Bộ giáo dục đào tạo Tr-ờng đại học bách khoa hà nội Nguyễn Mạnh Hiểu Nguyễn Mạnh Hiểu Ngành: Công Nghệ thực phẩm Nghiên cứu công nghệ bảo quản vải ph-ơng pháp lạnh đông nhanh dạng rời Luận văn thạc sĩ công nghệ thực phẩm Khoá 2002 Hà nội, 2004 Lời cảm ơn Tôi xin chân trọng cảm ơn Trung tâm đào tạo sau đại học, Viện Công nghệ sinh học thực phẩm - tr-ờng Đại học Bách Hà Nội tạo điều kiện để hoàn thành luận văn Đặc biệt xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Xuân Ph-ơng tận tình h-ớng dẫn suốt trình học tập hoàn thành làm luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Cơ điện nông nghiệp công nghệ sau thu hoạch, lãnh đạo cán Phòng Bảo quản - Viện Cơ điện Nông nghiệp công nghệ sau thu hoạch tạo kiện tốt cho trình học tập thực nghiên cứu liên quan đến luận văn Tôi xin cám ơn ý kiến đóng góp quí báu lãnh đạo đồng nghiệp để hoàn thành luận văn Tôi xin chân thành cảm ơn Công ty xuất nhập thực phẩm Đồng giao tạo điều kiện giúp đỡ để suốt trình nghiên cứu Tác giả luận văn Nguyễn Mạnh Hiểu Mục Lục Mở đầu PhÇn I: Tỉng quan 1.1.C©y V¶i 1.1.1 Tình hình sản xuất tiêu thụ vải Thế giới ViƯt Nam 1.1.2 Mét sè gièng v¶i trång phỉ biÕn ë ViƯt Nam 11 1.1.3 Đặc điểm sinh lý v¶i 12 1.1.4 B¶o qu¶n, chÕ biÕn qu¶ v¶i 15 1.2.C«ng nghƯ lạnh đông 18 1.2.1 Tình hình nghiên cứu ứng dụng công nghệ lạnh đông 18 1.2.2 Cơ sở lý thuyết trình làm đông lạnh 20 1.2.3 Quá trình làm tan giá (còn gọi giải đông hay tan băng) 30 1.2.4 Thiết bị lạnh ®«ng 31 Phần II: Cách tiếp cận, nội dung, nguyên liệu ph-ơngpháp nghiên cứu 35 2.1.C¸ch tiÕp cËn 36 2.2.Néi dung nghiªn cøu 36 2.3.Nguyên liệu thiết bÞ sư dơng 37 2.3.1 Nguyªn liƯu 37 2.3.2 Ho¸ chất thiết bị sử dụng 37 2.4.Ph-ơng pháp nghiên cứu 38 2.4.1 Ph-ơng pháp thiết kế thí nghiệm xử lý sè liƯu 38 2.4.2 Ph-¬ng pháp tính thông số trình lạnh đông 38 2.4.3 Ph-ơng pháp phân tích tiêu hoá lý 41 2.4.4 Ph-ơng pháp phân tích tiêu hoá häc 42 2.4.5 Ph©n tích hiệu kinh tế tính khả thi mô hình theo 46 Phần III Kết nghiên cứu thảo luận 47 3.1.Đặc tính lý hoá qủa vải 47 3.2.Nghiªn cøu lạnh đông vải 50 3.2.1 Xác định thông số trình lạnh đông 50 3.2.2 Xác định độ chín vải thích hợp cho lạnh đông 55 3.2.3 Xác định kiểu làm lạnh đông thích hợp cho vải 57 3.2.4 Nghiên cứu ảnh h-ởng xử lý nguyên liệu tr-ớc lạnh đông đến chất l-ợng vải đông lạnh 59 3.3.Nghiên cứu bảo quản vải đông lạnh 63 3.3.1 ảnh h-ởng bao bì bảo quản đến chất l-ợng vải đông lạnh 63 3.3.2 ảnh h-ởng nhiệt độ bảo quản đến chất l-ợng vải đông lạnh 66 3.4.Nghiên cứu làm tan giá chất l-ợng sản phẩm 74 3.4.1 Tan gi¸ 74 3.4.2 ChÊt l-ợng sản phẩm 76 3.5.Quy trình công nghệ lạnh đông vải 76 3.5.1 Sơ đồ quy trình công nghệ lạnh đông v¶i 77 3.5.2 Thuyết minh quy trình công nghệ lạnh đông vải 78 3.6.TÝnh to¸n lùa chän thiết bị lạnh đông vải 1000 kg/h .80 3.6.1 Tính diện tích xây dựng kho lạnh 80 3.6.2 TÝnh lựa chọn thiết bị cấp đông IQF 81 3.7.LuËn chøng kinh tÕ kü thuËt .82 3.7.1 Ph-ơng án sản xuất 82 3.7.2 Phân tích tài cho ph-ơng án sản suất 83 PhÇn IV: KÕt luËn 90 4.1.KÕt luËn .90 4.2.KiÕn nghÞ .90 Tµi liƯu tham kh¶o 91 Những chữ viết tắt giải BQ Bảo quản ĐC Đối chứng fao Tổ chức Nông nghiệp L-ơng thực Liên hợp quốc hdpe Polyethylen mật độ cao IQF Lạnh đông nhanh dạng rêi Iso Tỉ chøc tiªu chn qc