NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM SẤY KHÔ MĂNG TÂY (ASPARAGUS OFFICINALIS LINN) BẰNG PHƢƠNG PHÁP SẤY LẠNH KẾT HỢP VỚI BỨC XẠ HỒNG NGOẠI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

BỘ GIÁO VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM  NGUYỄN THỊ THẮM NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM SẤY KHÔ MĂNG TÂY (ASPARAGUS OFFICINALIS LINN) BẰNG PHƢƠNG PHÁP SẤY LẠNH KẾT HỢP VỚI BỨC XẠ HỒNG NGOẠI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM CÁN BỘ HƢƠNG DẪN: TS Vũ Ngọc Bội KHÁNH HÒA - 2013 BỘ GIÁO VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM  NGUYỄN THỊ THẮM NGHIÊN CỨU THỬ NGHIỆM SẤY KHÔ MĂNG TÂY (ASPARAGUS OFFICINALIS LINN) BẰNG PHƢƠNG PHÁP SẤY LẠNH KẾT HỢP VỚI BỨC XẠ HỒNG NGOẠI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Mã số sinh viên : 50131555 Lớp : 51CBTP2 Cán hƣớng dẫn : TS Vũ Ngọc Bội KHÁNH HÒA - 2013 i LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành Đồ án Trƣớc hết xin gửi tới Ban Giám hiệu Trƣờng Đại học Nha Trang, Ban Chủ nhiệm khoa Công nghệ Thực phẩm, Phịng Đào tạo niềm kính trọng, tự hào đƣợc học tập Trƣờng năm qua Sự biết ơn sâu sắc xin đƣợc giành cho cô: TS Vũ Ngọc Bội Trƣởng khoa Công nghệ Thực phẩm - Trƣờng Đại học Nha Trang tài trợ kinh phí, tận tình hƣớng dẫn động viên tơi suốt q trình thực đồ án tốt nghiệp Xin cám ơn: ThS Thái Văn Đức - Trƣởng Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, ThS Nguyễn Thị Mỹ Trang - Bộ môn Đảm bảo Chất lƣợng An tồn Thực phẩm thầy phản biện cho tơi lời khun q báu để cơng trình nghiên cứu đƣợc hồn thành có chất lƣợng Đặc biệt, xin đƣợc ghi nhớ tình cảm, giúp đỡ của: thầy cô giáo Bộ môn Công nghệ Thực phẩm tập thể cán Các phòng thí nghiệm Trung tâm Thực hành Thí nghiệm - Trƣờng Đại học Nha Trang giúp đỡ nhiệt tình tạo điều kiện thuận lợi cho suốt thời gian thực đồ án Cuối cùng, xin cảm ơn gia đình, ngƣời thân bạn bè tạo điều kiện, động viên khích lệ để tơi vƣợt qua khó khăn q trình học tập vừa qua ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC BẢNG .iv DANH MỤC HÌNH v CHƢƠNG I TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ MĂNG TÂY 1.1.1 Giới thiệu măng tây 1.1.2 Giá trị măng tây 1.2 GIỚI THIỆU VỀ KỸ THUẬT SẤY 1.2.1 Khái niệm chung trình sấy 1.2.2 Phƣơng pháp sấy xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh 15 1.2.2.1 Giới thiệu sấy xạ hồng ngoại .15 1.2.2.2 Sấy đối lƣu lạnh .19 1.2.2.3 Sấy hồng ngoại kết hợp sấy lạnh 19 1.2.3 Những biến đổi ngun liệu q trình làm khơ 20 1.2.3.1 Những biến đổi cảm quan .20 1.2.3.2 Những biến đổi hóa học 21 QUY TRÌNH SẢN XUẤT MỘT SỐ SẢN PHẨM TỪ MĂNG TÂY 22 CHƢƠNG II NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26 2.1 NGUYÊN VẬT LIỆU .26 2.2 PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .27 2.2.1 Phƣơng pháp phân tích hóa