Tiểu luận Công nghệ lạnh thực phẩm: nghệ chế biến một số loại rau quả bằng phương pháp sấy lạnh

Tiểu luận Công nghệ lạnh thực phẩm: nghệ chế biến một số loại rau quả bằng phương pháp sấy lạnh trình bày các nội dung chính sau đây: Tổng quan về sấy lạnh; Các quy trình chế biến; Một số máy móc;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Nguyễn T20180401

MỤC LỤC

I. Tổng quan về sấy lạnh ……… 3

1. Công nghệ sấy lạnh và tiềm năng ứng dụng chế biến bảo quản rau củ ở Việt Nam……… 3

2. Khái niệm công nghệ sấy lạnh……… 3

3. Tình hình sử dụng công nghệ sấy lạnh……….….3

4. Ưu nhược điểm của phương pháp sấy lạnh……… 4

5. Phân biệt sấy nóng và sấy lạnh……… 6

II. Các quy trình chế biến……… 6

1. Quy trình sản xuất bột rau má sấy lạnh……… 6

2. Quy trình sản xuất rau quả sấy lạnh sản phẩm dạng bản mỏng : Sấy cà rốt ……… 7

III. Một số máy móc ……… 9

1. Thiết bị sấy lạnh……… 9

1.1Sơ đồ nguyên lý bơm nhiệt sử dụng trong máy sấy lạnh……… 9

1.2 Mô hình máy sấy lạnh sử dụng bơm nhiệt……… 9

1.3 Nguyên lý hoạt động……… 11

2 Quy trình rửa……… 11

2.1 Mục đích……… 11

2.2 Thiết bị ……… 11

2.2.1 Máy rửa băng chuyền……… 11

2.2.2 Máy rửa thổi khí……… 13

2.2.3 Máy rửa cánh đảo……… 14

3 Định hình……… 15

3.1 Mục đích……… 15

3.2 Thiết bị……… 15

3.2.1 Thiết bị: máy thái củ PKP 2,0……… 15

3.2.2 Máy thái củ kiểu nằm ngang KPM……… 16

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ SẤY LẠNH

1. Công nghệ sấy lạnh và tiềm năng ứng dụng chế biến bảo quản rau củ ở Việt Nam

Việt Nam là một nước nhiệt đới có nhiều điều kiện để phát triển ngành trồng trọt và chế biến rau quả Tuy nhiên, tỷ lệ tổn thất sau thu hoạch là rất lớn, lên tới 25-30%

Nguyên nhân chính là do công nghệ chế biến và bảo quản của chúng ta còn lạc hậu nên

đã làm cho rau quả như xuất khẩu Điều này ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống của người nông dân, vì vậy của Việt Nam có giá trị thấp trong thị trường trong nước cũngviệc

nghiên cứu đưa ra các quy trình công nghệ cũng như ứng dụng triển khai chuyển giao các kết quả nghiên cứu, các quy trình công nghệ bảo quản, chế biến rau quả nông sản, đóng vai trò hết sức quan trọng trong chiến lượt phát triển ngành nói riêng và Công nghiệp thực phẩm nói chung

Rau quả hiện nay chủ yếu được sử dụng ở dạng tươi, như đã biết rau quả là loại sản phẩm có tính thời vụ, thời gian thu hoạch ngắn, khả năng vận chuyển và bảo quản hạn chế, trong khi kỹ thuật bảo quản rau quả tươi vẫn chỉ dựa vào các kinh nghiệm cổ truyền, mang tính thủ công chấp vá Công nghệ sấy ứng dụng trong chế biến rau quả khô được tiến hành từ khá lâu nhưng cho đến nay vẫn bộc lộ nhiều hạn chế về công nghệ chưa khắc phục được chất lượng đầu ra của sản phẩm, chưa đáp ứng được các yêu cầu về đặc tính hóa lý, mùi, màu, thành phần dinh dưỡng nên khó đáp ứng cho nhu cầu tiêu thụ

và xuất khẩu trong và ngoài nước Việc đầu tư nghiên cứu một quy trình công nghệ mới giải quyết những vấn đề này là thực sự cần thiết Công nghệ sấy lạnh được xem là một công nghệ mới, ra đời từ yêu cầu cấp thiết đó

2 Khái niệm về công nghệ sấy lạnh

Sấy lạnh là phương pháp dùng không khí khô với độ ẩm chỉ khoảng 10 - 30% và nhiệt độ thấp từ 35 - 60 độ C hơn so với nhiệt độ sấy thông thường để sấy.Nhiệt độ sấy lạnh sẽ phụ thuộc vào sản phẩm cần sấy Dải sấy của máy sấy lạnh có thể lên đến 3°C – 50°C

