Các biến đổi của nguyên liệu trong quá trình sấy.. Các biến đổi của nguyên liệu trong quá trình sấy.. Các biến đổi của nguyên liệu trong quá trình sấy.. Các biến đổi của nguyên liệu tron
Trang 2NỘI DUNG
• Chương 1: Giới thiệu môn học
• Chương 2: Các quá trình hóa học, hóa sinh và sinh học
• Chương 3: Các quá trình lí hóa
Trang 3CHƯƠNG III
QUÁ TRÌNH SẤY
Trang 4TÀI LIỆU THAM KHẢO
1 Lê Bạch Tuyết (chủ biên) 1994 Các quá trình công nghệ cơ bản
trong sản xuất thực phẩm Hà Nội NXB Giáo Dục.
2 Nguyễn Văn Lụa 2006 Kỹ thuật sấy vật liệu NXB ĐHQG TPHCM.
3 Nguyễn Văn May 2002 Kỹ thuật sấy nông sản thực phẩm Hà Nội.
NXB Khoa Học Kỹ Thuật.
4 Lê Văn Việt Mẫn (chủ biên) 2009 Công nghệ chế biến thực phẩm.
TPHCM NXB ĐHQG TPHCM.
TPHCM NXB ĐHQG TPHCM.
5 Kenneth.J Valentas, etal 1997 Handbook of food engineering
practice New York CRC Press.
6 P Fellows 2000 Food Processing Technology principles and
practice New York CRC press.
7 Philip Richardson 2001 Thermal technologies in Food
processing New York CRC press.
Trang 5Chương 3: Quá Trình SấyNỘI DUNG:
3.1 Định nghĩa – Cơ sở khoa học.
3.2 Mục đích công nghệ & Phạm vi thực hiện.
3.3 Nguyên liệu và các yêu cầu sản phẩm.
3.4 Các biến đổi của nguyên liệu trong quá trình sấy.
3.5 Các yếu tố ảnh hưởng.
3.6 Phương pháp thực hiện.
3.7 Giới thiệu các thiết bị sấy & ứng dụng.
Trang 63.1 Định nghĩa – Cơ sở khoa học.
3.1.1 Định nghĩa
Sấy là quá trình sử dụng nhiệt để tách nước ra khỏi mẫu nguyên liệu ( rắn, lỏng, huyền phù).
Bốc hơi
Thăng hoa
Trang 73.1 Định nghĩa – Cơ sở khoa học.
Trang 83.1 Định nghĩa – Cơ sở khoa học.
Sấy đối lưu
Trang 93.1 Định nghĩa – Cơ sở khoa học.
Sấy đối lưu
Sấy tiếp xúc
Sấy bức xạ Mẫu được cấp nhiệt
theo nguyên tắc đối lưu.
+ Chênh lệch ẩm – khuyếch tán.
Trang 103.1 Định nghĩa – Cơ sở khoa học.
Sấy đối lưu
Sấy thăng hoa
Mẫu được cấp nhiệt theo nguyên tắc dẫn nhiệt
Trang 113.1 Định nghĩa – Cơ sở khoa học.
Sấy đối lưu
Sấy tiếp xúc
Sấy bức xạ
- Mẫu được cấp nhiệt bằng nguồn nhiệt bức xạ
+ Gđ bức xạ nguyên liệu
+ Gđ thổi không khí nguội
Trang 123.1 Định nghĩa – Cơ sở khoa học.
Sấy đối lưu
Trang 133.1 Định nghĩa – Cơ sở khoa học.
Sấy đối lưu
Nếu gia tăng nhiệt
nước từ rắn sẽ chuyển sang hơi
N
Trang 14Chương 3: Quá Trình SấyNỘI DUNG:
3.1 Định nghĩa – Cơ sở khoa học.
3.2 Mục đích công nghệ & Phạm vi thực hiện.
3.3 Nguyên liệu và các yêu cầu sản phẩm.
3.4 Các biến đổi của nguyên liệu trong quá trình sấy.
3.5 Các yếu tố ảnh hưởng.
3.6 Phương pháp thực hiện.
3.7 Giới thiệu các thiết bị sấy & ứng dụng.
Trang 153 2 Mục đích công nghệ & Phạm vi thực hiện.
Trang 163 2 Mục đích công nghệ & Phạm vi thực hiện.
dưỡng trong 1 đơn
vị khối lượng tăng.
Trang 173 2 Mục đích công nghệ & Phạm vi thực hiện.
