Đồ án Công nghệ chế biến các sản phẩm rau trái sấy

nguyên liệu được phụt đột ngột ra không khí, việc giảm áp suất đột ngột làm cho nước bên trong nguyên liệu chuyển thành hơi. Hơi thóat ra tạo nên các rãnh và khe nứt, vì vậy tạo ra cấu trúc lỗ xốp cho sản phNm. Nhiều mặt hàng rau trái sấy đã khử nước thành công bằng phương pháp này bao gồm khoai tây, cà rốt, củ cải đường, bắp cải, khoai lang , táo và việt quất. − Hệ thống explosion puffing liên tục (CEPS) được thiết kế phân riêng chức năng nhiệt và chức năng phun. CEPS có quá trình được kiểm soát tốt hơn, tăng chất lượng sản phNm và giảm giá nhân công. Khi hệ thống được nhập liệu, tổng lượng Nm, áp suất bên trong, nhiệt độ bên trong và tốc độ trao đổi đạt trạng thái ổn định, nó điều hành tự động và thỉnh thoảng mới cần điều chỉnh lại. Các sản phNm sấy từ rau trái GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt 37 − Năng lượng sử dụng được tính dựa trên lượng hơi tiêu thụ thể hiện ở việc lượng hơi tiêu thụ giảm tới 44% khi hệ thống CEPS được sử dụng để tách nước trong các mNu táo so với phương pháp tách nước thông thường; điều đó được lý giải vì thời gian lưu sấy từ 20% giảm còn 3%. Bảng 5: Các thông số quá trính của explosive puffing 1 vài loại trái cây Loại rau trái Ẩm thoát ra (%) Áp suất hơi (kPa) Nhiệt độ (0C) Thời gian ngừng sấy (s) Thời gian tái hút nước (phút) Khoai tây Carrot Khoai mỡ Củ cải đường Tiêu Hành Càn tây Rutabaga Nấm Táo Việt quất Man việt quất Dâu Dứa Lê 25 25 25 20 – 26 19 15 25 25 20 15 18 17 - 26 25 18 18 414 275 241 276 207 414 275 241 193 117 138 138 90 83 228 176 149 160 163 149 154 149 160 121 121 204 163 177 166 154 60 49 75 120 45 30 39 60 39 35 39 64 60 60 5 5 10 5 2 5 5 6 5 5 4 3 3 1 5 Các sản phNm sấy từ rau trái GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt 38 3.2.4. Sấy màng bọt 3.2.4.1. Nguyên tắc − Quá trình sấy bọt chỉ được áp dụng giới hạn cho 1 số sản phNm cụ thể, như bột trái cây, để chuNn bị cho các sản phNm thức uống nhanh. Nguyên lý tương tự với phương pháp sấy phun chân không, sấy bông và sấy phun. − Phương pháp sấy bọt là quá trình sấy bề mặt mỏng đã ổn định bọt từ thực phNm lỏng cô đặc trong khí nóng ở áp suất không khí. Bọt được chuNn bị bằng cách thêm chất ổn định và khí vào thực phNm lỏng trong quá trình đảo trộn liên tục. Có thể sấy liên tục trên khay sấy. Sản phNm bột chất lượng tốt có thể tái hòa tan vào nước được làm thực nghiệm từ khoai tây, cam, nho, táo và lê. 3.2.4.2. Cơ sở và biện pháp thực hiện − Trong kĩ thuật sấy bọt, ta cho chất nhũ tương hóa vào nước rau quả hay puree quả với tỷ lệ 0.5 – 1.0 % chất khô. Sau 5 phút đánh trộn trong khí quyển của không khí hay khí trơ bọt sẽ được tạo thành. Sau đó phết nước quả, purre rau quả vào khay có lỗ và sấy ở thiết bị sấy đặc kiểu hầm hay thiết bị sấy có miệng phun. Sản phNm thu được ở dạng bột có mùi vị tự nhiên của rau quả tươi. − Cơ sở về bọt là điều cần thiết cơ bản trong phương pháp này. Hai yếu tố cần thiết cho sự ổn định bọt là độ đặc và độ bền của chất tạo nhũ. Chất tạo nhũ hay dùng trong kĩ thuật sấy rau trái là glyceryl monostearate, protein đậu nành hòa tan và polypropylen glycol monostearate. Thời gian và nhiệt độ sấy phụ thuộc vào lọai sản phNm sấy, hầu hết các loại nước trái cây cần sấy trong 14 phút ở 1600F để giảm độ Nm xuống còn 2%. Vận tốc khí và sự Nm ướt không đánh giá được hiệu quả thời gian cần thiết. 3.2.4.3. Ưu điểm − Phương pháp sấy bọt có 2 lợi ích rõ ràng: thứ nhất, việc sử dụng bọt là tăng đáng kể độ Nm bị tách ra và cho phép sử dụng hơi nóng ở áp suất khí quyển để sấy trong thời gian Các sản phNm sấy từ rau trái GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt 39 ngắn. Thứ hai, mặc dù sản phNm có thể bị dính ở nhiệt độ sấy, nhưng nó có thể đựơc làm lạnh và trở nên giòn trước khi cạo sạch bề mặt. 3.2.5. Sấy bằng vi sóng 3.2.5.1. Nguyên tắc − Trong phương pháp sấy bằng vi sóng, nhiệt được tạo ra bên trong nguyên liệu thực phNm nhờ sự tác động các phần tử hóa học thực phNm và năng lượng từ sóng ở tần số 915 – 2450 MHz. Công dụng của loại năng lượng này thể hiện khi được áp dụng trong việc sấy hoàn thiện khoai tây chiên. 3.2.5.2. Thiết bị − Máy sấy chân không vi sóng Máy sấy hút chân không kết hợp gia nhiệt bằng sóng vi ba nhằm tăng hiệu suất bay hơi. − Nguyên lý hoạt động: Dưới môi trường áp suất chân không, các khay chứa nguyên liệu được quay đảo bên trong buồng sấy nhằm tăng hiệu suất sóng cao tần. Hàm Nm trong nguyên liệu được gia nhiệt nhanh và bay hơi thoát ra ngoài bề mặt, tăng tốc độ sấy so với kiểu gia nhiệt truyền dẫn. Phương pháp gia nhiệt kiểu này tạo hiệu suất sấy cao ít hao phí năng lượng. − Đặc điểm của thiết bị: Bên cạnh sự vượt trội của gia nhiệt vi sóng như tốc độ gia nhiệt nhanh, hiệu suất gia nhiệt cao, bảo đảm 100% nguyên liệu được gia nhiệt đồng đều, ngoài ra thiết bị còn có những điểm đặc biệt như sau: nhiệt độ sấy (điểm bay hơi của nước) thấp nên phù hợp cho sấy các nguyên liệu nhạy nhiệt.Kết cấu của tủ cho phép nguyên liệu quay vòng bên trong nên năng lượng của vi sóng được tiếp xúc đồng đều với nguyên liệu nên tác động gia nhiệt sấy lên nguyên liệu đầy đủ, tránh được các hiện tượng không đồng đều Các sản phNm sấy từ rau trái GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt 40 Hình 10: Thiết bị sấy vi sóng 3.2.5.3. Ưu điểm − Ưu đỉểm của việc sử dụng năng lượng sóng siêu âm là chất lượng rất tốt cả bên trong sản phNm, hiệu quả của việc gia nhiệt nguyên liệu nhờ tác động của sóng ; tính thu hút sóng của nước lỏng; và dễ kiểm soát năng suất do đó có thể gia nhiệt nhanh chóng nếu mong muốn. Phương pháp này có thể giảm thời gian, đặc biệt khi kích thước vật liệu không khả thi để sấy bằng các phương pháp khác. Dĩ nhiên, giá thành cao khi sử dụng các nguồn năng lượng thông thường và giá thành thiết bị cơ bản để sấy cũng cao. 3.2.5.4. Ứng dụng − Sấy vi sóng chân không tập trung ở một số sản phNm như cam, chanh, nho, lê, dâu ... Các thông số đầy đủ để vận hành sấy chân không của cam và nước nho sử dụng là 48 KW, 2450 MHz, sấy nước cam ở 630Brix đến độ Nm 2% trong 40 phút. Các sản phNm sấy từ rau trái GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt 41 3.2.6. Sấy phun 3.2.6.1. Nguyên tắc − Sấy phun là phương pháp quan trọng nhất để sấy các