công nghệ sấy lạnh thực phẩm

Công nghệ sấy lạnh thực phẩm Nhóm 3
Mục Lục
Lời mở đầu 3
Chương 1.TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẤY LẠNH 4
1.1. Một số nghiên cứu tiêu biểu trong lĩnh vực sấy lạnh thực phẩm 4
1.2. Giới thiệu phương pháp sấy lạnh 6
1.2.1. Hệ thống bơm nhiệt trong sấy lạnh 6
1.2.2. Phương pháp sấy lạnh 7
1.3. Sơ đồ nguyên lí, đặc điểm truyền nhiệt và truyền chất của hệ thống sấy lạnh 7
1.3.1. Nguyên lí của hệ thống sấy lạnh 8
1.3.2. Đặc điểm của quá trình truyền nhiệt và truyền chất của hệ thống sấy 9
1.4. Phân loại hệ thống sấy lạnh 10
1.4.1. Hệ thống sấy lạnh ở nhiệt độ nhỏ hơn 0
o
c 10
1.4.2.Hệ thống sấy lạnh ở nhiệt độ lớn hơn 0
o
c 11
1.5. Thiế bị sấy lạnh 13
1.6. So sánh phương pháp sấy lạnh với phương pháp sấy nóng 14
1.7. Ứng dụng công nghệ sấy lạnh tại việt nam và các đề tài nghiên cứu 18
Chương 2. NGUYÊN LIỆU SẤY LẠNH – PHƯƠNG PHÁP SẤY RAU QUẢ VÀ
CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG 20
2.1. Nguyên liệu sấy lạnh 20
2.2. Hình ảnh một số nguyên liệu ứng dụng công nghệ sấy lạnh 21
2.3. Phương pháp sấy rau quả 22
2.3.1. Quy trình xử lý trước khi sấy 22
2.3.2. Sơ đồ quy trình sấy rau quả 23
2.4. Một số phương pháp sấy rau quả 25
2.5. Ảnh hưởng của quá trình sấy đến chất lượng sản phẩm 26
2.6. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy 29

Chương 3. QÚA TRÌNH SẤY LẠNH SỬ DỤNG BƠM NHIỆT VÀ ỨNG DỤNG
TRÊN CỦ CÀ RỐT 31
3.1. Giới thiệu chung 31
3.2. Xây dựng quy trình công nghệ sấy Cà rốt 31
3.2.1. Giới thiệu nguyên liệu sấy 31
3.2.1. Xây dựng quy trình công nghệ sấy Cà rốt 32
3.3. Xác định các thông số đầu vào của vật liệu 34
Chương 4. THIẾT BỊ VÀ SẢN PHẨM SẤY LẠNH 35
4.1. Thiết bị sấy lạnh 35
4.2. Một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sấy 36
4.3. Sản phẩm sấy lạnh 38
4.4. Ứng dụng công nghệ sấy lạnh vào bảo quản thực phẩm 39
Trang 1
Công nghệ sấy lạnh thực phẩm Nhóm 3
TÀI LIỆU THAM KHẢO 40
Lời mở đầu
Việt Nam là một nước nhiệt đới có nhiều điều kiện để phát triển ngành trồng trọt và
chế biến rau quả. Tuy nhiên, tỷ lệ tổn thất sau thu hoạch là rất lớn 25-30%. Nguyên
nhân chính là do công nghệ chế biến và bảo quản của chúng ta còn lạc hậu nên đã làm
cho rau quả của Việt Nam có giá trị thấp trong thị trường trong nước cũng như xuất
khẩu, điều này ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống của người nông dân, vì vậy việc nghiên
cứu đưa ra các quy trình công nghệ cũng như ứng dụng triển khai chuyển giao các kết
quả nghiên cứu, các quy trình công nghệ bảo quản, chế biến rau quả, đóng vai trò hết
sức quan trọng trong chiến lức phát triển ngành rau quả.
Rau quả hiện nay chủ yếu được sử dụng ở dạng tươi, như đã biết rau quả là loại sản
phẩm có tính thời vụ, thời gian thu hoạch ngắn, khả năng vận chuyển và bảo quản hạn
chế, trong khi kỹ thuật bảo quản rau quả tươi vẫn chỉ dựa vào các kinh nghiện cổ
truyền, mang tính thủ công chấp vá. Công nghệ sấy ứng dụng trong chế biến rau quả
Trang 2
Công nghệ sấy lạnh thực phẩm Nhóm 3

khô được tiến hành từ khá lâu nhưng cho đến nay vẫn bộc lộ nhiều hạn chế về công
nghệ chưa khắc phục được chất lượng đầu ra của sản phẩm, chưa đáp ứng được các yêu
cầu về đặc tính hóa lý, mùi, màu, thành phần dinh dưỡng nên khó đáp ứng cho nhu cầu
tiêu thụ và xuất khẩu trong và ngoài nước. Việc đầu tư nghiên cứu một quy trình công
nghệ mới giải quyết những vấn đề này là thực sự cần thiết. Công nghệ sấy lạnh được
xem là một công nghệ mới, ra đời từ yêu cầu cấp thiết đó.
Ưu điểm của công nghệ sấy lạnh là có thể xây dựng được từng quy trình công nghệ
sấy hợp lý đối với từng loại rau, củ, quả. Sản phẩm sấy giữ được nguyên màu sắc, mùi
vị, hạn chế tối đa thất thoát dinh dưỡng (khoảng 5%) [20], đạt tiêu chuẩn vệ sinh an
toàn thực phẩm của Việt Nam và các chỉ tiêu kỹ thuật, chất lượng sản phẩm tương
đương một số nước khác trên thế giới.
Việc phát triển công nghệ sấy lạnh đã có nhiều thành tựu. Tuy nhiên, để có một quy
trình công nghệ hoàn chỉnh, tối ưu với các thông số phù hợp nhất đòi hỏi chúng ta phải
tiến hành nghiên cứu sâu rộng hơn.
CHƯƠNG I
TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẤY LẠNH
1.1. Một số nghiên cứu tiêu biểu về công nghệ sấy lạnh.
 Macio N. Kohayakawa và các công sự đã tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng của các yếu
tố như: vận tốc gió V
ar
, chiều dày của vật liệu L đến hệ số khuếch tán quá trình sấy D
ef
trong hệ thống sấy xoài bằng bơm nhiệt. Môi chất lạnh sử dụng trong hệ thống là R22.
Hệ thống sấy xoài sử dụng hai dàn ngưng trong để gia nhiệt cho không khí. Nhiệt độ
không khí trong quá trình thí nghiệm thay đổi từ 40
o
C đến 56
o
C. Vận tốc gió thay đổi từ
1,6 m/s đến 4,4 m/s, chiều dày vật liệu sấy thay đổi từ 5,8 mm đến 14,2 mm. Khối

lượng vật liệu sấy ở mỗi mẻ là 300g, thời gian sấy là 8h/mẻ. Dựa vào các quan hệ lý
thuyết tính toán hệ số khuếch tán, sử dụng phương pháp quy hoạch trực giao và kết hợp
với số liệu thực nghiệm, các tác giả đã xây dựng được phương trình hồi qui xác định hệ
số khuếch tán D
ef
như sau:
D
ef
=4,2625 - 0,61922.V
ar
+ 0,380538.V
ar
2
+ 1,012517.L – 0,90343.V
ar
.L (1.1)
Trang 3
Công nghệ sấy lạnh thực phẩm Nhóm 3
Phương trình (1.1) cho thấy rằng ảnh hưởng đồng thời của hai thông số cũng như
mức độ ảnh hưởng của chúng đến hệ số khuếch tán D
ef
. Ở đây, ảnh hưởng của tốc độ
gió V
ar
là lớn nhất, sau đó đến chiều dày của vật liệu sấy. Phương trình (1.1) cũng cho
biết ảnh hưởng lẫn nhau giữa hai thông số thông qua mối liên hệ chéo nhau giữa chúng.
Tuy nhiên, phương trình này không đề cập đến ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm sấy mặc
dù ảnh hưởng của chúng là lớn đến hệ số khuếch tán. Điều này cũng được chính tác giả
khẳng định trong nghiên cứu của mình. Do vậy, cần có những nghiên cứu đánh giá về
ảnh hưởng của các yếu tố này.

