Bài viết này thực hiện thí nghiệm với một số tham số độc lập và đa tham số của quá trình sấy trên máy sấy sử dụng luồng gió nóng và các đặc điểm của phương trình tương quan quá trình sấy khô sẽ được thảo luận trong bài viết này. Để hiểu rõ hơn mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết của bài viết này.
Cơng nghiệp rừng ĐẶC TÍNH SẤY KHƠ CỦA QUẢ CÀ PHÊ ROBUSTA VIỆT NAM Trần Văn Cường1, Lê Thu Hiền1, Nguyễn Thị Thúy1, Đỗ Ngọc Kiên1, Nguyễn Thị Minh Nguyệt2 Trường Cao đẳng nghề Việt Xô số Trường Đại học Cơng nghiệp Hà Nội TĨM TẮT Trong viết này, tác giả sử dụng nguyên liệu cà phê tươi loại Robusta lấy từ tỉnh Đắk Lắk - Việt Nam, sử dụng máy sấy đối lưu luồng gió nóng điều chỉnh nhiệt độ tốc độ gió tiến hành thí nghiệm tham số độc lập kết hợp đa tham số đồng thời như: nhiệt độ, tốc độ gió, độ ẩm ban đầu cà phê mật độ lớp cà phê Thông qua phương pháp phương sai phân tích thu tham số ảnh hưởng đến thời gian hồn thành q trình sấy là: nhiệt độ luồng gió, mật độ cà phê, độ ẩm ban đầu sau tốc độ gió Điều kiện sấy khơng khí nóng tối ưu cà phê Robusta Việt Nam cách tối ưu hóa tham số là: nhiệt độ 80oC, tốc độ gió 1,82 m/s mật độ lớp cà phê 41 kg/m2 Sử dụng phần mềm MATLB tiến hành phân tích hồi quy đa tham số trình sấy cà phê, thu phương trình tương quan Logarithmic trình sấy cà phê tối ưu MR = aexp(-kt)+c, miêu tả đường đặc tính q trình sấy nóng cà phê nguyên quả, thông qua hồi quy thu tham số phương trình tương a = 0,922553, k = 0,008928 c = 0,077605 Nghiên cứu cung cấp sở lý thuyết cho việc thiết kế thiết bị sấy cà phê nguyên Từ khóa: Mơ hình logarit, mơ hình sấy, cà phê, sấy khơng khí nóng, tốc độ sấy ĐẶT VẤN ĐỀ Cà phê tên chi thực vật thuộc họ Thiên thảo, chi cà phê bao gồm nhiều lồi lâu năm khác Tuy nhiên, khơng phải loài chứa caffein hạt, số loài khác xa với cà phê ta thường thấy, có nguồn gốc từ Châu Phi Châu Á cận nhiệt đới Hạt nguyên liệu cho cà phê Về mặt thương mại, sản phẩm cà phê hạt cà phê sấy khơ cà phê qua chế biến Cà phê xem ba loại đồ uống giới, cà phê trồng kinh tế quan trọng trồng có nguồn thu tiền mặt nước phát triển vùng nhiệt đới Chất lượng cà phê có liên quan mật thiết đến q trình chế biến (Hu Zhichao et al., 2020) Trong số đó, giống cà phê, nguồn gốc, phương pháp sấy cà phê nguyên yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng hạt cà phê (Belitz HD and Schieberle P, 2004) Cà phê trồng Việt Nam phổ biến có loại cà phê chè (Arabica coffee), cà phê vối (Rosbuta coffee) cà phê mít (Cherry coffee) Khu vực Tây nguyên trồng nhiếu nước, chất lượng sản lượng xem cao so với vùng cà phê nước Tốc độ sấy độ sấy khơ cà phê sấy có ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng cà phê thương phẩm (Herna´ndezDı´az WN et al., 2008) Cà phê nguyên có hàm lượng nước cao, sản phẩm nơng nghiệp có q trình