Mô hình hóa công nghệ sấy ớt bằng đèn hồng ngoại

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC ỨNG DỤNG HUỲNH THỊ KIM NGÂN MÔ HÌNH HÓA QUÁ TRÌNH SẤY ỚT BẰNG ĐÈN HỒNG NGOẠI Luận văn tốt nghiệp kỹ sư Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Mã ngành: 08 Cần Thơ, 2011 Luận văn tốt nghiệp Công nghệ thực phẩm K33 Luận văn đính kèm theo đây, với đề tài “MÔ HÌNH HÓA CÔNG NGHỆ SẤY ỚT BẰNG ĐÈN HỒNG NGOẠI” sinh viên Hùynh Thị Kim Ngân thực báo cáo hội đồng chấm luận văn thông qua Giáo viên hướng dẫn Cần Thơ, ngày … tháng … năm 2011 Chủ tịch hội đồng Trang i Luận văn tốt nghiệp Công nghệ thực phẩm K33 LỜI CẢM TẠ Từ ngày đầu bước chân vào giảng đường đại học lúc hoàn thành luận văn này, em nhận quan tâm dạy giúp đỡ tận tình thầy cô Qua luận văn này, xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến: - Ban giám hiệu Trường Đại Học Cần Thơ - Ban chủ nhiệm Khoa Nông Nghiêp Và Sinh Học Ứng Dụng - Thầy TS Võ Tấn Thành – người trực dõi, tận tình hướng dẫn truyền đạt kinh nghiêm quý báu để giúp đỡ em hoàn thành đề tài - Chân thành cảm ơn quý thầy, cô môn Công Nghệ Thực Phẩm, khoa Nông Nghiệp & SHƯD trường Đại Học Cần Thơ giảng dạy hướng dẫn em suốt trình học tập - Chân thành cảm ơn cán phòng thí nghiệm giúp đỡ tạo điều kiện cho em hoàn thành luận văn - Chân thành cảm ơn bạn lớp Công Nghệ Thực Phẩm K33 nhiệt tình giúp đỡ chia sẻ lo âu - Cuối cùng, muốn nói lời cám ơn đến ba mẹ người gia đình quan tâm, lo lắng, động viên ngày học tập -Em xin gửi đến quý thầy cô, ba mẹ tất người lời chúc sức khoẻ lời cám ơn chân thành !!! Do hạn chế thời gian kiến thức thân nên luận văn không tránh khỏi thiếu sót Kính mong góp ý quý thầy cô bạn, chân thành cảm ơn! Cần Thơ, ngày20 tháng 03 năm 2011 Sinh Viên Thực Hiện Huỳnh Thị Kim Ngân Trang ii Luận văn tốt nghiệp Công nghệ thực phẩm K33 TÓM LƯỢC Thí nghiệm sấy ớt đèn hồng ngoại tiến hành với nguyên liệu ớt tươi Sau rữa ta đem chần với nhiệt độ 900C phút tiến hành sấy điều kiện 450C, 500C, 550C 600C với vận tốc gió 1,5 m/s, 2,0 m/s 2,5 m/s Biến đổi ẩm trình sấy ghi nhận mô hình hóa trình theo mô hình: mô hình Newton, mô hình Page mô hình Henderson and Pebis Kết mô hình hóa cho thấy sử dụng mô hình Page để đoán trình sấy có độ xác cao R2>0,97 Các tham số mô hình Page liên hệ với nhiệt độ vận tốc phương trình có độ xác cao Trang iii Luận văn tốt nghiệp Công nghệ thực phẩm K33 MỤC LỤC CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ………………………….……………… ………….1 CHƯƠNG 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU…………….……………………… ……2 2.1 Tình hình nghiên cứu nước .2 2.2 Tổng quan ớt cay 2.2.1Đặc điểm, nguồn gốc phân loại ớt…………………… …………….2 2.2.2Thành phần hóa học ớt cay………………,………………………….… 2.3 Các biến đổi xảy trình chần……….….………………………… 2.4 Phương pháp sấy…………………………………….………………………….4 2.4.1Sấy hồng ngoại………………………………….………………………….…4 2.4.2 Tia hồng ngoại………………………………….…………………………….4 2.4.3 Đặc tính sóng hồng ngoại……………………………………………… 2.4.4 Ưu khuyết điểm sấy hồng ngoại…………………….……………………… 2.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến trình sấy……………………………………… 2.5.1 Nhiệt độ sấy……………………………….………………………………….5 2.5.2 Độ dày lớp vật liệu sấy………………………….…………………….….5 2.5.3 Vận tốc gió………………………………………….…………………….