Nghiên cứu sản xuất bột rong nho khô

Kết quả cũng cho thấy rong được nuôi trong môi trường nước chưa đạt mức cho phép TCVN về chất lượng nước đã cho sản phẩm rong Nho có các chỉ tiêu về kim loại nặng thấp hơn mức cho phép v

BỘ GIÁO VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

KHÁNH HÒA - 2013

BỘ GIÁO VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành Đồ án này

Trước hết tôi xin gửi tới Ban Giám hiệu Trường Đại học Nha Trang, Ban Chủ nhiệm khoa Công nghệ Thực phẩm, Phòng Đào tạo niềm kính trọng, sự

tự hào được học tập tại Trường trong những năm qua

Sự biết ơn sâu sắc nhất tôi xin được giành cho thầy: ThS Nguyễn Thị

Mỹ Trang - Bộ môn Đảm bản Chất lượng và An toàn Thực phẩm - Trường Đại học Nha Trang đã tài trợ kinh phí, tận tình hướng dẫn và động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp này

Xin cám ơn: ThS Thái Văn Đức - Trưởng Bộ môn Công nghệ Thực phẩm và các thầy cô phản biện đã cho tôi những lời khuyên quí báu để công trình nghiên cứu được hoàn thành có chất lượng

Đặc biệt, xin được ghi nhớ tình cảm, sự giúp đỡ của: các thầy cô giáo trong Bộ môn Công nghệ Thực phẩm và tập thể cán bộ trong Các phòng thí nghiệm - Trung tâm Thực hành Thí nghiệm - Trường Đại học Nha Trang đã giúp đỡ nhiệt tình và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian tôi thực hiện đồ án này

Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình, người thân và các bạn bè đã tạo điều kiện, động viên khích lệ để tôi vượt qua mọi khó khăn trong quá trình học tập vừa qua

Nha Trang, tháng 7 năm 2013

Sinh viên thực hiện

Võ Thị Hướng

MỤC LỤC

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG 2

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC BẢNG iv

DANH MỤC HÌNH v

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I TỔNG QUAN 3

1.1 GIỚI THIỆU VỀ RONG BIỂN 3

1.2 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VỀ RONG NHO 3

1.2.1 Giới thiêu chung về rong nho 3

1.2.2 Một số nghiên cứu về rong nho 6

1.2.3 Một số ứng dụng của rong nho: 9

1.3 GIỚI THIỆU VỀ KỸ THUẬT SẤY 11

1.3.1 Khái niệm chung về sấy 11

1.3.2 Các giai đoạn trong quá trình sấy 12

1.3.3 Cơ chế thoát ẩm ra khỏi vật liệu trong quá trình sấy 13

1.3.4 Phương pháp sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh 14

1.3.4.1 Giới thiệu về sấy bức xạ hồng ngoại 14

1.3.4.2 Sấy đối lưu lạnh 18

1.3.4.3 Sấy hồng ngoại kết hợp sấy lạnh 19

1.3.5 Những biến đổi của nguyên liệu trong quá trình làm khô 21

1.3.6 Khái quát về quá trình nghiền 21

CHƯƠNG II NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24

2.1 NGUYÊN VẬT LIỆU 24

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24

2.2.1 Phương pháp phân tích hóa học: 24

2.2.2 Phương pháp xác định vi sinh vật 25

2.2.3 Phương pháp đánh giá cảm quan 25

2.2.4 Phương pháp bố trí thí nghiệm 27

2.2.4.1 Quy trình dự kiến sản xuất bột rong nho 27

2.2.4.2 Bố trí thí nghiệm xác định các thông số của quy trình 28

2.3 hóa chẤt, ThiẾt bỊ VÀ dỤng cỤ sỬ dỤng trong nghiên cỨu 34

2.4 Phương pháp xỬ lý sỐ liỆu 34

CHƯƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 35

3.1 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ THÍCH HỢP CỦA QUY TRÌNH CHẾ BIẾN BỘT RONG NHO KHÔ 35

3.1.1 Xác định chế độ xử lý rong bằng sorbitol 35

3.1.2 Xác định chế độ chần rong nho 38

3.1.3 Xác định chế độ sấy rong nho 39

3.1.3.1 Xác định chế độ sấy ở vận tốc gió 1m/s 39

3.1.3.2 Xác định chế độ sấy ở vận tốc gió 2m/s 41

3.1.4 Xác định nhiệt độ sấy 42

3.1.5 Xác định chế độ xay nghiền 43

3.1.6 Đánh giá khả năng tái hydrat hóa của bột rong sản xuất từ nguyên liệu xử lý sorbitol với nồng độ khác nhau 45

3.2 ĐỀ xuẤt quy trình sẢn xuẤt bỘt rong nho sẤy khô 47

3.3 SẢN XUẤT THỬ VÀ SƠ BỘ TÍNH CHI PHÍ NGUYÊN VẬT LIỆU 48

3.3.1 Sản xuất thử 48

3.3.2 Sơ bộ hạch toán chi phí nguyên vật liệu 49

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 50

1 KẾT LUẬN 50

2 ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 50

TÀI LIỆU THAM KHẢO 51

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Thành phần hóa học của rong nho 5

Bảng 2.1 Tiêu chuẩn vệ sinh đối với các sản phẩm thực phẩm dùng trực tiếp không qua xử lý nhiệt trước khi sử dụng 25

Bảng 2.2 Thang điểm cảm quan chuẩn 25

Bảng 3.1 Độ hút nước phục hồi của rong khô sản xuất từ rong xử lý bằng sorbitol nồng độ khác nhau 37

Bảng 3.2 Độ hút nước phục hồi của bột rong khô sản xuất từ rong xử lý bằng sorbitol nồng độ khác nhau 46

Bảng 3.2 Kết quả kiểm tra vi sinh của sản phẩm bột rong nho khô 48

Bảng 3.3 Hao hụt trọng lượng của nguyên liệu qua các công đoạn 49

Bảng 3.4 Sơ bộ hạch toán chi phí nguyên vật liệu cho 1kg sản phẩm bột rong 49

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Rong nho 6

Hình 1.2 Tủ sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh 20

Hình 1.3 Máy xay cắt 23

Hình 2.1 Hình ảnh về rong nho (Caulerpa lentillifera) nguyên liệu 24

Hình 2.2 Sơ đồ quy trình dự kiến sản xuất bột rong nho 27

Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định chế độ ngâm sorbitol 28

Hình 2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định chế độ chần 29

Hình 2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát chế độ sấy ở vận tốc gió 1 m/s 30

Hình 2.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát chế độ sấy ở vận tốc gió 2 m/s 31

