Hình 3.10: Sơ đồ quy trình đề xuất sấy cải bó xôi chần và không chần
Thuyết minh quy trình
• Nguyên liệu: Nguyên liệu sử dụng cho quá trình sấy phải liệu nguyên liệu tươi, màu sắc đẹp, tự nhiên, không bị dập nát, hư hỏng, chất lượng đồng đều nhau.
Không chần Mẫu 2:Sấy ở tTNS =45 °C, vTNS =2 m/s, hBX =45 cm Nguyên liệu Xử lý, Rửa Cắt khúc (3 – 5 cm) Mẫu 1:Sấy ở tTNS = 45,5 °C, vTNS = 1,45 m/s, hBX = 38 cm
Bao gói PA, hút chân không
Bảo quản (0 - 5°C) Chần
• Xử lý, rửa: Mục đích của quá trình xử lý là nhằm loại bỏ những phần không sử dụng, tạp chất đất, cát, những phần hư hỏng dập nát do quá trình vận chuyển…và để tránh sự lây nhiễm vi sinh vật có sẵn trên nguyên liệu vào những công đoạn sau.
Tiến hành: Cắt bỏ phần cùi và phần bị sâu, úa, loại bỏ những lá bị dập nát, hư hỏng rồi rửa lại bằng nước sạch, để ráo.
• Cắt khúc: Nguyên liệu sau khi xử lý, để ráo, tiến hành cắt khúc (3 ÷ 5 mm).
• Mẫu 1: Chần: Sau khi cắt khúc để ráo sau đó đêm đi chần trong nước ở nhiệt độ 70-80 °C, trong 30 giây sau đó vớt ra để ráo đi sấy.
• Mẫu 2: Không chần cải được rửa và cắt khúc đem đi sấy.
• Sấy: Mục đích của quá trình sấy là giúp kéo dài thời gian bảo quản, hạn chế sự phát triển của vi sinh vật, tạo quy cách thành phẩm, đa dạng hóa sản phẩm.
- Mẫu chần, cải bó xôi được rải đều lên giá sấy đã rửa sạch, tiến hành sấy trong thiết bị sấy lạnh kết hợp với bức xạ hồng ngoại ở nhiệt độ 45,5 °C, vận tốc gió 1,45 m/s, khoảng cách từ nguồn bức xạ đến vật liệu sấy là 38 cm cho đến khi hành đạt độ ẩm từ 10÷ 13 % thì dừng, tiến hành bao gói hút chân không.
- Mẫu không chần cải bó xôi được rải đều lên giá sấy đã rửa sạch, tiến hành sấy trong thiết bị sấy lạnh kết hợp với bức xạ hồng ngoại ở nhiệt độ 45 °C, vận tốc gió 2 m/s, khoảng cách từ nguồn bức xạ đến vật liệu sấy là 45 cm cho đến khi hành đạt độ ẩm từ 10÷ 13 % thì dừng, tiến hành bao gói hút chân không.
• Bao gói: Cải bó xôi sau khi sấy khô được bao gói trong túi PA rồi đem hút chân không ngay để tránh sản phẩm bị hút ẩm trở lại. Sau đó đem đi bảo quản.
• Bảo quản: Sau khi bao gói, tiến hành bảo quản cải bó xôi khô ở điều kiện nhiệt độ lạnh (0 ÷ 5 °C).
3.7 TÍNH GIÁ THÀNH CHO SẢN PHẨM
Chi phí nguyên liệu chính; Định mức công đoạn chính
- Công đoạn cắt khúc: 1,00 % - Công đoạn sấy: 1,50 %
- Các công đoạn còn lại không đáng kể
Từ định mức trên, để sản xuất ra 1kg cải bó xôi khô cần 3,50 kg cải tươi. Giá bán nguyên liệu tươi là 40000 (đ/kg).
Chi phí cho nguyên liệu chính là: 3,50 x 40000 = 140000 (đ/kg)
Chi phí nhân công: cần 1 nhân công để sản xuất 1kg cải bó xôi khô. Chi phí nhân công cho sản xuất 1kg cải bó xôi khô là 1000 (đ).
Chi phí năng lượng:
Bảng 3.20: Chi phí tác nhân sấy của máy sấy hồng ngoại kết hợp sấy lạnh
Máy nén 183,75W
Đèn bức xạ 2 x 250W
Quạt gió 2 x 99W
Tổng năng lượng tiêu tốn cho một mẻ sấy Máy nén: 183,75 x 4 = 735 (W/h).
