Quy trình sấy tinh bột nghệ giá rẻ bằng máy sấy động ứng dụng năng lượng mặt trời

Quy trình được ứng dụng để chế biến các loại nông sản nhằm giúp thành phẩm đạt được chất lượng cao, giữ được cấu trúc, màu sắc và hạn chế tối đa sự biến đổi các giá trị dinh dưỡng của nguyên liệu.
Thực trạng sản xuất
 
Tinh bột nghệ là thành phẩm từ củ nghệ tươi. Nghệ tươi nguyên chất sau khi trải qua quá trình tách lọc, loại bỏ các tạp chất, xơ nghệ và tinh dầu sẽ thu được tinh bột nghệ nguyên chất đảm bảo được hàm lượng curcumin cao (hoạt chất quý giá nhất trong củ nghệ). Tinh bột nghệ thường được sấy khô và sử dụng dưới dạng bột mịn. Tinh bột nghệ là một trong số những thực phẩm có công dụng rất tốt cho sức khỏe nhờ chứa hoạt chất chống viêm, có tác dụng ngăn ngừa và điều trị các bệnh mãn tính như hen suyễn, bệnh tim và sự lão hóa sớm. Hơn thế nữa, hợp chất curcumin trong tinh bột nghệ còn chữa trị các cơn đau khác nhau do chứng viêm như viêm khớp dạng thấp, viêm loét đại tràng và thậm chí là đau nhức cơ bắp sau khi tập luyện.
 
Việc sấy tinh bột nghệ thủ công như phơi nắng, sấy bằng than củi, quạt thổi… tuy dễ thực hiện nhưng sản phẩm đầu ra chất lượng thấp do màu sắc, dược tính và các thành phần dinh dưỡng của nghệ giảm sút, lại rất dễ mất vệ sinh an toàn thực phẩm. Do đó, thực tế đòi hỏi cần có thiết bị sấy phù hợp để giữ chất lượng tinh bột nghệ ở mức tốt nhất, với chi phí đầu tư và chi phí vận hành tương đối phù hợp với cơ sở sản xuất nhỏ, hộ gia đình.
 
 
 
Máy sấy tinh bột nghệ ứng dụng năng lượng mặt trời lắp đặt cho HTX Bốn Vân, thị xã Đức Phổ, tỉnh Quảng Ngãi
 
Theo Th.S Phan Văn Hiệp (giảng viên trường Đại học Văn Hiến, Giám đốc Công ty TNHH Giải pháp công nghệ thông minh ITS), cơ sở sản xuất có thể sử dụng máy sấy động trục đứng ITS ứng dụng năng lượng mặt trời để giảm tối đa chi phí vận hành, nhưng vẫn đảm bảo khả năng kiểm soát nhiệt độ để giữ được chất lượng của tinh bột nghệ. Quá trình thử nghiệm sấy ở mức nhiệt 35-42oC cho thấy tinh bột nghệ giữ được hầu hết các tiêu chí chất lượng và có màu sắc cảm quan rất đẹp.
 
Ưu điểm công nghệ
 
Máy sấy động trục đứng ITS ứng dụng năng lượng mặt trời vận hành hoàn toàn tự động, không cần nhân lực vận hành. Sau công đoạn sơ chế tinh bột nghệ, công nhân đưa các khay sấy chứa tinh bột nghệ (đóng cục) vào buồng sấy, thiết lập các thông số sấy và vận hành.
 
Máy gồm buồng sấy với các giàn sấy chuyển động quay quanh trục cố định, sử dụng dòng không khí sấy hồi lưu từ cuối buồng sấy lên bẫy nhiệt mặt trời để làm nóng và trả về đầu buồng sấy. Máy có bộ phận tách ẩm lọc bụi và tách nước khỏi không khí ngoài trời, thổi luồng không khí rất khô vào buồng sấy. Khi máy vận hành, các bộ phận điều chỉnh tốc độ quay của giàn sấy và tốc độ dòng không khí tự động theo nhiệt độ đo được bên trong buồng sấy. Mức điều chỉnh tự động độ ẩm theo thông số cảm biến độ ẩm đo được bên trong buồng sấy.
 
