Thí Nghiệm sấy
Xác định độ ẩm
Biết cách sử dụng dụng cụ xác định độ ẩm là rất quan trọng, giúp bạn làm quen với việc đo độ ẩm của nguyên liệu thực phẩm hoặc bất kỳ vật liệu nào khác mà bạn muốn kiểm tra.
Hàm lượng căn bản ướt (độ ẩm toàn phần): tỉ lệ giữa khối lượng nước tinh khiết có trong vật so với khối lượng của vật liệu ẩm
Hàm lượng căn bản khô, hay còn gọi là độ ẩm tuyệt đối, được định nghĩa là tỷ lệ giữa khối lượng nước tinh khiết trong vật liệu và khối lượng chất khô của nó.
Ta có mối quan hệ giữa độ ẩm toàn phần với độ ẩm tuyệt đối theo công thức sau:
✓ Đối với các nguyên liệu cà rốt, hành lá cần được làm sạch cắt lát mỏng có khối lượng tương đương và hình dạng giống nhau
✓ Đối với nguyên liệu lúa, gao khi đo bằng máy kett cần nghiền nhẹ mẫu hoặc rải đều mẫu khi cho vào máy đo
Xác định ẩm độ bằng máy Kett mẫu hạt: máy đo ẩm Kett độ hạt hoạt động theo nguyên tắc điện trở
Các bước sử dụng máy Kett khi đo độ ẩm nguyên liệu:
➢ Bước 1: Nhấn phím On/Off để khởi động máy
➢ Bước 2: Chọn mã sản phẩm bằng phím Select
➢ Bước 4: Đỗ mẫu vào buồng ( đổ nhanh và đều vào chính giữa cột)
➢ Bước 5: Đọc kết quả hiển thị trên màn hình
1.1.4.2 Sử dụng cân hồng ngoại.
Sử dụng cân hồng ngoại để xác định ẩm độ của mẫu rau quả giúp đo lường độ ẩm của các vật liệu một cách chính xác Phương pháp này yêu cầu điều chỉnh nhiệt độ và thời gian phù hợp để đạt được kết quả tốt nhất.
Các bước sử dụng cân ẩm hồng ngoại khi đo độ ẩm của nguyên liệu:
➢ Bước 1: Nhấn phím On/Off để khởi động máy
➢ Bước 2: Reset về 0g và đặt mẫu lên cân
➢ Bước 3: Đậy nắp máy và chờ kết quả
➢ Bước 4: Đọc kết quả hiển thị trên màn hình
Hình 2 Cân ẩm hồng ngoại
Tiến hành đo 3 lần ẩm độ bằng máy Kett ta thu được kết quả như bảng sau:
(ẩm tuyệt đối) Kett1 Kett2 Kett1 Kett2 Kett1 Kett2
L2 17.5 10.1 L3 17.4 10.4 Bảng 1 Xác định ẩm độ bằng máy Kett mẫu hạt
Tiến hành đo ẩm độ của cà rốt (0.718gram) lặp lại 3 lần.
Hình 3 Đo ẩm độ cà rot bằng cân hồng ngoại
Tiến hành đo ẩm độ hành lá (7.6gram) lặp lại 3 lần.
Hình 4 Đo ẩm độ hành lá bằng cân hồng ngoại
Bảng 2 Xác định ẩm độ bằng cân hồng ngoại mẫu rau quả
1.1.6 Kết luận. Đối với phương pháp xác định ẩm độ bằng máy Kett mẫu hạt:
✓ Máy có thiết kế nhỏ gọn tạo sự thuận lợi cho người sử dụng
✓ Hạt lúa và hạt gạo có độ ẩm gần bằng nhau ở cả hai loại máy Kett
✓ Đọc được kết quả ẩm độ hạt sau vài giây
✓ Độ ẩm tương đối thấp giao động từ 10-20%
✓ Độ chính xác không cao vì còn phụ thuộc vào kích thước, hình dạng hạt, độ bẩn,…
✓ Sai số của máy Kett sai ba lần đo chỉ khoảng 1% Đối với phương pháp xác định ẩm độ bằng cân hồng ngoại mẫu rau quả:
✓ Máy có thiết kết gọn tạo sự thuận tiện cho người sử dụng
✓ Cà rốt và hành lá có độ ẩm tương đối cao khoảng 90%
✓ Việc làm cho hành lá, cà rốt có diện tích, bề dày càng nhỏ, mỏng sẽ có kết quả nhanh hơn
✓ Máy giúp người dùng quản lý được độ ẩm của nông sản, dễ dàng trong việc sản xuất, thu mua hàng nông sản
✓ Sai số của cân hồng ngoại chỉ khoảng 1%
Sấy khay
Nghiên cứu quá trình sấy rau quả nhằm xác định đường cong sấy và tốc độ sấy, đồng thời phân tích mối quan hệ giữa các thông số trong quá trình này.