sấy khơ khó khăn, đó, nghiên cứu đặc tính sấy khơ cà phê quan trọng để cải thiện chất lượng hạt cà phê (Wang SJ, 1990; Sfredo MA et al., 2005) Phương pháp sấy cà phê truyền thống chủ yếu phơi khơ tự nhiên, tiếp xúc với mặt đất, mặt bê tơng q trình sấy khơ, dễ bị nấm mốc, có thời gian khơ lâu bị ảnh hưởng nhiều thời tiết Do đó, sấy khơ tự nhiên khơng thể đáp ứng u cầu sản xuất cà phê, sấy nhân tạo trở thành xu hướng tất yếu giai đoạn nhằm nâng cao chất lượng cà phê thương phẩm Các phương pháp sấy cà phê chủ yếu bao gồm phương pháp sấy khô sấy ướt (Hernandez WN et al., 2008) Báo cáo tài liệu đặc tính sấy khơ cà phê sử dụng phương pháp sấy khơ Có nhiều nghiên cứu sấy khô nông sản (Kiranoudis CT et al., 1997; Janjai S et al., 2011) Sử dụng quy trình sấy để mơ kiểm sốt q trình sấy (Zhu AS et al., 2012; Akpinar EK et al., 200) mơ hình sấy sử dụng để tối ưu hóa thơng số quy trình cải thiện thiết bị sấy TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 2- 2020 85 Công nghiệp rừng (Sacilik K et al., 2006; Vega A et al., 2007) Tuy nhiên, báo cáo đặc tính sấy khơ cà phê Robusta Việt Nam chưa có nghiên cứu thực Để nghiên cứu đặc tính sấy cà phê Robusta Việt Nam cung cấp sở lý thuyết cho quy trình sấy, thiết kế thiết bị sấy cà phê nguyên quả, báo thực thí nghiệm với số tham số độc lập đa tham số trình sấy máy sấy sử dụng luồng gió nóng đặc điểm phương trình tương quan q trình sấy khơ thảo luận viết PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Ngun liệu thí nghiệm Ngun liệu thơ cà phê Robusta, lấy từ thành phố Buôn Ma Thuột, tỉnh Đắk Lắk Việt Nam Sau cà phê chín thu hoạch, lựa chọn loại bỏ hỏng làm Trải cà phê tươi sàn bê tông để loại bỏ độ ẩm bề mặt cà phê, sau bịt kín túi nhựa cho vào tủ đông để sử dụng q trình thí nghiệm Khối lượng riêng cà phê đo 630,77 5,32 (kg/m3), đường kính trục ngắn cà phê 12,85 1,19 (mm) đường kính trục dài 15,99 3,13 (mm), trọng lượng 1,88 0,24 (g/quả) 2.2 Thiết bị thí nghiệm Thiết bị thí nghiệm sử dụng là: Bàn thí nghiệm sấy hầm gió nóng kỹ thuật số DG100D, buồng sấy có kích thước 605 x 150 x 150 mm (hình 1); Máy sấy thí nghiệm WG-71 (nhiệt độ khống chế 50 – 250o; nhiệt độ sai lệch ±1o; kích thước buồng sấy 450×450×350 mm) Cân điện tử MP21000D (Dải cân 4200g; độ xác 0,01g) (hình 3) Hình Bàn thí nghiệm sấy kỹ thuật số hầm gió nóng DG100D (1 Van xả khí ra, Van tuần hồn, 3.Van khí vào, Quạt gió, Lưu lượng kế, Khung giá đỡ, Tủ điều khiển, Bộ phận gia nhiệt, 9, 10 Cảm biến nhiệt độ, 11 Buồng sấy) Hình Máy sấy thí nghiệm WG-71 86 Hình Cân điện tử MP21000D TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 2- 2020 Cơng nghiệp rừng 2.3 Phương pháp thí nghiệm 2.3.1 Lựa chọn tham số trị số tham số thí nghiệm Theo định luật thứ hai Fick khuếch tán trạng thái không ổn định, bỏ qua ảnh hưởng phân bố nhiệt