Kẹo cứng

Công Nghệ Sản xuất Đường – bánh – kẹo Cao Việt Cường _ 61000355 MỤC LỤCC LỤC LỤCC I Tổng quan: Kẹo cứng: 2 Qui trình sản xuất kẹo cứng: Thiết bị làm nguội: .3 II Ảnh hưởng thành phần, cấu trúc vi mơ điều kiện q trình lên tính chất lý nhiệt biểu khơng ổn định trình làm nguội kẹo cứng: .4 Giới thiệu: Kết bàn luận: 2.1 Khảo sát ảnh hưởng thành phần điều kiện thí nghiệm lên biểu khơng ổn định trình làm nguội .5 2.2 Ảnh hưởng cấu trúc vi mơ đến tính chất lý nhiệt trình làm nguội kẹo .9 III Tối ưu hóa q trình làm nguội để kiểm soát chất lượng sản phẩm 13 References .15 Công Nghệ Sản xuất Đường – bánh – kẹo Cao Việt Cường _ 61000355 I Tổng quan: ng quan: Kẹo cứng:o cứng:ng: - - Để sản xuất kẹo, ta cần phải trộn nguyên liệu trước đường, nước, syrup từ bắp loại phụ gia hương liệu, màu thực phẩm Trong số trường hợp, bỏ sung thêm acid để tạo tính chất cảm quan đặc trưng Tuy nhìn bề ngồi đơn giản cấu trúc bên phức tạp Kẹo cứng ví dụ điển hình sản phẩm trạng thái thủy tinh (glass state) Bề sản phẩm dạng rắn, thực chất, chúng trạng thái lỏng chậm đông (supercooled) không kết tinh Kẹo cứng xếp vào dạng trạng thái lỏng với độ nhớt cao Do mà ngăn cản trình kết tinh xảy ra, mà kết tinh tượng không mong muốn sản xuất lẫn bảo quản kẹo cứng Qui trình sản xuất kẹo cứng:n xuất kẹo cứng:t kẹo cứng:o cứng:ng: - - Hình cho thấy trình sản xuất kẹo cứng Trong trình, đường cát (granulated sugar), glucose nước đun nước để đường tan chuyển đến nồi chân không đun sơi để loại gần Do đó, syrup quánh lại ( candy dough) Trước tiên, dịch đường nấu 140 OC áp suất khí quyển, sau đưa áp suất chân khơng 700mmHg vài phút để bốc nước Gần cuối giai đoạn nấu (nấu phụ_ cooking substage ), phụ gia acid, hương liệu, màu thực phẩm thêm vào Kế đến trộn syrup quánh ( candy dough) Một vòng khung làm nước đá dùng để trộn syrup đến nhiệt độ khối syrup quánh đồng Sau đó, syrup đem đổ khn định hình Kẹo cứng định hình 85 OC Kẹo định hình đem làm nguội thiết bị dạng hầm đến 28 – 40 OC đưa bao gói để đạt cấu trúc thủy tinh (glassy structure) tránh vấn đề liên quan đến độ dính ( stickiness problems) Trộn syrup Nấu syrup Định hình Làm nguội Bao gói Hình 1: qui trình sản xuất kẹo cứng - Những nghiên cứu Slade Levine chứng minh trình chuyển thành dạng thủy tinh kẹo có ảnh hưởng đến nhiều tính chất Những q trình chủ chốt đòi hỏi ta phải nắm rõ trạng thái vơ định hình q trình chuyển thành thủy tinh cấu Công Nghệ Sản xuất Đường – bánh – kẹo Cao Việt Cường _ 61000355 trúc thực phẩm xảy sản phẩm có lượng nước thấp Do đó, q trình thủy tinh hóa ( vitrification), q trình đơng đặc trạng thái thủy tinh, có vai trị quan trọng nhà máy sản xuất kẹo, đặc biệt kẹo cứng Ví dụ kẹo cứng, lượng nước chiếm từ 1.5 đến 5% (w/w) Do mà nhiệt độ thủy tinh hóa ( glass transition