3.2.1. Xác định nhiệt độ môi trường sấy ảnh hưởng đến hàm lượng chất tan Vì trong rau má có nhiều thành phần dễ bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ như acid ascobic, tannin, chất xơ hòa tan và một số chất khác [28]. Cố định vận tốc tác nhân sấy 10m/s và thời gian sấy là 10 giờ, kết quả thu được như sau:
Bảng 3.6. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến hàm lượng chất tan Nhiệt độ sấy (0C) Hàm lượng chất tan (%)
35,13 ± 0,321 15,08 ± 0,02
37,23 ± 0,251 13,90 ± 0,02
39,13 ± 0,322 12,54 ± 0,1
41,00 ± 0,450 11,75 ± 0,04
43,13 ± 0,280 11,02 ± 0,02
45,10 ± 0,361 10,87 ± 0,03
Biểu đồ 3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến hàm lượng chất tan
Theo bảng 3.6 và biểu đồ 3.1, miền khảo sát từ nhiệt độ 350C÷ 450C và hàm lượng chất tan thu được từ 10,87 % ÷ 15,08 %, ta thấy nếu nhiệt độ sấy càng cao thì hàm lượng chất tan có xu hướng giảm dần, hay sự biến đổi các chất dinh dưỡng càng nhiều.
15.08
13.90
12.54
11.75 11.02 10.87
- 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00
35.00 37.00 39.00 41.00 43.00 45.00 47.00
Hàm lượng chất tan(%)
Nhiệt độ sấy(0C)
90
Nếu nhiệt độ sấy dưới 350C hoặc trên 450C đều không tốt vì khi nhiệt độ sấy thấp quá thì kéo dài thời gian sấy, chi phí năng lượng cao, giá trị cảm quan của sản phẩm thấp.
Hoặc nhiệt độ trên 450C thì tổn thất về giá trị dinh dưỡng của sản phẩm cao, điều này là không mong muốn. Do vậy, cần nghiên cứu một nhiệt độ sấy phù hợp để hạn chế được các tổn thất chất dinh dưỡng càng ít càng tốt.
3.2.2. Xác định vận tốc tác nhân sấy ảnh hưởng đến độ ẩm của sản phẩm
Nếu cố định nhiệt độ sấy 40⁰C và thời gian sấy là 10 giờ, kết quả thu được như trình bày như bảng 3.7 và biểu đồ 3.2.
Qua bảng 3.7 và biểu đồ 3.2 ta thấy miền khảo sát vận tốc tác nhân sấy từ 4 m/s
÷ 14 m/s và độ ẩm thu được trong khoảng này là 3,5 % ÷ 6,1 %. Khi tốc độ gió càng cao, càng làm độ ẩm sản phẩm giảm, do vận tốc lớn, độ tải ẩm lớn, ẩm không được giữ lại lâu trong buồng sấy, sản phẩm thoát ẩm nhanh. Tốc độ gió quá nhỏ có thể kéo dài thời gian làm khô, đồng thời mặt ngoài của sản phẩm giữ trạng thái ẩm, làm cho sản phẩm dễ bị biến đổi về mặt cảm quan và chất lượng. Nhưng nếu tốc độ gió quá lớn thì rất khó giữ được trạng thái ổn định của nhiệt độ, hơn nữa, dùng vận tốc quá cao cũng không rút ngắn được đáng kể thời gian sấy. Do vậy, cần nghiên cứu một vận tốc tác nhân sấy phù hợp để kiểm soát được độ ẩm của sản phẩm trong khoảng từ 3,5 %÷ 6,1 %.
