Nghiên cứu các yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến quá trình sấy lạnh sản phẩm rau má

MỤC LỤC NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP xiii LỜI CẢM ƠN xiv LỜI CAM ĐOAN xv MỤC LỤC xvi DANH MỤC HÌNH xix DANH MỤC BẢNG xx DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT xxiii MỞ ĐẦU xxiv Đặt vấn đề xxiv Mục tiêu đề tài xxv Đối tượng nghiên cứu phạm vi nghiên cứu xxv Nội dung nghiên cứu xxv Phương pháp nghiên cứu xxv Ý nghĩa khoa học thực tiễn xxvi Bố cục xxvi CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan nguyên liệu 1.1.1 Nguồn gốc, đặc điểm sinh học phân bố rau má 1.1.2 Thành phần hóa học rau má 1.1.3 Lợi ích hoạt tính sinh học rau má 1.1.4 Độc tính 12 1.1.5 Các sản phẩm rau má có thị trường 12 1.2 Tổng quan trình sấy 12 1.2.1 Định nghĩa trình sấy 12 1.2.2 Cơ sở khoa học trình sấy 13 1.2.3 Phân loại phương pháp sấy 13 1.2.4 Tĩnh học động học trình sấy 16 1.2.5 Phân tích giai đoạn sấy trình sấy 23 xvi 1.2.6 Lựa chọn phương pháp sấy 23 1.2.7 Hệ thống thiết bị công nghệ sản xuất rau má sấy lạnh 24 CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28 2.1 Nguyên liệu 28 2.1.1 Nguyên liệu nghiên cứu 28 2.1.2 Tiền xử lí nguyên liệu 28 2.2 Dụng cụ thiết bị nghiên cứu 28 2.2.1 Thiết bị 28 2.2.2 Thiết bị phụ 29 2.3 Phương pháp nghiên cứu 30 2.3.1 Sơ đồ nghiên cứu 30 2.3.2 Phương pháp quy hoạch thực nghiệm 31 2.3.3 Phương pháp xác định hàm mục tiêu 33 2.3.4 Phương pháp tối ưu hóa 35 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 39 3.1 Kết thực nghiệm xác định độ ẩm, hàm lượng chất tan, chi phí lượng, màu sắc rau má 39 3.2 Xây dựng mối quan hệ yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến hàm mục tiêu 41 3.2.1 Xây dựng mối quan hện yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến hàm mục tiêu độ ẩm 41 3.2.2 Xây dựng mơ hình tốn mơ tả mối quan hệ yếu tố ảnh hưởng với hàm lượng chất tan 47 3.2.3 Xây dựng mơ hình tốn mơ tả mối quan hệ yếu tố chi phí lượng 53 3.2.4 Xây dựng mơ hình tốn mơ tả mối quan hệ yếu tố màu sắc sản phẩm rau má sấy 59 3.3 Xây dựng giải toán mục tiêu 65 3.3.1 Giải toán tối ưu mục tiêu hàm ẩm 66 3.3.2 Giải toán tói ưu mục tiêu hàm lượng chất tan 66 3.3.3 Giải toán tối ưu mục tiêu hàm chi phí lượng 66 xvii 3.4 Giải toán tối ưu hóa đa mục tiêu phương pháp tổ hợp S hay phương pháp điểm không tưởng 67 3.5.Xác lập chế độ công nghệ xây dựng quy trình sấy 68 3.6 Thực nghiệm kiểm chứng 70 3.7 Bàn luận 71 3.8 Tính kinh tế 72 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 xviii DANH MỤC HÌNH Hình 1 Thân rễ rau má Hình Lá rau má Hình Hoa rau má Hình Quả rau má Hình 1.5 Các sản phẩm rau má có thị trường 12 Hình 1.6 Sơ đồ sấy khơng khí 16 Hình Q trình sấy lí thuyết có bổ xung nhiệt 18 Hình 1.8 Q trình thực tế có bổ sung nhiệt 19 Hình 1.9 Đường cong sấy đồ thị tốc độ sấy 22 Hình 1.10 Sơ Đồ ngun lí sấy bơm nhiệt 25 Hình 1.11 Quy trình cơng nghệ sản suất rau má 26 Hình 2.1 Nguyên liệu rau má sử dụng 28 Hình 2.2 Cân sấy ẩm hồng ngoại Hình 2.3 Thiết bị so màu cầm tay CR400 30 Hình 2.4 Sơ đồ nghiên cứu 30 Hình 2.5 