thuyết trình sấy bức xạ

TRƯỜNG ĐH CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM
TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
  

Đề tài:

GV:PHAN THỊ HỒNG LIÊN
SẤY BỨC XẠ
Khái Niệm Sấy Bức Xạ
Các phương pháp sấy bằng bức xạ
Bản chất và mục đích của sấy
Biến đổi nguyên liệu
Sấy bức xạ: là phương pháp sấy dùng tia bức xạ chiếu
vào đối tượng cần làm khô. Nguồn bức xạ thường dùng:
đèn hồng ngoại, điện trở, chất lỏng hay khí, tấm kim
loại đốt nóng tới nhiệt độ nhất định để vật nóng phát ra
bức xạ hồng ngoại. Ngoài ra sấy bằng bức xạ cũng
được dựa trên sự hấp thụ năng lượng bức xạ mặt trời và
chuyển đổi thành năng lượng nhiệt của nguyên liệu sấy.
Phơi nắng là một ví dụ về sấy bằng bức xạ. Sấy bằng
bức xạ cũng có thể được thực hiện với các máy bức xạ
hồng ngoại đặc biệt, như là các đèn hồng ngoại. Sự di
chuyển và bốc hơi của ẩm xảy ra do sự chênh lệch nhiệt
độ và áp suất hơi nước giữa hạt và không khí xung
quanh.
Bản chất của quá trình sấy
•
Bản chất: Là sự bốc hơi nước của
sản phẩm bằng nhiệt độ bất kì, là
quá trình khuếch tán do chênh

lệch ẩm ở bề mặt và bên trong vật
liệu
Mục đích của quá trình sấy
•
Chuẩn bị: đó là sự tách nước để ngâm
tẩm các dung dịch, ướp hương. Sấy còn
giảm khối lượng sản phẩm chuyên chở
•
Khai thác: tăng hàm lượng chất khô,
thường sấy sản phẩm thực phẩm như
sấy sữa bột, bột hoà tan, trà, café, các
loại rau quả,…
•
Chế biến: sấy để tăng độ giòn, giữ được các
tính chất đặc trưng của sản phẩm. Ví dụ: sấy
rau quả, café hoà tan,… và các thực phẩm
tiêu dùng khác như xúc xích, lạp xưởng,
•
Bảo quản: sấy đến lượng nước tối thiểu để
hạn chế sự phát triển vi sinh vật để bảo quản
thực phẩm lâu hơn
•
Hoàn thiện: sấy khô nguyên liệu trước khi
dùng bị ướt, sấy để đảm bảo màu sắc và độ
sáng bống của sản phẩm. vd: các sản phẩm
dạng hạt, tinh thể, rắn
Mục đích của quá trình sấy
Các phương pháp sấy bằng bức xạ

Phơi nắng

Đây là phương pháp lợi dụng năng lượng ánh sáng
mặt trời để làm khô nguyên liệu. Phơi nắng là
phương pháp sấy truyền thống phổ biến nhất. Hiện
nay, một lượng lớn hạt và các một số loại nông sản
khác vẫn được sấy bởi ánh nắng mặt trời ở các nước
đang phát triển. Để làm khô, nguyên liệu được trải ra
trên mặt đất hay trên các mặt phẳng, tấm phẳng rồi để
dưới ánh nắng mặt trời. Cứ như thể, nhiệt từ ánh sáng
mặt trời sẽ đốt nóng nguyên liệu và làm cho nước
trong nguyên liệu bốc hơi và đạt đến độ ẩm cần thiết.
Hiệu quả của quá trình phơi nắng phụ thuộc vào nhiệt
độ và độ ẩm tương đối của không khí, tốc độ gió, loại
và điều kiện của nguyên liệu…
* Ưu điểm
- Phương pháp sấy bức xạ có cường độ bay hơi ẩm lớn hơn
vài lần so với sấy đối lưu và tiếp xúc vì nguồn nhiệt có thể
chọn rất cao (500-600
0
C) nhiệt tới vật sấy có thể tới
22500kcal/m
2
h
- Không cần dùng đến nhiên liệu hoặc năng lượng cho các
máy sấy.
- Thực hiện đơn giản, rẻ tiền.
- Khả năng sống của hạt được đảm bảo do quá trình phơi
thúc đẩy quá trình chín sinh lý của hạt.
- Hoạt động của vi sinh vật và sự phá hoại của côn trùng,
sâu mọt… được làm giảm do tác dụng của bức xạ mặt trời.

