LỜI CẢM ƠN
Em xin bày tỏ lòng biết ơn ñến Ban giám hiệu
Trường ðại học Nha Trang, Ban chủ nhiệm khoa Chế biến
và quý thầy cố giáo ñã tận tình giảng dạy em trong suốt thời
gian học tại trường.
Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc ñến thầy Nguyễn
Trọng Bách người ñã trực tiếp hướng dẫn, giúp ñỡ, chỉ bảo
những kinh nghiệm quý báu ñể em hoàn thành tốt ñề tài
này.
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia ñình và
bạn bè luôn luôn bên cạnh em, chăm sóc, ñộng viên và tạo
ñiều kiện tốt trong suốt thời gian em học tập và thực hiện
ñề tài.
Nha Trang, tháng 6 năm 2009
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Thái Hà
MỤC LỤC
PHẦN I: TỔNG QUAN 1
1.1 TỔNG QUAN VỀ RONG NHO 1
1.1.1 Giới thiệu chung về rong Nho 1
1.1.2 Thành phần dinh dưỡng của rong Nho 2
1.2 TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT SẤY 3
1.2.1 Lý thuyết về quá trình sấy 3
1.2.1.1 ðặc ñiểm quá trình sấy 3
1.2.1.2 Sự khuếch tán của nước trong nguyên liệu 5
1.2.1.3 Một số nhân tố ảnh hưởng tốc ñộ sấy 6
1.2.1.4 Một số phương pháp sấy 7
1.2.2 Phương pháp sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh 10
1.2.2.1 Giới thiệu về sấy bức xạ hồng ngoại 10
1.2.2.2 Sấy ñối lưu lạnh 13
1.2.2.3 Sấy hồng ngoại kết hợp sấy lạnh 14
1.2.3 Những biến ñổi của nguyên liệu trong quá trình làm khô 16
1.2.3.1 Những biến ñổi cảm quan 16
1.2.3.2 Những biến ñổi về hóa học 17
1.3. TỔNG QUAN MỘT SỐ NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
LIÊN QUAN ðẾN ðỀ TÀI 18
1.3.1. Các nghiên cứu ngoài nước 18
1.3.2. Các nghiên cứu trong nước 18
PHẦN II: ðỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21
2.1. ðỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 21
2.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 21
2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22
2.3.1. Quy trình nghiên cứu dự kiến sản xuất sản phẩm rong Nho sấy khô 22
2.3.1.1 Sơ ñồ quy trình 22
2.3.1.2 Thuyết minh quy trình 23
2.3.2 Dụng cụ thiết bị nghiên cứu 23
2.3.3. Phương pháp ñánh giá chất lượng sản phẩm 23
2.3.3.1 Xác ñịnh ñộ ẩm trong quá trình sấy 23
2.3.3.2 Phương pháp ñánh giá cảm quan 24
2.3.3.3 Phương pháp so màu 28
2.3.3.4 Phương pháp xác ñịnh hoạt ñộ nước của sản phẩm 29
2.3.3.5 Phương pháp phân tích vi sinh 31
2.3.4. Bố trí thí nghiệm 32
2.3.4.1 Bố trí thí nghiệm xác ñịnh chế ñộ rửa tối ưu 32
2.3.4.2 Bố trí thí nghiệm xác ñịnh chế ñộ sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy
lạnh tối ưu 33
2.3.4.3 Sơ ñồ bố trí thí nghiệm xác ñịnh ñộ hút nước trở lại của sản phẩm 34
PHẦN III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 35
3.1. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM CHỌN CHẾ ðỘ RỬA THÍCH HỢP 35
3.2. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM CHỌN CHỆ ðỘ SẤY BỨC XẠ HỒNG
NGOẠI KẾT HỢP SẤY LẠNH TỐI ƯU 36
3.2.1. Sự biến ñổi ñộ ẩm của rong Nho khô theo thời gian sấy khi sấy ở các
nhiệt ñộ khác nhau 36
3.2.1.1 Sự biến ñổi ñộ ẩm của rong Nho theo thời gian sấy khi sấy ở các nhiệt
ñộ khác nhau với cùng vận tốc gió 1m/s 36
3.2.1.2 Sự biến ñổi ñộ ẩm của rong Nho theo thời gian sấy khi sấy ở các nhiệt
ñộ khác nhau với cùng vận tốc gió 1,5m/s 37
3.2.1.3 Sự biến ñổi ñộ ẩm của rong Nho theo thời gian sấy khi sấy ở các nhiệt
ñộ khác nhau với cùng vận tốc gió 2m/s 39
3.2.2. Sự biến ñổi ñiểm chất lượng cảm quan của rong Nho theo nhiệt ñộ sấy 40
3.2.2.1 Chất lượng cảm quan của rong Nho theo nhiệt ñộ sấy ở vận tốc gió
1m/s 40
3.2.2.2 Chất lượng cảm quan của rong Nho theo nhiệt ñộ sấy ở vận tốc gió
1,5m/s 41
3.2.2.3 Sự biến ñổi ñiểm chất lượng cảm quan của rong Nho theo nhiệt ñộ sấy
ở vận tốc gió 2m/s 42
3.2.3. Sự biến ñổi tỷ lệ hút nước phục hồi 43
3.2.4 So sánh màu sắc của các mẫu sấy với rong Nho tự nhiên 44
3.2.5. Kết quả xác ñịnh hoạt ñộ nước của sản phẩm 46
3.2.6. Kết quả phân tích vi sinh sản phẩm 46
3.2.7. Kết luận chung 47
3.3. SO SÁNH MẪU PHƠI NẮNG VỚI MẪU SẤY 47
3.3.1. So sánh sự biến ñổi ñộ ẩm của mẫu phơi nắng và mẫu sấy 47
3.3.2. So sánh chất lượng cảm quan mẫu sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy
lạnh với mẫu phơi nắng 48
3.4. SƠ BỘ HẠCH TOÁN CHI PHÍ THỰC NGHIỆM 49
3.5. ðỀ XUẤT QUY TRÌNH SẢN XUẤT SẢN PHẨM RONG NHO SẤY
KHÔ 50
3.5.1 Sơ ñồ quy trình 50
3.5.2 Thuyết minh quy trình 51
Kết luận và ñề xuất ý kiến 52
1. Kết luận 52
2. ðề xuất ý kiến 52
Tài liệu tham khảo 53
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng của rong Nho 3
Bảng 2.1:Bảng mô tả ñiểm cho sản phẩm rong Nho sấy khô 25
Bảng 2.2: Bảng hệ số quan trọng cho các chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm rong Nho
sấy khô: 27
Bảng 2.3: Bảng quy ñịnh các cấp chất lượng cho sản phẩm thực phẩm theo TCVN
3215-79 28
Bảng 2.4: Yêu cầu vi sinh ñối với các sản phẩm rau quả sấy khô theo 31
Bảng 3.1 : ðộ hút nước phục hồi 43
Bảng 3.2: Hoạt ñộ nước của sản phẩm 46
Bảng 3.3: Bảng kết quả vi sinh thực phẩm 46
