Nghiên cứu, đề xuất quy trình sản xuất miến dong sạch

Mẫu 1a MẪU BÌA LUẬN VĂN CĨ IN CHỮ NHŨ VÀNG Khổ 210 x 297 mm HỌ & TÊN : ĐẶNG THỊ BÍCH HẢO BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - Họ tên: ĐẶNG THỊ BÍCH HẢO Q TRÌNH THIẾT BỊ CƠNG NGHỆ SINH HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NGHIÊN CỨU, ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH SẢN XUẤT MIẾN DONG SẠCH LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CHUYÊN NGÀNH: QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ CƠNG NGHỆ SINH HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM KHỐ: 2009 Hà Nội – Năm 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Họ tên: ĐẶNG THỊ BÍCH HẢO NGHIÊN CỨU, ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH SẢN XUẤT MIẾN DONG SẠCH Chuyên ngành: QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS NGUYỄN MINH HỆ Hà Nội – Năm 2011 MỤC LỤC Trang LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN LỜI MỞ ĐẦU DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 3.1: Xây dựng bảng cân nhiệt Bảng1: Thí nghiệm I [t2 ω2 q2] 56 78 Bảng 4.1: Tổng hợp độ ẩm sản phẩm trình sấy w ( %) 76 Bảng 4.2: Tổng hợp khả tách ẩm theo thời gian (g/kwh) Bảng 4.3: Thời gian sấy khả tách ẩm chế độ sấy Bảng 4.4: Ma trận thực nghiệm kết tính tốn 79 88 83 Bảng 4.5: Mơ hình Bảng 4.6: Tính bước cho thơng số Bảng 4.7: Tổng hợp tiêu chất lượng sấy 87 96 98 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1: Sơ đồ cơng nghệ sản xuất miến dong thủ cơng Hình 1.2: Sơ đồ cơng nghệ sản xuất miến dong Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý bơm nhiệt Hình 2.2: Bơm nhiệt sấy gỗ Westair 13 23 26 Hình 2.3: Ứng dụng bơm nhiệt chu trình hở kỹ thuật sấy 27 Hình 2.4: Bơm nhiệt chu trình hở để bay đặc 28 Hình 2.5: Sơ đồ ngun lý máy sấy ẩm 36 Hình 2.6: Sơ đồ nguyên lý máy sấy bơm nhiệt 37 Hình 2.7: Đồ thị I – d biểu diễn chu trình tác nhân sấy tuần hồn kín 38 Hình 2.8: Sơ đồ nguyên lý làm việc bơm nhiệt nén 33 Hình 3.1: Sơ đồ nguyên lý hệ thống sấy bơm nhiệt 46 Hình 3.2: Chu trình vịng ngược máy lạnh nén cấp đồ thị logP – i 46 Hình 3.3: Đồ thị I – d biểu diễn chu trình tác nhân sấy Hình 3.4: Nguyên lý hệ thống bơm nhiệt máy nén 48 45 Hình 3.6: Q trình sấy kín lý thuyết đồ thị I - d 56 Hình 4.1: Sơ đồ nguyên lý máy sấy bơm nhiệt Hình 4.2: Đồ thị tác nhân lạnh chu trình bơm nhiệt Hình 4.3 Sơ đồ nguyên lý thiết bị sấy bơm nhiệt tuần hoàn tác nhân sấy 69 69 76 Hình 4.4: Sơ đồ đường cong sấy 74 Hình 4.5: Sơ đồ đường cong tốc độ sấy 75 Hình 4.6: Đồ thị đường cong sấy Hình 4.7: Đồ thị tốc độ sấy 78 86 NỘI DUNG PHẦN MỘT: TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MIẾN DONG I NGUỒN GỐC MÓN ĂN VÀ THỰC TRẠNG SẢN XUẤT MIẾN DONG 1.1 Nguồn gốc ăn 1.2 Thực trạng sản xuất miến dong 1 1.3 Công nghệ sản xuất miến dong 1.4 Tổng quát thực trạng chung II ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH SẢN XUẤT MIẾN DONG SẠCH 2.1 Tầm quan trọng việc sản xuất miến 2.2 Nguyên liệu sản xuất miến dong 16 16 16 2.3 Đề xuất quy trình sản xuất miến dong 18 PHẦN HAI: BƠM NHIỆT VÀ ỨNG DỤNG BƠM NHIỆT TRONG CÔNG NGHỆ SẤY 28 I TỔNG QUAN VỀ BƠM NHIỆT 1.1 Lịch sử hình thành bơm nhiệt 1.2 Nguyên lý làm việc 1.3 Ứng dụng bơm nhiệt 28 28 28 23 II ỨNG DỤNG CỦA BƠM NHIỆT TRONG CÔNG NGHỆ SẤY 2.1 Máy hút ẩm 28 29 2.2 Máy sấy ẩm 28 2.3 Máy