3. Tình hình sử dụng công nghệ sấy lạnh

Mọi nông sản đặc sản Việt Nam đều có thể áp dụng công nghệ sấy lạnh.Việt Nam chúng

ta có những trái cây đặc biệt xuất sắc như xoài cát Hoà Lộc, xoài Cát Chu, Bơ sáp

Đaklak, Lâm Đồng, chuối sứ Cà Mau… và rất rất nhiều loại nông sản đặc trưng vùng miền khác Nếu được áp dụng công nghệ sấy lạnh và nhân rộng quy mô chế biến các loại đặc sản nông sản này thì đây là một nguồn thu lớn cho nền nông nghiệp nước ta, do lợi thế cạnh tranh về xuất khẩu

Một số loại rau củ quả sấy lạnh

Nếu áp dụng đúng kỹ thuật thì sản phẩm sấy lạnh không có hiện tượng thấm dầu hay caramel hóa, đạt tiêu chuẩn vệ sinh an toàn thực phẩm của Việt Nam và các chỉ tiêu kỹ thuật, chất lượng ngang hàng Thái Lan và nhiều nước khác trên thế giới Sản phẩm sấy lạnh giữ được hương vị tự nhiên, giữ được nguyên màu sắc, mùi vị, hạn chế tối đa thất thoát dinh dưỡng (khoảng 5%)

Trái cây sấy lạnh bảo quản được lâu hơn nhiều so với trái cây tươi và là một bữa ăn nhẹ tiện dụng trong những chuyến đi dài khi không có tủ đông Hàm lượng dinh dưỡng của sản phẩm như vitamin, khoáng chất, enzyme hầu như vẫn được giữ nguyên vẹn Thời gian bảo quản sản phẩm lâu hơn rất nhiều so với việc bảo quản thực phẩm tươi

sống.Công nghệ sấy lạnh (freeze drying) đã có từ lâu và rất phổ biến tại các quốc gia công nghệ phát triển như Mỹ, Nhật Bản và Đài Loan Do trước đây có giá thành rất cao nên công nghệ này chưa thật phổ biến và đại chúng lắm Nhưng nay công nghệ này đã được hoàn thiện và cung ứng ở nhiều quy mô để phục vụ nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng Nó có thể sấy khô các sản phẩm chứa nhiều nước như dưa hấu, thanh long, cá, tôm, thậm chí cả một tô canh hay một ly kem mà không làm thay đổi mùi vị hay chất lượng sản phẩm

Công nghệ sấy lạnh rau củ đã và đang được sử dụng phổ biến vì những ưu điểm mà nó mang lại Nhưng có lẽ vẫn chưa nhiều người trong chúng ta biết đến phương pháp này

Dù trên thế giới đã có rất nhiều nơi sử dụng phương pháp sấy lạnh để chế biến bột rau củ

Có thể do ở Việt Nam, thói quen sử dụng rau củ tươi vẫn thịnh hành hơn rau củ khô Tuy nhiên, trong tương lai khi cuộc sống quá bận rộn chắc hẳn thói quen này sẽ có sự thay đổi nhiều và thực tế là đã có rất nhiều các sản phẩm hoa quả sấy lạnh bán rất chạy và được người tiêu dùng đánh giá rất cao như dâu tây, kiwi , Đặc biệt đã có nhiều nghiên cứu và sáng chế về công nghệ sấy lạnh đã được áp dụng Ví dụ như nghiên cứu của tập thể các nhà khoa học thuộc bộ môn Kỹ thuật Lạnh và Điều hòa không khí, Viện Khoa học và Công nghệ Nhiệt - Lạnh trường ĐHBKHN, do PGS Phạm Văn Tùy chủ trì, đã thiết kế và chế tạo thành công bơm nhiệt hút ẩm và sấy lạnh kiểu tổ hợp lắp ghép, trong khuôn khổ

đề tài NCKH cấp Bộ: "Nghiên cứu hút ẩm và sấy lạnh rau quả thực phẩm” Dưới đây là

một số sản phẩm sấy lạnh đã có tại Việt Nam

Các loại sản phẩm sấy lạnh ở Việt Nam

4. Ưu điểm công nghệ sấy lạnh

4.1Ưu điểm

So với các phương pháp truyền thống sấy lạnh có khá nhiều ưu điểm:

Giữ được màu sắc, dinh dưỡng của nguyên liệu (vitamin trong nông sản dễ phân hủy ở nhiệt độ cao)

