CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung về dứa Dứa có nguồn gốc từ Nam Mỹ, chủ yếu ở miền Nam Braxin, miền Bắc Achentina và Paragoay. Dứa thuộc họ Bromeliaceae, chi Ananas. Dứa là cây ăn quả nhiệt đới được trồng ở nhiều vùng trên cả nước ta. Dứa được xem là “hoàng hậu” của các loài hoa quả vì hương vị thơm ngon và giàu chất dinh dưỡng.
Dứa còn có khả năng kích thích sự ngon miệng ở con người, do có chứa hàm lượng Enzym Bromeline thủy phân protein thuận lợi cho việc tiêu hóa, Bromeline còn được nghiên cứu trong dược học để sản xuất: Extranase, Anasase… trị viêm loét, ung nhọt và ung thư. Ngoài ra, trong dứa còn chứa các hoocmôn có tác dụng kích thích mạng sự sinh trưởng [2].2 Thành phần hóa học Bảng 1. Thành phần hóa học của dứa Thành phần hóa học Số lượng Đơn vị Nước 85 % Đường 8 ÷ 19 % Protein 0,4 % Lipit 0,2 % Axit 0,06 ÷ 1,62 % Xenlulose 0,4 % Pectin 0,06 ÷ 0,16 % Tiền tố vitamin A 130 mg Vitamin C 15 ÷ 55 mg Vitamin B1 0,09 mg Vitanmin B2 0,04 mg Canxi 16 mg Phốt pho 11 mg Sắt 0,3 mg Đồng 0,07 mg Tiền tố vitamin A trong dứa chủ yếu là 𝛽-Carotene. Axit trong dứa chủ yếu là axit citric chiếm khoảng 65%, còn lại là các axit khác.
Từ đó, ta thấy được những yếu GVHD: TS. Nguyễn Tấn Dũng 4 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP tố ảnh hưởng đến công nghệ chế biến, cần đặc biệt quan tâm chú ý đến lượng đường và các chất oxy hóa sẽ ảnh thưởng đến chất lượng sản phẩm khi sấy [2].3 Tính chất vật lý cơ bản của dứa - Khối lượng riêng: 1010 kg/m3 - Nhiệt dung riêng: 3,63 kJ/(kg.K) - Độ ẩm vật liệu sấy: Độ ẩm của dứa trước khi đem vào sấy là 85,1%.4 Sự biến đổi giá trị dinh dưỡng Với các loại rau, củ, quả, dược liệu… khi sấy ở nhiệt độ cao có thể làm thay đổi chất lượng sản phẩm. Các số liệu về sự thất thoát các chất dinh dưỡng của các tác giả khác nhau thường không thống nhất, có thể là do có sự khác nhau đáng kể trong các quá trình chuẩn bị sấy, nhiệt độ và thời gian sấy, cũng như điều kiện bảo quản. Chất dinh dưỡng bị thất thoát sau khi sấy điển hình là đường, tinh bột, vitamin và các chất màu trong rau quả ở khâu chuẩn bị nguyên liệu cho đến trong lúc sấy.
Các tính chất vật lý của nguyên liệu sau khi sấy như hình dạng, kích thước, khối lượng, tỷ trọng, độ giòn, … sẽ thay đổi. Tùy thuộc vào bản chất nguyên liệu và các thông số công nghệ trong quá trình sấy mà các biến đổi vật lý sẽ diễn ra theo quy luật và mức độ khác nhau [1], [2]. Các chất dinh dưỡng tan trong chất béo (như: các axit béo không thay thế và các vitamin (A, D, E, K) phần lớn chứa trong phần chất rắn của sản phẩm và chúng không bị cô đặc trong khi sấy. Tuy nhiên nước là dung môi của các kim loại nặng, là những chất xúc tác của quá trình oxy hóa các chất dinh dưỡng không no.
Khi nó bị mất đi chất xúc tác trở nên hoạt động hơn và làm tăng tốc độ oxy hóa. Các vitamin tan trong chất béo bị biến đổi mất đi khi tiếp xúc với peroxit được sinh ra do sự oxy hóa các chất béo. Để giảm thất thoát trong quá trình bảo quản người ta hạ thấp nồng độ oxy, nhiệt độ bảo quản và loại trừ ánh sáng tiếp xúc với sản phẩm [1], [2].5 Công dụng của dứa Quả dứa có hương vị rất thơm ngon và giàu chất dinh dưỡng, chứa nhiều loại vitamin như A, B1, B2, C. Các chất khoáng có có canxi, photpho, sắt, đồng, ….
