nghiên cứu quy trình công nghệ sấy phấn ong

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

ĐỀ TÀI NCKH CẤP SINH VIÊN

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH
CÔNG NGHỆ SẤY PHẤN ONG
S

K

C

0

0

3

9

5

9

MÃ SỐ: SV41-2009

S KC 0 0 2 5 5 0

Tp. Hồ Chí Minh, 2010

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀ O TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH
------------------------

ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC SINH VIÊN

Mã số: SV2009 – 41

GVHD: ThS Nguyễn Tấn Dũng
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Thủy
MSSV: 06116083
Nguyễn Thị Thủy Tiên
MSSV: 06116087
Ngành: Công nghệ thực phẩm
Khoa: Công nghệ hóa học và thực phẩm

Tp. Hồ Chí Minh, 3/2010



Nghiên cứu quy trình công nghệ sấy phấn ong

LỜI CẢM ƠN
Trong suốt quá trình thực hiện đề tài, chúng tôi luôn nhận được sự quan tâm, giúp
đỡ của quý thầy cô và các bạn.
Chúng tôi cũng xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy Nguyễn Tấn Dũng đã luôn quan
tâm, tận tình hướng dẫn và truyền đạt những kiến thức quý báu cho chúng tôi trong suốt
thời gian thực hiện đề tài.

Chân thành biết ơn Ban giám hiệu trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM,
trung tâm Việt Hàn, quý thầy cô trong Bộ môn thực phẩm - Khoa Công nghệ hóa học và
thực phẩm – trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM đã tạo điều kiện tốt cho chúng tôi
hoàn thành đề tài.
Xin chân thành cảm ơn!
Tp.HCM, tháng 3 năm 2010
Nhóm sinh viên thực hiện

GVHD: ThS Nguyễn Tấn Dũng

i


Nghiên cứu quy trình công nghệ sấy phấn ong

LỜI MỞ ĐẦU
Ăn uống là một nhu cầu quan trọng của con người. Ngày nay, người ta không những
quan tâm đến số lượng mà còn đặc biệt quan tâm đến chất lượng của thực phẩm. Những
thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao ngày càng được con người chú ý nghiên cứu và sử
dụng. Phấn ong là một loại thực phẩm có giá trị cao cả về dinh dưỡng và kinh tế. Thế nhưng
người Việt Nam chúng ta còn chưa sử dụng nhiều loại thực phẩm này do đây là một loại
thực phẩm lạ. Hơn nữa, những phương pháp bảo quản phấn ong hiện nay như phơi, sấy đã
làm mất đi phần nào giá trị dinh dưỡng của nó. Sấy thăng hoa là một phương pháp sấy hiện
đại, giữ nguyên giá trị dinh dưỡng của thực phẩm. Vì thế, việc áp dụng sấy thăng hoa vào
việc bảo quản phấn ong là điều cần thiết để có thể sử dụng tốt loại thực phẩm quý này.
Nhóm chúng tôi thực hiện đề tài: “Nghiên cứu quy trình công nghệ sấy phấn ong”
không ngoài mong muốn trên. Trong thời gian thực hiện đề tài, dù đã cố gắng nhưng do thời
gian và kiến thức có hạn nên sẽ không tránh khỏi những thiếu sót. Nhóm mong nhận được
sự đóng góp của quý thầy cô và các bạn.
Xin chân thành cảm ơn!

GVHD: ThS Nguyễn Tấn Dũng

ii


Nghiên cứu quy trình công nghệ sấy phấn ong

MỤC LỤC
Lời cảm ơn ................................................................................................................................. i
Lời mở đầu ................................................................................................................................ ii
Mục lục..................................................................................................................................... iii
Danh sách hình .......................................................................................................................... v
Danh sách bảng ........................................................................................................................ vi
GIỚI THIỆU ......................................................................................................................... vii
Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước ............................................................................. vii
Tầm quan trọng của đề tài ....................................................................................................... vii
Đối tượng nghiên cứu ............................................................................................................ viii
Mục đích đề tài ....................................................................................................................... viii
Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................................ viii
Giới hạn đề tài ........................................................................................................................ viii
Chƣơng 1: TỔNG QUAN NGUYÊN LIỆU ...................................................................................
I. Đặc điểm con ong .................................................................................................................. 1
II. Phấn ong ............................................................................................................................... 2
III. Thành phần hóa học và dinh dưỡng của phấn ong .............................................................. 6
IV. Lợi ích của phấn ong........................................................................................................... 7
Chƣơng 2: TỔNG QUAN VỀ SẤY THĂNG HOA .....................................................................
I. Một số khái niệm cơ bản ...................................................................................................... 10
I.1. Độ ẩm của vật ................................................................................................................... 10
I.2. Ẩm trong vật liệu .............................................................................................................. 11

II. Sấy thăng hoa ..................................................................................................................... 12
II.1. Lịch sử và tình hình sử dụng công nghệ sấy thăng hoa .................................................. 13
II.2. Nguyên lý sấy thăng hoa ................................................................................................ 14
II.3. Thiết bị sấy thăng hoa ..................................................................................................... 17
Chƣơng 3: PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...............................................................................
I. Xác định các thông số nhiệt – vật lý của phấn ong.............................................................. 25
I.1. Phương pháp xác định khối lượng riêng ........................................................................... 25
I.2. Phương pháp xác định hệ số dẫn nhiệt ............................................................................. 25
I.3. Phương pháp xác định nhiệt dung riêng ........................................................................... 27
I.4. Phương pháp xác định hàm lượng ẩm có trong nguyên liệu ............................................ 28
II. Xây dựng mô hình toán truyền nhiệt lạnh đông–xác định nhiệt độ lạnh đông tối ưu ........ 28
II.1. Xây dựng mô hình toán truyền nhiệt lạnh đông .............................................................. 29
II.2. Thiết bị, dụng cụ và tiến hành nghiên cứu ...................................................................... 32
GVHD: ThS Nguyễn Tấn Dũng

iii


Nghiên cứu quy trình công nghệ sấy phấn ong
III. Thiết lập mô hình toán truyền nhiệt – tách ẩm trong điều kiện sấy thăng hoa ................ 32
III.1. Các giả thiết xây dựng mô hình toán ............................................................................. 32
III.2. Giải mô hình toán ........................................................................................................... 34
III.3. Mô hình toán xác định biến thiên hàm ẩm trong điều kiện sấy thăng hoa .................... 37
III.4. Xác định điểm kết thúc giai đoạn sấy thăng hoa chuyển sang sấy chân không ............. 37
Chƣơng 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ......................................................................................
I. Các thông số nhiệt vật lý của phấn ong ............................................................................... 39
II. Xác định tỉ lệ nước đóng băng theo nhiệt độ lạnh đông ..................................................... 41
III. Xác định đường cong sấy và thời gian sấy thăng hoa ....................................................... 42
IV. Xác lập quy trình công nghệ sấy phấn ong ....................................................................... 47
Chƣơng 5: KẾT LUẬN – ĐỀ NGHỊ ................................................................................... 49

TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................... 50

GVHD: ThS Nguyễn Tấn Dũng

iv


Nghiên cứu quy trình công nghệ sấy phấn ong

DANH SÁCH HÌNH
Hình 1.1. Thùng nuôi ong
Hình 1.2. Một cầu ong
Hình 1.3. Ong thợ, ong chúa và ong đực
Hình 1.4. Cấu tạo hạt phấn hoa
Hình 1.5. Thu phấn ong
Hình 1.6. Phấn ong tự nhiên và trên thị trường
Hình 2.1. Đồ thị giản đồ P-t của nước
Hình 2.2. Biểu diễn quá trình sấy thăng hoa
Hình 2.3. Sơ đồ nguyên lý hệ thống sấy thăng hoa
Hình 2.4. Cấu tạo buồng thăng hoa của hệ thống thăng hoa cấp đông riêng
Hình 2.5. Buồng sấy thăng hoa
Hình 2.6. Cấu tạo buồng thăng hoa của hệ thống sấy thăng hoa liên tục, dạng băng tải.
Hình 2.7. Cấu tạo buồng thăng hoa của hệ thống sấy thăng hoa liên tục, dạng vít tải.
Hình 2.8. Cấu tạo thiết bị ngưng tụ - đóng băng không có bộ phận cào, dạng ống xoắn.
Hình 2.9. Cấu tạo thiết bị ngưng tụ - đóng băng có bộ phận cào.
Hình 2.10. Hệ thống sấy thăng hoa DS-3
Hình 3.1. Sơ đồ mạch điện của thiết bị đo hệ số dẫn nhiệt  [W/(m.K)]
Hình 3.2. Sơ đồ mạch điện của thiết bị đo nhiệt dung riêng c[kJ/(kg.K)]
Hình 3.3. Mô hình dạng tấm phẳng
Hình 3.4. Mô hình dạng tấm phẳng dài vô hạn

Hình 3.5. Nghiệm phương trình (3.41)
Hình 4.1. Quan hệ giữa nhiệt độ và thời gian lạnh đông
Hình 4.2. Nghiệm phương trình đặc trưng (4.6)
Hình 4.3. Đồ thị đường cong sấy thăng hoa phấn ong
Hình 4.4. Sơ đồ quy trình công nghệ sấy thăng hoa phấn ong
Hình 4.5. Phấn ong sấy thăng hoa

GVHD: ThS Nguyễn Tấn Dũng

v


Nghiên cứu quy trình công nghệ sấy phấn ong

DANH SÁCH BẢNG
Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng của phấn ong
Bảng 1.2. Thành phần hóa học của phấn hoa bắp
Bảng 1.3. Hàm lượng các acid amin trong 100g phấn ong
Bảng 1.4. Hàm lượng vitamin trong 100g phấn ong tươi
Bảng 2.1. Tổn thất vitamin trong quá trình sấy thăng hoa
Bảng 2.2. Quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ thăng hoa của nước đá.
Bảng 4.1. Bảng số liệu thực nghiệm xác định độ ẩm
Bảng 4.2. Bảng số liệu thực nghiệm xác định khối lượng riêng
Bảng 4.3. Bảng số liệu thực nghiệm xác định hệ số dẫn nhiệt
Bảng 4.4. Bảng số liệu thực nghiệm xác định nhiệt dung riêng
Bảng 4.5. Các thông số nhiệt – vật lý của phấn ong
Bảng 4.6. Các thông số nhiệt – vật lý của phấn ong
Bảng 4.7. Số liệu thực nghiệm giữa thời gian và nhiệt độ lạnh đông
Bảng 4.8. Hàm thực nghiệm  = f(T) và các hệ số a1, b1, c1 của phấn ong
Bảng 4.9. Kết quả tính toán tỉ lệ nước đóng băng theo Te, τ của phấn ong

Bảng 4.10. Nhiệt độ lạnh đông tối ưu khi nước đóng băng hoàn toàn
Bảng 4.11. Các thông số nhiệt vật lý
Bảng 4.12. Nghiệm phương trình đặc trưng của phương trình (3.46)
Bảng 4.13. Số liệu tính toán độ biến thiên hàm ẩm theo thời gian sấy

GVHD: ThS Nguyễn Tấn Dũng

vi


Nghiên cứu quy trình công nghệ sấy phấn ong

GIỚI THIỆU
I. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC
1. Tình hình trong nƣớc
Nước ta là một nước có nền nông nghiệp lâu đời, là một trong những quốc gia có lợi
thế rất nhiều để phát triển ngành ong mật với hơn 10 triệu hecta rừng, diện tích cây ăn trái
lớn (775 nghìn ha – 2007), diện tích cây công nghiệp càng mở rộng… Với những điều kiện
thuận lợi đó, trong thời gian gần đây, ngành nuôi ong ngày càng được phát triển với quy mô
ngày càng được mở rộng. Sản phẩm khai thác từ ong không chỉ có mật ong mà còn có nhiều
sản phẩm khác như: sữa ong chúa, phấn ong, keo ong…
Tuy nhiên, sản phẩm phấn ong chưa được sử dụng nhiều trên thị trường Việt
Nam do đây còn là một sản phẩm lạ, chưa được nhiều người biết đến. Hơn nữa, việc
bảo quản phấn ong còn nhiều khó khăn nên những nghiên cứu về phấn ong ở nước ta ít
và hầu như chưa có nơi nào áp dụng việc sấy thăng hoa phấn ong.
Năm 2007, Công ty cổ phần ong mật Đăk Lăk có tiến hành đề tài thử nghiệm
sấy phấn ong bằng máy sấy chân không. Kết quả bước đầu đã cho thấy phấn ong khô
thu được tốt hơn so với các loại phấn ong sấy thủ công hoặc phơi nắng. Tuy nhiên do
công suất còn hạn chế (15 – 20 kg/ngày), thời gian sấy khá dài (từ 8,5 - 9 giờ) nên vẫn
chưa được ứng dụng rộng rãi vào các cơ sở sản xuất.

Trung tâm nghiên cứu ong trung ương đang thực hiện đề tài: làm khô phấn hoa bằng
phương pháp sấy bằng năng lượng điện và đông lạnh (2009 – 2010).
Trường đại học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh cũng đã thực hiện đề tài: tính
toán, thiết kế mô hình máy sấy phấn hoa năng suất 50kg/mẻ (2009).
2. Tình hình ngoài nƣớc
Phấn ong đã được sử dụng phổ biến trên thế giới, giá trị dinh dưỡng mà phấn ong
đem lại lớn. Việc sử dụng các phương pháp sấy thăng hoa vào lĩnh vực y học, thực phẩm
cũng đã được thực hiện khá lâu.

II. TẦM QUAN TRỌNG CỦA ĐỀ TÀI
Trong các sản phẩm từ ong thì phấn ong là một trong những loại thực phẩm giàu
dinh dưỡng với hàm lượng protein (25-30%), glucide (30-55%), lipide (1-20%) và các
vitamin, khoáng (Ca, P, Na, K, Fe…) có hàm lượng cao. Tuy nhiên, phấn ong có hàm lượng
ẩm 25 – 32% và giàu glucid nên dễ bị lên men, gây hư hỏng, do vậy phải bảo quản trong
điều kiện thích hợp. Nếu sử dụng các phương pháp chế biến như lạnh đông và sấy thông
thường sẽ làm mất chất dinh dưỡng, làm giảm giá trị sản phẩm. Thực tế hầu hết các cơ sở
sản xuất vẫn chưa có quy trình công nghệ, kỹ thuật để bảo quản phấn ong. Người dân chủ
yếu đem phấn ong đi phơi ngoài nắng hoặc sử dụng các lò sấy thủ công, với phương pháp
này không đáp ứng được tiêu chuẩn chất lượng, do đó lãng phí rất nhiều nguồn thực phẩm
quý giá này. Vì thế, vấn đề đặt ra là làm sao để có thể có được sản phẩm phấn ong giữ
nguyên giá trị như ban đầu. Sấy thăng hoa là một trong những phương pháp có thể đáp ứng
được yêu cầu trên. Sấy thăng hoa là quá trình sấy ở nhiêt độ, áp suất thấp, thấp hơn điểm ba
thể O (0.00980C, 4.58mmHg). Kỹ thuật sấy thăng hoa khá phức tạp, luôn trải qua ba giai
đoạn nối tiếp nhau:
Giai đoạn 1: lạnh đông sản phẩm chuyển ẩm trong vật liệu sấy từ trạng thái lỏng
sang trạng thái rắn, kết thúc giai đoạn này khi nhiệt độ vật liệu sấy đạt tới nhiệt độ lạnh
đông tối ưu, ẩm trong vật liệu đóng băng hoàn toàn.