Chế biến
Bảo quản
Hoàn thiện
đặc trưng cho sản phẩm:
+ Sấy rau quả + Sản xuất sữa bột, cà phê hòa tan…
Trang 183 2 Mục đích công nghệ & Phạm vi thực hiện.
Trang 193 2 Mục đích công nghệ & Phạm vi thực hiện.
thể…)
- Quá trình sấy malt
Trang 20Chương 3: Quá Trình SấyNỘI DUNG:
3.1 Định nghĩa – Cơ sở khoa học.
3.2 Mục đích công nghệ & Phạm vi thực hiện.
3.3 Nguyên liệu và các yêu cầu sản phẩm.
3.4 Các biến đổi của nguyên liệu trong quá trình sấy.
3.5 Các yếu tố ảnh hưởng.
3.6 Phương pháp thực hiện.
3.7 Giới thiệu các thiết bị sấy & ứng dụng.
Trang 213.3 Nguyên liệu và các yêu cầu sản phẩm.
3.3.1 Bản chất Vật liệu có thể khác nhau về :
Nguồn gốc
Hàm lượng nước
Trạng thái, tính chất vật liệu
Trang 223.3.2 Liên kết ẩm trong vật liệu
Các loại ẩm hút vào nguyên liệu tạo thành mối liên kết của các trường lực khác nhau:
Trang 23•Khi bị tách ẩm tính chất thay đổi
500 kg
1
cm 2
100 MPa
Trang 25Phần ẩm tách được ra khỏi nguyên liệu trong quá
trình sấy gọi chung là ẩm tự do
Trang 26Đường cong sấy Đường cong tốc độ sấy
Khảo sát đường cong sấy và đường cong tốc độ sấy
trong trường hợp sấy đối lưu
Trang 273.3 Nguyên liệu và các yêu cầu sản phẩm.
3.3.3 Tính chất lý học vật liệu
Theo tính chất lý học có thể chia làm 3 loại :
Trang 29Vật liệu xốp mao dẫn
Vật liệu này thường giòn hầu như không
co lại và dễ dàng làm nhỏ (vỡ vụn) sau khi làm khô.
Ví dụ: đường tinh thể, muối ăn v.v
Trang 30Vật liệu keo xốp mao dẫn
Thành mao dẫn có tính dẻo và đàn hồi, khi hút ẩm các mao dẫn của chúng trương lên, khi sấy khô thì co lại.
Loại vật liệu này chiếm phần lớn các vật liệu sấy
Ví dụ: ngũ cốc, các hạt họ đậu, bánh mì, rau, quả v.v
Trang 31Chương 3: Quá Trình SấyNỘI DUNG:
3.1 Định nghĩa – Cơ sở khoa học.
3.2 Mục đích công nghệ & Phạm vi thực hiện.
3.3 Nguyên liệu và các yêu cầu sản phẩm.
3.4 Các biến đổi của nguyên liệu trong quá trình sấy.
3.5 Các yếu tố ảnh hưởng.
3.6 Phương pháp thực hiện.
3.7 Giới thiệu các thiết bị sấy & ứng dụng.
Trang 32 Biến đổi vật lý
Biến đổi hóa lý ( 1 ) ( 2 ) ( 3 )
Biến đổi hoá học
3.4 Các biến đổi của nguyên liệu
trong quá trình sấy.
Biến đổi hoá học
Biến đổi sinh hoá
Biến đổi sinh học
Biến đổi cảm quan
Trang 33Biến đổi vật l ý
Khuyếch tán ẩm, co thể tích, khối lượng riêng tăng
Giảm khối lượng do nước bay hơi
Tạo gradient nhiệt độ giữa mặt ngoài và trong vật liệu sấy
Biến đổi các tính chất cơ lý : biến dạng, hiện tượng
co, tăng độ giòn
Có thể có hiện tượng nóng chảy và tập trung các chất hòa tan lên bề mặt
Ví dụ: sấy thơm cắt miếng ảnh hưởng tc cam quan
Trang 34Biến đổi hóa lý
Trang 36Biến đổi hóa lý
Quá trình chuyển dời ẩm bên trong sảnphẩm sấy do sự chênh lệch ẩm giữa các lớp bềmặt và các lớp bên trong của vật liệu sấy
Được thực hiện nhờ lực khuếch tán, thẩmthấu, lực mao quản
Trang 37Biến đổi hóa lý
Biến đổi hóa lý quan trong nhất trong quá trình sấy là hiện tượng chuyển pha từ lỏng sang hơi của ẩm.
