Ninh Thuận có rất nhiều loại khác nhau, trong đó có hai giống nho ăn tươi chính
là nho đỏ và nho xanh. Ngoài ra, hiện nay Ninh Thuận cũng đang phát triển nhiều giống
nho nhập ngoại khác, trong đó có giống nho đen nhập từ Thái Lan (Black Queen). Đây là
một giống nho nổi trội được nhiều địa phương đang thử nghiệm, với những ưu điểm như

chống chịu sâu bệnh tốt, chùm to, trái lớn, năng suất cao. [3]
Nho ở Ninh Thuận chủ yếu dùng ăn tươi nội địa, khả năng xuất khẩu và chế biến cịn
rất thấp.

Hình 1.2. Nho đỏ (Red cardinal) và nho xanh NH 01-48 tại Ninh Thuận
HVTH : TRẦN THỊ NGỌC DIỆP

LUẬN VĂN THẠC SĨ


GVHD:TS. HÀ ANH TÙNG

4

 Đặc điểm đặc trưng của nho Ninh Thuận [1]
Nho đỏ Ninh Thuận có dạng hình cầu, vỏ quả bóng, rất mỏng, quả chín có màu đỏ tươi
đến đỏ đậm, có vị ngọt hài hồ với vị chua nhẹ. Trọng lượng quả từ 4,57 - 5,92g/quả, dài
từ 18,23 - 21,21mm, rộng từ 17,27 - 19,44mm, trọng lượng chùm từ 166,84 254,13g/chùm.
Nho xanh NH 01-48 Ninh Thuận có dạng hình Oval, vỏ quả có màu xanh vàng nhạt,
thịt quả xanh trong, hơi mềm, có vị ngọt đậm đà, chua rất nhẹ, ít chát. Trọng lượng quả từ
5,53 - 6,91g/quả, dài từ 21,64 - 27,21mm, rộng từ 16,22 - 19,4mm, trọng lượng chùm từ
206,86 - 400,85g/chùm.
 Cách phân biệt nho Ninh Thuận và Nho Trung Quốc:
Nho đỏ Ninh Thuận trái nhỏ, chùm nho khít nhau, các trái khơng rời, màu sắc đỏ rất tự
nhiên, có vị ngọt và chua nhẹ. Nho Trung Quốc trái to, chùm nho rời rạc, màu sắc đỏ nhạt,
có lom đốm trắng trên vỏ, nhìn không tươi do mất cân đối sinh trưởng với sắc tố trên vỏ
nho, vị ngọt gắt

Hình 1.3. Phân biệt nho đỏ Ninh Thuận và nho đỏ Trung Quốc
Nho xanh Ninh Thuận trái nhỏ vừa, trái dài, có hạt, chùm khích nhau, màu sắc xanh

đẹp tự nhiên, còn nho xanhTrung Quốc có 2 loại, loại khơng hạt trái nhỏ hơn, cịn loại có
hạt trái to hơn nhưng quả hơi trịn, chùm rời rạc, màu sắc ngã vàng.

Hình 1.4. Phân biệt nho xanh Ninh Thuận và nho xanh Trung Quốc
HVTH : TRẦN THỊ NGỌC DIỆP

LUẬN VĂN THẠC SĨ


GVHD:TS. HÀ ANH TÙNG

5

1.1.3. Giá trị dinh dưỡng và công dụng của quả nho

 Giá trị dinh dưỡng của nho tươi [3]
Nho là một loại trái cây chứa nhiều chất bổ có lợi cho sức khỏe. Trái nho chứa khoảng
65 - 90% nước, 10 - 33% đường (glucose và fructose), phlobaphene, axit galic, axit silicic,
quercetine, anin, glucosides, mono delphinidin và delphinidin, axit hoa quả, axit
phosphoric, salicilic, axit chanh, axit formic, axit oxalic, pectin, hợp chất tanin, muối kali,
magiê, canxi, mangan, coban, sắt và vitamin B1, B2, B6, B12, A, C, P, PP, K, axit folic và
các enzime.
Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng trong 100g của nho ta (nho chua) [4]
Thành phần dinh dưỡng

ĐV

Hàm lượng (Value)

(Nutrients)

Nước (Water )

(Unit)
g

93.6

Năng lượng (Energy )

Kcal

14

KJ

59

Protein

g

0.4

Glucid (Carbohydrate)

g

3.1

Celluloza (Fiber)


g

2.4

Tro (Ash)

g

0.5

Calci (Calcium)

mg

40

Sắt (Iron)

mg

1.40

Magiê (Magnesium)

mg

15

Mangan (Manganese)


mg

0.07

Phospho (Phosphorous)

mg

21

Kali (Potassium)

mg

120

Natri (Sodium)

mg

11

Kẽm (Zinc)

mg

0.17

Đồng (Copper)


μg

160

Vitamin C (Ascorbic acid)

mg

45

Vitamin B1 (Thiamine)

mg

0.05

Vitamin B2 (Riboflavin)

mg

0.04

Vitamin PP (Niacin)

mg

0.3

Beta-caroten


μg

15

HVTH : TRẦN THỊ NGỌC DIỆP

LUẬN VĂN THẠC SĨ


GVHD:TS. HÀ ANH TÙNG

6

Bảng 1.2. Thành phần dinh dưỡng trong 100g của nho ngọt [4]
Thành phần dinh dưỡng
(Nutrients)
Nước (Water )
Năng lượng (Energy )
Protein
Lipid (Fat)
Glucid (Carbohydrate)
Celluloza (Fiber)
Tro (Ash)
Đường tổng số (Sugar)
Fructoza (Fructose)
Glucoza (Glucose)
Sacaroza (Sucrose)
Calci (Calcium)
Sắt (Iron)

Magiê (Magnesium)
Mangan (Manganese)
Phospho (Phosphorous)
Kali (Potassium)
Natri (Sodium)
Kẽm (Zinc)
Đồng (Copper)
Selen (Selenium)
Vitamin C (Ascorbic acid)
Vitamin B1 (Thiamine)
Vitamin B2 (Riboflavin)
Vitamin PP (Niacin)
Vitamin B5 (Pantothenic acid)
Vitamin B6 (Pyridoxine)
Folat (Folate)
Vitamin H (Biotin )
Vitamin E (Alpha-tocopherol )
Vitamin K (Phylloquinone)
Beta-caroten
Alpha-caroten
Lutein + Zeaxanthin
Purin

ĐV
(Unit)
g
KCal
KJ
g
g

g
g
g
g
g
g
g
mg
mg
m
mg
mg
mg
mg
mg
μg
μg
mg
mg
mg
mg
mg
mg
μg
μg
mg
μg
μg
μg
μg

mg

Hàm lượng
(Value)
82.1
68
286
0.4
0.2
16.3
0.6
0.4
15.48
8.13
7.2
0.15
17
0.60
7
0.070
22
191
2
0.07
127
0.1
3
0.06
0.04
0.2

0.05
0.086
2
0.3
0.19
14.6
39
1
72
27

 Giá trị dinh dưỡng của nho khô
Theo số liệu của USDA Food Composition Databases ta có thành phần dinh dưỡng
chứa trong 100g nho khô trong bảng dưới đây:
HVTH : TRẦN THỊ NGỌC DIỆP

LUẬN VĂN THẠC SĨ