Ngoài ra còn có thể khảo sát ảnh hưởng của các quá trình xử lý rau quả đến quá trình sấy và cảm quan của sản phẩm sấy
Sấy là quá trình loại bỏ độ ẩm khỏi vật liệu bằng cách cung cấp nhiệt, giúp nước bay hơi vào môi trường Đường cong sấy thể hiện sự giảm độ ẩm của vật liệu theo thời gian, đồng thời minh họa mối quan hệ giữa hàm lượng khô cơ bản và thời gian.
Hình 5 Đồ thị đường cong sấy
✓ X = Xt - Xe là ẩm độ tự do
✓ Xt là ẩm độ vật liệu tại thời điểm t
✓ Xe là ẩm độ cân bằng của vật liệu ứng với chế độ sấy
✓ Xo là ẩm độ ban đầu của vật liệu
✓ X1 là ẩm độ vật liệu ứng với bắt đầu quá trình sấy đẳng tốc
Xc là độ ẩm của vật liệu sau quá trình sấy đẳng tốc, được xác định dựa trên độ ẩm tuyệt đối, tức là tỷ lệ khối lượng ẩm so với khối lượng chất khô trong vật liệu.
Công thức: Hàm lượng căn bản khô nên
Hình 6 Khối lượng hành lá
Hình 7 Khối lượng cà rốt
Tiến hành sấy cà rốt và hành lá cắt mỏng thành các đoạn đồng nhất Đối với mẫu tươi, cần chần qua nước sôi và ngâm với vitamin C trước khi sấy Thời gian sấy mỗi lần là 30 phút ở nhiệt độ 60°C, sau đó lấy mẫu ra cân và tiếp tục quá trình sấy.
Các cách xử lý mẫu:
Chần: nhúng cà rốt và hành lá đã cắt lát vào nước nóng ở 90℃ trong khoảng 1 phút. Ngâm vitamin C: ngâm mẫu vào dung dịch vitamin C 1% trong 1 phút
Sau đó tiến hành sấy khây để xác định ẩm độ của cà rốt và hành lá 30’ một lần
Sấy cà rốt 4h ta thu được kết quả:
Tiến hành cân ta thu được số liệu theo bảng sau:
Cà rốt ẩm bđ % t=0 t0 t` t t0 t0 t0 t!0 t$0 Tươi 89.75 1.47 1.21 0.85 0.6 0.43 0.29 0.20 0.17 0.16 Chần 91.09 1.91 1.13 0.76 0.53 0.38 0.26 0.18 0.14 0.14 VTMC 91.44 1.87 1.30 0.98 0.65 0.47 0.32 0.22 0.17 0.15
Bảng 3 Khối lượng cà rốt qua 4h sấy (gram) Độ ẩm của vật liệu dựa trên độ ẩm tuyệt đối (độ ẩm theo căn bản khô)
Công thức: = ×100(%) Độ giảm ẩm: ∆X = 100 - W
Cà rốt t=0 t0 t` t t0 t0 t0 t!0 t$0 Tươi 89.75 69.54 48.85 34.48 24.71 16.67 11.49 9.77 9.20 Chần 91.09 59.16 39.79 27.75 19.90 13.61 9.42 7.33 7.33 VTMC 91.44 69.52 52.41 34.76 25.13 17.11 11.76 9.09 8.02
Bảng 4 Độ ẩm cà rốt (%) giảm theo thời gian sấy
Từ số liệu ta có đồ thị:
Hình 9 Đồ thị đường cong giảm ẩm (%) của cà rốt theo thời gian
Sấy hành lá sau 4h ta thu được kết quả:
Tiến hành cân ta thu được số liệu theo bảng sau:
Hành lá ẩm bđ % t=0 t0 t` t t0 t0 t0 t!0 t$0 Tươi 93.27 1.21 0.59 0.35 0.2 0.1 0.07 0.07 0.07 0.07 Chần 92.03 1.32 0.65 0.55 0.4 0.25 0.15 0.05 0.04 0.04 VTMC 94.19 1.28 1.00 0.76 0.58 0.46 0.36 0.24 0.16 0.08
Bảng 5 Khối lượng hành lá sau 4h sấy (gram) Độ ẩm của vật liệu dựa trên độ ẩm tuyệt đối (độ ẩm theo căn bản khô)
Công thức: = ×100(%) Độ giảm ẩm: ∆X = 100 – W
Hành lá t=0 t0 t` t t0 t0 t0 t!0 t$0 Tươi 93.27 48.76 28.93 16.53 8.26 5.79 5.79 5.79 5.79 Chần 92.03 49.24 41.67 30.30 18.94 11.36 3.79 3.03 3.03 VTMC 94.19 78.13 59.38 45.31 35.94 28.13 18.75 12.50 6.25
Bảng 6 Độ giảm ẩm của hành lá (%) theo thời gian sấy
Từ số liệu trên ta có đồ thị:
Hình 11 đồ thị đường cong giảm ẩm (%) của hành lá theo thời gian sấy 1.2.6 Kết luận.