Bảng 3.4: Hao hụt trọng lượng của nguyên liệu qua các công ñoạn 49
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Thân ñứng rong Nho 1
Hình 1.2:Tủ sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh 15
Hình 2.1: Cành rong Nho 21
Hình 2.2: Sơ ñồ quy trình nghiên cứu dự kiến sản xuất 22
sản phẩm rong Nho sấy khô 22
Hình 2.3: Giới hạn hoạt ñộ nước phát triển của các loại vi sinh vật 31
Hình 2.4: Sơ ñồ bố trí thí nghiệm xác ñịnh chế ñộ rửa tối ưu 32
Hình 2.5: Sơ ñồ bố trí thí nghiệm xác ñịnh chế ñộ sấy tối ưu 33
Hình 2.6: Sơ ñồ bố trí thí nghiệm xác ñịnh ñộ hút nước trở lại 34
Hình 3.1: Biểu ñồ biểu diễn ảnh hưởng của nồng ñộ muối trong nước rửa 35
Hình 3.2: Biểu ñồ biểu diễn sự biến ñổi hàm ẩm theo thời gian sấy khi sấy ở 36
Hình 3.3: Biểu ñồ biểu diễn sự biến ñổi hàm ẩm theo thời gian sấy khi sấy ở 38
Hình 3.4: Biểu ñồ biểu diễn sự biến ñổi hàm ẩm theo thời gian sấy khi sấy ở 39
Hình 3.5: Biểu ñồ biểu diễn chất lượng cảm quan của các mẫu theo 40
Hình 3.6: Biểu ñồ biểu diện chất lượng cảm quan của các mẫu theo 41
Hình 3.7: Biểu ñồ biểu diễn sự biến ñổi chất lượng cảm quan của các mẫu 42
Hình 3.8: So sánh tỷ lệ hút nước phục hồi các chế ñộ sấy 44
Hình 3.9: Biểu ñồ biểu diễn ñộ bóng (L*) của các mẫu thí nghiệm 45
Hình 3.10: Biểu ñồ biểu diễn giá trị màu của các mẫu thí nghiệm 45
Hình 3.11: Biểu ñồ biểu diễn sự biến ñổi ñộ ẩm theo thời gian 47
Hình 3.12: Biểu ñồ so sánh ñiểm cảm quan giữa mẫu cảm quan giữa 48
Hình 3.13: Sơ ñồ quy trình sản xuất sản phẩm rong Nho sấy khô 50
Lời mở ñầu
Rong Nho (Caulerpa lentillifera) là một trong những loại rong mới ñược du nhập
và trồng ở Việt Nam trong thời gian gần ñây. Rong Nho là loại rong có giá trị dinh
dưỡng cũng như giá trị kinh tế rất cao. Rong Nho hiện nay chủ yếu ñược xuất khẩu
trực tiếp sang thị trường Nhật Bản. Tuy nhiên một trong những hạn chế rất lớn khi
xuất khẩu rong Nho tươi là thời gian bảo quản của rong tươi rất ngắn chỉ khoảng 7
ñến 10 ngày. Hiện nay có rất ít phương pháp bảo quản rong Nho và các phương
pháp này cũng chưa thực sự hiểu quả, vì vậy việc nghiên cứu một phương pháp hiểu
quả ñể bảo quan loại rong này là rất cần thiết. Xuất phát từ yêu cầu thực tế tôi chọn
nghiên cứu ñề tài “Nghiên cứu thử nghiệm quy trình sản xuất sản phẩm rong Nho
biển sấy khô bằng phương pháp sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh” với mục
ñích:
− Nâng cao giá trị sử dụng của rong Nho
− Tăng thời gian bảo quản cho sản phẩm
− Tạo thuận lợi trong quá trình vận chuyển
Mục tiêu của ñề tài là tìm ra quy trình sản xuất sản phẩm rong Nho khô bằng
phương pháp sấy hồng ngoại kết hợp sấy lạnh ñể sản xuất ra mặt hàng phù hợp
khẩu vị người tiêu dùng trong và ngoài nước, ñạt yêu cầu về sinh an toàn thực
phẩm, có giá thành kinh tế hợp lý. Việc nghiên cứu thành công ñề tài sẽ có ý nghĩa
thực tế:
- ðảm bảo chất lượng sản phẩm
- Giúp rong nho Việt Nam phát triển ra các thị trường ngoài nước
- Giúp giải quyết ñầu ra cho cây rong nho
- Tạo ñiều kiện phát triển ngành trồng rong nho ở Việt Nam.
1
PHẦN I: TỔNG QUAN
1.1 TỔNG QUAN VỀ RONG NHO
1.1.1 Giới thiệu chung về rong Nho
Rong Nho có tên khoa học là Caulerpa lentilifera thuộc bộ rong Cầu lục
Caulerpales, ngành rong Lục Chlorophyta, do hình dạng và có giá trị cao, chúng
còn ñược gọi là trứng cá Hồi xanh (green Caviar) hoặc Nho biển (Sea grapes). ðây
loài rong Lục phân bố ở vùng biển ấm Thái Bình Dương (Philippin, Java,
Micronesia, Bikini…), ở những vũng vịnh kín sóng, nước trong. Rong Nho có ñặc
ñiểm mềm, dòn và ngon nên rất ñược ưa chuộng, sử dụng như một loại rau xanh.
ðó là nguồn cung cấp rất tốt các vitamin A, C và các khoáng vi lượng cần thiết như
sắt, I-ốt, can xi. Một số tài liệu còn ñề cập ñến chúng có khả năng kháng khuẩn,
kháng nấm, có thể ngừa bệnh cao huyết áp và thấp khớp [10].
Hình 1.1: Thân ñứng rong Nho
2
Rong Nho mọc trên nền ñáy là ñất bùn cát, tại vùng biển có ñộ mặn cao, ở
những vùng vịnh kín sóng, nước trong. Rong Nho chỉ có thể phát triển ở nhiệt ñộ
nóng, với nhiệt ñộ dưới 20
0
C, rong Nho có thể ngừng phát triển. Rong Nho có khả
năng tăng trưởng rất nhanh, mỗi ngày dài thêm khoảng 2cm. Trong môi trường
nhiều chất hữu cơ, rong Nho càng phát triển mạnh. Sau 2 tháng nuôi trồng, rong
Nho có thể thu hoạch. Công ñoạn xử lý sau thu hoạch chủ yếu là giữ cho rong Nho
ñạt ñược ñộ cứng. Khi thu hoạch, rong Nho cần ñược rửa sạch nước biển, cắt bỏ
phần nhánh và rễ. Phần giống như chùm nho ñể ñạt ñược thành thương phẩm, phải
có chiều dài trên 5cm. Rong tươi có thể lưu hành trên thị trường trong vòng 5 ngày
ñến 1 tuần. Ngoài lợi ích tạo ra ñược nguồn thực phẩm bổ dưỡng, có giá trị cao ,
trồng rong Nho còn có thể làm sạch môi trường nước bị ô nhiễm bởi các chất hữu
cơ và làm giảm mức ñộ ô nhiễm môi trường nước ở các khu vực ñó. ðặc biệt, sau
khi ñược sử dụng làm tác nhân chống ô nhiễm môi trường, rong Nho vẫn có khả
năng sử dụng bình thường, không ñộc ñối với người sử dụng [10].