temperature, Tg) biến số quan trọng việc thiết kế giám sát lượng nước sản xuất công nghiệp Thiết bị làm nguội:t bị làm nguội: làm nguội:i: - - - Hình minh họa thiết bị làm nguội dạng hầm Thiết bị có ống dẫn khí vào Ở cửa vào, lưu lượng khí điều chỉnh chặn (deflector) Bên cạnh đó, thiết bị bố trí băng tải điều chỉnh tần số truyền động (frequency drive) để thay đổi thời gian lưu (residence time) kẹo Khi di chuyển băng tải, kẹo tiếp xúc với khơng khí mát thổi song song với băng tải Dựa chất lượng sản phẩm nhiệt độ, tốc độ dịng khí làm nguội thời gian lưu kẹo bên thiết bị có ảnh hưởng lớn đến hiệu suất làm nguội Ví dụ tốc độ dịng khí lớn dẫn đến hồ sơ nhiệt độ ( temperature profile) không đồng đều, làm cho sản phẩm dễ vỡ hình dạng kẹo bị biến dạng Ngược lại, nhiệt độ kẹo cuối giai đoạn làm nguội cao với việc thời gian lưu khơng xác ngồi chuyện làm thay đổi hình dạng kẹo cịn làm cục kẹo bị kết dính lại với (aggregation) Do đó, chế độ có sẵn (operational mode) thiết bị định đến chất lượng kẹo nhiều Hiển nhiên chất lượng kẹo tăng lên ta giảm khác biệt nhiệt độ bề mặt nhiệt độ tâm kẹo đến mức tối đa để đảm bảo nhiệt độ bao gói nằm khoảng 28 – 40OC Nếu 40OC, kẹo bị dính (stickiness) dễ bị biến dạng Ngược lại nhiệt độ thấp 40OC dẫn đến thời gian lưu vơ hạn Hình 2: Thiết bị làm nguội dạng hầm Cơng Nghệ Sản xuất Đường – bánh – kẹo Cao Việt Cường _ 61000355 II nh hưởng thành phần, cấu trúc vi mơ điều kiện q trìnhng thành phần, cấu trúc vi mô điều kiện q trìnha thành phần, cấu trúc vi mơ điều kiện q trìnhn, cất kẹo cứng:u trúc vi mơ điều kiện trìnhu ki ện trìnhn thành phần, cấu trúc vi mơ điều kiện q trìnha q trình lên tính chất kẹo cứng:t lý nhiện trìnht biểu không ổn định u q trìnhn khơng quan: n đ ị làm nguội:nh c thành phần, cấu trúc vi mô điều kiện trìnha trình làm nguội:i kẹo cứng:o cứng:ng: Giới thiệu:i thiện trìnhu: - - - - - Trong nhiều ứng dụng công nghệ sản xuất thực phẩm, chất lượng sản phẩm cuối phụ thuộc nhiều vào đối lưu nhiệt không ổn định dòng lỏng rắn Đặc biệt, nhiệt tức thời trình sấy, làm nguội, gia nhiệt thực phẩm phải kiểm sốt nghiêm ngặt gây vấn đề chất lượng nghiêm trọng Mặt khác, thành phần có thực phẩm cần phải quan tâm trình thiết kế ảnh hưởng đến chế độ làm việc q trình Ví dụ q trình dẫn nhiệt, lượng nước ngun liệu đóng vai trị quan trọng Q trình hóa thủy tinh (glass transition) tính chất hóa lý quan trọng vật rắn vơ định hình điển hình kẹo cứng Thủy tinh hóa q trình chuyển đổi rắn lỏng hợp chất vô định hình Khi vật rắn vơ định hình làm đơng chậm (vitrify) nhiệt độ hóa thủy tinh để chuyển thành dạng rắn, trở nên dịn (brittle), suốt giống thủy tinh Điều quan trọng q trình hóa thủy tinh kiểm sốt chất lượng ổn định áp dụng công nghệ tách nước làm lạnh đơng Những vấn đề tác động đến chất lượng kẹo cứng nằm trình