Luận văn tốt nghiệp Công nghệ thực phẩm: Ảnh hưởng của nhiệt độ và nồng độ dung dịch lên sự mất nước thẩm thấu của dừa

Chia sẻ: Mucnang Mucnang | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:59

Thêm vào BST

Báo xấu

45
lượt xem 9
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn được nghiên cứu với mục tiêu nhằm đưa ra những thông số và điều kiện tối ưu nhất để cho ra sản phẩm đạt chất lượng về giá trị về dinh dưỡng và cảm quan cao nhưng đảm bảo điều kiện vệ sinh an toàn thực phẩm.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn tốt nghiệp Công nghệ thực phẩm: Ảnh hưởng của nhiệt độ và nồng độ dung dịch lên sự mất nước thẩm thấu của dừa

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM VÀ MÔI TRƯỜNG LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Tên đề tài: ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ VÀ NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH LÊN SỰ MẤT NƯỚC THẨM THẤU CỦA DỪA Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thị Mai Chuổi Chuyên ngành : Công nghệ Thực phẩm Tp.HCM, tháng 08 năm 2019
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM VÀ MÔI TRƯỜNG  LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Tên đề tài: ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ VÀ NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH LÊN SỰ MẤT NƯỚC THẨM THẤU CỦA DỪA Sinh viên thực hiện : Nguyễn Thị Mai Chuổi Mã số sinh viên : 1511542814 Lớp : 15DTP1A Chuyên ngành : Công nghệ Thực phẩm Giáo viên hướng dẫn : TS. Lưu Xuân Cường Tp.HCM, tháng 8 năm 2019
TRƯỜNG ĐH NGUYỄN TẤT THÀNH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA KỸ THUẬT THỰC PHẨM & MÔI TRƯỜNG Độc lập - Tự do - Hạnh phúc Tp. Hồ Chí Minh, ngày 01 tháng 09 năm 2019 NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: NGUYỄN THỊ MAI CHUỔI Mã số sinh viên: 1511542814 Chuyên ngành: Công nghệ Thực phẩm Lớp: 15DTPA 1. Tên đề tài: ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ VÀ NỒNG ĐỘ DUNG DỊCH LÊN SỰ MẤT NƯỚC THẨM THẤU CỦA DỪA 2. Nhiệm vụ luận văn Hoàn thành nhiệm vụ thực hiện hoàn tất luận văn - Thực hiện nghiêm túc và trung thực các thí nghiệm đưa ra trong quá trình hoàn thành đồ án - Tìm kiếm và đọc tài liệu tham khảo để có định hướng chính xác cho việc tiến hành làm đề tài - Hoàn chỉnh báo cáo đúng thời gian cho phép 3. Ngày giao nhiệm vụ luận văn: 01/03/2019 4. Ngày hoàn thành nhiệm vụ luận văn: 4-11-2019 5. Người hướng dẫn: TS. Lưu Xuân Cường Họ và tên Học hàm, học vị Đơn vị Phần hướng dẫn Lưu Xuân Cường Tiến sĩ Khoa Kỹ thuật Thực phẩm 100% và Môi trường Nội dung và yêu cầu của luận văn đã được thông qua bộ môn. Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn (Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ tên) ThS. Nguyễn Thị Vân Linh TS. Lưu Xuân Cường
LỜI CẢM ƠN Với sự nổ lực và cố gắng trong toàn bộ quá trình hoàn thiện luận văn, bằng lòng biết ơn sâu sắc, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS. Thầy Lưu Xuân Cường – Trường Đại học Nguyễn Tất Thành đã dành rất nhiều thời gian và tâm huyết hướng dẫn tận tình để em có thể hoàn thành tốt luận văn này. Em xin chân thành cảm ơn toàn thể các giáo viên bộ môn khoa Kỹ thuật Thực Phẩm và Môi trường – Trường Đại học Nguyễn Tất Thành đã tạo nhiều điều kiện thuận lợi, yêu thương và truyền dạy những kiến thức chuyên ngành để em hoàn thành luận văn. Cảm ơn tất cả bạn bè đã nhiệt tình giúp đỡ trong những lúc khó khăn trong quá trình thực hiện thí nghiệm, chia sẻ những điều còn sai xót để cùng nhau phát triển và tốt hơn. Lời cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn đến Trường Đại học Nguyễn Tất Thành đã trang bị và cung cấp đầy đủ các thiết bị cho tất cả chúng em hoàn thành luận văn. Em xin chân thành cảm ơn! iv
