Độ rỗng là thuộc tính vật lý quan trọng trong thực phẩm khô và độ ẩm trung gian, thể hiện tỉ lệ thể tích khoảng trống trong khối vật liệu. Nó có các loại như độ rỗng mở, đóng và biểu kiến, cùng với nhiều phương pháp xác định khác nhau. Độ rỗng ảnh hưởng đến các đặc tính vật lý của thực phẩm, đặc biệt trong quá trình chế biến và sấy khô.

1. I. Tổng quan về độ rỗng
Độ rỗng là thuộc tính vật lý quan trọng đặc trưng cho cấu trúc, chất lượng
của các loại thực phẩm khô và độ ẩm trung gian hay còn được định nghĩa
là tỉ lệ giữa thể tích phần lỗ rỗng hay khoảng trống nằm trong một khối
chất hay vật liệu so với tổng thể tích của khối vật liệu đó. Độ rỗng được
thể hiện bằng một số thập phân từ 0 đến 1, hoặc bằng tỉ lệ phần trăm từ
0% đến 100%.
1. Định nghĩa: Độ rỗng ( ) của khối hạt là khoảng không chứa không khí
trong khối hạt được tính bằng % theo thể tích khối hạt.
2. Ý nghĩa : Dữ liệu của độ rỗng cần thiết cho mô hình,thiết kế nhiệt và các quá
trình chuyển khối lượng như sấy khô, rán, nướng, sưởi ấm, làm mát, phun
hơi. Đây là một thông số quan trọng trong việc dự đoán tính chất khuếch tán
của thực phẩm có tính chất xơ và thông số xác định cấu trúc và khối lượng
của thực phẩm khô và thực phẩm có độ ẩm trung gian có công thức tính như
sau:
 =
𝑉𝑎
𝑉𝑏
Va - Thể tíchkhông khí (m3)
Vb – Thể tíchkhối vật liệu rắn (m3)
3. Phân loại: gồm 6 loại
a. Độ rỗng mở (open pore): lổ rỗng tiếp xúc với đường ranh giới bên ngoài có
2 dạng chủ yếu là một phần và toàn phần.

2. op = 1 -
𝑛
𝑝
op: độ rỗng mở
n:khối lượng riêng biểu kiến
p :khối lượng riêng của cả khối vật liệu
b. Độ rỗng đóng (close pore)
Lỗ rỗng đóng nằm trong khối vật liêu, không tiếp xúc với bên ngoài và các
lỗ rỗng khác.
cp =
𝜌𝑝− 𝜌𝑛
𝜌𝑚
hoặc cp = 1-
𝜌𝑝
𝜌𝑚
cp: độ rỗng đóng
n: khối lượng riêng biểu kiến
p: khối lượng riêng riêng phần
m: khối lượng riêng vật liệu
c. Độ rỗng biểu kiến
Là tỉ lệ thể tích của tổng thể không khí trong trong khối hạt so với tổng thể vật liệu,
trong đó bao gồm cả phần lổ rỗng mở và đóng.
a = op + cp  a = 1-
𝜌𝑛
𝜌𝑚
d. Độ rỗng khối nguyên liệu
Là tỉ lệ thể tích của phần rỗng bên ngoài của các vật liệu so với tổng thể tích vật
liệu đã được bao gói.
B = 1-
𝜌𝑏
𝜌𝑎

