II. Mục ựắch và nhiệm vụ nghiên cứu
B. Nhiệm vụ nghiên cứu
3.2. Cơ sở lý thuyết về loại bỏ nước
Việc loại bỏ nước có ảnh hưởng tới hai vấn ựề: Gây ra biến ựổi chất lượng dinh dưỡng của sản phẩm, nhất là vị giác của sản phẩm xứ lý; Tiêu thụ năng lượng lớn.
Nghiên cứu chi tiết vấn ựề này ựược ựề cập ở công trình của Gowarin (1974). Phản ánh trực tiếp nhất "độ tự do" của nước trong sản phẩm là áp suất hơi nước bão hòa P phát ra bởi sản phẩm này so với áp suất hơi nước
phát ra tự do P* ở cùng nhiệt ựộ. Nếu người ta tìm thấy nước tự do trong
sản phẩm, P = P*. Ngược lại, nước liên kết với chất khô bởi lực liên kết hóa
lý, ta có P < P*.Tỉ số aw= *
P P
là '' hoạt tắnh" của nước trong sản phẩm. aw nằm giữa 0 và 1, nó càng yếu khi lực liên kết mạnh và hướng về 1 khi nước gần trạng thái tự do.
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 48
Trong thời gian giảm ẩm, những phân tử nước liên kết yếu sẽ bị loại
bỏ. Hoạt tắnh aw của nước giảm ựồng thời với hàm lượng nước W và
ựường cong W= f(aw) gọi là "ựường cong nhả". đường cong này cắt thành
3 vùng: 0< aw<0,2 Vùng này ứng với lực Vanderwalls rất mạnh, chặn chuyển ựộng phân tử ựược biểu diễn bằng áp suất hơi bảo hòa. Người ta chấp nhận rằng những phân tử hữu cơ, ựặc biệt các cặp ựại phân tử cũng như protein, ắt nhiều ựượ bão hòa bởi 1 lớp ựơn phân tử nước liên kết chặt chẽ.
0,2< aw< 0,6 tương ứng với phần tuyến tắnh của ựường cung. đây là
vùng trung gian, nước ở dưới dạng ựa phân tử phủ lên phần bề mặt chất khô.
Có sự cân bằng giữa phân tử gắn vào lớp ựơn phân tử. Trạng thái của nước trong vùng này gọi là "giả lỏng"
m
nước sinh học
0 0,20 0,60 n1 1 n
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học kỹ thuật ẦẦẦẦẦẦẦẦẦẦ.. 49
0,6 < aw vùng này ứng với vùng "nước tự do" ở trạng thái lỏng. Nước dạng này ựược sử dụng bởi vi sinh và có thể cho phép các phản ứng enzym hóa. đôi khi người ta gọi là nước sinh học.
*Loại bỏ nước bằng ựun sôi: giả sử To là nhiệt ựộ ban ựầu của sản phẩm;
Te- nhiệt ựộ sôi của nước tự do ở áp suất của thiết bị. Hai trường có thể xảy
ra: nhiệt ựộ ban ựầu của sản phẩm thì thấp hoặc cao hơn nhiệt ựộ sôi.
- To< Te không có sôi, toàn bộ năng lượng cung cấp bởi hệ số truyền dưới dạng nhạy cảm bằng cách hâm nóng sản phẩm cho tới khi ựạt trạng thái cân bằng To= Te.
- To> Te sự sôi xảy ra ngay tức khắc, ựôi khi " sự bốc hơi tức khắc" tiêu thụ nhiệt chậm vượt quá nhiệt lượng cung cấp bởi hệ. Sự mất cân bằng
này diễn ra bởi một sự làm nguội sản phẩm cho tới khi To= Te