Nghiên cứu động học sấy và xác định mức tiêu hao năng lượng trong quá trình sấy tôm thẻ chân trắng bằng bơm nhiệt kết hợp bức xạ hồng ngoại

Xuất phát từ yêu cầu bức thiết của thực tế tôi tiến hành nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu động học sấy và xác định mức tiêu hao năng lượng trong quá trình sấy tôm thẻ chân trắng bằng bơm n

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

Giảng viên hướng dẫn : ThS LÊ NHƯ CHÍNH

Sinh viên thực hiện : TRỊNH ĐÌNH CƯỜNG

Mã số sinh viên : 56130039

Khánh Hòa: 2018

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

GVHD : ThS LÊ NHƯ CHÍNH SVTH : TRỊNH ĐÌNH CƯỜNG MSSV : 56130039

Tôi xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Nha Trang, Ban chủ nhiệm Khoa Cơ Khí cùng toàn thể các Thầy, Cô giáo đã tham gia giảng dạy tôi trong suốt bốn năm qua

Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành, lời biết ơn sâu sắc tới Thầy Th.s.Lê Như Chính người trực tiếp hướng dẫn, tận tình chỉ bảo, đã tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tôi hoàn thành đồ án tốt nghiệp này

Tôi xin gửi lời cảm ơn tới Cha, Mẹ, các Anh Chị, và tất cả những người bạn đã giúp tôi suốt chặng đường học tập cũng như suốt thời gian làm đề tài tốt nghiệp, đã cho tôi động lực để hoàn thành khóa học và đề tài tốt nghiệp của mình

Tôi xin chân thành cảm ơn !

Nha Trang, tháng 07 năm 2018 Sinh viên thực hiện

Trịnh Đình Cường

MỤC LỤC

TRANG BÌA i

QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Error! Bookmark not defined PHIẾU THEO DÕI TIẾN ĐỘ VÀ ĐÁNH GIÁ ĐỀ TÀI / KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Error! Bookmark not defined LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC ii

DANH MỤC BẢNG ix

DANH MỤC HÌNH vii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG ĐỀ TÀI ix

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 3

1.1 Tổng quan về nguyên liệu tôm thẻ chân trắng 3

1.1.1 Nguồn lợi 3

1.1.2 Phân loại 3

1.1.3 Đặc điểm hình thái 4

1.1.4 Thành phần acid amine và acid béo của tôm thẻ chân trắng 4

1.2 Tổng quan về kỹ thuật sấy 5

1.2.1 Khái niệm về sấy 5

1.2.2 Phân loại các phương pháp sấy 6

1.2.2.1 Sấy tự nhiên (phơi nắng) 6

1.2.2.2 Sấy nhân tạo 6

1.2.3 Phân loại vật liệu ẩm và các trạng thái của nước trong vật liệu 8

1.2.3.1 Các loại vật liệu ẩm 8

1.2.3.2 Các trạng thái của nước trong vật liệu 9

1.2.4 Cơ chế thoát ẩm khỏi vật liệu trong quá trình sấy 10

1.2.4.1 Khuếch tán ngoại 11

1.2.5.3 Giai đoạn sấy giảm tốc (C-D) 14

1.2.6 Biến đổi của tôm trong quá trình sấy 14

1.2.6.1 Các biến đổi về trạng thái 14

1.2.6.2 Sự biến đổi hóa học 15

1.3 Tổng quan về bức xạ hồng ngoại 15

1.3.1 Khái niệm về bức xạ hồng ngoại 15

1.3.2 Một số ứng dụng của bức xạ hồng ngoại 17

1.3.3 Nhiệt bức xạ hồng ngoại 18

1.3.4 Cơ chế sấy khô bằng bức xạ hồng ngoại 19

1.3.5 Ưu và nhược điểm của công nghệ sấy bức xạ hồng ngoại 20

1.4 Tổng quan về sấy lạnh sử dụng bơm nhiệt 21

1.4.1 Lịch sử hình thành và phát triển của bơm nhiệt 21

1.4.2 Nguyên lý làm việc của bơm nhiệt 22

1.4.2.1 Sơ đồ nguyên lý 22

1.4.2.2 Sấy bơm nhiệt kết hợp bức xạ hồng ngoại 22

1.4.3 Các nghiên cứu ngoài và trong nước về sấy bơm nhiệt kết hợp với hồng ngoại 23

1.4.3.1 Nghiên cứu ngoài nước 23

1.4.3.2 Nghiên cứu trong nước 25

1.5 Tổng quan về phương pháp quy hoạch thực nghiệm và tối ưu hóa 26

1.5.1 Xây dựng mô hình giải tích cho đối tượng nghiên cứu 26

1.5.2 Phương pháp quy hoạch trực giao 28

1.5.2.1 Tính chất trực giao 28

1.5.2.2 Phương pháp quy hoạch trực giao cấp hai 29

1.5.2.3 Phương pháp quy hoạch thực nghiệm Taguchi trong Minitab 30

1.5.2.3.1 Phần mền Minitab 30

1.5.2.4 Phương pháp đáp ứng bề mặt (Response surface methodology- RSM) 32

CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP VÀ THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU 35

2.1 Thiết bị phục vụ nghiên cứu 35

2.2 Phương pháp nghiên cứu 41

2.2.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm 41

2.2.1.2 Thí nghiệm thăm dò tôm bóc vỏ trước và tôm bóc vỏ trong quá trình sấy 41

2.2.1.3 Thí nghiệm tìm miền tối ưu chiều dày nguyên liệu (dnl) 42

2.2.1.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng thể 43

2.2.2 Phương pháp phân tích 45

2.2.3 Phương pháp xử lý số liệu 45

2.2.3.1 Xác định độ ẩm ban đầu của tôm nguyên liệu 48

2.2.3.2 Tính toán hàm lượng ẩm biến đổi trong quá trình sấy 48

2.2.3.3 Nghiên cứu khả năng hút nước phục hồi 48

2.2.3.4 Nghiên cứu hiệu suất tiêu hao năng lượng (Specific energy consumition-SEC) 49

2.2.4 Áp dụng phương trình toán học 49

CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 51

3.1 Nghiên cứu động học sấy 51

3.3.1 Xây dựng đường cong sấy theo các chế độ sấy 51

3.3.1.1 Biến đổi đường cong sấy theo các chế độ TN 1, 2, 3 51

3.3.1.2 Biến đổi đường cong sấy theo các chế độ TN 4, 5, 6 52

3.3.1.3 Biến đổi đường cong sấy theo các chế độ TN 7, 8, 9 52

3.3.1.4 Biến đổi đường cong sấy theo TN 10 , 11 , 12 53

3.3.1.5 Biến đổi đường cong sấy theo TN 13 , 14 , 15 53

3.3.1.6 Biến đổi đường cong sấy theo TN 16 , 17 , 18 54

3.3.1.7 Biến đổi đường cong sấy theo TN 19 , 20 , 21 54

3.3.1.8 Biến đổi đường cong sấy theo TN 22 , 23 , 24 55

3.3.1.9 Biến đổi đường cong sấy theo TN 25 , 26, 27 55

3.3.1.10 Biến đổi đường cong sấy và đường cong tốc độ sấy qua sự so sánh chế độ sấy tối ưu và phơi nắng 56

3.2 Biến đổi áp suất trong quá trình sấy tôm bằng BN kết hợp BXHN 57

3.3 Kết quả nghiên cứu công đoạn luộc 59

3.5.2.3 Miền tối ưu khoảng cách bức xạ hBx (cm) 60

3.6 Miền tối ưu chiều dày nguyên liệu dnl (cm) 61

3.6.1 Miền tối ưu công suất hồng ngoại IP (W) 61

3.6.2 Tối ưu hóa bằng phần mền Minitab 62

3 7 Ảnh hưởng của các chế độ sấy tối tốc độ sấy 69

3.8 Đánh giá chất lượng tôm sấy ở chế độ tối ưu so với các phương pháp sấy khác 72

3.8.1 So sánh các chỉ tiêu của tôm khô sấy chế độ tối ưu và tôm khô phơi nắng 72 3.8.1.1 Chất lượng cảm quan 72

3.8.1.2 Tỷ lệ hút nước phục hồi của tôm khô theo phương pháp sấy phơi nắng và chế độ sấy tối ưu 74

3.8.1.3 Chỉ tiêu vi sinh vật 75

3.9 Mức tiêu hao năng lượng trong quá trình sấy tôm thẻ chân trắng bằng bơm nhiệt kết hợp bức xạ hồng ngoại 76

3.9.1 Hiệu suất tiêu hao năng lượng giữ các phương pháp sấy 76

3.9.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ và khoảng cách đến mức tiêu hao năng lượng 76

3.9.2 Ảnh hưởng của vận tốc gió và độ dày đến mức tiêu hao năng lượng 77

3.9.3 Ảnh hưởng của công suất đèn hồng ngoại đến mức tiêu hao năng lượng 78

3.10 Đề xuất quy trình sấy tôm thẻ chân trắng ở chế độ tối ưu bằng thiết bị sấy bơm nhiệt kết hợp bức xạ hồng ngoại 79

