nghiên cứu quy trình sản xuất xoài chín sấy dẻo bằng phương pháp sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại

F: diện tích bề mặt m2B: hệ số bay hơi E: áp suất hơi bảo hòa trên bề mặt nguyên liệu mm Hg e : áp suất riêng phần hơi nước của không khí mm Hg  : thời gian bay hơi hTốc độ bay hơi nước

chế biến-trường đại học Nha Trang đ ã tận tình hướng dẫn và giảng dạy em trong 4năm qua.

Đồng thời em xin bày lòng kính tr ọng và biết ơn tới TS Nguyễn Minh Trí đã tậntình hướng dẫn em trong suốt quá tr ình làm đề tài

Trong quá trình hoàn thành đề tài tốt nghiệp, cùng với sự cố và nỗ lực củabản thân em còn nhận được những sự giúp đỡ nhiệt t ình của các thầy cô trong khoa,

sự động viên khích lệ của gia đình và sự giúp đỡ của bạn bè

Sinh viên Nguyễn Xuân Sáng

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ BẢNG v

CÁC CHỮ VIẾT TẮT vi

LỜI NÓI ĐẦU 0

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1

1.1 KHÁI QUÁT VỀ NGUYÊN KIỆU XOÀI 1

1.1.2 Tìm hiểu về nguyên liệu xoài 1

1.1.3 Tình hình phát tri ển cây xoài trên thế giới và trong nước 1

1.1.4 Tình hình sản xuất cây xoài trên địa bàn tỉnh Khánh Hòa 3

1.1.5 Thành phần hóa học của trái xoài 6

1.1.6 Tác dụng của xoài 6

1.1.7 Một số sản phẩm từ xoài 7

1.1.7.1 Bánh xoài 7

1.1.7.2 Gỏi xoài 7

1.1.7.3 Bơ xoài 7

1.1.8 Xác định độ chín của xoài trước khi sấy 7

1.2 TỔNG QUAN VỀ CÁC PH ƯƠNG PHÁP SẤY 8

1.2.1 Tổng quan về kĩ thuật sấy 8

1.2.3 Các phương pháp và thi ết bị sấy 10

1.2.3.1 Sấy khô tự nhiên 10

1.2.3.2 Sấy khô nhân tạo 11

1.2.4 Tổng quan về sấy bức xạ 11

1.2.4.1 Khái niệm về bức xạ hồng ngoại 12

1.2.4.2 Nhiệt bức xạ hồng ngoại 13

1.2.4.3 Các nguồn bức xạ hồng ngoại 14

1.2.4.4 Một số ứng dụng của bức xạ hồng ngoại 15

1.2.4.5 Cơ chế sấy khô bằng bức xạ h ồng ngoại 16

1.2.4.6 Tính ưu việt của công nghệ sấy bức xạ hồng ngoại 17

1.3 MỘT SỐ BIẾN ĐỔI CỦA XO ÀI TRONG QUÁ TRÍNH S ẤY 18

1.3.1 Biến đổi về khối lượng 18

1.3.2 Biến đổi về thể tích 18

1.3.3 Biến đổi về cảm quan 18

1.4 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH SẤY 18

1.4.1 Nhiệt độ sấy 19

1.4.2 Vận tốc chuyển động của không khí 19

1.4.3 Độ ẩm tương đối của không khí 19

1.4.4 Kích thước nguyên liệu 19

1.5 ẢNH HƯỞNG CỦA HOẠT ĐỘ N ƯỚC……… …20

1.5.1 Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến mức liên kết của nước……… ………20

1.5.2 Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến tính chất biến đổi v à chất lượng của các sản phẩm thực phẩm 20

1.5.3 Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến sự phát triển của vi sinh vật 21

1.5.4 Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến giá trị dinh d ưỡng 21

1.6 TỔNG QUAN VỀ PHỤ GIA ……… ……… 21

1.6.1 Polyphosphates ……… …… 22

1.6.2 Sorbitol ……… 22

1.6.3 Saccarose ……… 22

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C ỨU 23

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 23

2.1.1 Nguyên liệu chính 23

2.1.1 Xoài cát 23

2.1.2.1 Độ chín và trạng thái bên ngoài của xoài 23

2.1.3 Đường cát trắng Error! Bookmark not defined 2.2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C ỨU 24

2.2.1 NỘI DUNG 24

2.2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C ỨU 25

2.2.3 PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ 26

2.2.3.1 Phương pháp đánh giá ch ất lượng cảm quan sản phẩm 26

2.2.3.2 Tính toán độ ẩm của sản phẩm trong quá tr ình sấy 26

2.2.3.3 Xác định tỷ lệ hút nước trở lại 27

2.2.4 Dự kiến quy trình công nghệ 28

2.2.5 Bố trí thí nghiệm 30

2.2.5.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định độ d ày của lát xoài 30

2.2.5.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định khoảng cách chiếu xạ ảnh h ưởng đến thời gian sấy và độ ẩm sản phẩm 30

2.2.5.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định khoảng cách chiếu xạ ảnh h ưởng đến thời gian sấy và độ ẩm sản phẩm 31

2.2.5.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ sấy v à vận tốc gió 31

2.2.5.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định hóa chất, nồng độ với thời gian ngâm 5 phút 32

3.1 SỰ BIẾN ĐỔI ẨM CỦA XO ÀI THEO CHẾ ĐỘ SẤY 35

3.1.1 Sự biến đổi ẩm của mẫu có độ d ày 0,5 cm 35

3.1.2 Sự biến đổi ẩm của mẫu có độ d ày 0,25cm 36

3.1.3 Sự biến đổi ẩm theo thời gian sấy của mẫu 0,25 v à 0,5cm 38

3.1.4 Sự biến đổi ẩm của xoài theo khoảng cách chiếu xạ 39

3.1.5 Sự biến đổi ẩm của xoài theo vận tốc gió và nhiệt độ 41

3.1.6 Sự biến đổi khối lượng và độ ẩm của mẫu xoài sấy gián đoạn ngâm các hóa chất sấy ở nhiệt độ 45ºC, vận tốc gió v= 2m/s 43

3.1.6.1 Sự biến đổi khối lượng và độ ẩm của mẫu xoài sấy gián đoạn ngâm dung dịch polyphosphates 43

3.1.6.2 Sự biến đổi khối lượng và độ ẩm của mẫu xoài sấy gián đoạn ngâm dung dịch đường saccarose 44

3.1.6.3 Sự biến đổi khối lượng và độ ẩm của mẫu xoài sấy gián đoạn ngâm dung dịch sorbitol 46

3.2 SỰ BIẾN ĐỔI VỀ TỶ LỆ HÚT N ƯỚC PHỤC HỒI CỦA SẢN PHẨM 47

3.4 SỰ BIẾN ĐỔI CHẤT L ƯỢNG CẢM QUAN CỦA XO ÀI THEO CHẾ ĐỘ

SẤY GIÁN ĐOẠN V À NGÂM HOÁ CHẤT KHÁC NHAU 47

3.4.1 Sự biến đổi chất lượng cảm quan của mẫu có độ d ày 0,25cm 47

3.4.2 Đề xuất quy trình thực nghiệm 49

3.5 SƠ BỘ HẠCH TOÁN GIÁ TH ÀNH SẢN PHẨM 52

DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ BẢNG

Bảng 1.1: Diện tích trồng xo ài qua các năm 3

Bảng 1.2: Sản lượng xoài của tỉnh Khánh Hòa qua các năm: 3

Bảng 1.3: Đặc điểm một số loại xo ài: 4

Bảng 1.4: thời vụ sản xuất của cây xo ài trên đại bàn tỉnh Khánh Hòa 5

Bảng 1.5: Thành phần hóa học của một số loại xo ài 6

Hình 1.1: Thiết bị sấy bức xạ hồng ngoại 01

Hình 2.1 Mẫu xoài làm thí nghiệm 24

Bảng 2.1 : Thực nghiệm các chế độ sấy 26

Hình 2.3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định độ d ày của lát xoài 30

Hình 3.1: Sự biến đổi ẩm của xoài theo nhiệt độ và thời gian sấy 35

Hình 3.2: Điểm cảm quan của xoài ở độ dày 0,5cm 36

Hình 3.3: Sự biến đổi ẩm của xoài theo nhiệt độ và thời gian sấy 37

Hình 3.4: Điểm cảm quan của xoài ở độ dày 0,25cm 37

Hình 3.5: Sự biến đổi độ ẩm của xo ài theo kích thước 39

Hình 3.6: Sự biến đổi ẩm của xoài theo thời gian và khoảng cách chiếu xạ 40

Hình 3.7: Sự biến đổi ẩm của xoài theo thời gian và vận tốc gió 1m/s 41

Hình 3.8: Điểm cảm quan của xoài sấy ở v=1m/s 42

Hình 3.9: Sự biến đổi ẩm của xoài theo thời gian và vận tốc gió 2m/s 42

Hình 3.10: Điểm cảm quan của xoài sấy ở v=2m/s 43

Hình 3.11 : Sự biến đổi độ ẩm của mẫu xo ài sấy gián đoạn ngâm dung dịch polyphosphates 44

