BÁO CÁO CÔNG NGHỆ SAU THU HOẠCH SẤY

MỤC LỤC 1. CƠ SỞ KHOA HỌC 4 1.1 Định nghĩa 4 1.2 Các phương pháp sấy 4 1.2.1 Phương pháp sấy nóng 4 1.2.2 Phương pháp sấy bức xạ 5 1.2.3 Phương pháp sấy đối lưu 5 1.2.4 Phương pháp sấy lạnh 11 1.2.5 Phơi nắng 12 1.3. Cơ chế thoát ẩm ra khỏi vật liệu trong quá trình sấy 13 1.3.1. Quá trình khuếch tán nội 13 1.3.2. Quá trình khuếch tán ngoại 14 1.3.3. Mối quan hệ giữa quá trình khuếch tán nội và khuếch tán ngoại 14 1.3.4. Các giai đoạn trong quá trình sấy 15 2. MỤC ĐÍCH CÔNG NGHỆ VÀ PHẠM VI THỰC HIỆN 16 2.1 Khai thác 16 2.2 Chế biến 16 2.3 Bảo quản 17 2.4 Hoàn thiện 17 3. CÁC BIẾN ĐỔI CỦA NGUYÊN LIỆU 17 3.1 Vật lý 17 3.2 Hoá học 18 3.3 Hóa lý 19 3.4 Sinh học 19 3.5 Hóa sinh 19 4. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG: 20

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC

MỤC LỤC

1 CƠ SỞ KHOA HỌC 4

1.1 Định nghĩa 4

1.2 Các phương pháp sấy 4

1.2.1 Phương pháp sấy nóng 4

1.2.2 Phương pháp sấy bức xạ 5

1.2.3 Phương pháp sấy đối lưu 5

1.2.4 Phương pháp sấy lạnh 11

1.2.5 Phơi nắng 12

1.3 Cơ chế thoát ẩm ra khỏi vật liệu trong quá trình sấy 13

1.3.1 Quá trình khuếch tán nội 13

1.3.2 Quá trình khuếch tán ngoại 14

1.3.3 Mối quan hệ giữa quá trình khuếch tán nội và khuếch tán ngoại 14

1.3.4 Các giai đoạn trong quá trình sấy 15

2 MỤC ĐÍCH CÔNG NGHỆ VÀ PHẠM VI THỰC HIỆN 16

2.1 Khai thác 16

2.2 Chế biến 16

2.3 Bảo quản 17

2.4 Hoàn thiện 17

3 CÁC BIẾN ĐỔI CỦA NGUYÊN LIỆU 17

3.1 Vật lý 17

3.2 Hoá học 18

3.3 Hóa lý 19

3.4 Sinh học 19

3.5 Hóa sinh 19

4 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG: 20

4.2 Các yếu tố liên quan đến nguyên liệu 21

5 ẢNH HƯỞNG CỦA QUÁ TRÌNH SẤY ĐẾN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 22

5.1 Ảnh hưởng đến cấu trúc 22

5.2 Ảnh hưởng đến mùi vị 24

5.3 Ảnh hưởng đến màu sắc 26

5.4 Ảnh hưởng đến giá trị dinh dưỡng 26

5.5 Ảnh hưởng đến sự hồi nguyên sản phẩm (rehydration) 27

6 ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG VÀ BẢO QUẢN SẢN PHẨM SẤY 28