tÕ MBN Metabisulfit ldpe Polyethylen mật độ thấp pe Polyethylen TCN Tiêu chuẩn Nghành TCVN Tiêu chuẩn Việt nam VTMC Vitamin C Mở đầu Vải tên khoa học Nephelium Litchi hay Litchi sinensis thuộc họ bồ (Sapindaceae) loại nhiệt đới cận nhiệt đới có giá trị th-ơng phẩm cao thị tr-ờng quốc tế Vải có màu đỏ sáng vị ngọt, chua, nhiều n-ớc mềm nh-ng cïi dµy (Nakasone & Paull, 1998; Tindall 1994) Tõ lâu vải đ-ợc coi nhiệt đới ngon xếp vào loại đặc sản số n-ớc thuộc vùng nhiệt ®íi vµ cËn nhiƯt ®íi ®ã cã ViƯt Nam” Quả vải tươi loại có giá trị dinh d-ỡng cao, h-ơng vị hấp dẫn đ-ợc nhiều ng-ời -a thích Sách Trung Quốc viết Vải bổ não, khoẻ ng-ời, khai vị, chữa đ-ợc bệnh đ-ờng ruột thực phẩm quí phụ nữ ng-ời già Quả vải ăn t-ơi đ-ợc chế biến thành sản phẩm nh- đồ hộp, sấy, n-ớc vảiđ-ợc thị tr-ờng n-ớc -a chuộng Trồng vải đem lại lợi nhuận kinh tế cao cho ng-ời sản xuất đặc biệt giống vải thiều số giống vải chín sớm (vải chua) Ngày vải thiều loại ăn có giá trị kinh tế cao, giúp nông dân xoá đói giảm nghèo nhiều hộ gia đình giàu lên nhanh chóng nhờ trồng vải Sản l-ợng vải n-ớc ta năm gần không ngừng tăng lên nh-ng mùa thu hoạch vải lại ngắn (30 60 ngày) Việc tiêu thụ vải gặp nhiều khó khăn vải bị rớt giá liên tục đem lại thiệt hại kinh tế không nhỏ cho ng-ời trồng vải Chính vậy, bảo quản, chế biến để giữ đ-ợc cao nguyên vẹn chất l-ợng vải lộ trình th-ơng mại cần thiết Bởi lẽ, đơn giản giữ đ-ợc nguyên vẹn chất l-ợng lúc thực giữ đ-ợc giá trị th-ơng phẩm cao vốn có vải Tính thời vụ dễ thối hỏng vải nguyên nhân cần thiết sử dụng kỹ thuật bảo quản tiên tiến nh- làm lạnh đông nhanh dạng rời (IQF) Ngày nay, với kỹ thuật lạnh tiên tiến cho phép làm lạnh đông rau nhanh dạng rời (IQF) Sản phẩm làm lạnh đông theo công nghệ giữ đ-ợc gần nh- nguyên vẹn phẩm chất t-ơi sống của nguyên liệu ban đầu Vì thÕ, hiƯn ng-êi ta chđ u sư dơng ph-¬ng pháp cho lạnh đông rau Tuy nh-ợc điểm việc bảo quản ph-ơng pháp lạnh đông đắt tiền, đầu t- tốn n-ớc phát triển (chiếm khoảng 2/3 đến 3/4 giá trị sản phẩm) nh-ng ph-ơng pháp rau sản xuất bị h- hỏng tổn thÊt rÊt lín, -íc tÝnh cã thĨ lªn tíi 30 80% Vì lạnh đông ph-ơng pháp toàn để giữ chất l-ợng rau thực phẩm trình vận chuyển l-u thông thị tr-ờng biện pháp sinh lời (A Gac, 1991).(19) Do vậy, để góp phần vào việc đẩy mạnh xuất vải tiến hành nghiên cứu đề tài: Nghiên cứu Công nghệ bảo quản vải ph-ơng pháp lạnh đông nhanh dạng rời Mục tiêu đề tài: Mục tiêu chung: Nâng cao lực bảo quản chế biến rau Đa dạng hoá sản phẩm xuất từ vải Mục tiêu riêng: Kéo dài thời gian bảo quản trì đặc tính chất l-ợng vải Nghiên cứu công nghệ lạnh đông vải phù hợp với điều kiện Việt Nam Phần I: Tổng quan 1.1 Cây Vải Cây vải có nguồn gốc miền Nam Trung Quốc (Quảng Đông Phúc Kiến) Cây vải đ-ợc di thực sang n-ớc vùng Đông Nam nh-: Việt Nam Malaysia, Myanma Cuối kỷ 17 vải đ-ợc đ-a sang trồng Myanma, kỷ 18 đ-ợc trồng ấn Độ Cây vải đ-ợc trồng Hawai từ năm 1873, Florida (Mỹ) từ năm 1883 Sau vải đ-ợc di thực sang n-ớc Pakistan, Bangladesh, Đông D-ơng, Đài Loan, Nhật, Indonesia, Philippines, Queensland, Madagascar, Brazil, Nam Phi(12) Trung Quốc trồng vải cách 2000 năm Năm 114 tr-ớc Công Nguyên vua nhà Hán lập v-ờn vải cung lấy giống từ Lĩnh Nam Năm 1059 Thái Tương viết Lệ Chi Phối mô tả lịch sử