Nghiên cứu ứng dụng kỹ thuật sấy lạnh trong chế biến atiso

1. CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU

1.1. Lý do chọn đề tài

1.2. Mục tiêu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu

2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN

2.1. Tổng quan về nguyên liệu artichoke

2.2. Nguồn gốc thực vật và sự phân bố

2.3. Đặc điểm sinh học

2.3.1. Mô tả thực vật

2.3.2. Điều kiện sinh thái, sinh trưởng phát triển

2.3.3. Hình thái sinh sản

2.3.4. Thu hoạch và sơ chế

2.3.5. Thành phần hóa học trong artichoke

2.3.6. Giá trị sử dụng làm thuốc

2.4. Tổng quan về sấy lạnh bằng bơm nhiệt

2.4.1. Tổng quan về sấy

2.4.2. Các phương pháp sấy

2.4.3. Chu trình bơm nhiệt nén hơi

2.4.4. Hệ số nhiệt của bơm nhiệt

2.4.5. Đặc điểm cấu tạo của các thiết bị trong hệ thống bơm nhiệt

2.4.6. Ứng dụng bơm nhiệt trong sấy lạnh nông sản

2.4.7. Thế sấy và phương pháp sấy khô bằng bơm nhiệt

2.4.8. So sánh sấy bằng bơm nhiệt với các phương pháp sấy khác

2.4.9. Tình hình nghiên cứu sấy lạnh bằng bơm nhiệt

2.4.9.1. Các nghiên cứu ngoài nước

2.4.9.2. Các nghiên cứu trong nước

3. CHƯƠNG 3: THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1. Thiết bị, dụng cụ, hóa chất nghiên cứu

3.2. Nội dung nghiên cứu

3.2.1. Sấy thực nghiệm artichoke trong điều kiện sấy lạnh bằng bơm nhiệt

3.2.2. So sánh chất lượng sấy artichoke bằng bơm nhiệt với sấy đối lưu

3.2.3. Thiết kế nguyên lý hoạt động của hệ thống sấy lạnh bằng bơm nhiệt

3.2.4. Tính toán hệ thống sấy lạnh artichoke bằng bơm nhiệt

3.3. Các công thức tính toán

3.3.1. Xác định trạng thái không khí

3.3.2. Xác định kích thước của buồng sấy

3.3.3. Tính cân bằng vật chất cho quá trình sấy

3.3.4. Tính cân bằng nhiệt lượng cho quá trình sấy

3.3.5. Tính máy nén

3.3.6. Tính đường kính các ống dẫn

3.3.7. Tính hiệu quả năng lượng

4. CHƯƠNG 4: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

4.1. Xác định đường cong sấy và thời gian sấy artichoke

4.2. So sánh chất lượng sấy artichoke bằng bơm nhiệt với sấy đối lưu

4.3. Tỷ lệ hút ẩm của sản phẩm sau sấy

4.4. Kết quả xác định hoạt tính chống oxy hóa bằng phương pháp DPPH

4.5. Nguyên lý hoạt động của hệ thống sấy lạnh bằng bơm nhiệt

4.6. Tính toán hệ thống sấy lạnh artichoke bằng bơm nhiệt

4.6.1. Xác định kích thước của buồng sấy

4.6.2. Xây dựng quá trình sấy không tốn thất nhiệt trên đồ thị I-d

4.6.3. Cân bằng vật chất – Cân bằng nhiệt lượng cho hệ thống sấy không có tổn thất nhiệt

4.6.4. Tính toán, thiết kế bộ phận làm lạnh không khí

4.6.5. Tính toán, thiết kế bộ phận gia nhiệt không khí

4.6.6. Tính toán chu trình bơm nhiệt máy lạnh

4.6.7. Chọn môi chất nạp và các thông số của môi chất

4.6.8. Tính cấp nén và chọn chu trình bơm nhiệt

4.6.9. Độ quá nhiệt của môi chất

4.6.10. Xây dựng đồ thị và xác định thông số các điểm n†

4.6.11. Tính toán chu trình

4.6.12. Tính chọn dàn nóng

4.6.13. Chọn thiết bị dàn ngưng

4.6.14. Tính và chọn thiết bị

4.6.15. Tính chọn dàn bay hơi

4.6.16. Tính toán và chọn thiết bị

4.6.17. Tính chọn máy nén

4.6.18. Tính chọn đường ống dẫn môi chất

4.6.19. Đường ống dây

4.6.20. Tính chọn đường ống nước đi qua dàn ngưng

4.6.21. Đường ống nước đi qua dàn bay hơi

4.6.22. Tính chọn đường ống dẫn tác nhân sấy

4.6.23. Tính chọn các thiết bị còn lại trong hệ thống sấy

4.6.24. Bình tách lỏng

5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC

MỤC LỤC HÌNH

VỊ MỤC LỤC BẢNG

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU

I. Giới thiệu về kỹ thuật sấy lạnh