sản phNm thực phNm lỏng và được ứng dụng rất rộng rãi. Phương pháp này bao gồm phun chất lỏng ra thành từng giọt (bằng vòi phun), đưa tác nhân sấy vào tiếp xúc với các giọt chất lỏng và tách sản phNm sau khi sấy khỏi môi trường sấy (bằng cyclone phân riêng). Sấy phun được áp dụng rộng rãi cho nhiều loại sản phNm, nhưng không có hệ thống sấy phun chung cho các sản phNm mà mỗi sản phNm sấy sẽ được xử lý khác nhau và hệ thống sấy sẽ được thiết kế riêng theo đặc tính của sản phNm. − Phương pháp sấy phun được ứng dụng khá giới hạn trong các sản phNm rau trái. Nước trái cây, thịt quả và mứt quả có thể sấy phun với các chất độn. Đặc biệt phải quan tâm đến việc thiết kế buồng sấy vì trong suốt quá trình trước khi sấy xử lý và đóng gói sản phNm xảy ra sự hút Nm và nhiệt của sản phNm. Một số trái cây có thể sấy phun như cà chua, chuối, đào, mơ, … − Thịt quả cà chua là một loại sản phNm rất khó sấy thành bột vì độ nhớt cao và hay vón cục. Để sấy cà chua thuận lợi, người ta thiết kế chế độ sấy với buồng sấy có lớp vỏ bao bên ngoài đề cho không khí làm lạnh, đáy hình nón. Không khí lạnh đưa vào trong được kiểm tra để cho phép duy trì nhiệt độ của thành buồng trong khỏang 38 – 500C. Phần dịch quả được sấy bằng khí nóng trong buồng sấy ở nhiệt độ 138 – 1500C. Các sản phNm sấy từ rau trái GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt 42 3.2.6.2. Thiết bị Hình 11: Thiết bị sấy phun Các sản phNm sấy từ rau trái GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt 43 Máy sấy phun có đáy phẳng: − Máy sấy có phòng sấy 3, sản phNm lỏng được phun trong phòng nhờ đĩa quay nhanh 6. Không khí nóng hay khí lò được đNy vào phòng và sản phNm chuyển động thành dòng song song với vật liệu Hình 12: Máy sấy phun có đáy − Các giọt chất lỏng khi rơi vào dòng không khí nóng, hay khi chúng bị chất tải nhiệt bao phủ lấy mọi hướng và trong một vài giây Nm bốc hết và sản phNm lắng xuống đáy phòng ở dạng bột. Sản phNm được chuyển dịch nhờ cào 5 và ra khỏi máy sấy nhờ vít tải 4 hay nhờ cơ cấu vận chuyển khác. Tác nhân sấy bị hút liên tục nhờ quạt 1. Khi đi qua bộ lọc 2 để làm lắng, những tiểu phần nhỏ của sản phNm bị dòng khí mang đi. Trong các máy sấy tương tự, các chất lỏng có thể phân tán bằng các đĩa phun, vòi cơ học, vòi khí động học. − Các máy sấy phun làm việc có đường kính từ 500 đến 15000 mm, năng suất bốc hơi Các sản phNm sấy từ rau trái GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt 44 Nm từ 500 đến 15000 kg/h. − Trong các gian phòng có chiều cao giới hạn, thường người ta thiết kế các máy sấy có đáy phẳng để bố trí gọn, dễ làm sạch. Khi cần thiết để nhận các sản phNm vô trùng, người ta sử dụng các phòng sấy có đáy hình nón, vì chúng có ít khe hở hơn, không khí nhiễm bNn có thể qua các lỗ này. Các máy sấy phun có đáy hình nón: − Thiết bị có năng suất Nm bốc hơi 1500 ÷3500 kg/h. Máy sấy gồm: Vỏ trụ 9 có đáy hình nón để tháo bột khô. Dung dịch đNy vào sấy bị phun ra nhờ cơ cấu ly tâm 13 có đĩa 10. Tác nhân sấy đưa vào phần trên của thiết bị theo ống dẫn 7. Ở cuối ống dẫn 7 lắp cơ cấu phun hình nón 8. Nhờ cơ cấu 8, tạo ra dòng xoáy của khí đưa vào. Các giọt sản phNm được phun bằng đĩa bị bao phủ bởi dòng không khí và chuyển xuống dưới. Hình 13 : Máy sấy phun đáy hình nón Các sản phNm sấy từ rau trái GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt 45 − Ẩm được bốc hơi, các phần tử bột nhỏ còn lại lắng xuống ở đáy hình nón và tháo đến cơ cấu 1 để chuyển sản phNm vào hệ băng tải khí động học. Để tNy sạch các tiểu phần của sản phNm bám trên tường, lắp máy rung 17. Tác nhân sấy bị thải có mang theo các tiểu phần nhỏ của sản phNm ra khỏi thiết bị sấy qua ống dẫn 2 vào xyclon để tách bột. Để khảo sát bên trong, có xe nâng 4, nguồn chiếu sáng 6 và cửa 5. Tấm ngăn máy sấy 11 có các van bảo hiểm ở dạng các đĩa chồng nhau và dạng đường ống 12 để xả khí sấy khi tăng áp suất đáng kể. − Đĩa phun 10 quay với tốc độ 10000 vòng/phút từ động cơ qua hộp giảm tốc. Để bôi trơn cơ cấu phun, ở phần trên của thiết bị có lắp cơ cấu cơ học và bộ lọc mỡ 14. Vô lăng điện 15 dùng để nâng cơ cấu phun. − Để tránh cháy sản phNm trong máy sấy, người ta đặt các cơ cấu bảo hiểm 3 và 18. − Máy sấy có thể đặt trong phòng kín hay ngoài trời. Hình 13.4 chỉ hệ thống sấy phun tổ hợp. − Bộ sấy gồm thùng chứa dung dịch chất lỏng canh trường 2, các bơm ly tâm 3 và 9, thiết bị lọc khí 1, phòng sấy 4, cơ cấu tháo dỡ để đNy bột khô vào băng tải khí động 10, các bộ lọc vi khuNn 7, quạt hai chiều 6, calorife 8, thùng chứa sản phNm khô 12, các bộ lắng bằng xyclon 11, bộ tháo dỡ xyclon 13, bộ lọc không khí 5 để đNy vào calorife 8. Các sản phNm sấy từ rau trái GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt 46 Hình 14: Hệ thống sấy phun tổ hợp − Đối với dạng máy sấy này, nhiệt độ tác nhân sấy khi vào máy được điều chỉnh trong giới hạn 135 ÷ 390oC, khi ra 60 ÷ 100oC. Độ Nm ban đầu của huyền phù 60 ÷ 100%. Năng suất tính theo Nm bốc hơi 500 ÷ 1000 kg/h. Máy sấy phun kiểu trục quay: − Máy sấy kiểu trục quay được ứng dụng để sấy nguyên liệu dạng lỏng, dạng bột nhão (bột nhão rong biển, nấm men, kháng sinh, vitamin...) ở áp suất khí quyển hay trong chân không. − Độ kín của buồng sấy có ý nghĩa quan trọng khi sấy trong các máy sấy kiểu trục quay vì ngăn ngừa được sự nhiễm bNn của sNn phNm. − Việc ứng dụng máy sấy kiểu thùng quay trong công nghiệp vi sinh rất tiện lợi, nhất là trong các xí nghiệp có năng suất nhỏ. Nhược điểm của loại này là nhiệt độ của trục quá cao (140 ÷ 1500C) ở cuối quá trình sấy làm cho protein và acid amin bị khử hoạt tính (đến 15%). Thiết bị sấy một trục ở áp suất khí quyển (hình 10) có tang quay 2 với bộ dẫn động 3. Hơi được nạp vào bên trong tang quay. Một phần tang quay nằm trong thùng 7, dung dịch được cho vào đây qua ống nối 5. Bộ khuấy trộn 6 làm chuyển đảo Các sản phNm sấy từ rau trái GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt 47 dung dịch trong thùng và tráng lên tang quay một lớp có bề dày 0,1 ÷ 1,0 mm. Khi tang quay một vòng thì lớp sản phNm sẽ kịp khô và bóc khỏi bề mặt tang nhờ các dao cạo 4. Vít 8 tải sản phNm khô ra khỏi máy. Hơi có áp suất đến 0,5 MPa được đưa vào qua cổ trục của tang quay, nước ngưng cũng được tháo ra qua chính cổ trục đó theo ống xifông 1. − Số vòng