làm nguội: kẹo bị biến dạng nhiệt độ cao đầu thiết bị, kẹo dễ vỡ bao gói làm nguội nhanh (sharp cooling), kẹo bị dính lại với thời gian lưu không đủ Sự ảnh hưởng nhiệt độ, vận tốc gió làm nguội, khả dẫn nhiệt kích thước kẹo lên hiệu trình làm nguội đề cập số nghiên cứu Ozisik, 1994 chương trình mơ cổ điển Nhưng nay, chưa có nghiên cứu nói ảnh hưởng nhiệt độ tức thời ( transient temperature) suốt quà trình làm nguội Nhưng thơng số cần thiết cho cơng tác tối ưu hóa q trình sản xuất sau Một số nghiên cứu Mazzobre cộng ứng dụng công nghệ vi mô để phân biệt tinh thể đường ví dụ lactose với chất lạnh đông chậm ( supercooled material) ví dụ lactose vơ định hình Những nghiên cứu nhằm để phân tích cấu trúc kẹo cứng ảnh hưởng cấu trúc đến trình làm nguội Cấu trúc vi mơ kẹo giúp họ hiểu rõ tượng suốt trình làm nguội đưa mối tương quan thành phần điều kiện trình mà mối quan hệ có tính chất định đến chất lượng sản phẩm chế độ làm việc thiết bị Thành phần chất có ảnh hưởng quan trọng đến q trình sản xuất kẹo cứng:  Trong trình sản xuất nào, việc kiểm sốt thơng số quan trọng có ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm cuối Trong qui trình sản xuất thực phẩm có sử dụng nhiệt (thermal food), đặc biệt dùng dẫn nhiệt, lượng chất Công Nghệ Sản xuất Đường – bánh – kẹo Cao Việt Cường _ 61000355 khơ nước đóng vai trị quan trọng xem hai thông số quan trọng ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm  Như ta biết, với hàm lượng nước cao trở nhiệt (thermal resistance) hàm lượng nước thấp Do mà công nghiệp, sản phẩm chứa nước đến mức tối đa Tuy nhiên, có trở ngại lượng nước q cao ảnh hưởng đến độ dính khơng q trình làm nguội, mà cịn bao gói, bảo quản Không thể kết luật lượng ẩm sản phẩm cao tốt hay khơng tốt phụ thuộc nhiều vào loại sản phẩm cuối Bên cạnh đó, tiêu chuẩn lượng ẩm sản phẩm qui định chặt chẽ  Thêm vào sản phẩm chứa bọt khí cấu trúc kẹo Những bọt khí ảnh hưởng nhiều đến tính chất lý nhiệt (thermal physical) trình làm nguội kẹo cứng Kết bị làm nguội:t quản xuất kẹo cứng: bàn luận:n: 2.1 Khản xuất kẹo cứng:o sát s ản xuất kẹo cứng:nh hưởng thành phần, cấu trúc vi mơ điều kiện q trìnhng thành phần, cấu trúc vi mô điều kiện q trìnha thành phần, cấu trúc vi mơ điều kiện trìnhn điều kiện trìnhu kiện q trìnhn thí nghiện q trìnhm lên biểu không ổn định u q trìnhn khơng quan: n đị làm nguội:nh thành phần, cấu trúc vi mô điều kiện trìnha trình làm nguội:i - Thành phần điều kiện thí nghiệm thời gian lưu (  ), nhiệt độ làm nguội (Ta), vận tốc khí làm nguội (  a ) kích thước kẹo (R) lên nhiệt độ tức thời ( T ) Bảng 1: Thông số lý – nhiệt kẹo cứng Nước (w/w) Đường (w/w) kc (W/m.OC)  c (kg/m3) Cpc (J/kg.OC) 0.015 0.05 0.983 0.948 0.276 0.297 1568.288 1536.007 1679.067 1768.214 - Ánh hưởng lượng nước kẹo lên nhiệt