KẾT LUẬN 81

KIẾN NGHỊ 82

TÀI LIỆU THAM KHẢO 83

PHỤ LỤC 85

PHỤ LỤC I:KẾT QUẢ 27 THÍ NGHIỆM 85

PHỤ LỤC II: BẢNG ĐO ÁP SUẤT TRONG TÔM 90

PHỤ LỤC III: CÁC BIẾN ĐỔI TRỌNG LƯỢNG,ĐỘ ẨM VÀ TỐC ĐỘ SẤY TRONG TÔM 94

PHỤ LỤC VI: CÁC QUY ĐỊNH VÀ CHỈ TIÊU THEO TCVN 108

PHỤ LỤC V: Các hình ảnh của thiết bị sấy bơm nhiệt kết hợp hồng ngoại 110

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Đường cong sấy 13

Hình 1.2: Đường cong tốc độ sấy 16

Hình 1.3: Đường cong phân bố nhiệt độ trong thí nghiệm của Hersel 16

Hình 1.4: Sơ đồ chuyển năng lượng bức xạ hồng ngoại vào VLS 17

Hình 1.5: Sơ đồ nguyên lý của bơm nhiệt 22

Hình 1.6: Sơ đồ thiết bị sấy bơm nhiệt kết hợp hồng ngoại [20] 24

Hình 1.7: Sơ đồ thiết bị sấy bơm nhiệt tầng sôi kết hợp hồng ngoại [21] 25

Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý làm việc thiết bị sấy bơm nhiệt kết hợp hồng ngoại 35

Hình 2.2: Biểu diễn quá trình sấy trên đồ thị I-d 36

Hình 2.3: Thiết bị sấy bơm nhiệt kết hợp hồng ngoại 37

Hình 2.4: Nguyên lý thiết bị đo áp suất và nhiệt kế thủy ngân 38

Hình 2.5: Thiết bị đo áp suất chữ U và thiết bị đo áp kế nghiêng 39

Hình 2.6: Sơ đồ bố trí điểm đo theo đường kính thân tôm sấy 40

Hình 2.7: Sơ đồ bố trí điểm đo áp suất các đốt trên thân tôm 40

Hình 2.8: : Sơ đồ bố trí thí nghiệm thằm dò thời gian luộc 41

Hình 2.9: Sơ đồ bố trí thí nghiệm thăm dò tôm bóc vỏ trước và trong quá trình sấy 41

Hình 2 10: Sơ đồ bố trí thí nghiệm tìm miền tối ưu của chiều dày nguyên liệu tôm 42

Hình 2.11: Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng thể 43

Hình 3 1: Đường cong sấy của các TN 1 , 2 , 3 51

Hình 3 2: Đường cong tốc độ sấy của TN 4,5,6 52

Hình 3.3: Đường cong sấy của TN 7 , 8 , 9 52

Hình 3.4: Đường cong sấy của TN 10, 11 , 12 53

Hình 3.5: Đường cong sấy của TN 13 , 14 , 15 53

Hình 3.6: Đường cong sấy của TN 16 , 17 , 18 54

Hình 3.7: Đường cong sấy của TN 19 , 20 , 21 54

Hình 3.8: Đường cong sấy của TN 22 , 23 , 24 55

Hình 3 14: Quan hệ giữa áp suất và độ ẩm 58

Hình 3.15: Kết quả nghiên cứu tốc độ sấy U theo các mức công suất hồng ngoại 62

Hình 3 16: Nhập số liệu vào vào Taguchi trong phần mền Minitab 65

Hình 3 17 Kết quả chạy phần mềm tối ưu hóa Taguchi để có các phương trình 65

Hình 3 18: Kết quả chạy phần mềm tối ưu hóa Taguchi để có các phương trình SEC Y2 66

Hình 3 19: Kết quả chạy phần mềm tối ưu hóa Taguchi để có các phương trình 67

Hình 3 20: Hình kết quả tối ưu hóa bằng phần mền Taguchi 68

Hình 3 21: Ảnh hưởng của nhiệt độ và vận tốc gió đến tốc độ sấy 69

Hình 3.22: Ảnh hưởng của khoảng cách và công suất bức xạ đến tốc độ sấy 70

Hình 3.23: Ảnh hưởng của độ dày đến tốc độ sấy 71

Hình 3 24: Điểm chất lượng cảm quan của tôm sấy khô chế độ tối ưu và phơi nắng 73

Hình 3 25: Mẫu tôm sấy chế độ sấy tối ưu Hình 3 26: Mẫu sấy phơi nắng 73

Hình 3 27: Tỷ lệ hút nước phục hồi của mẫu tôm sấy khô chế độ tối ưu và phơi nắng 74

Hình 3 28: Hiệu suất tiêu hao năng lượng SEC cho từng quá trình sấy 76

Hình 3 29: Ảnh hưởng của nhiệt độ và khoảng cách đến mức tiêu hao năng lượng 77

Hình 3 30: Ảnh hưởng của vận tốc gió và độ dày nguyên liệu đến mức tiêu hao năng lượng 77

Hình 3 31: Ảnh hưởng của công suất hồng ngoại đến mức năng lượng tiêu hao 78

Hình 3 32: Sơ đồ quy trình đề xuất 79

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Thành phần acid béo của tôm thẻ chân trắng[12] 4

Bảng 1.2: Thành phần acid amin của tôm thẻ chân trắng [13] 4

Bảng 1 3: Số liệu thí nghiệm 27

Bảng 1 4: Ma trận quy hoạch trực giao cấp hai k yếu tố 29

Bảng 2 1: Bố trí thí nghiệm sơ bộ theo phần mền Taguchi trong phần mền Minitab 47

Bảng 3 1: Các mức thí nghiệm với 5 yếu tố 63

Bảng 3 2: Kết quả thực nghiệm thể hiện ở bảng dưới 64

Bảng 3.3: So sánh giữa sấy thực tế và sấy mô hình 68

Bảng 3.4: Kết quả kiểm tra vi sinh vật mẫu tôm sấy chế độ tối ưu và phơi nắng 75

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG ĐỀ TÀI

STT Ký hiệu,viết tắt Ý nghĩa tương đương

LỜI NÓI ĐẦU

Nước ta có bờ biển dài lớn hơn 3200 km Thềm lục địa rộng lớn khoảng hơn 1 triệu km2 mang khí hậu nhiệt đới, có nhiều dòng hải lưu chảy qua nên nguồn lợi thủy sản rất da dạng và phong phú thuận lợi cho việc khai thác, nuôi trồng chế biến xuất nhập khẩu Việc xuất khẩu thủy sản là ngành mang lại giá trị kinh tế hết sức to lớn, một trong những ngành chiếm tỉ trọng lớn trong tổng kim ngạch xuất khẩu của Việt Nam Ngành xuất khẩu thủy sản ngày càng gia tăng về sản lượng và giá trị kinh tế Ước xuất khẩu thủy sản của cả nước trong tháng 3/2018 đạt 700 triệu USD, tăng 16%

so với cùng kỳ năm ngoái, đưa tổng giá trị xuất khẩu thủy sản 3 tháng đầu năm đạt gần 1,8 tỷ USD, tăng 17% so với cùng kỳ năm ngoái

Xuất khẩu tôm trong tháng 3 ước tăng 16% đạt 300 triệu USD, tổng xuất khẩu 3 tháng đạt trên 740 triệu USD, tăng 20% so với cùng kỳ Trong đó, tôm chân trắng đạt

510 triệu USD, tăng 29% và chiếm 70%, tôm sú giảm gần 16% đạt 153 triệu USD Những tháng đầu năm, thời tiết thuận lợi, người nuôi tôm thu được sản lượng cao, bên cạnh đó nhu cầu thị trường vẫn cao hỗ trợ cho sản xuất và xuất khẩu tôm

Hiện nay có rất nhiều phương pháp sấy và mỗi phương pháp đều có ưu và nhược điểm riêng Khi yêu cầu chất lượng sản phẩm ngày càng cao, hiệu quả kinh tế, chúng

ta cần tìm ra phương pháp kết hợp để làm giảm khắc phục nhược điểm của các phương pháp, từ đó làm giảm được thời gian sấy, nâng cao được chất lượng sản phẩm Việc nghiên cứu động học sấy giúp ta tìm hiểu được tốc độ thoát ẩm của nguyên liệu ở từng chế độ sấy khác nhau, thay đổi nhanh hay chậm và tứ đó có thể chọn được chế độ phù hợp cho việc sấy tôm thẻ chân trắng cải tiến quy trình Xuất phát từ yêu cầu bức thiết của thực tế tôi tiến hành nghiên cứu đề tài:

“Nghiên cứu động học sấy và xác định mức tiêu hao năng lượng trong quá trình sấy tôm thẻ chân trắng bằng bơm nhiệt kết hợp bức xạ hồng ngoại”

Nhằm hiện đại hóa công nghệ sấy thủy sản, tiết kiệm thời gian sấy, năng lượng,

Ý nghĩa khoa học của đề tài

Nghiên cứu động học sấy, tìm ra các yếu tố ảnh hưởng, mức tiêu hao năng lượng trong quá trình sấy tôm thẻ chân trắng bằng bơm nhiệt kết hợp bức xạ hồng ngoại Từ

đó tìm ra chế độ sấy thích hợp cho quá trình sấy tôm thẻ chân trắng, nâng cao tốc độ sấy và giảm thời gian sấy giúp tiết kiệm chi phí về năng lượng, tăng hiệu quả kinh tế

Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

Việc nghiên cứu động học sấy nhằm xác định chế độ tối ưu cho việc sấy tôm thẻ chân trắng bằng bơm nhiệt kết hợp bức xạ hồng ngoại

Tìm ra phương pháp mới, đổi mới công nghệ theo hướng công nghiệp hóa, hiện đại hóa

Giảm thời gian sấy, tiết kiệm năng lượng, nâng cao chất lượng sản phẩm tôm khô, cũng như sản phẩm thủy sản khô

Nâng cao giá trị sử dụng, nâng cao giá trị kinh tế cho sản phẩm thủy sản khô Giảm lượng phế phẩm trong quá trình sấy khô thủy sản

Nâng cao hiệu quả kinh tế cho ngành chế biến thủy sản việt nam

Nội dung nghiên cứu

Thực nghiệm tìm ra các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất, tốc độ sấy và chất lượng sản phẩm

Xác định chế độ sấy tối ưu cho tôm thẻ chân trắng bằng bơm nhiệt kết hợp bức

xạ hồng ngoại qua thực nghiệm và tính toán các thông sô

Phân tích đánh giá một số chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm tôm thẻ chân trắng khô và so sánh với tôm sấy bằng một số phương pháp khác

Mức tiêu hao năng lượng trong quá trình sấy tôm thẻ chân trắng bằng bơm nhiệt kết hợp hồng ngoại

Tôm có màu xanh tím hay đỏ nhạt, trên thân tôm có vằn ngang, râu có khoang vàng nhạt, cỡ trưởng thành từ 40 ÷ 150g Tôm chân trắng lớn rất nhanh trong giai đoạn đầu, mỗi tuần có thể tăng trưởng 3g với mật độ 100 con/m2, sau khi đã đạt được 20g tôm bắt đầu lớn chậm lại, khoảng 1g/tuần, tôm cái thường lớn nhanh hơn tôm đực

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về nguyên liệu tôm thẻ chân trắng

1.1.1 Nguồn lợi

Tôm thẻ chân trắng (Tên tiếng Anh: White Leg Shrimp)

Tôm có màu xanh tím hay đỏ nhạt, trên thân tôm có vằn ngang, râu có khoang vàng nhạt, cỡ trưởng thành từ 40 ÷ 150g Tôm chân trắng lớn rất nhanh trong giai đoạn đầu, mỗi tuần có thể tăng trưởng 3g với mật độ 100 con/m2, sau khi đã đạt được 20g tôm bắt đầu lớn chậm lại, khoảng 1g/tuần, tôm cái thường lớn nhanh hơn tôm đực Đặc điểm: Ít bị nhiễm bệnh tật hơn tôm sú, chu kì nuôi ngắn ngày, giá cả ổn định trên thế giới

Tôm thẻ có nhiều loài nhưng hiện đang được nuôi và nhu cầu tiêu thụ nhiều nhất

là tôm thẻ chân trắng Tôm thẻ chân trắng là loài được các nước thế giới ưa chuộng nhất đặc biệt là Hoa Kỳ và các nước Châu Âu Ước xuất khẩu thủy sản của cả nước trong tháng 3/2018 đạt 700 triệu USD, tăng 16% so với cùng kỳ năm ngoái, đưa tổng giá trị xuất khẩu thủy sản 3 tháng đầu năm đạt gần 1,8 tỷ USD, tăng 17% so với cùng

kỳ năm ngoái

1.1.2 Phân loại

Nhóm gần bờ: Có số lượng loài đông nhất, tập trung ở độ sâu dưới 50m Đặc biệt quan trọng là các loài tôm có giá trị đều tập trung ở nhóm này, tiêu biểu có: Penaeus monodon, P merguiensis, P indicus, P semisulcatus, Metapenaeus ensis, M affinis… Nhóm phân bố rộng: Phân bố từ bờ đến độ sâu 200m, chúng phân bố làm hai nhóm phụ, nhóm phụ một phân bố từ bờ đến độ sâu 100m, tiêu biểu có P japonicus, P cananiculatus, Metapenaosis palmensis, M barbuta…; Nhóm phụ thứ hai thích nghi với độ sâu từ 50m – 200m, như các loài Solenocera Pestinata, S melantho, S koelbeli, Parapenaeus fissures, Pa sextaberculatus…

1.1.3 Đặc điểm hình thái

Như cấu tạo chung của tôm, tôm thẻ chân trắng được chia làm hai phần: Đầu ngực (Cephalothorax) và phần bụng (Abdoment) Phần đầu ngực có 13 đốt được dính liền với nhau, được bao bọc phía trên và 2 bên bởi giáp ngực (carapace), phía trước của giáp đầu ngực kéo dài thành chủy đầu (Rostrum) Phía dưới chủy đầu là mắt kép

có cuống

1.1.4 Thành phần acid amine và acid béo của tôm thẻ chân trắng

Hàm lượng acid amine và acid béo được xác định thể hiện qua bảng sau:

Bảng 1.1: Thành phần acid béo của tôm thẻ chân trắng[12]

Bảng 1.2: Thành phần acid amin của tôm thẻ chân trắng [13]

(%)

MUFA(%)

PUFA

%

HUFA(%)

TFA(%)

Với các thành phần acid béo và thành phần acid amin có trong bảng trên thì ta thấy tôm thẻ chân trắng có nhiều chất dinh dưởng cần thiết bổ sung cho con người,tốt cho sức khỏe con người

1.2 Tổng quan về kỹ thuật sấy

1.2.1 Khái niệm về sấy

Sấy là quá trình tách ẩm ra khỏi vật liệu bằng cách cung cấp cho vật liệu một năng lượng dưới dạng nhiệt nhờ vào tác nhân sấy và thiết bị sấy Nhiệt được cung cấp cho vật liệu bằng dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ hoặc năng lượng điện trường co tần số cao Mục đích của quá trình sấy là làm giảm hàm lượng nước trong vật liệu, tăng độ bền từ đó làm tăng thời gian bảo quản, việc sấy khô giúp thuận tiện trong khâu vận chuyển do giảm được khối lượng

Trong quá trình sấy nước của nguyên liệu được vận chuyển từ thể lỏng sang thể hơi nhờ vào sự chênh lệch của áp suất của hơi nước trên bề mặt với áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí ẩm Sấy là một quá trình không ổn định, độ ẩm của nguyên liệu thay đổi theo không gian và thời gian

Quá trình sấy được khảo sát về hai mặt: Tĩnh lực học và động lực học

Trong tĩnh lực học, sẽ xác định được mối quan hệ giữa các thông số đầu và cuối của vật liệu sấy và các tác nhân sấy dựa trên phương trình cân bằng vật chất – năng lượng, từ đó xác định được trạng thái vật liệu và sản phẩm, sự tiêu hao tác nhân sấy và tiêu hao nhiệt lượng cần thiết

Trong động lực học, sẽ khảo sát mối quan hệ giữa sự biến thiên của độ ẩm vật liệu với thời gian và các thông số của quá trình Ví dụ như tính chất và cấu trúc của vật liệu, kích thước vật liệu, và các điều kiện thủy động lực học của tác nhân sấy… Từ đó xác định được chế độ sấy, tốc độ sấy và thời gian sấy thích hợp.[14]

1.2.2 Phân loại các phương pháp sấy

1.2.2.1 Sấy tự nhiên (phơi nắng)

Sử dụng năng lượng mặt trời để tách ẩm ra khỏi vật liệu sấy

Ưu điểm: Không tốn kém về nhiên liệu, diệt trừ một số nấm mốc, côn trùng Nhược điểm: Không chủ động, phụ thuộc vào thời tiết Tốn nhiều công lao động

và không cơ giới hóa được Vật liệu sấy dễ bị nhiễm bẩn, bị ẩm khi gặp mưa [14]

1.2.2.2 Sấy nhân tạo

Sử dụng tác nhân sấy để thực hiện quá trình sấy, tác nhân sử dụng là không khí

ẩm, khói lò, hơi quá nhiệt … Có nhiều phương pháp sấy nhân tạo khác nhau Dựa vào phương pháp cung cấp nhiệt có thể chia ra các loại sau:

a) Sấy đối lưu

Nguồn nhiệt cung cấp cho quá trình sấy là nhiệt truyền từ môi chất sấy đến vật liệu bằng cách truyền nhiệt đối lưu

Sấy bằng đối lưu là phương pháp dùng không khí nóng hoặc hỗn hợp không khí nóng với khói lò làm khô sản phẩm

Không khí sau khi được đốt nóng, đưa vào buồng sấy, trao đổi nhiệt với vật liệu sấy, vật liệu sấy được cung cấp một nhiệt lượng cần thiết và làm cho ẩm trong vật liệu bốc hơi.[15]

b) Sấy bức xạ

Phương pháp sấy bức xạ nguồn nhiệt cung cấp cho vật sấy bằng cách cho quá trình sấy thực hiện bằng bức xạ từ một bề mặt nào đó đến vật sấy Nguồn nhiệt bức xạ thường dùng là đèn hồng ngoại, gốm hồng ngoại, dây, tấm hoặc thanh điện trở, dùng nhiên liệu lỏng hay khí Sấy bức xạ có thể tiến hành trong điều kiện tự nhiên hoặc trong buồng kín

Ưu điểm:

Cường độ bay hơi ẩm lớn có thể tới vài lần so với sấy đối lưu và tiếp xúc Điều này được giải thích là dòng nhiệt bức xạ trên một đơn vị diện tích lớn hơn đáng kể

Thời gian sấy cho phép rút ngắn do đó tăng năng suất, chất lượng sản phẩm cao, giá thành sản phẩm thấp

Nhược điểm:

Sản phẩm sấy dễ bị nứt vở và cong vênh Do vậy các vật liệu sấy như gỗ, men sứ không thích hợp với sấy kiểu này

Phương pháp sấy bức xạ không thích hợp với các vật liệu sấy có kích thước dày

Vì vậy để khắc phục được hai nhược điểm trên thì điều kiện nguyên liệu sấy phải mỏng, sự cách biệt nhiệt độ và độ ẩm trong quá trình chiếu không lớn, có thể dùng phương pháp sấy gián đoạn đối với những nguyên liệu có chiều dày lớn

ThS Lê Như Chính [4], đã trình bày kết quả nghiên cứu xác định chế độ sấy thích hợp khi sấy tôm thẻ chân trắng bằng phương pháp bơm nhiệt máy nén kết hợp bức xạ hồng ngoại cho chất lượng sản phẩm tôm thẻ khô tốt nhất

c) Sấy tiếp xúc

Phương pháp sấy tiếp xúc là phương pháp sấy mà quá trình gia nhiệt vật liệu sấy thực hiện bằng cách trực tiếp giữa vật liệu sấy với bề mặt gia nhiệt Quá trình truyền nhiệt từ bề mặt gia nhiệt tới vật liệu sấy được thực hiện bằng cách dẫn nhiệt

Sấy tiếp xúc được thực hiện khi đốt nóng sản phẩm bằng chất tải nhiệt qua thành dẫn nhiệt Không khí nóng hay khói lò, hơi nước đi qua phần dưới của buồng sấy, ngăn cách phần trên bởi thanh đặc Trên đó xếp vật liệu ẩm Nhờ tiếp xúc với thành đã đốt nóng mà sản phẩm nóng lên và được sấy khô [4]

d) Sấy bằng dòng điện cao tầng

Nhiệt cung cấp cho vật sấy nhờ dòng điện cao tần tạo nên điện trường cao tần trong vật sấy làm vật sấy nóng lên Vật sấy được đặt giữa hai bản tụ điện có điện áp tần số cao Dưới tác dụng của điện trường tần số cao vật được gia nhiệt và ẩm trong vật sẽ hóa hơi và thoát ra ngoài [15]

Dễ dàng điều chỉnh được nhiệt độ của vật liệu sấy, thích hợp với các loại vật liệu dày Nhược điểm:

Tiêu hao năng lượng sấy lớn, chi phí đầu tư lớn

Thiết bị phức tạp vì vậy việc vận hành bảo dưỡng đòi hỏi người có trình độ chuyên môn

e) Sấy thăng hoa

Phương pháp này được thực hiện bằng cách làm lạnh vật đồng thời hút chân không để cho vật sấy đạt đến trạng thái thăng hoa của nước Ẩm thoát ra khỏi vật liệu sấy nhờ quá trình thăng hoa

Ưu điểm của phương pháp sấy chân không thăng hoa thì nhờ thực hiện ở áp suất chân không, có nhiệt độ thấp nên vật liệu sấy giữ được tính chất tươi sống của sản phẩm Nếu dùng để sấy thực phẩm sẽ giữ được chất lượng và hương vị của sản phẩm, không bị mất các vitamin

Tiêu hao năng lượng để bay hơi ẩm thấp

Nhược điểm của sấy thăng hoa là giá thành thiết bị cao, vận hành rất phức tạp, người vận hành cần có trình độ kỹ thuật cao, tiêu hao điện năng lớn [16]

1.2.3 Phân loại vật liệu ẩm và các trạng thái của nước trong vật liệu

1.2.3.1 Các loại vật liệu ẩm

Vật ẩm là một hệ liên kết phân tán giữa pha phân tán và môi trường phân tán Pha phân tán là một chất có cấu trúc mạng và khung không gian từ chất rắn phân tán đều trong môi trường phân tán (là một chất khác)

Dựa theo tính chất lý học, người ta có thể chia vật ẩm ra thành ba loại:

Vật liệu keo: Đặc trưng là vật có tính dẻo do có cấu trúc hạt Nước hoặc ẩm ở dạng liên kết hấp thụ và thẩm thấu Các vật keo có đặc điểm chung là khi sấy bị co lại khá nhiều, nhưng vẫn giữ được tính dẻo Ví dụ: gelatin, các sản phẩm từ bột nhão, tinh bột…

Vật liệu xốp mao dẫn: Nước hoặc ẩm ở dạng liên kết cơ học do áp lực mao quản hay còn gọi là lực mao dẫn Vật liệu này thường dò hầu như không có lại và dễ dàng

Vật liệu keo xốp mao dẫn: Bao gồm tính chất của hai nhóm trên Về cấu trúc tinh chất các vật này thuộc xốp mao dẫn, nhưng về bản chất là các vật keo, có nghĩa là thành mao dẫn của chúng có tính dẻo, khi hút ẩm các mao dẫn của chúng trương lên, khi sấy khô thì co lại Loại vật liệu này chiếm phần lớn các vật liệu sấy Ví du: thủy sản …[16]

1.2.3.2 Các trạng thái của nước trong vật liệu

Các liên kết giữa ẩm với vật khô có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình sấy Nó sẽ chi phối đến diễn biến của quá trình sấy

Vật ẩm thường tập hợp của ba pha: Rắn, lỏng và khí hơi Các vật rắn đem đi sấy thường là các vật xốp mao dẫn hoặc keo xốp mao dẫn Trong các mao dẫn có chứa ẩm lỏng cùng với hỗn hợp hơi khí có thể tích rất lớn (thể tích xốp) nhưng tỷ lệ khối lượng của nó so với phần rắn và phần lỏng có thể bỏ qua Do vậy trong kỹ thuật sấy thường coi vật thể chỉ gồm phần rắn khô và chất lỏng

Dựa vào bản chất của liên kết người ta xếp thành ba nhóm liên kết chính: Liên kết hóa học, liên kết hóa lý và liên kết cơ lý

Trong quá trình sấy nhiệt độ (12 oC ÷ 150oC) không tách được ẩm liên kết hóa học Liên kết hóa lý

Liên kết này không đòi hỏi nghiêm ngặt về tỷ lệ thành phần liên kết Có hai loại:

không đáng kể Khi tiếp xúc với không khí ẩm hay trực tiếp với ẩm, ẩm sẽ xâm nhập vào các bề mặt tự do này tạo thành liên kết hấp phụ giữa ẩm và bề mặt

Liên kết thẩm thấu là sự liên kết hóa lý giữa nước và vật rắn khi có sự chênh lệch nồng độ các chất hòa tan ở trong và ngoài tế bào Khi nước ở bề mặt vật thể bay hơi thì nồng độ của dung dịch ở đó tăng lên và nước ở sâu bên trong sẽ thấm ra ngoài Ngược lại thì khi ta đặt vật thể vào trong nước thì nước sẽ thấm vào trong

Liên kết cơ lý

Đây là dạng liên kết giữa ẩm và vật liệu được tạo thành do sức căng bề mặt của

ẩm trong các mao dẫn hay trên bề mặt ngoài của vật Liên kết cơ học bao gồm liên kết cấu trúc, liên kết mao dẫn và liên kết dính ướt

Liên kết cấu trúc: Là liên kết giữa ẩm và vật liệu hình thành trong quá trình hình thành trong quá trình hình thành vật Ví dụ: nước ở trong các tế bào động vật, do vật đông đặc khi nó chứa sẵn nước Để tách ẩm trong trường hợp liên kết cấu trúc ta có thể làm ẩm bay hơi, nén ép vật hoặc phá vỡ cấu trúc vật… Sau khi tách ẩm, vật bị biến đổi tính chất và thậm chí thay đổi trạng thái pha

Liên kết mao dẫn: Nhiều vật ẩm có cấu tạo mao quản Trong các vật thể này có

vô số các mao quản Các vật thể này khi để trong nước, nước sẽ theo các mao quản xâm nhập vào vật thể Khi vật thể này để trong môi trường không khí ẩm thì hơi nước

sẽ ngưng tụ trên bề mặt mao quản và theo các mao quản xâm nhập vào trong vật thể Liên kết dính ướt: Là liên kết do nước bám dính vào bề mặt vật Ẩm liên kết dính ướt dễ tách khỏi vật bằng phương pháp bay hơi đồng thời có thể tách ra bằng các phương pháp cơ học như: lau, thấm, thổi, vắt.[17]

1.2.4 Cơ chế thoát ẩm khỏi vật liệu trong quá trình sấy

Quá trình làm khô là một quá trình hết sức phức tạp Nếu quá trình cung cấp nhiệt ngừng lại thì quá trình làm khô sẽ dừng lại Do đó khi làm khô vật liệu phải được cung cấp một lượng nhiệt nhất định để nguyên liệu nhiệt độ cần thiết

Nhiệt cung cấp cho vật liệu Q được đưa tới bằng ba phương thức: Bức xạ, truyền dẫn và đối lưu