… 2.6 Họat động nước………………………………….…………………………6 2.7Đường đẳng nhiệt hấp thụ…………………………….…………………….… 2.7.1Đường đẳng nhiệt hấp thụ trạng thái nước thực phẩm .7 2.7.2 Hiện tượng trễ hấp thụ………………………………………,………….……7 2.7.3 Sự thay đổi đường đẳng nhiệt hấp thụ theo nhiệt độ………………….….7 2.7.4 Sự chuyển ẩm tiếp xúc thực phẩm với không khí hay thực phẩm khác 2.7.5 Tác dụng đường đẳng nhiệt hấp thụ 2.8 Ảnh hưởng aw đến chất lượng sản phẩm…….……………………… 2.8.1 Ảnh hưởng aw đến phản ứng hóa nâu không enzyme .9 2.8.2 Ảnh hưởng aw đến phản ứng enzyme………………………….….….9 2.8.3Ảnh hưởng cảu aw đến họat động vi sinh vật 2.9 Các biến đổi xảy trình sấy……………………….………….…….9 Trang iv Luận văn tốt nghiệp Công nghệ thực phẩm K33 2.9.1 Sự giảm khối lượng……………………………………………… ……… 2.9.2 Biến đổi cảm quan……………………………….……………………….…10 2.10 Các phản ứng trình sấy…………………….…………………… 10 2.10.1 Phản ứng hóa nâu enzyme……………………….…………………… 10 2.10.2 Phản ứng Maillard………………………………….……………….…… 10 2.10.3 Phản ứng khác gây biếm đổi màu sản phẩm…………….………….…10 CHƯƠNG III PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM……… …11 3.1 Phương tiện…………………………………… …………………………… 11 3.2 Phương pháp tiến hành thí nghiệm………… .13 3.2.1 Sơ đồ thí nghiệm chung:………………………………… ……….……… 13 3.2.2 Thuyết minh quy trình công nghệ sấy ớt…………………………….…… 13 3.3 Tiến hành thí nghiệm………………………………………………………….13 3.3.1 Xây dựng đường đẳng nhiệt hấp thụ ớt điều kiện thí nghiêm……… 13 3.3.2 Xử lý số liệu…………………………………………………………………14 3.3.4 Mô hình hóa……………………………………………………… … … 16 CHƯƠNG IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN……………………………… … 20 4.1 Xây dựng đường đẳng nhiệt hấp thụ…………………………………… ……20 4.2 Biểu đồ giảm ẩm theo thời gian…………………………………… …….… 21 4.3 Kểt mô hình hóa theo phương trình f(T)……………………… ….…… 23 4.4 Kết mô hình hóa theo phương trình f(V,T)…………………… ….…… 27 4.5Ảnh hưởng trình sấy đến màu sản phẩm……………… ……… 33 CHƯƠNG V KẾT LUẬN VÀ ĐỂ NGHỊ……………………………… ……….34 TÀI LIỆU THAM KHẢO………………………………………… …………….35 PHỤ LỤC A HÌNH ẢNH CỦA SẢN PHẨM……………………… ………… 36 PHỤ LỤC B:CÁC SỐ LIỆU THÍ NGHIỆM……………………… ………… 37 Trang v Luận văn tốt nghiệp Công nghệ thực phẩm K33 DANH SÁCH BẢNG Bảng 3.1: Kích thước trung bình ớt……………………………….…………11 Bảng 3.2: aw muối bão hòa nhiệt độ khác …………….…….14 Bảng 3.3: Một số mô hình áp dụng trình sấy………… ……… 16 Bảng 4.1 Thay đổi khối lượng ớt theo môi trường muối………… …… ….20 Bảng 4.2: Độ ẩm cân ớt 450C, 500C, 550C, 600C…… …………….21 Bảng 4.3Hằng số k ,a, n R2 mô hình nhiệt độ khác nhau, vận tốc 2,5 m/s……………………………………………….………………….… 26 Bảng 4.4.: Thể mối quan hệ số mô hình nhiệt độ vận tốc…………………………………………………………………….….27 Bảng 4.6: Hằng số mô hình thông mối quan hệ k’, a’, n’, T, V……… 28 Bảng 4.7: Hệ sô gốc R2 mô hình thông qua k’, n’ a’ theo V, T……… 29 Bảng 4.8: Ảnh hưởng nhiệt độ đến L……………………………………… 32 Trang vi Luận văn tốt nghiệp Công nghệ thực phẩm K33 DANH SÁCH HÌNH Hình 2.1: Cấu tạo capsaicin………………………………………………… …….3 Hình 2.2: Đường đẳng nhiệt hấp thụ phẩn hấp thụ…………………….…… …7 Hình 2.3: Tốc độ số phản ứng chuyển hóa thực phẩm liên quan đến hay đổi Aw………….…………………….…….……….…… ….…… Hình 3.1: Ớt nguyên liệu……………… ……………………… … …………11 Hình 3.2: Hệ thống sấy đèn hồng ngoại…………………………… ………11 Hình 3.3: Hệ thống ổn định nhiệt bình hút ẩm………… ……………… ….12 Hình 3.4: Quy trình sấy ớt…………………………………… ………………….13 Hình 3.