sấy bơm nhiệt 36 2.4 Đánh giá thành tựu ứng dụng bơm nhiệt nói chung máy sấy bơm nhiệt nói riêng 33 III SO SÁNH MỘT SỐ PHƯƠNG ÁN SẤY CHO SẢN PHẨM MIẾN 3.1 Phơi nắng 36 36 3.2 Sấy nóng 37 3.3 Sấy thiết bị sấy bơm nhiệt PHẦN BA: TÍNH TỐN, THIẾT KẾ, XÂY DỰNG MƠ HÌNH THỰC 38 NGHIỆM MÁY SẤY BƠM NHIỆT I MỤC ĐÍCH VÀ U CẦU CỦA MƠ HÌNH 1.1 Mục đích: 39 39 39 1.2 Yêu cầu mơ hình thực nghiệm: 1.3 Cơ sở lý thuyết để tính tốn xây dựng mơ hình thực nghiệm 39 39 II TÍNH TỐN, THIẾT KẾ CÁC THƠNG SỐ CƠ BẢN CỦA PILOT 2.1 Các thơng số tính tốn 46 46 2.2 Tính tốn kích thước buồng sấy 2.3 Tính nhiệt q trình sấy: 2.4 Tính nhiệt q trình sấy thực: 48 49 53 2.5 Tính chọn bơm nhiệt: 57 PHẦN BỐN: MƠ HÌNH THỰC NGHIỆM Q TRÌNH SẤY TRÊN THIẾT BỊ SẤY BƠM NHIỆT 63 I MỤC ĐÍCH VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 63 1.1 Mục đích nghiên cứu mơ hình thực nghiệm: 63 1.2 Giới hạn phạm vi nghiên cứu thực nghiệm: 67 II CÁC GIẢ THIẾT CHO QUÁ TRÌNH SẤY BƠM NHIỆT 2.1 Nguyên lý làm việc: 2.2 Các giả thiết 68 68 68 III TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM 3.1 Sơ đồ thiết bị: 3.2 Tiến hành thí nghiệm 3.3 Nghiên cứu tìm chế độ sấy thích hợp 76 76 76 75 PHẦN NĂM: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 94 I KẾT LUẬN 94 II NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN KIẾN NGHỊ ĐƯỢC TIẾP TỤC NGHIÊN CỨU 94 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Bản luận văn tốt nghiệp cơng trình nghiên cứu thực cá nhân, thực sở nghiên cứu lý thuyết, kiến thức kinh điển, nghiên cứu khảo sát tình hình thực tiễn hướng dẫn khoa học Tiến sĩ: Nguyễn Minh Hệ Các số liệu, mơ hình thực nghiệm kết luận văn trung thực, chưa cơng bố hình thức trước trình, bảo vệ cơng nhận “Hội Đồng đánh giá luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ khoa học” Một lần nữa, xin khẳng định trung thực lời cam kết LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cảm ơn Tiến sĩ: Nguyễn Minh Hệ tận tình giúp đỡ, hướng dẫn quý thầy cô Viện Công nghệ Sinh học – Thực phẩm, viện Sau đại học truyền dạy kiến thức quý báu chương trình cao học giúp đỡ kinh nghiệm cho luận văn hoàn thành thuận lợi LỜI MỞ ĐẦU Miến dong làm từ tinh bột dong riềng loại thực phẩm truyền thống Việt Nam người tiêu dùng lựa chọn để thay đổi vị hàng ngày, chế biến nhiều sản phẩm cao cấp tiêu thụ nội địa xuất Nhưng thực tế sản xuất không đáp ứng đủ nhu cầu tiêu thụ suất phụ thuộc nhiều vào thời tiết, chưa đáp ứng chất lượng vệ sinh an tồn thực phẩm quy trình mang nặng tính thủ cơng dù giới hóa vài cơng đoạn Vậy nên tơi chọn đề tài nghiên cứu, đề xuất quy trình sản xuất miến dong phù hợp với giới hóa, tự động hóa, mở rộng nâng cao suất chất lượng sản phẩm Thực tế có số sở sản xuất nghiên cứu, ứng dụng công nghệ sấy lò để sấy miến dong ngày thời tiết không thuận lợi chất lượng đạt lại không đảm bảo độ dai, sợi miến thành phẩm Cũng có số dây chuyền sản xuất miến dong theo phương pháp đùn kết hợp sấy hầm không cải thiện chất lượng nhiều Sợi miến nấu xong khơng cịn độ dai, Mục đích nghiên cứu luận văn khảo sát qui trình cơng nghệ sản xuất miến dong thủ cơng, truyền thống làng nghề từ nghiên cứu đề xuất dây chuyền công nghệ sản xuất miến dong phù hợp với giới hoá, tự động hố Đối tượng nghiên cứu chế độ cơng nghệ sấy bánh miến dong tráng sấy sợi miến sau cán cho phạm vi dây chuyền quy mô bán công