Do nhu cầu tiêu thụ trên thế giới tăng nhanh trong những năm gần ñây, cho
nên cùng với khai thác tự nhiên, việc nuôi trồng loài rong này cũng ñã phát triển ở
các nước Nhật Bản, Philippin, Thái Lan, Ở Việt Nam, Nguyễn Hữu ðại và cộng
sự (Viện Hải dương học) cũng ñã tìm thấy chúng tại ñảo Phú Quý (Bình Thuận),
mọc rải rác xen kẻ ở gốc của các loài rong Lục khác, nhưng có kích thước khá nhỏ
so với rong ñược nuôi trồng hiện nay. Trong những năm gần ñây rong Nho ñã ñược
nhu nhập vào Việt Nam và trồng với quy mô công nghiệp ở một số tỉnh như Phan
Thiết tỉnh Bình Thuận, Ninh Hòa, Cam Ranh tỉnh Khánh Hòa. Rong Nho có tốc ñộ
phát triển nhanh, mỗi ñợt nuôi từ 20 ñến 30 ngày là cho thu hoạch nên rất thuận lợi
trong kinh doanh. Do ñây là loại rong có giá trị kinh tế cao dễ trồng nên trong tương
lai sẽ ñược trồng rỗng rãi tại các vùng ven biển nước ta.
1.1.2 Thành phần dinh dưỡng của rong Nho
Rong Nho biển là thức ăn ngon, bổ dưỡng, trang trí ñẹp trên những món ăn
khác và ñặc biệt chúng hỗ trợ chữa một số bệnh như bệnh huyết áp, bệnh tiểu
ñường, bệnh ñường ruột, bướu cổ… Rong Nho biển ñược ăn như một loại rau trong
3
các món lẩu, có thể nấu canh hoặc ăn như rau sống hay rau gia vị. Phần thân non
giòn có thể làm các món gỏi giống như các loại rong biển khác. Chất Caulerparine
trong rong này có tác dụng kích thích ăn ngon miệng.
Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng của rong Nho.
Thành Phần Nước Iod Vitamin C Tro
Hàm lượng
94,82% 17,35 µg/g 1,76 µg/g 1,47%
Hiện nay người ta dùng rong Nho biển như một loại mỹ phẩm tự nhiên, khi
ñắp lên mặt hoặc toàn thân sẽ có tác dụng tẩy tế bào chết, làm sạch bề mặt da và lỗ
chân lông, cung cấp Vitamin làm cho da mịn và trắng tự nhiên. Chất Caulerparine
còn có tác dụng gây tê nhẹ làm phục hồi sức khoẻ nhanh chóng sau những chuyến
ñi dài hoặc tập luyện thể thao [8].
1.2 TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT SẤY
1.2.1 Lý thuyết về quá trình sấy
Sấy là một phương pháp bảo quản thực phẩm ñơn giản, an toàn và dễ sử
dụng, nó làm giảm ñộ ẩm của thực phẩm ñến mức cần thiết, do ñó vi khuẩn, nấm
mốc và nấm men bị ức chế hoặc không phát triển và hoạt ñộng ñược. Sấy cũng làm
giảm hoạt ñộ của các enzyme, giảm kích thước và trọng lượng của sản phẩm.
Sấy là quá trình làm khô các vật thể, các vật liệu, các sản phẩm bằng phương
pháp bay hơi nước. Trong quá trình sấy xảy ra các quá trình trao ñổi nhiệt và trao
ñổi chất cụ thể là quá trình truyền nhiệt từ chất tải nhiệt cho vật sấy. Qúa trình
truyền ẩm từ trong vật sấy vào môi trường. Các quá trình truyền nhiệt, truyền chất
trên xảy ra ñồng thời trên vật sấy, chúng có ảnh hưởng qua lại lẫn nhau [2] [3].
1.2.1.1 ðặc ñiểm quá trình sấy
ðặc ñiểm của quá trình sấy ñối với vật thể có ñộ ẩm tương ñối cao, nhiệt ñộ sấy và
tốc ñộ sấy chuyển ñộng của không khí không quá lớn xảy ra theo ba giai ñoạn ñó là
giai ñoạn làm nóng vật, giai ñoạn sấy tốc ñộ không ñổi, giai ñoạn tốc ñộ sấy giảm
dần. ðối với các trường hợp sấy với ñiều kiện khác thì quá trình sấy cũng xảy ra ba giai
ñoạn nhưng các giai ñoạn có thể ñan xen khó phân biệt hơn.
4
Giai ñoạn làm nóng vật
Giai ñoạn này bắt ñầu từ khi ñưa vật vào buồng sấy tiếp xúc với không khí
nóng cho tới khi nhiệt ñộ vật ñạt ñược bằng nhiệt ñộ kế ước. Trong quá trình sấy
này toàn bộ vật ñược gia nhiệt. Ẩm lỏng trong vật ñược gia nhiệt cho ñến khi ñạt
ñược nhiệt ñộ sôi ứng với phần áp suất hơi nước trong môi trường không khí trong
buồng sấy. Do ñược làm nóng nên ñộ ẩm của vật có giảm chút ít do bay hơi ẩm còn
nhiệt ñộ của vật thì tăng dần cho ñến khi bằng nhiệt ñộ kế ước. Tuy vậy, sự tăng
nhiệt ñộ trong quá trình xảy ra không ñều ở phần ngoài và phần trong vật. Vùng
trong vật ñạt ñến nhiệt ñộ kế ước chậm hơn. ðối với vật dễ sấy thì giai ñoạn này
làm nóng vật xảy ra nhanh.
Giai ñoạn sấy tốc ñộ không ñổi
Kết thúc giai ñoạn gia nhiệt, nhiệt ñộ vật bằng nhiệt ñộ kế ước. Tiếp tục cung
cấp nhiệt, ẩm trong vật sẽ hoá hơi còn nhiệt ñộ của vật giữ không ñổi nên nhiệt
cung cấp chỉ ñể làm hóa hơi. 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 ñể hóa hơi. Do nhiệt ñộ không khí nóng
không ñổi, nhiệt ñộ vật cũng không ñổi nên chênh lệch nhiệt ñộ giữa vật và môi
trường cũng không ñổi. ðiều này làm cho tốc ñộ giảm của ñộ chứa ẩm vật theo thời
gian cũng không ñổi, có nghĩa là tốc ñộ sấy không ñổi.
Giai ñoạn sấy tốc ñộ giảm dần
Kết thúc giai ñoạn sấy tốc ñộ không ñổi ẩm tự do ñã bay hơi hết, còn lại trong
vật là ẩm liên kết. Năng lượng ñể bay hơi ẩm liên kết lớn hơn ẩm tự do và càng tăng
lên khi ñộ ẩm của vật càng nhỏ. Do vậy tốc ñộ bay hơi ẩm trong giai ñoạn này nhỏ
hơn giai ñoạn sấy tốc ñộ không ñổi có nghĩa là tốc ñộ sấy trong giai ñoạn này nhỏ
hơn và càng giảm ñi theo thời gian sấy. Quá trình sấy càng tiếp diễn, ñộ ẩm của vật
càng giảm, tốc ñộ sấy cũng giảm cho ñến khi ñộ ẩm của vật bằng ñộ ẩm cân bằng
với ñiều kiện môi trường không khí ẩm trong buồng sấy thì quá trình thoát ẩm của
vật ngưng lại, có nghĩa là tốc ñộ sấy bằng không.