Đèn bức xạ: trong quá trình sấy, đèn bức xạ chỉ chiếu 2 phút ngừng 1 phút nên ngăng lượng tiêu tốn cho đèn là: 2 x 250 x 2 x 4/3 = 1333,33 (W/h)
Quạt gió: 99 x 4 = 396 (W/h)
Tổng công xắp xỉ 2464 (W/h) = 2,46 (KW/h). Giá điện công nghiệp là 1405 (đ/KW.h)
Chi phí năng lượng cho một mẻ sấy là: 2,46 x 1405 = 3461,20 (đ) Chi phí năng lượng cho 1kg cải sấy khô: 3,50 x 3461,20 = 12114 (đ/g)
Nước sử dụng trong quá trình xử lý để tạo ra 1kg cải bó xôi khô là 15 (l) Đơn gía nước 4000 đ/m3
Chi phícho nước sử dụng là: 15 x 10-3 x 4000 = 60 (đ)
Bao bì: 1kg cải bó xôi khô đựng trong 2 túi PA, giá túi PA là 500 (đ/túi). Chi phí cho túi PA là: 2 x 500 = 1000 (đ).
Bảng 3.21: Bảng tổng hợp kết quả tính giá thành sơ bộ của 1kg cải bó xôi khô
Chi phí Số lượng Đơn giá Thành tiền (VNĐ)
Nguyên liệu chính 3,50 (kg) 40000 (đ/kg) 140000
Nước 0,015 (m3 ) 4000 (đ/m3 ) 60
Bao bì 2,00 (túi) 500 (đ/túi) 1000
Nhân công 1,0 1000
Năng lượng 1405 (đ/kW.h) 121114
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN
I KẾT LUẬN
Từ những kết quả thu được của đề tài cho phép đưa ra một số kết luận sau: 1. Chế độ chần là: nhiệt độ chần 70-80 °C, thời gian chần 30 giây
2. Chế độ sấy tối ưu cho rau cải bó xôi không chần là: tTNS = 45 °C, vTNS = 2 m/s, hBX = 45 cm. Khi đó thời gian sấy là: 5 giờ.
3. Chế độ sấy tối ưu cho rau cải bó xôi chần là: tTNS = 45,5 °C, vTNS = 1,45 (m/s), hBX = 38 (cm): Khi đó thời gian sấy là: 4 giờ.
4. Đã đánh giá độ an toàn về vi sinh của sàn phẩm rau cải bó xôi chần và không chần sấy ở chế độ sấy tối ưu. Kết quả cho thấy sản phẩm đáp ứng được yêu cầu VSATTP theo Quyết định số 3742/2001/QĐ-BYT ngày 31 tháng 8 năm 2001 của Bộ trưởng Bộ y tế.
II ĐỀ XUẤT Ý KIẾN
Việc áp dụng công nghệ sấy bằng bức xạ hồng ngoại và các sản phẩm rau quả còn khá mới mẻ ở Việt Nam. Do đó các công trình nghiên cứu chưa nhiều nhưng thông qua các tài liệu trong và ngoài nước cùng với thực nghiệm tôi chưa thấy rõ ưu điểm của công nghệ này trong sấy thực phẩm.
Các kết quả nghiên cứu nêu trong đồ án này mang tính khai phá, thực hiện trên thiết bị thí nghiệm. Với kết quả này tôi có một số đề xuất như sau:
Cần đi sâu nghiên cứu nhiệt động lực học quá trình sấy kết hợp để xây dụng các phép tính toán làm nền tảng cho việc thiết kế.
Khảo sát toàn bộ thành phần hóa học của cải bó xôi sau khi sấy.
Nghiên cứ trên các đối tượng rau, củ khác để mở rộng phạm vi ứng dụng.
Nghiên cứu hoàn thiện công nghệ, tiến tới lắp đặt thiết bị với công suất và quy mô lớn, khả năng tự động hóa cao để nhanh chóng có thể áp áp dụng vào thực tiễn sản xuất, hiện đại hóa công nghệ sấy khô rau, củ của Việt Nam.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Nguyễn Đức Bảo (2010), Ứng dụng công nghệ sấy bơm nhiệt kết hợp bức xạ hồng ngoại gián đoạn để sấy tôm thẻ chân trắng, Đồ án tốt nghiệp đại học, Trường Đại học Nha Trang.