TÓM TẮT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Với mục tiêu tạo ra sản phẩm mứt dừa sấy dẻo có giá trị dinh dưỡng và giá trị cảm quan từ nguồn nguyên liệu dồi dào của cơm dừa non. Một đề xuất được thực hiện “ Ảnh hưởng của nhiệt độ và nồng độ dung dịch lên sự mất nước thẩm thấu của dừa” nhằm đưa ra những thông số và điều kiện tối ưu nhất để cho ra sản phẩm đạt chất lượng về giá trị về dinh dưỡng và cảm quan cao nhưng đảm bảo điều kiện vệ sinh an toàn thực phẩm. Việc khảo sát độ non, độ dày của nguyên liệu dừa thích hợp để chế biến ra sản phẩm dựa trên kết quả thực nghiệm hàm lượng chất khô hòa tan từ 12-150 Bx cho sản phẩm có cảm quan tốt. Dừa được thái lát độ dày 0.5-0.7 mm. Tỉ lệ mất nước thẩm thấu được xác định trong phạm vi nồng độ dung dịch thẩm thấu ( 40 – 600Bx) và nhiệt độ gia nhiệt ( 40 – 600C), thời gian gia nhiệt ( 30-270 phút). Kết quả cho thấy trong quá trình chế biến sự mất nước từ dừa tăng cùng với sự gia tăng nhiệt độ, nồng độ và thời gian gia nhiệt. Nguyên liệu sau giai đoạn này được đem ra thấm ráo bề mặt và đưa vào tủ sấy ở lần lượt các mốc nhiệt độ 40,50,60 0C. Các tiêu chí tiến hành khảo sát:  Ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự mất nước thẩm thấu của dừa.  Ảnh hưởng của nồng độ đường đến sự mất nước thẩm thấu. Sản phẩm sau khi sấy được làm nguội cho vào túi PE, ghép mí chân không, bảo quản ở nhiệt độ thường, nơi khô ráo thoáng mát. Sản phẩm làm ra ở độ ẩm 14% ức chế được sự tấn công của VSV. v
MỤC LỤC NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ........................................................... iii LỜI CẢM ƠN ........................................................................................................ iv TÓM TẮT LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ...............................................................v MỤC LỤC .............................................................................................................. vi DANH MỤC BẢNG .............................................................................................. ix DANH MỤC HÌNH .................................................................................................x DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ............................................................................... xi Chương 1. MỞ ĐẦU.............................................................................................1 1.1 TÍNH CẤP THIẾT VÀ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI .......................................1 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU .........................................................................1 1.2.1 Mục tiêu tổng quát ...................................................................................1 1.2.2 Mục tiêu cụ thể.........................................................................................1 Chương 2. TỔNG QUAN.....................................................................................2 2.1 TỔNG QUAN VỀ SẤY ................................................................................2 2.1.1 Khái niệm chung ......................................................................................2 2.1.2 Phân loại thiết bị sấy ................................................................................3 2.1.3 Nguyên lí thiết kế thiết bị sấy ..................................................................3 2.1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy ..................................................4 2.1.5 Thiết bị sấy...............................................................................................6 2.2 NGUYÊN LIỆU DỪA ................................................................................11 2.2.1 Giới thiệu ...............................................................................................11 2.2.2 Phân loại dừa ở Việt Nam ......................................................................17 2.2.3 Đặc điểm cơ bản của dừa .......................................................................20 vi
2.3 Sơ lược về mứt .............................................................................................25 2.3.1 Sản phẩm mứt ........................................................................................25 2.3.2 Các sản phẩm từ cơm dừa ......................................................................27 Chương 3. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..............28 3.1 NGUYÊN LIỆU ..........................................................................................28 3.1.1 Nguyên liệu dừa .....................................................................................28 3.1.2 Đường saccharose ..................................................................................28 3.2 DỤNG CỤ – THIẾT BỊ – HÓA CHẤT ....................................................30 3.2.1 Dụng cụ ..................................................................................................30 3.2.2 Thiết bị ...................................................................................................31 3.2.3 Nồi gia nhiệt ...........................................................................................31 3.2.4 Cân điện tử .............................................................................................32 3.2.5 Máy đo ẩm .............................................................................................33 3.3 THỜI GIAN VÀ ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU ..........................................33 3.3.1 Thời gian nghiên cứu .............................................................................33 3.3.2 Địa điểm nghiên cứu ..............................................................................33 3.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..............................................................34 3.4.1 Quy trình công nghệ...............................................................................34 3.4.2 Sơ đồ nghiên cứu ...................................................................................37 3.4.3 Bố trí thí nghiệm ....................................................................................37 3.5 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH .................................................................41 3.6 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU ..........................................................42 Chương 4. KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ............................................................43 4.1 KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ ĐƯỜNG VÀ NHIỆT ĐỘ NGÂM LÊN SỰ MẤT NƯỚC THẨM THẤU CỦA LÁT DỪA ........................43 vii