Hình 2.7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định chế độ sấy 32

Hình 2.8 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định chế độ xay 33

Hình 2.9 Sơ đồ bố trí thí nghiệm đánh giá khả năng phục hồi của

bột rong 34

Hình 3.1 Ảnh hưởng của nồng độ sorbitol và thời gian ngâm đến chất lượng cảm quan của sản phẩm 35

Hình 3.2 Ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ chần rong nho đến chất lượng cảm quan của sản phẩm 38

Hình 3.3 Sự biến đổi hàm ẩm theo thời gian sấy rong nho ở các nhiệt độ sấy khác nhau với cùng vận tốc gió 1m/s 40

Hình 3.4 Sự biến đổi hàm ẩm theo thời gian sấy rong nho ở các nhiệt độ sấy khác nhau với cùng vận tốc gió 2m/s 41

Hình 3.5 Sự biến đồi chất lượng cảm quan của các mẫu rong sấy ở nhiệt độ khác nhau trong cùng vận tốc gió 1m/s và 2m/s 43

Hình 3.6 Ảnh hưởng của chế độ xay nghiền đến chất lượng cảm quan của bột rong nho 44

Hình 3.7 Sơ đồ quy trình sản xuất bột rong nho 47

LỜI MỞ ĐẦU

Rong nho (Caulerpa lentillifera) là loại rong có giầu dinh dưỡng và có

giá trị kinh tế rất cao Hiện nay, rong nho được nuôi trồng chủ yếu ở Nhật Bản và Philippine Tuy vậy sản lượng rong nho của Nhật Bản và Philippine không đủ cho nhu cầu tiêu dùng trong nước Vì thế rong nho đã được người Nhật phát triển nuôi trồng ra các nước khác trong khu vực Đông Nam Á trong

đó có Việt Nam Tại Việt Nam, rong nho được PGS TS Nguyễn Hữu Đại di nhập về trồng tại Khánh Hòa từ năm 2004 Hiện nay rong nho đã được nuôi trồng nhiều ở Cam Ranh - Khánh Hòa để tiêu dùng trong nước, làm rau xanh cho bộ đội ở Trường Sa và một phần xuất khẩu trực tiếp sang thị trường Nhật Bản dưới dạng sản phẩm rong nho tươi Hiện thị trường Nhật Bản đang có nhu cầu tiêu thụ rong nho tươi, rong nho khô và bột rong nho Bột rong nho được người Nhật sử dụng thường xuyên trong bữa ăn hàng ngày như một phụ gia bổ sung vào các loại thực phẩm lỏng như cháo, súp, canh, Tuy vậy Việt Nam chưa có một nghiên cứu nào công bố về chế biến bột rong Vì vậy việc nghiên cứu chế biến bột rong nho là cần thiết Xuất phát từ yêu cầu thực tế

đó, tôi được giao thực hiện đề tài “Nghiên cứu sản xuất bột rong nho khô”

với mục đích tìm biện pháp sản xuất sản phẩm bột rong nho khô đạt yêu cầu

về sinh an toàn thực phẩm, có giá thành kinh tế hợp lý nhưng vẫn giữ được các đặc tính vốn có của rong nho

Nội dung của đề tài:

1) Xác định các thông số thích hợp cho quy trình sản xuất bột rong nho khô: chế độ xử lý, chế độ sấy, chế độ xay nghiền

2) Đề xuất quy trình sản xuất bột rong nho khô

3) Sản xuất thử và sơ bộ tính chi phí nguyên vật liệu;

Do thời gian nghiên cứu có hạn nên đồ án chắc sẽ còn hạn chế, rất mong nhận đƣợc sự góp ý của quý thầy cô và bạn bè đồng nghiệp để cho báo cáo hoàn thiện hơn Tôi xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG I TỔNG QUAN

1.1 GIỚI THIỆU VỀ RONG BIỂN

Rong biển hay tảo biển đã được nghiên cứu từ rất sớm ở các nước trên thế giới Nhưng việc ứng dụng và nghiên cứu được đẩy mạnh từ sau chiến tranh thế giới thứ II Hiện nay, Nhật Bản là nước đi đầu trên thế giới cũng như trong trong khu vực Châu Á về việc nghiên cứu và ứng dụng của rong biển Các nước Châu Á như Hàn Quốc, Trung Quốc cũng có nhiều nghiên cứu về

di truyền và chọn giống có sức chống chịu cao Trong khi đó các nước Âu-Mỹ lại chú trọng nghiên cứu sử dụng sản phẩm tinh chế của rong biển trong các lĩnh vực công nghiệp

Nhật Bản là nước có các nhà khoa học có trình độ chuyên môn cao trong việc phân loại rong Do vậy các nhà khoa học Nhật bản cũng là người đề xuất

cho việc sắp xếp hệ thống trong phân loại rong của chi Gracilaria (Yamamoto,1978), chi Prionitis (Halymeniaceae) (Kawaguchi, S, 1989), bộ Fucales (Yoshida T, 1983), bộ Gigartinales (Masuda, M (1997)) Ở Trung

Quốc, có một số công trình nghiên cứu của T.sengC.K,Zhang junfu, Xia Bang mei… về các loại rong biển

Ở Ấn Độ từ năm 1907-1949, tác giả Boergesen, người đã công bố các nghiên cứu đầy đủ về khu hệ rong biển, tại Ấn Độ Bosse (1913-1928) nghiên cứu khu hệ rong biển Ấn Độ Nawm, Umamaheswara RaoM cũng công bố

các chuyên khảo về rong câu Gracilaria [3]

1.2 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VỀ RONG NHO

1.2.1 Giới thiêu chung về rong nho

Rong nho có tên khoa học là Caulerpa lentilifera thuộc bộ rong Cầu lục

Caulerpales, nghành rong Lục Chlorophyta, do hình dạng và có giá trị cao, chúng còn được gọi là trứng cá Hồi xanh (green Caviar) hoặc Nho biển (sea

grapes) Loài rong lục phân bố ở vùng biển ấm Thái Bình Dương (Philippin, Java, Micronesia, Bikini…), ở những vùng vịnh kín sóng, nước trong Rong Nho có đặc điểm mềm, dòn và ngon nên rất được ưa chuộng, sử dụng như một loại rau xanh Đó là nguồn cung cấp rất tốt các vitamin A, C và các khoáng vi lượng cần thiết như sắt, I-ốt, can xi Một số tài liệu còn đề cập đến chúng có khả năng kháng khuẩn, kháng nấm, có thể ngừa bệnh cao huyết áp

và thấp khớp [11]