5
1.2.1.2 Sự khuếch tán của nước trong nguyên liệu
Dưới sự ảnh hưởng của các nhân tố lý học như: hấp thụ nhiệt, khuếch tán ,
bay hơi,…làm nước trong vật liệu tách ra ngoài, ñây là một quá trình rất phức tạp
gọi là làm khô. Sự khuếch tán của nước từ nguyên liệu ra môi trường có 2 quá trình:
Quá trình khuếch tán ngoại
Là sự dịch chuyển của hơi nước trên bề mặt nguyên liệu vào không khí.
Lượng nước bay hơi vào trong quá trình khuếch tán ngoại thực hiện ñược dưới ñiều
kiện áp suất hơi nước bão hoà trên bề mặt nguyên liệu lớn hơn áp suất riêng phần
của hơi nước trong không khí [6].
Quá trình khuếch tán nội
Do sự chênh lệch ñộ ẩm giữa các lớp tạo nên sự chuyển ñộng của hàm ẩm ở
trong nguyên liệu từ lớp này sang lớp khác ñể tạo sự cân bằng gọi là khuếch tán nội.
ðộng lực của quá trình khuếch tán nội xảy ra do chênh lệch ñộ ẩm giữa các
lớp trong và ngoài, nếu sự chênh lệch càng lớn tức là gradien ñộ ẩm càng lớn thì tốc
ñộ khuếch tán nội càng nhanh [6].
Mối quan hệ giữa khuếch tán nội và khuếch tán ngoại
Khuếch tán nội và khuếch tán ngoại có một mối liên hệ chặt chẽ với nhau, tức
là khi khuếch tán ngoại ñược tiến hành thì khuếch tán nội mới có thể ñược tiếp tục
và như thế ñộ ẩm nguyên liệu mới ñược giảm dần. Nếu khuếch tán nội lớn hơn
khuếch tán ngoại thì quá trình bốc hơi sẽ nhanh hơn, nhưng ñiều này rất khó xảy ra.
Khuếch tán nội của nước trong nguyên liệu thường nhỏ hơn khuếch tán ngoại. Khi
khuếch tán nội nhỏ hơn khuếch tán ngoại thì quá trình bay hơi sẽ bị gián ñoạn.
Trong quá trình làm khô, ở giai ñoạn hàm ẩm trong nguyên liệu nhiều thì sự
chênh lệch về ñộ ẩm càng lớn. Vì vậy, khuếch tán nội thường phù hợp với khuếch
tán ngoại, do ñó tốc ñộ làm khô sẽ nhanh. Nhưng ở giai ñoạn cuối thì lượng nước
trong còn lại trong nguyên liệu ít, tốc ñộ bay hơi ở mặt ngoài nhanh mà tốc ñộ
khuếch tán nội chậm, vì vậy tốc ñộ khô ở mặt ngoài nhanh tạo thành một màng
6
cứng làm ảnh hưởng rất lớn cho quá trình khuếch tán nội. Do ñó ảnh hưởng ñến quá
trình làm khô nguyên liệu [2] [6].
1.2.1.3 Một số nhân tố ảnh hưởng tốc ñộ sấy
Ảnh hưởng của nhiệt ñộ không khí
Trong các ñiều kiện khác nhau không ñổi như ñộ ẩm không khí, tốc ñộ
gió…,việc nâng cao nhiệt ñộ sẽ làm tăng nhanh tốc ñộ làm khô do lượng nước trong
nguyên liệu giảm xuống càng nhiều. Nhưng tăng nhiệt ñộ cũng ở giới hạn cho phép
vì nhiệt ñộ làm khô cao sẽ làm ảnh hưởng lớn ñến chất lượng sản phẩm, dễ làm cho
nguyên liệu bị chín và tạo thành màng cứng ở lớp bề ngoài. Nhưng với nhiệt ñộ làm
khô quá thấp, dưới giới hạn cho phép thì quá trình làm khô sẽ chậm lại dẫn ñến sự
thối rữa, huỷ hoại nguyên liệu. Nhiệt ñộ sấy thích hợp ñược xác ñịnh phụ thuộc vào
nguyên liệu béo hay gầy, kết cấu tổ chức của cơ thịt và ñối với các nhân tố khác.
ðối với nguyên liệu gầy người ta làm khô ở nhiệt ñộ cao hơn nguyên liệu béo. Khi
sấy ở những nhiệt ñộ khác nhau thì nguyên liệu có những biến ñổi khác nhau ví dụ:
nhiệt ñộ sản phẩm trong quá trình sấy cao hơn 60
0
C thì protein bị biến tính, nếu trên
90
0
C thì fructose bắt ñầu caramen hóa các phản ứng tạo ra melanoidin tạo polyme
cao phân tử có chứa nitơ và không chứa nitơ, màu và mùi thơm xảy ra mạnh mẽ.
Nếu nhiệt ñộ cao hơn nữa thì nguyên liệu có thể bị cháy làm mất giá trị dinh dưỡng
và mất giá trị cảm quan của sản phẩm.
Trong quá trình làm khô tiến triển, khi sự cân bằng của khuếch tán nội và
khuếch tán ngoại bị phá vỡ, tốc ñộ khuếch tán ngoại lớn nhưng tốc ñộ khuếch tán
nội chậm sẽ dẫn ñến hiện tượng tạo vỏ cứng ảnh hưởng ñến quá trình làm khô.
Ảnh hưởng của tốc ñộ chuyển ñộng không khí
Tốc ñộ chuyển ñộng của không khí có ảnh hưởng lớn ñến quá trình sấy, tốc
ñộ gió quá lớn hoặc quá nhỏ ñều không có lợi cho quá trình sấy. Vì vậy, tốc ñộ
chuyển ñộng của không khí quá lớn khó giữ nhiệt lượng trên nguyên liệu ñể cân
bằng quá trình sấy, còn tốc ñộ quá nhỏ sẽ làm cho quá trình sấy chậm lại, dẫn ñến
sự hư hỏng sản phẩm, mặt ngoài sản phẩm sẽ lên mốc gây thối rữa tạo thành lớp
7
dịch nhầy có mùi, vị khó chịu. Vì vậy, cần phải có một tốc ñộ gió thích hợp, nhất là
giai ñoạn ñầu của quá trình làm khô.
Hướng gió cũng ảnh hưởng rất lớn ñến quá trình làm khô, khi hướng gió song
song với bề mặt nguyên liệu thì tốc ñộ làm khô rất nhanh. Nếu hướng gió thổi tới
nguyên liệu với góc 45
0
thì tốc ñộ làm khô tương ñối chậm, còn thổi thẳng vuông
góc với nguyên liệu thì tốc ñộ làm khô rất chậm
Ảnh hưởng của ñộ ẩm tương ñối của không khí
ðộ ẩm tương ñối của không khí cũng là nhân tố ảnh hưởng quyết ñịnh ñến
quá trình làm khô, ñộ ẩm của không khí càng lớn quá trình làm khô sẽ chậm lại.