Đối tượng công nghệ sấy lạnh sản phẩm rau má 36 Hình 2.6 Khơng gian hàm mục tiêu toán tối ưu hai mục tiêu 38 Hình Màu sắc rau má trước sấy 65 Hình Màu sắc rau má sau sấy 65 Hình 3.3 Quy trình cơng nghệ tổng qt sấy lạnh rau má 70 Hình 3.4 sản phẩm bột rau má sau sấy 71 Hình 3.5 Bột rau má Quãng Thanh 1500000 VNĐ 1kg 73 Hình 3.6 Sản phẩm bột rau má TaPhaCo 135 0000 VNĐ 1kg 73 xix DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Hàm lượng chất dinh dưỡng đa lượng rau má (%) Bảng 1.2 Hàm lượng chất dinh dưỡng vi lượng rau má (mg/100g) Bảng 1.3 Hàm lượng khống chất có C asiatica (mg/100g) Bảng 1.4 Hàm lượng chất khoáng vitamin rau má tươi rau má khô Bảng 1.5 Ưu nhược điểm phương pháp sấy tự nhiên 14 Bảng 1.6 Ưu nhược điểm phương pháp sấy tự nhiên 14 Bảng 3.1 Thành phần rau má trước sấy 39 Bảng 3.2 Các yếu tố ảnh hưởng 39 Bảng 3.3 Kết thực nghiệm hàm mục tiêu 40 Bảng 3.4 Xử lý số liệu thực nghiệm Excel phương pháp xác định độ ẩm 41 Bảng 3.5 Xử lý số liệu thực nghiệm Excel phương pháp xác định độ ẩm 42 Bảng 3.6 Xử lý số liệu thực nghiệm Excel phương pháp xác định độ ẩm 44 Bảng 3.7 Xử lý số liệu thực nghiệm Excel phương pháp xác định độ ẩm 45 Bảng 3.8 Hệ số bj & bjk phương trình xác định độ ẩm 46 Bảng 3.9 Phương sai hệ số bj tj phương pháp xác định độ ẩm 46 Bảng 3.10 Xử lý số liệu thực nghiệm Excel phương pháp xác định hàm lượng chất tan 47 Bảng 3.11 Xử lý số liệu thực nghiệm Excel phương pháp xác định hàm lượng chất tan 48 Bảng 3.12 Xử lý số liệu thực nghiệm Excel phương pháp xác định hàm lượng chất tan 49 Bảng 3.13 Xử lý số liệu thực nghiệm Excel phương pháp xác định hàm lượng chất tan 51 Bảng 14 Hệ số bj & bjk phương trình xác định hàm lượng chất tan 52 Bảng 3.15 Phương sai hệ số bj tj phương pháp xác định hàm lượng chất tan 52 Bảng 3.16 Xử lý số liệu thực nghiệm Excel phương pháp xác định chi phí lượng 53 xx Bảng 3.17 Xử lý số liệu thực nghiệm Excel phương pháp xác định chi phí lượng 54 Bảng 3.18 Xử lý số liệu thực nghiệm Excel phương pháp xác định chi phí lượng 55 Bảng 3.19 Xử lý số liệu thực nghiệm Excel phương pháp xác định chi phí lượng 56 Bảng 20 Hệ số bj & bjk phương trình tính tốn chi phí lượng 58 Bảng 3.21 Xác định phương sai hệ số bj tj tính tốn chi phí lượng 58 Bảng 22 Giá trị phương sai Fisher với hàm mục tiêu chi phí lượng 58 Bảng 3.23 Xử lý số liệu thực nghiệm Excel phương pháp xác định màu sắc 59 Bảng 3.24 Xử lý số liệu thực nghiệm Excel phương pháp xác định màu sắc 60 Bảng 3.25 Xử lý số liệu thực nghiệm Excel phương pháp xác định màu sắc 61 Bảng 26 lý số liệu thực nghiệm Excel phương pháp xác định màu sắc 62 Bảng 27 Hệ số bj & bjk phương trình phương pháp so màu 63 Bảng 3.28 Xác định phương sai hệ số bj tj phương pháp so màu 63 Bảng 3.29 Giá trị phương sai Fisher tính tốn với phương pháp so màu 64 Bảng 3.30 Chế độ sấy tối ưu 69 Bảng 3.31 Các giá trị hàm mục tiêu sau sấy 69 Bảng 3.32 Thành phần rau má sau sấy (g/100g) 71 xxi DANH MỤC KÝ HIỆU Ý nghĩa Ký hiệu Thứ nguyên m1 Khối lượng vật liệu ẩm kg m2 Khối lượng vật liệu sau sấy kg N Công suất điện sử dụng kW, W Cơng suất tính