 Phani K.Adapa, Greg J.Schoenau và Shahab Sokhansanj đã tiến hành nghiên cứu lý
thuyết và thực nghiệm quá trình sấy bằng bơm nhiệt đối với các vật liệu đặc biệt. Các
tác giả đã tiến hành thiết lập các quan hệ tính toán lý thuyết quá trình sấy lớp mỏng. Các
tác giả đã thiết lập phương trình cân bằng năng lượng, cân bằng chất, truyền nhiệt và
truyền ẩm giữa vật liệu và không khí cho một phân tố thể tích vật liệu sấy như sau:
 Phương trình truyền ẩm
( )
e
M
k M M
t
∂
= − −
∂
(1.2)
Trong đó: M - độ ẩm cân bằng của vật liệu sấy tại thời điểm t
M
e
- độ ẩm cân bằng của vật liệu sấy, được xác định bằng thực nghiệm
t - thời gian sấy, s
k - hằng số sấy [1/s], được xác định như sau:
( )
k=0,2865.exp 0,179.T
a
(1.3)
Giải phương trình (1.2) ta xác định được độ ẩm của vật liệu khi sấy tại thời điểm t như
sau:
( )
0
0

. .
kt
kt
e e
M M M M e e
−
= + −
(1.4)
Với M
0
: độ ẩm của vậ liệu sấy tại thời điểm t
0
= 0
 Phương trình cân bằng chất
.
p
a
G
W M
x G y
∂ ∂
= −
∂ ∂
(1.5)
Với: W - độ chứa hơi của không khí
x - chiều dày của vật liệu sấy
Trang 4
Công nghệ sấy lạnh thực phẩm Nhóm 3
G
p

- lưu lượng vật liệu sấy chuyển động qua băng tải, kg/m.s
G
a
- lưu lượng không khí chuyển động qua băng tải, kg/m
2
.s
y - quãng đường dịch chuyển của vật liệu sấy, m
Giải phương trình (1.5), thu được công thức xác định sự thay đổi của độ chứa hơi W
theo chiều dày vật liệu sấy (giả thiết tính chất của vật liệu sấy là đồng đều theo phương
dịch chuyển y):
0
. .
P
a
G M
W W x
G y
∂
= −
∂
(1.6)
 Phương trình cân bằng năng lượng
( )
( ) ( )
( )
. . / .
. .
cv a pw a g
a
a pa pw

h G G W x T T
T
x
G C C W
+ ∂ ∂ −
∂
= −
∂
+
(1.7)
Trong đó: T
a
- nhiệt độ của không khí sấy,
0
C
T
g
- nhiệt độ của vật liệu sấy,
0
C
h
cv
- hệ số truyền nhiệt thể tích, kJ/m
3
.ph.K
C
pa
- nhiệt dung riêng của không khí khô, kJ/kgK
C
pw

- nhiệt dung riêng của hơi nước, kJ/kgK
Giải phương trình (1.12), xác định được nhiệt độ không khí tại đầu ra:
( )
( / ).
0
.
d a x
a g g
a
T T a T T
= + −
Trong đó:
( )
. .
a pa pw
a G C C W
= +
. .
cv a pw
W
d h G C
x
 
 ÷
 
∂
= +
∂
Ta0 - Nhiệt độ không khí tại vị trí ban đầu x0 = 0, 0C
1.2. Giới thiệu phương pháp sấy lạnh

1.2.1. Hệ thống bơm nhiệt trong sấy lạnh.
Bơm nhiệt có quá trình phát triển lâu dài, bắt đầu từ khi Nicholas Carnot đề xuất
những khái niệm đầu tiên. Một dòng nhiệt thông thường di chuyển từ một vùng nóng
đến một vùng lạnh, Carnot đưa ra lập luận rằng một thiết bị có thể được sử dụng để đảo
ngược quá trình đó là bơm nhiệt. Đầu những năm 1850, Lord Kelvin đã phát triển các lý
Trang 5
Công nghệ sấy lạnh thực phẩm Nhóm 3
thuyết về bơm nhiệt bằng lập luận, các thiết bị làm lạnh có thể được sử dụng để gia
nhiệt. Sản phẩm bơm nhiệt đầu tiên được bán vào năm 1952. Từ khi xảy ra cuộc khủng
hoảng năng lượng vào đầu thập kỉ 70, bơm nhiệt lại bước vào một bước tiến nhảy vọt
mới. Hàng loạt bơm nhiệt đủ mọi kích cỡ cho các ứng dụng khác nhau được nghiên cứu
chế tạo, hoàn thiện và bán rộng rãi trên thị trường. Ngày nay, bơm nhiệt đã trở nên rất
quen thuộc trong các lĩnh vực điều hòa không khí, sấy, hút ẩm, đun nước…
Hình 1-1. Sơ đồ nguyên lý hệ thống bơm nhiệt
1.2.2. Phương pháp sấy lạnh
Trong phương pháp sấy lạnh, người taọ ra độ chênh lệch phân áp suất hơi nước giữa
vật liệu sấy và tác nhân sấy bằng cách giảm phân áp suất trong tác nhân sấy nhờ giảm
lượng chứa ẩm. Ở phương pháp sấy lạnh, nhiệt độ bề mặt ngoài nhỏ hơn nhiệt độ bên
trong vật, đồng thời do tiếp xúc với không khí có độ ẩm và phân áp suất hơi nước nhỏ
nên lớp bề mặt cũng có phân áp suất hơi nước nhỏ hơn phía bên trong vật. Nói khác đi,
ở đây gradient nhiệt độ và gradient áp suất có cùng dấu nên gradient nhiệt độ không kìm
hãm quá trình dịch chuyển ẩm như khi sấy nóng mà ngược lại, nó có tác dụng tăng
cường quá trình dịch chuyển ẩm trong lòng vật ra ngoài để bay hơi làm khô vật. Khi đó,
ẩm trong vật liệu dịch chuyển ra bề mặt và từ bề mặt vào môi trường có thể lớn hơn hay
nhỏ hơn nhiệt độ môi trường hoặc cũng có thể nhỏ hơn 0
o
.
Quá trình truyền nhiệt thực hiện được thông qua sự thay đổi pha làm việc của môi
chất lạnh. Môi chất lạnh trong giàn bay hơi hấp thụ nhiệt và bay hơi ở nhiệt độ thấp và
áp suất thấp. Khi hơi môi chất lạnh ngưng tụ ở nhiệt độ cao, áp suất cao tại dàn ngưng

