Nghiên cứu công nghệ sấy mít bằng bức xạ hồng ngoại

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ HÓA VÀ THỰC PHẨM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẤY MÍT BẰNG BỨC XẠ HỒNG NGOẠI GVHD: ThS NGUYỄN TẤN DŨNG SVTH: LÊ NGỌC HUYỀN MSSV: 11116029 SKL 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2015 TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP MÃ SỐ: 2015-11116029 NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẤY MÍT BẰNG BỨC XẠ HỒNG NGOẠI GVHD: ThS Nguyễn Tấn Dũng SVTH: Lê Ngọc Huyền MSSV: 11116029 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 07/2015 TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Lê Ngọc Huyền Ngành: Công nghệ Thực phẩm Tên khóa luận: NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẤY MÍT BẰNG BỨC XẠ HỒNG NGOẠI Nhiệm vụ khóa luận:  Tổng quan nguyên liệu mít sấy hồng ngoại  Phân tích yếu tố công nghệ ảnh hƣởng đến trình sấy mít xạ hồng ngoại  Xây dựng hàm mục tiêu: độ ẩm, đƣờng tổng, độ cứng, chi phí lƣợng trình sấy hồng ngoại mít  Xây dựng giải toán tối ƣu đa mục tiêu trình sấy mít xạ hồng ngoại  Xây dựng quy trình sấy mít xạ hồng ngoại Ngày giao nhiệm vụ khóa luận: 20/01/2015 Ngày hoàn thành khóa luận: 15/07/2015 Họ tên ngƣời hƣớng dẫn: ThS Nguyễn Tấn Dũng Phần hƣớng dẫn: toàn khóa luận Nội dung yêu cầu khóa luận tốt nghiệp đƣợc thông qua Trƣởng Bộ môn Công nghệ Thực phẩm Tp.HCM, ngày tháng năm 2015 Trƣởng Bộ môn Ngƣời hƣớng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) i LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực khóa luận tốt nghiệp, nhận đƣợc nhiều giúp đỡ tận tình quý thầy cô, gia đình bạn bè, nguồn động lực lớn giúp hoàn thành tốt khóa luận Tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến: Ban giám hiệu trƣờng Đại học Sƣ Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh, Qúy thầy cô Khoa Công Nghệ Hóa Học Và Thực Phẩm Gia đình, tạo điều kiện tốt để thực khóa luận Đặc biệt, xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Tấn Dũng – giáo viên hƣớng dẫn Thầy tận tình hƣớng dẫn giúp đỡ suốt trình thực đề tài Những kiến thức thầy dạy dỗ không giúp ích nội dung đề tài tốt nghiệp mà tảng để tiếp tục học tập làm việc tƣơng lai Cuối cùng, xin chúc quý thầy cô dồi sức khỏe để cống hiến thật nhiều nghiệp trồng ngƣời cao quý Một lần xin chân thành cảm ơn! Tp HCM, ngày 15 tháng năm 2015 Sinh viên thực Lê Ngọc Huyền ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan toàn nội dung đƣợc trình bày khóa luận tốt nghiệp riêng Tôi xin cam đoan nội dung đƣợc tham khảo khóa luận tốt nghiệp đƣợc trích dẫn xác đầy đủ theo qui định Ngày 15 tháng năm 2015 Ký tên Lê Ngọc Huyền iii GVHD: ThS NGUYỄN TẤN DŨNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP MỤC LỤC NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP i LỜI CẢM ƠN ii LỜI CAM ĐOAN iii MỤC LỤC iv DANH MỤC HÌNH vii DANH MỤC BẢNG viii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT xi TÓM TẮT KHÓA LUẬN xii MỞ ĐẦU xiii CHƢƠNG TỔNG QUAN .1 1.1 1.2 Cơ sở lý thuyết sấy 1.1.1 Khái niệm 1.1.2 Cơ sở trình sấy 1.1.3 Động học trình sấy 1.1.4 Bản chất trình sấy 1.1.5 Đặc điểm trình sấy 1.1.6 Mục đích trình sấy 1.1.7 Phân