học 27 2.2.1.1 Xác định độ ẩm 27 2.2.1.2 Phƣơng pháp xác định hoạt độ nƣớc sản phẩm 27 2.2.2 Phƣơng pháp phân tích vi sinh 29 2.2.3 Phƣơng pháp đánh giá cảm quan 30 2.2.4 Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm 33 iii 2.2.4.1 Quy trình dự kiến sản xuất sản phẩm măng tây sấy khô .33 2.2.4.2 Bố trí thí nghiệm xác định thơng số quy trình 35 2.5 Dụng cụ, thiết bị chủ yếu sử dụng nghiên cứu 37 2.6 Xử lý số liệu .37 CHƢƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 38 3.1 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ TỐI ƢU CỦA QUY TRÌNH 38 3.1.1 Xác định chế độ chần 38 3.1.2 Xác định tốc độ gió cho chế độ sấy măng tây .40 3.1.2.1 Xác định nhiệt độ sấy tốc độ gió 1m/s .40 3.1.2.2 Xác định nhiệt độ sấy tốc độ gió 1.5m/s 42 3.1.2.3 Xác định nhiệt độ sấy tốc độ gió m/s .43 3.1.3 Xác định chất lƣợng cảm quan cho chế độ sấy 45 3.1.3.1 Xác định chất lƣợng cảm quan măng tây theo nhiệt độ sấy vận tốc gió 1m/s 45 3.1.3.2 Xác định chất lƣợng cảm quan măng tây theo nhiệt độ sấy vận tốc gió 1,5 m/s 47 3.1.3.3 Xác định chất lƣợng cảm quan măng tây theo nhiệt độ sấy vận tốc gió m/s 49 3.1.4 Kết xác định hoạt độ nƣớc sản phẩm 51 3.1.5: Kết phân tích vi sinh sản phẩm .51 3.1.6: Kết luận chung .52 3.2 So sánh chất lƣợng măng tây sấy măng tây phơi nắng 52 3.3 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH SẤY MĂNG TÂY VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƢỢNG 54 3.3.1 Đề xuất quy trình 54 3.3.2 Sản xuất thử sản phẩm sơ tính tốn chi phí nguyên vật liệu .56 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 PHỤ LỤC .60 iv DANH MỤC BẢNG Bảng 1 Thành phần dinh dƣỡng măng tây Bảng 2.1: Yêu cầu vi sinh sản phẩm rau sấy khô theo định 46/2007/QĐ-BYT 29 Bảng 2.2: Bảng mô tả điểm cho sản phẩm măng tây sấy khô 31 Bảng 2.3: Bảng hệ số quan trọng cho tiêu cảm quan sản phẩm măng tây sấy khô .32 Bảng 2.4 Bảng quy định cấp chất lƣợng cho sản phẩm thực phẩm theo TCVN 3215-79 33 Bảng 3.1: Hoạt độ nƣớc sản phẩm .51 Bảng 3.2: bảng kết vi sinh thực phẩm 51 Bảng 3.3: Hao hụt trọng lƣợng nguyên liệu qua công đoạn 56 v DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Hình ảnh măng tây trắng Hình 1.2 Hình ảnh măng tây xanh Hình 1.3 Hình ảnh măng tây tím Hình 1.4 Quy trình sản xuất sản phẩm măng tây đông khô 23 Hình 1.5: Quy trình sản xuất sản phẩm đồ hộp măng tây tự nhiên 24 Hình 1.6: Quy trình sản xuất sản phẩm măng tây đơng lạnh .25 Hình 2.1 Hình ảnh phần ăn đƣợc măng tây .26 Hình 2.2: Giới hạn hoạt độ nƣớc phát triển loại vi sinh vật 29 Hình 2.3 Sơ đồ quy trình dự kiến sản xuất sản phẩm măng tây sấy khơ 34 Hình 2.4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định chế độ chần tối ƣu 35 Hình 2.