quay của trục được điều chỉnh theo chế độ của động cơ có bốn tốc độ − Đường kính của tang quay thường được sản xuất theo các cỡ 600, 800, 1000, − 2000mm. − Trong hình 10 là máy sấy một trục ở áp suất thường. − Năng suất của máy sấy tính theo Nm bốc hơi phụ thuộc vào dạng sản phNm sấy khoảng 10 ÷ 50 kg/(m 2 .h). Hình 15: Máy sấy phun 1 trục ở áp suất thường Các sản phNm sấy từ rau trái GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt 48 − Máy sấy hai trục có áp suất thường (hình 11) gồm hai tang quay 2 với bề mặt được mài nhẵn, quay ngược chiều nhau với vòng quay 2 ÷ 10 vòng/phút trong vỏ khép kín 1. Một trong các tang quay được lắp trong các ổ cố định, điều đó cho phép điều chỉnh khe hở giữa các trục (tang quay) trong giới hạn đến 1 ÷ 2 mm.Trên các trục có các cơ cấu phun và ô 5 để dùng quạt đNy hơi được tách ra trong quá trình sấy. Quá trình sấy và tháo sản phNm sấy cũng được thực hiện như loại máy sấy một trục. Bộ dẫn động các trục 10 gồm động cơ, hộp giảm tốc và truyền động bánh răng. Sản phNm được tách ra khỏi trục thường phải được sấy lại trong các máy sấy dạng vít tải 6 và 7, có áo ngoài và bộ khuấy trộn. Bộ dẫn động 9 làm cho vít tải quay. Sản phNm khô được tháo ra qua khớp nối 8. Nước ngưng từ tang quay được tháo ra qua ống xifông 3, còn từ bộ đun nóng qua cổ trục rỗng của vít và ống xifông. Dùng dao 4 để tách sản phNm ra khỏi bề mặt trục. − Để máy sấy hoạt động bình thường điều cần thiết là bề mặt trục phải nhẵn, các trục quay tự do, các ổ di động dễ dàng chuyển dịch nhờ các vít đặc biệt và không xuất hiện khe hở giữa trục và dao. − Lượng bốc hơi từ 1 m2 diện tích bề mặt đun nóng trong một đơn vị thời gian nhỏ hơn ở máy một trục. Máy sấy hai trục được sản xuất có đường kính các trục (tang quay) 600, 800, 1000 mm. Hình 16: Máy sấy phun 2 trục ở áp suất thường Các sản phNm sấy từ rau trái GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt 49 − Máy sấy một trục và hai trục ở áp suất chân không có vỏ kín và được lắp các thiết bị phụ để tạo và giữ trong thiết bị độ chân không (phân ly, bộ ngưng tụ, bơm chân không). Để đun nóng các trục, ngoài hơi ra còn sử dụng nước nóng hay các chất tải nhiệt hữu cơ có nhiệt độ sôi cao. − Ưu điểm của các máy sấy trục là sấy liên tục với bề mặt bốc hơi tương đối lớn [đến 70 kg/(m2.h)], hiệu quả kinh tế cao do mất mát nhiệt ít. − Nhược điểm là độ Nm sản phNm tương đối cao, khả năng quá nhiệt của sản phNm khi sấy dễ xảy ra. 3.2.7. Sấy trục 3.2.7.1. Nguyên tắc − Sấy trống là kĩ thuật sấy quan trọng và không đắt tiền được ứng dụng rộng rãi trong nhiều loại sản phNm lỏng, slurry và puree. Nguyên liệu đem sấy được sử dụng như 1 lớp bao mỏng bên ngoài bề mặt của trục rỗng xoay tròn từ từ (được làm từ thép không gỉ) được gia nhiệt bằng hơi. − Hiệu quả của phương pháp sấy trục phụ thuộc vào việc sử dụng loại màng với độ dày tối đa. Vận tốc truyền nhiệt cao thu được nhờ tiếp xúc trực tiếp với bề mặt nóng và thiết bị có thể sử dụng trong điều kiện áp suất chân không. Đây là phương pháp chính sử dụng trong sản xuất khoai tây lát. Sự hữu dụng của phương pháp này khi tách nước trong trái cây (đặc biệt là trái cây có nhiều đường và ít xơ) bị hạn chế do việc sử dụng nhiệt độ cao. Bề mặt mỏng của trái cây sấy thường hút Nm khá nhanh nên cần bảo quản sau sấy dưới điều kiện nhiệt độ nghiêm ngặt để bù lại nước đã hút vào . − Điều chỉnh quá trình sấy trục và hoạt động thiết bị tác động hiệu quả đến các vấn đề gặp phải trong quá trình sấy trục thông thường của trái cây ví dụ như sử dng màng bao riêng các bộ phận và vùng thu nhận sản phNm có độ Nm thấp. Màng, đồng tâm với trục trên của trống, có 1 đường tháo sản phNm ra xuyên qua dòng khí bao quanh với vận tốc 1000 feet/phút. Vùng thu nhận sản phNm được suy trì ở 15 – 20 % RH. Quá trình sấy diễn ra tốt nhất ở vận tốc 3 cho đến 3-1/3 vòng/ phút, 2800F để thu được sản phNm có độ Nm 5 - 7% với trống phân loại thường sử dụng có kích thước lỗ từ 0.008 – 0.01 khi còn nóng cho đến sau khi sấy hoàn tất trong bin chứa ở nhiệt độ thấp hơn sẽ đạt độ Nm tổng từ 2.5 – 3 %. Các sản phNm sấy từ rau trái GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt 50 − Các sản phNm có tương đối nhiều xơ như táo, ổi, mơ, chuối, đu đủ và việt quất có thể sấy tốt mà không cần thêm chất độn. Puree với lượng xơ thấp như mâm xôi, dâu, và việt quất cần thêm xơ độn (pectin, khoảng 1%) để hỗ trợ dao cạo sản phNm ra. Sự điều chỉnh bao gồm thống nhất tốc độ quay của các trục, làm lạnh khí trực tiếp ở vùng dao cạo, và hệ thống thông khí để tháo hơi bão hòa khỏi vùng gần trục quay. Các sản phNm sấy từ rau trái GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt 51 3.2.7.2. Thiết bị Hình 20: Máy sấy trục quay kiểu trống đơn − Máy sấy kiểu trống được dùng để loại nước ở các thực phNm dạng lỏng cô đặc, bột nhuyễn, và bột giấy. Thiết bị sấy 2 trục quay bao gồm trục lăn xoay ngược chiều, được gia nhiệt bên trong bằng hơi nước, loại nước nhanh chóng lớp nguyên liệu được trải đều ở bề mặt ngoài. Sản phNm đã được sấy khô dưới dạng vảy ngay lập tức được lấy ra khỏi trục lăn để cho lớp nguyên liệu mới được đưa lên bề mặt đã được cạo sạch sẽ. Các thiết bị sấy một trục quay còn được dùng trong một số ứng dụng khác. Các trục quay phải được gia công với dung sai rất nhỏ kể cả đường kính và chiều dài để có thể vệ sinh được sạch hơn. − Các thiết bị sấy kiểu trống thường hoạt động ở áp suất khí quyển nhưng cũng có thể hoạt động ở điều kiện chân không, với các sản phNm thực phNm nhạy cảm với nhiệt, bằng cách đặt hệ thống sấy trong buồng chân không. Kích thước của các thiết bị sấy trục lăn khác nhau, với đường kính dao động từ 0,4-1,2 m và chiều dài từ 1-3m. Áp suất hơi từ 3-4 bar và lượng hơi nước bốc hơi dao động từ 20-40 kg/m2giờ. Lượng nhiệt tiêu thụ của máy sấy Các sản phNm sấy từ rau trái GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt 52 trục quay tương đối thấp (khoảng 3 MJ/kg nước bốc hơi), do quá trình truyền nhiệt trực tiếp thông qua thành trục, mà không cần đến sự can thiệp của quá trình gia nhiệt không khí . Tốc độ quay của trục là 1-10 rpm. − Tốc độ sấy được kiểm soát chủ yếu bởi quá trình truyền nhiệt, do vật liệu được sấy dưới dạng bản mỏng, với điều kiện này thì quá trình truyền khối do khuếch tán không kiểm soát được quá trình. 