Hình 3.12 : Điểm cảm quan của xoài sấy gián đoạn ngâm dung dịch polyphosphates 44

Hình 3.13 : Sự biến đổi độ ẩm của mẫu xoài sấy gián đoạn ngâm dung dịch đường saccarose 45

Hình 3.14 : Điểm cảm quan của xoài sấy gián đoạn ngâm dung dịch đ ường saccarose 45

Hình 3.15 : Sự biến đổi độ ẩm của mẫu xo ài sấy gián đoạn ngâm dung dịch sorbitol 46

Hình 3.16 : Điểm cảm quan của xoài sấy gián đoạn ngâm dung dịch sorbitol 46 Bảng 3.1: Tỷ lệ hút nước phục hồi trở lại của xoài theo các chế độ sấy 47

Bảng 3.2: Sự biến đổi chất l ượng cảm quan của xoài theo các chế độ ngâm 48

Hình 3.3 : Sự biến đổi cảm quan của mẫu xo ài 0,25cm theo các ch ế độ ngâm khác nhau 48

Hình 3.17: Sự biến đổi cảm quan của mẫu xo ài 0,25cm theo các chế độ sấy khác nhau………48

Hình 3.18: Đề xuất quy trình thực nghiệm……… 49

Bảng 3.4: Chi phí sản xuất cho 1kg sản phẩm 52

sản phẩm phục vụ nhu cầu người tiêu dùng Các sản phẩm của ngành này rất đadạng về chủng loại như các sản phẩm đồ hộp, các sản phẩm bánh kẹo, r ượu, bia, cácsản phẩm sấy khô.

Riêng đối với các sản phẩm sấy khô, hiện nay tr ên thị trường có rất nhiềuloại sản phẩm khác nhau nh ư: Các sản phẩm về thủy sản, rau quả sấy… Hàng nămnhu cầu về sử dụng các sản phẩm rau quả sấy khô l à rất lớn, tuy nhiên hiện naylượng sản phẩm này cung cấp ở thị trường tiêu thụ còn hạn chế

Xuất phát từ thực tế đó em đ ã được Bộ môn Công nghệ thực phẩm - Khoa

chế biến, giao đề tài: “ Nghiên cứu quy trình sản xuất xoài chín sấy dẻo bằng

phương pháp sấy lạnh kết hợp bức xạ hồng ngoại ’’ Nội dung đề tài bao gồm:

1 Nghiên cứu đề xuất quy trình sản xuất xoài chín sấy dẻo bằng phương phápsấy lạnh kết hợp bức xạ hồ ng ngoại

2 Nghiên cứu những biến đổi khối l ượng và chất lượng sản phẩm về cảm quan

3 Nghiên cứu những biến đổi khối l ượng và chất lượng sản phẩm

4 Đánh giá chất lượng sản phẩm

5 Sơ bộ tính toán chi phí nguy ên liệu

Với phương pháp: áp dụng công nghệ sấy b ằng bức xạ hồng ngoại và sấytách ẩm bằng không khí lạnh tuần ho àn để sấy xoài Nhằm mục đích nâng cao chấtlượng của sản phẩm xo ài sau sấy, rút ngắn thời gian sấy, đảm bảo ti êu chuẩn vệ sinh

an toàn thực phẩm Đồng thời giảm chi phí sản xuất đến mức thấp nh ất Góp phầnthúc đẩy sự phát triển của mặt h àng xoài sấy trên thị trường hiện nay

Với sự hướng dẫn tận tình của giáo viên, cộng với sự nỗ lực của bản thân đếnnay đồ án của em đã hoàn thành Song do thời gian cũng như kiến thức còn hạn hẹpnên không tránh khỏi những thiếu sót, em mong nhận đ ược những góp ý quý báucủa thầy cô và các bạn để đồ án hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 KHÁI QUÁT VỀ NGUYÊN KIỆU XOÀI:

1.1.2 Tìm hiểu về nguyên liệu xoài:

Xoài tên khoa h ọc là Mangiera indica, thuộc họ Anacadiaceae Đây là loại

cây ăn trái nhiệt đới có nguồn gốc từ Ấn Độ, đ ã trồng từ hơn 4000 năm Cây xoài cóthể cao từ 10 đến 15 m có tán thích ứng với mọi địa h ình từ đồng bằng đến miềnnúi Nhiệt độ thích hợp nhất l à 16÷24°C, xoài có thể phát triển được ở nhiệt độ cao44÷45°C nếu được cung cấp nước đầy đủ Xoài có thể sinh trưởng tốt không cầntưới nước ở những vùng có lượng mưa 500-4000mm (Đuamanôp, 1974 ), tốt nhất là1200÷2500mm

Độ pH tốt nhất từ 5,5÷6,5, với pH t rên 7 và dưới 5 xoài vẫn phát triển tốt.Xoài còn là cây chịu mặn, với độ mặn 0,04÷0,05% xo ài vẫn sinh trưởng và pháttriển bình thường Xoài có thể chịu ngập nước trong thời gian ngắn, mực n ướcngầm thích hợp nhất ở độ sâu 1,5÷3m, ở những v ùng khô hạn rễ xoài có thể ăn sâutới 6÷9m, trung bình là từ 5÷6m [8] [9]

1.1.3 Tình hình phát triển cây xoài trên thế giới và trong nước:

Xoài là cây ăn trái đư ợc trồng phổ biến ở các n ước nhiệt đới, sản lượng xoàicủa thế giới khoảng 15 triệu tấn/năm, trong đó Ấn Độ: 9,7 triệu tấn, Pakistan 0,8triệu tấn, các nước Thái Lan, Philippin, Trung Quốc, Indonexia… có sản l ượng từ0,3-0,5 triệu tấn, còn lại các nước dưới 0,2 triệu tấn là Bangladet, Srilanca,Malaysia, Campuchia… Trên th ế giới hiện nay có 87 n ước trồng xoài với diện tíchkhoảng 1,8÷2,2 triệu ha, ri êng Ấn Độ chiếm 50% có 1,01 triệu ha với sản l ượnghang năm 9,7÷10 triệu tấn xoài (đứng đầu cả diện tích v à sản lượng xoài của thếgiới) Quỹ gen về xoài cũng rất đa dạng và phong phú, có 1106 gi ống và 4 loài(R.K.orora và V.Ramanatha Rao, 1995) [9]

Ở Việt Nam xoài cũng được trồng rải rác từ bắc đến nam, các t ỉnh đồng bằngbắc bộ trồng ít vì ra hoa trùng với mùa đông lạnh nhiệt độ thấp, lại, mưa phùn, độ

ẩm không khí cao nên sản lượng kém Theo kết quả điều tra nông nghiệp nông thôn

năm 1994 cả nước ta có 22447 ha xoài, trong đó vùng đồng bằng sông Cửu Long làlớn nhất: 16286 ha, chiếm 72,55% diện tích xo ài cả nước, tiếp theo là các tỉnhduyên hải miền Trung chiếm 13,98%, các vùng còn lại tròng rất ít chiếm từ0,12÷0,44% Tiền Giang là tỉnh trồng xoài nhiều nhất với diện tích 11197 ha chiếm

½ diện tích xoài cả nước Khánh Hòa là tỉnh thứ 2 có diện tích trồng xo ài là 2558 hachiếm 11,39%, đến năm 2002 diện tích xo ài của Khánh Hòa tăng lên 5236 ha, làtỉnh có thế mạnh thứ hai về cây trong n ước Mấy năm gần đây nhiều tỉnh nh ư BìnhĐịnh, Quảng Trị, An Giang cũng đẩy mạnh việc trồng xo ài và diện tích xoài cảnước có xu hướng tăng [9]

Theo kết quả điều tra của viện nghiên cứu cây ăn quả miền nam nước ta cókhoảng 100 giống xoài được trồng chủ yếu ở nam v à trung bộ, thu hoạch rộ từ tháng

5 đến tháng 8

Một số giống xoài được trồng chủ yếu ở nước ta:

- Xoài cát Hòa Lộc: đây là loại xoài có trái to cơm dày không có xơ h ạtnhỏ, khi chín quả màu vàng hương vị thơm ngon nhưng có nhược điểm

là khó đậu trái, vỏ mỏng nên khó vận chuyển đi xa

- Xoài Cát Chu: nhỏ hơn xoài Hòa Lộc, cơm dày hạt nhỏ thơm ngon dễđậu trái

- Xoài bưởi: cho trái có mùi rất thơm do tại lớp vỏ có nhiều túi tinh dầumùi bưởi