GVHD: ThS Nguyễn Tấn Dũng

vii


Nghiên cứu quy trình công nghệ sấy phấn ong
Giai đoạn 2: sấy thăng hoa, sấy ở điều kiện nhiệt độ thấp và áp suất thấp, thấp hơn
điểm ba thể O (0.00980C, 4.58mmHg), chính xác hơn là nhiệt độ vật liệu sấy thấp hơn nhiệt
độ kết tinh của ẩm trong thực phẩm. Kết thúc giai đoạn này khi nhiệt độ vật liệu sấy vượt
qua nhiệt độ kết tinh, ẩm còn lại ít.
Giai đoạn 3: sấy chân không tách ẩm còn lại trong vật liệu sấy, kết thúc giai đoạn
này khi nhiệt độ vật liệu sấy đạt tới nhiệt độ môi trường, độ ẩm đạt yêu cầu và có sự cân
bằng nhiệt xảy ra.
Với điều kiện sấy ở nhiệt độ và áp suất thấp như vậy nên sản phẩm giữ nguyên
thành phần hóa học, mùi vị và màu sắc như ban đầu, bên cạnh đó sản phẩm có độ xốp và
tính hoàn nguyên tốt.
Từ những nguyên nhân trên, với mong muốn nâng cao giá trị phấn ong, đưa phấn
ong trở thành một sản phẩm có giá trị, thì việc thực hiện đề tài: “Nghiên cứu quy trình công
nghệ sấy phấn ong” là cần thiết.
III. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU
Ứng dụng sấy thăng hoa trong việc bảo quản phấn ong.
IV. MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI
Xác lập chế độ công nghệ sấy thăng hoa thích hợp, ứng dụng vào chế biến và bảo
quản phấn ong.
V. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Xây dựng mô hình toán truyền nhiệt lạnh đông và xác định nhiệt độ lạnh đông tối ưu
ở giai đoạn 1.
Xây dựng mô hình toán truyền nhiệt tách ẩm và xác định nhiệt độ và thời gian sấy ở
giai đoạn 2 và 3.
Thực nghiệm tính toán mô hình.
VI. GIỚI HẠN ĐỀ TÀI
Nghiên cứu các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy thăng hoa phấn ong từ đó đưa ra

chế độ sấy tối ưu cho sản phẩm phấn ong.

GVHD: ThS Nguyễn Tấn Dũng

viii


Nghiên cứu quy trình công nghệ sấy phấn ong

GVHD: ThS Nguyễn Tấn Dũng

ix


Nghiên cứu quy trình công nghệ sấy phấn ong

Chƣơng 1
TỔNG QUAN NGUYÊN LIỆU
I. ĐẶC ĐIỂM CON ONG [1,3]
 Phân loại ong mật
Trong giới động vật, ong mật thuộc ngành chân đốt (A.Thropoda), lớp côn trùng
(Insecta), bộ cánh màng (Hymenoptera), họ ong mật (Apisdae), giống ong mật (Apis). Trên
thế giới có 7 loại ong mật, ở nước ta có 4 loại chính: ong Ý, ong nội (ong mật), ong khoái
(ong gác kèo), ong hoa (ong ruồi).
Ở Việt Nam, ong mật và ong Ý có giá trị kinh tế cao, được nuôi rộng rãi.
 Thành phần đàn ong
 Ong chúa
Ong chúa là con ong cái duy nhất có cơ quan sinh dục phát triển hoàn chỉnh để giao
phối với các ong đực. Nhiệm vụ chủ yếu của ong chúa là đẻ trứng, duy trì nòi giống, đảm
bảo sự tồn tại của cả đàn ong.

Trong một tổ ong bình thường chỉ có 1 ong chúa duy nhất nhưng trong trường hợp
đặc biệt (nguồn mật và phấn hoa dồi dào, ong chúa quá già, đàn ong mất chúa đột ngột…)
thì đàn ong tạo chúa mới.
 Ong đực
Ong đực sinh ra từ trứng không thụ tinh. Nhiệm vụ chủ yếu của ong đực là giao phối
với ong chúa. Người nuôi ong thường không muốn trong đàn ong của mình có nhiều ong
đực. Lượng ong đực nhiều tiêu tốn nhiều thức ăn, đàn ong dễ chia đàn tự nhiên hơn tổ
không có ong đực.
 Ong thợ
Là lực lượng lao động của đàn ong. Sự phát triển hay suy vong của đàn ong một
phần là do lực lượng này quyết định. Ong thợ được sinh ra từ trứng đã thụ tinh. Tuy là ong
cái nhưng không phát dục hoàn chỉnh mà phát triển các cơ quan phù hợp với chức năng của
ong thợ như: xây tổ, trinh sát, tìm kiếm thức ăn…

Hình 1.2. Một “cầu ong”

Hình 1.1. Thùng nuôi ong

GVHD: Ths Nguyễn Tấn Dũng

1


Nghiên cứu quy trình công nghệ sấy phấn ong

Hình 1.3. Ong thợ, ong chúa và ong đực (từ trái qua)

II. PHẤN ONG [2,6]
Tên khoa học : Pillen.
Phấn ong (bee pollen) là một sản phẩm của nghề nuôi ong, do con ong lấy những hạt

phấn từ nhị của các loài hoa, mang về tổ cất giữ, dùng làm “lương thực”.
Phấn hoa còn có tên là phấn ong, phương ong... là hạt phấn do con ong lấy từ nhị
hoa đưa về tổ.
Định nghĩa các sản phẩm ong theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 5260 - 90):
Phấn ong tự nhiên (pollen): phấn hoa được ong thu lượm và con người thu lại trước
khi ong chui vào tổ.
Phấn ong đơn hoa (mono-flower pollen): phấn ong được ong thu lượm từ phấn hoa
của một vài loài cây hoặc chủ yếu từ một loài cây.
Phấn ong hỗn hợp (poly-flowers pollen): phấn ong được ong thu lượm từ phấn hoa
cả nhiều loài cây.
Lương ong (bee food): phấn hoa được ong mang về tổ và chế biến thành thức ăn
nuôi chúng.
Viên phấn ong (pollen tablet): sản phẩm được chế biến từ phấn ong theo dạng viên.
II.1. Nguồn gốc phấn ong
Phấn hoa (hạt phấn hoa) thực chất
là tế bào sinh sản giống đực được tạo ra
bởi nhị của các loài thực vật bậc cao.
Trong bao phấn, đầu nhị đực của hoa có
chứa hạt phấn, hạt phấn có màng lọc,
nguyên sinh chất và trong cùng là nhân.
Phấn hoa cần cho quá trình thụ phấn nhất
là ở cây ăn quả và cây lấy hạt. Một hạt
phấn ong bao gồm vô số hạt vi thể có
kích thước từ 0.02 mm - 0.04 mm mà con
ong phải thu hái hàng trăm cái hoa đem
về.
Phấn hoa là nguồn protein quý giá
đối với đời sống đàn ong. Đàn ong phát
triển mạnh hay yếu, nhanh hay chậm chủ
GVHD: Ths Nguyễn Tấn Dũng