2. Vũ Văn Bắc (2000). Ứng dụng công nghệ bức xạ hồng ngoại chọn lọc sấy khô mực lột da, Đồ án tốt nghiệp kỹ sư Nông nghiệp, Đại học Nông nghiệp I – Hà Nội.
3. Vũ Ngọc Bội, Nguyễn Thị Nga, Hướng dẫn thực tập hóa sinh
4. Nguyễn Trọng Cẩn – Đỗ Minh Phụng (1990). Công nghệ chế biến thực phẩm thủy sản, Tập I, II, NXB Nông nghiệp, Hà Nội.
5. Lã Văn Chứ - Nguyễn Kim Vũ. Một số kết quả sấy nông sản bằng tủ hồng ngoại giải tầng hẹp chọn lọc
6. Hoàng Văn Chước (1997). Kỹ thuật sấy. NXB Khoa học và kỹ thuật – Hà Nội
7. Đặng Văn Giáp (1997). Phân tích dữ liệu khoa học bằng chương trình MS – EXCEL.
NXB Giáo dục
8. Nguyễn Văn May (2000). Kỹ thuật sấy nông sản thực phẩm. NXB Khoa Học và kỹthuật. 9. Ngô Đăng Nghĩa (2002). Bài giảng kỹ thuật sấy. Đại học Thủy sản, Nha Trang.
10. Ngô Đăng Nghĩa (2003). Bài giảng thiết kế và phân tích thí nghiệm, Đại học Thủy sản, Nha Trang.
11. Nguyễn Thọ (1991). Kỹ thuật và công nghệ sấy các sản phẩm thực phẩm. NXB Đà Nẵng
12. Lê Đoan Thùy (2012), Nghiên cứu chế độ sấy hành lá bằng phương pháp sấy bơm nhiệt kết hợp hồng ngoại, Đồ án tốt nghiệp đại học, Trường Đại học Nha Trang
13. Đỗ Thị Bích Thủy (2001). Nghiên cứu quá trình sấy một số nguyên liệu nông sản có độ ẩm cao bằng bức xạ hồng ngoại. Báo cáo kết quả nghiên cứu khoa học cấp Bộ. Trường Đại học Nông lâm, Huế
14. Lê Ngọc Tú và các cộng sự . Hóa học thực phẩm. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật Hà Nội
15. Phan Xuân Tuấn. Ứng dụng bức xạ hồng ngoại trong chế biến và bảo quản lương thực, thực phẩm. Đồ án tốt nghiệp kỹ sư. Đại học Đà Nẵng
16. Trần Đại Tiến (2007), Nghiên cứu phương pháp sấy và bảo quản mực ống lột da, Luận văn tiến sĩ kỹ thuật – 2007, Trường Đại học Nha Trang.
17. Nguyễn Minh Trí (2011). Vi sinh vật thực phẩm. Khoa cong nghệ Thực phẩm Đại học Nha Trang
18. Phạm Đức Việt. Đề tài khoa học cấp Nhà nước giai đoạn 2001 – 2005. Viện Công nghệ Sau thu hoạch, Hà Nội
TÀI LIỆU NƯỚC NGOÀI
19. Catalytic Drying Technologies LLC – CDT Catalitic Botanical Dehydration. 20th and Sycamore; Independence, KS. 67301, USA, Phone (800)835-0557; fax (620)331.3402 20. Course # Roo – 494.
Introduction to Infrared Support (IRSM) and Counter Measure (IRCM) Systems.
March 22-24, 2004, in Washingtion, DC
21. David Rothbard and Craig Rucker (2002). Irradiation To Rescue Millions From Rotten Food. Committee For A Constructive Tomorow – CFACT
22. Damir Ježek, Branko Tripalo, Mladen Brnčić, Damir Karlović, Suzana Rimac Brnčić, Dražen Vikić-Topić, and Sven Karlović (2008), Dehydration of Celery by Infrared Drying, CROATICA CHEMICA ACTA CCACAA 81 (2) 325-331.