vùng trồng, kỹ thuật chăm sóc đặc điểm giống, đ-ợc coi công trình giới xuất vải (12) Miền Bắc Việt Nam sát Nam Trung Quốc đ-ợc coi nơi phát tích vải Theo tài liệu Pháp để lại (C Petelot, 1952) vải dại mọc vùng núi Ba Vì, tỉnh Hà Tây Giống vải chua (vải ta) thấy số nơi nh- vùng núi Lạng Sơn, Hoà Bình có đặc tính giống vải Trung Quốc nhập vào Việt Nam năm gần Phú Hộ nh-ng có chất l-ợng D-ới thời Bắc thuộc, vải (Lệ chi) đ-ợc coi cống vật hàng năm n-ớc ta cống nộp cho Trung Quốc Điều cho thấy vải đ-ợc hoá trồng Việt Nam từ sớm Việt Nam n-ớc có điều kiện tự nhiên thích hợp để trồng ăn đặc sản này.(12) 1.1.1 Tình hình sản xuất tiêu thụ vải Thế giới Việt Nam Thế giíi HiƯn trªn thÕ giíi cã trªn 20 n-íc trồng vải với sản l-ợng hàng năm triệu tấn, tập trung chủ yếu khu vực châu Thái Bình D-ơng Một số n-ớc sản xuất vải lớn nh-: Trung Quốc n-ớc có sản l-ợng vải lớn chiếm khoảng 65% sản l-ợng vải toàn giới (1 300 000 tấn) Quảng Đông tỉnh sản xuất vải chủ yếu Trung Quốc, sản l-ợng chiếm gần 50% sản l-ợng vải giới (1000000 tấn) ấn Độ n-ớc đứng thứ hai sản l-ợng vải, chiếm khoảng 21,5 % sản l-ợng vải giới (430 000 tấn) Vùng trồng vải lớn ấn Độ lµ Bihar ( 309600 tÊn), West Bengal (36 000 tÊn), Tripura (26 000 tÊn), Assam (16 800 tÊn), Uttar Pradesh (13 700 tÊn), Punjab (13 200 tÊn) Th¸i Lan trång vải cách 200 năm, sản l-ợng vải Thái Lan khoảng 80 000 Vải đ-ợc trồng chđ u ë chÝn tØnh phÝa b¾c, tËp trung ë ChiỊng Mai vµ ChiỊng Rai Nepal (14 000 tÊn), Bangladesh (13 000 tấn), vải đ-ợc trồng Ôxtraylia, số n-ớc châu phi nh-: Nam Phi, Madagatxca, Reuyniong Moritiuyt Vải chủ yếu đ-ợc tiêu dùng thị tr-ờng nội địa (90 95%), phần nhỏ đ-ợc xuất (5 10%) Theo tổng kết nhiều n-ớc trồng vải vấn đề khó khăn lớn sản xuất vải bảo quản vải để xuất Sâu bệnh yếu tố làm giảm suất, sản l-ợng chất l-ợng vải Quả vải đ-ợc -a thích thị tr-ờng giới, đặc biệt thị tr-ờng Châu Âu Các n-ớc nhập vải nhiều là: Pháp, Đức, Anh, Hà Lan năm nhập khoảng 15 000 Các n-ớc Châu nh-: Trung Quốc (mùa vải Trung Quốc chậm n-ớc ta 15 – 20 ngµy), Canada, Philippin, NhËt vµ Singapore nhËp khÈu vải hàng năm -ớc tính 10 000 (5) Thị tr-ờng Hồng Kông việc nhập vải tiêu thụ chỗ nơi tái xuất vải lớn sang thị tr-ờng khác giới nh-: vùng Viễn Đông (Nga) số n-ớc Trung Cận Đông, EU Chính canh tranh thị tr-ờng gay gắt Đầu năm 80 vải Quảng Đông gần nh- độc chiếm thị tr-ờng Những năm gần vải vùng khác tham gia vào thị tr-ờng nh- Đài Loan, Thái Lan, Việt Nam (5) Việt Nam Tr-ớc vải đ-ợc trồng chủ yếu tỉnh phía Bắc hầu nhkhông có vùng tập trung Nơi trồng nhiều vải vùng ven sông Đáy, thuộc huyện Thanh Oai, Quốc Oai, Ch-ơng Mỹ (thuộc Hà Tây ngày nay) hai bên bờ sông Hồng từ Việt Trì trở lên Vùng Thanh Hà (Hải D-ơng) vùng trồng vải tiếng, nh-ng vải xuất khoảng trăm năm trở lại mà Sự xuất vải đ-ợc đánh giá vải tổ - vải vùng này, đ-ợc trồng v-ờn nhà cụ Hoàng Văn Cơm thôn Thuý Lâm, xã Thanh Sơn, huyện Thanh Hà có độ tuổi khoảng 130 năm Từ vùng Thanh Hà vải đ-ợc nhân rộng vùng khác Trong năm gần đây, nhờ phong trào làm v-ờn phát triển, vải đ-ợc trồng thành vùng tập trung nh-: Bình Khê - Đông Triều , Bằng Cả - Hoành Bồ thuộc tỉnh Quảng Ninh; Lục Ngạn, Lục Nam, Tân Yên thuộc tỉnh Bắc Giang (5) Nhiều tỉnh nh- Thái Nguyên, Lạng Sơn, Thanh Hoá, Nghệ An có