ỦY BAN NHÂN DÂN

THÀNH ĐỒN TP. HỒ CHÍ MINH

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRUNG TÂM PHÁT TRIỂN

SỞ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ

KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ TRẺ

CHƯƠNG TRÌNH KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP THÀNH PHỐ

BÁO CÁO TỔNG HỢP
KẾT QUẢ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MƠ HÌNH ĐỘNG HỌC THỐT ẨM VÀ
ĐỘNG HỌC PHÂN HỦY VITAMIN C VÀ POLYPHENOL CỦA
QUÁ TRÌNH SẤY MÃNG CẦU XIÊM (Annona muricata L.)
BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẤY LẠNH

Cơ quan chủ trì nhiệm vụ:
Trung tâm Phát triển Khoa học và Cơng nghệ Trẻ
Chủ nhiệm nhiệm vụ: KS. Vũ Đức Ngọc

Thành phố Hồ Chí Minh - 2022


ỦY BAN NHÂN DÂN

THÀNH ĐỒN TP. HỒ CHÍ MINH

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRUNG TÂM PHÁT TRIỂN

SỞ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ

KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ TRẺ

CHƯƠNG TRÌNH KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CẤP THÀNH PHỐ

BÁO CÁO TỔNG HỢP
KẾT QUẢ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MƠ HÌNH ĐỘNG HỌC THỐT ẨM VÀ
ĐỘNG HỌC PHÂN HỦY VITAMIN C VÀ POLYPHENOL CỦA
QUÁ TRÌNH SẤY MÃNG CẦU XIÊM (Annona muricata L.)
BẰNG PHƯƠNG PHÁP SẤY LẠNH
(Đã chỉnh sửa theo kết luận của Hội đồng nghiệm thu ngày 03/12/2022)

Chủ nhiệm nhiệm vụ:
Chủ tịch Hội đồng nghiệm thu
Vũ Đức Ngọc
Cơ quan chủ trì nhiệm vụ

Đồn Kim Thành

Thành phố Hồ Chí Minh - 2022
i



THÀNH ĐỒN TP. HỒ CHÍ MINH
TRUNG TÂM PHÁT TRIỂN
KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ TRẺ
__________________

CỘNG HỒ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
Thành Phố Hồ Chí Minh, ngày

tháng

năm 2022.

BÁO CÁO THỐNG KÊ
KẾT QUẢ THỰC HIỆN NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU KH&CN
I. THÔNG TIN CHUNG
1. Tên nhiệm vụ: Nghiên cứu xây dựng mơ hình động học thốt ẩm và động học phân hủy
vitamin c và polyphenol của quá trình sấy mãng cầu xiêm (Annona muricata L.) bằng phương
pháp sấy lạnh.
Thuộc: Chương trình/lĩnh vực (tên chương trình/lĩnh vực): Vườn ươm Sáng tạo Khoa học
và Công nghệ trẻ
2. Chủ nhiệm nhiệm vụ:
Họ và tên: Vũ Đức Ngọc
Ngày, tháng, năm sinh: 04/10/1999

Nam/ Nữ: Nam

Học hàm, học vị: Kỹ sư
Chức danh khoa học: Nhân viên nghiên cứu khoa học

Chức vụ: Nhân viên nghiên cứu khoa học
Mobile: 0366555978
E-mail:
Tên tổ chức đang công tác: Viện Ứng dụng công nghệ và Phát triển bền vững, Trường
Đại học Nguyễn Tất Thành.
Địa chỉ tổ chức: 300A Nguyễn Tất Thành, Phường 13, Quận 4, Tp Hồ Chí Minh
Địa chỉ nhà riêng: 73/2 Trương Văn Thành, Phường Hiệp Phú, Tp Thủ Đức, Tp HCM.
3. Tổ chức chủ trì nhiệm vụ:
Tên tổ chức chủ trì nhiệm vụ: Trung tâm Phát triển Khoa học và Công nghệ trẻ
Điện thoại: 028.38.233.363 Fax: ..................................................
E-mail: ....................................................................................................
Website: .................................................................................................
Địa chỉ: Số 1, Phạm Ngọc Thạch, Phường Bến Nghé, Quận 1, TP. Hồ Chí Minh
Họ và tên thủ trưởng tổ chức: ĐOÀN KIM THÀNH
Số tài khoản: 3713.0.1083277.00000
Kho bạc nhà nước Quận 1, Tp. Hồ Chí Minh
Tên cơ quan chủ quản đề tài: ..................................................................

ii


II. TÌNH HÌNH THỰC HIỆN
1. Thời gian thực hiện nhiệm vụ:
- Theo Hợp đồng đã ký kết: từ ngày 8 tháng 12 năm 2021 đến tháng 12 năm 2022
- Thực tế thực hiện: từ ngày 8 tháng 1 năm 2021 đến tháng 10 năm 2022
- Được gia hạn (nếu có):
- Lần 1 từ tháng…. năm…. đến tháng…. năm….
2. Kinh phí và sử dụng kinh phí:
a) Tổng số kinh phí thực hiện: 90 tr.đ, trong đó:
+ Kính phí hỗ trợ từ ngân sách khoa học: 90 tr.đ.

+ Kinh phí từ các nguồn khác: 0 tr.đ.
b) Tình hình cấp và sử dụng kinh phí từ nguồn ngân sách khoa học:
Số
TT
1
2
3

Theo kế hoạch
Thời gian
(Tháng, năm)
Tháng 12/2021
Tháng …/202
Tháng …/202

Ghi chú
(Số đề nghị
quyết toán)

Thực tế đạt được

Kinh phí
(Tr.đ)
45,000,000
27,000,000
18,000,000

Thời gian
(Tháng, năm)
Tháng 06/2022


Kinh phí
(Tr.đ)
45,000,000

c) Kết quả sử dụng kinh phí theo các khoản chi:
Đối với đề tài:
Đơn vị tính: Triệu đồng
Số
TT

Nội dung
các khoản chi

1

Trả cơng lao
động (khoa
học, phổ
thơng)
Ngun, vật
liệu, năng
lượng
Thiết bị, máy
móc
Xây dựng, sửa
chữa nhỏ
Chi khác
Tổng cộng


2
3
4
5

Theo kế hoạch
Tổng

Thực tế đạt được

NSKH

Tổng

NSKH

83,043,660

Nguồn
khác
83,043,660 0

83,043,660

83,043,660

Nguồn
khác
0


0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0


0

0

0

6,956,340
90,000,000

6,956,340

0

6,956,340
6,956,340
90,000,000

- Lý do thay đổi (nếu có): Khơng.

iii

0


Đối với dự án:
Đơn vị tính: Triệu đồng
Theo kế hoạch

Số
TT


Nội dung
các khoản chi

1

Thiết bị, máy móc mua mới

0

2

Nhà xưởng xây dựng mới,
cải tạo
Kinh phí hỗ trợ cơng nghệ
Chi phí lao động
Nguyên vật liệu, năng lượng
Thuê thiết bị, nhà xưởng
Khác
Tổng cộng