nghiệp nhỏ vừa sử dụng công nghệ sấy bơm nhiệt Tóm tắt đọng nội dung đóng góp tác giả: - Đưa quy trình sản xuất miến dong áp dụng cho quy mô sản xuất nhỏ vừa theo hộ gia đình hợp tác xã - Đưa giải pháp sấy bơm nhiệt sản phẩm miến dong để đảm bảo không bị phụ thuộc vào thời tiết năm, giúp ổn định, nâng cao suất - Tính tốn, thiết kế Pilot máy sấy bơm nhiệt để nghiên cứu chế độ công nghệ sấy bánh miến dong tráng sấy sợi miến sau cán Bằng thực nghiệm xác định chế độ thích hợp cho trình sấy miến dong Phương pháp nghiên cứu: Nghiên cứu đánh giá tiêu thực nghiệm Do thời gian khả có hạn nên luận văn chủ yếu tập trung tìm nhiệt độ sấy thích hợp vật liệu miến dong sấy sơ cắt thành dạng sợi Viện Đào tạo Sau đại học Lớp: QTTB Luận văn thạc sĩ PHẦN MỘT TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MIẾN DONG I NGUỒN GỐC MÓN ĂN VÀ THỰC TRẠNG SẢN XUẤT MIẾN DONG 1.1 Nguồn gốc ăn Miến dong & Bún tàu làm từ tinh bột dong riềng loại thực phẩm người tiêu dùng (NTD) lựa chọn để thay đổi vị hàng ngày, chế biến nhiều sản phẩm cao cấp tiêu thụ nội địa xuất Khách nước thú vị thưởng thức ăn làm từ loại này, loại miến làm từ đậu xanh Từ quyền biến lúc khan lương thực, dân làng Cự Đà mang vào ẩm thực loại thực phẩm nguyên liệu rẻ tiền, có vị lạ Báo kinh tế Viễn Đơng (Far Eastern EconomicReview) số ngày 07/08/2003, nữ ký giả Margot Cohen có viết tường thật nghề làm miến dong làng Cự Đà với tựa đề: "Điều kỳ điệu việc xoay xở tìm nguyên liệu thay thế" bà tận nơi để nghiên cứu "Vào năm 50 – 60 (của kỷ trước), tình trạng khan gạo khiến dân Việt xoay xở tìm lối sản xuất miến bột dong Khi óc sáng tạo vượt qua khó khăn cách nấu nướng vị thưởng thức thay đổi" Ngày nay, ơng bếp tây gốc khách sạn Sofitel Metropole Didier Corlou lên tiếng ca ngợi loại miến dong Ông so sánh miến sợi làm bột đậu xanh Trung Quốc Thái Lan, loại miến dong Việt Nam sợi dai ngon hơn, dùng nấu súp cua có hương vị đặc biệt (Theo Bồ Câu, www.saga.vn) U T 43T U 1.2 Thực trạng sản xuất miến dong Cách chừng 10 năm nguồn bột dong chưa khan (nhu cầu chưa cao), bột Trung Quốc chưa nhập sang Người nông dân thu hoạch họ sơ chế kỹ, chất lượng bột tốt không lẫn tạp chất, sở chế biến không cần sử dụng chất tẩy rửa mà cần dùng nước làm lắng lọc chế biến mà thơi Sản phẩm chất lượng đồng không chênh giá HV: Đặng Thị Bích Hảo – CB090695 Viện Đào tạo Sau đại học Lớp: QTTB Luận văn thạc sĩ Các sấy tốc độ bay ẩm thí nghiệm TN-VI,TN-VIII có xu hướng giảm nhanh tốc độ bay ẩm TN-V,TN-VII độ ẩm sản phẩm giảm nên khả tách ẩm khó khăn nên chế độ sấy có nhiệt độ cao TN V,TN VII có động lực sấy lớn hơn, quy luật cuối trình sấy thể rõ tốc độ bay ẩm TN-V,TN-VII cao nhiều so với TN-VI,TN-VIII Tóm lại từ nhận xét ta rút kết luận sơ bộ: Thời gian, tốc độ sấy hiệu tách ẩm phụ thuộc nhiều vào độ dày lớp sản • phẩm sấy Giai đoạn đầu trình sấy nhiệt độ thấp có hiệu ngược lại • giai đoạn cuối nhiệt độ cao hơn, thiết nhiệt độ cao có hiệu cao q trình sấy Tốc độ tác nhân sấy ảnh hưởng đến tốc độ hiệu q trình sấy • ảnh hưởng nhiều giai đoạn đầu trình sấy độ ẩm sản phẩm cao, cần lưu luợng lớn Từ kết thí nghiệm phụ lục 1, lập bảng sau: Bảng 4.3: Thời gian sấy khả tách ẩm chế độ sấy TN Thơng số thí nghiệm Y1 Y2 I t2 ω2 δ2 20 970 II t1 ω2 δ2 23 871 III t2 ω1 δ2 21 923 IV t1 ω1 δ 24 835 V t2 ω2 δ1 18 1077 VI t1 ω2 δ1 21 954 VII t2 ω1 δ1 19 