3.2.8. Sấy thăng hoa 3.2.8.1. Nguyên tắc − Sấy thăng hoa, là 1 quá trình gồm 2 giai đoạn: đầu tiên đông lạnh nước trong thực phNm sau đó cấp nhịêt cho sản phNm dể băng có thể trực tiếp thăng hoa thành hơi nước. Sự thăng hoa từ băng thành hơi nước có thể thực hiện được ở 4,58 torr và nhiệt độ sấp xỉ 32oF . Vì Nm được tách mà không phải qua pha lỏng, cấu trúc sản phNm vẫn còn ở trạng thái chấp nhận được. Theo đó, sấy thăng hoa có thể được tiến hành mà không cần tạo nhịêt độ cao. − Thường quá trình sấy thăng hoa được bắt đầu từ lúc làm lạnh đông bề mặt sản phNm đến nhiệt độ -2 đến - 300C. Tốc độ làm lạnh đông các vật liệu không bền nhiệt ảnh hưởng tới việc bảo quản hoạt động sống của vi sinh vật và độ hoạt hoá của các chế phNm sinh học, vì khi làm lạnh nhanh các sản phNm tạo nên đá ở bên trong tế bào, xảy ra biến đổi nhanh chóng thành phần các dung dịch sinh lý bên trong và bên ngoài tế bào và dẫn tới sự phá huỷ và làm chết tế bào. − Tất cả các vật liệu sinh học đem sấy thăng hoa có độ Nm khác nhau, cho nên chúng có những điểm ba Ơtecti khác nhau, khi đó có thể có sự cân bằng đá, pha lỏng và pha hơi. Cho nên đối với các vật liệu vi sinh, tốc độ lạnh đông của chúng được xác định bằng thực nghiệm. Quá trình thăng hoa xảy ra ở những giá trị áp suất hơi trên bề mặt vật liệu và giá trị nhiệt độ trong các điểm nằm ở dưới điểm ba cân bằng pha của dung môi (nước). − Thường khi sấy thăng hoa các vật liệu vi sinh, áp suất dư = 13,3 ÷ 133,3 Pa, và nhiệt độ của vật liệu bắt đầu sấy bằng – 200C, – 300C. Khi độ Nm của sản phNm bị giảm xuống Các sản phNm sấy từ rau trái GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt 53 tối thiểu, nhiệt độ của vật liệu tăng đến + 300C, + 400C. Điều kiện sấy như thế bảo đảm quá trình oxy hoá tối thiểu của sản phNm do hàm lượng oxy không đáng kể trong môi trường khí của phòng sấy. Trong các máy sấy thăng hoa dạng công nghiệp, việc nạp nhiệt tới sản phNm hoặc bằng độ dẫn nhiệt hoặc nhờ các tia hồng ngoại. 3.2.8.2. Thiết bị − Các bộ phận cần thiết của máy sấy thăng hoa gồm tủ chân không, bình ngưng, và bơm chân không. Cũng như các phương pháp sấy khác, sấy thăng hoa là kết quả của quá trình truyền nhịêt và truyền khối − Trong quá trình sấy thăng hoa có thể xáy ra hiện tượng trái cây bị héo, teo tóp lại. Lạnh đông thực phNm làm cho dung dịch tách thành 2 pha , các tinh thể băng và dung dịch. − Ban đầu, máy sấy thăng hoa công nghiệp là các máy hoạt động gián đọan, nhưng với sự phát triển công nghệ người ta đã chế tạo ra các máy sấy liên tục kinh tế và tiết kiệm nhân công hơn. Có 2 lọai máy sấy liên tục: • Các máy sấy khây (tray dryer): sản phNm sẽ nằm yên trên khây và khây chuyển động liên tục qua buồng sấy . • Các máy sấy động lực (dynamic dryer): sản phNm sẽ di chuyển qua máy sấy (Ví dụ: máy sấy băng tải, máy sấy rung, máy sấy tầng sôi và máy sấy phun). Các sản phNm sấy từ rau trái GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt 54 Hình 21: Nguyên lý hoạt động của thiết bị sấy thăng hoa − Các máy sấy thăng hoa có sự tác động tuần hoàn hay liên tục. Hình 21 chỉ sơ đồ nguyên tắc sấy thăng hoa tác động tuần hoàn.Thiết bị này gồm phòng sấy hình trụ kín (nồi thăng hoa) 1, ở trong có giàn ống rỗng 2, vật liệu sấy cho vào đây. Nồi thăng hoa làm việc một cách tuần hoàn như một phòng lạnh. Ở chế độ làm lạnh, bơm 5 đNy tác nhân lạnh ở bên trong ống rỗng 2. − Sự làm lạnh của chất tải nhiệt được tiến hành trong bộ trao đổi nhiệt 3 có đính ruột xoắn, chất làm nguội đi qua đó và vào thiết bị làm lạnh 4. Khi nồi thăng hoa làm việc ở chế độ của máy sấy, chất tải nhiệt được đun nóng trong bộ trao đổi nhiệt 7 và đNy vào các ống rỗng nhờ bơm 6. − Sự ngưng tụ hơi được tạo ra khi sấy trong nồi thăng hoa được tiến hành trong nồi ngưng tụ chống thăng hoa 10. Nó là một bộ trao đổi nhiệt, hỗn hợp hơi - không khí từ nồi thăng hoa vào không gian giữa các ống của bộ trao đổi nhiệt. Chất làm nguội (amoniac, freon) qua các ống 11 của nồi chống thăng hoa vào thiết bị làm lạnh 9. Thường để làm lạnh bề mặt thăng hoa và ngưng tụ, người ta sử dụng máy nén 2 hoặc 3 Các sản phNm sấy từ rau trái GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt 55 cấp có khả năng đảm bảo lạnh bề mặt đến nhiệt độ - 600C, - 400C. − Các khí chưa ngưng tụ được tách ra khỏi nồi chống thăng hoa bằng bơm chân không 8. Hơi ngưng tụ được làm lạnh ở dạng lớp đá trên bề mặt các ống lạnh của nồi chống thăng hoa. Vì trong quá trình làm việc của nồi chống thăng hoa, các ống 11 bị phủ bởi một lớp đá đáng kể, nên cần làm tan băng một cách chu kỳ. Để thực hiện điều đó, đNy nước nóng từ bộ đun 7 vào các ống 11. − Hiện nay người ta bắt đầu sử dụng phổ biến các thiết bị thăng hoa tác động liên tục. Sấy thăng hoa liên tục gồm hai nồi thăng hoa và hai bộ chống thăng hoa, chúng làm việc luân phiên nhau. − Năng suất của thiết bị thăng hoa tác động liên tục tính theo độ Nm bốc hơi lớn hơn 200 kg/h. Thời gian có mặt của sản phNm trong máy sấy từ 40 đến 110 phút, nhiệt độ cao nhất của sản phNm cuối quá trình sấy nhỏ hơn 270C. 3.2.8.3. Ưu điểm − Ưu điểm của phương pháp này là sự co kích thước, sự di chuyển của các chất rắn hòa tan trong thực phNm được hạn chế tối đa, các cấu tử hương và vị dễ bay hơi được giữ lại cao. Vì vậy nó đã được chấp nhận là phương pháp sấy tốt hơn cho rau quả. 3.2.8.4. Nhược điểm − Tuy nhiên, nó có hạn chế là chi phí sản xuất cao và yêu cầu đóng gói đặc biệt để tránh bị oxy hóa và hút Nm lại. 4. Kỹ thuật sấy một số loại rau 4.1. Khoai tây sấy − Dạng sản ph#m: dạng thái lát, dạng khối vuông, hạt nhỏ, dạng bột. − Yêu cầu về nguyên liệu: Những chủng loại khoai tây có hàm lượng rắn cao và đường khử thấp thích hợp cho quá trình sấy hơn. Các sản phNm sấy từ rau trái GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt 56 − Quá trình chu#n bị trước khi sấy: • Khoai tây được rửa nước, gọt vỏ, cắt và kiểm tra trước khi thái mỏng, cắt khối vuông hoặc bằng các phương pháp làm giảm kích thước khác. • Để sản xuất sản phNm sấy dạng khối vuông, những củ khoai tây cắt đôi được cho vào các máy cắt thành khối vuông có thể điều chỉnh được để tạo kích thước mẫu theo yêu cầu. • Các dao cắt cần giữ sạch và bén để tránh làm hư hại mẫu khoai tây. • Các mẫu khoai tây sau đó được chần hấp để vô