Tối ưu hóa công đoạn sấy trong quy trình sản xuất rong nho khô nguyên thể

Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó, tôi được giao thực hiện đề tài “Tối ưu hóa công đoạn sấy trong quy trình sản xuất rong nho khô nguyên thể” với mục đích tìm ra chế độ sấy tối ưu cho phư

- PHẠM THỊ THÙY AN

TỐI ƯU HÓA CÔNG ĐOẠN SẤY TRONG QUY TRÌNH SẢN XUẤT RONG NHO

KHÔ NGUYÊN THỂ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

CÁN BỘ HƯƠNG DẪN: ThS NGUYỄN THỊ MỸ TRANG

KHÁNH HÒA - 2014

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 và Phòng Đào tạo niềm kính trọng, sự tự hào được học tập tại trường trong những năm qua

Lòng biết ơn sâu sắc nhất xin được dành cho cô ThS.Nguyễn Thị Mỹ Trang –

Bộ môn Công nghệ Thực phẩm – Khoa Công nghệ 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 được cảm ơn TS.Vũ Ngọc Bội – Trưởng khoa Công nghệ Thực phẩm , ThS.Thái Văn Đức – Trưởng Bộ môn Công nghệ Thực phẩm 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

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

DANH MỤC CÁC HÌNH iv

DANH MỤC BẢNG Error! Bookmark not defined LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I TỔNG QUAN 2

1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ RONG BIỂN 2

1.1.1.Tình hình nghiên cứu và sản xuất rong biển ở Việt Nam và trên thế giới 2 1.1.2 Ứng dụng của rong biển 5

1.1 TỔNG QUAN VỀ RONG NHO 8

1.2.1 Đặc tính sinh học của rong nho 8

1.2.2 Tình hình nghiên cứu rong nho trên thế giới và tại Việt Nam 10

1.2.3 Ứng dụng của rong nho 14

1.3 Tổng quan về sấy 18

1.3.1 Khái quát về sấy 18

1.3.2 Các giai đoạn trong quá trình sấy 20

1.3.3 Các loại nguyên liệu ẩm và các dạng liên kết của nước trong nguyên liệu ẩm 21

CHƯƠNG II NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 35

2.1 NGUYÊN VẬT LIỆU 35

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 35

2.2.1 Phương pháp phân tích hóa học 35

2.2.2 Phương pháp phân tích vi sinh 37

2.2.3 Phương pháp đánh giá cảm quan 38

2.2.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm 39

2.2.2.2 Bố trí thí nghiệm xác định các thông số của quy trình 40

2.3 DỤNG CỤ, THIẾT BỊ VÀ HÓA CHẤT SỬ DỤNG 46

2.3.1 Dụng cụ, thiết bị 46

2.3.2 Hóa chất 47

2.4 Phương pháp xử lý số liệu 47

CHƯƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 48

3.1 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ THÍCH HỢP CHO QUÁ TRÌNH SẤY RONG NHO 48

3.1.1 Xác định tỷ lệ nước tách khỏi rong nho 48

3.1.2 Xác định chế độ sấy thích hợp 52

3.1.3 Xác định cường độ chiếu sáng của đèn hồng ngoại 61

3.1.4 Đánh giá khả năng tái sử dụng của sorbitol 64

3.2 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH SẢN XUẤT RONG NHO KHÔ NGUYÊN THỂ 66

3.3 SẢN XUẤT THỬ VÀ SƠ BỘ TÍNH TOÁN CHI PHÍ NGUYÊN VẬT LIỆU 69

3.3.1 SẢN XUẤT THỬ VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG RONG NHO SẤY 69

3.3.2 SƠ BỘ TÍNH TOÁN CHI PHÍ NGUYÊN VẬT LIỆU 70

1 KẾT LUẬN 72

2 ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 72

TÀI LIỆU THAM KHẢO 75

PHỤ LỤC 77

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Biểu đồ tình hình sử dụng rong biển hàng năm trên thế giới 2

Hình 1.2 Sản lượng rong biển thương mại hằng năm của 10 nước dẫn đầu 3

Hình 1.3 Hình ảnh về rong nho 9

Hình 1.4 Đậu hũ xốt dầu hào và đậu hũ xốt chua 17

Hình 2.1 Sơ đồ quy trình dự kiến sản xuất rong nho khô nguyên thể 39

Hình 2.2.Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ tách nước khỏi rong 41

Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định chế độ sấy lạnh kết hợp với hồng ngoại 43 Hình 2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm đánh giá khả năng tái sử dụng sorbitol 45

Hình 2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thông số cường độ sáng của đèn hồng ngoại trong quá trình sấy 46

Hình 3.1 Ảnh hưởng của chế độ ly tâm tách nước đến chất lượng cảm quan của rong nho tươi và sau sấy 48

Hình 3.2 Ảnh hưởng của chế độ ly tâm tách nước đến độ ẩm của rong nho 49

Hình 3.3 Ảnh hưởng của chế độ ly tâm tách nước đến khả năng tái hidrat hóa của rong nho 49

Hình 3.4 Ảnh hưởng của chế độ tách nước đến hoạt tính chống oxi hóa tổng của rong nho sau sấy 50

Hình 3.6 Ảnh hưởng của chế độ sấy đến độ ẩm của rong nho sau sấy 58

Hình 3.8 Ảnh hưởng của chế độ sấy đến hoạt tính chống oxi hóa tổng số của rong nho sau sấy 59

Hình 3.9 Kết quả tổng điểm cảm quan chung của 3 mẫu rong sấy ở các cường độ đèn hồng ngoại khác nhau 61 Hình 3.10 Kết quả xác định độ ẩm của 3 mẫu rong sấy ở các cường độ đèn hồng ngoại khác nhau 62 Hình 3.11 Kết quả xác định khả năng tái hidrat hóa của 3 mẫu rong sấy ở các

cường độ đèn hồng ngoại khác nhau 62 Hình 3.12 Sơ đồ quy trình sản xuất rong nho khô nguyên thể 66

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Thành phần chính của rong nho 15

Bảng 2.1 Tiêu chuẩn vệ sinh đối với các sản phẩm thực phẩm dùng trực tiếp không qua xử lý nhiệt trước khỉ sử dụng 37

Bảng 3.1: Kết quả bố trí thí nghiệm theo phương pháp quy hoạch 53

Bảng 3.2: Hệ số bj 53

Bảng 3.3: Kết quả thí nghiệm ở tâm 54

Bảng 3.4: Kết quả tính Sbj 55

Bảng 3.5: Kết quả tính tj 55

Bảng 3.6: Kết quả kiểm định sự tương thích của phương trình theo tiêu chuẩn Fisher 56

Bảng 3.7: Bảng kết quả thí nghiệm tối ưu hóa 57

Bảng 3.8 Kết quả khảo sát khả năng tái sử dụng sorbitol 65

Bảng 3.9 Bảng tổng kết hàm lượng các chỉ tiêu của rong nho tươi và rong nho sau sấy 69

Bảng 3.10 Bảng kết quả vi sinh thực phẩm 69

Bảng 3.11 Hao hụt trọng lượng của nguyên liệu chính qua các công đoạn 70

LỜI MỞ ĐẦU

Xã hội ngày càng phát triển thì nhu cầu của con người ngày càng tăng, người ta ngày càng có nhu cầu sử dụng các sản phẩm có nguồn gốc từ tự nhiên, bổ dưỡng và đặc biệt được nuôi trồng một cách tự nhiên không chứa các loại hóa chất độc hại Vì vậy mà các loại rong nói chung và rong nho nói riêng đang dần trở thành sản phẩm thiết yếu trong đời sống hằng ngày

Rong nho (Caulerpa lentillifera) là loại rong giàu dinh dưỡng và có giá trị kinh

tế rất cao, được nuôi trồng tại Khánh Hòa và xuất khẩu chủ yếu qua thị trường Nhật Bản dưới dạng sản phẩm rong nho tươi Các sản phẩm rong nho tươi và khô đang ngày càng được tiêu thụ rộng rãi trên thị trường hiện nay Chính vì lý do đó mà việc nghiên cứu và chế biến làm rong nho khô là một yêu cầu vô cùng cấp thiết hiện nay, trong quá trình sản xuất rong khô thì công đoạn sấy là một công đoạn quan trọng, quyết định đến chất lượng sản phẩm Xuất phát từ yêu cầu thực tế đó, tôi được giao

thực hiện đề tài “Tối ưu hóa công đoạn sấy trong quy trình sản xuất rong nho khô

nguyên thể” với mục đích tìm ra chế độ sấy tối ưu cho phương pháp sấy lạnh kết

hợp với hồng ngoại nhằm tạo ra sản phẩm đảm bảo chất lượng với giá cả hợp lý

Nội dung đề tài:

1 Xác định các thông số thích hợp cho quá trình sấy rong nho khô nguyên thể gồm: chế độ ly tâm, chế độ sấy…

2 Đánh giá khả năng tái sử dụng sorbitol

3 Đề xuất quy trình sản xuất rong nho khô nguyên thể

Do thời gian nghiên cứu đồ án có hạn nên đồ án còn hạn chế, tôi mong nhận được sự đóng góp ý kiến của quý thầy cô và bạn bè đồng nghiệp để có thể hoàn thiện hơn Tôi xin chân thành cảm ơn !

CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ RONG BIỂN

1.1.1 Tình hình nghiên cứu và sản xuất rong biển ở Việt Nam và trên thế giới

Hình 1.2: Sản lượng rong biển thương mại hằng năm của 10

nước dẫn đầu

Hướng sử dụng trong tương lai của rong biển trên thế giới là : mở rộng ứng dụng trong các lĩnh vực công nghệ mới và nghiên cứu khả năng thay thế các nguồn nguyên liệu có nguy cơ cạn kiệt

Từ những năm 1870, rong biển đã được quan tâm để điều chế xà phòng từ các chất K2O, Na2O lấy từ rong Nâu, sau này khi nó được thay thế bằng NaOH thì nền công nghiệp chế biến rong biển giảm xuống từ đó

Năm 1812, từ việc phát hiện ra Iod ở trong rong Nâu, nền công nghiệp lại phát triển ở các nước châu Âu Nhưng ngay sau đó, vào năm 1872, khi Na Uy tìm thấy Iod trong khoáng sản thì một lần nữa thì nền công nghiệp chế biến rong biển lại bị giảm sút

Năm 1914-1915, Mỹ , Đức dung rong Nâu để điều chế ra KCl, than hoạt tính,

kỹ nghệ rong biển lại tiếp tục phát triển ở các nước này, năm 1921 người ta tìm thấy nguyên liệu có thể thay thế cho rong biển

Năm 1930, công nghệ chế biến các chất như : Alginate, Mannitol, Agar phát triển mạnh và ngày càng có xu hướng ứng dụng nhiều trong đời sống thì nền công nghiệp rong biển lại trở nên hưng thịnh

Do nhu cầu tiêu dùng rong không ngừng gia tăng trong những năm vừa qua dẫn đến nguồn lợi rong tự nhiên không thể đáp ứng đủ, vượt quá khả năng, cho nên

từ thập niên 1960 ở nhiều nước châu Á đã tiến hành trồng rong để làm lương thực Theo tổ chức lương nông Liên Hiệp Quốc (FAO), từ sản lượng rong biển năm 1960 chỉ đạt 150.000 tấn đến nay đã tăng lên 1,6 triệu tấn mỗi năm

Tình hình nghiên cứu và sản xuất rong biển tại Việt Nam

Từ năm 1954 trở về trước, việc điều tra nghiên cứu rong biển của Việt Nam chủ yếu được thực hiện bởi các nhà khoa học nước ngoài, mang tính chất sơ bộ, lẻ tẻ, góp nhặt và không liên tục

Việt Nam đứng thứ 29 trong số các nước sản xuất, trồng và khai thác rong với

số lượng rong thương mại đạt 400 tấn/năm trên thị trường thế giới

Theo các tài liệu đã công bố, rong biển Việt Nam có khoảng 800 loài Tuy nhiên, hiện nay chỉ có một số đối tượng khoảng 90 loài được người dân khai thác sử dụng làm thực phẩm, làm thuốc, còn phần lớn để cho tự phân hủy gây lãng phí tài nguyên và gây ra ô nhiễm môi trường, sản lượng khai thác hằng năm ước đạt 45.000 – 50.000 tấn, chủ yếu là rong Câu và rong Mơ

Hiện nay, hoạt động trồng rong ở Việt Nam còn mang tính tự phát cao, rong biển chỉ được trồng nhiều ở một số vùng vịnh, ven bờ với năng suất nhìn chung thấp Đối tượng rong nuôi trồng trước đây là 4 loài thuộc giống rong Câu Gracilaria,

gần đây có thêm rong sụn Kappaphycus.Ước tính diện tích mặt nước có tiềm năng

nuôi trồng và khai thác rong biển trong thời kỳ 2010-2015 là 900.000 ha với sản lượng 600-700.000 tấn khô/năm, trong đó, nhóm rong Lục có tiềm năng lớn nhất về diện tích và sản lượng nuôi trồng

Tại Việt Nam, bên cạnh việc sử dụng rong biển làm thực phẩm, các nhà khoa học thuộc Viện Nghiên cứu và ứng dụng công nghệ Nha Trang đã chọn được ba loài rong biển có khả năng nuôi trồng quy mô lớn, sản lượng cao, đáp ứng nguyên liệu

sản xuất cồn nhiên liệu etanol, đồng thời đã chiết xuất thành công bio-etanol từ rong biển trong phòng thí nghiệm, với tỉ lệ 7kg rong biển thu được 1kg etanol Tiến sĩ Lê Như Hậu, trưởng phòng vật liệu hữu cơ từ tài nguyên biển, Viện Nghiên cứu và ứng dụng công nghệ Nha Trang đánh giá, Việt Nam có vùng biển rộng lớn, thuận tiện để trồng rong biển nhằm chiết xuất etanol Sản xuất etanol từ rong biển vừa giải quyết vấn đề nhiên liệu, an ninh lương thực vừa giải quyết việc làm cho ngư dân ven biển Tuy nhiên, nếu rong biển được khai thác ồ ạt để đưa vào sử dụng làm nguyên liệu sản xuất ethanol thì nguồn nguyên liệu chẳng bao lâu sẽ trở nên cạn kiệt Bên cạnh đó, còn có một số nhân tố ảnh hưởng đến sự suy giảm nguồn tài nguyên sinh vật, thậm chí có nhiều loài bị đe dọa có nguy cơ biến mất trong tương lai gần Đó là việc phá vỡ nơi cư trú của rong biển trước hoạt động khai thác san hô làm vật liệu xây dựng, làm ao nuôi trồng thủy sản, xây dựng cảng biển, mở rộng thành phố Cùng với đó là hành động làm xáo trộn môi trường như tăng hàm lượng dinh dưỡng, vật chất lơ lửng, các kim loại nặng từ nuôi trồng và các hoạt động thành phố đổ ra biển; khai thác quá mức Và cuối cùng là tác động trực tiếp từ hoạt động du lịch gây tổn hại cho quần thể rong biển

Các nhà khoa học Nha Trang đã nhìn thấy rõ những nguy cơ này và đã đề xuất

sự cần thiết phải nghiên cứu các giải pháp nhằm khai thác bền vững nguồn nguyên liệu rong biển, trong đó ngoài việc đưa ra những qui định chặt chẽ về chế độ khai thác rong biển tự nhiên, bảo đảm môi trường sống cho rong biển, còn phải phát triển các dự án trồng rong biển ở Việt Nam theo qui mô công nghiệp

1.1.2 Ứng dụng của rong biển [2]

Rong biển có rất nhiều ứng dụng trong đời sống và sản xuất, cụ thể là:

+ Làm thực phẩm cho con người

Rong biển (wakame seaweed) hay còn gọi là tảo bẹ hay cỏ biển là một loài

thực vật sinh sống ở biển, thuộc nhóm tảo biển Rong biển có thế sống ở cả hai môi trường nước mặn và nước lợ Rong biển là thức ăn rất giàu dưỡng chất Trong các phương pháp dưỡng sinh của nhiều dân tộc trên thế giới, rong biển được coi là thức