1021 VIII t1 ω1 δ 22 911 Màu sắc tự nhiên, mùi vị tự nhiên, khô đều, sợi dai, Màu sắc xỉn, khô không đều, sợi dai, Màu sắc tự nhiên, mùi vị tự nhiên, khô đều, sợi dai, Màu sắc xỉn, mùi vị tự nhiên, khô không đều, sợi dai, Màu sắc mùi vị tự nhiên, khơ đều, sợi giịn, dễ gãy Màu sắc mùi vị tự nhiên, khô tương đối đều, sợi dai, Màu sắc mùi vị tự nhiên, khơ đều, có tượng khơ giịn, dễ gãy Màu sắc mùi vị tự nhiên, khô tương đối HV: Đặng Thị Bích Hảo – CB090695 82 Nhận xét sản phẩm sấy Viện Đào tạo Sau đại học Lớp: QTTB Luận văn thạc sĩ đều, sợi dai, t0 ω0 δ0 IX Trong đó: 20 Màu sắc mùi vị tự nhiên, khô tương đối đều, sợi dai, 986 Y – Thời gian sấy (h) Y - Khả tách ẩm theo chi phí lượng (g/kwh) Trong trường hợp chung phương trình hồi quy có dạng sau đây: Y= b0 + b1X1 + b2X2 + b3X3 + b12X1X2 + b13X1X3 + b23X2X3 + b123X1X2X3 Trong đó: X1; X2; X3 - yếu tố tác động đến trình b0; b1; b2; b3, b12; b13; b23; b123 - hệ số hồi qui Trong phương trình hồi qui giá trị cần tìm hệ số hồi qui Sau tiến hành thực nghiệm theo ma trận qui hoạch có đủ thơng tin để tính hệ số Bảng 4.4: Ma trận thực nghiệm kết tính tốn TN X1 X2 X3 X1 X X1 X3 X2 X3 X1 X2 X3 Y2’ Y2’’ Y2 I + + + + + + + 975 965 970 II - + + - - + - 874 868 871 III + - + - + - - 919 927 923 IV - - + + - - + 830 840 835 V + + - + - - - 1071 1083 1077 VI - + - - + - + 959 949 954 VII + - - - - + + 1017 1025 1021 VIII - - - + + + - 906 916 911 Tính hệ số hồi qui (TLTK 9) Từ bảng 3.4 ta tính hệ số phương trình hồi qui Cơng thức tổng qt để tính hệ số N b0 = ∑.y U =1 (TLTK 9) N u N HV: Đặng Thị Bích Hảo – CB090695 bi = ∑ Xiu y U =1 u N 83 Viện Đào tạo Sau đại học Lớp: QTTB Luận văn thạc sĩ N N ∑ Xiu Xju y U =1 bij = bijc = N ∑X U =1 iu X ju X eu y u N Trong đó: u - số thứ tự thí nghiệm từ ÷ N i - số thứ tự yếu tố từ ÷ n j - số thứ tự yếu tố khác từ ÷ n Xiu - giá trị yếu tố i thí nghiệm u N - số thí nghiệm Thay số ta có: N ∑.y b0 = U =1 = 970 + 871 + +923 + 835 + 1077 + 954 + 1021 + 911 = 945,25 = 970 − 871 + 923 − 835 + 1077 − 954 + 1021 − 911 = 52,5 u N N ∑ Xiu y b1 = U =1 u N N b2 = ∑ Xiu y U =1 = 970 + 871 − 923 − 835 + 1077 + 954 − 1021 − 911 = 22,75 = 970 + 871 + 923 + 835 − 1077 − 954 − 1021 − 911 = −45,5 u N N b3 = ∑ Xiu y U =1 u N N b12 = ∑ Xiu Xju y U =1 N = 970 − 871 − 923 + 835 + 1077 − 954 − 1021 + 911 =3 = 970 − 871 + 923 − 835 − 1077 + 954 − 1021 + 911 = -5,75 = 970 + 871 − 923 − 835 − 1077 − 954 + 1021 + 911 = −2 N b13 = ∑ Xiu Xju y U =1 N N b23 = ∑ Xiu Xju y U =1 N N b123= ∑X U =1 iu X ju N X eu y u = 970 − 871 − 923 + 835 − 1077 + 954 + 1021 − 911 = −0,25 HV: Đặng Thị Bích Hảo – CB090695 84 Viện Đào tạo Sau đại học Lớp: QTTB Luận văn thạc sĩ Các công thức giá trị yếu tố Xiu, X ju giá trị mã hoá +1 -1,vì có dấu ảnh hưởng đến kết tính Và hệ số hồi qui có dấu (+) (-) Từ kết tính tốn cụ thể hệ số hồi qui phương trình sau: b0 = 945,25 b2 = 22,75 b12 = b23 = -2 b1 = 52,5 b3 = -45,5 b13 = -5,75 b123= -0,25 Thay hệ số vào phương trình hồi qui ta có: Y= 945,25 + 52,5X1 +22,75X2 - 45,5X3 +3X1X2 - 3,75X1X3 -2X2X3 - 0,25X1X2X3 Tiến hành: Kiểm tra phương trình hồi qui cách kiểm tra có nghĩa hệ số hồi qui Khi tiến hành thí nghiệm loại bỏ sai số quan trắc thơng số, hệ số tính bao hàm sai số Kiểm tra hệ số hồi qui kiểm tra giá trị tuyệt đối chúng lớn hay nhỏ sai số Nếu hệ số hồi qui nhỏ sai số coi khơng có nghĩa