Máy sấy khô bằng năng lượng mặt trời - Bước phát triển công nghệ chế biến nông sản Bình Định
|
Hệ thống máy sấy bằng năng lượng mặt trời. |
TS. Trần Văn Vinh, cho biết: Sấy là quá trình dùng nhiệt để làm bốc hơi nước ra khỏi nguyên vật liệu, xảy ra đồng thời giữa hai quá trình truyền nhiệt và ẩm trong vật liệu sấy. Trong quá trình làm khô, nước trong nguyên liệu thủy sản (tôm, cá, mực…) bị mất đi, làm cho khối lượng giảm, đồng thời cá bị co rút lại tạo hình cho sản phẩm, hạn chế sự phát triển của vi sinh vật và các phản ứng sinh hóa, tăng thời gian bảo quản, màu sắc và mùi vị đậm đà hơn và tăng tính cảm quan cho sản phẩm.
Hiện nay, phần lớn các loại thủy sản nói riêng cũng như các loại nông sản khác được phơi sấy, bảo quản theo các phương pháp truyền thống như phơi nắng ngoài sân, lòng lề đường. Phương pháp này tuy đơn giản, ít tốn kém nhưng bị động vào thời tiết, thời gian phơi sấy kéo dài nếu trời mưa hoặc ít nắng. Cụ thể, đầu tiên, lớp nước ở trên bề mặt nguyên liệu bị bốc hơi đi, tiếp đó lớp nước ở bên trong được khuếch tán ra bên ngoài rồi tiếp tục bay hơi đi. Tốc độ bay hơi nước trên bề mặt phụ thuộc vào diện tích bay hơi, tốc độ gió, áp suất của hơi nước trên bề mặt, áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí. Khi tăng nhiệt độ làm khô và tăng tốc độ gió thì tốc độ làm khô nhanh nhưng cần chú ý để cho nước bên trong kịp thời khuếch tán ra bên ngoài, nếu không hiệu quả làm khô sẽ thấp. Vì vậy, nông sản thường bị biến màu do sự ôxy hóa thành phần béo, giảm mùi hương tự nhiên, giảm hàm lượng chất dinh dưỡng trong sản phẩm. Đồng thời, sản phẩm cũng sẽ không đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm do các tác động của mưa, gió, bụi, côn trùng...
Mặc dù hiện nay đã có nhiều phương pháp sấy mới, sử dụng các nhiên liệu như than, trấu, điện năng… nhưng các phương pháp này thường gây ảnh hưởng môi trường và chi phí khá cao, những hộ dân nhỏ lẻ khó tiếp cận được.
Từ những trăn trở trên, TS. Trần Văn Vinh vừa nghiên cứu thành công và cho ra đời máy sấy nông, thủy sản hoạt động bằng năng lượng mặt trời. Máy có nhiều ưu điểm vượt trội như không gây ô nhiễm môi trường, tiết kiệm năng lượng, giúp người dân chủ động được thời gian, công sức trong khâu làm khô, bảo quản nông thủy sản.
Sản phẩm sấy bằng thiết bị sấy năng lượng mặt trời rút ngắn được thời gian sấy hơn nếu so với sấy bằng lò điện và phơi dưới ánh nắng trực tiếp. Sấy bằng thiết bị sấy năng lượng mặt trời được đánh giá điểm cảm quan cao nhất về các chỉ tiêu màu sắc, mùi đậm đà hơn, các chỉ số thời gian, NH3, Peroxide đều khác biệt có ý nghĩa so với mẫu phơi và sấy bằng lò điện.
Theo đó, thiết bị gồm 4 bộ phận: buồng sấy, bộ phận thông gió và tải ẩm, bộ phận cấp liệu và lấy sản phẩm, bộ phận cấp nhiệt. Năng lượng bức xạ của ánh sáng mặt trời khi chiếu xuyên qua một vật trong suốt (kính, tấm polyester v.v..) đi đến một vật màu đen, do tính phản xạ ánh sáng kém của màu tối, nên không phản chiếu ngược lại được, vật màu đen biến thành một loại như cái “bẫy nhiệt” năng lượng mặt trời do bị hấp thu bức xạ nên chuyển thành nhiệt năng. Nhà sấy được đặt ngoài trời, lấy năng lượng từ mặt trời, quạt ly tâm hoạt động liên tục để thổi khí nóng. Quạt hút cũng hoạt động liên tục để lưu chuyển không khí bên trong nhà sấy lấy ẩm ra ngoài. Quạt thổi khí nóng và quạt hút khí ẩm được điều khiển bằng biến tần dựa theo tín hiệu độ ẩm.
Nhiệt độ bên trong buồng sấy có thể điều khiển bằng tay, kết hợp điều khiển lưu lượng gió bằng việc thay đổi góc mở của van điều tiết. Tùy theo từng loại vật liệu sấy khác nhau mà người vận hành sẽ thay đổi góc mở để có thể điều khiển được nhiệt độ và độ ẩm trong buồng sấy. Dòng không khí sấy đối lưu tiếp xúc với cả mặt trên và dưới của sản phẩm nên sản phẩm sấy có độ khô đồng đều. Nhà sấy có thiết bị hỗ trợ nhiệt khi trời không có nắng hoặc trời mưa. Khi nhiệt độ trong buồng sấy không đủ thì thiết bị hỗ trợ nhiệt tự động bật lên cung cấp nhiệt cho quá trình sấy.
Thiết bị này có thể được sử dụng để sấy cho hầu hết các loại nông, thủy hải sản như cá, tôm, mực... Quá trình sấy giúp giảm phát thải khí CO2, tiết kiệm ít nhất 50% năng lượng và rút ngắn 30% thời gian sấy. Bên cạnh đó, máy được sử dụng đơn giản, tự động hóa, có thể giám sát và điều khiển từ xa. Vì vậy, người dân có thể chủ động được thời gian bảo quản nông sản và an toàn vệ sinh thực phẩm. Hiện nay, máy đã được lắp đặt cho một số hộ ở xã đảo du lịch Nhơn Lý, Quy Nhơn, Bình Định với công suất 30 - 50kg/mẻ, giá thành từ 35 -50 triệu/máy, dự kiến sau ba tháng đầu tư có thể thu hồi vốn.
Theo TS. Trần Văn Vinh trong tương lai, công nghệ sấy khô bằng năng lượng mặt trời sẽ được ứng dụng ở nhiều vùng, đặc biệt là các vùng nguyên liệu tập trung, sẽ góp phần cho sự phát triển chung của ngành nông nghiệp cũng như du lịch Bình Định.