4.2 KHẢO SÁT ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ SẤY LÊN QUÁ TRÌNH SẤY. ..........................................................................................................................45 Chương 5. KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ .................................................46 5.1 KẾT LUẬN ..................................................................................................46 5.2 KHUYẾN NGHỊ .........................................................................................46 TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................47 viii
DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Phân loại dừa ở Việt Nam ..............................................................................18 Bảng 2.1 Thành phần hóa học của dừa..........................................................................38 Bảng 3.1 Thiết kế thí nghiệm cho các thông số ở giai đoạn ngâm……………………32 Bảng 3.1 Thiết kế thí nghiệm cho các thông số ở giai đoạn sấy……………………...33 ix
DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 thiết bị sấy thùng quay ...............................................................................6 Hình 2.2 Cấu tạo của thiết bị sấy tầng sôi.................................................................8 Hình 2.3 Cấu tạo của thiết bị sấy khí thổi .................................................................9 Hình 2.4 hệ thống thiết bị sấy phun ........................................................................10 Hình 2.5 Dừa ...........................................................................................................11 Hình 2.5 Cấu tạo của quả dừa .................................................................................14 Hình 2.6 một số sản phẩm từ cơm dừa ..................................................................27 Hình 2.7 Dừa và cơm dừa sau xử lí .......................................................................28 Hình 3.2 Đường saccharose – đường tinh luyện Biên Hòa ...................................29 Hình 3.3 Máy sấy đối lưu........................................................................................31 Hình 3.4 Nồi gia nhiệt .............................................................................................31 Hình 3.5 Cân điện tử ...............................................................................................32 Hình 3.6 Máy đo ẩm ..............................................................................................33 Hình 3.7 Sơ đồ quy trình công nghệ dừa sấy dẻo ...................................................34 Hình 3.8 Qui trình bố trí thí nghiệm .....................................................................40 Hình 4.1 Ảnh hưởng của nồng độ đường lên chất rắn hoàn tan (SG) và lượng nước mất (WL) ở nhiệt độ ngâm 500C, tỉ lệ 1:5( cơm dừa-g/ dung dịch đường-ml) ....43 Hình 4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ lên chất rắn hoàn tan (SG) và lượng nước mất (WL) ở nhiệt độ ngâm 600C, tỉ lệ 1:5( cơm dừa-g/ dung dịch đường-ml) ....................44 x
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT - ĐBSCL: Đồng Bằng Sông Cửu Long xi