loại trình sấy 1.1.8 Các biến đổi xảy trình sấy .7 Phƣơng pháp sấy xạ hồng ngoại 1.2.1 Cơ sở khoa học sấy hồng ngoại 1.2.2 Khái niệm xạ hồng ngoại 11 1.2.3 Đặc điểm tính chất tia hồng ngoại 11 1.2.4 Các nguồn phát tia hồng ngoại 11 1.2.5 Ứng dụng tia hồng ngoại 12 1.2.6 Khái niệm sấy xạ hồng ngoại 12 1.2.7 Cơ chế sấy khô vật liệu ẩm xạ hồng ngoại 12 iv GVHD: ThS NGUYỄN TẤN DŨNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 1.3 1.4 1.5 1.2.8 Công nghệ sấy xạ hồng ngoại 13 1.2.9 Ƣu, nhƣợc điểm sấy hồng ngoại 14 Những kết nghiên cứu nƣớc 15 1.3.1 Những kết nghiên cứu nƣớc 15 1.3.2 Những kết nghiên cứu nƣớc .15 Nguyên liệu mít 17 1.4.1 Đặc điểm sinh học .17 1.4.2 Thành phần hóa học, tính chất nhiệt vật lý dinh dƣỡng mít … 19 Các yếu tố ảnh hƣởng đến sấy hồng ngoại 22 CHƢƠNG NGUYÊN LIỆU, THIẾT BỊ VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26 2.1 Nguyên liệu 26 2.2 Thiết bị dụng cụ nghiên cứu 26 2.3 Sơ đồ nghiên cứu 29 2.4 Phƣơng pháp nghiên cứu .32 2.5 2.4.1 Phƣơng pháp xác định độ ẩm 32 2.4.2 Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng đƣờng tổng 33 2.4.3 Phƣơng pháp xác định độ cứng sản phẩm 35 2.4.4 Phƣơng pháp xác định Protein 35 2.4.5 Phƣơng pháp xác định Lipid .35 2.4.6 Phƣơng pháp xác định hàm lƣợng tro tổng 35 2.4.7 Phƣơng pháp xác định tiêu vi sinh vật 36 2.4.8 Phƣơng pháp tính toán chi phí lƣợng 36 Phƣơng pháp quy hoạch thực nghiệm tối ƣu 36 2.5.1 Thiết lập toán tối ƣu hàm mục tiêu thành phần 36 2.5.2 Thiết lập toán tối ƣu cho đa mục tiêu 41 CHƢƠNG KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN .45 3.1 Thành phần hóa học mít 45 3.2 Kết thực nghiệm xác định độ ẩm, đƣờng tổng, cấu trúc sản phẩm chi phí lƣợng 45 v GVHD: ThS NGUYỄN TẤN DŨNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 3.3 Xây dựng mối quan hệ yếu tố công nghệ ảnh hƣởng với hàm mục tiêu .46 3.3.1 Xây dựng mối quan hệ yếu tố công nghệ ảnh hƣởng tới hàm mục tiêu độ ẩm 46 3.3.2 Xây dựng mối quan hệ yếu tố công nghệ ảnh hƣởng tới hàm mục tiêu đƣờng tổng .51 3.3.3 Xây dựng mối quan hệ yếu tố công nghệ ảnh hƣởng tới hàm mục tiêu độ cứng sản phẩm 56 3.3.4 Xây dựng mối quan hệ yếu tố công nghệ ảnh hƣởng tới hàm mục tiêu chi phí lƣợng 61 3.4 Xây dựng giải toán tối ƣu mục tiêu 66 3.5 Xây dựng giải toán tối ƣu đa mục tiêu 67 3.6 Thực nghiệm kiểm chứng tối ƣu 69 3.7 Các tiêu vi sinh sản phẩm mít sấy xạ hồng ngoại chế độ tối ƣu 69 3.8 ƣu Đánh giá cảm quan sản phẩm mít sấy xạ hồng ngoại chế độ tối .69 3.9 Xác lập chế độ công nghệ xây dựng quy trình sấy 71 3.10 Tính kinh tế 71 3.11 Bàn luận .72 CHƢƠNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 73 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 vi GVHD: ThS NGUYỄN TẤN DŨNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Động học trình sấy Hình 1.2 Đƣờng biểu diễn trình sấy Hình 1.3 Bức xạ nhiệt tác động lên môi trƣờng hữu hạn Hình 1.4 Qủa mít 17 Hình 1.5 Cơm mít 17 Hình 1.6 Các sản phẩm mít 22 Hình 1.7 Các yếu tố ảnh hƣởng đến mít sấy hồng ngoại 22 Hình 2.1 Nguyên liệu mít 26 Hình 2.2 Máy sấy hồng ngoại 29 Hình 2.3 Sơ đồ nghiên cứu 30 Hình 2.4 Sơ đồ sản xuất mít sấy hồng ngoại 31 Hình 2.5 Sản phẩm mít sấy hồng ngoại chế độ tối ƣu 32 Hình 2.6 Đƣờng chuẩn 34 Hình 2.7 Mẫu đo đƣờng tổng 35 Hình 2.8 Máy đo quang phổ 35 Hình 2.9 Sơ đồ mối quan hệ yếu tố ảnh hƣởng với hàm mục tiêu 37 Hình 2.10 Bài toán đa mục tiêu 41 Hình 2.11 Không gian hàm mục tiêu toán tối ƣu hai mục tiêu 42 Hình 3.1 Trục màu L, a, b 70 Hình 3.2 Các sản phẩm mít sấy 70 Hình 3.3 Quy trình công nghệ tổng quát sấy xạ hồng ngoại mít 71 vii GVHD: ThS NGUYỄN TẤN DŨNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Thành phần hóa học 100g thịt mít tƣơi 19 Bảng 1.2 Thành phần vitamin cơm mít tƣơi 19 Bảng 1.3 Thành phần chất khoáng có 100 g thịt mít tƣơi 19 Bảng 1.4 So sánh thành phần dinh dƣỡng mít với chuối xoài 21 Bảng 2.1 Số liệu đƣờng chuẩn 34 Bảng 2.2a Các mức yếu tố ảnh hƣởng 38 Bảng 2.2b Các biến ma trận quy hoạch cấu trúc tâm hai yếu tố 38 Bảng 2.2c Ma trận quy hoạch với biến ảo TYT 23 kết thực nghiệm 39 Bảng 2.2d Các thí nghiệm tâm 40 Bảng 3.1 Thông số thành phần hóa học nguyên liệu 45 Bảng 3.2 Kết thực nghiệm hàm mục tiêu 45 Bảng 3.3a Kết xử lý thực nghiệm hàm mục tiêu độ ẩm theo ma trận trực giao cấp 2…… 47 Bảng 3.3b Kết xử lý thực nghiệm hàm mục tiêu độ ẩm theo ma trận trực giao cấp 2…… 47 Bảng 3.3c Kết xử lý thực nghiệm hàm mục tiêu độ ẩm theo ma trận trực giao cấp 2……… 48 Bảng 3.3d Hệ số PTHQ cho độ ẩm 49 Bảng 3.3e Phƣơng sai tái 49 Bảng 3.3f Sai số PTQH độ ẩm 49 Bảng 3.3g Kiểm tra ý nghĩa hệ số theo tiêu chuẩn Student độ ẩm 49 Bảng 3.3h Kết tính ̂ (yi - ̂)2 50 Bảng 3.3i Kiểm định Fisher PTHQ hàm mục tiêu độ ẩm 50 Bảng 3.4a Kết xử lý thực nghiệm hàm mục tiêu đƣờng tổng theo ma trận trực giao cấp 52 Bảng 3.4b Kết xử lý thực nghiệm hàm mục tiêu đƣờng tổng theo ma trận trực giao cấp 52 Bảng 3.4c Kết xử lý thực nghiệm hàm mục tiêu đƣờng tổngtheo ma trận trực giao cấp 53 viii GVHD: ThS NGUYỄN TẤN DŨNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Bảng 3.4d Hệ số PTHQ cho đƣờng tổng 54 Bảng 3.4e Phƣơng sai tái 54 Bảng 3.4f Sai số PTQH đƣờng tổng 54 Bảng 3.4g Kiểm tra ý nghĩa hệ số theo tiêu chuẩn Student đƣờng tổng 54 Bảng 3.4h Kết tính ̂ (yi - ̂)2 55 Bảng 3.4i Kiểm định Fisher PTHQ hàm mục tiêu đƣờng tổng 56 Bảng 3.5a Kết xử lý thực nghiệm hàm mục tiêu độ cứng theo ma trận trực giao cấp 2…… 57 Bảng 3.5b Kết xử lý thực nghiệm hàm mục tiêu độ cứng theo ma trận trực giao cấp 2…… 57 Bảng 3.3c Kết xử lý thực nghiệm hàm mục tiêu độ cứng theo ma trận trực giao cấp 2…… 58 Bảng 3.5d Hệ số PTHQ cho độ cứng 58 Bảng 3.5e Phƣơng sai tái 59 Bảng 3.5f Sai số PTQH độ cứng 59 Bảng 3.5g Kiểm tra ý nghĩa hệ số theo tiêu chuẩn Student độ cứng 59 Bảng 3.5h Kết tính ̂ (yi - ̂)2 60 Bảng 3.5i Kiểm định Fisher PTHQ hàm mục tiêu độ cứng 61 Bảng 3.6a Kết xử lý thực nghiệm hàm mục tiêu chi phí lƣợng theo ma trận trực giao cấp 62 Bảng 3.6b Kết xử lý thực nghiệm hàm mục tiêu chi phí lƣợng theo ma trận trực giao cấp 62 Bảng 3.6c Kết xử lý thực nghiệm hàm mục tiêu chi phí lƣợng theo ma trận trực giao cấp 63 Bảng 3.6d Hệ số PTHQ cho chi phí lƣợng 64 Bảng 3.6e Phƣơng sai tái 64 Bảng 3.6f Sai số PTQH chi phí lƣợng 64 Bảng 3.6g Kiểm tra ý nghĩa hệ số theo tiêu chuẩn Student chi phí lƣợng…… 64 Bảng 3.6h Kết tính ̂ (yi - ̂)2 65 Bảng 3.6i Kiểm định Fisher PTHQ hàm mục tiêu chi