Từ 2 đồ thị trên ta thấy: quá trinh sấy bị ảnh hưởng bởi rất nhiều yêu tố (độ ẩm không khí vào và ra của máy sấy, thời gian sấy, nhiệt độ mối trường sấy, chế độ sấy,…) vì thế muốn thiết lập được 2 đồ thị này ta phải kết hợp cả thực nghiệm và giải tích vào quá trình sấy
Việc thiết lập đồ thị đường cong sấy và đường cong vận tốc sấy thông qua thực nghiệm giúp xác định thời điểm tối ưu để dừng quá trình sấy, cũng như nhận biết khi nào độ ẩm của sản phẩm đạt yêu cầu Ngoài ra, từ những thông tin này, chúng ta có thể tính toán khối lượng sản phẩm sấy dựa trên độ ẩm đã biết.
Qua 3 đường cong giảm ẩm ở mỗi loại ta thấy
✓ Chần có tốc độ thoát hơi nhanh nhất sau 240’ thì mẫu này có độ ẩm thấp nhất thích hợp cho việc sử dụng để sấy thực phẩm
✓ Tươi có tốc độ thoát hơi chậm nhất, thời gian sấy cần lâu không thích hợp cho việc sấy các loại thực phẩm
✓ VTMC có tốc độ thoát hơi khá nhanh
Màu sắc, độ co của sản phẩm, mùi của sản phẩm:
Sau quá trình sấy, vật liệu không còn giữ nguyên cấu trúc và hình dạng ban đầu, điều này được xác nhận qua sự quan sát và hình ảnh thu được.
Trong quá trình sấy, lát cà rốt vuông kích thước 2cm x 2cm và dày 1mm sẽ bị biến dạng dần dần, dẫn đến sản phẩm cuối cùng có hình dạng co lại và không xác định kích thước Sự biến đổi này xảy ra do tác động của tác nhân sấy, cụ thể là không khí với nhiệt độ, độ ẩm và tốc độ nhất định, làm ẩm trong cà rốt bay hơi theo từng giai đoạn.
Cà rốt khi sấy sẽ chuyển từ màu đỏ tươi sang màu nâu đỏ do tác động của nhiệt độ Mẫu cà rốt đã qua chần giữ được màu sắc tốt nhất nhờ vào việc bất hoạt enzyme gây hiện tượng hóa nâu Trong khi đó, cà rốt tươi không qua chế biến dễ bị hóa nâu và có chất lượng cảm quan kém.
Mùi vị: Cà rốt trong quá trình sấy và sau quá trình sấy có mùi thơm của đường do trong cà rốt có chứa 1 số loại đường (fructose, glucose…).
Nhiệt dung riêng
Mục đích thí nghiệm
Xác định nhiệt dung riêng của mẫu thực phẩm bằng cách sử dụng nhiệt lượng kế có và không có hộp đựng mẫu.
Lí thuyết
Nhiệt dung riêng của một vật liệu là nhiệt lượng cần thiết để nâng nhiệt độ của một đơn vị khối lượng vật liệu đó lên 10 o C hoặc 10 o F, hoặc 10 o K
Giá trị nhiệt dung riêng của từng chất rất khác nhau phụ thuộc vào thành phần, độ ẩm, nhiệt độ của chất đó
Nhiệt dung riêng là yếu tố then chốt trong thiết kế các quy trình trao đổi nhiệt như thanh trùng, tiệt trùng, bốc hơi, ngưng tụ, sấy và đông lạnh.
Nhiệt dung riêng của một chất có thể xác định bằng nhiệt lượng kế đoạn nhiệt, thông qua việc so sánh sự thay đổi nhiệt độ giữa vật liệu chưa biết và vật liệu đã biết sau khi trộn lẫn Khi hai vật liệu đạt trạng thái cân bằng nhiệt, sự thay đổi nhiệt độ của mỗi vật liệu sẽ cho phép tính toán nhiệt dung riêng của chất chưa xác định.