kế hoạch tăng diện tích trồng vải thiều, coi vải thiều chủ lực Ch-ơng trình phát triển ăn Trồng ăn đem lại lại hiệu cao so với nhiều loại trồng khác Nhiều kết điều tra Việt Nam số n-ớc nông nghiệp khác nh- ấn Độ, Thái Lan cho thấy: trồng ăn nh- táo, ổi, vải, 90 Phần IV: Kết luận 4.1 Kết luận Dựa vào kết nghiên cứu đề tài ®-a mét sè kÕt luËn sau: - Thu ho¹ch vải thiều Lục Ngạn độ chín (85 ngày sau đậu quả) phù hợp làm nguyên liệu cho lạnh đông nhanh - Đã tính toán đ-ợc thông số trình lạnh đông vải là: + Nhiệt độ kết tinh ban đầu 1,4oC + Hàm l-ợng n-ớc không kết tinh vải -12 oC 8,6% + Thời gian làm lạnh đông (nhiệt độ tâm sản phẩm 12 oC, nhiệt độ môi tr-ờng làm lạnh 35 oC) 17,4 phút - Kiểu làm lạnh đông phù hợp cho vải pha - Tốc độ làm lạnh phù hợp cho vải 1,1 cm/h - Phụ gia phù hợp cho vải làm lạnh đông CaCl2 với nồng độ 0,2% - Các loại bao bì PE, HDPE, LDPE không khác cã ý nghÜa ë α = 0,05 - NhiƯt ®é bảo cho vải lạnh đông phù hợp oC: + Bảo quản d-ới tháng 18oC + Bảo quản d-ới tháng -21oC + Bảo quản 12 tháng - 24oC - Chế độ tan giá phù hợp cho vải đông lạnh: giải đông môi tr-ờng không khí có nhiệt độ 4oC - Đề tài hoàn thiện quy trình công nghệ lạnh đông vải dây chuyền IQF - Đã hoàn thành phần tính toán, lựa chọn thiết bị luận chứng kinh tế kỹ thuật cho dây chuyền lạnh đông vải 1000kg/h 4.2 Kiến nghị - Đ-a quy trình công nghệ lạnh đông nhanh vải vào sản xuất - Tiếp tục đ-ợc nghiên cứu công nghệ sấy thăng hoa cho vải 91 Tài liệu tham khảo Tài liệu n-ớc Báo cáo Bộ Nông nghiệp PTNT hội nghị Các giải pháp tiêu thụ vải năm 2002 tổ chức huyện Lục Ngạn ngày 26/04/2002 Báo cáo tình hình sản xuất, tiêu thụ, bảo quản chế biến vải thiều huyện Lục Ngạn ngày 23/06/2004 Đề án phát triển rau - hoa cảnh thêi kú 1999-2010 cđa Thđ T-íng ChÝnh phđ phª dut tháng 9/1999 Tổng cục thống kê (2003), Niêm giám thống kê NXB Thống kê, Hà Nội Ngô Hồng Bình, Nguyễn Thị Xuân Hiền (2002), Nghiên cứu Tổng quan trạng sản xuất yêu cầu số loại rau làm nguyên liệu cho bảo quản chế biế, Viện Viện Nghiên cứu Rau Quả, Hà Nội Trần Đức Ba, Phạm Văn Bôn, Nguyễn Văn Tài (1985), Kỹ thuật công nghiệp lạnh, NXB công nhân kỹ thuật, Hà nội Trần Đức Ba (2000), Lạnh Đông rau xuất khẩu, NXB Nông nghiệp, TP Hồ Chí Minh Trần Đức Ba chủ biên (1993), Công nghệ lạnh thực phẩm nhiệt đới, Tr-ờng Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh Trần Đức Ba, Chepurnhenco V.P., Pts Cochetov V.P., Trần Thu Hà (1993), Lạnh chế biến nông sản thực phẩm, NXB Nông nghiệp, Hà Nội 10 Quách Đĩnh, Nguyễn Vân Tiếp, Nguyễn Văn Thoa (1996), Công nghệ sau thu hoạch chế biến rau quả, NXB khoa học kỹ thuật, Hà Nội 11 Nguyễn Đức Lợi (2002), H-ớng dẫn thiết kế hệ thống lạnh, NXB Khoa học kỹ thuật, Hà Nội 12 Vũ Công Hậu (1999), Trồng ăn Việt Nam, NXB Nông nghiệp, Hà Nội 92 13 Phan Hiếu Hiền (2001), Ph-ơng pháp bố trí thí nghiệm xử lý số liệu, NXB Nông nghiệp, TP Hồ CHí Minh 14 Nguyễn Xuân Ph-ơng Kỹ thuật lạnh thực phÈm (2004), NXB Khoa häc vµ kü thuËt, Hµ néi 15 Hà Văn Thuyết, Trần Quang Bình (2002), Bảo quản rau t-ơi bán chế phẩm, NXB Nông Nghiệp, Hà Nội 16 Trần Thế Tục (1999), Hỏi, đáp nhãn - vải NXB Nông nghiệp, Hà nội 17 Hà Duyên T- Quản lý kiểm tra chất l-ợng thực phẩm (1996), Đại học bách khoa Hà nội Ngoài n-ớc 18 Chirispher J Kennedy (2000) Managing frozen foods Woodhead publishing limited, Cambridge England 19 Dennis R Heldman, Daryl B Lund (1992), Handbook of Food Engineering, Marcel Dekker, Inc 20 Georg - Wilhelm Oetijen (1999), Freeze - Drying, Wiley – VCH Verlag GmbH Weinheim (Feded Republic of Germary) 21 G.V.Barbosa – Casnovas, L Ma, B Barletta (1997), Food Engineering Laboratory Manual, Technomic Publishing Company, inc 22 Joint FAO/WHO Food Standards Programme Codex Alimenttarius Commission (1994), Codex Alimenttarius volume five A (Procesessed and quick frozen fruits and vegetables) Food and Agruculture organization of the United world Healh organization, Rome 23 Jiang, Y M., Zauberman, G., & Fuchs, Y (1997) Partial purification and some properties of polyphenol oxidase extracted from litchi pericarp Postharvest Biology and Technology 93 24 Kaiser, C (1995) Litchi (Litchi chinensis Sonn.) pericarp colour retention alternatives to sulphur In Yearbook of South African Litchi Growers’ Association (Vol 7) 25 Kremer-Kohne, S & Lonsdale, J H (1991) Maintaining market quality of fresh litchis during storage Part 1: control of browning In Yearbook of South African Litchi Growers’ Association (Vol 3) 26 Laszlo P Somogyi, Ph.D., Diane M Barrett, Ph.D., Y.H Hui, Ph.D (1996), Processing fruits: Science and Technology - volume 2, Technomic Publishing Company, inc 27 Nip, W (1988), Handling and preservation of lychee (Litchi chinensis Sonn.) with emphasis on colour retention, Tropical Science 28 Pall, R.E and Chen, NJ.(1987) Effect of storage temperature and wrapping on quality characteristics of litchi fruit Sci Hortic., 33: 233 – 226 29 Pall, R.E., Chen, N.J., Deputy,J., Huang, H., Cheng, G and Gao,F., (1984) Lichi growth and compositional 30 Pall, R.E., Reyes, M.E.Q and Reyes, M.U., (1995) Litchi and rambutan insect disinfestation: treatment to minimize induced pericarp browning Postharvest Biol Technol., 6:139- 148 31 Peng, Y H (1998), Advances in the studies on postharvest pericarp browning and preservation of litchi (Litchi chinensis Sonn.) fruits, Journal of Tropical and Subtropical Botany (in Chinese with English abstract) 32 Ray, P K (1998), Post-harvest handling of litchi fruits in relation tocolour retention a critical appraisal, Journal of Food Science and Technology 33 Tindall, H D (1994), Sapindaceous fruits: botany and horticulture, Horticultural Reviews 34.Wilblur A Gould, Ph.D (1996) Unit Operations For The Food Industries, Citi Publications, Inc Phụ lục 1) Tính toán thông số (tra Handbook of Food Engineering trang 278 313) 1.1 Nhiệt độ kết tinh ban đầu Nhiệt độ kết tinh ban đầu đ-ợc tính theo công thức (Heldman & Singh 1981): 6003 1 ln X A (1) 8,314 273 T A Trong đó: XA _ Là số mol n-ớc không kết tinh sản phẩm tính theo công thức TAO _ Nhiệt độ tuyệt đối để hình thành tinh thể băng chất tan 273oK TA _ Nhiệt độ lòng sản phẩm hình thành tinh thể băng (oK) _ Nhiệt tiềm Èn cđa n-íc (b»ng 6003 J mol-1) Rg _ H»ng sè khÝ lý t-ëng (B»ng 8,314 J mol-1K-1) mA XA mA MA MA ms (2) Ms mA - §é Èm cđa s¶n phÈm ( = 80,46%) MA – Trọng l-ợng phân tử gam n-ớc (trọng l-ợng phân tử n-ớc = 18) mS Hàm l-ợng chất rắn sản phẩm (= 19,54%) MS Trọng l-ợng phân tử chất rắn sản phẩm (Coi mô tế bào vải nh- dung