Chương 1. MỞ ĐẦU 1.1 TÍNH CẤP THIẾT VÀ LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Hiện nay các sản phẩm mứt dẻo trên thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng vô cùng phong phú và đa dạng. Việt Nam là một trong những đất nước Chấu Á có nguồn tài nguyên về dừa rất nhiều và sự có mặt của các sản phẩm mứt dừa sấy dẻo trên thị trường cũng vô cùng phổ biến. Tuy nhiên để tạo ra sản phẩm đạt được giá trị dinh dưỡng và cảm quan tốt đối với người tiêu dùng là điều cần thiết. Vì vậy, việc khảo sát “ Ảnh hưởng của nhiệt nhiệt và nồng độ dung dịch lên sự mất nước thẩm thấu của dừa” nhằm lựa chọn những thông số và điều kiện thí nghiệm tối ưu để chế biến ra một loại mứt dừa sấy dẻo ngon, dinh dưỡng và thu hút cảm quan người tiêu dùng. Đồng thời sản phẩm có giá trị về mặc kinh tế góp phần nâng cao giá trị sử dụng nguồn nguyên liệu dồi dồi từ dừa, nâng cao thu nhập và đưa sản phẩm ra rộng hơn trên thị trường tiêu thụ. 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 1.2.1 Mục tiêu tổng quát Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ dung dịch saccharose và nhiệt độ lên sự mất nước thẩm thấu của lát dừa. Từ đó đưa ra thông số kỹ thuật hợp lí cho ra sản phẩm có chất lượng về mặt cảm quan. 1.2.2 Mục tiêu cụ thể Khảo sát nồng độ đường và nhiệt độ để biết được lượng chất rắn hòa tan đi vào miếng lát dừa và lượng nước mất đi từ nguyên liệu Khảo sát nồng độ đường và nhiệt độ ngâm đến đường cong sấy 1
Chương 2. TỔNG QUAN 2.1 TỔNG QUAN VỀ SẤY 2.1.1 Khái niệm chung Trong công nghệ hóa thực phẩm, quá trình tách nước ra khỏi vật liệu( làm khô vật liệu) là rất quan trọng. Sấy là quá trình làm bốc hơi nước ra khỏi vật liệu bằng nhiệt. Tác nhân sấy : môi trường cung cấp nhiệt và tách ẩm ra khỏi vật liệu  Không khí nóng  Khói lò  Hơi nước Tùy theo tính chất và độ ẩm của vật liệu, mức độ làm khô được được thực hiện bằng một trong các phương pháp tách nước ra khỏi vật liệu sau đây  Phương pháp cơ học ( sử dụng máy ép, lọc, ly tâm,…)  Phương pháp hóa lý ( sử dụng canxi clorua, acid sunfulric để tách nước).  Phương pháp nhiệt ( dùng nhiệt để bốc hơi ẩm ra khỏi vật liệu). Sấy là một quá trình bốc hơi nước ra khỏi vật liệu bằng phương pháp nhiệt. Nhiệt cung cấp cho vật liệu ẩm bằng cách dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ hoặc năng lượng điện trường có tần số cao. Mục đích của quá trình sấy là giảm khối lượng của vật liệu, tăng độ lien kết bề mặt và bảo quản được tốt hơn. Trong quá trình sấy, nước bay hơi ở nhiệt độ bất kì do sự khuếch tán bởi sự chênh lệch độ ẩm ở bề mặt vật liệu đồng thời bên trong vật liệu có sự chênh lệch áp suất riêng phần của nước tại bề mặt vật liệu và môi trường xung quanh. Quá trình sấy được khảo sát về mặt tĩnh lực học và động lực học.  Tĩnh lực học quá trình sấy  Quan hệ thông số đầu , cuối của vật liệu  Quan hệ thông số đầu , cuối của tác nhân sấy  Xác định lượng tác nhân sấy, nhiệt lượng  Động lực của quá trình sấy 2
 Khảo sát mối quan hệ giữa sự biến thiên độ ẩm của vật liệu với thời gian và các thông số của quá trình. 2.1.2 Phân loại thiết bị sấy Do điều kiện sấy trong mỗi trường hợp khác nhau nên có nhiều thiết bị sấy khác nhau, vì vậy có nhiều cách để phân loại thiết bị sấy.  Dựa vào tác nhân sấy: ta có thiết bị sấy bằng không khí hoặc thiết bị sấy bằng khói lò, ngoài ra còn có các thiết bị sấy bằng phương pháp phức tạp hơn như là sấy thăng hoa, sấy bằng tia hồng ngoại hay bằng dòng điện cao tần.  Dựa vào áp suất làm việc: gồm có thiết bị sấy chân không, thiết bị sấy ở áp suất thường.  Dựa vào phương pháp cung cấp nhiệt cho quá trình sấy: thiết bị sấy tiếp xúc, thiết bị sấy đối lưu, thiết bị sấy bức xạ….  Dựa vào cấu tạo thiết bị: phòng sấy, hầm sấy, sấy bang tải, sấy trục, sấy thùng quay, sấy tầng sôi, sấy phun,…  Dựa vào chiều chuyển động của tác nhân sấy : cùng chiều, ngược chiều và giao chiều. 