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm………………….………………….………… 15 Hình 4.1: Độ ẩm cân ớt 45 0C, 500C, 550C, 600C …………….…19 Hình 4.2: Sự thay đổi độ ẩm theo thời gian nhiệt độ khac 2,0 m/s……… …………………………… ….……………………… ……….20 Hình 4.3: Sự thay đổi độ ẩm theo thời gian vận tốc gia khác 450C………………………………………………………… …………….…….2 Hình 4.4: Tỉ lệ ẩm thực tế ẩm lý thuyết ớt 500C, 2,0 m/s theo mô hình Newton…… ……………………………………………………… …23 Hình 4.5:Tỉ lệ ẩm thực tế ẩm lý thuyết ớt 500C, 2,0 m/s theo mô hình Hensonder and Pebis………………………………………………… 23 Hình 4.6 Tỉ lệ ẩm thực tế ẩm lý thuyết ớt 50 0C, 2,0 m/s theo mô hình Page………………………………………………………… …… … 24 Hình4.7:Mối quan hệ nhiệt độ, vận tốc gió số k’ theo mô Page……………… ….…………………………………… …………… … 27 Hình 4.8: Mối quan hệ nhiệt độ, vận tốc gió số n’ theo mô hình page………………………………………………………………… ….27 Hình 4.9 Tỉ lệ ẩm thực tế MR’ lý thuyết ớt 500C, 2,0 m/s theo mô hình Newton……………………………………………………………… …28 Hình 4.10: Tỉ lệ ẩm thực tế MR’ lý thuyết ớt 500C, 2,0 m/s theo mô hình Page………………………………………………………………… ….29 Trang vii Luận văn tốt nghiệp Công nghệ thực phẩm K33 Hình 4.11: Tỉ lệ ẩm thực tế MR’ lý thuyết ớt 500C, 2,0 m/s theo mô hình Hensonder and Pebis…………………………… ………………… 29 Trang viii Luận văn tốt nghiệp SVTH: Hùynh Thị Kim Ngân CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Đặt vấn đề Nước ta, ớt khô xem sản phẩm có sản lượng xuất tương đối lớn mặt hàng nông sản xuất Theo số lượng thống kê năm 2005, với sản lượng sản xuất ớt giới 24,000,000 (FAO, 2005) Các nước khu vực châu Á đạt 16,000,000 sản xuất hàng năm Trong Trung Quốc sản xuất nhiều 12,000,000 Thái Lan cung cấp 18,200 ớt tươi hàng năm (FAO, 2005) Phương pháp sấy ớt lượng mặt trời phương pháp phổ biến nước sản xuất Nhưng phương pháp phải ngày để đạt độ ẩm yêu cầu (4-11% db), tùy thuộc điều kiện thời tiết Trong khoảng thời gian dài ớt khô thường tiếp xúc trực tiếp không khí ánh sáng, nên chất lượng ớt thấp (Musa Makama et al., 2007) Để cải thiện chất lượng ớt khô, số máy sấy lượng mặt trời sử dụng sấy ớt để giảm thời gian sấy Phần lớn sử dụng nhiệt độ không khí từ 50-800C, nhiệt độ cao làm giảm thời gian sấy tăng hiệu sấy (Kaleemullah & Kailappan, 2005; Di Scala & Crapiste et al., 2007), hợp chất dễ bay hơi, chất dinh dưỡng màu sắc dễ dàng đi, phản ứng hóa nâu không enzyme tăng theo nhiệt độ Nhiều nhà nghiên cứu tiến hành để cải thiện khuyết điểm Sấy hồng ngoại xem phương pháp làm khô có hiệu quả, hình thức gia nhiệt xạ điện từ nguyên liệu hấp thụ nhiệt cách trực tiếp nên làm khô nguyên liệu cách nhanh chóng hiệu Hơn thế, phương pháp sấy nhiệt độ thấp so với phưong pháp sấy không khí nóng thời gian ngắn phương pháp sấy khác, nên thường giữ lại chất dinh dưỡng mùi vị cay nồng đặc trưng sản phẩm, cho sản phẩm có chất lượng cao hơn, màu đỏ sáng Trang Luận văn tốt nghiệp SVTH: Hùynh Thị Kim Ngân 50 - 60 4.96667 10.6862 55 - 60 8.36667 10.6862 * denotes a statistically significant difference Bảng 4.26: Multiple Range Tests for a by van toc Method: 95.0 percent LSD van toc Count LS Mean LS Sigma Homogeneous Groups 40.15 2.67435 X 2.5 41.05 2.67435 X 1.5 43.575 2.67435 X Contrast Sig Difference +/- Limits 1.5 - 3.425 9.2545 1.5 - 2.5 2.525 9.2545 - 2.5 -0.9 9.2545 * denotes a statistically significant difference Bảng 4.27: Analysis of Variance for L - Type III Sums of Squares Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value A:van toc 21.5017 10.7508 0.29 0.7586 B:nhiet 380.069 126.69 3.41 0.0939 RESIDUAL 222.918 37.1531 MAIN EFFECTS Trang 55 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Hùynh Thị Kim Ngân TOTAL (CORRECTED) 624.489 11 All F-ratios are based on the residual mean square error Bảng 4.28: A Multiple Range Tests for L by van toc Method: 95.0 percent LSD van toc Count LS Mean LS Sigma Homogeneous Groups 2.5 44.75 3.04767 X 1.5 45.85 3.04767 X 47.975 3.04767 X Contrast Sig Difference +/- Limits 1.5 - -2.125 10.5463 1.5 - 2.5 1.1 10.5463 - 2.5 3.225 10.5463 * denotes a statistically significant difference Bảng 4.28: Ảnh hưởng nhiệt độ đến L nhiet Count LS Mean LS Sigma Homogeneous Groups 50 39.0667 3.51914 X 55 42.5333 3.51914 XX 45 50.1 3.51914 XX 60 53.0667 3.51914 X Contrast Sig Difference +/- Limits Trang 56 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Hùynh Thị Kim Ngân 45 - 50 11.0333 12.1779 45 - 55 7.56667 12.1779 45 - 60 -2.96667 12.1779 50 - 55 -3.46667 12.1779 -14.0 12.1779 -10.5333 12.1779 50 - 60 * 55 - 60 Bảng 4.29: Analysis of Variance for b - Type III Sums of Squares Source Sum of Squares Df Mean Square F-Ratio P-Value A:van toc 85.2717 42.6358 0.86 0.4698 B:nhiet 69.8158 23.2719 0.47 0.7148 RESIDUAL 297.802 49.6336 TOTAL (CORRECTED) 452.889 11 MAIN EFFECTS All F-ratios are based on the residual mean square error Bảng 4.30: Multiple Range Tests for b by nhietdo Method: 95.0 percent LSD nhiet Count LS Mean LS Sigma Homogeneous Groups 50 31.6 4.0675 X 45 34.5 4.0675 X 55 36.7333 4.0675 X 60 37.9333 4.0675 X Contrast Sig Difference +/- Limits Trang 57 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Hùynh Thị Kim Ngân 45 - 50 2.9 14.0754 45 - 55 -2.23333 14.0754 45 - 60 -3.43333 14.0754 50 - 55 -5.13333 14.0754 50 - 60 -6.33333 14.0754 55 - 60 -1.2 14.0754 Bảng 4.31: Multiple Range Tests for b by van toc Method: 95.0 percent LSD van toc Count LS Mean LS Sigma Homogeneous Groups 2.5 32.0 3.52256 X 1.5 35.05 3.52256 X 38.525 3.52256 X Contrast Sig Difference +/- Limits 1.5 - -3.475 12.1897 1.5 - 2.5 3.05 12.1897 - 2.5 6.525 12.1897 * denotes a statistically significant difference Trang 58 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Hùynh Thị Kim Ngân Bảng 4.32: Multiple Range Tests for L by van toc Method: 95.0 percent LSD van toc Count LS Mean LS Sigma Homogeneous Groups 2.5 44.75 3.04767 X 1.5 45.85 3.04767 X 47.975 3.04767 X Contrast Sig Difference +/- Limits 1.5 - -2.125 10.5463 1.5 - 2.5 1.1 10.5463 - 2.5 3.225 10.5463 * denotes a statistically significant difference 45-2.5 50-2.5 55-2.5 60-2.5 300 độ ẩm( CBK) 250 200 150 100 50 0 500 1000 t 1500 2000 Hình 4.12: Sự thay đổi độ ẩm theo thời gian nhiệt độ khac 2,5 m/s Trang 59 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Hùynh Thị Kim Ngân 45-1.5 50-1.5 55-1.5 60-1.5 350 độ ẩm (CBK)% 300 250 200 150 100 50 0 300 t(s) 600 900 Hình 4.13: Sự thay đổi độ ẩm theo thời gian nhiệt độ khac 1,5 m/s 350 độ ẩm (CBK)% 300 50-1.5 50-2.0 50-2.5 250 200 150 100 