Xác định nhiệt dung riêng của mẫu thực phẩm bằng phương trình cân bằng nhiệt lượng:
T là nhiệt độ, W là khối lượng, C là nhiệt dung riêng, i: lúc đầu, s: vật mẫu, m: hỗn hộp, c: nước, v: vách bình
Nguyên liệu
Mẫu thực phẩm cần xác định nhiệt dung riêng: lúa
Chất đã biết trước nhiệt dung riêng: nước lạnh và nước nóng
Phương pháp thí nghiệm
Cân nước lạnh có khối lượng mnước,lvà nhiệt độ Tnước,l cho vào bình, lắc đều
Sau đó đổ nước nóng có khối lượng mnước,n và nhiệt độ Tnước,n chờ cho hệ cân bằng
Ta có phương trình cân bằng năng lượng (1):
Qnước,n= Qnước,l+ Qvách mnước,n.Cnước,n.(Tnước,n – Tcb) = mnước,l.Cnước,l.(Tcb – Tnước,l) + Qvách
Từ đó xác định được Qvách
Cân mẫu lúa với khối lượng mlúa và nhiệt độ Tlúa, sau đó cho nước nóng với khối lượng mnước,n và nhiệt độ Tnước,n vào bình đã sử dụng Chờ cho hệ thống đạt trạng thái cân bằng.
Ta có phương trình cân bằng (2):
Qnước,n= Qlúa+ Qvách mnước,n.Cnước,n.(Tnước,n – Tcb) = mlúa.Clúa.(Tcb – Tlúa) + Qvách
Từ phương trình cân bằng năng lượng (1), (2), ta xác định được nhiệt dung riêng của lúa.
Kết quả
Lặp lại mnước,n Tnước,n mnước,l Tnước,l Tcb
Bảng 7 Thông số nước nóng và nước lạnh
Từ phương trình cân bằng năng lương(1) ta có: mnước,n.Cnước,n.(Tnước,n – Tcb) = mnước,l.Cnước,l.(Tcb – Tnước,l) + Qvách
Lặp lại mnước,n Tnước,n mlúa Tlúa Tcb
Bảng 8 Thông số nước nóng và lúa
Từ phương trình cân bằng năng lượng(2) ta có: mnước,n.Cnước,n.(Tnước,n – Tcb) = mlúa.Clúa.(Tcb – Tlúa) + Qvách
Kết luận
Các kết quả đáng tin cậy được xác định dựa trên cơ sở khoa học từ các phương trình cân bằng năng lượng, cụ thể là Qtỏa = Qthu.
Lạnh đông
Mục đích của thí nghiệm
Bảo quản thực phẩm trong thời gian dài.
Lí thuyết
Lạnh đông là phương pháp bảo quản thực phẩm hiệu quả bằng cách hạ nhiệt độ, khiến nước trong thực phẩm đông lại thành đá Phương pháp này ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật, từ đó làm chậm quá trình phân hủy thực phẩm Có hai phương pháp chính để thực hiện lạnh đông.
Lạnh đông nhanh: làm nước bên trong và bên ngoài tế bào đóng bằng cùng 1 lúc không gây ra hiện tượng chênh lệch áp suất thẩm thấu
Lạnh đông chậm khiến nước bên ngoài tế bào đóng băng trước, tạo ra chênh lệch áp suất thẩm thấu và làm cho tinh thể đá bên ngoài trở nên to lớn Hiện tượng này dẫn đến việc chèn ép và làm vỡ tế bào, gây ra tình trạng rỉ dịch nhiều khi rã đông.
Khối lượng rỉ dịch được xác định theo công thức: ∆m= m-m’’
Trong đó: ∆m: khối lượng do rỉ dịch (g) m: Khối lượng ban đầu của nguyên liệu (g) m”: khối lượng nguyên liệu sau khi rã đông (g)
Chần là quá trình xử lý nhiệt được dùng để bất hoạt enzyme gây hóa nâu để giữ màu xanh hay màu tự nhiên ban đầu của rau củ.
Chần được xem là một bước tiền chế biến để xử lý nguyên liệu trước khi làm đồ hộp, lạnh đông hoặc sấy.
Chần không chỉ nhằm mục đích chính là bất hoạt enzyme gây hóa nâu, mà còn giúp tiêu diệt vi khuẩn, từ đó làm cho việc đóng gói thực phẩm dễ dàng hơn và bền vững hơn về mặt chống oxy hóa.
Nguyên liệu
Củ cải và su hào.
Phương pháp thí nghiệm
Bước 1: Cắt củ cải và su hào đã gọt vỏ thành từng miếng có kích thước đồng đều, với đường kính từ 3-4cm và độ dày từ 0,5-1cm, chia mỗi loại thành 3 phần.