- Giải quyết được vấn đề lao động.
- Không gây ô nhiễm.
•
Nhược điểm
- Không chủ động, hoàn toàn phụ thuộc vào thời tiết.
- Không thực hiện được liên tục hoặc trong suốt cả
năm.
- Tổn thất lớn do sự gãy vỡ, chim, chuột hay lẫn đất cát
và dễ bị ẩm khi trời mưa…
- Cần phải có những dụng cụ hay xây dựng những sân
phơi đặc biệt.
- Không phù hợp cho việc sử dụng với một lượng lớn
nguyên liệu được thu hoạch trong một thời gian
ngắn.
- Tốn nhiều công lao động và không cơ giới hóa được
Phương pháp bằng tia phóng xạ
Những tia phóng xạ được sử dụng trong sấy
thực phẩm
•
Tia hồng ngoại
•
Tia tử ngoại
•
Các loại ion: điện tử năng lượng cao, tia X, tia
gamma…
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 làm thay đổi trường nhiệt độ. Tia hồng ngoại có

bước sóng 0.76 ÷ 340µm phát tia bức xạ mà vật liệu
ẩm có khả năng hấp thụ nhiều, nhưng việc chọn nguồn
bức xạ để sấy cần liên hệ đến đặc tính quang phổ học
của vật liệu ẩm và các yêu 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 đổi
khoảng bước sóng cho thích hợp
Cơ chế truyền nhiệt trong bức xạ hồng ngoại.
Đốt nóng bằng bức xạ hồng ngoại là sự truyền nhiệt năng theo
dạng của sóng điện từ. Khi chiếu bức xạ hồng ngoại vào một đối
tượng nào đó thì nó có thể hấp thụ hay phản xạ lại với một bức
sóng khác, khi đối tượng hấp thụ bức xạ thì nó sẽ bị nóng lên.
Nhiệt bức xạ hồng ngoại theo dõi thay đổi theo hiệu quả phát
bức xạ của nguồn, bước sóng và tính phản xạ của đối tượng, nhờ
vào đặc tính này mà người ta có thể sử dụng nhiệt bức xạ có hiệu
quả hơn trong những ứng dụng nhất định. Hiệu quả phát bức xạ
phụ thuộc vào vật liệu của nguồn nhiệt, về cơ bản thì hiệu quả này
là tỷ lệ giữa năng lượng phát xạ và năng lượng hấp thụ, còn có
một số yếu tố khác cũng ảnh hưởng đến hiệu suất phát xạ. Một
yếu tố nữa là giá trị phát xạ của nguồn dựa vào mức độ đen của
vật “ vật đen tuyệt đối” có mức phát xạ là 1.0, nếu vật phát xạ là
gốm thì có thể đạt trên 0.9
Trong phổ điện từ vùng hồng ngoại được 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 độ
700
0
-2150
0

F.
Sóng trung ( trung bình) từ 2 -4µm tương ứng với nhiệt độ
215
0
- 845
0
F.
Sóng dài (xa) từ 4 -1000 µm tương ứng với nhiệt độ 32 - <
845
0
F.
Khoảng bước sóng hữu ích cho những ứng dụng của nhiệt
bức xạ là từ 1.17- 5.4 µm tương ứng với nhiệt độ 400-
500
0
F. Ứng với khoảng bước sóng này thì đa số các vật liệu
sẽ bị đốt nóng và khô đi vì sự hấp thụ đạt đến cực đại. Bước
sóng tỷ lệ nghịch với nhiệt độ tức là bước sóng càng dài thì
nhiệt độ càng thấp.
Cơ chế sấy khô bằng bức xạ hồng ngoại.
Vật liệu sấy khô trong công nghiệp thực phẩm thường
được cấu tạo chủ yếu bởi các chất hữu cơ và nước,quang
phổ hấp thụ năng lượng bức xạ của nước và các chất hữu
cơ là khác nhau.
Ở mỗi bước sóng nhất định, chất hữu cơ sẽ trở thành
“ vật trong suốt” nếu không hấp thụ năng lượng bức xạ
hồng ngoại mà nước sẽ trở thành “ vật đen” nếu hấp thụ
năng lượng bức xạ hồng ngoại tối đa. Do đó khi chiếu
hồng ngoại có bước sóng năm trong khoảng 2.5- 3.5 µm
tương ứng với bước sóng mà nước có thể hấp thụ tối đa