Các nhà Bác học Liên Xô cũ và các nước trên thế giới ñã chứng minh là: ñộ ẩm
tương ñối của không khí lớn hơn 65% thì quá trình sấy sẽ chậm lại rõ rệt, còn ñộ ẩm
tương ñối của không khí khoảng 80% trở lên thì quá trình làm khô sẽ dừng lại và
bắt ñầu hiện tượng ngược lại, tức là nguyên liệu sẽ hút ẩm trở lại.
ðể cân bằng ẩm, khuếch tán nội phù hợp với khuếch tán ngoại và tránh ñược
hiện tượng tạo màng cứng, người ta áp dụng phương pháp làm khô gián ñoạn là vừa
sấy vừa ủ.
Làm khô trong ñiều kiện tự nhiên khó ñạt ñược ñộ ẩm tương ñối của không
khí 50% ñến 60% do nước ta có khí hậu nhiệt ñới thường có ñộ ẩm cao. Do ñó, một
trong những phương pháp ñể làm giảm ñộ ẩm của không khí có thể tiến hành làm
lạnh cho hơi nước ngưng tụ lại, ñồng thời hàm ẩm tuyệt ñối của không khí dưới
ñiểm sương hơi nước sẽ ngưng tụ, ñồng thời hàm ẩm tuyệt ñối của không khí cũng
ñược hạ thấp. Như vậy, ñể làm khô không khí người ta thường áp dụng phương
pháp làm lạnh.
1.2.1.4 Một số phương pháp sấy
a. Sấy khô tự nhiên
Là phương pháp sử dụng nguồn năng lượng tự nhiên ñể phơi khô sản phẩm,
ñây là phương pháp ñơn giản, rẻ tiền nhất hiện nay.
+ Ưu ñiểm của phương pháp:
- Không tốn nhiên liệu, năng lượng.
8
- Thiết bị phơi ñơn giản, chi phí ñầu tư thấp.
- ðơn giản về mặt công nghệ, có thể áp dụng ở quy mô hộ gia ñình cũng như
trong các xí nghiệp chế biến thuỷ sản.
+ Nhược ñiểm của phương pháp:
- Thời gian phơi kéo dài, thường làm giảm chất lượng sản phẩm.
- Phụ thuộc nhiều vào ñiều kiện thời tiết nên không chủ ñộng ñược trong quá
trình sản xuất.
- Không ñảm bảo về mặt vệ sinh, dễ nhiễm vi sinh, tạp chất.
- Nhiệt ñộ không ổn ñịnh nên sản phẩm sấy khô không ñược ñồng ñều [2]
b. Sấy tiếp xúc
Theo phương pháp này cho vật liệu sấy tiếp xúc với bề mặt ñược ñun nóng,
nó sẽ làm nóng và sấy khô vật liệu.
+ Sấy ở áp suất thường
Phương pháp này sử dụng áp suất thường ñể sấy khô nguyên liệu.
+ Sấy ở áp suất chân không
Sấy khô ở ñiều kiện chân không là một trong những phương pháp tiên tiến
nhất trong công nghiệp sấy khô hiện nay, phương pháp sấy này có thể ñảm bảo
ñược phẩm chất của sản phẩm tốt.
Sấy khô ở áp suất chân không dụa trên nguyên lý:dưới ñộ chân không thấp
nhiệt ñộ bốc hơi của nước trong nguyên liệu sẽ thấp hoặc nếu ñộ chân không rất
thấp, thì nước sẽ ñông kết và thăng hoa ở nhiệt ñộ rất thấp, do ñó quá trình sấy khô
ñược nhanh và chất lượng sản phẩm sẽ tốt.
Phương pháp sấy khô ở ñiều kiện chân không có 2 cách sau:
- Sấy khô bằng chân không ở nhiệt ñộ thường ( 0 – 60
0
C)
Cơ sở lý luận của phương pháp này là khi giảm áp lực xuống thì ñiểm sôi của
chất lỏng hạ xuống.
Tủ sấy khô chân không có nhiều loại như: kiểu thùng quay, kiểu bàn (thích
hợp cho nguyên liệu thể xốp hoặc bán keo xốp), tủ sấy kiểu tiếp xúc.
- Sấy khô bằng chân không ở nhiệt ñộ thấp dưới 0
0
C
9
Phương pháp này dựa trên cơ sở dưới ñiều kiện nhiệt ñộ thấp, nước ở trong
nguyên liệu bị ñông kết lại và trực tiếp thăng hoa từ thể ñặc sang thể hơi mà không
qua thể lỏng.
c. Sấy ñối lưu
Cho không khí nóng tiếp xúc với vật liệu sấy nó sẽ làm nóng và sấy khô vật
liệu. ðây là phương pháp sấy phổ biến và ñược ứng dụng nhiều trong thực tế sản
xuất.
+ Ưu ñiểm:
- Cấu tạo ñơn giản.
- Nhiệt ñộ sấy tương ñối ñồng ñều.
- Năng suất lớn.
+ Nhược ñiểm:
- Vật liệu sấy ñứng yên nên chất lượng sấy không ñược ñồng ñều.
d. Sấy tầng sôi
Cho nguyên liệu tiếp xúc với dòng khí có tốc ñộ chuyển ñộng vừa phải,
nguyên liệu sẽ chuyển ñộng lên xuống lơ lửng, lúc này diện tích bề mặt của nguyên
liệu tiếp xúc với dòng khí là lớn nhất, xảy ra sự trao ñổi nhiệt và trao ñổi chất là lớn
nhất.
Ưu ñiểm của phương pháp này là vật liệu sấy luôn bị xáo trộn do ñó chất
lượng sấy ñược ñồng ñều, thời gian sấy nhanh.
Phương pháp này thường ứng dụng ñể sấy nguyên liệu ở dạng hạt.
e. Sấy chân không thăng hoa
ðây là một phương pháp sấy hiện ñại, ñược ứng dụng trong công nghiệp ñể
sấy các vật liệu có giá trị cao, các loại nguyên liệu ở thể keo và keo xốp khó sấy. Vì
thiết bị sấy khô bằng chân không thăng hoa rất phức tạp yêu cầu kỹ thuật cao, tính
kinh tế còn thấp cho nên chưa ñược áp dụng rộng rãi.
+ Ưu ñiểm:
- Quá trình sấy xảy ra ở nhiệt ñộ thấp, do ñó chất lượng sấy là tốt nhất trong
tất cả các phương pháp sấy.
10
- Màu sắc kích thước của sản phẩm sau khi sấy gần như ñược giữ nguyên so
với lúc ban ñầu.
- Tính chất vật liệu sấy ít bị thay ñổi.
+ Nhược ñiểm:
- Thiết bị kồng kềnh, phức tạp.
- Chi phí giá thành cao.
- Yêu cầu về kỹ thuật cao.
