- Điểm kết tinh (Tkt) đặc trưng cho bài tốn lạnh đơng, điểm nóng chảy (T nc) đặc trưng cho bài tốn đốt nóng (STH), đây là thông số trạng thái cần được
4.1.4. Xác định nhiệt dung riêng của tôm sú, tôm bạc và tôm thẻ 1 Kết quả
4.1.4.1. Kết quả
Bảng 4.4a. Số liệu thực nghiệm xác định nhiệt dung riêng của VLA theo (2.5)
Bảng 4.4b. Sự phụ thuộc nhiệt dung riêng vào nhiệt độ của VLA VLA Độ ẩm (%) Mơ hình thực nghiệm, kJ.kg-1
.K-1 Miền nhiệt độ, 0 C c = 2,0012 + 0,00615 T AB: -50 £ T < -25 c = 3,38819 + 0,04349 T – 0,00114 T2 BC: -25 £ T £ -2 Tôm sú 74,67 c = 3,44866 + 0,00343 T EF: 0 £ T £ 45 c = 2,12577 + 0,00511 T AB: -50 £ T < -25 c = 3,42106 + 0,04402 T – 0,00088 T2 BC: -25 £ T £ -2 Tôm bạc 74,21 c = 3,47186 + 0,00346 T EF: 0 £ T £ 45 c = 2,0371 + 0,00572 T AB: -50 £ T < -25 c = 3,43437 + 0,04873 T – 0,00091 T2 BC: -25 £ T £ -2 Tôm thẻ 74,23 c = 3,46867 + 0,003444 T EF: 0 £ T £ 45 Tiến hành TN xác định NDR của tôm sú, tôm bạc, tôm thẻ theo phương pháp
ở mục chương 2, 2.3.1.3, kết quả TN đã nhận được ở bảng 4.4a, hoặc xem ở PL 1 (mục 1.3, từ bảng 1.19 đến 1.27) và hình 4.9, 4.10, 4.11, sau khi xử lý số liệu TN, tính tốn các hệ số PTHQ, kiểm định sự có nghĩa của các hệ số PTHQ theo chuẩn Student, kiểm tra sự tương thích của PTHQ với kết quả TN theo chuẩn Fischer đã
thu được các MHT xác định NDR của VLA ở bảng 4.4b.
4.1.4.2. Thảo luận
- Để tránh vi phạm nguyên lý của phương pháp đo xác định NDR của vật liệu rắn, theo A.V.Luikov [42] vật rắn phải đồng nhất, đối với tơm sú, tơm bạc và tơm thẻ bóc vỏ, bỏ đầu và đi, có độ ẩm tự nhiên, đây là VLA dạng keo xốp, bão hòa ẩm và đồng nhất. Nên khi sử dụng thiết bị ở hình 2.5, sẽ khơng vi phạm ngun
Hình 4.9. Quan hệ giữa NDR - nhiệt độ của tơm sú
Hình 4.10. Quan hệ giữa NDR - nhiệt độ của tôm bạc
lý cơ bản của phép đo, số liệu TN thu được khi xác định NDR, với sai số: dc= ± 3,0% (|dc| < 5%) (xem PL 7), có đủ độ tin cậy để sử dụng tính tốn MHT truyền
nhiệt lạnh đông, truyền nhiệt tách ẩm trong điều kiện STH. - Kết quả TN ở bảng 4.4a, b,
hình 4.9, 4.10 và 4.11 (hoặc xem PL 12) đã cho thấy, sự thay đổi NDR của tôm sú, tôm bạc và tôm thẻ ở ba miền nhiệt độ (AB, BC và EF) có quy luật khác nhau rõ ràng.
§ Ở đoạn AB và EF thì quan
hệ giữa NDR với nhiệt độ là quan hệ bậc nhất: c = b0 + b1T (với b1 > 0), nguyên nhân là do ở đoạn AB ẩm trong VLA chỉ tồn tại ở dạng pha rắn (nước
đá) và NDR của chúng chỉ phụ thuộc
vào NDR của ẩm đóng băng (nước đá), còn ở đoạn EF ẩm trong VLA chưa kết tinh, chỉ tồn tại ở pha lỏng. Vì NDR của chúng phụ thuộc vào NDR của ẩm (nước). Kết quả cho thấy, phù hợp với quan điểm của J.M. Marchello và A.I. Liapis “NDR của thực phẩm quan hệ với nhiệt độ theo quy luật bậc 1” [52, 104, 105], xem hình 4.12.
§ Ở đoạn BC thì quan hệ NDR với nhiệt độ khơng cịn dạng tuyến tính nữa,
mà quan hệ này là phi tuyến tính bậc 2: c = b0 + b1T + b2T2, như vậy có thể thấy kết
quả TN khơng hồn toàn phù hợp với quan điểm của J.M. Marchello và A.I. Liapis [42, 52]. Sự thay đổi đột ngột về NDR trong vùng nhiệt độ này là do trong vùng này
ẩm tồn tại ở 2 pha (lỏng và rắn), quá trình chuyển pha xảy ra để chuyển ẩm từ pha
lỏng sang pha rắn bên trong VLA. Mặt khác, vì NDR của nước khác nước đá, đây là
nguyên nhân chính làm thay đổi quy luật [100, 106].