6.1 Tiêu chuẩn đánh giá chất lượng sản phẩm sấy 28

6.1.1 Hình dáng, kích thước và thể tích của sản phẩm 28

6.1.2 Màu sắc 29

6.1.3 Nồng độ vị, chất thơm và các chất khác 30

6.1.4 Nồng độ đường và muối 31

6.1.5 Sự ngấm nước và độ sánh 31

6.1.6 Độ ẩm 32

6.2 Bao gói và bảo quản sản phẩm sấy 34

7 VÍ DỤ SẤY HOA QUẢ 36

7.1 Chần (hấp) 36

7.2 Xử lý hoá chất 37

7.3 Nhiệt độ sấy 37

7.4 Độ ẩm không khí 38

7.5 Lưu thông của không khí 38

7.6 Độ của lớp sấy 38

7.7 Đóng gói và bảo quản rau quả khô 39

7.8 Phương pháp làm khô 39

1 CƠ SỞ KHOA HỌC:

1.1 Định nghĩa

Sấy là quá trình sử dụng nhiệt để tách nước ra khỏi mẫu nguyên liệu Trong quá trình sấy, nước được tách ra khỏi mẫu nguyên liệu theo nguyên tắc bốc hơi (evaporation) hoặc thăng hoa (sublimation) Cần phân biệt sự khác nhau giữa sấy và cô đặc Trong quá trình sấy, mẫu nguyên liệu thường ở dạng rắn, tuy nhiên mẫu nguyên liệu cần sấy cũng có thể ở dạng lỏng hoặc huyền phù Sán phẩm thu được sau quá trình sấy luôn ở dạng rắn hoặc bột

Có nhiều phương pháp sấy và chúng được thực hiện thoe những nguyên tắc khác nhau Có thể chia có phương pháp sấy theo những nhóm sau:

hệ thống sấy nóng có hai cách để tạo ra độ chênh phân áp suất hơi nước giữa vật liệu sấy và môi trường: thứ nhất là giảm phân áp suất hơi nước của tác nhân sấy bằng cách đốt nóng nó và cách thứ hai là tăng phân áp suất hơi trong vật liệu sấy Trong các hệ thống sấy đối lưu người ta sử dụng cả hai cách này Ngược lại, trong các hệ thống sấy tiếp xúc, sấy bức xạ và hệ thống sấy dùng dòng điện cao tần chỉ sử dụng cách đốt nóng vật

Hệ thống sấy nóng thường được phân loại theo phương pháp cung cấp nhiệt:

+ Hệ thống sấy đối lưu: Trong hệ thống sấy này, vật liệu sấy nhận nhiệt bằng đối lưu từ một dịch thể nóng mà thông thường là không khí nóng hoặc khói lò

+ Hệ thống sấy tiếp xúc: Trong hệ thống sấy tiếp xúc, vật liệu sấy nhận nhiệt từ một bề mặt nóng Như vậy, trong các hệ thống sấy tiếp xúc người ta tạo độ chênh phân áp suất hơi nước nhờ

tăng phân áp suất hơi nước trên bề mặt vật liệu sấy Trong số này chúng ta thường gặp hệ thống sấy lô và hệ thống sấy tang…

+ Hệ thống sấy bức xạ: Trong hệ thống sấy bức xạ, vật liệu sấy nhận nhiệt từ một nguồn bức xạ để ẩm dịch chuyển từ trong lòng vật liệu sấy ra bề mặt và từ bề mặt khuếch tán vào môi trường Như vậy, trong hệ thống sấy bức xạ người ta tạo ra độ chênh phân áp suất hơi nước giữa vật liệu sấy và môi trường chỉ bằng cách đốt nóng vật

+ Các hệ thống sấy khác: Ngoài ba hệ thống sấy trên, trong các hệ thống sấy nóng còn có các hệ thống sấy dùng dòng điện cao tần hoặc dùng năng lượng điện từ trường để đốt nóng vật Trong các hệ thống sấy loại này, khi vật liệu sấy đặt trong một trường điện từ thì trong vật xuất hiện các dòng điện và chính dòng điện này đốt nóng vật Như vậy, cũng như các hệ thống sấy bức xạ và hệ thống sấy tiếp xúc, các hệ thống loại này cũng chỉ tạo ra độ chênh phân áp suất giữa vật liệu sấy và môi trường bằng cách đốt nóng vật

1.2.2 Phương pháp sấy bức xạ.

-Phương pháp sấy bức xạ là phương pháp sấy mà trong đó vật liệu sấy nhận nhiệt từ nguồn bức xạ để ẩm dịch chuyển từ trong lòng vật liệu sấy ra bề mặt và từ bề mặt khuếch tán vào môi trường Như vậy, trong hệ thống sấy bức xạ người ta tạo ra độ chênh phân áp suất hơi nước giữa vật liệu sấy và môi trường chỉ bằng cách đốt nóng vật

1.2.3 Phương pháp sấy đối lưu.

A Khái niệm.