Sự cân bằng nhiệt khi làm khô được biểu thị:

Trong đó:

Q: Nhiệt lượng cung cấp cho nguyên liệu

q1: Nhiệt lượng làm cho các phân tử hơi và hơi nước tách ra trong nguyên liêu

q2: Nhiệt lượng để cắt đứt các mối liên kết giữa nước và protit trong nguyên liệu

q3: Nhiệt lượng dung làm khô các tổ chức tế bào

Trong khi sấy khô còn phải tính đến nhiệt lương làm nóng dụng cụ, thiết bị q4 và nhiệt lượng tổn thất ra môi trường bên ngoài q5

Trong quá trình làm khô nước ở trong vật liệu chuyển dần ra ngoài và đi vào trong không khí làm cho không khí xung quanh ẩm lên nếu không khí ẩm đó đứng yên thì chỉ đến một lúc nào đó quá trình làm khô sẽ dừng lại

Quá trình chuyển ẩm trong vật liệu sấy bao gồm hai quá trình đó là quá trinh khuếch ngoại và quá trình khuếch tán nội

1.2.4.1 Khuếch tán ngoại

Trong quá trính làm khô sự chuyển động của hơi nước trên bề mặt nguyên liệu chuyển dần ra ngoài và đi vào trong không khí gọi là quá trình khuếch tán ngoại Lượng nước bay hơi do khuếch tán ngoại thực hiện được dưới điều kiện: Áp suất hơi nước bão hòa trên bề mặt nguyên liệu PBH lớn hơn áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí PH, sự chênh lệch đó là:

∆P = (PBH – PH ) (1.2) Lượng nước bay hơi trong tỉ lệ thuận với ∆P với bề mặt bay hơi F và thời gian làm khô tức là:

dW = B(PBH - PH)F.d ح (1.3) Trong đó:

W: Lượng nước bay hơi (kg)

F: Diện tích bay hơi (m2)

ح: Thời gian bay hơi (h)

Ẩm chuyển dời từ bề mặt vật liệu sấy ra môi trường sấy xung quanh cần được đền bù bằng cách chuyển ẩm từ bên trong vật liệu sấy ra đến bề mặt của nó [17]

1.2.4.2 Khuếch tán nội

Do sự chênh lệch độ ẩm giữa các lớp tạo nên sự chuyển động của hàm ẩm ở trong nguyên liệu từ lớp này đến lớp khác để tạo sự cân bằng gọi là khuếch tán nội Động lực của quá trình khuếch tán nội xảy ra do chênh lệch độ ẩm giữa các lớp trong và ngoài, nếu sự chênh lệch độ ẩm càng lớn, tức là gradient độ ẩm càng lớn thì tốc độ khuếch tán nội càng nhanh Được thực hiện nhờ lực khuếch tán, thẩm thấu, lực mao quản,

Ta có thể biểu thị tốc độ khuếch tán nội bằng phương trình sau:

dx

dc F K dT

dW

.

Trong đó:

W: Lượng nước khuếch tán ra (kg)

T: Thời gian khuếch tán (h)

1.2.4.3 Mối quan hệ giữa khuếch tán nội và khuếch tán ngoại

Khuếch tán nội và ngoại có mối quan hệ mật thiết, tức là khuếch tán ngoại có được tiến hành thì khuếch tán nội mới được tiếp tục và như thế độ ẩm của nguyên liệu mới được giảm dần

Nếu khuếch tán nội lớn hơn khuếch tán ngoại thì quá trình bay hơi sẽ nhanh, nhưng điều đó thì ít có Khuếch tán nội của nước trong nguyên liệu thường nhỏ hơn tốc độ bay hơi trên bề mặt Khi khuếch tán nội nhỏ hơn khuếch tán ngoại thì quá trình bay hơi sẽ bi gián đoạn

Trong quá trình làm khô, ở giai đoạn đầu lượng nước trong nguyên liệu nhiều, sự chênh lệch về độ ẩm lớn, vì vậy khuếch tán nội thường phù hợp với khuếch tán ngoại,

do đó tốc tương đối nhanh Nhưng ở giai đoạn cuối thì lượng nước còn lại trong nguyên liệu ít, tốc độ bay hơi mặt ngoài nhanh mà tốc độ khuếch tán nội lại chậm, vì vậy tốc độ làm khô ở lớp ngoài nhanh sẽ tạo thành một màng cứng làm ảnh hưởng rất lớn cho quá trình khuếch tán nội Do đó ảnh hưởng đến quá trình làm khô của nguyên liệu

1.2.5 Các giai đoạn trong thời gian sấy

Hình 1.1: Đường cong sấy Hình 1.2: Đường cong tốc độ sấy

1.2.5.1 Giai đoạn làm nóng vật liệu (A-B)

𝛕 (h)

lỏng trong vật cứng cũng được gia nhiệt cho đến khi đạt nhiệt độ sôi tương ứng với phân áp suất hơi nước trong một trường không khí trong buồng sấy

Quá trình tăng nhiệt độ diễn ra không đồng đều ở phần ngoài và phần trong vật Vùng trong vật đạt tới tư chậm hơn Đường cong sấy và đường cong tốc độ sấy trong giai đoạn này là một đường cong, do năng lượng liên kết nước của nước liên kết

cơ lý nhỏ vì vậy đường cong tốc độ sấy và đường cong sấy là một đường cong lồi

1.2.5.2 Giai đoạn sấy đẳng tốc (B-C)

Là giai đoạn ẩm bay hơi ở nhiệt độ không đổi, do sự chênh lệch giữa nhiệt độ của vật liệu sấy và nhiệt độ của môi trường không khí xung quanh không đổi nên tốc độ sấy không đổi Ẩm sẽ hóa hơi ở lớp vật liệu sát bề mặt vật, ẩm lỏng ở bên trong vật sẽ truyền ra ngoài bề mặt vật để hóa hơi Ẩm thoát ra trong giai đoạn này là ẩm liên kết

cơ lý và hóa lý Trong giai đoạn sấy tốc độ không đổi biến thiên của độ chứa ẩm theo thời gian là tuyến tính Từ đó đường cong sấy và đường cong tốc độ sấy trong giai đoạn này là một đường thẳng

1.2.5.3 Giai đoạn sấy giảm tốc (C-D)

Ở giai đoạn cuối thì hàm lượng nước còn lại trong nguyên liệu ít và chủ yếu là nước liên kết do đó năng lượng liên kết lớn Vì vậy việc tách ẩm cũng khó khăn hơn

và cần năng lượng lớn hơn nên đường cong tốc độ sấy và đường cong sấy thường có dạng cong Tuy nhiên, hình dạng của đường cong là phụ thuộc vào dạng liên kết ẩm trong vật liệu và tùy thuộc vào dạng vật liệu sấy Độ ẩm của vật liệu cuối quá trình sấy phụ thuộc vào độ ẩm của môi trường không khí xung quanh

1.2.6 Biến đổi của tôm trong quá trình sấy

1.2.6.1 Các biến đổi về trạng thái

Về khối lượng: Do lượng nước mất đi trong quá trình sấy, làm cho khối lượng tôm giảm xuống Sự giảm khối lượng của sản phẩm đáng ra đúng bằng khối lượng của hàm lượng nước mất đi, nhưng thực tế lại nhỏ hơn Nguyên nhân là do quá trình làm khô sản phẩm bị oxy hóa làm cho khối lượng tăng lên chút ít

Về thể tích: Do nước mất đi trong quá trình làm khô, nên thể tích của nguyên liệu

Nguyên nhân là tổ chức kết cấu của thịt tôm ở thể keo xốp cho nên khi mất nước đi, các khoảng trống của mô cơ vẫn tồn tại hoặc chỉ co rút phần nào nên thể tích co rút nhỏ hơn thể tích nước mất đi

Sự biến đổi về màu sắc và mùi vị: Trong quá trình làm khô, màu sắc và mùi vị của sản phẩm cũng biến đổi Nguyên nhân là do nguyên liệu bị mất nước, thể tích co rút, hoặc bị oxy hóa, các sắc tố bị khử, điều đó là do quá trình phát triển của vi sinh vật gây nên và nguyên nhân nữa là do nước mất đi làm cho nồng độ các thành phần trong thịt tôm tăng lên, sản phẩm sẽ có màu đậm hơn và có mùi vị cháy khét Phương pháp làm khô càng thô sơ thì màu sắc, mùi vị của sản phẩm bị biến đổi càng nhiều

Sự biến đổi về kết cấu tổ chức của nguyên liệu: Trong quá trình làm khô, do mất nước nên tổ chức của nguyên liệu co rút lại chặt chẽ hơn, sự biến đổi đó khác nhau theo phương pháp làm khô Quá trình làm khô càng nhanh, tổ chức cơ thịt của nguyên liệu càng ít co rút, tổ chức cơ thịt của sản phẩm sau khi sấy xốp, mức độ hút nước tốt và phục hồi lại gần giống với trạng thái ban đầu

1.2.6.2 Sự biến đổi hóa học

Trong quá trình sấy khô, do men và vi sinh vật hoạt động phân hủy một số chất ngấm ra làm cho hàm lượng của chúng giảm xuống Đối với các sản phẩm khô mặn hoặc khô chín, vì khi qua khâu luộc cũng làm tổn thất nhiều chất ngấm ra Trong quá trình làm khô, lượng acid amin tự do cũng giảm bớt Quá trình làm khô càng dài, sự tổn thất của chất ngấm ra càng nhiều và các phản ứng hóa học như phản ứng thủy phân, oxy hóa…Có điều kiện xảy ra làm cho mùi vị, màu sắc của sản phẩm cũng giảm theo