Hình 1.4. Cấu tạo hạt phấn hoa

2


Nghiên cứu quy trình công nghệ sấy phấn ong
yếu dựa vào phấn hoa. Nó là loại thức ăn khó thay thế tuy người ta đã sản xuất thức ăn nhân
tạo (phấn) nhưng đàn ong phát triển vẫn không bằng phấn hoa tự nhiên. Hình dạng, màu
sắc, và hương vị của hạt phấn khác nhau tùy thuộc vào từng loại cây. Người nuôi ong dựa
vào các đặc điểm khác nhau để phân loại phấn hoa khi ong thu về.
Ong thu phấn có chọn lọc. Phần lớn đàn ong chỉ thu phấn ở 1 loại cây trong một thời
gian và phấn đó thường có chất lượng hấp dẫn hơn. Ví dụ: khi có hoa cà phê, ong không thu
phấn trên cây hoa phấn đắng.
Chất lượng hạt phấn hoa mà ong thu về thường cao hơn phấn hoa trên cây. Ong là
nhà chọn phấn theo bản năng, chúng biết lựa hạt phấn mẩy chắc để thu hoạch.
II.2. Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình lấy phấn của ong [7]
a) Cây cho phấn
Nếu có loại cây có phấn nhẹ (ví dụ: ngô), giỏ phấn to thì số lần ong bay đi tìm thu
phấn ít. Có loại phấn chắc hơn, giỏ phấn nhỏ thì ong phải bay nhiều lần (phấn cây ăn quả).
Thời gian ong thu phấn phụ thuộc vào thời gian tung phấn của hoa.
b) Thời tiết
Thời tiết có ảnh hưởng lớn đến việc thu phấn. Sau những đợt mưa kéo dài ong
thường thiếu phấn và ăn hết lượng phấn dự trữ, vì hoa nở nhưng phấn bị rửa trôi. Trời nắng
thường ong chỉ thu phấn vào buổi sáng vì buổi chiều hoa héo, phấn khô. Ngoài ra, gió có
thể làm ong bay khó khăn và phấn bị bay theo gió khó thu hoạch. Mưa cũng có ảnh hưởng
nhưng sau khi mưa hoa nở rộ, phấn tươi, ong thu phấn tốt hơn. Nước ta có khí hậu thích hợp
cho việc nở hoa, cho nên nguồn phấn nuôi ong thường không thiếu. Tuy vậy, nguồn phấn
nuôi ong ở các vùng có khác nhau.
c) Nguồn hoa

Nguồn hoa là thức ăn tự nhiên cho ong. Ở nước ta hoa rất phong phú và phân bố trên
nhiều vùng. Nhiều loại cây nở hoa vào những tháng khác nhau trong năm. Ong sống chủ
yếu bằng mật hoa và phấn hoa. Nếu nuôi ong cố định ở môt địa điểm thì việc thụ phấn cho
cây trồng, thu sản phẩm và phát triển đàn kém, hiệu quả kinh tế không cao nên việc di
chuyển đàn ong theo nguồn hoa là cần thiết.
 Nguồn phấn hoa ở các tỉnh phía Bắc
Các tỉnh phía Bắc có 2 thời điểm nguồn phấn phong phú và 2 thời điểm nguồn phấn
khan hiếm theo diễn biến của khí hậu trong năm. Hai thời kì nguồn phấn phong phú là: vụ
xuân-hè (tháng 3-6) và vụ thu - đông (tháng 10-12). Trong đó, vụ xuân - hè nhiều chủng
loại cây, nguồn phấn và cũng là mùa có nhiều mật. Còn vụ thu-đông có nguồn phấn kéo dài
như hoa chè, trinh nữ phù hợp với việc nhân đàn ong. Hai thời điểm nguồn phấn khó khăn
là: vụ hè-thu (tháng 8-11) và vụ đông xuân (tháng 12-2). Trong vụ hè thu chủ yếu là phấn
hoa sen và cây dây leo, cỏ dại. Tuy nhiên, ở vùng Mộc Châu, Hà Bắc nguồn phấn vụ này là
chè cuối vụ, rau các loại nhưng vừa ít phấn, vừa gặp mưa kéo dài nên thường thiếu phấn
từng kì sau mỗi lần mưa. Đây là nhược điểm lớn khiến cho người nuôi ong không củng cố
được đàn vào vụ mật xuân.
 Nguồn phấn hoa ở các tỉnh phía Nam
Miền Nam có 2 mùa: mùa mưa và mùa khô. Sự nở hoa thụ phấn của cây xanh cũng
có ảnh hưởng rõ. Mùa mưa (tháng 5-11) cây sinh trưởng ra thêm lá, lộc. Vào mùa khô
(tháng 12-5), cây giảm sinh trưởng chuyển sang phát triển, ra hoa trái. Nói chung, nguồn
phấn phong phú từ tháng 9 đến tháng 3 năm sau: sau chè đến trinh nữ, cà phê. Cà phê nở
hoa sớm, muộn phụ thuộc vào độ ẩm, nơi nào tưới sớm thì tháng 11 đã có phấn cà phê, tưới
muộn thì tháng 2-3 mới có. Ở đồng bằng sông Cửu Long thì tháng 11 trở đi có phấn mận,
GVHD: Ths Nguyễn Tấn Dũng

3


Nghiên cứu quy trình công nghệ sấy phấn ong
nguồn phấn phong phú đến tháng 4-5 vì có phấn nhãn, chôm chôm, cam… Riêng vùng hoa

dừa thì quanh năm có hoa. Vào mùa mưa, hoa dừa nở rộ, phù hợp cho việc phát triển đàn
ong. Mùa khan hiếm phấn ở nhiều vùng từ tháng 3-8. Lúc này, phần lớn chỉ còn phấn bắp,
lúa,… Do đó, thường tháng 4-7 chỉ duy trì đàn ong, tháng 9-11 phát triển đàn. Đặc biệt,
tháng 10-11 nguồn phấn phong phú, cuối tháng 12-1 năm sau nguồn phấn giảm nhưng vẫn
đủ cung cấp cho đàn ong. Do nguồn phấn phong phú trước vụ mật đã cho phép người nuôi
ong nhân nhanh số đàn ong.
II.3. Cách lấy phấn của ong [2]
Khi nguồn hoa nở, đàn ong bay đi khắp vùng hoa để thu gom các tế bào của nhị hoa
đực, các con ong ngập mình và cọ xát trong các bông hoa nên toàn thân của nó dính đầy
những bụi phấn. Sau đó chúng dùng râu và chân chải các hạt phấn bám trên mình nó, từ các
tế bào bằng các hạt nhỏ li ti như hạt bụi, con ong thu gom các tế bào ấy thông qua nhào
luyện ở cửa miệng con ong và sự nhu động đều mật ở bụng làm cho mật trào ra cửa miệng
cùng với các men tiêu hóa giúp cho các hạt phấn ấy dính lại và chuyển sang chân sau đắp
dần thành hai viên phấn ở hai giỏ phấn của bắp đùi chân sau. Khi trọng lượng của hai viên
phấn đã cân đối với sức tải của cơ thể thì con ong mới bay về tổ. Mỗi viên phấn có chứa từ
3 – 5 triệu tế bào phấn hoa, con ong phải thăm hàng vạn lượt hoa mới thu gom được hai
viên phấn hoa.
Khi bay về tổ con ong gạt hai viên phấn đó vào các ô lăng để tiếp tục chế biến và dự
trữ làm lương ong. Nhưng nếu nguồn phấn thừa và dồi dào thì ta sẽ thu lấy phấn ong.
Mỗi viên phấn có đường kính từ 2-3 mm. Mỗi con ong có thể thu hoạch được
khoảng từ 8-29 mg phấn hoa trong 1 ngày, tùy theo loại hoa mà ong đến. Mỗi lỗ tổ ong có
thể chứa được khoảng 20 viên phấn hoa. Một đàn ong mạnh từ 10 – 15 cầu mỗi năm trung
bình thu được 1,5 đến 2,5 kg phấn hoa đã sấy khô.
Con ong không phải hút mật dự trữ hoặc siro đường ở tổ, mà trước tiên là hút 1
lượng mật hoa vừa phải trước khi thu gom phấn hoa, rồi sau vừa thu phấn vừa nhả mật hoa
vừa nhào luyện phấn hoa. Trường hợp hoa có cả phấn cả mật, con ong khi về tổ có phần vất
vả hơn. Trường hợp con ong dùng mật thiên nhiên để ướp luyện với phấn hoa thì phấn ong
ấy rất bổ, nhưng việc phơi sấy khó khô và bảo quản cũng khó.
II.4. Thu hồi, tồn trữ phấn [5]
Phấn hoa là nguồn thu nhập đáng kể đối với người nuôi ong. Khi phấn hoa nhiều