Tạo lớp ngoài vật liệu có tính chất keo, một số hợp chất thay đổi tính chất pha
VD: tinh bột hồ hóa, protein đông tụ…
Trang 38Biến đổi hoá học
Tốc độ phản ứng hoá học tăng lên do nhiệt độ vật liệu tăng
Tốc độ hoá học chậm đi do môi trường nước bị giảm dần
Một số phản ứng:
Oxy hóa : vitamin, chất màu, polyphenol,lipid….
Thủy phân: triglyceride glycerol + acid béo.
Maillard
Dehydrate, phân hủy…
Trang 39Biến đổi sinh hoá
Trong giai đoạn đầu các enzym hoạt động (enzym oxy hoá khử) gây ảnh hưởng xấu đến vật liệu ( sấy malt…)
Giai đoạn sấy, nhiệt độ tăng cao hoạt động enzym giảm và dừng lại
Trang 40Biến đổi sinh học
Cấu tạo tế bào : trao đổi chất dừng lại, từ
tế bào sống biến thành tế bào chết, cấu trúc
mô tế bào thay đổi nước, enzyme, DNA.
Vi sinh vật : bị làm yếu, ức chế hay tiêu diệt hoạt độ nước
Dinh dưỡng : tăng lượng calo
Trang 41Biến đổi cảm quan
Màu sắc : cường độ màu tăng lên
Mùi : một số chất thơm bị bay hơi theo ẩm, tạomùi mới cho sản phẩm
Vị : nồng độ vị tăng lên, cường độ vị tăng nhất
là vị ngọt và mặn Vị chua có giảm đi một ít dolượng acid bay hơi trong quá trình sấy
Trạng thái : tăng tính đàn hồi, tính dai, tínhtrương nở, vón cục, tính giòn và có biến đổi vềhình dạng
Trang 42Chương 3: Quá Trình SấyNỘI DUNG:
3.1 Định nghĩa – Cơ sở khoa học.
3.2 Mục đích công nghệ & Phạm vi thực hiện.
3.3 Nguyên liệu và các yêu cầu sản phẩm.
3.4 Các biến đổi của nguyên liệu trong quá trình sấy.
3.5 Các yếu tố ảnh hưởng.
3.6 Phương pháp thực hiện.
3.7 Giới thiệu các thiết bị sấy & ứng dụng.
Trang 433.5 Các yếu tố ảnh hưởng.
Các yếu tố liên quan đến điều kiện sấy
1 Nhiệt độ tác nhân sấy:
Gia tăng truyền nhiệt
Biến đổi vật lý, hóa học: dinh dưỡng, cảm quan…
Trang 443.5 Các yếu tố ảnh hưởng.
Các yếu tố liên quan đến nguyên liệu
1 Diện tích bề mặt
Diện tích bề mặt
Thời gian khuếch tán đến bề mặt biên
2 Cấu trúc nguyên liệu
Trang 45Chương 3: Quá Trình SấyNỘI DUNG:
3.1 Định nghĩa – Cơ sở khoa học.
3.2 Mục đích công nghệ & Phạm vi thực hiện.
3.3 Nguyên liệu và các yêu cầu sản phẩm.
3.4 Các biến đổi của nguyên liệu trong quá trình sấy.
3.5 Các yếu tố ảnh hưởng.
3.6 Phương pháp thực hiện.
3.7 Giới thiệu các thiết bị sấy & ứng dụng.
Trang 463.6 Phương pháp thực hiện.
• Lượng ẩm (kg) bay hơi trên một diện tích (m2) bề mặt sản phẩm sấy trong một đơn vị thời gian (h)
• Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ sấy :
- Bản chất vật liệu, cấu trúc thành phần hoá học, đặc tính liên kết ẩm
- Hình dáng vật liệu sấy, kích thước, chiều dầy lớp vật liệu
- Độ ẩm ban đầu và độ ẩm tới hạn của vật liệu
- Tính chất của tác nhân sấy
- Cấu tạo máy sấy, phương thức và chế độ sấy
Trang 47Phương pháp thực hiện quá trình
Trang 48Sấy đối lưu
Buồng sấy (Tủ sấy)
Trang 49Thiết bị sấy tiếp xúc
Tủ sấy chân không
Sấy bằng dòng điện cao tầng
Sấy thăng hoa
Trang 50 Sấy tự nhiên (phơi)
Sấy nhân tạo :
Thiết bị sấy đối lưu
3.6 Phương pháp thực hiện.
Thiết bị sấy tiếp xúc
Thiết bị sấy đặc biệt
Trang 51Chương 3: Quá Trình SấyNỘI DUNG:
3.1 Định nghĩa – Cơ sở khoa học.