độ tức thời: Hình 3a cho thấy khác nhiệt độ tâm bề mặt kẹo thời điểm cho loại kẹo bảng Sở dĩ cần khảo sát khác biệt nhiệt độ tâm bề mặt để tránh tượng kẹo bị dễ vỡ Nên giảm khác biệt đến mức tối đa hai nhiệt độ khác chứng tỏ q trình làm nguội khơng q nhanh, tránh tượng kẹo dễ vỡ Công Nghệ Sản xuất Đường – bánh – kẹo Cao Việt Cường _ 61000355 Hình 3a: chênh lệch nhiệt độ r = r = R theo thời gian giá trị Ta lượng nước khác Hình 3a cho thấy nhiệt độ làm nguội, khác biệt nhiệt độ giảm lượng nước tăng lên độ dẫn nhiệt sản phẩm tăng lên (bảng 2) Sự chênh lệch nhiệt độ lớn lúc đầu q trình làm nguội sau giảm chậm dần Như kết luận nguy sản phẩm bị vỡ thời gian đầu cao Hình 3b: nhiệt độ r = r = R theo thời gian giá trị Ta lượng nước khác Ở hình 3b nhiệt độ tức thời tâm bề mặt Lượng nước ảnh hưởng nhiều đến nhiệt độ bên sản phẩm ( giảm 3OC lượng nước tăng 1.5% đến 5%) Có thể lý giải nhiệt trở bên sản phẩm giảm tăng lượng nước Tuy nhiên, bề mặt sản phẩm, nhiệt độ không bị ảnh hưởng nhiều Rõ ràng, bề mặt, nhiệt độ dao động khoảng 0.27OC Công Nghệ Sản xuất Đường – bánh – kẹo Cao Việt Cường _ 61000355 lượng nước thay đổi Nguyên nhân phía ngồi, phương thức truyền nhiệt chủ yếu đối lưu nhiệt truyền nhiệt - Ảnh hưởng nhiệt độ khơng khí đến phân bố nhiệt tức thời sản phẩm Ở hình 3a 3b cho thấy độ chênh lệch nhiệt độ nhiệt độ tức thời nhiệt độ khơng khí làm nguội khác ( 15OC 20OC) Ở hình 3a, chênh lệch nhiệt độ giảm tăng nhiệt độ khơng khí lên hàm lượng nước động lực (driving force) cho qúa trình truyền nhiệt giảm mạnh Ví dụ 75 giây đầu, độ chênh lệch khoảng 2.1 OC, sau giảm xuống Như kết luận nhiệt độ khơng khí 20 OC tốt cho chất lượng sản phẩm Tuy nhiên hình 3b, nhiệt độ tâm bề mặt sản phẩm nhiệt khơng khí 15OC thấp nhiều so với 20OC Thật ra, thời gian lưu lâu khác nhiệt độ 15OC 20OC thực rõ rệt Tại hình 3b cho thấy thời gian lưu tối thiểu dựa theo nhiệt độ khơng khí lượng nước sản phẩm, nhiệt độ cuối giai đoạn làm nguội tối đa chấp nhận mà không làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Thời gian lưu xem thông số quan trọng có liên quan sâu sắc đến sản lượng kẹo, chi phí sản xuất chế độ vận hành thiết bị Điển hình thời gian lưu kéo dài sản lượng kẹo giảm - Ảnh hưởng kích thước kẹo vận tốc gió đến nhiệt độ tức thời Hình cho thấy kích thước kẹo giảm, chênh lệch nhiệt độ tâm bề mặt giảm Thực ra, độ chênh lệch trung bình kẹo kích thước R =0.008m khoảng 7.8-8 OC, thấp kẹo có R=0.01 m sau 80s Hình 4: Sự chênh lệch nhiệt độ sơ đồ nhiệt độ r=0 r=R theo thời gian kích thước kẹo lượng nước 1.5% w/w Công Nghệ Sản xuất Đường – bánh – kẹo Cao Việt Cường _ 61000355 Mặt khác, vận tốc gió ảnh hưởng đến hệ số truyền nhiệt đối lưu, ảnh hưởng đến trình làm nguội (hình 5) Với vận tốc lớn làm tăng độ chênh lệch nhiệt độ tâm bề mặt sản