L ỜI NÓI ĐẦ U
1.4. Tổng quan về quá trình sấy
1.4.1. Đặc điểm của quá trình sấy 1.4.1.1. Định nghĩa quá trình sấy
Là quá trình bốc hơi nước của vật liệu ở mộ nhiệt độ bất kỳ, bản chất là quá trình khuếch tán ẩm do chênh lệch ẩm ở bề mặt và bên trong vật liệu, hay nói cách khác do chênh lệch áp suất riêng phần giữa bề mặt vật liệu và môi trường xung quanh.
Như vậy muốn sấy khô một vật ta phải tiến hành các biện pháp kỹ thuật sau: - Gia nhiệt cho vật để đưa nhiệt độ của nó lên đến nhiệt độ bão hòa ứng với phân áp suất của hơi nước trên bề mặt vật.
- Cấp nhiệt để làm bay hơi ẩm trong vật thể
- Vận chuyển hơi ẩm đã thoát ra khỏi vật thể và môi trường.
Quá trình sấy xảy ra các quá trình trao đổi nhiệt và trao đổi chất cụ thể là: quá trình truyền nhiệt từ chất tải nhiệt cho vật sấy, quá trình truyền ẩm từ trong vật sấy ra ngoài bề mặt vật sấy, quá trình truyền ẩm từ bề mặt vật sấy ra môi trường bên ngoài. Các quá trình truyền nhiệt, truyền chất trên xảy ra đồng thời trên vật sấy chúng có ảnh hưởng qua lại lẫn nhau. Cần điều khiển quá trình sấy theo hướng có lợi nhất cho người sử dụng.
a. Giai đoạn làm nóng vật
Giai đoạn này bắt đầu từ khi đưa vật vào buồng sấy tiếp xúc với không khí nóng cho tới khi nhiệt độ vật đạt đến bằng nhiệt độ kế ướt. Trong quá trình này toàn bộ vật sấy được gia nhiệt. Ẩm lỏng trong vật cũng được gia nhiệt cho đến khi đạt nhiệt độ sôi
ứng với phân áp suất hơi nước trong môi trường không khí trong buồng sấy. Do được
làm nóng nên độẩm của vật có giảm chút ít do bay hơi ẩm còn nhiệt độ của vật thì tăng
đồng đều ở phần ngoài và phần trong vật. Vùng trong vật đạt nhiệt độ ướt chậm hơn. Đối với những vật dễ sấy thì giai đoạn làm nóng vật xảy ra rất nhanh.
b. Giai đoạn tốc độ sấy không đổi
Kết thúc giai đoạn gia nhiệt, nhiệt độ vật bằng nhiệt kế ướt. Tiếp tục cung cấp nhiệt, ẩm trong vật sẽ hóa hơi còn nhiệt độ của vật giữ không đổi nên nhiệt cung cấp chỉ để làm hóa hơi nước. Ẩm sẽ hóa hơi ở lớp vật liệu sát bề mặt vật ẩm lỏng ở bên trong vật sẽ truyền ra ngoài bề mặt vật để hóa hơi. Do nhiệt độ không
khí nóng không đổi, nhiệt độ vật cũng không đổi nên chênh lệch nhiệt độ giữa vật
và môi trường cũng không đổi, do vậy tốc độ bay hơi ẩm của vật cũng không đổi.
Điều này sẽ làm cho tốc độ bay hơi ẩm của vật theo thời gian không đổi, có nghĩa là tốc độ sấy không đổi.