Rong Nho mọc trên nền đáy là đất bùn cát, tại vùng biển có độ mặn cao,

ở những vùng vịnh kín sóng, nước trong Rong Nho chỉ có thể phát triển ở nhiệt độ nóng, với nhiệt độ dưới 20oC, rong Nho có thể ngừng phát triển Rong Nho có khả năng tăng trưởng rất nhanh, mỗi ngày dài thêm khoảng 2cm Trong môi trường nhiều chất hữu cơ, rong Nho càng phát triển mạnh Sau 2 tháng nuôi trồng, rong Nho có thể thu hoạch Công đoạn xử lý sau thu hoạch chủ yếu là giữ cho rong Nho đạt được độ cứng Khi thu hoạch, rong Nho cần được rửa sạch nước biển, cắt bỏ phần nhánh và rễ Phần giống như chùm nho để đạt được thành thương phẩm, phải có chiều dài trên 5cm Rong tươi có thể lưu hành trên thị trường trong 5 ngày đến một tuần Ngoài lợi ích tạo ra được nguồn thực phẩm bổ dưỡng có giá trị cao, trồng rong Nho còn có thể làm sạch môi trường nước bị ô nhiễm bởi các chất hữu cơ và làm giảm mức độ ô nhiễm môi trường nước ở các khu vực đó

Do nhu cầu tiêu thụ trên thế giới tăng nhanh trong những năm gần đây, cho nên cùng với khai thác tự nhiên , việc nuôi trồng loài rong này cũng đã phát triển ở các nước Nhật Bản, Philippin, Thái Lan,… Ở Việt Nam, Nguyễn Hữu Đại và các cộng sự (Viện Hải dương học) cũng đã tìm thấy chúng tại đảo Phú Quý (Bình Thuận), mọc rải rác xen kẻ ở gốc của các loài rong lục khác, nhưng có kích thước khá nhỏ so với rong được nuôi trồng hiện nay Trong những năm gần đây rong Nho đã được du nhập vào Việt Nam và trồng với

quy mô công nghiệp ở một số tỉnh như Phan Thiết tỉnh Bình Thuận, Ninh Hòa, Cam Ranh tỉnh Khánh Hòa Rong Nho có tốc độ phát triển nhanh, mỗi đợt nuôi từ 50 đến 60 ngày là thu hoạch nên rất thuận lợi trong kinh doanh

Do đây là loại rong có giá trị kinh tế cao dễ trồng nên trong tương lai sẽ được trồng rộng rãi tại các vùng ven biển nước ta

Rong nho biển là thức ăn ngon, bổ dưỡng, trang trí đẹp trên những món

ăn khác và đặc biệt chúng hỗ trợ chữa một số bệnh như bệnh huyết áp, bệnh tiểu đường, bệnh đường ruột, bướu cổ,… Rong Nho biển được ăn như một loại rau trong các món lẩu, có thể nấu canh hoặc ăn như rau sống hay rau gia

vị Phần thân non giòn có thể làm các món gỏi giống như các loại rong biển khác Chất Caulerparine trong rong này có tác dụng kích thích ăn ngon miệng, Caulerparine còn có tác dụng gây tê nhẹ làm phục hồi sức khỏe nhanh chóng sau những chuyến đi dài hoặc tập luyện thể thao Thành phần dinh dưỡng của rong nho được thể hiện trong bảng 1.1

Bảng 1.1 Thành phần hóa học của rong nho

Hình 1.1 Rong nho 1.2.2 Một số nghiên cứu về rong nho

Trên thế giới

Theo Shokita 1991 thì tại Okinawa (Nhật Bản), nuôi trồng rong Nho đã được tiến hành thí nghiệm từ rất sớm (1978) bằng hai hình thức nuôi chủ yếu là: nuôi treo bằng lưới hay nuôi lồng trên biển và nuôi đáy trong bể xi măng Tốc độ tăng trưởng của rong khác nhau nếu nuôi rong bằng các hình thức khác nhau Cụ thể là khi trồng rong bằng cách cột vào lưới thì tốc độ tăng trưởng của rong đạt 1,95 %/ngày, nếu trồng rong trong các bể kính thì tốc độ tăng trưởng của rong là 2,92 %/ngày, còn trồng rong bằng hình thức treo lồng thì tốc độ tăng trưởng đạt 3,12 %/ngày Tác giả cũng nhận thấy tỷ lệ phần thân đứng (phần có giá trị sử dụng)/ toàn tản khác nhau Nếu nuôi treo bằng cách cột vào lưới tỷ lệ này là 62%, nếu nuôi đáy là 76% và nuôi lồng là 70%

Trên cơ sở thí nghiệm của Shokita 1991 nói trên, rong Nho đã được trồng đại trà thành thương phẩm tại Okinawa từ năm 1986, đây là nơi có điều kiện thích nghi bằng hình thức nuôi treo Ngoài ra theo đó để đạt năng suất cao nhất thì bè rong và lưới phải được làm vệ sinh định kỳ Rong Nho sẽ bị ảnh hưởng xấu bởi nồng độ muối thấp hơn 25ppt, vì vậy nên hạ thấp bè nuôi

và các túi treo để tránh sự giảm độ mặn, đặc biệt sau mỗi cơn mưa lớn xảy ra

Từ những năm 60 ở Philippin, loài rong Nho đã được nuôi trồng Hiện nay tại đảo Mactan, tỉnh Cebu có khoảng 400 ha nuôi rong Nho Phương pháp nuôi trồng phổ biến ở Philippin là nuôi đáy, phương pháp này đã cho kết quả rất tốt Tuy nhiên nuôi trồng thương phẩm rong Nho chỉ được tiến hành cách đây khoảng 20 năm và các sản phẩm của rong Nho được tiêu dùng trong nước

và xuất khẩu Năm 1982, khoảng 810 tấn rong tươi tại Philippin đã được xuất sang Nhật Bản và Đan Mạch [6]

Ở Việt Nam

Công trình nghiên cứu Rong biển Việt Nam (1969), tác giả Phạm Hồng Ngộ đã phân loại và mô tả 484 loài, 21 biến loài và 10 dạng trong đó giáo sư Phạm Hồng Ngộ có đề cập đến loài rong Nho biển (Caulerpa lentillifera) thu

thập được ở đảo Phú Quốc, tỉnh Kiên Giang

Năm 2004, phòng Thực vật biển thuộc Viện Hải Dương học Nha Trang

đã di nhập nguồn giống rong Nho từ Nhật Bản, tiến hành nuôi, tạo giống trong phòng thí nghiệm Đồng thời tiến hành đề tài “Nghiên cứu các đặc trưng sinh lý, sinh thái của loài rong Nho Caulerpa lentillifera (J Agardh.1873) có nguồn gốc nhập nội từ Nhật Bản làm cơ sở kỹ thuật cho nuôi trồng” (Nguyễn Xuân Hòa và cộng sự, 2004)

Năm 2005, phòng Thực vật biển – Viện Hải dương học Nha Trang tiếp

tục tiến hành đề tài “thử nghiệm nuôi trồng rong Nho biển Caulerpa lentillifera (J.Agardh 1873) ở điều kiện tự nhiên”