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định chế độ sấy tối ƣu .36 Hình 3.1 Ảnh hƣởng thời gian chần đến 38 chất lƣợng cảm quan sản phẩm măng tây sấy khơ 38 Hình 3.2 Ảnh hƣởng nhiệt độ đến biến đổi hàm ẩm sản phẩm măng tây theo thơi gian sấy vận tốc gió 1m/s 40 Hình 3.3 Ảnh hƣởng nhiệt độ đến biến đổi hàm ẩm sản phẩm măng tây theo thơi gian sấy vận tốc gió 1,5m/s 42 Hình 3.4: Ảnh hƣởng nhiệt độ đến biến đổi hàm ẩm sản phẩm măng tây theo thời gian sấy vận tốc gió m/s 45 Hình 3.5: Ảnh hƣởng nhiệt độ đến chất lƣợng cảm quan .46 sản phẩm theo hàm ẩm vận tốc gió m/s .46 Hình 3.6 : Ảnh hƣởng nhiệt độ đến chất lƣợng cảm quan 48 sản phẩm theo hàm ẩm vận tốc gió 1,5 m/s 48 Hình3.7: Ảnh hƣởng nhiệt độ đến chất lƣợng cảm quan 49 sản phẩm theo hàm ẩm vận tốc gió m/s .49 Hình 3.8: biểu đồ so sánh điểm cảm quan 52 mẫu sấy mẫu phơi nắng 52 Hình 3.9: sơ đồ quy trình sản xuất sản phẩm măng tây sấy khô 54 Hình 3.10 Măng tây sấy khơ 56 LỜI MỞ ĐẦU Măng tây (Asparagus officinalis Linn) có tên tiếng Anh: Asparagus, thuộc họ măng tây Asparagaceae, loại rau cao cấp đƣợc du nhập vào trồng Việt Nam từ năm 60 - 70 vùng nhƣ Đông Anh - Hà Nội, Kiến An Hải Phòng, Đức Trọng - Lâm Đồng Trƣớc đây, măng tây chƣa đƣợc ý trồng trọt nghiên cứu chế biến măng tây loại rau giầu dinh dƣỡng có giá trị kinh tế cao Hiện nay, măng tây bắt đầu đƣợc trọng trồng trọt nghiên cứu Măng tây loại rau giầu vitamin, khống chất, chất chống oxy hóa, có mùi vị thơm ngon nấu chín nhƣng dễ bị hƣ hỏng bảo quản Chính khó bảo quản măng tây dẫn tới việc phát triển sản phẩm măng tây bị hạn chế Vì việc nghiên cứu phƣơng pháp hiệu để bảo quản măng tây nhằm kéo dài thời gian bảo quản cần thiết Xuất phát từ yêu cầu thực tế đƣợc đồng ý Khoa Công nghệ Thực phẩm đồng ý giáo viên hƣớng dẫn, đƣợc giao thực đề tài nghiên cứu “Nghiên cứu thử nghiệm sấy khô măng tây (Asparagus officinalis Linn) phương pháp sấy lạnh kết hợp với xạ hồng ngoại” với mục đích thử nghiệm sản xuất sản phẩm măng tây sấy khô phƣơng pháp sấy đại sử dụng kỹ thuật sấy lạnh kết hợp hồng ngoại nhằm hạn chế việc mầu “xanh” sản phẩm rau sấy theo kỹ thuật sấy thông thƣờng phơi nắng Nội dung đề tài: 1) Xác định thơng số thích hợp cho quy trình sấy măng tây: chế độ xử lý, chế độ sấy 2) Đánh giá chất lượng măng tây khô theo thời gian bảo quản; 3) Đề xuất quy trình sản xuất sản xuất thử sản phẩm; Do bƣớc đầu làm quen với công tác nghiên cứu khoa học thời gian nghiên cứu có hạn nên báo cáo đồ án tốt nghiệp khó trách khỏi hạn chế, kính mong q thầy bạn đồng nghiệp góp ý để đề tài nghiên cứu đƣợc hoàn thiện Tác giả xin chân thành cám ơn 2 CHƢƠNG I TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ MĂNG TÂY 1.1.1 Giới thiệu măng tây Măng tây (Asparagus officinalis Linn) có tên tiếng Anh: Asparagus, thuộc họ măng tây Asparagaceae, loại rau cao cấp có thành phần dinh dƣỡng cao, đƣợc ƣa chuộng nƣớc phƣơng Tây nhƣ phƣơng Đơng Măng tây hoang dại có nguồn gốc từ châu Âu, Bắc