Phương pháp sấy đối lưu là phương pháp sấy dùng không khí nóng hoặc khói lò làm tác nhân sấy có nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ (t, ϕ, w…) phù hợp, chuyển động chảy trùm lên vật sấy làm cho ẩm trong vật sấy bay hơi rồi theo tác nhân sấy vào môi trường Trong phương pháp sấy đối lưu nguồn nhiệt cung cấp cho quá trình sấy là nhiệt truyền từ tác nhân sấy đến vật liệu sấy bằng cách truyền nhiệt đối lưu

B Phân loại hệ thống sấy đối lưu.

Người ta thường phân loại hệ thống sấy đối lưu chủ yếu theo cấu tạo của các thiết bị sấy

Có thể gặp các hệ thống sấy đối lưu sau đây:

• Hệ thống sấy buồng

Cấu tạo chủ yếu của hệ thống sấy buồng là buồng sấy Trong buồng sấy có bố trí các thiết

bị đỡ vật liệu sấy mà ta gọi chung là thiết bị chuyển tải (TBCT) Nếu dung lượng của buồng sấy

bé và thiết bị chuyển tải là các khay sấy thì người ta thường gọi hệ thống sấy buồng này là tủ sấy Nếu dung lượng của buồng sấy là lớn và thiết bị chuyển tải là các xe goòng thì người ta gọi là hệ thống sấy buồng kiểu xe goòng Nói chung, thiết bị chuyển tải trong hệ thống sấy buồng rất đa dạng

Hình 1.1: Hệ thống sấy buồng

• Hệ thống sấy hầm

Khác với hệ thống sấy buồng, trong hệ thống sấy hầm thiết bị sấy là một hầm sấy dài, vật liệu sấy vào ở đầu này và ra ở đầu kia của hầm Thiết bị chuyển tải trong hệ thống sấy hầm thường là xe goòng hoặc là băng tải Đặc điểm chủ yếu của hệ thống sấy hầm là bán liên tục hoặc liên tục và cũng như hệ thống sấy buồng nó có thể sấy được nhiều dạng vật liệu sấy Tuy nhiên, do cấu tạo, năng suất của nó lớn hơn năng suất của hệ thống sấy buồng

Kiểu xe goòng Kiểu xích

Kiểu kênh dẫn và thải Kiểu cửa chớp Kiểu cửa chớp quay được

Hình 1.3: Hệ thống sấy tháp

• Hệ thống sấy thùng quay

Thiết bị sấy trong hệ thống sấy thùng quay như tên gọi là một thùng sấy hình trụ trịn đặt nghiêng một gĩc nào đĩ Trong thùng sấy người ta bố trí các cánh xáo trộn Khi thùng quay, vật liệu sấy vừa chuyển động từ đầu này đến đầu kia của thùng sấy vừa bị xáo trộn từ trên xuống dưới Tác nhân sấy cũng vào ở đầu này và ra ở đầu kia của thùng sấy Như vậy, hệ thống sấy thùng quay cũng là hệ thống sấy chuyên dùng để sấy hạt hoặc cục nhỏ và cĩ thể làm việc liên tục

Kiểu cánh trộn Kiểu roto Kiểu có ống dẫn gió

Hình 1.4: Hệ thống sấy thùng quay

ẩm cần lấy đi trong quá trình sấy thường là độ ẩm bề mặt.