23. Junling Shi, Zhongli Pan, Tara H. McHugh, Delilah Wood, Edward Hirschberg, Don Olson (2008), Drying and quality characteristics of fresh and sugar-infused blueberries dried with infrared radiation heating, Food Science and Technology 24. Electric Infrared Heating Manual. Foctosia Industrial, USA
25. Food ang Agriculture Organnization of the United Nations. Rome, December 2000 26. Marinlyn Herman (1998). Drying food. University of Minnesota Ertension Service
27. U.S. Food and Drug Adminitration, Center for Food Safety and applied Nutrition (2000). FDA-CFSAN Kinetics Of Microbial Inactivation For Alternative Food Processing Technologies, Microware and Radio Freqrency Processing.htm
28. Word Leader In Continuous Processing Ovens and Machinery, Drying Basics. C.A. Litzler Co. Inc
29. Zhang Jian Dong. The Usage Of Far Infrared Rays As An Alternative Medicine
30. Zhongli Pan, Michael Gabel, Sanath Amaratunga, James F. Thompson(2005), Onion Drying Using Catalytic Infrared Dryer, Report #2, Award No. MR-03-07.
31. Zhongli Pan, Connie Shih, Tara H. McHugh, Edward Hirschberg (2008), Study of banana dehydration using sequential infrared radiation heating and freeze-drying, Food Science and Technology 41 (2008) 1944 – 1951.
32. Taner Baysal, Filiz Icier, Seda Ersus, Hasan Yıldız (2003), Effects of microwave and infrared drying on the quality of carrot and garlic, Eur Food Res Technol 218:68–73. 33. Terry Young (1997). Infrared drying. Decater Foundry, Inc, Phone: (217)429-561
CÁC TRANG WEB
34. http://www.ars.usda.gov/is/pr/1997/971215.htm.
Infrared Mean Lights Out To Stored Grain Insects.
35. http://www.123doc.org
Nghiên cứu quy trình sản xuất xoài chín sấy dẻo bằng phương pháp sấy lạnh kết hợp với hồng ngoại.
36. http://luanvan.com
Nghiên cứu cá cơm sấy bằng phương pháp sấy lạnh kết hợp với bức xạ hồng ngoại
37. http://www.Catalyticdrying.com/imager/Optimized
38. http://www.energy.ca.gov/process/Pubs/Infrared-Inspection.Pdy.
Infrared Inspection. Report No. Roz.003. Emerging Technologies
39. http://www.fishx.com
Copyright 2003 by eFx Technologier Ine. All rights Reserved.
Food Drying Equipment. MCD technologies Ine. 2515, South Tacoma Way. Tacoma, WA 98409, the United States
41. http://www.driir.com
PHỤ LỤC I: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH ĐỘ ẨM BAN ĐẦU, HÀM LƯỢNG VITAMIN C VÀ TỶ LỆ HÚT NƯỚC PHỤC HỒI
1 Phương pháp xác định độ ẩm ban đầu của nguyên liệu
Tính toán hàn ẩm biến đổi trong quá trình sấy bằng phương pháo cân trọng lượng và áp dụng công thức thực nghiệm:
W2 = 100 ― (100 - W1)
G2 * G1 (%)
Trong đó:
- G1 : khối lượng mẫu ban đầu (g) - G2 : khối lượng mẫu sâu khi sấy (g) - W1 : độ ẩm ban đầu của nguyên liệu (%) - W2 : độ ẩm sau khi sấy (%)
2 Xác định hàm lượng vitamin C
Nguyên tắc: Dựa vào tính chất khử của acid ascorbic đối với chất màu để định lượng vitamin C trong nguyên liệu
Cách làm: cho m (g) nguyên liệu vào cối chày sứ và 10ml HCl 2% vào, tiếp tục nghiền và chắc nước chiết sang cốc. Lặp lại lần thứ 3, kết thúc quá trình chiết. Dùng 10ml HCl 2% tráng lại cối chày sứ, sau đó chuyển toàn bộ dung dịch chiết sàg bình định mức 50ml, dùng nước cất đẵn đến mức của bình. Để bình định mức trong bóng tối khoảng 10 phút để toàn bộ lượng acid ascorbic hòa tan, lọc lấy dịch trong. Lấy khoảng 10ml dịch lọc cho vào bình tam giác, rồi thêm vài giọt tinh bột 0.5% lắc nhẹ. Dùng I2 0.01N chuẩn độ cho đến khi dung dịc có màu xanh lam thì dừng lại
Tính kết quả: X= Vc.V.0,00088 Vf.m .100
Trong đó:
X: hàm lượng vitamin C có trong nguyên liệu (%) Vc : số ml dung dịch I2 0.01N chuẩn độ
Vf : số ml dung dịch mẫu đem phâm tích V: dung dịc mẫu pha loãng
M: khối lượng nguyên liệu đem đi phân tích (g) 0.00088: số g vitamin C tương đương 1ml I2 0,01N 3 Xác định tỷ lệ nước phục hồi
Sảm phẩm say khi sấy khô đạt độ ẩm như yêu cầu ( 10-13%), tiến hành kiểm tra tỷ lệ hút nước phục hồi của sản phẩm.