Bảng 3.7. Ảnh hưởng của vận tốc tác nhân sấy đến độ ẩm sản phẩm Vận tốc TNS(m/s)
(0C)
Độ ẩm sản phẩm(%) 4,09 ± 0,08 6,07 ± 0,09
6,07 ± 0,21 5,60 ± 0,03 8,1 ± 0,26 4,70 ± 0,03 9,97 ± 0,25 4,42 ± 0,04 12,27 ± 0,25 4,01 ± 0,07 14,15 ± 0,30 3,50 ± 0,02
91
Biểu đồ 3.2. Ảnh hưởng của vận tốc TNS đến độ ẩm sản phẩm 3.2.3. Xác định thời gian sấy ảnh hưởng đến chi phí năng lượng
Trong quá trình sấy lạnh rau má, một trong những mục tiêu cần quan tâm là chi phí năng lượng đạt mức nhỏ nhất. Vậy để đạt được mục tiêu này thì phụ thuộc vào nhiều yếu tố như thiết bị, nguyên liệu….Và thời gian sấy là một trong những yếu tố ảnh hưởng nhiều đến chi phí năng lượng, độ ẩm, màu sắc, chất dinh dưỡng trong sản phẩm sấy.
Thời gian sấy phụ thuộc nhiều vào vật liệu sấy, hình dạng, kích thước nguyên liệu, mật độ nguyên liệu…Nếu cố định nhiệt độ sấy 400C và vận tốc tác nhân sấy là 10 m/s, ta có kết quả ở bảng 3.8 và biểu đồ 3.3 như sau:
Bảng 3.8. Ảnh hưởng của thời gian sấy đến chi phí năng lượng Thời gian sấy( giờ)
Chi phí năng lượng( kWh/kg)
6,03 ± 0,07 0,78 ± 0,02
8,05 ± 0,1 0.87 ± 0,02
9,97 ± 0,15 0,98 ± 0,01
12,2 ± 0,13 1,11 ± 0,03
6.07 5.60
4.70 4.42 4.01
3.50
0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00
0.00 5.00 10.00 15.00
Độ ẩm sản phẩm (%)
Vận tốc TNS( m/s)
Độ ẩm sản phẩm (%)
92
14,06 ± 0,12 1,31 ± 0,02
16,05 ± 0,13 1,71 ± 0,01
Biểu đồ 3.3. Ảnh hưởng của thời gian sấy đến chi phí năng lượng
Qua bảng 3.8 và biểu đồ 3.3 ta thấy khi thời gian sấy càng dài thì chi phí năng lượng càng cao. Miền khảo sát nhiệt độ từ 6 h ÷ 16 h, thu được chi phí năng lượng từ 0,79 Kwh/kg ÷ 1,75 Kwh/kg. Do vậy, trong quá trình sấy, cần nghiên cứu loại nguyên liệu, kích thước, hình dạng, mật độ nguyên liệu…và chọn thiết bị sấy phù hợp để chi phí năng lượng đạt mức thấp nhất.
3.2.4. Xây dựng bảng các yếu tố ảnh hưởng
Từ các thí nghiệm thực nghiệm, quá trình sấy lạnh rau má chịu ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ là: nhiệt độ sấy,vận tốc tác nhân sấy và thời gian sấy đến hàm mục tiêu là màu sản phẩm(y2); hàm lượng chất tan (y3); chi phí năng lượng (y6) và độ ẩm sản phẩm (y7), ta rút ra được: khoảng thời gian sấy từ 6h -14h cho giá trị độ ẩm phù hợp nhất từ 3 % - 6 %, khoảng vận tốc tác nhân sấy từ 8 m/s -12 m/s, khoảng nhiệt độ từ 360C -
0.780 0.877 0.980
1.113 1.310
1.710
0.500 0.700 0.900 1.100 1.300 1.500 1.700 1.900 2.100
- 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 18.00
Chi phí năng lượng( kWh/kg)
Thời gian sấy( giờ)
93
450C và hàm lượng chất tan đạt từ 10 % - 13 %, với mức chi phí năng lượng thấp nhất ở
~ 1 kWh/kg. Dưới đây là bảng các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy.
Bảng 3.9. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy
Các yếu tố công nghệ
Các mức thực nghiệm
Khoảng biến thiên, ΔZi
Cạnh dưới cánh tay đòn,-α
-1.414
Mức dưới,
-1
Mức tâm, 0
Mức trên, +1
Cạnh trên cánh tay
đòn,+α +1.414 Nhiệt độ-Z1
(0C) 35,76 37 40 43 44,24 3
Vận tốc TNS-Z2
(m/s)
7,17 8 10 12 12,82 2
Thời gian
sấy-Z3 (h) 4,34 6 10 14 15,66 4