3.2 Mục đích công nghệ & Phạm vi thực hiện.
3.3 Nguyên liệu và các yêu cầu sản phẩm.
3.4 Các biến đổi của nguyên liệu trong quá trình sấy.
3.5 Các yếu tố ảnh hưởng.
3.6 Phương pháp thực hiện.
3.7 Giới thiệu các thiết bị sấy & ứng dụng.
Trang 523.7 Các thiết bị sấy thông dụng.
Sấy tự nhiên (phơi)
Trang 533.7 Các thiết bị sấy thông dụng.
Sấy tự nhiên (phơi)
Trang 543.7 Các thiết bị sấy thông dụng.
Sấy tự nhiên (phơi)
Trang 553.7 Các thiết bị sấy thông dụng.
Sấy tự nhiên (phơi)
Trang 563.7 Các thiết bị sấy thông dụng.
Sấy tự nhiên (phơi)
Trang 573.7 Các thiết bị sấy thông dụng.
Sấy tự nhiên (phơi)
Trang 583.7 Các thiết bị sấy thông dụng.
Sấy nhân tạo
Trang 593.7 Các thiết bị sấy thông dụng.
Sấy nhân tạo ( tầng sôi)
Trang 603.7 Các thiết bị sấy thông dụng.
Sấy nhân tạo ( sấy với lớp nguyên liệu chuyển động tương đối)
Trang 613.7 Các thiết bị sấy thông dụng.
Trang 623.7 Các thiết bị sấy thông dụng.
Trang 633.7 Các thiết bị sấy thông dụng.
Trang 643.7 Các thiết bị sấy thông dụng.
Sấy nhân tạo
Trang 653.7 Các thiết bị sấy thông dụng.
Sấy nhân tạo
Trang 663.7 Các thiết bị sấy thông dụng.
Sấy nhân tạo
Trang 673.7 Các thiết bị sấy thông dụng.
Sấy nhân tạo
Trang 683.7 Các thiết bị sấy thông dụng.
Sấy nhân tạo
Trang 693.7 Các thiết bị sấy thông dụng.
Trang 703.7 Các thiết bị sấy thông dụng.
Sấy nhân tạo
Trang 713.7 Các thiết bị sấy thông dụng.
Sấy nhân tạo
Trang 723.7 Các thiết bị sấy thông dụng.
Sấy nhân tạo
Trang 73ỨNG DỤNG
Trang 74• Rau quả hạt (gia vị, phụ gia, bột…) và các sản phẩm từ rau quả ( nước uống năng lượng, bột trái cây, cà phê hòa tan, sữa dừa…)
• Các sản phẩm động vật (
thịt, sữa bột….)
• Các sản phẩm probiotic
• Các sản phẩm muối khoáng (calcium, muối…), vitamin, Các sản phẩm dạng tinh thể (đường, lactose,
maltodextrin, gelatine…)
Trang 76Video
Say Phun Room Service Shopping Reset
Trang 77Tủ sấy (Cabinet drier)
Tủ sấy chân không (Cabinet Vacuum Drier) Sấy hầm cùng chiều (Concurrent flow drier)
Sấy hầm ngược chiều (Counter-current flow drier)
Sấy tầng sôi (Fluidized-bed drier)
Sấy phun (Spray drier)
Sấy thăng hoa (Freeze drier)
Sấy băng tải (Belt drier)
Dẫn nhiệt (Heat conduction)
Đối lưu nhiệt (Heat convection)
Truyền nhiệt bức xạ (Radiative heat
transfer)
Các thiết bị trao đổi nhiệt (Heat exchanger)
Trang 78 Phân loại quá trình gia công theo mục đích công nghệ:
o Chuẩn bị: không làm biến đổi nhiều các chỉ tiêu, chỉ làm thay đổi một vài chỉ tiêu của nguyên liệu, hỗ trợ cho quá trình nào đó tiếp theo tốt hơn, có thể bỏ qua khi không cần thiết.
o Khai thác: làm tăng hàm lượng các chất dinh dưỡng hoặc là để thu hồi những cấu tử có giá trị trong quá trình sản xuất.
o Chế biến: làm biến đổi sâu sắc thành phần và các chỉ tiêu của nguyên liệu theo hướng tạo ra sản phẩm.
o Bảo quản: ổn định các chỉ tiêu chất lượng sản phẩm trong quá trình bảo quản.
o Hoàn thiện: cải thiện một số chỉ tiêu nào đó của sản phẩm.