Trang 6
Công nghệ sấy lạnh thực phẩm Nhóm 3
tụ, nó thải nhiệt ở áp suất cao hơn. Khi sử dụng trong quá trình sấy, hệ thống sấy sử
dụng bơm nhiệt làm lạnh không khí của quá trình đến điểm bão hòa, và sau đó ngưng tụ
nước (khử ẩm), do đó làm tăng khả năng sấy của không khí. Trong quá trình này chỉ
tuần hoàn mức nhiệt thấp (nhiệt hiện và nhiệt ẩn) từ không khí.
1.3. Sơ đồ nguyên lý, đặc điểm truyền nhiệt và truyền chất của hệ thống sấy lạnh
1.3.1. Nguyên lý làm việc của hệ thống sấy lạnh
Khác với phương pháp sấy nóng, trong phương pháp sấy lạnh, người ta tạo ra độ
chênh phân áp suất hơi nước giữa vật liệu sấy và tác nhân sấy bằng cách giảm phân áp
suất trong tác nhân sấy nhờ giảm lượng chứa ẩm. Ở phương pháp sấy lạnh, nhiệt độ bề
mặt ngoài của vật nhỏ hơn nhiệt độ bên trong vật, đồng thời do tiếp xúc với không khí
có độ ẩm và phân áp suất hơi nước nhỏ nên bề mặt cũng có phân áp suất hơi nước nhỏ
hơn phía bên trong vật. Nói khác đi, ở đây gradient nhiệt độ và gradient áp suất có cùng
dấu nên gradient nhiệt độ không kìm hãm quá trình dịch chuyển ẩm như khi sấy nóng
mà ngược lại, nó có tác dụng tăng cường quá trình dịch chuyển ẩm trong lòng vật ra
ngoài để bay hơi làm khô vật. Khi đó ẩm trong vật liệu dịch chuyển ra bề mặt và từ bề
mặt vào môi trường có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn nhiệt độ môi trường hoặc cũng có thể
nhỏ hơn 0
o
C.
Hình1-4. Sơ đổ hệ thống sấy lạnh
1.3.2. Đặc điểm quá trình truyền nhiệt và truyền chất
Trong kỹ thuật sấy lạnh, thế sấy của không khí tăng nhờ quá trình tách ẩm ở dàn bốc
hơi và quá trình gia nhiệt bằng chính dàn ngưng tụ trong các máy lạnh. Yếu tố có tính
quyết định ở đây là quá trình làm lạnh không khí trong dàn lạnh, từ đây sẽ nhận được
không khí có nhiệt độ và độ chứa hơi (d) nhỏ đảm bảo cho quá trình truyền nhiệt, truyền
chất giữa vật sấy và tác nhân sấy trong buồng sấy xảy ra ở điều kiện gradient nhiệt độ
và gradient áp suất cùng chiều, không có giai đoạn nào xảy ra hiệu ứng Luikov A.V. cản
trở quá trình sấy như trong phương pháp sấy nóng.

Vì vậy, ngoài việc tính toán, thiết kế hệ thống nói
chung thì điều tối cần thiết là chế độ làm việc của
dàn lạnh hay nói cách khác là khả năng tối ưu nhất
của dàn lạnh có tầm quan trọng đặc biệt.
Trang 7
Công nghệ sấy lạnh thực phẩm Nhóm 3
Trong kỹ thuật sấy lạnh, để tăng cường tách ẩm cho hệ thống, không khí sấy trải qua
giai đoạn tách ẩm ở dàn lạnh, vì thể ẩm trong không khí có thể tồn tại ở ba dạng hơi,
lỏng và rắn, với dung ẩm ở dạng hơi d
h
, dạng lỏng d
l
và dạng rắn d
r
, entanpi H của
không khí ẩm:
H= t
b
+ (2500+1,93t
b
)d
h
+ 4,18d
1
t
b
+ (-335+2,1 t
b
)d
r

, kJ/kgkk (1.8)
Trong quá trình khử ẩm ở dàn lạnh, chiều dài đường đi của dòng không khí là yếu tố
có tính quyết định, theo đó mà lưu lượng thể tích không khí cũng như công suất nhiệt
( )
2
3
/
, /
h
d P T
d m
kg m K
dVdt Rdt
=
- trao đổi sẽ thay đổi, không khí được làm lạnh đến nhiệt
độ điểm sương t
s
. Trên một đơn vị dài quan hệ truyền nhiệt, truyền chất này có thể biểu
diễn dưới dạng:
2 2
'
d Q d m dV dT
=- c -r . . ,W/m (1.2)
dτdx dV.dt dt dX
 
 ÷
 
Trong đó
* c
’

- nhiệt dung riêng thể tích của không khí ẩm ở nhiệt độ khí quyển (c =1,23
kJ/m
3
K).
* r - Nhiệt ngưng tụ (r=2500 kJ/kg đối với hơi nước ở 0
0
C).
*
( )
2
h
3
d P /T
d m
= ,kg/m K
dVdt R.dt
- là nước ngưng theo đường
100%
ϕ
=
(ứng với 1m
3
không khí ẩm khi nhiệt độ giảm đi 1K) và thay đổi nhanh qua nhiệt độ theo biểu
thức:
2
3
h
d(P /T)
d m
= ,kg/m K

dVdt R.dt
(1.9)
Trong đó:
- P
h
- áp suất hơi bão hòa của hơi nước tương ứng với nhiệt độ của không khí ẩm.
- Hằng số R đối với hơi nước trong không khí ẩm: R=8314/18=861,89 J/kgK
Mặt khác có thể tính nhiệt lượng do không khí truyền cho môi chất lạnh tương ứng với
mỗi đơn vị dài của thiết bị bay hơi bơm nhiệt:
Trang 8
Công nghệ sấy lạnh thực phẩm Nhóm 3
( )
2
0
d Q
=k T-T ,W/m (1.4)
dτ.dx
Với K
1
là hệ số truyền nhiệt của thiết bị bay hơi [W/mK].
Từ các cơ sở trên ta có quan hệ:
'
s
0 0
'
1 0
X T -T
c
=- ln
X K T -T

(1.5) với
' 3
K.X
K = [J/m K]
dV/dτ
Là thông số đặc trưng cho công suất của thiết bị bốc hơi của bơm nhiệt (thường khoảng
1kJ/m
3
K), X[m] là chiều sâu của thiết bị bốc hơi, X
0
[m] là khoảng cách từ đầu thiết bị
vào thiết bị bốc hơi đến điểm xuất hiện quá trình ngưng đọng ẩm, T
s
là nhiệt độ đọng
sương, các chỉ số 1 và 2 là kí hiệu đầu vào và ra của không khí qua thiết bị bốc hơi.
1.4.Phân loại hệ thống sấy lạnh
1.4.1. Hệ thống sấy lạnh ở nhiệt độ nhỏ hơn 0
0
C
a. Hệ thống sấy thăng hoa
Sấy thăng hoa là quá trình tách ẩm khỏi vật liệu sấy trực tiếp từ trạng thái rắn biến
thành trạng thái hơi nhờ quá trình thăng hoa. Để tạo ra quá trình thăng hoa, vật liệu sấy
được làm lạnh dưới điểm ba thể, nghĩa là nhiệt độ của vật liệu t < 0
0
C, áp suất tác nhân
sấy bao quanh vật P<620 Pa [19]. Từ đó, vật liệu sấy nhận được nhiệt lượng để ẩm từ
trạng thái rắn thăng hoa thành thể khí vào môi trường. Như vậy, trong các hệ thống sấy
thăng hoa phải tạo được chân không trong vật liệu sấy và làm lạnh vật xuống dưới 0
o
C.