Không bụi bẩn, không phụ thuộc thời tiết (do lò kín hoàn toàn, không ảnh hưởng môi trường, độ ẩm…)

Không bị nhiễm khói độc như sấy bằng chất đốt, không gây ô nhiễm môi trường Sấy khô kiệt sản phẩm giúp bảo quản được lâu hơn

Thời gian sấy nhanh

Ngoài những ưu điểm về chất lượng sấy, sử dụng máy sấy lạnh còn có các ưu điểm sau:

Công nghệ sấy lạnh có khả năng thu hồi nhiệt ẩm từ bưồng sấy nguyên liệu qua hệ thống ngưng tụ hơi nước mà không công nghệkhác có được

Nhiệt ẩm này sẽ thu hồi và tái chế ngược trở lại máy bằng việc làm nóng không khí đã tách ẩm, chính vì vậy điện năng sẽ giảm dokhông phải gia nhiệt nhiều mà

có sẵn nhiệt Như vậy tiêu hao điện năng của máy sấy lạnh sẽ giảm từ 30-50% so với máy sấy nhiệtvà giảm gấp đôi, gấp ba so với việc sử dụng lò nướng đối lưu.Chính vì không phải liên tục gia nhiệt cao như máy sấy nhiệt nên tuổi thọ của máy sấy lạnh sẽ cao hơn so với các máy sấy nhiệtthông thường, ít hỏng hóc hơn Chính

vì vậy, nước ngoài từ lâu đã sử dụng công nghệ sấy lạnh này

4.2Nhược điểm công nghệ sấy lạnh

- Chi phí đầu tư lớn hơn các phương pháp truyền thống

CHƯƠNG II: CÁC QUY TRÌNH CHẾ BIẾN

1. QUY TRÌNH SẢN XUẤT BỘT RAU SẤY LẠNH: Bột rau má 1.1 Sơ đồ quy trình

1.1Thuyết minh quy trình:

1.1.1 Nguyên liệu rau má

- Chọn giống rau má đạt chuẩn theo quy định của nhà máy, thân rau má có màu xanh non, thân cao khoảng 7 – 10cm, lá rau có đường kính khoảng 3 cm

- Đây là khâu ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm bột rau má

1.1.2 Chọn lựa, phân loại

- Rau má được đem đi sản xuất phải không dập nát, không héo úa hay có đốm vàng, kích thước đồng đều

1.1.3 Sơ chế nguyên liệu

- Sau khi chọn lựa, rau má phải được sơ chế một cách kỹ càng: loại bỏ rễ, lá héo, úa,

bị dập nát hoặc những loại cỏ dại bị lẫn tạp trong khi thu hoạch, bước này cũng ảnh hưởng đến chất lượng bột rau má

1.1.4 Ngâm, rửa, để ráo

- Nguyên liệu sau khi được sơ chế sẽ được chuyển đến nhà máy rửa trực tiếp dưới nguồn nước thủy cục và loại bỏ tạp chất có trong rau tươi Sau đó rau má tươi được

ngâm trong bể rửa khử trùng, để loại bỏ vi khuẩn và vi sinh vật gây hại nhằm đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm

1.1.5 Sấy

- Rau má tươi sau khi trải qua công đoạn rửa, loại bỏ tạp chất sẽ được đưa vào hệ thống sấy bằng máy sấy lạnh

- Nhiệt độ sấy rau má trên máy sấy lạnh tốt nhất là 35 đến 45 độ C, thời gian sấy từ

25 đến 35 giờ tùy theo độ ẩm yêu cầu (độ ẩm thường từ 3-5%)

- Phương pháp sấy lạnh này có ưu điểm vượt trội là: giữ được màu sắc xanh tươi, mùi

vị thơm ngon của rau má và điều quan trọng nhất là bảo toàn được hàm lượng dinh dưỡng cao nhất Đồng thời, loại bỏ toàn bộ giun sán và ký sinh trùng nguy hại có trong rau má tươi