50 0 500 t(s) 1000 1500 Hình 4.14: Sự thay đổi độ ẩm theo thời gian vận tốc gió khác 500C 300 55-1.5 55-2.0 55-2.5 độ ẩm (CBK)% 250 200 150 100 50 0 200 400 600 t(s) 800 1000 Hình 4.15: Sự thay đổi độ ẩm theo thời gian vận tốc gió khác 550C Trang 60 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Hùynh Thị Kim Ngân độ ẩm (CBK)% 300 250 200 60-1.5 60-2.0 60-2.5 150 100 50 0 200 400 t(s) 600 800 MR( lý thuyết) Hình 4.16: Sự thay đổi độ ẩm theo thời gian vận tốc gió khác ộ 600C 45C-2.0m/s 0.8 yN = 0.9748x R2 = 0.9764 0.6 0.4 yP = 0.9764x R2 = 0.977 0.2 yH = 1.0539x R2 = 0.9669 0 0.2 0.4 0.6 MR(thực tế) 0.8 Hình 4.17: Tỉ lệ ẩm thực tế ẩm lý thuyết ớt sấy hồng ngoại nhiệt độ 45 0C 2,0 m/s theo mô hình Newton, mô hình Page mô hình Hensonder and Pebis MR( lý thuyết) 55-2.0m/s 0.8 yN = 0.8113x R2 = 0.9337 0.6 yP = 0.9637x R2 = 0.9395 0.4 0.2 yH = 1.1734x R2 = 0.9043 0 0.2 0.4 0.6 MR(thực tế) 0.8 Hình 4.18: Tỉ lệ ẩm thực tế ẩm lý thuyết ớt sấy hồng ngoại nhiệt độ 55 0C 2,0 m/s theo mô hình Newton, mô hình Page mô hình Hensonder and Pebis Trang 61 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Hùynh Thị Kim Ngân MR (lý thuyết) 60-2.0m/s 0.8 yN = 0.9958x R2 = 0.9796 0.6 yP = 0.9663x R2 = 0.9779 0.4 0.2 yH = 0.9902x R2 = 0.9788 0 0.2 0.4 0.6 MR( thực tế) 0.8 Hình 4.19: Tỉ lệ ẩm thực tế ẩm lý thuyết ớt sấy hồng ngoại nhiệt độ 60 0C 2.0 m/s theo mô hình Newton, mô hình Page mô hình Hensonder and Pebis 1.2 45-1.5m/s MR( lý thuyết) y N = 0.9892x R2 = 0.9876 0.8 yP = 0.934x R2 = 0.9827 0.6 0.4 y H = 0.9934x R2 = 0.9859 0.2 0 0.2 0.4 0.6 MR( thực tế) 0.8 1.2 Hình 4.20: Tỉ lệ ẩm thực tế ẩm lý thuyết ớt sấy hồng ngoại nhiệt độ 45 0C 1,5 m/s theo mô hình Newton, mô hình Page mô hình Hensonder and Pebis MR ( lý thuyết) 50-1.5m/s 0.8 yN = 1.0912x R2 = 0.9454 0.6 yP = 0.9544x R2 = 0.954 0.4 yH = 1.0804x R2 = 0.9327 0.2 0 0.2 0.4 0.6 MR( thực tế) 0.8 Hình 4.21 Tỉ lệ ẩm thực tế ẩm lý thuyết ớt sấy hồng ngoại nhiệt độ 500C 1.5 m/s theo mô hình Newton, mô hình Page mô hình Hensonder and Pebis Trang 62 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Hùynh Thị Kim Ngân 55-1.5m/s MR (lý thuyết) 0.8 0.6 yN = 1.0086x R2 = 0.991 0.4 yP = 1.0127x R2 = 0.9911 0.2 yH = 0.9339x R2 = 0.9882 0 0.2 0.4 0.6 0.8 MR( thực tế) Hình 4.22 Tỉ lệ ẩm thực tế ẩm lý thuyết ớt sấy hồng ngoại nhiệt độ 550C 1,5 MR (lý thuyết) m/s theo mô hình Newton, mô hình Page mô hình Hensonder and Pebis 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 60-1.5 yn = 0.8891x R2 = 0.9826 yp = 1.0161x R2 = 0.989 yh = 1.0448x R2 = 0.9717 0.2 0.4 0.6 0.8 MR( thực tế) Hình 4.23 Tỉ lệ ẩm thực tế ẩm lý thuyết ớt sấy hồng ngoại nhiệt độ 600C 1,5 m/s theo mô hình Newton, mô hình Page mô hình Hensonder and Pebis MR(lý thuyết) 45-2.5 0.8 yN = 1.0327x R2 = 0.9829 0.6 yP = 0.9914x R2 = 0.9846 0.4 0.2 yH = 0.8255x R2 = 0.968 0 0.2 0.4 0.6 MR(thực tế) 0.8 Hình 4.24: Tỉ lệ ẩm thực tế ẩm lý thuyết ớt sấy hồng ngoại nhiệt độ 45 0C 2,5 m/s theo mô hình Newton, mô hình Page mô hình Hensonder and Pebis Trang 63 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Hùynh Thị Kim Ngân 50-2.5 MR(lý thuyết) 0.8 yP = 1.0154x R2 = 0.9861 0.6 y H= 1.0721x R2 = 0.9813 0.4 0.2 yN= 0.9077x R2 = 0.988 0 0.2 0.4 0.6 0.8 MR(thực tế) Hình 4.25 