ăn tạo sự dẻo dai, khỏe mạnh về thể chất và tinh thần cho con người Rong biển khô

rất giàu chất bột đường, chất xơ, đạm, sinh tố và chất khoáng Phân tích giá trị thành phần dinh dưỡng của rong biển cho thấy hàm lượng sinh tố A trong rong biển cao gấp 2-3 lần so với cà rốt, hàm lượng canxi cao gấp 3 lần so với sữa bò, vitamin B2 cao gấp 4 lần trong trứng

Rong biển rất được ưa chuộng tại Nhật Bản và Trung Quốc kể từ thời xa

xưa.Chúng có giá trị rất cao: Rong Giấy (Monostroma) có giá 20- 30 USD/kg rong khô, rong Mứt (Porphyta): 25 USD/kg Loại thực phẩm quan trọng ở Nhật Bản là Nori (Porphyta): 25 USD/kg, Kombu (Laminnaria) và Wakame (Undaria

pinnatifida)

Rong được phơi khô sau khi thu hoạch và được cắt ngắn thành từng dải hoặc nghiền thành bột Chúng được dung trong chế biến thịt, súp và được dung làm rau khi ăn với cơm, ở dạng rong bẹ được đưa vào trong nước sốt hoặc nêm giống như cà

ri Một số khác được sử dụng làm nước uống giống như trà Nhờ các đặc tính của mình mà rong biển được chế biến với đậu cùng nhiều loại ngũ cốc khác và rau quả thành những món ăn đặc sắc ở dạng tự nhiên hay qua sơ chế Rong được sử dụng làm phụ gia trong các món ăn chế biến từ cá, giáp xác, nhuyễn thể, giò chả, bánh kẹo

Rong bẹ, rong Nâu Undaria pinnatifida được biết đến dưới tên Wakame cũng

được phơi khô để dành Sau khi rửa sạch bằng nước ngọt sẽ được ngâm nước trước khi cho vào súp như là một phụ gia hay nướng, dung với cơm, tẩm đường hoặc đóng hộp

Nori (Porphyta spp) (rong Mứt) là loại rong được dùng để tán thành bánh

mỏng cho vào nước sốt hay súp hoặc nhúng qua nước để ăn sống

Rong Mứt được đưa vào chế biến với nhiều loại món ăn khác nhau cùng thịt,

cá, xào hoặc nấu canh, nấu chè giải khát Loại rong Porphyta diocica và P.purpurea

có hàm lượng calori thấp thích hợp cho những người ăn kiêng Các nước Tây Âu dùng bột rong để sản xuất “ laver – bread” bánh mỳ rong với nhiều dạng và loại chất khác nhau

+ Trong lĩnh vực dược phẩm

Làm sạch ruột, ngừa táo bón: Thành phần Alga alkane mannitol có trong

rong biển là loại đường có hàm lượng calo thấp, giúp nuôi dưỡng các vi khuẩn có lợi cho ruột, làm cho thức ăn tiêu hoá nhanh và sớm loại bỏ các các chất cặn bã lưu lại trong ruột Nhờ đó, ruột trở nên sạch sẽ, tăng khả năng hấp thụ canxi Cũng chính vì vậy mà rong biển trở thành thực phẩm ngứa táo bón và thúc đẩy sự bài tiết hữu hiệu

Giảm huyết áp: Trong rong biển hàm chứa một lượng chất khoáng rất phong

phú Thực tế, khoa học đã chứng minh rằng rong biển hấp thu từ nước biển hơn 90 loại khoáng chất với hàm lượng muối thấp và canxi cao Chính vì lẽ đó mà rong biển

là thực phẩm được ưu tiên hàng đầu đối với những người bị cao huyết áp

Giảm cholesterol: Cuộc sống ngày nay ai cũng sợ các thực phẩm giàu

cholesterol, nguyên nhân gây nên bệnh béo phì Vậy nên các thực phẩm với hàm lượng calo thấp, nhưng vẫn đảm bảo ngon miệng như rong biển đang rất được coi trọng Các gia đình nên áp dụng món canh rong biển trong thực đơn hàng ngày của mình

Diệt khuẩn, làm sạch máu: Thành phần quan trọng nhất có trong rong biển là

fertile clement Đây là chất có tác dụng điều tiết máu lưu thông, tiêu độc, loại bỏ các cặn bã có trong cơ thể Thêm vào đó, nó còn là chất không thể thiếu của tuyến giáp trạng, nơi tiết ra hooc-môn sinh trưởng, giúp cơ thể phát triển Chính vì lẽ đó mà phụ

nữ có thai và trẻ em được khuyến khích ăn các thực phẩm làm từ rong biển

+ Trong công nghiệp

Giá trị công nghiệp của rong biển là cung cấp chất keo rong như: agar, Alginate, Carrageenan, Furcellazan dùng cho thực phẩm và nhiều ngành công nghiệp khác

Các loại rong biển là các loại polysaccharide có tính keo khi hòa tan trong nước, keo rong được dùng trong các lĩnh vực khác nhau tùy thuộc vào tính chất lý

học của nó Từ rong Đỏ có thể chiết xuất được các loại keo như : Agar, Carrageenan, Furcellanan Rong Lục chiết xuất được Pectin, rong Nâu chiết xuất được Alginic, Alginate, Laminarin,

Rong biển còn được sử dụng làm phân bón tại các nước như: Pháp, Anh, Mỹ, Nhật Rong biển còn được dùng như là chất ổn định đât do đặc tính ngậm nước mà kết dính của nó

Rong biển còn được dùng trong sản xuất nhiên liệu sinh học, rong tảo cho sản lượng biodiesel cao gấp 7 lần so với dầu cọ trong điều kiện quảng canh, gấp 31 lần trong điều kiên thâm canh và đạt tới 95.000 lít dầu trên mỗi hecta mặt nước Điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc mở ra một hướng đi mới cho một nền công nghiệp xanh

1.1 TỔNG QUAN VỀ RONG NHO

1.2.1 Đặc tính sinh học của rong nho [2]

Rong Nho thuộc ngành Chlophyta, lớp Chlorophycceae, thuộc bộ rong Cầu lục

Caulerpaceae, họ Caulerpaceae, giống Caulerpa J.V.F Lamouroux, 1809, loài Caulerpa lentillifera J Ag 1837 Rong nho có hình dạng giống quả trứng có màu

xanh, rong mọc thành từng chùm ở dưới nước giống chùm nho nên người Nhật gọi là rong nho biển (Umibudo), còn người Anh thì lại gọi nó là trứng cá hồi xanh (green Caviar)

Rong nho có đặc tính mềm, giòn và ngon nên rất được ưa chuộng, nó được sử dụng như một loại rau xanh trong bữa ăn hàng ngày Đây là loại Rong có sự phân bố

tự nhiên tại vùng Đông và Đông Nam Á Từ lâu, Rong nho được khai thác ngoài tự nhiên và sử dụng như là một loại thực phẩm tươi sống (salad) Trong Rong nho có hoạt chất Caulerpin và Caulerpicin tạo mùi vị kích thích ngon miệng và có tác dụng chữa bệnh

Theo nhu cầu của con người và sự khan hiếm của Rong nho tự nhiên, hiện tại người ta phải trồng rong nho để có thể thu hoạch và sử dụng Rong nho có thể trồng như trong môi trường tự nhiên của chúng đó là các vùng biển cạn và yên tĩnh, hoặc trong các ao đầm và cả trong lồng, trên dây treo ngoài biển

Rong nho có đặc điểm cấu tạo gồm có phần thân bò, thân đứng , nhánh và các khối cầu Phần thân bò có hình trụ tròn, đường kính 1-2 mm, trên thân bò mọc ra nhiều thân đứng, trên thân đứng lại mọc ra các nhánh nhỏ, tận cùng là các khối hình cầu giống với quả nho Phần “thân, nhánh” được gắn vào đá, cát hay nền đáy khác bằng các sợi “rễ” nhỏ màu trắng phân nhánh thành các chùm như lông tơ bám sâu vào đáy bùn Từ phần “thân, nhánh” mọc ra các fronds (mà ta thường quen gọi là lá)

có hình tròn, đường kính khoảng 2 mm Bên trong các “lá” này chứa đầy chất dịch, dạng gel Chính vì hình dạng của các “lá” này, nên nó được gọi là Rong nho (Grape Seaweed hay Umibudo) Rong nho có màu xanh đậm Rong nho hấp thu chất dinh dưỡng từ môi trường nước xuyên qua các “nhánh” và “lá” để phát triển

là rất nhanh, mỗi ngày nó có thể dài thêm được tới 2 cm Trong môi trường có chứa nhiều chất hữu cơ, rong nho phát triển rất tốt, thời gian thu hoạch rong nho là khoảng