hoạt hoá các enzym có thể xúc tác quá trình làm sẫm màu các vết cắt khoai tây hoặc quá trình thuỷ phân lipid mà có thể dẫn đến sự hư hỏng về mùi vị trong quá trình bảo quản sản phNm sấy. Quá trình chần hấp có thể thực hiện trong nước hoặc hơi ở nhiệt độ trong khoảng 93 – 100oC từ 2 – 12 phút. • Sau khi chần hấp xong, cần phun nước các mẫu khoai tây ngay lập tức để rửa tinh bột bị hồ hoá trên bề mặt. Sau đó chúng có thể được xử lý bằng sulfit. SO2 bảo vệ sản phNm khỏi bị sNm màu phi enzym và khỏi bị cháy khi sấy. Do đó nó cho phép sử dụng nhiệt độ cao hơn so với khoai tây không qua xử lý. Sulfit được phun vào các khối vuông khoai tây ở dạng hỗn hợp sulfit natri và bisulfit natri tỷ lệ 50 : 50 hoặc nhúng khoai tây trong dung dịch tương tự. Sản phNm chứa 200 – 600 ppm sulfit, tính theo SO2. Xử lý khoai tây chần hấp bằng muối canxi có thể làm chậm lại quá trình sNm màu, ngăn ngừa hiện tượng nhũn trong quá trình nấu chín, cải thiện tốc độ hồi nguyên và tăng độ cứng của sản phNm hồi nguyên. Để thực hiện điều này người ta cho thêm clorua canxi vào dung dịch sulfit nói trên. − Kỹ thuật sấy: • Thiết bị: buồng sấy, hầm sấy hoặc sấy băng chuyền, trong đó sấy băng chuyền được sử dụng rộng rãi nhất. Phương pháp sấy băng chuyền 2 cấp thường được sử dụng, trong có các mẫu khoai tây được sấy khô một phần được chuyển và phân bố lại lên băng chuyền thứ hai. Thiết bị sấy tầng sôi cũng được sử dụng để sấy khoai tây dạng khối vuông. Các sản phNm sấy từ rau trái GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt 57 • Chế độ sấy: Nhiệt độ của không khí vào ở đầu ướt của máy sấy có thể cao đến 135oC , trong khi vào đầu khô của sản phNm khoảng 60 – 73oC. Quá trình sấy có thể kết thúc đến độ Nm xuống 8% hoặc thấp hơn trong máy sấy thùng với nhiệt độ không khí khoảng 38 – 60oC. Tổng cộng thời gian sấy có thể từ 10 – 14 h. Ở những máy sấy hiện đại, quá trình sấy được hoàn thành ở phần cuối của băng chuyền sấy với thời gian sấy 6 – 8 giờ. • Sau khi sấy, trước khi bao gói, các mẫu khoai tây sấy được phân loại bằng sàn và những mẫu hư hỏng về màu sắc được loại bỏ nhờ vào thiết bị phân loại màu sắc quang điện. 4.2. Bắp cải sấy − Trong bắp cải sấy có: 12% nước, 15% protid, 1,4% lipid, 48,1% glucid (đường chiếm 42,5%), 14% cellulose, 1,5% acid và 8% tro. − Chọn bắp cải chắc, nặng, lá dày, tươi. Sau khi bốc bỏ lá già, sâu bệnh và lõi, đem rửa và thái thành sợi rộng 3 – 5 mm, rồi chần bằng hơi nước hay trong nước ở nhiệt độ không dưới 90oC trong thời gian 2 – 3 phút. Bắp cải sau khi chần đưa đi sấy ngay không cần làm nguội. Đôi khi người ta chần trong dung dịch 0,1% bisunfit natri. − Ở thiết bị sấy đường hầm, nhiệt độ sấy ban đầu là 82oC sau đó giảm xuống 63oC. − Nếu sấy ở thiết bị sấy băng tải thì áp dụng chế độ sấy như sau: − Với các điều kiện sau: • Độ Nm không khí ra khỏi thiết bị: 35 – 37%. • Thời gian sấy chung: 160 – 235 phút. Các sản phNm sấy từ rau trái GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt 58 • Độ Nm cuối của sản phNm: 7 – 9%. 4.3. Súp lơ sấy − Súp lơ sấy khô chứ 14% nước, 30% protid, 3% lipid, 36% đường, 62% cellulose, 1% acid và 6,8% tro. − Dùng súp lơ tươi tốt, đường kính không dưới 8 cm, chưa có nhánh phát triển. Trước khi sấy cắt bỏ lá, tách từng nhánh, rửa sạch và chần hơi nước từ 1 – 2 phút, rồi làm nguội đến nhiệt độ 35oC. − Sấy súp lơ ở nhiệt độ 70 – 71oC, nếu nhiệt độ cao hơn dễ làm cho súp lơ có màu vàng nâu không thích hợp. Độ Nm cuối cùng của sản phNm từ 10 – 12%. 4.4. Cà rốt sấy − Cà rốt sấy khô khá giàu vitamin: C, B1, B2, PP và đặc biệt là tiền vitamin A. − Thành phần hoá học của cà rốt sấy khô gồm: 14% nước, 9,2% protid, 1,5% lipid, 48% đường, 10,4% tinh bột, 9,6% cellulose, 2% acid, 5,3% tro. − Chọn cà rốt màu đỏ, củ to và lõi nhỏ. Sau khi rửa sạch chần trong nước ở nhiệt độ 87 – 88oC trong thời gian 6 – 8 phút rửa lại để loại bỏ vỏ và sunfit hóa bằng dung dịch SO2 có nồng độ 0,2 – 1%. − Cà rốt đã sunfit hóa được thái thành lát, phơi hay quân cờ rồi sấy ở nhiệt độ 70 – 71oC đến độ Nm cuối cùng của sản phNm là 12 – 14%. − Để bảo quản lâu có thể sấy đến độ Nm cuối từ 5 – 7%, nhưng sau khi sấy, sản phNm phải đóng gói vào bao bì kín. − Củ cải và su hào sấy tiến hành tương tự như cà rốt. Các sản phNm sấy từ rau trái GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt 59 4.5. Hành, tỏi sấy − Hành, tỏi là các loại gia vị, nên hàm lượng các loại tinh dầu của chúng đóng vai trò quan trọng trong giá trị dinh dưỡng của hành tỏi khô. Trong hành, tỏi khô tinh dầu chiếm chiếm khoảng 0,033 – 0,055%. − Thành phần hoá học của hành tây khô gồm: 14% nước, 16% protid, 2,8% lipid, 47,8% gluxit, 8,6% cellulose, 2% acid, 8,8% tro. − Hành tỏi sau khi cắt bỏ rễ, lá, được đem rửa sạch rồi thái thành lát mỏng 3 – 5 mm. − Để tránh tổn thất lượng tinh dầu người ta không cần chần. − Ở thiết bị sấy đường hầm thì nhiệt độ sấy ban đầu là 70oC sau đó, giảm xuống 57oC. Với tỏi duy trì nhiệt độ cố định ở 60oC. 4.6. Ớt sấy − Chọn ớt chín đều không còn mảng xanh, không rụng cuống, không sâu bệnh, cùng loại, cùng phNm chất. Sau khi rửa sạch (thường dùng máy rửa thổi khí) để ráo nước rồi đưa đi thái (dùng máy thái) thành khoanh có chiều rộng từ 0,5 – 1 cm (trong quá trình thái phần lớn hột được tách ra). Ớt sau khi thái được cho vào khay sấy (khay thường bằng nhôm, đục lỗ) đưa đi sấy. Nếu sấy bằng thiết bị sấy đường hầm thường sấy làm hai giai đoạn: gia đoạn 1 sấy cùng chiều, nhiệt độ lớn nhất của dòng không khí cùng chiều vào hầm từ 80 – 100oC và dòng ngược chiều là 80oC, tốc độ của dòng không khí xuôi chiều từ 3 – 5 m/s và dòng ngược chiều 1 – 2 m/s. − Nếu sấy bằng phòng sấy có thể sấy ở nhiệt độ từ 73 – 75oC cho đến khi ngót 50% khối lượng thì giảm nhiệt độ 62 – 63oC. Chú ý trong quá trình sấy không để độ Nm của không khí sấy quá cao, dễ làm ớt bị thâm đen. Độ Nm của ớt khô không quá 5%. 