Máy gia nhiệt bằng bẫy nhiệt mặt trời và máy tách ẩm đặt ở đầu buồng sấy. Hiệu quả gia nhiệt của thiết bị được gia tăng nhờ việc sử dụng tấm polycarbonate đặc ruột có độ xuyên thấu ánh sáng lên đến 95% phủ bên trên bẫy nhiệt mặt trời. Nhiệt độ bên trong buồng sấy được tăng từ 15oC đến 30oC so với nhiệt độ ngoài môi trường tùy thời điểm trong ngày. Nhiệt độ sấy được kiểm soát chặt chẽ nhờ cơ chế cắt nắng/che mưa bằng bạt che và bù nhiệt bằng điện trở đốt nhiệt. Có thể sấy ở nhiệt độ trung bình thấp nhờ luồng không khí sấy được tách nước ở độ ẩm dưới 35% trước khi đưa vào buồng sấy.
  
Công suất sấy mỗi mẻ: 500kg tinh bột nghệ đã qua sơ chế (đóng cục).
 
Th.S Phan Văn Hiệp khẳng định, do tích hợp sẵn 1 máy tách ẩm công suất tách 200 lít nước/24 giờ, tạo ra 1.200m3 khí mỗi giờ, nhiệt độ trong buồng sấy luôn duy trì lớn hơn mức Nhiệt độ min (35oC) nên hầu như điện trở bù nhiệt không được sử dụng đến. Bên cạnh đó, luồng không khí sấy tạo ra từ máy tách ẩm rất khô (độ ẩm nhỏ hơn 35%) giúp rút ngắn 50% thời gian sấy so với sấy bơm nhiệt bằng điện ở cùng khung nhiệt độ.
 
Sản phẩm sấy được đặt vào các khay sấy nhiều tầng trên các trục thẳng đứng gắn cố định trong buồng sấy. Mỗi trục đứng gắn từ 15 tầng khay sấy, giúp gia tăng sản lượng lên 1.500% so với diện tích phơi nắng tương ứng. Các khay sấy này chuyển động tròn liên tục quanh trục đứng, giúp sản phẩm sấy khô rất đồng đều. Luồng không khí được lọc bụi và tách ẩm đưa vào buồng sấy, kết hợp giải pháp sấy động và gia nhiệt bằng hồi lưu không khí trên bẫy nhiệt mặt trời giúp rút ngắn được thời gian sấy trung bình 50% so với phơi nắng hoặc sấy vỉ ngang tĩnh cùng nhiệt độ.
 
Tiết kiệm điện năng lên đến trên 90% so với thiết bị bơm nhiệt tương ứng: mỗi mẻ sấy 500kg tinh bột nghệ nguyên liệu (đóng cục) vận hành trong điều kiện có nắng chỉ tiêu tốn trung bình 2.5kWh/giờ; trong điều kiện thiếu nắng (trời mưa, âm u hay ban đêm) tiêu tốn trung bình 3.5kWh/giờ. Nhờ việc sử dụng máy tách ẩm ngõ vào, nhiệt độ trong buồng sấy được duy trì thường xuyên từ 35-39oC trong điều kiện không có nắng.
 
Đảm bảo chất lượng sản phẩm: sản phẩm đạt độ khô rất nhanh và đồng đều nhờ công nghệ sấy động (sản phẩm sấy chuyển động liên tục) kết hợp với luồng không khí đã được tách ẩm; kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ gió… rất chặt chẽ, màu sắc cảm quan của sản phẩm tương đương phơi nắng nên rất đẹp, giữ được đa số dược chất.
 
Đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm: khử vi sinh và nấm mốc bằng đèn cực tím dải C (UVC) ngay trong quá trình sấy, không khí được lọc bụi trước khi đưa vào buồng sấy, buồng sấy kín (ngăn không cho côn trùng xâm nhập).
 
Giảm nhân công xấp xỉ 60% so với phơi nắng truyền thống nhờ quy trình hoạt động được vận hành tự động hóa hoàn toàn. Giảm diện tích mặt bằng xây dựng xấp xỉ 80% so với phơi nắng truyền thống. Rút ngắn thời gian phơi sấy xấp xỉ 50% so với phơi nắng truyền thống. Không phụ thuộc thời tiết mưa nắng thất thường. Có thể sấy được nhiều sản phẩm khác nhau nhờ việc cài đặt bộ thông số sấy linh động trên màn hình LCD (tăng độ linh hoạt trong phân bố lịch sản xuất các loại nông sản khác nhau, tiết kiệm chi phí đầu tư).
 