q trình đoạn nhiệt kW, W Q Năng suất máy kW, W Qo Năng suất lạnh kW, W ρ Khối lượng riêng kg/m3 ωkk Vận tốc khơng khí m/s Nđo.n xxii DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT Ý nghĩa Kí hiệu C asiatica Centella Asiatica TTF Terpenoids TECA Các chiết suất sau má chuẩn độ VNĐ Đơn vị tiền tệ Việt Nam xxiii MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Trước đây, nhà khoa học nghiên cứu phát triển trình sấy tập trung vào quy trình cơng nghệ sấy thực phẩm với mục đích kéo dài thời hạn sử dụng mà không quan trọng nhiều đến việc giữ lại thuộc tính chất lượng Tuy nhiên, gần đây, nỗ lực thực để phát triển thực phẩm khô chất lượng cao Điều đạt cách sử dụng công nghệ sấy khô mới, cách cải tiến tối ưu hóa phương pháp sấy có, cách tối đa hóa thuộc tính chất lượng cấu trúc, màu sắc, hương vị, dinh dưỡng, v.v Sấy lạnh sử dụng hệ thống bơm nhiệt kết hợp với cấp nhiệt phụ để điều chỉnh xác nhiệt độ sấy cần cung cấp cho buồng sấy, sử dụng hệ thống bơm nhiệt nhằm hai mục đích làm khơ khơng khí sấy trước đưa trở lại buồng sấy tận dụng nguồn nhiệt từ bơm nhiệt tạo để làm nóng khí sấy Rau má (Centella Asiatica) loài thân thảo mọc phổ biến quốc gia vùng nhiệt ñới: Ấn Độ, Madagascar, Indonesia, Việt Nam Người dân vùng sử dụng làm thực phẩm loại rau Ngồi ra, có nhiều đặc tính quí nên rau má sử dụng làm th ốc y học cổ truyền nước Ấn Độ, Đông Nam Á Trung Quốc Rau má có tính hàn nên thường dùng nhiều thuốc chữa bệnh: phong, cùi, cảm cúm, sốt, nhức đầu, tắc sữa Y học đại nước phương Tây chứng minh rau má có khả chữa lành vết thương, giúp cải thiện trí nhớ, hỗ trợ vi tuần hoàn, chống lại số bệnh ung thư Tuy nhiên, nước ta rau má chưa nhà nghiên cứu ý Ở nước ta, vùng trồng rau má phân bố rộng từ Bắc vào Nam với diện tích đáng kể Tuy vậy, rau má sử dụng làm loại rau ăn tươi, làm nước ép giải khát vào mùa hè phơi khô sắc làm nước uống hộ gia đình Các thực phẩm chế biến từ rau má chủ yếu mang tính thủ cơng khơng kiểm duyệt vấn đề vệ sinh an tồn thực phẩm Hiện nay, chưa có nhiều sản phẩm từ rau má qui mô công nghiệp Từ lí chúng tơi thực đề tài : “Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến trình sấy lạnh rau má” nghiên cứu xác lập chế độ công nghệ sấy lạnh rau má, nhằm tạo sản phẩm có chất lượng tốt, tận dụng giá trị dinh dưỡng có rau má góp phần xxiv đa dạng hóa nâng cao giá trị thương mại rau má nhằm mang lại lợi ích cho người nông dân, phát triển kinh tế Mục tiêu đề tài Tính tốn thơng số cơng nghệ tìm chế độ sấy tối ưu để sản phẩm bột rau má sấy lạnh đạt tiêu cảm quan chất lượng Đồng thời nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến quy trình sấy lạnh phục vụ cho tiêu dùng xuất Nguyên liệu rau má sau trình sấy giữ màu sắc tốt, mùi hương khơng bị biến đổi nhiều, hợp chất sinh học quý không bị Đối tượng nghiên cứu phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu: Sử dụng nguyên liệu rau má làm mục tiêu nghiên cứu trình sấy thực nghiệm Phạm vi nghiên cứu: Xây dựng quy trình sấy lạnh rau má Nghiên cứu yếu tố, nhiệt độ, vận tốc tác nhân sấy thời gian sấy ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Nội dung nghiên cứu - Tổng quan trình sấy lạnh (sấy bơm nhiệt) nguyên liệu sấy - Phân tích yếu tố cơng nghệ ảnh hưởng đến trình sấy lạnh sản phẩm rau má - Xác định mục tiêu sản phẩm sau sấy - Xây dựng giải toán tối ưu trình sấy - Xác lập chế độ cơng nghệ q trình sấy lạnh sản phẩm rau má - Xây dựng quy trình cơng nghệ - Đánh giá tiêu chất lượng sản phẩm sau sấy - Xác định giá thành sản phẩm Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp quy hoạch thực nghiệm - Phương pháp tiếp cận hệ thống xây dựng mô tả toán cho hệ thống nghiên cứu - Phương pháp tối ưu hóa - Phương pháp xác định thành phần hóa học tươi rau má - Ngồi chúng tơi cịn sử dụng tài liệu tham khảo, tham khảo kết công bố cơng cụ tốn học, phần mềm xử lí số liệu xxv Hình Màu sắc rau má trước sấy Hình Màu sắc rau má sau sấy Màu sắc rau má sau sấy khơng có biến đổi nhiều, giữ màu sắc nguyên rau má Tùy thuộc vào trình bảo quản, thời gian bảo quản mà màu sắc có thay đổi sậm ngả nâu so với sản phẩm sấy 3.3 Xây dựng giải toán mục tiêu Đối với cơng nghệ sấy lạnh sản phẩm rau má có ba hàm mục tiêu cần quan tâm đến y1 (độ ẩm), y2 (hàm lượng chất tan), y3 (chi phí lượng) Ba hàm mục tiêu chịu tác động ba yếu tố công nghệ x1 (nhiệt độ sấy), x2 (vận tốc tác nhân sấy) x3 (thời gian sấy) 65 Bài toán tối ưu mục tiêu hình thành xét riêng mục tiêu, toán tối ưu phát biểu sau: opt Hãy xác định xj opt opt opt = (x1 , x2 , x3 ) ∈ Ωx = {−1.414 ≤ x1 , x2 , x3 ≤ 1.414} opt Để {yjmin = fj (xj ) = m(x1 , x2 , x3 )với j = ÷ 3} xây dựng phương trình tối ưu tương ứng với hàm mục tiêu cụ thể sau: 2 ŷ = 4.05 − 0.055𝑥1 + 0.04𝑥2 − 0.111𝑥3 − 0.043 (𝑥22 − ) − 0.058 (x32 − ) 3 ŷ = 9.833 − 0.202x1 − 0.154x3 − 0.164x1 x2 − 0.171x1 x3 + 0.28 (x32 − 3) ŷ = 1.014 − 0.013x1 + 0.018x2 − 0.128x3 − 0.016x2 x3 − 0.025(x32 − 3) 3.3.1 Giải toán tối ưu mục tiêu hàm ẩm 2 ŷ = 4.05 − 0.055𝑥1 + 0.04𝑥2 − 0.111𝑥3 − 0.043 (𝑥22 − ) − 0.058 (x32 − ) 3 Áp dụng phần mềm xử lý số liệu SOLVER thư mục DATA phần mềm EXCEL 2016 ta tính giá trị nhỏ ŷ1- độ ẩm (với điều kiện -1.414  x1, x2 , x3  1.414) y1min= 3.624 với 𝑥1otp = 1.414, 𝑥2otp = -1.414, 𝑥3otp = 1.414 3.3.2 Giải tốn tói ưu mục tiêu hàm lượng chất tan ŷ = 9.833 − 0.202x1 − 0.154x3 − 0.164x1 x2 − 0.171x1 x3 + 0.28 (x32 − ) Áp dụng phần mềm xử lý số liệu SOLVER thư mục DATA phần mềm EXCEL 2016 ta tính giá trị nhỏ ŷ1- độ ẩm (với điều kiện -1.414  x1, x2 , x3  1.414) y1max= 10,695 với 𝑥1otp = -1.414, 𝑥2otp = 1.414, 𝑥3otp = -01.414 3.3.3 Giải tốn tối ưu mục tiêu hàm chi phí lượng ŷ = 1.014 − 0.013x1 + 0.018x2 − 0.128x3 − 0.016x2 x3 − 0.025(x32 − ) Áp dụng phần mềm xử lý số liệu SOLVER thư mục DATA phần mềm EXCEL 2016 ta tính giá trị nhỏ ŷ1- độ ẩm (với điều kiện -1.414  x1, x2 , x3  1.414) y1min= 0.774 với 𝑥1otp = 1.414, 𝑥2otp = 1.414, 𝑥3otp = -1.414 66 Từ hàm mục tiêu cho thấy tốn đặt tìm thơng số cơng nghệ x1, x2, x3 cho y1, y4 đạt giá trị y2, y3 đạt giá trị max Vì hàm mục tiêu không hướng đến giá trị cực đại hay cực tiểu Do phải chuyển hết hàm mục tiêu dạng cực đại cực tiểu.Trong tốn này, chúng tơi chọn