2 tháng

Rong nho là loại rong lục được phân bố chủ yếu ở vùng biển ấm Thái Bình Dương như : Philippin, Bikini, Microsesia…, một số vùng kín sóng, nước trong và

có nến đáy bằng phẳng Rong thường được phân bố từ vùng triều thấp đến sâu 8m, tuy nhiên tại Bikini (Micronesia) do nước rất trong nên rong ở đây mọc ở độ sâu đến 40m [1]

Môi trường sống : rong mọc và phát triển mạnh trên trầm tích cát hoặc cát bùn

ở giữa và xung quanh vịnh, phân bố đến vùng sâu khoảng 8m, điều này được phát hiện khi khảo sát môi trường của vịnh Yonaha của Nhật Bản

Phân tích tổng hàm lượng các hỗn hợp Nitơ vô cơ (NH4 , NO3, NO 2) và những chất dinh dưỡng vô cơ khác tại vịnh này cũng cao hơn hai lần so với những vùng có bãi đá ngầm và san hô ở các vùng khác Hàm lượng các chất dinh dưỡng chính là yếu tố quan trọng đầu tiên cho sự phát triển của rong nho, bên cạnh đó còn phụ thuộc vào các yếu tố khác như : độ mặn (30-35%), nhiệt độ (25 – 300C), nếu thấp hơn 200C rong sẽ tăng trưởng chậm hoặc ngừng tăng trưởng

1.2.2 Tình hình nghiên cứu rong nho trên thế giới và tại Việt Nam

Trên thế giới [2]

Trong tự nhiên, rong nho được khai thác ở các bãi san hô chết, bãi cát lẫn bùn

và xác vỏ sinh vật ở vùng ven biển và ven đảo, tuy nhiên việc khai thác mới còn chỉ dừng lại ở quy mô nhỏ lẻ, chủ yếu là phục vụ cho nhu cầu tiêu thụ tại chỗ

Trong những năm gần đây , do nhu cầu về rong nho ngày càng tăng lên đặc biệt là khi thị trường cho sản phẩm này ngày càng được mở rộng sang Mỹ, Nhật và một số nước khác nữa thì việc nuôi trồng rong nho ngày càng được đẩy mạnh hơn Theo Shokita 1991 thì tại Okinawa (Nhật Bản), nuôi trồng rong Nho đã được thí nghiệm từ rất sớm (1978) bằng 2 hình thức nuôi chủ yếu là nuôi treo bằng lưới hay nuôi lồng biển và nuôi đáy trong bể xi măng

Theo Shokita, 1991: tốc độ tăng trưởng của rong nho khác nhau nếu nuôi rong bằng các hình thức khác nhau Cụ thể la khi nuôi bằng cách cột vào lưới thì tốc độ tăng trường của rong đạt 1,95%/ngày, nếu nuôi rong trong các bể kính thì con số này

lầ 2,92%/ngày, còn đối với hình thức treo lồng thì tốc độ tăng trưởng đạt

3,12%/ngày Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy tỷ lệ phần thân đứng / toàn tản cũng khác nhau Nếu ta nuôi bằng cách cột vào lưới tỷ lệ này là 62%, nếu nuôi đáy là 76%

và nuôi lồng là 70% Trên cơ sở đó, rong Nho đã được nuôi trồng đại trà thành thương phẩm tại tại Okinawa từ năm 1986 bằng hình thức nuôi treo Để đạt năng suất cao nhất thì bè rong và lưới phải được làm vệ sinh định kỳ Ở nồng độ muối thấp hơn 25 ppt, rong Nho sẽ bị ảnh hưởng xấu, do đó trong quá trình nuôi, chúng ta phải hạ thấp bè nuôi và các túi treo để tránh sự giảm độ mặn, đặc biệt là sau mỗi đợt mưa lớn

Ở Philippin, từ những năm 60 thì rong Nho đã được nuôi trồng tại đây, hiện tại thì ở đảo Mactan, tỉnh Cebu có khoảng 400ha nuôi rong Nho Phương pháp phổ biển tại đây là nuôi đáy vì nó cho kết quả rất tốt, do đó nó được sản xuất với quy mô lớn thành thương phẩm và xuất sang các thị trường Nhật Bản và Đan Mạch với số lượng lớn , khoảng 810 tấn vào năm 1982

Tại Việt Nam [2], [3]

Việt Nam có khoảng 638 loài rong biển đã được định loài Trong số đó

316 loài xuất hiện ở vùng biển phía bắc, 484 loài ở vùng biển phía nam và

156 loài phát hiện thấy ở vùng biển từ bắc vào nam

Nghiên cứu phân loại rong biển ở Việt Nam có một lịch sử lâu đời Sự

ra đời của Viện Hải Dương Học Nha Trang đã thúc đẩy việc nghiên cứu phân loại rong biển theo hướng được tổ chức hoàn hảo hơn so với trước đó Cùng với việc nghiên cứu về thành phần loài là các nghiên cứu về đặc tính sinh thái, nguồn lợi như mùa vụ, phân bố, trữ lượng và các nghiên cứu về nuôi trồng, chế biến nhằm cung cấp các dữ liệu làm cơ sở cho việc nuôi trồng, khai thác, bảo vệ và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên rong biển Mặt khác, rong biển còn là đối tượng được quan tâm nghiên cứu trong việc xử lý ô nhiễm môi trường vì nó có khả năng hấp thu mạnh các chất dinh dưỡng trong môi trường

do đặc điểm sinh sản và phát triển nhanh chóng của nó

Nghiên cứu sinh học rong biển phục vụ nuôi trồng được bắt đầu vào những năm đầu của thập kỷ 1960 với sự ra đời của các trạm trại tiền thân của

Viện Nghiên cứu Hải sản Hải Phòng và Phân viện Hải dương học Hải Phòng sau này

Công trình nghiên cứu Rong biển Việt Nam (1969), tác giả Phạm Hồng Ngộ

trong đó đề cập đến loài rong nho (Caulerpa letillifera) thu thập được ở đảo Phú

Quốc, tỉnh Kiên Giang

Năm 2004, phòng thực tập thuộc Viện Hải dương học Nha Trang đã du nhập nguồn giống rong Nho từ Nhật Bản để tiến hành nuôi trồng và lai tạo giống trong

phòng thí nghiệm với đề tài “ Nghiên cứu các đặc trưng sinh lý của loài rong Nho

biển Caulerpa letillifera (J.Agardh 1873) có nguồn gốc nhập nội từ Nhật Bản làm cơ

sở kỹ thuật cho nuôi trồng” (Nguyễn Xuân Hòa và các cộng sự, 2004)

Năm 2005, tại phòng Thực vật biển – Viện Hải Dương học Nha Trang đã tiếp

tục với đề tài “ Thử nghiệm nuôi trồng rong nho biển Caulerpa letillifera

(J.Agardh, 1873) ở điều kiện tự nhiên”

Vào tháng 4 năm 2006, Nguyễn Hữu Đại, Phạm Hữu Trí, Nguyễn Xuân Vy trong một chuyến khảo sát nguồn lợi rong biển, cỏ biển tại Cù Lao Thu thuộc đảo Phú Quý, tỉnh Bình Thuận cũng đã tìm thấy rong Nho biển Tại khu vực này, chúng

mọc thành các đám có màu xanh đậm giữa các loài Caulerpa racemosa và Caulerpa

cupressoides có màu nhạt hơn, sự có mặt của nó có ý nghĩa rất lớn về mặt phân bố

Hiện nay ở Việt Nam chủ yếu sử dụng nguồn rong biển của Nhật Bản, nguồn rong này được du nhập vào Khánh Hòa và Bình Thuận Loại rong này có màu xanh đậm, gồm có phần thân bò chia nhánh, có hình trụ tròn, đường kính từ 1-2 mm Trên thân bò mọc ra nhiều thân đứng, cao khoảng 10 cm hoặc hơn.Trên thân bò có nhiều

rễ giả, phân nhánh thành từng chùm như lông tơ, bám sâu vào đáy bùn Trên thân đứng mọc ra nhiều nhánh nhỏ, tận cùng là các khối hình cầu, đường kính 1,5–3 mm, mọc dày kín xung quanh thân đứng