dịch loãng = 315) Thay vµo (2) XA 0,8046 18 0,9863 0,8046 0,1954 18 315 Theo ph-ơng trình (1) ta có: 6003 1 ln 0,9863 0,0137 8,314 TA 273 TA = 271,6 oK Nh- hạ thấp nhiệt độ vải so với n-ớc là: 6003 1 ln X u 8,314 273 261 273 – 271,7 = 1,4oC Có nghĩa vải bắt đầu hình thành tinh băng 1,4oC (nhiệt độ kết tinh ban đầu vải - 1,4oC) 1.2 Hàm l-ợng n-ớc không kết tinh Tính hàm l-ợng n-ớc không kết tinh sản phẩm -12oC ( thời điểm kết thúc trình lạnh đông theo tiêu chuẩn sản phẩm lạnh đông nga) Xu: số mol n-ớc không kết tinh -12oC đ-ợc tính thao công thức (1) Xu = 0,8855 Theo ph-ơng trình ( 2) ta có: 0,8855 mu 18 (2) mu 0,1954 18 315 Mu = 0,086 Nh- hàm l-ợng n-ớc không kết tinh vải -12oC 8,60% L-ợng n-ớc kết tinh là: 80,46 8,60 = 71,86% 1.3 Thời gian làm đông lạnh Thời gian làm đông lạnh đ-ợc tính theo công thức Planck F L Pa Ra2 TF T h k e (4) Trong đó: F : Thời gian làm đông lạnh sản phẩm (h) : Khối l-ợng riêng (tỷ trọng) sản phẩm (kg/m3) (tính theo Ph-ơng trình 5) L : Hàm nhiệt sản phẩm (kJ/kg) (tra bảng) a : Chiều dày sản phẩm (m) he : Hệ sè trun nhiƯt (W/moC) (tra he ë b¶ng trang 301 Hand book of Engineering, 1992) k : HÖ sè truyền nhiệt sản phẩm (W/m2K) (tính theo ph-ơng trình 6) TF : Nhiệt độ ban đầu sản phẩm(oK) T: Nhệt độ môi tr-ờng làm lạnh (oK) P R số phụ thuộc vào hình thái sản phẩm với giá trị nh- sau: Hình thái sản phẩm - P R Dạng không xác định 0,500 0,1250 Dạng hình trụ không xác định 0,240 0,0625 Dạng hình cầu 0,167 0,04167 : tỷ trọng sản phẩm tính theo ph-ơng trình sau : (Heldman, 1982): mu u ms s mI I .(5) Trong ®ã: mu: % n-íc kh«ng kÕt tinh u: Tû träng cđa n-ớc không kết tinh mS: % chất rắn sản phÈm s: Tû träng cđa chÊt r¾n (nÕu chÊt r¾n sản phẩm gồm nhiều chất phải tính riêng phần cộng lại) mI, I: % n-ớc kết tinh băng tỷ trọng (tra Hand book of food engineering, 1992) - Tû träng cña vải ( tính theo công thức tra bảng trang 285 Hand book of Engineering, 1992) 0,086 x 1 0,1954x 0,7186x 1,008x103 997,6 1424,6 914,4 = 992,1 kg/m3 - Hệ số dẫn nhiệt (k đ-ợc tính theo công thức 6): kT mwu kwu mi ki m1k1 m2k2 m3k3 6 Trong ®ã: mwu : % n-ớc không kết tinh nhiệt độ T Kwu: Độ dẫn nhiệt n-ớc không kết tinh (W/m2K) mi: % n-ớc đóng băng nhiệt độ T m1, m2, m3 % thành phần chất sản phÈm (Protein, Carbohydrat…) k1, k2, k3… ®é dÉn nhiƯt cđa thành phần (W/m2K) (tra Hand book of food engineering, 1992 trang 290) Độ dẫn nhiệt vải 12oC (k tính theo công thức tra b¶ng trang 290 Hand book of Engineering, 1992) Ta cã: k = (0,086) x(0,6012) + (0,7186)x(2,28) + (0,1954)x(0,2039) = 1,730 W/moK - Nhiệt tiềm tàng sản phẩm nhiệt độ ban đầu 20oC tra bảng (L = 346,5KJ/kg) - TF : Nhiệt độ ban đầu sản phẩm(293oK) - T: Nhệt độ môi tr-ờng làm lạnh (238 oK) - he: HƯ sè trun nhiƯt (85W/moK) Thay vµo ph-ơng trình (4) ta có: 992,1x346,5 0,167x0,006 0,04167x0,0062 F 293 238 22 1,730 0,29h 17,4 ph 2.1 Xö lý số liệu ANOVA với thông số đầu vào Bảng: ảnh h-ởng bao bì đến chất l-ợng vải đông lạnh TT Chỉ tiêu Mẫu sau lạnh đông Hàm l-ợng đ-ờng tổng số (%) Hàm l-ợng VTMC (mg%) Hàm l-ợng axit tổng số(%) L-ợng n-ớc chảy (%) Mẫu sau 03 tháng bảo quản Hàm l-ợng đ-ờng tổng số (%) Hàm l-ợng VTMC (mg%) Hàm l-ợng axit tổng số(g%) L-ợng n-ớc chảy (%) Mẫu sau 06 tháng bảo quản Hàm l-ợng đ-ờng tổng số (%) Hàm