độ độ dốc áp suất tổng (Kamaruddin A et al., 1996), xem xét khuếch tán xuyên tâm, giả sử hệ số khuếch tán D không đổi suốt trình sấy, phân bố độ ẩm ban đầu vật liệu đồng bề mặt nước với độ ẩm cân khuếch tán xuyên tâm đối xứng (Ertekin C et al., 2004) Các yếu tố ảnh hưởng đến đặc tính sấy khơng khí nóng vật liệu là: độ ẩm ban đầu vật liệu W, nhiệt độ khơng khí nóng T, tốc độ gió V, mật độ lớp cà phê M, kích thước hình dạng vật liệu, phương pháp tiền xử lý Bốn yếu tố chọn làm yếu tố thí nghiệm Độ ẩm ban đầu mẫu chuẩn bị cách sấy khơng khí tự nhiên độ ẩm ban đầu 55%, 92%, 122% 183,3% (độ ẩm tuyệt đối) Mẫu niêm phong túi nhựa để trải độ ẩm bên Các thông số kỹ thuật máy sấy đặt hệ số mức thử nghiệm bảng Bảng Thông số tham số độc lập trình sấy Tham số Giá trị 55 92 122 183,3 Độ ẩm ban đầu W (%) o Nhiệt độ T ( C) 55 65 75 85 Tốc độ gió V (m/s) 1,46 2,19 2,92 3,65 Mật độ cà phê M (kg/m2) 14 28 41 55 2.3.2 Phương án thí nghiệm đa tham số (phép trực giao L9(34) Để nghiên cứu ảnh hưởng yếu tố khác đến thời gian kết thúc sấy, nhiệt độ không khí nóng T, tốc độ gió V độ ẩm ban đầu W đặt ba mức thời gian kết thúc sấy lấy giá trị Các yếu tố trị số tham số thí nghiệm đa tham thể bảng Bảng Trị số tham số thí nghiệm đa tham số TT Nhiệt độ T (oC) Tốc độ V (m/s) Mật độ M (kg/m2) Độ ẩm ban đầu W % 60 70 80 1,82 2,55 3,28 14 28 41 183,3 183,3 183,3 2.3.3 Phương pháp thí nghiệm Đặt nhiệt độ gió tốc độ gió máy sấy, đặt lượng cà phê định buống sấy sấy khơ Trong q trình sấy, sau phút lấy cà phê cân, từ phút đến 10 phút phút lấy cân lần, từ phút thứ 10 đến phút thứ 60 10 phút cân lần, sau phút thứ 60 20 phút lấy cà phê cân lần Khi độ ẩm tuyệt đối giảm xuống 12% thử nghiệm dừng kết thúc q trình sấy Phương pháp tính tổn thất lượng: lượng tổn hao bao gồm tổng tổn thất từ tiêu thụ quạt tổn thất nhiệt, có cách nhân tổng cơng suất quạt gió máy thử nghiệm cơng suất sưởi ấm theo thời gian cần thiết để sấy khô KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Ảnh hưởng độ ẩm ban đầu cà phê đến trình sấy Để phân tích ảnh hưởng độ ẩm ban đầu cà phê đến trình sấy, cài đặt tốc độ TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 2- 2020 87 Công nghiệp rừng Độ ẩm tuyệt đối (%) gió 2,92 m/s; mật độ lớp cà phê 28 kg/m2 nhiệt độ sấy 85oC Độ ẩm cà phê 55%, 92%, 122% 183,3% Kết đặc tính trình sấy hình cho thấy 200 180 160 140 120 100 80 60 40 20 đường cong sấy cà phê có độ ẩm ban đầu khác biến đổi giống hàm lượng nước giảm dần tăng thời gian sấy Độ ẩm ban đầu (%) 55 92 122 183.3 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 Thời gian sấy (min) Hình Đặc tính sấy cà phê nguyên với độ ẩm ban đầu cà phê khác Từ hình ta nhìn thấy quan hệ độ ẩm ban đầu cà phê thời gian hồn thành q trình sấy, độ ẩm ban đầu cà phê cao thời gian sấy dài Khi độ ẩm ban đầu 183.3%, thời