Rong Nho sinh sản chủ yếu bằng hình thức sinh sản sinh dưỡng, các bộ phận dinh dưỡng của rong (thân bò và thân đứng), đều có thể sinh trưởng và phát triển thành tản rong mới Trong điều kiện nuôi trồng rong hiện nay tại Bình Thuận và Khánh Hòa đã sử dụng các đoạn rong dài từ 10 – 20 cm, rong phát triển rất tốt và đạt

năng suất rất cao tại đây.Với thành công của đề tài nghiên cứu cấp Bộ của phòng

Thực vật biển: “Cơ sở khoa học cho việc phát triển nuôi rong Nho biển Caulerpa

letillifera (J.Agardh.1873) ở Việt Nam” đã đưa việc nuôi rong Nho biển Việt Nam

tiến thêm một bước mới, đề tài này được thực hiện tại Cam Ranh, Hòn Khói – Ninh Hòa

Viện Hải Dương học nghiên cứu một số đặc điểm sinh lý, sinh thái của rong Nho cho thấy rằng: trọng lượng nuôi ban đầu từ 100 - 200 g rong 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 với điều kiện các tiêu chuẩn về ánh sáng (50 – 250 µmol.s-1.m-2, nhiệt độ và độ mặn phù hợp (33%) Các nhà khoa học cũng đã thử nghiệm với mô hình nuôi trong ao đìa, kết quả cho thấy rong phát triển rất tốt, tốc độ sinh trưởng đạt 2,99 %/ngày với nguồn giống ban đầu là 100g/m2 Các nhà khoa học tại Viện Hải dương học tại Nha Trang cũng đã tiến hành phân tích thành phần hóa học của rong nho, mẫu này đã được gửi đến Trung tâm dịch vụ phân tích thí nghiệm ở số 02 Nguyễn Văn Thủ, tp Hồ Chí Minh, tháng 9/2006 để kiểm định Kết quả cho thấy rong không có nhiều đường, đạm nhưng có rất nhiều vitamin A, C (lần lượt là 0,5185 và 1,618 mg/kg rong tươi)

và các nguyên tố vi lượng cấn thiết, trong đó hàm lượng Iod rất cao (19,0790 mg/kg rong nho tươi), K (0,034%), Ca (0,0437%)

Rong còn được nuôi trong ao đìa tại Cam Ranh tháng 7/2007 và mẫu nước biển cũng 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 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 về vệ sinh an toàn thực phẩm của Bộ Y tế, 1998

Hiện nay, một số công trình nghiên cứu của các nhà khoa học trong nước được tiến hành hằng năm tăng cao giá trị của cây rong nho, trong rong nho chứa nhiều khoáng vi lượng, trong đó có đầy đủ các khoáng vi lượng cần thiết cho cơ thể con

người, phòng chống các rối loạn do thiếu hai vi chất này gây ra các bệnh như: thiếu máu, bướu cổ, đần độn…

Hàm lượng Iod trong rong nho rất cao (470 µg.g -1) tương đương với hàm lượng Iod trong các loại rong mơ – Sargassum và cao hơn nhiều so với hàm lượng Iod trong các loại thực phẩm khác Ngoài ra trong rong còn chứa các loại khoáng đa

vi lượng, đặc biệt là Ca, P, Mn, Cu, Co, Zn có tác dụng chống bệnh bướu cổ Nhu cầu tối thiểu của Iod là 150 µg.g/ngày ( Theo US food and nutrion board, 1980 ) Ở Việt Nam đưa ra tiêu chuẩn hàm lượng Iod tối thiểu là 300 µg.g/ngày

Hydrat Cacbon trong rong nho chủ yếu là đường Rammonse có tác dụng như Sulfat Polysacharic nên giúp việc nhuận trường cũng như kháng khuẩn đường ruột, hấp thụ các kim loại độc hại trong cơ thể người và thải ra ngoài theo đường bài tiết.Trong rong nho có chứa protein, chiếm 7,4%, lipit 1,2%, mặc dù hàm lượng protein không cao nhưng rong nho có chứa khoảng 20 axit amin, trong đó có 10 loại axit amin cần thiết cho con người như His, Leu, Lys, Met, Phe, Thr, Trp, Val, Glu, Asp… Ngày nay, rong nho được sử dụng như một loại mỹ phẩm tự nhiên, làm đẹp

cho da hoặc để massage toàn thân rất hiệu quả Chất Cauleparaine trong rong nho

kích thích ăn ngon miệng, có tác dụng diệt khuẩn và gây tê nhẹ, do đó nó còn được

sử dụng như chất để bảo vệ đường tiêu hóa, làm sạch lỗ chân lông, bề mặt da, chống lão hóa và chống béo phì Căn cứ vào hàm lượng các chất khoáng trong rong nho và nhu cầu tối thiểu của cơ thể con người thì mỗi ngày mỗi người chỉ cần ăn từ 10 - 15g rong nho tươi là đủ lượng Iod cũng như các khoáng chất cần thiết khác cho cơ thể

1.2.3 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 tạo thành loại nước giải khát vừa ngon vừa bổ dưỡng, đặc biệt thích hợp cho những ngày hè nắng gắt

Rong nho còn được xay dựng thành bột rong để phối trộn vào trong thực phẩm như làm bánh tráng, bánh quy, bột dinh dưỡng cho trẻ em…

Bảng 1.1 Thành phần chính của rong nho[2]

Thành phần dinh dưỡng Khối lượng (mg/kg)

và chế biến khoảng 60 món ăn từ nguồn nguyên liệu này Okinawa là nơi có dân số sống thọ nhất trên thế giới nhờ chế độ ăn được bổ sung nguồn thực phẩm từ thiên nhiên, trong đó có rong nho

Tại Việt Nam, trong những năm gần đây rong nho đã được xếp vào trong thực đơn của các nhà hàng Sản phẩm của nó được phân phối chủ yếu đến các tỉnh thành lớn trong cả nước như: Hà Nội, tp Hồ Chí Minh và các tỉnh lân cận

Một số món ăn chế biến từ rong nho

Rong nho tươi: làm lạnh rong, ngâm trong nước khoảng 10 phút cho bớt mặn

sau đó nhúng vào ngăn mát tủ lạnh chừng 30 phút Khi ăn rong sẽ giòn và không bị tanh Rong nho khô:

Bước 1: xé từng bịch rong nhỏ bỏ vào nước ngọt rồi ngâm vào tô nước sạch từ

5 -7 phút, rong sẽ từ từ nở ra và tươi trở lại

Bước 2: đổ phần nước đã ngâm trước đó, cho vào tô nước đá đạp nhỏ ngâm cho rong giòn và lạnh khoảng 30 phút, lấy lượng rong đủ ăn cho 1 lần vì rong sẽ bị teo lại sau 30 phút

Bước 3: dùng trực tiếp như một loại rau xanh với các nước chấm thông thường như xì dầu + mù tạc + chanh + đường hoặc mayonnaise + tương ớt Nếu ăn chay thì chấm với xì dầu ớt, tùy khẩu vị mà ta ăn kèm với các món khác như tôm nướng mắm nhỉ, mực nướng muối ớt

Các món ăn từ rong nho khác:

Đậu hũ sốt dầu hào (khẩu phần 2 người ăn)

Nguyên liệu:

20 g rong nho tươi

2 miếng đậu hũ non

2 thìa súp dầu hào chay

1 trái ớt sừng

1 tai nấm đông cô khô

Lá dứa

½ thìa cà phê gừng băm

½ thìa cà phê boa rô băm

½ thìa cà phê hạt nêm chay

¼ thìa cà phê tiêu

½ thìa cà phê dầu mè

½ thìa cà phê mè rang vàng

Phi thơm boa rô, gừng, cho dầu hào, nước dùng vào đun sôi Nêm tiêu, dầu mè, hạt nêm