phí lƣợng 66 ix GVHD: ThS NGUYỄN TẤN DŨNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Bảng 3.7 Gía trị tối ƣu hàm mục tiêu thực nghiệm 68 Bảng 3.8 Chỉ tiêu vi sinh 69 Bảng 3.9 Chỉ tiêu màu sắc 70 Bảng 3.10 Yếu tố ảnh hƣởng hàm mục tiêu sau tối ƣu 71 Bảng 3.11 Yếu tố ảnh hƣởng hàm mục tiêu sau tối ƣu 71 x GVHD: ThS NGUYỄN TẤN DŨNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Chữ viết tắt PTHQ Phƣơng trình hồi quy BTTƢ Bài toán tối ƣu QHTN Quy hoạch thực nghiệm TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam xi GVHD: ThS NGUYỄN TẤN DŨNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP TÓM TẮT KHÓA LUẬN Quá trình sấy xạ hồng ngoại đƣợc xem tối ƣu kỹ thuật sấy vật liệu mỏng nhƣ bánh tráng, loại rau củ quả, trái Đối với sấy hồng ngoại phân bố đƣờng đẳng nhiệt đèn không dẫn đến tƣợng vật liệu bị cong vênh Để tăng hiệu suất sấy, tiết kiệm nhiên liệu cần lựa chọn yếu tố ảnh hƣởng nhƣ nhiệt độ, thời gian, cƣờng độ xạ Với đề tài luận văn tốt nghiệp, xin chọn mít Thái đối tƣợng nghiên cứu Tiến hành 18 thí nghiệm với chế độ khác (53 ÷ 67,070C); (11,17 ÷ 16,82 h); (1,17 ÷ 6,8 bóng đèn) Sản phẩm sau trình sấy đƣợc tiến hành phân tích độ ẩm, thành phần hóa học (đƣờng tổng) Trƣờng Đại học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP.HCM, độ cứng sản phẩm đƣợc đo trƣờng Đại Học Công Nghiệp TP.HCM, kết đƣợc đem xử lý tối ƣu hóa với bốn hàm mục tiêu là: độ ẩm, đƣờng tổng, độ cứng, chi phí lƣợng Từ xác lập đƣợc chế độ công nghệ tối ƣu cho trình sấy mít hồng ngoại là: tsấy = 67,070C; T = 13,534 h Kết sản phẩm đạt: độ ẩm 5,678%, đƣờng tổng 22,249%; độ cứng sản phẩm 171,01 mJ; chi phí lƣợng 6,618 Ngoài ra, tiêu vệ sinh an toàn sản phẩm đƣợc phân tích Trung Tâm Sắc Ký Hải Đăng, Quận 1, TP.HCM xii GVHD: ThS NGUYỄN TẤN DŨNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Việt Nam nƣớc có nông nghiệp phát triển, sản phẩm nông sản nƣớc ta phong phú đa dạng Tuy nhiên thời gian bảo quản, sử dụng loại nông sản không đƣợc dài, nông sản dễ bị hƣ hỏng yếu tố bên Do đó, vấn đề đặt làm cách để bảo quản nông sản cách tốt nhất, cách bảo quản đáp ứng yêu cầu màu sắc, chất lƣợng sản phẩm phƣơng pháp sấy Bên cạnh đó, đất nƣớc ta lại nằm vùng khí hậu nhiệt đới ẩm, gió mùa nên rau củ phát triển tƣơi tốt quanh năm Đây đặc điểm thuận lợi để phát triển ngành công nghiệp sấy loại rau, củ, xuất có giá trị kinh tế cao nhƣ: mít sấy, chuối sấy, nhãn sấy Qúa trình sấy giúp giảm hao hụt số lƣợng chất lƣợng thực phẩm đến mức thấp nhất, trƣớc tác nhân gây hƣ hỏng nhƣ: nấm mốc, nấm men, vi sinh vật gây hại… Cùng với phát triển khoa học kỹ thuật bắt nguồn từ nhu cầu thực tế, có nhiều phƣơng pháp sấy khác đƣợc đời, với mục đích cuối giúp bảo quản thực phẩm trƣớc công tất yếu tố có khả làm hƣ hỏng chúng So với nhiều phƣơng pháp sấy khác, phƣơng pháp sấy xạ hồng ngoại kỹ thuật tiên tiến Kỹ thuật có số ƣu điểm bật so với kỹ thuật sấy khác nhƣ: giá trị dinh dƣỡng, giá trị cảm quan gần nhƣ nguyên vẹn so với ban đầu trình sấy đƣợc truyền nhiệt xạ hồng ngoại Chính kỹ thuật sấy hồng ngoại đƣợc ứng dụng bảo quản sản phẩm thực phẩm làm tăng giá trị kinh tế Ở Việt Nam mít nông sản phổ biến, có giá trị dinh dƣỡng cao, mít