Su hào: Mẫu chần được chần ở nhiệt độ 90 o C trong thời gian 1’
Củ cải: Mẫu chần được chần ở nhiệt độ 90 o C trong thời gian 1’
Bước 3: Làm nguội Sau khi chần, việc làm nguội giúp hạn chế mất mát dinh dưỡng và duy trì giá trị cảm quan của nguyên liệu Sử dụng giấy thấm hút nước để nguyên liệu ráo hoàn toàn, sau đó tiến hành cân lại khối lượng m’.
Bước 4: Cho nguyên liệu vào bao PE, loại bỏ khí ra khỏi bao Đóng bao bằng khóa zip để không khí không xâm nhập vào nguyên liệu
Hình 12 Su hào, củ cải tươi và chần
Lạnh đông chậm: Nguyên liệu được tiến hành lạnh đông chậm trong tủ đông ở nhiệt độ T= -18℃ trong 24 giờ.
Lạnh đông nhanh: Nguyên liệu được tiến hành lạnh đông nhanh trong đá khô (CO2 rắn) nhiệt độ T= -78,5℃, sau đó cho vào tủ đông
Rã đông cho đến khi không còn tinh thể đá trên nguyên liệu, ghi nhận khối lượng sau rã đông m’’
Bước 7 : quan sát, nhận xét, kết luận.
Kết quả
Sau khi lạnh đông tiến hành quan sát, cân và ghi nhận kết quả cho su hào:
Hình 13 Mẫu su hào lạnh đông chậm
Hình 14 Mẫu su hào lạnh đông nhanh
Tiến hành cân thu được số liệu theo bảng sau:
Su hào m(ban đầu) m’(sau chần) m’’(sau rã đông) ∆m Lạnh đông chậm t=0 12.44 12.44 8.37 4.07 t=1’ 7.89 9.57 4.70 4.87
Bảng 9 Khối lượng su hào của quá trình lạnh đông
Sau khi lạnh đông tiến hành quan sát, cân và ghi nhận kết quả cho củ cải:
Hình 15 Mẫu củ cải lạnh đông chậm
Hình 16 Mẫu củ cải lạnh đông nhanh
Tiến hành cân thu được số liệu theo bảng sau:
Củ cải m(ban đầu) m’(sau chần) m’’(sau rã đông) ∆m Lạnh đông chậm t=0 12.9 12.9 9.48 3.42 t=1’ 9.01 10.33 8.22 2.11
Bảng 10 Khối lượng của cải của quá trình lạnh đông.
Kết luận
Khối lượng của thực phẩm tăng sau quá trình chần, đặc biệt là khi đông lạnh chậm, mẫu chần sẽ mất nhiều khối lượng do rỉ dịch hơn so với mẫu tươi, dẫn đến hiện tượng mềm hơn sau khi rã đông Trong trường hợp đông lạnh nhanh, mẫu chần cũng cho thấy sự mất mát khối lượng rỉ dịch đáng kể, cao hơn so với mẫu tươi đông lạnh nhanh, và cả hai mẫu đều có hiện tượng mềm.
Kết quả nghiên cứu chỉ ra rằng phương pháp lạnh đông nhanh và chần dẫn đến khối lượng thất thoát do rỉ dịch cao nhất, trong khi mẫu lạnh đông chậm tươi có khối lượng thất thoát thấp nhất.
Theo lý thuyết thì lạnh đông nhanh sẽ giảm thiểu sự mất mác khối lượng do rỉ dịch hơn so với lạnh đông chậm
Lạnh đông nhanh giúp hình thành nhiều mầm tinh thể nhỏ và đồng đều bên trong và bên ngoài tế bào Các tinh thể ít sắc cạnh này làm giảm thiểu sự phá huỷ tế bào khi rã đông, từ đó hạn chế lượng rỉ dịch và giữ tối đa độ tươi ngon của nguyên liệu.
Làm lạnh đông chậm tạo ra ít tinh thể hơn nhưng kích thước tinh thể lại lớn hơn và sắc cạnh Sự chênh lệch nhiệt độ giữa bên ngoài và bên trong nguyên liệu không đồng đều dẫn đến hình thành các tinh thể sắc cạnh Khi rã đông, các tinh thể này có thể ảnh hưởng đến cấu trúc tế bào bên trong.
Chiên
Mục đích thí nghiệm
Nghiên cứu này khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian chiên đến cấu trúc, màu sắc và sự hao hụt khối lượng của khoai tây sau khi chiên Kết quả cho thấy nhiệt độ và thời gian chiên có tác động đáng kể đến độ giòn và màu sắc của khoai tây, đồng thời ảnh hưởng đến lượng nước và chất dinh dưỡng còn lại trong sản phẩm Việc tối ưu hóa các yếu tố này là cần thiết để nâng cao chất lượng và giá trị dinh dưỡng của khoai tây chiên.
