PHƠI SẤY NÔNG SẢN

CHƯƠNG 1: SƠ CHẾ NÔNG SẢN

BÀI 1: PHƠI SẤY NÔNG SẢN
Tại sao phải phải phơi sấy nông sản ?

Các sản phẩm nông nghiệp muốn được bảo quản tốt thì điều kiện đầu tiên là phải có độ ẩm (w) nhỏ. Nhưng sau khi thu hoạch thì sản phẩm thường rất ẩm, thậm chí ướt nữa, nên cần phải được làm khô tới độ ẩm thích hợp cho việc bảo quản. Khi vào mùa nắng thì bà con nông dân ta đem phơi. Đây là cách đơn giản, ít tốn kém, nên đã trở thành biện pháp truyền thống từ xa xưa. Song nó rất bị động nhất là vào mùa mưa.
Trong nền nông nghiệp phát triển người ta sử dụng phương pháp sấy kết hợp với phơi khi có điều kiện. Sấy là một biện pháp làm khô chủ động và có hiệu quả. Mặt khác sấy không chỉ là làm khô, mà nhiều khi nó lại có tác động cần thiết để nâng cao phẩm chất nông sản, làm tăng giá trị thương phẩm, chẳng hạn trong công nghệ chế biến chè, cà phê, thuốc lá, quả,… Lợi ích thu được rõ ràng vượt qua chi phí cho sấy.

Độ ẩm thích hợp và an toàn để bảo quản hầu hết các nông sản khi nhập kho là 12-14%. Khi w lớn hơn 14% thì các hoạt động sống trong đống nông sản, sự hô hấp mạnh lên, nhiệt độ tăng dần, khiến cho các hoạt động vi sinh hay côn trùng ngày càng mãnh liệt. Điều này lại càng làm cho nhiệt độ tăng lên nữa, nông sản bốc nóng và bị hư. Rõ ràng khống chế độ ẩm ở mức 14% là rất cần thiết, nhất là vào mùa mưa. Nếu vì lý do gì đó mà sản phẩm bị bốc nóng, ta mau chóng đem phơi sấy thì vẫn có thể cứu vãn được.

Nông sản ẩm ướt không những không bảo quản được, mà nếu có đem chế biến ngay thì cũng sẽ gặp trở ngại: khi xay xát bột dính vào máy, độ thu hồi giảm và tiêu phí năng lượng lại nhiều, chất lượng xấu đi,…. Do vậy công nghệ chế biến chỉ tiến hành được khi nguyên liệu đưa vào ở trạng thái khô nhất định. Mặt khác , nhiều khi người ta thu hoạch sản phẩm còn chưa chín hẳn. khi đó sấy còn đóng vai trò làm nhanh quá trình chín của nó.
Như vậy, phơi sấy thực chất là dùng nhiệt lượng làm bốc hơi nước có trong sản phẩm tới một giới hạn cần thiết về độ ẩm. Khi đó nếu dùng sức nóng mặt trời thì ta gọi là phơi, còn nếu phải đốt nhiên liệu hoặc dùng điện tạo ra sức nóng thì đó là qúa trình sấy. Tốc độ phơi sấy tăng lên khi:

- Làm tăng nhiệt độ không khí xung quanh vật được làm khô
- Làm tăng tốc độ chuyển động luồng không khí đó ( quạt hay thông gió tự nhiên).

- Làm giảm độ ẩm và áp suất của không khí trong phòng sấy ( thổi ra ngoài).

II.Các phương pháp sấy

Khi cần làm khô một khối lượng lớn sản phẩm trong một thời gian ngắn bất kể thời tiết thế nào, người ta phải dùng phương pháp sấy. Nó tuy tốn kém và phức tạp hơn việc phơi tự nhiên, nhưng lại cần thiết để có được sản phẩm đồng nhất đưa ra thị trường. Sấy là phải dùng tác nhân đốt nóng như khói lò hay không khí nóng, tiếp xúc trực tiếp với sản phẩm, hâm nóng nó lên rổi lôi kéo hơi ẩm ra theo. Như vậy là phải hao tốn nhiệt năng (chất đốt).
Cách sấy bằng khói lò thường làm bẩn sản phẩm bởi tàn tro, bụi…. Nên nó chỉ khi sản phẩm không cần sạch hoặc sẽ làm sạch sau đó. Trong đa số trường hợp ấy, người ta phải tìm cách cách ly sản phẩm khỏi khói lò, nghĩa là trên thực tế chỉ có không khí nóng tiếp xúc với sản phẩm. Cách này tuy có tốn kém hơn, nhưng bù lại ta lại có sản phẩm sạch, giữ vững phẩm chất, đồng thời dễ vận hành hơn.

