Hoàn thiện phương pháp bảo quản rau quả tươi sau thu hoạch bằng công nghệ nhiệt độ thấp kết hợp với môi trường khí cải biến

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - HỒ HỮU PHÙNG HOÀN THIỆN PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN RAU, QUẢ TƯƠI SAU THU HOẠCH BẰNG CÔNG NGHỆ NHIỆT ĐỘ THẤP KẾT HỢP VỚI MÔI TRƯỜNG KHÍ CẢI BIẾN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT NHIỆT - LẠNH NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN VIỆT DŨNG Hà Nội – Năm 2012 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC MỤC LỤC MỤC LỤC i LỜI CẢM ƠN iv LỜI CAM ĐOAN v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ viii DANH MỤC CÁC BẢNG x MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT MỤC TIÊU CỦA LUẬN ÁN ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU DỰ KIẾN CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ BẢO QUẢN RAU QUẢ 1.1 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN RAU QUẢ TƯƠI 1.1.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4 1.2 QUÁ TRÌNH HÔ HẤP 10 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.3 Nhiệt độ Độ ẩm tương đối khơng khí Nồng độ O2 CO2 Sự sản sinh ethylen 10 Cường độ hô hấp hệ số hô hấp 12 Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ hô hấp .13 Phương pháp xác định cường độ hô hấp 14 CÔNG NGHỆ BẢO QUẢN RAU QUẢ TƯƠI SAU THU HOẠCH .16 1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.3.4 Bảo quản điều kiện thường .16 Bảo quản rau kho lạnh 17 Bảo quản rau hóa chất 17 Bảo quản mơi trường khí điều khiển 18 Học viên: HỒ HỮU PHÙNG i LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC 1.3.5 1.4 Bảo quản bao gói khí điều biến 19 KẾT LUẬN 21 CHƯƠNG II CƠ SỞ LÝ THUYẾT 23 2.1 MƠ HÌNH HƠ HẤP 23 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.1.4 2.2 Q trình hơ hấp .23 Mơ hình hơ hấp Michaelis-Menten 24 Ảnh hưởng chất kìm hãm tới phản ứng oxy hóa-khử 27 Các dạng mơ hình hơ hấp khai triển 29 MƠ HÌNH HÔ HẤP - BAY HƠI .30 2.2.1 Các giả thiết tính tốn mơ hình 32 2.2.2 Mơ hình tốn q trình hơ hấp-bay .33 2.2.3 Độ thấm khí qua thành bao gói MAP .37 2.3 KẾT LUẬN 38 CHƯƠNG III ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 40 3.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 40 3.2 THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM 42 3.2.1 3.2.2 Máy phân tích sắc ký khí 42 Bộ đo nhiệt độ, độ ẩm HIOKI 43 QUY TRÌNH THÍ NGHIỆM 44 3.3 3.3.1 3.3.2 Quy trình lấy mẫu khí thí nghiệm 44 Quy trình sử dụng máy sắc ký khí .44 3.4 XÁC ĐỊNH CƯỜNG ĐỘ HÔ HẤP THỰC NGHIỆM .46 3.5 KIỂM CHỨNG ĐỘ CHÍNH XÁC CỦA MƠ HÌNH 48 3.6 ỨNG DỤNG MƠ HÌNH ĐỂ XÁC ĐỊNH BAO GĨI BẢO QUẢN MAP 48 CHƯƠNG IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 49 4.1 XÁC ĐỊNH MƠ HÌNH HƠ HẤP .49 4.2 KIỂM CHỨNG MƠ HÌNH HƠ HẤP-BAY HƠI TRONG BÌNH THÍ NGHIỆM .51 4.2.1 Kiểm chứng mơ hình dự đốn nồng độ khí bình thí nghiệm 51 4.2.2 Kiểm chứng mơ hình dự đốn nhiệt độ, độ ẩm khơng khí bình thí nghiệm 55 4.2.3 Kiểm chứng độ hao hụt tự nhiên bình thí nghiệm 56 Học viên: HỒ HỮU PHÙNG ii LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC 4.3 DỰ ĐỐN CÁC THƠNG SỐ TRONG BAO GÓI MAP 57 4.3.1 4.3.2 4.3.3 Lựa chọn màng bao gói 57 Dự đốn nồng độ khí, nhiệt độ độ ẩm khơng khí bao gói 58 Dự đoán độ hao hụt tự nhiên bao gói 62 CHƯƠNG V KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 63 5.1 ĐỀ XUẤT ỨNG DỤNG 63 5.2 