3
4
5
6
7

Tổng

NSKH


Thực tế đạt được

0

Nguồn
khác
0

Tổng

NSKH

0

0

Nguồn
khác
0

0

0

0

0

0


0

0
0
0
0
0

0
0
0
0
0

0
0
0
0
0

0
0
0
0
0

0
0
0

0
0

0
0
0
0
0

0

- Lý do thay đổi (nếu có):
3. Các văn bản hành chính trong q trình thực hiện đề tài/dự án:
(Liệt kê các quyết định, văn bản của cơ quan quản lý từ công đoạn xét duyệt, phê duyệt kinh phí, hợp
đồng, điều chỉnh (thời gian, nội dung, kinh phí thực hiện... nếu có); văn bản của tổ chức chủ trì nhiệm
vụ (đơn, kiến nghị điều chỉnh ... nếu có)
Số
TT
1
2

Số, thời gian ban
hành văn bản
42/2021/HĐ –
KHCNT – VƯ
52-TB/KHCNTVƯ

Tên văn bản

Ghi chú


Hợp đồng th khốn
Thơng báo về việc phê duyệt và cấp kinh phí nghiên
cứu khoa học và cơng nghệ thuộc chương trình Vườn
ươm sáng tạo Khoa học và Cơng nghệ trẻ.

4. Tổ chức phối hợp thực hiện nhiệm vụ:
Số
TT
1
2

Tên tổ chức đăng
ký theo Thuyết
minh
-

Tên tổ chức đã
tham gia thực
hiện

- Lý do thay đổi (nếu có):

iv

Nội dung
tham gia chủ yếu

Sản phẩm chủ
yếu đạt được


Ghi
chú*


5. Cá nhân tham gia thực hiện nhiệm vụ:
(Người tham gia thực hiện đề tài thuộc tổ chức chủ trì và cơ quan phối hợp, không quá 10 người
kể cả chủ nhiệm)
Số
TT

Tên cá nhân đăng ký
theo Thuyết minh

Tên cá nhân đã tham
gia thực hiện

1

KS. Vũ Đức Ngọc

KS. Vũ Đức Ngọc

2

ThS. Đào Tấn Phát

ThS. Đào Tấn Phát

3


ThS. Lê Đăng Trường

ThS. Lê Đăng Trường

4

ThS. Trần Thiện Hiền

ThS. Trần Thiện Hiền

5

ThS. Trần Thị Yến Nhi

ThS. Trần Thị Yến Nhi

Nội dung tham
gia chính

Sản
phẩm
chủ yếu
đạt được

Ghi
chú*

Chủ nhiệm đề tài,
phụ trách điều

phối chung, lập
kế hoạch đề tài,
tổng hợp kết quả
Thư ký
khoa học
Thành viên thực
hiện chính
Thành viên thực
hiện chính
Thành viên thực
hiện chính

- Lý do thay đổi ( nếu có): Khơng.
6. Tình hình hợp tác quốc tế:
Số
TT
1
2
3

Theo kế hoạch
(Nội dung, thời gian, kinh phí, địa
điểm, tên tổ chức hợp tác, số
đoàn, số lượng người tham gia...)
-

Thực tế đạt được
(Nội dung, thời gian, kinh phí, địa
điểm, tên tổ chức hợp tác, số
đoàn, số lượng người tham gia...)


Ghi chú*

- Lý do thay đổi (nếu có): Khơng.
7. Tình hình tổ chức hội thảo, hội nghị:
Số
TT

Theo kế hoạch
(Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm)

1

Thời gian: 18/10/2022
Kinh phí: 4.900.000 VND
Địa điểm: 197 Tôn Thất Thuyết, Phường
3, Quận 4
Nội dung: Báo cáo tham luận

- Lý do thay đổi (nếu có): Khơng.

v

Thực tế đạt được
(Nội dung, thời gian,
kinh phí, địa điểm )
Đạt theo kế hoạch

Ghi chú*



8. Tóm tắt các nội dung, cơng việc chủ yếu:
(Nêu tại mục 15 của thuyết minh, không bao gồm: Hội thảo khoa học, điều tra khảo sát trong
nước và nước ngoài)
Số
TT

1

2

Thời gian
(Bắt đầu, kết thúc
- tháng … năm)
Theo kế
Thực tế đạt
hoạch
được
Nội dung 2: Khảo sát ảnh hưởng 2 – 4/2022
2 – 4/2022
của các thơng số kỹ thuật q trình
sấy lạnh đến chất lượng mãng cầu
xiêm
- Công việc 1: Khảo sát ảnh
hưởng của nhiệt độ sấy đến chất
lượng sản phẩm và hiệu suất thu
hồi, dự kiến thay đổi 4 mức độ từ
20-50oC.
- Công việc 2: Khảo sát ảnh
hưởng của tốc độ gió đến chất

lượng sản phẩm và hiệu suất thu
hồi, dự kiến thay đổi 4 mức độ từ
40-55 Hz.
- Công việc 3: Khảo sát ảnh
hưởng của thời gian lên đến chất
lượng sản phẩm và hiệu suất thu
hồi, dự kiến thay đổi 4 mức độ từ
8-12 giờ.
Nội dung 3: Nghiên cứu xây dựng 4 – 6/2022
4 – 6/2022
mơ hình động học thốt ẩm của
mãng cầu xiêm qua q trình sấy
lạnh.
- Cơng việc 1: Khảo sát theo thời
gian ảnh hưởng của nhiệt độ sấy
đến hàm ẩm của mẫu, dự kiến
thay đổi 4 mức độ từ 20-50oC.
Thời gian lấy mẫu dự kiến 30
phút/ lần, tối thiểu 20 lần cho mỗi
điều kiện.
- Công việc 2: Tính tốn các
thơng số động học của mơ hình
dựa trên đồ thị tương quan của
MR và t
- Công việc 3: Đánh giá và lựa
chọn mơ hình động học thốt ẩm
của mãng cầu xiêm trong quá trình
sấy lạnh.
+ Từ kết quả tính tốn, tiến hành
so sánh giữa các mơ hình dựa vào

hệ số xác định R2, chi-bình
phương và các sai số để tìm ra mơ
hình động học phù hợp.
vi
Các nội dung, công việc
chủ yếu
(Các mốc đánh giá chủ yếu)

Người,
cơ quan
thực hiện
Vũ Đức Ngọc
– ĐH Nguyễn
Tất Thành.
Đào Tấn Phát
– ĐH Nguyễn
Tất Thành.
Trần Thiện
Hiền – ĐH
Nguyễn Tất
Thành.

Vũ Đức Ngọc
– ĐH Nguyễn
Tất Thành.
Đào Tấn Phát
– ĐH Nguyễn
Tất Thành.
Trần Thị Yến
Nhi – ĐH

Nguyễn Tất
Thành.