3. e. Độ rỗng khối nguyên liệu hạt
Tỷ lệ thể tích của khoảng trống bên ngoài các hạt rời và độ rỗng mở đối với thể
tích bao quát của mẫu được bao gói
Bp = B + op
f. Độ rổng tổng (Total porosity)
Tổng thể tíchkhông khí và khoảng trống (bên trong và ngoài vật liệu)
εT = εa + εB = εop + εcp + εB
II. Các phương pháp xác định độ rỗng
1. Phương pháp trực tiếp :
Trong phương pháp này, độ rỗng được xác định từ sự khác nhau của phần
chính thể tíchcủa vật có nhiều lỗ ghép lại với nhau và nó là thể tíchsau sự phá hủy
của mọi khoảng không bằng nghĩa với sự co rút.
 Đo thể tích tổng quát có 1 mẫu có độ rỗng (V1) .
 Phá vỡ thể tích trong mẫu , xác định lại thể tích (V2) .
Độ rỗng =
V1−V2
V1
2. Phương pháp sử dụng kính hiển vi quang học :
 Sử dụng các loại kính hiển vi quang học để chụp các tế bào vi mô xác định
được độ rỗng.
 Xác định thông qua diện tích phần lỗ rỗng thấy được qua kính hiển vi.
 Độ rỗng theo diện tích và thể tích được xem là tương ứng với nhau cho một
khối vật chất có lỗ rỗng với cấu trúc ngẫu nhiên .
Image J (http://rsb.info.nih.gov/ij/) là một phần mềm dung để nghiên cứu
độ rỗng và xác định diện tích dựa vào phân chia kích thước độ rỗng,
đường kính ở giữa và tỷ lệ phần trăm diện tích của độ rỗng. Phần mềm sử
dụng so sánh 2 phần ( độ rỗng và phần rắn) trong hình ảnh ( Abramoff,
Magelhaes, Ram, 2014). Đầu tiên là các hình ảnh thu được.
3. Phương pháp chụp cắt lớp :

4. Dùng công nghệ CT cắp lớp để dựng hình 3D của toàn khối vật chất trên máy
tính.
4. Phương pháp mật độ :
 Độ rỗng được tính từ mật độ đo.
 Độ rỗng do khoảng không kèm theo trong các hạt được đặt tên là độ
rỗng biểu kiến (ε) và được định nghĩa là tỷ lệ của tổng số chỗ kín khí
hoặc khoảng trống thể tích với tổng thể tích.
 Công thức tính : 𝜀 𝑎𝑝𝑝 = 1− ρapp/ρs
Trong đó :
+ 𝜌 𝑎𝑝𝑝 : mật độ biểu kiến của khối hạt.
+ 𝜌s : mật độ đo được của vật liệu.
5. Phương pháp tỷ trọng khí :
 Độ rỗng được xác định theo các côngthức dựa vào khối lượng riêng.
 Thể tíchrỗng được xác định trực tiếp bằng phương pháp thay thế chất khí.
 Ta có: Va2 = V2 – Vs = (V1(P1 -P2))/P2
 Độ rỗng: = Va2/V1
6. Phương pháp thấm ướt :
Ngâm khối vật chất vào một loại chất lỏng trong điều kiện chân không để
tính lượng chất lỏng chiếm chỗ lổ rỗng.
7. Phương pháp thủy ngân xâm nhập :
 Sử dụng lực nén để đẩy một chất lỏng không dính ướt (thường là thủy ngân)
vào các lỗ rỗng của vật chất. Độ rỗng được tính dựa trên lực nén cần dùng
và sức căng bề mặt của chất lỏng.
Phương trình cân bằng lực (phương trình Washburn):
PL – PG = 4𝜎𝑐𝑜𝑠𝜃/𝐷 𝑃

5. PL : áp suất chất lỏng
PG : áp suất chất khí
 : sức căng bề mặt chất lỏng
: góc thấm ướt của chất lỏng xâm nhập
DP : đường kính lỗ rỗng
III. Sự co rút và hiện tượng sụp
 Co rút hay sụp là sự giảm thể tích của thực phẩm trong suốt quá trình
chế biến như sấy khô.
 Khi ẩm được di chuyển khỏi thực phẩm trong quá trình sấy dẫn đến
mất cân bằng áp suất giữa bên trong và bên ngoài thực phẩ
nguyên liệu bị co rút hay sụp.
 Sự co rút biểu kiến được xác định
Sapp =𝑉 𝑎𝑝𝑝/𝑉 𝑎𝑝𝑝𝑜
Vapp : thể tích biểu kiến ở độ ẩm đang khảo sát .
Vappo : thể tích biểu kiến của nguyên liệu
 Trong pp này, người ta sử dụng các chất lỏng để xâm nhập như :thủy ngân
lỏng ,dầu hoặc nước.
 Biện pháp xâm nhập thủy ngân ở trạng thái co rút có phạm vi từ 0,03 đến
200µm. Trong khi đó , hiện tượng co rút xâm nhập không có mặt thủy ngân
thì phạm vi này là 0,001 đến 20 µm.
 Phân bố lỗ kíchthước của miếng chả thịt chứa nhiều protein đậu nành
(Kasama,Ngadi,Raghavan,2003) mẫu bánh mì hoặc mẫu dầu ăn(Hícasma va
Clayton 1992) sp cây trồng nông nghiệp (Karthanos,Kanellopoulos và
Belessoit 1996) đã được đo bằng cách sử dụng pp dựa trên sự co rút của thủy
ngân xâm nhập.
IV. Ảnh hưởng của độ rỗng đến thực phẩm
Sự co rút của thực phẩm là một hiện tượng vật lý thông thường của quá trình mất
nước. Những thay đổi này ảnh hưởng đến độ ẩm, nhiệt độ, chất lượng của các sản

