1 Tổng quan về quá trình cô đặc: Cô đặc bằng nhiệt hay cô đặc bốc hơi là quá trình làm bay hơi nước trong thực phẩm dưới tác dụng của nhiệt nhằm mục đích làm tăng nồng độ chất khô tro
Trang 11) Tổng quan về quá trình cô đặc:
Cô đặc bằng nhiệt ( hay cô đặc bốc hơi) là quá trình làm bay hơi nước trong thực phẩm dưới tác dụng của nhiệt nhằm mục đích làm tăng
nồng độ chất khô trong sản phẩm
Nồng độ chất khô của nguyên liệu luôn dao động 10% đến 35% Sau quá trình cô đặc sản phẩm thu được ở dạng lỏng và có nồng độ chất khô lên đến 80%.
Hiện nay có nhiều phương pháp khác nhau để tách nước ra khỏi thực phẩm lỏng như thẩm thấu ngược- sử dụng membrance, cô đặc đông lạnh, cô đặc bằng nhiệt,….
Trong đó ưu điểm vượt trội của phương pháp cô đặc bằng nhiệt là
hàm lượng chất khô là hàm lượng chất khô trong thực phẩm sau quá trình cô đặc bằng nhiệt có thể tăng lên rất cao so vs các phương pháp tách nước khác.
Trang 2• 2) Mục đích và phạm vi thực hiện
Chuẩn bị:giúp cho các quy trình tiếp theo trong sản
xuất được thực hiện dễ dàng và đạt hiệu quả kinh tế cao hơn
Khai thác: tách bớt nước ra khỏi sản phẩm, do đó
sản phẩm sẽ trở nên nhẹ hơn và nồng độ các chất
dinh dưỡng tăng cao
Bảo quản:quá trình cô đặc bằng nhiệt làm giảm
hàm lượng nước và tăng hàm lượng chất khô trong sản phẩm
Trang 33) Các biến đổi của nguyên liệu:
Vật lí: Hàm lượng chất khô tăng, độ nhớt tăng, tỷ trọng tăng
Biến đổi hóa học: dưới tác dụng của nhiệt của quá trình , thành
phần hóa học trong nguyên liệu có thể phản ứng vs nhau hoặc phân
hủy.
Hóa lý: là sự chuyển pha của nước , nước từ trạng thái lỏng sang
trạng thái hơi và thoát ra ngoài.
Hóa sinh và sinh học: khi cô đặc ở áp suất thường, do nhiệt đồ
đông đặc cao nên enzyme trong nguyên liệu bị vô hoạt nhiều vi sinh vật bị ức chế Các biển đổi hóa sinh và sinh học gần như không xảy ra
Trang 44) Các yếu tố ảnh hưởng:
•Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ truyền nhiệt
Sự chênh lệch nhiệt độc của hơi bão hòa (tác nhân gia
nhiệt) và nhiệt độ sôi của nguyên liệu Nếu sự chênh lệch giữa nhiệt độ của hơi bão hòa và nhiệt độ sôi của nguyên liệu càng lớn thì tốc độ truyền nhiệt sẽ càng lớn Để tăng sự chênh lệch nhiệt độ nói trên, các nhà sản xuất có thể sử dụng một trong hai phương pháp sau đây.
+ Tăng nhiệt độ và áp suất hơi bão hòa:
+ Giảm nhiệt độ sôi của nguyên liệu bằng cách cô đặc
trong môi trường chân không: khi đó, nhiệt độ sôi của nguyên liệu cần cô đặc sẽ phụ thuộc vào áp lực trên bề mặt dung dịch, nồng độ chất khô của nguyên liệu và chiều cao cột thủy tinh trong thiết bị cô đặc
Trang 5Hiện tượng cặn bám trên bề mặt trao đổi nhiệt
• Trong thiết bị cô đặc bốc hơi, bề mặt truyền
nhiệt có hai mặt tiếp xúc: một mặt tiếp xúc với nguyên liệu cần cô đặc và một mặt tiếp xúc
với hơi bão hòa Một số cấu tử của nguyên liệu trong quá trình cô đặc có thể bị bám dính trên
bề mặt truyền nhiệt
Trang 6Hiện tượng màng biên(boundary film)
• Lớp nguyên liệu chản dòng với bề mặt tiếp xúc tuyền nhiệt (lớp màng biên) thường tạo ra một trở lực lớn cho quá trình truyền nhiệt Để làm giảm chiều dày của màng biên này, các nhà sản xuất có thể thạo ra một dòng đối lưu
tự nhiên hoặc cưỡng bức trong thiết bị cô đặc
Trang 7Hiện tượng tạo bọt
• Trong quá trình cô đặc bằng nhiệt, bên trong dung dịch nguyên liệu sẽ xuất hiện những bong bóng hơi Nếu trong dung dịch nguyên liệu có chứa những cấu tử có khả năng làm bền bọt
như protein thì sẽ hình thành một lớp bọt trên
bề mặt dung dịch trong thiết bị - lớp bọt này có khả năng làm giảm tốc độc thoát hơi thứ ra
khỏi dung dịch cần cô đặc
Trang 8Tổn thất chất khô do hơi thứ
• Trong quá trình cô đặc, hơi thứ thoát ra khỏi thiết bị có thể lôi theo một số cấu tử (có trong nguyên liệu) ở dạng sương mù Tổn thất chất khô càng nhiều nếu sự sôi diễn ra quá mãnh liệt trong thiết bị bốc hơi