1.2.2 Phương pháp sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh
1.2.2.1 Giới thiệu về sấy bức xạ hồng ngoại
a. Khái niệm sấy bức xạ hồng ngoại
Sấy bức xạ hồng ngoại là phương pháp sấy vật liệu ẩm bằng nguồn nhiệt hồng
ngoại. Năng lượng các tia hồng ngoại xuyên vào và hấp thụ trong thể tích vật liệu
thay ñổi trường nhiệt ñộ.
Tia hồng ngoại có bước sóng 0,76 ÷ 340µm phát ra tia bức xạ mà vật liệu ẩm
có khả năng hấp thụ nhiều, nhưng việc chọn nguồn bức xạ ñể sấy cần liên hệ ñến
ñặc tính quang phổ của vật liệu sấy và các yếu cầu công nghệ xử lý vật liệu.
Khi vật liệu quá ẩm thì khả năng phản xạ của các tia có thể mạnh hơn khả
năng hấp thụ thì phải thay ñổi khoảng cách bước sóng cho thích hợp.
Nhiệt ñộ của vật phát có thể tính theo công thức:
T =
max
2886
λ
Dựa vào λ
max
có thể tính ñược khoảng cách bước sóng cần thiết dùng ñể sấy
Vật phát xạ là thạch anh: λ
1
= 0,5 λ
max
; λ
2
= 4,3 λ
max
Vật phát xạ là dây wonfram: λ
1
= 0,52 λ
max
; λ
2
= 4,27
– 6,2 . 10
-4
T
Nếu sử dụng ñèn hồng ngoại có công suất 250W thì thấy nhiệt ñộ sát bóng có
thể ñạt 163 ÷ 165
0
C, khi ñó:
λ
max
=
273
164
2886
+
= 6,6 µm
11
Bước sóng mà ñèn hồng ngoại phát ra:
λ
1
= 0,5 λ
max
= 0,52 . 6,6 = 3,43 µm
λ
2
= 4,27 – 6,2 . 10
-4
. ( 164 + 273) = 4 µm.
Qua thực nghiệm cho thấy các tia hồng ngoại có bước sóng λ = 3 ÷ 12µm thì
cho khả năng hấp thụ vật liệu ẩm là lớn nhất[3].
b. Cơ chế truyền nhiệt trong bức xạ hồng ngoại
ðốt nóng bằng bức xạ hồng ngoại là sự truyền nhiệt năng theo dạng của sóng
ñiện từ. Khi chiếu bức xạ hồng ngoại vào một ñối tượng nào ñó thì nó có thể hấp
thụ hay phản xạ lại với một bước sóng khác, khi ñối tượng hấp thụ bức xạ thì nó sẽ
nóng lên.
Nhiệt ñộ bức xạ hồng ngoại theo dõi thay ñổi theo hiệu quả phát bức xạ của
nguồn, bước sóng và tính phản xạ của ñối tượng, nhờ vào ñặc tính này mà người ta
có thể sử dụng nhiệt bức xạ có hiệu quả hơn trong những ứng dụng nhất ñịnh. Hiệu
quả phát bức xạ phụ thuộc và vật liệu của nguồn nhiệt, về cơ bản thì hiệu quả này là
tỷ lệ giữa năng lượng phát xạ và năng lượng hấp phụ, còn có một số yếu tố khác
cũng ảnh hưởng ñến hiệu suất phát xạ. Một yếu tố nữa là giá trị phát xạ của nguồn
dựa vào mức ñộ ñen của vật “vật ñen tuyệt ñối” có mức phát xạ là 1.0, nếu vật phát
xạ là gốm thì có thể ñạt 0.9.
Trong phổ ñiện từ vùng hồng ngoại ñược chia thành 3 khoảng bước sóng khác
nhau là: sóng ngắn, sóng trung và sóng dài.
Sóng ngắn (gần) từ 0,72 ÷ 2 µm tương ứng với nhiệt ñộ 7000 ÷ 2150
0
F
Sóng trung (trung bình) từ 2÷ 4 µm tương ứng với nhiệt ñộ 2150 ÷ 845
0
F
Sóng dài (xa) từ 4 ÷ 1000 µm tương ứng với nhiệt ñộ 845- 32
0
F.
Khoảng bước sóng hữu ích cho những ứng dụng của nhiệt bức xạ là từ
1,17÷5,4µm tương ứng với nhiệt ñộ 4000 ÷ 500
0
F. Ứng với khoảng bước sóng này
thì ña số các vật liệu sẽ bị ñốt nóng và khô ñi vì sự hấp thụ ñạt ñến cực ñại.
Bước sóng tỷ lệ nghịch với nhiệt ñộ tức là bước sóng càng dài thì nhiệt ñộ
càng thấp.
12
c. Cơ chế sấy khô bằng bức xạ hồng ngoại
Vật liệu sấy khô trong công nghiệp thực phẩm thường ñược cấu tạo chủ yếu
bởi các chất hữu cơ và nước, phổ hấp thụ năng lượng bức xạ của nước và các chất
hữu cơ là khác nhau.
Ở mỗi bước sóng nhất ñịnh, chất hữu cơ sẽ trở thành “vật trong suốt” không
hấp thụ năng lượng bức xạ hồng ngoại mà nước sẽ trở thành “vật ñen” hấp thụ năng
lượng bức xạ hồng ngoại tối ña. Do ñó khi chiếu hồng ngoại có bước sóng nằm
trong khoảng 2,3- 3,5µm tương ứng với bước sóng mà nước có thể hấp thụ tối ña
năng lượng bức xạ. Kết quả là các phân tử nước sẽ dao ñộng mạnh tạo ma sát và
sinh nhiệt rất lớn.
Mặt khác, dưới tác dụng của năng lượng bức xạ phân tử nước dễ dàng bị phân
ly thành ion H
+
và OH
-
nên làm cho ẩm trong vật liệu sấy thoát ra rất nhanh. Lúc
này, chiều chuyển ñộng của dòng ẩm trùng với chiều chuyển ñộng của dòng nhiệt (
từ trong vật liệu sấy ñi ra ngoài bề mặt) làm tăng quá trình khuếch tán nội, ñiều này
trái ngược hẳn với các phương pháp gia nhiệt thông thường là dòng nhiệt di chuyển
từ bề mặt vật liệu vào trong tâm vật liệu, còn ẩm thì di chuyển từ trong vật liệu ra
ngoài bề mặt.
Người ta chứng minh ñược rằng, dưới tác dụng của bức xạ hồng ngoại có tần
số tương ứng với tần số dao ñộng riêng của liên kết hóa học, các nhóm chức có khả
năng phản ứng cao như: -OH, -COOH,…sẽ tác dụng trực tiếp ñến liên kết hóa học
tạo ra sự cộng hưởng làm ñứt các liên kết hóa học. Kết quả là luôn tăng nhanh vận
tốc phản ứng và quá trình sấy.