 Ưu điểm: Phương pháp gần như bảo toàn được chất lượng sinh, hóa học của sản
phẩm (màu sắc, mùi vị, vitamin, hoạt tính,…)
 Nhược điểm:
- Chi phí đầu tư cao, phải dùng đồng thời bơm chân không, máy lạnh (để kết
đông sản phẩm và làm ngưng kết hơi nước)
- Hệ thống cồng kềnh nên vận hành phức tạp, chi phí vận hành và bảo dưỡng
cao.
Sấy thăng hoa thường được ứng dụng để sấy sản phẩm quý, dễ biến chất do nhiệt như:
máu, vắc xin, mít, nhãn, vv…
b. Hệ thống sấy chân không
Phương pháp sấy chân không là phương pháp tạo ra môi trường gần như chân không
trong buồng sấy, nghĩa là nhiệt độ vật liệu t < 0
o
C, áp suất tác nhân sấy bao quanh vật P
> 610 Pa. Khi nhận được nhiệt lượng, các phần tử nước trong vật liệu sấy ở thể rắn sẽ
chuyển sang thể lỏng, sau đó mới chuyển sang thể hơi và đi vào môi trường.
Trang 9
Công nghệ sấy lạnh thực phẩm Nhóm 3
 Ưu điểm: Phương pháp này giữ được chất lượng sản phẩm, đảm bảo điều kiện
vệ sinh.
 Nhược điểm: Hệ thống có chi phí đầu tư lớn, vận hành phức tạp.
- Phương pháp sấy chân không thường chỉ sấy các loại vật liệu sấy là các sản
phẩm quý, dễ biến chất.
- Do tính phức tạp và không kinh tế nên các hệ thống sấy thăng hoa và hệ thống
sấy chân không chỉ dùng để sấy những vật liệu quí hiếm, không chịu được nhiệt
độ cao. Vì vậy, các hệ thống sấy này là những hệ thống sấy chuyên dùng, không
phổ biến.
1.4.2. Hệ thống sấy lạnh ở nhiệt độ lớn hơn 0
0
C

a) Phương pháp sử dụng máy hút ấm chuyên dụng kết hợp với máy lạnh
Phương pháp này sử dụng máy hút ẩm kết hợp với máy lạnh, để tạo ra môi trường
sấy có nhiệt độ khá thấp, có thể bằng hoặc bé hơn nhiệt độ môi trường từ 5 đến 150C.
 Ưu điểm
- Năng suất hút ẩm của phương pháp này khá lớn.
- Khả năng giữ chất lượng, hàm lượng dinh dưỡng sản phẩm cũng khá tốt (phụ
thuộc vào nhiệt độ sấy).
 Nhược điểm
- Chi phí đầu tư ban đầu khá lớn do phải sử dụng cả máy hút ẩm chuyên dụng và
máy lạnh
- Chất hút ẩm phải thay thế theo định kì
- Vận hành khá phức tạp nên chi phí vận hành lớn
- Điện năng tiêu tốn lớn do cần chạy máy lạnh và đốt nóng dây điện trở để hoàn
nguyên chất hấp thụ.
- Lắp đặt phức tạp, khó điều chỉnh các thông số để phù hợp với công nghệ
- Trong môi trường có bụi, cần dừng máy để vệ sinh chất hấp thụ, tuổi thọ thiết bị
giảm.
b. Phương pháp dùng bơm nhiệt nhiệt độ thấp
Trong phương pháp này, người ta chỉ dùng một hệ thống bơm nhiệt để tạo ra môi
trường sấy. Nhiệt độ môi trường sấy có thể điều chỉnh trong giới hạn khá rộng từ nhiệt
độ xấp xỉ môi trường đến nhiệt độ âm, tùy thuộc yêu cầu của vật liệu sấy. Khác với các
thiết bị nhiệt lạnh khác, khi sử dụng bơm nhiệt để sấy khô và hút ẩm thì cả dàn nóng và
dàn lạnh đều được sử dụng hữu ích nên năng suất tiêu thụ ở đây có thể được tận dụng
Trang 10
Công nghệ sấy lạnh thực phẩm Nhóm 3
đến mức cao nhất mà nhiệt độ không khí lại có thể chỉ cần duy trì ở mức nhiệt độ môi
trường hoặc thấp hơn.
 Ưu điểm:
- Khả năng giữ màu sắc, mùi vị và vitamin đều tốt
- Tiết kiệm năng lương nhờ sử dụng cả năng lượng dàn nóng và dàn lạnh, hiệu

quả sử dụng nhiệt cao
- Bảo vệ môi trường, vận hành an toàn.
- Có khả năng điều chỉnh nhiệt độ tác nhân sấy tùy thuộc vào yêu cầu và khả năng
chịu nhiệt của từng loại sản phẩm nhờ thay đổi công suất nhiệt của dàn ngưng
trong
- Công suất khá lớn
- Chi phí đầu tư hệ thống thấp hơn so với các phương pháp sấy lạnh khác
- Vận hành đơn giản.
 Nhược điểm
- Thời gian sấy thường khá lâu do độ chênh phân áp suất hơi nước giữa vật liệu
sấy và tác nhân sấy không lớn.
- Phải có giải pháp xả băng sau một thời gian làm việc.
1.5. Các thiết bị trong hệ thống sấy lạnh
Bơm nhiệt là một thiết bị dùng để bơm một dòng nhiệt từ mức nhiệt độ thấp lên
mức nhiệt độ cao hơn, phù hợp với nhu cầu cấp nhiệt. Máy lạnh cũng là một loại bơm
nhiệt và có chung một nguyên lý hoạt động,các thiết bị của chúng về cơ bản là giống
nhau. chỉ phân biệt máy lạnh với bơm nhiệt ở mục đích sử dụng. Máy lạnh gắn với việc
sử dụng nguồn lạnh ở thiết bị bay hơi còn bơm nhiệt gắn với việc sử dụng nguồn nhiệt ở
thiết bị ngưng tụ. Do sử dụng nguồn nhiệt nên bơm nhiệt hoạt động ở cấp nhiệt cao hơn.
a) Môi chất và cặp môi chất:
Môi chất và cặp môi chất của bơm nhiệt có yêu cầu như máy lạnh. Một vài yêu
cầu đặc biệt hơn xuất phát từ nhiệt độ sôi và ngưng tụ cao hơn, gần giống như chế độ
nhiệt độ cao của điều hòa không khí, nghĩa là cho đến nay người ta vẫn sử dụng các
loại môi chất như: R12, R22, R502 và MR cho máy tuabin. Gần đây người ta chú ý đến
việc sử dụng các môi chất mới cho bơm nhiệt nhằm nâng cao nhiệt độ dàn ngưng như:
R22, R113, R114, R12B1, R142…
b) Máy nén lạnh
Cũng như máy nén lạnh, máy nén là bộ phận quan trọng nhất của bơm nhiệt. Tất
cả các dạng máy nén của máy lạnh đều được ứng dụng trong bơm nhiệt. Đặc biệt quan
trọng là máy nén piston trượt, máy nén trục vít và máy nén tuabin. Một máy nén bơm