phẩm, giai đoạn đầu trình làm nguội, tăng nguy kẹo dễ bị vỡ Ngược lại, với vận tốc gió, nhiệt độ gió cao lại làm cho độ chênh lệch nhiệt độ giảm Và sau khoảng 200 giây đầu độ chênh lệch giảm mạnh khơng khác biệt nhiều so với trường hợp khác Cũng hình 6, ta thấy nhiệt độ bề mặt bên kẹo thấp vận tốc gió cao nhiệt độ gió thấp Hình 5: Sự chênh lệch nhiệt độ sơ đồ nhiệt độ r=0 r=R theo thời gian vận tốc gió lượng nước 1.5% w/w - Chỉ số Biot: Chỉ số Biot cho biết tỉ lệ nhiệt trở bên bên sản phẩm Nó thơng số quan trọng để xác định nhiệt tức thời vật liệu Tất số Biot sản phẩm trường hợp khác thí nghiệm lớn Điều có nghĩa ta khơng thể bỏ qua nhiệt trở bên sản phẩm trình truyền nhiệt thể nhiệt tức thời khơng đồng sản phẩm kẹo Chỉ số Biot thấp có nghĩa phân bố nhiệt độ nên chất lượng sản phẩm tốt hơn, mà muốn lượng nước phải nhiều, kẹo phải nhỏ, tốc độ dịng khí chậm, nhiệt độ dịng khí phải cao Ngược lại, số Biot cao không cho nhiệt độ đồng nhiệt độ tức thời tâm bề mặt Công Nghệ Sản xuất Đường – bánh – kẹo Cao Việt Cường _ 61000355 2.2 nh hưởng thành phần, cấu trúc vi mơ điều kiện q trìnhng thành phần, cấu trúc vi mô điều kiện trìnha cất kẹo cứng:u trúc vi mơ đết bị làm nguội:n tính chất kẹo cứng:t lý nhiện q trìnht trình làm nguội:i kẹo cứng:o - Thủy tinh hóa: Vẫn cịn nhiều tranh cãi khoảng nhiệt độ thủy tinh hóa Tuy nhiên, hầu hết nhà khoa học đồng ý điểm (midpoint) có ảnh hưởng đến q trình thủy tinh hóa Hình biểu diễn điểm q trình thủy tinh hóa kẹo cứng ( T g midpoint = 35.85±1.51 OC) Điểm điểm mà thủy tinh hóa diễn Hình 6: Sơ đồ nhiệt độ kẹo cứng đo phương pháp DSC Giá trị nhiệt độ thủy tinh kẹo cứng (T g) thường lớn nhiệt độ phịng Việc kiểm sốt nhiệt độ giúp kiểm soát chất lượng kẹo giai đoạn làm nguội để kẹo đạt cấu trúc thủy tinh vơ định hình Trong thủy tinh, độ ẩm nhiệt độ bảo quản tăng lên gây số phản ứng bất lợi cho sản phẩm Những thay đổi chủ yếu carbohydrate vô định hình Các carbohydrate dễ bị chảy nhiệt độ T g, làm cho độ nhớt giảm mạnh, mà khả di chuyển phân tử tăng lên, lý cấu trúc sản phẩm bị thay đổi thời gian bảo quản ( bị dính, biến dạng (cold flow), kết tinh) Trong trường hợp nhiệt độ bảo quản thấp T g, sản phẩm có độ nhớt cao hơn, v hạn chế trình khuếch tán chất, kết tinh Tuy nhiên, hút ẩm sản phẩm thời gian bảo quản làm giảm T g, Tg thấp nhiệt độ bảo quản, trạng thái vơ định hình trở nên nhớt hiển nhiên, q trình kết tinh bắt đầu Thông thường, dể tránh bị kết tinh ổn định tính chất vật lý, người ta thường bổ sung đường nha (glucose syrup) fructose vào sản phẩm Như vậy, với nhiệt độ bảo quản thấp ( Tg) ngăn chặn thay đổi không mong muốn hiệu Ở khía cạnh khác, nhiệt độ thủy tinh hóa T g thơng số quan trọng q trình làm nguội để xác định nhiệt độ thích hợp cuối giai đoạn làm nguội T g phụ thuộc nhiều vào hàm