Phi Tây Á, sau đƣợc trồng trọt canh tác nhƣ loại rau xanh nhiều nƣớc giới nhƣ Pháp, Đức,… Các nƣớc Tây Âu nơi có nhu cầu tiêu dùng măng tây nhiều nhƣng khí hậu lạnh, năm trồng đƣợc vụ vào mùa xuân suất không cao [1] Riêng Việt Nam, đặc biệt Lâm Đồng, Đà Lạt nơi có khí hậu ơn đới quanh năm thích hợp cho việc trồng thu hái măng tây quanh năm đem lại nguồn kinh tế cho ngƣời trồng Từ năm 1960 - 1970, nhiều vùng nƣớc ta trồng măng tây để chế biến xuất nhƣ Đơng Anh (Hà Nội), Kiến An (Hải Phịng) Long Xuyên (An Giang) [1] Thị trƣờng nhập măng tây chủ yếu nƣớc Tây Âu, tổng lƣợng măng tây mà nƣớc Tây Âu nhập lên đến hàng trăm ngàn tấn/năm Các nhà hàng nƣớc có nhu cầu tiêu thụ sản phẩm [1] Măng tây có nhiều loại: măng tây trắng, măng tây xanh măng tây tím Hình 1.1 Hình ảnh măng tây trắng Hình 1.2 Hình ảnh măng tây xanh Hình 1.3 Hình ảnh măng tây tím  Đặc điểm sinh học măng tây Măng tây thuộc trồng lâu năm, dạng bụi, thân thảo Cây có hoa đơn tính khác gốc Có khoảng nửa số mang hoa đực, nửa mang hoa Hoa cómàu vàng lục nhạt Quả mọng, ba ngăn, chín có màu đỏ Mỗi ngăn có –2 hạt màu đen, vỏ hạt cứng Hạt măng tây nẩy mầm nhiệt độ 200C nhƣng thích hợp 250C nhiệt độ trung bình cần thiết cho phát triển Ngay sau hạt nảy mầm, rễ ngắn bị chết Thay vào rễ trụ thẳng đứng đƣợc tạo thành rễ khác mọc ngang từ rễ trụ Sau khoảng cách gần mặt đất,trên đốt rễ trụ hình thành thân mầm đƣợc gọi măng Măng nơi tập trung chất dinh dƣỡng non Măng đƣợc thu hoạch nhiều năm (8 – 10 năm) nhƣng sản lƣợng lớn thƣờng tập trung năm thứ 3-5 Sang năm thứ – , suất chất lƣợng giảm cần phá trồng Trƣớc nhú khỏi mặt đất, măng có màu trắng, mềm, mọc cao khỏi mặt đất chúng ngả màu xanh phát sinh cành dài tới 2m Măng tây ƣa ánh sáng Vì vậy, trồng măng nơi bị che lợp hiệu suất quang hợp thấp, sinh sản kém, suất măng giảm Ngoài ra, măng tây mẫn cảm với đất trồng, đất phải có độ phì nhiêu cao, tơi xốp, giàu mùn, pH = – 7, độ ẩm đất từ 65 – 70% Khi thu hái, măng tƣơi chứa nhiều nƣớc, (lƣợng đƣờng lên đến %) Một hái, hoạt động sinh học măng tiếp diễn tiêu thụ đƣờng nhanh Vị măng đi, nƣớc dần để măng trở thành sơ, phần gốc, biến đổi diễn nhanh chóng, vịng 24 từ măng đƣợc cắt hái, nhiệt độ ánh sáng làm nhanh thêm tiến trình 5  Các giống măng tây Măng xanh: (tên khoa học Asparagus Officinalis L), giống California 500 loại cho suất cao, dễ trồng, dễ thu hoạch nhƣng giá trị thƣơng phẩm không cao [1] Măng trắng: Đại diện giống F Mary Washington giống trồng phổ biến cho suất chất lƣợng cao [1] Măng Tây Trắng thực dạng Măng Tây Xanh đƣợc trồng Úc Sự khác măng tây trắng đƣợc trồng bóng tối Khi Măng Tây tiếp xúc với ánh sáng mặt trời chúng chuyển sang hồng sau màu xanh Lý làm cho giá măng tây trắng cao nhiều so với giá măng tây xanh măng tây trắng có nguồn cung hạn chế chi phí sản xuất cao Măng tím: Măng tây tím