Nghiên cứu sấy cải bó xôi bằng phương pháp sấy lạnh kết hợp với bức xạ hồng ngoại

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM - o0o - NGUYỄN THỊ THANH THƯ - NGHIÊN CỨU SẤY CẢI BĨ XƠI BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẤY LẠNH KẾT HỢP VỚI BỨC XẠ HỒNG NGOẠI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM GVHD: TS LÊ VĂN MINH ThS LÊ NHƯ CHÍNH KHÁNH HỊA -06/ 2015 i LỜI CẢM ƠN Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Nguyễn Văn Minh ThS Lê Như Chính tận tình hướng dẫn, bảo giúp đỡ em trình thực đề tài Em xin cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Nha Trang, khoa Công nghệ Thực phẩm quý thầy tận tình giảng dạy em suốt thời gian học trường Cuối cùng, em xin dành biết ơn sâu sắc đến tất người gia đình bạn bè tạo điều kiện cho tơi học tập tốt Khánh Hịa, tháng năm 2015 Người thực Nguyễn Thị Thanh Thư ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC BẢNG BIỂU .v DANH MỤC HÌNH vii LỜI NÓI ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 TỒNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU CẢI BĨ XƠI 1.1.1 Giới thiệu cải bó xơi 1.1.2 Thành phần hóa học cải bó xơi 1.1.3 Giá trị cải bó xơi 1.2 GIỚI THIỆU VỀ KỸ THUẬT SẤY .6 1.2.1 Khái niệm chung sấy .6 1.2.2 Các phương pháp sấy 1.3 TỔNG QUAN VỀ BỨC XẠ HỒNG NGOẠI 10 1.3.1 Khái niệm xạ hồng ngoại 10 1.3.2 Một số ứng dụng xạ 11 1.3.3 Nhiệt xạ hồng ngoại 12 1.3.4 Cơ chế sấy khô xạ hồng ngoại 13 1.4.5 Tính ưu việt cơng nghệ sấy hồng ngoại .13 1.4 TỔNG QUAN VỀ SẤY LẠNH 14 1.5 SẤY LẠNH KẾT HỢP BỨC XẠ HỒNG NGOẠI 14 1.5.1 Mục đích sấy kết hợp .14 iii 1.5.2 Thiết bị sấy hồng ngoại kết hợp sấy lạnh 15 1.5.3 Những biến đổi nguyên liệu trình làm khô 15 1.6 MỘT SỐ NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 17 1.6.1 Nghiên cứu nước .17 1.6.2 Nghiên cứu nước 18 1.7 HÀM MỤC TIÊU VÀ XÁC ĐỊNH MIỀN TỐI ƯU CỦA CÁC THÔNG SỐ 19 1.7.1 Hàm mục tiêu 19 1.7.2 Miền tối ưu thông số 20 CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21 2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU .21 2.2 THIẾT BỊ PHỤC VỤ NGHIÊN CỨU .21 2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .23 2.3.1 Quy trình tổng quát sản xuất sản phẩm cải bó xơi sấy .23 2.3.2 Bố trí thí nghiệm nghiên cứu sấy khơ cải bó xôi 25 2.3.3 Phương pháp phân tích .28 2.4 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU THỰC NGHIỆM 34 CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 35 3.1 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TỐI ƯU CỦA QUY TRÌNH 35 3.1.1 Kết thực nghiệm xác định chế độ chần 35 3.1.2 Xác định độ ẩm ban đầu nguyên liệu 36 3.2 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Ở CÁC CHẾ ĐỘ SẤY KHÁC NHAU 37 3.2.1 Mẫu chần 37 3.2.2 Mẫu không chần .38 iv 3.3 TỐI ƯU HÓA KHẢ NĂNG TÁCH ẨM BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUY HOẠCH THỰC NGHIỆM .42 3.3.1 Các thông số kỹ thuật .42 3.3.2 Các mức thí nghiệm 42 3.3.3 Mẫu chần 42 3.3.4 Mẫu không chần .51 3.5 TỐI ƯU HÓA LƯỢNG VITAMIN C 55 3.5.1 Mẫu chần 55 3.5.2 Mẫu không chần .59 3.6 SO SÁNH KẾT QUẢ VÀ CHỌN CHẾ ĐỘ SẤY TỐI ƯU .63 3.6.1 Khả tách ẩm mẫu tối ưu 64 3.6.2 Điểm đánh giá cẩm quan hai mẫu tối ưu 65 3.6.3 Tỷ lệ hút nước phục hồi