Lót lá dứa lên địa, xếp đậu hủ và rưới nước sốt dầu hào lên, trang trí với rong nho, ớt sừng thái sợi, rắc tiêu lên cho đẹp mắt

Dùng nóng như món khai vị hoặc với cơm trắng rất ngon

Hình 1.4 : Đậu hũ xốt dầu hào và đậu hũ xốt chua

Bó xôi, đậu hũ xốt chua

Nguyên liệu: 100g lá bó xôi non, 1 miếng đậu hũ non, 50g rong nho, 20g củ

cải đỏ, 20g cà rốt, 10g hành, 1 thìa súp đường

Xốt chua: 4 thìa súp tương + 2 thìa súp chanh + 2 thìa súp giấm + 1 thìa súp đường , khuấy đều

Trong lĩnh vực làm đẹp, mỹ phẩm

Hiện nay người ta sử dụng rong nho như một loại mỹ phẩm tự nhiên, có công dụng làm đẹp da và giảm béo cho phái nữ Rong nho có thể làm nguyên liệu để massage rất hiệu tốt

Nó có tác dụng làm mịn da, làm da trở nên mềm mại và trắng da rất nhanh và hiệu quả

Đối với môi trường

Ở những vùng ô nhiễm bởi các chất hữu cơ thì rong nho được trồng để làm sạch nước, giảm mức độ ô nhiễm rất nhanh vì nó có khả năng hấp phụ tốt các chất hữu cơ Điều đặc biệt là sau khi sử dụng làm tác nhân chống ô nhiễm môi trường thì rong nho vẫn có thể sử dụng được bình thường mà không gây hại cho cơ thể

1.3 Tổng quan về sấy

1.3.1 Khái quát về sấy[4], [5], [6]

Khái niệm: 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

Cơ chế: Quá trình sấy là quá trình làm khô các vật thể, các vật liệu, các sản

phẩm bằng phương pháp bay hơi nước 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 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 :

Nung nóng vật liệu với nhiệt độ ban đầu đến nhiệt độ bầu ướt tương ứng với môi trường xung quanh

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

Vận chuyển ẩm từ lớp bề mặt bên ngoài của vật liệu sấy vào môi trường không khí Trong quá trình sấy xảy ra 2 quá trình cơ bản:

Quá trình trao đổi nhiệt: vật liệu sấy sẽ nhận nhiệt từ các 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 trên bề mặt vật liệu sấy và áp suất hơi riêng phần của hơi nước trong môi trường không khí Quá trình thải ẩm diễn ra cho tới khi độ ẩm của vật ẩm bằng

độ ẩm của môi trường không khí xung quanh Do đó, trong quá trình sấy ta không thể sấy đến độ ẩm của vật 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 không khí xung quanh càng nhỏ thì quá trình sấy càng nhanh và độ ẩm cuối của vật liệu sấy càng thấp Vì vậy, độ ẩm của môi trường không khí xung quanh là động lực của quá trình sấy, đây là nguyên nhân vì sao khi sấy ở nhiệt độ cao và độ ẩm thấp thì thời gian sấy sẽ giảm đi

Phân loại: sấy có thể chia làm 2 phương pháp là sấy tự nhiên và sấy nhân tạo Sấy tự nhiên (phơi nắng): sử dụng năng lượng mặt trời để tách ẩm ra hỏi 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 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

Tác nhân sấy được sử dụng nhằm thực hiện các nhiệm vụ sau: thực hiện

việc vận chuyển lượng nhiệt cung cấp cho vật liệu sấy, vận chuyển lượng ẩm tách ra khỏi vật liệu sấy ra bên ngoài

Mục đích sấy:

Chế biến các mặt hàng ăn liền

Giúp vận chuyển dễ dàng: do khi tách bớt ẩm ra khỏi vật liệu sấy 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

1.3.2 Các giai đoạn trong quá trình sấy [5]

Quá trình sấy khô vật liệu được chia làm 3 giai đoạn

Giai đoạn nung nóng vật liệu sấy

Giai đoạn này bắt đầu từ khi đưa vật liệu 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 phần áp suất hơi nước trong môi trường không khí trong buồng sấy Do được làm nóng nên độ ẩm của vật có giảm do bay hơi ẩm còn nhiệt độ của vật tăng dần cho đến khi bằng nhiệt độ kế ước Tuy nhiên, sự tăng nhiệt độ trong quá trình xảy ra không đều ở phần ngoài và phần trong của vật liệu Bên trong vật đạt đến nhiệt độ kế ước chậm hơn, đối với vật liệu dễ sấy thì giai đoạn này làm nóng vật xảy ra nhanh

Đường cong sấy và đường cong tốc độ sấy trong giai đoạn này là một đường cong lồi do năng lượng liên kết của nước liên kết cơ lý nhỏ, mà giai đoạn này chủ yếu tách nước liên kết cơ lý

Giai đoạn sấy đẳng tốc

Kết thúc giai đoạn gia nhiệt, nhiệt độ vật liệu 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 Ẩm sẽ hóa hơi ở lớp vật liệu sát bề mặt vật, ẩm lỏng bên trong vật sẽ truyền ra ngoài bề mặt để hóa hơi Nhiệt độ không khí không đổi, nhiệt độ vật không đổi nên chênh lệch nhiệt độ giữa vật và môi trường cũng không đổi, điều này làm cho tốc độ giảm ẩm của vật theo thời gian cũng không đổi, có nghĩa là tốc độ sấy cũng không đổi Do đó đường cong sấy và đường cong tốc độ sấy trong giai đoạn này là 1 đường thẳng, ẩm tách ra trong giai đoạn này chủ yếu là ẩm liên kết cơ lý và hóa lý

Giai đoạn sấy giảm tốc

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 Vì vậy tách ẩm cũng khó khăn hơn và cần năng lượng lớn hơn nên đường cong sấy và đường cong tốc độ sấy có dạng cong Quá trình sấy càng tiếp diễn, độ ẩm của vật càng giảm, tốc độ sấy cũng giảm cho đến khi

độ ẩm của vật bằng độ ẩm cân bằng với điều kiện môi trường không khí ẩm trong buồng sấy thì trong quá trình thoát ẩm của vật ngưng lại, có nghĩa là tốc độ sấy bằng không

1.3.3 Các loại nguyên liệu ẩm và các dạng liên kết của nước trong nguyên liệu ẩm

- Các loại nguyên liệu ẩm

Nguyên liệu ẩm được chia làm 3 nhóm:

+ Loại thể keo: Là loại có tính đàn hồi, khi làm mất nước thì co rút lại kích thước của nó thay dổi rất lớn nhưng vẫn giữ được tính đàn hồi Ví dụ như gelatin + Loại thể keo xốp: Là loại nguyên liệu giòn, khi khử nước không thay đổi thể tích nhưng trở nên giòn và xốp, dễ nghiền nát, tán thành bộ như than, gỗ, phấn, đường, muối…

+ Thể loại keo xốp: Là loại nguyên liệu mang tính chất của 2 loại thể trên vừa keo và vừa xốp, vách ống tim mang tính đàn hồi khi bị khử nước thì thể tích co rút lại loại nguyên liệu này phổ biến như : cá, thịt, bột…

- Các dạng liên kết của nước trong nguyên liệu ẩm

+ Nước tự do: Có đầy đủ tính chất của nước bình thường, tức là đóng băng ở

00C, sôi ở 1000C áp suất 1 atm Nhưng tùy vị trí ở trong thực phẩm mà nước tự do chia làm 2 loại:

Nước tự do cấu trúc: Nằm trong mao quản, trong khe hở giữa các tế bào, thể di chuyển trong thực phẩm qua hệ thống lỗ nhỏ, các ống thông, loại này có thể ép ra được bằng lực ép cơ học

Nước tự do cố định: Bị nhốt trong các không gian tạo ra bởi các mô liên kết, nước này không di chuyển được và không thể ép ra ngoài bằng lực cơ học thông

thường Nó có nhiệt độ đóng băng thấy hơn nước tự do cấu trúc, và khó tách ra hơn nước tự do cấu trúc trong quá trình sấy

+ Nước liên kết: Tùy mức độ liên kết mà có được chia thành các loại liên kết khác nhau