1.1.8 Đóng gói

- Bột rau má sẽ được đóng gói vào loại bao bì với trọng lượng quy định

2. QUY TRÌNH SẢN XUẤT RAU QUẢ SẤY LẠNH SẢN PHẨM DẠNG BẢN MỎNG: SẤY CÀ RỐT

2.1Sơ đồ quy trình

2.2Thuyết minh quy trình

2.2.1 Nguyên liệu cà rốt

- Chọn củ to đồng đều, màu đỏ, lõi nhỏ

2.2.2 Phân loại

Cà rốt sau khi mua về phân loại theo các kích thước đồng đều nhau, loại bỏ các

củ bị hư thối, sâu bệnh

2.2.3 Sơ chế

Sau đó bỏ cuống, loại bỏ vỏ của cà rốt, chỉ lấy phần thịt quả

2.2.4 Rửa

Rửa sạch cà rốt nhằm loại bỏ hết bụi bẩn, thuốc bảo vệ thực vật và để ráo

2.2.5 Cắt lát

Sử dụng máy thái đa năng để cắt cà rốt thành các miếng hình tròn dày 2mm Yêu cầu sản phẩm sau quá trình này là kích thước phải đồng đều, không dập nát hay gãy nứt

IV. Một số máy móc: rửa, định hình, thiết bị sấy lạnh, Sơ đồ nguyên lý, sơ đồ

cấu tạo, nguyên tắc hoạt động

- Nguyên lý sấy lạnh :Người ta tạo ra độ chênh áp suất hơi nước giữa vật liệu

sấy và tác nhân sấy bằng cách giảm phần áp suất hơi nước ở tác nhân sấy nhờ giảm độ ẩm Khi đó ẩm trong vật liệu bị di chuyển ra bề mặt và từ bề mặt vào môi trường

1. Thiết bị sấy lạnh.

1.1. Sơ đồ nguyên lý bơm nhiệt sử dụng trong máy sấy lạnh

9

1.2. Mô hình máy sấy lạnh sử dụng bơm nhiệt

1: Máy nén2: Dàn nóng 3: Khay để liệu4: Bảng điều khiển5: Dàn lạnh

6: Quạt7: Tấm chắn8: Khay đựng nước ngưng1.3. Nguyên lý hoạt động.

Nguyên lý hoạt động của bơm nhiệt về cơ bản tương

tự như máy lạnh bình thường,

nó chỉ phân biệt ở mục đích sử dụng mà người ta phân loại bơm nhiệt và máy lạnh Máy lạnh chỉ dùng nguồn lạnh ở thiết bị bay hơi để giảm nhiệt độ môi trường, còn bơm nhiệt lại sử dụng nguồn nhiệt ở dàn ngưng tụ Nhưng về cơ bản hai loại đều bao gồm những thiết bị giống nhau, nhưng do yêu cầu về sử dụng nguồn nhiệt mà bơm nhiệt được dùng

để cung cấp nguồn nhiệt cao hơn

Máy sấy lạnh dựa trên nguyên lý của tủ sấy, nhưng tác nhân sấy được xử lý tách ẩm trước khi đi vào buồng sấy Nguyên tắc tách ẩm tác nhân sấy dùng dàn lạnh của máy lạnh để làm giảm nhiệt độ của tác nhân sấy dưới nhiệt độ điểm sương để bốc hơi nước trong không khí ẩm ngưng tụ thành nước và lấy ra ngoài Phần tác nhân sấy sau khi tách ẩm được gia nhiệt lại bởi dàn nóng của máy lạnh rồi tiếp tục đưa vào buồng sấy thực hiện quá trình sấy

Không khí nóng và khô được lưu thông qua các khay của sản phẩm cần sấy Kết thúc chu trình này nhiệt độ không khí sẽ giảm xuống và độ ẩm sẽ tăng lên Sau đó luồng không khí mang hơi ẩm của thực phẩm sấy sẽ được hút qua ống của dàn lạnh ngưng tụ

Tại đây không khí sẽ được làm lạnh xuống dưới điểm ngưng tụ Hơi nước trong không khí bị ngưng tụ tách ra làm cho không khí có độ chứa hơi giảm về không

Luồng không khí khô lạnh này được dẫn qua buồng nóng để đốt nóng

Nhiệt độ không khí tăng dần trong khoảng cho phép (30 ÷ 60) độ C Sau đó, chúng được dẫn vào buồng sấy chứa sản phẩm

Dưới sự chênh lệch áp suất riêng của hơi nước trên bề mặt sản phẩm với áp suất riêng của hơi nước trong không khí (tác nhân sấy), hơi nước ở sản phẩm tự bay hơi và làm khô sản phẩm.

