Nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp sấy lạnh, sấy bức xạ hồng ngoại tới chất lượng sản phẩm mít sấy dẻo

Để góp phần làm phong phú cho sản phẩm sấy và hiểu thêm về các phương pháp sấy, em thực hiện đề tài: “ Nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp sấy lạnh, sấy bức xạ hồng ngoại đến chất lượng

NHA TRANG, 07 – 2010

GVHD: ThS NGUYỄN TRỌNG BÁCH

NHA TRANG, 07 – 2010

Họ và tên SV: Nguyễn Thị Thao, Lớp 48TP1 – Đại học Nha Trang

Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm

Tên đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp sấy lạnh, sấy bức xạ hồng ngoại tới chất lượng sản phẩm mít sấy dẻo”

Số trang:…61 Số chương…3…

Kết luận:

Nha trang, ngày… tháng…năm 2010

HƯỚNG DẪN (Ký và ghi rõ họ tên)

Họ và tên SV: Nguyễn Thị Thao, Lớp 48TP1 – Đại học Nha Trang

Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm

Tên đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp sấy lạnh, sấy bức xạ hồng ngoại tới chất lượng sản phẩm mít sấy dẻo”

Số trang:…61 Số chương…3…

Điểm phản biện

Nha trang, ngày… tháng…năm 2010

PHẢN BIỆN (Ký và nghi rõ họ tên)

Nha Trang, ngày… tháng…năm 2010

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG (Ký và ghi rõ họ tên) ĐIỂM CHUNG

Bằng chữ Bằng số

suốt thời gian học tập tại trường, cùng nhà trường và khoa Chế Biến đã tạo những điều kiện thuận lợi nhất cho em học tập

Em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Trọng Bách đã trực tiếp hướng dẫn

em, đã chỉ bảo để em hoàn thành tốt bài đồ án tốt nghiệp này

Em cũng xin được gửi lời cảm ơn đến gia đình, các Thầy Cô bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, và bạn bè đã quan tâm, giúp đỡ, đóng góp ý kiến giúp em vượt qua những khó khăn để hoàn thành đề tài

Trong suốt thời gian thực tập tại phòng thí nghiệm trường Đại học Nha Trang, mặc dù gặp nhiều khó khăn nhưng với sự giúp đỡ của các thầy cô quản lý phòng thí nghiệm đã giúp em hoàn thành đề tài, em xin cảm ơn các thầy cô

Trong quá trình thực tập với sự cố gắng của bản thân nhưng với thời gian và kinh nghiêm còn hạn chế nên đề tài không tránh khỏi thiếu sót, vì vậy rất mong sự đóng góp ý kiến của thầy cô và các bạn để đề tài này hoàn chỉnh hơn

Nha Trang, tháng 7 năm 2010

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Thao

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

Chương 1: TỔNG QUAN 2

1.1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 2

1.1.1.Nguồn gốc 2

1.1.3 Thành phần của nguyên liệu 4

1.1.5 Tình hình sản xuất và tiêu thụ mít tại Việt Nam và trên thế giới 6

1.1.6 Một số bài thuốc từ cây mít: 6

1.1.7 Một số món ăn chế biến từ mít 7

1.2 TỔNG QUAN VỀ SẤY 8

1.2.1 Khái niệm về sấy 8

1.2.2 Cơ chế khuếch tán của nước ra khỏi nguyên liệu trong quá trình sấy 9

1.Sự khuếch tán của nước trong nguyên liệu 9

2.Khuyếch tán ngoại 10

3.Khuếch tán nội 10

4 Mối quan hệ giữa khuếch tán ngoại và khuếch tán nội 11

1.2.2 Đặc điểm, diễn biến của quá trình sấy 13

1.Giai đoạn làm nóng vật 13

2 Giai đoạn sấy tốc độ không đổi 14

3.Giai đoạn sấy tốc độ giảm dần 14

1.2.3 Biến đổi của nguyên liệu trong quá trình sấy 15

1.Biến đổi về khối lượng 15

2.Biến đổi về thể tích 15

3.Biến đổi về màu sắc mùi vị 15

1.2.4 Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình sấy 15

1 Ảnh hưởng của nhiệt độ không khí 15

2 Ảnh hưởng của tốc độ chuyển động của không khí 16

3 Ảnh hưởng của độ ẩm tương đối của không khí 16

4 Ảnh hưởng của kích thước của nguyên liệu 17

5 Ảnh hưởng của quá trình ủ ẩm 17

6 Ảnh hưởng của bản thân nguyên liệu 18

1.3.GIỚI THIỆU VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP SẤY SỬ DỤNG TRONG ĐỀ TÀI 18

1.3.1 Giới thiệu về phương pháp sấy bằng bức xạ hồng ngoại 18

1 Bức xạ hồng ngoại 18

2 Khái niệm sấy bức xạ hồng ngoại 19

3 Cơ chế truyền nhiệt trong bức xạ hồng ngoại 19

4 Cơ chế sấy khô bằng bức xạ hồng ngoại 19

5 Cơ chế sấy bức xạ hồng ngoại để sấy mít dẻo 21

Chương 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 24

2.2 THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU 24

2.2.1 Thiết bị sấy hồng ngoại 24

1 Cấu tạo cơ bản 24

2 Nguyên lý hoạt động của máy sấy hồng ngoại 24

2.2.2 Thiết bị sấy lạnh 25

1 Cấu tạo của máy sấy lạnh 25

2 Nguyên lý hoạt động 25

2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26

2.3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm chung 26

2.3.2 Các phương pháp đánh giá các chỉ tiêu 27

1 Phương pháp xác định độ ẩm ban đầu của nguyên liệu bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi theo TCVN 5533 : 1991 27

2 Phương pháp xác định hàm lượng ẩm của mít trong quá trình sấy bằng phương pháp cân 27

3 Phương pháp kiểm tra các chỉ tiêu chất lượng cảm quan bằng phương pháp đánh giá theo TCVN 3215 - 79 27

4 Xác định các thông số liên quan đến quá trình sấy 27

5 Phương pháp xác định chỉ tiêu vi sinh vật 27

2.3.4 Quy trình dự kiến sấy mít 28

1 Sơ đồ quy trình: 28

2 Thuyết minh quy trình 28

2.3.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 30

1 Bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ và thời gian chần 30

2 Bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ sấy lạnh đến chất lượng của mít sấy dẻo 31

3 Bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ sấy bức xạ hồng ngoại đến chất lượng của mít sấy dẻo 32

Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 34

3.1 KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH ĐỘ ẨM CỦA NGUYÊN LIỆU 34

3.2 KẾT QUẢ TỐI ƯU HÓA CÔNG ĐOẠN CHẦN 34

3.3 KẾT QUẢ THÍ NGHỆM Ở CÁC CHẾ ĐỘ SẤY KHÁC NHAU 35

3.3.1 Sự biến đổi độ ẩm, tốc độ sấy theo phương pháp sấy lạnh 36

1 Sự biến đổi về độ ẩm và tốc độ sấy theo nhiệt độ và thời gian sấy của phương pháp sấy lạnh khi v = 1 m/s 36

2 Sự biến đổi về độ ẩm và tốc độ sấy theo nhiệt độ và thời gian sấy của phương pháp sấy lạnh khi v = 2 m/s 38

3.3.2 Sự biến đổi độ ẩm, tốc độ sấy theo phương pháp sấy bức xạ hồng ngoại 40

1.Sự biến đổi độ ẩm, tốc độ sấy theo nhiệt độ và t.gian sấy khi v=1m/s, d=30cm 40

2.Sự biến đổi độ ẩm, tốc độ sấy theo nhiệt độ và t.gian sấy khi v=2m/s, d=30cm 41

3.Sự biến đổi độ ẩm, tốc độ sấy theo nhiệt độ và t.gian sấy khi v=1m/s, d=4cm 43

4.Sự biến đổi độ ẩm, tốc độ sấy theo nhiệt độ và t.gian sấy khi v=2m/s, d=4cm 44

3.3.3.Kết quả đánh giá cảm quan theo TCVN 3215 – 79 46

1.Tổng hợp điểm cảm quan ở các thí nghiệm của phương pháp sấy lạnh theo TCVN 3215 – 79 46