Nước liên kết hóa học: Độ bền liên kết rất lớn loại này không lấy ra được khỏi thực phẩm bằng phương pháp thông thường như ép, sấy và không thể đóng băng, nước liên kết hóa học nằm trong cấu trúc bậc 3 của protein và trong lớp nước đơn phân tử trong các loại sol và gel

Nước liên kết hóa lí: Có độ bền liên kết trung bình, có thể tách ra khỏi thực phẩm nhưng phải có năng lượng rất lớn mới tách ra được (sấy ở nhiệt độ cao, thời gian dài) nước liên kết hóa lí không ép ra khỏi nguyên liệu được

Nước liên kết mao quản (nước liên kết cơ giới): độ bền liên kết yếu, khó phân biệt được với nước tự do, có thể di chuyển dịch qua dịch lại giữa ranh giới nước tự

do và nước liên kết Loại này nằm trong mao quản và mạng lưới của mô liên kết nhưng nằm ở gần thành mạch và có tương tác với thành mạch

- Cơ chế thoát ẩm ra khỏi vật liệu trong quá trình sấy[4], [7]

Quá trình thoát ẩm ra khỏi vật liệu trong quá trình sấy được chia thành 2 quá trình khuếch tán nội và khuếch tán ngoại

+ Quá trình khuếch tán nội: là quá trình dịch chuyển ẩm từ các lớp bên

trong ra các lớp bề mặt của vật ẩm, động lực của quá trình này là do sự chênh lệch nồng độ ẩm giữa các lớp trong và trên bề mặt Nếu sự chênh lệch càng lớn tức là gradien độ ẩm càng lớn thì tốc độ khuếch tán nội càng nhanh Ngoài ra, quá trình khuếch tán nội còn diễn ra do sự chênh lệch nhiệt độ giữa các lớp bên trong và các lớp bề mặt Qua nghiên cứu người ta thấy rằng ẩm dịch chuyển từ nơi có nhiệt độ cao đến nơi có nhiệt độ thấp Vì vậy, tùy thuộc vào phương pháp sấy và thiết bị sấy

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

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

+ Quá trình khuếch tán ngoại: là quá trình dịch chuyển ẩm từ lớp bề mặt của

vật liệu sấy vào môi trường không khí xung quanh Động lực của quá trình này là sự chênh lệch áp suất riêng phần của 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 Khi khuếch tán ngoại được tiến hành thì khuếch tán nội mới có thể tiếp tục và như thế độ ẩm nguyên liệu mới được giảm dần Nếu khuếch tán nội lớn hơn khuếch tán ngoại thì quá trình bốc hơi sẽ nhanh hơn, nhưng điều này rất khó xảy ra Khuếch tán nội của nước trong nguyên liệu thường nhỏ hơn khuếch tán ngoại, khi khuếch tán nội nhỏ hơn khuếch tán ngoại thì quá trình bay hơi sẽ bị gián đoạn Trong quá trình làm khô, ở giai đoạn hàm ẩm trong nguyên liệu nhiều thì sự chênh lệch về độ ẩm càng lớn Vì vậy, khuếch tán nội thường phù hợp với khuếch tán ngoại, do đó tốc độ làm khô sẽ nhanh Nhưng ở giai đoạn cuối thì lượng nước trong còn lại trong nguyên liệu ít, tốc độ bay hơi ở mặt ngoài nhanh mà tốc độ khuếch tán nội chậm, vì vậy tốc độ khô ở mặt ngoài nhanh tạo thành một màng cứng làm ảnh hưởng rất lớn cho quá trình khuếch tán nội Do đó ảnh hưởng đến quá trình làm khô nguyên liệu

Tuy nhiên trong quá trình sấy ta phải làm sao cho hai quá trình này cân bằng nhau, tránh trường hợp khuếch tán ngoại lớn hơn khuếch tán nội vì khi đó sẽ làm cho sựu bay hơi ở lớp bề mặt diễn ra mạnh mẽ làm cho bề mặt sản phẩm 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 thúc đẩy khuếch tán nội

- Yêu cầu của sản phẩm sấy [2]

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 hồi phục

tính chất ban đầu)

- Một số nhân tố ảnh hưởng đến tốc độ sấy

Chất lượng sản phẩm là tập hợp những tính chất của sản phẩm, thể hiện mức

độ thỏa mãn đến nhu cầu định trước trong điều kiện xác định về kinh tế, kỹ thuật và

xã hội Một số yếu tố ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm là:

+ Ảnh hưởng của nguyên liệu:

Chất lượng sản phẩm trước hết là phụ thuộc vào chất lượng của nguyên liệu Khi nguyên liệu đã biến đổi hoặc hư hỏng thì không còn cách nào phục hồi tốt lại được và như vậy đồng nghĩa với giá trị dinh dưỡng của nguyên liệu bị giảm nên sản phẩm trong quá trình sấy và sau quá trình sấy có chất lượng kém Do đó việc chọn nguyên liệu trước khi chế biến rất quan trọng

Kích thước của nguyên liệu cũng có ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm và tốc độ sấy Ví dụ: nếu nguyên liệu có diện tích bề mặt lớn, bề dày nhỏ thì thời gian sấy nhanh Ngược lại, nguyên liệu có diện tích nhỏ bề dày lớn thì thời gian sấy lâu và làm nguyên liệu biến đổi trong quá trình sấy, sản phẩm kém chất lượng, dễ hư hỏng

+ Ảnh hưởng của nhiệt độ:

Trong các điều kiện khác nhau không đổi như độ ẩm không khí, tốc độ gió, Việc tăng cao nhiệt độ sẽ tăng nhanh quá trình làm khô Lượng nước trong nguyên liệu sẽ giảm xuống, ở đây nhiệt độ sấy cao tốc độ sấy khô sẽ nhanh hơn, nhưng tăng nhiệt độ cũng trong giới hạn cho phép, nhiệt độ làm khô cao sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, làm cháy sẫm màu và tạo màng cứng ở ngoài cản trở sự di chuyển nước từ trong ra Nếu nhiệt độ làm khô quá thấp, dưới giới hạn cho phép thì quá trình làm khô sẽ giảm dẫn đến sản phẩm bị thâm Nhiệt độ thích họp được xác định phụ thuộc vào nguyên liệu béo hay gầy, kết cấu tổ chức tế bào và các yếu tố khác Đối với nguyên liệu gầy thường làm khô ở nhiệt độ cao hơn nguyên liệu béo

+ Ảnh hưỏng 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 ổn định nhiệt độ để cân bằng quá trình sấy, còn tốc độ

gió quá nhỏ làm cho quá trình khô chậm, dẫn đến ảnh hưởng chất lượng sản phẩm Hướng gió cũng ảnh hưởng đến quá trình làm khô, khi hướng gió song song với bề mặt nguyên liệu thì tốc độ làm khô nhanh nhất Nếu hướng gió thổi tới nguyên liệu một góc 45° thì tốc độ làm khô tương đối chậm, còn gió thổi tới thẳng góc với bề mặt nguyên liệu thì tác dụng làm khô kém

+ Ảnh hưởng của độ ẩm tương đối không khí:

Độ ẩm tương đối của không khí cũng là nhân tố ảnh hưởng quyết định đến quá trình sấy Độ ẩm không khí càng lớn thì quá trình làm khô càng chậm Các nhà bác học Liên Xô cũ và các nước khác cho biết rằng độ ẩm tương đối của không khí lớn hơn 65% thì quá trình làm khô sẽ chậm lại rõ rệt, còn độ ẩm tương đối 80% thì quá trình làm khô sẽ dừng lại và bắt đầu xảy ra quá trình ngược lại, tức là nguyên liệu sẽ hút ẩm Làm khô trong điều kiện tự nhiên khó đạt được độ ẩm tương đối của không khí 50-60% vì khí hậu nhiệt đới như ở nước ta thường có độ ẩm cao Do đó, một trong những phương pháp nâng cao độ khô của không khí là có thể làm lạnh để cho hơi nước sẽ ngưng tụ lại Khi hạ nhiệt độ của không khí xuống dưới điểm sương, hơi nước sẽ ngưng tụ, hàm ẩm tuyệt đối của không khí cũng được hạ thấp

- Một số phương pháp

+ Sấy khô tự nhiên [4]

Là phương pháp sử dụng nguồn năng lượng tự nhiên để phơi khô sản phẩm, đây là phương pháp đơn giản, rẻ tiền nhất hiện nay

Ưu điểm của phương pháp này là:

Không tốn nhiên liệu, năng lượng

Thiết bị phơi đơn giản, chi phí đầu tư thấp.