dạng khác măng tây xanh măng tây trắng Màu tím xuất phát từ mức độ cao anthocyanin (chất chống oxy hóa mạnh) đọt Nó có hàm lƣợng chất xơ thấp so với măng tây trắng măng tây xanh, làm cho mềm tồn đọt ăn từ gốc Măng tây tím ngào, đọt dày so với măng tây xanh măng tây trắng Măng tây tím thƣờng có Úc vào tháng 10 tháng 12 Măng tây có hàm lƣợng dinh dƣỡng cao, chất xơ, đạm, gluxid, vitamin K, C, A, pyridoxine (B6), riboflavin (B2), thiamin (B1), axit folic, gần ¼ khối lƣợng 100g măng tây chất khoáng cần thiết cho thể ngƣời nhƣ: kali, magie, canxi, sắt, kẽm…(Bảng 1.1.) Bảng 1 Thành phần dinh dƣỡng măng tây [1] Nƣớc Đƣờng Protein Cellulose Tro Ca Vitamin C (%) (%) (%) (%) (%) (mg%) (mg/%) 76 0.47 2.2 2.3 0.6 21 14-16 1.1.2 Giá trị măng tây Măng tây đƣợc xem loại rau chứa nhiều chất xơ, nƣớc vitamin Thành phần dinh dƣỡng măng tây gồm có: chất đạm, béo, chất xơ, canxi, sắt, kẽm, đồng, axit folic, axit ascorbic… Măng tây không giàu dinh dƣỡng, mà cịn chứa chất có hoạt tính sinh học đƣợc chứng minh có tác dụng tích cực đến sức khỏe với cơng dụng sau:  Măng tây giàu chất chống viêm Măng tây có chứa nhóm chất có khả chống viêm bao gồm saponin măng tây (asparanin, sarsasapogenin, protodioscin, diosgenin) flavonoid quercetin, rutin, kaempferol isorhamnetin Các hợp chất chống viêm tác nhân tốt giúp phịng chống bệnh mãn tính nhƣ tiểu đƣờng type 2, bệnh tim bệnh ung thƣ  Nguồn chất chống oxy hóa Măng tây cịn nguồn dồi chất chống oxy hóa bao gồm vitamin C, beta-carotene khoáng chất kẽm, selen, mangan Đặc biệt glutathione (GSH) – tripeptide có măng tây có tác dụng chống oxy hóa mạnh Chúng tham gia vào phản ứng thể với vai trò xúc tác, chống lại sản xuất dƣ thừa gốc tự do, chống lại trình chết tế bào, kìm hãm q trình lão hóa, giúp da mịn màng Theo báo cáo Viện Ung thƣ Quốc gia Hoa Kỳ, măng tây có chứa lƣợng glutathione cao số thực phẩm đƣợc thử nghiệm Các chất chống oxy hóa măng tây góp phần khơng nhỏ việc giảm nguy mắc bệnh tim mạch, tiểu đƣờng bệnh ung thƣ  Ngăn ngừa suy tĩnh mạch, bảo vệ tim Măng tây chứa nhiều potassium, folate giúp điều hòa, ổn định huyết áp, giúp cho tim khỏe mạnh, phòng ngừa bệnh xơ vữa động mạch, bệnh đột quỵ tim mạch 7 Bên cạnh đó, măng tây cịn có dƣợc chất Asparagin đƣợc sử dụng điều trị bệnh tim mạch Đối với bệnh suy tĩnh mạch, măng tây dƣợc liệu tốt để điều trị (vì măng tây chứa nhiều hợp chất flavonoid) giúp thể cải thiện tuần hoàn máu, củng cố mạch máu Những ngƣời bị suy tĩnh mạch dùng măng tây thƣờng xuyên có ích  Hỗ trợ đƣờng ruột Măng tây chứa polysaccaride có tên gọi inulin (thuộc nhóm chất xơ fructan) có tác dụng hỗ trợ tiêu hóa Inulin khơng bị tiêu hóa ruột non, di chuyển đến ruột già, trở thành nguồn thức ăn cho số loại vi khuẩn có lợi nhƣ Bifidobacteria Lactobacilli, làm tăng khả chống lại phát triển vi khuẩn có hại, giúp thể