Phần cấu tạo hữu cơ chủ yếu của quả dứa là protein, lipid, gluxit, xenluloza, nước,. Nguyễn Tấn Dũng 5 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Ngoài ra, trong quả dứa còn có enzim bromelin là loại enzim giúp tiêu hóa rất tốt. Người ta đã chiết xuất và sản xuất ra chế phẩm bromelin dùng trong công nghiệp thực phẩm, thuộc da, làm phim. Sản phẩm phụ của công nghiệp chế biến quả dứa được dùng làm nguyên liệu để lên men chế biến thành thức ăn gia súc.
Sau khi thu hoạch quả, lá dứa có thể được dùng để lấy sợi (trong lá có 2-2. Sản phẩm dệt từ sợi dứa bền, đẹp, chất lượng tốt hơn sợi đay. Thân cây dứa chứa 12,5% tinh bột, là nguyên liệu dùng để lên men chuyển hóa thành môi trường nuôi cấy nấm và vi khuẩn [2].6 Các phương thức chế biến và bảo quản dứa hiện nay - Trạng thái: Dạng miếng, khô ráo, tơi rời - Màu sắc: Màu đặc trưng của thơm khô vàng đậm - Mùi vị: Mùi đặc trưng của thơm sấy, không có mùi lạ Sản phẩm dứa sau khi được sấy khô sẽ cho vào bảo quản trong những túi nilon chuyên dụng hay các loại hộp thủy tinh đậy kín. Do vậy, nếu độ khô không đảm bảo sẽ khó bảo quản được lâu dài.
Có nhiều sản phẩm sau khi sản xuất đã có độ giòn nhưng không để được quá một ngày đã bị mềm bởi lỗi của sản phẩm vẫn có độ ẩm cao. Như vậy, qua các mẻ sấy khác nhau cần căn cứ vào các thông số sấy để đo lường chất lượng sấy khô các mẻ hay đặt thời gian tự động kết thúc quá trình sấy để đảm bảo chất lượng sản phẩm sấy khô [2].2 Tổng quan về sấy 1.1 Định nghĩa về sấy Quá trình sấy là quá trình làm khô vật thể bằng phương pháp bay hơi. Đối tượng quá trình sấy là các vật liệu ẩm, chứa các dung dịch chất lỏng thường là nước. Một số ít vật ẩm chứa chất lỏng khác là dung môi hữu cơ như sơn, vecni,.
Quá trình sấy yêu cầu các tác động đến vật liệu ẩm: - Cấp nhiệt cho vật liệu ẩm để lượng ẩm trong vật chuyển hóa thành hơi. - Lấy hơi ẩm ra khỏi vật và thài vào môi trường. Để hiểu thêm về quá trình sấy thì cần phải nghiên cứu tĩnh học và động học của quá trình sấy [3], [4], [5]. Nguyễn Tấn Dũng 6 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 1.2 Các thông số nhiệt vật lý ảnh hưởng đến quá trình sấy Quá trình sấy chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như nhiệt độ sấy, độ ẩm tương đối của tác nhân sấy, diện tích bề mặt nguyên liệu, .1 Nhiệt độ tác nhân sấy Nhiệt độ sấy có ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng sản phẩm sau khi sấy: Nếu nhiệt độ sấy tăng thì tốc độ sấy tăng theo do tốc độ truyền nhiệt tăng, các phân tử nước tại bề mặt nguyên liệu dễ bốc hơi.
Tuy nhiên, nếu nhiệt độ tác nhân sấy quá cao sẽ làm sẽ làm thay đổi tính chất hóa lý của nguyên liệu sấy. Thành phần hóa học trong nguyên liệu sẽ biến đổi theo chiều hướng không có lợi (sẫm màu, giảm chất thơm, …), lớp vỏ cứng hình thành, ngăn cản sự thoát hơi nước từ bên trong và làm cho sản phẩm có độ ẩm không đều và bị biến dạng không thuận nghịch. Nếu nhiệt độ sấy quá thấp là làm cho tốc độ sẽ diễn ra chậm các thành phần hóa học trong nguyên liệu dễ bị oxy hóa biến màu. Nhiệt độ sấy được chọn phụ thuộc vào loại nguyên liệu đặc tính của nguyên liệu và yêu cầu của sản phẩm sấy.