2.1.3 Nguyên lí thiết kế thiết bị sấy Yêu cầu của thiết bị sấy là phải làm việc tốt, tiết kiệm nguyên vật liệu, năng lượng và dê sử dụng. Khi thiết kế các thiết bị sấy cần có những số liệu cần thiết: loại vật liệu cần sấy,( rắn, nhão, lỏng,…) năng suất, độ ẩm đầu và cuối của vật liệu, nhiệt độ giới hạn, độ ẩm và tốc độ tác nhân sấy, thời gian sấy. Trước hết phải vẽ sơ đồ hệ thống thiết bị, vẽ qui trình sản xuất, chọn kiểu thiết bị phù hợp với tính chất của nguyên liệu và điều kiện sản xuất. Tính cân bằng vật liệu, xác định số liệu và kích thước thiết bị. Tính cân bằng nhiệt lượng để tính tiêu thụ và lượng tác nhân sấy cần thiết. Đối với các thiết bị làm việc ở áp suất khí quyển cần phải tính độ bền. 3
2.1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy và chúng có thể được chia thành hai nhóm: các yếu tố lien quan đến điều kiện sấy và các yếu tố liên quan đến bản chất của nguyên liệu cần sấy. 2.1.4.1 Các yếu tố liên quan đến điều kiện sấy - Nhiệt độ tác nhân sấy: trong phương pháp sấy đối lưu, khi tăng nhiệt độ tác nhân sấy thì tốc độ sấy sẽ tăng theo. Đó là do tốc độ truyền nhiệt gia tăng. Việc tăng nhiệt độ tác nhân sấy sẽ làm giảm độ ẩm tương đối của nó. Điều này giúp cho các phân tử nước tại bề mặt nguyên liệu cần sấy sẽ bốc hơi dễ dàng hơn. Ngoài ra ở nhiệ độ cao, thì sự khuếch tán của các phân tử nước sẽ diễn ra nhanh hơn. - Tuy nhiên, nếu nhiệt độ tác nhân sấy quá cao thì các biến đổi vật lí và hóa học trong nguyên liệu sẽ diễn ra mạnh mẽ. Một số biến đổi này có thể ảnh hưởng xấu đến chất lượng dinh dưỡng và cảm quan sản phẩm. - Độ ẩm tương đối của tác nhân sấy: khi tăng độ ẩm tương đối của tác nhân sấy thì thời gian sấy sẽ kéo dài. Trong phương pháp sấy đố lưu, theo lí thuyết thì các phân tử nước trên bề mặt nguyên liệu bốc hơi thì cần có sự chênh lệch áp suất hơi nước trên bề mặt nguyên liệu và trong tác nhân sấy. Sự chênh lệch này càng lớn thì nước trên bề mặt nguyên liệu càng dễ bốc hơi. Đây cũng chính là động lực của quá trình sấy. - Nếu độ ẩm tương đối của tác nhân sấy thì tốc độ sấy trong giai đoạn sấy đẳng tốc sẽ càng tăng. Tuy nhiên, độ ẩm tương đối của không khí nóng ít ảnh hưởng đến giai đoạn sấy giảm tốc. Cần lưu ý là độ ẩm tương đối của tác nhân sấy sẽ ảnh hưởng quyết định đến giá trị độ ẩm cân bằng của sản phẩm sau quá trình sấy. Khi sản phẩm sấy đã đạt độ ẩm cân bằng thì quá trình bốc hơi sẽ dừng lại. - Tốc độ tác nhân sấy: trong phương pháp sấy đối lưu, tốc độ tác nhân sấy sẽ ảnh hưởng đến thời gian sấy. Sự bốc hơi nước từ bề mặt nguyên liệu sẽ diễn ra nhanh hơn khi tốc độ truyền khối được tăng cường nhờ sự đối lưu, tức khi tốc độ tác nhân sấy được gia tăng. Kết quả thực nghiệm cho thấy 4
khi tăng tốc độ tác nhân sấy sẽ rút ngắn thời gian sấy đẳng tốc., tuy nhiên tốc độ tác nhân sấy ít ảnh hưởng đến giai đoạn sấy giảm tốc. - Áp lực: áp lực trong buồng sấy sẽ ảnh hưởng đến trạng thái của nước trong nguyên liệu cần sấy. Khi sấy trong điêu kiện chân không, do áp suất hơi của không khí giảm nên quá trình sẽ diễn ra nhanh hơn, đặc biệt là trong giai đoạn sấy đẳng tốc. Tuy nhiên, áp suất chân không ít ảnh hưởng đến sự khuếch tán ẩm ở bên trong nguyên liệu. 2.1.4.2 Các yếu tố liên quan đến nguyên liệu - Diện tích bề mặt của nguyên liệu: với hai mẫu nguyên liệu có cùng khối lượng và độ ẩm, mẫu nào có diện tích bề mặt lớn hơn thì thời gian sấy sẽ ngắn hơn. Đó là do khoảng cách của các phân tử nước ở bên trong nguyên liệu cần khuếch