Nghiên cứu chế độ sấy hẹ bằng phương pháp sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƢỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
&


ĐINH THỊ HIÊN

NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ SẤY HẸ BẰNG
PHƢƠNG PHÁP SẤY BỨC XẠ HỒNG NGOẠI
KẾT HỢP SẤY LẠNH



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM






Khánh Hòa, tháng 06 năm 2013
i



LỜI CẢM ƠN

Qua thời gian nghiên cứu và thực tập tại phòng thí nghiệm trƣờng Đại học

Nha Trang, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình. Để đạt đƣợc kết quả này,
bên cạnh sự nỗ lực tận tình của các thầy cô giáo, bạn bè và gia đình.
Em xin gửi lòi cảm ơn đến ban giám hiệu trƣờng Đại học Nha Trang, ban
chủ nhiệm khoa Công nghệ Thực Phẩm cùng các thầy cô đã tận tình giúp đỡ, tạo
điều kiện tốt nhất để em hoàn thành chƣơng trình học tập và công tác tốt tốt nghiệp.
Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Đặng Trung Thành, thầy Lê
Nhƣ Chính, thầy đã quan tâm, giúp đỡ, động viên, nhiệt tình hƣớng dẫn em trong
quá trình thực tập và viết báo cáo tốt nghiệp.
Qua đây em lời cảm ơn đến các thầy, cô trong Khoa Công nghệ Thực Phẩm
đã tạo mọi điều kiện giúp đỡ em trong quá trình học tập những năm qua.
Cuối cùng, em muốn gửi lời cảm ơn tới gia đình và bạn bè đã hết lòng động
viên, giúp đỡ em trong quá trình học tập cũng nhƣ hoàn thành đồ án.
Em xin chân thành cảm ơn!
Nha trang, ngày tháng năm 2013
Sinh viên thực hiện

Đinh Thị Hiên






ii



MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC ii
LỜI NÓI ĐẦU viii
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1
1.1. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU HẸ 1
1.1.1. Giới thiệu chung về hẹ. 1
1.1.2. Thành phần hóa học của hẹ 2
1.2. TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT SẤY 3
1.2.1.Khái niệm về sấy 3
1.2.2. Phân loại 4
1.2.3. Vật liệu ẩm và các trạng thái của nƣớc trong nguyên liệu 6
1.2.4. Cơ chế thoát ẩm ra khỏi vật liệu sấy 8
1.2.5. Các giai đoạn trong quá trình sấy 11
1.2.6. Một sô nhân tố ảnh hƣởng tới tốc độ sấy 11
1.3. TỔNG QUAN VỀ BỨC XẠ HỒNG NGOẠI 13
1.3.1. Khái niệm vbức xạ hồng ngoại 13
1.3.2. Một số ứng dụng của bức xạ hồng ngoại 15
1.3.3. Nhiệt bức xạ hồng ngoại 15
1.3.4. Cơ chế sấy khô bằng bức xạ hồng ngoại 15
1.3.5. Ƣu nhƣợc điểm của công nghệ sấy bức xạ hồng ngoại 16
1.4. TỔNG QUAN VỀ SẤY LẠNH 17
1.5. SẤY BƠM NHIỆT KẾT HỢP BỨC XẠ HỒNG NGOẠI 17
1.5.1. Mục đích sấy kết hợp 17
1.5.2. Cơ chế sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh 18
1.5.3. Một số nghiên cứu trong nƣớc và ngoài nƣớc 19
1.6. PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ SẤY TỐI ƢU 22
iii


1.6.1. Phân tích lựa chọn thông số tối ƣu 22
1.6.2. Hàm mục tiêu và xác định miềm tối ƣu của các thông số 24

CHƢƠNG 2: ĐỐI TƢỢNG, PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25
2.2. THIẾT BỊ SẤY HỒNG NGOẠI KẾT HỢP SẤY LẠNH. 26
2.2.1. Cấu tạo 26
2.2.2. Nguyên lý hoạt động 26
2.3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27
2.3.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tìm chế độ sấy tối ƣu 27
2.3.3. Thiết bị nghiên cứu 32
2.4. PHƢƠNG PHÁP THU THẬP, TÍNH TOÁN VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU 32
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 35
3.1. Kết quả xác định độ ẩm ban đầu của nguyên liệu 35
3.2. Kết quả xác định hàm lƣợng Vitamin C ở nguyên liệu ban đầu (hẹ tƣơi) 35
3.3. Kết quả thăm dò miền tối ƣu của các thông số 35
3.3.1. Miền tối ƣu nhiệt độ tác nhân sấy 35
3.2.2. Miền tối ƣu vận tốc sấy 36
3.2.3. Miền tối ƣu khoảng cách bức xạ 37
3.2.4. Miền tối ƣu độ dày nguyên liệu sấy 38
3.3. Bố trí thí nghiệm 39
3.3.1. Lựa chọn nguyên liệu 39
3.3.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 40
3.4. Kết quả thí nghiệm ở các chế độ sấy khác nhau 41
3.5. Tối ƣu hóa điều kiện công nghệ bằng phƣơng pháp quy hoạch thực nghiệm 48
3.5.1. Tối ƣu hóa tốc độ tách ẩm quá trình sấy. 48
3.5.2. Các mức thí nghiệm 48
3.5.2. Tối ƣu hóa hàm mục tiêu tỷ lệ hút nƣớc phục hồi 60
3.6. So sánh một số chỉ tiêu của hẹ sấy ở chế độ tối ƣu, hẹ sấy bằng phƣơng pháp
sấy lạnh và hẹ sấy bức xạ hồng ngoại 65
3.6.1. Hàm lƣợng vitamin C 65
iv

3.6.2. Đƣờng cong sấy và đƣờng cong tốc độ sấy 66
3.6.3. Chất lƣợng cảm quan 67
3.6.4. Chỉ tiêu vi sinh. 68
3.7. Đề xuất quy trình sấy hẹ 70
3.8. Tính giá thành sản phẩm 71
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 73
KẾT LUẬN 73
ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 75
v


DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 2.1: Hẹ lá tƣơi trƣớc khi sấy 25
Hình 2.2: Sơ đồ máy sấy bơm nhiệt kết hợp bức xạ hồng ngoại 26
Hình 3.1: Biến đổi thời gian sấy và điểm chất lƣợng cảm quan của hẹ khô theo
miền nhiệt độ tác nhân sấy 36
Hình 3.2: Biến đổi thời gian sấy và điểm chất lƣợng cảm quan của hẹ khô theo
miền vận tốc tác nhân sấy 37
Hình 3.3: Biến đổi thời gian sấy và điểm chất lƣợng cảm quan của hẹ khô theo
miền khoảng cách bức xạ 38
Hình 3.4: Biến đổi thời gian sấy và điểm chất lƣợng cảm quan của hẹ khô theo
miền độ dày nguyên liệu sấy 39
Hình 3.5: Biến đổi độ ẩm của hành theo thời gian sấy ở thí nghiệm 1, 2 41
Hình 3.6: Biến đổi độ ẩm của hành theo thời gian sấy ở thí nghiệm 3, 4 41
Hình 3.7: Biến đổi độ ẩm của hành theo thời gian sấy ở thí nghiệm 5, 6 42
Hình 3.8: Biến đổi độ ẩm của hành theo thời gian sấy ở thí nghiệm 7, 8 42
Hình 3.9: Biến đổi độ ẩm của hành theo thời gian sấy ở thí nghiệm 9, 10 43
Hình 3.10: Biến đổi độ ẩm của hành theo thời gian sấy ở thí nghiệm 11, 12 43
Hình 3.11: Biến đổi độ ẩm của hành theo thời gian sấy ở thí nghiệm 13, 14 44