hấp thu triệt để chất dinh dƣỡng, làm giảm nguy dị ứng, giảm nguy ung thƣ ruột kết  Các thành phần có giá trị khác Một loại protein đặc biệt măng tây có tên gọi histone đƣợc cho chủ động việc kiểm sốt phát triển tế bào nên kìm hãm phát triển tế bào ung thƣ Măng tây giàu axit folic nên loại thực phẩm tốt phụ nữ mang thai, bảo vệ chống lại khuyết tật ống thần kinh trẻ cần thiết cho sản xuất tế bào hồng cầu Chất asparagin có măng tây cần thiết cho xây dựng phân chia tế bào, đƣợc sử dụng điều trị bệnh tim gút (goutte) 1.2 GIỚI THIỆU VỀ KỸ THUẬT SẤY 1.2.1 Khái niệm chung trình sấy Sấy phƣơng pháp bảo quản thực phẩm đơn giản, an tồn dễ sử dụng, làm giảm độ ẩm thực phẩm đến mức cần thiết, vi khuẩn, nấm mốc nấm mem bị ức chế không phát triển hoạt động đƣợc 8 Sấy làm giảm hoạt động enzyme, giảm kích thƣớc trọng lƣợng sản phẩm Sấy q trình làm khơ vật thể, vật liệu, sản phẩm phƣơng pháp bay nƣớc Trong trình sấy xảy trình trao đổi nhiệt trao đổi chất cụ thể trình truyền nhiệt từ chất tải nhiệt cho vật sấy Quá trình truyền ẩm từ vật sấy vào mơi trƣờng Các q trình truyền nhiệt, truyền chất xảy đồng thời vật sấy, chúng có ảnh hƣởng qua lại lẫn [2][3]  Đặc điểm trình sấy Đặc điểm trình sấy vật thể có độ ẩm tƣơng đối cao, nhiệt độ sấy tốc độ chuyển động khơng khí khơng lớn xảy theo ba giai đoạn giai đoạn làm nóng vật, giai đoạn sấy tốc độ không đổi, giai đoạn tốc độ sấy giảm dần Đối với trƣờng hợp sấy với điều kiện khác trình sấy xảy ba 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 khơng khí nóng nhiệt độ vật đạt đƣợc nhiệt độ kế ƣớc Trong trình sấy tồn vật đƣợc gia nhiệt Ẩm lỏng vật đƣợc gia nhiệt đạt đƣợc nhiệt độ sôi ứng với phần áp suất nƣớc mơi trƣờng khơng khí buồng sấy Do đƣợc làm nóng nên độ ẩm vật có giảm chút bay ẩm cịn nhiệt độ vật tăng dần nhiệt độ kế ƣớc Tuy vậy, tăng nhiệt độ trình xảy khơng phần ngồi phần vật Vùng vật đạt đến nhiệt độ kế ƣớc chậm Đối với vật dễ sấy giai đoạn làm nóng vật xảy nhanh 9  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 cịn nhiệt độ vật giữ khơng đổi nên nhiệt cung cấp để hóa Ẩm hóa lớp vật liệu sát bề mặt vật, ẩm lỏng bên vật truyền bề mặt vật để hóa Do nhiệt độ khơng khí nóng khơng đổi, nhiệt độ vật khơng đổi nên chênh lệch nhiệt độ vật môi trƣờng không đổi Điều làm cho tốc độ giảm độ chứa ẩm vật theo thời gian không đổi, có nghĩa tốc độ gió khơng đổi  Giai đoạn sấy tốc độ giảm dần Kết thúc giai đoạn sấy tốc độ không đổi ẩm tự bay hết, lại vật ẩm liên kết Năng lƣợng để bay ẩm liên kết lớn ẩm tự tăng lên độ ẩm vật nhỏ Do tốc độ bay ẩm giai đoạn nhỏ giai đoạn sấy tốc độ khơng đổi có nghĩa tốc độ sấy giai đoạn nhỏ giảm theo thời gian sấy Quá trình sấy tiếp diễn, độ ẩm vật giảm, tốc độ sấy giảm độ ẩm vật độ ẩm cân với điều kiện môi trƣờng không khí ẩm buồng sấy q trình ẩm vật ngƣng lại, có nghĩa tốc độ sấy