1. Nguyên lý sấy bằng không khí nóng
Cách sấy này dựa trên sự trao đổi nhiệt và chất ẩm (nước) giữa không khí và sản phẩm: không khí nóng nhả nhiệt ( sức nóng) cho sản phẩm để chất ẩm thoát khỏi sản phẩm đi vào không khí. Như vậy không khí phải thường xuyên được cấp nhiệt để có sức nóng; còn độ ẩm của nó phải nhỏ nhưng rồi lại tăng dần lên, tới một lúc đạt cân bằng (bão hòa), nên phải tìm cách xã không khí đó ra ngoài (khuếch tán) bằng cách thổi (quạt) nhẹ hoặc cho thông gió tự nhiên.

Thường trong các buồng sấy không khí đi qua lớp sản phẩm dầy độ vài chục cm tối đa: quá mỏng năng suất sấy sẽ kém, nhưng quá dầy thì quá trình sẽ chậm, cần đảo trộn nhiều. Tốc độ khô của sản phẩm phụ thuộc vào: độ nóng và độ khô của không khí, sự chuyển động (khuếch tán) của nó, mức độ ẩm ướt và cách sắp xếp sản phẩm sấy. đó cũng là những yếu tố chính chi phối sự lựa chọn kiểu sấy và loại thiết bị nào phù hợp với sản phẩm và yêu cầu công nghệ tiếp sau.

Mô hình tham khảo

2. Kiểu sấy
a. Sấy tĩnh
Kiểu này đơn giản và thường gặp nhất: lớp sản phẩm nằm yên trên dàn sấy. Nó hay được dùng cho quy mô nhỏ, thủ công. Hạt và nói chung là nông sản đem sấy được trải thành lớp nằm ngang tiếp xúc với không khí lưu thông lướt trên mặt hoặc từ dưới lên.Lưu lượng không khí nóng đi qua phải được khống chế cho phù hợp. chẳng hạn, người ta đã đúc kết cụ thể: với không khí ở 60oC đi qua 1m3 hạt trải thành lớp dầy 5 cm thì lưu lượng của dòng khí đó phải là 300m3 /giờ.

b. Sấy liên tục
Ở đây lớp hạt được chuyển động liên tục trong lò sấy, từ đầu vào ra tới cửa xả. Bề dầy lớp khá mỏng 20-30 cm, lại được đảo trộn thường xuyên, nên rất đồng đều. Lưu lượng không khí tới 6000- 8000m3 / giờ cho 1m3 sản phẩm. Còn nhiệt độ thì tùy theo đối tượng sấy. Nói chung với mỗi loại nông sản cần sấy thử trước để rút ra những thông số tối ưu về nhiệt độ, lưu lượng không khí, tốc độ chuyển hạt,…Cũng cần tránh làm nguội quá nhanh, dễ dẫn tới sản phẩm bị giòn, dễ gãy vỡ.
Kiểu sấy này đã cơ khí hóa ở khâu vận chuyển sản phẩm và không khí. Còn việc đốt nóng có thể dùng lò than, củi như kiểu thủ công (sấy tĩnh).
c. Sấy đối lưu
Trong kiểu sấy này lớp hạt chuyển động ngược chiều với dòng không khí nóng được thổi vào. Từ phía trước tới phần sau của lớp sản phẩm đang chảy xuống, độ ẩm trong sản phẩm tăng lên, trong khi nhiệt độ của dòng không khí theo chiều ngược giảm dần do ngày một đi xa khỏi nguồn đốt. Hai xu hướng đó bù trừ nhau, làm cho quá trình sấy vừa hài hòa, vừa hiệu quả.
Kiểu này cũng cơ khí hóa ở hai tuyến: chuyển vận nông sản và thổi không khí nóng.

III. Thiết bị máy

Trên cơ sở các điều nói trên về nguyên lý , kiểu sấy,…., người ta thiết kế và chế tạo nên những kiểu lò sấy khác nhau tùy theo yêu cầu, đối tượng cụ thể, từ thô sơ thủ công đến hiện đại, phức hợp. Đối với bà con nông dân ở vùng xa thì tất nhiên là phải đơn giản hóa. Tuy nhiên các nông trại và hợp tác xã có tiềm lực thì nên trang bị các lò sấy tốt hơn. Nhiều hộ, doanh nghiệp, công ty ở các vùng khác nhau đã trang bị được những lò sấy lúa rất hiện đại, nên phẩm cấp nông sản giữ vững ở mức cao, đáp ứng được nhu cầu xuất khẩu.
Dù là kiểu lò đơn giản thì cũng nên thuê các công xưởng chuyên nghành chế tạo lò sấy một khi đã đầu tư mở dịch vụ sấy. Dưới đây sẽ giới thiệu vài mẫu hình cơ bản, coi như những đề xuất giúp các bạn hình dung phần nào.