KẾT LUẬN 66 5.3 ĐỀ XUẤT HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI 67 TÀI LIỆU THAM KHẢO 68 PHỤ LỤC 71 PHỤ LỤC 1: KIM NGẠCH XUẤT KHẨU RAU QUẢ VIỆT NAM 71 PHỤ LỤC 2: NHIỆT ĐỘ VÀ ĐỘ ẨM BẢO QUẢN TỐI ƯU .71 PHỤ LỤC 3: XÁC ĐỊNH RO2 VÀ RCO2 THEO THỰC NGHIỆM 79 PL 3.1 PL 3.2 PL 3.3 PL 3.4 PL 3.5 Đu đủ Hưng Yên 79 Xoài cát Chu .81 Xồi cát Hịa Lộc 83 Xoài Mộc Châu 86 Xoài Mộc Châu 88 PHỤ LỤC 4: ĐỘ THẤM KHÍ CỦA MỘT SỐ PLASTIC FILM .91 PHỤ LỤC 5: NHẬN DẠNG NỒNG ĐỘ KHÍ TRONG BÌNH THÍ NGHIỆM 93 PL 5.1 PL 5.2 PL 5.3 PL 5.4 PL 5.5 Đu đủ Hưng Yên 93 Xoài cát Chu .94 Xồi cát Hịa Lộc 95 Xoài Mộc Châu 110C .96 Xoài Mộc Châu 270C .97 PHỤ LỤC 6: PHẦN MỀM MƠ PHỎNG MƠ HÌNH HƠ HẤP - BAY HƠI .99 PL 6.1 PL 6.2 Cấu trúc chương trình 99 Các modul phần mềm 99 Học viên: HỒ HỮU PHÙNG iii LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LỜI CẢM ƠN Với tất kính trọng, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới: TS Nguyễn Việt Dũng - Là người thầy tận tâm với nghiệp khoa học, dìu dắt, bảo tận tình, chu đáo cho thời gian nghiên cứu, suốt q trình làm luận án Tơi xin trân trọng cảm ơn tập thể Bộ môn Kỹ thuật lạnh ĐHKK cán Phịng thí nghiệm KH&CN Nhiệt - Lạnh quan tâm giúp đỡ, động viên để tơi hồn thành luận án Tơi xin trân trọng cảm ơn tập thể Viện Cơ điện Nông nghiệp Công nghệ STH, đặc biệt cố TS Cao Văn Hùng định hướng, giúp đỡ nhiều mặt q trình thực luận văn Tơi xin trân trọng cảm ơn ThS Nguyễn Anh Vũ - Phó Giám đốc Phịng thí nghiệm Cơng nghệ lọc hố dầu Vật liệu xúc tác hấp phụ giúp tơi hồn thành thí nghiệm luận văn Nhân dịp này, cho phép cảm ơn nhiều đến gia đình, người thân bạn bè động viên, giúp đỡ tơi hồn thành luận văn Học viên: HỒ HỮU PHÙNG iv LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC LỜI CAM ĐOAN Bản luận văn nghiên cứu thực hướng dẫn thầy giáo TS Nguyễn Việt Dũng Để hoàn thành luận văn này, tài liệu tham khảo liệt kê, tơi cam đoan khơng chép cơng trình, sử dụng tài liệu khác mà không ghi Nếu sai, tơi xin chịu hình thức kỷ luật theo qui định Hà Nội, ngày 28 tháng 03 năm 2012 Học viên Hồ Hữu Phùng Học viên: HỒ HỮU PHÙNG v LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU [CO2] : Nồng độ CO2 (%) [CO2]i : Nồng độ CO2 bao gói (%) [CO2]0 : Nồng độ CO2 bên ngồi bao gói (%) [O2] : Nồng độ O2 (%) [O2]i : : Nồng độ O2 bên bao gói (%) [O2]0 : : Nồng độ O2 bên ngồi bao gói (%) AS : Diện tích bề mặt (m2) Ap : Diện tích bao gói (m2) Ca : Nhiệt dung riêng khơng khí (J kg-1 K-1) Cs : Nhiệt dung riêng (3722.1 J kg-1 K-1 theo Peleg & Bagley, 1983) D1 : Chiều dài theo mặt ngang đỉnh bao gói (m) D2 : Chiều dài theo mặt ngang đáy bao gói (m) D3 : Chiều dài theo phương đứng mặt bên bao gói (m) Hi : Độ ẩm tuyệt đối (kg hơi/kg khơng khí khơ) hp : Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu bề mặt bao gói (J h-1 m-2 K-1) hs : Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu bề mặt (J h-1 m-2 K-1) KmCO2 : Hằng số Michaelis - Menten tính theo lượng CO2 phát thải (%CO2) KmO2 : Hằng số Michaelis - Menten tính theo lượng O2 tiêu thụ (%O2) Kmc : Hằng số kìm hãm theo mơ hình competitive (%O2 - %CO2) Kmu : Hằng số kìm hãm theo mơ hình uncompetitive (%O2 - %CO2) Kmn : Hằng số kìm hãm theo mơ hình noncompetitive (%O2 - %CO2) L : Độ dày màng bao bao gói (μm) • m1 • m2 • : Lưu lượng nước bốc từ bề mặt bên bao gói (kg h-1) : Lưu lượng nước thấm bao gói mơi trường bên ngồi (kg