Lí thuyết
Chiên là quá trình chế biến thực phẩm bằng dầu nóng, trong đó nhiệt từ dầu truyền vào thực phẩm, đồng thời nước trong thực phẩm bốc hơi Quá trình này giúp thực phẩm hấp thụ nhiệt và tạo ra những đặc tính nổi bật như độ chắc, độ giòn, hương vị đặc trưng, mùi thơm hấp dẫn và màu sắc bắt mắt.
Tinh bột khi chịu nhiệt độ cao sẽ phân hủy thành dextrin, tạo ra hương vị đặc trưng cho sản phẩm chiên Dextrin tiếp tục thủy phân thành đường, và sau đó đường này sẽ caramen hóa, tạo ra mùi thơm và màu sắc hấp dẫn Các sản phẩm cuối cùng từ quá trình phân hủy dextrin góp phần hình thành lớp vỏ ngoài của sản phẩm chiên, tăng độ chắc và mang lại vị ngọt Đồng thời, protein cũng bị đông tụ và phân hủy dưới tác động của nhiệt độ cao.
Những biến đổi xảy ra trong quá trình chiên:
• Biến đổi vật lý: tăng độ nhớt của dầu, làm sậm màu dầu và nguyên liệu, làm tăng độ bọt của dầu…
• Biến đổi hóa học: thủy phân, oxi hóa, và polymer hóa…
Nguyên liệu
Phương pháp thí nghiệm
Thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên, 4 nghiệm thức, 2 yếu tố (nhiệt độ, thời gian), chỉ tiêu theo dõi là khối lượng hao hụt.
Chiên 4 mẫu đã chuẩn bị sẵn ở nhiệt độ 140℃ và 220℃ trong thời gian lần lượt là 4 phút và 8 phút Sau khi chiên, để ráo dầu và cân lại khối lượng của các mẫu.
Kết quả
Sau khi chiên ở thời gian 4’ và 8’ ở 2 mốc nhiệt 140 và 220 ta thu được kết quả:
Hình 19 Khoai tây sau khi chiên
Tiến hành cân thu được kết quả theo bảng sau:
Khoai tây thời gian (t) m ( ban đầu) m’( sau chiên) ∆m
Kết luận
Sự hao hụt khối lượng của nguyên liệu tăng dần theo thời gian chiên ở cả hai mức nhiệt độ T0℃ và T"0℃, với thời gian chiên lâu hơn dẫn đến hao hụt khối lượng lớn hơn Khi so sánh hai mẫu chiên cùng thời gian, nhiệt độ cao hơn cũng gây ra hao hụt khối lượng lớn hơn Đối với hai mẫu chiên cùng nhiệt độ, thời gian chiên lâu hơn đồng nghĩa với hao hụt khối lượng lớn hơn Trong bốn mẫu khảo sát, mẫu chiên ở nhiệt độ T0℃ trong 4 phút có hao hụt khối lượng thấp nhất, trong khi mẫu chiên ở nhiệt độ T"0℃ trong 8 phút có hao hụt khối lượng cao nhất.
Sự biến đổi của màu sắc và mùi vị:
Thời gian chiên 4 phút: Màu sắc của mẫu khoai lang vàng tươi, cấu trúc xốp mùi thơm
Thời gian chiên 8 phút: Màu sắc của mẫu khoai lang vàng đậm hơn so với 5 phút, cấu trúc gần giòn có mùi thơm.
Cô đặc chân không
Mục đích thí nghiệm
Khảo sát ảnh hưởng của thời gian cô đặc đến độ brix của dung dịch mẫu.
Lí thuyết
Cô đặc là quá trình tăng nồng độ chất rắn hòa tan trong dung dịch thông qua việc đun sôi, trong đó dung môi được tách ra dưới dạng hơi, còn chất hòa tan được giữ lại Kết quả là nồng độ của dung dịch sẽ gia tăng.
Cô đặc chân không là quá trình sử dụng thiết bị cô đặc hoạt động ở áp suất chân không, giúp giảm nhiệt độ sôi của dung dịch Phương pháp này không chỉ giữ nguyên chất lượng dinh dưỡng mà còn bảo toàn giá trị cảm quan của sản phẩm, tránh biến đổi chất lượng do nhiệt độ cao.
Nguyên liệu
Phương pháp thí nghiệm
Pha dung dịch nước đường bằng cách hòa tan 1kg đường cát trắng vào 5 lít nước Sau đó, cho hỗn hợp vào nồi chứa nguyên liệu của bình cô đặc chân không Theo dõi chỉ số Brix của nước đường sau mỗi 30 phút và ghi nhận kết quả để đảm bảo chất lượng.