§ Ở khoảng nhiệt độ lân cận điểm kết tinh trong đoạn CE (xem hình 4.9,
4.10, 4.11) thì khơng thể xác định NDR, vì ở lân cận điểm kết tinh nhiệt độ thay đổi
khơng đáng kể, cịn tại điểm kết tinh nhiệt độ không thay đổi. Nguyên nhân là do
xảy ra cân bằng của quá trình chuyển pha từ pha lỏng sang pha rắn (lạnh đông) hoặc từ pha rắn sang pha lỏng (nóng chảy).
§ Có thể thấy rằng, sự phụ thuộc NDR vào nhiệt độ của tôm sú, tôm bạc và tôm thẻ ở ba vùng (AB), (BC) và (EF) cùng chung các quy luật khác nhau. Vì vậy,
Hình 4.11. Quan hệ giữa NDR - nhiệt
để mô tả quan hệ này một cách khái quát hơn (chung một đường biểu diễn), bằng cách đưa đại lượng NDR về đại lượng NDR không thứ nguyên như sau:
Đại lượng NDR không thứ nguyên: c
0
c c
P = (4.5)
Với: c (kJ.kg-1
.K-1) - NDR của tôm sú, tôm bạc, tôm thẻ; c0 (kJ.kg-1.K-1) - NDR của tôm (sú, bạc và thẻ) tại T = 450C có giá trị lớn nhất trong miền khảo sát.
Từ (4.5) sử dụng số liệu TN ở bảng 4.4a tính được đại lượng NDR khơng thứ nguyên (Õc) của tôm sú, tôm bạc và tôm thẻ. Bằng phương pháp tổng độ lệch bình
phương cực tiểu và kiểm định sự có nghĩa của các hệ số PTHQ theo chuẩn Student,
kiểm tra sự tương thích của PTHQ theo chuẩn Fischer đã nhận được PTHQ thực nghiệm mô tả sự phụ thuộc NDR không thứ nguyên (chung cho cả ba loại tôm) vào nhiệt độ theo 3 miền (AB), (BC) và (EF) như sau (xem hình 4.12a):
- Vùng 1 (AB): c 0 c 0, 0016.T 0, 5662 c P = = + (4.6a) - Vùng 2 (BC): c 2 0 c 0, 0003.T 0,0125.T 0, 9393 c P = = - + + (4.6b) - Vùng 3 (EF): c 0 c 0, 0009.T 0, 9526 c P = = + (4.6c)
Như vậy, NDR ở 3 vùng được xác định: (AB): c = c0.(0,0016.T + 0,5662); (BC): c = c0.(-0,0003.T2 + 0,0125.T + 0,9393); (CD): c = c0.(0,0009.T + 0,9526);
Trong đó - tơm sú: c0 = 3,6039 kJ.kg-1.K-1; tôm bạc: c0 = 3,6279 kJ.kg-1.K-1; tôm thẻ: c0 = 3,625 kJ.kg-1.K-1 ở tại nhiệt độ T = 450
C.
Hình 4.12a. Quan hệ giữa NDR khơng thứ ngun với nhiệt độ của ba loại tơm
Hình 4.12b. Đánh giá sai số của mơ hình tốn với TN A B C E F
§ Sai số giữa (4.6a) so với số liệu TN tính theo (4.2b): với tơm sú là d = 100x(0,53 – 0,050016)/0,53 = 5,63%; với tôm thẻ là 3,13%; cịn tơm bạc là 5,08%; sai số giữa (4.6b) so với TN: với tôm sú là 3,47%; tôm thẻ là 2,14%; cịn tơm bạc là 6,78%; sai số giữa (4.6c) so với TN: với tôm sú là 4,24%; tôm thẻ là 2,29%; cịn tơm bạc là 4,31% (có thể xem hình 4.12b). Rõ ràng (4.6a), (4.6b) và (4.6c) đã mô tả một cách khái quát sự phụ thuộc NDR không thứ nguyên vào nhiệt độ, ứng với một giá trị nhiệt độ xác định tra trên đồ thị hình 4.8a tìm được Õc, ứng với giá trị c0 của mỗi loại tôm khác nhau sẽ tính được NDR của mỗi loại tơm có giá trị khác nhau.
§ Ở hình 4.12c (bảng 1.5), cho thấy quan hệ giữa NDR với nhiệt độ của một số loại VLA: cà rốt (Nheschenko A.V), khoai tây (Haugvalstad.G.H), cá thu (Skipnes.D), thịt bò và thịt heo (Sivertsvik.M), cá ngừ (Schuder E.U) [2, 42, 52, 60, 105] và các lồi tơm sú, tôm bạc và tôm thẻ đều chung một quy luật là quan hệ đồng biến bậc 1 trong
miền nhiệt độ (0 ¸ 45)0C: c = f(T) = b0 + b1T (b1 > 0). Như vậy, có thể thấy rằng,
phương pháp xác định NDR của tôm sú, tôm bạc và tôm thẻ là phù hợp. Giá trị NDR dao động (3,05 ¸ 3,89) kJ.kg-1
.K-1, giá trị NDR của chúng khác nhau là do giống lồi, độ tuổi, mơi trường sống, thành phần hóa học, tỉ lệ hàm ẩm và chất khô của chúng khác nhau.