4.1.1. Mục đích và yêu cầu:
Mục đích:
Dựa vào các tính chất cơ lý của ớt, tham khảo tài liệu, học hỏi các kinh nghiệm từ các đơn vị cĩ liên quan để chọn chế độ sấy phù phợp như: nhiệt độ, lưu lượng giĩ, ẩm độ ...vv. Tiến hành thí nghiệm sấy với các thơng số đã xác định từ đĩ rút ra các kết luậncần thiết về quytrình cơng nghệ sấy ớttrên máy sấy bơm nhiệt. Qua đĩ chúng tơi tính tốn và thiết kế máy sấy bơm nhiệtvới năng suất200kg/mẻ dùng để sấy ớt.
Yêu cầu:
Để đạt yêu cầu, sau khi sấy, ớt phải khơ đều mà vẫn giữ nguyên được màu sắc, mùi vị và trạng thái. Bề mặt của ớt khơng bị nhăn, ớt vẫn giữ được trạng thái nguyên hình, khơng bị giịn, dễ vỡ. Cĩ thể bảo quản trong thời gian dài.
4.1.2. Vật liệu khảo nghiệm.
Làớt loại sừng trâu chín mua ở chợ Thủ Đức, cùng một giống, một loại và từ một đầu mối cung cấp để cĩ được nguyên liệu đầu vào ổn định. Chọn những trái chín cịn nguyên cĩ kích thước tương đối đồng đều, hình dạng khơng bị cong méo.
Kích thước và khối lượng.
Kích thước, hình dáng và khối lượng liên quan đến việc chế biến, vận chuyển và bảo quản, nĩ được xem là thơng số kỹ thuật quan trọng cho từng loại sản phẩm. Chúng tơi đã tiến hành đo thí nghiệm và thu được kết quả.
Bảng 4.1: Kích thước, khối lượng của quả ớtsừng trâu. Đường kính (cm) Chiều dài (cm) Khối lượng (g)
1,52,5 10 15 297367
Ẩm độ đầucủa ớt.
Ẩm độ là một thơng số kỹ thuật quan trọng và làm cơ sở cho quá trình sấy. Căn cứ vào ẩm độ đầu và ẩm độ cuối mà chúng ta cĩ thể tính được thời gian sấy lý thuyết cũng như thời gian bảo quản. Tiến hành thí nghiệm và xác định được ẩm độ đầu của sau khi đưa ớt quaxử lý hĩa chất và chần.
Bảng 4.2. Đo ẩm độ đầucủa ớtsừng trâu.
Khối lượng ớt đầu(g) Khối lượng ớt khơ(g) Ẩm độ(%)
M07 = 38,39 M07 = 5,02 M07 = 86,92 M32 = 31,33 M32 = 4,06 M32 = 87,04 GL2III = 32,04 GL2III = 4,38 GL2III = 86,33
Ẩm độ trung bình 86,7 %
Như vậy, ẩm độ của ớt giao động từ 8688% và cĩ giá trị trung bình 86,7%.
Dung trọng của ớt.
Dung trọng là một thống số vật lý liên quanđến quá trình sấy, biết được dung trọng chúng ta cĩ thể tính được kích thước của buồng sấy…vv. Dung trọng của ớt dao động trong khoảng 355367 kg/m3cĩ dung trọng trung bình là 366,57 kg/m3.
Bảng 4.3. Dung trọng ớt. Thứ tự Klượng (ớt + bì) (g) Klượng ( nước + bì) (g) Klượng bì (g) Dung trọng (kg/m3) 1 580 1575 5 366,24 2 575 1560 5 366,56 3 560 1560 5 366,91
4.1.3. Máy sấy dùng trong khảo nghiệm.
Hình 4.1. Máy sấy khảo nghiệm.
Cấu tạo: Máy sấy làm việc với năng suất 2kg/mẻ, cĩ cơng suất tổng 3,3kW, tác nhân sấy đi ngang khay. Buồng sấy gồm 2 khay hình chữ nhật cĩ kích thước dài x cao x rộng = 400x200x300, mặt sàn khay sấy được làm bằng lưới thép. Bề ngoài của buồng sấy và ống dẫn khí được bọc cách nhiệt bằng bơng thủy tinh. Tác nhân sấy được lưu thơng nhờ quạt ly tâm(1) đặt sau buồng sấy. Bộ phận bơm nhiệt gồm máy nén cĩ cơng suất 0,42kW, quạt, dàn bay hơi và dàn ngưng. Dàn ngưng được chia làm 2 dàn( dàn ngưng chính và dàn ngưng phụ). Dàn ngưng chính dùng để gia nhiệt cho tác nhân sấy, dàn ngưng phụ được quạt(4) thổi qua để giải nhiệt cho mơi chất lạnh.Trước dàn lạnh cĩ gắn quạt(5) thổi làm tăng vận tốc sấy. Máy sấy cịn được gắn thêm 4 điện trở, mỗi điện trở cĩ cơng suất 0,47kW. Vị trí lắp đặt được bố trí cụ thể qua hình 4.2.