tƣơi có nhiều vitamin, khoáng chất dinh dƣỡng tốt cho sức khỏe ngƣời Tuy nhiên, mít tƣơi lại chứa nhiều nƣớc nên thời gian quản không lâu chất dinh dƣỡng thƣờng nhạy cảm với ánh sáng, oxy nhiệt độ Do cần lựa chọn kỹ thuật sấy thích hợp Kỹ thuật sấy xạ hồng ngoại với nhiệt độ sấy thấp, khả tách ẩm cao giữ đƣợc tối đa thành phần giá trị mít Hơn nữa, kỹ thuật sấy xạ hồng ngoại làm giảm bớt chi phí so với trình sấy thăng hoa mà chất xiii GVHD: ThS NGUYỄN TẤN DŨNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP lƣợng sản phẩm không thay đổi nhiều Ngoài ra, mít sau sấy có nhiều ƣu điểm vƣợt trội so với mít tƣơi nhƣ:  Hàm lƣợng chất khô cao  Hƣơng vị đậm đà tạo cảm giác lạ  Thời gian bảo quản dài  Nhẹ nhàng thuận tiện sử dụng Mục tiêu khóa luận Các mục tiêu cần phải đạt đƣợc trình thực đồ án là:  Nghiên cứu, xác định chế độ công nghệ sấy mít kỹ thuật sấy hồng ngoại để tạo đƣợc sản phẩm có giá trị dinh dƣỡng cao giá trị cảm quan tốt mà chi phí lƣợng thấp  Khẳng định đƣợc tính ƣu việt phƣơng pháp sấy hồng ngoại so với phƣơng pháp sấy khác Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu  Đối tƣợng nghiên cứu: Sử dụng mít Thái làm nguyên liệu để tiến hành sấy thực nghiệm  Phạm vi nghiên cứu: xây dựng quy trình sấy xạ hồng ngoại Nghiên cứu ảnh hƣởng nhiệt độ, thời gian sấy cƣờng độ xạ ảnh hƣởng đến chất lƣợng sản phẩm Sử dụng phƣơng pháp quy hoạch thực nghiệm tối ƣu hóa để tìm chế độ tối ƣu nhiệt độ, thời gian cƣờng độ xạ cho trình sấy Với quy mô thực đề tài luận văn tốt nghiệp sinh viên nên đề tài đƣợc nghiên cứu quy mô phòng thí nghiệm Nội dung Nội dung đồ án bao gồm:  Tổng quan trình sấy, sấy hồng ngoại, nguyên liệu mít  Phân tích yếu tố ảnh hƣởng đến trình sấy, hàm mục tiêu  Thiết lập giải toán tối ƣu hóa công nghệ sấy mít xạ hồng ngoại  Xây dựng quy trình sấy mít xạ hồng ngoại hoàn chỉnh  Tổng kết bàn luận kết đạt đƣợc xiv GVHD: ThS NGUYỄN TẤN DŨNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Cơ sở khoa học nghiên cứu nƣớc  Trong nƣớc  Nghiên cứu công nghệ mít sấy Vinamit  Nghiên cứu công nghệ sản xuất nƣớc giải khát từ mít  Nghiên cứu kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm mít  Nghiên cứu công nghệ sản xuất kẹo mít  Thế giới  Nghiên cứu mít để làm đồ uống, kem, mứt, halwa thạch  Nghiên cứu dùng mít để lên men  Nghiên cứu mít làm nectar Phƣơng pháp nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu: nghiên cứu mít sấy kỹ thuật hồng ngoại Ý nghĩa khoa học thực tiễn  Ý nghĩa khoa học  Khẳng định đƣợc vai trò quan trọng khoa học kỹ thuật nói chung kỹ thuật sấy nói riêng việc thu hoạch, chế biến kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm  Tạo tảng cho việc nghiên cứu, ứng dụng kỹ thuật sấy xạ hồng ngoại vào loại nông sản khác nhƣ nhãn, chuối, sầu riêng, vải…  Ý nghĩa thực tiễn  Tạo sản phẩm mít sấy tuyệt vời giá trị cảm quan mà giữ đƣợc giá trị dinh dƣỡng cao, chi phí lƣợng thấp Đặc biệt mít sấy xạ hồng ngoại qua giai đoạn chiên chân không nhƣ sản phẩm có thị trƣờng nên an toàn cho ngƣời sử dụng  Giải đƣợc vấn đề sản phẩm mít tƣơi không đƣợc tiêu thụ hết  Có thể chuyển giao công nghệ, tạo mối liên hệ nhà trƣờng doanh nghiệp  Có thể giới thiệu trái