tán đến bề mặt miên sẽ ngắn hơn. Ngoài ra, do diện tích bề mặt lớn nên số phân tử nước tại bề mặt có thể bốc hơi trong một khoảng thời gian xác định sẽ tăng. - Cấu trúc của nguyên liệu: các nguyên liệu trong ngành công nghiệp thực phẩm có cấu tạo từ các nguyên liệu là tế bào thực vật hoặc động vật. Khi đó, phần ẩm nằm bên ngoài tế bào sẽ rất dễ tách trong quá trình sấy. Ngược lại, phần ẩm nằm bên trong tế bào rất khó tách. Khi cấu trúc tế bào bị phá hủy, việc tách nước nội bào sẽ diễn ra dễ dàng hơn. Tuy nhiên, sự phá hủy cấu trúc tế bào thực vật hoặc động vật trong các nguyên liệu thực phẩm sẽ gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm sau khi sấy. - Thành phần hóa học của nguyên liệu: thành phần định tính và định lượng của các hợp chất hóa học có trong mẫu nguyên liệu ban đầu sẽ ảnh hưởng đến tốc độ và thời gian sấy, đặc biệt là trong trường hợp sấy nguyên liệu có độ ẩm thấp. Một số cấu tử như đường, tinh bột, muối,… có khả năng tương tác với các phân tử nước ở bên trong nguyên liệu. Chúng sẽ làm giảm tốc độ khuếch tán. Chúng sẽ làm giảm tốc độ khuếch của các phân các phân tử nước từ tâm nguyên liệu cho đến vùng bề mặt, do đó làm cho quá trình sấy diễn ra chậm hơn. 5
2.1.5 Thiết bị sấy 2.1.5.1 Phương pháp sấy đối lưu: trong phương pháp này, người ta sử dụng không khí nóng làm tác nhân sấy. Thiết bị sấy với lớp nguyên liệu tĩnh: khi đó, dòng tác nhân sấy sẽ được thổi song song hoặc vuông góc với bề mặt lớp nguyên liệu. - Thiết bị sấy thùng: Thiết bị có dạng hình hộp chữ nhật hoặc hình trụ nằm ngang, bên trong thiêt bị có tấm lưới. Nguyên liệu cần sấy sẽ được dàn đều trên bề mặt tấm lưới. Tác nhân sấy sẽ được nạp vào từ phía bên dưới tấm lưới, sau đó sẽ chuyển động đi qua lớp nguyên liệu theo hướng vuông góc với bề mặt của lớp nguyên liệu rồi thoát ra ngoài thiết bị cửa. Tốc độ chuyển động của dòng tác nhân sấy, xấp xỉ 0.5 m/s. Thiết bị dạng này rẻ tiền, đơn giản và dễ vận chuyển. Nó thường được dùng để sấy rau tươi ở giai đoạn cuối ( giai đoạn giảm độ ẩm về 3-6%) sau khi nguyên liệu được sấy sơ bộ xuống độ ẩm 15% trong các thiết bị khác. Hình 2.1 thiết bị sấy thùng quay - Thiết bị sấy khay: Thiết bị có dạng hình hộp chữ nhật, bên trong có các khay được xếp song song nhau theo phương nằm ngang. Nguyên liệu cần sấy sẽ được cho vào trong khay với chiều cao lớp nguyên liệu khoảng 2-6 cm. không khí nóng được thổi vào 6
bên trong thiết bị theo hướng song song với bề mặt lớp nguyên liệu trong khay. Tốc độ chuyển động của dòng tác nhân sấy khoảng 0.5-5.0 m/s. thiết bị có cấu tạo đơn giản, dễ vận hành và chi phí đầu tư thấp. - Thiết bị sấy hầm( tunnel dryer) Thiết bị có dạng hình hộp chữ nhật. Nguyên liệu sấy được đặt trên các giàn riêng biệt có gắn các bánh xe để duy chuyển. Việc nhập hoặc tháo nguyên liệu được thực hiện bằng cách đẩy các giàn xe vào hoặc ra khỏi hầm sấy. Dòng tác nhân sấy được thổi vào hầm theo hướng song song với chiều dài hoặc chiều rộng của hầm. Có nhiều cách bố trí quỹ đạo chuyển động của dòng tác nhân sấy. Thiết bị sấy với lớp nguyên liệu chuyển động tương đối Thiết bị hoạt động theo phương pháp liên tục. Người ta có thể thiết kế thiết bị ở dạng băng tải, dạng tháp hoặc dạng dĩa. Thiết bị sấy băng tải có cấu tạo như thiết bị sấy hầm. Điểm khác biệt là bên trong hầm sấy có một hay nhiều băng tải. Chiều rộng băng tải có thể lên đến 3m và chiều dài 20m. nguyên liệu cần sấy sẽ được đặt trên các băng tải. Đối với thiết bị có một băng tải, chiều cao của lớp nguyên liệu dao động trong khoảng 15 – 25 cm. trong