Từ năm 2006, Phòng Thực vật biển đã thực hiện đề tài nghiên cứu khoa học cấp bộ “Cơ sở khoa học cho việc phát triển nuôi trồng rong Nho biển Caulerpa lentillifera” (J.Agardh.1873) ở Việt Nam” Đề tài đã được các cán

bộ tại Viện Hải dương học Nha Trang nuôi trồng thành công tại Cam Ranh, Hòn Khói - Ninh Hòa

Nghiên cứu một số đặc điểm sinh lý, sinh thái về rong Nho của Viện Hải dương học Nha Trang đã cho thấy trọng lượng rong nuôi ban đầu từ 100 – 200g tươi/m2

là phù hợp cho việc nuôi thương phẩm Tốc độ sinh trưởng của rong Nho có giá trị cao nhất khi nuôi trên nền đáy xốp là bùn pha cát Tốc độ sinh trưởng có thể đạt 2,59%/ngày (trong điều kiện ánh sáng, nhiệt độ và độ mặn thích hợp) Độ mặn tốt nhất là 33o

/oo Nhu cầu ánh sáng đối với rong Nho không cao, rong sinh trưởng và phát triển tốt trong khoảng cường độ ánh sáng khá rộng từ 50 – 250μmol.s-1.m-2 Ở cường độ ánh sáng quá mạnh (500 μmol.s-1.m-2) sự sinh trưởng thấp và năng suất thấp Khi nhiệt độ tăng đến

34oC cường độ quang hợp của rong giảm Các nhà khoa học của Viện Hải dương học Nha Trang cũng đã thử nghiệm nuôi trồng trong ao đìa tự nhiên, rong phát triển tốt, tốc độ sinh trưởng đạt 2,99%/ngày với mức nguồn giống ban đầu là 100g/m2

.Các nhà khoa học của Viện Hải dương học Nha Trang cũng đã tiến hành phân tích thành phần hóa học của rong Nho Mẫu rong Nho đã được gửi đến Trung tâm dịch vụ phân tích thí nghiệm (số 02 Nguyễn Văn Thủ, Thành phố

Hồ Chí Minh, tháng 9/2006) để kiểm định Kết quả phân tích đã cho thấy rong không nhiều đường, đạm nhưng đặc biệt phong phú các vitamin A, C (lần lượt là 0,5185 và 1,618 mg/kg rong Nho tươi) và các nguyên tố vi lượng cần thiết, trong đó hàm lượng i-ôt rất cao (19,0790 mg/kg), K (0,034%), Ca (0,0437%)

Ngoài ra mẫu rong Nho tươi nuôi trong ao đìa tại Cam Ranh tháng 7/2007 và mẫu nước biển nơi nuôi cũng đã được Phòng Thủy địa hóa, Viện Hải dương học phân tích và cho thấy rong Nho không tích lũy các kim loại nặng từ môi trường nước Đặc điểm sinh lý này hoàn toàn khác hẳn với các loài cỏ biển (seagrasse) Kết quả cũng cho thấy rong được nuôi trong môi trường nước chưa đạt mức cho phép TCVN về chất lượng nước đã cho sản phẩm rong Nho có các chỉ tiêu về kim loại nặng thấp hơn mức cho phép vầ vệ sinh an toàn thực phẩm của Bộ Y tế, 1998

Hiện nay, một số công trình nghiên cứu của các nhà khoa học trên cả nước đang được tiến hành nhằm tăng cao giá trị của cây rong Nho [1]

1.2.3 Một số ứng dụng của rong nho:

- Trong lĩnh vực thực phẩm: rong nho được sử dụng như một loại thực phẩm hằng ngày của con người như làm rau xanh, làm súp, hoặc được chế biến thành một món sốt cùng với một số thực phẩm khác Ngoài ra hiện nay người ta còn sử dụng rong ép thành nước để uống rất mát và bổ dưỡng đặc biệt thích hợp cho những ngày hè nắng gắt

Một số ứng dụng nữa của rong nho là xay thành bột rong để phối trộn vào trong thực phẩm như bánh tráng, bánh quy, bột dinh dưỡng cho trẻ em,… Trên thị trường Việt Nam hiện nay cũng đã xuất hiện một số loại sản phẩm được làm từ rong Nho như: nước uống từ rong nho, rong nho muối, rong nho đóng hộp,…

Ở Nhật Bản, rong nho được trồng nhiều ở vùng biển xung quanh đảo Okinawa Người dân Okinawa sử dụng rong biển như rau sống và chế biến khoảng 60 món ăn từ rong nho Okinawa là nơi có dân số sống thọ nhất thế giới, một phần nhờ vào chế độ ăn được bổ sung nguồn thực phẩm từ thiên nhiên, trong đó có rong nho

Rong Nho luôn được xếp vào danh sách các món ăn bổ dưỡng vì nó chứa nhiều chất dinh dưỡng, khoáng chất cần thiết cho cơ thể, giúp cơ thể giảm được nguy cơ mắc các bệnh như: cao huyết áp, tiểu đường, đường ruột, bướu cổ Một số chất trong rong Nho có thể hạn chế và ngăn chặn sự phát triển của tế bào ung thư, làm giảm cholesterol và cải thiện về thể trạng của những người bị tiểu đường Rong Nho còn được dùng như là món ăn trang trí kết hợp với các loại rau và trái cây khác, phần thân non giòn có thể dùng làm gỏi

Ở Việt Nam, vài năm gần đây rong Nho được đưa vào thực đơn của các nhà hàng Rong Nho được nuôi trồng nhiều ở vùng biển Phan Thiết, Bình Thuận, Khánh Hòa Sản phẩm được phân phối chủ yếu đến Hà Nội, TP.Hồ Chí Minh và các tỉnh phụ cận

Rong Nho giòn giòn, có vị chua mặn vừa phải và mang một hương vị đặc biệt, không những giúp bữa ăn thêm ngon mà còn có tác dụng trang trí, giúp món ăn trông tinh tế và bắt mắt hơn Rong Nho có thể làm salad hoặc rau

ăn kèm với các món ăn chính như bít tết, thịt rán, có thể nấu canh hoặc ăn như rau sống hay rau gia vị Phần thân non giòn có thể làm gỏi giống như những loài rong biển khác

- Trong lĩnh vực mỹ phẩm: rong được sử dụng để làm mịn da, làm cho

da trở nên mền mại và trắng mịn màng Ngoài ra đây là một loại mỹ phẩm làm trắng da rất nhanh và hiệu quả

Đối với môi trường: Ở những vùng nước bị ô nhiễm bởi các chất hữu cơ thì sử dụng rong Nho để làm sạch nước, giảm mức độ ô nhiễm rất nhanh vì rong Nho có khả năng hấp thụ nhanh các chất hữu cơ [6]