+ Ưu ñiểm của công nghệ sấy bức xạ hồng ngoại:
Công nghệ sấy bức xạ hồng ngoại là công nghệ mới và có những ưu ñiểm sau:
- Sản phẩm thu ñược trong quá trình sấy khô bằng bức xạ hồng ngoại ít bị tổn
thất về chất lượng, mùi vị, hàm lượng các vitamin ñược bảo toàn ñồng thời sản
phẩm lại ñược bảo toàn về mặt vệ sinh thực phẩm tốt.
- Màu sắc, mùi vị, các vitamin ñược ñảm bảo không bị thất thoát trong quá
trình bảo quản sản phẩm.
13
- Công nghệ sấy bức xạ gốm hồng ngoại cho phép tiết kiệm cả thời gian lẫn
năng lượng. Phương pháp này hoàn toàn không gây nguy hiểm và sử dụng hóa chất,
chất ñộc.
- Công nghệ sấy bức xạ gốm hồng ngoại có ý nghĩa kinh tế xã hội to lớn và
tính thiết thực cao, ñược ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như nông nghiệp, sấy các
loại hạt, rau quả, hạt giống ñể bảo quản và gieo trồng. Nhất là trong lĩnh vực chế
biến thủy sản công nghệ sấy này ñược ứng dụng ñể sấy cá, mực, tôm và các sản
phẩm thủy sản có giá trị cao khác. Trong y học sử dụng công nghệ này sấy các ñối
tượng sinh học quan trọng như enzyme, mô ñộng thực vật, máu, protein ñảm bảo
ñược tính chất, sản phẩm ñạt chất lượng vệ sinh cao.
- Gradien nhiệt ñộ và ñộ ẩm ở lớp sát bề mặt là cùng chiều, do ñó tăng
cường tốc ñộ khuếch tán nội dẫn tới tốc ñộ sấy tăng, tránh ñược quá nhiệt cục bộ và
làm khô bề mặt sản phẩm trong quá trình sấy.
- Bức xạ hồng ngoại là một phương pháp gia nhiệt sạch, an toàn, vô hại ñối
với người và môi trường.
- Dễ dàng ñiều khiển theo khu vực hiệu suất sử dụng nhiệt cao.
+ Nhược ñiểm:
Tuy nhiên nhiệt bức xạ hồng ngoại có nhược ñiểm là khả năng xuyên thấu
kém 7-30mm nên chỉ thích hợp sấy các sản phẩm có kích thước nhỏ, mỏng và ở
dạng rời, không thích hợp sấy các sản phẩm có chiều dày lớn hơn 50mm.
Sản phẩm sấy dễ bị nứt và cong vênh, vì vậy các vật liệu như men sứ không
thích hợp với kiểu sấy này.
1.2.2.2 Sấy ñối lưu lạnh
a. Khái niệm sấy lạnh
Sấy lạnh là quá trình tách ẩm ra khỏi vật liệu sấy bằng cách dùng không khí
lạnh ñã qua dàn lạnh có ñộ ẩm thấp hơn nhưng không gia tăng nhiệt ñộ của tác nhân
sấy.
14
b. Nguyên lý sấy ñối lưu lạnh
Không khí ñược làm lạnh xuống dưới nhiệt ñộ ñiểm ñọng sương ñể ngưng tụ
ẩm. Sau ñó ñược nung nóng ñể giảm ñộ ẩm tương ñối và nhiệt ñộ không cao ñể
tránh biến tính sản phẩm thông qua các thanh ñiện trở. Sau khi thu ẩm từ sản phẩm
không khí lại ñược tuần hoàn về dàn lạnh ñể tách ẩm và tiếp tục các bước trên.
c. Các ưu ñiểm và hạn chế của sấy lạnh
+ Ưu ñiểm:
- Hiệu suất năng lượng cao hơn cùng với sự thu hồi nhiệt ñược cải thiện
dẫn ñến việc tiêu thụ năng lượng ít hơn cho mỗi ñơn vị nước bay hơi.
- Nhiệt ñộ sấy thấp nên chất lượng sản phẩm ñược ñảm bảo tương ñối tốt,
bảo vệ ñược màu sắc, mùi vị và các vitamin.
- Kiểm soát môi trường tốt ñối với các sản phẩm có giá trị cao và giảm
tiêu thụ ñiện ñối với sản phẩm có giá trị thấp.
- Có khả năng tự ñộng hóa cao.
+ Nhược ñiểm:
- Giá thành ñầu tư ban ñầu lớn do giá thành thiết bị cao.
- ðòi hỏi bảo dưỡng thường xuyên ( máy nén, lọc môi chất cho hệ thống
máy lạnh).
1.2.2.3 Sấy hồng ngoại kết hợp sấy lạnh
a. Mục ñích của sấy hồng ngoại kết hợp sấy lạnh
Mỗi phương pháp sấy có một ưu ñiểm vượt trội. Chính vì thế tận dụng kết hợp
cả hai phương pháp ñể làm tăng nhanh tốc ñộ khuếch tán nội, khuếch tán ngoại do
ñó tăng tốc ñộ sấy giảm ñược thời gian sấy. ðặc biệt là ñiều này rất có ý nghĩa khi
sấy các sản phẩm có nguồn gốc từ thủy sản, giảm ñược nhiệt ñộ sản phẩm do ñó
tránh biến tính sản phẩm và giữ ñược màu sắc, mùi vị, khả năng phục hồi lại khá
tốt.
15
b. Thiết bị sấy hồng ngoại kết hợp sấy lạnh
Hình 1.2:Tủ sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh
Nguyên lý hoạt ñộng của sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh
Không khí ñi qua dàn lạnh ñược làm lạnh tách ẩm, nước ngưng tụ ñược thải ra
ngoài. Không khí trước khi ñược quạt ly tâm thổi vào tủ ñược nung nóng sơ bộ nhờ
dàn nóng ñể không khí giảm ñi ñộ ẩm. Sau ñó không khí ñược thổi vào tử sấy tại
ñây không khí tiếp tục nhận nhiệt từ bức xạ ñèn hồng ngoại và nóng lên làm ñộ ẩm
tương ñối giảm ñi. Không khí có ñộ ẩm thấp tiếp xúc với vật liệu sấy ñể lấy ẩm ñi.
Còn bức xạ từ ñèn hồng ngoại chiếu lên sản phẩm ñể nung nóng nước trong sản
ðèn hồng
ngoại
Bảng ñiều
khiển
Quạt hút
Không khí
khô
16
phẩm, nước dịch chuyển ra bề mặt sản phẩm, hóa hơi và ñược không khí mang ñi.
Không khí sau khi nhận ẩm từ nguyên liệu ñược quạt ở trên hút ra ngoài.
1.2.3 Những biến ñổi của nguyên liệu trong quá trình làm khô
1.2.3.1 Những biến ñổi cảm quan
Biến ñổi về khối lượng và thể tích: Khi làm khô do nước trong nguyên liệu
mất ñi cho nên khối lượng giảm, thể tích bị co rút lại. Sự giảm khối lượng và thể
tích của nguyên liệu ñúng ra bằng khối lượng và thể tích của nước mất ñi nhưng
thực tế lại nhỏ hơn. Nguyên nhân là do quá trình làm khô sản phẩm bị oxy hóa làm
cho khối lượng có tăng lên chút ít ñồng thời tổ chức cơ thịt cá là thể keo xốp cho
nên khi nước mất ñi, các khoảng trống của mô cơ vẫn tồn tại hoặc chỉ co rút phần
nào nên thể tích co rút nhỏ hơn thể tích nước mất ñi.