đưa hàm giá trị cực tiểu 3.4 Giải tốn tối ưu hóa đa mục tiêu phương pháp tổ hợp S hay phương pháp điểm không tưởng Theo kết quả, tốn tối ưu hóa mục tiêu khơng có nghiệm chung, khơng tồn nghiệm khơng tưởng Do chế độ cơng nghệ xác định toán tối ưu đa mục tiêu opt Hãy xác định xj opt opt opt = (x1 , x2 , x3 ) ∈ Ωx = {−1.414 ≤ x1 , x2 , x3 ≤ 1.41} opt Để {yjmin = fj (xj ) = m(x1 , x2 , x3 )với j = ÷ 3} 𝑦1 = 𝑓1 (𝑥𝑜𝑡𝑝 ) = 𝑚𝑖𝑛𝑓1 (𝑥1 , 𝑥2 , 𝑥3 ) {𝑦2 = 𝑓2 (𝑥𝑜𝑡𝑝 ) = 𝑚𝑖𝑛𝑓2 (𝑥1 , 𝑥2 , 𝑥3 ) (3.8) 𝑦3 = 𝑓3 (𝑥𝑜𝑡𝑝 ) = 𝑚𝑖𝑛𝑓3 (𝑥1 , 𝑥2 , 𝑥3 ) Ta có hàm mục tiêu: 2 ŷ = 4.05 − 0.055𝑥1 + 0.04𝑥2 − 0.111𝑥3 − 0.043 (𝑥22 − ) − 0.058 (x32 − ) 3 ŷ = 9.83 − 0.202x1 − 0.154x3 − 0.164x1 x2 − 0.171x1 x3 + 0.28 (x32 − ) 2 ŷ = 1.014 − 0.013x + 0.018x − 0.128x − 0.016x x − 0.025(x − ) 3 { Về mặt lý thuyết cần tìm giá trị x1, x2, x3 để thỏa mãn tất hàm mục tiêu đạt giá trị Tuy nhiên thực tế, điểm cần tìm để thỏa mãn điều kiện không tồn gọi điểm khơng tưởng Do tìm điểm tối ưu thỏa mãn hàm mục tiêu cho khoảng cách từ điểm tối ưu fUT đến điểm không tưởng ngắn Từ hàm mục tiêu thành phần, đưa hàm mục tiêu tổ hợp Một chuẩn tối ưu tổ hợp S định nghĩa theo biểu thức sau m S(X) = √∑m j=1 Sj (x) = √∑j=1(yj (x) − yjmin ) 67 (3.9) Trong đó: yj(x) phương trình hồi quy thực nghiệm với mục tiêu khác yjmin giá trị nhỏ phương trình hồi quy S(X) khoảng cách từ điểm y(x) hay f(Z) đến điểm khơng tưởng yUT hay fUT Ta có hàm S(X) Tiếp theo ta tìm giá trị nhỏ S(x) từ tìm nghiệm ( x1, x2, x3) , nằm cung A – f(ZS) – f(ZR) –B đứng gần nghiệm không tưởng yUT Áp dụng phần mềm xử lý số liệu SOLVER phần mền EXCEL 2013 ta tính giá trị nhỏ S(X) với điều kiện (−1.414 ≤ x1 , x2 , x3 ≤ 1.41) là: opt Smin=0.176 với x1 opt = 1.414, x2 opt opt opt = −1.414, x3 opt Từ giá trị x1 , x2 , x3 = 1.414 ta tìm giá trị tối ưu ban đầu Z trước mã hóa tương thích là: Z1=43,242℃; Z2=15,24 (h); Z2=7,2 (m/s) opt opt opt Thay giá trị x1 , x2 , x3 vào phương trình hồi quy thực nghiệm tương ứng với hàm mục tiêu ta cá giá trị mục tiêu tương ứng phương trình sau y1 = 3.68%; y2 = 10.46%; y3 = 0.79 [kWh/kg] 3.5.Xác lập chế độ công nghệ xây dựng quy trình sấy Qua thời gian nghiên cứu xác định thông số tối ưu yếu tố ảnh hưởng tới trình công nghệ sấy lạnh rau má sau: 68 Bảng 3.30 Chế độ sấy tối ưu Nhiệt độ ℃ Thời gian (h) Vận tốc (m/s) 43,242℃ 15,24h 7,2 m/s Khi ta tiến hành thực nghiệm chế độ giá trị mục tiêu sản phẩm nhận : Bảng 3.31 Các giá trị hàm mục tiêu sau sấy Giá trị hàm mục tiêu Bột rau má Độ ẩm (%) 3,68 % Hàm lượng chất tan (%) 10.46 % Chi phí lượng (kWh) 0.79 (kWh) Đã thỏa mãn tất điều kiện ràng buộc mặt kinh tế, kỹ thuật công nghệ sấy lạnh rau má đặt Từ kết thực nghiệm, kết xây dựng giải toán tối ưu đa mục tiêu sấy dựng quy trình cơng nghệ sau: 69 Hình 3.3 Quy trình cơng nghệ tổng qt sấy lạnh rau má 3.6 Thực nghiệm kiểm chứng Sau tìm thực nghiệm thỏa hiệp cho ba hàm mục tiêu độ ẩm, hàm lượng chất tan chi phí lượng, chúng tơi tiến hành thí nghiệm điều kiện công nghệ tương ứng để kiểm chứng Theo kết tối ưu, thí nghiệm kiểm chứng với thông số kỹ thuật sau: Nhiệt độ sấy: 44.24⁰C