Quá trình này diễn ra liên tục và tuần hoàn khép kín Do nhiệt độ môi trường sấy thấp, cao nhất khoảng (30 ÷ 60)0C, nên chất lượng sản phẩm ít bị ảnh hưởng

2. Quy trình rửa

2.1. Mục đích.

- Loại bỏ tạp chất như đất, cát, rơm rạ, lá cây, sâu bệnh,

- Rửa sạch lượng phân bón, thuốc trừ sâu, thuốc bảo vệ thực vật, còn tồn đọng trên nguyên liệu

- Làm giảm lượng vi sinh vật trên bề mặt nguyên liệu

- Chuẩn bị cho các quá trình tiếp theo

- Băng tải được chia làm 3 phần, phần nằm ngang ngập trong nước, phần nghiêng

có các ống phun nước mạnh và một phần nằm ngang ở phía cao

- Bên dưới băng tải phần ngập trong nước có bố trí các ống thổi khí nhận không khí

từ một quạt đặt bên ngoài

Nguyên tắc hoạt động:

- Trong giai đoạn ngâm, nguyên liệu ở trên phần băng nằm ngang ngập trong nước, các cặn bẩn bám trên ngoài bề mặt nguyên liệu bị bong ra Băng tải di chuyển sẽ mang nguyên liệu đi dần về phía phần băng nghiêng

- Hiệu quả của quá trình ngâm được tăng cường nhờ thổi khí làm xáo trộn nước và nguyên liệu trên mặt băng, làm tăng diện tích tiếp xúc của nguyên liệu và nước nên thời gian ngâm được rút ngắn

- Khi nguyên liệu di chuyển đến phần nghiêng của băng, các vòi phun nước với áp suất cao đến 2-3 at sẽ rửa sạch cặn bẩn

- Ở cuối quá trình rửa, nguyên liệu di chuyển đến phần nằm ngang phía trên để được làm ráo nước

Tùy thuộc loại nguyên liệu và mức độ bẩn, có thể điều chỉnh tốc độ di chuyển của băng chuyền cho phù hợp Nếu nguyên liệu quá bẩn, cho băng chuyền đi chậm lại, làm tăng thời gian rửa Ngược lại, nếu cặn bẩn bám trên ngoài nguyên liệu ít, có thể cho băng chuyền đi nhanh hơn nhằm tăng năng suất quá trình

- Nước sạch từ vòi phun vào thùng ngâm sẽ bổ sung nước cho hệ thống, còn cặn bẩn được tháo ra liên tục qua van xả và nước thừa theo máng chảy tràn ra ngoài

Loại máy: WA-1000

- Công suất động cơ:0.37KW

- Tổng công suất :0.74kw

- Kích thước:1950×900×1340mm

- Lượng khí lưu thông:110 L/h

- Lượng nước tiêu thụ: 530L

- Khi làm việc, không khí từ dàn ống thổi khí nổi lên làm xáo trộn rất mạnh nước trong ngăn thứ nhất Nguyên liệu nổi trong nước như rau, trái cây nhỏ cho vào ở đầu ngăn thứ nhất

- Nước xáo động mạnh làm các chất bẩn nhanh chóng hút nước, bở tơi và tách ra khỏi bề mặt nguyên liệu

- Ống quay thứ nhất đưa nguyên liệu sang ngăn thứ hai, tại đây nước không bị xáo động nhiều nên các chất bẩn còn bám trên nguyên liệu sẽ tách ra hoàn toàn và lắng xuống đáy hình phễu của ngăn

- Cuối máy, nguyên liệu được ống lưới quay thứ hai vớt lên và

Thống số kỹ thuật

Model: R3M3Điện áp: 220V/50HzChất liệu: Inox 304Năng suất: 300kg/hMotor: 750WBơm khí: 750WBơm nước: 600WKích thước máy: 3300x1250x1400mmLưu lượng Ozone: 10kg/h

2.2.3. Máy rửa cánh đảo

- Cấu tạo:

Cấu tạo của máy gồm một máng đục lỗ hình bán trụ đặt nằm ngang, bên trong có trục quay

Trên trục có các cánh đảo được bố trí theo đường xoắn ốc

Bên trên máng là một hệ thống ống phun nước áp suất cao

- Nguyên lý hoạt động:

Nguyên tắc làm việc của máy là đảo trộn tích cực nguyên liệu trong khi rửaQuá trình ngâm và rửa trôi được tiến hành đồng thời bằng cách phun nước rửa liên tục trong khi đảo trộn nguyên liệu Nước ngấm và làm mềm các chất bẩn bám trên bề mặt, sự đảo trộn làm các nguyên liệu va chạm với nhau làm chất bẩn rơi ra, đồng thời dòng nước sẽ mang ra ngoài theo các lỗ

ở đáy máng Thời gian cần thiết để rửa sạch có thể giảm đáng kể do đó kích thước của máy trở nên gọn nhẹ hơn