loại bỏ khỏi phương trình Việc kiểm tra tiến hành dựa theo tiêu chuẩn Student Các hệ số hồi qui phải thoả mãn điều kiện: bi ≥ S(bi) (TLTK 9) Hệ số phương trình khơng thoả mãn điều kiện bị loại bỏ Trong đó: bi - hệ số hồi qui bi, bij , bije S(bi) - Độ lệch bình phương trung bình hệ số tính theo cơng thức: S(bi) = S ( y) N S2( y ) - Phương sai trung bình thơng số kết tồn thực nghiệm P P tính theo cơng thức: S2( y ) = P P S ( y) m m - số thí nghiệm lặp lại N - Tổng số thí nghiệm S2y - Phương sai kết đơn vị tính: S2j = P P HV: Đặng Thị Bích Hảo – CB090695 P P N N ∑S j j =t 85 Viện Đào tạo Sau đại học Lớp: QTTB Luận văn thạc sĩ S2j - Phương sai theo hàng: P P m (yji - y i)2 ∑ m − i =1 S2j = P P P Tp - Chuẩn Student Chuẩn Student tra bảng tuỳ thuộc giá trị p xác suất số bậc tự Số bậc tự hiệu biến số không phụ thuộc vào số liên hệ chúng chương trình Trong trường hợp cụ thể theo qui hoạch thực nghiệm yếu tố đầy đủ, số bậc tự tính theo cơng thức: f= (m - 1) N=(2-1)*8=8 Trong đó: m - số thí nghiệm lặp lại Thay vào số thứ tự ta tính cụ thể giá trị S2j, kết tính sau: P S12 = P [ ] [ ] [ ] [ ] m (yji - y i)2 = (975 − 970) + (965 − 970) =50 ∑ m − i =1 −1 P P m (yji - y i)2 = S = (874 − 871) + (868 − 871) = 18 ∑ m − i =1 −1 2 P P S 32 = m (yji - y i)2 = (919 − 923) + (927 − 923) = 32 ∑ m − i =1 −1 S 42 = m ∑ m − i =1 (yji - y i)2 = (830 − 835) + (840 − 835) = 50 −1 S 52 = m ∑ m − i =1 (yji - y i)2 = (1071 − 1077) + (1083 − 1077) =72 −1 S 62 = m ∑ m − i =1 (yji - y i)2 = (959 − 954) + (949 − 954) =50 −1 S 72 = m ∑ m − i =1 (yji - y i)2 = (1017 − 1021) + (1025 − 1021) =32 −1 S 82 = m ∑ m − i =1 (yji - y i)2 = (906 − 911) + (916 − 911) =50 −1 P P P P P P P P P P P P [ ] [ ] [ ] [ ] Ta có kết cụ thể: S12 = 50 S 32 = 72 S 52 = 18 S 72 = 32 S 22 = 18 S 42 = 32 S 62 = 50 S 82 = 50 Tính S2y theo công thức sau : P P HV: Đặng Thị Bích Hảo – CB090695 86 Viện Đào tạo Sau đại học Lớp: QTTB Luận văn thạc sĩ S12 + S 22 + S 32 + S 42 + S 52 + S 62 + S 72 + S 82 50 + 18 + 72 + 32 + 18 + 50 + 32 + 50 S = = = 40,25 8 S y 40,25 Thay vào ta tính S2( y ): S2( y ) = = = 20,125 m 2 y P Và: Sb = S(2y ) N = P P P 20,125 = 2,56 Tra bảng chuẩn Student với xác suất a = 0,05 với f = = 2,306 => Sb = 2,56 2,306 = 5,9 Ta có : Từ điều kiện bi ≥ Sb.tp = 5,9 ta đối chiếu hệ số hồi qui tính để chọn hệ số có nghĩa Ta tính hệ số hồi qui : b0 = 945,25 b1 = 52,5 b2 = 22,75 b3 = -45,5 b12 = b13 = -5,75 b23 = -2 b123= -0,25 So sánh với điều kiện trên, ta thấy có hệ số hồi quy b0 , b1 , b2 , b3 có nghĩa, hệ số cịn lại khơng có nghĩa ta loại bỏ Phương trình hồi quy có dạng: Y= 945,25 +52,5 X1+22,75X2 – 45,5X3 Kiểm tra thích ứng phương trình hồi quy Nội dung xét xem sai lệch phương trình hồi quy với trình thực nghiệm Việc kiểm tra thực nghiệm theo chuẩn Fischer Phương trình xem thích ứng chuẩn Fischer tính phải thoả mản điều kiện: FT < Fb Trong đó: FT - chuẩn Fischer tính theo thực nghiệm Fb - giá trị tra bảng Từ phương trình hồi quy loại bỏ hệ số hồi quy khơng có nghĩa, ta tính kết yu (yu tính khơng phải thí nghiệm) cho tất phương án điều kiện thí nghiệm Ta lập bảng sau: Bảng 4.5: Mơ hình TN X1 X2 X3 Mơ hình HV: Đặng Thị Bích Hảo – CB090695 y’u P P yu (y’u- y u ) P P 87 Viện Đào tạo Sau đại học Lớp: QTTB Luận văn thạc sĩ I II + - + + + + 945,25 +52,5 +22,75 – 45,5 945,25 +52,5 +22,75 – 45,5 969,25 