6. phẩm mất nước. Mục đíchcủa việc này là để mô tả hiên tượng vật lý của các cơ
chế co rút và phân loại các mô hình khác nhau để mô tả trong nguyên liệu thực
phẩm trải qua tình trạng mất nước.
1. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ rỗng:
Áp suất cơ học cao được sử dụng trong đùn mì sợi đã được tìm thấy để làm giảm
độ rỗng và khuếch tán hơi ẩm của bộtlúa mì (Andrieu & Stamatopoulos, 1986).
Sự hình thành của lỗ rỗng trong thức ăn trải qua sấy khô có thể trình bày theo xu
hướng khác (Rahman, 2003). Độ xốp có thể hiển thị tối đa hoặc tối thiểu như là
một hàm của độ ẩm. Nó cũng có thể làm giảm hoặc tăng theo cấp số nhân trong
quá trình sấy. Độ rỗng của các vòng tăng tuyến tính khi độ ẩm giảm trong quá trình
sấy và sau đó đạt đến một giá trị không đổi(Bai, Rahman, Perera, Smith, & Melton
2002). Các phương pháp làm khô cũng quan trọng trong việc ảnh hưởng đến độ
xốp. Phương pháp sấy khô đông lạnh đã được tìm thấy để tạo ra có độ xốp cao
nhất, khi đó trong không khí thông thường được làm khô có độ xốp thấp nhất thì
được quan sát so với chân không, lò vi sóng, và làm khô thẩm thấu của chuối, táo,
cà rốt và khoai tây (Krokida & Maroulis, 1997). Rahman (2003) đã phát triển một
mô hình lý thuyết để dự đoán độ xốp trong thực phẩm trong quá trình làm khô và
giả định rằng thể tích của các lỗ rỗng hình thành bằng với thể tíchnước rút ra
trong quá trình sấy.
2. Độ rỗng ảnh hưởng đến thực phẩm
a. Ảnh hưởng tíchcực
Mất nước của các loại thực phẩm là một trong những cách phổ biến nhất
trong quá trình sử dụng để cải thiện sự ổn định thực phẩm, vì nó làm giảm
đáng kể các hoạt động nước bên trong vật liệu, làm giảm hoạt động vi sinh
vật và giảm thay đổihóa học các chất. Đây là nhu cầu cần thiết đối với các
thực phẩm khô
b. Ảnh hưởng tiêu cực
Một trong những thay đổivật lý quan trọng nhất mà các thực phẩm bị trong
quá trình sấy là giảm bên ngoài của nó khối lượng. Mất áp lực nước và sưởi
ấm trong các cấu trúc tế bào của thực phẩm làm thay đổi hình dạng. Co rút
của nguyên liệu thực phẩm có một hậu quả tiêu cực về chất lượng của các
sản phẩm mất nước. Những thay đổi về hình dạng, mất khối lượng và độ

7. cứng tăng nguyên nhân trong hầu hết các trường hợp gây ấn tượng tiêu cực
trong người tiêu dùng. Có, mặt khác, một số khô các sản phẩm đã có truyền
thống là một khía cạnh teo lại, một yêu cầu cho người tiêu dùng nho khô,
mận khô, đào hằng ngày.