Vận tốc tác nhân sấy: 7.2 m/s Thời gian sấy: 15,24h = 15 tiếng phút 70 Tiến hành sấy máy sấy lạnh DSL – v2 xưởng CNTP trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh Hình 3.4 sản phẩm bột rau má sau sấy Xác định thành phần rau má sau sấy Thành phần hóa học rau má sau sấy xác định thể bảng sau Bảng 3.32 Thành phần rau má sau sấy (g/100g) Hàm lượng tro Xơ hòa tan Vitamin C Tanin 8,96% 3,61% 0,0207% 5,42% 3.7 Bàn luận Trong trình nghiên cứu thực nghiệm sấy lạnh rau má, chúng tơi có nhận xét sau: Ở chế độ sấy khảo sát là: Nhiệt độ 43,242℃ ; thời gian 15,24h; vận tốc tác nhân sấy 7,2 m/s Là chế độ sấy tối ưu đảm bảo cho chất lượng sản phẩm tốt thời gian bảo quản tối ưu, đồng thời hạn chế chất tan, giảm tối đa hao hụt chất dinh dưỡng Ở chế độ sấy tối ưu vậy, khảo sát yếu tố độ ẩm, hàm lượng chất tan chi phí lượng Sau q trình thực hiện, có kết sau: độ ẩm 3,68%, hàm lượng chất tan 10,46%, chi phí lượng 0,79 (Kw.h) 71 So với phương pháp sấy thơng thường khác chế độ nhiệt độ phương pháp sấy lạnh thấp hơn, sản phẩm hạn chế màu giữ nguyên hương vị Từ đó, ta kết luận hiệu kinh tế phương pháp sấy lạnh cao nhiều so với phương pháp sấy khác Ngoài phương pháp cịn mang lại hiệu kinh tế 3.8 Tính kinh tế Đối với nguyên liệu, qua trình khảo sát thực nghiệm nhận thấy Theo cân vật liệu ta có: Khối lượng vật liệu cần để sấy 1kg bột rau má sấy lạnh là: G1 = G2 × 100 − W2 100 − 3,68% =1× = 8,1 kg 100 − W1 1000 − 88,12% Trong đó: G1 khối lượng nguyên liệu rau má tươi cần G2 Khối lượng rau má sau sấy W1 Độ ẩm rau má tươi W2 Độ ẩm bột rau má Chi phí để sấy 1kg rau má sấy lạnh: 𝐶 = 𝐶1 + 𝐶2 Trong đó: C1 Là giá 1kg nguyên liệu C2 Chi phí lượng điện sử dụng Giá nguyên liệu là: 8,1 × 40000 = 324000 VNĐ Giá chi phí lượng: 0.79 × 1,24 × 1600 = 19263 VNĐ Vậy chi phí để sản suất 1kg rau má sấy khô là: 343,263 VNĐ Dưới mức giá bột rau má thị trường: 72 Hình 3.5 Bột rau má Quãng Thanh 1500000 VNĐ 1kg Hình 3.6 Sản phẩm bột rau má TaPhaCo 1350000 VNĐ 1kg So với giá thị trường khoảng công nghệ sấy lạnh đáp ứng tương đối nhu cầu giá thành chất lượng cho người tiêu dùng 73 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN Kết luận Từ kết thu từ trình thực nghiệm chúng tơi đưa số kết luận sau: Sản phẩm rau má sấy phương pháp sấy lạnh thu đươc kết quả: độ ẩm sản phẩm đạt, màu sắc hương vị không bị nhiều, hàm lượng chất tan bị tổn thất Q trình thực nghiệm với chế độ sấy Nhiệt độ: 43,242℃, Thời gian sấy: 15,242h, Vận tốc tác nhân sấy: 7,2m/s chế độ sấy tối ưu cho sản phẩm Xây dựng quy trình sấy lạnh rau má tối ưu chi phí lượng Sản xuất bột sấy lạnh rau má quy mơ phịng thí nghiệm thương mại hóa sản phẩm Kiến nghị Sau thời gian nghiên cứu kiến nghị sau: Do thời gian hạn chế chưa thực khảo sát thay đổi chất dinh dưỡng quan trọng có rau má Vitamin C, protein, Caroten Chưa khảo sát mức độ yêu thích người tiêu dùng sản phẩm Trong tương lai chúng tơi mong muốn có nghiên cứu cải thiện vấn đề chúng tơi cịn thiếu sót Và hy vọng công nghệ sấy tiên tiến áp dụng quy mơ cơng nghiệp Tóm lại, rau má (Centella asiatica) loại thảo dược có