Trang 11
Công nghệ sấy lạnh thực phẩm Nhóm 3
nhiệt cần phải chắc chắn, tuổi thọ cao, chạy êm và cần phải có hiệu suất cao trong điều
kiện thiếu hoặc đủ tải.
c) Các thiết bị trao đổi nhiệt
Các thiết bị trao đổi nhiệt cơ bản trong bơm nhiệt là thiết bị bay hơi và thiết bị
ngưng tụ. Máy lạnh hấp thụ có thêm thiết bị sinh hơi và hấp thụ. Giống như máy lạnh,
thiết bị ngưng tụ và bay hơi của bơm nhiệt cũng bao gồm các dạng: ống chùm, ống lồng
ngược dòng, ống đứng và ống kiểu tấm. Các phương pháp tính toán cũng giống như các
chế độ điều hoà nhiệt độ.
d) Thiết bị phụ của bơm nhiệt
Tất cả các thiết bị phụ của bơm nhiệt giống như thiết bị phụ của máy lạnh. Xuất
phát từ yêu cầu nhiệt độ cao hơn nên đòi hỏi về độ tin cậy, công nghệ gia công thiết bị
cao hơn. Đây cũng là vấn đề đặt ra đối với dầu bôi trơn và đệm kín các loại trong hệ
thống.
Do bơm nhiệt phải hoạt động ở chế độ áp suất và nhiệt độ gần sát với giới hạn tối đa
nên các thiết bị tự động rất cần thiết và phải hoạt động với độ tin cậy cao để phòng ngừa
hư hỏng các thiết bị khi chế độ làm việc vượt quá giới hạn cho phép.Đối với van tiết
lưu, bơm nhiệt có chế độ làm việc khác máy lạnh nên cũng cần có van tiết lưu phù hợp.
e) Thiết bị ngoại vi của bơm nhiệt
Thiết bị ngoại vi của bơm nhiệt là những thiết bị hỗ trợ cho bơm nhiệt phù hợp với
từng phương án sử dụng của nó. Thiết bị ngoại vi của bơm nhiệt gồm một số loại sau:
 Các phương án động lực của máy nén như: động cơ điện, động cơ gas, động cơ
diesel hoặc động cơ gió…vv
 Các phương án sử dụng nhiệt thu ở dàn ngưng tụ. Nếu là sưởi ấm thì có thể sử dụng
dàn ngưng trực tiếp hoặc gián tiếp qua một vòng tuần hoàn chất tải nhiệt, có thể sử
dụng để sấy, nấu ăn, hút ẩm…Mỗi phương án đòi hỏi những thiết bị hỗ trợ khác
nhau.
 Các phương án cấp nhiệt cho dàn bay hơi. Trường hợp sử dụng dàn lạnh đồng thời
với nóng thì phía dàn bay hơi có thể là buồng lạnh hoặc chất tải lạnh. Ngoài ra cũng

có thể sử dụng dàn bay hơi đặt ngoài không khí, dàn bay hơi sử dụng nước giếng là
môi trường cấp nhiệt. Cũng có những phương án như dàn bay hơi đặt ở dưới nước,
đặt ở dưới đất hoặc sử dụng năng lượng mặt trời.
Trang 12
Công nghệ sấy lạnh thực phẩm Nhóm 3
 Các thiết bị điều khiển, kiểm tra tự động sự hoạt động của bơm nhiệt và các thiết bị
hỗ trợ. Đây là những thiết bị tự động điều khiển các thiết bị phụ trợ ngoài bơm nhiệt
để phù hợp với hoạt động của bơm nhiệt…
1.6. So sánh phương pháp sấy lạnh với phương pháp sấy nóng
Sấy là quá trình tách nước và hơi nước ra khỏi vật. Tuy nhiên, sấy là một quá
trình công nghệ đòi hỏi sau khi sấy vật liệu phải đảm bảo chất lượng cao, tiêu tốn năng
lượng ít và chi phí vận hành thấp. Có hai phương pháp sấy:
a) Phương pháp sấy nóng
Trong phương pháp sấy nóng, tác nhân sấy và vật liệu sấy được đốt nóng. Do tác
nhân sấy được đốt nóng nên độ ẩm tương đối φ giảm dẫn đến phân áp suất hơi nước P
am
trong tác nhân sấy giảm. Mặt khác do nhiệt độ của vật liệu sấy tăng lên nên mật độ hơi
trong các mao quản tăng và phân áp suất hơi nước trên bề mặt vật cũng tăng .
Như vậy trong hệ thống sấy nóng có hai cách để tạo ra độ chênh phân áp suất hơi nước
giữa vật liệu sấy và môi trường:
 Giảm phân áp suất của hơi nước trong tác nhân sấy bằng cách đốt nóng.
 Tăng phân áp suất hơi nước trong vật liệu sấy.
Tóm lại, nhờ đốt nóng cả tác nhân sấy và vật liệu sấy hoặc chỉ đốt nóng vật liệu sấy mà
hiệu số giữa phân áp suất hơi nước trên bề mặt vật P
hb
và phân áp suất hơi nước trong
tác nhân sấy P
h
tăng lên dẫn đến quá trình dịch chuyển ẩm từ trong lòng vật liệu sấy ra
bề mặt và đi vào môi trường.

Do đó, hệ thống sấy nóng thường được phân loại theo phương pháp cung cấp nhiệt:
 Hệ thống sấy đối lưu
Vật liệu sấy nhận nhiệt bằng đối lưu từ một dịch thể nóng mà thông thường là
không khí nóng hoặc khói lò. Hệ thống sấy đối lưu gồm: hệ thống sấy buồng, hệ
thống sấy hầm, hệ thống sấy khí động….
 Hệ thống sấy tiếp xúc
Vật liệu sấy nhận nhiệt từ một bề mặt nóng. Như vậy trong hệ thống sấy tiếp xúc,
người ta tạo ra độ chênh lệch áp suất nhờ tăng phân áp suất hơi nước trên bề mặt vật
liệu sấy. Hệ thống sấy tiếp xúc gồm: hệ thống sấy lô, hệ thống sấy tang…
 Hệ thống sấy bức xạ
Vật liệu sấy nhận nhiệt từ một nguồn bức xạ để dẫn ẩm dịch chuyển từ lòng vật
liệu sấy ra bề mặt và từ bề mặt vào môi trường. Ở đây người ta tạo ra độ chênh phân
áp suất hơi nước giữa vật liệu sấy và môi trường bằng cách đốt nóng vật.
 Hệ thống sấy dùng dòng điện cao tần hoặc dùng năng lượng điện từ trường
Trang 13
Công nghệ sấy lạnh thực phẩm Nhóm 3
Khi vật liệu sấy đặt trong môi trường điện từ thì trong vật xuất hiện các dòng điện
và chính dòng điện này sẽ đốt nóng vật.
 Ưu điểm của phương pháp sấy nóng
- Thời gian sấy bằng các phương pháp sấy nóng ngắn hơn so với phương pháp
sấy lạnh.
- Năng suất cao và chi phí ban đầu thấp.
- Nguồn năng lượng sử dụng cho phương pháp sấy nóng có thể là khói thải, hơi
nước nóng, hay các nguồn nhiệt từ dầu mỏ, than đá, rác thải, cho đến điện
năng.
- Thời gian làm việc của hệ thống cũng rất cao.
 Nhược điểm
- Chỉ sấy được các vật sấy không cần có các yêu cầu đặc biệt về nhiệt độ.
- Sản phẩm sấy thường hay bị biến màu và chất lượng không cao.
b) Phương pháp sấy lạnh

Trong phương pháp sấy lạnh, người ta tạo ra độ chênh áp suất hơi nước giữa vật liệu sấy
và tác nhân sấy bằng cách giảm phân áp suất hơi nước trong tác nhân sấy P
h
nhờ giảm
độ chứa ẩm d. Mối quan hệ đó được thể hiện theo công thức:
P
h
=
d
dB
+621,0
.
(1.10)
Trong đóB - áp suất môi trường (áp suất khí trời).
Khi đó, ẩm trong vật liệu dịch chuyển ra bề mặt và từ bề mặt vào môi trường có thể trên
dưới nhiệt độ môi trường (t > 0
o
C) và cũng có thể nhỏ hơn 0
o
C.
c) So sánh phương pháp sấy lạnh và phương pháp sấy nóng
Dưới đây là bảng so sánh các phương pháp sấy khác nhau với phương pháp sấy lạnh
sử dụng bơm nhiệt nhiệt độ của Viện Công Nghệ Thực Phẩm, sở Công Nghiệp Hà Nội
dựa trên các tiêu chí về chất lượng sản phẩm, giá thành sản phẩm, thời gian sấy, chi phí
đầu tư, chi phí vận hành và bảo vệ môi trường, phạm vi ứng dụng, vv…
Bảng1-1 Đánh giá so sánh chất lượng sản phẩm sấy bằng bơm nhiệt sấy lạnh với
phương pháp sấy nóng truyền thống và sấy hồng ngoại [Viện Công Nghệ Thực Phẩm,
sở Công Nghiệp Hà Nội]
Trang 14
Công nghệ sấy lạnh thực phẩm Nhóm 3

Thứ
tự
Phương Pháp sấy
Chỉ tiêu so sánh
Sấy nóng
Sấy thăng hoa
và chân không
Sấy lạnh sử dụng
máy hút ẩm kết
hợp máy lạnh
1
Chất lượng sản phẩm (màu
sắc, mùi vị, vitamin)
Kém hơn
rất nhiều
Tốt hơn Bằng nhau
2 Giá thành sản phẩm Thấp hơn Đắt hơn nhiều Đắt hơn
3 Thời gian sấy Ngắn hơn Ngắn hơn
Lớn hơn hoặc
bằng
4 Chi phí đầu tư ban đầu
Thường
thấp hơn
Cao hơn nhiều Cao hơn
5
Chi phí vận hành, bảo
dưỡng
Thường rẻ
hơn
Đắt hơn nhiều Đắt hơn

6
Khả năng điều chỉnh nhiệt
độ tác nhân sấy theo yêu cầu
công nghệ
Khó hơn Khó hơn Khó hơn
7 Vệ sinh an toàn thực phẩm
Thường
kém hơn
Tốt hơn Bằng nhau
8 Bảo vệ môi trường
Thường
kém hơn
Như nhau Kém hơn
9 Phạm vi ứng dụng Rộng hơn Hẹp hơn Hẹp hơn
1.7.Ứng dụng công nghệ sấy lạnh tại việt nam và các đề tài nghiên cứu.
Tác giả Phạm Văn Tùy và các công sự đã tiến hành nghiên cứu và đã ứng dụng thành
công hệ thống bơm nhiệt để sấy lạnh kẹo Jelly, kẹo Chew, Caramel, kẹo Cứng… tại
công ty bánh kẹo Hải Hà .
Trang 15
Công nghệ sấy lạnh thực phẩm Nhóm 3
Năm 1997, 1998 các tác giả đã thiết kế lần lượt hai hệ thống lạnh theo nguyên lý bơm
nhiệt nhiệt độ thấp kiểu môđun. Để sấy kẹo Jelly với năng suất 1100 kg/ngày và 1400
kg/ngày hiện nay vẫn còn được sử dụng cho phòng sấy lạnh số 2 và số 3 Nhà máy thực
phẩm Việt Trì- Công ty cổ phần bánh kẹo Hải Hà. Thông số nhiệt độ không khí buồng
sấy 22-28
0
C, độ ẩm 30-40%.
 Hệ thống máy lạnh DSL - P - V - 01
Hiện nay, máy sấy lạnh tại Việt Nam chủ yếu được nhập từ nước ngoài với giá
cao. Để có thể chủ động sản xuất trong nước, thay thế sản phẩm nhập ngoại, các nhà

khoa học thuộc Khoa Công nghệ hóa học và thực phẩm - Trường Đại học sư phạm kỹ
thuật TP Hồ Chí Minh đã nghiên cứu, chế tạo thành công hệ thống máy lạnh DSL - P -
V - 01 ở dạng Pilot với nhiều ưu điểm như: năng suất sấy tối đa: (5¸6) kg nguyên
liệu/mẻ; nhiệt độ môi trường sấy: (30 ¸ 40)
0
C; nhiệt độ tại calorifer: (40 ¸ 60)
0
C, độ khô
của không khí và hệ chân không đạt gần tuyệt đối; nhiệt độ ngưng tụ tách ẩm từ tác
nhân sấy: (-12 ¸ 10)
0
C; thời gian sấy: (8 ¸ 14) h/mẻ; độ ẩm sản phẩm có thể đạt: (4 ¸
8)%; hệ thống tự động điều khiển PLC. Đặc biệt, máy có giá chỉ bằng 1/4 so với máy
nhập ngoại cùng công suất.
Trang 16
Công nghệ sấy lạnh thực phẩm Nhóm 3
Chương2
NGUYÊN LIỆU SẤY LẠNH – PHƯƠNG PHÁP SẤY RAU QUẢ
VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG
2.1.Nguyên liệu trong sấy lạnh
Tất cả các sản phẩm đều chịu biến đổi trong quá trình sấy và bảo quản sau đó. Yêu
cầu đặt ra đối với quá trình sấy là bảo vệ tới mức tốt nhất chất lượng, hạn chế những hư
hại trong quá trình sấy, bảo quản đồng thời nâng cao hiệu quả kinh tế một cách tối ưu
nhất. Xét về cơ bản những thay đổi trong quá trình sấy có thể chia ra:
• Những thay đổi lý học: sứt mẻ, gãy, vỡ,…
• Những thay đổi hóa lý: trạng thái tính chất của những keo cao phân tử bị thay
đổi.
• Những thay đổi hóa sinh: do sự oxi hóa của chất béo, phản ứng sẫm màu phi
enzim, phản ứng enzim,…
• Những thay đổi do vi sinh vật

Những thay đổi đó làm thay đổi cấu trúc màu sắc mùi vị, giá trị dinh dưỡng và có
ảnh hưởng đến tính hồi nguyên của sản phẩm sau khi sấy. Các phương pháp sấy khác
Trang 17
Công nghệ sấy lạnh thực phẩm Nhóm 3
nhau có những ưu điểm và nhược điểm trong quá trình sấy các sản phẩm rau quả. Trong
đó, phương pháp sấy nóng đáp ứng được các yêu cầu về năng suất, thời gian sấy nhưng
lại không đáp ứng tốt các đòi hỏi về chất lượng sản phẩm. Ngược lại, đối với các sản
phẩm sấy yêu cầu nhiệt độ thấp đòi hỏi phải có quy trình sấy phù hợp hơn. Công nghệ
sấy lạnh là một công nghệ mới được dùng để giải quyết các vấn đề không thể giải quyết
đối với công nghệ sấy nóng. Từ nghiên cứu thực nghiệm đã chứng minh những ưu điểm
vượt trội của công nghệ sấy lạnh trong quá trình xây dựng quy trình sấy đối với các loại
rau, củ, quả, nấm có giá trị kinh tế, các dược phẩm trong y học. Ngoài ra, công nghệ sấy
lạnh còn ứng dụng trong ngành công nghiệp sản xuất kẹo Jelly, kẹo Chew, Caramel, kẹo
Cứng…
2.2. Hình ảnh một số nguyên liệu ứng dụng công nghệ sấy lạnh.
Trang 18
Công nghệ sấy lạnh thực phẩm Nhóm 3
Trang 19
Công nghệ sấy lạnh thực phẩm Nhóm 3
2.3. Phương pháp sấy rau quả
2.3.1. Quy trình xử lý trước khi sấy
Sấy rau quả thông thường được thực hiện ở 3 dạng chủ yếu: dạng nguyên (hoặc
miếng); dạng bản mỏng và dạng bột hoặc nhũ tương. Tuỳ theo dạng sản phẩm, công
nghệ sấy rau quả có sơ đồ chung như sau:
• Rau quả tươi sau khi rửa sạch được loại bỏ phần không đủ tiêu chuẩn, được phân cỡ
theo kích thước, làm sạch, cắt miếng. Sau đó rau quả được chần (hấp), xử lý hoá chất.
Tiếp theo, các hình thức sản phẩm khác nhau được chế biến theo các sơ đồ khác nhau.
• Trong khi chần (hấp), do tác dụng của nhiệt và ẩm nên tính chất hoá lý của nguyên liệu
bị biến đổi có lợi cho sự thoát nước khi sấy. Đồng thời vi sinh vật bị tiêu diệt và hệ
thống enzim trong nguyên liệu bị mất hoạt tính, hạn chế tối đa khả năng biến màu