Tỉ lệ ẩm thực tế ẩm lý thuyết ớt sấy hồng ngoại nhiệt độ 500C 2,5 m/s theo mô hình Newton, mô hình Page mô hình Hensonder and Pebis MR(lý thuyết) 0.8 55-2.5m/s 0.6 y p= 1.0259x R2 = 0.9801 0.4 yn = 1.0399x R2 = 0.9766 yh = 0.9117x R2 = 0.9623 0.2 0 0.2 0.4 0.6 MR( thực tế) 0.8 Hình 4.26 Tỉ lệ ẩm thực tế ẩm lý thuyết ớt sấy hồng ngoại nhiệt độ 550C 2,5 m/s theo mô hình Newton, mô hình Page mô hình Hensonder and Pebis MR (lý thuyết) 60-2.5m/s 0.8 0.6 yn = 0.7149x R2 = 0.9406 0.4 yp = 1.0199x R2 = 0.9917 0.2 yh = 1.2155x R2 = 0.8787 0 0.2 0.4 0.6 MR( thực tế) 0.8 Hình 4.27 Tỉ lệ ẩm thực tế ẩm lý thuyết ớt 60 0C, 2,5 m/s theo mô hình Newton, mô hình Page mô hình Hensonder and Pebis Trang 64 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Hùynh Thị Kim Ngân 45C-2.0m/s MR( LÝTHUYẾT) 0.8 yP = 0.9764x R2 = 0.977 0.6 yN = 0.9748x R2 = 0.9764 0.4 yH = 1.0539x R2 = 0.9669 0.2 0 0.2 0.4 0.6 MR(THỰC TẾ) 0.8 Hình 4.28: Tỉ lệ ẩm thực tế ẩm lý thuyết 450C, 2,0 m/s theo mô hình Newton, mô hình Page mô hình Hensonder and Pebis theo phương trình MR =f(v.T) MR( LÝTHUYẾT) 55-2.0m/s 0.8 yP = 0.9637x R2 = 0.9395 yN = 0.8113x R2 = 0.9337 yH = 1.1734x R2 = 0.9043 0.6 0.4 0.2 0 0.2 0.4 0.6 MR(THỰC TẾ) 0.8 Hình 4.29 Tỉ lệ ẩm thực tế ẩm lý thuyết ớt ở550C 2,0 m/s theo mô hình Newton, mô hình Page mô hình Hensonder and Pebis theo phương trình M=f(v.T) MR (LY THUYẾT) 60-2.0m/s 0.8 0.6 yH = 0.9902x R2 = 0.9788 0.4 yN = 0.9958x R2 = 0.9796 0.2 yP = 0.9663x R2 = 0.9779 0 0.2 0.4 0.6 0.8 MR THƯC TTÊ Hình 4.30:Tỉ lệ ẩm thực tế ẩm lý thuyết ớt 600C, 2,0 m/s theo mô hình Newton, mô hình Page mô hình Hensonder and Pebis theo phương trình MR=f(v.T) Trang 65 MR( lý thuyết) Luận văn tốt nghiệp SVTH: Hùynh Thị Kim Ngân 1.4 45-1.5m/s 1.2 y N = 0.9892x R2 = 0.9876 0.8 0.6 yP = 0.934x R2 = 0.9827 0.4 y H = 0.9934x 0.2 R2 = 0.9859 0 0.2 0.4 0.6 M R( thực tế) 0.8 1.2 Hình 4.31: Tỉ lệ ẩm thực tế ẩm lý thuyết 45 0C, 1.5 m/s theo mô hình Newton, mô hình Page mô hình Hensonder and Pebis theo phương trình MR=f(v.T) MR ( lý thuyết) 50-1.5m/s 0.8 0.6 yP = 0.9544x R2 = 0.954 0.4 yN = 1.0912x R2 = 0.9454 0.2 yH = 1.0804x R2 = 0.9327 0 0.2 0.4 0.6 MR( thực tế) 0.8 Hình 4.32: Tỉ lệ ẩm thực tế ẩm lý thuyết ớt sấy 50 0C, 1,5 m/s theo mô hình Newton, mô hình Page mô hình Hensonder and Pebis theo phương trình MR=f(v.T) MR (lý thuyết) 55-1.5m/s 0.8 yN = 1.0086x R2 = 0.991 yP = 1.0127x R2 = 0.9911 0.6 0.4 0.2 yH = 0.9339x R2 = 0.9882 0 0.2 0.4 0.6 0.8 MR( thực tế) Hình 4.33: Tỉ lệ ẩm thực tế ẩm lý thuyết ớt 550C, 1,5 m/s theo mô hình Newton, mô hình Page mô hình Hensonder and Pebis theo phương trình MR f(v.T) Trang 66 MR (lý thuyết) Luận văn tốt nghiệp SVTH: Hùynh Thị Kim Ngân 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 60-1.5 yn = 0.8891x R2 = 0.9826 yp = 1.0161x R2 = 0.989 yh = 1.0448x R2 = 0.9717 0.2 0.4 0.6 0.8 MR( thực tế) Hình 4.34: Tỉ lệ ẩm thực tế ẩm lý thuyết ớt sấy 60 0C, 1,5 m/s theo mô hình Newton, mô hình Page mô hình Hensonder and Pebis theo phương trình MR f(v.T) 45-2.5 M R(lýthuyết) 0.8 yN = 1.0327x R2 = 0.9829 0.6 yP = 0.9914x R2 = 0.9846 0.4 0.2 yH = 0.8255x R2 = 0.968 0 0.2 0.4 0.6 MR(Thực tế) 0.8 hình 4.35: Tỉ lệ ẩm thực tế ẩm lý thuyết ớt 450C, 2,5 m/s theo mô hình Newton, mô hình Page