h-1) mw : Cường độ nước bề mặt (kg h-1 m-2) mw : Lượng nước bên bao gói (kg) Học viên: HỒ HỮU PHÙNG vi LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC PCO2 : Độ thấm khí CO2 màng bao gói (ml μm m-2 h-1 atm-1) PO2 : Độ thấm khí O2 màng bao gói, (ml μm m-2 h-1 atm-1) PH2O : Độ thấm khí CO2 màng bao gói (ml μm m-2 h-1 atm-1) Pi : Phân áp suất nước bên bao gói (atm) Po : Phân áp suất nước bên ngồi bao gói (atm) Patm : Áp suất khí (atm) QS : Nhiệt hô hấp sản phẩm (J h-1 kg-1) Qext : Nhiệt trao đổi đối lưu qua bề mặt sản phẩm (J h-1) R : Hằng số chất khí (8.314 J mol-1 K-1) RO2 : Cường độ hơ hấp tính theo lượng O2 hấp thụ (ml kg-1 h-1) RCO2 : Cường độ hơ hấp tính theo lượng CO2 phát thải (ml kg-1 h-1) RHi : Độ ẩm tương đối không khí bên bao gói (%) RHo : Độ ẩm tương đối khơng khí bên ngồi bao gói (%) RHi,i : Độ ẩm tương đối ban đầu không khí bên bao gói (%) RHi : Độ ẩm tương đối khơng khí bên bao gói (%) Ti : Nhiệt độ khơng khí bên bao gói (0C) To : Nhiệt độ khơng khí bên ngồi bao gói (0C) Ti,i : Nhiệt độ ban đầu khơng khí bên bao gói (0C) t : Thời gian (h) V : Thể tích tự bao gói (ml) VmO2 : Cường độ hơ hấp cực đại tính theo lượng O2 hấp thụ (ml kg-1 h-1) VmCO2 : Cường độ hơ hấp cực đại tính theo lượng CO2 phát thải (ml kg-1 h-1) Wa : Khối lượng khơng khí khơ bao gói (kg) Ws : Khối lượng rau (kg) α : Hệ số chuyển đổi (0.8 ÷ 1.0) λ : Nhiệt ẩn hóa nước (J kg-1) Ghi chú: Các ký hiệu "." chữ số thể cho số thập phân; ký hiệu "," thể cho "nhóm" số Học viên: HỒ HỮU PHÙNG vii LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1: Hơ hấp rau tươi môi trường khác Hình 1.2: Quá trình hô hấp sau thu hoạch 10 Hình 1.3: Sự phụ thuộc thời gian bảo quản vào cường độ hô hấp loại rau tươi 13 Hình 1.4: Các yếu tố ảnh hưởng đến cường độ hô hấp .14 Hình 1.5: Các phương pháp xác định cường độ hô hấp 15 Hình 1.6: Bảo quản rau tươi sử dụng MAP 19 Hình 1.7: Màng bao gói số loại rau Thái Lan 20 Hình 2.1: Mơ hình bao gói bảo quản MAP .23 Hình 2.2: Biến thiên vận tốc phản ứng theo nồng độ chất 26 Hình 2.3: Kiểu kìm hãm cạnh tranh 28 Hình 2.4: Kiểu kìm hãm phi cạnh tranh 28 Hình 2.5: Kiểu kìm hãm khơng hồn tồn cạnh tranh 28 Hình 3.1: Mẫu thí nghiệm xồi cát Hịa Lộc .41 Hình 3.2: Mẫu thí nghiệm xồi Mộc Châu .41 Hình 3.3: Mẫu thí nghiệm xồi Cát Chu 41 Hình 3.4: Mẫu thí nghiệm đu đủ Hưng Yên .41 Hình 3.5: Sơ đồ khối thiết bị phân tích khí .42 Hình 3.6: Máy sắc ký khí TRACE GC THERMO ELECTRON .43 Hình 3.7: Thiết bị đo HIOKI .44 Hình 4.1: So sánh mức độ xác dạng mơ hình hơ hấp thơng qua thay đổi nồng độ khí bình kín 53 Hình 4.2: Kiểm chứng trường nhiệt độ độ ẩm tương đối bình kín 56 Hình 4.3: Dự đốn nồng độ O2 CO2 bao gói (LDPE) bảo quản đu đủ Hưng Yên nhiệt độ 11.20C 58 Hình 4.4: Dự đốn nhiệt độ độ ẩm bao gói (LDPE) bảo quản đu đủ Hưng Yên nhiệt độ 11.20C 59 Học viên: HỒ HỮU PHÙNG viii LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hình 4.5: Dự đốn nồng độ O2 CO2 bao gói (PEmpSX) bảo quản xồi Mộc Châu 110C 60 Hình 4.6: Dự đốn nhiệt độ độ ẩm bao gói (PEmpSX) bảo quản xoài Mộc Châu nhiệt độ 110C 60 Hình 4.7: Dự đốn nồng độ O2 CO2 bao gói (OTR) bảo quản xồi Mộc Châu 270C 61 Hình 4.8: Dự đốn nhiệt độ độ ẩm bao gói (OTR) bảo quản xoài Mộc Châu nhiệt độ 270C .61 Hình 5.1: Sơ đồ quy trình lựa chọn thiết kế bao bì nồng độ khí cải biến MAP 65 Hình A3.1: Cường độ hơ hấp theo mơ hình khác đu đủ Hưng Yên 81 Hình A3.2: Cường độ hơ hấp theo mơ hình khác xồi cát Chu 83 Hình A3.3: Cường độ hơ hấp theo mơ hình khác xồi cát Hịa Lộc 85 Hình A3.4: Cường độ hơ hấp theo mơ hình khác xồi Mộc Châu nhiệt độ 110C 88 Hình A3.5: Cường độ hơ hấp theo mơ hình khác xoài Mộc Châu nhiệt độ 270C 90 Hình A6.1: Cấu trúc phần mềm mơ mơ hình hơ hấp - bay 99 Học viên: HỒ HỮU PHÙNG ix LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Bảng A5.8: Nhận dạng nồng độ CO2 bình kín theo dạng mơ hình hơ hấp xoài Mộc Châu 110C CO2 Experimental CO2 Competitive CO2 Uncompetitive O2 Noncompetitive CO2 Combination 1.0396 0.0718 0.9859 0.9859 0.9950 1.6481 0.0959 1.5840 1.5840 1.6026 2.1151 0.1150 2.0597 2.0596 2.0837 2.5088 0.1311 2.4668 2.4668 2.4930 2.8556 0.1454 2.8285 2.8285 2.8544 3.1691 0.1582 3.1573 3.1573 3.1805 3.4575 0.1699 3.4609 3.4608 3.4795 3.7259 0.1808 3.7441 3.7441 3.7565 3.9779 0.1909 4.0108 4.0107 4.0153 10 4.2163 0.2004 4.2634 4.2633 4.2587 0.9983 0.9983 0.9990 Time (h) R2 Xoài Mộc Châu 270C PL 5.5 Bảng A5.9: Nhận dạng nồng độ O2 bình kín theo dạng mơ hình hơ hấp xồi Mộc Châu 270C Time (h) O2 Experimental O2 Competitive O2 Uncompetitive O2 Noncompetitive O2 Combination 20.5406 20.3417 20.3446 20.3500 20.3429 19.9769 19.7545 19.7763 19.7836 19.7731 19.4287 19.1771 19.2288 19.2365 19.2244 18.8954 18.6090 18.6989 18.7061 18.6933 18.3769 18.0502 18.1845 18.1911 18.1778 17.8725 17.5005 17.6842 17.6902 17.6764 17.3820 16.9599 17.1967 17.2026 17.1881 16.9050 16.4284 16.7213 16.7277 16.7120 16.4410 15.9060 16.2572 16.2649 16.2475 10 15.9898 15.3928 15.8037 15.8137 15.7940 0.9276 0.9826 0.9839 0.9814 R2 Học viên: HỒ HỮU PHÙNG 97 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Bảng A5.10: Nhận dạng nồng độ O2 bình kín theo dạng mơ hình hơ hấp xoài Mộc Châu 270C CO2 Experimental CO2 Competitive CO2 Uncompetitive O2 Noncompetitive CO2 Combination 1.1320 0.2929 0.9454 0.9454 0.9594 1.7841 0.4234 1.5824 1.5825 1.6132 2.2844 0.5222 2.1025 2.1025 2.1424 2.7062 0.6039 2.5531 2.5531 2.5949 3.0778 0.6744 2.9564 2.9564 2.9938 3.4138 0.7368 3.3247 3.3247 3.3521 3.7227 0.7929 3.6658 3.6658 3.6782 4.0103 0.8439 3.9850 3.9850 3.9780 4.2804 0.8906 4.2860 4.2860 4.2556 10 4.5359 0.9338 4.5716 4.5716 4.5141 0.9857 0.9857 0.9905 Time (h) R2 Học viên: HỒ HỮU PHÙNG 98 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC PHỤ LỤC 6: PHẦN MỀM MƠ PHỎNG MƠ HÌNH HƠ HẤP - BAY HƠI PL 6.1 Cấu trúc chương trình input package fun(1-4) fit Results_1 hptvp_(1-4) respiration Results_2 pH2O+ptvp_2 mois Results_3 Hình A6.1: Cấu trúc phần mềm mơ mơ hình hơ hấp - bay PL 6.2 Các modul phần mềm Modul 1: Hàm nhập thông số thực nghiệm đầu vào % MO HINH HOA HO HAP HOA QUA TRONG BAO GOI % Hàm nhap cac thong so dau vao cua chuong trinh % -% function [time,O2,CO2,RO2,RCO2] = input % -% % THONG SO THI NGHIEM HO HAP input = [ ]; time = input(:,1); % Thoi gian thi nghiem O2 = input(:,2); % Nong O2 theo thoi gian CO2 = input(:,3); % Nong CO2 theo thoi gian RO2 = input(:,4); % Cuong ho hap RO2 theo thoi gian RCO2 = input(:,5); % Cuong ho hap RCO2 theo thoi gian end % -% Học viên: HỒ HỮU PHÙNG 99 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Modul 2: Hàm nhập thông số đầu vào bao gói đối tượng thí nghiệm % MO HINH HOA HO HAP HOA QUA TRONG BAO GOI % Hàm nhap cac thong so bao goi function [Ap,PO2,PCO2,PH2O,Patm,V,L,lamda,R,alpha,To,RHo,Ws,Wa,hp,Cs,Ca]= package % -% % NHAP CAC THONG SO CUA BAO GOI % Loai bao goi: Orega Film % Vat lieu thi nghiem: Xoài 450g o 25oC Ap = 1.4; % Dien tich be mat bao goi, m2 PO2 = 46238; % Do tham O2, ml/h.m2.atm PCO2 = 82375; % Do tham CO2, ml/h.m2.atm PH2O = 10000; % Do tham H20, ml/h.m2.atm Patm = 1; % Ap suat khong bao goi, atm V = 2650; % The tich tu do, ml L = 30; % Chieu day bao goi, micromet lamda = 2500; % Nhiet an hoa hoi cua hoi nuoc, J/kg R = 8314; % Hang so chat khi, J/mol.K alpha = 0.8; % He so chuyen doi nhiet ho hap, alpha = 0.8 - 1.0 To = 11; % Nhiet bao quan RHo = 0.87; Ws = 0.332; % Do am tuong doi khong ben ngoai bao goi % Khoi luong qua, kg Wa = V/1000*1.2; % Khoi luong khong kho, kg hp = 3600; % He so TDN doi luu cua be mat bao goi, J/h.k.m2 Cs = 3722.1; % Nhiet dung rieng cua hoa qua tuoi, J/kgK Ca = 1; % Nhiet dung rieng cua khong khi, J/kgK end % % Modul 3: Hàm nhận dạng thông số mơ hình hơ hấp % NHÂN DANG THAM SƠ MƠ HÌNH HƠ HÂP % Cac thong so dau ra: Cac bo so Vm, Km, Ki, Ku % -% function yout = fit % NHAP GIA TRI DAU VAO CUA CHUONG TRINH: O2, CO2, RO2 [time,O2,CO2,RO2,RCO2] = input; Học viên: HỒ HỮU PHÙNG 100 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC x = O2*[1 0] + CO2*[0 1]; % Gia tri khoi tao de tinh toan c0 = [0.1 0.1 0.1]; % Competitive, Uncompetitive, Non-competitive c1 = [0.1 0.1 0.1 0.1]; % Combination % Gioi han cua cac bo so lieu lim11 = [1E-4 1E-4 1E-4]; lim12 = [1E+2 1E+2 1E+2]; lim21 = [1E-4 1E-4 1E-4 1E-4]; lim22 = [1E+2 1E+4 1E+2 1E+2]; % -% % MO HINH O2 % Nhan dang cac he so cua mo hinh O2 Bo11 = lsqcurvefit('fun1',c0,x,RO2,lim11,lim12); % Competitive Bo12 = lsqcurvefit('fun2',c0,x,RO2,lim11,lim12); % Uncompetitiv Bo13 = lsqcurvefit('fun3',c0,x,RO2,lim11,lim12); % Non-competitive Bo14 = lsqcurvefit('fun4',c1,x,RO2,lim21,lim22); % Combination % -% % MO HINH CO2 % Nhan dang cac he so cua mo hinh CO2 Bo21 = lsqcurvefit('fun1',c0,x,RCO2,lim11,lim12); % Competitive Bo22 = lsqcurvefit('fun2',c0,x,RCO2,lim11,lim12); % Uncompetitiv Bo23 = lsqcurvefit('fun3',c0,x,RCO2,lim11,lim12); % Non-competitive Bo24 = lsqcurvefit('fun4',c1,x,RCO2,lim21,lim22); % Combination % -% yout=[Bo11,Bo12,Bo13,Bo14,Bo21,Bo22,Bo23,Bo24]; format long; yout; end % -% Modul 4: Hàm nhận dạng nồng độ O2 CO2 % CHUONG TRINH TINH TOAN NHIET-AM TRONG BAO GOI % Mo phong nong O2, CO2 bao goi (hoac kin) theo thoi gian % -% function res = respiration % NHAN DANG THAM SO MO HINH HO HAP %[time,O2,CO2,RO2,RCO2] = input; %[Ap,PO2,PCO2,PH2O,Patm,V,L,lamda,R,alpha,To,RHo,Ws,Wa,hp,Cs,Ca] = package; Học viên: HỒ HỮU PHÙNG 101 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC temp=fit; Bo11=temp(1:3); Bo12=temp(4:6); Bo13=temp(7:9); Bo14=temp(10:13); Bo21=temp(14:16); Bo22=temp(17:19); Bo23=temp(20:22); Bo24=temp(23:26); n = 10; % Thoi gian thi nghiem % MO HINH HO HAP TRONG MANG BAO GOI params_1{1}=temp; options = odeset('RelTol',1e-4,'AbsTol',[1e-4 1e-4]'); % MO HINH COMPETITIVE [t,y1]=ode45(@heptvp_1,[0:n],[20.94 0.034]',options,params_1); t = t; O2t1 = y1(:,1); CO2t1 = y1(:,2); % MO HINH UNCOMPETITIVE [t,y2]=ode45(@heptvp_2,[0:n],[20.94 0.034]',options,params_1); t = t; O2t2 = y2(:,1); CO2t2 = y2(:,2); % MO HINH NONCOMPETITIVE [t,y3]=ode45(@heptvp_3,[0:n],[20.94 0.034]',options,params_1); t = t; O2t3 = y3(:,1); CO2t3 = y3(:,2); % MO HINH COMBINATION [t,y4]=ode45(@heptvp_4,[0:n],[20.94 0.034]',options,params_1); t = t; O2t4 = y4(:,1); CO2t4 = y4(:,2); res = [t,O2t1,CO2t1,O2t2,CO2t2,O2t3,CO2t3,O2t4,CO2t4]; format long; res; end % -% Học viên: HỒ HỮU PHÙNG 102 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Modul 5: Hàm nhận dạng nhiệt độ, độ ẩm, độ hao hụt % -% function mois % Cac ham can goi: input, respiration, fit [time,O2,CO2,RO2,RCO2] = input; [Ap,PO2,PCO2,PH2O,Patm,V,L,lamda,R,alpha,To,RHo,Ws,Wa,hp,Cs,Ca] = package; res = respiration; temp = fit; % Cac thong so mo hinh ho hap Bo11=temp(1:3); Bo12=temp(4:6); Bo13=temp(7:9); Bo14=temp(10:13); Bo21=temp(14:16); Bo22=temp(17:19); Bo23=temp(20:22); Bo24=temp(23:26); % Cac thong so ho hap tinh toan tu mo hinh t = res(:,1); O2t1 = res(:,2); CO2t1 = res(:,3); O2t2 = res(:,4); CO2t2 = res(:,5); O2t2 = res(:,6); CO2t2 = res(:,7); O2t2 = res(:,8); CO2t2 = res(:,9); [n,m] = size (res); % -% % Cuong ho hap O2, CO2 tinh toan theo mo hinh Uncompetitive a21 = Bo12(1,1); a22 = Bo12(1,2); a23 = Bo12(1,3); b21 = Bo22(1,1); b22 = Bo22(1,2); b23 = Bo22(1,3); % Cuong ho hap thuc Học viên: HỒ HỮU PHÙNG 103 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC rO2t2 = (a21*O2t2)./(a22 + O2t2.*(1+CO2t2./a23)); rCO2t2 = (b21*O2t2)./(b22 + O2t2.*(1+CO2t2./b23)); Ti = 15; % Nhiet ban dau ben bao goi can bang voi ben ngoai RHi = RHo; % Do am ban dau ben bao goi can bang voi ben ngoai for i=1:n Pi_sat = pH2O (Ti); % Ap suat bao hoa ben bao goi Po_sat = pH2O (To); Pi(i) = Pi_sat*RHi; % Ap suat bao hoa ben ngoai bao goi % RHi: Do am tuong doi kk bao goi Po(i) = Po_sat*RHo; % RHo: Do am tuong doi kk ngoai bao goi mm2 = [rO2t2(i),rCO2t2(i),Pi(i),Po(i)]; params_2 = mm2; j=i; options = odeset('RelTol',1e-4,'AbsTol',[1e-4]'); [t,y]=ode45(@ptvp_2,[1:n],[Ti],options,params_2); % Gan gia tri nhiet Ti de tinh toan buoc tiep theo Ts=y(i); Ti = Ts; Tss(i)=Ts; % Luong hoi nuoc tham qua mang bao goi tai thoi diem t m2_1 = (PH2O*Ap*(Pi-Po)/L)*(0.018*Patm/R/Tss1(i))*1000; % [g/s] % Nhiet hoa qua thai qua trinh ho hap tai thoi diem t Q_1 =2816/6*(rO2t1+rCO2t1)/2*(1/22.413/(1+Tss1(i)/(Tss1(i)+273.15)))*alpha; %m = m2(i); %Qs = Q(i); end % -% % Ket qua tinh toan tu mo hinh Uncompetitive % Luong hoi nuoc tham qua mang bao goi: m21 = sum(m2_1); % [g] format bank; m21 Qs1 = sum(Q_1)/1000; % [W] format bank; Qs1 figure plot(Tss1,'-*'); grid on ylabel('[Ts1] oC') xlabel('Thoi gian t (h)') title('Bien thien nhiet be mat qua') Học viên: HỒ HỮU PHÙNG 104 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC legend('Ts') end % -% Modul 6: Hàm hiển thị kết quả: Các thơng số mơ hình hơ hấp + đồ thị cường độ hô hấp theo thời gian % NHÂN DANG THAM SƠ MƠ HÌNH HƠ HÂP % Cac thong so dau ra: Cac bo so Vm, Km, Ki, Ku % Cac thi: RO2, RCO2 theo thoi gian; % So sanh dang mo hinh ho hap % -% function Results_1 clear all clc % NHAP GIA TRI DAU VAO CUA CHUONG TRINH: [time,O2,CO2,RO2,RCO2] = input; [time,O2,CO2,RO2,RCO2] = input; x = O2*[1 0] + CO2*[0 1]; nn = length(time); y1 = RO2; y2 = RCO2; y11 = sum(y1)/nn; y22 = sum(y2)/nn; %z = sum(single(y.^2)); temp=fit; Bo11=temp(1:3); Bo12=temp(4:6); Bo13=temp(7:9); Bo14=temp(10:13); Bo21=temp(14:16); Bo22=temp(17:19); Bo23=temp(20:22); Bo24=temp(23:26); % -% % DANH GIA MO HINH COMPETITIVE % Sai so tuong doi: R = SQRT(1-delta^2/RO2^2) % Mo hinh O2 Học viên: HỒ HỮU PHÙNG 105 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC a11 = Bo11(1,1) % VmO2 a12 = Bo11(1,2) % KmO2 a13 = Bo11(1,3) % KiO2 O2_Competitive = (a11*O2)./(O2 + a12*(1+CO2./a13)); R11 = 1-sum((O2_Competitive - RO2).