Hình 1.5: Hệ thống sấy khí động

• Hệ thống sấy tầng sôi

Trong hệ thống sấy tầng sôi, thiết bị sấy là một buồng sấy, trong đó người ta bố trí ghi đỡ vật liệu sấy Tác nhân sấy có thông số thích hợp được đưa vào dưới ghi và làm cho vật liệu sấy chuyển động bập bùng trên ghi như hình ảnh bọt nước sôi Vì vậy, người ta gọi là hệ thống sấy tầng sôi Đây cũng là hệ thống sấy chuyên dùng để sấy hạt Hạt khô nhẹ hơn sẽ ở phần trên của lớp sôi và được lấy ra khỏi thiết bị sấy một cách liên tục Trong hệ thống sấy tầng sôi, truyền nhiệt và truyền ẩm giữa tác nhân sấy và vật liệu sấy rất tốt nên trong các hệ thống sấy hạt hiện có thì hệ thống sấy tầng sôi có năng suất lớn, thời gian sấy nhanh và vật liệu sấy được sấy rất đều

Kiểu nhiều buồng Kiểu một buồng

Hình 1.6: Hệ thống sấy tầng sơi

• Hệ thống sấy phun

Hệ thống sấy phun là một hệ thống sấy chuyên dùng để sấy các dung dịch huyền phù như trong dây chuyền sản xuất sữa bột, sữa đậu nành v.v… Thiết bị sấy trong hệ thống sấy này thường là một hình chĩp trụ, phần chĩp hướng xuống dưới Dung dịch huyền phù được bơm cao áp đưa vào các vịi phun hoặc trên các đĩa quay ở đỉnh tháp tạo thành những hạt dung dịch bay lơ lửng trong thiết bị sấy Tác nhân sấy cĩ thể được đưa vào cùng chiều hay ngược chiều thực hiện quá trình truyền nhiệt truyền ẩm với các hạt dung dịch và thốt ra ngồi qua xyclon Vật liệu khơ thu được ở đáy chĩp và được lấy ra ngồi hoặc liên tục hoặc định kỳ

Không khí ra

Nguyên liệu lỏng vào

Nguyên liệu lỏng vào

Không khí nóng vào

Không khí ra

Sản phẩm ra

Kiểu đĩa quay Kiểu vòi phun

Sản phẩm ra Không khí

nóng vào

Trong các loại phương pháp sấy này hoàn toàn giống như trong các phương pháp sấy nóng khác Điều khác ở đây là cách giảm phần áp suất hơi Pam trong tác nhân sấy Chẳng hạn trong các phương pháp sấy nóng đối lưu người ta giảm Pam bằng cách đốt nóng để tăng áp suất bão hòa dẫn đến giảm độ ẩm tương đối ϕ Trong khi đó, với các phương pháp sấy lạnh có nhiệt độ tác nhân sấy bằng nhiệt độ môi trường chẳng hạn, người ta lại tìm cách giảm áp suất hơi nước của tác nhân sấy Pam giảm Lượng nước chứa trong không khí được tách bằng cách qua dàn lạnh.

• Hệ thống sấy thăng hoa

Phương pháp sấy lạnh mà trong đó ẩm ở trong vật liệu sấy ở dạng rắn trực tiếp biến thành hơi đi vào tác nhân sấy thường gọi là sấy thăng hoa Phương pháp thăng hoa, người ta tạo ra môi trường trong đó nước trong vật liệu sấy ở dưới điểm băng, nghĩa là nhiệt độ của vật liệu T < 273K và áp suất tác nhân sấy bao quanh vật p < 610 Pa Khi đó, nếu vật liệu sấy nhận nhiệt lượng thì nước trong vật ở dạng rắn sẽ chuyển trực tiếp thành hơi nước và đi vào tác nhân sấy Như vậy, trong hệ thống sấy thăng hoa một mặt ta phải làm lạnh vật xuống dưới 00C và tạo chân không xung quanh vật liệu sấy