2 Tổng hợp điểm cảm quan ở các thí nghiệm của phương pháp sấy bức xạ hồng ngoại theo TCVN 3215 – 79 47

3.4 SO SÁNH CHẤT LƯỢNG MÍT SẤY DẺO CỦA PHƯƠNG PHÁP SẤY

LẠNH VỚI PHƯƠNG PHÁP PHƠI NẮNG 49

3.5.ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẤY MÍT DẺO BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẤY LẠNH 50

3.5.1 Sơ đồ quy trình công nghệ 50

3.5.2 Thuyết minh quy trình 50

3.6 KẾT QUẢ KIỂM TRA CHỈ TIÊU VI SINH THỰC PHẨM 53

3.7 SƠ BỘ TÍNH ĐỊNH MỨC NGUYÊN LIỆU VÀ GIÁ THÀNH SẢN PHẨM 55 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 56

TÀI LIỆU THAM KHẢO 58

PHỤ LỤC 59

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Thành phần chất dinh dưỡng trong 100g mít 4

Bảng 1.2.Thành phần dinh dưỡng trong 100g mít 4

Bảng 1.3.Tỷ lệ các thành phần ăn được và không ăn được trong mít 6

Bảng 3.1 Độ ẩm của nguyên liệu trước và sau khi chần 34

Bảng 3.2 So sánh kết quả sấy lạnh với phương pháp phơi tự nhiên 49

Bảng 3.3 Các chỉ tiêu cần phân tích cho sản phẩm sấy và giới hạn chon phép 54

Bảng 3.4 Kết quả kiểm tra vi sinh của sản phẩm sau khi sấy 54

Bảng 3.5 Sự thay đổi khối lượng và định mức với 1000 g nguyên liệu qua các công đoạn 55

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Hình ảnh cây và trái mít 3

Hình 1.2 Hình ảnh trái mít còn non 4

Hình 1.3 Hình ảnh trái mít đã chín 3

Hình 1.3 Hình ảnh múi mít đã tách hạt 5

Hình 2.1 Cấu tạo của thiết bị sấy hồng ngoại 24

Hình 2.2 Cấu tạo của thiết bị sấy lạnh 25

Hình 2.3 Sơ đồ tổng thể bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của các chế độ sấy lạnh, sấy bức xạ hồng ngoại đến chất lượng của mít sấy dẻo 26

Hình 2.4 Sơ đồ quy trình dự kiến sấy mít 28

Hình2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ và thời gian chần 30

Hình2.6.Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ sấy lạnh đến chất lượng của mít sấy dẻo 33

Hình 2.7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng cuả chế độ sấy bức xạ hồng ngoại đến chất lượng của mít sấy dẻo 32

Hình 3.1 Biểu đồ biến đổi điểm chất lượng cảm quan của mít chần theo nhiệt độ và thời gian chần 34

Hình 3.2 Biểu đồ thể hiện sự biến đổi độ ẩm theo nhiệt độ và thời gian của phương pháp sấy lạnh khi vận tốc gió v =1m/s 36

Hình 3.3 Biểu đồ biến đổi tốc độ sấy theo nhiệt độ và thời gian của phương pháp sấy lạnh khi v = 1m/s 36

Hình 3.4.Biểu đồ thể hiện sự biến đổi độ ẩm theo nhiệt độ và thời gian của phương pháp sấy lạnh khi vận tốc gió v = 2m/s 38

Hình 3.5 Biểu đồ thể hiện biến đổi tốc độ sấy theo nhiệt độ và thời gian của phương pháp sấy lạnh khi v = 2m/s 38

Hình 3.6.Biểu đồ thể hiện sự biến đổi độ ẩm theo nhiệt độ và thời gian sấy khi v= 1m/s, d = 30 cm 40

Hình 3.7 Biểu đồ thể hiện biến đổi tốc độ sấy theo nhiệt độ và thời gian sấy khi v=

1m/s, d = 30 cm 40 Hình 3.8 Biểu đồ thể hiện sự biến đổi độ ẩm theo nhiệt độ và thời gian sấy khi v=

1m/s, d = 30 cm 41 Hình 3.9 Biểu đồ thể hiện biến đổi tốc độ sấy theo nhiệt độ và thời gian sấy khi

v=1m/s , d = 30 cm 42 Hình 3.10.Biểu đồ thể hiện sự biến đổi độ ẩm theo nhiệt độ và thời gian sấy khi v

=1m/s, d = 40 cm 43 Hình 3.11.Biểu đồ thể hiện biến đổi tốc độ sấy theo nhiệt độ và thời gian sấy khi

v=1m/s, d = 40 cm 43 Hình 3.12.Biểu đồ thể hiện sự biến đổi độ ẩm theo nhiệt độ và thời gian sấy khi

v=2m/s, d = 40 cm 44 Hình3.13.Biểu đồ thể hiện biến đổi tốc độ sấy theo nhiệt độ và thời gian sấy khi v=2

m/s, d = 40 cm 45 Hình 3.14 Biểu đồ biểu diễn điểm cảm quan của sản phẩm sấy theo phương pháp

sấy lạnh theo nhiệt độ và vận tốc gió 46 Hình 3.15 Biểu đồ biểu diễn điểm cảm quan của sản phẩm sấy theo vận tốc gió và

nhiệt độ của phương pháp sấy bức xạ hồng ngoại khi d = 30 cm 47 Hình 3.16 Biểu đồ biểu diễn điểm cảm quan của sản phẩm sấy theo vận tốc gió và

nhiệt độ của phương pháp sấy bức xạ hồng ngoại khi d = 40 cm 48 Hình 3.17 Sơ đồ quy trình sấy mít 50

MỞ ĐẦU

Việt nam là một nước nhiệt đới gió mùa với nhiều loại cây có chất lượng cao Tuy nhiên, các loại trái cây thường theo mùa vụ nhất định trong năm vì vậy trong các mùa trái vụ thường các loại trái cây rất đắt, ngược lại vào mùa vụ thì trái cây rất

rẻ, có những lúc không tiêu thụ được Với điều kiện khí hậu như nước ta thì hoa quả rất dễ bị hư hỏng nếu không có phương pháp bảo quản phù hợp việc nghiên cứu bảo quản nguyên liệu, chế biến thành các sản phẩm ở các dạng khác nhau có thể giữ được trong một thời gian dài là một vấn đề đang được thực hiện

Sấy là một trong những phương pháp bảo quản trái cây đơn giản Khi trái cây tươi không có mùa vụ thì trái cây sấy chính là một sản phẩm thay thế tốt nhất và tiện dụng nhất Trái cây sấy được sử dụng một cách tiện lợi Giá trị thực phẩm của trái cây sấy cũng không kém gì so với trái cây tươi: giàu vitamin và các khoáng chất Để góp phần làm phong phú cho sản phẩm sấy và hiểu thêm về các phương

pháp sấy, em thực hiện đề tài: “ Nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp sấy lạnh, sấy bức xạ hồng ngoại đến chất lượng sản phẩm mít sấy dẻo”

Đề tài gồm những nội dung sau:

- Xác định nhiệt độ chần và thời gian chần

-Xác định chế độ sấy lạnh (nhiệt độ, vận tốc gió)

-Xác định chế độ sấy bức xạ (nhiệt độ, vận tốc gió, khoảng cách)

-So sánh thời gian sấy, chất lượng cảm quan sản phẩm của 2 phương pháp sấy -Đề xuất quy trình sản xuất sản phẩm

Chi (genus) : Artocarpus

Loài (species) : A heterophyllus

Tên khoa học là: Artocarpus integrifolia

Mít là loài thực vật ăn quả, mọc phổ biến ở Đông Nam Á và Brasil Nó là cây

thuộc họ Dâu tằm (Moraceae), và được cho là có nguồn gốc ở Ấn Độ và

Bangladesh Phỏng đoán cây mít có trước đây 110 năm, vào thời kỳ của các giống khủng long và là một trong những cây ăn trái già (cổ điển) nhất trên thế giới