lượng nước sản phẩm, nước bị giữ lại cấu trúc nên làm thay đổi tính chất hóa lý sản phẩm Có thể kết luận hàm lượng nước tăng lên lúc Tg giảm xuống Công Nghệ Sản xuất Đường – bánh – kẹo Cao Việt Cường _ 61000355 - Cấu trúc vi mô mối quan hệ thông số chủ yếu Trong công nghiệp sản xuất bánh kẹo nói chung, tính chất ngun liệuđóng vai trò quan trọng đến chất lượng sản phẩm, mà chúng cần nghiên cứu nhiều  Tính chất hút ẩm Hình đến 12 cấu trúc vi mô kẹo cứng chụp SEM Những hình cho thấy rõ vật liệu mang tính chất chậm đơng có cấu trúc giống thủy tinh Ở trạng thái không cân bằng, chất vô định hình khơng có trật tự xác định nên gây khó khăn cho việc giải thích tính chất chúng Hình 7: Hình chụp mặt cắt ngang, độ phóng đại 20 lần, [E]: bề mặt kẹo, [C]: tâm kẹo Hình 8: Hình chụp mặt cắt ngang, độ phóng đại 60 lần, [E]: bề mặt kẹo, [B]:bọt khí, [OL]: lớp xếp chồng lên 10 Công Nghệ Sản xuất Đường – bánh – kẹo Cao Việt Cường _ 61000355 Hình 9: Hình chụp mặt cắt ngang, độ phóng đại 60 lần, [E]: bề mặt kẹo, [B]:bọt khí, [OL]: lớp xếp chồng lên Trong dung dịch q bão hịa (supersaturated solution), phân tử thường có xu hướng liên kết với Khi đó, chúng tạo thành nhiều lớp khác xếp chồng lên (hình 8, 9) Các lớp xuất trình ủ hay bảo quản kẹo Tuy nhiên, lớp có khả hút ẩm từ mơi trường cao ảnh hưởng đến sản phẩm q trình bảo quản Thơng thường, lượng đường sucrose kẹo 55%, độ ẩm tăng lên, lượng đường bị hòa tan làm kẹo chảy ra, gây tượng dính nhớt (stickiness) q trình bảo quản Quan sát bên ngoài, ta thấy kẹo xuất lớp film mỏng có độ nhớt thấp so với cục kẹo thông thường  Ảnh hưởng bọt khí sản phẩm lên q trình làm nguội Trong suốt trình làm nguội, độ ẩm kẹo không bị thay đổi Và biết, xuất bọt khí khối dịch kẹo làm cản trở truyền nhiệt nhiệt dẫn khí thấp Mà điều quan trọng trình làm nguội kẹo ảnh hưởng nhiều nhiệt dẫn Do q trình làm nguội khơng cịn hiệu Tuy nhiên, ta khơng thể loại bỏ hồn tồn bọt khí dịch kẹo Ở hình có xuất vài bọt khí gần bề mặt sản phẩm Sở dĩ có bọt khí q trình làm nguội chậm từ 140OC xuống 85OC sau trộn syrup 11 Công Nghệ Sản xuất Đường – bánh – kẹo Cao Việt Cường _ 61000355 Hình 10: chụp mặt cắt ngang, độ phóng đại 200 lần, [E]: bề mặt kẹo, [B]:bọt khí Hình 11: Hình chụp mặt cắt ngang, độ phóng đại 600 lần, [B]:bọt khí 12 Cơng Nghệ Sản xuất Đường – bánh – kẹo Cao Việt Cường _ 61000355 Hình 12: Hình chụp mặt cắt ngang, độ phóng đại 600 lần, [B]:bọt khí Sự xuất bọt khí làm ảnh hưởng đến khả truyền nhiệt sản phẩm nghiên cứu nhiều Theo Choi Okos bọt khí làm giảm khả dẫn nhiệt sản phẩm xuống Cũng nghiên cứu đó, họ với lượng bọt khí trung bình tất mẫu nghiên cứu, sai số thực có giảm, giảm không đáng kể, khoảng cho phép 5% nên họ kết luận bỏ qua xuất bọt khí sản phẩm kẹo cứng III Tối ưu hóa q trình làm nguội để kiểm sốt chất