nếu ta không lấy thì con ong sẽ chứa đầy các lỗ tổ, làm cho ong chúa không còn chỗ đẻ.
Nhưng lấy phấn hoa cũng phải chừa lại cho đàn ong, vì nó là thức ăn không thể thiếu được
đối với ong.
Việc khai thác sản phẩm này cũng giống như khai thác mật ong, người nuôi ong có
thể kết hợp vừa thu mật vừa khai thác phấn hoặc khai thác riêng lẻ từng sản phẩm, tùy nơi
khai thác mà có thể có cả hai loại sản phẩm đó.
Để khai thác được phấn hoa, người nuôi ong phải có thùng ong chuẩn, không hở, chỉ
có một cửa ra vào duy nhất. Người nuôi ong đặt một tấm chặn trước cửa ra vào của thùng
ong, tấm chặn này phải có các lỗ vừa đủ một con ong qua, những con ong không mang phấn
về thì qua tấm chặn này được, còn các con ong mang phấn về thì đi qua tấm chặn này không
được, nếu muốn qua thì nó phải trườn thân tới và do đó nó làm rơi hai túi phấn phía sau
chân. Ta chỉ việc đặt một máng đựng phấn phía dưới màng chắn là có thể thu được tất cả
phấn hoa ong mang về. Người ta có thể thu được khoảng 60 – 70 % hạt phấn ong mang về,
còn lại con ong vẫn mang được vào tổ 30 – 40 % để làm lương ong.

GVHD: Ths Nguyễn Tấn Dũng

4


Nghiên cứu quy trình công nghệ sấy phấn ong

Hình 1.5. Thu phấn ong
II.5. Bảo quản và chế biến phấn ong [5,14]
a) Bảo quản phấn ong
Để bảo quản, có 3 cách:
 Phơi nắng
Trải mỏng phấn ong trên tấm bạt hay tấm tôn, phơi 3 nắng để đạt độ khô 10%. Dùng
phương pháp này phấn ong sẽ mất đi một số thành phần và không được vệ sinh. Do đó phấn
hoa thành phẩm chỉ để cho ong ăn vào mùa khan phấn hoặc mùa khai thác mật cao su.

 Sấy bằng tủ sấy
Phấn hoa ong có lượng nước từ 20-30%, điều này rất thuận lợi cho sự phát triển của
vi sinh vật. Do đó, cần phải tiến hành sấy phấn ong đến một độ ẩm xác định, thích hợp để
bảo quản lâu dài. Điều này có ảnh hưởng đáng kể đến các hoạt chất nhạy cảm với nhiệt độ
cao có trong sản phẩm. Ngày nay thay vì xử lý nhiệt độ, phấn ong sau khi được thu hoạch sẽ
được đưa ngay vào phòng đông lạnh. Sau 2 ngày, các loại côn trùng không còn khả năng
tồn tại trong sản phẩm nữa. Nhưng cũng chỉ sấy phấn ong trong tủ sấy có quạt đảo gió ở
nhiệt độ cao nhất là 40oC cho tới độ ẩm cuối cùng là 6%. Ngoài ra, thời gian xử lý nhiệt
càng ngắn càng tốt nhằm tránh tối đa sự thất thoát các chất dinh dưỡng. (Theo Bogdanov)
 Bảo quản bằng cách ủ với đƣờng
Phấn hoa phơi một nắng cho ráo nước, sau đó cho vào những bình miệng rộng cứ 1
lớp phấn khoảng 3cm thì 1 lớp đường 2cm và trên cùng là lớp đường. Sau một thời gian
đường chảy ra và hoà vào phấn. Cách bảo quản này hầu như giữ được gần hết các thành
phần phấn hoa, rất tốt để làm hàng hóa và cho ong ăn. Ngoài ra còn có thể bảo quản phấn
chung với mật ong theo tỉ lệ: 3 mật: 2 phấn.
b) Sử dụng
Phấn ong thường được sử dụng bằng cách pha với nước sôi để uống, ngâm rượu
hoặc trộn lẫn với mật ong để ăn (có thể trộn thêm bột nghệ, tam thất để chữa các bệnh tiêu
hóa). Với trẻ em, có thể dùng nấu với bột hoặc cháo. Cho đến nay, quan điểm về liều dùng
hàng ngày của phấn ong cũng chưa đạt sự thống nhất. Nhiều tài liệu cho rằng ở người
trưởng thành tối đa nên dùng từ 5-10g/ngày, trẻ em thì 2-3g/ngày. Trung tâm nghiên cứu
ong trung ương khuyên nên dùng mỗi lần từ 1-2 thìa cà phê, mỗi ngày 2 lần.
Trên thị trường Việt Nam hiện nay thường có bán một số loại phấn hoa như: phấn
trà, phấn cà phê, phấn mắc cỡ, phấn nhãn … Khi mua, nên chú ý đến màu sắc, kích thước
hạt phấn và hạn sử dụng. Một số nơi do việc chế biến và bảo quản không kỹ lưỡng nên phấn
hoa dễ bị mốc, hoặc quá hạn sử dụng và chuyển sang màu đen. Màu sắc của toàn bộ lọ phấn
GVHD: Ths Nguyễn Tấn Dũng

5

Nghiên cứu quy trình công nghệ sấy phấn ong
phải đồng nhất, tránh bị pha lẫn. Thực tế cho thấy, sử dụng phấn hoa tươi là tốt nhất, tuy
nhiên điều kiện bảo quản là rào cản khá lớn để thương phẩm hóa phấn hoa tươi.

Hình 1.6. Phấn ong tự nhiên và trên thị trƣờng

III. THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ DINH DƢỠNG CỦA PHẤN ONG [2,19]
Phấn ong được ong lấy từ nhiều loại thực vật khác nhau trong tự nhiên nên thành
phần dinh dưỡng cũng khác nhau. Ví dụ như: phấn hoa mắc cỡ, phấn hoa cà phê được xem
là tốt nhất, tiếp theo là phấn hoa trà, phấn hoa cà ri… Đặc biệt, cây bắp có 6 loài khác nhau
thì thành phần của mỗi loại phấn cũng khác nhau. Ngoài ra, thu hoạch và chế biến bảo quản
cũng ảnh hưởng đến thành phần dinh dưỡng của phấn ong. Thành phần phấn ong thay đổi
theo cây nguồn mật và thể hiện nhiều biến động hơn mọi sản phẩm khác của đàn ong.
Phấn ong chứa cả những enzyme của ong tiết ra nhằm mục đích hòa tan lớp màng
cứng của mỗi hạt phấn để làm lộ ra các chất dinh dưỡng bên trong.
Phấn ong có chứa nhiều chất dinh dưỡng quý, có tới 22 loại acid amin, 14 loại
vitamin (B1, B2, B5, B6, C, D, E, H...), 18 loại men thiên nhiên, các chất khoáng K, Ca, Na,
Cu, Fe… và nhiều hoạt chất sinh học có lợi cho sức khỏe con người.
Bảng 1.1. Thành phần dinh dƣỡng của phấn ong [2]
Thành phần

%

Protid (protein và acid amin)

25-35%

Glucide

30-55%

Lipid

1-20%

Bảng 1.2. Thành phần hóa học của phấn hoa bắp [2]
Thành phần

Hàm lƣợng

Nitơ

4.2%

Protein

26.3%

Sunfat

4.9%

Photpho

0.75%

Lưu huỳnh

0.3%

Đường khử

7.3%

Đường tổng hợp

34.6%

GVHD: Ths Nguyễn Tấn Dũng

6


Nghiên cứu quy trình công nghệ sấy phấn ong
 Protein: Phấn ong có chứa 35% protein; 15 – 25% đạm dễ tiêu hóa.
Bảng 1.3. Hàm lƣợng các acid amin trong 100g phấn ong [13]
Acid amin

Hàm lƣợng

Hàm lƣợng

Acid amin

Lysine

5,7

Acid glutamic

9,1

Arginine

0,4

Valine

1,5

Tryptophan

1,6

Isoleucine

4,7

Phenylalanine

3,5

Leucine

5,6

Methionine

3,5

Threonine

4,6

Cystine

0,6

 Đường khoảng 40%
 Chất béo: 1 – 20%
 Vitamin: tiền tố vitamin A, B1, B2, B3, B5, B6, B12, C, D, F, H, K, PP,…
Bảng 1.4 Hàm lƣợng vitamin trong 100g phấn ong tƣơi [13]
Vitamin

Hàm lƣợng (gamma)

Vitamin

Hàm lƣợng (gamma)

B1

9,2

B3

50

B2

18,5

C

7000

B6

5

B5 (PP)

Acid Folic

5

200

Ngoài ra, phấn ong còn chứa vitamin H (biotine), vitamin E, rutin với hàm lượng
nhỏ.
 Khoáng: Ca, P, Na, K, Fe, Cu, Zn, Iot, S, Mg, Mn, Bo, Si,…
 Enzym: amylase, invertase, phosphase,…
 Các acid béo không no chiếm một tỉ lệ tương đối cao.