1.3 GIỚI THIỆU VỀ KỸ THUẬT SẤY

1.3.1 Khái niệm chung về sấy

Sấy là một quá trình tách ẩm ra khỏi vật liệu bằng cách cung cấp cho nó một lượng nhiệt, nhiệt được cung cấp nhằm thực hiện các nhiệm vụ sau:

Nung nóng vật liệu sấy từ độ ẩm ban đầu đến nhiệt độ bầu ướt tương ứng với môi trường không khí xung quanh

Vận chuyển ẩm từ các lớp bên trong ra các lớp bên ngoài

Vận chuyển ẩm từ lớp bề mặt của vật liệu sấy vào môi trường không khí Sấy có thể chia thành 2 phương pháp:

- Sấy tự nhiên (phơi nắng): sử dụng năng lượng mặt trời để tách ẩm ra

khỏi vật liệu sấy Đây là phương pháp sấy đơn giản, dễ thực hiện và giảm chi phí do tận dụng nguồn năng lượng tự nhiên Tuy nhiên, chất lượng sản phẩm không cao, ngoài ra còn phụ thuộc vào thời tiết và dễ bị nhiễm bụi

- Sấy nhân tạo: sử dụng tác nhân sấy để thực hiện quá trình sấy Tác

nhân sấy thường được sử dụng là không khí ẩm: khói lò, hơi nước quá nhiệt,… tuy nhiên không khí ẩm vẫn là tác nhân được sử dụng phổ biến nhất Quá trình sấy nhanh, dễ điều khiển và triệt để hơn sấy tự nhiên [7]

Mục đích của quá trình sấy:

Chế biến: dùng phương pháp sấy để chế biến các mặt hàng ăn liền Vận chuyển dễ dàng: do khi tách bớt ẩm ra khỏi vật liệu thì quá

trình vận chuyển sẽ đơn giản và giảm chi phí rất nhiều

Kéo dài thời gian bảo quản: nguyên nhân do giảm lượng nước tự do

trong thực phẩm là môi trường không thuận lợi cho vi sinh vật và enzyme hoạt động

Trong quá trình sấy xảy ra hai quá trình cơ bản:

Quá trình trao đổi nhiệt: vật liệu sấy sẽ nhận nhiệt từ tác nhân sấy

để tăng nhiệt độ và để ẩm bay hơi vào môi trường

Quá trình trao đổi ẩm: quá trình này diễn ra do sự chênh lệch giữa

độ ẩm tương đối của môi trường không khí xung quanh Động lực của quá trình này là do sự chênh lệch áp suất hơi nước bề mặt của vật liệu sấy và áp suất riêng phần của hơi nước trong môi trường không khí Quá trình tách ẩm được điễn ra cho tới khi độ ẩm của vật liệu ẩm bằng độ ẩm của môi trường xung quanh Do đó, trong quá trình sấy ta không thể sấy đến độ ẩm của vật liệu ẩm nhỏ hơn độ ẩm của môi trường không khí Độ ẩm của môi trường không khí xung quanh càng nhỏ thì quá trình sấy càng nhanh và độ ẩm cuối của vật liệu sấy càng thấp Qua đó có thể kết luận, độ ẩm của môi trường không khí xung quanh là động lực của quá trình sấy, đây cũng là nguyên nhân khi sấy ở nhiệt độ thấp và độ ẩm thấp thì thời gian giảm đi rất nhiều

Yêu cầu của sản phẩm sấy:

Sản phẩm đạt độ ẩm yêu cầu là Wyc Wth, độ ẩm cuối của sản phẩm sấy phải đạt Wc= 17 ÷ 18%, phải đồng đều về độ ẩm và trạng thái, ít biến đổi so với tính chất ban đầu ( cấu trúc, cảm quan, hàm lượng chất dinh dưỡng) hoặc khả năng phục hồi cấu trúc tính chất ban đầu [4]

1.3.2 Các giai đoạn trong quá trình sấy

Quá trình làm khô vật liệu ẩm được chia thành 3 giai đoạn:

Giai đoạn nung nóng vật liệu sấy

Trong giai đoạn này, nhiệt độ của vật liệu sấy tăng từ nhiệt độ ban đầu cho đến nhiệt độ bầu ướt tương ứng với môi trường không khí xung quanh, trong giai đoạn này, trường nhiệt độ biến đổi không đều và đường tốc độ sấy trong giai đoạn này là một đường cong, do năng lượng liên kết của nước liên

kết cơ lý nhỏ vì vậy đường cong sấy và đường cong tốc độ sấy thường là đường cong lồi

Giai đoạn sấy đẳng tốc

Là giai đoạn ẩm bay hơi ở nhiệt độ không đổi (nhiệt độ bầu ướt), do sự chênh lệch của môi trường không khí xung quanh không đổi nên tốc độ sấy không đổi Do đó, đường cong sấy và đường cong tốc độ sấy trong giai đoạn này là một đường thẳng Ẩm tách ra trong giai đoạn này là chủ yếu là ẩm liên kết cơ lý và liên kết hóa lý

Giai đoạn sấy giảm tốc

Ở giai đoạn cuối thì hàm lượng nước còn lại trong nguyên liệu ít và chủ yếu là nước liên kết do đó năng lượng liên kết lớn Vì vậy việc tách ẩm cũng khó khăn hơn và cần năng lượng lớn hơn nên đường tốc độ sấy và đường cong sấy thường có dạng cong Tuy nhiên, hình dạng của đường cong phụ thuộc vào dạng liên kết nằm trong vật liệu và phụ thuộc vào dạng vật liệu sấy

Độ ẩm của vật liệu cuối quá trình sấy phụ thuộc vào độ ẩm của không khí môi trường xung quanh

1.3.3 Cơ chế thoát ẩm ra khỏi vật liệu trong quá trình sấy

Quá trình thoát ẩm ra khỏi vật liệu trong quá trình sấy được chia làm 2 quá trình:

Quá trình khuếch tán nội

Là quá trình dịch chuyển ẩm từ các lớp bên trong ra lớp bề mặt của vật

ẩm Động lực của quá trình này là do sự chênh lệch nồng độ ẩm giữa các lớp bên trong và các lớp bề mặt Ngoài ra quá trình khuếch tán nội còn diễn ra do

sự chênh lệch nồng độ ẩm giữa các lớp bên trong và các lớp bề mặt Qua nghiên cứu ta thấy rằng ẩm dịch chuyển từ nơi có nhiệt độ cao đến nơi có nhiệt độ thấp Vì vậy phụ thuộc vào phương pháp sấy và thiết bị sấy mà dòng