trong khi sấy rau quả và rút ngắn thời gian sấy. Ngoài ra quá trình chần làm giảm độ
hút ẩm của rau quả khô.
• Trong công nghiệp sấy rau quả, để ngăn ngừa quá trình oxy hoá làm biến màu rau quả
khi sấy, người ta sử dụng các chất chống oxy hoá như axit sunfurơ, axit ascobic, axit
Trang 20
Công nghệ sấy lạnh thực phẩm Nhóm 3
xitric và các muối natri của axit Sunfurơ (như sunfit, bisunfit, metabisunfit, ) để xử
lý hoá chất cho rau quả trước khi sấy.
2.3.2. Sơ đồ công nghệ sấy rau quả
Rau quả (phải thích hợp cho quá trình sấy)
Làm sạch (khô, ướt)
Lựa chọn phân loại (theo kích thước)
Gọt sửa
Cắt, thái (tùy theo yêu cầu)
Chần, hấp (tùy theo yêu cầu)
Xử lý hóa học (nếu cần)
Chà Chà ép
Sấy Sấy Cô đặc
Trang 21
Công nghệ sấy lạnh thực phẩm Nhóm 3
Làm nguội Làm nguội Cô đặc
Sấy
Phân loại Phân loại Phân loại
Ép bánh Nghiền nhỏ
Đóng gói Đóng gói Đóng gói
Sản phẩm Sản phẩm dạng Sản phẩm
dạng nguyên bản mỏng dạng bột
Hình 2-1. Sơ đồ công nghệ sấy rau quả
2.4. Một số phương pháp sấy rau quả
a) Phương pháp sấy bằng không khí

Công việc này được tiến hành bằng cách trải rau quả lên các loại bề mặt ở ngoài trời
để nhận ánh sang mặt trời trực tiếp. Tuy nhiên, sản phẩm có chất lượng kém do đó khó
kiểm soát được vấn đề vệ sinh, điều chỉnh độ ẩm, nhiệt độ và tốc độ sấy.
Người ta chế tạo máy sấy dung năng lượng mặt trời nhằm khắc phục những nhượcđiểm
trên. Thiết bị này sử dụng một cơ cấu rất đơn giản có tác dụng tăng cường nhiệt từ mặt
trời và bảo vệ sản phẩm.
Cần chú ý phân biệt giữa sấy trực tiếp và sấy gián tiếp bằng năng lượng mặt trời. Đối
với sấy trực tiếp, sản phẩm được đặt dướiánh nắng mặt trời và kết quả là sẽ thay đổi về
màu sắc, thành phầm vitamin. Đối với sấy gián tiếp, nguyên liệu nàyđược bảo vệ
khỏiánh sáng trực tiếp từ mặt trời. Ở phương pháp này, người ta sử dụng một phòng
riêng để thu nhận nhiệt lượng từ mặt trời và tạiđó, không khíđược cấp nhiệt rồi thổi qua
phòng chứa sản phẩm.
Máy sấy cơ học dùng nhiên liệu để đốt nóng không kí một cách trực tiếp, thực phẩm
được sấy bằng khí đốt, hoặc một cách gián tiếp thực phẩm được sấy bằng không khí
nóng do khí đốt. Hai hình thức này đều có khả năng kiểm soát tốt hơn so với sấy bằng
mặt trời và có thể tiến hành cả ngày lẫn đêm, không phụ thuộc vào thời tiết. Tuy nhiên,
chi phí đầu tư và vận hành cho thiết bị này khá cao. Đối với các sản phẩm đãđược lựa
Trang 22
Công nghệ sấy lạnh thực phẩm Nhóm 3
chọn phân loại tốt từ nguyên liệu ban đầu, công đoạn rửa và xử lý cũng quan trọng như
công đoạn sấy.
b) Phương pháp sấy lát
Phương pháp này tiến hành sấy một hoặc hỗn hợp nhiều loại rau quả (đãđược xử lý
bằng dioxyt sunfua nhằm hạn chế mất màu và vi sinh vật phát triển) ở dạng lát mỏng.
Loại này thường được dùng như thực phẩm ăn nhẹ, có thể tăng độ ngọt bằng cách bổ
sung đường vào nguyên liệu ban đầu hoặc thay đổi thành phần như thêm hạnh nhân,
dừa nạo hay bột gia vị.
c) Phương pháp sấy bổ sung
Ví dụ như chuối đãđược sấy trướcđó nhằm loại bỏ lớp đường dính tiếp tụcđược sấy
bổ sung. Việc đóng gói và bảo quản sản phẩm sấy khôđòi hỏi nhiều yêu cầu. Sản phẩm