gian sấy cần thiết khoảng 340 phút, độ ẩm ban đầu 122% thời gian sấy khoảng 320 phút, độ ẩm ban đầu giảm 61%, thời gian sấy rút ngắn 20 phút, độ ẩm ban đầu lớn hàm lượng nước vỏ cà phê nước dễ bay Tại thời điểm này, tốc độ sấy nhanh nhất, thời gian cần thiết để giảm độ ẩm ban đầu ngắn Khi độ ẩm ban đầu 55%, thời gian sấy cần thiết khoảng 240 phút, độ ẩm ban đầu thấp 67% so với 122%, thời gian sấy rút ngắn 80 phút, độ ẩm ban đầu nhỏ 60% Nước bay chủ yếu độ ẩm hạt cà phê, bốc độ ẩm hạt cà phê cần khắc phục sức đề kháng lớp vỏ hạt cà phê Do đó, tốc độ sấy thấp việc giảm độ ẩm nhiều thời gian 3.2 Ảnh hưởng tốc độ gió đến đặc tính sấy cà phê nguyên Để nghiên cứu ảnh hưởng tốc độ gió đến đặc tính sấy khơ cà phê, độ ẩm ban đầu 183,3%, mật độ lớp cà phê 28 kg/m2, nhiệt độ gió 85°C tốc độ gió 1,46, 2,19, 2,92 3,65 m/s Đặc tính sấy cà phê nguyên với tốc độ gió khác cho hình Có thể thấy hình 5, đồng thời tốc độ gió cao hơn, hàm lượng nước thấp hơn, khác biệt hai đường cong liền kề nhỏ Tốc độ gió lớn, thời gian cần thiết để sấy khô ngắn, độ ẩm 60%, ảnh hưởng tốc độ gió đến tốc độ sấy nhỏ, độ ẩm cao 60%, tốc độ sấy cà phê tăng chậm tốc độ gió tăng nhanh Điều tốc độ di chuyển độ ẩm bên cà phê thấp bề mặt cà phê độ ẩm bên khơng đến bề mặt để bay Do đó, tốc độ gió q mức ảnh hưởng đến tốc độ sấy, làm tăng mức tiêu thụ lượng 210 Tốc độ gió (m.s-1) 1.46 2.19 2.92 3.65 Độ ẩm tuyệt đối (%) 180 150 120 90 60 30 0 30 60 90 120 150 180 210 240 270 300 330 360 390 Thời gian sấy (min) Hình Đặc tính sấy cà phê ngun với tốc độ gió khác 88 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 2- 2020 Cơng nghiệp rừng cà phê lớn thời gian kết thúc sấy tăng mật độ lớp cà phê tăng, ảnh hưởng mật độ lớp cà phê đến tốc độ sấy rõ ràng, mật độ lớp cà phê cao tốc độ sấy nhanh Bởi mật độ lớp cà phê cao, mẫu sấy có nhiều độ ẩm dễ bay tốc độ sấy nhanh Tuy nhiên, tốc độ di chuyển độ ẩm bên thấp tốc độ bay nước bề mặt hạt cà phê, di chuyển độ ẩm bên khô ảnh hưởng đến trình sấy 3.3 Ảnh hưởng mật độ lớp cà phê đến đặc tính sấy Để phân tích ảnh hưởng độ dày lớp cà phê đến đặc tính sấy cà phê, độ ẩm ban đầu 183,3%, nhiệt độ khơng khí 85°C, tốc độ gió 2,92 m/s mật độ lớp cà phê 14 kg/m2, 28 kg/m2, 41 kg/m2 55 kg/m2, đường cong mơ tả q trình sấy cà phê thể hình Kết cho thấy lúc, mật độ lớp cà phê lớn độ ẩm Hình Đặc tính sấy cà phê nguyên với mật độ lớp cà phê khác cà phê, độ ẩm ban đầu 183,3%, mật độ lớp cà phê 28kg/m2, tốc độ gió 2,92m/s nhiệt độ khơng khí nóng 55°C, 65°C, 75°C 85°C 3.4 Ảnh hưởng nhiệt độ luồng gió sấy đến đặc tính sấy Để nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ khơng khí nóng đến đặc tính sấy khơ 210 180 Nhiệt độ sấy (oC) 85 Độ ẩm tuyệt đối (%) 150 75 65 120 55 90 60 30 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 Thời gian sấy (min) Hình Đặc tính sấy cà phê nguyên với nhiệt độ sấy khác Đường cong trình sấy cà phê thể hình Kết cho thấy nhiệt độ gió cao, độ ẩm cà phê thấp, nhiệt độ cao, thời gian kết thúc sấy ngắn Thời gian cần sấy 340 phút nhiệt độ 85°C nhiệt độ tối thiểu 55°C thời gian sấy cần thiết khoảng 1160 phút nhiệt độ tăng 30°C thời gian sấy rút ngắn 820 phút Điều nhiệt độ cao làm tăng hệ số truyền nhiệt khối khuếch tán hiệu độ ẩm, thời gian sấy ngắn Tuy nhiên, sau nhiệt độ vượt nhiệt độ tối đa cho phép hạt cà phê, hạt cà phê xuống cấp, chất lượng giá trở nên thấp (Lahsasni S et al., 2004) Ở nhiệt độ 85°C, hạt cà phê bắt đầu phát mùi màu sắc bắt đầu chuyển từ xanh sang màu tím dần sang màu đen, nghĩa nhiệt độ làm nóng 85°C bắt đầu ảnh hưởng đến chất lượng hạt cà phê TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 2- 2020 89 Cơng nghiệp rừng 3.5 Thí nghiệm đa tham số sấy (phép trực giao L9 (34)) Kết phân tích phạm vi sử dụng phép thử TT k1 k2 k3 R nghiệm đa tham số (phép trực giao L9 (34)) thể bảng kết phân tích phương sai thể bảng Bảng Kết phương sai phân tích đa tham số q trình sấy cà phê Tham số thí nghiệm Kết thí nghiệm A B C D Thời gian Năng Nhiệt độ T Tốc độ gió V Mật độ lớp Để kết thúc lượng tổn (oC) (m/s) cà phê M trống trình hao (kg/m ) sấy T/min Q/KJ 1 920 20522499 2 980 21866675 3 1020 22788224 2 580 12930679 2 620 13399886 580 12967016 3 480 10705509 400 8940753 3 440 9844442 973 21725799 660 14719563 633 14143423 593 13099194 667 14735771 667 14880599 440 9830235 680 15199894 707 15631206 533 11895565 20 480331 73 1487784 - Bảng Kết phương sai phân tích đa tham số trình Square sum Degree of Mean Source of variance Fvalue Significant SS freedom df square MS Nhiệt độ T(oC) 452355 226177 727 0,001 -1 Tốc độ gió V(m.s ) 622 311 1,0 0,500 -2 Mật độ lớp cà phê M (kg.m ) 8088 4044 13,0 0,071 Sai số 622 311 Total variation 461688 Từ phân tích tiêu thụ lượng bảng 3, cho ta biết mức tiêu thụ lượng cao mức 60°C Điều nhiệt độ thấp, độ ẩm bên cà phê khuếch tán bên từ từ thời gian sấy khô cần thiết dài Ở 70°C, mức tiêu thụ lượng giảm đáng kể, chiếm 60% tổng mức tiêu thụ lượng nhiệt độ 60°C Khi nhiệt độ sấy thấp, mức tiêu thụ lượng thấp hơn, chiếm 45,2% tổng mức tiêu thụ lượng 80°C thời gian sấy rút ngắn 45,2% so với 60°C Điều độ ẩm bên cà phê 80°C lan nhanh bên ngồi thời gian sấy nhanh thời gian sấy 90 cà phê ngắn ảnh hưởng đến chất lượng cà phê thành phẩm, nhiệt độ sấy không cao, chọn 80°C phù hợp Khi tốc độ gió 1,82 m/s, thời gian kết thúc sấy ngắn mức tiêu thụ lượng nhất, tốc độ gió chọn 1,82 m/s Khi mật độ lớp cà phê 14 kg/m2, thời gian kết thúc sấy ngắn phân tích tiêu thụ lượng cho thấy mật độ lớp cà phê tăng, mức tiêu thụ lượng tăng, mật độ lớp cà phê khoảng 41 kg/m2 so với 14 kg/m2 tăng 110,5% thời gian sấy dài 11,8% Do đó, chọn mật