ẩm dịch chuyển dưới tác dụng của nồng độ và dòng ẩm dịch chuyển dưới tác dụng của nhiệt độ có thể cùng chiều hoặc ngược chiều nhau

Nếu hai dòng ẩm dịch chuyển cùng cùng chiều với nhau sẽ làm thúc đấy quá trình thoát ẩm, rút ngắn thời gian sấy Nếu hai dòng ẩm dịch chuyển ngược chiều nhau sẽ kìm hãm quá trình thoát ẩm, kéo dài thời gian sấy

Quá trình khuếch tán ngoại

Là quá trình dịch chuyển ẩm từ lớp bề mặt của lớp vật liệu sấy vào môi trường không khí xung quanh Động lực của quá trình này là do sự chênh lệch

áp suất hơi trên bề mặt của vật ẩm và áp suất riêng phần hơi nước trong môi trường không khí

Mối quan hệ giữa khuếch tán nội và khuếch tán ngoại

Khuếch tán nội và khuếch tán ngoại có quan hệ chặt chẽ với nhau, quá trình khuếch tán nội là động lực của quá trình khuếch tán ngoại và ngược lại, quá trình khuếch tán ngoại là động lực cho quá trình khuếch tán nội Tức là khi khuếch tán ngoại được tiến hành thì khuếch tán nội mới có thể được tiếp tục và như vậy độ ẩm của nguyên liệu mới được giảm dần Tuy nhiên trong quá trình sấy ta phải làm sao cho 2 quá trình này được cân bằng với nhau, tránh trường hợp khuếch tán ngoại lớn hơn khuếch tán nội, vì khi đó sẽ làm cho lớp sản phẩm bề mặt trở nên khô cứng, hạn chế sự thoát ẩm Khi xảy ra hiện tượng đó ta khắc phục bằng cách sấy gián đoạn (quá trình ủ ẩm) mục đích là để thúc đẩy quá trình khuếch tán nội

1.3.4 Phương pháp sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh

1.3.4.1 Giới thiệu về 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 thay đổi trường nhiệt độ

Tia hồng ngoại có bước sóng 0,76÷340μm phát ra 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 quang phổ của vật liệu sấy và các yếu tố 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 cách bước sóng cho thích hợp Nhiệt độ của vật phát có thể tính theo công thức:

max

2886

T

Dựa vào max có thể tính được bước sóng cần thiết dùng để sấy

Vật phát xạ là thạch anh: 1=0,5 max ; max=4,3 max

Vật phát xạ là dây wonfram: 1=0,52 max ; 2=4,27 - 6,2 10-4T

Nếu sử dụng đền hồng ngoại có công suất 250W thì thấy nhiệt độ sát bóng có thể đạt 163÷165oC, khi đó:

m

6,6273164

Qua thực nghiệm cho thấy các tia hồng ngoại có bước sóng

=3÷12μm thì cho khả năng hấp thụ của vật liệu là lớn nhất

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 bước sóng khác, khi đối tượng hấp thụ bức xạ thì nó sẽ nóng lên

Nhiệt độ bức xạ hồng ngoại theo dõi thay đổi theo hiệu quả phát bức xạ của nguồn, bươc 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 Một yếu tố nữa là giá trị phát xạ của nguồn dựa vào mức độ đen của vật “vật đen tuyệt đối” có mức phát xạ là 1,0, nếu vật phát xạ là gốm thì có thể đạt 0,9

Trong phổ điện từ vùng hồng ngoại được chia thành 3 khoảng bước sóng khác nhau là: sóng ngắn, sóng trung và sóng dài

Sóng ngắn (gần) từ 0,72 ÷ 2 μm tương ứng với nhiệt độ 7000 ÷ 2150o

F Sóng trung (trung bình) từ 2 ÷ 4 μm tương ứng với nhiệt độ 2150 ÷

8450F

Sóng dài (xa) từ 4 ÷ 1000 μm tương ứng với nhiệt độ 845 ÷ 32o

F Khoảng bước sóng hữu ích cho những ứng dụng của nhiệt bức xạ là từ 1,17 ÷ 5,4μm tương ứng với nhiệt độ 4000 ÷ 500oF Ứng với khoảng bước sóng này thì đa số các vật liệu sẽ bị đốt nóng và khô đi vì sự hấp thụ đạt đến cực đại

Bước sóng tỷ lệ nghịch với nhiệt độ tức là bước sóng càng dài thì nhiệt

độ càng thấp

Cơ chế sấy khô bằng bức xạ hồng ngoại

Vật liệu sấy khô trong công nghệp 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 trỏ thành “vật đen” hấp thụ năng lượng bức xạ hồng ngoại tối đa Do đó khi chiếu bức xạ hồng

ngoại có bước sóng nằm trong khoảng 2,3 ÷ 3,5μm tương ứng với bước sóng

mà nước có thể hấp thụ tối đa năng lượng bức xạ Kết quả là các phân tử nước

sẽ dao động mạnh tạo ma sát và sinh nhiệt rất lớn

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

- Ưu điểm 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 ít

bị tổn thất về chất lượng, mùi vị, hàm lượng các vitamin được bảo toàn đồng thời sản phẩm được bảo đảm toàn 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

+ 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 và 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 enzyme, mô động thực vật, máu, protein đảm bảo được tính chất, sản phẩm đạt chất lượng vệ sinh cao

+ Gradien nhiệt độ và độ ẩm ở lớp sát bề mặt là cùng chiều, do đó tăng cường tốc độ khuếch tán nội dẫn tới tốc độ sấy tăng, tránh được quá nhiệt cục

bộ và làm khô bề mặt sản phẩm trong quá trình sấy

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

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

- Nhược điểm:

+ Khả năng xuyên thấu kém 7-30mm nên chỉ thích hợp sấy các sản phẩm

có kích thước nhỏ, mỏng và ở dạng rời, không thích hợp với các sản phẩm có chiều dày 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

1.3.4.2 Sấy đối lưu lạnh

Khái niệm sấy lạnh

Sấy lạnh là quá trình tách ẩm ra khỏi vật liệu sấy bằng cách dùng không khí lạnh đã qua dàn lạnh có độ ẩm thấp hơn nhưng không gia tăng nhiệt độ của tác nhân sấy

Nguyên lý sấy đối lưu lạnh

Không khí được làm lạnh xuống dưới nhiệt độ điểm đọng sương để ngưng tụ ẩm Sau đó được nung nóng để giảm độ ẩm tương đối và nhiệt độ không cao để tránh biến tính sản phẩm thông qua các thanh điện trở Sau khi thu ẩm từ sản phẩm không khí lại được tuần hoàn về dàn lạnh để tách ẩm và tiếp tục các bước trên

Các ưu điểm và hạn chế của sấy lạnh

- Ưu điểm:

+ Hiệu suất năng lượng cao hơn cùng với hiệu suất thu hồi nhiệt được cải thiện dẫn đến việc tiêu thụ năng lượng ít hơn cho mỗi đơn vị nước bay hơi

+ Nhiệt độ sấy thấp nên chất lượng sản phẩm được đảm bảo tương đối tốt , bảo vệ được màu sắc, mùi vị, và các vitamin

+ Kiểm soát môi trường tốt đối với các sản phẩm có giá trị cao và giảm tiêu thụ điện đối với sản phẩm có giá trị thấp

+ Có khả năng tự động hóa cao

- Nhược điểm:

+ Giá thành đầu tư ban đầu lớn do giá thành thiết bị cao

+ Đòi hỏi bảo dưỡng thường xuyên (máy nén, lọc môi chất cho hệ thông máy lạnh)

1.3.4.3 Sấy hồng ngoại kết hợp sấy lạnh

Mỗi phương pháp có một ưu điểm vượt trội Chính vì thế tận dụng kết hợp cả hai phương pháp để làm tăng nhanh tốc độ khuếch tán nội, khuếch tán ngoại do đó tăng tốc độ sấy, giảm được thời gian sấy Đặc biệt điều này rất có

ý nghĩa khi sấy các sản phẩm có nguồn gốc tù thủy sản, giảm được nhiệt độ sản phẩm do đó tránh biến tính sản phẩm và giữ được màu sắc sản phẩm, mùi

vị, khả năng phục hồi lại khá tốt

Thiết bị sấy hồng ngoại kết hợp sấy lạnh

Hình 1.2 Tủ sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh

Nguyên lý hoạt động của sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh

Không khí đi qua dàn lạnh được làm lạnh tách ẩm, nước ngưng tụ được thải ra ngoài Không khí trước khi được quạt ly tâm thổi vào tủ dược nung nóng sơ bộ nhờ giàn 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 làm 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, hóa hơi và được không khí mang đi Không khí sau khi nhận ẩm từ nguyên liệu được quạt ở trên hút ra ngoài.[1,6]

ả

ng đ

ñ

i ề u khi ể n

Qu ạ t hút

Không khí

khô

Bảng điều khiển

Đèn hồng ngoại Quạt hút

1.3.5 Những biến đổi của nguyên liệu trong quá trình làm khô

Biến đổi về cảm quan:

Biến đổi về khối lượng và thể tích: khi làm khô, do lượng nước trong nguyên liệu mất đi nên khối lượng giảm, thể tích bị co rút lại Do quá trình làm khô xảy ra các hiện tượng oxy hóa làm cho khối lượng tăng leenchuts ít, đồng thời tổ chức rau quả thể keo xốp nên khi làm nước mất đi thì khoảng trống của mô tế bào chỉ co rút phần nào nên thể tích co rút nhỏ hơn lượng nước mất đi

Biến đổi về màu sắc và mùi vị trong quá trình làm khô thì màu sắc và mùi vị của sản phẩm bị biến đổi Nguyên nhân là do mất nước làm nồng độ sắc tố trên một đơn vị thể tích tăng lên dẫn đến sản phẩm có màu sẫm hơn Vị của sản phẩm tăng lên do hàm lượng chất khô tăng và màu sắc đẹp hơn

Biến đổi về trạng thái:

Trong quá trình làm khô, nước mất đi tổ chức tế bào thay đổi nên sản phẩm giòn dai hơn

Biến đổi về protein:

Khi làm khô ở áp lực thường, sự đông dặc và biến tính của protein phụ thuộc vào nguyên liệu Nếu nguyên liệu đã được gia nhiệt thì protein ít bị biến đổi vì nó đã biến đổi trước khi sấy Với nguyên liệu bổ sung muối nếu điều kiện làm khô không tốt thì protein bị biến đổi nhiều hơn Đặc biệt với nguyên liệu chưa qua xử lý nhiệt và muối

1.3.6 Khái quát về quá trình nghiền

Nghiền là quá trình tác động một lực vào bản thân nguyên liệu để phá

vỡ cấu trúc của thực phẩm tạo thành các hạt có kích thước nhỏ theo yêu cầu nhất định Tùy vào bản chất, kích thước, cấu trúc của nguyên liệu mà sử dụng

thiết bị nghiền cho thích hợp thì mới đảm bảo cho hiệu suất cao Dựa vào máy móc thiết bị người ta phân ra thành các dạng sau:

- Máy nghiền răng: Nguyên tắc dựa vào lực nén trượt để tác động va

đập phá vỡ thực phẩm Chủ yếu thực phẩm được chọn để nghiền ở dạng khô

và giòn như xương cá, café, lúa, gạo, ngô,…

- Máy nghiền đĩa: Nguyên tắc sử dụng lực nén trượt để tác động vào

thực phẩm tạo thành các hạt có kích thước nhỏ Nguyên liệu được chọn để nghiền là những thực phẩm dạng khô như: gạo, đậu nành, bánh men hoặc nguyên liệu dạng ẩm ướt

- Máy nghiền búa: Nguyên tắc dựa vào sự va đập của búa tác động vào

thực phẩm làm cho nó bị chia nhỏ ra Thực phẩm được lựa chọn để nghiền là thực phẩm khô và giòn như gạo, ngô, café,…

- Máy nghiền trục: Nguyên tắc dựa vào lực nén, trượt của 2 trục làm

cho thực phẩm bị vỡ chia nhỏ ra Sản phẩm đem đi nghiền có thể khô, giòn như café, gạo hoặc ẩm ướt như hạt đậu nành ngâm, cán mực,…

- Máy nghiền cắt: Nguyên tắc dựa vào cánh quạt trong máy quay với

tốc độ cao, cánh quạt được trang bị với tấm cắt đặc biệt giúp cắt nhỏ nguyên liệu mẫu Sử dụng đối với các loại thực phẩm dạng sợi, dạng hỗn hợp mềm,…

Do tính chất của nguyên liệu rong nho khô là dai, mềm nên lựa chọn thiết bị máy nghiền cắt.[5,10]

Hình 1.3 Máy xay cắt

http://www.retsch.com/products/milling/cutting-mills/sm-300/

CHƯƠNG II NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU

2.1 NGUYÊN VẬT LIỆU

+ Rong nho nguyên liệu

Rong nho biển (Caulerpa lentillifera) được mua tại các trại nuôi trồng

rong nho của PGS.TS Nguyễn Hữu Đại tại Cam Ranh - Khánh Hòa

Hình 2.1 Hình ảnh về rong nho (Caulerpa lentillifera) nguyên liệu

+ Sorbitol: sử dụng sorbitol thương phẩm do Đức sản xuất được công ty

hóa chất Hoàng Trang nhập khẩu và phân phối Sorbitol đạt tiêu chuẩn về vệ sinh an toàn thực phẩm dùng trong thực phẩm, độ ẩm 70%, độ tinh khiết là 99,9%