Việt Nam đến với bạn bè quốc tế cách xuất Bố cục  Chƣơng một: Trình bày cách tổng quan phƣơng pháp sấy: khái niệm, chất, đặc điểm, phƣơng pháp sấy, sấy hồng ngoại Tổng quan nguyên liệu mít: thành phần hóa học, nguồn gốc, sinh trƣởng, hƣ hỏng xảy trình thu hoạch bảo quản mít, cách xử lý… xv GVHD: ThS NGUYỄN TẤN DŨNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP  Chƣơng hai: Trình bày đối tƣợng, sơ đồ phƣơng pháp nghiên cứu, quy trình công nghệ Thực quy hoạch thực nghiệm tối ƣu hóa, giải toán tối ƣu sấy hồng ngoại  Chƣơng ba: Trình bày kết bàn luận, đƣa kết luận kiến nghị xvi GVHD: ThS NGUYỄN TẤN DŨNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CHƢƠNG TỔNG QUAN 1.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT SẤY 1.1.1 Khái niệm Sấy phƣơng pháp bảo quản thực phẩm đơn giản, an toàn dễ dàng Sấy làm giảm độ ẩm thực phẩm đến mức cần thiết vi khuẩn, nấm men nấm mốc bị ức chế không phát triển hoạt động đƣợc, giảm hoạt động enzyme, giảm kích thƣớc trọng lƣợng sản phẩm Trong trình sấy xảy trình trao đổi nhiệt trao đổi chất, cụ thể trình truyền nhiệt từ chất tải nhiệt cho vật sấy, trình truyền ẩm từ vật sấy bề mặt sấy, trình truyền ẩm từ bề mặt sấy môi trƣờng xung quanh Các trình xảy đồng thời vật liệu sấy 1.1.2 Cơ sở trình sấy Sấy trình công nghệ phức tạp Về nguyên tắc, có nhiều phƣơng pháp sấy vật liệu khác Loại bỏ ẩm dựa vào lƣợng có hai phƣơng pháp chính:  Phƣơng pháp 1: loại bỏ ẩm nƣớc khỏi vật liệu, không làm thay đổi trạng thái liên kết, nƣớc dạng lỏng Phƣơng pháp thực trình: ép, ly tâm, lọc  Phƣơng pháp 2: loại bỏ ẩm thay đổi trạng thái liên kết: lỏng biến thành Phƣơng pháp liên quan đến chi phí nhiệt để hâm nóng vật liệu ẩm, bốc nƣớc bề mặt vật liệu làm sôi lỏng bề mặt vật liệu dần thoát 1.1.3 Động học trình sấy Tất vật liệu rắn ẩm có khả hút ẩm từ môi trƣờng xung quanh nhả ẩm môi trƣờng xung quanh Sự chuyển động nƣớc theo chiều phụ thuộc vào trạng thái môi trƣờng xung quanh tính chất vật liệu Điều kiện để nƣớc bay từ vật liệu ẩm vào môi trƣờng xung quanh PA (áp suất nƣớc bề mặt vật liệu) lớn pA (áp suất riêng phần nƣớc môi trƣờng xung quanh) GVHD: ThS NGUYỄN TẤN DŨNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Áp suất nƣớc bề mặt vật liệu PA phụ thuộc độ ẩm vật liệu, nhiệt độ dạng liên kết ẩm với vật liệu nhiệt độ độ ẩm vật liệu tăng PA tăng, lực liên kết ẩm với vật liệu lớn PA giảm Với độ ẩm tƣơng đối = 1, pA = PA = Pbão hòa (áp suất bão hòa), đƣợc gọi điểm hút nƣớc, độ ẩm vật liệu tƣơng ứng với điều kiện đƣợc gọi độ ẩm hút nƣớc Lƣợng ẩm ứng với vật liệu có độ ẩm lớn độ ẩm hút nƣớc gọi ẩm không liên kết Qúa trình sấy thƣờng bốc đƣợc ẩm không liên kết phần lƣợng ẩm liên kết Lƣợng ẩm bốc đƣợc gọi ẩm tự Quá trình bay thƣờng có hai giai đoạn: Ẩm bề mặt vật liệu bay vào môi trƣờng xung quanh, tốc độ trình phụ thuộc vào áp suất PA, pA, nhiệt độ tốc độ chuyển động môi trƣờng Khi độ ẩm bề mặt vật liệu nhỏ độ ẩm bên vật liệu, khuếch tán ẩm từ bên bề mặt vật liệu nhờ chênh lệch độ ẩm Khi nhiệt độ vật liệu khác nƣớc di chuyển từ nơi có nhiệt độ cao nơi có nhiệt độ thấp W A B *Trong đó:  AB: giai đoạn đốt nóng  BC: giai đoạn sấy  K: điểm tới hạn  Wcb: độ ẩm cân Wcb K C