độ lớp cà phê 41 kg/m2 hợp lý để đạt hiệu sấy hiệu sấy tốt nhất, TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 2- 2020 Cơng nghiệp rừng mức tối ưu A3B1C3 Có thể thấy Bảng thứ tự ảnh hưởng đến thời gian kết thúc sấy điều kiện thử nghiệm là: nhiệt độ khơng khí, mật độ lớp tốc độ gió Có thể thấy Bảng tốc độ gió có khác biệt nhỏ, ảnh hưởng nhiệt độ gió mật độ lớp đến thời gian kết thúc sấy đáng kể so với tốc độ gió 3.6 Phương trình tương quan q trình sấy Để xác định mơ hình sấy khơ cà phê, phương trình tương quan trình sấy sử dụng phổ biến để sấy khô sản phẩm nông nghiệp bảng sử dụng Hệ số cố định (R2) sai số ước tính (SSE) kiểm tra Dữ liệu sấy đặc trưng cà phê nhiệt độ khác nhau, tốc độ gió khác nhau, mật độ lớp khác độ ẩm ban đầu khác gắn với phương trình tương quan trong Bảng để lấy hệ số xác định (R2) phương trình sai số ước tính (SSE) Bảng cho thấy, thấy Biểu Một số mơ hình tốn sấy khơ thường dùng Decisive factor Phương trình tốn học Model name （R2） MR = at2+bt+1 MR = exp(-ktn) MR = exp[-(kt)n] MR = a exp(ktn)+b t MR = exp(-k t) MR = a exp(-k t) MR = a exp(-k t)+c Wang and Singh Model Page Model Modified page Model Midilli–Kucuk Model Newton Model Henderson-Pabis Model Logarithmic Model Estimation error （SSE） 0,971023 0,972559 0,972559 0,930027 0,985418 0,988186 0,997241 0,097441 2,016755 2,016755 0,195118 0,059177 0,044723 0,010145 Thời gian sấy (min) 50 100 150 200 250 300 350 400 450 0.0 -0.5 -1.0 ln(MR-c) Thứ tự phương trình tương quan số có R2 0,997241 SSE 0,010145, cho thấy phương trình tương quan số sử dụng để mơ tả quy trình sấy khơ cà phê Hồi quy 13 thí nghiệm nhân tố đơn liệu thử nghiệm trực giao thực nhiều hồi quy tuyến tính tham số mơ hình đưa sau: a = 0,922553; k = 0,008928; c = 0,077605 Do đó, phương trình mơ hình sấy khơng khí nóng cà phê ngun là: MR = 0,922553exp(-0.008928t)+ 0,077605 (1) Để xác minh mô hình tối ưu việc sấy khơng khí nóng cà phê ngun quả, nhiệt độ khơng khí nóng 80°C, tốc độ gió 1,82m/s, độ ẩm ban đầu 183,3% mật độ lớp 41 kg/m2 thử nghiệm Hàm tuyến tính thu từ phương trình (1): ln (MR-c) = -k t + lna Hình cho thấy mối quan hệ ln (MRc) thời gian (t) Có thể thấy rằng: có mối quan hệ tuyến tính tốt -1.5 -2.0 -2.5 -3.0 R2 = 0,9991 -3.5 Quan hệ giữ ln(MR-c) thời gian -4.0 Hình Quan hệ Ln(MR-c) thời gian sấy TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 2- 2020 91 Công nghiệp rừng 1.0 0.9 0.8 Giá trị thí nghiệm Giá trị lý thuyết 0.7 0.6 MR 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0 50 100 150 200 250 300 350 400 Thời gian sấy (min) Hình So sánh tỷ lệ độ ẩm giá trị thí nghiệm MR giá trị lý thuyết MR Hình biểu đồ xu hướng giá trị đo mơ lý thuyết Có thể thấy giá trị đo phù hợp tốt với giá trị mô lý thuyết phương trình tương quan Logarit MR = aapi(-kt) + c, phương trình