chứa nhiều hoạt chất sinh học có lợi cho sức khỏe người Do vậy, việc nghiên cứu tới ưu hóa trình sấy rau má mở hướng ứng dụng vào sản xuất tương lai Tuy nhiên, hạn chế thời gian điều kiện thí nghiệm nên kết giới hạn qui mô phịng thí nghiệm Để phát triển kết qui mô công nghiệp cần nghiên cứu sâu tương lai 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tham khảo tiếng việt: KS Nguyễn Vân Tiếp, KS Quách Đĩnh, GS TSKH Nguyễn Văn Thoa Sấy rau Bảo quản chế biến rau NXBKH & KT Hà Nội, 2008, 231 – 240 Nguyễn Văn May Kỹ Thuật Sấy Nông Sản Thực Phẩm Nhà Xuất Bản Khoa học Kỹ Thuật Hà Nội,2008 Nguyễn Tấn Dũng Bức xạ nhiệt Các trình thiết bị truyền nhiệt Qúa trình thiết bị cơng nghệ hóa học thực phẩm (Tập 2) NXB Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2013, 229 – 230 Võ Văn Bang, Vũ Bá Minh Sấy Qúa trình thiết bị cơng nghệ hóa học & thực phẩm (tập 3) NXB ĐHQG TP, 2004, 268 -309 Phạm Thanh Giáo trình Kỹ Thuật Sấy 1, NXB Đại Học Quốc Gia Đà Nẵng, 2007, Trang – Hoàng Văn Chước Kỹ thuật sấy, Nhà xuất khoa học kỹ thuật,1999, trang 284 Dzung, N T and Vu Duc Phuong The Multi-objective Optimization by the Restricted Area Method to Determine the Technological Mode of Cold Drying Process of Carrot Product Research Journal of Applied Sciences, Engineering and Technology 13(1) 2016, Pp: 64-74 Nguyễn Tấn Dũng Q trình thiết bị cơng nghệ hóa học thực phẩm, tập 2, Các trình thiết bị truyền nhiệt, phần 2, Các trình thiết bị truyền nhiệt thực phẩm NXB Đại học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh.2015 Nguyễn Tấn Dũng Q trình thiết bị cơng nghệ hóa học thực phẩm, tập 1, Các trình thiết bị học, thuỷ lực khí nén NXB Đại học Quốc Gia TP Hồ Chí Minh,2013 Nguyễn Tấn Dũng Cộng Nghiên cứu thiết kế, chế tạo hệ thống sấy thăng hoa suất nhỏ có giai đoạn cấp đơng buồng thăng hoa, Tạp chí Giáo dục khoa học kỹ thuật, số 10(4),2008, tr 14 – 25 Hà Duyên Tư, Phân tích hóa học thực phẩm, Nhà xuất khoa học Kỹ thuật Hà Nội, 2009 75 Tài liệu tham khảo tiếng anh: Chandrika, Udumalagala Gamage, and Peramune AAS Prasad Kumara "Gotu kola (Centella asiatica): nutritional properties and plausible health benefits." Advances in food and nutrition research Vol 76 Academic Press, 2015 125-157 Jamil, S Shakir, Qudsia Nizami, and Mehboobus Salam "Centella asiatica (Linn.) Urban— a review." (2007) Arora, D., M Kumar, and S D Dubey "Centella asiatica-A Review of it's Medicinal Uses and Pharmacological Effects." Journal of Natural remedies 2.2 (2002): 143-149 Singh, Sakshi, et al "Centella asiatica (L.): a plant with immense medicinal potential but threatened." International Journal of Pharmaceutical Sciences Review and Research 4.2 (2010): 003 C Chong, C Law, M Cloke, C Hii, L Abdullah, and W Daud, “Drying kinetics and product quality of dried Chempedak,” J Food Eng., vol 88, no 4, pp 522–527, 2008 Jamil SS, Nizami Q, Salam M Centella asiatica (Linn.)Urban-a review Nat Prod Radiance;6(2007):158 -70 Jamil, S S., Nizami, Q., & Salam, M (2007) Centella asiatica (Linn.) Urban—a review Shanghai PR Jiangsu 1977 new medical