3

4

+ Đánh giá các yếu tố ảnh hưởng
đến thông số động học, xác định
cơ chế và bản chất của quá trình.
+ Xây dựng mơ hình động học
thốt ẩm cho q trình sấy mãng
cầu xiêm.
Nội dung 4: Nghiên cứu xây dựng 6 – 8/2022
mơ hình động học phân hủy
polyphenol trong mãng cầu xiêm
qua q trình sấy lạnh.
- Cơng việc 1: Khảo sát theo thời
gian ảnh hưởng của nhiệt độ sấy
đến hàm lượng polyphenol tổng,
dự kiến thay đổi 4 mức độ từ 2050oC.
Thời gian lấy mẫu dự kiến 30
phút/ lần, tối thiểu 20 lần cho mỗi
điều kiện.
- Cơng việc 2: Tính tốn các
thơng số động học của mơ hình
dựa trên đồ thị tương quan của
TPC và t
- Công việc 3: Đánh giá và lựa

chọn mơ hình động học phân hủy
polyphenol của mãng cầu xiêm
trong q trình sấy lạnh.
+ Từ kết quả tính tốn, tiến hành
so sánh giữa các mơ hình dựa vào
hệ số xác định R2, chi-bình
phương và các sai số để tìm ra mơ
hình động học phù hợp.
+ Đánh giá các yếu tố ảnh hưởng
đến thông số động học, xác định
cơ chế và bản chất của q trình.
+ Xây dựng mơ hình động học
phân hủy polyphenol trong quá
trình sấy mãng cầu xiêm.
Nội dung 5: Nghiên cứu xây dựng 8 – 10/2022
mô hình động học phân hủy
Vitamin C trong mãng cầu xiêm
qua q trình sấy lạnh.
- Cơng việc 1: Khảo sát theo thời
gian ảnh hưởng của nhiệt độ sấy
đến hàm lượng Vitamin C, dự kiến
thay đổi 4 mức độ từ 20-50 oC.
Thời gian lấy mẫu dự kiến 30
phút/ lần, tối thiểu 20 lần cho mỗi
điều kiện.
- Cơng việc 2: Tính tốn các
thơng số động học của mơ hình
dựa trên đồ thị tương quan của
TAA và t
vii


4 – 6/2022

Vũ Đức Ngọc
– ĐH Nguyễn
Tất Thành.
Đào Tấn Phát
– ĐH Nguyễn
Tất Thành.
Lê Đăng
Trường – ĐH
Nguyễn Tất
Thành.

4 – 6/2022

Vũ Đức Ngọc
– ĐH Nguyễn
Tất Thành.
Đào Tấn Phát
– ĐH Nguyễn
Tất Thành.
Lê Đăng
Trường – ĐH
Nguyễn Tất
Thành.


- Cơng việc 3: Đánh giá và lựa
chọn mơ hình động học phân hủy

polyphenol của mãng cầu xiêm
trong quá trình sấy lạnh.
+ Từ kết quả tính tốn, tiến hành
so sánh giữa các mơ hình dựa vào
hệ số xác định R2, chi-bình
phương và các sai số để tìm ra mơ
hình động học phù hợp.
+ Đánh giá các yếu tố ảnh hưởng
đến thông số động học, xác định
cơ chế và bản chất của q trình.
+ Xây dựng mơ hình động học
phân hủy vitamin C trong quá
trình sấy mãng cầu xiêm.
- Lý do thay đổi (nếu có): Trong q trình thực nghiệm, thực hiện đẩy nhanh tiến độ thực hiện
song song các nội dung.
III. SẢN PHẨM KH&CN CỦA NHIỆM VỤ
1. Sản phẩm KH&CN đã tạo ra:
a) Sản phẩm Dạng I:
Số
TT
1

Tên sản phẩm và chỉ
tiêu chất lượng chủ
yếu
-

Đơn
vị đo


Số lượng

Theo kế
hoạch

Thực tế
đạt được

- Lý do thay đổi (nếu có): Khơng
b) Sản phẩm Dạng II:
u cầu khoa học cần đạt

Số
TT

Tên sản phẩm

1

Mơ hình động học
thốt ẩm của mãng
cầu xiêm trong q
trình sấy lạnh.

2

3

Mơ hình động học
phân hủy vitamin C

của mãng cầu xiêm
trong q trình sấy
lạnh.
Mơ hình động học
phân hủy polyphenol
của mãng cầu xiêm
trong quá trình sấy
lạnh.

Theo kế hoạch
1. Ứng dụng 8 mơ
hình động học
2. Mơ hình có giá trị
R2>0,9, chú thích
đầy đủ các thơng số

Thực tế
đạt được
1. Ứng dụng 12 mơ hình động
học vào nghiên cứu so với
thuyết minh (Vượt kế hoạch).
2. Mơ hình có giá trị
2
R =0,97815 (Singh et al.)
(Vượt kế hoạch)

1. Mơ hình có giá trị
R2>0,9, chú thích
đầy đủ các thơng số


R2=0,9693

1. Mơ hình có giá trị
R2>0,9, chú thích
đầy đủ các thơng số

1. Mơ hình có giá trị
R2=0,7916 (Phản ứng bậc 1)
(Vượt kế hoạch)

- Lý do thay đổi (nếu có): Khơng.
viii

1. Mơ hình có giá trị
(Phản ứng bậc 1)
(Vượt kế hoạch)

Ghi
chú


c) Sản phẩm Dạng III:
Số
TT

1

Yêu cầu khoa học
cần đạt
Tên sản phẩm

Theo
Thực tế
kế hoạch
đạt được
1. Bản thảo
Đáp ứng yêu cầu của
được xuất
một cơng trình khoa
bản trên tạp
học có phản biện. Bài
chí hạng
Bài báo khoa học báo nộp tạp chí khoa
Q2/ ISI
học quốc tế thuộc danh
(Vượt kế
mục Scopus.
hoạch)

Số lượng, nơi công bố
(Tạp chí, nhà xuất bản)
SL: 01
Tạp chí: Processes
ISSN: 2227-9717
IF: 3.352
Citescore 3.5
ISI/ Q2

Đáp ứng u cầu của
một cơng trình khoa


SL: 01

học có phản biện. Bài
2

1. Đạt theo

Bài báo khoa học báo nộp chuyên san

kế hoạch

khoa học và công nghệ

Chuyên san khoa học và
cơng nghệ trẻ.
ISSN:

trẻ.
- Lý do thay đổi (nếu có): Khơng.
d) Kết quả đào tạo:
Số
TT

Cấp đào tạo,
Chuyên ngành đào tạo

1

-


Số lượng
Theo kế hoạch

Thực tế đạt được

Ghi chú
(Thời gian kết
thúc)

- Lý do thay đổi (nếu có): Khơng.
đ) Tình hình đăng ký bảo hộ quyền sở hữu công nghiệp:
Số
TT

