Ứng dụng công nghệ sấy bằng năng lượng mặt trời để sấy mật ong

NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔI TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ & THỰC PHẨM – SỐ 03/2014 109 ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆSẤY BẰNG NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI ĐỂ SẤY MẬT ONG Đào Thanh Khê,Lê Thúy Nhung, Nguyễn Thị Hồng Minh Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM TÓM TẮT Đây l m t nghiên cứu ứng dụng công nghệ s y b ng năng l ợng m t trời ể s y mật ong. Mật ong sau khi s y b ng năng l ợng m t trời cho màu sắc, mùi v thơm ngon hơn ông nghệ s y hiện tại. Nghiên cứu này ứng dụng vào việ tăng giá tr xu t khẩu cho mật ong Việt Nam. APPLICATION OF SOLAR ENERGY TECHNOLOGY TO HONEY DRYING ASTRACT This paper is studying the honey drying technology applying solar energy. The honey dried by solar energy shows better colour, taste and flavour properties than that by traditional drying technology. This improvement can contribute to increase the quality of Vietnamese honey for exporting. 1. Nội dung 1.1. Cơ sở việc nghiên cứu Sản l ợng mật ong Việt N m ng y ng tăng, việc tiêu thụ mật ong trong n c và trên thế gi i ngày nay là r t l n. Tuy nhiên, ch t l ợng mật ong là m t v n ề quan trọng quyết nh ến giá thành xu t khẩu. Để ánh giá h t l ợng mật ong, á n c nhập khẩu mật ong th ờng ánh giá hỉ tiêu: ẩm, màu sắc, mùi v và các tạp ch t. Mật ong Việt N m th ờng ẩm o, ể ạt chỉ tiêu xu t khẩu á ông ty trong n c cần phải s y tr c khi xu t khẩu. Hiện nay ở Việt nam việc s y mật ong phải dùng các máy s y b ng iện, công nghệ s y ối l u tuần hoàn khí thải. Ch t l ợng mật ong sau khi s y h ợc tốt, ạt về ẩm nh ng về màu sắc, mùi v và nhiễm tạp ch t là m t v n ề cần cải thiện. M t khác giá thành s y b ng iện r t cao. Việc ứng dụng công nghệ s y năng l ợng m t trời ể s y mật ong sẽ giúp cải thiện về màu sắc, mùi v , sạch cho mật ong l m tăng giá tr xu t khẩu. 1.2. Giới thiệu mật ong Mật ong tự nhi n ợc tạo thành từ các ch t ngọt từ lá, hoa, thân, trái của cây cỏ, do Ong Mật thu gom về Theo qui nh của h i ồng ong mật quốc gia Mỹ mật ong là m t sản phẩm thuần khiết có thể bảo quản dài hạn nên không cho phép thêm b t cứ m t loại phụ gia, hóa ch t nào. 1.2.1. Thành phần mật ong Cacbonhydrat: Fructose, glucose, maltose, sucrose và carbohydrat hỗn hợp. Các vitamin: Riboflavin (Vit. B2), Niacin (Vit. B3), Axit pantothenic (Vit. B5), Vitamin B6, Axit folic (Vit. B9), Vitamin C). Các ch t khoáng: C nxi, Sắt, M gie, Phospho, K li, N tri, Kẽm ở dạng vi l ợng. Các hợp ch t chống oxy hóa: Chrysin, Pinobanksin, Vitamin C, Catalase và Pinocembrin. NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔI TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ & THỰC PHẨM – SỐ 03/2014 110 Bảng 1. Bảng thống kê giá trị của thành phần mât ong Giá trị dinh dƣỡng 100 g mật ong Năng l ợng 1272 kJ (304 kcal) Vitamin B6 0,024 mg (2%) Carbohydrat 82,4 g Axit folic (Vit. B9) 2 μg (1%) Đ ờng 82,12 g Vitamin C 0,5 mg (1%) Ch t xơ thự phẩm 0,2 g Canxi 6 mg (1%) Ch t o 0 g Sắt 0,42 mg (3%) Protein 0,3 g Magie 2 mg (1%) N 17,10 g Phospho 4 mg (1%) Riboflavin (Vit. B2) 0,038 mg (3%) Kali 52 mg (1%) Niacin (Vit. B3) 0,121 mg (1%) Natri 4 mg (0%) Axit pantothenic (Vit. B5) 0,068 mg (1%) Kẽm 0,22 mg (2%) Tính cho 100 g 1.2.2. Tính chất mật ong Mật ong ở m t ẩm nhỏ thí h hợp sẽ kết tinh, tùy thu h m l ợng ủ fructose và glucose. Khi hạ nhiệt th p mật ong sẽ dễ kết tinh hơn Khi l m n ng, á tinh thể ờng trong mật ong sẽ tan chảy trở lại. Đ nh t ủ mật ong phụ thu v o ẩm v nhiệt Ở 25 C, ẩm 20% nh t l 20 poise, ở ẩm 14% nh t ến 400 poise Mật ong ở 30 C, ẩm 16% nh t l 70 poise nh ng tăng nhiệt l n 70 C thì nh t khoảng 2 poise Khi un n ng ến 70 C mật ong sẽ r men, iến th nh m u tối Nếu h m l ợng fructose trong mật ong cao thì sẽ biến m u nh nh hơn ở nhiệt d i 70 C. Trong mật ong còn chứ á xít min nh l h t xúc tác làm giảm nhiệt caramen và b en m u nh nh hơn ởi các hợp ch t ợc gọi là melanoidins trong phản ứng Maillard. Tính axít: pH của mật ong d o ng từ 3,4 - 6,1 do có chứa các axít amin (18 axít amin trong số 20 axít amin cần thiết h m l ợng 0,05-0,1%) và m t số axít khác. 1.2.3. Đánh giá chất lƣợng mật ong Bảng 2. Định giá chất lượng mật ong Loại Hàm lƣợng nƣớc Đánh giá A <18,6% Trong, không r men, h ơng thơm ủ ho thi n nhi n Không kh i, l n men v á nguy n nhân gây mùi khá Không hứ h h t lạ, không ọt khí trong l ng mật, không hứ á hạt ph n ho , á vật liệu lạ Không ảnh h ởng ến tính ăn ợ B > 18,6% và <20,0% Trong, không r men, h ơng thơm ủ ho thi n nhi n Không kh i, l n men v á nguy n nhân gây mùi khá Không hứ , h h t, á hạt ph n ho v á vật liệu lạKhông ảnh h ởng ến tính ăn ợ C <20,0% Trong, không r men, h ơng thơm ủ ho thi n nhi n Không kh i, l n men v á nguy n nhân gây mùi khá Không hứ , á vật liệu lạKhông ảnh h ởng ến tính ăn ợ NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔI TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ & THỰC PHẨM – SỐ 03/2014 111 Cá h h t nhiễm (kháng sinh, thuố trừ sâu) trong gi i hạn ủ y tế v thự phẩm Không đạt tiêu chuẩn > 20,0% B r men gây iến m u nhiễm kháng sinh, end zim v á h h t khá từ thuố ảo vệ thự vật v ợt hỉ ti u ủ y tế, thự phẩm C mùi v lạ 1.3. Qui trình sấy mật ong hiện nay Hình 1. Sơ đồ nguyên lý hệ thống sấy mật ong - phương pháp dùng điện 1.3.1.Giải thích nguyên lý Tháp sấy: Mật ong ợ ơm từ bể chứ (3) l n ỉnh tháp s y (1) và phun thành tia. Theo tác ng của trọng lực, mật ong rơi xuống kh y l i trong tháp. Khí nóng từ lorife (5) ợc thổi từ áy tháp l n ỉnh tháp v i xuy n qu á lỗ khay tiếp x ng ợc chiều v i mật ong, truyền nhiệt cho mật ong và l y i l ợng hơi ẩm của mật ong. Mật ong rơi từ ỉnh tháp xuyên các lỗ kh y v i xuống bể chứa nguyên liệu. Mật ong ợ ơm phun tuần hoàn vào tháp s y nh quá trình tr n ho ến khi ạt ẩm quy nh. Không khí sau khi ra khỏi tháp s y mang theo các hạt mật li ti ợc cho qua y lone ể thu hồi mật còn phần không khí ẩm i qu d n lạnh của máy lạnh ể ng ng tụ ẩm, tá h n s u tuần hoàn trở lại dàn nóng của máy lạnh và vào tháp s y. NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔI TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ & THỰC PHẨM – SỐ 03/2014 112 Máy lạnh: Môi ch t từ máy nén qua bình tách dầu (6) v o d n n ng ể làm nóng không khí, sau môi h t i ến thiết b quá lạnh ể ng ng tụ hoàn toàn rồi ến bình chứa cao áp. Từ bình chứa cao áp, môi ch t ợ qu v n tiết l u ể vào bình tách lỏng. Tại ây môi h t i vào dàn lạnh ể bố hơi rồi tiếp tục quay lại bình tách lỏng. Tại bình tách lỏng môi ch t ợc tách lỏng xuống máy nén rồi tiếp tục vòng tuần hoàn của môi ch t trong hệ thống. 