Trong giai đoạn sấy tốc độ không đổi biến thiên của độ chứa ẩm theo thời gian là tuyến tính. Ẩm được thoát ra trong giai đoạn này lag ẩm tự do. Khi ẩm của vật đạt
đến trị số giới hạn uk=ucbmax thì giai đoạn sấy tốc độ không đổi chấm dứt. Đồng thời cũng là chấm dứt giai đoạn thoát ẩm tự do chuyển sang giai đoạn sấy tốc độ giảm.
c. Giai đoạn tốc độ sấy giảm dần
Kết thúc giai đoạn sấy tốc độ không đổi ẩm tự do đã bay hơi hết, còn lại trong vật là ẩm liên kết. Năng lượng để bay hơi ẩm liên kết. Năng lượng để bay hơi ẩm liên kết. Năng lượng để bay hơi ẩm liên kết lớn hơn so với ẩm tự do và càng
tăng lên khi độ ẩm của vật càng tăng khi độ ẩm của vật càng nhỏ (ẩm liên kết càng chặt). Do vậy tốc độ bay hơi ẩm trong giai đoạn này nhỏ hơn giai đoạn sấy tốc độ không đổi có nghĩa là tốc độ sấy không đổi có nghĩa là tốc độ sấy trong giai đoạn này nhỏ hơn và càng giảm đi theo thời gian sấy. Quá trình sấy càng tiếp diễn, độẩm của vật càng giảm, tốc độ sấy cũng giảm cho đến khi độ ẩm của vật giảm đến bằng
độ ẩm cân bằng ứng với điều kiện môi trường không khí ẩm trong buồng sấy thì quá trình thoát ẩm của vật ngừng lại có nghĩa là tốc độ sấy bằng không. Trong giai
đoạn sấy tốc độ giảm nhiệt độ sấy tăng lên lớn hơn nhiệt độ nhiệt kế ướt. Nhiệt độở
các lớp bên ngoài bề mặt tăng nhanh hơn còn càng sâu vào bên trong vật nhiệt độ tăng chậm do dó hình thành gradient nhiệt độ trong vật sấy. Khi độ ẩm của vật đã
đạt đến độ ẩm cân bằng thì lúc này giữa vật sấy và môi trường có sự cân bằng nhiệt và ẩm. Có nghĩa là không có sự trao đổi nhiệt và chất giữa vật và môi trường. Ở
cuối quá trình sấy do tốc độ sấy nhỏ nên thời gian sấy kéo dài.
1.4.1.2. Sự khuếch tán của nước trong nguyên liệu 1.4.1.3. Một số nhân tố ảnh hưởng đến tốc độ sấy 1.4.1.3. Một số nhân tố ảnh hưởng đến tốc độ sấy
Sự bay hơi ẩm trên bề mặt vật liệu tạo nên dòng ẩm trong vật liệu sấy. Ở
nhiều vật liệu dạng ẩm gây nên sự co ngót của vật liệu sấy. Hiện tượng này làm cho vật sấy bị kéo ở các lớp ngoài và bị nén ở các lớp trong. Quá trình sấy với tốc độ
càng lớn thì càng tăng sự chênh lệch ẩm giữa bề mặt vật và bên trong vật do đó càng làm tăng ứng suất dư trong vật sấy và có thể dẫn đén bị nứt vỡ vụn ra.
1.4.2. Các phương pháp sấy
Phương pháp sấy chia làm 2 loại lớn là sấy tự nhiên và sấy nhân tạo.
Phương pháp sấy tự nhiên
Là quá trình làm khô vật liệu nhờ ánh sáng mặt trời. Phương pháp này sử
dụng nguồn nhiệt bức xạ của mặt trời và ẩm bay ra được không khí mang đi (nhiều
khi được hỗ trợ bởi gió tự nhiên).
Ưu điểm: đơn giản, đầu tư vốn ít, bề mặt trao đổi nhiệt lớn, dòng nhiệt bức xạ từ mặt trời tới vật có mật độ lớn (tới 1000w/m2).
Nhược điểm :
+ Khó thực hiện cơ giới hóa, chi phí lao động nhiều. + Nhiệt độ thấp nên cường độ sấy không cao.
+ Sản phảm dễ bị ô nhiễm do bụi và vi sinh vật, sinh vật. + Chiếm diện tích bằng sản xuất lớn.
+ Nhiều sản phẩm nếu sấy tự nhiên chất lượng sản phẩm không đạt yêu cầu (ví dụ như chè).
Phương pháp sấy nhân tạo
Có nhiều phương pháp sấy nhân tạo khác nhau. Căn cứ vào phương pháp
cung cấp nhiệt có thể chia ra các loại sau: - Phương pháp sấy đối lưu.
- Phương pháp sấy lạnh kết hợp hồng ngoại. - Phương pháp sấy gốm…..
Ưu điểm:
+ Ổn định, không phụ thuộc vào thời tiết.
+ Đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm.
+ Thời gian sấy ít kéo dài, có thể điều chỉnh được thời gian.
Nhược điểm: Tốn kém năng lượng, chi phí, sản phẩm dễ bị oxy hóa.
1.4.3. Những biến đổi của nguyên liệu trong quá trình sấy a. Biến đổi hóa học a. Biến đổi hóa học
Trong quá trình sấy, có thể xảy ra các phản ứng hóa học như phản ứng oxy hóa lipid, phản ứng melaoidin, phản ứng caramen…làm thay đổi màu sắc, mùi vị
của vật liệu sấy.
b. Biến đổi sinh hóa
Giai đoạn đầu của quá trình sấy, nhiệt độ vật liệu tăng dần và chậm, hoạt động hệ emzym hoạt động mạnh, nhất là các enzym oxy hóa khử, cần chần trước khi sấy.
Giai đoạn sấy hoạt động của enzyme giảm vì lượng nước giảm. Sau sấy, một số
enzyme nhất là enzyme oxy hóa khử không bị đình chỉ hoạt động mà còn có thể
hoạt động yếu trong thời gian bảo quản.
c. Biến đổi vi sinh vật
Bào tử của VSV hầu như không bị tiêu diệt trong quá trình sấy. Nếu hàm lượng
ẩm không đều trong khối vật liệu sấy (hiện tượng ẩm cục bộ) thì vi sinh vật có thể
phát triển trong vật liệu sấy, tuy rất ít.
d. Biến đổi cảm quan
Màu sắc: Quá trình sấy có thể làm giảm sắc tố hoặc mất sắc tố do tác dụng của nhiệt độ cao, cường độ màu tăng lên. Các sản phẩm sấy thường đậm màu thẫm màu do sự xảy ra các phản ứng tạo màu như caramen hóa, phản ứng melanoidin, phản
ứng oxy hóa polyfenol…
Mùi: Giảm mùi thơm vì một số chất thơm bị bay hơi theo ẩm và nhiệt độ cao làm phân hủy tổn thất chất thơm, đặc biệt là các chất thơm có nguồn gốc sinh học.
Đặc biệt, một số hương thơm được tạo thành hoặc phát huy do các phản ứng tạo mùi xảy ra trong quá trình sấy.
Vị: Do độ ẩm giảm xuống, nồng độ chất tạo vị tăng lên nhất là vị ngọt và vị
mặn. Còn vị chua thì có thể giảm đi do axit bay hơi.
Trạng thái: Sự biến đổi về trạng thái gắn liền với các biến đổi hóa lý như tăng tính đàn hồi, dai, giòn và các biến đổi về hình dạng khác như bị nứt vỡ, co bề mặt. Bề mặt vật liệu có thể bị cong, vênh.
1.5. Tổng quan về bao bì [7] 1.5.1. Khái niệm về bao bì 1.5.1. Khái niệm về bao bì
Nghị định 89/30-8-2006: “Bao bì thương phẩm hàng hóa” là bao bì chứa
đựng hàng hóa, và lưu thông hàng hóa.
Quyết định 23TĐC/QĐ/20-2-1995: bao bì là vật chứa đựng, bao bọc thực phẩm thành đơn vị để bán. Bao bì gồm nhiều lớp bao bọc, có thể phủ kín hoàn toàn hay bao bọc một phần sản phẩm.