Tên sản phẩm
đăng ký

Kết quả
Theo
kế hoạch

Thực tế
đạt được

Ghi chú
(Thời gian kết
thúc)

1
- Lý do thay đổi (nếu có): Khơng.

e) Thống kê danh mục sản phẩm KHCN đã được ứng dụng vào thực tế:
Số
TT

Tên kết quả
đã được ứng dụng

1

-

Thời gian

ix

Địa điểm
(Ghi rõ tên, địa
chỉ nơi ứng dụng)

Kết quả
sơ bộ


2. Đánh giá về hiệu quả do nhiệm vụ mang lại:
a) Hiệu quả về khoa học và công nghệ:
(Nêu rõ danh mục công nghệ và mức độ nắm vững, làm chủ, so sánh với trình độ cơng nghệ
so với khu vực và thế giới…)
Kết quả nghiên cứu là tiền đề cho việc phát triển các quy trình cơng nghệ liên quan
đến lĩnh vực sấy mãng cầu xiêm cắt lát. Kiểm sốt tổng qt q trình sấy và dự đốn sự mất
dinh dưỡng và hiệu quả sấy đối với quá trình sấy mãng cầu xiêm cắt lát sấy lạnh. Hiện nay,

trong nước và trên thế giới các nghiên cứu về động học và công nghệ sấy bằng phương pháp
sấy lạnh đang còn khá hiếm. Đặc biệt là các nghiên cứu động học về mãng cầu xiêm. Kết quả
nghiên cứu dựa trên thiết bị có thơng số riêng biệt. Điều này khẳng định được đặc trưng của
nghiên cứu khi áp dụng vào thực tế.
b) Hiệu quả về kinh tế xã hội:
(Nêu rõ hiệu quả làm lợi tính bằng tiền dự kiến do nhiệm vụ tạo ra so với các sản phẩm cùng
loại trên thị trường…)
Việc tối ưu và kiểm soát được các thông số và giá trị dinh dưỡng, năng lượng tiêu thụ
giúp nâng giá thành sản phẩm, gia tăng năng suất sau quá trình chế biến. Tạo điểm khác biệt
giữa sản phẩm được áp dụng theo quy trình và sản phẩm được chế biến thơng thường chưa
được kiểm sốt về chất lượng. Thể hiện tính độc đáo, tính mới, góp phần thu hút người tiêu
dùng sử dụng. Tạo điều kiện thuận lợi cho việc nâng cấp sản phẩm từ dòng sản phẩm phổ
thơng thành dịng sản phẩm cao cấp.
3. Tình hình thực hiện chế độ báo cáo, kiểm tra của nhiệm vụ:
Số
TT
I

Nội dung

Ghi chú
(Tóm tắt kết quả, kết luận chính, người chủ
trì…)

Báo cáo tiến độ
Lần 1

II
III


Thời gian
thực hiện

25/8/2022

Người chủ trì: Đồn Kim Thành
Nội dung: Trao đổi cập nhật tình hình thực
hiện đề tài, giải đáp thắc mắc, gỡ rối một số
vấn đề trong công tác thực hiện đề tài.

Báo cáo giám định
Nghiệm thu cơ sở
Chủ nhiệm đề tài
(Họ tên, chữ ký)

Thủ trưởng tổ chức chủ trì
(Họ tên, chữ ký và đóng dấu)

KS. Vũ Đức Ngọc

x


MỤC LỤC
MỤC LỤC ....................................................................................................... xi
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ............................... xiv
DANH MỤC CÁC BẢNG.............................................................................. xv
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ ....................................................... xvi
CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU .................................................................................... 1
1.1 Đặt vấn đề: ................................................................................................ 1

1.2 Mục tiêu & đối tượng nghiên cứu: ............................................................ 2
1.3 Phân tích đánh giá và tình hình nghiên cứu trước đây: .............................. 2
1.4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn: .................................................................. 3
1.5 Mục tiêu hồn thiện: ................................................................................. 3
CHƯƠNG 2: NỘI DUNG KHOA HỌC CƠNG NGHỆ ................................ 4
2.1 Cơ sở lý thuyết: ......................................................................................... 4
2.1.1 Giới thiệu chung: ................................................................................ 4
2.1.1.1 Mãng cầu xiêm: ............................................................................... 4
2.1.1.2 Công nghệ sấy: ................................................................................ 4
2.1.1.3 Mơ hình động học: ........................................................................... 6
2.1.2 Cơ chế làm khô vật liệu: ..................................................................... 7
2.1.3 Cơ chế làm khô các vật liệu cắt lát: ..................................................... 8
2.1.4 Mô hình lý thuyết: .............................................................................. 9
2.1.5 Mơ hình bán lý thuyết: ........................................................................ 9
2.1.6 Mơ hình thực nghiệm: ....................................................................... 10
2.1.7 Hằng số sấy: ..................................................................................... 10
2.1.8 Nguồn gốc của các mơ hình lớp mỏng: ............................................. 10
2.1.9 Mơ hình thống kê phù hợp: ............................................................... 11
2.2 Phương pháp nghiên cứu, kỹ thuật sử dụng: ............................................ 12
2.2.1 Cách tiếp cận: ................................................................................... 12
2.2.2 Phương pháp nghiên cứu: ................................................................. 13
2.2.3 Công nghệ sấy lạnh (sấy bơm nhiệt): ................................................ 14
2.2.4 Phương pháp phân tích: .................................................................... 15
xi


2.2.5 Phương pháp nghiên cứu động học phân hủy vitamin C và polyphenol:
.................................................................................................................. 17
2.3 Thiết bị và hóa chất: ................................................................................ 21
2.4 Nội dung nghiên cứu: .............................................................................. 22