1.1.2 Đặc điểm

Mít có rất nhiều giống khác nhau Mã trái và phẩm chất khác biệt nhau rất xa Kích thước chênh lệch, có giống trái nặng đến vài chục kg, có giống trái nặng chỉ 300g – 400g Cây mít thuộc loại cây gỗ cao từ 8-15 m Cây mít ra quả sau 3 năm tuổi và quả của nó là loại phức, hình bầu dục kích thước từ (30-60) cm đến (20-30)

cm Mít ra trái vào giữa mùa xuân và chín vào cuối tháng hè (tháng 7-8), là một loại trái cây không chỉ giàu dinh dưỡng mà nhiều bộ phận của nó còn là vị thuốc tốt Cây mít được trồng phổ biến ở các vùng nông thôn Mít có nhiều loại như mít mật, mít dai, mít tố nữ (đặc sản của miền Nam) v.v,… Quả mít là một loại trái cây

có nhiều thịt, ngọt và thơm Ngoại trừ lớp vỏ gai, những phần còn lại của quả mít đều ăn được

Quả mít chứa nhiều hàm lượng đường, có nhiệt lượng cao Vỏ ngoài trái mít tua tủa gai ngắn Trái mọc ngay trên thân cây, trên cành chính, đôi khi ngay cả trên

rễ phần nổi lên khỏi mặt đất ở dưới gốc cây

1.1.3 Thành phần của nguyên liệu

Theo thống kê của FAO năm 1976 về chất dinh dƣỡng của mít (trong 100g phần ăn đƣợc) nhƣ sau:

Bảng 1.1 Thành phần chất dinh dƣỡng trong 100g mít

Giá trị 94 151 calo

Độ ẩm 72,9 60,9 % Đạm protein 1,7 4,3 g Chất béo 0,3 0,4 g Gluxit (cả xenlulose) 23,7 32,6 g Xenlulose 0,9 1,5 g Tro 1,4 1,8 g

Bảng 1.2 Thành phần dinh dƣỡng trong 100g mít [Nguồn : Bảng thành

phần dinh dưỡng thức ăn Việt Nam]

Chất dinh

dƣỡng

Năng lƣợng 48 62 kcal Protein 0,6 1,5 g

Ngoài ra cả 2 loại mít đều rất giàu các vitamin B1, B2, PP… Nhiều nghiên cứu cho thấy thức ăn giàu kali sẽ giúp làm giảm huyết áp, mà trong mít lại chứa khá nhiều kali, 100g có tới 300 mg

Trong mít còn có chứa nhiều chất phytonutrient (lignans, isoflavones và

saponins) rất có lợi cho sức khỏe Những chất này có đặc tính là chống lại ung thư, tăng huyết áp, viêm loét dạ dày và làm chậm lại tiến trình thoái hóa tế bào để đem lại sự tươi trẻ và sức sống cho làn da

Mít tố nữ là loại mít có múi mềm, ngọt, quả nhỏ hơn so với hai loại trên, có mùi thơm đặc trưng

Năm 1976 ở Hương Khê – Hà Tĩnh, Nguyễn Công Dư phân tích một phần thể mít đã cho ra kết quả số lượng trung bình của các thành phần ăn được và không ăn được trong mít như sau:

Bảng 1.3 Tỷ lệ các thành phần ăn được và không ăn được trong mít

1.1.5 Tình hình sản xuất và tiêu thụ mít tại Việt Nam và trên thế giới

Mít là loại quả ngon, ngọt, thơm và bổ dưỡng ; nó có thể mua được ở nhiều nơi khác nhau trên thế giới có thể mua mít ở mỹ và Châu Âu ở trong các cửa hàng bán sản phẩm ngoại quốc Sản phẩm được bán ở nhiều dạng như dạng đóng hộp với siro đường, dạng mứt dẻo, dạng sấy khô hay có thể mua ở dạng tươi ở các chợ Châu Á Mít cũng được sử dụng trong ẩm thực của khu vực Đông Nam Á, trong món ăn của người việt nam và indonesia ( gudeg món ăn truyền thống ở jogykarta,

miền trung java, indonesia) …

Theo thống kê của FAO vào tháng 7 năm 2009

- Mỗi ngày bà con nông dân thu hoạch lên tới trên 400 tấn mít quả

Các công ty chế biến luôn là nguồn tiêu thụ đầu ra chủ yếu mỗi kg múi mít được thu mua với giá 7000 đồng

- Riêng công ty Vinamit mỗi ngày tiêu thụ 50 tấn mít múi (250 tấn mít trái)

- Tính từ đầu tháng 3 năm 2009 đến tháng 7 năm 2009, đã tiêu thụ khoảng 15.000 tấn mít múi tương đương với 75.000 tấn mít trái

1.1.6 Một số bài thuốc từ cây mít:

Chữa tưa lưỡi ở trẻ em: Phơi lá mít vàng cho thật khô rồi đốt cháy thành than,

trộn với mật ong, bôi vào chỗ tưa lưỡi 2-3 lần/ngày, tối 1 lần

Chữa hen suyễn: Lá mít, lá mía, than tre 3 thứ bằng nhau, sắc uống

Chữa mụn nhọt, lở loét: Lấy lá mít tươi giã nát, đắp lên mụn nhọt đang sưng,

sẽ làm giảm sưng đau Hoặc dùng lá mít khô nấu cô đặc thành cao, bôi lên vết lở loét sẽ mau khỏi

Vị thuốc từ nhựa mít: Vỏ cây mít có nhiều nhựa, cũng thường được dùng làm

thuốc chữa nhọt vỡ mủ Hoặc có thể dùng nhựa mít trộn với giấm, bôi lên chỗ mụn nhọt sưng tấy

Vị thuốc từ gỗ mít: Gỗ mít tươi đem mài lên miếng đá nhám, hoặc chỗ nhám

của trôn bát, cho thêm ít nước (nước sẽ vẩn đục do chất gỗ và nhựa mít), ngày uống 6-10g, dùng làm thuốc an thần, chữa huyết áp cao, hay những trường hợp co quắp Hoặc dùng khoảng 20g gỗ phơi khô (hay vỏ thân gỗ), chẻ nhỏ, sắc với 200ml nước còn 50ml, uống một lần trong ngày, có tác dụng an thần

1.1.7 Một số món ăn chế biến từ mít

Múi mít: Khi chín màu vàng, vị ngọt Mít không hạt được trồng nhiều ở đồng

bằng sông Cửu Long, trái rất sai và ngon Đặc biệt, giống mít tố nữ là một loại mít trái nhỏ, khi chín màu vàng sẫm Múi mít dính vào lõi chặt hơn vào vỏ nên khi mít chín cầm cuống rút ra có thể kéo theo toàn bộ các múi Ngoài mít tố nữ, còn có khá nhiều loại mít khác mà nhiều người xếp vào hai nhóm: mít dai (mít khô) múi dày, vị ngọt đậm và giòn; mít mật (mít ướt) múi mềm, hơi nát vị ngọt mát

Múi mít chín thường được ăn tươi, vào mùa mít chín, bóc múi mít bỏ vào hộp, cho vào tủ lạnh ăn vừa mát, vừa ngọt lại thơm là món ưa thích của nhiều người dân Việt Nam Ngày tết những gói mít xấy ăn giòn tan hầu như có mặt trong khay bánh kẹo của mỗi nhà, mứt mít cũng là món lai rai của lớp trẻ

Ngày nay người ta còn chế biến nhiều món ngon từ mít nào là chè mít, kem mít, gỏi mít, mít lên men rượu…

Xơ mít: Có thể dùng muối chua như muối dưa, làm gỏi mít, hoặc nấu canh…

Có một món ngon nổi tiếng được làm từ xơ mít được gọi là nhút dùng để ăn kèm trong bữa cơm hàng ngày thay cho dưa và cà Nhút có hai loại là nhút mít non và nhút xơ mít Người ta thường chọn xơ của quả mít mật rồi chỉ cần trộn với một chút muối và đem gói chặt trong mo cau để khoảng hai ngày là ăn được Thế nên nhút vừa có vị thơm ngọt của mít, vừa thoang thoảng hương cau khiến cho ai được nếm thử cũng cảm thấy thích thú Vì vậy mới có câu: "Nhút Thanh Chương, Tương Nam