Hình 3.12: Biến đổi độ ẩm của hành theo thời gian sấy ở thí nghiệm 15, 16 44
Hình 3.13: Biến đổi độ ẩm của hành theo thời gian sấy ở thí nghiệm 17, 18, 19 45
Hình 3.14: Biến đổi độ ẩm của hành theo thời gian sấy ở thí nghiệm 20, 21 45
Hình 3.15: Biến đổi độ ẩm của hành theo thời gian sấy ở thí nghiệm 22, 23 46
Hình 3.16: Biến đổi độ ẩm của hành theo thời gian sấy ở thí nghiệm 24, 25 46
Hình 3.17: Biến đổi độ ẩm của hành theo thời gian sấy ở thí nghiệm 26, 27 47
Hình 3.18: Phƣơng trình hồi quy đƣợc lập trình vào phần mềm cascad 59
Hình 3.19: Kết quả tối ƣu thực nghiệm bằng phần mềm cascad 60
Hình 3.20: Phƣơng trình hồi quy đƣợc lập trình vào phần mềm cascad 64
Hình 3.21: Kết quả tối ƣu thực nghiệm bằng phần mềm cascad 65
vi


Hình 3.22: Hàm lƣợng vitamin C của mẫu hẹ ban đầu trƣớc khi sấy, mẫu sấy tối
ƣu và mẫu sấy lạnh 66
Hình 3.23: Đƣờng cong sấy của hành sấy ở chế độ tối ƣu và sấy lạnh 66
Hình 3.24: Điểm chất lƣợng cảm quan của mẫu sấy tối ƣu và mẫu sấy lạnh 68


vii


DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Thành phần dinh dƣỡng của hẹ (Allium tuberosum) trong 100g 2
Bảng 3.1: Kết quả xác định độ ẩm của hẹ tƣơi 35
Bảng 3.2: Kết quả xác định hàm lƣợng Vitamin C 35
Hình 3.10: Biến đổi độ ẩm của hành theo thời gian sấy ở thí nghiệm 11, 12 43
Bảng 3.4: Các mức thí nghiệm 48
Bảng 3.5: Ma trận quy hoạch thực nghiệm và kết quả thu đƣợc 49

Bảng 3.6: Thí nghiệm ở tâm phƣơng án 50
Bảng 3.7: Kết quả thí nghiệm ở tâm phƣơng án 50
Bảng 3.8: Kết quả tính hệ số hồi quy và tiêu chuẩn Student 51
Bảng 3.9: Bảng số liệu tính phƣơng sai dƣ 52
Bảng 3.10: Ma trận quy hoạch thực nghiệm và kết quả thu đƣợc 53
Bảng 3.11: Thí nghiệm ở tâm phƣơng án 54
Bảng 3.12: K ết quả thí nghiệm ở tâm phƣơng án 54
Bảng 3.13: Kết quả tính hệ số hồi quy và tiêu chuẩn Student 55
Bảng 3.14: Bảng số liệu tính phƣơng sai dƣ 57
Bảng 3.15: Ma trận quy hoạch thực nghiệm và kết quả thu đƣợc 61
Bảng 3.16: Ma trận quy hoạch thực nghiệm và kết quả thu đƣợc 62
Bảng 3.17: Yêu cầu vi sinh đối với sản phẩm rau khô 69
Bảng 3.18: Kết quả kiểm tra vi sinh của mẫu sấy tối ƣu và mẫu sấy lạnh 69
Bảng 3.19: Bảng tổng hợp kết quả tính giá thành sơ bộ của 1kg hẹ khô 72



viii


LỜI NÓI ĐẦU
1.Tính cấp thiết của đề tài
Nông nghiệp ngày nay vẫn là ngành kinh tế quan trọng của nƣớc ta. Năm
2009, giá trị sản lƣợng của nông nghiệp đạt 71,473 nghìn tỷ đồng (giá so sánh với
năm 1994), tăng 1,32% so với năm 2008 và chiếm 13,85% tổng sản phẩm trong
nƣớc. sản lƣợng nông nghiệp xuất khẩu chiếm khoảng 30% trong năm 2005.
Kinh tế Việt Nam trong những năm qua tăng trƣởng chậm lại với nhiều bất
ổn, lạm phát cao, khả năng thanh quản kém của hệ thống ngân hàng, cán cân thƣơng
mại thâm hụt, nhiều doanh nghiệp thua lỗ. Nông nghiệp đƣợc coi nhƣ cứu cánh của
cả nền kinh tế với tốc độ tăn trƣởng toàn ngành đạt 4%, tsoj công ăn việc làm cho

hàng triệu ngƣời dân, tạo gía trị xuất khẩu đạt 25 tỷ USD (chiếm 22% kinh ngạch
xuất khẩu cả nƣớc) và là ngành duy nhất có thặng dƣ xuất khẩu ròng đạt 18 tỷ USD
năm 2011. Trong đó, xuất khẩu rau quả là một lĩnh vực rất tiềm năng. Theo số liệu
của Tổng cục hải quan, 2 tháng đầu năm 2012 kinh ngạch xuất khẩu rau quả của
nƣớc ta đạt 102.345.692 USD, tăng 19,2% so với cùng kỳ năm trƣớc. Mục tiêu năm
2013 kinh ngạch xuất khẩu rau quả phải tăng 30% so với năm 2012. Các thị trƣờng
chính nhập khẩu rau quả của Việt Nam là Trung Quốc, Indonesia, Nhật Bản, Hoa
Kỳ, Hà Lan và Nga chiếm hơn 50% tổng kinh ngạch.
Trong bối cảnh khủng hoảng kinh tế thế giới hiện nay, cùng với sự đồi hỏi
ngày càng khắt khe của các thị trƣờng nhập khẩu, để đạt đƣợc mục tiêu về xuấ
khẩu, cũng nhƣ đáp ứng yêu cầu của các thị trƣờng lớn đòi hỏi cần có sự đầu tƣ hợp
lý phát triển trồng trọt để tăng sản lƣợng. Bên cạnh đó, trong lĩnh vực chế biến cần
biến đổi mới công nghệ, máy móc thiết bị nhằm tăng năng suất, chất lƣợng, tăng giá
trị kinh tế đồng thời vẫn đảm bảo đƣợc vệ sinh an toàn thực phẩm. Ngoài ra cần
nghiên cứu tìm ra sản phẩm mới nhằm đa dạng hóa sản phẩm, đáp ứng đƣợc nhu
cầu thị hiếu của ngƣời tiêu dùng.
Rau quả là loại thực phẩm không thể thiếu trong bũa ăn con ngƣời. Nó cung
cấp các chất dinh dƣỡng, vitamin, chất khoáng, chất xơ. Ngoài ra, rau quả còn có
tác dụng về mặt y học.
ix