2.5 Kết quả nghiên cứu: ................................................................................ 24
2.5.1 Khảo sát ảnh hưởng của các thông số kỹ thuật quá trình sấy lạnh đến
hiệu suất thu hồi TPC, TAA: ..................................................................... 24
2.5.2 Khảo sát theo thời gian ảnh hưởng của nhiệt độ sấy từ 20-50 oC đến
hàm ẩm của mẫu: ....................................................................................... 25
2.5.3 Nghiên cứu xây dựng mô hình động học thốt ẩm của mãng cầu xiêm
qua q trình sấy lạnh: ............................................................................... 29
2.5.4 Khảo sát theo thời gian ảnh hưởng của nhiệt độ sấy từ 20-50 oC đến
hàm lượng polyphenol của mẫu: ................................................................ 33
2.5.5 Nghiên cứu xây dựng mơ hình động học phân hủy polyphenol trong
mãng cầu xiêm qua quá trình sấy lạnh: ...................................................... 35
2.5.6 Khảo sát theo thời gian ảnh hưởng của nhiệt độ sấy từ 20-50 oC đến
hàm lượng vitamin C của mẫu: .................................................................. 38
2.5.7 Nghiên cứu xây dựng mơ hình động học phân hủy polyphenol trong
mãng cầu xiêm qua quá trình sấy lạnh: ...................................................... 39
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ ĐỀ TÀI .................................................................. 43
3.1 Kết quả khoa học cơng nghệ: .................................................................. 43
3.2 Các sản phẩm chính của đề tài: ............................................................... 43
3.2.1 Sản phẩm Dạng II: ............................................................................ 43
3.2.2 Sản phẩm Dạng III: ........................................................................... 44
3.3 Tác động đối với kinh tế, xã hội, môi trường: ......................................... 45
3.3.1 Hiệu quả kinh tế trực tiếp (giá trị làm lợi bằng tiền thông qua ứng
dụng thử nghiệm sản phẩm vào sản xuất và đời sống): .............................. 45
3.3.2 Mức độ tác động đối với kinh tế, xã hội và môi trường (tạo việc làm,
tạo ngành nghề mới, bảo vệ môi trường...): ............................................... 45
3.3.3 Mức độ sẵn sàng chuyển giao, thương mại hóa kết quả nghiên cứu: . 45
xii


CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ................................................. 46

4.1 Kết luận: ................................................................................................. 46
4.2 Kiến nghị: ............................................................................................... 47
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................. 48

xiii


DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
STT

Viết tắt

Tiếng việt

Tiếng Anh

1

r

Hệ số tương quan

Correlation coefficients

2

R2

Hệ số xác định


Coefficient of determination

3

X2

Chi bình phương

Chi-square

4

MBE

Sai số lệch trung bình

Mean bias error

5

RMSE

Trung bình gốc lỗi bình phương

Root mean squared error

6

SSE


Sai số tổng bình phương

Sum square error

7

RRMS

Bình phương sai số tương đối

Mean relative error root square

trung bình
8

EF

Hiệu quả mơ hình hóa

Modeling efficiency

9

MPE

Lỗi phần trăm trung bình

Mean percentage error

10


MSE

Sai số bình phương trung bình

Mean square error

11

KT-CN

Kĩ thuật công nghệ

12

DCPIP

-

Dichlorophenol indophenol

13

FCR

-

Thuốc thử Folin-Ciocalteu

14


TAA

Tổng vitamin C

Total Ascorbic Acid

15

TPC

Tổng polyphenol

Total Polyphenol Content

16

MC

Hàm lượng ẩm

Moisture Content

17

MR

Tỉ lệ ẩm

Moisture Rate


18

DR

Tốc độ sấy

Drying Rate

19

PPO

-

Polyphenol oxidase

20

LOX

-

lipoxygenase

21

POD

-


peroxidase

22

DPPH

-

2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl

23

ABTS

-

2,2’-Azino-bis(3ethylbenzothiazoline-6sulfonic acid)

xiv


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1. 1: Thành phần dinh dưỡng trong 100 g ăn được của mãng cầu xiêm ..... 4
Bảng 1. 2: Một số mơ hình động học phổ biến trước đây ................................. 19
Bảng 1. 3: Danh mục hóa chất .......................................................................... 21
Bảng 1. 4: Danh sách thiết bị ............................................................................ 21
Bảng 1. 5: Ảnh hưởng của tốc độ gió đến chất lượng và hiệu suất thu hồi. ....... 25
Bảng 1. 6: Các thơng số thống kê của các mơ hình khác nhau. ......................... 29
Bảng 1. 7: Các thông số động học của Singh et al. mơ hình ở khoảng nhiệt độ

20–50 °C. ......................................................................................................... 32
Bảng 1. 8: Các thông số động học của sự phân hủy TPC trong phương pháp sấy
lạnh. ................................................................................................................. 36
Bảng 1. 9: Thông số động học phân hủy hàm lượng vitamin C trong phương
pháp sấy lạnh ................................................................................................... 41

xv


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1. 1: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất thu hồi TPC. ........................ 24
Hình 1. 2: Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất thu hồi TAA. ....................... 24
Hình 1. 3: Sự biến đổi của tốc độ ẩm (MR) theo thời gian ở khoảng nhiệt độ 20–
50 °C. ............................................................................................................... 27
Hình 1. 4: Sự biến thiên của tốc độ sấy theo thời gian ở các nhiệt độ khác nhau
(p <0,05). ......................................................................................................... 27
Hình 1. 5: Phương trình Arrhenius và mối quan hệ giữa Deff và nhiệt độ. ....... 31
Hình 1. 6: Sự phân hủy của tổng hàm lượng polyphenol dưới ảnh hưởng của .. 33
Hình 1. 7: Mơ hình động học bậc khơng của polyphenol trong phương pháp sấy
lạnh. ................................................................................................................. 35
Hình 1. 8: Mơ hình động học bậc nhất của polyphenol trong phương pháp sấy
lạnh. ................................................................................................................. 36
Hình 1. 9: Mối tương quan giữa TAA với thời gian sấy lạnh. ........................... 38
Hình 1. 10: Mơ hình động học bậc 0 của vitamin C trong quá trình sấy lạnh
mãng cầu xiêm ................................................................................................. 40
Hình 1. 11: Mơ hình động học bậc 1 của vitamin C trong quá trình sấy lạnh
mãng cầu xiêm. ................................................................................................ 41

xvi



CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU
1.1 Đặt vấn đề:
Hiện nay, các loại nông sản đang được các cơ sở nghiên cứu, cơ sở kinh
doanh phát triển và chế biến thành nhiều loại sản phẩm nhằm kích thích nhu cầu
tiêu dùng của khách hàng. Gián tiếp thúc đẩy tăng gia sản xuất và nâng cao giá
trị sản phẩm cây trồng. Đồng thời, hạn chế được sự thiệt hại của nông sản sau
thu hoạch. Mãng cầu xiêm là một trong những loại nông sản dễ hư hỏng. Nhằm
kích thích tiêu dùng và tạo sự đa dạng sản phẩm trên thị trường, nhiều phương
pháp chế biến được hình thành. Tuy nhiên, các quá trình chế biến hầu hết đều
gây ảnh hưởng đến chất lượng dinh dưỡng và các hoạt tính vốn có của sản
phẩm. Các yếu tố phổ biến ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm như thời
gian, nhiệt độ, các công đoạn xử lí, phụ gia, và một số thơng số khác của thiết bị.
Trong q trình sấy các yếu tố chính quyết định đến chất lượng sản phẩm là
nhiệt độ và thời gian sấy. Việc cần thiết cho sự kiểm soát chất lượng sản phẩm
là kiểm soát thời gian, nhiệt độ sấy phù hợp để đạt hiệu quả cao. Tuy nhiên, sự
kiểm soát về chất lượng dinh dưỡng sản phẩm chưa đủ để có thể mang lại hiệu
quả kinh tế phù hợp. Việc hài hòa giữa chất lượng và hiệu quả kinh tế đang là
vấn đề quan tâm của các doanh nghiệp. Sự tiết kiệm các chi phí phục vụ cho q
trình vận hành và giảm thời gian vận hành thiết bị góp phần tăng hiệu quả kinh
tế đối với sản phẩm. Sự thất thốt ẩm trong ngun liệu của q trình sấy là một
trong những yếu tố cải thiện được hiệu quả kinh tế của sản phẩm. Sự kết hợp
đồng thời giữa khả năng thoát ẩm và sự phân hủy hàm lượng dinh dưỡng trong
q trình sấy góp phần lựa chọn điều kiện sấy mang lại hiệu quả đáp ứng về đa
khía cạnh. Việc hình thành đề tài “Nghiên cứu xây dựng mơ hình động học thốt
ẩm và động học phân hủy vitamin C và polyphenol của quá trình sấy mãng cầu
xiêm (Annona muricata L.) bằng phương pháp sấy lạnh.” được dựa trên tình
trạng thực tế nhằm mang lại hiệu quả chất lượng dinh dưỡng và kinh tế. Trong
nghiên cứu này đã thực hiện các mơ hình động học nhằm làm cơ sở cho các dự
đoán hàm lượng dinh dưỡng vitamin C và hoạt tính chống oxy hóa polyphenol