Hình 1.1 Động học trình sấy 1.1.4 Bản chất trình sấy Bản chất sấy trình khuếch tán ẩm từ bên vật liệu sấy lớp bề mặt trình chuyển ẩm từ bề mặt vật liệu môi trƣờng xung quanh, hay nói cách khác chênh lệch áp suất riêng phần bề mặt vật liệu môi trƣờng xung quanh Đối với hai giai đoạn trình xảy đồng thời, ranh giới phân biệt rõ ràng, tùy theo thời gian cụ thể trình sấy mà hai giai đoạn định tốc độ sấy GVHD: ThS NGUYỄN TẤN DŨNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 1.1.5 Đặc điểm trình sấy Đặc điểm trình sấy vật thể có độ ẩm tƣơng đối cao, nhiệt độ sấy tốc độ chuyển động không khí không lớn, xảy theo ba giai đoạn là: Giai đoạn làm Tốc độ Giai sấy đoạn gia nhiệt Giai đoạn tốc độ không đổi Giai đoạn tốc độ sấy giảm nóng vật, giai đoạn sấy tốc độ không đổi, giai đoạn tốc độ sấy giảm dần[6] Đối với trƣờng hợp sấy với điều Thời gian Hình 1.2 Đƣờng biểu diễnsấy quá(h) trình sấy kiện khác, trình sấy xảy bakhô giai đoạn, nhƣng giai đoạn đan xen khó phân biệt  Giai đoạn làm nóng vật Giai đoạn đƣa vật vào buồng sấy tiếp xúc với không khí nóng, nhiệt độ vật đạt đƣợc nhiệt độ kế ƣớc Trong trình sấy toàn vật đƣợc gia nhiệt Ẩm vật đƣợc gia nhiệt đạt đƣợc nhiệt độ sôi ứng với phân áp suất nƣớc môi trƣờng không khí buồng sấy Do đƣợc làm nóng, nên độ ẩm vật có giảm chút nƣớc tự vật bay hơi, nhiệt độ vật tăng dần nhiệt độ kế ƣớc Tuy vậy, tăng nhiệt độ trình xảy không phần phần vật Vùng vật đạt đến nhiệt độ kế ƣớc chậm Đối với vật dễ sấy giai đoạn làm nóng vật xảy nhanh  Giai đoạn sấy tốc độ không đổi Kết thúc giai đoạn gia nhiệt, nhiệt độ vật nhiệt độ kế ƣớc Tiếp tục cung cấp nhiệt, ẩm vật hóa hơi, nhiệt độ vật giữ không đổi nên nhiệt cung cấp để hóa nƣớc Ẩm hóa lớp vật liệu sát bề mặt, nƣớc tự bên vật di chuyển bề mặt để hóa Nhiệt độ không khí nóng không đổi nên nhiệt độ vật sấy không đổi, chênh lệch nhiệt độ vật môi trƣờng không đổi Điều làm cho độ chứa vật theo thời gian không đổi, có nghĩa tốc độ sấy không đổi Trong giai đoạn biến thiên độ chứa theo thời gian tuyến tính Ẩm đƣợc thoát giai đoạn ẩm tự Khi độ ẩm vật đạt tới trị số tới hạn Uk = S K L 0 [...]...  Nghiên cứu công nghệ mít sấy Vinamit  Nghiên cứu công nghệ sản xuất nƣớc giải khát từ mít  Nghiên cứu kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm mít  Nghiên cứu công nghệ sản xuất kẹo mít  Thế giới  Nghiên cứu mít để làm đồ uống, kem, mứt, halwa và thạch  Nghiên cứu dùng mít để lên men  Nghiên cứu mít làm nectar 6 Phƣơng pháp nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu: nghiên cứu về mít sấy bằng kỹ thuật hồng. .. quá trình sấy, sấy hồng ngoại, nguyên liệu mít  Phân tích các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình sấy, các hàm mục tiêu  Thiết lập và giải bài toán tối ƣu hóa đối với công nghệ sấy mít bằng bức xạ hồng ngoại  Xây dựng quy trình sấy mít bằng bức xạ hồng ngoại hoàn chỉnh  Tổng kết và bàn luận về kết quả đạt đƣợc xiv GVHD: ThS NGUYỄN TẤN DŨNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 5 Cơ sở khoa học các nghiên cứu trong và...  