 Nhiều chất kháng sinh tự nhiên, các hoạt chất kích dục và vô số các sắc tố khác
nhau làm cho phấn hoa ong có màu sắc hết sức đa dạng.

IV. LỢI ÍCH CỦA PHẤN ONG [1,2]
Phấn hoa là thức ăn của ong, là một sản phẩm quý được xếp hàng sau sữa ong chúa.

Nó chứa hàm lượng protein rất cao, nó được coi là thức ăn hoàn toàn bổ dưỡng nhất thiên
nhiên. Nó chứa gần như hoàn toàn những dưỡng chất cần thiết cho con người, gần một nửa
protein ở dạng amino acid tự do là dạng mà con người có thể trực tiếp sử dụng.
Theo y học cổ truyền phương đông, phấn ong có vị ngọt, tính bình, có tác dụng ích
khí huyết. Người ta có thể dùng khi bị hoa mắt, chóng mặt, mất ngủ, đau lưng,… Ngoài ra,
phấn ong còn có khả năng làm cho khí lực sung mãn khi dùng với liều lượng chỉ định.
Theo Murray’s (2004), nhiều nghiên cứu trên động vật cho thấy phấn ong có tác
dụng giúp cơ thể chống lại một số gốc tự do và các ảnh hưởng không tốt của hóa chất. Tác

GVHD: Ths Nguyễn Tấn Dũng

7


Nghiên cứu quy trình công nghệ sấy phấn ong
giả cũng chỉ ra rằng việc sử dụng phấn ong có cải thiện các dấu hiệu của thời kì tiền mãn
kinh như nhức đầu, khô âm đạo, chóng mặt, suy giảm sức sống.
Các thí nghiệm lâm sàng cho thấy phấn ong có những công hiệu sau đây:
 Điều hòa các chức năng tiêu hóa như chấm dứt bệnh tiêu chảy kéo dài, chống táo
bón kinh niên. L.Perow đã dùng phấn hoa chữa bệnh tiêu chảy cho trẻ em: cho 20 trẻ dùng
phấn ong vào buổi sáng trong vòng 1 tháng, kiểm tra lại hồng cầu thì thấy số lượng hồng
cầu tăng lên trung bình là 800000.
 Dùng phấn ong thường xuyên sẽ thấy trong người khỏe mạnh, nhất là sau những
cơn bệnh nặng hoặc làm việc quá sức. Đối với lao động trí óc, phấn ong có tác dụng tăng
cường khả năng làm việc như tác dụng của trứng, thịt bò, sữa,…nhưng ở mức độ cao hơn
do tỉ lệ đạm cao.
 Đối với trẻ em còi xương, phấn ong có tác dụng đặc biệt. Đối với người già,
phấn ong giúp tăng cường sức lực và sức dẻo dai. Theo nghiên cứu của một số nhà khoa học
Pháp thì phấn ong là một chất kích thích tăng trưởng để chữa cho những người bệnh lão hóa
trước tuổi. Ở Pháp, phấn ong có ý nghĩa quan trọng trong việc tạo chất dinh dưỡng và thuốc

chữa bệnh. Theo viện sỹ N.V.Nixin cho rằng mật ong có tính chất làm cho người ta trẻ lại vì
trong mật có phấn hoa.
 Đối với một số bệnh khó trị như tiểu đường, phấn ong cũng có tác dụng tích cực
nhưng hiện nay cần phải có nhiều thí nghiệm lâm sàng để có kết luận.
 Trong công trình khoa học của hai nhà khoa học Thụy Điển E.Upmark và
G.Johnson công bố năm 1959 trong tạp chí y học Thụy Điển đã nêu: phấn ong có tác dụng
rất tốt để chữa các bệnh ở tuyến tiền liệt. Có thể so sánh tác dụng của phấn hoa đối với cơ
thể như tác dụng của tuyến nội tiết.
 Nhân dân ta từ lâu đã biết sử dụng phấn ong để chữa các chứng: thổ huyết, chảy
máu cam, tiểu tiện ra máu,… và còn dùng để cầm máu.
 Theo Chawn (người Pháp) thí nghiệm cho chuột ăn một ít phấn hoa cũng thấy
chuột tăng trọng rõ rệt. Người ta cũng thấy rằng, dù cho phấn hoa có bị sấy hết vitamin thì
vẫn còn tác dụng tốt đối với cơ thể. Con chuột được nuôi bằng phấn hoa không hề bị nhiễm
khuẩn, do đó phấn ong có thể có chứa chất kháng sinh.
 Ở thị trường trong nước, người ta đã sử dụng phấn ong để chế biến các loại
thuốc như: viên Polena (xí nghiệp dược 4), cốm phấn hoa cho trẻ em (xí nghiệp dược 23)…
Một điều thú vị nữa là phấn ong chưa thể được tổng hợp trong phòng thí nghiệm.
Các nhà nghiên cứu đã làm thí nghiệm là lấy đi phấn hoa và cho ong ăn phấn nhân tạo thì
nó không sống nổi mặc dù đã cung cấp đủ dinh dưỡng. Điều này chứng tỏ là còn nhiều điều
bí ẩn về phấn ong. Hiện nay, các trang thiết bị hiện đại vẫn chưa phân tích được hết các hợp
chất có trong phấn ong.
 Một số quy định về tiêu chuẩn của phấn ong [13]
Quy trình sản xuất phải đảm bảo phấn ong vẫn giữ được chất lượng tốt. Các chỉ tiêu
đánh giá bao gồm: cảm quan, vi sinh, hóa sinh. Một trong những chỉ tiêu quan trọng là hàm
lượng nước, hàm lượng nước trong phấn ong bán trên thị trường phải không quá 6%. Phấn
có độ ẩm không quá 6% có thể để được tới 15 tháng. Phấn tươi có hoạt tính sinh học tốt hơn
nhưng không thể bảo quản lâu.
Do thành phần của phấn hoa phụ thuộc vào nguồn gốc và chủng loại phấn hoa, do
vậy cho đến nay vẫn chưa có tiêu chuẩn chung của quốc tế, tuy nhiên có những chỉ tiêu
được lấy làm căn cứ trong giao dịch thương mại (theo tiêu chuẩn của Nga) đó là:

GVHD: Ths Nguyễn Tấn Dũng

8


Nghiên cứu quy trình công nghệ sấy phấn ong
 Chỉ tiêu cảm quan


Màu: Nâu, vàng, màu cát, xanh xám, đen, tím

 Bên ngoài: khối hạt tơi đều, tạp chất không quá 1.5%. Các hạt rắn bóp không nát
vụn, ấn bằng vật rắn thì dẹp xuống hay vụn một phần.


Mùi: thơm đặc trưng của phấn hoa, không có mùi chua.



Vị: ngọt thơm, có thể hơi đắng và chua.



Tạp chất khác: không bị mốc, sâu bọ.