- Xoài tượng: cho quả to, khi xanh gi òn ít chua thường dung ăn sốngchấm muối ớt hoặc làm gỏi

- Ở các tỉnh phía Bắc có trồng muỗm, quéo, quả của chúng th ường giốngxoài nhưng dẹt hơn đầu hơi cong …

- Tại Khánh Hòa trồng nhiều loại xoài nhưng nhiều nhất là giống xoàicát tròn, quả rất chua nhưng khi chin thì cho vị ngọt mùi thơm nhẹ

1.1.4 Tình hình sản xuất cây xoài trên địa bàn tỉnh Khánh Hòa:

Bảng 1.1: Diện tích trồng xoài qua các năm

Các giống xoài hiện trồng ở Khánh Hòa:

Ở Khánh Hòa xoài được trồng ở tất cả các huyện, với nhiều loại xo ài khác nhau.Các giống xoài tập trung chủ yếu ở Cam Ranh v à từ đó được nhân rộng ra địa bàntoàn tỉnh, nổi bật nhất là xoài Canh Nông (xoài tây) hay xoài th ủy triều của CamRanh và xoài Thanh Ca Ngoài ra còn có m ột số giống: xoài cát , xoài mủ, xoài min

ở Ninh Hòa, xoài cát mận, cát bồ ở Diên Khánh… Qua khảo sát điều tra, viện cây

ăn quả miền nam đã có một số kết quả về xoài Cam Ranh như sau:

Bảng 1.3: Đặc điểm một số loại xo ài:

Khối lượng trái (g)

Tỷ lệ hạt (%)

Độ Brix (%)

trúc thịt

400

450

400

100-150

Ghi chú:

Độ xơ: 1 (ít xơ), 2 (xơ trung b ình), 3 (ít xơ, xơ dài), 4 (nhiều xơ)

Hương vị: 1 (rất ngọt), 2 (thơm ngọt), 3 (ngọt thanh), 4 (ngọt), 5 (ngọt, vị chua), 6(ngọt nồng), 7 (chua ngọt), 8 (ngọt nhạt), 9 (ngọt đậm)

Thời vụ trồng và thu hoạch:

+ Thời vụ trồng: phần lớn xo ài Khánh Hòa đều được trồng vào đầu mùa mưa (từtháng 7 đến tháng 9)

+ Thời vụ thu hoạch: tại Khánh Hòa thời vụ thu hoạch xoài thường có 2 kỳ phụthuộc thời kì ra hoa của vụ chính và trái vụ

Xoài ra hoa trái vụ thường chiếm tỷ lệ 30÷35%

Bảng 1.4: thời vụ sản xuất của cây xo ài trên đại bàn tỉnh Khánh Hòa

Tháng 4 ÷7Tháng 4 ÷7Tháng 4 ÷7Tháng 4 ÷7Tháng 4 ÷7Tháng 4 ÷7Tháng 4 ÷7Tháng 4 ÷7

Tháng 8 ÷11Tháng 8 ÷11Tháng 8 ÷11Tháng 8 ÷11Tháng 8 ÷11Tháng 8 ÷11Tháng 8 ÷11Tháng 8 ÷11

- Tinh hình chế biến và bảo quản hiện nay:

Hiện nay việc thu hái, bảo quản xo ài vẫn thủ công là chính Tỷ lệ tổn thất sauthu hoạch 20-25% Công nghiệp bảo quản và phương vận chuyển còn lạc hậu, giá

thành cao, sản phẩm chưa có sức cạnh tranh trên thị trường xuất khẩu Theo t ài liệucủa bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn cả nước hiện có 60 nhà máy và phânxưởng chế biến rau quả với công suất 150000 tấn/ năm Ri êng ở phía nam có 7 cơ

sở và nhà máy chế biến rau quả Tại Khánh H òa công nghệ chế biến và bảo quảnxoài sau thu hoạch chưa phát triển, chưa có nhà máy chế biến rau quả Sản phẩmxoài sau thu hái và bảo quản thủ công sau đó bán t ươi đi các tỉnh [9]

1.1.5 Thành phần hóa học của trái xoài:

Trong nguyên li ệu xoài có đầy đủ các thành phần hóa học của rau quả H àmlượng các chất khác nhau phụ thuộc v ào mùa vụ và các giống xoài khác nhau.Trong xoài cũng có một số chất đặc tr ưng mà nguyên liệu khác ít có

- Hàm lượng acid galic trong xo ài cao

- Trong nhựa xoài có nhiều furfurol do đó những ng ười bị dị ứng với furfurolchỉ nên ăn xoài khi đã thật chín

Mặt khác xoài cũng giàu vitamin A và vitamin C, có hàm lư ợng lớn ion K vàlượng betecarotene Chứa nhiều chất xơ năng lượng thấp, có ít chất béo v à có ít ion

Na nên xoài rất tốt cho ăn kiêng [8]

Bảng 1.5: Thành phần hóa học của một số loại xo ài

Giống xoài Thành

16,763,5610,060,390,43 0,47

22,33,2712,60,270,73 0,86

16,67 -0,690,080,930,83

20,073,1612,090,420,710,150,590,39

1.1.6 Tác dụng của xoài:

Theo y học cổ truyền, xoài có tác dụng cầm máu, lợi tiểu, đ ược dùng để chữa ho ramáu, chảy máu đường ruột, đau răng, rong kinh, trị giun sán Tất cả các loại xo ài ởViệt Nam đều có thể dùng làm thuốc

1.1.7 Một số sản phẩm từ xoài:

Ngoài ăn tươi, nguyên li ệu xoài còn dùng để chế biến nhiều loại đồ ăn, sau đây

là một số sản phẩm từ xoài:

1.1.7.1 Bánh xoài:

a Nguyên liệu: Xoài, đường

b Tiến hành : xoài gọt vỏ bỏ hạt, sau đó đ ược xay nhỏ tách xơ thu lấy phần dịchpuree Purê xoài trộn với đường (tùy theo khẩu vị từng người mà cho lượng đườngthích hợp) Purê xoài sau khi trộn được đem đi sấy thu được bánh xoài

1.1.7.3 Bơ xoài:

a Nguyên liệu: xoài chín: 2kg, nước cam ép, vỏ hai trái cam, đường trắng: 1 kg

b Tiến hành: xoài gọt vỏ cắt miếng thành miếng lớn cho vào nồi cùng với nước nấutrên lửa vừa từ 15-25 phút đến khi thành dạng nhũ tương Cho vỏ cam, nước cam vàđường vào trộn đến khi đường tan ra, nấu trên lửa vừa từ 35-40 phút và thườngxuyên trộn đến khi đông đặc sau đó cho v ào chai và hũ đã khử trùng bịt kín

1.1.8 Xác định độ chín của xoài trước khi sấy:

Độ chín thu hái của xoài là lúc độ già đạt 80 đến 85% Lúc đó vỏ xoài vàng,quả lớn hết cỡ, đầy đặn, hầu nh ư không còn gờ cạnh, thịt xoài có màu vàng ngà đếnvàng đậm Độ chín của xoài thường đạt được sau 115 đến 120 ngày sau ngày trổhoa

Để bảo quản xoài phải được thu hái cẩn thận, không dập quả, không để bẩn.Sau khi thu hái xoài đư ợc để ráo nhựa một ng ày mới xử lý Có thể bảo quản xo ài ở

trong túi PE Trong trư ờng hợp vận chuyển đi xa có thể bọc xo ài vào rơm, rạ hoặc

lá khô nhằm tránh bốc hơi nước và tránh các va chạm cơ học

Thực nghiệm cho thấy kh i bảo quản xoài không có bao bì thì trong 20 ngàyhao hụt khối lượng khoảng 8% , có bọc túi PE thì hao hụt chỉ khoảng 5%

Xoài xanh thường được bảo quản ở nhiệt độ 20 đến 25OC, độ ẩm 70 đến85% Trong thời gian bảo quản cần theo d õi nghiêm ngặt các thông số kỹ thuật nhưnhiệt độ, độ ẩm, thành phần khí CO2 không cho dao động quá mức cho phép Phảiđảm bảo thông gió nhằm một mặt giữ nồng độ CO2 không tăng mặt khác phải thảibớt khí etylen sinh ra từ quá tr ình bảo quản nhằm hạn chế quá tr ình thúc đẩy sựchín [7]

Có thể bảo quản xoài bằng hóa chất hay là dùng nước vôi 40% Nước vôi rồivớt ra để ráo, đựng bằng túi PE sa u đó bảo quản ở nhiệt độ th ường, nếu nhiệt độthường thì bảo quản được 3-4 tuần