Cách tiến hành: Lấy 3g mẫu sây cho vào cốc đựng 100ml nước cất. Định kỳ 10 phút kiểm tra một lần bằng cách cân trên cân điện tử độ chính xác 10-2 g. Khi khối lượng mẫu không tăng nữa thì dừng quá trình ngâm. Tỷ lệ hút nước phục hồi được tính theo công thức:
W = G2-G1G2 .100% Trong đó:
W: tỷ lệ hút nước phục hồi (%)
G1 : trọng lượng sản phẩm khô trước khi ngâm vào nước (g) G2 : Trọng lượng sản phẩm sau khi ngâm nước (g)
PHỤ LỤC II 1 TỐI ƯU HÓA HÀM ẨM
Thiết lập phương trình hồi quy
Các hệ số của phương trình hồi quy được tính theo công thức:
bo = ∑Ni=1Yi N , bj = ∑Ni=1XjiYi N , bjl = ∑Ni=1(XjiXli )Yi ∑Ni=1(XjiXli) , bjj = ∑Ni=1Xji ' Yi ∑ (Xji ' ) i 2 N i=1
Từ số liệu thực nghiệm ở bảng, tính toán theo công thức trên hoặc sử dụng phần ,mềm MS – Excel ta có hệ số của phương trình hồi quy được thể hiện ở bảng 3.12.
Kiểm định ý nghĩa của hệ số của phương trình hồi quy
Bảng 3.12: Thí nghiệm ở tâm phương n
TN Z1 (oC) Z2 (m/s) Z3 (cm)
9, 10,11 45,00 1,75 40,00
Bảng 3.13: Ma trận quy hoạch thực nghiệm và kết quả thu được cho mẫu không chần
TN Y o u Y̅uo (Yu o-Y̅uo )2 9 13,33 13,29 0,0016 10 13,24 0,0025 11 13,30 0,0001
S boj 2 = Sth 2 N , Sbj 2 = Sth 2 ∑Ni=1Xji2 , Sbil 2 = Sth 2 ∑ (XjXl ) i 2 N i=1
Kiểm định ý nghĩa của các hệ số hồi quy theo tiêu chuẩn Student.
ti = |bi|
Sbi
Ta tính được các trị số Student ở bảng 3.23
Bảng 3.14: Kết quả tính hệ số hồi quy và tiêu chuẩn Student
b0 b1 b2 b3 b12 b13 b23 b1' b2' b3' 14,37 0,83 0,58 -0,15 0,27 -0,35 0,04 -0,89 -1,14 -1,87 sb0 sb1 sb2 sb3 sb12 sb13 sb23 sb1' sb2' sb3' 0,011 0,011 0,011 0,0111 0,011 0,012 0,012 0,015 0,015 0,015 tb0 tb1 tb2 tb3 tb12 tb13 tb23 tb1' tb2' tb3' 1249,00 75,27 53,00 13,91 24,54 32,09 3,25 81,36 103,63 170,54
So sánh tbj vừa tìm được với tα(f) tra trong bảng phân vị phân bố Student.
Với mức ý nghĩa α = 0.05 và bậc tự do no – 1 = 3 – 1 = 2, ta được t0,05(2) = 2,92 Sau khi so sánh ta thấy tb0, tb1, tb2, tb3, tb12, tb13, tb23, tb1', tb2', tb3' > t0,05(2) = 2,92.
Như vậy, với xác suất tin cậy 95% thì các hệ số của phương trình hồi quy b0, b1, b2, b3, b12, b13, b23, b1’, b2’, b3’ có ý nghĩa, tức là các yếu tố nhiệt độ, vận tốc gió và khoảng cách bức xạ đều có ảnh hưởng tới lượng ẩm tách ra trên một đơn vị thời gian.
Do đó, phương trình hồi quy có dạng:
Y = 14,37+ 0,83X1 +0,58X2 – 0,15X3 +0,27X12 – 0,35X13 + 0,11X23 – 0,89X1’ –