1.3.2. Ƣu điểm Chủ ng trong việc s y khô. Không phụ thu c vào thời tiết. Thời gian s y nhanh. Diện tích lắp t nhỏ. 1.3.3. Nhƣợc điểm Ti u tốn nhiều năng l ợng. Chi phí thiết l n. M u sắ iến ổi. Mùi v giảm áng kể. Nhiễm tạp h t lạ. Kh vận h nh v ảo trì. Không phù hợp v i qui mô nhỏ, nông dân. *Tăng hi phí sản xu t, nh ng h t l ợng không o. 1.4. Qui trình sấy bằng năng lƣợng mặt trời 1.4.1. Giải thích nguyên lý Mật ong ợc nạp vào bể số (1) nhờ ơm (2) ơm phun tr n ỉnh tháp s y rơi tuần hoàn lại vào bể (1). Khí nóng từ 2 b collector chuyển ng ng ợc chiều v i dòng mật v i tố chậm, i vào vùng s y. Tại vùng s y mật ong nhận nhiệt từ dòng khí nóng và từ các tia bức xạ xuyên qua l p kính bố hơi thoát r ngo i Quá trình s y l ối l u tự nhi n, tuy nhi n ể tăng tố dòng khí ta có thể dùng quạt h t tr n ỉnh tháp s y. 1.4.2. Ƣu điểm Tiết kiệm năng l ợng. Giảm chi phí thiết b nên có thể làm theo h gi ình Giữ ợ mùi thơm ủa mật ong ( c biệt mật ong ph Đăk-lăk h ơng r t thơm). Giảm h m l ợng cabendazin có trong mật ong. Không làm biến màu mật ong (giống iều kiện s y tự nhiên trong tổ ong). Giữ các thành phần khoáng ch t trong mật ong. NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔI TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ & THỰC PHẨM – SỐ 03/2014 113 R t phù hợp s y trong mùa nắng ở Việt Nam. * Giảm chi phí sản xu t, tăng h t l ợng mật khi xu t khẩu. Hình 2: Sơ đồ nguyên lý hệ thống sấy mật ong - năng lượng mặt trời 1: Bể chứa mật ong 2: Bơm o áp 3: Collector 4: Kh y l i 5: Béc phun thủy lực 6: Quạt hút 1.4.3. Nhƣợc điểm Khi s y năng su t cao, Collector chiếm diện tích l n. Phụ thu c vào thời tiết ( c biệt l mù m ở Việt Nam). Thời gian s y lâu. 1.4.4. Thử nghiệm Th nghiệm trên máy s y có 2 b collector 1m2, công su t 532W, công su t quạt 20W. Khi không dùng quạt: v i 30kg mật ong ẩm 26%, sau 8h (từ 8h sáng ến 4h chiều) cho ẩm 18,5%. Khi dùng quạt: thời gian s y là 7h, các chỉ tiêu về màu sắc, mùi v ợ ánh giá tốt hơn mật ong s y tuần ho n không khí Năng l ợng iện tiêu tốn khi h tính ơm là 140W. Màu sắccho cả hai trƣờng hợp: Đ trong gần giống mật n ầu, không b caramen, mùi thơm h ơng ho tốt hơn s y b ng iện. 2. Kết luận Khi ứng dụng công nghệ s y b ng năng l ợng m t trời ể s y mật ong sẽ l m tăng h t l ợng mật ong: cải thiện h ơng v , màu sắ , ồng nh t. Giảm h m l ợng cabendazin nhiễm NGHIÊN CỨU & TRAO ĐỔI TẠP CHÍ KHOA HỌC CÔNG NGHỆ & THỰC PHẨM – SỐ 03/2014 114 trong mật ong. Khi ứng dụng công nghệ này sẽ giảm giá thành thiết b , giảm năng l ợng iện tiêu thụ, tăng h t l ợng xu t khẩu. Các máy s y này có thể triển khai trên qui mô h gi ình ho c triển khai s y tại ph ơng - nơi nuôi ong TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Trần Văn Ph - L Nguy n Đ ơng, Kỹ thuật sấy nông sản, NXB Khoa Học và Kỹ Thuật 2000. [2]. K.S. Jayaraman and D.K. Das Gupta, Drying of Fruits and Vegetables, Taylor & Francis Group, LLC, 2006. [3]. La´szlo´Imre, Solar Drying, Taylor & Francis Group, LLC, 2006. [4].