tương quan logarit MR = exp(-kt) + c mơ tả tốt đặc tính sấy khơ cà phê KẾT LUẬN - Sấy khơ cà phê khơng có giai đoạn sấy đồng Tốc độ sấy thay đổi theo hàm lượng nước độ ẩm ban đầu khác Hạn chế sấy cà phê nguyên di chuyển độ ẩm bên cà phê - Khi độ ẩm cà phê nhỏ 60%, tốc độ gió ảnh hưởng đến tốc độ sấy, hàm lượng nước cao 60%, tốc độ sấy cà phê tăng chậm tốc độ gió tăng Tốc độ gió q mức làm tăng tốc độ sấy, làm tăng mức tiêu thụ lượng - Theo thí nghiệm trực giao, quy trình tối ưu để sấy khơng khí nóng hạt cà phê là: nhiệt độ 80°C, tốc độ gió 1,82m/s, mật độ lớp 41 kg/m2 Trong phạm vi điều kiện thử nghiệm, thứ tự ảnh hưởng đến thời gian kết thúc sấy yếu tố thử nghiệm là: nhiệt độ gió, mật độ lớp cà phê, độ ẩm ban đầu sau tốc độ gió - Phương trình tương quan MR = a exp (-kt) + c mô tả đường cong sấy cà phê; hệ số a = 0,922553, k = 0,008928 c = 0,077605 giá trị tương ứng tương quan dự đoán việc sấy cà phê Robusta Việt Nam TÀI LIỆU THAM KHẢO Hu Zhichao, et al., 2009, Mathematical models of crossflow grain drying and their applications[J] 92 Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering (Transactions of the CSAE), 2010, 26(1): 76-81 (in Chinese with English abstract) Disease Pharmacol Ther, 121: 185–191 Belitz HD, et al., 2004 Food Chemistry, Third revised Edition with 472 Figures over 900 Formula and 620 Tables[J] Springer, Berlin Pp,: 940-952 Herna´ndez-Dı´az WN, Ruiz-Lo´pez II, SalgadoCervantes MA, Rodrı´guez-Jimenes GCGarcı´a-Alvarado MA 2008, Modeling heat and mass transfer during drying of green coffee beans using prolate spheroidal geometry[J] Journal of Food Engineering, , 86: 1–9 Wang Sheng jun 1990, The world coffee production and processing applications Table pastoral intelligence research, 6: 11-45 (in Chinese with English abstract) Finzer JRD, Limaverde JR 2005, Heat and mass transfer in coffee fruits drying[J] Journal of Food Engineering, 70: 15–25 Kiranoudis CT, et al 1997, Drying kinetics of some fruits[J] Drying Technology, 15(5): 1399–1418 Janjai S, et al 2011, Thin-layer drying of litchi (Litchi chinensis Sonn) [J] Food and Bioproducts Processing, 89: 194–201 Zhu Ai Shi 2012, The Model and Mass Transfer Performance of Convective Hot Air Drying of Water 0at Slices Journal of Chemical Engineering of Chinese Universitie, 26(3): 542-545 (in Chinese with English abstract) Akpinar EK, et al 2006, Modeling of thin layer drying of parsley leaves in a convective dryer and under open sun[J] Journal of Food Engineering, 75(3): 308315 10 Sacilik K, et al 2006, Mathematical modeling of solar tunnel drying of thin layer organic tomato[J] Journal of Food Engineering, 73(3): 231-238 11 Vega A, et al 2007, Mathematical modeling of hot-air drying kinetics of red bell pepper[J] Journal of Food Engineering, 79(4): 1460-1466 