• Hệ thống sấy chân không

Nếu nhiệt độ của vật liệu sấy vẫn nhỏ hơn 273 K nhưng áp suất tác nhân sấy bao quanh vật

p > 610 Pa thì khi vật liệu sấy nhận được nhiệt lượng, các phần tử nước ở thể rắn không chuyển trực tiếp thành hơi để đi vào tác nhân sấy mà trước khi biến thành hơi đi vào môi trường nước ở thể rắn phải chuyển qua thể lỏng

Do tính phức tạp và không kinh tế phương pháp chân không và phương pháp thăng hoa cũng như phương pháp sấy lạnh nói chung chỉ chỉ dùng để sấy vật liệu quý hiếm không chịu dược nhiệt độ cao, sấy những mặt hàng chất lượng cao Vì vậy các phương pháp này không phổ biến

• Các phương pháp phơi nắng cải tiến

Kiểu phơi Allfale của tổ chức TS.P.C (Trung tâm sản xuất sản phẩm nhiệt đới)

Kiểu phơi ITiPAT

Kiểu phơi bằng giá “Crib

1.3 Cơ chế thoát ẩm ra khỏi vật liệu trong quá trình sấy

Cơ chế thoát ẩm ra khỏi nguyên liệu sấy gồm hai quá trình là khuyếch tán nộivà khuyếch tán ngoại:

1.3.1 Quá trình khuếch tán nội.

Quá trình khuếch tán nội là quá trình chuyển dịch ẩm từ các lớp bên trong ra lớp bề mặt của vật ẩm Động lực của quá trình này là do sự chênh lệch nồng độ ẩm giữa các lớp bên trong

và các lớp bề mặt Ngoài ra quá trình khuếch tán nội còn diễn ra do sự chênh lệch nhiệt độ giữa các lớp bên trong và các lớp bề mặt Qua nghiên cứu ta thấy rằng ẩm dịch chuyển từ nơi có nhiệt

độ cao đến nơi có nhiệt độ thấp Vì vậy, tùy thuộc vào phương pháp sấy và thiết bị sấy mà dòng

ẩm dịch chuyển dưới tác dụng của nồng độ ẩm và dòng ẩm dịch chuyển dưới tác dụng của nhiệt

độ có thể cùng chiều hoặc ngược chiều với nhau

Ta có thể biểu thị tốc độ khuếch tán nội bằng phương trình sau:

dx

dc F k dt

dW

=

Trong đó: W – lượng nước khuếch tán, kg;

dt – thời gian khuếch tán, giờ;

1.3.2 Quá trình khuếch tán ngoại.

Sự định kỳ chuyển hơi nước trên bề mặt nguyên liêu vào không khí gọi là quá trình khuếch tán ngoại Lượng nước bay hơi trong khuếch tán ngoại thực hiện dưới điều kiện áp suất hơi nước bão hòa trên bề mặt nguyên liêu liệu (E) lớn hơn áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí (e)

Lượng nước bay hơi trong quá trình khuếch tán ngoại thực hiện được dưới điều kiện áp suất hơi nước bão hòa (E) lớn hơn áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí (e) Sự chênh

lệch đó là ∆P=E−e Lượng hơi nước bay hơi tỷ lệ thuận với ∆P, với bề mặt bay hơi và thời gian làm khô:

dt F e E B

Tốc độ bay hơi nước được biểu diễn như sau:

F e E B dt

dW

)