mô hình Hensonder and Pebis theo phương trình MR’ f(v.T) MR(LY THUYET) 0.8 0.6 50-2.5 yP = 0.88x R2 = 0.9671 0.4 yN = 0.8803x R2 = 0.9834 0.2 y H= 0.9248x R2 = 0.977 0 0.2 0.4 0.6 0.8 MR(THUC TE) Hình 4.36: Tỉ lệ ẩm thực tế ẩm lý thuyết ớt 500C, 2,5 m/s theo mô hình Newton, mô hình Page mô hình Hensonder and Pebis theo phương trình MR’ f(v.T) Trang 67 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Hùynh Thị Kim Ngân 55-2.5m/s MR(lý thuyết) 0.8 y N = 1.0399x R2 = 0.9766 0.6 y P= 1.0259x R2 = 0.9801 0.4 0.2 y H = 0.9117x R2 = 0.9623 0 0.2 0.4 0.6 0.8 M R( thực tế) Hình 4.37: Tỉ lệ ẩm thực tế ẩm lý thuyết ớt 550C, 2,5 m/s theo mô hình Newton, mô hình Page mô hình Hensonder and Pebis, phương trình MR’=f(v.T) MR (lý thuyết) 0.8 60-2.5m/s 0.6 yN = 0.7149x R2 = 0.9406 yP = 1.0199x R2 = 0.9917 0.4 0.2 yH = 1.2155x R2 = 0.8787 0 0.2 0.4 0.6 M R( thực tế) 0.8 Hình 4.38:Tỉ lệ ẩm thực tế ẩm lý thuyết ớt sấy 60 0C, 2.5 m/s theo mô hình Newton, mô hình Page mô hình Hensonder and Pebis theo phương trình MR =f(v.T) (X 0.001) k '_ N e w t o n -2 -5 -8 -11 0.2 0.4 0.6 0.8 0.2 0.4 0.6 0.8 van toc nhiet Trang 68 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Hùynh Thị Kim Ngân Hình 4.39: Mối quan hện nhiệt độ ,vận tôc gió số k theo mô hình Newton k'= 0.0192733 - 0.001656*T + 0.01235*V - 0.0024*V^2 + 0.0000213333*T^2 (X 0.001) 32 29 k' 26 23 20 17 0.2 0.4 0.6 nhiet 0.8 1 0.8 0.6 0.4 0.2 van toc Hình 4.40: Mối quan hện nhiệt độ ,vận tôc gió số k’ theo mô hình Hesonder and Pebis a' =7.13472 - 0.22268*T - 0.872785*V + 0.22481*V^2 + 0.0023426*T^2 7.2 a' 6.8 6.6 6.4 6.2 0.2 0.4 0.6 nhiet 0.8 1 0.8 0.6 0.4 0.2 van toc Hình 4.41: Mối quan hện nhiệt độ ,vận tôc gió số a’ t heo mô hình Hesonder and Pebis Trang 69 [...]... việc tìm hiểu mô hình hóa qúa trình sấy ớt với tác nhân không khí được gia nhiệt bằng đèn hồng ngoại được đặt ra là một yêu cầu rất cần thiết để làm tiền đề cho việc kiểm soát quá trình sấy 1.3 Phương pháp thực hiện Với mục tiêu đề tài đặt ra thì đề tài bao gồm: - Khảo sát sự biến đổi độ ẩm theo nhiệt độ và vận tốc gió để mô hình hóa quá trình sấy ớt bằng đèn hồng ngoại - Sử dụng các mô hình để phỏng... ẩm của ớt trong suốt quá trình sấy bằng tác nhân không khí được gia nhiệt bằng đèn hồng ngoại ở các nhiệt độ 450C, 500C, 550C, 600C tương ứng vận tốc gió 1,5 m/s, 2,0 m/s, 2,5 m/s Các biến đổ ẩm được sử dụng trong việc xây dựng mô hình toán học Một số mô hình toán học được sử dụng phổ biến thể hiện ở Bảng 3.3 Bảng 3.3: Một số mô hình được áp dụng trong quá trình sấy STT Tên mô hình Công thức mô hình. .. cứu mô hình hóa của ớt bằng không khí nóng” cho thấy mô hình hóa theo phương trình Page có hệ số gốc và R2 cao hơn các mô hình khác Bên cạnh việc cải thiện chất lượng của ớt sấy cũng là một trong vấn đề được quan tâm, trong đề tài “ Ảnh hưởng của nhiệt độ và xử lý hóa chất đến chất lượng của ớt sấy của ông Wiriya et al., 2009 Kết quả là chế độ sấy thích hợp cho ớt 700C trong 4 giờ sau đó tiếp tục sấy. .. Hệ thống điều khiển nhiệt độ PID (3) Cân (8) Mẫu ớt sấy (4) Bộ phận chuyển đổi tín hiệu (9) Công tắt điều khiển công suất đèn (5) Máy tính (10) Công suất điều khiển vận tôc gió Hệ thống thí nghiệm (Hình 3.3) gồm một đèn hồng ngoại (1) được gắn với hệ thống đo