1 5 1 3 1 1 1 0 9 7 6 5 4 3 2 1 1 2 8 1 4 1 7 1 8 1 9 1 6
1.Quạt ly tâm 2.Dàn lạnh 3.Dàn nĩng phụ 4.Quạt giải nhiệt dàn nĩng phụ 5.Quạt thổi 6.Máy nén 7.Dàn nĩng chính 8.Van chặn
9.Hộp điện 10.Điện trở 11.Ống dẫn 12.Lưới phânbốgiĩ 13.Buồng sấy 14.Bĩngđèn 15.Khay đựng VLS 16.Van chặn
17.Van khí thốt 18.Van hồi lưu 19.Van hút khí
Hình 4.2.Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý máy sấy bơm nhiệt dùng để sấy thí nghiệm. Nguyên lý hoạt động:
Van (16),( 17), (19) đĩng, van (8), (18) mở. Quạt (1) hút khơng khí vàẩmcủa VLS trong buồng sấy thổi vào dàn lạnh (2), dịng khơng khí ẩm qua dàn lạnh sẽ ngưng tụ thành nước, nước được đưa ra ngồi theo máng dẫn. Dịng khơng khí tiếp tục tục đi vào dàn nĩng (7) và qua điện trở (10) để gia nhiệt lên đến nhiệt độ yêu cầu. Dịng khơng khí cĩ nhiệt độ cao, ẩm độ thấp sẽ đi vào buồng sấy nhận ẩm từ VLS nhờ quạt đẩy đếndàn lạnh tách ẩm ra ngồi. Như vậyTNS được tuần hoàn 100% vàẩm trong VLSđược ngưng tụ tại dàn lạnh được đưa ra ngồi qua máng dẫn sẽ làmớt giảm ẩm dần và khơ.
Thơng số làm việc của máysấy khảo nghiệm: Năngsuất2kg/mẻ gồm 2 khay.
Cơng suất các thiết bị: Máy nén 0,42 kW, quạt 0,7 kW, điện trở 0,47*4 kW. Cơng suấttổng: 3,30 kW
4.1.4.Xác định quy trình cơng nghệsấy ớt.
- Qua khảo nghiệm quy trình sấy ớt trên máy sấy thí nghiệm được thực hiện như hình vẽ 4.2 ở dưới.
- Trước khi sấy, ớt tươi được xử lý cơ học (chọn, rửa, cắt cuống), ngâm ớt trong nước muối 30 phút với nồng độ 4g muối/1lít nước ngâm sau đĩ rửa sạch. Tiếp theo chần nước nĩng 75800C từ 46 phút rồi lấy ra. Tác dụng của việc chần là loại trừ tạp chất loại bỏ phần lớn các vi sinh vật bám dính lên bề mặt quả cũng như ở các phần hư hỏng. Mặt khác, chần cịn cĩ tác dụng tiêu diệt các enzim cĩ sẵn trong nguyên liệu, các enzim này xúc tác trong quá trình ơxy hĩa và phân giải một số hợp chất tự nhiên cĩ trongớt, làm cho sản phẩm sấy giữ được màu sắc, mùi vị ban đầu. Trong các enzim đĩ, đáng kế nhất là peroxyđaza và polyphenoloxyđaza, thủ phạm gây ra biến màu. Các enzim này bị nhiệt phân ở 78- 800C vì vậy nên chần và xử lý nhiệt ở nhiệt độ 800C.
- Chần cịn cĩ tác dụng làm biến đổi trạng thái keo của nguyên liệu, làm cho mơ thực vật mềm ra, làm lớp màng ngồi bị phá hoại để cho nước thốt ra dễ dàng hơn.Vì vậy cần làm sạch ớt trước khi xử lý nhiệt. Cĩ thể dùng máy rửa thổi khí, cũng cĩ thể rửa bằng tay. Phải nhặt sạch các tạp chất, cuống cắt sát đài quả. Rồi xếp chúng vào khay chứa và đưa vàomáy sấy.