Đơn giản về mặt công nghệ, có thể áp dụng ở quy mô hộ gia đình cũng như trong các xí nghiệp chế biến thuỷ sản

Nhược điểm của phương pháp này là:

Thời gian phơi kéo dài, thường làm giảm chất lượng sản phẩm

Phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết nên không chủ động được trong quá trình sản xuất

Không đảm bảo về mặt vệ sinh, dễ nhiễm vi sinh, tạp chất

Nhiệt độ không ổn định nên sản phẩm sấy khô không được đồng đều

+ Sấy tiếp xúc

Theo phựơng pháp này cho vật liệu sấy tiếp xúc với bề mặt được đun nóng, nó

sẽ làm nóng và sấy khô vật liệu

Sấy ở áp suất thường

Phương pháp này sử dụng áp suất thường để sấy khồ nguyên liệu

Sấy ở áp suất chân không

Sấy khô ở điều kiện chân không là một trong những phương pháp tiên tiến nhất trong công nghiệp sấy khô hiện và phương pháp sấy này có thể đảm bảo được phẩm chất của sản phẩm tốt

Sấy khô ở áp suất chân không dựa trên nguyên lý dưới độ chân không thấp , nhiệt độ bốc hơi của nước trong nguyên liệu sẽ thấp hoặc nếu độ chân không rất thấp thì nước sẽ đông kết và thăng hoa ở nhiệt độ rất thấp, do đó quá trình sấy khô được nhanh và chất lượng sản phẩm sẽ tốt Phương pháp sấy khô ở điều kiện chân không

có 2 cách đó là :

Sấy chân không ở nhiệt độ thường (0 ÷ 60 0 C)

Cơ sở lý luận của phương pháp này là khi áp lực xuống thì điểm sôi của chất lỏng hạ xuống, tủ sấy khô chân không có nhiều loại như: kiểu thùng, kiểu bản, tủ sấy kiểu tiếp xúc

Sấy khô bằng chân không ở nhiệt độ thấp dưới 0 0 C

Phương pháp này dựa trên cơ sở dưới điều kiện nhiệt độ thấp, nước ở trong nguyên liệu bị đông kết lại và trực tiếp thăng hoa từ thể đặc sang thể hơi mà không qua thể lỏng

Sấy đối lưu

Cho không khí nóng tiếp xúc với vật liệu sấy nó sẽ làm nóng và sấy khô vật liệu, đây là phương pháp sấy phổ biển và được ứng dụng nhiều trong thực tế sản

xuất Phương pháp này có những ưu và nhược điểm như sau:

Ưu điểm: cấu tạo đơn giản, nhiệt độ sấy tương đối đồng đều, năng suất lớn

Nhược điểm: vật liệu sấy đứng yên nên chất lượng sấy không được đồng đều Sấy tầng sôi

Cho nguyên liệu tiếp xúc với dòng khí có tốc độ chuyển động vừa phải, nguyên liệu sẽ chuyển động lên xuống lơ lửng, lúc này diện tích bề mặt của nguyên liệu tiếp xúc với dòng khí là lớn nhất, xảy ra sự trao nhiệt và trao đổi chất là lớn nhất

Ưu điểm của phương pháp này là vật liệu sấy luôn bị xáo trộn do đó chất lượng sấy được đồng đều, thời gian sấy nhanh Phương pháp này thường được ứng dụng để sấy nguyên liệu dạng hạt

Sấy chân không thăng hoa

Đây là một phương pháp sấy hiện đại, được ứng dụng trong công nghiệp để sấy các vật liệu có giá trị cao, các loại nguyên liệu ở thể keo và keo xốp khó sấy Vì thiết bị sấy khô bằng chân thăng hoa rất phức tập, yêu cầu kỹ thuật cao, tính kinh tế còn thấp cho nên chưa được áp dụng rộng rãi

Chi phí giá thành cao hơn phương pháp khác

Yêu cầu kỹ thuật cao

- Tổng quan về sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp với sấy lạnh

+ Giới thiệu về sấy bức xạ hồng ngoại [5], [6]

Khái niệm về 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 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 cách bước sóng cho thích hợp

Nhiệt độ của vật phát có thể tính theo công thức T = 2886/λmax

Bước sóng mà đèn hồng ngoại phát ra:

λ 1 = 0,5.λmax = 0,52 6,6 = 3,43 µm

λ 2 = 4,27 - 6,2 10-4 ( 164 + 273) = 4 µm

Qua thực nghiệm cho thấy các tia hồng ngoại có bước sóng λ = 3 ÷ 12 µm thì

cho khả năng hấp thụ vật liệu ẩm 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 nối 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, 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 và vật liệu của nguồn nhiệt, cơ bản thì hiệu quả này là tỷ

lệ giữa năng lượng phát xạ và năng lượng hấp phụ, còn có một số yếu tố khác cũng ảnh hưởng đến hiệu suất phát xạ Một yếu tố nữa là giá tri 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 ÷ 2150°F

Sóng trung (trung bình) từ 2 ÷ 4 µm tương ứng với nhiệt độ 2150 ÷ 845°F Sóng dài (xa) từ 4 ÷ 1000 µm tương ứng với nhiệt độ 845-32°F

Khoảng bước sóng hữu ích cho những ứng dụng của nhiệt bức xạ là từ 1,17 ÷ 5,4 µm tương ứng với nhiệt độ 4000 ÷ 500°F, 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 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 không giống 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 nằm trong khoảng 2,3- 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 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 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 sự cộng hưởng làm đứt các liên kết hóa học Điều này làm tăng nhanh vận tốc

phản ứng và quá trình sấy

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 lại được bảo 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 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

- 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 7-30 mm nên chỉ thích hợp sấy các sản phẩm có kích thước nhỏ, mỏng và ở dạng rời, không thích hợp sấy 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

Giới thiệu về sấy 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 lạ được tuần hoàn về dàn lạnh để tách ẩm và tiếp tục các bước trên

Các ưu điểm và hạn chế của sấy lạnh

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 thống máy lạnh)

Sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh

Mục đích của sây hồng ngoại kết với sấy lạnh

Mỗi phương pháp sấy có một ưu điểm vượt trội khác nhau 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 là điều này rất có ý nghĩa khi sấy các sản phẩm có nguồn gốc từ thủy sản, giảm được nhiệt độ sản phẩm

do đó tránh biến tính sản phẩm và giữ được màu sắc, mùi vị, khả năng phục hồi lại khá tốt

Nguyên lý hoạt động của sấy bửc 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 được nung nóng sơ bộ nhờ dàn nóng để không khí giảm đi độ ẩm Sau đó không khí được thổi vào tử 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

- Những biến đổi của nguyên liệu trong quá trình sấy

+ Những biến đổi cảm quan [2]

Biến đổi về khối lượng và thế tích: Khi làm khô do nước trong nguyên liệu

mất đi cho nên khối lượng giảm, thể tích bị co rút lại Sự giảm khối lượng và thể tích của nguyên liệu đúng ra bằng khối lượng và thể tích của nước mất đi nhưng thực tế lại nhỏ hơn Nguyên nhân là do quá trình làm khô sản phẩm bị oxy hóa làm cho khối lượng có tăng lên chút ít đồng thời tổ chức cơ thịt là thể keo xốp cho nên khi nước mất đi, các khoảng trống của mô cơ vẫn tồn tại hoặc chỉ co rút phần nào nên thể tích

co rút nhỏ hơn thể tích nước mất đi

Biến đổi về màu sắc: Trong quá trình làm khô màu sắc, mùi vị của sản phẩm

bị biến đổi nhiều so với nguyên liệu ban đầu 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 Đồng thời nếu chế độ làm khô không hợp lý như nhiệt độ quá cao, lipid bị oxy hóa làm sản phẩm có màu sẫm, mùi ôi khét khó chịu nên ta cần phải chọn chế độ làm khô hợp lý sản phẩm có màu đẹp, mùi thơm