4.7. Sấy các loại rau mùi − Rau mùi gồm nhiều loại khác nhau: thìa lìa, nguyệt quế, rau mùi, rau húng ...Rau mùi kể từ khi thu hoạch cho đến khi đưa đi sấy không quá 15 giờ. Qúa trình công nghệ tiến hành qua các giai đoạn sau: kiểm tra, rửa, để ráo nước, sấy, phân loại và bao gói. Các sản phNm sấy từ rau trái GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt 60 − Nếu sấy bằng thiết bị băng chuyền thì theo chế độ sấy sau: − Chiều dày của lớp nguyên liệu trên băng thứ I được biểu thị bằng mật độ riêng của nguyên liệu trên băng tải, nằm trong khoảng từ 3 – 4 kg / m2. − Lượng nguyên liệu đi vào sấy 0,9 kg/phút. − Tiêu tốn không khí: 5000m3/ h − Độ Nm tương đối của không khí sấy từ 40 – 45%, thời gian sấy đến độ Nm cuối cùng 13 – 14% là 140 phút. − Để bảo quản lâu người ta có thể sấy đến độ Nm cuối từ 6 – 8%. 4.8. Nấm sấy − Nấm sấy là mặt hàng trao đổi chính của nấm, đặc biệt là nấm hương. − Trong nấm khô hàm lượng Nm trung bình 12 – 14%, protid 27 – 30%, lipid 8 – 9%, chất khoáng 9 – 10%, ngoài ra còn có các vitamin nhóm B, C và PP. − Sau khi cắt gốc, phân loại kích thước, đem rửa rồi chần bằng hơi nước ở nhiệt độ 100oC trong 2 – 3 phút, làm nguội rồi xếp vào khay để sấy. Sấy nầm ở nhiệt độ 50 – 70oC đến độ Nm cuối cùng từ 13 – 15%. Nếu thổi không khí sấy song song và cùng chiều với chiều chuyển động của sản phNm trong hầm sấy thì nhiệt độ sấy ban đầu là 88oC và sau đó 65oC. Nếu thổi ngược chiều thì nhiệt độ ban đầu là 62 – 65oC và lúc cuối là 35 – 40oC, độ Nm cuối của sản phNm có thể tới 4%. − Sau khi sấy, để nguội đem phân loại theo độ nguyên vẹn và kích cỡ rồi bao gói. Các sản phNm sấy từ rau trái GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt 61 − Nấm khô loại I có kích thước vừa phải, nguyên vẹn, không bị cháy. Những nấm gãy đôi, gãy ba thuộc loại II. Nấm gãy vụn hơn, đem cắt nhỏ hoặc tán vụn thành bột để chế biến súp nấm. 5. Kỹ thuật sấy 1 số loại quả 5.1. Chuối sấy − Nguyên liệu: thường được chế biến từ các loại chuối tiêu, chuối bom, ở một số nước sử dụng chuối tây.Chuối phải thật chín, tươi tốt. Vỏ phải dễ bóc có màu vàng hoàn toàn) đến vàng có chấm nâu. Ruột chuối mềm nhưng không nhũn, không bị chát. Ở độ chín này hàm lượng tinh bột và poliphenol thấp, làm cho sản phNm có màu sắc, hương vị tốt. − Chu#n bị: • Phân loại theo kích thước và độ chín. • Rửa sạch và bóc vỏ. • Xử lý ruột chuối bằng hoá chất như canxi clorua (2 – 4%), natri cacbonat (5%), thioure và alylthioure, nhưng hiệu quả nhất là sunfit hoá học bằng phuong pháp khô hoặc bằng phương pháp ướt. Khi sunfit hoá người ta nhúng ruột chuối vào dung dịch có hàm lượng SO2 tự do từ 0,2 – 1% trong 5 – 20 phút. • Xếp vào khay tre hoặc khay nhôm đục lỗ để ráo nước và đưa đi sấy. − Kỹ thuật sấy: • Thiết bị sấy: phòng sấy, hầm sấy, sấy băng chuyền. • Chế độ sấy: o Nhiệt độ đầu tiên là 95 – 100oC trong 1 – 2 giờ để diệt enzim trong chuối. Sau đó hạ xuống 80 – 85oC cho đến hết giai đoạn vận tốc sấy không đổi. Khi độ Nm của chuối còn lại 30 – 40% thì giảm nhiệt độ tác nhân sấy xuống 60 – 65oC cho đến khi kết thúc. o Tốc độ gió khoảng 0,4 – 0,6 m/s. Các sản phNm sấy từ rau trái GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt 62 • Lưu ý: cần đảm bảo lưu thông không khí tốt. Đối với sấy buồng thủ công, phải đảo vị trí các khay trên các tầng sấy để chuối được khô đều. Các khay bị ngưng tụ hơi nước phải đưa ra ngoài, dùng quạt gió làm bốc hết hơi nước đọng trên sản phNm rồi mới cho vào sấy lại. • Chuối đã khô, độ Nm còn 18 – 20% thì ngừng phơi, sấy và để nguội phân loại và đóng gói. Có thể bao gói rời từng quả hoặc ép nhẹ trong khuôn thành bánh 100g, 200g và bao lại bằng xenlofan. 5.2. Dứa sấy − Trong các loại dứa thì dứa Hoàng hậu cho sản phNm có chất lượng cao vì không chua gắt và độ chắc vừa phải. Độ chín của nguyên liệu thích hợp nhất thể hiện ở chổ số mắt chín vàng không quá 1/3. Có thể dùng các loại dứa khác nhau với độ chín từ mở mắt hoàn toàn đến chín vàng 1/2. Có thể dùng các khoanh, miếng loại ra trong chế biến dứa hộp, nhưng sản phNm có chất lượng thấp hơn. − Sau khi phân loại theo kích thước và độ chín, dứa được gọt vỏ, rửa sạch, đột lõi và cắt khoanh dày 9 – 10 mm. Để chóng phản ứng tạo ra melanoidin, nhúng dứa trong dung dịch natri metabisunfit 2%. Sấy dứa ở nhiệt độ không cao lắm. Nếu sấy ở hầm thì nhiệt độ sấy lúc đầu là 63oC và sau đó nâng lên 65 – 68oC. Độ Nm của sản phNm là 16 – 18%. 5.3. Đu đủ sấy − Chọn đu đủ chín nhưng còn cứng đem gọt vỏ, bổ tư rồi bỏ hột. Sau đó cắt thành miếng ngang dày 1cm xếp vào khay và đưa đi sấy. Đầu tiên sấy ở nhiệt độ 93oC trong một giờ. Sau đó hạ xuống 68oC cho đến khi độ Nm của sản phNm là 6% thì dừng lại. 5.4. Ổi sấy − Ở Ấn độ, ổi cũng được sấy. Chọn giống ổi to, cùi dày, ruột ít, chín mềm nhưng chưa nhũn. Dùng dao không gỉ bổ quả ổi làm tư, bỏ ruột, sunfit hóa trong dung dịch natri Các sản phNm sấy từ rau trái GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt 63 metabisunfit 2% trong 20 phút. Sau đó sấy theo chế độ: nhiệt độ sấy 65oC, không khí 25% và vận tốc không khí v = 3m/s. Độ Nm cuối cùng của sản phNm là 6%. 5.5. Xoài sấy − Xoài ương sau khi gọt vỏ, vỏ hạt, được ngâm vào syrup 30% trong 2 giờ rồi xếp vào khay. Người ta sunfit hoá xoài bằng cách xông lưu huỳnh trong 1 – 2 giờ. Nhiệt độ sấy là 65oC, độ Nm sản phNm là 18%. 5.6. Vải, nhãn, sấy − Vải, nhãn được sấy ở dạng nguyên quả, chưa bóc vỏ. Người ta dùng vải thiều hay vải lai thiều, nhãn cùi dày để sấy. Nhiệt độ sấy trong khoảng 70 – 80oC, độ Nm cuối cùng của sản phNm sấy là 18oC. Để chống phản ứng tạo màu nâu đen cần xông lưư huỳnh cho vải, nhãn trước khi sấy. − Để có cùi vải, cùi nhãn khô, sau khi sấy đem bóc vỏ, bỏ hạt và có thể sấy thêm ở nhiệt độ 60 – 70oC trong 2 – 4 giờ, độ Nm của sản phNm 14 – 16%. − Cùi nhãn (long nhãn) là một vị thuốc nam có tác dụng an thần, bổ máu. 5.7. Mận sấy − Trong mận sấy có 25% nước, 2,3% protid, 65,1% gluxit, trong đó đường chiếm 50%, 3.5% cellulose và 2.5% tro. − Chọn loại mận không chát, quả to, hạt nhỏ. Sau khi phân loại thành hai cỡ to và nhỏ, đem rửa bằng hoa sen và chần trong dung dịch xút 1% trong 10 – 20 giây, sau đó tráng lại trong nước luân lưu hay dưới hoa sen. − Sấy mận đã xử lý ở 50 – 55oC trong 4 – 5 giờ rồi 80 – 90oC trong 20 giờ. Để bề mặt quả mận khô, láng bóng, trước khi ngừng sấy, nâng nhiệt độ lên 100oC trong 10 – 15 phút. Khi ấy một bộ phận đường ở lớp bề mặt sẽ caramel hoá. Độ Nm cuối cùng của sản phNm là 25%. Các sản phNm sấy từ rau trái GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt 64 5.8. Mơ sấy − Trong thành phần của mơ sấy có 19% nước, 5.2% protid, 55% đường, 11.4% các chất gluxit, 3.2% cellulose, 2% acid và 4.2% tro. − Mơ đã chín vàng nhưng chưa mềm, chần trong nước 95 – 98oC trong 2 – 4 phút rồi sunfit hoá. Mơ có thể sấy nguyên quả hoặc tách hạt. Nhiệt độ sấy ban đầu là 75 – 80oC sau giảm xuống 60oC, nếu sấy ở nhiệt độ cao hơn mơ sẽ thNm màu. Độ Nm cuối là 18 – 20%. 