Đàn”, món nộm làm bằng mít và cà thái nhỏ trộn với thính rồi để chua cũng là món

ăn ưa thích của người dân miền Trung

Canh xơ mít cũng là một món ngon không kém Đặc trưng của món canh này

là không cần đến một chút bột ngọt nào cả mà nước canh vẫn ngọt đậm đà Canh thường được nấu với cá hoặc thịt nạc cùng một chút hành, vài lát ớt và rau om (rau ngổ) chan vào với cơm gạo tám thì chẳng còn gì bằng

Hạt mít: Trong hạt mít có chứa tới 70% tinh bột Hạt mít có thể luộc chín để

ăn, hoặc luộc lên rồi đem rang ăn vừa thơm lại vừa bùi Nhiều nơi hạt mít còn được dùng để chế biến một số món ăn: hầm chân giò lợn, phơi khô giã bột làm bánh

Không chỉ khi chín mít mới được ưa dùng như vậy, quả mít non cũng được người dân dùng như một loại rau củ để nấu canh, kho cá, trộn gỏi… Theo Đông y, các món ăn với mít non có nhiều tác dụng như: bổ tỳ, hòa can, tăng và thông sữa, thích hợp cho phụ nữ sau sinh bị ốm yếu, ăn kém, ít sữa

Ngoài những lợi ích trên, các phần của cây mít còn dùng để chữa trong một số bệnh như bệnh hen suyễn, mụn nhọt

1.2 TỔNG QUAN VỀ SẤY

1.2.1 Khái niệm về sấy

Sấy là một phương pháp bảo quản thực phẩm đơn giản, an toàn và dể dàng Sấy làm giảm độ ẩm của thực phẩm đến mức cần thiết do đó vi khuẩn, nấm mốc và nấm men bị ức chế hoặc không phát triển và hoạt động được, giảm hoạt động các enzyme, giảm kích thước và trọng lượng của sản phẩm

Quá trình sấy là quá trình làm khô các vật thể, các vật liệu, các sản phẩm bằng phương pháp bay hơi nước Như vậy, quá trình sấy khô một vật thể diễn biến như sau:

Vật thể được gia nhiệt để đưa nhiệt độ lên đến nhiệt độ bão hòa ứng với phân

áp suất của hơi nước trên bề mặt vật thể Vật thể được cấp nhiệt để làm bay hơi ẩm Vận chuyển hơi ẩm đã thoát ra khỏi vật thể vào môi trường

Tóm lại, trong quá trình sấy xảy ra các quá trình trao đổi nhiệt và trao đổi chất

cụ thể là quá trình truyền nhiệt từ chất tải nhiệt cho vật sấy, quá trình truyền ẩm từ trong vật sấy ra ngoài bề mặt sấy, quá trình truyền ẩm từ bề mặt vật sấy ra ngoài môi trường Các quá trình truyền nhiệt truyền chất trên xảy ra đồng thời trên vật sấy, chúng có qua lại lẫn nhau

1.2.2 Cơ chế khuếch tán của nước ra khỏi nguyên liệu trong quá trình sấy

1 Sự khuếch tán của nước trong nguyên liệu

Dưới sự ảnh hưởng của các nhân tố lý học như: hấp thụ nhiệt, khuếch tán, bay hơi làm nước trong vật liệu tách ra ngoài, đây là một quá trình rất phức tạp gọi là làm khô Nếu quá trình cung cấp nhiệt ngừng lại mà vẫn muốn duy trì quá trình sấy thì quá trình làm khô vật liệu phải được cung cấp một lượng nhiệt nhất định để vật liệu có nhiệt độ cần thiết

Nhiệt cung cấp cho vật liệu Q được đưa tới bằng ba phương thức: bức xạ, chuyền dẫn và đối lưu Sự cân bằng nhiệt khi làm khô được biểu thị:

Q = Q1 + Q2 + Q3 Trong đó:

Q – là nhiệt lượng cung cấp cho nguyên liệu

Q1 – là nhiệt lượng làm cho các phần tử hơi nước tách ra khỏi nguyên liệu

Q2 – là nhiệt lượng cung cấp để cắt đứt mối liên kết mỗi giữa nước và protein trong nguyên liêụ

Q3 – là nhiệt lượng để làm khô các tổ chức tế bào

Sau khi sấy khô còn phải tính đến nhiệt lượng làm nóng dụng cụ thiết bị Q4 và nhiệt lượng hao phí ra môi trường xung quanh Q5

Trong quá trình làm khô nước ở trong vật liệu khuếch tán chuyển dần ra bề mặt nguyên liệu và môi trường xung quanh, làm cho không khí trong môi trường xung quanh ẩm lên, nếu không khí ẩm đó không được phân tán thì cho đến một lúc nào đó quá trình sấy khô sẽ dừng lại

Khi nhiệt lượng cung cấp đủ cho nguyên liệu thì nước sẽ thoát ra khỏi nguyên bằng hai quá trình: khuếch tán ngoại và khuếch tán nội

2 Khuyếch tán ngoại

Sự chuyển động của hơi nước trên bề mặt nguyên liệu vào không khí gọi là khuếch tán ngoại Lượng nước bay hơi do khuếch tán ngoại thực hiện được dưới điều kiện: áp suất hơi nước bão hòa trên bề mặt nguyên liệu E lớn hơn áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí e, sự chênh lệch áp suất đó là:

E – áp suất hơi nước bão hòa trên bề mặt nguyên liệu (mmHg)

e – áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí (mmHg)

F – diện tích bay hơi nước (m2)

t - thời gian bay hơi (giờ)

3 Khuếch tán nội

Khuếch tán nội là do sự chênh lệch giữa các lớp trong nguyên liệu tạo nên sự chuyển động của hàm ẩm ở trong nguyên liệu từ lớp này đến lớp khác để tạo sự cân bằng ẩm trong bản thân nguyên liệu Động lực của khuếch tán nội là sự chênh lệch

về độ ẩm giữa các lớp trong và lớp ngoài, nếu sự chênh lệch độ ẩm càng lớn tức là gradian độ ẩm càng lớn thì tốc độ khuếch tán nội xảy ra càng nhanh Ta có thể biểu thị tốc độ khuếch tán nội bằng phương trình:

4 Mối quan hệ giữa khuếch tán ngoại và khuếch tán nội

Khuếch tán ngoại và khuếch tán nội có mối liên quan mật thiết với nhau, tức là khuếch tán ngoại có được tiến hành thì khuếch tán nội mới được tiếp tục và như thế

độ ẩm của nguyên liệu mới được giảm dần

Trong quá trình sấy nếu khuếch tán nội lớn hơn khuếch tán ngoại thì quá trình bay hơi sẽ nhanh, nhưng điều này rất ít gặp trong quá trình sấy Thông thường, khuếch tán nội của hơi nước trong nguyên liệu thường nhỏ hơn tốc độ bay hơi trên

bề mặt Khi khuếch tán nội nhỏ hơn khuếch tán ngoại thì quá trình bay hơi sẽ gián đoạn vì thế điều chỉnh khuếch tán nội sao cho phù hợp với khuếch tán ngoại là vấn

đề rất quan trọng trong quá trình sấy

Trong quá trình làm khô, ở giai đoạn đầu lượng nước trong nguyên liệu nhiều,

sự chênh lệch độ ẩm lớn, do đó khuếch tán nội thường phù hợp với khuếch tán ngoại nên tốc độ làm khô tương đối nhanh Nhưng, ở giai đoạn cuối thì lượng nước còn lại trong nguyên liệu ít, tốc độ bay hơi bề mặt nhanh mà tốc độ khuếch tán nội lại chậm tạo thành một màng cứng làm ảnh hưởng rất lớn cho quá trình khuếch tán nội Vì vậy làm ảnh hưởng đến quá trình làm khô nguyên liệu

Sự dịch chuyển của nước trong quá trình làm khô trước hết là nước tự do, sau

đó mới đến nước kết hợp Trong suốt quá trình làm khô, lượng nước tự do luôn giảm xuống Lượng nước trong nguyên liệu dịch chuyển dưới hai hình thức là thể lỏng và thể hơi do phương thức kết hợp của nước trong nguyên liệu quyết định Trong quá trình làm khô sự di chuyển ẩm phụ thuộc vào độ chênh lệch ẩm và chênh lệch nhiệt:

+ Sự phụ thuộc chênh lệch của độ ẩm U đến tốc độ thoát ẩm W’

Dấu (-) biểu thị độ ẩm di chuyển theo hướng giảm dần

Từ thực nghiệm Lucop chứng minh rằng: Khi nguyên liệu được cung cấp nhiệt thì một phần nước sẽ di động từ chỗ có nhiệt độ cao đến chỗ nhiệt độ thấp, tức là theo hướng di động của dòng nhiệt và rõ hơn khi sấy ở nhiệt độ cao Hiện tượng này xảy ra là do ba nguyên nhân sau:

Cường độ vận động của phần tử thể khí hoặc thể lỏng trong giới hạn có nhiệt

độ cao hơn so với ở nơi có nhiệt độ thấp

Khi nhiệt độ tăng thì sức căng bề mặt ngoài của thể lỏng giảm do đó lực của ống tiêm mao cũng giảm tạo nên sự chuyển động của chất lỏng theo hướng nhiệt độ giảm xuống, tức là theo phương của dòng nhiệt

Trong ống tiêm mao chứa thể lỏng thường tồn tại nhiều bọt khí, khi nhiệt độ tăng bọt khí giản nở đẩy thể lỏng theo hướng dòng nhiệt

+ Sự phụ thuộc chênh lệch nhiệt độ t đến tốc độ thoát ẩm W”

Sự dịch chuyển ẩm do sự chênh lệch nhiệt độ gây nên gọi là “sự truyền dẫn ẩm phần” Lượng nước di chuyển đó tỷ lệ với sự chênh lệch của nhiệt độ t tức là:

W” = - yo t Trong đó:

W” – lượng nước đi qua một đơn vị diện tích trong một đơn vị thời gian

- hệ số truyền dẫn ẩm phần

Như vậy, lượng nước trong quá trình làm khô là tổng của hai lượng nước: W’

do chênh lệch độ ẩm và W” do chênh lệch nhiệt độ gây nên, khi làm khô cả hai sự

chuyển động được tiến hành đồng thời Nếu phương hướng di chuyển của hai sự dịch chuyển đó thống nhất thì tốc độ làm khô lớn nhất, tức là:

W = W’ + W” = -yo(K U - t) Nếu hai sự di chuyển đó ngược chiều nhau thì tốc độ làm khô sẽ bé đi Vì vậy, khi làm khô ở giai đoạn đầu nhiệt độ ở ngoài bề mặt thường cao hơn ở bên trong san một thời gian nhiệt đã xuyên thấu vào trong và nâng cao nhiệt độ trung tâm làm cho

độ chênh lệch hơi nước của bề mặt nguyên liệu và môi trường xung quanh nhỏ dẫn đến ảnh hưởng của gradien nồng độ sẽ nhỏ đi

Nói chung, khi sấy sự chuyển động của nước chủ yếu là phụ thuộc vào gradien

độ ẩm, sự ảnh hưởng của gradien nhiệt độ rất bé Vì vậy, khi làm khô ở nhiệt độ thấp thì ảnh hưởng của gradien nhiệt độ là không đáng kể, nhưng ở nhiệt độ cao thì ảnh hưởng rõ rệt hơn.Nhất là khi sấy khô bằng tia hồng ngoại do nhiệt độ tương đối cao cho nên ảnh hưởng của gradien nồng độ khá rõ rệt, tuy tia hồng ngoại có sức đấm xuyên mạnh nhưng trong thời gian ngắn thì sự chênh lệch về nhiệt độ ở trong

và ngoài nguyên liệu tương đối lớn nên trong quá trình sấy, có một phần nước sẽ chuyển động theo hướng của dòng nhiệt, dịch chuyển từ ngoài vào trong vì vậy làm chậm quá trình làm khô Do đó, khi làm khô cần nầng cao nhiệt độ lên một cách hợp lý thì có thể thúc đẩy quá trình làm khô nhanh chóng

1.2.2 Đặc điểm, diễn biến của quá trình sấy

Đặc điểm của quá trình sấy đối với vật thể có độ ẩm tương đối cao, nhiệt độ sấy và tốc độ chuyển động của không khí không quá lớn xảy ra theo ba giai đoạn đó

là giai đoạn làm nóng vật, giai đoạn sấy tốc độ không đổi, giai đoạn tốc độ sấy giảm dần Đối với các trường hợp sấy với điều kiện khác thì quá trình sấy cũng xảy ra ba giai đoạn nhưng các giai đoan có thể đan xen khó phân biệt hơn

1 Giai đoạn làm nóng vật

Giai đoạn này bắt đầu từ khi đưa vật vào buồng sấy tiếp xúc với không khí nóng cho tới khi nhiệt độ vật đạt được bằng nhiệt độ kế ước Trong quá trình sấy này toàn bộ vật được gia nhiệt Ẩm lỏng trong vật được gia nhiệt cho đến khi đạt

được nhiệt độ sôi ứng với phân áp suất hơi nước trong môi trường không khí trong buồng sấy Do được làm nóng nên độ ẩm của vật có giảm chút ít do bay hơi ẩm còn nhiệt độ của vật thì tăng dần cho đến khi bằng nhiệt độ kế ước Tuy vậy, sự tăng nhiệt độ trong quá trình xảy ra không đều ở phần ngoài và phần trong vật Vùng trong vật đạt đến nhiệt độ kế ước chậm hơn Đối với vật dễ sấy thì giai đoạn làm nóng vật xảy ra nhanh

2 Giai đoạn sấy tốc độ không đổi

Kết thúc giai đoạn gia nhiệt, nhiệt độ vật bằng nhiệt độ kế ước Tiếp tục cung cấp nhiệt, ẩm trong vật sẽ hóa hơi còn nhiệt độ của vật giữ không đổi nên nhiệt cung cấp chỉ để làm hóa hơi nước Ẩm sẽ hóa hơi ở lớp vật liệu sát bề mặt vật, ẩm lỏng ở bên trong vật sẽ truyền ra ngoài bề mặt vật để hóa hơi Do nhiệt độ không khí nóng không đổi, nhiệt độ vật cũng không đổi nên chênh lệch nhiệt độ giữa vật

và môi trường cũng không đổi Điều này làm cho tốc độ giảm của độ chứa ẩm vật theo thời gian cũng không đổi, có nghĩa là tốc độ sấy không đổi

Trong giai đoạn này biến thiên của độ chứa ẩm theo thời gian là tuyến tính

Ẩm được thoát ra trong giai đoạn này là ẩm tự do Khi độ ẩm của vật đạt đến trị số tới hạn Uk = Ucbmax thì giai đoạn sấy tốc độ không đổi chấm dứt Đồng thời cũng là chấm dứt giai đoạn thoát ẩm tự do chuyển sang giai đoạn sấy tốc độ giảm

3 Giai đoạn sấy tốc độ giảm dần

Kết thúc giai đoạn sấy tốc độ không đổi ẩm tự do đã bay hơi hết, còn lại trong vật là ẩm liên kết Năng lượng để bay hơi ẩm liên kết lớn hơn ẩm tự do và càng tăng lên khi độ ẩm của vật càng nhỏ Do vậy tốc độ bay hơi ẩm trong giai đoạn này nhỏ hơn giai đoạn sấy tốc độ không đổi có nghĩa là tốc độ sấy trong giai đoạn này nhỏ hơn và càng giảm đi theo thời gian sấy Quá trình sấy càng tiếp diễn, độ ẩm của vật càng giảm, tốc độ sấy cũng giảm cho đến khi độ ẩm của vật giảm đến bằng độ ẩm cân bằng với điều kiện môi trường không khí ẩm trong buồng sấy thì quá trình thoát ẩm của vật ngưng lại, có nghĩa tốc độ sấy bằng không

1.2.3 Biến đổi của nguyên liệu trong quá trình sấy

1 Biến đổi về khối lượng

Trong quá trình sấy do mất nước nên cấu trúc của mít chặt chẽ hơn nguyên liệu ban đầu,tùy thuộc vào phương pháp sấy mà sự biến đổi này là nhanh hay chậm khi sấy bằng không khí nóng thì quá trình làm khô chậm, nên cấu trúc của mít bền chặt hơn, khối lượng của mít giảm xuống khối lượng của sản phẩm giảm xuống đúng bằng khối lượng của nước mất đi nhưng trên thực tế lại nhỏ hơn do có sự thất thoát trong quá trình sấy là điều không thể tránh khỏi