không  Sự khuếch tán nƣớc nguyên liệu Dƣới ảnh hƣởng nhân tố lý học nhƣ: hấp thụ nhiệt, khuếch tán, bay hơi…,làm nƣớc vật liệu tách ngoài, trình phức tạp gọi làm khơ Sự khuếch tán nƣớc từ ngun liệu mơi trƣờng có trình:  Quá trình khuệch tán ngoại Là dịch chuyển nƣớc bề mặt nguyên liệu vào khơng khí Lƣợng nƣớc bay vào trình khuyết tán ngoại thực đƣợc dƣới 10 điều kiện áp suất nƣớc bão hòa bề mặt nguyên liệu lớn áp suất riêng phần nƣớc khơng khí [6]  Q trình khuếch tán nội Do chênh lệch độ ẩm lớp tạo nên chuyển động hàm ẩm nguyên liệu từ lớp sang lớp khác để tạo cân gọi khuếch tán nội Động lực trình khuếch tán nội xảy chênh lệch độ ẩm lớp ngoài, chênh lệch lớn tức gradient độ ẩm lớn tốc độ khuếch tán nội nhanh [6]  Mối quan hệ khuếch tán nội khuếch tán ngoại Khuếch tán nội khuếch tán ngoại có mối liên hệ chặt chẽ với nhau, tức khuếch tán ngoại đƣợc tiến hành khuếch tán nội đƣợc tiếp tục nhƣ độ ẩm nguyên liệu đƣợc giảm dần Nếu khuếch tán nội lớn khuếch tán ngoại trình bốc nƣớc nhanh hơn, nhƣng điều khó xảy Khuếch tán nội nƣớc nguyên liệu thƣờng nhỏ khuếch tán ngoại khuếch tán nội nhỏ khuếch tán ngoại trình bay bị gián đoạn Trong trình làm khô, giai đoạn hàm ẩm nguyên liệu nhiều chênh lệch độ ẩm cao Vì vậy, khuếch tán nội thƣờng phù hợp với khuếch tán ngoại, tốc độ làm khơ nhanh Nhƣng giai đoạn cuối lƣợng nƣớc cịn lại nguyên liệu ít, tốc độ bay mặt ngồi nhanh mà tốc độ khuếch tán nội chậm, tốc độ khơ mặt ngồi nhanh tạo thành màng cứng làm ảnh hƣởng lớn cho trình khuếch tán nội Do ảnh hƣởng đến q trình làm khơ ngun liệu [2][6] 11  Một số nhân tố ảnh hƣởng tốc độ sấy  Ảnh hƣởng nhiệt độ khơng khí Trong điều kiện khác khơng đổi nhƣ độ ẩm khơng khí, tốc độ gió, việc nâng cao nhiệt độ làm tăng nhanh tốc độ làm khô lƣợng nƣớc nguyên liệu giảm xuống nhiều Nhƣng tăng nhiệt độ giới hạn cho phép nhiệt độ làm khơ cao làm ảnh hƣởng lớn đến chất lƣợng sản phẩm, dễ làm cho nguyên liệu bị chín tạo thành màng cứng lớp bên Nhƣng với nhiệt độ làm khơ q thấp, dƣới giới hạn cho phép q trình làm khơ chậm lại dẫn đến thối rữa, hủy hoại nguyên liệu Nhiệt độ sấy thích hợp đƣợc xác định phụ thuộc vào nguyên liệu béo hay gầy, kết cấu tổ chức thịt nhân tố khác Đối với nguyên liệu gầy ngƣời ta làm khô nhiệt độ cao nguyên liệu béo Khi sấy nhiệt độ khác ngun liệu có biến đổi khác ví dụ: nhiệt độ sản phẩm q trình sấy cao 60oC protein bị biến tính, 90oC fructose bắt đầu caramen hóa phản ứng tạo melanoidin tạo polymer cao phân tử chứa nitơ, màu mùi thơm xảy mạnh mẽ Nếu nhiệt độ cao ngun liệu bị cháy làm giá trị dinh dƣỡng giá trị cảm quan sản phẩm Trong trình làm khô tiến triển, cân khuếch tán nội khuếch tán ngoại bị phá vỡ, tốc độ khuếch tán ngoại lớn nhƣng khuếch tán nội chậm dẫn đến tƣợng tạo vỏ cứng ảnh hƣởng đến q trình làm khơ  Ảnh hƣởng tốc độ chuyển động khơng khí Tốc