Kỹ thuật sấy lạnh là một phương pháp tiên tiến trong chế biến thực phẩm, đặc biệt là trong việc bảo quản và chế biến atiso. Phương pháp này sử dụng bơm nhiệt để duy trì nhiệt độ thấp trong quá trình sấy, giúp bảo toàn các chất dinh dưỡng và hương vị của sản phẩm. Sấy lạnh không chỉ giúp giảm thiểu sự mất mát chất lượng mà còn tiết kiệm năng lượng. Theo nghiên cứu, việc áp dụng kỹ thuật sấy lạnh cho atiso có thể giữ lại đến 75,62% hoạt tính chống oxy hóa, một yếu tố quan trọng trong việc bảo vệ sức khỏe con người. Điều này cho thấy giá trị dinh dưỡng của atiso được bảo tồn tốt hơn so với các phương pháp sấy truyền thống.

1.1. Lợi ích của sấy lạnh

Sấy lạnh mang lại nhiều lợi ích cho quá trình chế biến atiso. Đầu tiên, phương pháp này giúp giảm thiểu sự biến đổi màu sắc và hương vị của sản phẩm. Thứ hai, sấy lạnh giúp bảo quản các hợp chất dinh dưỡng quan trọng, như vitamin và khoáng chất, mà thường bị mất trong quá trình sấy ở nhiệt độ cao. Cuối cùng, việc sử dụng công nghệ sấy lạnh còn giúp tiết kiệm năng lượng, với hệ số bơm nhiệt đạt 7,17, cho thấy hiệu quả cao trong việc sử dụng năng lượng. Điều này không chỉ có lợi cho nhà sản xuất mà còn cho môi trường.

II. Quy trình sấy lạnh cho atiso

Quy trình sấy lạnh cho atiso được thực hiện qua nhiều bước quan trọng. Đầu tiên, nguyên liệu atiso được thu hoạch và sơ chế để loại bỏ tạp chất. Sau đó, nguyên liệu được đưa vào buồng sấy, nơi không khí được làm lạnh trước khi vào buồng sấy. Quá trình này giúp tách ẩm mà không làm mất đi các chất dinh dưỡng. Nhiệt độ sấy được duy trì ở mức 40°C, giúp tối ưu hóa quá trình sấy mà vẫn bảo toàn chất lượng sản phẩm. Kết quả cho thấy, sản phẩm sau khi sấy giữ được tỷ lệ hút ẩm cao và hoạt tính chống oxy hóa tốt, cho thấy hiệu quả của kỹ thuật sấy lạnh trong chế biến thực phẩm.

2.1. Các thông số kỹ thuật trong quy trình

Trong quy trình sấy lạnh, các thông số kỹ thuật đóng vai trò quan trọng. Kích thước buồng sấy được thiết kế với chiều dài 1.500 mm, công suất động cơ máy nén là 10,1 kW. Diện tích trao đổi nhiệt tại dàn ngưng và dàn bay hơi lần lượt là 1,6 m² và 2 m². Những thông số này được tính toán kỹ lưỡng để đảm bảo hiệu quả năng lượng cao nhất. Việc xác định các thông số này không chỉ giúp tối ưu hóa quy trình sấy mà còn đảm bảo rằng sản phẩm cuối cùng đạt chất lượng tốt nhất.

III. Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật sấy lạnh

Đánh giá hiệu quả của kỹ thuật sấy lạnh trong chế biến atiso cho thấy nhiều kết quả khả quan. Sản phẩm sau sấy không chỉ giữ được màu sắc tự nhiên mà còn duy trì được hương vị đặc trưng. Theo nghiên cứu, tỷ lệ hút ẩm đạt 75,62%, cho thấy khả năng phục hồi nước tốt của sản phẩm. Hơn nữa, hoạt tính chống oxy hóa của sản phẩm cũng được bảo toàn, với mức đạt được là 13,6%. Những kết quả này chứng minh rằng sấy lạnh không chỉ là một phương pháp hiệu quả trong việc bảo quản thực phẩm mà còn góp phần nâng cao giá trị dinh dưỡng của sản phẩm.

3.1. Tác động đến chất lượng sản phẩm

Chất lượng sản phẩm sau khi áp dụng kỹ thuật sấy lạnh cho atiso được cải thiện rõ rệt. Các hợp chất dinh dưỡng như vitamin và khoáng chất được bảo toàn tốt hơn so với các phương pháp sấy truyền thống. Điều này không chỉ có lợi cho sức khỏe người tiêu dùng mà còn tạo ra giá trị gia tăng cho sản phẩm. Việc duy trì chất lượng cao của atiso sau sấy cũng mở ra cơ hội cho việc xuất khẩu và tiêu thụ trên thị trường quốc tế, nơi mà yêu cầu về chất lượng thực phẩm ngày càng cao.

Luận văn thạc sĩ về ứng dụng kỹ thuật sấy lạnh trong chế biến atiso