 Chỉ tiêu lý, hóa


Ẩm độ: < 12.5%



pH: > 4



Tro: < 3.9%



Nitơ toàn phần: > 3.3%



Độc chất: không có.

GVHD: Ths Nguyễn Tấn Dũng

9


Nghiên cứu quy trình công nghệ sấy phấn ong

Chƣơng 2
TỔNG QUAN VỀ SẤY THĂNG HOA
I. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN [4,8,11,12]
Quá trình sấy là quá trình tách ẩm ra khỏi vật liệu sấy nhờ sự chênh lệch các thế
truyền vận ẩm như: nhiệt độ, áp suất, hàm ẩm, thế hóa học, … với mục đích làm khô vật
liệu.
Khi đánh giá về độ ẩm hiện diện trong vật liệu thì thường quan tâm đến hai vấn đề:

số lượng (hàm lượng nước có trong vật liệu), chất lượng (mức độ liên kết ẩm và năng lượng
liên kết của chúng). Các đặc trưng cơ, lý, nhiệt của vật liệu ẩm không những phụ thuộc vào
bản chất vật lý của vật liệu ẩm mà còn cả độ ẩm và các dạng năng lượng liên kết. Vì thế tuỳ
từng vật liệu ẩm khác nhau mà ta có thời gian sấy khác nhau.
I.1. Độ ẩm của vật
 Độ ẩm tƣơng đối
Độ ẩm tương đối (độ ẩm toàn phần) là phần trăm khối lượng nước chứa trong một
kilôgam vật liệu ẩm (VLA).
Giả sử có G [kg] vật liệu ẩm, trong đó có Gn [kg] hàm lượng nước (ẩm), Gk [kg]
hàm lượng chất khô, thì độ ẩm tương đối được xác định:

W

Gn
.100%
G

(2.1)

 Độ ẩm tuyệt đối
Độ ẩm tuyệt đối là phần trăm nước chứa trong một kilôgam vật liệu khô. Như vậy
nó được xác định như sau:
U

Gn
.100%
G ck

(2.2)

Độ ẩm tuyệt đối có thể lớn hơn 100%, đối với các sản phẩm thủy hải sản thì độ ẩm
tuyệt đối dao động trong khoảng (200 ÷ 400)%.
 Độ ẩm cân bằng
Khi cho vật liệu ẩm vào một phòng cách ly với môi trường bên ngoài thì lúc đó sẽ
xảy ra hai hiện tượng: ẩm trên bề mặt vật liệu bay hơi vào môi trường, ẩm ở môi trường
cách ly sẽ ngưng tụ ngược trở lại trên bề mặt vật liệu ẩm cho đến khi hai quá trình này
không xảy ra nữa. Khi đó, áp suất riêng phần hơi nước trong môi trường sẽ cân bằng với áp
suất hơi nước trên bề mặt vật liệu ẩm. Độ ẩm của vật liệu ẩm được xác định tại trạng thái đó
gọi là độ ẩm cân bằng.
 Độ ẩm tới hạn Wth
Độ ẩm cân bằng của vật ẩm trong môi trường không khí có độ ẩm tương đối φ =
100% gọi là độ ẩm tới hạn Wth. Độ ẩm này là giới hạn của quá trình hấp thụ ẩm của vật hay
là giới hạn của độ ẩm liên kết.
I.2. Ẩm trong vật liệu
 Đặc trƣng vật lý cơ bản của nƣớc trong vật liệu ẩm

GVHD: Ths Nguyễn Tấn Dũng

10


Nghiên cứu quy trình công nghệ sấy phấn ong
Tại mỗi chỉ số áp suất và nhiệt độ khác nhau (điều kiện môi trường khác nhau) thì
nước trong vật liệu ẩm có thể tồn tại ở trạng thái rắn, lỏng, hơi.
Ở điều kiện bình thường, nhiệt độ môi trường và áp suất khí quyển (Pkq = 1at) ẩm
trong vật liệu thường ở trạng thái lỏng, nhưng khi hạ thấp nhiệt độ xuống dưới điểm đóng
băng thì ẩm từ thể lỏng chuyển sang thể rắn.
 Đặc tính hấp phụ và mao dẫn
Nghiên cứu cơ chế của nước liên kết với vật liệu sấy nói chung và trên một bề mặt
vật rắn nói riêng có ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong kỹ thuật sấy. Chế độ sấy tối ưu là chế

độ sấy cho phép vừa đủ năng lượng (không thừa, không thiếu) cho nước thắng các lực liên
kết để dịch chuyển từ trong lòng vật liệu sấy ra bề mặt và đi vào tác nhân để thải vào môi
trường. Bản chất các liên kết giữa nước và vật liệu là hiện tượng hấp phụ, hiện tượng mao
dẫn.
Việc hấp phụ của nước vào vật liệu được chia làm hai loại: hấp phụ hóa học và hấp
phụ vật lý.
Hấp phụ hóa học: Hiện tượng liên kết bền vững giữa các phân tử nước và các phân
tử vật hấp phụ thông qua việc trao đổi điện tử vòng ngoài (hay còn gọi tính ngậm nước) nên
rất bền vững.
Hấp phụ vật lý: Hiện tượng liên kết giữa các phân tử của nước và các phân tử vật
hấp phụ không có sự trao đổi ion mà chỉ do sức căng mặt ngoài (hệ quả của sức căng mặt
ngoài là do lực mao quản gây ra). Nước và vật rắn là các hệ độc lập với nhau về mặt hóa
học. Nước có trong vật liệu sấy chủ yếu do hấp phụ vật lý.
I.3. Phân loại vật liệu ẩm
Vật liệu ẩm là những vật liệu có cấu trúc xốp và mao dẫn (do hấp phụ nước). Tùy
từng đặc tính của vật liệu mà tính năng liên kết hay hấp phụ nước khác nhau. Dựa vào đặc
điểm này người ta chia vật liệu như sau:
Vật keo: là vật có tính đàn hồi (hút ẩm nở ra và co lại khi không còn ẩm như các hợp
chất polyme, cao su, cellulose, …v.v.)
Vật xốp mao dẫn: ngược với vật keo, kích thước các hang xốp rất ít thay đổi khi hút
ẩm. Ví dụ: than gỗ…
Vật keo xốp mao dẫn: là vật liệu vừa có tính keo, vừa có tính mao dẫn.
I.4. Các dạng liên kết giữa nƣớc và vật liệu
Nước có trong vật liệu ẩm có thể chia làm hai nhóm: nước tự do và nước liên kết.
Nước tự do nằm ở bề mặt của vật, có áp suất riêng bằng áp suất hơi nước bão hòa
ứng với nhiệt độ hiện tại của vật ẩm.
Nước liên kết tạo ra trong vật ẩm có áp suất riêng nhỏ hơn áp suất bão hòa ứng với
nhiệt độ của vật. Muốn tách nước ra khỏi vật ẩm cần có năng lượng bằng hay lớn hơn năng
lượng liên kết của nó với vật ẩm.
 Liên kết hóa học

Có 2 loại: liên kết ion và liên kết phân tử. Trong quá trình sấy không tách nước ở
dạng liên kết hóa học với vật ẩm.
 Liên kết hóa lý
Có 2 loại: liên kết hấp phụ và liên kết thẩm thấu.
GVHD: Ths Nguyễn Tấn Dũng

11


Nghiên cứu quy trình công nghệ sấy phấn ong
Đối với dạng liên kết này, khi tách ẩm ra cũng cần một năng lượng tương đối cao và
thực phẩm cũng bị biến tính.
Dạng liên kết hóa học và hóa lý trong thực phẩm chiếm 6-13% lượng ẩm tổng mà
thôi, lượng ẩm liên kết này còn phụ thuộc vào tính chất của các dạng vật liệu ẩm
 Liên kết cơ lý
Dạng liên kết này của nước với vật thể gồm nước bề mặt và nước trong mao dẫn.
Ẩm liên kết cơ lý được tách ra dễ dàng, đây là đối tượng của quá trình sấy, chỉ cần
một năng lượng thấp cũng có thể tách ẩm ra khỏi vật liệu ẩm.