công suất của đèn, để điều chỉnh công suất theo ý muốn Đèn sẽ chiếu tia hồng ngoại xuống mẫu sấy (8) được đặt trên đĩa cân (2) gắn với cân (3),... kích thước lớn nhất của trái ớt Kích thước ngang (đường kính) đo gần giữa trái ớt Tiến hành đo thí nghiệm 10 như Hình 3.2 Hình 3.2: Đo kích thước của ớt Trang 13 Luận văn tốt nghiệp SVTH: Hùynh Thị Kim Ngân Bảng 3.1: Kích thước trung bình của ớt Khối lượng g/trái Dài, mm Rộng, mm 1,74 61,76 21,27 10 9 1 8 7 6 5 4 2 3 Hình 3.3: Hệ thống sấy bằng đèn hồng ngoại (1) Đèn hồng ngoại (6) Cảm biến nhiệt độ... gió để mô hình hóa quy trình sấy ớt bằng đèn hồng ngoại Thí nghiệm được tiến hành ở 4 mức nhiệt độ 450C, 500C, 55 0C, 600C, 3 tốc độ gió 1,5 m/s, 2,0 m/s, 2,5 m/s, công suất đèn được giữ cố đinh 200 W trong suốt thí nghiệm Trong quá trình tiến hành thí nghiệm khối lượng được ghi nhân trực tiếp qua hệ thống máy tính đồng thời thu nhận số liệu để tính toán và chọn ra mô hình thích hợp cho quá trình sấy. .. thái keo của nguyên liệu, làm cho mô thực vật mềm ra, làm lớp màng ngoài bị phá hoại để cho nước thoát ra dễ dàng hơn 2.4 Phương pháp sấy 2.4.1 Sấy hồng ngoại Sấy hồng ngoại là phương pháp sấy sử dụng nhiệt bức xạ để gia nhiệt và sấy khô vật liệu Nguồn nhiệt bức xạ thường được dùng là đèn hồng ngoại, dây, tấm, thanh điện trở, nhiên liệu cấp nhiệt có thể là lỏng hay khí Sấy bức xạ có thể tiến hành ở Trang... Thuyết minh quy trình công nghệ sấy ớt Trước khi sấy, ớt tươi được xử lý cơ học (chọn, rửa, cắt cuống) Tiếp theo chần nước nóng 90-920C trong 3 phút Sau đó, cho ớt vào máy sấy bằng đèn hồng ngoại đã được điều chỉnh các nhiệt độ và vận tốc gió theo yêu cầu Quá trình sấy thực hiện cho đến khi độ ẩm đạt yêu cầu (8-10%) thì kết thúc quá trình sấy Làm nguội ớt đến nhiệt độ bình thường và đóng gói, bảo quản... bằng mắt thường, có bước sóng khoảng từ 0,86 µm đến 0,98 µm Tia hồng ngoại có vận tốc truyền bằng vận tốc ánh sáng Tia hồng ngoại dễ bị hấp thụ và có khả năng xuyên thấu kém 2.4.3 Đặc tính của sóng hồng ngoại Sóng hồng ngoại có những đặc tính quan trọng giống như ánh sáng (sự hội tụ qua thấu kính, tiêu cự…) Ánh sáng thường và ánh sáng hồng ngoại khác nhau rất rõ trong sự xuyên suốt qua vật chất Có những... Thị Kim Ngân ớt Rửa Chần 90-92 0C, trong 3 phút Sấy V=1,5 m/s 450C 500 C 550C 600C V=2,0 m/s 45 0C V=2,5 m/s 500C 550C 600C 450C 500C 550C 600C Hình 3.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3.3.4 Mô hình hóa Mô hình là công thức toán học nhưng thể hiện được sự biến đổi khối lượng của thực phẩm trong quá trình sấy, là phương pháp rất hiệu quả để quan sát và điều khiển cũng như phỏng đoán quá trình sấy Mục đích ... Biến đổi ẩm trình sấy ghi nhận mô hình hóa trình theo mô hình: mô hình Newton, mô hình Page mô hình Henderson and Pebis Kết mô hình hóa cho thấy sử dụng mô hình Page để đoán trình sấy có độ xác cao... vận tốc gió để mô hình hóa trình sấy ớt đèn hồng ngoại - Sử dụng mô hình để đoán trình sấy nhằm tìm mô hình có khả đoán xác trình sấy - Ảnh hưởng nhiệt độ vận tốc gió đến màu sắc ớt, Trang Luận... hệ sô gốc R2 mô hình Vận tốc T0 C 1,5m/s 45 50 Mô hình m R2 Mô hình Newton 0,926 0,973 Mô hình Page 0,903 0,976 Mô hình Henderson and Pabis 0,901 0,973 Mô hình Newton 1,091 0,945 Mô hình Page 0,954