6. Sản xuất bột rau quả 6.1. Bột chuối − Bột chuối chín thường dùng làm đồ uống với ca cao, sô cô la, sữa bột, làm thức ăn cho trẻ em chữa bệnh rối loạn tiêu hoá. Còn bột chuối xanh thường được dùng như một thứ bột lương thực. Thành phần hoá học của bột chuối như sau: Bảng 6: Thành phần hóa học 1 số loại bột chuối − Bột chuối nói ở đây là bột chuối chín, chế biến từ các loại chuối tiêu, chuối Gros Michel, có độ chín ương đến chín hoàn toàn. Sau khi rửa, bóc vỏ, chuối được chà mịn thành purê, bổ sung 0.5% natri metabisunfit rồi đồng hoá. Từ đây chuối được sấy theo 3 phương pháp: Các sản phNm sấy từ rau trái GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt 65 − Nếu sấy ở thiết bị trục lăn thì purê chuối được phết lên mặt trục với khe hở giữa hai trục là 0.1 mm; nhiệt độ không khí nóng trong trục 170 – 174oC còn ở sản phNm không quá 93oC. Tốc độ quay của trục 4 – 5 vòng/phút. Thời gian sấy là 15 – 20 giây, độ Nm của sản phNm 7 – 12%. Muốn có sản phNm khô hơn sấy ở tủ sấy với nhiệt độ 60 – 70oC. Sản phNm thu được đem nghiền nhỏ. − Khi sấy phun, purê chuối được trộn với tinh bột khoai tây với tỷ lệ 2.5 – 3% rồi được bơm chuyển đến bộ phận phun tia của thiết bị sấy phun với vận tốc từ 130 – 150 m/s. − Không khí sấy có nhiệt độ từ 130 – 140oC đi từ dưới lên làm khô các hạt purê chuối khô trong chốc lát không khí ra khỏi thiết bị sấy có nhiệt độ 70 – 75oC, ra khỏi xyclon có nhiệt độ 30 – 35oC. − Trong phương pháp sấy màng (bọt), purê chuối được trộn với chất ổn định là lòng trắng trứng với tỷ lệ 1%, để ở nhiệt độ lạnh một thời gian rồi đánh thành bọt. Phết bột chuối lên khay, sấy ở nhiệt độ 70 – 75oC trong 30 – 45 phút. Sau khi làm nguội, tán nhỏ thì thu được bột chuối. − Bột chuối sấy theo phương pháp phun và màng (bọt), khi phục hồi cho hương vị, màu sắc tốt hơn khi sấy ở thiết bị trục lăn. Ưu điểm của thiết bị sấy trục lăn ít tổn thất sản phNm. − Bột chuối rất háo nước, vì vậy cần phải đóng gói trong bao bì kín, độ Nm của không khí trong phòng đóng gói không quá 40%. − Bột chuối có hương thơm, vị ngọt, màu vàng ngà, khi phục hồi trong nước cho purê tương tự như purê chuối tươi. 6.2. Bột cam − Sản xuất từ nước cam: • Sấy nước cam cô đặc trong chân không. • Bổ sung chất độn vào nước cam đậm đặc trước khi sấy, thường là syrup ngô, pectin và dextrin. Nước cam được đưa di sấy phải chứa 75% đường tính theo chất khô. Các sản phNm sấy từ rau trái GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt 66 • Kỹ thuật sấy: rót nước cam vào khay với độ dày của lớp sản phNm là 1.5 mm, sấy trong điều kiện áp suất thường, nhiệt độ không quá 54oC trong thời gian 90 – 100 phút để đạt được độ Nm cuối là 3%. − Sản xuất từ pu rê cam: • Puree cam có độ khô không dưới 25% được sấy bằng thiết bị sấy màng bọt. Chất nhủ tương hoá là albumin trứng, mono – hoặc diglyxerit hoặc hỗn hợp của chúng hoặc este của acid béo và đường với tỷ lệ không quá 1% so với chất khô của sản phNm sấy. • Khi sấy, chất thơm của cam bị tổn thất, có thể bổ sung hỗn hợp xocbitol-tinh dầu cam vào bột cam lúc đóng gói sao cho lượng tinh dầu trong nước giải khát là 0.006 – 0.01%. • Cách tiến hành: sấy sorbitol, một chất lỏng có công thức tổng quát C6H14O6 ở 200oC để thoát bớt Nm, sau đó để nguội đến 90oC rồi rót 10% tinh dầu vỏ cam ép vào. Lúc ấy tạo ra kết tủa trong hỗn hợp, lọc lấy kết tủa hợp thành bởi sorbitol và tinh dầu cam, tán nhỏ kết tủa và trộn vào bột cam. • Để bảo quản tốt, trong bao bì cần có chất hút Nm (như vôi bột chẳng hạn) để độ Nm bột cam không quá 5%. 6.3. Bột cà chua − Là dạng bột rau quả phổ biến nhất, vừa dùng để chế biến nước giải khát, vừa dùng làm thức ăn. Bột cà chua có 4% nước, 12% chất không hoà tan, 46% đường khử, 6.8% acid, 11.8% protid, 8.7% chất khoáng, 62% carotenoid. − Chọn giống cà chua có độ khô cao (7 – 8%) ít hạt hay không hạt để có hiệu suất thu hồi cao. Cà chua chín sau khi rửa và kiểm tra, được xé nhỏ, nâng lên nhiệt độ 85oC rồi chà, qua hệ thống rây có đường kính 5.0 mm; 1.5 mm; 0.75 mm. Puree cà chua thu được đem cô đặc đến độ khô 14 – 16%. Sau đó trộn với 0.5 – 1.5% tinh bột khoai tây, nâng nhiệt độ lên 70 – 75oC và đưa đi sấy. − Ở máy sấy trục lăn, điều chỉnh khe hở giữa hai trục là 0.05 mm áp suất hơi 2 – 3 at và tốc độ sấy sao cho thời gian sấy là 25 – 45 giây. Khi sấy bằng máy sấy chân không, thường áp Các sản phNm sấy từ rau trái GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt 67 dụng chế độ sau đây: độ dày của lớp cà chua 0.1 – 0.3 mm, số vòng quay của trục là 1.5 – 2 vòng/phút, áp suất hơi 1.5 at, áp suất trong buồng sấy là 40 mmHg, nhiệt độ của lớp cà chua không quá 45oC, hàm lượng chất khô ban đầu không quá 30%, hàm lượng chất khô của sản phNm 95%. − Trên thiết bị sấy phun, tốc độ đĩa hoặc vòi phun 130 m/s, nhiệt độ tác nhân sấy 160 – 180oC, nhiệt độ không khí ở khu vực bay hơi 70 – 75oC, độ Nm không khí khi ra khỏi thiết bị sấy là 30 – 35%. Bột cà chua khi ra khỏi thiết bị sấy có nhiệt độ gần bằng nhiệt độ không khí thải khoảng 60oC Để tránh các phản ứng làm giảm chất lượng của sản phNm phải hạ nhanh nhiệt độ bột cà chua xuống 20 – 30oC. Các sản phNm sấy từ rau trái GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt 68 III. SẢN PHẨM 1. Các biến đổi của sản phm sau khi sấy 1.1. Biến đổi màu sắc − Màu sắc là một thuộc tính chất lượng quan trọng của thực phNm đối với người tiêu dùng. Nó là một chỉ số của chất lượng vốn có của 1 loại thực phNm và có một sự liên quan giữa màu sắc và sự ưa thích của người tiêu dùng với sản phNm. Các sản phNm sấy rất dễ bị biến đổi màu sắc do sự tổn thất các chất màu tự nhiên và phản ứng oxy hóa : • Trong số các hợp chất màu tự nhiên, carotenoids và chlorophylls có nhiều nhất trong rau quả. Sự bảo quản các hợp chất này trong quá trình khử nước là quan trọng để làm cho sản phNm rau quả hấp dẫn và được chấp nhận. Carotenoids dễ bị biến đổi bới sự oxy hóa trong quá trình khử nước vì nó có cấu trúc hóa học chưa bão hòa. Các hợp chất carotenoids chính trong thực phNm là