tại bất kì thời điểm cụ thể. Đồng thời, các mơ hình động học thoát ẩm cũng giúp
1


dự đoán được hiệu quả khuếch tán ẩm và hàm lượng ẩm tại bất kì thời gian nào
trong quá trình sấy. Điều này giúp linh hoạt lựa chọn được thông số phù hợp với
đa nhu cầu của nhà sản xuất.
1.2 Mục tiêu & đối tượng nghiên cứu:
Mục tiêu nghiên cứu nhằm xây dựng các mơ hình động học phân hủy
polyphenol/vitamin C và động học thốt ẩm trong q trình sấy lạnh dựa trên 12
mơ hình cổ điển trước đây và mơ hình phản ứng bậc 1, 2, chỉ ra hiệu suất thu hồi
sản phẩm ở các thời điểm sấy.
Nghiên cứu lựa chọn mãng cầu xiêm (Annona muricata L.) tại Tân Phú
Đơng, tỉnh Tiền Giang làm nguồn ngun liệu chính cho việc thực nghiệm và
đánh giá.
1.3 Phân tích đánh giá và tình hình nghiên cứu trước đây:
Các mơ hình động học thoát ẩm về các loại nguyên liệu như lá mãng cầu
xiêm [1], hành tây [2], chanh [3], táo [4], quả mọng [5], kiwi [6]… đã được
nghiên cứu và xây dựng trước đây. Các mơ hình động học phân hủy vitamin C,
polyphenol trong các nguyên liệu như bông cải xanh [7], đậu xanh [8], măng tây
[9], đậu Hà Lan, bắp cải, khoai tây, cà rốt [10], ca cao [11], dâu tây [12], dứa
[13] cũng đã được điều tra và đánh giá dựa trên các phương pháp sấy phổ biến
như sấy đối lưu, sấy năng lượng mặt trời, sấy lạnh, sấy hồng ngoại, sấy chân
khơng, sấy có hỗ trợ vi sóng và sự kết hợp của các phương pháp sấy. Một số các
nghiên cứu trong nước được dựa trên các nguồn nguyên liệu nông sản và các
phương pháp sấy phổ biến hiện nay nhằm xây dựng các mơ hình phù hợp với
điều kiện sấy [10], [11]. Tuy nhiên, đối với việc sấy lạnh các nguyên liệu nông
sản hiện nay và trước đây đang là phương pháp hiếm được nghiên cứu mặc dù
khả năng và nhu cầu ứng dụng cao. Mặt khác, hầu hết các nghiên cứu trước đây
có sự đánh giá rời rạc các q trình phân hủy và ẩm mà khơng có sự đồng thời

đánh giá chung để lựa chọn điều kiện phù hợp. Đặc biệt đối với nguồn nguyên
liệu mãng cầu xiêm được thu hoạch tại huyện Tân Phú Đông, tỉnh Tiền Giang.

2


1.4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn:
Đối với lĩnh vực khoa học: Kết quả nghiên cứu là nền tảng cho sự phát
triển các sản phẩm liên quan đến mãng cầu xiêm. Cơ sở cho sự đánh giá chuyên
sâu về sự mất mát các hoạt tính sinh học và tốc độ thoát ẩm của vật liệu mãng
cầu xiêm. Các cơ chế được chỉ ra trong nghiên cứu là tiền đề cho các lý luận
biến đổi và phân hủy các hoạt chất và dinh dưỡng trong mãng cầu xiêm nói
riêng và một số ngun liệu có cùng tính chất nói chung.
Đối với đời sống thực tiễn: Kết quả nghiên cứu cung cấp một cái nhìn
tổng quan về quá trình sấy nguyên liệu lát mãng cầu xiêm. Giúp các cơ sở sản
xuất kiểm soát được hàm lượng dinh dưỡng và sự phối hợp hài hòa giữa chất và
lượng của sản phẩm. Nhằm mang lại hiệu quả về chất và lượng, đồng thời là cơ
sở cho sự kiểm soát về kinh tế. Gián tiếp thúc đẩy tạo việc làm cho các hộ trồng
mãng cầu xiêm nói riêng và các loại trái cây khác nói chung, thúc đẩy sự phát
triển các ngành cơng nghiệp, nông nghiệp và thiết bị của quốc gia.
1.5 Mục tiêu hồn thiện:
STT

1

Tên sản phẩm

Mục tiêu cần đạt

Mơ hình động học thốt


Mơ hình có giá trị R2>0.9,

ẩm của mãng cầu xiêm

chú thích đầy đủ các

trong q trình sấy lạnh.

thơng số

Mơ hình động học phân
2

hủy vitamin C của mãng
cầu xiêm trong quá trình

3

hủy

polyphenol

của

mãng cầu xiêm trong

Phịng thí nghiệm

Mơ hình có giá trị R2>0.9,

chú thích đầy đủ các

Phịng thí nghiệm

thơng số

sấy lạnh.
Mơ hình động học phân

Quy mơ

Mơ hình có giá trị R2>0.9,
chú thích đầy đủ các
thơng số

q trình sấy lạnh.