Vì vậy, việc làm khô nhanh chóng là biện pháp tích cực đẻ giảm bớt sự tổn thất của chất ngấm ra

1.3 Tổng quan về bức xạ hồng ngoại

Hình 1.3: Đường cong phân bố nhiệt độ trong thí nghiệm của Hersel

Trên hình 1.3 đường cong R thể hiện vùng của phổ nhìn thấy được, đường cong

S thể hiện vùng không thấy được Chúng đạt nhiệt độ cực đại khi kết thúc phổ nhìn thấy được, sau màu đỏ Gọi các tia này là tia nhiệt đặc biệt, nó khác về chất lượng so với các tia sáng thấy được Sau đó, ông chứng minh được bức xạ đó nằm trong dải hồng ngoại và tuân theo những quy luật như bức xạ nhìn thấy

Bức xạ hồng ngoại là bức xạ điện từ có bước sóng dài hơn ánh sáng nhìn thấy được nhưng ngắn hơn tia bức xạ vi ba Chữ "hồng ngoại" có nghĩa là "dưới mức đỏ", màu đỏ là màu sắc có bước sóng dài nhất trong ánh sáng thường Bức xạ được hiểu là quá trình sinh hay chuyển năng lượng bằng các sóng điện từ Cùng với sự sáng lập bức

xạ hồng ngoại, các nhà bác học phát triển sử dụng các tia hồng ngoại trong kĩ thuật, gọi là kĩ thuật hồng ngoại

Tia hồng ngoại có thể được phân chia thành ba vùng theo bước sóng, trong khoảng từ 0.7µm ÷ 1 mm

Đặc điểm của bức xạ hồng ngoại

Tia hồng ngoại có bản chất là sóng điện từ, nó truyền đi với vận tốc ánh sáng 2.99 108 m/s, nó không đốt nóng không khí mà nó đi qua, một phần không đáng kể được hấp thụ bởi CO2, hơi nước và một số hạt khác trong không khí Mà nó chỉ bị hấp thụ, phản xạ, hoặc truyền qua bởi vật thể mà nó tác động vào

Hình 1.4: Sơ đồ chuyển năng lượng bức xạ hồng ngoại vào VLS

Bất kể một đối tượng nào có nhiệt độ lớn hơn 0oK ( - 273oC) đều phát tia hồng ngoại

Tia hồng ngoại có tác dụng nhiệt Khi tia hồng ngoại chiếu đến một đối tượng nào đó, đối tượng sẽ hấp thụ một phần năng lượng bức xạ làm cho các điện tử kích thích và dao động, sự dao động này tạo ra nhiệt

Cường độ bức xạ hồng ngoại giảm dần theo khoảng cách từ nguồn phát

Nhiệt độ cũng như các thuộc tính vật lý của nó sẽ quyết định hiệu quả cũng như bước sóng phát ra

Tia hồng ngoại có thể gây ra hiện tượng quang điện trong ở chất bán dẫn

Có thể tác dụng lên một số kính ảnh đặc biệt Tia hồng ngoại truyền đi theo đường thẳng từ nguồn phát xạ ra nó, nó có thể được định hướng vào những đối tượng

cụ thể thông qua việc sử dụng các gương phản chiếu

Tia hồng ngoại có thể được so sánh với sóng radio, tia sáng nhìn thấy, tia tử ngoại, tia cực tím, và tia X Chúng đều có bản chất là sóng điện từ và truyền đi trong không gian với vận tốc bằng vận tốc ánh sáng (2.99.108 m/s) và chỉ khác nhau ở bước

phát triển thì người ta càng tìm được ra được nhiều ứng dụng mới của bức xạ hồng ngoại Mỗi một lĩnh vực ứng dụng sẽ sử dụng các bước sóng và nguồn phát bức xạ hợp lý Sau đây là một số ứng dụng của bức xạ hồng ngoại:

Trong ngành nông nghiệp bức xạ hồng ngoại được ứng dụng sấy các loại hạt, ra quả, hạt giống Trong lĩnh vực chế biến thủy sản ứng dụng để sấy cá, mực, tôm và các mặt hàng khô khác Trong công nghiệp thực phẩm và đồ uống thì bức xạ hồng ngoại được ứng dụng rất rộng như: Điều khiển các quá trình trong công nghiệp sản xuất mía đường, đánh giá chất lượng thịt, xác định sự oxy hóa dầu ăn, xác định hàm lượng casein và triglycerid…

Trong y học sử dụng công nghệ này cho phép sấy các đối tượng sinh học quan trọng như enzyme, mô động thực vật …, trong đó tính chất của chúng được bảo toàn đầy đủ, các sản phẩm đạt chất lượng vệ sinh cao

Ngoài ra bức xạ hồng ngoại còn được ứng dụng trong các lĩnh vực như công nghệ sinh học, khoa học về trái đất, pháp luật, an ninh và quốc phòng …

1.3.3 Nhiệt bức xạ hồng ngoại

Đốt nóng bằng bức xạ hồng ngoại là sự truyền nhiệt năng theo dạng của sóng điện từ Khi chiếu bức xạ hồng ngoại vào một đối tượng nào đó thì nó có thể hấp thụ hay phản xạ với một bước sóng khác, khi đối tượng hấp thụ bức xạ thì nó sẽ bị nóng lên

Nhiệt bức xạ hồng ngoại thay đổi theo hiệu quả phát xạ của nguồn, bước sóng và tính phản xạ của đối tượng Nhờ vào đặc tính này mà người ta có thể sử dụng nhiệt bức xạ có hiệu quả hơn trong những ứng dụng nhất định Hiệu quả phát bức xạ phụ thuộc vào vật liệu của nguồn nhiệt Về cơ bản thì hiểu quả này là tỷ lệ giữa năng lượng phát xạ và năng lượng hấp phụ, ngoài ra còn có một số yếu tố khác cũng ảnh hưởng đến hiệu suất phát xạ

Một yếu tố nữa là giá trị phát xạ của nguồn dựa vào mức độ đen của vật

Trong đó:

E: Tỉ số giữa khả năng bức xạ toàn phần của vật thể W/m2

E0: Khả năng bức xạ toàn phần của vật thể đen tuyệt đối cũng ở nhiệt độ đó

“Vật đen tuyệt đối” có mức bức xạ là 1

Điều này giúp ta chú ý trong khi chiếu phải hạn chế được tối đa năng lượng phản

xạ và năng lượng xuyên qua, biến các loại năng lượng này thành năng lượng hấp thụ

để tăng hiệu suất gia nhiệt Để thực hiện được điều này cần phải chọn vật liệu bao phủ nguồn bức xạ phù hợp

1.3.4 Cơ chế sấy khô bằng bức xạ hồng ngoại

Vật liệu sấy trong công nghiệp thực phẩm thường được cấu tạo chủ yếu bởi chất hữu cơ và nước, phổ hấp thụ năng lượng bức xạ của nước và các chất hữu cơ là khác nhau

Ở mỗi bước sóng chất hữu cơ trở thành vật trong suốt – không hấp thụ năng lượng bức xạ hồng ngoại mà nước sẽ trở thành vật đen hấp thụ năng lượng bức xạ tối đa Do

đó khi chiếu tia hồng ngoại có bước sóng nằm trong khoảng 2.5 ÷ 3.5µm tương ứng với bước sóng mà nước có thể hấp thụ tối đa năng lượng bức xạ Kết quả là các phân

tử nước sẽ dao động mạnh, tạo thành ma sát và sinh nhiệt lớn

Mặt khác dưới tác động của năng lượng bức xạ, phân tử nước dễ dàng bị phân li thành các ion H+ và OH-, do đó làm cho ẩm trong vật liệu sấy thoát ra rất nhanh Lúc này chiều chuyển động của dòng ẩm cùng chiều với chiều chuyển động của dòng nhiệt (từ trong vật liệu sấy đi ra bên ngoài bề mặt) làm tăng quá trình khuếch tán nội Điều này trái ngược hẳn với cách gia nhiệt thông thường là dòng nhiệt di chuyển từ lớp bên ngoài bề mặt vật liệu vào trong tâm vật liệu còn ẩm thì di chuyển từ trong ra ngoài bề mặt

Người ta chứng minh rằng dưới tác dụng của bức xạ hồng ngoại có tần số tương

1.3.5 Ưu và nhược điểm của công nghệ sấy bức xạ hồng ngoại

Ưu điểm:

Sấy khô bằng tia hồng ngoại là tốc độ truyền nhiệt lớn dễ điều chỉnh nguồn nhiệt và nhiệt độ trên bề mặt sản phẩm, rút ngắn được rất nhiều thời gian, do đó phần nào đảm bảo được phẩm chất của sản phẩm, sử dụng thao tác thuận tiện, tính giữ nhiệt của nguyên liệu sau khi sấy rất nhỏ nhất là sấy bằng bóng đèn, tức có thể ngưng quá trình sấy một cách dễ dàng