1. Lò sấy thủ công
Các loại lò này thường có những đặc điểm như sau:
- Chất đốt là than, củi.
- Vận chuyển sản phẩm bằng tay, kể cả việc đảo trộn, không dùng động cơ.
- Thông gió tự nhiên.
- Trừ ống khói, dàn sấy bằng sắt thép, còn lại là các vật liệu xây dựng thông thường, kể cả bằng đất.

Dàn có thể là dạng xoay được thay vì phải đảo trộn.
Lò có 4 bộ phận riêng:
- Vỏ ngoài: cần cách nhiệt tốt, nên có thể xây gạch dày 22cm hoặc đắp đất.
- Trần lò: có thể tô trát vữa hoặc phủ bằng rơm trộn xi măng, đất. Nên làm dốc để dễ thoát ẩm. Mái lợp tôn hay ngói để chống cháy.
- Nền lò: láng gạch hay láng đất nện. Cần phủ một lớp xỉ than để tránh mất nhiệt vào đất. 
- Các cửa thoát ẩm và hút gió: Chúng rất quan trọng trong việc tạo điều kiện đối lưu tự nhiên, và điều chỉnh độ nóng cho đồng đều cho buồng sấy. Cửa hút phải có nắp dễ mở to nhỏ, và phải sắp đặt sao cho tối đa không khí luồn vào tiếp xúc được với ống và tấm dẫn nhiệt.
Còn cửa thoát ẩm và ống khói phải ở một cao độ đủ để có một lực hút khí mạnh nhằm thông gió tự nhiên. Thường được để ở trên nóc. Miêng thoát của ống phải gắn một bộ phận ngăn gió lùa trở lại vào ống gây cản trở hơi thoát ra.

Hai bộ phận quan trọng của một lò sấy:
a. Hệ thống cấp nhiệt: 
Gồm bầu lò, ống hay tấm dẫn nhiệt, ống khói. Bầu lò xây bằng gạch chịu lửa hoặc đất sét nhào kỹ, có thành dầy để giữ nhiệt. Ống khói và phần tỏa nhiệt làm bằng tôn, đặt cách tường 30cm. Phần ống phía trên mái nhà có thể làm bằng ống sành.
b. Hệ thống dàn sấy:
Dàn trên cách dàn dưới một khoảng thích hợp. Hai dàn đặt so le nhau sao cho hơi nóng và hơi ẩm đi theo đường chữ “chi” (ziczac), làm tăng diện tích tiếp xúc giữa hơi nóng và nông sản.
Sấy thủ công như nói ở trên là kiểu sấy tĩnh.

2. Hầm sấy tulen
Là một đường hầm xây gạch dầy, mái vòm, nằm hơi xiên ( cũng có khi nằm ngang). Bên trong hầm đặt hai hàng “ray” dẫn chuyển các xe khung lắp dàn sấy; hoặc lắp băng tải chở sản phẩm sấy, không khí nóng được thổi vào ngược hướng chuyển động của dàn sấy, hay vào từ hai bên hông.
Vì sản phẩm được rải thành lớp mà không đảo trộn, nên tốc độ thoát ẩm không đều.
Đây là kiều sấy cả liên tục lẫn đối lưu, có cơ giới hóa một phần ( quạt, băng tải).

3. Sấy thùng quay
Nếu sấy cỡ 50-60kg hạt ta có thể dùng thùng “phi” lắp nghiêng 60 so với mặt ngang, nằm ở phía trên lò đốt, hay thổi không khí nóng vào “phi”, và cho thùng “phi” chứa sản phẩm quay chầm chậm.

Còn sấy với qui mô lớn thì phải chế tạo thùng quay được cơ giới hóa hoàn toàn (còn gọi là sấy trống quay).
Hiện nay công nghệ sấy nói chung và sấy nông sản nói riêng đã đạt tới trình độ cao. Có thể kể thêm những loại thiết bị sấy công nghiệp: các tháp sấy hạt, máy sấy băng, thiết bị sấy tầng,….