Nghiên cứu, xác định chế độ công nghệ sấy mít bằng kỹ thuật sấy hồng ngoại để tạo ra đƣợc sản phẩm có giá trị dinh dƣỡng cao và giá trị cảm quan tốt mà chi phí năng lƣợng là thấp nhất  Khẳng định đƣợc những tính năng ƣu việt của phƣơng pháp sấy hồng ngoại so với các phƣơng pháp sấy khác 3 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu  Đối tƣợng nghiên cứu: Sử dụng mít Thái làm nguyên liệu chính để tiến hành sấy. .. sấy thích hợp Kỹ thuật sấy bức xạ hồng ngoại với nhiệt độ sấy thấp, khả năng tách ẩm cao sẽ giữ đƣợc tối đa những thành phần giá trị của mít Hơn thế nữa, kỹ thuật sấy bức xạ hồng ngoại sẽ làm giảm bớt chi phí so với quá trình sấy thăng hoa mà chất xiii GVHD: ThS NGUYỄN TẤN DŨNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP lƣợng sản phẩm không thay đổi nhiều Ngoài ra, mít sau khi sấy còn có nhiều ƣu điểm vƣợt trội so với mít. ..  Phạm vi nghiên cứu: xây dựng quy trình sấy bức xạ hồng ngoại Nghiên cứu ảnh hƣởng của nhiệt độ, thời gian sấy và cƣờng độ bức xạ ảnh hƣởng đến chất lƣợng sản phẩm Sử dụng phƣơng pháp quy hoạch thực nghiệm và tối ƣu hóa để tìm ra chế độ tối ƣu về nhiệt độ, thời gian và cƣờng độ bức xạ cho quá trình sấy Với quy mô thực hiện đề tài là luận văn tốt nghiệp của sinh viên nên đề tài đƣợc nghiên cứu ở quy... vẹn so với ban đầu do quá trình sấy đƣợc truyền nhiệt bằng bức xạ hồng ngoại Chính vì vậy kỹ thuật sấy hồng ngoại đƣợc ứng dụng trong bảo quản các sản phẩm thực phẩm làm tăng giá trị kinh tế Ở Việt Nam mít là một trong những nông sản phổ biến, có giá trị dinh dƣỡng rất cao, mít tƣơi có rất nhiều vitamin, khoáng và các chất dinh dƣỡng tốt cho sức khỏe con ngƣời Tuy nhiên, mít tƣơi lại chứa nhiều nƣớc nên... TẮT KHÓA LUẬN Quá trình sấy bức xạ hồng ngoại đƣợc xem là tối ƣu trong kỹ thuật sấy các vật liệu mỏng nhƣ bánh tráng, các loại rau củ quả, trái cây Đối với sấy hồng ngoại sự phân bố đƣờng đẳng nhiệt của một đèn không đều dẫn đến hiện tƣợng vật liệu bị cong vênh Để tăng hiệu suất sấy, tiết kiệm nhiên liệu cần lựa chọn các yếu tố ảnh hƣởng nhƣ nhiệt độ, thời gian, cƣờng độ bức xạ Với đề tài luận văn tốt...  Tạo ra một sản phẩm mít sấy tuyệt vời về giá trị cảm quan mà vẫn giữ đƣợc giá trị dinh dƣỡng cao, chi phí năng lƣợng thấp Đặc biệt mít sấy bằng bức xạ hồng ngoại không phải qua giai đoạn chiên chân không nhƣ các sản phẩm có trên thị trƣờng hiện nay nên an toàn cho ngƣời sử dụng  Giải quyết đƣợc vấn đề khi sản phẩm mít tƣơi không đƣợc tiêu thụ hết  Có thể chuyển giao công nghệ, tạo mối liên hệ giữa... sấy xảy ra các quá trình trao đổi nhiệt và trao đổi chất, cụ thể là quá trình truyền nhiệt từ chất tải nhiệt cho vật sấy, quá trình truyền ẩm từ trong vật sấy ra ngoài bề mặt sấy, quá trình truyền ẩm từ bề mặt sấy ra ngoài môi trƣờng xung quanh Các quá trình này xảy ra đồng thời trên vật liệu sấy 1.1.2 Cơ sở của quá trình sấy Sấy là quá trình công nghệ phức tạp Về nguyên tắc, có nhiều phƣơng pháp sấy. .. phƣơng pháp nghiên cứu, quy trình công nghệ Thực hiện quy hoạch thực nghiệm và tối ƣu hóa, giải quyết bài toán tối ƣu của sấy hồng ngoại  Chƣơng ba: Trình bày kết quả và bàn luận, đƣa ra kết luận và kiến nghị xvi GVHD: ThS NGUYỄN TẤN DŨNG KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT SẤY 1.1.1 Khái niệm Sấy là một phƣơng pháp bảo quản thực phẩm đơn giản, an toàn và dễ dàng Sấy làm giảm