.( −

=

Trong đó: W – lượng nước bay hơi, kg

F – diện tích bề mặt bay hơi, m2

dt – thời gian bay hơi, giờ

B – hệ số bay hơi

1.3.3 Mối quan hệ giữa quá trình khuếch tán nội và khuếch tán ngoại.

Khuếch tán nội và khuếch tán ngoại có một mối quan hệ chặt chẽ với nhau, quá trình khuếch tán nội là động lực của quá trình khuếch tán ngoại và ngược lại Tức là khi khuếch tán ngoại được tiến hành thì khuếch tán nội mới có thể được tiếp tục và như thế độ ẩm của nguyên liệu mới được giảm dần Tuy nhiên trong quá trình sấy ta phải làm sao cho hai quá trình này ngang bằng với nhau, tránh trường hợp khuếch tán ngoại lớn hơn khuếch tán nội Vì khi đó sẽ làm cho sự bay hơi ở lớp bề mặt diễn ra mãnh liệt làm cho bề mặt của sản phẩm bị khô cứng, hạn chế sự thoát ẩm Khi xảy ra hiện tượng đó ta khắc phục bằng cách sấy gián đoạn (quá trình ủ ẩm) mục đích là để thúc đẩy quá trình khuếch tán nội

1.3.4 Các giai đoạn trong quá trình sấy.

Nếu chế độ sấy tương đối dịu, tức là nhiệt độ và tốc độ chuyển động của không khí không lớn, đồng thời vật có độ ẩm tương đối cao, thì quá trình sấy sẽ xẩy ra theo ba giai đoạn: giai đoạn làm nóng vật, giai đoạn sấy tốc độ không đổi và giai đoạn sấy tốc độ giảm dần

A.Giai đoạn làm nóng vật.

Giai đoạn này bắt đầu từ khi đưa vật vào buồng sấy tiếp xúc với không khí nóng cho tới khi nhiệt độ vật đạt đến bằng nhiệt độ nhiệt kế ướt Trong quá trình này toàn bộ vật sấy đuợc gia nhiệt Ẩm lỏng trong vật cũng được gia nhiệt cho đến khi đạt được nhiệt độ sôi ứng với phân áp suất hơi nước trong môi trường không khí trong buồng sấy Do được làm nóng nên độ ẩm của vật có giảm chút ít do bay hơi ẩm còn nhiệt độ của vật tăng dần từ nhiệt độ ban đầu cho đến khi bằng nhiệt độ nhiệt kế ướt Tuy vậy sự tăng nhiệt độ trong quá trình xảy ra không đồng đều ở phần ngoài và phần trong vật Vùng trong vật đạt tới nhiệt độ nhiệt kế ướt chậm hơn.

B.Giai đoạn sấy đẳng tốc.

Kết thúc giai đoạn gia nhiệt, nhiệt độ của tác nhân sấy bằng nhiệt độ nhiệt kế ướt Tiếp tục cung cấp nhiệt, ẩm trong vật sẽ hóa hơi còn nhiệt độ của vật giữ không đổi nên nhiệt lượng cung cấp chỉ để làm hóa hơi nước Ẩm sẽ hóa hơi ở lớp vật liệu sát bề mặt vật, ẩm lỏng ở bên trong vật sẽ truyền ra ngoài bề mặt vật để hóa hơi Do nhiệt độ không khí của tác nhân sấy không đổi, nhiệt độ vật cũng không đổi nên chênh lệch nhiệt độ giữa vật và môi trường cũng không đổi Do vậy tốc độ bay hơi ẩm của vật cũng không đổi Điều này sẽ làm cho tốc độ giảm của độ chứa ẩm

của vật theo thời gian (

C.Giai đoạn sấy giảm tốc.

Ở giai đoạn sấy này thì lượng nước còn lại trong nguyên liệu ít và chủ yếu là nước liên kết

do đó năng lượng liên kết lớn Vì vậy, việc tách ẩm cũng khó khăn hơn và cần năng lượng lớn hơn nên đường cong sấy và đường cong tốc độ sấy thường có dạng cong Tuy nhiên, hình dạng của đường cong là phụ thuộc vào dạng liên kết ẩm trong vật liệu và tùy thuộc vào dạng vật liệu sấy

Độ ẩm của vật liệu cuối quá trình sấy tùy thuộc vào độ ẩm của môi trường không khí xung quanh.

2 MỤC ĐÍCH CÔNG NGHỆ VÀ PHẠM VI THỰC HIỆN:

2.1 Khai thác:

Quá trình sấy sẽ tách bớt nước ra khỏi nguyên liệu Do đó hàm lượng các chất dinh dưỡng

có trong một đơn vị khối lượng sản phẩm sấy sẽ tăng lên Theo quan điểm này, quá trình sấy có mục đích công nghệ là khai thác vì nó làm tăng hàm lượng các chất dinh dưỡng trong một đơn vị khối lượng sản phẩm

2.2 Chế biến:

Quá trình sấy làm biến đổi nguyên liệu và tạo ra nhiều tính chất đặc trưng cho sảm phẩm

Ví dụ như trong công nghệ sản xuất các loại trái cây sấy (mít, chuối, thơm…), quá trình sấy sẽ tạo ra những tính chất vật lý và hóa lý mới cho sảm phẩm, là cho sản phẩm trờ nên khác biệt hẳn

so với nguyên liệu ban đầu Còn trong công nghê sản xuất sữa bột, cà phê hoà tan, trà hoà tan, bột rau quả… thì quá trình sấy không chỉ chuyển hóa mẫu nguyên liệu dạng lỏng thành sản phẩm dạng bột mà còn làm thay đổi sâu sắc các tính chất vật lý và hóa lý của sản phẩm Trong tất cả các trường hợp nói trên, mục đích công nghệ của quá trình sấy là chế biến

2.3 Bảo quản:

Quá trình sấy là giảm giá trị hoạt độ của nước trong nguyên liệu nên ức chế hệ vi sinh vật

và một số enzyme, giúp kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm Ngoài ra, trong một số trường hợp

sử dụng nhiệt độ tác nhân sấy khá cao thì một số vi sinh vật và enzyme sẽ bị vô hoạt bởi nhiệt

Ví dụ như khi thu họach ngũ cốc, nếu độ ẩm của hạt dao động trong khảong 17 – 18 % thì hạt rất nhanh bị hư hỏng trong quá trình bảo quản Nguyên nhân chủ yếu của sự hư hỏng là do hoạt động của hệ enzyme và vi sinh vật trong hạt Nếu chúng ta sấy hạt đền độ ẩm 13% thì thời gian bảo quản của hạt trong cyclo có thể kéo dài cả năm hoặc dài hơn

2.4 Hoàn thiện:

Quá trình sấy có thể làm cải thiện một vài chỉ tiêu chất lượng sảm phẩm Xét ví dụ quá trình sấy malt đại mạch Mục đích công nghệ chính của quá trình này là bảo quản (độ ẩm của malt vàng giảm từ 44-48% xuống 3-4%) Ngoài ra, quá trình sấy sẽ hình thành nên các hợp chất

melanoidine trong malt vàng, góp phần cải thiện màu sắc và mùi của malt Trên cơ sở đó, quá trình sấy malt còn có một mục đích công nghê khác là hoàn thiện sản phẩm.

3 CÁC BIẾN ĐỔI CỦA NGUYÊN LIỆU:

Những biến đổi vật lý sẽ ảnh hưởng đến các chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm sấy

3.2 Hoá học:

Khi tăng nhiệt độ thì tốc độ của các phản ứng hoá học sẽ tăng lên Do đó trong quá trình sấy sẽ xảy ra nhiều phản ứng hoá học khác nhau trong nguyên liệu, những biến đổi hoá học sẽ ảnh hưởng có lợi hoặc có hại đến chất lượng của sản phẩm sấy Dưới đây là một số phản ứng thường gặp

Phản ứng oxy hóa:

• Một số vitamin trong thực phẩm, ví dụ vitamin C rất dễ bị oxy hóa trong quá trình sấy Kết quả là hàm lượng vitamin C sẽ giảm đi đáng kể so với trong nguyên liệu ban đầu

• Các hợp chất màu như Carotenoids, cholorophyll cũng bị oxy hóa làm cho sản phẩm nhạt màu hoặc mất màu

• Các hợp chất polyphenol trong rau quả rất dễ bị oxy hóa trong quá trình sấy và làm cho sản phẩm sấy hóa nâu

• Các hợp chất lipid, đặc biệt lá các acid béo tự do khi tham gia phản ứng oxy hóa sẽ hình thành nên các peroxide và nhiều loại sản phẩm phụ khác tạo nên mùi ôi cho sản phẩm

Nhìn chung, các phản ứng oxy hóa nói trên đều gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm sau khi sấy

Phản ứng thủy phân: trong giai đoạn đầu của quá trình sấy, nếu nguyên liệu có độ ẩm cao

thì có thể xảy ra phản ứng thủy phân các hợp chất có trong nguyên liệu, ví dụ như triglyceride bị thủy phân thành glycerol và các acid béo

Phản ứng Maillard: đây là phản ứng thường gặp khi sấy nguyên liệu có chứa đường khử

và các hợp chất có nhóm –NH2 tự do Phản ứng sẽ tạo ra các hợp chất melnoidine và làm cho sản phẩm sấy bị sậm màu Trong công nghệ sản xuất trái cây sấy, phản ứng Maillard sẽ ảnh hưởng không tốt đến màu sác của sản phẩm Tuy nhiên, trong công nghệ sản xuất malt đại mạch, việc hình thành nên các hợp chất melanoidine là có lợi vì chúng sẽ góp phần tạo nên màu vàng đặc trưng cho bia thành phẩm

Ngoài các phản ứng nói trên, trong quá trình sấy thực phẩm còn có thể xảy ra các phản ứng hóa học khác như dehydrate hóa, phân hủy, trùng hợp…

3.4 Sinh học:

Trong quá trình sấy, sự trao đổi chất của các tế bào và mô nguyên liệu động thực vật sẽ ngừng lại nếu nhiệt độ sấy tăng cao Nguyên nhân chính là do hệ enzyme trong mô tế bào bị vô hoạt bất thuận nghịch Ngoài ra, các thành phần khác trong tế bào như DNA cũng có thể bị biến tính nhiệt.

Các vi sinh vật trong nguyên liệu cũng bị ức chế hoặc tiêu diệt trong qua 1trình sấy do tác dụng nhiệt và do hoạt độ nước giảm đi

3.5 Hóa sinh:

Trong giai đoạn đầu của quá trình sấy, do nhiệt độ của nguyên liệu chưa tăng cao, các phản ứng enzyme trong nguyên liệu tiếp tục diễn ra mạnh mẽ Ví dụ như trong giai đoạn đầu của quá trình sấy malt đại mạch, các phản ứng thủy phân tinh bột và protein vẫn tiếp tục xảy ra nhờ xúc tác của hệ amylase và protease có trong malt xanh

Khi nhiệt độ tăng cao, các enzyme bị vô hoạt và các phản ứng hóa sinh sẽ dừng lại

4 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG:

Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy và chúng có thể được chia thành hai nhóm: các yếu tố liên quan đến điều kiện sấy và các yếu tố liên quan đến bản chất nguyên liệu cần sấy

4.1 Các yếu tố liên quan đến điều kiện sấy

Nhiệt độ tác nhân sấy: trong phương pháp sấy đối lưu, khi tăng nhiệt độ tác nhân sấy thì

tốc độ sấy sẽ tăng theo Đó là do tốc độ truyền nhiệt gia tăng Việc tăng nhiệt độ tác nhân sấy sẽ làm giảm độ ẩm tương đối của nó Điều sẽ làm cho các phân tử nước tại bề mặt nguyên liệu cần sấy sẽ bốc hơi dễ dàng hơn Ngoài ra, ở nhiệt độ cao thì sự khuếch tán của các phân tử nước cũng sẽ diễn ra nhanh hơn

Tuy nhiên, nếu nhiệt độ tác nhân sấy quá cao thì các biến đổi vật lý và hóa học trong nguyên liệu sẽ diễn ra mạnh mẽ Một số biến đổi này có thể ảnh hưởng đến chất lượng dinh dưỡng và cảm quan của sản phẩm