875,75 970 871 0,56 22,56 III IV + - - + + 945,25 +52,5 +22,75 – 45,5 945,25 +52,5 +22,75 – 45,5 923,75 830,25 923 835 0,56 22,56 V VI VII + + + + - - 945,25 +52,5 +22,75 – 45,5 945,25 +52,5 +22,75 – 45,5 945,25 +52,5 +22,75 – 45,5 1071,75 955,25 1026,25 1077 954 1021 27,56 1,56 27,56 VIII - - - 945,25 +52,5 +22,75 – 45,5 909,75 911 1,56 N Phương sai thích ứng: ∑(y S tu2 = ' u − yu ) n N − N' Trong đó: • y’u- Giá trị thơng số kết tính theo phương trình cho tất phương án P P điều kiện thớ nghim (t ữ N ) ã y u - Trung bình cộng giá trị thơng số kết thí nghiệm lập lại • N - số hệ số hồi quy xác định (trong quy hoạch thực nghiệm N số phưong án thí nghiệm) • N '- số hệ số có nghĩa Hiệu N - N ' số bậc tự Thay số vào cơng thức ta tính giá trị S2t.ư= 20,9 P P Giá trị chuẩn Fischer tính sau: Ft = S t2­ 20,9 = = 0,52 S y 40,125 Tra bảng Fischer với ∝ = 0,05; f1 = N - N ' = - = F2 = N(m-1) = 8(2-1) = 8, m số thí nghiệm lập lại ta có : Ta có: Fb = 3,84 Như FT = 0,52 so sánh với Fb = 3,84 thoả mản điều kiện: FT < Fb Vậy ta kết luận phương trình hồi quy: HV: Đặng Thị Bích Hảo – CB090695 88 Viện Đào tạo Sau đại học Lớp: QTTB Luận văn thạc sĩ Y= 945,25 +52,5 X1+22,75X2 – 45,5X3 hồn tồn thích ứng Từ phương trình hồi quy ta có nhận xét : 1- Sự phụ thuộc khả tách ẩm theo chi phí lượng vào yếu tố ảnh hưởng hoàn tồn tuyến tính khoảng nhiệt độ giới hạn 2- Các yếu tố ảnh hưởng tương đối độc lập đến khả tách ẩm trình sấy 3- Các ảnh hưởng tương hỗ yếu tố đến khả tách ẩm q trình sấy khơng dáng kể (Thể chỗ chúng khơng có mặt phương trình hồi quy) 4- Nhiệt độ tác nhân sấy nhân tố có ảnh hưởng nhiều tới hiệu tách ẩm q trình sấy sau đến độ dày lớp sản phẩm sấy Tốc độ đối lưu tác nhân sấy có ảnh hưởng đến q trình sấy khơng lớn HV: Đặng Thị Bích Hảo – CB090695 89 Viện Đào tạo Sau đại học Lớp: QTTB Luận văn thạc sĩ THỰC NGHIỆM TÌM CHẾ ĐỘ CƠNG NGHỆ THÍCH HỢP THEO PHƯƠNG PHÁP BOX - WILSON Phương pháp tìm chế độ cơng nghệ thích hợp theo Box - wilson gọi phương pháp lên độc tìm giá trị thích hợp yếu tố Xi để q trình sấy có hiệu Dựa vào phương trình hồi quy ta soạn chương trình gồm số thí nghiệm không nhiều với giá trị thay đổi yếu tố Xi theo chiều tăng nhiều thông số y Thí nghiệm mức bản, để tiến hành ta lập bảng sau: Bảng 4.6- Tính bước cho thơng số Xi Xi0 Xi+ Xi- λi Bi biλi Ki Si = Scb ki X1 X2 X3 45 0,4 35 50 0,45 50 40 0,35 20 0,05 15 52,5 22,75 -45,5 262,5 1,13 910 0,2 0,002 -1 0,01 -5 P P P biλi Xi + − Xi − Xi + + Xi − Trong đó: Xi = ; λi= ; Ki = max × ki 2 bjλi P P Ki - hệ số thích hợp cho yếu tố Si - bước thí nghiệm cho tất yếu tố, tức mức thay đổi thơng số thí nghiệm để tìm giá trị thích hợp Scb - bước thương chọn cho giá trị si gây thay đổi đáng kể đến tiêu cần tối ưu Bước tiếp theo, tiến hành thí nghiệm Các thí nghiệm tìm chế độ thích hợp tiến hành từ mức (0) thí nghiệm thơng thường ứng với bước nhảy thí nghiệm xác định (Bảng 4.6) dẫn đến tiêu cần tìm đạt điểm thích hợp Số thí nghiệm tìm chế độ thích hợp dừng tiêu cần tìm vượt qua giá trị thích hợp Trong trường hợp sấy miến dong thái sợi, tiêu thích hợp cần tìm thời gian sấy ngắn tương ứng với tiêu khả tách ẩm cao (Chỉ tiêu: g/kwh cao) kết hợp với tiêu công nghệ như: màu sắc, mùi vị, độ khơ đều, tính chất lý thời gian bảo quản Tuy nhiên ứng với bước nhảy thí HV: Đặng Thị Bích Hảo – CB090695 90 Viện Đào tạo Sau đại