- Cho ớt vào khay, rồi đưa vào buồng sấy, cho máy sấy chạy liên tục và thay đổi nhiệt độ sấy ỏ 3 mức trong khoảng từ 45550C.
Hình 4.3. Quy trình cơng nghệ sấy ớt trên máy sấy thí nghiệm.
- Kiểm tra khối lượng cuả ớt sau khi sấy, nếu đạt tỉ lệ tươi/ khơ bằng 6,92 6 (tương đương với ẩm độ 8 10%) thì ngưng sấy. Làm nguội ớt cho đến khi đạt nhiệt độ bình thường rồi đĩng gĩi. Đĩng gĩi ớt sấy trong bao tải sợi PP (bao dứa) cĩ lĩttúi PE bên trong, khâu kín miệng và bảo quản ở kho khơ ráo thống mát.Việc bảo quản ớt sấy cũng như các loại rau sấy khác là một điều hết sức quan tâm đúng mức trong dây truyền cơng nghệ sấy. Hàmẩm của ớt sấy khá thấp, khả năng hút ẩm rất mạnh nên bao bì phải đủ kín và mơi trường trong kho tương đối khơ. Nếu ớt hút ẩmtrở lại, vi sinh vật cĩ điều kiện phát triển sẽ gây hư hỏng. Biểu hiện của hư hỏng là các vết mốc bám, những chỗ mềm nát là điểm thích hợp cho cơn trùng tấn cơng và để trứng. Sự phát triển của vi sinh vật và cơn trùng làm tăng thêm độ ẩm trong sản phẩm, dẫn đến những sự hư hỏng triệt để hơn, tai hại hơn. Sự phát triển của một chủng nấm sinh độc tố
Cắt cuống, rửa sạch Cắt cuống, rửa sạch
Chần nước sơi ở nhiệt độ 75 –80 oC (45 phút) Chần nước sơi (45phút) Xếp vào khay Xếp vào khay SẤY
Đĩng gĩi và bảo quản Ớt khơ
ẩm độ810% Ớt khơ ẩm độ 58% Ngâm nước muối
30 phút Ngâm nước muối
30 phút Ớt tươi ẩm độ đầu
(8688 %)
Ớt tươi ẩm độ đầu (8587 %)
Aflatoxin cịn gây nguy hiểm cho người sử dụng. Vậy nên việc duy trì thơng thống, bảo đảm sự khơ ráo trong kho bảo quản là rất cần thiết.
- Hàng ngày, hàng tuần cần kiểm tra và kịp thời xử lý các tổn thất để đề phịng tổn thất trong bảo quản. Bao bì càng chắc bền, càng dày càng tốt. Cần đề phịng va trạm trong vận chuyển và bảo quản gây ra các vết rách, thủng làm mất khả năng chống ẩm của bao bì. Ớt bột là sản phẩm được chế biến từ ớt sấy, ớt sấy phải đạt tiêu chuẩn khơ, sạch và tốt. Phải cĩ độ ẩm 8 10%, khơng cĩ tạp chất, vặt sạch cuộng, khơng cĩ các dấu hiệu hư hỏng, khơng mốc mọt. Phải cĩ màu sắc đẹp, mùi vị tự nhiên. Trước khi xay, cần kiểm tra lại hàmẩm và chọn lại để loại bỏ ớt khơng đạt yêu cầu. Nếu hàmẩm cao, cần cho qua máy sấy sấy lại. Mỗi loại nguyên liệu cĩ màu sắc và độ cay khác nhau, do đĩ phải xay riêng và đĩng gĩi riêng.
4.1.5. Chọn chế độ sấy thí nghiệm.
Do máy sấy khảo nghiệm là máy sấy bơm nhiệt được đặt tạitrung tâm NL & MNN của trường Đại Học Nơng Lâm Tp Hồ Chí Minh với ẩm độ của TNS thấp, quạt khơng cĩ dụng cụ làm thay đổi lưu lượng, hơn nữa khi sấy rau quả nếu nhiệt độ sấy lớn hơn 600C sẽ làm Protein bị biến tính nên chúng tơi chỉ chọn một thơng sốlà nhiệt độ với ba mức 450C, 500C, 550C để sấy thí nghiệm.
4.1.6. Kết quả khảo nghiệm.
Thí nghiệmsấy ở nhiệt độ 450C
Thí nghiệm được thực hiện ngày 14 và 21/05/2009 với các số liệu ban đầu của các ngày như sau:
Ngày 14/05/2009: Khối lượng ớt trên các khay: Khay 4 = 760g, khay 5 = 710g. Ẩm độ ban đầu 86,7%, sấy xuống ẩm độ 8%. Số liệu thu được trong quá trình sấy ở phụ lục 3.
Ngày 21/05/2009: Khối lượng ớt trên các khay: Khay 4 = 660g, khay 5 = 660g Ẩm độ ban đầu 86,7%, sấy xuống ẩm độ 8%. Số liệu thu được trong quá trình sấy ở phụ lục 6.
Đồ thị giảm ẩm của quá trình sấy ớt ở 450C
Hình 4.4: Quá trình giảm ẩm của ớt theo thời gian ở 45oC
Nhận xét: - Thời gian sấy ởnhiệt độ 45oCdao động trong khoảng 3236 (giờ) - Trong khoảng 24(giờ) đầu của ngày 21/05, tốc độ thốt ẩm của hai khay gần như nhau, do chúng tơi chuyển đổi vị trí các khay sau mỗi lần cân. Trong khoảng từ 24-36(giờ) khay 4 đặt trên nên tốc độ thốt ẩm chậm, khay 5đặt dưới khơ trước. Ngày 14/05 trong khoảng 28(giờ) đầu thì tốc độ giảm ẩm của khay 4 nhanh hơn khay 5, về sau đổi vị trí khay 4 lên trên nên thời gian sấy như nhau.
Thí nghiệmsấy ở nhiệt độ 500C.
- Thí nghiệm được thực hiện ngày 07 và 18/05/2009 với các số liệu ban đầu của các ngày như sau:
Ngày 07/05/2009: Khối lượng ớt trên các khay: Khay 4 = 870g, khay 5 = 970g. Ẩm độ ban đầu 86,7%, sấy xuống ẩm độ 8%. Số liệu thu được trong quá trình sấy ở phụ lục 1.
Ngày 18/05/2009: Khối lượng ớt trên các khay: Khay 4 = 730g, khay 5 = 710g Ẩm độ ban đầu 86,7%, sấy xuống ẩm độ 8%. Số liệu thu được trong quá trình sấy ở phụ lục 4.
Đồ thị giảm ẩm quá trình sấy ớt ở 500C
Nhận xét: - Thời gian sấy ở 50oC giao động từ 2428 (giờ)
- Trong khoảng 8(giờ) đầu, tốc độ thốt ẩm của hai khay gần như nhau. Sau 8h tiếp theo tốc độ thốt ẩm của khay 4 nhanh hơnkhay 5, trong 4(giờ)cuối cùng, đổi khay 4 lên trên, khay 5 xuống dướithì thời gian sấy hai khay đều nhau.
Thí nghiệmsấy ở nhiệt độ 55oC
- Thí nghiệm được thực hiện ngày 12 và 19/05/2009 với các số liệu ban đầu của các ngày như sau:
Ngày 12/05/2009: Khối lượng ớt trên các khay: Khay 4 = 810g, khay 5 = 810g. Ẩm độ ban đầu 86,7%, sấy xuống ẩm độ 8%. Số liệu thu được trong quá trình sấy ở phụ lục 2.
Ngày 19/05/2009: Khối lượng ớt trên các khay: Khay 4 = 660g, khay 5 = 660g Ẩm độ ban đầu 86,7%, sấy xuống ẩm độ 8%. Số liệu thu được trong quá trình sấy ở phụ lục 5.
ANOVA Table
Analysis of Variance
---
Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value
--- Between groups 62,0093 2 31,0046 79,91 0,0000 Within groups 82,6389 213 0,387976 --- Total (Corr.) 144,648 215 Summary Statistics
Count Average Variance Min Max Sum
--- Mau 1 72 3,16667 0,309859 2,0 4,0 228,0 Mau 2 72 3,40278 0,441119 2,0 5,0 245,0 Mau 3 72 4,40278 0,41295 3,0 5,0 317,0 --- Total 216 3,65741 0,672782 2,0 5,0 790,0
Hình 4.6. Quá trình giảm ẩm của ớt theo thời gian ở 55oC Nhận xét: - Thời gian sấy ở 550C giao động từ 2224(giờ).
- Tốc độ thốt ẩm của khay 4 nhanh hơn, 4(giờ) cuối cùng đổi vị trí khay 4 lên trên nên thời gian sấy như nhau.
4.1.7. Nhận xét kết quả khảo nghiệm.1. Màu sắc: 1. Màu sắc:
Multiple Range Tests
---