Biến ñổi về màu sắc: Trong quá trình làm khô màu sắc, mùi vị của sản phẩm
bị biến ñổi nhiều so với nguyên liệu ban ñầu. Nguyên nhân là do mất nước làm
nồng ñộ sắc tố trên một ñơn vị thể tích tăng lên dẫn ñến sản phẩm có màu sẫm hơn.
ðồng thời nếu chế ñộ làm khô không hợp lý như nhiệt ñộ quá cao, lipid bị oxy hóa
làm sản phẩm có màu sẫm, mùi ối khét khó chịu. Vì vậy phải chọn chế ñộ làm khô
hợp lý sản phẩm có màu ñẹp, mùi thơn.
Biến ñổi trạng thái, tổ chức cơ thịt của nguyên liệu: Trong quá trình làm khô
do mất nước nên kết cấu tổ chức cơ thịt chặt chẽ hơn, khi ăn có cảm giác dai hơn, cứng
hơn. Sự biến ñổi kết cấu cơ thịt phụ thuộc vào phương pháp làm khô.
Nếu sấy ở ñiều kiện áp lực thường thì quá trình làm khô chậm, tổ chức cơ thịt
co rút nhiều, khả năng phục hồi trạng thái ban ñầu kém. Ngược lại khi sấy ở ñiều
kiện chân không ñặc biệt là sấy chân không thăng hoa thì cấu trúc của cơ thịt ít bị
biến ñổi, mức ñộ hút nước của sản phẩm tốt. Vì vậy nó có khả năng phụ hồi lại gần
như trạng thái ban ñầu.
17
Lipase
Nước
1.2.3.2 Những biến ñổi về hóa học
Sự thủy phân và oxy hóa lipid
- Sự thủy phân lipid: Trong quá trình làm khô ñặc biệt là ở giai ñoạn ñầu có
thể xảy ra quá trình thủy phân lipid tạo thành glyceril và acid béo làm giảm chất
lượng sản phẩm.
Triglycerid Glyceril + acid béo
- Oxy hóa lipid: Trong quá trình làm khô các acid béo, ñặc biệt là các acid
béo không no dễ bị hóa tạo thành các sản phẩm trung gian như: peroxyd,
hydroperoxyd, rồi tạo ra aldehyd, cetol…làm cho sản phẩm có mùi ôi khét khó chịu
và có màu sẫm tối. Mức ñộ oxy hóa lipid phụ thuộc vào phương pháp làm khô,
nhiệt ñộ, thời gian làm khô và bản thân nguyên liệu.
Sự ñông ñặc và biến tính của protein
Khi làm khô ở áp lực thường, sự ñông ñặc và biến tính của protein phụ thuộc
vào nguyên liệu. Nếu nguyên liệu ñã ñược gia nhiệt thì protein ít bị biến ñổi vì nó
ñã biến ñổi từ trước. ðối với nguyên liệu ướp muối nếu ñiều kiện làm khô không tốt
thì protein bị biến ñổi nhiều. ðặc biệt ñối với nguyên liệu tươi chưa qua xử lý nhiệt
hoặc chưa ướp muối.
Protein ở trong nguyên liệu tồn tại chủ yếu ở hai dạng: myozin và myozen.
Nhiệt ñộ ñông ñặc của chúng là 55-60
0
C. Khi làm khô ở ñiều kiện thường các
protein này bị ñông ñặc chuyển từ trạng thái có tình ñàn hồi sang trạng thái keo kết
tủa làm mất tính ñàn hồi của cơ thịt.
Biến ñổi thành phẩm chất ngấm ra
Chất ngấm ra trong quá trình làm khô biến ñổi rất nhiều, ñặc biệt là ñối với
nguyên liệu còn tươi. Sự biến ñổi của chất ngấm ra sẽ tạo nên mùi vị ñặc trưng cho
sản phẩm khô. Vì vậy làm khô nhanh chóng là biện pháp tích cực làm giảm bớt tổn
thất của chất ngấm ra.
18
1.3. TỔNG QUAN MỘT SỐ NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
LIÊN QUAN ðẾN ðỀ TÀI
1.3.1. Các nghiên cứu ngoài nước
Rong Nho hiện nay chủ yếu ñược sử dụng như một loại rau xanh có giá trị
dinh dưỡng cao. Hiện nay rong Nho biển chủ yếu ñược trồng ở Philippin, Thái Lan,
Nhật Bản và Việt Nam do ñó các nghiên cứu về loại rong này cũng chủ yếu ñược
tiến hành ở các nước trên. Tuy nhiên các nghiên cứu về rong Nho chủ yếu chỉ mới
xoay quanh việc tìm ra các phương pháp nuôi trồng và mở rộng diện tích cây này.
Các nhà khoa học ở Nhật Bản và Philippin ñã tiến hành một số nghiên cứu về bảo
quản rong Nho trong các túi PE nhưng thời gian bảo quản cũng chỉ kéo dài trong
khoảng 7 – 10 ngày, các nhà khoa học tại các nước này cũng ñã nghiên cứu sản
phẩm rong Nho muối, thời gian bảo quản có thể lên tới 2-3 tháng.
Việc nghiên cứu ứng dụng các công nghệ mới vào sấy khô các sản phẩm
thực phẩm ñã ñược một số trường ñại học và viện nghiên cứu triển khai nhiều năm
qua và ñã thu ñược nhiều thành tựu. Strommen, Krammer (1994), viện công nghệ
Na Uy ñã nghiên cứu sấy cá bằng bơm nhiệt. Kết quả thu ñược cho thấy chất lượng
cao của sản phẩm sấy ñã nêu bật ưu ñiểm của sấy bằng bơm nhiệt và việc kiểm soát
nhiệt ñộ làm cho máy sấy có khả năng ñiều chỉnh các ñặc tính của sản phẩm như ñộ
xốp, tốc ñộ sấy ñộ bền, kết cấu và màu sắc. Trygve Eikevik và Ingvald Strommen
(2001), ñã nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp sấy lạnh ( sấy bằng bơm nhiệt)
ñến protein hòa tan của cá tuyết. Kết quả thu ñược cho thấy rằng phương pháp sấy
lạnh rất phù hợp với quá trình sản xuất protein hòa tan khô, ñặc biệt ta có thể kiểm
soát ñược 3 tính chất quan trọng của protein là chiều dài phân tử, màu sắc và ñộ ẩm.
1.3.2. Các nghiên cứu trong nước
Cây rong Nho chỉ mới ñược du nhập và trồng ở Việt Nam trong vài năm trở
lại ñây. Chính vì vậy các nghên cứu trong nước về ñối tượng này vẫn còn rất hạn
chế chủ yếu chỉ mới dừng lại ở việc nghiên cứu các mô hình nuôi trồng thích hợp
với môi trường Việt Nam. Hiện nay viện Hải dương học Nha Trang ñã nuôi trồng