1.5.2. Tầm quan trọng của bao bì
+ Bao bì tham gia vào từ khâu đầu đến khâu cuối của quá trình sản xuất và phân phối sản phẩm.
+ Có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng sản phẩm và quá trình phân phối lưu
thông hàng hóa.
+ Chiếm một tỉ lệ khá cao trong toàn bộ chi phí cho sản phẩm (khoảng 6%)
1.5.3. Chức năng của bao bì
+ Chức năng bảo vệ
+ Chức năng sử dụng + Chức năng thông tin
+ Chức năng phân phối
1.5.4. Bao bì giấy túi lọc
Giấy làm túi lọc là loại vật liệu đặc biệt đảm bảo không mủn, không tan trong
nước trong một thời gian nhất định, không màu, không mùi khi ngâm trong nước có
Giấy lọc phải là giấy chuyên dùng để bao gói và lọc chè, không ảnh hưởng tới màu nước, mùi, vị của chè, không gây độc, hại cho người tiêu dùng. Giấy lọc phải có độ bền thích hợp.
Giấy lọc được gấp thành túi kín, đảm bảo khi pha chè không lọt ra ngoài túi.
Dây dùng để giữ túi lọc phải là loại màu trắng, không độc hại, không ảnh
hưởng đến chất lượng chè, không bị đứt khi ngâm nước, có độ dài thích hợp để giữ
túi chè trong dụng cụ pha và lấy túi chè ra. Mối liên kết giữa một đầu dây và túi chè phải chắc để túi chè không tuột khỏi dây trong khi pha và khi nhấc ra.
- Ghim hoặc keo dùng để cố định túi vào đầu dây không được làm ảnh
hưởng đến chất lượng chè và không gây độc, hại cho người tiêu dùng.
Bảng 1.3. Bảng yêu cầu đối với giấy lọc
Chỉ tiêu Mức Phương pháp thử 1. Định lượng Từ 12 g/m2 đến 21 g/m2 lSO 536 2. Độ bền kéo khô - Chiều dọc - Chiều ngang Không nhỏ hơn 1000 N/m 150 N/m TCVN 1862- 2:2000 3. Độ bền kéo ướt - Chiều ngang 40 N/m TCVN 1862- 1:2000 4.Độ thấu khí chênh lệch cột nước 12,7 mm 20 lớp giấy cho 1 lần đo 1,287 l/min/100 cm2 ISO 5636
CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
2.1. Vật liệu nghiên cứu 2.1.1. Lá chùm ngây 2.1.1. Lá chùm ngây
Lá chùm ngây tươi được thu mua tại các hộ dân ở huyện Diên Khánh, tỉnh Khánh Hòa.
Yêu cầu đối với lá chùm ngây: Chọn lá xanh, tươi, không bị sâu bệnh, không dập úng.
2.1.2. Hoa cúc
Hoa cúc sử dụng trong đề tài này là hoa cúc vàng tên khoa học là:
Chrysanthemum indicum lour, được trồng tại các vườn trong thành phố Nha Trang. Yêu cầu đối với hoa cúc: Hoa nở đều, cánh hoa màu vàng đặc trưng, không
bị sâu bệnh, không bị dập nát.
2.1.3. Bao bì túi lọc
Giấy lọc phải là giấy chuyên dùng để bao gói và lọc chè, không mủn, không
tan trong nước trong một thời gian nhất định, không màu, không mùi khi ngâm
trong nước có kích thước lỗ đủ nhỏ để lọc trà, không ảnh hưởng tới màu nước, mùi, vị của trà, không gây độc cho người tiêu dùng. Giấy lọc phải có độ bền thích hợp.
Giấy lọc được gấp thành túi kín, đảm bảo khi pha trà không lọt ra ngoài túi.
2.1.4. Thiết bị chính sử dụng trong đề tài.
- Thiết bị đo vận tốc gió 405 – V1. - Tủ sấy lạnh kết hợp sấy nóng. - Bếp điện.