Nƣớc ta là nƣớc nhiệt đới gió mùa rất thuận lợi cho việc trồng các loại rau
quả. Rau ở nƣớc ta rất đa dạng về chủng loại và số lƣợng.
Rau ở nƣớc ta chủ yêu dùng dạng tƣơi do đặc điểm sẵn và có thời gian bảo
quản ngắn. Tuy nhiên, một bộ phận nhỏ nhân dân vẫn thiếu ra xanh. Đặc biệt là bộ
đội hải quân đang đóng trên các hải đảo xa xôi, với những thực phẩm từ đất liền sẽ
giúp họ gần gũi hơn với đất liền.
Trong các mặt hàng nông sản là một trong những thế mạnh của xuất khẩu
nông sản. Nhật Bản là quốc gia có nhu cầu nhập khẩu nhiều rau quả từ Việt Nam,

trong đó có sản phẩm là hành lá sấy khô, hẹ sấy khô. Hiện nay công nghệ chế biến
hàng nông sản còn thô sơ, mang lại hiệu quả không cao. Phƣơng pháp làm khô chủ
yếu là sấy bằng không khí nóng, phơi nắng hoặc phƣơng pháp sấy khác nhƣng
không hiệu quả. Sử dụng các phƣơng pháp này thời gian sấy thƣờng kéo dài, làm
giảm gái trị của sản phẩm, chất lƣợng đạt đƣợc không đồng đều và đặc biệt là khồn
đảm bảo đƣợc vệ sinh an toàn thực phẩm, vì thế không đáp ứng đƣợc yêu cầu của
thị trƣờng nhập khẩu lớn nhƣ Mỹ, EU, Nhật Bản, Trung Quốc,…
Hiện nay có rất nhiều phƣơng pháp sấy với ƣu nhƣợc điểm khác nhau. Khi
yêu cầu chất lƣợng sản phẩm ngày càng cao, mang lại hiệu quả kinh tế, chúng ta
cần tìm ra phƣơng pháp sấy kết hợp nhằm khắc phục đƣợc nhƣợc điểm của các
phƣơng pháp đó. Phƣơng pháp sấy truyền thống là sấy lạnh thì mang lại hiệu quả
nhƣng vẫn còn những nhƣợc điểm cần phải khắc phục.
Một trong những phƣơng pháp sấy mới thì phƣơng pháp sấy bằng bức xạ
hồng ngoại kết hợp với sấy lạnh là một giải pháp hữu hiệu trong công nghệ sấy để
thay thế phƣơng pháp làm khô thủ công, phƣơng pháp sấy truyền thống vì nó có
những ƣu điểm vƣợt trội và đã có nhiều ứng dụng trong lĩnh vực đời sống kinh tế xã
hội.
Những ƣu điểm của phƣơng pháp sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp với sấy
lạnh so với các phƣơng pháp khác nhƣ sau:
- Tuy nhiệt độ sấy thấp nhƣng thời gian sấy ngắn hơn do đó sản phẩm ít bị
tổn thất và chất lƣợng đƣợc đảm bảo.
x


- Nguyên liệu suốt thời gian sấy đƣợc tránh tiếp xúc với môi trƣờng ngoài do
tủ sấy kín. Vì vậy đảm bảo về mặt vệ sinh an toàn thực phẩm.
- Phƣơng pháp sấy an toàn cho nguồn sản xuất.
Với những ƣu điểm vƣợt trội của phƣơng pháp sấy bức xạ hồng ngoại kết
hợp với sấy lạnh và xuất phát từ nhu cầu cấp thiết của thực tế, em tiến hành nghiên
cứu đề tài: “Nghiên cứu chế độ sấy hẹ bằng phƣơng pháp sấy bức xạ hồng ngoại kết

hợp sấy lạnh”
2. Ý nghĩa khoa học của đề tài
Nghiên cứu ảnh hƣởng của các yếu tố đến quá trình sấy hẹ, nhằm tìm ra các
thông số tối ƣu cho quá trình sấy.
3. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài
Nghiên cứu phƣơng pháp xác định chế độ sấy tối ƣu trên máy sấy lạnh kết
hợp bức xạ hồng ngoại trên hẹ
4. Mục đích nghiên cứu của đề tài
Tìm phƣơng pháp mới, đổi công nghệ theo hƣớng công nghiệp hóa, hiện đại hóa.
- Tìm chế độ tối ƣu nhất để đảm báo chất lƣợng sản phẩm là tốt nhất.
- Giảm thời gian sấy, tiết kiệm năng lƣợng, nâng cao chất lƣợng sản phẩm.
- Nâng cao giá trị sử dụng, giá trị kinh tế cho sản phẩm nông sản khô.
- Nâng cao hiệu quả kinh tế cho ngành nông nghiệp Việt Nam
5. Đối tƣợng nghiên cứu và nội dung nghiên cứu của đề tài
- Đối tƣợng nghiên cứu của đề tài là hẹ
- Nội dung nghiên cứu đề tài:
+ Khảo sát tìm ra các yếu tố ảnh hƣởng đến năng suất, chất lƣợng sản phẩm
trong quá trình sấy hẹ bằng máy sấy hồng ngoại kết hợp sấy lạnh.
+ Xây dựng quy trình sấy hẹ bằng máy sấy hồng ngoại kết hợp sấy lạnh
+ Thực nghiệm tìm ra chế độ sấy tối ƣu cho sản phẩm
+ Phân tích đánh giá một số chỉ tiêu chất lƣợng sản phẩm và so sánh với
hành sấy bằng phƣơng pháp sấy lạnh
xi


+ Tính chi phí và giá thành cho 1kg sản phẩm hẹ khi áp dụng bằng máy sấy
hồng ngoại kết hợp sấy lanh.
6. Phƣơng pháp nghiên cứu của đề tài
Phƣơng pháp nghiên cứu của đề tài là dùng các chỉ tiêu về cảm quan, các chỉ
tiêu hóa học để đánh giá chất lƣợng sản phẩm hẹ khô bằng phƣơng pháp sấy hồng

ngoại kết hợp sấy lạnh
Đồng thời dựa vào quy hoạch thực nghiệm để nghiên cứu ra chế độ sấy tối
ƣu nhất cho quá trình sấy hồng ngoại kết hợp với sấy lạnh.