3

Phịng thí nghiệm


CHƯƠNG 2: NỘI DUNG KHOA HỌC CÔNG NGHỆ
2.1 Cơ sở lý thuyết:
2.1.1 Giới thiệu chung:
2.1.1.1 Mãng cầu xiêm:
Mãng cầu Xiêm hay cịn gọi là mãng cầu Xiêm (Soursop) có tên khoa học
là (Annona muricata L.) là một loại cây bắt nguồn từ châu Mỹ và Caribe, có chi
Annona, thuộc họ Annonaceae [14]. Trong trái mãng cầu Xiêm chứa nhiều
vitamin (đặc biệt là acid ascorbic và Thiamin), dồi dào các acid amin tự do, khả

năng chống oxy hóa, acid glutamic, acid aspartic, glycine serine, alanine,
citrulline, cystein (hoặc cystine), arginine và lysine [15]. Ngoài ra, các thành
phần dinh dưỡng trong trái mãng cầu còn được nhắc đến với hàm lượng đường
cao, protein hay lipid,... Được sử dụng như một vị thuốc tại Việt Nam, mãng cầu
Xiêm mang nhiều lợi ích sức khỏe so với một vài loại trái cây khác cùng họ.
Bảng 1. 1: Thành phần dinh dưỡng trong 100 g ăn được của mãng cầu xiêm.
Moreno – Hernandez et al.

Badrie and Schauss.

Vwioko et al.

[16]

[17]

[18]

Năng lượng (kcal)

68.17

68.55

64.01

Độ ẩm (%)

80.71


82.8

75.8

Đạm (%)

1.03

1

0.26

Béo (%)

0.77

0.67

0.85

Carbonhydrate (%)

14.28

14.63

13.83

Xơ (%)


2.59

0.79

0.36

Tro (%)

3.32

0.6

8.9

Thành phần

2.1.1.2 Cơng nghệ sấy:
Sấy là q trình sử dụng nhiệt để làm bay hơi nước tự do ra khỏi vật liệu,
nguyên liệu rắn hoặc lỏng. Điều này nhằm mục đích làm giảm khối lượng

4


nguyên liệu cũng như giảm hàm lượng nước tự do sau khi sấy để tăng độ bền,
dẻo đặc biệt là kéo dài thời gian bảo quản tối đa cho sản phẩm.
Một số phương pháp sấy phổ biến hiện nay như: Sấy đối lưu, sấy lạnh,
sấy thăng hoa – sấy lạnh đông, sấy tiếp xúc, sấy bằng điện trường.
Mỗi phương pháp sấy đều có những ưu nhược điểm khác nhau, tùy thuộc
vào mục đích sấy để chọn ra được phương pháp phù hợp.
Trên thế giới hiện nay đã phát triển nhiều kỹ thuật và công nghệ giúp gia

tăng thời gian bảo quản cũng như chất lượng cảm quan của các sản phẩm nói
chung và của trái cây nói riêng. Để tạo ra một sản phẩm hơn trái tươi cả về giá
trị và chất lượng, cần có cơng nghệ chế biến hiện đại đi kèm các q trình, máy
móc được thiết kế với yêu cầu kỹ thuật cao. Ngày nay, thông qua các q trình
xử lí nhiệt như hấp, chần, chiên, sấy, nướng, phối trộn…đã mang lại hiệu quả
cao trong việc gia tăng cảm quan cũng như chất lượng của các sản phẩm thực
phẩm trong đó có trái cây.
Cơng nghệ sấy được quan tâm nhiều hơn bởi cơ chế tách nước, tăng thời
hạn sử dụng của sản phẩm. Trong đó các kỹ thuật sấy như: sấy thăng hoa, tầng
sôi, sấy phun, sấy lạnh hay đối lưu,… Tùy vào tính chất cũng như cảm quan sử
dụng mà lựa chọn các phương pháp sấy thích hợp cho từng loại nguyên liệu. Với
tác nhân sấy là dịng khơng khí khơ, sấy lạnh (sấy bơm nhiệt) được biết đến là
một kỹ thuật sấy mà ở quá trình này tác nhân sấy tiếp xúc trực tiếp và liên tục
trên bề mặt nguyên liệu. Sấy lạnh không chỉ ứng dụng trong thực phẩm, đây cịn
là cơng nghệ khá mới được ứng dụng nhiều trong các ngành công nghiệp hiện
nay như công nghiệp giấy, công nghệ sinh học, dệt may, nông nghiệp,…và thực
phẩm. Với cơ chế loại bỏ nước dựa trên khả năng chịu nhiệt của liên kết giữa
nước và nguyên liệu rất thuận tiện và dễ dàng để cài đặt và thiết kế quy trình tạo
ra sản phẩm phù hợp. Kỹ thuật sấy lạnh được áp dụng rộng rãi với quy mô lớn
và trên nhiều loại sản phẩm như tạo ra các sản phẩm sấy từ rau trái: lúa mạch,
olive xanh rau bó xơi táo nấm rau củ,…vậy nên, việc ứng dụng đa dạng hóa sản
phẩm trong thực phẩm từ nguồn nguyên liệu mới – mãng cầu Xiêm được quan
tâm rộng rãi [19], [20].
5


2.1.1.3 Mơ hình động học:
Trong q trình sấy sự xuống cấp của vitamin C, polyphenol trong quá
trình là vấn đề chính của việc giảm chất lượng dinh dưỡng của mãng cầu xiêm.
Thực tế này có tầm quan trọng rất lớn đối với các nhà sản xuất mãng cầu xiêm

để chế biến và bảo quản đúng cách trong điều kiện thích hợp, do đó người tiêu
dùng sẽ nhận được lợi ích tối đa của hàm lượng dinh dưỡng trong nguyên liệu.
Cạnh đó, sự hiểu biết về phản ứng phân hủy hàm hượng dinh dưỡng, q trình
thốt ẩm là cần thiết, thực hiện bằng cách nghiên cứu động học suy thoái và
động học thốt ẩm của q trình. Mơ hình động học và hằng số tốc độ là yêu cầu
cơ bản để xác định được sự suy thối của q trình. Hơn nữa, các mơ hình động
học có thể được sử dụng khơng chỉ cho các đánh giá khách quan, nhanh chóng
và kinh tế về chất lượng thực phẩm, mà cịn có thể được sử dụng để dự đoán ảnh
hưởng của một số biến số thực nghiệm đến các giá trị dinh dưỡng quan trọng và
hàm ẩm.
Mơ hình động học của các thơng số q trình rất hữu ích trong các q
trình thực phẩm. Các quá trình liên quan chủ yếu là các phản ứng hóa học và vật
lý (sinh học). Những thay đổi này diễn ra ở một tỷ lệ nhất định và với động học
nhất định. Mơ hình động học cho phép chúng tôi mô tả những thay đổi này và tỷ
lệ của chúng một cách định lượng. Trong mô hình động học, chúng tơi có một
cơng cụ mạnh mẽ có thể giúp làm sáng tỏ các cơ chế phản ứng cơ bản. Sự hiểu
biết về các cơ chế cơ bản là rất quan trọng đối với việc lập mô hình chất lượng
và kiểm sốt chất lượng. Việc mơ hình hóa q trình sấy khơ dạng hạt hoặc lớp
mỏng của vật liệu là cần thiết để hiểu cơ chế vận chuyển cơ bản và là điều kiện
tiên quyết để mô phỏng hoặc mở rộng thành cơng tồn bộ q trình nhằm tối ưu
hóa hoặc kiểm sốt các điều kiện vận hành. Các mơ hình đơn giản với ý nghĩa
vật lý hợp lý có hiệu quả cho các mục đích kỹ thuật. Mơ hình tốn học của q
trình khử nước là một phần tất yếu của thiết kế, phát triển và tối ưu hóa máy sấy.
Nó chủ yếu liên quan đến nghiên cứu kỹ lưỡng về động học sấy, trong đó mô tả
các cơ chế và ảnh hưởng mà một số biến quá trình nhất định gây ra đối với sự
truyền ẩm. Nói cách khác, nó có thể được sử dụng để nghiên cứu các biến số
6