Thiết bị đã đạt giải Nhì cuộc thi Sáng tạo trong tầm tay do Bộ Khoa học và Công nghệ tổ chức cho vùng Đông Nam Bộ (09/2019); giải Ba giải thưởng Sáng tạo Tp.HCM lần thứ 2 (12/2021) – lĩnh vực Khởi nghiệp sáng tạo. Thiết bị đã được đăng ký độc quyền sáng chế (số đơn 1-2020-00421). Thiết bị đã được giới thiệu tại Hội thảo “Công nghệ sấy động ứng dụng năng lượng mặt trời trong chế biến thực phẩm” và nhiều kỳ Chợ Công nghệ và Thiết bị do Trung tâm Thông tin và Thống kê Khoa học và Công nghệ Trung tâm Thông tin và Thống kê Khoa học và Công nghệ (CESTI, thuộc Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM) tổ chức.
 
Quy trình – giải pháp công nghệ
 
Bước 1: Sơ chế tinh bột nghệ
 
Nghệ được rửa sạch, cạo bỏ phần vỏ bên ngoài và xay nhỏ. Lọc bỏ bã và xơ của nghệ. Cho lắng nước và đóng cục tinh bột nghệ.
 
Sắp xếp và đưa tinh bột nghệ đã lắng nước, đóng cục lên các khay sấy làm bằng inox 304. Lý do chọn khay sấy làm bằng inox 304 là để đảm bảo các tiêu chí an toàn vệ sinh thực phẩm và tính bền vững của thiết bị.
 
Bước 2: Chuyển khay sấy vào buồng sấy
 
Lần lượt đưa các khay sấy vào các trục đứng từ cửa bật mở phía trước. Thiết kế của máy giúp việc thao tác đưa khay sấy vào/lấy khay sấy ra rất dễ dàng.
 
 
 
Ở giai đoạn này, công nhân lưu ý không bước vào buồng sấy để đảm bảo an toàn vệ sinh.
 
Bước 3: Thiết lập các thông số sấy tinh bột nghệ
 
Quá trình sấy tinh bột nghệ đã được nghiên cứu kỹ lưỡng. Nhà cung ứng khuyến cáo thiết lập mức nhiệt độ sấy trong khoảng từ 35-42oC. Lưu ý là nhiệt độ càng thấp thì sẽ giữ được chất lượng của tinh bột nghệ càng tốt. Với thử nghiệm ở tầm nhiệt độ trên, tinh bột nghệ giữ được hầu hết các tiêu chí chất lượng và có màu sắc cảm quan rất đẹp.
 
Trong máy sấy có tính năng khử nấm mốc, vi sinh bằng đèn cực tím UVC. Nhà cung ứng khuyến cáo nên chiếu đèn UVC trong thời gian 60 phút để xử lý triệt để nấm mốc, vi sinh (nếu có) trong sản phẩm tinh bột nghệ. Việc xử lý nấm mốc, vi sinh trong khoảng thời gian đầu của quy trình sấy sẽ hiệu quả hơn, nhất là khi nhiệt độ sấy còn thấp và lượng nước trong sản phẩm còn nhiều.
Tổng thời gian sấy và khử nấm mốc, vi sinh ở mỗi mẻ tinh bột nghệ mỗi mẻ kéo dài khoảng 24 giờ.
 
Thời gian vận hành quạt hút ẩm ON/OFF: 2/6 (2 phút quạt hút hoạt động; 6 phút quạt hút dừng). Với lượng nước trung bình lấy ra khỏi sản phẩm tinh bột nghệ là 30% thì quạt hút ẩm vận hành trong khung thời gian nêu trên kết hợp với cửa sổ thoát ẩm tự nhiên đảm bảo sản phẩm khô nhanh.
 
Tốc độ giàn trục quay: 03 vòng/phút (điều chỉnh bằng volume trên tủ điều khiển).
 
Bước 4: Vận hành
 
Người vận hành nhấn nút RESTART, máy sẽ vận hành tự động theo các thông số đã cài đặt ở bước 3.
 