1.2 TỔNG QUAN VỀ CÁC PH ƯƠNG PHÁP SẤY

1.2.1 Tổng quan về kĩ thuật sấy

Sấy là một phương pháp bảo quản thực phẩm đơn giản, an toàn và dễ dàng,

nó làm giảm độ ẩm của thực phẩm đến mức cần thiết, do đó vi khuẩn, nấm mốc v ànấm men bị ức chế hoặc không phát triển v à hoạt động được

Sấy là quá trình làm khô các v ật thể, các vật liệu, các sản phẩm bằng ph ươngpháp bay hơi nước Trong quá trình sấy xảy ra các quá trình trao đổi nhiệt và traođổi chất cụ thể là quá trình truyền nhiệt từ chất tải nhiệt cho vật sấy Quá trìnhtruyền ẩm từ trong vật sấy v ào môi trường Các quá trình truyền nhiệt, truyền chấttrên xảy ra đồng thời trên vật sấy, chúng có ảnh h ưởng qua lại lẫn nhau [1] [2]

Sự khuếch tán của nước từ nguyên liệu ra môi trường có 2 quá trình:

 Quá trình khuếch tán ngoại

Là sự dịch chuyển của hơi nước trên bề mặt nguyên liệu vào không khí.Lượng nước bay hơi vào trong quá trình khuếch tán ngoại thực hiện đ ược dưới điềukiện áp suất hơi nước bão hoà trên bề mặt nguyên liệu lớn hơn áp suất riêng phầncủa hơi nước trong không khí [4 ]

Lượng nước bay hơi được xác định theo công thức

 d F e E B

dw  (  ) .

Trong đó: w: lượng nước bay hơi (kg)

F: diện tích bề mặt (m2)B: hệ số bay hơi

E: áp suất hơi bảo hòa trên bề mặt nguyên liệu (mm Hg)

e : áp suất riêng phần hơi nước của không khí (mm Hg)

 : thời gian bay hơi (h)Tốc độ bay hơi nước được xác định theo công thức:

F e E B d

 Quá trình khuếch tán nội

Do sự chênh lệch độ ẩm giữa các lớp tạo n ên sự chuyển động của h àm ẩm ởtrong nguyên liệu từ lớp này sang lớp khác để tạo sự cân bằng gọi l à khuếch tán nội

Động lực của quá trình khuếch tán nội xảy ra do ch ênh lệch độ ẩm giữa cáclớp trong và ngoài, nếu sự chênh lệch càng lớn tức là gradien độ ẩm càng lớn thì tốc

độ khuếch tán nội càng nhanh [4]

Lượng nước dịch chuyển được xác định theo công thức Fick nh ư sau:



d F dx

dc k

Trong đó: w: là lượng nước khuếch tán ra (kg)

 : thời gian khuếch tán (h)

k : hệ số khuếch tán F: diện tích bề mặt khuếch tán

F dx

dc k d

dw

.







 Mối quan hệ giữa khuếch tán nội v à khuếch tán ngoại

Khuếch tán nội và khuếch tán ngoại có một mối liên hệ chặt chẽ với nhau,tức là khi khuếch tán ngoại được tiến hành thì khuếch tán nội mới có thể đ ược tiếptục và như thế độ ẩm nguyên liệu mới được giảm dần Nếu khuếch tán nội lớn h ơnkhuếch tán ngoại thì quá trình bốc hơi sẽ nhanh hơn, nhưng điều này hiếm có.Khuếch tán nội của nước trong nguyên liệu thường nhỏ hơn khuếch tán ngoại Khikhuếch tán nội nhỏ hơn khuếch tán ngoại thì quá trình bay hơi sẽ bị gián đoạn

Trong quá trình làm khô, ở giai đoạn hàm ẩm trong nguyên liệu nhiều thì sựchênh lệch về độ ẩm càng lớn Vì vậy, khuếch tán nội thường phù hợp với khuếchtán ngoại, do đó tốc độ làm khô sẽ nhanh Nhưng ở giai đoạn cuối thì lượng nướctrong còn lại trong nguyên liệu ít, tốc độ bay hơi ở mặt ngoài nhanh mà tốc độkhuếch tán nội chậm, vì vậy tốc độ khô ở mặt ngo ài nhanh tạo thành một màngcứng làm ảnh hưởng rất lớn cho quá tr ình khuếch tán nội Do đó ảnh h ưởng đến quátrình làm khô nguyên liệu [1] [4]

1.2.3 Các phương pháp và thi ết bị sấy:

1.2.3.1 Sấy khô tự nhiên:

Là phương pháp sử dụng nguồn năng l ượng tự nhiên để phơi khô sản phẩm,đây là phương pháp đơn gi ản, rẻ tiền nhất hiện nay

 Không tốn nhiên liệu, năng lượng

 Thiết bị phơi đơn giản, chi phí đầu tư thấp

 Đơn giản về mặt công nghệ, có thể áp dụng ở quy mô hộ gia đình cũng nhưtrong các Xí Nghiệp Chế Biến Thuỷ Sản

 Thời gian phơi kéo dài, giảm chất lượng sản phẩm

 Phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết nên không chủ động được trong quátrình sản xuất.

 Không đảm bảo về mặt vệ sinh, dễ nhiễm vi sinh, tạp chất

 Nhiệt độ không ổn định nên sản phẩm sấy khô không được đồng đều [1]

1.2.3.2 Sấy khô nhân tạo

Là phương pháp sử dụng nguồn năng lượng nhân tạo, làm khô nguyên liệunhờ vào tác nhân sấy và thiết bị sấy [1] [2]

 Thời gian sấy nhanh, chất lượng sản phẩm cao hơn sấy tự nhiên

 Không phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết nên chủ động được trong quátrình sản xuất

 Đảm bảo về mặt vệ sinh, hạn chế tối đa nhiễm vi sinh, tạp chất

 Nhiệt độ ổn định nên sản phẩm sấy khô được đồng đều

 Dễ cơ giới hóa tự động hóa, nâng cao năng suất sản xuất

 Thiết bị phức tạp, chi phí đầu t ư ban đầu cao, tốn cho chi phí năng l ượng

1.2.4 Tổng quan về sấy bức xạ :

Hình 1.1: Thiết bị sấy bức xạ hồng ngoại

1.2.4.1 Khái niệm về bức xạ hồng ngoại

b Đặc điểm của tia hồng ngoại

 Tia hồng ngoại là một phần của phổ điện từ

 Tia hồng ngoại có bản chất l à sóng điện từ, nó truyền đi với vận tốc ánhsáng, nó không đốt nóng không khí mà nó đi qua, m ột phần không đáng kể đ ượchấp thụ bởi CO2, hơi nước và một số hạt khác trong không khí M à nó chỉ bị hấpthụ, phản xạ, hoặc truyền qua bởi vật thể m à nó tác động vào

 Bất kể một đối tượng nào có nhiệt độ lớn hơn O0K (-2730C) đều phát ra tiahồng ngoại

 Khi năng lượng hồng ngoại tác động đến một đối t ượng nào đó, thì nó sẽ làmcho các điện tử bị kích thích và dao động, sự dao động này toả nhiệt

 Tia hồng ngoại truyền đi theo đ ường thẳng từ nguồn phát ra nó, nó có thểđược định hướng vào những đối tượng cụ thể thông qua việc sử dụng các g ương phảnchiếu

 Cường độ bức xạ hồng ngoại giảm dần theo khoảng cách từ nguồn phát(khoảng cách càng xa nguồn thì cường độ càng giảm)

 Nhiệt độ cũng như các thuộc tính vật lý của nó sẽ quyết định hi ệu quả cũngnhư bước sóng phát ra

 Tia hồng ngoại có thể được so sánh với sóng radio, tia sáng nh ìn thấy, tia tửngoại, tia X Chúng đều có bản chất l à sóng điện từ và truyền đi trong không gianvới vận tốc bằng vận tốc ánh sáng (3.108) và chỉ khác nhau ở bước sóng phát ra.