l-ợng VTMC (mg%) Hàm l-ợng axit tổng số(%) L-ợng n-ớc chảy (%) Mẫu sau 09 tháng bảo quản Hàm l-ợng đ-ờng tổng số (%) Hàm l-ợng VTMC (mg%) Hàm l-ợng axit tổng số(%) L-ợng n-ớc chảy (%) Mẫu sau 12 tháng bảo quản Hàm l-ợng đ-ờng tổng số (%) Hàm l-ợng VTMC (mg%) Hàm l-ợng axit tổng số(g%) L-ợng n-ớc chảy (%) PE Bao bì HDPE LDPE 14,90 43,13 0,14 3,91 14,90 43,13 0,14 3,91 14,90 43,13 0,14 3,91 14,75 41,53 0,15 4,55 14,80 41,54 0,15 4,44 14,71 41,50 0,15 4,58 14,13 38,05 0,19 5,49 14,06 39,00 0,18 5,76 14,06 38,92 0,18 5,42 13,25 35,53 0,21 6,78 13,30 35,5 0,20 6,74 13,38 35,2 0,20 7,01 12,57 29,40 0,24 8,54 12,53 30,00 0,23 8,68 12,63 29,70 0,24 8,75 Hµm l-ợng đ-ờng tổng số Anova: Two-Factor Without Replication SUMMARY Count Sum Sau đông lạnh 44.7 Sau tháng bảo quản 44.26 Sau tháng bảo quản 42.25 Sau tháng bảo quản 39.93 Sau 12 tháng b¶o qu¶n 37.73 69.6 69.59 69.68 Average Variance 14.9 14.7533 0.002033333 14.0833 0.001633333 13.31 0.0043 12.5767 0.002533333 PE HDPE LDPE ANOVA Source of Variation Rows Columns SS df MS F P-value F crit 11.5742 2.89354 1155.876165 4.44469E-11 3.837853355 0.00097 0.00049 0.194407457 0.827099005 4.458970108 Error 0.02003 Total 11.5952 14 Hàm l-ợng VTMC Anova: Two-Factor Without Replication SUMMARY Count Sau đông lạnh Sau tháng bảo quản Sau tháng bảo quản Sau tháng bảo quản Sau 12 tháng b¶o qu¶n PE HDPE LDPE ANOVA Source of Variation SS Rows 342.782 Columns 0.23436 Error 0.56837 Total 343.585 13.92 13.918 13.936 0.9912 1.01772 0.88963 0.0025 Sum Average Variance 129.39 43.13 124.57 41.5233 115.97 38.6567 0.28 106.23 35.41 0.03 89.1 29.7 0.09 187.64 37.528 29.4 189.17 37.834 27.5 188.45 37.69 28.9 df MS 85.6956 0.11718 0.07105 14 F 1206 1.65 F crit 3.837853355 4.458970108 Hàm l-ợng axit Anova: Two-Factor Without Replication SUMMARY Count Sum Sau đông lạnh 0.42 Sau tháng bảo quản 0.45 Sau tháng bảo quản 0.55 Sau tháng bảo quản 0.61 Sau 12 tháng bảo quản 0.71 PE 0.93 HDPE 0.9 LDPE 0.91 ANOVA Source of Variation SS df Rows 0.01869 Columns 9.3E-05 Error 0.00011 Total 0.01889 14 Average 0.14 0.15 0.1833333 0.2033333 0.2366667 0.186 0.18 0.182 MS 0.0046733 4.667E-05 1.333E-05 Variance 0 3.33333E-05 3.33333E-05 3.33333E-05 0.00173 0.00135 0.00162 F P-value F crit 350.5 5.15796E-09 3.83785335 3.5 0.080908642 4.45897011 Tû lƯ ch¶y n-íc Anova: Two-Factor Without Replication SUMMARY Count Sum Sau đông lạnh 11.73 Sau tháng bảo quản 13.57 Sau tháng bảo quản 16.67 Sau tháng bảo quản 20.53 Sau 12 tháng bảo quản 20.53 PE 27.51 HDPE 27.59 LDPE 27.93 ANOVA Source of Variation Rows Columns Error SS 21.2641 0.01989 0.14037 Total 21.4244 df Average Variance 3.91 4.5233333 0.0054333 5.5566667 0.0322333 6.8433333 0.0212333 6.8433333 0.0212333 5.502 1.67687 5.518 1.69822 5.586 1.97603 MS F P-value F crit 5.3160267 302.96505 9.2E-09 3.837853355 0.0099467 0.5668693 0.588526 4.458970108 0.0175467 14 B¶ng: ¶nh h-ëng nhiệt độ bảo quản đến biến đổi tỷ lệ chảy n-ớc trình bảo quản vải đông lạnh Nhiệt độ (oC) Thời gian (tháng) 12 Tû lƯ ch¶y n-íc (%) - 18 - 21 - 15 3,91 6,21 8,72 10,70 13,67 Anova: Two-Factor Without Replication SUMMARY Count Sum Average 15.64 3.91 19.03 4.7575 23.13 5.7825 27.68 6.92 12 33.44 8.36 -15 43.21 8.642 -18 29.27 5.854 -21 24.3 4.86 -24 22.14 4.428 