sau khi sấy cần được bảo quản tránhánh sáng mặt trời, độẩm và nhiệt độ nhằm ngăn
ngừa sự giảm hương vị và hư hỏng. Người ta thường dùng dụng cụ chứa bằng gốm,
thủy tinh, kim loại hay nhựa cho tới khi chúng đượcđóng hộp. Giải pháp rẻ nhất là sử
dụng túi màng mỏng PE với điều kiện phảiđược ghép mệng bằng. Nơi bảo quản cần
thoáng mát, tránh xa ánhsáng mặt trời, côn trùngvà loài gặm nhấm. Đa số, sản phẩm sấy
đềuổn định chất lượng trong nhiều tuần.
2.5. Ảnh hưởng của quá trình sấy đến chất lượng sản phẩm
a) Ảnh hưởng đến cấu trúc
Thay đổi về cấu trúc của các vật liệu là một trong những nguyên nhân quan trọng
làm giảm chất lượng sản phẩm. Bản chất và mức độ của các biện pháp xử lí rau quả
trước khi sấy đều có ảnh hưởng đến cấu trúc của các sản phẩm sau khi hồi nguyên.
Nguyên nhân là do sự hồ hóa của tinh bột, sự kết tinh của xenluloza và sự hình thành
các sức căng bên trong do khác biệt về độ ẩm ở các vị trí khác nhau. Kết quả la sự tạo
thành các vết nứt gãy, các tế bào bị nén ép vặn vẹo vĩnh viễn, làm cho sản phẩm có bề
ngoài bị co ngót, nhăn nheo. Trong quá trình làm ướt trở lại sản phẩm hút nước chậm,
không thể lấy lại hình dạng như ban đầu.
Các sản phẩm khác nhau có sự dao động về mức độ co ngót và khả năng hấp thụ
nước trở lại. Sấy nhanh ở nhiệt độ cao làm cho cấu trúc bị thay đổi nhiều hơn so với sấy
với tốc độ vừa phải ở nhiệt độ thấp. Trong quá trình sấy, các chất hòa tan di chuyển theo
nước từ bên trong ra bề mặt ngoài của sản phẩm. Quá trình bay hơi làm cô đặc các chất
Trang 23
Công nghệ sấy lạnh thực phẩm Nhóm 3
tan ở bề mặt, kết hợp với nhiệt độ không khí (đặc biệt khi sấy trái cây, cá, thịt,…) gây ra
các phản ứng lý hóa phức tạp của các chất tan ở bề mặt ngoài nên lớp vỏ cứng không
thấm được. Hiện tượng này gọi là hiện tượng cứng vỏ (case hardening), làm giảm tốc độ
sấy và làm cho sản phẩm có bề mặt khô, nhưng bên trong thì ẩm. Vì vậy cần kiểm soát
nhiệt độ sấy để tránh chênh lệch ẩm quá cao giữa bên trong và bề mặt sản phẩm. Đối
với kỹ thuật sấy lạnh hoàn toàn có thể giải quyết được vấn đề này. Hệ thống sấy lạnh có
nhiệt độ tương đối thấp cho nên quá trình khô của bề mặt vât liệu sẽ chậm hơn trong khi
ẩm được lấy ra nhiều bằng sự chệnh lệch phân áp suất hơi ngoài bề mặt và bên trong vật

liệu sấy.
b) Ảnh hường đến mùi vị
Nhiệt độ làm thất thoát các thành phần dễ bay hơi ra khỏi sản phẩm vì vậy phần lớn
các sản phẩm sấy bị giảm mùi vị. Mức độ thất thoát phụ thuộc vào nhiệt độ và độ ẩm
của vật liệu sấy, áp suất hơi nước và độ hòa tan của các chất bay hơi trong nước. Nhưng
sản phẩm có giá trị kinh tế cao nhờ vào đặc tính mùi vị (như gia vị) cần được sấy ở
nhiệt độ thấp. Một số sản phẩm có kết cấu xốp tạo điều kiện cho oxi không khí dễ dàng
tiếp xúc với sản phẩm, gây ra các phản ứng oxi hóa chất tan và chất béo trong quá trình
bảo quản làm thay đổi mùi vị của sản phẩm.
Tốc độ của quá trình gây hư hỏng phụ thuộc vào nhiệt độ bảo quản và hoạt độ của
nước. Phần lớn rau quả chỉ chứa một lượng nhỏ lipit. Tuy nhiên, sự oxi hóa các chất béo
không no tạo ra các hydroperoxit tham gia vào các phản ứng polime hóa, phản ứng tách
nước hoặc oxi hóa để tạo thành aldehit, Kenton và các axit gây mùi ôi thui khó chịu.
c) Ảnh hưởng đến màu sắc
Có nhiều nguyên nhân gây ra sự mất màu hay thay đổi màu trong sản phẩm sấy, như là:
 Sự thay đổi các đặc trưng bề mặt của sản phẩm gây ra sự thay đổi độ phản xạ ánh
sáng và màu sắc.
 Nhiệt và sự oxi hóa trong quá trình sấy gây ra những biến đổi hóa học đối với
carotenoit và clorophyl, cũng như hoạt động của enzim polyphenoloxidaza gây
nên sự sẩm màu trong quá trình bảo quản các sản phẩm rau quả.
Có thể ngăn ngừa được những thay đổi này bằng các phương pháp chần hấp hoặc xử lý
trái cây bằng axit ascorbic hoặc SO
2
.
d) Ảnh hưởng đến giá trị dinh dưỡng
Các số liệu về sự thất thoát các chất dinh dưỡng của các tác giả thường không thống
nhất, có thể do sự khác biệt đáng kể trong các quá trình chuẩn bị sấy, nhiệt độ và thời
Trang 24
Công nghệ sấy lạnh thực phẩm Nhóm 3
gian sấy, cũng như điều kiện bảo quản. Ở rau quả, thất thoát dinh dưỡng trong quá trình

chuẩn bị thường vượt xa quá trình sấy. Ví dụ, thất thoát vitamin C trong quá trình chuẩn
bị táo sấy (dạng khối) là 8% do quá trình cắt gọt, 62% do chần hấp, 10% do quá trình
nghiền pu rê và 5% do quá trình sấy.
Vitamin có độ hòa tan trong nước khác nhau và khi quá trình sấy diễn ra, một vài
loại (ví dụ: vitamin B2 riboflavin) đạt trạng thái bão hòa và kết tủa khỏi dung dịch, nhờ
vậy chúng ít bị tổn thương. Một số khác, ví dụ: axit ascorbic, hòa tan ngay cả khi độ ẩm
của sản phẩm hạ xuống đến mức rất thấp, chúng phản ứng với các chất tan với tốc độ
càng lúc càng cao hơn trong quá trình sấy. Vitamin C cũng rất nhạy cảm với nhiệt và
oxy hóa. Vì thế để tránh những thất thoát lớn cần sấy trong thời gian ngắn, nhiệt độ
thấp, bảo quản ở độ ẩm thấp và nồng độ khí oxi thấp. Thiamin (Vit B1) cũng nhạy cảm
với nhiệt, tuy nhiên các vitamin khác hòa tan trong nước bền với nhiệt và oxy hóa hơn
và tổn thất quá trình sấy hiếm khi vượt quá 5-10%, ngoại trừ thất thoát do quá trình
chần hấp.
Sự tổn thất các vitamin có thể hạn chế đáng kể hoặc ngăn ngừa hoàn toàn khi sử
dụng các phương pháp sấy nhanh và ôn hòa (như sấy phun), đặc biệt bằng phương pháp
sấy thăng hoa đối với các nguyên liệu nghiền nát, nguyên chất dạng cắt nhỏ.
Các chất dinh dưỡng như chất béo (ví dụ: các axit béo không thay thế được và các
vitamin A, D, E, K) phần lớn chứa trong phần chất rắn của sản phẩm và chúng không bị
cô đặc trong khi sấy. Tuy nhiên nước là dung môi của các kim loại nặng, là những chất
xúc tác của quá trình oxy hóa các chất dinh dưỡng không no. Khi nước bị mất, chất xúc
tác trở nên hoạt động hơn và làm tăng tốc độ oxy hóa. Các vitamin tan trong chất béo bị
biến đổi mất đi khi tiếp xúc với peroxit được sinh ra do sự oxy hóa chất béo. Để giảm
thất thoát trong quá trình bảo quản người ta hạ thấp nồng độ oxy, nhiệt độ bảo quản và
loại trừ ánh sang tiếp xúc với sản phẩm.
e) Ảnh hưởng đến sự hồi nguyên sản phẩm (rehydration)
Sản phẩm sau khi sấy không thể trở lại tình trạng ban đầu khi làm ướt trở lại. Sau khi
sấy, tế bào bị mất áp suất thẩm thấu, tính thẩm thấu của tế bào bị thay đổi, các chất tan
di chuyển, polysacarit kết tinh và protein tế bào bị đông tụ, tất cả góp phần vào sự thay
đổi cấu trúc, làm thất thoát các chất dễ bay hơi và đây đều là những quá trình không
thuận nghịch.

Trang 25