độ chuyển động khơng khí có ảnh hƣởng lớn đến q trình sấy, tốc độ gió q lớn q nhỏ khơng có lợi cho trình sấy Vì vậy, tốc độ chuyển động khơng khí q lớn khó giữ nhiệt lƣợng ngun liệu để cân q trình sấy, cịn tốc độ nhỏ làm cho trình sấy chậm lại, dẫn đến hƣ hỏng sản phẩm, mặt sản phẩm lên mốc 12 gây thối rữa tạo thành lớp dịch nhầy có mùi, vị khó chịu Vì vậy, cần phải có tốc độ gió thích hợp, giai đoạn đầu q trình làm khơ Hƣớng gió ảnh hƣởng lớn đến q trình làm khơ, hƣớng gió song song với bề mặt ngun liệu tốc độ làm khơ nhanh Nếu hƣớng gió thổi đến nguyên liệu góc 45o tốc độ làm khơ tƣơng đối chậm  Ảnh hƣởng độ ẩm tƣơng đối không khí Độ ẩm tƣơng đối khơng khí nhân tố ảnh hƣởng định đến trình làm khơ, độ ẩm khơng khí lớn q trình làm khô chậm lại Để cân ẩm, khuếch tán nội phù hợp với khuếch tán ngoại tránh đƣợc tƣợng tạo màng cứng, ngƣời ta áp dụng phƣơng pháp làm khô gián đoạn vừa sấy vừa ủ Làm khơ điều kiện tự nhiên khó đạt đƣợc độ ẩm tƣơng đối khơng khí 50% đến 60% nƣớc ta có khí hậu nhiệt đới thƣờng có độ ẩm cao Do đó, phƣơng pháp để làm giảm độ ẩm khơng khí tiến hành làm lạnh cho nƣớc ngƣng tụ lại, đồng thời hàm ẩm tuyệt đối khơng khí dƣới điểm sƣơng nƣớc ngƣng tụ, đồng thời hàm ẩm tuyệt đối khơng khí đƣợc hạ thấp Nhƣ vậy, để làm khơ khơng khí ngƣời ta thƣờng áp dụng phƣơng pháp làm lạnh  Một số phƣơng pháp sấy  Sấy khô tự nhiên: Là phƣơng pháp sử dụng nguồn lƣợng tự nhiên để phơi khô sản phẩm, phƣơng pháp đơn giản, rẻ tiền + Ƣu điểm phƣơng pháp: - Không tốn nhiên liệu, lƣợng - Thiết bị phơi đơn giản, chi phí đầu tƣ thấp - Đơn giản mặt cơng nghệ, áp dụng hộ gia đình nhƣ xí nghiệp chế biến thủy sản 13 + Nhƣợc điểm phƣơng pháp - Thời gian phơi kéo dài, thƣờng làm giảm chất lƣợng sản phẩm - Phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết nên không chủ động đƣợc q trình sản xuất - Khơng đảm bảo mặt vệ sinh, dễ nhiễm vi sinh, tạp chất - Nhiệt độ không ổn định nên sản phẩm sấy khô không đồng đều[2]  Sấy tiếp xúc Đây phƣơng pháp cho vật liệu sấy tiếp xúc với bề mặt đƣợc đun nóng, làm nóng sấy khơ vật liệu + Sấy áp suất thƣờng: Phƣơng pháp sử dụng áp suất thƣờng để sấy khô nguyên liệu + Sấy áp suất chân không Sấy khô điều kiện chân không phƣơng pháp tiên tiến công nghệ sấy khô nay, phƣơng pháp sấy đảm bảo đƣợc phẩm chất sản phẩm tốt Sấy khô áp suất chân không dựa nguyên lý: dƣới độ chân không thấp nhiệt độ bốc nƣớc nguyên liệu thấp độ chân khơng thấp nƣớc đông kết thăng hoa nhiệt độ thấp Do q trình sấy khơ nhanh chất lƣợng sản phẩm tốt Phƣơng pháp sấy khô điều kiện chân khơng có cách sau: + Sấy khô chân không nhiệt độ thƣờng (0-600C) Cơ sở lý luận phƣơng pháp giảm áp lực xuống điểm sơi chất lỏng hạ xuống Tủ sấy khơ chân khơng có nhiều loại nhƣ: kiểu thùng quay, kiểu bàn (thích hợp cho nguyên liệu kiểu xốp bán keo xốp), tủ sấy kiểu tiếp xúc