ANOVA Source of Variation Rows Columns Error Total SS 49.44253 53.803 26.49055 129.7361 df 3,91 4,55 5,49 6,78 8,54 - 24 3,91 4,20 4,57 5,42 6,20 Variance 0.978758 4.078892 7.045867 14.661 14.45717 3.42103 0.88285 0.22222 MS F P-value F crit 12.36063 5.599264 0.008846 3.259167 17.93433 8.124105 0.003202 3.490295 12 2.207546 19 3,91 4,07 4,35 4,78 5,03 Bảng: ảnh h-ởng nhiệt độ bảo quản đến biến đổi hàm l-ợng đ-ờng tổng số trình bảo quản vải đông lạnh Nhiệt độ (oC) Hàm l-ợng đ-ờng tổng số (%) Thời gian (tháng) - 15 12 -18 - 21 -24 14.9 14.9 14.9 14.9 14.3 14.75 14.83 14.86 12.79 14.13 14.35 14.65 11.19 13.25 13.82 14.06 8.56 12.57 13.31 13.8 Anova: Two-Factor Without Replication SUMMARY Count Sum Average Variance 59.6 14.9 58.74 14.685 0.068033333 55.92 13.98 0.6748 12 4 52.32 48.24 13.08 12.06 1.703 5.700066667 -15 -18 -21 -24 5 5 61.74 69.6 71.21 72.27 12.348 13.92 14.242 14.454 6.55207 0.9912 0.45927 0.24628 ANOVA Source of Variation Rows Columns Error SS 22.2169 13.6593 10.7784 df MS 5.55422 4.5531 0.8982 F 6.183723002 5.069138277 Total 46.6546 12 19 P-value 0.006124157 0.017009794 F crit 3.259167 3.490295 Bảng: ảnh h-ởng nhiêt độ bảo quản đến biến đổi hàm l-ợng VTM C trình Bảo quản vải đông lạnh Nhiệt độ (oC) Hàm l-ợng vitamin C (mg%) Thời gian (tháng) - 15 12 -18 - 21 -24 43,13 43,13 43,13 44,24 39,81 41,53 43,57 43,78 33,96 38,05 41,4 42,90 27,31 35,53 39,70 41,32 20,14 29,40 38,00 40,24 Anova: Two-Factor Without Replication SUMMARY 12 Count 4 4 Sum 172.52 166.69 155.31 142.63 127.78 Average 43.13 41.6725 38.8275 35.6575 31.945 1.840425 13.45169167 39.976425 83.76836667 -15 -18 -21 -24 5 5 164.35 186.41 204.8 209.37 32.87 37.282 40.96 41.874 86.89645 30.96317 4.46095 1.34398 MS 82.33543 83.93142 13.77637 F 5.976568396 6.092417894 ANOVA Source of Variation Rows Columns Error SS 329.3417 251.7943 165.3165 Total 746.4525 df 12 19 Variance P-value 0.00695956 0.009230422 F crit 3.259166727 3.490294821 B¶ng: ¶nh h-ëng nhiêt độ bảo quản đến biến đổi hàm l-ợng axit trình Bảo quản vải đông lạnh Nhiệt độ (oC) Hàm l-ợng axit tổng số (%) Thời gian (th¸ng) - 15 -18 0,14 0,14 0,14 0,16 0,15 0,15 0,15 0,19 0,19 0,18 0,17 0,23 0,21 0,20 0,18 0,24 0,23 0,20 0,27 Anova: Two-Factor Without Replication 12 -15 -18 -21 -24 Count 4 4 -24 0,14 12 SUMMARY - 21 Sum 0.56 0.61 0.73 0.82 0.94 Average 0.14 0.1525 0.1825 0.205 0.235 Variance 0.000025 9.17E-05 0.000433 0.000833 0.99 0.93 0.9 0.84 0.198 0.186 0.18 0.168 0.00277 0.00173 0.00135 0.00057 ANOVA Source of Variation Rows Columns Error SS 0.02387 0.00234 0.00181 df MS F P-value F crit 0.005968 39.56354 8.06E-07 3.259167 0.00078 5.171271 0.015959 3.490295 12 0.000151 Total 0.02802 19 ... trình công nghệ lạnh đông vải 76 3.5.1 Sơ đồ quy trình công nghệ lạnh đông vải 77 3.5.2 ThuyÕt minh quy trình công nghệ lạnh đông vải 78 3.6.Tính toán lựa chọn thiết bị lạnh đông. .. cứu đề tài: Nghiên cứu Công nghệ bảo quản vải ph-ơng pháp lạnh đông nhanh dạng rời Mục tiêu đề tài: Mục tiêu chung: Nâng cao lực bảo quản chế biến rau Đa dạng hoá sản phẩm xuất từ vải Mục tiêu... 57 3.2.4 Nghiên cứu ảnh h-ởng xử lý nguyên liệu tr-ớc lạnh đông đến chất l-ợng vải đông lạnh 59 3.3 .Nghiên cứu bảo quản vải đông lạnh 63 3.3.1 ảnh h-ởng bao bì bảo quản đến