2 Biến đổi về thể tích

Trong quá trình sấy do mất nước nguyên liệu co rút lại làm giảm thể tích, mức

độ co rút tùy thuộc vào phương pháp sấy Theo lý thuyết thể tích của nguyên liệu giảm đi đúng bằng thể tích của nước mất đi nhưng trên thực tế lại nhỏ hơn do kết cấu tổ chức của nguyên liệu

3 Biến đổi về màu sắc mùi vị

Trong quá trình sấy nguyên liệu bị mất nước co rút, bị oxi hóa hoặc carramen hóa do nhiệt độ Nước mất đi làm cho nồng độ các thành phần trong mít tăng lên, mít

sẽ có màu đậm hơn và các cấu tử hương thơm hơn mít tươi bình thường Phương pháp làm khô càng thô sơ thì mùi vị, màu sắc của sản phẩm biến đổi càng nhiều

1.2.4 Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình sấy

1 Ảnh hưởng của nhiệt độ không khí

Trong các điều kiện khác nhau không đổi như độ ẩm không khí, tốc độ gió…, việc nâng cao nhiệt độ sẽ làm tăng nhanh tốc độ làm khô do lượng nước trong nguyên liệu giảm xuống càng nhiều Nhưng tăng nhiệt độ cũng ở giới hạn cho phép

vì nhiệt độ làm khô cao sẽ làm ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm, dễ làm cho nguyên liệu bị chín và gây nên sự tạo màng cứng ở lớp bề ngoài cản trở tới sự chuyển động của nước từ lớp bên trong ra bề mặt ngoài Nhưng với nhiệt độ làm khô quá thấp, dưới giới hạn cho phép thì quá trình làm khô sẽ chậm lại dẫn đến sự

thối rữa, hủy hoại nguyên liệu Nhiệt độ sấy thích hợp được xác định phụ thuộc vào nguyên liệu béo hay gầy, kết cấu tổ chức của cơ thịt và đối với các nhân tố khác Đối với nguyên liệu gầy người ta làm khô ở nhiệt độ cao hơn nguyên liệu béo Khi sấy ở những nhiệt độ khác nhau thì nguyên liệu có những biến đổi khác nhau ví dụ: nhiệt độ sản phẩm trong quá trình sấy cao hơn 600C thì protein bị biến tính, nếu trên

900C thì fructaza bắt đầu caramen hóa các phản ứng tạo ra melanoidin tạo polyme cao phân tử có chứa N và không chứa N, có màu và mùi thơm xảy ra mạnh mẽ Nếu nhiệt độ cao hơn nữa thì nguyên liệu có thể bị cháy làm mất giá trị dinh dưỡng và mất giá trị cảm quan của sản phẩm

Quá trình làm khô tiến triển, sự cân bằng của khuếch tán nội và khuếch tán ngoại bị phá vỡ, tốc độ khuếch tán ngoại lớn nhưng tốc độ khuếch tán nội thì chậm lại dẫn đến hiện tượng tạo vỏ cứng ảnh hưởng đến quá trình làm khô

2 Ảnh hưởng của tốc độ chuyển động của không khí

Tốc độ chuyển động của không khí có ảnh hưởng lớn đến quá trình sấy, tốc độ gió quá lớn hoặc quá nhỏ đều không có lợi cho quá trình sấy Vì, tốc độ chuyển động của không khí quá lớn khó giữ nhiệt lượng trên nguyên liệu để cân bằng quá trình sấy, còn tốc độ quá nhỏ sẽ làm cho quá trình sấy chậm lại, dẫn đến sự hư hỏng sản phẩm, mặt ngoài sản phẩm sẽ lên mốc gây thối rữa tạo thành lớp dịch nhầy có mùi vị khó chịu Vì vậy, cần phải có một tốc độ gió thích hợp, nhất là giai đoạn đầu của quá trình làm khô

Hướng gió cũng ảnh hưởng rất lớn đến quá trình làm khô, khi hướng gió song song với bề mặt nguyên liệu thì tốc độ làm khô rất nhanh Nếu hướng gió thổi tới nguyên liệu với góc 450 thì tốc độ làm khô tương đối chậm, còn thổi thẳng vuông góc với nguyên liệu thì tốc độ làm khô rất chậm

3 Ảnh hưởng của độ ẩm tương đối của không khí

Độ ẩm tương đối của không khí cũng là nhân tố ảnh hưởng quyết định đến quá trình làm khô, độ ẩm của không khí càng lớn quá trình làm khô sẽ chậm lại Các nhà bác học Liên Xô và các nước khác đã chứng minh rằng: độ ẩm tương đối của không

khí lớn hơn 65% thì quá trình sấy sẽ chậm lại rõ rệt, còn độ ẩm tương đối của không khí khoảng 80% trở lên thì quá trình làm khô sẽ dừng lại và bắt đầu xảy ra hiện tượng ngược lại, tức là nguyên liệu sẽ hút ẩm trở lại

Để cân bằng ẩm, khuếch tán nội phù hợp với khuếch tán ngoại và tránh hiện tượng tạo màng cứng, người ta áp dụng phương pháp làm khô gián đoạn tức là vừa sấy vừa ủ

Làm khô trong điều tự nhiên khó đạt được độ ẩm tương đối của không khí 50% đến 60% do nước ta khí hậu nhiệt đới thường có độ ẩm cao Do đó, một trong những phương pháp để làm giảm độ ẩm của không khí có thể tiến hành làm lạnh để cho hơi nước ngưng tụ lại Khi hạ thấp nhiệt độ của không khí dưới điểm sương hơi nước sẽ ngưng tụ, đồng thời hàm ẩm tuyệt đối của không khí cũng được hạ thấp Như vậy để làm khô không khí người ta áp dụng phương pháp làm lạnh

4 Ảnh hưởng của kích thước của nguyên liệu

Kích thước nguyên liệu cũng ảnh hưởng đến quá trình sấy Nguyên liệu càng

bé, càng mỏng thì tốc độ sấy càng nhanh, nhưng nếu nguyên liệu có kích thước quá

bé và quá mỏng sẽ làm cho nguyên liệu bị cong, dễ gẫy vỡ

Trong những điều kiện giống nhau về chế độ sấy (nhiệt độ, áp suất khí quyển) thì tốc độ sấy tỷ lệ thuận với diện tích bề mặt S và tỷ lệ nghịch với chiều dày nguyên liệu δ

S B dt dw

Trong đó:

S – diện tích bề mặt bay hơi của nguyên liệu

δ – chiều dày của nguyên liệu

B – hệ số bay hơi đặc trưng cho bề mặt nguyên liệu

5 Ảnh hưởng của quá trình ủ ẩm

Quá trình ủ ẩm nhằm mục đích là làm cho tốc độ khuếch tán nội và khuếch tán ngoại phù hợp nhau để làm tăng nhanh quá trình làm khô Trong khi làm khô quá trình ủ ẩm người ta gọi là làm khô gián đoạn

6 Ảnh hưởng của bản thân nguyên liệu

Tùy vào bản thân nguyên liệu mà người ta chọn chế độ làm khô cho phù hợp, cần phải xét đến thành phần hóa học của nguyên liệu như: nước, lipit, protein, chất khoáng, vitamin, kết cấu tổ chức nguyên liệu chắc hay lỏng lẻo…

1.3 GIỚI THIỆU VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP SẤY SỬ DỤNG TRONG ĐỀ TÀI 1.3.1 Giới thiệu về phương pháp sấy bằng bức xạ hồng ngoại

1 Bức xạ hồng ngoại

Tia hồng ngoại là loại ánh sáng đỏ không trông thấy, bức sóng 0,76 ÷ 1000µm, có bản chất là sóng điện từ Tia hồng ngoại truyền đi với vận tốc ánh sáng, không đốt nóng không khí mà nó đi qua, một phần không đáng kể được hấp thụ bởi

CO2, hơi nước và một số hạt khác ở trong không khí Nhưng nó bị hấp thụ,phản xạ, hoặc truyền qua bởi vật thể mà nó tác động vào