college Dictionary of Chinese Materia Medica China: Shanghai Scientific and Technical Publishing House p 1874 Dash BK, Faruquee HM, Biswas SK, Alam MK, Sisir SM, Prodhan UK 2011 Antibacterial and Antifungal Activities of SeveralExtracts of Centella asiatica L against Some Human Pathogenic Microbes LSMR 35: 1–5 Hashim P, Sidek H, Helan MHM, Sabery A, Palanisamy UD, Ilham M 2011 Triterpene composition and bioactivities of Centella asiatica Molecules 16: 1310–1322 Somboonwong J, Kankaisre M, Tantisira B, Tantisira MH 2012 Wound healing activities of different extracts of Centella asiatica in incision and burn wound models: an experimental animal study Compl Alternative Med 12: 103–109 Ullah MO, Sultana S, Haque A, Tasmin S 2009 Antimicrobial, Cytotoxic and Antioxidant Activity of Centella asiatica Eur J Scientific Res 30: 260–264 76 Abdul-Hamid A, Yusof S and Muse R Antioxidative activity and total phenolic compounds of leaf, root and petiole of four accessions of C asiatica L Urban Food Chemistry Roy DC, Barman SK, Shaik MM Current updates on Centella asiatica: Phytochemistry, pharmacology and traditional uses Med Plant Res 2013;3(4):70-7 Das, A J (2011) Review on nutritional, medicinal and pharmacological properties of Centella asiatica (Indian pennywort) Journal of Biologically Active Products from Nature, 1(4), 216-228 Zahara, K., Bibi, Y., & Tabassum, S (2014) Clinical and therapeutic benefits of Centella asiatica Pure and Applied Biology, 3(4), 152 Rajadurai, M and Prince, P S M 2006 Preventive effect of naringin on lipid peroxide and antioxidants in isoproterenol-induced cardiotoxicity in Wistar rats: biochemical and histopathological evidence Toxicology 228: 259-268 Kormin, S 2005 The effect of heat processing on triterpene glycosides and antioxidant activity of herbal pegaga (Centella asiatica L urban) drink Skudai, Malaysia: University Technology Malaysia, MSc Thesis Ponnusamy, K., Mohan, M and Nagaraja, H.S 2008 Protective antioxidant effect of Centella asiatica bioflavonoids on lead acetate induced neurotoxicity Medical Journal of Malaysia 63: 102 Singh, R H., Narsimhamurthy, K and Singh G 2008 Neuronutrient impact of Ayurvedic Rasayana therapy in brain aging Biogerontology 9: 369-374 R B Keey (2013) Chapter 1: Introduction In: Drying: principles and practice (Vol 13) Elsevier Pp: 1-18 77 PHỤ LỤC Phụ lục Bảng phân vị phân bố Student 78 Phụ lục Kết Phân tích mẫu bột rau má 79 ... thực phẩm Hiện nay, chưa có nhiều sản phẩm từ rau má qui mơ cơng nghiệp Từ lí thực đề tài : ? ?Nghiên cứu yếu tố ảnh hưởng đến trình sấy lạnh rau má? ?? nghiên cứu xác lập chế độ công nghệ sấy lạnh rau. .. tiêu nghiên cứu trình sấy thực nghiệm Phạm vi nghiên cứu: Xây dựng quy trình sấy lạnh rau má Nghiên cứu yếu tố, nhiệt độ, vận tốc tác nhân sấy thời gian sấy ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. .. Nội dung nghiên cứu - Tổng quan trình sấy lạnh (sấy bơm nhiệt) nguyên liệu sấy - Phân tích yếu tố cơng nghệ ảnh hưởng đến trình sấy lạnh sản phẩm rau má - Xác định mục tiêu sản phẩm sau sấy - Xây