Sản phẩm sấy khô bằng bức xạ hồng ngoại đảm bảo được phẩm chất của sản phẩm không bị tổn thất về chất lượng, mùi vị, hàm lượng các vitamin được bảo toàn đồng thời sản phẩm lại được đảm bảo về mặt vệ sinh thực phẩm tốt

Sấy khô bằng bức xạ hồng ngoại phần lớn năng lượng bức xạ chuyển biến thành nhiệt năng cần thiết làm cho nước bốc hơi Vì vậy hiệu suất sử dụng nhiệt cao giảm sự tổn hao năng lượng

Gradient nhiệt độ và độ ẩm ở lớp sát bề mặt vật và cùng chiều, do đó tăng cường tốc độ khuếch tán nội dẫn đến tốc độ sấy tăng Cường độ bay hơi ẩm có thể lớn hơn có thể vài lần so với đối lưu và tiếp xúc Tránh được quá nhiệt cục bộ và làm chai, nứt nẻ bề mặt

Chi phí lắp đặt, vận hành thấp, chiếm ít diện tích mặt bằng và dễ dàng điều khiển

Đặc biệt bức xạ hồng ngoại có khả năng tiêu diệt côn trùng, vi sinh vật có hại ngay ở nhiệt độ thấp

Sấy khô bằng bức xạ hồng ngoại hoàn toàn tiết kiệm, không gây nguy hiểm và không sử dụng hóa chất, chất độc, thân thiện con người và môi trường

Nhược điểm:

Sấy bức xạ hồng ngoại là khả năng xuyên thấu kém 7- 30 mm nên không thích hợp sấy các sản phẩm sấy các sản phẩm sấy có chiều dày lớn hơn Vì đối với sấy nguyên liệu dày hơn thì tốc độ khử nước chậm và có khi bề mặt ngoài bị làm khô quá

độ mà sinh ra nứt nẻ

Để khắc phục điều đó thì ta có thể dùng phương pháp sấy gián đoạn đối với những nguyên liệu có kích thước dày hơn

1.4 Tổng quan về sấy lạnh sử dụng bơm nhiệt

1.4.1 Lịch sử hình thành và phát triển của bơm nhiệt

Bơm nhiệt có quá trình hình thành và phát triển lâu dài, bắt đầu từ khi Nicholas Carnot đề xuất những khái niệm chung đầu tiên Một dòng nhiệt thông thường di chuyển từ vùng nóng đến một vùng lạnh, Carnot đưa ra lập luận rằng một thiết bị có thể sử dụng để đảo ngược quá trình tự nhiên và bơm nhiệt sẽ điều chỉnh dòng nhiệt từ một vùng lạnh đến một vùng ấm hơn

Đầu nhưng năm 1850, Lord Kelvin đã phát triển các lý thuyết về bơm nhiệt bằng cách lập luận rằng các thiệt bị làm lạnh có thể được sử dụng để gia nhiệt Các nhà khoa học và kỹ sư đã cố gắng chế tạo ra một bơm nhiệt nhưng không một mô hình nào thành công cho đến giữa nhưng năm 30 khi những bơm nhiệt sử dụng theo mục đích

cá nhân được lắp đặt Việc lắp đặt các bơm nhiệt gia tăng đáng kể sau thế chiến II, người ta nhận thấy rằng bơm nhiệt có thể được thương mại hóa nếu hoàn tất lý thuyết

và đảm bảo chất lượng sản phẩm Sản phẩm bơm nhiệt đầu tiên được bán vào năm

1952

Từ khi xảy ra cuộc khủng hoảng năng lượng đầu thập kỉ 70, bơm nhiệt lại bước vào một bước tiến nhảy vọt mới Hàng lọt bơm nhiệt đủ mỏi kích cỡ cho các ứng dụng khác nhau được nghiên cứu chế tạo, hoàn thiện và bán rộng rãi trên thị trường Ngày nay, bơm nhiệt đã trở nên rất quen thuộc trong các lĩnh vực điều hòa không khí, sấy, hút ẩm, đun nước…

1.4.2 Nguyên lý làm việc của bơm nhiệt

1.4.2.1 Sơ đồ nguyên lý

Hình 1.5: Sơ đồ nguyên lý của bơm nhiệt

Trong đó:

1 Buồng sấy 2 Thiết bị duy trì độ ẩm 3 Cửa thải

Nguyên lý làm việc:

Trong chu trình máy lạnh, tại dàn ngưng, hơi môi chất sau khi được máy nén nén lên với nhiệt độ cao và áp suất cao sẽ cần phải nhả nhiệt để chuyển pha thành trạng thái lỏng và tiếp tục chu trình của mình Do đó, chúng ta sẽ tận dụng nguồn nhiệt thải này để phục vụ cho các các hoạt động trong cuộc sống như sấy, sưởi, sản xuất nước nóng,…

1.4.2.2 Sấy bơm nhiệt kết hợp bức xạ hồng ngoại

Mục đích của sấy bơm nhiệt kết hợp bức xạ hồng ngoại:

Sấy lạnh giúp cho không khí được tách ẩm và nâng nhiệt làm cho áp suất riêng phần hơi nước trong không khí nhỏ, chênh lệch gradient độ ẩm lớn nhờ đó thúc đẩy quá trình khuếch tán ngoại Sấy bằng không khí lạnh giữ được màu sắc, mùi vị, chất lượng sản phẩm

Sấy bằng bức xạ hồng ngoại do nhiệt bức xạ hồng ngoại cao, xuyên thấu vào bên trong vật liệu sấy làm nóng từ trong nóng ra làm cho gradient nhiệt độ tăng thúc đẩy quá trình khuếch tán nội đẩy nhanh quá trình sấy

Khi kết hợp ưu điểm của cả hai phương pháp sấy sẽ giúp tăng cường quá trình khuếch tán nội Cụ thể, sấy lạnh giúp tách ẩm và nâng nhiệt làm cho áp suất riêng phần hơi nước trong không khí nhỏ, chênh lệch gradient độ ẩm lớn nhờ đó thúc đẩy quá trình khuếch tán ngoại Sấy bức xạ hồng ngoại nhờ khả năng xuyên thấu gia nhiệt cho vật liệu từ bên trong, tạo sự chệnh lệch gradient nhiệt độ ở tâm vật liệu so với bề mặt, giúp dòng ẩm từ tâm sản phẩm di chuyển ra bề mặt, tăng cường quá trình khuếch tán nội Hai dòng ẩm, một từ tâm sản phẩm di chuyển ra bề mặt nhờ bức xạ hồng ngoại và một từ bề mặt di chuyển ra không khí bên ngoài nhờ bơm nhiệt, hai dòng ẩm diễn ra cùng chiều giúp đẩy nhanh quá trình khuếch tán ẩm, tăng tốc độ sấy, giảm thời gian quá trình sấy điều này có ý nghĩa rất lớn khi sấy các sản phẩm có nguồn gốc thủy sản, giảm được nhiệt độ sản phẩm và thời gian ngắn do đó tránh được sự biến tính của sản phẩm và giữ được màu sắc tự nhiên, mùi vị, khả năng phục hồi trở lại tốt Nâng cao chất lượng sản phẩm

1.4.3 Các nghiên cứu ngoài và trong nước về sấy bơm nhiệt kết hợp với hồng ngoại

1.4.3.1 Nghiên cứu ngoài nước

Trên thế giới việc nghiên cứu ứng dụng của bức xạ hồng ngoại vào các ngành công nghiệp phát triển Chủ yếu vào việc chế biến thực phẩm nói chung và thủy sản nói riêng.Cùng với các nghiên cứu nhằm mục đích đánh giá và so sánh tốc độ sấy giữa các chế độ sấy khác nhau trong đó có cả bơm nhiệt kết hợp với bức xạ hồng ngoại Sau đây là một số nghiên cứu ngoài nước:

Song Xiaoyong và Cheng Luming [20] đã nghiên cứu và đưa ra mô hình sấy bơm nhiệt kết hợp bức xạ hồng ngoại như sau:

Hình 1.6: Sơ đồ thiết bị sấy bơm nhiệt kết hợp hồng ngoại [20]

Trong đó:

1 Dàn ngưng 7 Bộ dữ liệu

6 DC cung cấp điện Yamada và Wada [7], đã nghiên cứu khi sấy cá bằng gốm hồng ngoại với khoảng cách từ nguồn bức xạ đến cá là 20 cm, nhiệt độ 35oC cho sản phẩm với chất lượng cao, tổn thất nhiệt ít

Lectures [7], nghiên cứu về ưu điểm của việc sấy bức xạ hồng ngoại đã đưa ra kết

quả: Sấy bức xạ hồng ngoại giúp giảm thời gian sấy nhanh nhờ việc tăng nhanh nhiệt cho nguyên liệu, dễ dàng kiểm soát được nhiệt của sản phẩm, cũng như nguồn bức xạ, giá thành rẻ và mang lại hiệu quả cao hơn nếu kết hợp với phương pháp sấy bơm nhiệt TIRAWANICHAKUL [8], nghiên cứu sử dụng sấy bức xạ hồng kết hợp với sấy bằng không khí nóng, phương pháp tìm ra thông số tối ưu cho quá trình sấy trên đối tượng là tôm Kết quả nghiên cứu cho ta được kết quả của thông số tối ưu cho quá trình sấy là:Nhiệt độ 81oC, khoảng cách từ nguồn gốm tới khay nguyên liệu là 7.9 cm, vận tốc gió trong tủ là 1m/s ± 0.2m/s