carotenes và oxycarotenoids (xanthophylls). Nhìn chung, chlorophyll khá bền trong sản phNm có độ Nm thấp. Sự biến đổi của chlorophyll phụ thuộc vào nhiệt độ, pH, thời gian, hoạt động enzym, oxy và ánh sáng. Cơ chế biến đổi của chlorophyll chủ yếu là sự biến đổi thành pheophytin trong điều kiện có acid . • Một trở ngại luôn gặp phải ở thực phNm khử nước và rau quả bị khử nước bảo quản dài hạn là sự biến đổi màu do phản ứng hóa nâu. Phản ứng hóa nâu trong thực phNm có hai lọai: phản ứng do enzym và phản ứng không do enzym. Enzym oxy hóa polyphenol xúc tác phản ứng oxy hóa mono và ortho diphenols để tạo thành quinones, và oxy hóa sâu hơn để tạo thành các hợp chất màu nâu (melanins). Phản ứng hóa nâu không enzyme (NEB) cũng được biết như phản ứng Maillard, là một tập hợp nhiều phản ứng khác nhau diễn ra giữa các nhóm amino và carbonyl hoạt hóa cuối cùng tạo thành các hợp chất màu trùng hợp, màu nâu, không hòa tan, được gọi là các hợp chất melanoidin. 1.2. Biến đổi mùi − Việc thu nhận các sản phNm sấy rau trái phụ thuộc nhiều vào thuộc tính hương của chúng. Sự mất đi những mùi hương ưa thích là đặc điểm hạn chế của hầu hết các sản phNm sấy. Các sản phNm sấy từ rau trái GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt 69 Những cấu tử hương thiên nhiên là đối tượng chịu nhiều sự tác động và mất đi trong quá trình tiền sấy, sấy và cất trữ. Sự mất hương trong các sản phNm sấy không chỉ là do sự thất thoát hơi. Các phản ứng hóa học, đặc biệt là phản ứng oxy hóa và phản ứng hóa nâu phi enzym, cũng góp phần khá lớn làm mất đi hương vị. 1.3. Tổn thất dinh dưỡng − Ngòai việc tổn thất các hợp chất trên, các sản phNm sấy còn có thể bị tổn thất các chất dinh dưỡng sau: các vitamin (vit A, vit C), khoáng, acid amin, đường. Mức độ tổn thất các chất này phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: điều kiện sấy (kỹ thuật sấy, thời gian, nhiệt độ), các yếu tố của nguyên lịêu, môi trường. 2. Kết cấu và phương thức hoàn nguyên − Khả năng hòan nguyên chính là khả năng trở lại cấu trúc ban đầu của sản phNm. Đối với sản phNm sấy, thì đó thường là khả năng hút Nm. Ví dụ: bột rau quả hòa tan để trở lại thành puree rau quả, sản phNm sấy khô cứng hút Nm trở lại để có cấu trúc mềm ban đầu sẽ dể sử dụng. Tuy nhiên, ở đây lại xuất hịên vấn đề là sản phNm có khả năng hút Nm càng cao thì việc bảo quản lại càng khó khăn. Vì vậy, chúng ta cần tối ưu hóa 2 vấn đề này lại cho từng sản phNm . − Vần đề của việc sấy bằng không khí nóng, một phương pháp rẻ tiền và được sử dụng rộng rãi để sấy rau trái thì lại ,gây nên những phá hủy bất thuận nghịch, sản phNm co lại, chậm cho việc nấu nứơng, sự hoàn Nm không hoàn toàn. Nhiều sản phNm sấy thương mại thể hiện một cấu trúc chắc với hệ thống mao dẫn che lấp, tác động đáng kể đến chất lượng sản phNm sau cùng. − Một số yếu tố có thể là nguyên nhân được đưa ra là tổn thất độ thấm của màng nguyên sinh chất, sự mất đi áp suất trương của tế bào, biến tính protein, và liên kết Hydro của các đại phân tử. Cấu trúc của rau quả phơi khô sẽ hư hỏng trong quá trình cất trữ, nếu sản phNm được để ở nơi có nhiệt độ cao hoặc sự tách nước không phù hợp. Thậm chí kỹ thuật sấy thăng hoa cũng gặp trở ngại trong việc sấy cần tây. Nói chung sự phá hủy xảy ra trong suốt quá trình làm lạnh, sấy, cất trữ và tái thiết lập. Các sản phNm sấy từ rau trái GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt 70 − Việc loại nước có ảnh hưởng nhiều khía cạnh đến cấu trúc tế bào.Nghiên cứu về mô được tiến hành để đánh giá tình nguyên vẹn của thành tế bào. Pedlington và Ward nghiên cứu về cà rốt, củ cải phơi khô, quan sát một số biến đổi, bao gồm sự mất đi tính thNm thấu chọn lọc của màng tế bào chất tế bào (có chức năng duy trì sự cương lên và cấu trúc tươi chắc của rau quả). Họ phát hiện ra rằng việc mất nước dẫn đến sự không linh động của thành tế bào và sẽ co rút chậm bởi áp lực tạo ra của những tế bào bên cạnh. − Jayaramen nghiên cứu về ảnh hửơng của đường và muối đối với cấu trúc của súp lơ khô. Họ nhận thấy qua chế biến, hoa khô có 80% tế bào nguyên vẹn so với 0% nếu không qua chế biến. Hoa khô lại là nhờ mô co dẫn đến phá vỡ thành tế bào. Khedkar và Roy nhận thấy rằng mức độ hoàn nguyên trong buồng sấy của những mẫu xoài chưa xử lý với những mẫu đem ra phơi nắng. Mức độ phá vỡ trong buồng sấy là 36.4% trong khi đem phơi là 67.3%. − Những kĩ thuật sấy đang cố gắng cải thiện sự hoàn Nm của những mẫu rau quả sấy. Nhìn chung mức độ sấy càng mạnh thì sự hoàn Nm sẽ càng giảm và càng chậm. Đã từng có những phương án để giảm sự hút Nm trở lại như giảm thời gian sấy, bổ sung thêm muối và phức polyhydroxy (đường, glycerol) trong quá trình sấy sơ bộ. − Ảnh hưởng của các chất bổ sung tới sự hoàn Nm của rau quả sấy đựơc nghiên cứu bởi Neumann và Jayaramen. Trong sấy sơ bộ sự kết hợp giữa Na2CO3 và sucrose 60% thì sự tái hút nước ở hành tây là tốt nhất. Tương tự việc ngâm sơ bộ với hỗn hợp muối và đường ở 4oC trong 16 giờ trong buồng sấy làm tăng tỉ lệ hoàn Nm ở súp lơ, tránh sự co lại. − Nghiên cứu về mức độ tái hút nước của việc sấy bằng không khí cưỡng bức của cà rốt sau khi sấy khô ở những độ Nm khác nhau chỉ ra rằng việc sấy tác động đáng kể đến sự hút nước trong tất cả các trường hợp. Một mẫu đựơc sấy khô tới độ Nm 50%, sấy ở mức độ cao nhất và sự hút Nm nhanh nhất. Mẫu cà rốt đựơc sấy hay phơi khô hoàn toàn thì sự tái hút nước lại nhỏ. Những quan sát được hỗ trợ bởi máy quét hiển vi điện tử cho thấy sự co rút cấu trúc tế bào và sư đông lại của mô được diễn ra để ngăn chặn sự hút nước. − Pectin, cấu tạo nên thành tế bào và mô gian bào, đóng vai trò quan trọng tới khả năng hút nước của sản phNm rau trái sấy. Các sản phNm sấy từ rau trái GVHD: Tôn Nữ Minh Nguyệt 71 IV. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Văn May, Kỹ thuật sấy nông sản. Nhà xuất bản kỹ thuật và khoa học Hà Nội. [2] Nguyễn Văn Thoa, Nguyễn Văn Tiếp, Kỹ thuật bảo quản và chế biến rau quả. NXB Khoa học kỹ thuật, 1982. [3] Nguyễn Văn Lụa, Kỹ thuật sấy vật liệu. NXB Đại học quốc gia TP.HCM, 2000. [4] Mujumbar A. S. Handbook of Industrial Drying (2 volume). Marcel dekker Inc. New York, 1995. [5] Saravacos G. D., Kostaropoulos A. E. Handbook of food processing equipment. Kluwer academic, New York, 2002.