^2)/sum((y1-y11).^2) % Mo hinh CO2 b11 = Bo21(1,1) % VmCO2 b12 = Bo21(1,2) % KmCO2 b13 = Bo21(1,3) % KiCO2 CO2_Competitive = (b11*O2)./(O2 + b12*(1+CO2./b13)); R21 = 1-sum((CO2_Competitive - RCO2).^2)/sum((y2-y22).^2) % -% % DANH GIA MO HINH UNCOMPETITIVE % Mo hinh O2 a21 = Bo12(1,1) % VmO2 a22 = Bo12(1,2) % KmO2 a23 = Bo12(1,3) % KiO2 O2_Uncompetitive = (a21*O2)./(a22 + O2.*(1+CO2./a23)); R12 = 1-sum((O2_Uncompetitive - RO2).^2)/sum((y1-y11).^2) % Mo hinh CO2 b21 = Bo22(1,1) % VmCO2 b22 = Bo22(1,2) % KmCO2 b23 = Bo22(1,3) % KiCO2 CO2_Uncompetitive = (b21*O2)./(b22 + O2.*(1+CO2./b23)); R22 = 1-sum((CO2_Uncompetitive - RCO2).^2)/sum((y2-y22).^2) % -% % DANH GIA MO HINH NONCOMPETITIVE % Mo hinh O2 a31 = Bo13(1,1) % VmO2 a32 = Bo13(1,2) % KmO2 a33 = Bo13(1,3) % KiO2 O2_Noncompetitive = (a31*O2)./((a32 + O2).*(1+CO2./a33)); R13 = 1-sum((O2_Noncompetitive - RO2).^2)/sum((y1-y11).^2) % Mo hinh CO2 b31 = Bo23(1,1) % VmCO2 b32 = Bo23(1,2) % KmCO2 b33 = Bo23(1,3) % KiCO2 CO2_Noncompetitive = (b31*O2)./((b32 + O2).*(1+CO2./b33)); Học viên: HỒ HỮU PHÙNG 106 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC R23 = 1-sum((CO2_Noncompetitive - RCO2).^2)/sum((y2-y22).^2) % -% % DANH GIA MO HINH COMBINATION % Mo hinh O2 a41 = Bo14(1,1) % VmO2 a42 = Bo14(1,2) % KmO2 a43 = Bo14(1,3) % KiO2 a44 = Bo14(1,4) % KuO2 O2_Combination = (a41*O2)./(a42.*(1+CO2./a43)+O2.*(1+CO2./a44)); R14 = 1-sum((O2_Combination - RO2).^2)/sum((y1-y11).^2) % Mo hinh CO2 b41 = Bo24(1,1) % VmCO2 b42 = Bo24(1,2) % KmCO2 b43 = Bo24(1,3) % KiCO2 b44 = Bo24(1,4) % KuCO2 CO2_Combination = (b41*O2)./(b42.*(1+CO2./b43)+O2.*(1+CO2./b44)); R24 =1-sum((CO2_Combination - RCO2).^2)/sum((y2-y22).^2) % -% % Do thi mo phong truong RR O2, CO2 - COMPETITIVE figure plot(time,O2_Competitive,'-',time,CO2_Competitive,'-.',time,RO2,'*',time,RCO2,'p'); grid on legend('MH RO2','MH RCO2','SLTN RO2','SLTN RCO2') ylabel('RO2,RCO2 - ml/kg.h') xlabel('Thoi gian t (h)') title('MO HINH CUONG DO HO HAP THEO DANG COMPETITIVE') % -% % Do thi mo phong truong RR O2, CO2 - UNCOMPETITIVE figure plot(time,O2_Uncompetitive,'-',time,CO2_Uncompetitive,'-.',time,RO2,'*',time,RCO2,'p'); grid on legend('MH RO2','MH RCO2','SLTN RO2','SLTN RCO2') ylabel('RO2,RCO2 - ml/kg.h') xlabel('Thoi gian t (h)') title('MO HINH CUONG DO HO HAP THEO DANG UNCOMPETITIVE') % -% % Do thi mo phong truong RR O2, CO2 - NON-COMPETITIVE figure Học viên: HỒ HỮU PHÙNG 107 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC plot(time,O2_Noncompetitive,'-',time,CO2_Noncompetitive,'-.',time,RO2,'*',time,RCO2,'p'); legend('MH RO2','MH RCO2','SLTN RO2','SLTN RCO2') grid on ylabel('RO2,RCO2 - ml/kg.h') xlabel('Thoi gian t (h)') title('MO HINH CUONG DO HO HAP THEO DANG NONCOMPETITIVE') % -% % Do thi mo phong truong RR O2, CO2 - COMBINATION figure plot(time,O2_Combination,'-',time,CO2_Combination,'-.',time,RO2,'*',time,RCO2,'p'); legend('MH RO2','MH RCO2','SLTN RO2','SLTN RCO2') grid on ylabel('RO2,RCO2 - ml/kg.h') xlabel('Thoi gian t (h)') title('MO HINH CUONG DO HO HAP THEO DANG COMBINATION') end % -% Modul 7: Nhận dạng dự đoán nồng độ khí bình kín bao gói % NHÂN DANG THAM SƠ MƠ HÌNH HƠ HÂP % Cac thong so dau vao la: t(h), [O2], [CO2], RO2 % Cac thong so dau ra: Cac bo so Vm, Km, Ki, Ku % Cac thi: [O2], [CO2], RO2 theo thoi gian; % -% function Results_2 clc clear all; % Cac ham can goi: input, respiration, fit [time,O2,CO2,RO2,RCO2] = input; res = respiration; % Cac thong so ho hap tinh toan tu mo hinh t = res(:,1); O2t1 = res(:,2) CO2t1 = res(:,3) O2t2 = res(:,4) CO2t2 = res(:,5) O2t3 = res(:,6) Học viên: HỒ HỮU PHÙNG 108 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CO2t3 = res(:,7) O2t4 = res(:,8) CO2t4 = res(:,9) % Do thi mo phong truong nong O2, CO2 bao goi (COMPETITIVE) figure subplot (2,2,1) plot(t,O2t1,'-',t,CO2t1,'-.',time,O2,'*',time,CO2,'+'); grid on ylabel('[O2],[CO2] %') xlabel('Time (h)') title('COMPETITIVE') %legend('MH O2','MH CO2','SLTN O2','SLTN CO2') % Do thi mo phong truong nong O2, CO2 bao goi (UNCOMPETITIVE) subplot (2,2,2) plot(t,O2t2,'-',t,CO2t2,'-.',time,O2,'*',time,CO2,'+'); grid on ylabel('[O2],[CO2] %') xlabel('Time (h)') title('UNCOMPETITIVE') %legend('MH O2','MH CO2','SLTN O2','SLTN CO2') % Do thi mo phong truong nong O2, CO2 bao goi (NONCOMPETITIVE) subplot (2,2,3) plot(t,O2t3,'-',t,CO2t3,'-.',time,O2,'*',time,CO2,'+'); grid on ylabel('[O2],[CO2] %') xlabel('Time (h)') title('NONCOMPETITIVE') %legend('MH O2','MH CO2','SLTN O2','SLTN CO2') % Do thi mo phong truong nong O2, CO2 bao goi (COMBINATION) subplot (2,2,4) plot(t,O2t4,'-',t,CO2t4,'-.',time,O2,'*',time,CO2,'+'); grid on ylabel('[O2],[CO2] %') xlabel('Time (h)') title('COMBINATION') %legend('MH O2','MH CO2','SLTN O2','SLTN CO2') figure subplot (1,2,1) Học viên: HỒ HỮU PHÙNG 109 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC plot(time,O2,'-',t,O2t1,'x',t,O2t2,'*',t,O2t3,'+',t,O2t4,'o'); grid on ylabel('[O2] %') xlabel('Time (h)') %title('Bien thien nong O2 theo thoi gian') legend('SLTN','Competitive','Uncompetitive','Noncompetitive','Combination') subplot (1,2,2) plot(time,CO2,'-',t,CO2t1,'x',t,CO2t2,'*',t,CO2t3,'+',t,CO2t4,'o'); grid on ylabel('[CO2] %') xlabel('Time (h)') %title('Bien thien nong CO2 theo thoi gian') legend('SLTN','Competitive','Uncompetitive','Noncompetitive','Combination') end % -% Modul 8: Hàm thị kết kiểm chứng dự đoán nhiệt độ, độ ẩm, độ hụt function Results_3 clc clear all; % Cac ham can goi: input, respiration, fit [time,O2,CO2,RO2,RCO2] = input; res = respiration; % Cac thong so ho hap tinh toan tu mo hinh t = res(:,1); O2t1 = res(:,2); CO2t1 = res(:,3); O2t2 = res(:,4); CO2t2 = res(:,5); O2t3 = res(:,6); CO2t3 = res(:,7); O2t4 = res(:,8); CO2t4 = res(:,9); figure plot(t,Tss,'-*'); grid on ylabel('[Ts] oC') Học viên: HỒ HỮU PHÙNG 110 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC xlabel('Thoi gian t (h)') title('Bien thien nhiet be mat qua') legend('Ts') end % -% Học viên: HỒ HỮU PHÙNG 111 ... cứu cải tiến công nghệ bảo quản rau sau thu hoạch nhằm kéo dài thời gian bảo quản nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm tổn thất sau thu hoạch theo hướng kết hợp sử dụng công nghệ nhiệt độ thấp. .. 40 22.5 25 Để bảo quản rau lâu cần phải hạ nhiệt độ bảo quản, tức sử dụng công nghệ bảo quản lạnh Tuy nhiên, nhiệt độ bảo quản phải lớn nhiệt độ điểm đóng băng rau để khơng gây tác động học phá... .13 Phương pháp xác định cường độ hô hấp 14 CÔNG NGHỆ BẢO QUẢN RAU QUẢ TƯƠI SAU THU HOẠCH .16 1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.3.4 Bảo quản điều kiện thường .16 Bảo quản rau kho lạnh 17 Bảo