sấy, đánh giá động học sấy và để tối ưu hóa các thơng số và điều kiện sấy. Một

thiết kế máy sấy thích hợp địi hỏi kiến thức về các đặc tính của vật liệu được
sấy khơ và động học sấy. Cần lưu ý rằng nhiệt độ cao hơn có nghĩa là động lực
truyền nhiệt lớn hơn. Nó cũng đẩy nhanh q trình làm khơ, vì nhiệt độ cung cấp
sự thâm hụt áp suất hơi nước lớn hơn.
Việc sử dụng các mơ hình động học khác nhau, cũng được sử dụng rộng rãi
để dự đoán sự thay đổi chất dinh dưỡng và màu sắc của trái cây và rau trái trong
suốt quá trình sấy. Động học của sự thay đổi chất dinh dưỡng và và màu sắc của
trái cây và rau quả thường được tìm thấy theo phản ứng bậc 0 (phương trình 1),
phản ứng bậc 1 (phương trình 2),
C = C0 exp (-kt)

(1)

C = C0 – kt

(2)

Các mơ hình nghiên cứu và đánh giá động học bao gồm ít nhất 23 mơ hình
cổ điển đã được đánh giá và mơ tả sự biến đổi tốc độ thốt ẩm của các vật liệu
khác nhau [21].
2.1.2 Cơ chế làm khô vật liệu:
Các cơ chế chính của q trình làm khơ là khuếch tán bề mặt trên bề mặt
lỗ xốp, khuếch tán lỏng hoặc hơi do chênh lệch nồng độ ẩm và hoạt động của
mao dẫn trong thực phẩm dạng hạt và xốp do lực bề mặt. Nói chung, các sản
phẩm hút ẩm khô ở tốc độ không đổi và các giai đoạn tốc độ giảm tiếp theo và
quá trình sấy sẽ dừng lại khi trạng thái cân bằng được thiết lập. Khoảng thời
gian tốc độ khơng đổi của q trình sấy, dạng vật lý của sản phẩm và các điều
kiện bên ngồi như nhiệt độ, vận tốc khơng khí sấy, hướng của dịng khí và độ
ẩm tương đối có ảnh hưởng lớn đến bề mặt của sản phẩm được sấy trong sự
khuếch tán bề mặt. Khi màng bề mặt của chất rắn hoặc hạt dường như bị khô và

độ ẩm đã được giảm xuống độ ẩm tới hạn thì giai đoạn tốc độ rơi đầu tiên bắt
đầu. Không giống như chu kỳ tốc độ không đổi, chu kỳ tốc độ giảm được kiểm
soát bởi sự khuếch tán chất lỏng do sự khác biệt về nồng độ ẩm và các điều kiện
bên trong của sản phẩm. Các điều kiện bên trong như độ ẩm, nhiệt độ và cấu
trúc của sản phẩm đóng một vai trò quan trọng trong các giai đoạn tốc độ giảm.
7


Hiện tượng này sau đó được thay thế bằng các giai đoạn tốc độ giảm thứ hai của
quá trình sấy, cụ thể là sự khuếch tán hơi do chênh lệch nồng độ ẩm và các điều
kiện bên trong của sản phẩm. Có thể xác định rằng hiện tượng làm khơ các sản
phẩm sinh học trong thời gian tốc độ rơi được kiểm soát bởi cơ chế khuếch tán
chất lỏng hoặc hơi. Tuy nhiên, nói chung, chỉ có lý thuyết mao dẫn và khuếch
tán chất lỏng mới có thể áp dụng cho q trình làm khơ ngun liệu thực phẩm.
Sự khuếch tán là cơ chế vật lý chi phối sự chuyển động của độ ẩm trong vật liệu,
cơ chế này phụ thuộc vào độ ẩm của mẫu. Hàm lượng ẩm được biểu thị trên cơ
sở khô, thuận tiện hơn cho việc lập mơ hình [21], [22].
2.1.3 Cơ chế làm khơ các vật liệu cắt lát:
Lớp mỏng là lớp có độ dày sản phẩm đủ nhỏ để người ta có thể coi rằng
các đặc tính khơng khí ở mọi nơi trong lớp là đồng nhất như nhau mà khơng có
sự khác biệt. Quá trình sấy lớp mỏng cũng đề cập đến việc làm khô các hạt riêng
lẻ hoặc các hạt vật liệu được tiếp xúc hồn tồn với khơng khí sấy. Q trình
này thường được chia thành hai giai đoạn sấy là giai đoạn tốc độ sấy không đổi
và giai đoạn tốc độ sấy giảm. Trong thời gian sấy với tốc độ không đổi, vật liệu
chứa nhiều nước đến mức các bề mặt lỏng tồn tại và sẽ khô theo cách tương
đương với một bề mặt hở của nước. Nước và môi trường của nó, khơng phải
chất rắn sẽ quyết định tốc độ làm khô. Cát ướt, đất, bột màu và hạt đã rửa sạch là
những ví dụ về vật liệu ban đầu khô ở tốc độ không đổi. Bức xạ, dẫn truyền hoặc
đối lưu cung cấp năng lượng cần thiết cho q trình sấy. Trong thực tế, q trình
sấy nơng sản diễn ra theo chu kỳ giảm giá. Chu kỳ tốc độ giảm được giới hạn

bởi độ ẩm cân bằng của đường cong độ ẩm cân bằng giữa độ ẩm tương đối bằng
0 và gần 100%. Sấy khô trong giai đoạn tốc độ giảm bao gồm hai quá trình cụ
thể là; sự di chuyển của độ ẩm bên trong vật liệu lên bề mặt và loại bỏ độ ẩm
khỏi bề mặt. Hơn nữa, sấy lớp mỏng có thể được xem là q trình làm khơ một
lớp hạt hoặc lát mẫu trong nguồn cung cấp khơng khí sấy dồi dào với các đặc
tính vật lý thích hợp. Làm khơ lớp mỏng cũng được mơ tả là q trình loại bỏ
hơi ẩm khỏi mơi trường xốp bằng cách bay hơi trong đó khơng khí sấy thừa
được đi qua một lớp mỏng của vật liệu cho đến khi đạt được độ ẩm cân bằng.
8