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.2.1 Phương pháp phân tích hóa học:

Xác định hàm lượng ẩm bằng phương pháp sấy:

Nguyên lý: dùng nhiệt độ cao để làm bay hơi hết nước trong mẫu thử,

sau đó dựa vào hiệu số khối lượng của mẫu thử trước và sau khi sấy sẽ tính

được hàm lượng nước trong mẫu Chi tiết về phương pháp được trình bày ở phụ lục 1

2.2.2 Phương pháp xác định vi sinh vật

- Xác định tổng số vi sinh hiếu khí

- Xác định tổng số Escherichia Coli

Bảng 2.1 Tiêu chuẩn vệ sinh đối với các sản phẩm thực phẩm dùng trực

tiếp không qua xử lý nhiệt trước khi sử dụng

(Theo quyết định số 3742/2001/QĐ-BYT ngày 31 tháng 08 năm 2001 của Bộ trưởng Bộ Y Tế)

2.2.3 Phương pháp đánh giá cảm quan

Sử dụng hệ điểm 20 được quy định trong TCVN 3215-79

Bảng 2.2 Thang điểm cảm quan chuẩn Bậc

2 4 Sản phẩm có khuyết tật nhỏ hoặc sai lỗi nhỏ hoặc cả hai

nhưng không làm giảm giá trị cảm quan sản phẩm đó

3 3

Sản phẩm có khuyết tật hoặc sai lỗi hoặc cả hai, số lƣợng và mức độ khuyết tật sai lỗi làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm nhƣng vẫn đạt tiêu chuẩn

Sản phẩm có khuyết tật hoặc sai lỗi hoặc cả hai, số lƣợng và mức độ khuyết tật sai lỗi làm cho sản phẩm không đạt mức chất lƣợng và quy định trong tiêu chuẩn nhƣng còn xác nhận là bán đƣợc

Sản phẩm có khuyết tật và sai lỗi ở mức độ trầm trọng Không đạt mục đích sử dụng chính của sản phẩm đó song vẫn chƣa coi là hỏng, sản phẩm đó không thể bán đƣợc nhƣng sau khi tái chế vẫn có thể sử dụng đƣợc

6 0 Sản phẩm có khuyết tật và sai lỗi ở mức trầm trọng, sản

phẩm coi là hỏng không thể dùng đƣợc nữa

Dựa theo TCVN 3215-79 và dựa vào một số tài liệu tham khảo cùng với quá trình làm thí nghiệm, bảng đánh giá chỉ tiêu cảm quan của bán thành phẩm và sản phẩm bột rong đƣợc trình bày cụ thể ở phụ lục 2

2.2.4 Phương pháp bố trí thí nghiệm

2.2.4.1 Quy trình dự kiến sản xuất bột rong nho

Từ quy trình dự kiến, tôi sẽ tiến hành nghiên cứu các thông số kỹ thuật phù hợp cho quy trình để xây dựng quy trình tối ưu cho quy trình chế biến bột rong nho

Hình 2.2 Sơ đồ quy trình dự kiến sản xuất bột rong nho

Bao gói, bảo quản

Sản phẩm

Ngâm Sorbitol

Rửa sạch Rong nho

Xay nghiền

Chần

Để ráo

Sấy

2.2.4.2 Bố trí thí nghiệm xác định các thông số của quy trình

Xác định nồng độ và thời gian ngâm sorbitol

Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định chế độ ngâm sorbitol Giải thích sơ đồ:

Tiến hành trên 16 thí nghiệm đánh số thứ tự từ 1÷16, mỗi thí nghiệm cân 50g rong nho nguyên liệu, rửa sạch và để ráo

Mỗi mẫu ngâm trong dung dịch sorbitol ở các nồng độ 10%, 15%, 20%, 25%, lần lượt ở 10, 20, 30, 40 phút

Sau khi ngâm trong dung dịch sorbitol tiến hành đem sấy ở nhiệt độ

45oC, vận tốc gió 2m/s, thời gian sấy 4 giờ

Rong Nho sau khi sấy đem ngâm vào nước, sau 1 phút cân 1 lần và khi rong phục hồi hoàn toàn tiến hành đánh giá cảm quan chọn chế độ ngâm tối

Xác định nồng độ thời gian và nhiệt độ chần

Khảo sát chế độ sấy ở vận tốc gió 1 m/s

Hình 2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát chế độ sấy ở vận tốc gió 1 m/s Giải thích sơ đồ:

Tiến hành trên 4 thí nghiệm đánh số thứ tự từ 1÷4, mỗi thí nghiệm cân 200g rong nho nguyên liệu, rửa sạch và để ráo

Mỗi mẫu ngâm trong dung dịch sorbitol ở nồng độ 20%, thời gian 30phút

Sau khi ngâm dung dịch sorbitol tiến hành đem chần ở nhiệt độ 85o

C, trong thời gian 10s

Các mẫu rong sau khi chần đem sấy lần lƣợt ở nhiệt độ 30o

Khảo sát chế độ sấy ở vận tốc gió 2 m/s

Hình 2.6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát chế độ sấy ở vận tốc gió 2 m/s Giải thích sơ đồ:

Tiến hành trên 4 thí nghiệm đánh số thứ tự từ 1÷4, mỗi thí nghiệm cân 200g rong nho nguyên liệu, rửa sạch và để ráo

Mỗi mẫu ngâm trong dung dịch sorbitol ở nồng độ 20%, thời gian 30phút

Sau khi ngâm dung dịch sorbitol tiến hành đem chần ở nhiệt độ 85o

C, trong thời gian 10s

Các mẫu rong sau khi chần đem sấy lần lƣợt ở nhiệt độ 30o

Các mẫu rong sau khi chần đem sấy lần lƣợt ở nhiệt độ 30o

t=35oC v=1;2m/s

t= 40oC t= 45oC t= 50oC v=1;2m/s v=1;2m/s v=1;2m/s

Các mẫu rong sau khi chần đem sấy ở nhiệt độ 45oC, vận tốc gió 2m/s, thời gian sấy 4 giờ

Sau khi sấy đem các mẫu đi xay ở 3 chế độ khác nhau Mỗi mẫu xay 2 lần ở các kích thước rây như trên sơ đồ bố trí thí nghiệm

Sau khi xay, tiến hành đánh giá cảm quan và chọn chế độ xay tối ưu nhất

Nguyên liệu đã xử lý

Xay

Đánh giá cảm quan, chọn chế độ xay tối ưu

lần 1: drây= 1,25mm

lần 2: drây= 1mm

lần 1: drây= 1,25mm lần 2: drây= 0,75mm

lần 1: drây= 1mm lần 2: drây= 0,75mm