Nếu độ ẩm tương đối của tác nhân sấy cao thì thời gian sấy sẽ kéo dài [3], [4], [5].2 Độ ẩm tương đối của tác nhân sấy Để các phân tử nước trên bề mặt nguyên liệu bốc hơi cần có sự chênh lệch áp suất hơi nước trên bề mặt nguyên liệu sấy và trong tác nhân sấy. Sự chênh lệch này càng lớn thì nước trên bề mặt nguyên liệu càng dễ bốc hơi. Chính vì vậy, nếu độ ẩm tương đối của tác nhân sấy cao thì thời gian sấy sẽ kéo dài, ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Nếu độ ẩm tương đối của tác nhân sấy thấp sẽ giúp tốc độ sấy tăng, nhưng nếu quá thấp sẽ làm cho sản phẩm bị nứt hoặc tạo lớp vỏ cứng bên ngoài, ngăn cản sự thoát ẩm bên trong [3], [4], [5].3 Tốc độ của tác nhân sấy: Đại lượng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như thời gian sấy, độ ẩm và nhiệt độ.
Khi tốc độ tác nhân sấy nhanh, sự bốc hơi nước từ bề mặt của vật liệu cũng tăng nhanh hơn nhờ sự đối lưu tăng và sản phẩm càng mau khô. Ngoài ra, tốc độ sấy còn phụ thuộc rất nhiều vào yếu tố như cấu tạo của máy sấy, phương thức và chế độ sấy [3], [4], [5]. Nguyễn Tấn Dũng 7 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 1.4 Diện tích bề mặt sấy và chiều dày lớp nguyên liệu sấy Diện tích bề mặt sấy càng lớn hoặc chiều dày lớp nguyên liệu sấy càng mỏng thì thời gian sấy sẽ càng ngắn. Vì diện tích tiếp xúc giữa nguyên liệu và tác nhân sấy lớn giúp hơi nước thoát ra mạnh, thời gian sấy ngắn.
Chiều dày lớp nguyên liệu sáng mỏng giúp sự lưu thông không khí diễn ra tốt, thời gian sấy ngắn và tốc độ sấy nhanh [3], [4], [5].3 Phân loại phương pháp Để sấy khô một vật ẩm cần hai tác động cơ bản: gia nhiệt cho vật làm cho ẩm trong vật hóa hơi và làm cho ẩm thoát ra khỏi vật và thải vào môi trường.1 Sấy tự nhiên Sấy tự nhiên là một phương pháp cổ điển khi khoa học công nghệ chưa phát triển, phương pháp này sử dụng bức xạ từ mặt trời để làm nóng không khí hay năng lượng gió, … và vận chuyển ẩm trong vật liệu thoát ra ngoài môi trường Bảng 1. Ưu điểm và nhược điểm của quá trình sấy tự nhiên [3], [5]. Ưu điểm Nhược điểm - Công nghệ đơn giản, chi phí đầu tư và - Thời gian sấy nhiều. vận hành thấp.
- Tốn nhiều nhân lực. - Nhân công không cần quá nhiều kinh - Kiểm soát điều kiện sấy rất kém. - Tốc độ sấy chậm hơn nhiều so với sấy - Có thể sấy lượng lớn. bằng thiết bị, chất lượng sản phẩm không cao.2 Sấy nhân tạo Thường được dùng các loại thiết bị sấy để cung cấp nhiệt và thực hiện quá trình sấy Bảng 1.
Ưu điểm và nhược điểm của quá trình sấy nhân tạo [3], [5]. Ưu điểm Nhược điểm - Không tốn nhiều nhân lực - Tổn thất năng lượng lớn - Tốc độ sấy nhanh hơn sấy tự nhiên - Số lượng sấy không nhiều - Sản phẩm được đảm bảo vệ sinh - Chi phí đầu tư cao - Kiểm soát nhiệt độ dễ dàng - Đòi hỏi phải có kiến thức vận hành máy. Nguyễn Tấn Dũng 8 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 1.4 Các phương pháp sấy 1.1 Sấy thăng hoa Sấy thăng hoa là quá trình chuyển pha từ pha rắn sang pha hơi mà không thông qua pha lỏng.