mẫu sấy tối ưu 67 3.6.4 Kiểm tra tiêu vi sinh vật sản phẩm 69 3.7 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH SẤY CẢI BĨ XƠI 71 3.6 TÍNH GIÁ THÀNH CHO SẢN PHẨM .72 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN .75 I KẾT LUẬN 75 II ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 75 TÀI LIỆU THAM KHẢO 76 PHỤ LỤC 77 v DANH MỤC BẢNG Bảng Tên bảng Trang 2.1 Bảng bố trí thí nghiệm thay đổi đồng thời yếu tố 28 2.2 Bảng mơ tả điểm cho sản phẩm cải bó xơi sấy khô 30 2.3 Bảng hệ số quan trọng cho tiêu cảm quan sản phẩm cải bó xôi sấy khô 31 2.4 Yêu cầu vi sinh sản phẩm rau khô 33 3.1 Kết xác định độ ẩm cải bó xơi 36 3.2 Kết thu sau sấy (mẫu chần) 38 3.3 Kết thu sau sấy (mẫu không chần) 39 3.4 Các mức thí nghiệm 42 3.5 Ma trận quy hoạch thực nghiệm kết thu cho (mẫu chần) 43 3.6 Thí nghiệm tâm phương n 44 3.7 Kết thí nghiệm tâm phương n (mẫu chần) 44 3.8 Kết tính hệ số hồi quy tiêu chuẩn Student (mẫu chần) 45 3.9 Bảng số liệu tính phương sai dư (mẫu chần) 47 3.10 Kết thí nghiệm tối ưu 50 3.11 Ma trận quy hoạch thực nghiệm kết thu (mẫu khơng chần) 51 3.12 Kết thí nghiệm tối ưu hoa (mẫu không chần) 53 3.13 Bảng quy hoạch thực nghiệm kết hàm lượng vitamin C (mẫu chần) 56 3.14 Kết thí nghiệm tối ưu hóa (mẫu chần) 58 3.15 Bảng quy hoạch thực nghiệm kết hàm lượng vitamin C vi (mẫu không chần) 59 3.16 Kết thí nghiệm tối ưu hóa vitamin C (mẫu không chần) 61 3.17 Điểm cảm quan mẫu tối ưu 66 3.18 Khả hút nước trở lại 68 3.19 Kết kiểm tra vi sinh mẫu sấy tối ưu 69 3.20 Chi phí tác nhân thiết bị sấy 73 3.21 Bảng tổng hợp kết tính giá thành sơ 77 vii DANH MỤC HÌNH Hình Tên hình Trang 2.1 Cải bó xơi 21 2.2 Tủ sấy sấy lạnh kết hợp với xạ hồng ngoại 22 2.3 Sơ đồ nguyên lý thiết bị sấy lạnh kết hợp với xạ hồng ngoại 23 2.4 Sơ đồ quy trình nghiên cứu dự kiến sấy cải bó xơi sấy khơ 24 2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định chế độ sấy tối ưu 26 3.1 Hình ảnh cải bó xơi chần chế độ thời gian khác 35 3.2 Sự biến đổi độ ẩm cải bó xơi chần thí nghiệm tối ưu theo thời gian sấy 3.3 Sự biến đổi độ ẩm cải bó xơi khơng chần thí nghiệm tối ưu theo thời gian sấy ( mẫu không chần) 3.4 62 Sự thay đổi độ ẩm cải bó xơi chần khơng chần theo thời gian sấy chế độ tối ưu 3.7 58 Sự biến đổi hàm lượng vitamin C cải bó xơi khơng chần thí nghiêm tối ưu theo thời gian sấy (mẫu không chần) 3.6 54 Sự biến đổi hàm lượng vitamin C cải bó xơi chần thí nghiêm tối ưu theo thời gian sấy 3.5 50 64 Sự thay đổi hàm lượng vitamin C cải bó xôi chần không chần theo thời gian sấy chế độ tối ưu 65 3.8 Cải bó xơi chần sau sấy 67 3.9 Cải bó xơi khơng chần sau sấy 67 3.10 Sơ đồ quy trình đề xuất sấy cải bó xơi chần khơng chần 71 LỜI NĨI ĐẦU Đối với quốc gia nơng Việt Nam chúng ta, việc chuyển đổi kinh tế theo hướng cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước khơng thể thiếu đóng góp ngành nơng nghiệp nói chung sản xuất rau nói riêng Trong năm gần mà cơng đổi có bước tiến rõ rệt nhất, ngành sản xuất rau có phần đóng góp Theo số liệu thống kê Tổng cục Hải quan, năm 2010 Việt Nam xuất hàng rau 460 triệu USD, tăng 4,9% đến năm 2011 đạt 622 triệu USD, tăng 35%; năm 2012 đạt 827 triệu USD, tăng 33% đến năm 2013 đạt trên tỷ USD, tăng gần 27% so với kỳ năm trước Đặc biệt, năm 2014 gặp nhiều khó khăn lĩnh vực xuất rau đạt thành công lớn với kim ngạch xuất khoảng 1,5 tỷ USD Là quốc gia có lợi điều kiện tự nhiên, thổ nhưỡng tập tục canh tác lâu đời, có đầy đủ khả để phát triển ngành sản xuất rau lớn mạnh Hơn nữa, rau lại mặt hang tiêu dùng thiết yếu người Nhu cầu tiêu dùng mặt hàng giới ln có xu hướng gia tăng Điều tạo hội thuận lợi cho rau Việt Nam Riêng công nghệ chế biến rau khô nước ta cịn lạc hậu thủ cơng, chưa trọng đầu tư cách mức, chủ yếu sấy khơng khí nóng từ lị than phơi nắng Các phương pháp phụ thuộc nhiều vào thời tiết, thời gian sấy kéo dài nhiệt độ cao làm cho chất lượng sản phẩm không cao, tỷ lệ hao hụt lớn, đặc biệt vấn đề vệ sinh an tồn thực phẩm khơng đảm bảo làm giảm giá trị sử dụng, giảm giá trị kinh tế, không phù hợp cho việc xuất vào thị trường lớn, khó tính Mỹ, Nhật, EU Do việc ứng dụng công nghệ, phương pháp sấy vào việc sấy khơ sản phẩm rau củ nói chung cải bó xơi nói riêng điều cần thiết phù hợp với thực tiễn chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm ngày ý quan tâm nhiều Cải bó xơi loại rau chứa nhiều chất dinh dưỡng tốt cho sức khỏe như: vitamin A, C, K nhiều loại chất khống khó bảo quản cấu trúc giịn dễ hư hỏng dẫn đến việc phát triển sản phẩm cải bó xơi bị hạn chế Vì vậy, nghiên cứu phương pháp hiệu để bảo quản cải bó xơi nhằm kéo dài thời gian bảo quản cần thiết Công nghệ sấy lạnh kết hợp với xạ hồng ngoại công nghệ lĩnh vực sấy khơ sản phẩm thực phẩm Cơng nghệ có ưu điểm vượt trội ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực đời sống, kinh tế, xã hội Riêng lĩnh vực sấy khô nông sản, thủy sản, thực phẩm có ưu điểm hẳn công nghệ sấy thông thường như: - Giảm thời gian sấy, nhiệt độ sấy thấp sản phẩm khơng bị tổn thất chất lượng sản phẩm dược đảm bảo - An toàn, vệ sinh cho thực phẩm cho người vận hành môi trường - Ý nghĩa kinh tê- xã hội lớn Xuất phát từ ý nghĩa yêu cầu thực tiễn tiến hành đề tài “Nghiên cứu sấy cải bó xơi phương pháp sấy lạnh kết hợp với xạ hồng ngoại” nhằm đại hóa công nghiệp sấy rau quả, tiết kiệm thời gian, lượng, nâng cao chất lượng, tăng giá trị sử dụng, giá trị kinh tế mặt hàng coi mũi nhọn kinh tế Việt Nam  Mục tiêu đề tài Xác định chế độ sấy (nhiệt độ, tốc độ gió khoảng cách từ nguồn xạ đến bề mặt giá sấy) thích hợp cho việc sấy sản phẩm cải bó xơi (chần khơng chần)  Nội dung nghiên cứu đề tài  Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ sấy, tốc độ gió khoảng cách từ nguồn xạ đến bề mặt giá sấy đến chất lượng cải bó xơi chần khơng chần  Đề xuất quy trình sấy cải bó xơi chần khơng chần ...35 http://www.123doc.org Nghiên cứu quy trình sản xuất xồi chín sấy dẻo phương pháp sấy lạnh kết hợp với hồng ngoại 36 http://luanvan.com Nghiên cứu cá cơm sấy phương pháp sấy lạnh kết hợp với xạ hồng ngoại ... VỀ SẤY LẠNH 14 1.5 SẤY LẠNH KẾT HỢP BỨC XẠ HỒNG NGOẠI 14 1.5.1 Mục đích sấy kết hợp .14 iii 1.5.2 Thiết bị sấy hồng ngoại kết hợp sấy lạnh 15 1.5.3 Những biến... phẩm cải bó xơi bị hạn chế Vì vậy, nghiên cứu phương pháp hiệu để bảo quản cải bó xơi nhằm kéo dài thời gian bảo quản cần thiết Công nghệ sấy lạnh kết hợp với xạ hồng ngoại công nghệ lĩnh vực sấy