1
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU HẸ
1.1.1. Giới thiệu chung về hẹ
Hẹ còn có tên khác là Cửu Thái, có danh pháp khoa học là Allium tuberosum
( có tên đồng nghĩa là Allium uliginosum), thuộc họ hành (Alliaceae).
Trong các ngôn ngữ nƣớc ngoài nhƣ tiếng Anh nó còn có tên là Sweet leek,
Fragrant – flowered garlic, Chinese chives.
Hẹ đƣợc biết đến trong lĩnh vực trồng trọt và có thể có nguồn ngốc hoang dại
ở vùng Trung và Bắc Á, đƣợc ngƣời Trung Quốc đƣa về trồng 200 năm trƣớc Công
Nguyên. Cây đƣợc trồng trên ruộng đất màu, bãi bồi ven sông, trên nƣơng rẫy,
trong vƣờn, chậu.
Hẹ thuộc nhóm cây thảo mộc lâu năm, phát triển trong búi.
Thân cỏ nhiều năm, cao 20-50 cm, có mùi hăng. Thân đƣợc cấu tạo từ nhiều
bẹ lá hình vòng liên tục ôm lấy 2 lõi bên trong. Mỗi bẹ lá có phần rộng mang các bó
mạch kém phát triển. Biểu bì ngoài óc hình đa giác, lớp cutin khá dày, to hơn hẳn so
với biểu bì trong. Biểu bì trong hình chữ nhật, bị ép dẹp, cutin mỏng. Mỗi bó mạch
có từ 1-6 mạch, phân hóa ly tâm, libe chồng lên gỗ, xung quanh có thể có vòng mô
cứng. Mô mềm khuyết, trong vùng mô mền, có một số tế bào tròn bắt màu xanh dày
mỏng khác nhau. Các bẹ lá sẽ xếp xen kẽ với nhau để phần rộng của bẹ lá này tiếp
xúc với bên hẹp của bẹ lá kia. Phần lõi thân gồm 2 mảnh úp vào nhau, có kích thƣớc
không bằng nhau, biểu bì hình đa giác, cutin dày, có nhiều lỗ khí.Thân rễ màu nâu,
mọc ngang hơi chếch.

Lá mọc so le thành hai dãy, hơi chụm ở gốc, hình dài, dẹp, đặc, kích thƣớc
15-40 μm 0.2-0.7cm, bẹ lá dài và mỏng. Lá mặt trên lõm, mặt dƣới lồi, thuôn dài
hai bên. Cụm hoa là tán giả trên trục cụm hoa thẳng đứng dài 30 – 50cm. Lá bắc
tổng bao dạng mo, mỏng, xẻ 1 bên hoặc 2- mảnh, ngắn hơn cụm hoa, khô xác và tồn
tại. Trên cụm hoa có 20 – 3 hoa, đính thành 3-5 vòng. Hoa nhỏ, nụ hình 3 cạnh,
màu trắng, đều, lƣỡng tính; cuống hoa dài1-2.5 cm, gốc có lá bắc nhỏ. Bao hoa 6


2
phiến, hình trứng ngƣợc, dìa 4-5 mm, rộng 2.5-3 mm, rời nhau hoặc dính nhau rất ít
đáy, xếp trên 2 vòng; mỗi phiến có 1 gân giữa màu xanh ở bên ngoài.
Đây là loài cây lâu năm, tuy nhiên đƣợc trồng phổ biến nhƣ cây hàng năm,
khi trồng trong vƣờn nhà là cây lâu năm. Đƣợc thu hoạch chủ yếu mùa mƣa. Cây
đƣợc thu hoạch khoảng 2.5 tháng sau khi trồng.
Hẹ là một cây gia vị và cây thuốc quen thuộc của nhân dân ta. Ở vùng nông
thôn, hẹ đƣợc trồng khắp nơi để làm gia vị, thức ăn và làm thuốc chữa ho, chữa đầy
hơi, ợ hơi, ăn không ngon, tăng cƣờng tiêu hóa. Do khả năng tái sinh hẹ rất dễ dàng
nên ta cắt lá hẹ, chừa lại 2 – 3cm trên mặt đất, đến chiều rƣới nƣớc đủ ẩm, hôm sau
lá hẹ mọc non lên,, sau đó tƣới phân để hẹ mọc nhanh hơn: Đợt đầu thu hoạch sau
55 đến 60ngày sau khi trồng, còn các đợt còn lại thì sau 30 đến 35 ngày của lần thu
hoạch trƣớc.
Nghiên cứu gần đây cho thấy, trong lá hẹ và củ hẹ có chất sunfua, saponin,
chất đắng và một hoạt chất đặt tên là odorin có tác dụng kháng sinh mạnh đối với
nhiều loại vi khuẩn nhƣ Staphylococcus, Salmonelle, Shigelle, Subtilis…Tính chất
kháng khuẩn này khá bền vững, nhƣng nếu đun sôi sẽ hết tác dụng.
1.1.2. Thành phần hóa học của hẹ
Thân hẹ chứ nhiều aliin, methuylaliin. Lá chứa hợp chất sulfit, linalod.
Bảng 1.1: Thành phần dinh dƣỡng của hẹ (Allium tuberosum) trong 100g[17]
Yếu tố
Giá trị dinh dƣỡng

Yếu tố
Giá trị dinh dƣỡng
Năng lƣợng
30 calo
Nƣớc
93g
Carbohydrat
2.8g
Chất béo
0.1g
protein
2.1g
Chất xơ
0.9g
Vitamin C
25mg
Fructose

Vitamin A
36g
Glucose

Tro
1g
Galactose

N- p. coumaryol tyramin

Sucrose

bis (p. hydroxyphenyl)
ether

Phot pho

odorin

Aliin

methuylaliin

Sulfitl



3
1.2. TỔNG QUAN VỀ KỸ THUẬT SẤY
1.2.1. Khái niệm về sấy
Sấy là một phƣơng pháp bảo quản thực phẩm đơn giản, an toàn và dễ dàng.
Sấy làm giảm độ ẩm của thực phẩm đến mức cần thiết do đó vi khuẩn, nấm mốc và
nấm men bị ức chế hoặc không phát triển và hoạt động đƣợc, giảm hoạt động các
enzyme, giảm kích thƣớc và trọng lƣợng của sản phẩm.
Quá sấy là quá trình tách ẩm ra khỏi vật liệu bằng cách cung cấp cho nó một
lƣợng nhiệt, nhiệt đƣợc cung cấp nhằm thực hiện các nhiệm vụ sau:
- Nung nóng vật liệu sấy từ nhiệt độ ban đầu đến nhiệt độ bầu ƣớt tƣơng ứng
với môi trƣờng không khí xung quanh.
- Vận chuyển ẩm từ các lớp bên trong ra các lớp bên ngoài
Sấy có thể đƣợc chia làm hai phƣơng pháp: sấy tự nhiên và sấy nhân tạo
- Sấy tự nhiên: sử dụng năng lƣợng mặt trời để tách ẩm ra khỏi vật liệu sấy.
- Sấy nhân tạo: Sử dụng tác nhân sấy để thực hiện quá trình sấy. Tác nhân

sấy thƣờng đƣợc sử dụng là không khí ẩm, khói lò, hơi nƣớc quá nhiệt….Không khí
ẩm là tác nhân sấy đƣợc sử dụng phổ biến nhất.
Tác nhân sấy đƣợc sử dụng nhằm cung cấp nhiệt cho vật liệu sấy đồng thời
tải ẩm thoát ra khỏi buồng sấy ra ngoài môi trƣờng.
Mục đích của quá trình sấy:
- Chế biến: Dùng phƣơng pháp sấy để chế biến các mặt hàng ăn liền.
- Vận chuyển: Khi tách bớt ẩm ra khỏi nguyên liệu thì quá trình vận chuyển
sẽ dễ dàng hơn và tiết kiệm chi phí.
- Kéo dài thời gian bảo quản: Do hàm lƣợng nƣớc tự do trong thực phẩm giảm.
Trong quá trình sấy nƣớc của nguyên liệu đƣợc chuyển từ thể lỏng sang thể
hơi nhờ vào sự chênh lệch áp suất hơi nƣớc trên bề mặt với áp suất riêng phần của
hơi nƣớc trong không khí. Trong quá trình sấy xảy ra các quá trình trao đổi nhiệt và
trao đổi nhiệt và trao đổi chất cụ thể là quá trình truyền nhiệt từ chất tải nhiệt cho
vật sấy, quá trình truyền ẩm từ trong vật sấy ra ngoài bề mặt sấy, quá trình truyền
ẩm từ bề mặt vật sấy ra ngoài môi trƣờng. Các quá trình truyền nhiệt truyền chất


4
trên xảy ra đồng thời trên vật sấy, chúng có qua lại lẫn nhau. Sấy là một quá trình
không ổn định, độ ẩm của nguyên liệu theo thời gian và không gian.
Quá trình sấy đƣợc khảo sát về hai mặt: động học sấy và tĩnh học sấy. Trong
tĩnh học sấy, sẽ xác định đƣợc mối quan hệ giữa các thông số đầu và cuối của vật
liệu sấy và các tác nhân sấy dựa trên phƣơng trình cân bằng vật chất- năng lƣợng, từ
đó xác định đƣợc trạng thái vật liệu và sản phẩm, sự tiêu hao tác nhân sấy và tiêu
hao nhiệt lƣợng cần thiết. Trong động học sấy, sẽ khảo sát mối quan hệ giữa sự biến
thiên của độ ẩm vật liệu với thời gian và các thông số của quá trình. Từ đó xác định
đƣợc chế độ sấy, tốc độ sấy và thời gian sấy thích hợp.
1.2.2.Phân loại
1.2.2.1. Sấy tự nhiên
Sấy tự nhiên là sử dụng năng lƣợng mặt trời để tách ẩm ra khỏi vật liệu sấy.

Ƣu điểm của phƣơng pháp này là: Không tốn kém nhiên liệu, diệt trừ một số
nấm mốc, côn trùng.
Nhƣợc điểm: Không chủ động đƣợc thời gian, phụ thuộc vào thời tiết và tốn
nhiều công lao động.
1.2.2.2. Sấy nhân tạo
Sấy nhân tạo là sử dụng các tác nhân sấy để thực hiện quá trình sấy, tác nhân
sử dụng là không khí ẩm, khói lò, hơi quá nhiệt… Có nhiều phƣơng pháp sấy nhân
tạo khác nhau. Dựa vào phƣơng pháp cung cấp nhiệt có thể chia ra các loại sau:
a. Phƣơng pháp sấy đối lƣu
Nhiệt cung cấp cho quá trình sấy là nhiệt truyền từ môi chất đến nguyên liệu
bằng cách truyền nhiệt đối lƣu.
Sấy đối lƣu là phƣơng pháp dùng không khí nóng hoặc hỗn hợp không khí
nóng với khói lò làm khô sản phẩm. Không khí sau khi đƣợc đốt nóng, đƣa vào
buồng sấy, trao đổi nhiệt với vật liệu sấy, vật liệu sấy đƣợc cung cấp một nhiệt
lƣợng cần thiết và làm ẩm trrong vật liệu bốc hơi.
b. Phƣơng pháp sấy bức xạ
Sấy bức xạ là phƣơng pháp dùng dòng nhiệt bức xạ để gia nhiệt và sấy khô
vật liệu. Nguồn nhiệt bức xạ thƣờng dùng là đèn hồng ngoại, dây, tấm hay thanh


5
điện trở, dùng nhiên liệu lỏng hay khí. Sấy bức xạ có thể tiến hành trong điều kiện
tự nhiên hay trong buồng kín.
Ƣu điểm:
- Cƣờng độ bay hơi ẩm lớn, có thể tới vài lần so với sấy đối lƣu và tiếp xúc.
- Thiết bị sấy gọn nhẹ, ít chiếm diện tích.
- Thời gian sấy cho phép rút ngắn, do đó tăng năng suất, chất lƣợng sản
phẩm cao, giá thành thấp.
Nhƣợc điểm:
- Sản phẩm sấy dễ bị nứt vỡ, cong vênh. Do vậy các vật liệu sấy nhƣ gỗ,

men, sứ không thích hợp với kiểu sấynày.
- Không thích hợp với vật liệu sấy có kích thƣớc dày.
c. Phƣơng pháp sấy tiếp xúc
Quá trình truyền nhiệt từ bề mặt gia nhiệt tới vật liệu sấy đƣợc thực hiện
bằng cách dẫn nhiệt.
Sấy tiếp xúc đƣợc thực hiện khi đốt nóng sản phẩm bằng chất tải nhiệt qua
thành dẫn nhiệt. Không khí hay khói lò, hơi nƣớc đi qua phần dƣới của buồng sấy,
ngăn cách phần trên bởi thanh đặc biệt, trên đó xếp vật liệu ẩm. Nhờ tiếp xúc với
thành đã đốt nóng mà sản phẩm nóng lên và đƣợc sấy khô.
d. Phƣơng pháp sấy bằng dòng điện cao tần
Nhiệt cung cấp cho vật liệu sấy nhờ dòng điện áp cao tần trong vật liệu sấy
làm vật liệu nóng lên.
Vật sấy đƣợc đặt giữa hai bản tụ điện có điện áp tần số cao. Dƣới tác dụng
của điện trƣờng tần số cao, vật đƣợc gia nhiệt và ẩm trrong vật sẽ hóa hơi, thoát ra ngoài.
Ƣu điểm:
Sấy bằng điện trƣờng có tần số cao thì sự gia nhiệt vật liệu đƣợc thực hiện
trong toàn bộ thể tích vật nên nhiệt độ dễ đồng đều hơn, đồng thời nhiệt độ vật cao
hơn nên gradien nhiệt độ và gradien độ ẩm cùng chiều nên thuận lợi cho quá trình sấy.
Nhiệt độ dễ điều chỉnh, thích hợp với các vật liệu dày.


6
e. Phƣơng pháp sấy thăng hoa
Phƣơng pháp này đƣợc thực hiện bằng cách làm lạnh vật đồng thời hút chân
không để cho vật sấy đạt đến trạng thái thăng hoa của nƣớc. Ẩm thoát ra khỏi vật
liệu sấy nhờ quá trình thăng hoa.
Ƣu điểm: là nhờ thực hiện ở áp suất chân không, có nhiệt độ thấp nên vật
liệu sấy giữ đƣợc tính chất tƣơi sống của sản phẩm. Thực phẩm sẽ giữ đƣợc chất
lƣợng và hƣơng vị, không bị mất vitamin. Năng lƣợng tiêu hao để bay hơi ẩm thấp.
Nhƣợc điểm: sấy thăng hoa là giá thành thiết bị cao, vận hành phức tạp, tiêu

hao điện năng lớn
1.2.3. Vật liệu ẩm và các trạng thái của nƣớc trong nguyên liệu
1.2.3.1. Phân loại vật ẩm
Theo quan điểm hóa lý, vật ẩm là một hệ liên kết phân tán giữa pha phân tán
và môi trƣờng phân tán. Pha phân tán là một chất có cấu trúc mạng và khung không
gian từ chất rắn phân đều trong môi trƣờng phân tán (là một chất khác)
Dựa theo tính chất lý học, ngƣời ta có thể chia vật ẩm ra thành ba loại:
- Vật liệu keo: Là vật có tính dẻo do có cấu trúc hạt. Nƣớc hoặc ẩm ở dạng
liên kết hấp thụ và thẩm thấu. Các vật keo có đặc điểm chung là khi sấy bị co ngót
khá nhiều, nhƣng vẫn giữ đƣợc tính dẻo. Ví dụ: gelatin, các sản phẩm từ bột nhào,
tinh bột,…
- Vật liệu xốp mao dẫn: Nƣớc hoặc ẩm ở dạng liên kết cơ học do áp lực mao
quản hay còn gọi là lực mao dẫn. Vật liệu này thƣờng dòn hầu nhƣ không co lại và
dễ dàng làm nhỏ (vỡ vụn) sau khi làm khô. Ví dụ: đƣờng tinh thể, muối ăn,…
- Vật liệu keo xốp mao dẫn: Bao gồm tính chất của hai nhóm trên. Về cấu
trúc các vật này thuộc mao dẫn, nhƣng về bản chất là các vật keo, có nghĩa là thành
mao dẫn của chúng có tính dẻo, khi hút ẩm các mao dẫn của chúng trƣơng lên, khi
sấy khô thì co lại. Loại vật liệu này chiếm phần lớn các vật liệu sấy. Ví dụ: ngũ cốc,
các hạt họ đậu, bánh mì, rau, quả,


7
1.2.3.2. Trạng thái của nƣớc trong vật liệu
Các liên kết giữa ẩm với vật khô có ảnh hƣởng rất lớn đến quá trình sấy. Nó
sẽ chi phối diễn biến của quá trình sấy. Vật ẩm thƣờng là tập hợp ba pha: rắn, lỏng
và khí, hơi. Các vật rắn đem sấy thƣờng là các vật xốp mao dẫn hoặc keo xốp mao
dẫn. Trong các mao dẫn có chứa ẩm lỏng cùng hỗn hợp hơi khí có thể tích lớn (thể
tích xốp) nhƣng tỷ lệ khối lƣợng của nó so với phần rắn và phần ẩm lỏng có thể bỏ
qua. Do vậy trong kỹ thuật sấy thƣờng coi vật thể chi gồm phần rắn khô và chất lỏng.
Dựa vào bản chất hình thành liên kết ngƣời ta xếp thành ba nhóm liên kết

chính: liên kết hóa học, liên kết hóa lý và liên kết cơ lý.
a. Liên kết hóa học
Liên kết hóa học giữa ẩm và vật khô rất bền vững trong đó, các phân tử nƣớc
đã trở thành một bộ phận trong thành phần hóa học của phân tử vật ẩm. Loại ẩm
này chỉ có thể tách ra khi có phản ứng hóa học và thƣờng phải nung nóng đến nhiệt
độ cao. Sau khi tách ẩm tính chất hóa lý của vật thay đổi. Ẩm này có thể tồn tại ở
dạng liên kết phân tử nhƣ trong muối hydrat MgCl
2
.6H
2
O hoặc ở dạng liên kết ion
nhƣ Ca(OH)
2
.
Trong quá trình sấy không đặt vấn đề tách ẩm ở dạng liên kết hóa học.
b. Liên kết hóa lý
Liên kết hóa lý không đòi hỏi nghiêm ngặt về tỷ lệ thành phần liên kết. Có
hai loại: liên kết hấp phụ (hấp thụ) và liên kết thẩm thấu
Liên kết hấp phụ của nƣớc có gắn liền với các hiện tƣợng xảy ra trên bề mặt
giới hạn của các pha (rắn hoặc lỏng). Các vật ẩm thƣờng là những vật keo, có cấu
tạo hạt. Bán kính tƣơng đƣơng của hạt từ 10
-9
– 10
-7
m. Do cấu tạo hạt nên vật keo
có bề mặt bên trong rất lớn. Vì vậy nó có năng lƣợng bề mặt tự do đáng kể. Khi tiếp
xúc với không khí ẩm hay trực tiếp với ẩm, ẩm sẽ xâm nhập vào các bề mặt tự do
này tạo thành liên kết hấp phụ giữa ẩm và bề mặt.
Liên kết thẩm thấu là sự liên kết hóa lý giữa nƣớc và vật rắn khi có sự chênh
lệch nồng độ các chất hòa tan ở trong và ngoài tế bào. Khi nƣớc ở bề mặt vật thể

8
bay hơi thì nồng độ của dung dịch ở đó tăng lên và nƣớc ở sâu bên trong sẽ thấm ra
ngoài. Ngƣợc lại, khi ta đặt vật thể vào trong nƣớc thì nƣớc sẽ thấm vào trong.
c. Liên kết cơ lý
Đây là dạng liên kết giũa vật ẩm và vật liệu đƣợc tạo thành do sức căng bề
mặt của ẩm trong các mao dẫn hay trên bề mặt ngoài của vật. Liên kết cơ học bao
gồm liên kết cấu trúc, liên kết mao dẫn và liên kết dính ƣớt
- Liên kết cấu trúc: Là liên kết giữa ẩm và vật liệu hình thành trong quá trình
hình thành vật. Ví dụ: nƣớc ở trong các tế bào động vật, do vật đông đặc khi nó có
chứa sẵn nƣớc. Để tách ẩm trong những trƣờng hợp liên kết cấu trúc ta có thể làn
cho ẩm bay hơi, nén ép vật hoặc phá vỡ cấu trúc vật…Sau khi tách ẩm, vật bị biến
dạng nhiều, có thể thay đổi tính chất và thậm chí thay đổi cả trạng thái pha.
- Liên kết mao dẫn: Nhiều vật ẩm có cấu tạo mao quản. Trong các vật thể này
có vô số các mao quản. Các vật thể này khi để trong nƣớc, nƣớc sẽ theo các mao
quản xâm nhập vào vật thể. Khi vật thể này để trong môi trƣờng không khí ẩm thì
hơi nƣớc sẽ ngƣng tụ trên bề mặt mao quản và theo các mao quản xâm nhập vào
trong vật thể.
- Liên kết dính ƣớt: Là liên kết do nƣớc bám dính vào bề mặt vật. Ẩm liên
kết dính ƣớt dễ tách khỏi vật bằng phƣơng pháp bay hơi đồng thời có thể tách ra
bằng các phƣơng pháp cơ học nhƣ: lau, thấm, vắt ly tâm.
1.2.4. Cơ chế thoát ẩm ra khỏi vật liệu sấy
Quá trình làm khô là một quá trình phức tạp. Nếu quá trình cung cấp nhiệt
ngừng lại thì quá trình khô sẽ dừng.
Nhiệt cung cấp cho vật liệu Q đƣợc đƣa tới bằng ba phƣơng thức: bức xạ,
truyền nhiệt, đối lƣu.
Sự cân bằng nhiệt khi khô đƣợc biểu thi:
Q=q
1

+ q
2
+ q
3

Trong đó:
Q: Nhiệt lƣợng cung cấp cho nguyên liệu.
q
1
: Nhiệt lƣợng làm cho các phân tử nƣớc và hơi nƣớc tách ra trong nguyên liệu.


9
q
2
: Nhiệt lƣợng để cắt đứt các mối liên kết giữa nƣớc và protit.
q
3
: Nhiệt lƣợng dùng làm khô các tổ chức tế bào.
Trong quá trình sấy khô còn phải tính đến nhiệt lƣợng làm nóng dụng cụ,
thiết bị và nhiệt tổn thất ra môi trƣờng.
Quá trình vận chuyển ẩm trong vật liệu sấy bao gồm hai quá trình là quá
trình khuếch tán nội và quá trình khuếch tán ngoại.
1.2.4.1. Quá trình khuếch tán nội
Là quá trình dịch chuyển ẩm từ các lớp bên trong ra lớp bề mặt của vật ẩm.
Động lực của quá trình này là do sự chênh lệch độ ẩm giữa các lớp bên trong và các
bề mặt. Nếu sự chênh lệch càng lớn tức gradien độ ẩm càng lớn thì tốc độ khuếch
tán nội càng nhanh. Đƣợc thực hiện nhờ sự khuếch tán, lực mao quản, thẩm
thấu,…Có thể biểu thị tốc độ khuếch tán bằng phƣơng trình sau:


d
d
= K.F.
dx
dc

Trong đó:
W: Lƣợng nƣớc khuếch tán ra (kg)
dτ: Thời gian khuếch tán (h)
dx
dc
: Gradien độ ẩm
K: Hệ số khuếch tán
F: Bề mặt khuếch tán (m
2
)
Ngoài ra, khuếch tán nội còn diễn ra do sự chênh lệch nhiệt độ giữa các lớp
bên trong và các lớp bề mặt. Qua nghiên cứu cho thấy ẩm dịch chuyển từ nơi có
nhiệt độ cao đến nơi có nhiệt độ thấp. Vì vậy, tùy thuộc vào phƣơng pháp sấy và
thiết bị sấy mà dòng ẩm dịch chuyển dƣới tác dụng của nhiệt độ có thể cùng chiều
hoặc ngƣợc chiều với nhau. Nếu dòng ẩm dịch chuyển ngƣợc chiều sẽ kìm hãm sự
thoát ẩm, làm kéo dài thời gian sấy, ngƣợc lại, nếu dịch chuyển cùng chiều sẽ thúc
đẩy quá trình thoát ẩm, rút ngắn thời gian sấy.


10
1.2.4.2. Quá trình khuếch tán ngoại
Là quá trình dịch chuyển ẩm từ bề mặt vật liệu sấy vào môi trƣờng không khí
xung quanh. Động lực của quá trình này là do chênh lệch áp suất hơi bề mặt vật liệu
ẩm (P

bh
) và áp suất riêng phần hơi nƣớc trong môi trƣờng không khí (P
hn
), sự chênh
lệch đó là:
P = P
bh
– P
hn

Lƣợng nƣớc bay hơi do khuếch tán ngoại tỉ lệ thuận với P, diện tích bay
hơi và thời gian làm khô, tức là:
dW = B.P.F.dτ
Trong đó:
W: Lƣợng nƣớc bay hơi (kg)
B: Hệ số bay hơi
F: Diện tích bay hơi (m
2
)
dτ: Thời gian bay hơi (h)
P: Chênh lệch áp suất hơi bão hòa trên bề mặt vật liệu và áp suất
riêng phần hơi nƣớc trong không khí.
1.2.4.3. Mối quan hệ giữa khuếch tán nội và khuếch tán ngoại
Khuếch tán nội và ngoại có mối quan hệ mật thiết, tức là khuếch tán ngoại
đƣợc tiến hành thì khuếch tán nội mới đƣợc tiếp tục và độ ẩm của nguyên liệu mới
giảm dần.
Nếu khuếch tán nội lớn hơn khuếch tán ngoại thì quá trình bay hơi sẽ nhanh
nhƣng điều đó ít sảy ra. Khuếch tán nội của nƣớc trong nguyên liệu thƣờng nhỏ hơn
tốc độ bay hơi trên bề mặt. Khi khuếch tán nội nhỏ hơn khuếch tán ngoại thì quá
trình bay hơi sẽ bị gián đoạn.

Trong quá trình làm khô, ở gai đoạn đầu lƣợng nƣớc trong nguyên liệu
nhiều, chênh lệch độ ẩm lớn, vì vậy khuếch tán nội thƣờng phù hợp với khuếch tán
ngoại, do đó tốc độ tƣơng đối nhanh. Nhƣng ở giai đoạn cuối thì lƣợng nƣớc còn lại
trong nguyên liệu ít, tốc độ bay hơi ở trên bề mặt ngoài nhanh nên quá trình khuếch


11
tán ngoại lớn hơn khuếch tán nội, vì vậy sẽ tạo thành một màng cứng làm ảnh hƣởng
rất lớn đến khuếch tán nội. Do đó ảnh hƣởng đến quá trình làm khô nguyên liệu.
1.2.5. Các giai đoạn trong quá trình sấy
1.2.5.1. Giai đoạn nung nóng vật liệu sấy
Giai đoạn này bắt đầu khi đƣa vật vào buồng sấy tiếp xúc với không khí
nóng cho tới khi đạt đƣợc nhiệt độ bầu ƣớt tƣơng ứng với nhiệt độ không khí bao
quanh tiếp xúc với vật liệu sấy. Trong giai đoạn này toàn bộ vật liệu sấy đƣợc gia
nhiệt. Ẩm lỏng trong vật cứng cũng đƣợc gia nhiệt cho đến khi đạt nhiệt độ sôi
tƣơng ứng với pha phân áp suất hơi nƣớc trong một trƣờng không khí trong buồng
sấy. Quá trình tăng nhiệt độ diễn ra không đều ở phần ngoài và phần trong. Đƣờng
cong sấy và đƣờng cong tốc độ sấy trong giai đoạn này là một đƣờng cong, do năng
lƣợng liên kết cảu nƣớc liên kết cơ lý nhỏ, vì vậy đƣờng cong sấy và đƣờng cong
tốc độ sấy là một đƣờng cong lồi.
1.2.5.2. Giai đoạn sấy đẳng tốc (sấy tốc độ không đổi)
Là giai đoạn ẩm bay hơi ở nhiệt độ không đổi (nhiệt độ bầu ƣớt), do sự
chênh lệch nhiệt độ của vật liệu sấy và môi trƣờng không khí xung quanh là không
đổi. Do đó đƣờng cong sấy và đƣờng cong tốc độ sấy trong giai đoạn này là một
đƣờng thẳng, ẩm tách ra trong giai đoạn này là ẩm liên kết cơ lý và ẩm liên kết hóa
lý.
1.2.5.3. Giai đoạn sấy giảm tốc (sấy tốc độ giảm)
Hàm lƣợng nƣớc còn lại trong nguyên liệu ở giai đoạn này ít, chủ yếu là
nƣớc liên kết nên năng lƣợng liên kết lớn, vì vậy cần năng lƣợng lớn hơn để tách
ẩm. Đƣờng cong sấy và đƣờng cong tốc độ sấy thƣờng có dạng cong, hình dạng của