II. SẤY THĂNG HOA [8,11,12,13]
Quá trình sấy thăng hoa là quá trình tách nước ra khỏi thực phẩm nhờ sự chuyển pha
trực tiếp từ trạng thái rắn sang trạng thái hơi ở điều kiện nhiệt độ thấp và áp suất chân
không, nhiệt độ và áp suất này phải nhỏ hơn nhiệt độ và áp suất của trạng thái ba thể
O(0,00980C, 4.58mmHg). Do đó, sấy thăng hoa có những ưu điểm sau:
 Nhờ sấy ở nhiệt độ thấp và áp suất chân không nên thực phẩm tránh được sự oxy
hoá do không khí và nhiệt độ, tránh được những phản ứng thủy giải, phản ứng nhiệt phân,
protein và acid amin không bị biến tính, vitamin không bị phá hủy…
 Cấu trúc phân tử của sản phẩm hầu như được bảo toàn, sản phẩm có độ xốp, tính
chất lưu biến rất tốt, màu sắc, mùi vị, hình dáng và các chất có hoạt tính sinh học được giữ ở
mức cao nhất so với các phương pháp khác. Sản phẩm có độ xốp cao nên có tính chất hoàn

nguyên khi cho sản phẩm vào nước.
 Sản phẩm sấy thăng hoa có rất nhiều ưu việt khác: bảo quản dài hạn ở nhiệt độ
thường (khác với trữ đông ở nhiệt độ tới –18oC liên tục), vận chuyển dễ dàng và sử dụng
tiện lợi hơn so với sản phẩm đông lạnh.
Bảng 2.1. Tổn thất vitamin trong quá trình sấy thăng hoa [13]
Thất thoát (%)
Thực
phẩm

Vitamin
C

Vitamin
A

Thiamin

Riboflavin

a.folic

Niacin

A.pantothenic

Đậu xanh

26-60

0-24

-

0

-

10

-

Đậu hà lan

8-30

5

0

-

-

0

10

Nước cam

3

3-5

-

-

-

-

-

Thịt bò

-

-

2

0

-

0

13

Thịt heo

-

-

<10

0

-

0

56

Để được các ưu điểm trên thì yêu cầu kỹ thuật chế tạo máy và công nghệ sấy đòi hỏi
tính toán thiết kế, chế tạo khá khắt khe:
 Hệ thống sấy thăng hoa phải được tính toán, thiết kế chế tạo phải đúng theo các
yêu cầu kỹ thuật một cách chính xác, quá trình đông lạnh phải nhanh (càng nhanh càng tốt),
quá trình thăng hoa đòi hỏi buồng sấy phải có độ chân không gần như tuyệt đối. Quá trình
tự động hoá hệ thống sấy điều khiển theo chương trình hệ thông minh là tốt nhất.
 Quy trình công nghệ sấy thực phẩm đòi hỏi phải chặt chẽ và chính xác, mỗi loại
sản phẩm khác nhau sẽ có quy trình công nghệ riêng.

GVHD: Ths Nguyễn Tấn Dũng

12


Nghiên cứu quy trình công nghệ sấy phấn ong

 Vì thực phẩm sau khi sấy khô, có hệ số trương nở cao, nên chúng là những chất
hấp phụ nước rất tốt, do đó kỹ thuật bao gói phải bảo đảm để bảo quản sản phẩm.
II.1. Lịch sử và tình hình sử dụng công nghệ sấy thăng hoa
II.1.1. Lịch sử công nghệ sấy thăng hoa
Lịch sử công nghệ sấy thăng hoa (Sublimation, Lyophilization, Freeze - Dry) luôn
gắn liền với lịch sử phát triển của ngành công nghệ nhiệt – lạnh và ngành vật lý chân không.
Chính vì vậy, tuy đã phát hiện về hiện tượng thăng hoa rất sớm nhưng chưa có một cơ sở lý
thuyết khoa học thăng hoa nào ra đời trong suốt khoảng thời gian dài.
Năm 1921, kỹ sư mỏ của Nga G.ILappa Starsinexki đã phát minh ra cách làm khô
sản phẩm bằng cách hạ thấp nhiệt độ sản phẩm xuống, làm ẩm trong sản phẩm đóng băng,
sau đó tạo độ chân không cho môi trường chứa sản phẩm để cho ẩm đóng băng bốc hơi hay
thăng hoa từ thể rắn sang thể hơi. Tuy nhiên công nghệ sấy thăng hoa chưa được phát triển
mới chỉ hình thành nên cơ sở lý thuyết khoa học.
Năm 1930 một số nhà khoa học Mỹ đã phát hiện ra tính chất nhiệt động của các loại
môi chất lạnh hữu cơ Freon rất tốt. Và lịch sử ngành công nghệ nhiệt – lạnh bước sang trang
mới.
Tuy nhiên, mãi đến năm 1951 mới có hội nghị khoa học bàn về công nghệ sấy thăng
hoa tổ chức tại Luân Đôn (Anh). Năm 1956, các nhà khoa học Nga mở cuộc hội nghị về sấy
thăng hoa toàn Liên bang Xô Viết (hiện nay là Liên bang Nga) ở Moskva.
Năm 1950 – 1960, các nhà khoa học Mỹ đã chế tạo thành công hệ thống máy sấy
thăng hoa hoàn chỉnh nhưng năng suất rất thấp, sau đó là Nga, Pháp, Anh, Đức…, cũng chế
tạo thành công hệ thống sấy thăng hoa này với nhiều dạng khác nhau. Lúc này công nghệ
sấy thăng hoa chỉ được ứng dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp dược, công nghệ
enzyme, công nghệ sinh học.
Cho đến năm 1970, công nghệ sấy thăng hoa mới bắt đầu ứng dụng trong ngành
công nghệ thực phẩm, bước đầu nghiên cứu chế biến thức ăn cho các nhà du hành vũ trụ.
Năm 1980, các nhà cơ khí chế tạo của Đức đã thiết kế, chế tạo thành công hệ thống
máy sấy thăng hoa công nghiệp hiện đại bậc nhất thế giới với hệ điều khiển thông minh và
nó được trưng bày tại Hội chợ triển lãm thương mại quốc tế ở Paris (Pháp).
Cho đến nay, công nghệ sấy thăng hoa đã phát triển tương đối hoàn thiện và nhiều

quốc gia trên thế giới chế tạo thành công do chuyển giao và mua công nghệ của các nước có
nền công nghiệp tiên tiến.
Ở Việt Nam, khi người Mỹ đặt chân lên đất nước Việt Nam họ đã mang theo công
nghệ này vào Việt Nam với mục đích là phục vụ cho chiến tranh, tuy nhiên sau ngày đất
nước thống nhất công nghệ này vẫn không được nghiên cứu và phát triển, chúng chỉ được
ứng dụng trong một số trung tâm, viện nghiên cứu phục vụ cho nghiên cứu khoa học trong
các lĩnh vực công nghệ sinh học, y dược, phân tích…
Từ 1975 đến 2004 vẫn chưa có công trình nghiên cứu về kỹ thuật – công nghệ này
được công bố, điều đó cho thấy công nghệ này vẫn còn bị bỏ ngỏ. Gần đây, công nghệ sấy
thăng hoa đã được một số nhà khoa học Việt Nam quan tâm nghiên cứu và phát triển.
II.1.2. Tình hình sấy thăng hoa trên thế giới
Phương pháp sấy thăng hoa thuộc quyền sáng chế của kỹ sư Xô Viết LapaStarzeneski vào năm 1921, nhưng do kỹ thuật chân không chưa phát triển nên chưa được áp
dụng trong công nghiệp. Sau này nhờ các nghiên cứu của A.V.Lukov; A.A.Grianov;
GVHD: Ths Nguyễn Tấn Dũng

13