học Lớp: QTTB Luận văn thạc sĩ nghiệm, yếu tố ảnh hưởng có xu hướng làm giảm thời gian sấy mặt khác tiêu khả tách ẩm thay đổi chi phí lượng riêng tăng tiêu cơng nghệ có xu hướng dần nhiệt độ cao Mục tiêu kết hợp hài hoà hai tiêu khả tách ẩm cao phù hợp công nghệ ta chất lượng sản phẩm tốt mà giá thành sấy thấp Trên sở tiến hành thí nghiệm để xác định tiêu cụ thể, thí nghiệm tìm chế độ thích hợp mức (0) với: t0 = 45˚C ; ω0 = 0,4 m/s; δ0 = 35 mm Các bước nhảy: S1 = 1˚C ; S2 = 0,01m/s ; S3 = -5mm Các thí nghiệm tiến hành khả tách ẩm giảm qua điểm cực trị dừng số thí nghiệm Kết thí nghiệm tối ưu hố trình bày phụ lục Căn vào kết thí nghiệm chúng tơi đánh giá để lựa chọn phương án sấy thích hợp tiêu sau đây: • Chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật: - Thời gian sấy ngắn: Trong giới hạn cho phép công nghệ sấy miến dong phân tích phần tổng quan < 24h - Khả tách ẩm lớn với chi phí lượng thấp: Được đặc trưng đại lượng: N = ∆G/(Q *∆τ) [g/kwh ] • Chỉ tiêu chất lượng sản phẩm: Đối với sản phẩm miến dong sấy khơ chưa có tiêu chuẩn hoá đo lường tiêu cách cụ thể, phạm vi luận văn để đánh giá chất lượng sản phẩm dừng lại mức độ đánh giá cách so sánh sản phẩm với phương pháp sấy nhiệt thông thường khác kết hợp với cảm quan tiêu sau: - So sánh chung sản phẩm sấy thiết bị bơm nhiệt tuần hồn kín với phương pháp sấy lị trực tiếp thủ cơng sấy lị gián tiếp nhiệt độ 60˚C ÷ 90˚C ưu điểm bật sản phẩm khơng có bụi than, khơng bị cháy, cong vênh, nứt vụn, thời gian bảo quản dài HV: Đặng Thị Bích Hảo – CB090695 91 Viện Đào tạo Sau đại học Lớp: QTTB Luận văn thạc sĩ - So sánh riêng sản phẩm sấy bơm nhiệt chế độ sấy khác vào tiêu cảm quan: Màu sắc, mùi vị, độ dòn, mức độ chảy dầu, độ cong vênh, độ khô đồng sau sấy chất lượng sau đóng túi bảo quản thời gian tháng Tổng hợp đánh P P giá theo mức độ: Kém, bình thường, tương đối tốt, tốt Bảng 4.7: Tổng hợp tiêu chất lượng sấy TN ti (0C) ωi δi (m/s) (mm) sản phẩm sau sấy 45 46 47 48 0,4 0,41 0,42 0,43 35 30 25 20 Bình thường Tương đối tốt Tốt Tốt P Cảm quan chất lượng P Chất lượng sau bảo quản 06 tháng Thời Khả gian sấy tách ẩm (h) (g/kwh) Bình thường Bình thường Tương đối tốt Tương đối tốt 20 19,7 19,5 19,4 986 995 1015 1011 Chúng thấy tiếp tục thí nghiệm thời gian sấy giảm cơng suất tiêu thụ điện/giờ tăng dần công nén đoạn nhiệt nhiệt độ cao hơn, mặt khác nhiệt độ tăng dần tiêu cơng nghệ tổng hợp thay đổi theo xu hướng dần (Bảng 4.7) Vì dừng thí nghiệm khẳng định thí nghiệm tìm tối ưu đạt (TN3) Tóm lại từ số liệu nghiên cứu thực nghiệm tiêu cảm quản chất lượng kết hợp phương pháp qui hoạch hố tốn học, chúng tơi tìm chế độ sấy thích hợp cho sản phẩm miến dong sau: Phương trình qui hồi trình sấy Y= 945,25 +52,5 X1+22,75X2 – 45,5X3 Trong : X1 Nhiệt độ tác nhân sấy - X1 (35 ÷ 55)˚C X2 Tốc độ tác nhân sấy - X2 (0,35 ÷ 0,45)m/s X3 Độ dầy lớp nguyên liệu sấy - X3 (20 ÷ 50)mm Chế độ sấy thích hợp: HV: Đặng Thị Bích Hảo – CB090695 92 Viện Đào tạo Sau đại học Lớp: QTTB Luận văn thạc sĩ Nhiệt độ tác nhân sấy 47˚C Tốc độ tác nhân sấy 0,42 m/s Độ dầy lớp nguyên liệu sấy 25 mm Với chế độ sấy cho ta chất lượng sản phảm tốt nhất, thời gian sấy 19,5h khả tách ẩm trung bình 1015g/kwh HV: Đặng Thị Bích Hảo – CB090695 93 Viện Đào tạo Sau đại học Lớp: QTTB Luận văn thạc sĩ PHẦN NĂM KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ I KẾT LUẬN Kết nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm cho phép rút kết luận sau đây: Mơ hình thực nghiệm sấy bơm nhiệt đáp ứng yêu cầu đề thiết bị nghiên cứu khoa học cho phép thu kết nghiên cứu tin cậy Qua khảo sát thiết bị làm việc ổn định điều kiện Việt Nam, chi phí đầu tư khơng q cao hầu hết phụ kiện vật tư có sẳn thị trường nên có thuận lợi cho việc hồn thiện nâng quy mơ thiết bị phù hợp với điều kiện sản xuất vừa nhỏ Việt Nam Với ưu điểm công nghệ sấy bơm nhiệt chi phí lượng riêng thấp hiệu sấy dải nhiệt độ thấp mà phương pháp sấy khác khó đạt được, phù hợp cho công nghệ sấy sản phẩm nông nghiệp dạng thực phẩm khô hay rau Với mơ hình thực nghiệm ngồi cơng tác phục vụ cho nghiên cứu đề tài, mơ hình sử dụng để sấy số sản phẩm khác cùi dừa, cà rốt, chế phẩm sinh học, hành lá, II NHỮNG VẤN ĐỀ CẦN KIẾN NGHỊ ĐƯỢC TIẾP TỤC NGHIÊN CỨU Do hạn chế mặt thời gian, nên kết nghiên cứu từ lý thuyết thực nghiệm thu luận văn giới hạn phạm vi hẹp Để nâng cao tính khái quát mở rộng phạm vi ứng dụng kết nghiên cứu vào thực tiển cần tiếp tục nghiên cứu lý thuyết thực nghiệm phạm vi rộng: Đầu tư mô hình nghiên cứu với mức độ đại với khả tự động hoá cao hệ điều khiển PLC, kết hợp với việc mở rộng mô đun cho phép ta HV: Đặng Thị Bích Hảo – CB090695 94 Viện Đào tạo Sau đại học Lớp: QTTB Luận văn thạc sĩ nghiên cứu kỹ thông số trình nâng cao suất sản phẩm Xây dựng công thức tổng quát để tính tốn, đánh giá hiệu q trình sấy từ xây dựng tiêu chuẩn hố cho thiết bị bơm nhiệt ứng dụng cho công nghệ sấy Nghiên cứu, hoàn thiện thiết bị đưa quy trình cơng nghệ sấy bơm nhiệt cho nhiều sản phẩm khác Nghiên cứu, kết hợp với nguồn tác nhân sấy khác dùng vi sóng để giảm thời gian sấy HV: Đặng Thị Bích Hảo – CB090695 95 TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS.TS Hoàng Văn Chước (2006), Thiết kế hệ thống tb sấy, NXB Khoa học Kỹ thuật Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tuỳ (2002), Kỹ thuật lạnh ứng dụng, NXB Giáo dục, Nguyễn Đức Lợi (2009) Giáo trình thiết kế hệ thống lạnh, NXB Giáo dục Nguyễn Văn May (2004), Máy lạnh điều hồ khơng khí, NXB Khoa học Kỹ thuật Nguyễn Văn May (2002) Kỹ thuật sấy nông sản thực phẩm, NXB Khoa học Kỹ thuật “Hệ thống sấy lạnh bơm nhiệt Haihaco”, Tạp chí khoa học cơng nghệ nhiệt, số 2/1998 Tập thể tác giả (1999), Sổ tay Q trình Thiết bị Cơng nghệ Hóa chất – Tập 1, NXB Khoa học Kỹ thuật Phạm Văn Tuỳ, Nguyễn Thanh Liêm, Nguyễn Phong Nhã (10 -2001), “Khả sấy lạnh khử ẩm bơm nhiệt khơng khí”, Tuyển tập cơng trình khoa học, hội nghị khoa học kỷ niệm 45 năm ĐH Bách Khoa Hà Nội, Đại Học Bách Khoa Hà Nội GS TSKH Nguyễn Minh Tuyển (2005), Quy hoạch thực nghiệm, NXB Khoa học Kỹ thuật ... trạng chung II ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH SẢN XUẤT MIẾN DONG SẠCH 2.1 Tầm quan trọng việc sản xuất miến 2.2 Nguyên liệu sản xuất miến dong 16 16 16 2.3 Đề xuất quy trình sản xuất miến dong 18 PHẦN HAI:... nghệ sản xuất miến dong Theo mơ hình sản xuất đa phần sản xuất thủ cơng, quy trình sản xuất miến dong chia làm hai công đoạn: chế biến tinh bột thành phẩm (tinh bột dong riềng) sản xuất miến dong. .. Nâng tầm giá trị sản phẩm để xuất quốc tế Trong giới hạn đề tài, tìm hiểu, khai thác, nghiên cứu, đề xuất quy trình sản xuất miến từ bột dong riềng 2.2 Nguyên liệu sản xuất miến dong 2.2.1 Nước