đƣờng cong phụ thuộc vào dạng liên kết ẩm trong vật liệu và dạng vật liệu sấy. Độ
ẩm vật liệu cuối quá trình sấy phụ thuộc độ ẩm môi trƣờng không khí xung quanh.
1.2.6. Một sô nhân tố ảnh hƣởng tới tốc độ sấy
- Ảnh hƣởng của nhiệt độ không khí
Trong các điều kiện khác nhau không đổi nhƣ độ ẩm không khí, tốc độ
gió…việc nâng cao nhiệt độ sẽ làm tăng nhanh tóc độ làm khô do lƣợng nƣớc trong


12
nguyên liệu giảm xuống nhiều. Nhƣng tăng nhiệt độ cũng ở giới hạn cho phép vì
nhiệt độ làm khô cao sẽ làm ảnh hƣởng lớn đến chất lƣợng sản phẩm, dễ làm cho
nguyên liệu bị chín và gây nên sự tạo màng cứng ở lớp bề ngoài cản trở tới sự
chuyển động của nƣớc từ lớp bên trong ra bề ngoài. Nếu với nhiệt độ làm khô quá
thấp, dƣới giới hạn cho phép thì quá trình làm khô sẽ chậm lại. Nếu nhiệt độ cao
quá thì nguyên liệu có thể bị cháy làm mất giá trị dinh dƣỡng và mất giá trị cảm
quan của sản phẩm.
- Ảnh hƣởng của tốc độ chuyển động không khí
Tốc độ chuyển động của không khí có ảnh hƣởng lớn đến quá trình sấy, tốc
độ gió quá lớn hoặc quá nhỏ đều không có lợi cho quá trình sấy. Vì tốc độ chuyển
động của không khí quá lớn khó giữ nhiệt lƣợng trên nguyên liệu để cân bằng quá
trình sấy, còn tốc độ quá nhỏ sẽ làm cho quá trình sấy chậm lại, dẫn đến sự hƣ hỏng
sản phẩm. Vì vậy, cần phải có một tốc độ giớ thích hợp, nhất là giai đoạn đầu của
quá trình làm khô.
Hƣớng gió cũng ảnh hƣởng rất lớn đến quá tình làm khô, khi hƣớng gió song
song với bề mặt nguyên liệu thì tốc độ làm khô rất nhanh. Nếu hƣớng gió thổi tới
nguyên liệu với góc 45
o
thì tốc độ làm khô tƣơng đối chậm, còn thổi thẳng vuông
góc với nguyên liệu thì tốc độ làm khô chậm.
- Ảnh hƣởng của độ ẩm tƣơng đối của không khí

Độ ẩm tƣơng đối của không khí cũng là nhân tố ảnh hƣởng quyết định đến
quá trình làm khô, độ ẩm của không khí càng lớn quá trình làm khô sẽ chậm lại. Các
nhà bác học Liên Xô và các nƣớc khác đã chứng minh rằng: Độ ẩm tƣơng đối của
không khí lớn hơn 65% thì quá trình sấy sẽ chậm lại rõ rệt, còn độ ẩm tƣơng đối của
không khí khoảng 80% trở lên thì quá trình làm khô sẽ dừng lại và bắt đầu xảy ra
hiện tƣợng ngƣợc lại, tức là nguyên liệu sẽ hút ẩm trở lại
Để cân bằng ẩm, khuếch tán nội phù hợp với khuếch tán ngoại và tránh hiện
tƣợng tạo màng cứng, ngƣời ta áp dụng phƣơng pháp làm khô gián đoạn tức là vừa
sấy vừa ủ.


13
Làm khô trong điều tự nhiên khó đạt đƣợc độ ẩm tƣơng đối của không khí
50% đến 60% do nƣớc ta khí hậu nhiệt đới thƣờng có độ ẩm cao. Do đó, một trong
những phƣơng pháp để làm giảm độ ẩm của không khí có thể tiến hành làm lạnh để
cho hơi nƣớc ngƣng tụ lại. Khi hạ thấp nhiệt độ của không khí dƣới điểm sƣơng hơi
nƣớc sẽ ngƣng tụ, đồng thời hàm ẩm tuyệt đối của không khí cũng đƣợc hạ thấp.
Nhƣ vậy để làm khô không khí ngƣời ta áp dụng phƣơng pháp làm lạnh.
- Ảnh hƣởng của kích thƣớc nguyên liệu
Kích thƣớc nguyên lieeujn cũng ảnh hƣởng đến quá trình sấy. Nguyên liệu
càng bé, càng mỏng thì tốc độ sấy càng nhanh, nhƣng nếu nguyên liệu có kích
thƣớc quá bé và quá mỏng sẽ làm cho nguyên liệu bị cong, dẽ gẫy vỡ.
Trong điều kiện giống nhau về chế độ sấy (nhiệt độ, áp suất khí quyển) thì
tốc độ sấy tỷ lệ thuận với diện tích bề mặt S và tỷ lệ nghịch với chiều dày nguyên
liệu δ.
dt
dw
= B

S

Trong đó:
S: Diện tích bề mặt bay hơi của nguyên liệu
δ: Chiều dày của nguyên liệu.
B: Hệ số bay hơi đặc trƣng cho bề mặt nguyên liệu
- Ảnh hƣởng của bản thân nguyên liệu
Tùy vào bản thân nguyên liệu mà ngƣời ta chọn chế độ làm khô phù hợp, cần
phải xét đến thành phần hóa học của nguyên liệu nhƣ: nƣớc, lipit, protein, chất
khoáng, Vitamin,…
1.3. TỔNG QUAN VỀ BỨC XẠ HỒNG NGOẠI
1.3.1.Khái niệm về bức xạ hồng ngoại
Năm 1980, khi nghiên cứu phổ mặt trời, lần đầu tiên Uliam Hersel đã phát
hiện bức xạ nhiệt ngoài vùng ánh sáng nhìn thấy. Khi di chuyển nhiệt kế trong
trƣờng phổ mặt trời thì thấy vùng ánh sáng nhìn thấy có nhiệt độ cao nhất, và đƣợc
phân bố một cách tự nhiên màu đỏ.