- Máy đóng gói chân không TH350.
- Cân điện tử V31XH202, thang cân tối đa 200g, độ chính xác 0.01g. - Cân kỹ thuật BL 3200, thang cân tối đa 3200, độ chính xác 0,01g. - Cân phân tích AY 200, thang cân tối đa 220g, độ chính xác 0,0001g.
2.2. Nội dung nghiên cứu
- Xác định một số thành phần hóa học của chùm ngây, hoa cúc. - Nghiên cứu xác định chế độ chần chùm ngây.
- Nghiên cứu xác định chế độ sấy chùm ngây, hoa cúc. - Xác định hàm lượng chất chiết trong nước.
- Nghiên cứu xác định tỉ lệ phối trộn giữa lá chùm ngây và hoa cúc. - Đưa ra quy trình sản xuất sản phẩm trà túi lọc chùm ngây và hoa cúc. - Sơ bộ tính chi phí nguyên vật liệu để sản xuất ra một đơn vị sản phẩm. - Đề xuất quy trình sản xuất và sản xuất thử sản phẩm trà túi lọc chùm ngây và hoa cúc.
2.3. Phương pháp nghiên cứu
Phương pháp nghiên cứu sử dụng trong đề tài là phương pháp thực nghiệm, mỗi thí nghiệm được lặp lại 3 lần, số liệu được xử lý thống kê để có số liệu chính
2.4. Quy trình sản xuất sản phẩm trà túi lọc chùm ngây và hoa cúc dự kiến 2.4.1. Sơ đồ quy trình 2.4.1. Sơ đồ quy trình
Hình 2.1. Sơ đồ quy trình sản xuất trà túi lọc chùm ngây và hoa cúc dự kiến 2.4.2. Thuyết minh quy trình
2.4.2.1. Phân loại Mục đích: Chùm ngây Hoa cúc Sản phẩm Xay/ nghiền Để nguội Sàng Sấy Để ráo Cắt khúc Phân loại, rửa Chần Sàng Xay/ nghiền Để nguội Sấy Phân loại, rửa Lấy cánh hoa Phối trộn Đóng gói Bảo quản
- Lựa chọn nguyên liệu chùm ngây đạt yêu cầu về chất lượng, đảm bảo cho quá trình chế biến.
- Loại bỏ những nguyên liệu bị hư hỏng, dập nát, không đạt yêu cầu.
Cách thực hiện:
- Chọn chùm ngây còn tươi, xanh, không quá non hoặc quá già, loại bỏ phần dập nát, không đạt yêu cầu, bỏ phần sâu bệnh, côn trùng, cát bụi,..
- Chọn hoa cúc tươi, hoa nở đều, không dập nát, bỏ phần sâu bệnh.
2.4.2.2. Rửa
Mục đích:
- Làm sạch nguyên liệu, loại bỏ tạp chất và vi sinh vật, loại bỏ tạp chất và vi sinh vật bám trên nguyên liệu.
Cách thực hiện:
- Rửa bằng nước máy, làm từ 2-3 lần đến khi sạch rồi rớt nguyên liệu ra để ráo.
Yêu cầu:
- Nguyên liệu sau khi rửa phải sạch, không bị dập nát.
2.4.2.3. Cắt khúc, xử lý
Mục đích:
- Làm nhỏ kích thước của nguyên liệu để tạo điều kiện thuận lợi cho các
công đoạn sau.
- Rút ngắn thời gian sấy, giảm hao phí trong quá trình sấy.
Cách thực hiện:
- Đối với hoa cúc thi chỉ tách cánh hoa ra.
- Đối với chùm ngây: Dùng dao cắt khúc từ 4-5 cm .
2.4.2.4. Chần chùm ngây
Mục đích:
- Vô hoạt enzyme.
- Tiêu diệt một phần vi sinh vật.
- Làm tăng độ thẩm thấu của chất nguyên sinh để ẩm dễ dàng thoát ra khi