Hình 20 Máy cô đặc chân không
Bơm dung dịch nước đường từ nồi chứa nguyên liệu vào bồn cô đặc, sau khi đủ nguyên liệu, tiến hành cấp hơi đốt từ bể nước để gia nhiệt dung dịch Hơi nước đi vào các ống nhỏ trong bồn, làm cho dung dịch đường bốc hơi lên bồn chứa hơi nước Hơi nước nóng gặp dung dịch đường lạnh sẽ ngưng tụ và trở lại bể nước ban đầu Sau khi bốc hơi, hơi nước tiếp tục vào bồn ngưng tụ, nơi nước từ bể chứa lạnh được bơm lên van, tạo chân không và lực đẩy nước vào bồn ngưng tụ, giúp duy trì môi trường chân không trong bồn cô đặc.
Khi bơm nước vào bồn ngưng tụ, áp suất lớn được tạo ra, trong khi áp suất bên trong bồn cô đặc thấp hơn, cho phép nước được đẩy vào bồn ngưng tụ Tại đây, nước lạnh tiếp xúc với hơi nước nóng từ dung dịch đường, dẫn đến quá trình ngưng tụ và nước sẽ rơi xuống bồn chứa nước ngưng tụ Một phần nước ngưng tụ sẽ quay lại bồn chứa nước lạnh Quá trình này tiếp tục diễn ra cho đến khi ngưng cấp hơi, sau đó van thông áp được mở và sản phẩm được tháo ra bằng cách mở van tháo liệu.
Kết quả
Tiến hành ghi nhận kết quả sau mỗi 30’ ta thu được bảng sau:
Thời gian cô đặc t=0 phút t0 phút t` phút t phút
Nhiệt độ ( o C) 64.1 63.9 62.4 62.1 Áp suất (atm) 63 60.5 62 61 Độ brix (%) 16.5 24.5 38 >50
Bảng 12 Cô đặc chân không
Thể tích mẫu ban đầu là:6000ml
Thể tích dung môi ngưng tụ: 3980ml
Thể tích dung môi sau cô đặc: 1300ml
Độ nhớt thực phẩm
Dung dịch đường 40% (mật ong)
Tìm hiểu đặc tính của chất lỏng Newton và chất lỏng phi Newton
Xác định độ nhớt của một số chất lỏng thực phẩm bằng máy đo độ nhớt trục quay 6.1.2 Lí thuyết.
Chất lỏng được phân thành 2 nhóm:
Chất lỏng Newton là loại chất lỏng mà mối quan hệ giữa ứng suất cắt (τ) và vận tốc (d/d) được biểu diễn bằng một đường thẳng đi qua gốc tọa độ.
Chất lỏng phi Newton là những chất lỏng không tuân theo định luật Newton về độ nhớt, với mối quan hệ giữa ứng suất cắt và tốc độ cắt không phải là đường thẳng hoặc không đi qua gốc tọa độ Độ nhớt trong chất lỏng đóng vai trò là trở lực bên trong, cần phải vượt qua ma sát nội khi lưu chất chảy Ứng suất ma sát, được định nghĩa là lực ma sát trên một đơn vị diện tích giữa các lớp chất lỏng, phụ thuộc vào gradient vận tốc giữa các lớp.
Trong đó: à :độ nhớt động học τ: ứng xuất cắt
6.1.4 Phương pháp thí nghiệm. Độ nhớt chất lỏng được đo bằng cách cho trục quanh xy-lanh quay ở một tốc độ chọn trước và ở một monment quay cần thiết để lớn hơn lực cản của chất lỏng cần đo Các bước tiến hành:
Bước 1: Cho mẫu mật ong vào cốc thuỷ tinh sao cho vừa chạm tới khoảng đo của đầu đo
Bước 2: Chọn đầu đo phù hợp với mẫu mật ong cần đo
Bước 3: Chọn tốc độ quay
Bước 4: Ghi nhận độ nhớt của mật ong ứng với từng tốc độ quay đã chọn Bước 5: Lặp lại với tốc độ quay tăng dần hoặc giảm dần
Tiến hành đo theo tốc độ quay tăng dần qua 4 đầu đo thu được kết quả: Đường kính đầu đo N (rpm hay vũng/phỳt % moment à (cP)
Bảng 13 Độ nhớt (cP) và phần trăm monent của mật ong
Chọn ít nhất 5 số vòng quay khác nhau với tốc độ vòng quay từ 30% đến 70% để tính giá trị độ nhớt Đường kính đầu đo N (rpm hay vũng/phỳt % moment) sẽ được sử dụng để xác định độ nhớt (cP).
Bảng 14 Độ nhớt (cP) và phần trăm monent của mật ong 30% - 70%
Ta có độ nhớt của mật ong: à̅ = cP/n =
Độ nhớt của mật ong đạt 20801.8 cP/s, cho thấy tính chất nhớt cao Đối với mẫu dung dịch đường, cần lấy giá trị trung bình độ nhớt tại ít nhất 5 vòng quay khác nhau và chọn tốc độ vòng quay sao cho %moment nằm trong khoảng cho phép.
30 – 70% Ưu và nhược điểm của máy đo độ nhớt trục quay : Ưu điểm: chi phí thấp và dễ sử dụng, hiển thị trực tiếp đơn vị cP
Nhược điểm: bàn khiến điều khiển nút, núm xoay, màn hình hiển thị nhỏ, dễ tạo ra sai số.
Tương cà nguyên chất
Tìm hiểu đặc tính của chất lỏng Newton và chất lỏng phi Newton
Xác định độ nhớt của một số chất lỏng thực phẩm bằng máy đo độ nhớt trục quay 6.2.2 Lí thuyết.
Chất lỏng được phân thành 2 nhóm:
Chất lỏng Newton là những chất lỏng có mối quan hệ tuyến tính giữa ứng suất cắt (τ) và vận tốc (d d), với đường biểu diễn đi qua gốc tọa độ.
Chất lỏng phi Newton là những chất lỏng không tuân theo định luật Newton về độ nhớt, với mối quan hệ giữa ứng suất cắt và tốc độ cắt không phải là đường thẳng hoặc không đi qua gốc tọa độ Độ nhớt trong chất lỏng đóng vai trò như một trở lực bên trong, cần phải vượt qua để khắc phục ma sát nội khi lưu chất chảy Ứng suất ma sát giữa các lớp chất lỏng, do chuyển động tương đối giữa chúng, phụ thuộc vào gradient vận tốc giữa các lớp.
Trong đó: à :độ nhớt động học τ: ứng xuất cắt
6.2.4 Phương pháp thí nghiệm. Độ nhớt chất lỏng được đo bằng cách cho trục quanh xy-lanh quay ở một tốc độ chọn trước và ở một monment quay cần thiết để lớn hơn lực cản của chất lỏng cần đo Các bước tiến hành:
Bước 1: Cho mẫu tương cà nguyên chất vào cốc thuỷ tinh sao cho vừa chạm tới khoảng đo của đầu đo
Bước 2: Chọn đầu đo phù hợp với mẫu tương cà nguyên chất cần đo
Bước 3: Chọn tốc độ quay
Để đo độ nhớt của tương cà nguyên chất, bước đầu tiên là ghi nhận độ nhớt tương ứng với từng tốc độ quay đã chọn Sau đó, cần lặp lại quá trình này với tốc độ quay tăng dần hoặc giảm dần để có được kết quả chính xác và đầy đủ.
Tiến hành đo theo tốc độ quay tăng dần qua 4 đầu đo thu được kết quả: Đường kính đầu đo N (rpm hay vũng/phỳt % moment à (cP)
Bảng 15 Độ nhớt (cP) và phần trăm moment của tương cà nguyên chất
Chọn ít nhất 5 số vòng quay khác nhau với tốc độ vòng quay từ 30% đến 70% để tính giá trị độ nhớt Đường kính đầu đo N (rpm hay vũng/phỳt % moment) sẽ được sử dụng để xác định độ nhớt (cP).
Bảng 15 Độ nhớt (cP) và % moment của tương cà nguyên chất ở cP 30% - 70%
Chuyển đổi giỏ trị N và à sang ulog(4 ) và (log ) được tớnh từ bảng 15.
N (rpm hay vũng/phỳt Log(4 N) à ( cP) Log( à)
Bảng 16: Log(4 N) và Log(à) của tương cà nguyờn chất.
Từ số liệu trên ta có:
Hình 21: Phương trình hồi quy Log của tương cà nguyên chất Phương trình hồi quy: y = -0.6345x + 5.5961
Phương trình hồi quy tuyến tính cho độ nhớt tương cà nguyên chất được xác định là y = -0.6345x + 5.5961 với R² = 0.9985, cho thấy độ chính xác cao Máy đo độ nhớt trục quay có ưu điểm là chi phí thấp, dễ sử dụng và hiển thị trực tiếp đơn vị cP.
Nhược điểm: bàn khiến điều khiển nút, núm xoay, màn hình hiển thị nhỏ, dễ tạo ra sai số