12 Kamaruddin A, et al 1996 Development of solar drying using greenhouse effect in Indonesia[J] Proceedings of the International Agricultural Engineering Conference, Dec.1996: 9-12, Pune, India TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 2- 2020 Công nghiệp rừng 13 Ertekin, C., and Yaldiz, O., 2004 Drying of eggplant and selection of a suitable thin layer drying model Journal of Food Engineering, v.63, p.349-359, 14 Lahsasni, S., et al., 2004 Drying kinetcs of prickly pear fruit (Opuntia ficus indica) [J] Journal of Food Engineering, London, n.61, p.173-179 HOT-AIR DRYING CHARACTERISTICS OF VIETNAM ROSBUTA COFFEE Tran Van Cuong1, Le Thu Hien1, Nguyen Thi Thuy1, Do Ngoc Kien1, Nguyen Thi Minh Nguyet2 Vietnam Russia Vocation College No1 Ha Noi Univesity of Industry SUMMARY In order to study the drying characteristic of the coffee berries, we chose Vietnamese Robusta coffee berries as analysis objects, did single factor test and orthogonal test in the digital trunk drying experiment device, researched influence of hot-air temperature, wind speed, initial moisture content of the coffee beans and pavement quality on the drying rate; Experiment results show that air temperature has the most effect on the dry end time, followed with pavement quality and wind speed; and hen drying temperature is 80 degrees, wind speed is 1.82 m/s and the pavement quality is 41 kg/m2, Vietnam Rosbuta coffee beans in hot air drying have the optimal efficiency and quality; we utilized MATLAB software to analyze the test results in the multivariate linear regression analysis way, got the coffee beans hot air drying correlation equation, got the Logarithmic Model MR = aexp (kt) + c can describe the coffee berries drying curve, is obtained by regression: a = 0.922553, k = 0.008928 and c = 0.077605 This study provides a theoretical basis for the design of coffee berries drying technology and equipment in dry method drying Keywords: Coffee berries, drying model, hot air drying, logarithmic model, the drying rate Ngày nhận Ngày phản biện Ngày định đăng : 16/4/2020 : 20/5/2020 : 27/5/2020 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ LÂM NGHIỆP SỐ 2- 2020 93 ... cáo đặc tính sấy khơ cà phê Robusta Việt Nam chưa có nghiên cứu thực Để nghiên cứu đặc tính sấy cà phê Robusta Việt Nam cung cấp sở lý thuyết cho quy trình sấy, thiết kế thiết bị sấy cà phê nguyên... nước bề mặt hạt cà phê, di chuyển độ ẩm bên khô ảnh hưởng đến trình sấy 3.3 Ảnh hưởng mật độ lớp cà phê đến đặc tính sấy Để phân tích ảnh hưởng độ dày lớp cà phê đến đặc tính sấy cà phê, độ ẩm ban... tốt đặc tính sấy khô cà phê KẾT LUẬN - Sấy khơ cà phê khơng có giai đoạn sấy đồng Tốc độ sấy thay đổi theo hàm lượng nước độ ẩm ban đầu khác Hạn chế sấy cà phê nguyên di chuyển độ ẩm bên cà phê