Tia hồng ngoại truyền theo đường thẳng từ nguồn phát ra nó, nó có thể định hướng vào những đối tượng cụ thể thông qua việc sử dụng các gương phản chiếu Cường độ bức xạ hồng ngoại giảm dần theo khoảng cách từ nguồn phát đến vật được phát Nhiệt độ cũng như các thuộc tính vật lý của nó sẽ quyết định hiệu quả cũng như bước sóng phát ra

Tia hồng ngoại có thể được so sánh với sóng radio, tia sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia cực tím và tia X Chúng đều có bản chất là sóng điện từ và truyền đi trong không gian với vận tốc bằng vận tốc ánh sáng 3.108 m/s, chỉ khác ở bước sóng phát ra Khi năng lương hồng ngoại tác động đến một đối tượng nào đó thì nó sẽ làm cho các điện tử bị kích thích và dao động, sự dao động này tạo ra nhiệt, và có thể làm nước bốc hơi nhanh Tia bức xạ có thể xuyên qua sương mù, lớp sơn, lớp dầu,

cơ thịt, xelluloza, mở, da do đó nó được ứng dụng rất rộng rãi và được nghiên cứu đưa vào công nghệ sấy mới là sấy bằng bức xạ hồng ngoại

2 Khái niệm sấy bức xạ hồng ngoại

Sấy bức xạ hồng ngoại là phương pháp sấy vật liệu ẩm bằng nguồn nhiệt hồng

ngoại Năng lượng các tia hồng ngoại xuyên vào và hấp thụ trong thể tích vật liệu

làm thay đổi trường nhiệt độ

Tia hồng ngoại có bước sóng 0.76 ÷ 340µm phát tia bức xạ mà vật liệu ẩm có

khả năng hấp thụ nhiều, nhưng việc chọn nguồn bức xạ để sấy cần liên hệ đến đặc

tính phổ quang học của vật liệu ẩm và các yêu cầu công nghệ xử lý vật liệu Khi vật liệu quá ẩm thì khả năng phản xạ của các tia có thể mạnh hơn khả

năng hấp thụ thì phải thay đổi khoảng bước sóng cho thích hợp

3 Cơ chế truyền nhiệt trong bức xạ hồng ngoại

Đốt nóng bằng bức xạ hồng ngoại là sự truyền nhiệt năng theo dạng của sóng

điện từ Khi chiếu bức xạ hồng ngoại vào một đối tượng nào đó thì nó có thể hấp

thụ hay phản xạ lại với một bức sóng khác, khi đối tượng hấp thụ bức xạ thì nó sẽ bị

nóng lên

Nhiệt bức xạ hồng ngoại theo dõi thay đổi theo hiệu quả phát bức xạ của

nguồn, bước sóng và tính phản xạ của đối tượng, nhờ vào đặc tính này mà người ta

có thể sử dụng nhiệt bức xạ có hiệu quả hơn trong những ứng dụng nhất định Hiệu

quả phát bức xạ phụ thuộc vào vật liệu của nguồn nhiệt, về cơ bản thì hiệu quả này

là tỷ lệ giữa năng lượng phát xạ và năng lượng hấp thụ, còn có một số yếu tố khác

cũng ảnh hưởng đến hiệu suất phát xạ

4 Cơ chế sấy khô bằng bức xạ hồng ngoại

Vật liệu sấy khô trong công nghiệp thực phẩm thường được cấu tạo chủ yếu

bởi các chất hữu cơ và nước, phổ hấp thụ năng lượng bức xạ của nước và các chất

hữu cơ là khác nhau

Ở mỗi bước sóng nhất định, chất hữu cơ sẽ trở thành “vật trong suốt” – không

hấp thụ năng lượng bức xạ hồng ngoại mà nước sẽ trở thành “vật đen” – hấp thụ

năng lượng bức xạ hồng ngoại tối đa Do đó khi chiếu hồng ngoại có bước sóng

năm trong khoảng 2,5- 3,5 µm tương ứng với bước sóng mà nước có thể hấp thụ tối

đa năng lượng bức xạ Kết quả là các phân từ nước sẽ dao động mạnh tạo ma sát và sinh nhiệt rất lớn

Mặt khác, dưới tác động của năng lượng bức xạ phân tử nước dễ dàng bị phân

ly thành các ion H+ và OH- nên làm cho ẩm trong vật liệu sấy thoát ra rất nhanh Lúc này, chiều chuyển động của dòng ẩm trùng với chiều chuyển động của dòng nhiệt (từ trong vật liệu sấy đi ra ngoài bề mặt) làm tăng quá trình khuếch tán nội, điều này trái ngược hẳn với các phương pháp gia nhiệt thông thường là dòng nhiệt

di chuyển từ bề mặt vật liệu vào trong tâm vật liệu, còn ẩm thì di chuyển từ trong vật liệu ra ngoài bề mặt

Người ta chứng minh được rằng, dưới tác dụng của bức xạ hồng ngoại có tần

số tương ứng với tần số dao động riêng của liên kết hóa học, các nhóm chức có khả năng phản ứng cao như: -OH, -COOH, sẽ tác dụng trực tiếp đến liên kết hóa học tạo ra tình huống cộng hưởng làm đứt các liên kết hóa học Kết quả là luôn tăng nhanh vận tốc phản ứng và quá trình sấy lớp sơn phủ bóng tăng

 Tính ưu việt của công nghệ sấy bức xạ hồng ngoại

Công nghệ sấy bức xạ hồng ngoại là công nghệ mới và có những ưu điểm sau: Sản phẩm thu được trong quá trình sấy khô bằng bức xạ hồng ngoại không bị tổn thất về chất lượng, mùi vị, hàm lượng các vitamin được bảo toàn đồng thời sản phẩm lại được bảo đảm về mặt vệ sinh thực phẩm tốt

Màu sắc, mùi vị, các vitamin được đảm bảo không bị thất thoát trong quá trình bảo quản sản phẩm

Công nghệ sấy bức xạ gốm hồng ngoại cho phép tiết kiệm cả thời gian lẫn năng lượng Phương pháp này hoàn toàn không gây nguy hiểm và sử dụng hóa chất, chất độc, quán tính diệt thấp

Công nghệ sấy bức xạ gốm hồng ngoại có ý nghĩa kinh tế xã hội to lớn

và tính thiết thực cao, được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như nông nghiệp, sấy các loại hạt, rau quả, hạt giống để bảo quản và gieo trồng Nhất là, trong lĩnh vực chế biến thủy sản công nghệ sấy này được ứng dụng để sấy cá, mực, tôm, các sản phẩm thủy sản có giá trị cao khác Trong y học sử dụng công nghệ này sấy các đối tượng

sinh học quan trọng như enzym, mô động thực vật, máu, protein đảm bảo được tính chất, sản phẩm đạt chất lượng vệ sinh cao

Bức xạ hồng ngoại là một phương pháp gia nhiệt sạch sẽ, an toàn, vô hại đối với người và môi trường

Dễ dàng điều khiển theo khu vực hiệu suất sử dụng nhiệt cao

Chi phí vận hành lắp đặt thấp, không tốn diện tích mặt bằng

Đặc biệt bức xạ hồng ngoại có khả năng tiêu diệt côn trùng, vi sinh vật

có hại ngay cả ở nhiệt độ thấp

 Nhược điểm

Tuy nhiên nhiệt bức xạ hồng ngoại có nhược điểm là khả năng xuyên thấu kém 7-30 mm nên chỉ thích hợp sấy các sản phẩm có kích thước nhỏ, mỏng và ở dạng dời, không thích hợp sấy các sản phẩm có chiều dầy lớn hơn 50mm

Sản phẩm sấy dễ bị nứt và cong vênh, vì vậy các vật liệu như men sứ không thích hợp với kiểu sấy này

5 Cơ chế sấy bức xạ hồng ngoại để sấy mít dẻo

 Cơ chế sấy bằng bức xạ hồng ngoại

Dx: tia xuyên qua

Khi các vật liệu bị chiếu xạ có sự tăng nhiệt độ là kết quả của sự hấp thụ bức

xạ của vật chất và sự cải biến năng lượng thành tia dưới dạng lượng tử Khi dó năng lượng tia được phân tử vật chất hấp thụ sẽ chuyển hoá đồng thời thành năng lượng