lượng sản phẩm.i ưu hóa q trình làm nguội:i đểu khơng ổn định q kiểu khơng ổn định q m sốt chất kẹo cứng:t l ượng sản phẩm.ng s ản xuất kẹo cứng:n ph ẩm.m Từ nghiên cứu trên, thấy nhiệt độ, vận tốc gió làm nguội, thời gian lưu kẹo có ảnh hưởng lớn đến chất lượng thành phẩm Theo đó, thời gian hoạt động nhà máy chia làm phần vào mùa: mùa đông, mùa hè, khoảng thời gian trung gian Như có chế độ làm việc khác chi phí hoạt động nhà máy thay đổi chế độ khác Kích thước, thành phần kẹo, tính chất khơng khí, khả truyền nhiệt, chi phí vận hành thông số đầu vào cần cho việc tối ưu hóa Tuy nhiên, khả truyền nhiệt thiết bị trao đổi nhiệt, cửa khí vào thiết bị dung tích tháp làm nguội cố định - Giả thiết:  Kẹo có hình cầu đồng đẳng hướng  Ở mơ hình 1D quan tâm đến biến nhiệt độ theo thời gian nhiều phía  Mơ hình Choi Okos dùng để tính tốn tính chất lý nhiệt khối lượng riêng, nhiệt dung riêng nhiệt dẫn  Sự thay đổi tính chất lý nhiệt với nhiệt độ bỏ qua  Kẹo không bị ẩm độ ẩm thấp, ẩm không đáng kể  Sự thay đổi độ ẩm tương đối khơng khí nhỏ, khơng ảnh hưởng đến tính chất lý nhiệt nên bỏ qua 13 Cơng Nghệ Sản xuất Đường – bánh – kẹo Cao Việt Cường _ 61000355  Hệ sô truyền nhiệt đối lưu giá trị trung bình khoảng hệ số truyền nhiệt ( Becker Fricke, 2004) - Thông số cố định trình:  Quạt đặt nằm ngang để tạo đối lưu khơng khí với tốc độ gió 1.2 – m/s  Có thể tái sử dụng 60% dịng khí  Dung tích băng tải bị giới hạn thiết bị giai đoạn trước nên nằm khoảng 0.3 – 0.9 kg/m  Nhiệt độ làm nguội khoảng 10 – 34OC - Để xác định nhiệt độ tối ưu, ta cần phải quan tâm đến nhiệt độ cuối để phù hợp với giai đoạn bao gói phía sau Cũng cần tránh làm cho chênh lệch nhiệt độ tâm bề mặt lớn làm cho kẹo dễ vỡ bị biến dạng Hình 13: Sự chênh lệch nhiệt độ sơ đồ nhiệt độ r=0 r=R theo thời gian chiều dài băng tải Hình 13 ví dụ điển hình tối ưu hóa thời gian lưu Có thể thấy thời gian lưu dài chênh lệch nhiệt độ tâm bề mặt nhỏ, tránh khỏi tượng biến dạng bị vỡ để cải thiện chất lượng sản phẩm Ngồi ra, cịn phụ thuộc vào nhiều biến số khác tốc độ gió 14 Cơng Nghệ Sản xuất Đường – bánh – kẹo Cao Việt Cường _ 61000355 References M.Augustina Reinheimer, Sergio Mussati, Nicolas J Scenna, 2010 Influence of product composition and operating conditions on the unsteady behavior of hard cooling process Journal of Food Engineering 101, 409 – 416 M.Augustina Reinheimer, Sergio Mussati, Nicolas J Scenna, Gustavo A.Pérez, 2010 Influence of the microstructure and composition on the thermal – physical properties of hard candy and cooling process Journal of Molecular Structure 980, 250 – 256 M.Augustina Reinheimer, Sergio Mussati, Nicolas J Scenna, 2013 Hard candy cooling: Optimization of operating policies considering product quality Journal of Food Engineering 118, 141 – 149 15