I. Giới thiệu và mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu này tập trung vào động học sấy của cà rốt sử dụng máy sấy chân không kết hợp hồng ngoại. Mục tiêu chính là chế tạo mô hình thực nghiệm, xác định các thông số động học như đường cong sấy, tốc độ sấy, và hệ số khuếch tán ẩm hiệu dụng. Ngoài ra, nghiên cứu còn kiểm tra hàm lượng Beta-carotene trong cà rốt sau quá trình sấy. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp dữ liệu tham khảo cho thiết kế và vận hành máy sấy trong thực tế.
1.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là cà rốt cắt lát, được sấy trong điều kiện nhiệt độ từ 45°C đến 65°C và áp suất từ 7kPa đến 25kPa. Phạm vi nghiên cứu giới hạn ở việc phân tích động học sấy và chất lượng sản phẩm sau sấy.
1.2. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu sử dụng phương pháp tổng quan, thực nghiệm, và bàn luận tổng hợp. Phương pháp thực nghiệm bao gồm việc đo lường độ giảm khối lượng vật liệu theo thời gian, từ đó xác định các thông số động học.
II. Tổng quan về vật liệu và công nghệ sấy
Cà rốt là nguyên liệu giàu Beta-carotene, có giá trị dinh dưỡng cao. Quá trình sấy cà rốt bao gồm các bước xử lý nguyên liệu, sấy, và đóng gói. Công nghệ sấy chân không kết hợp hồng ngoại được lựa chọn vì ưu điểm giữ được màu sắc, mùi vị, và dinh dưỡng của sản phẩm.
2.1. Đặc điểm của cà rốt
Cà rốt chứa nhiều Beta-carotene, vitamin, và khoáng chất. Việc sấy cà rốt giúp bảo quản lâu hơn và tăng giá trị sản phẩm. Cà rốt được trồng phổ biến ở Việt Nam, đặc biệt là ở Hải Dương.
2.2. Công nghệ sấy chân không kết hợp hồng ngoại
Công nghệ này sử dụng áp suất thấp và nhiệt độ hồng ngoại để sấy khô vật liệu. Ưu điểm là giảm thiểu oxy hóa, duy trì chất lượng sản phẩm, và tiết kiệm năng lượng so với các phương pháp sấy truyền thống.
III. Kết quả và thảo luận
Nghiên cứu đã xác định được các thông số động học sấy cà rốt, bao gồm đường cong sấy, tốc độ sấy, và hệ số khuếch tán ẩm hiệu dụng. Kết quả cho thấy, sấy ở nhiệt độ 65°C và áp suất 7kPa giúp duy trì hàm lượng Beta-carotene cao nhất. Mô hình toán học được đề xuất mô tả chính xác quá trình giảm ẩm của cà rốt.
3.1. Đường cong sấy và tốc độ sấy
Đường cong sấy và tốc độ sấy được xác định dựa trên thực nghiệm. Kết quả cho thấy, tốc độ sấy tăng khi nhiệt độ và áp suất tăng, nhưng cần cân nhắc để tránh làm mất chất dinh dưỡng.
3.2. Hàm lượng Beta carotene
Hàm lượng Beta-carotene được kiểm tra sau quá trình sấy. Kết quả cho thấy, sấy ở nhiệt độ thấp và áp suất thấp giúp duy trì hàm lượng dinh dưỡng cao hơn.
IV. Kết luận và kiến nghị
Nghiên cứu đã cung cấp dữ liệu quan trọng về động học sấy cà rốt bằng máy sấy chân không kết hợp hồng ngoại. Kết quả có thể ứng dụng trong thiết kế và vận hành máy sấy công nghiệp. Kiến nghị tiếp tục nghiên cứu để tối ưu hóa quá trình sấy và mở rộng ứng dụng cho các loại nông sản khác.
4.1. Giá trị thực tiễn
Nghiên cứu có giá trị thực tiễn cao, giúp cải thiện chất lượng sản phẩm sấy và tiết kiệm năng lượng. Kết quả có thể áp dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm và nông nghiệp.
4.2. Hướng phát triển
Hướng phát triển tiếp theo là nghiên cứu sâu hơn về ảnh hưởng của các thông số sấy đến chất lượng sản phẩm, cũng như ứng dụng công nghệ này cho các loại nông sản khác.