 Bước sóng của tia hồng ngoại đ ược đo bằng micromet, bắt đầu từ 0,7m chotới 1000m [1] [3] [4] [5]

1.2.4.2 Nhiệt bức xạ hồng ngoại

Đốt nóng bằng bức xạ hồng ngoại l à sự truyền nhiệt năng theo dạng sóngđiện từ Khi chiếu bức xạ hồng ngoại vào một đối tượng nào đó thì nó có thể hấpthụ hay phản xạ lại với một bước sóng khác, khi đối tượng hấp thụ bức xạ thì nó sẽ bịnóng lên

Nhiệt bức xạ hồng ngoại thay đổi theo hiệu quả phát bức xạ của nguồn, b ướcsóng và tính phản xạ của đối tượng Nhờ vào đặc tính này mà người ta có thể sửdụng nhiệt bức xạ có hiệu quả h ơn trong những ứng dụng nhất định Hiệu quả phátbức xạ phụ thuộc vào vật liệu của nguồn nhiệt Về c ơ bản thì hiệu quả này là tỷ lệgiữa năng lượng phát xạ năng lượng hấp thụ, ngoài ra còn có một số yếu tố kháccũng ảnh hưởng đến hiệu suất phát xạ Một yếu tố nữa l à giá trị phát xạ của nguồndựa vào mức độ đen của vật, “vật đen tuyệt đối” có mức phát xạ l à 1,0 Nếu vật phát

Bước sóng tỷ lệ nghịch với nhiệt độ, tức l à bước sóng càng dài nhiệt độ càngthấp [1] [3] [5]

1.2.4.3 Các nguồn bức xạ hồng ngoại

a Nguồn tự nhiên:

Mặt trời là nguồn sáng lớn nhất, trong ánh sáng mặt trời có 40% tia sáng nh ìnthấy, 59% tia hồng ngoại v à 1% tia tử ngoại, ngoài ra bức xạ hồng ngoại còn phát ra

từ các vì sao, tuy nhiên nguồn [1] [3]

b Nguồn nhân tạo:

Có nhiều phương pháp có thể sản sinh ra tia hồng ngoại, trong đó ph ương phápđược ứng dụng nhiều nhất l à bóng đèn sản sinh ra tia hồng ngoại

Các nguồn sử dụng năng lượng điện để chuyển th ành bức xạ hồng ngoại baogồm:

 Đèn hơi thuỷ ngân

 Các tấm kim loại và thuỷ tinh

Bóng đèn phát sinh ra tia hồng ngoại thường là loại 220V-250W và 220V-500W

Ở phía trong đèn có tráng một lớp thuỷ ngân, để tập trung tia hồng ngoại v àtia sáng, nâng cao đư ợc hiệu suất của bóng đ èn Hiệu suất sản sinh ra tia hồng ngoạicủa loại bóng đèn này là 70%, còn 30% thì chuyển thành ánh sáng thấy hoặc bị mất đi

Diện tích chiếu của bóng đ èn bé nhưng cường độ của tia hồng ngoại trongđơn vị diện tích thì rất lớn

Đặc điểm nữa của loại bóng đ èn sản sinh tia hồng ngoại l à dưới điện thế quyđịnh, tóc bóng đèn dài, điện trở tương đối lớn, dòng điện đi qua yếu, vì vậy nhiệt độphát quang của tóc bóng đèn tương đối thấp, thường thì vào khoảng 2000 – 25000

Do đó hiệu suất phát ra tia hồng ngoại của bóng đ èn tương đối cao, bước sóng củatia hồng ngoại đó khoảng 10000 – 20000Ao Vì nhiệt độ phát quang của tóc bóng

đèn tương đối thấp, cho nên tổn thất do hiện tượng bốc hơi của tóc bóng đèn tươngđối nhỏ, đồng thời trong bóng đ èn có khí trơ, vì vậy thời gian sử dụng t ương đốibền, thường vào khoảng trên 5000 giờ.

Thời gian cần thiết để l àm khô nguyên liệu bằng nhiệt bức xạ của tia hồngngoại là do tốc độ không khí, công suất phát sinh nhiệt bức xạ, cự ly giữa bộ phậnphát sinh tia hồng ngoại với nguyên liệu và tính chất của bản thân nguyên liệu quyết định

Ứng dụng nhiệt bức xạ của tia hồng ngoại để n ướng chín, và sấy khô sơ bộ

có thể nhanh hơn sấy trong tủ sấy phổ thôn g 2- 3 lần [1] [3] [4] [5]

1.2.4.4 Một số ứng dụng của bức xạ hồng ngoại :

Bức xạ hồng ngoại được ứng dụng rất rộng r ãi trong các ngành khoa học vàtrong đời sống xã hội Ngày nay khoa học càng phát triển thì người ta càng tìm rađược nhiều ứng dụng của bức xạ hồng ngoại Mỗi lĩnh vực ứng dụng sẽ sử dụng cácbước sóng và nguồn phát bức xạ thích hợp Một số ứng dụng của bức xạ hồng ngoạitrong các lĩnh vực sau:

Trong các ngành nông nghi ệp, công nghệ sinh học, khoa học về trái đất v àkhoáng vật học, môi trường, hoá chất, thực phẩm v à đồ uống, pháp luật, phân tíchkhí, dụng cụ vật lý, y học, an ninh quân sự v à quốc phòng, phân tích độ ẩm, cácnghiên cứu về dầu mỏ, khí đốt, nhi ên liệu, công nghiệp dược, thực vật học, côngnghiệp giấy, chất dẻo, polymer, chất bán dẫn v à điện tử, phân tích bề mặt, dệt may,

in ấn, bao bì, xây dựng, điện, tự động hoá, công nghiệp ôtô…

Riêng trong lĩnh vực thực phẩm và đồ uống bức xạ hồng ngoại đ ược ứngdụng trong các lĩnh vực sau:

 Điều khiển các quá trình trong công nghiệp sản xuất mía đường

 Phân tích thời gian phân huỷ của các chất vô c ơ, hữu cơ trong thức ăn, phân bón

và các sản phẩm dược học

 Xác định hàm lượng ethanol trong rượu

 Đánh giá chất lượng của các sản phẩm thịt

 Xác định sự oxy hoá trong dầu ăn

 Phân tích hàm lượng nước, đường, protein, chất béo của sản phẩm phomat v àtheo dõi sự biến đổi hoá học trong quá tr ình sản xuất phomat cứng.

 Xác định trực tiếp hàm lượng casein trong sữa

 Xác định các thông số chất l ượng chất lượng trong táo: kết cấu, RI, pH, các axit,chất rắn không tan, chất khô r ượu…

 Xác định sự tương quan giữa hàm lượng mỡ và nước của cá hồi khi đang sống

 Định lượng triglycerides trong sữa

 Theo dõi sự hình thành của đường glucose, maltose, maltotrose v à maltodextrintrong quá trình thuỷ phân hồ tinh bột

 Phân tích và phân loại các sản phẩm lúa mì, lúa mạch và mạch nha

 Xác định nhanh hàm lượng axit béo tự do trong cá và đánh giá chất lượng cá

 Phân tích nhanh các thành phần và chất lượng nước ép trái cây, siro, bia, rượu

 Tiệt trùng bề mặt của bánh mì, bánh xốp, bánh nướng

 Nướng các loại bánh biscuits, pizza, cookies, pie…

 Sấy các sản phẩm rau quả thực vật: h ành, khoai tây…

 Chiên cá, thịt, dăm bông…

 Sấy khô, gia nhiệt, làm ấm, cô đặc, tiệt trùng…các sản phẩm thực phẩm và đồuống… [3]

1.2.4.5 Cơ chế sấy khô bằng bức xạ hồng ngoại :

Vật liệu sấy trong công nghiệp thực phẩm th ường được cấu tạo chủ yếu bởicác chất hữu cơ và nước, 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 c ơ sẽ trở thành “vật trong suốt” –không hấp thụ năng lượng bức xạ hồng ngoại m à nước sẽ trở thành “vật đen” - hấpthụ năng lượng bức xạ hồng ngoại tối đa Do đó khi chiếu tia hồng ngoại có b ướcsóng nằm trong khoảng 2,5 – 3,5µm tương ứng với bước sóng mà nước có thể hấpthụ tối đa năng lượng bức xạ Kết quả l à các phân tử nước sẽ dao động mạnh, tạo

ma sát và sinh nhiệt rất lớn

Mặt khác dưới tác động của năng lượng bức xạ, phân tử n ước dễ dàng bịphân ly thành các ion H+ và OH-, do đó làm cho vật liệu sấy thoát ẩm rất nhanh Lúcnày chiều chuyển động của d òng ẩm trùng với chiều chuyển động của d òng nhiệt(từ trong vật liệu sấy đi ra ngo ài bề mặt) làm tăng quá trình khuếch tán nội - điềunày trái ngược hẳn với các phương pháp gia nhiệt thông thường là: dòng nhiệt dichuyển từ bề mặt vật liệu v ào trong tâm vật liệu còn ẩm thì di chuyển từ trong rangoài bề mặt.