năng lượng bức xạ. Kết quả là các phân từ nước sẽ dao
động mạnh tạo ma sát và sinh nhiệt rất lớn
Tính ưu việt của công nghệ sấy bức xạ hồng ngoại.
Công nghệ sấy bức xạ hồng ngoại là công nghệ
mới và có những ưu điểm sau:
Sản phẩm thu được trong quá trình sấy khô bằng bức
xạ hồng ngoại không bị tổn thất về chất lượng, mùi vị,
hàm lượng các vitamin được bảo toàn đồng thời sản
phẩm lại được bảo đảm về mặt vệ sinh thực phẩm tốt.
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
độc, quán tính diệt thấp.
Màu sắc, mùi vị, các vitamin được đảm bảo
không bị thất thoát trong quá trình bảo quản
sản phẩm.
Công nghệ sấy bức xạ gốm hồng ngoại có ý
nghĩa kinh tế xã hội to lớn và tính thiết thực
cao, được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như
nông nghiệp, sấy các loại hạt, rau quả, hạt
giống để bảo quản và gieo trồng. Nhất là, trong
lĩnh vực chế biến thủy sản công nghệ sấy này
được ứng dụng để sấy cá, mực, tôm, các sản
phẩm thủy sản có giá trị cao khác.
Nhiệt độ và độ ẩm ở lớp sát bề mặt vật là cùng
chiều, do đó tăng cường tốc độ khuếch tán nội dẫn
tới tốc độ sấy tăng, tránh được quá nhiệt cục bộ và
làm chai bề mặt sản phẩm trong quá trình sấy.
Bức xạ hồng ngoại là một phương pháp gia
nhiệt sạch sẽ, an toàn, vô hại đối với người và môi

trường.
Dễ dàng điều khiển theo khu vực hiệu suất sử dụng
nhiệt cao.
Chi phí vận hành lắp đặt thấp, không tốn diện tích
mặt bằng.
Đặc biệt bức xạ hồng ngoại có khả năng tiêu diệt
côn trùng, vi sinh vật có hại ngay cả ở nhiệt độ thấp
Một sơ đồ schematic của hơi nước kết hợp quá nhiệt áp suất thấp
và bức xạ hồng ngoại của hệ thống sấy khô: (1) nồi hơi, (2) van
hơi, (3) hồ chứa hơi nước, (4) đo áp lực (5), bẫy hơi, (6 ) điều chỉnh
hơi nước, (7) buồng sấy, (8) máy bơm chân không, (9) hồng ngoại
tản nhiệt, quạt điện (10), (11) hơi nước đầu vào và phân phối, (12)
mẫu chủ, (13) cặp nhiệt điện, (14) tải tế bào, (15) chân không
break-van, (16) bộ điều khiển PID, (17) máy tính với
dataacquisition card, (18) điện heater.
Thiết bị sấy hồng ngoại
Biến đổi nguyên liệu
Biến đổi về khối lượng.
Trong quá trình sấy khô do mất nước nên tổ chức cơ thịt
co rút chặt chẽ hơn, nhưng sự biến đổi đó tùy thuộc vào
nguyên liệu sấy, khi nguyên liệu sấy bằng không khí nóng vì
quá trình làm khô chậm nên sấy cá thì tổ chức cơ thịt của
chúng co rút lại nhiều, cấu trúc cơ thịt chặt chẽ khả năng rút
nước phục hồi kém, làm cho khối lượng của cá giảm xuống.
Khối lượng của sản phẩm giảm xuống đúng bằng khối lượng
của nước mất đi nhưng thực tế lại nhỏ hơn do có sự thất thoát
trong quá trình sấy và trong quá trình làm khô sản phẩm bị ôxi
hóa làm cho khối lượng tăng chút ít, nhất là đối với sản phẩm.
Biến đổi về màu sắc, mùi vị
•

Trong quá trình sấy khô nguyên liệu bị mất
nước co rút, bị ôxi hóa hoặc các sắc tố bị khử,
điều này là do quá trình phát triển của vi sinh
vật gây nên làm màu sắc mùi vị của sản phẩm
cũng biến đổi, sản phẩm sẽ có màu sậm hơn và
mùi tanh tăng lên.
•
Phương pháp sấy bức xạ kết hợp với sấy lạnh
màu sắc và mùi vị của cá là tốt nhất, sản
phẩm có màu sáng, mùi thơm đặc trưng.
Biến đổi về thể tích.
Trong quá trình sấy do mất nước làm cho
nguyên liệu co rút lại làm giảm thể tích, mức
độ co rút tùy thuộc vào phương pháp sấy.
Theo lý thuyết thể tích của nguyên liệu giảm
đi đúng bằng thể tích nước mất đi nhưng thực
tế lại nhỏ hơn do kết cấu tổ chức cơ thịt của cá.
Ngoài ra còn những biến đổi khác như: Biến
đổi về tổ chức cơ thịt, Sự biến đổi về hóa
học,Sự biến đổi của lipit, Sự biến đổi của
protein, Sự biến đổi thành phần chất ngấm ra
Tài Liệu Tham Khảo
1.Sách công nghệ chế biến thực phẩm
2. Internet: google,tailieu.vn,youtube…
Lời kết