trường hợp thiết bị có ba băng tải thì chiều cao lớp nguyên liệu có thể lên đến 25 – 90 cm. Khi băng tải chuyển động, lớp nguyên liệu sẽ chuyển động theo. Dòng tác nhân sấy có thể chuyển động cùng chiều với lớp nguyên liệu, hoặc ngược chiều hoặc ở dạng kết hợp cùng chiều và ngược chiều. Khi sử dụng thiết bị sấy băng tải, trong một số trường hợp, độ ẩm của sản phẩn còn khá cao (10-20%) khi ra khỏi thiết bị. Để tiếp tục giảm độ ẩm xuống giá trị yêu cầu, các nhà sản xuất có thể sử dụng thiết bị thùng để sấy tiếp. Thiết bị sấy nguyên liệu trong trạng thái xáo trộn Ví dụ điển hình của trường hợp sấy nguyên liệu trong trạng thái xáo trộn là thiết bị sấy thùng quay ( rotary dryer). Thiết bị dạng hình trụ nằm ngang và có thể xoay xung quanh trục của nó nhờ bộ truyền bánh răng. Bên trong thùng có lắp các cánh đảo. Thùng được đặt với một góc 7
nghiêng xấp xỉ 50 từ đầu nhập liệu đến đầu tháo liệu. Khi thùng quay, nguyên liệu bên trong thùng được nâng lên và đổ xuống đồng thời chuyển động tịnh tiến theo hướng từ cửa nhập liệu cho đến cửa tháo liệu. Trong công nghiệp thực phẩm, thiết bị sấy thùng quay được sử dụng để sấy saccharose tinh thể. Thiết bị sấy nguyên liệu ở trạng thái lơ lửng Hình 2.2 Cấu tạo của thiết bị sấy tầng sôi https://image.slidesharecdn.com/kttp2-chuong5-150429235402-conversion-gate02/95/ti-liu-sy-2015- 45-638.jpg?cb=1430351694 Hình giới thiệu nguyên lí hoạt động của thiết bị sấy tầng sôi. Nguyên liệu sấy ở dạng hạt( ví dụ như ngũ cốc hoặc dạng bột). Trong phương pháp này dòng tác nhân sấy sẽ làm cho nguyên liệu ở trạng thái lơ lửng, do đó diện tích tiếp xúc giữa bề mặt nguyên liệu và tác nhân sấy sẽ tăng lên, giúp cho ẩm bốc hơi nhanh chóng. Bên trong thiết bị có một tấm lưới để đỡ khối nguyên liệu và phân bố tác nhân sấy theo tiết diện của buồng sấy đồng thời tạo nên các dòng không khí nóng để làm cho nguyên liệu, hạt hoặc bột ở trạng thái lơ lửng trong quá trình sấy. Thiết bị sấy khí thổi Quá trình sấy được thực hiện ở trạng thái khí động, các hạt nguyên liệu được lôi cuống theo dòng tác nhân sấy. Do đó, sự trao đổi nhiệt và ẩm được tăng cường, thời gian sấy nhanh. Trong phương pháp này, nguyên liệu sấy phải ở dạng hạt mịn. Kích thước hạt nguyên liệu càng nhỏ thì quá trình sấy diễn ra càng nhanh. Thiết bị sấy thổi thường được sử dụng để tách ẩm tự do trong nguyên liệu – ví dụ như sấy tinh bột. 8
Ngoài ra thiết bị sấy khí thổi còn được sử dụng để tách kiệt ẩm trong sữa bột và bột trứng thu được từ quá trình sấy phun. 1-quạt thổi; 2-catoriphe; 3-cửa nạp nguyên liệu; 4-ống sấy; 5- cyclone; 6-bộ phận lọc khí thải Hình 2.3 Cấu tạo của thiết bị sấy khí thổi https://image.slidesharecdn.com/kttp2-chuong5-150429235402-conversion-gate02/95/ti-liu-sy-2015- 44-638.jpg?cb=1430351694 Nuyên liệu được nạp vào thiết bị theo cửa (3) và được dòng tác nhân sấy lôi cuốn trong ống (4) theo hướng từ dưới lên. Sau đó, hỗn hợp nguyên liệu và tác nhân sấy sẽ chuyển động theo hướng từ trên xuống và tại cyclone (5), nguyên liệu được tháo ra ngoài theo cửa đáy, còn dòng tác nhân sấy sẽ đi qua bộ phận lọc (6) để tận thu sản phẩm và thoát ra ngoài theo hướng đi lên. Thiết bị sấy phun (spray dryer) Người ta sử dụng thiết bị sấy phun khi nguyên liệu ở dạng lỏng hoặc huyền phù, còn sản phẩm được thu ở dạng bột. Hiện nay phương pháp sấy phun được sử dụng rất phổ biến trong ngành công nghiệp thực phẩm và được ứng dụng để sấy sữa bột, bột rau quả, trà hòa tan, cà phê hòa tan, bột trứng và nhiều loại sản phẩm khác. Nguyên tắc sấy phun gồm ba giai đoạn 9