Một trong những ứng dụng quan trọng của bức xạ hồng ngoại nữa là việc sấy khô

năng suất và hiệu quả chê biến các sản phẩm khô so với các phương pháp truyền thống trước đây

1.4.3.2 Nghiên cứu trong nước

Việt nam hiện nay cũng có rất nhiều đề tài nghiên cứu ứng dụng của bức xạ hồng ngoại vào trong công nghệ sấy, đặc biệt nghiên cứu ứng dụng bức xạ hồng ngoại vào sấy khô nông sản, thủy sản

Bộ môn Kỹ thuật Nhiệt lạnh, trường Đại học Nha Trang [21] đã nghiên cứu và chế tạo thành công máy sấy bơm nhiệt tầng sôi kết hợp bức xạ hồng ngoại như sau:

Hình 1.7: Sơ đồ thiết bị sấy bơm nhiệt tầng sôi kết hợp hồng ngoại [21]

Lê Như Chính [4] đã nghiên cứu ảnh hường của các chế độ sấy bằng bơm nhiệt kết hợp bức xạ hồng ngoại đến chất lượng của tôm thẻ chân trắng Bài báo cáo trình bày các kết quả nghiên cứu thực nghiệm xác định chế độ sấy hợp lý khi sấy tôm thẻ chân trắng bằng bơm nhiệt máy nén kết hợp bức xạ hồng ngoại gián đoạn Các kết quả nghiên cứu cho thấy khi sấy tôm thẻ ở nhiệt độ: t = 45oC, vận tốc gió: V = 2,5m/s, khoảng cách bức xạ hồng ngoại: hBX = 40cm, độ ẩm tương đối của không khí:φ = (20- 40)% cho chất lượng sản phẩm tôm khô tốt nhất (màu sắc, mùi, vị và chất dinh dưỡng)

Nhiệt độ trong không khí trong buồng sấy là: t = 45oC

Vận tốc không khí trong buồng sấy là: v = 2.55 cm

Khoảng cách từ nguồn bức xạ tới nguyên liệu: hbx = 35 cm

Trần Đại Tiến [3] nghiên cứu ảnh hưởng của một số chế độ sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp với sấy lạnh đến chất lượng mực ống khô lột da Kết quả nghiên cứu đưa đến kết luận: Chất lượng mực ống khô được sấy khô bằng sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp với sấy lạnh tốt hơn so với phương pháp sấy bức xạ kết hợp với sấy đối lưu Chế

độ sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp với sấy lạnh thích hợp nhất: Nhiệt độ sấy 35oC ±

1oC, vận tốc gió 2m/s ± 1m/s, khoảng cách từ nguồn bức xạ tới nguyên liệu là 40 cm Cùng nhiệt độ sấy với các phương pháp sấy khác nhau có thời gian sấy ngắn hơn chất lượng càng tốt

Ngô Đăng Nghĩa [2] cùng các cộng sự đã nghiên cứu sấy mực ống lột da bằng thiết bị sấy gốm bức xạ hồng ngoại kết hợp không khí có nhiệt độ thấp cho kết quả khả quan: Thời gian sấy 10 ÷ 12 giờ, màu sắc trắng trong, khô đều, phẳng, hầu như không có nấm mốc, hàm lượng NH3 sau khi sấy tăng lên không đáng kể so với trước khi sấy…

Qua kiểm tra chất lượng cảm quan và kiểm tra các thành phần hóa học ở các chế

độ sấy khác nhau và đã đưa ra được chế độ sấy tối ưu nhất cho mực ống lột da bằng máy sấy gốm hồng ngọai kết hợp với sấy lạnh là: Nhiệt độ không khí 40oC, tốc độ gió 1.2 m/s, khoảng cách từ nguồn bức xạ đến nguyên liệu 15 cm

Đào Trọng Hiếu [2] nghiên cứu ứng dụng công nghệ gốm bức xạ hồng ngoại giải tần số hẹp chọn lọc kêt hợp với không khí có nhiệt độ thấp để sấy cá cơm săng Kết quả nghiên cứu cho ra được chế độ tối ưu: Nhiệt độ không khí trong buống sấy 45oC, vận tốc gió 1.2 m/s, khoảng cách từ nguồn bức xạ tới nguyên liệu là 7cm

1.5 Tổng quan về phương pháp quy hoạch thực nghiệm và tối ưu hóa

1.5.1 Xây dựng mô hình giải tích cho đối tượng nghiên cứu

Từ các kết quả thực nghiệm dùng xác suất thống kê để thu được phương trình gần đúng là mô hình toán học của đối tượng Phương pháp như vậy gọi là phương pháp quy hoạch thực nghiệm và phương trình giải tích thu được gọi là phương trình

Đặt bài toán

Giả sử cần nghiên cứu một địa lượng y trong hệ thống nào đó.Thông thường trong hệ thống một mặt y phụ thuộc vào các yếu tố độc lập x1, x2, … xk có thể điều khiển được, mặt khác y còn bị ảnh hưởng của các tác động ngẫu nhiên thường xuyên

và không điều khiển được ξ Các biến x1, x2, … xk gọi là các biến vào hay các nhân tố, biến ngẫu nhiên ξ gọi là nhiễu

Vấn đề là phải tìm ra mối quan hệ giữa y và (x1, x2,… xk) Thông thường có trước một số thông tin tiên nghiệm về hệ thống đang xét bởi vậy người ta thường giả thiết mối quan hệ giữa y và (x1, x2,…xk) có dạng:

y = f(x1, x2, … xk; θ0, θ1, θ2, …, θm) + ξ (1.13) trong đó dạng hàm của f đã biết, nhưng còn m tham số θ0, θ1, θ2, …, θm chưa biết Nếu giả thiết thêm rằng M ξ = 0, Dξ = η2 nghĩa là: ξ ~ N(0,σ2) và kí hiệu ỹ = My thì từ (1.13) suy ra:

ỹ = My = f(x1, x2,… xk; θ0, θ1, θ2, …, θm) (1.14)

Dy = σ2 (1.15) Hàm số ỹ được coi là hàm phản hồi của y Phương trình được gọi là hàm hồi quy

lý thuyết của y theo x1, x2,… xk

Để tìm mối quan hệ thật giữa y và x1, x2,… xk người ta tiến hành N thí nghiệm và lập bảng:

Đối với mỗi bài toán cụ thể các điểm thí nghiệm chỉ có thể chạy trên một miền xác định X thuộc Rk gọi là miền thí nghiệm Bài toán đặt ra là: Trên cơ sở các số liệu thu được hãy tìm hàm số:

ŷ = f(x1, x2, … xk) (1.16) biểu diễn gần đúng nhất hàm ỹ và tìm một ước lượng tốt nhất cho σ2

Hàm số ŷ là một mô hình thống kê của hệ thống thực ta đang nghiên cứu Phương trình (1.16) là phương trình hồi quy thực nghiệm

Để giải quyết vấn để này tôi lựa chọn phương pháp quy hoạch trực giao [4]

1.5.2 Phương pháp quy hoạch trực giao

1.5.2.1 Tính chất trực giao

Từ bảng số liệu thí nghiệm …:

Giả thiết: ỹ = β0 + β1x1 + β2x2 + … + βkxk + ξ (1.17) (1.17) gọi là phương trình hồi quy lý thuyết

Bằng phương pháp bình phương cực tiểu tính được:

b b

B

:

1 0

N

k k

x x

x

x x x

x x x

1

:

: : :

2 22 21

1 12 11

y y

:

2 1

Tính B theo (1.18) thay vào (1.17) ta được:

ŷ = b0 + b1x1 + b2x2 + … + bkxk (1.19) (1.19) là phương trình hồi quy thực nghiệm

X được gọi là ma trận tính toán Quy hoạch trực giao là quy hoạch bố trí các thí

nghiệm sao cho ma trận X có tính chất sau: 0

j

im x

Trong đó:

N i

Như vậy ma trận X lúc này sẽ có tính chất sau:

- Tích vô hướng của 2 vectơ cột bất kỳ bằng 0

- Tổng các phân tử trong một cột bất kỳ (trừ cột 0) đều bằng 0

- Sau khi xây dựng được phương trình hồi quy thực nghiệm ta cũng cần tiến hành kiểm định lại

1.5.2.2 Phương pháp quy hoạch trực giao cấp hai

Phương pháp quy hoạch trực giao cấp hai là phương pháp quy hoạch thực nghiệm cấp hai thuộc vào phương pháp cấu trúc có tâm

Giả sử xét ảnh hưởng của k yếu tố vào thông số tối ưu hóa y, phương trình hồi quy bậc hai có dạng:

l j

l j il k

j j

b b

1

2 1

Bổ sung 2k điểm sao (*) nằm trên các trục tọa độ của không gian yếu tố Các tọa

độ của điểm sao là: (±α, 0, … , 0), (0, ±α, … , 0); … ; (0, 0, … , ±α), α là khoảng cách

từ tâm phương án đến các điểm sao (*), được gọi là cánh tay đòn sao

Làm thêm n0 thí nghiệm ở tâm phương án

Số thí nghiệm của phương pháp quy hoạch trực giao cấp hai: