Dựa văo số liệu thắ nghiệm của câc hăm thănh phần Yj ta xâc định được
giâ trị hăm Ộmong muốnỢ thănh phần dj vă giâ trị hăm "mong muốnỢ tổng quât
D cho từng thắ nghiệm của ma trận. Kết quả giải tối ưu tổng quât hăm "mong muốnỢ tổng quât D sẽ xâc định được giâ trị tối ưu chung của câc yếu tố văo cho tất cả câc thông số ra trong nghiắn cứu thực nghiệm
2.3.3 Phương phâp xâc định câc thông số của quâ trình nghiắn cứu
2.3.3.1 Xâc định một số tắnh chất cơ lý hóa của vật liệu
Một số chỉ tiắu hóa lý của vật liệu vă sản phẩm ĩp được xâc định tại
phòng thắ nghiệm của trường Cao đẳng nghề Cơ điện vă Công nghệ thực
phẩm Hă Nội.
a) Xâc định độ chắn của dứa
Độ chắn của dứa được đânh giâ bằng độ cứng của phần thịt quả dứa. Để xâc định độ cứng của quả dứa, chúng tôi dùng mây đo độ cứng trâi cđy cầm
tay, mê hiệu Fruit test - FT10 của hêng Wagnerinstruments - USA (hình 2.3).
Hình 2.3 Thiết bị đo độ cứng trâi cđy FT-10
Câch đo như sau: gọt sạch vỏ sau đó ấn đầu đo của đồng hồ đo độ cứng
trâi cđy thẳng góc với bề mặt quả đến khi đạt chiều sđu 10mm (vạch sẵn trắn
đầu đo), đọc giâ trị độ cứng trắn đồng hồ, đơn vị lă kG/cm2. Theo tiắu chuẩn quy định, độ chắn của dứa theo độ cứng được ghi trong (bảng 2.1).
Bảng 2.1 Độ cứng của dứa theo độ chắn
Độ chắn Độ 0 Độ 1 Độ 2 Độ 3
Độ cứng (kG/cm2) trắn 4 3 4 2 đến dưới 3 dưới 2 Để xâc định nhanh trong thực tế sản xuất người ta thường kết hợp với phương phâp cảm quan dựa theo mău sắc bắn ngoăi của quả dứa, số hăng mắt đê chuyển sang mău văng (thường gọi lă mắt dứa mở). Câc tiắu chuẩn cảm quan được ghi trong (bảng 1.2, chương 1).
b) Xâc định ứng suất cắt giới hạn của vật liệu
Ứng suất cắt của hỗn hợp vật liệu dứa được xâc định bằng thiết bị đo ứng suất cắt của vật liệu EDJ-1 (hình 2.4) tại Phòng thắ nghiệm Địa kỹ thuật
vă kiểm định công trình LAS xđy dựng 386 thuộc Viện Khoa học Công nghệ
Hình 2.4 Thiết bị đo ứng suất cắt của vật liệu EDJ-1 (Trung quốc)
1- hộp điều khiển vă động cơ điện; 2- bộ khuôn cắt; 3- đồng hồ đo lực cắt ; 4- trọng vật để tạo lực nĩn mẫu.
Thắ nghiệm được tiến hănh theo sơ đồ nguyắn lý như (hình 2.5):
Hình 2.5 Sơ đồ nguyắn lý đo ứng suất cắt của nguyắn liệu
1- tấm đệm trắn; 2- khối nguyắn liệu; 3- khuôn cắt nửa trắn (di động);
4- khuôn cắt nửa dưới (cố định); 5- tấm đệm dưới; 6- giâ định vị khuôn Trước khi thắ nghiệm phải tạo mẫu đo bằng câch đưa vật liệu văo khuôn tạo hình có đường kắnh bằng đường kắnh trong của khuôn cắt 3 vă 4 (hình 2.4). Sau đó đặt khuôn tạo hình lắn trắn khuôn cắt vă tống khối vật liệu
văo khuôn cắt. Đậy tấm đệm 1 văo khuôn cắt, đặt lực nĩn Pn lắn tấm đệm để
tạo âp suất nĩn cần thiết. Khởi động cho mây cắt lăm việc, động cơ của mây Pn Qτ Lực nĩn Lực cắt 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4
cắt chạy tạo lực cắt Qtăng dần tâc động lắn nửa khuôn cắt trắn lăm cho nửa
khuôn trắn dịch chuyển cho tới khi mẫu bị phâ hủy (Cao Văn Chắ, Trịnh Văn Cương, 2003) [5], (Nguyễn Trọng Hiệp, Nguyễn Văn Lẫm, 1999) [12], (Punmia B.C., et al, 2005) [62]. Ứng suất cắt giới hạn được tắnh theo công thức :
Q F , N/m2 (2.4) Trong đó :
- ứng suất cắt giới hạn của vật liệu, N/m2 ; Qτ- lực cắt mẫu, N ;
Fτ- diện tắch mặt cắt mẫu vật liệu thắ nghiệm, m2.
c) Xâc định độ nhớt động lực của dịch quả
Độ nhớt động lực đặc trưng cho tắnh chất nhớt của chất lỏng vă được xâc định bởi công thức Newton (1686) (Nguyễn Bin vă ctv, 2006) [1], (Lắ Danh Liắn, 2007) [27] : F . S , Ns/m2 (2.5) Trong đó: - độ nhớt động lực của chất lỏng, Ns/m2 ; F- lực nhớt giữa 2 lớp chất lỏng, N ; S- diện tắch của lớp chất lỏng, m2 ;
- khoảng câch giữa 2 lớp chất lỏng, m ;
- chắnh lệch vận tốc giữa 2 lớp chất lỏng.
Để xâc định độ nhớt động lực của chất lỏng có thể dùng nhiều thiết bị
khâc nhau. Trong nghiắn cứu năy chúng tôi dùng mây đo độ nhớt động SYD- 265E (hình 2.6) tại phòng thắ nghiệm hóa thực phẩm trường Cao đẳng nghề Cơ điện vă Công nghệ thực phẩm Hă Nội.
Hình 2.6 Thiết bị đo độ nhớt động lực SYD-265E (Changi, TQ)
Phương phâp đo: Dịch quả thu được sau khi ĩp được lọc bỏ hết câc xơ
bê vụn, rót văo ống đựng mẫu sau khi đê rửa sạch vă sấy khô. Cho mây chạy vă đọc kết quả trắn măn hiển thị số của thiết bị đo (Kenneth J.V., et al, 1997) [57].
d) Xâc định hăm lượng chất khô tổng số trong nguyắn liệu
Để xâc định tổng hăm lượng chất khô trong nguyắn liệu dứa, lấy mẫu
dứa nguyắn liệu có khối lượng q1 =100g, đưa văo tủ sấy chđn không ở nhiệt độ từ 105120oC đến khi khối lượng không đổi, lấy mẫu ra khỏi tủ sấy, cđn xâc định khối lượng q2 của mẫu sau khi sấy.
Hăm lượng chất khô qk trong nguyắn liệu được tắnh theo công thức:
2k k 1 q q .100 q % (2.6)
Hăm lượng chất khô trong nguyắn liệu dứa thường từ 12 ọ 18%.
e) Xâc định hăm lượng chất xơ trong nguyắn liệu
Để xâc định hăm lượng chất xơ trong nguyắn liệu, dùng phương phâp chưng câch thủy trong bình ĩp tương tự như phương phâp xâc định độ sót
dịch quả theo bê:
Nguyắn liệu dứa tươi sau khi gọt vỏ được băm nhỏ, trộn đều, lấy mẫu
sau đó tiến hănh chưng câch thủy vă sấy khô tương tự như phương phâp xâc định độ sót dịch quả theo bê. Khối lượng chất xơ còn lại sau khi sấy lă q2.
Hăm lượng chất xơ qx trong nguyện liệu được tắnh theo công thức:
2x x 1 q q .100 q % (2.7)
Hăm lượng chất xơ trong nguyắn liệu dứa thường từ 1,6 ọ 1,8%.
f) Xâc định hăm lượng chất khô hòa tan trong dịch quả
Hăm lượng chất khô hòa tan trong dịch quả được xâc định bằng phương phâp đo Brix bằng thiết bị Brix kế ATAGO-3T (hình 2.7).
Hình 2.7 Brix kế ATAGO-3T
Để xâc định hăm lượng chất khô hòa tan trong dịch quả, lấy dịch quả
(không pha nước), đem lọc bỏ hết bê lẫn trong dịch, sau đó đo nồng độ chất
khô hòa tan trong dung dịch bằng Brix kế. Do độ Brix phụ thuộc văo nhiệt độ nắn để đảm bảo kết quả đo được chắnh xâc, chúng tôi sử dụng nhiệt kế để đo
nhiệt độ dung dịch. Kết quả đo hiển thị trắn Brix kế (gọi lă 0Brix đọc), mỗi
0
Brix tương đương với 1% chất khô hòa tan có trong dịch quả (Lương Minh
Chđu, 1999) [4], (Trần Mạnh Hùng, Phạm Thanh Sơn, 1999) [15]. Nồng độ
chất khô trong dịch quả được tắnh như sau:
Nồng độ chất khô = 0Brix đọc ổ hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ.
Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ được tra trong bảng của tăi liệu kỉm theo thiết bị,
2.3.3.2 Phương phâp xâc định câc yếu tố văo a) Xâc định tốc độ vòng quay vắt xoắn, dao băm
Tốc độ quay của vắt xoắn vă dao băm được đo bằng đồng hồ đo tốc độ
kỹ thuật số hiệu Lutron LT-1236L (hình 2.8). Đđy lă thiết bị đo theo nguyắn lý không tiếp xúc, phạm vi đo từ 0,5 ọ 99.999 vg/ph, sai số ổ0,1%.
Hình 2.8 Thiết bị đo số vòng quay LT-1236L
b) Xâc định khe hở cửa thoât bê
Khe hở cửa thoât bê được xâc định bằng dưỡng chuyắn dùng. Điều
chỉnh khe hở cửa thoât bê bằng câch di chuyển trục của vắt xoắn theo chiều
trục nhờ tay quay của bộ phận điều chỉnh khe hở.
c) Lựa chọn hình dạng vă kắch thước của săng
Chọn săng kiểu lỗ dăi có chiều rộng lỗ từ 0,6ọ2,2mm, hệ số rơi của
săng bằng 0,3; chiều dăy 1,0mm để đảm bảo độ bền vă thông thoâng của
săng.
2.3.3.3 Xâc định một số chỉ tiắu kinh tế kỹ thuật của quâ trình ĩp a) Xâc định năng suất mây vă chi phắ điện năng riắng
nghiệm, chúng tôi dùng cđn đồng hồ loại 30kg, sai số 0,1kg, đồng hồ bấm giđy
điện tử cấp chắnh xâc 0,01 giđy vă thiết bị đo điện năng mê hiệu EM-306 do Ấn Độ sản xuất (hình 2.9) kiểuđiện tử hiển thị số, có độ chắnh xâc 0,01kWh.
Hình 2.9 Thiết bị đo điện năng EM-306 (Ấn Độ)
Năng suất mây Q được tắnh theo công thức:
Q 3600.q t
, kg/h. (2.8)
Trong đó:
q- khối lượng nguyắn liệu ĩp được trong thời gian t, kg;
t- thời gian ĩp, s.
Chi phắ điện năng riắng Nr tắnh theo công thức:
Nr 1000.N q
, kWh/t. (2.9)
Trong đó:
N- chỉ số điện năng tiắu thụ trắn điện kế điện tử, kWh.
b) Xâc định lượng dịch quả còn lại trong bê
Lượng dịch quả còn lại trong bê được xâc định bằng phương phâp nấu
bê. Thiết bị thắ nghiệm bao gồm: bếp chưng câch thủy (Trung Quốc), tủ sấy
chđn không Model 867-1 (Thượng Hải), cđn phđn tắch điện tử SA510 (Mỹ),
a) b) c)
Hình 2.10 Thiết bị xâc định độ sót dịch quả theo bê
a- bếp chưng câch thủy; b- tủ sấy chđn không; c- cđn phđn tắch
Phương phâp tiến hănh: lấy mẫu bê sau khi ĩp có khối lượng q1 = 100g cho văo bình chưng câch thủy, sau đó cho tiếp 500ml nước nóng có nhiệt độ
khoảng 700C văo bình rồi đặt lắn bếp đun câch thủy, đun sôi trong 1 giờ.
Trong quâ trình chưng, khuấy bê để cho dịch quả tan ra hết. Sau khi nấu bê
xong để nguội, cho bê văo một túi vải (dùng loại vải trơn để chống dắnh lăm mất bê), ĩp hết nước, tiếp tục rửa dưới vòi nước cho đến khi hết chất hoă tan. Cho túi bê văo tủ sấy chđn không ở nhiệt độ 125-1300C khoảng 1 giờ sao cho
bê không dắnh văo túi vải, tiến hănh trút hết bê trong túi vải ra đĩa nhôm vă tiếp tục đưa văo sấy cho đến khi khối lượng không đổi. Cđn xâc định khối lượng q2 của bê sau khi sấy (Lương Minh Chđu, 1999) [4].
Lượng dịch quả còn lại trong bê được xâc định theo công thức :
1 2 b 1 q q .100 q , % (2.10)