Người ta chứng minh được rằng: dưới tác dụng của bức xạ hồng ngoại có tần

số tương ứng với tần số dao động ri êng của liên kết hoá học, các nhóm chức có khảnăng phản ứng cao như nhóm: -OH, -COOH… Sẽ tác dụng trực tiếp đến li ên kếthoá học tạo ra tình huống cộng hưởng làm đứt các liên kết hoá học Kết quả là luôntăng nhanh vận tốc phản ứng và quá trình sấy lớp sơn phủ bóng tăng [1] [3] [4] [5]

1.2.4.6 Tính ưu việt của công nghệ sấy bức xạ hồng ngoại :

Công nghệ sấy bức xạ hồng ngoại l à công nghệ mới, về nguyên lý công nghệnày có những ưu điểm sau:

+ Sản phẩm thu được trong quá trình sấy khô bằng bức xạ hồng ngoại không bịtổn thất về chất lượng, mùi vị, hàm lượng các vitamin được bảo toàn đồng thời sảnphẩm lại đảm bảo về mặt vệ sinh thực phẩm tốt

+ Duy trì được màu sắc, mùi vị và các vitamin

+ Công nghệ sấy bằng bức xạ gốm hồng ngoại cho phép tiết kiệm cả thời gianlẫn năng lượng Phương pháp này hoàn toàn không gây nguy hi ểm và không sửdụng hoá chất, chất độc, quán tính nhiệt thấp

+ Công nghệ sấy bức xạ hồng ngoại có ý nghĩa kinh tế x ã hội to lớn và tínhthiết thực cao, được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực nh ư: trong nông nghiệp ứngdụng sấy các loại hạt, rau quả, hạt giống để bảo quản v à gieo trồng Trong lĩnh vựcchế biến thuỷ sản ứng dụng để sấy cá, sấy mực v à các mặt hàng khô khác Trong yhọc sử dụng công nghệ n ày cho phép sấy các đối tượng sinh học quan trọng nh ưenzyme, mô động thực vật, máu, protein, trong đó tính chất của chúng đ ược bảotoàn đầy đủ, sản phẩm đạt chất l ượng vệ sinh cao

+ Gradien nhiệt độ và độ ẩm ở lớp sát bề mặt vật liệu sấy là cùng chiều, do đótăng cường tốc độ khuếch tán nội dẫn tới tốc độ sấy tăng Tránh đ ược quá nhiệt cục

bộ và làm chai bề mặt sản phẩm trong quá tr ình sấy

+ Bức xạ hồng ngoại là một phương pháp gia nhiệt sạch sẽ, an toàn, vô hại đốivới 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 ti êu diệt côn trùng, vi sinh vật có hạingay ở nhiệt độ thấp…

Tuy nhiên nhiệt bức xạ hồng ngoại cũng có nh ược điểm là khả năng xuyênthấu kém 7- 30mm, nên thích hợp cho việc sấy các sản phẩm có kích thước nhỏ,mỏng và ở dạng dời Không thích hợp cho việc sấy các sản phẩm c ó chiều dày lớnhơn 50mm [1] [3]

1.3 MỘT SỐ BIẾN ĐỔI CỦA XOÀI TRONG QUÁ TRÍNH SẤY:

1.3.1 Biến đổi về khối lượng:

Do nước mất đi trong quá tr ình sấy, làm cho khối lượng của xoài giảmxuống Sự giảm khối lượng đúng bằng lượng nước mất đi

1.3.2 Biến đổi về thể tích:

Do mất nước trong quá trình sấy nên thể tích của nguyên liệu co rút lại, mức

độ co rút phụ thuộc vào phương pháp làm khô

1.3.3 Biến đổi về cảm quan:

Trong quá trình sấy thì màu sắc và mùi vị của sản phẩm cũng thay đổi,nguyên nhân là do nguyên liệu bị mất nước làm cho thể tích nguyên liệu bị co rút,dưới tác động của vi sinh vật một số thành phần trong nguyên liệu có thể bị khửhoặc bị oxy hóa Ngoài ra do nước trong nguyên liệu mất đi làm cho nồng độ cácthành phần trong xoài tăng lên

Với phương pháp sấy bằng bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh th ì màu sắc

và mùi vị của của xoài là rất tốt Sản phẩm có màu vàng sáng đặc trưng

1.4 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TR ÌNH SẤY

Khi sấy một sản phẩm thì chất lượng của nó tốt hay xấu, nhanh hay chậmphụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như: nhiệt độ sấy, vận tốc chuyển động của k hôngkhí, độ ẩm của không khí, kích th ước nguyên liệu

1.4.1 Nhiệt độ sấy:

Khi nhiệt độ sấy càng cao thì lượng nước giảm càng nhanh vì vậy quá trìnhsấy càng nhanh Nhưng nhiệt độ sấy phải nằm trong giới hạn cho phép v ì nếu nhiệt

độ quá cao sẽ làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, dễ làm cho xoài nguyên liệu

bị chín tạo và gây nên hiện tượng tạo nên màng cứng ở lớp ngoài cản trở sự chuyểnđộng của nước từ trong ra ngoài

Nhưng nếu nhiệt độ sấy quá thấp, dưới giới hạn cho phép th ì quá trình làmkhô sẽ chậm, vi sinh vật dễ xâm nhập, có thể gây h ư hỏng sản phẩm

Vì vậy quá trình làm khô phải tiến triển cân bằng với tốc độ khuếch tán nội

và khuếch tán ngoại của nguy ên liệu

1.4.2 Vận tốc chuyển động của không khí:

Trong quá trình sấy nếu tốc độ chuyển động của khô ng khí quá lớn thì sẽ khógiữ được nhiệt độ trên nguyên liệu để cân bằng quá trình sấy Vì vậy phải có tốc độthích hợp nhất

1.4.3 Độ ẩm tương đối của không khí:

Độ ẩm tương đối của không khí càng lớn thì quá trình làm khô sẽ chậm lại

Độ ẩm tương đối của không khí tốt nhất để làm khô trong giới hạn 40 đến 50% Độ

ẩm quá nhỏ cũng không tăng được tốc độ sấy vì tốc độ làm khô phụ thuộc nhiều vào

sự khuếch tán nội của nước trong nguyên liệu Vì vậy ta thấy độ ẩm tương đối củakhông khí có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình làm khô

Một trong những biện pháp để nâng cao độ khô của không khí là có thể tiếnhành làm lạnh để cho hơi nước ngưng tụ Hạ thấp nhiệt độ không khí xuống tớinhiệt độ điểm sương, lúc này nước sẽ ngưng tụ đồng thời hàm ẩm tuyệt đối củakhông khí cũng hạ thấp Như vậy để làm khô không khí người ta dùng phương pháplàm lạnh

1.4.4 Kích thước nguyên liệu:

Kích thước nguyên liệu cũng ảnh hưởng rất lớn đến quá tr ình sấy Tốc độ sấynhanh hay chậm phụ thuộc vào độ dày của sản phẩm.Nhìn chung khi kích th ướcnguyên liệu càng nhỏ, càng mỏng thì quá trình sấy càng nhanh Tuy nhiên đối vớisản phẩm là xoài sấy thì việc xác định độ dày chính xác và đều nhau trong quá trìnhsấy là khá khó khăn, do đặc điểm hình dạng của quả xoài thường cong.

1.5 ẢNH HƯỞNG CỦA HOẠT ĐỘ NƯỚC:

1.5.1 Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến mức liên kết của nước:

Giá trị thực phẩm, tính chất cảm vị cũng nh ư độ bền của các sản phẩm khibảo quản là do thành phần các chất hữu cơ và vô cơ trong chúng quy ết định Trongcác thành phần đó thì nước ảnh hưởng lớn hơn cả Có nhiều sản phẩm, thậm chíngười ta giảm lượng nước đi để tăng độ bền của chúng khi bảo quản th ì nước vẫn

cứ chiếm một tỷ lượng lớn

Tương tác của chất khô và nước trong các sản phẩm thực phẩm cũng khácnhau: các hợp chất như đường, axit, muối vô c ơ, các hợp chất thơm và các sắc tố thìhòa tan trong nước, trong khi đó protein th ì ở trạng thái keo hoặc nh ư lipit thì hầunhư không hòa tan trong nước Như vậy, mối quan hệ giữa n ước và từng sản phẩmthực phẩm là khác nhau

Thực tế chứng tỏ rằng khi nghi ên cứu các điều kiện tối ưu cho thấy hàm ẩmtuyệt đối của các sản phẩm thực phẩm không phải l à yếu tố quyết định Chẳng hạn,đường saccarose có độ ẩm 12%, chè có độ ẩm 8% và phomat chứa 40% ẩm vẫn cóthể bảo quản được trong cùng một độ ẩm tương đối của không khí là 70% Như vậy,chỉ số quan trọng là hoạt độ nước, đặc trưng cho mức độ tiếp nhận ẩm của sản phẩmđối với tác động của khí quyển xung quanh

Hoạt độ nước (aw) của một thực phẩm là tỉ lệ giữa áp suất riêng phần (P) củahơi nước trong thực phẩm và áp suất riêng phần (P0) của hơi nước trong nước

nguyên chất ở cùng nhiệt độ: aw= P/ P0

1.5.2 Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến tính chất biến đổi v à chất lượng của các sản phẩm thực phẩm:

Với các sản phẩm có ho ạt độ nước cao thì quá trình sinh học chiếm ưu thế.Đối với những sản phẩm có h àm ẩm thấp trung bình thì các quá trình phi sinh h ọcnhư sẫm mầu, sự oxi hóa rất thường hay xảy ra Tốc độ của các quá tr ình này phụthuộc nhiều vào hoạt độ nước.