Ax

một số dạng chuyển động của vật chất Nhưng chủ yếu là chuyển từ quang năng thành nhiệt năng

Trong vật thể tương đối đồng nhất, có chiều dày thích hợp được chiếu xạ, nếu vật liệu có tính hấp thụ bức xạ đèn hồng ngoại tốt thì bên trong vật liệu có thể tạo ra nhiệt độ tương đối cao so với bề mặt điều đó dẫn đến xuất hiện gradien nhiệt độ lớn Các gradien nhiệt độ này gây ra quá trình chuyển khối trong các vật thể xuất hiện sự khuếch tán làm tăng nhanh quá trình loại ẩm ra khỏi vật liệu

Phương pháp sấy vật liệu ẩm dựa trên việc nguyên cứu động lực học, quá trình vận chuyển và loại ẩm, việc xác định cuờng độ bức xạ cần thiết để tạo ra các điều kiện tối ưu cho quá trình sấy khi thấy rõ bản chất và đặt tính phổ của vật liệu, vận tốc sấy cho trước, sự phân bố của các hồng ngoại

Cơ chế sấy bằng bức xạ hồng ngoại trước đây người ta cho rằng đó là quá trình truyền nhiệt thuần túy xảy ra mà không có sự biến đổi gì về phuơng diện lý hoá tương tự như quá trình chuyển khối và truyền nhiệt của ẩm khi sấy các vật liệu ẩm Nhưng sau này nhiều công trình nguyên cứu, người ta chứng minh được rằng, ngoài các quá trình lý hoá thuần túy cải biến năng lượng tia thành nhiệt năng ra có thể phát sinh các phản ứng hoá học bên trong lớp vật liệu đối với trường hợp sấy khô khô các lớp sơn phủ bóng bề mặt vật liệu

Như vậy nguyên liệu có khả năng hấp thụ lớn thì sấy bức xạ càng thích hợp Các nguyên liệu có hệ số xuyên qua bé dẫn đến làm quăng bề mặt và làm quá nhiệt

bề mặt Để tránh hiện tượng trên thì nguyên liệu sấy phải có độ dày thích hợp

Sấy đối lưu lạnh

Là tách ẩm bằng không khí lạnh, ẩm tách ra từ bề mặt sấy cần được mang đi

để duy trì khuếch tán ẩm từ trong ra bề mặt sản phẩm Điều kiện để tách ẩm: không khí có độ ẩm nhỏ, tốc độ gió thích hợp cung cấp năng lượng cho quá trình

 Nguyên lý sấy đối lưu lạnh

Không khí được làm lạnh xuống dưới nhiệt độ điểm sương để ngưng tụ một phần ẩm được tách ra ngoài Sau đó không khí đi qua dàn nóng để tăng nhiệt độ,

tiếp tục được quạt gió hút vào tủ sấy Ở trong tủ sấy sau khi thu ẩm từ sản phẩm không khí được quạt hút ra ngoài

 Ưu nhược điểm của sấy đối lưu lạnh

Ưu điểm:

Tốc độ sấy tăng do áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí bé Độ

ẩm tương đối giảm đáng kể mà nhiệt độ sấy không cần tăng cao Do nhiệt độ thấp nên tránh được quá nhiệt cục bộ, bảo vệ được màu sắc và chất lượng sản phẩm

Do không phụ thuộc vào độ ẩm của môi trường xung quanh, nên quá trình sản xuất lên tục, chất lượng sản phẩm đều

Nếu như độ ẩm không khí ngoài trời thấp đạt yêu cầu thì không cho hệ thống lạnh hoạt động giảm chi phí sản xuất

Nhược điểm:

Thiết bị sấy phức tạp, chi phí sản xuất cao hơn do có sử dụng hệ thống lạnh để tách ẩm

Chương 2 :

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

Đối tượng nghiên cứu là giống mít nghệ khô (mít dai) Đặc điểm của giống mít này là múi dày, mềm, màu vàng sáng, giòn, có hàm lượng đường cao Yêu cầu với quả được chọn làm nguyên liệu là có độ chín thu hoạch, không bị dập, không bị sâu bệnh hay thối rữa

2.2 THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU

2.2.1 Thiết bị sấy hồng ngoại

1 Cấu tạo cơ bản

Hình 2.1 Cấu tạo của thiết bị sấy hồng ngoại

2 Nguyên lý hoạt động của máy sấy hồng ngoại

Không khí trước khi được quạt ly tâm thổi vào tủ thì nó được nung nóng sơ bộ nhờ dàn nóng để không khí giảm đi độ ẩm Sau đó không khí được thổi vào tủ sấy tại đây không khí tiếp tục nhận nhiệt từ bức xạ đèn hồng ngoại và nóng lên độ ẩm tương đối giảm đi Không khí có độ ẩm thấp tiếp xúc với vật liệu sấy để lấy ẩm đi Còn bức xạ từ đèn hồng ngoại chiếu lên sản phẩm để nung nóng nước trong sản

phẩm, nước dịch chuyển ra bề mặt sản phẩm, hoá hơi và được không khí mang đi Không khí nóng được quạt ở phía trên hút ra ngoài

2.2.2 Thiết bị sấy lạnh

1 Cấu tạo của máy sấy lạnh

Hình 2.2 Cấu tạo của thiết bị sấy lạnh

2 Nguyên lý hoạt động

Không khí được làm lạnh xuống dưới nhiệt độ điểm sương để ngưng tụ một phần ẩm được tách ra ngoài Sau đó không khí đi qua dàn nóng để tăng nhiệt độ, tiếp tục được quạt gió hút vào tủ sấy Ở trong tủ sấy sau khi thu ẩm từ sản phẩm không khí được quạt hút ra ngoài

2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm chung

Hình 2.3 Sơ đồ tổng thể bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của các chế độ sấy lạnh, sấy bức xạ hồng ngoại đến chất lượng của mít sấy dẻo

Ghi chú:

BXHN: Bức xạ hồng ngoại

Chần Nhiệt độ: 70 0C ÷ 90 0C Thời gian: 1phút, 3 phút,

5 phút

Đánh giá các chỉ tiêu

Xử lý cơ học Nguyên liệu

Độ ẩm sản phẩm:

18 ÷ 20%

Tốc độ sấy Thời gian sấy Chất lượng cảm quan

Chỉ tiêu vi sinh

Địa điểm nghiên cứu: Phòng thí nghiệm Máy và thiết bị Nhiệt Lạnh - Trường Đại học Nha Trang

2.3.2 Các phương pháp đánh giá các chỉ tiêu

1 Phương pháp xác định độ ẩm ban đầu của nguyên liệu bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi theo TCVN 5533:1991

4 Xác định các thông số liên quan đến quá trình sấy

+ Xác định tốc độ chuyển động của không khí trong tủ sấy bằng thiết bị đo tốc

độ gió hiện số : Testo 405 – V1 của Đức

+ Xác định độ ẩm của không khí trong tủ sấy bằng ẩm kế hiện số:

Testo 605– H1.

+ Kiểm soát nhiệt độ trong tủ sấy bằng rơle nhiệt độ dixell XR – 60C

+ Xác định khoảng cách chiếu xạ bằng đo trực tiếp

5 Phương pháp xác định chỉ tiêu vi sinh vật

Xác định vi sinh vật theo tiêu chuẩn ISO 21527 – 1:2008 (đối với NM – NM), TCVN 4884:2005 (đối với tổng số vi khuẩn hiếu khí), TCVN 6848:2007 (đối với

Coliforms), TCVN 6846:2007 (đối với E.coli), TCVN 4992:2005 (đối với B.cereus)

và TCVN 4991:2005 (đối với Cl.perfringens)

2.3.4 Quy trình dự kiến sấy mít

1 Sơ đồ quy trình:

Hình 2.4 Sơ đồ quy trình dự kiến sấy mít

2 Thuyết minh quy trình

Mít sau khi đƣợc xử lý cơ học đƣợc tiến hành đem chần ở t0 = 700C, 800C,

900C, trong thời gian 1 phút, 3 phút và 5 phút Nhiệt độ chần và thời gian chần đƣợc