Khi nhiệt độ thấp hơn Nhiệt độ min (nhỏ hơn 35oC) thì điện trở tích hợp kèm các quạt thổi gió sẽ được cấp điện để cấp nhiệt bổ sung cho buồng sấy. Khi nhiệt độ vượt Nhiệt độ max 1.5oC (tức 43,5oC), bạt che sẽ kéo ra che buồng sấy với mục đích cắt nắng giảm nhiệt độ.
 
Khi trời có mưa hoặc vào thời điểm sau 17 giờ 30 phút (ban đêm), bạt che cũng sẽ tự động kéo ra che buồng sấy lại để tránh nước mưa tác động vào buồng sấy.
 
Khi hết thời gian vận hành, thiết bị sẽ dừng hoạt động và chuông báo sẽ bật báo hiệu cho người vận hành lấy thành phẩm tinh bột nghệ khô ra khỏi buồng sấy.
 
Điều kiện chuyển giao
 
Sau khi nhận yêu cầu cung cấp thiết bị của khách hàng, nhà cung ứng sẽ khảo sát các yêu cầu về chất lượng của sản phẩm tinh bột nghệ (ẩm độ đầu ra, màu sắc cảm quan, …); khảo sát mặt bằng bố trí thiết bị (tối thiểu 3m x 6m). Trong đó yêu cầu quan trọng là không gian bố trí thiết bị không bị che nắng bởi cây xanh hoặc công trình xây dựng; nguồn điện (nếu có điện 3 pha càng tốt) đảm bảo công suất cung cấp tối đa 8kW (để sử dụng điện trở khi sấy ban đêm hay trời mưa). Thêm vào đó, nhà cung ứng còn khảo sát và khuyến nghị xây dựng chuỗi sơ chế (rửa sạch củ nghệ, xay nhuyễn củ nghệ, tinh lọc qua nước) – sấy khô – đóng gói liên hoàn, tránh nguy cơ tái nhiễm nấm mốc sau sấy và tiết giảm nhân công lao động.
 
Máy sấy được sản xuất dưới dạng các module độc lập, được vận chuyển tới nơi tiếp nhận và lắp ráp thành thiết bị hoàn chỉnh. Sau khi hoàn thành lắp đặt, nhà cung ứng tiến hành chạy máy không tải và kiểm tra các thông số (nhiệt độ, độ ẩm, hệ thống bạt che, hệ thống quạt thổi – hút khí, máy tách ẩm, …). Máy được nghiệm thu bởi mẻ sấy thử nghiệm 100kg tinh bột nghệ trong thời gian 24 giờ, nhiệt độ cài đặt từ 35-42 oC. Sau đó chuyển giao cho khách hàng.
 
Sau khi đã thống nhất các thông số khảo sát và giá cả, hai bên ký kết hợp đồng với thời gian chế tạo tại xưởng trung bình từ 30 – 45 ngày; thời gian lắp đặt từ 2 – 4 ngày; thời hạn bảo hành thiết bị là 24 tháng (riêng tủ điều khiển và tấm polycarbonate đặc ruột bảo hành 5 năm).
 
Chi phí trọn gói (đã bao gồm 45 khay inox SUS 304 kích cỡ 1.000x1.000mm, chưa VAT) là 380.000.000 đồng (ba trăm tám mươi triệu đồng).
 
Nhà cung ứng cũng sẽ tư vấn thiết kế công suất sấy theo nhu cầu của khách hàng, dưới sự hỗ trợ của Trung tâm Thông tin và Thống kê Khoa học và Công nghệ (CESTI, thuộc Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM).
 
Thông tin liên hệ
 
1. Th.S Phan Văn Hiệp
Công ty TNHH Giải pháp công nghệ thông minh ITS
Địa chỉ: 292/42/6 Bà Hạt, phường 9, quận 10, TP.HCM
Điện thoại: 0989 309 477
Website: www.itsgroupvn.com
E-mail: its.company.vn@gmail.com; phanvanhiep@gmail.com
 
2. Trung tâm Thông tin và Thống kê Khoa học và Công nghệ - Phòng Giao dịch Công nghệ
Địa chỉ: 79 Trương Định, P. Bến Thành, Q.1, TP.HCM
Điện thoại: (028) 3822 1635 - Fax: (028) 3829 1957
Email: pgdcn@cesti.gov.vn
Hoàng Kim
Scroll