Hiệu ứng của hoạt độ n ước đến phản ứng sẫm m àu phi enzyme: nước cũngđóng vau trò quyết định Sự sẫm màu có thể là do phản ứng caramen hóa, phản ứngmelenoidin, hoặc phản ứng thoái phân các hợp chất cacbonyl có nối k ép đôi luânhợp như vitamine C,…

1.5.3 Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến sự phát triển của vi sinh vật:

Sự phát triển của vi sinh vật về dạng thức sẽ khác nhau ở vi khuẩn, nấm men,

và nấm mốc Chỉ tiêu quan trọng trong mối liên hệ với nước của từng vi sinh vậtriêng biệt là aw tối thiểu để vi sinh vật phát triển đ ược Với nấm mốc aw tối thiểu là0,8, nấm mốc ưa khô aw tối thiểu là 0,65, với nấm men aw tối thiểu là 0,85, nấmmen chịu thẩm thấu 0,6, với vi khuẩn có aw tối thiểu là 0,91, vi khuẩn ưa mặn aw tốithiểu là 0,75 [7] [9]

Cần chú ý rằng aw chỉ là mợt trong những tác nhân của môi tr ường mà vi sinhvật phải chịu Sự phát triển v à sự sống của chứng còn bị ảnh hưởng của nhiệt độ,

pH, oxi và CO2 cũng như sự có mặt của những chất k ìm hãm và chất bảo vệ

1.5.4 Ảnh hưởng của hoạt độ nước đến giá trị dinh dưỡng:

Hoạt độ nước cũng ảnh hưởng rất lớn đến độ bền của một số vitamine h òa tantrong nước Ví dụ: vitamine C tương đối bền ở aw thấp, khi tăng awthì dự phân hủyvitamine C tăng nhanh Như v ậy, bảo đảm được vitamine C thì bảo quản ở nhiệt độthấp và hoạt độ nước càng thấp càng tốt

1.6 TỔNG QUAN VỀ PHỤ GIA: [10]

Chất phụ gia thực phẩm l à chất mà bình thường không được tiêu thụ như mộtthực phẩm thực thụ hoặc không đ ược sử dụng như một thành phần đặc trưng củamột hàng hóa thực phẩm, có thể có hay không có giá trị dinh d ưỡng, được chủ địnhthêm vào thực phẩm nhằm mục đích công nghệ (kể cả mục đích cảm quan), ở bất

kì giai đoạn nào của quá trình sản xuất

1.6.1 Natri tripolyphostphates (polyphosphates):

Chất Natri tripolyphospates có công th ức hóa học là Na5P3O10 Dạng bột dễ tantrong nước, có tính hơi kiềm, có tính polyme hóa cao từ v ài chục đến và trăm đơnvị

1.6.2 Sorbitol:

Sortbitol là sản phẩm đường polyol (một loại đ ường tự nhiên) bao gồm mộtchuỗi 6 nguyên tử cacbon và 6 nhóm ancol Có công th ức hóa học là C6H14O6 với 3dạng isome khác nhau l à dulcitol, manniol, iditol

1.6.3 Đường saccarose:

Saccharose là một disacarit (glucose + fructose) với công thức phân tử

C12H22O11 Tên gọi hệ thống của nó là

α-D-glucopyranozyl-(1→2)-β-D-fructofuranozit (kết thúc bằng "ozit" vì nó không phải là đường khử) Nó được biếtđến nhiều vì vai trò của nó trong khẩu phần dinh d ưỡng của con người và vì nóđược hình thành trong thực vật

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C ỨU

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU:

2.1.2.1 Độ chín và trạng thái bên ngoài của xoài:

Qua quá trình khảo sát các biến đổi của xo ài trong quá trình sấy bằng bức xạhồng ngoại kết hợp sấy lạnh, độ chín của xo ài chọn sấy ở mức xoài đã chín hoàntoàn

Trạng thái bên ngoài của xoài không bị dập, không bị thâm, các quả xo ài cókích thước đều nhau

Kích cỡ xoài làm thí nghiệm có chiều dài khoảng 10cm, trọng lượng mỗi quả

là 230g So với các loại xoài cát khác thì giá thành về nguyên liệu của xoài cát rẻhơn

Hình 2.1 Mẫu xoài làm thí nghiệm

2.2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C ỨU:

2.2.1 NỘI DUNG:

Tìm hiểu và phân tích quy trình công ngh ệ đã có trên cơ sở lý thuyết kết hợpvới thực tiễn để bổ sung v à hoàn thiện một quy trình công nghệ cho quá trình sấyxoài bằng bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh

- Nghiên cứu sự biến đổi hàm lượng ẩm của sản phẩm xoài sấy và một số tínhchất của sản phẩm sau khi sấy ở các nhiệt độ khác nhau

- Nghiên cứu sự biến đổi chất lượng cảm quan của xoài theo các chế độ sấy

- Nghiên cứu biến đổi chất lượng cảm quan của xo ài theo các chế độ sấy vàngâm các hoá chất khác nhau

- Nghiên cứu tỷ lệ hút nước phục hồi trở lại của xoài sản phẩm

Dựa vào các nhân tố ảnh hưởng đến tốc độ làm khô để chọn được thông sốthích hợp cho một chế độ sấy bằng bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh dựatrên cơ sở tìm hiểu các biền đổi của xoài trong các chế độ sấy khác nhau:

- Nhiệt độ của không khí

- Độ ẩm của không khí

- Áp suất của khí quyển

- Vận tốc chuyển động của không khí

- Ảnh hưởng kích thước nguyên liệu

- Ảnh hưởng của bản thân nguy ên liệu.

Do sấy ở điều kiện bình thường (p=1at) nên không xét đến ảnh hưởng củakhí quyển

Đối với máy sấy bằng bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh thì có thể thay đổiđược 3 yếu tố cơ bản sau:

- Nhiệt độ của không khí (toc)

- Khoảng cách chiếu xạ k (cm)

- Tốc độ chuyển động của không khí

Nhưng trong đề tài này chỉ nghiên cứu sự ảnh hưởng của nhiệt độ và khoảngcách chiếu xạ, nên chỉ có nhiệt độ và khoảng cách chiếu xạ thay đổi còn các yếu tốkhác coi như không đổi, với v = 2m/s

Đồng thời nghiên cứu sự ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu đến quátrình sấy Cụ thể nghiên cứu ở 2 độ dày là 0,25 cm và 0,5 cm

Quá trình sấy kết thúc khi độ ẩm của xoài đạt 17 đến 18 %, hoạt độ nướcdưới 0,6

2.2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C ỨU:

- Phương pháp lấy mẫu: Chọn những quả xoài có độ chín đều nhau, kích thước

như nhau, sau đó tiến hành xử mẫu và cắt lát theo độ dày 0,25cm và 0,5 cm

- Phương pháp bảo quản mẫu: Do quá tr ình xử lý mẫu và tiến hành sấy đượcthực hiện trong khoảng thời gian gần nhau do đó không cần phải bảo quản mẫu, tuynhiên nếu sấy xử lý mẫu và tiến hành sấy cách nhau thời gian quá dài thì ta cần bảoquản mẫu bằng cách: cho mẫu vào các túi PE có đục các lỗ nhỏ

- Xác định nhiệt độ của tủ sấy bằng đầu d ò nhiệt độ nối đồng hồ đo

- Xác đinh tốc độ chuyển động của không khí bằng thiết bị đo tốc độ gió

- Xác định độ ẩm của tủ bằng ẩm kế dây tóc

- Đánh giá chất lượng cảm quan bằng phương pháp cho điểm theo TCVN 3215– 79

- Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm: thí nghiệm được lặp lại ba lần, giá trịtrình bày trong đề án tốt nghiệp là giá trị trung bình và vẽ biểu đồ bằng phần mềmMicrosoft Office Exel 2003.

Bảng 2.1 : Thực nghiệm các chế độ sấy Nhiệt độ sấy ( O C) Vận tốc

gió (m/s)

Độ ẩm tủ sấy

2.2.3.1 Phương pháp đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm:

Đối với sản phẩm xoài sấy dẻo thì chỉ tiêu cảm quan quan trọng cần kiểmtra là: trạng thái, màu sắc, mùi và vị Sản phẩm xoài sấy được xây dựng bảng điểmcảm quan đối với các chỉ ti êu này ta áp dụng phương pháp cho điểm theo tiêu chuẩnViệt Nam 3215-79 Tiêu chuẩn này được áp dụng trong công thức kiểm tra, đánhgiá chất lượng thực phẩm, bao gồm các sản phẩm sấy

Xây dựng thang điểm cảm quan cho sản phẩm xo ài sấy dẻo (phụ lục)

2.2.3.2 Tính toán độ ẩm của sản phẩm trong quá tr ình sấy

a) Xác định độ ẩm của nguyên liệu ở từng giai đoạn sấy :

Trong quá trình sấy độ ẩm của nguyên liệu giảm dần theo thời gian sấy, tiếnhành sấy cho đến khi độ ẩm đạt đến 17 đến 18 % thì dừng lại, để theo dõi sự biếnđổi độ ẩm của sản phẩm theo thời gian sấy d ùng phương pháp cân tr ọng lượng và

áp dụng công thức thực nghiệm sau:

Trong đó: G1, G2: Trọng lượng của nguyên liệu trước và sau khi sấy (g)

W1: Hàm lượng nước của nguyên liệu trước khi sấy (%)

W2: Độ ẩm của sản phẩm sau khi sấy (%)

W1 được xác định bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi

b) Phương pháp xác định độ ẩm ban đầu của nguy ên liệu:

Để xác định hàm lượng nước của nguyên liệu em dùng phương pháp sấyđến khối lượng không đổi

Tiến hành: Rửa sạch chén sấy, đũa thủy tinh rồi đem sấy đến khối l ượngkhông đổi ở nhiệt độ 130OC trong tủ sấy Lấy ra đẻ nguội trong bình hút ẩm, sau đóđem cân chén sấy và đũa thủy tinh đến khi n ào khối lượng của chúng lệch nhau5.10-4g là được Cân mẫu xoài chín đã chuẩn bị sẵn, cắt nhỏ và cho vào chén sấy,cho vào tủ sấy và sấy ở giai đoạn một, thời gian khoảng 30 phút Sau đó nâng nhiệt

độ lên sấy ở gian đoạn 2 trong thời gian khoảng 60 phút Lấy chén ra khỏi bỏ v àobình hút ẩm và đem cân đến khối lượng không đổi là được

Hàm lượng nước của nguyên liệu được tính theo công thức sau:

W1=( ) 100 (%)

P

B

A

Trong đó: W1: Là hàm lượng nước của nguyên liệu cần xác định (%)

A : Là khối lượng của cốc sấy + khố i lượng mẫu trước khi sấy (g)

B : Là khối lượng của cốc sấy + khối l ượng mẫu sau khi sấy (g)

P : Khối lượng của mẫu đem thí nghiệm (g)

2.2.3.3 Xác định tỷ lệ hút nước trở lại:

Tiêu chuẩn để đánh giá chất l ượng sản phẩm khô sau khi sấy l à khi chochúng vào trong nước có khả năng phục hồi lại trạng thái ban đầu hay không, khảnăng phục hồi của sản phẩm là tiêu chí đánh giá quan tr ọng

Phương pháp xác định tỷ lệ hút nước trở lại: Lấy một mẫu khô khoảng vàigam, sau đó ngâm chúng vào trong nư ớc và cứ 1h ta đem ra cân để xác định độ tăngkhối lượng, ngâm đến khi khối l ượng không tăng nữa th ì dừng lại

Lượng nước hút vào được tính theo công thức

m =

2

1

2 ) (

G

G

G 

Trong đó:

m: Lượng nước hút vào

G1: Khối lượng mẫu trước khi ngâm

G2: Khối lượng mẫu sau khi ngâm

2.2.4 Dự kiến quy trình công nghệ:

Quy trình công nghệ cho sản xuất xoài sấy dẻo:

Hình 2.2: Quy trình công ngh ệ dự kiến cho sản xuất xo ài sấy dẻo

xoài

Rửa sạch, bócvỏ

Ngâm ddđường

Đóng gói

Sấy liên tục hoặcgián đoạnxoài

Thuyến minh quy trình:

 Nguyên liệu: Dựa trên các đặc tính về kỹ thuật cũng như yêu cầu về côngnghệ sấy, nguyên liệu để tiến hành thí nghiệm được chọn là xoài cát

Trước khi sấy đã tiến hành ủ nhằm làm cho xoài nguyên liệu chín hoàn toàn.Xoài nguyên liệu chọn để sấy là những quả không có dị tật về hình dạng ngoài Saukhi phân loại theo độ chín và kích thước, xoài được rửa sạch

 Bóc vỏ: quá trình bóc vỏ nhằm mục đích loại bỏ lớp ngo ài ruột quả và cácmảnh xơ của lớp trong vỏ quả còn dính trên bề mặt ruột quả cần tiến hành rửa hoặclau nhẹ bằng khăn mềm

 Ngâm trước khi sấy: việc ngâm trước khi sấy được thực hiện nhằm mục đíchloại bỏ bớt nước có trong xoài, ngâm trong dung dịch đưòng 40% khoảng 10h

 Cắt lát: Công đoạn này nhằm mục đích tạo ra hình dạng như mong muốn.Quá trình cát lát phải đảm bảo được sự đồng đều về kích th ước, nhằm tạo thuận lợicho quá trình sấy

 Sấy: xoài sau khi được xử lý và cắt lát xong tiến hành đem sấy Các lát xoàiđược sắp xếp lên các khay, và cho vào t ủ sấy hồng ngoại đã được cài các chế độ từtrước

Cứ sau mỗi giờ ta lại lấy nguyên liệu ra và tiến hành cân một lần để biết sự thayđổi khối lượng Sấy đến khi độ ẩm của sản phẩm đạt y êu cầu

Ở đây tiến hành sấy ở ba nhiệt độ là 40,45,50ºC và ở ba khoảng cách chiếu xạlà: 25,30,35 cm

Trường hợp sấy gián đoạn để ngâm các dung dịch giữ ẩm bề mặt sản phẩm sấy

và để tạo sự cân bằng khuếch tán nội v à ngoại tạo cho sản phẩm có bề mặt nhẵnbóng các hóa chất dùng trong bài báo cáo đ ể giữ ẩm bề mặt là polyphosphates,socbiton và đường sacharose

Ngâm khi sản phẩm sấy đạt độ ẩm 35÷45% khi mà bề mặt bắt đâu tạo lớp ngo ài khôcứng làm cản trở ẩm thoát ra ngoài, thời gian ngâm là 5 phút

 Đóng gói: Sau khi sấy đến độ ẩm yêu cầu ta tiến hành đóng gói Sản phẩmđược đóng gói vào túi PA và được hút chân không nhằm ngăn ch ặn sự xâm nhập

của vi sinh vật, đồng thời tăng thời gian bảo quản hoặc bảo quản trong túi P A khôngcần bao gói chân không do hoạt độ n ước dưới 0,6.

 Bảo quản: sản phẩm được đựng trong gói PA hút chân không (hoặc khônghút chân không) bảo quản ở nhiệt độ thường, thường xuyên kiểm tra sự biến đổichất lượng của sản phẩm theo thời gian

2.2.5 Bố trí thí nghiệm:

2.2.5.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định độ d ày của lát xoài:

Sắc lát có tác dụng giúp khuếch tán ẩm ra ngo ài nhanh hơn trong quá tr ình sấy,đồng thời lát xoài có kích cở dày thích hợp sau khi sấy sẽ không quá nhỏ hay quádày do biến đổi thể tích trong khi sấy, nâng cao chất l ượng cảm quan sản phẩm sấy

Hình 2.3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định độ d ày của lát xoài

Xoài nguyên liệu

2.2.5.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định khoảng cách chiếu xạ ảnh hưởng đến thời gian sấy và độ ẩm sản phẩm:

Hình 2.4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định khoảng cách chiếu xạ ảnh h ưởng

đến thời gian sấy và độ ẩm sản phẩm 2.2.5.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ sấy v à vận tốc gió:

Nhiệt độ sấy 40OC Nhiệt độ sấy 45OC Nhiệt độ sấy 50OC

Hình 2.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ sấy v à vận tốc gió 2.2.5.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định hóa chất, nồng độ với thời gian ngâm 5 phút:

a Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nồng độ v à thời gian ngâm dung dịch polyphosphates:

Hình 2.6: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nồng độ v à thời gian ngâm dung

Mẫu 3: Ngâmdung dịchpolyphosphates1,5%

Mẫu 4: Ngâmdung dịchPolyphosphates2%

Sấy 2

Đánh giá cảm quan