- Tính ma trận: [r ] pT }N dST {N(x, y,z) dS }
TRONG ĐIỀU KIỆN STH
3.5.1. Phân tích đối tượng sấy thăng hoa [19, 32]
Ở góc độ thực nghiệm xem xét q trình STH (xem hình 3.8) để thiết lập BTTƯ thì q trình STH ln phụ thuộc vào ba yếu tố cơng nghệ cơ bản đó là: Z1, 0C: nhiệt độ mơi trường STH; Z2, mmHg: áp suất môi trường STH; Z3, h: thời gian sấy. Bài toán đặt ra ở đây là cần phải xác định Z1, Z2, Z3 để sản phẩm làm ra có: chi phí năng lượng cho 1 kg SP (y1, kWh.kg-1 SP) đạt giá trị nhỏ nhất, độ ẩm SP (y2, %) đạt giá trị nhỏ nhất và chất lượng của SP là tốt nhất, chất lượng SP tốt nhất khi nó thỏa mãn tất cả các tiêu chí sau: khả năng kháng hồn ẩm của SP (y3, %) đạt cực tiểu (có nghĩa khả năng hồn ẩm IR = 100 – y3, % của SP là lớn nhất), độ co rút SP (y4, %) và độ tổn thất vitamine C (y5, %) đạt cực tiểu.
Tuy nhiên, các hàm mục tiêu y1, y2, y3, y4, y5 trên không chỉ đơn thuần là đi xác định Z1, Z2, Z3 để chúng đạt giá trị cực tiểu, mà cịn phải thỏa một số tiêu chí về mặt kinh tế và kỹ thuật của nhu cầu sản xuất đặt ra.
§ Chi phí năng lượng y1 phải đạt giá trị nhỏ nhất nhưng phải nằm trong khoảng giới hạn cho phép C1 (y1 < C1), nếu vượt qua giá trị C1 sẽ gây khó khăn trong quá trình thương mại. C1 là mức chi phí năng lượng tối đa có thể chấp nhận được, nó được xác định từ giá thành SP (B), định mức nguyên liệu cho 1 kg SP (M), giá thành ngun liệu (B1), chi phí nhân cơng (B2), khấu hoa thiết bị (B3) và một số chi phí khác (B4) [67, 76]. C1 = (B – M.B1 – B2 – B3 – B4)/B0, với B0 chi phí của 1 kWh điện.
§ Độ ẩm SP y2 đạt giá trị nhỏ nhất nhưng phải thỏa mãn yêu cầu (a ¸ b)% (a < y2 < b). Cụ thể là y2 nằm trong khoảng (2 ¸ 6)%, nếu độ ẩm < 2% thì sẽ làm SP biến tính khơng thuận nghịch hồn tồn, cịn nến độ ẩm > 6% thì hoạt độ của nước
§ Khả năng kháng hồn ẩm y3 đạt giá trị nhỏ nhất (tức là khả năng hoàn ẩm
IR = 100 – y3 đạt giá trị lớn nhất) nhưng phải nhỏ hơn giá trị cho phép C3 (y3 < C3). Nếu vượt qua giá trị C3 tốc độ hoàn ẩm trở lại rất chậm và thời gian hoàn ẩm kéo
dài, nguyên nhân là do protein của SP đã bị biến tính khơng thuận nghịch SP giảm chất lượng, theo [91] khả năng hoàn ẩm trở lại của SP STH ở nhiệt độ 250C, trong khoảng thời gian cho phép (15 ¸ 25) phút là đạt tới trạng thái bão hòa. Cơ sở xác
định giá trị giới hạn C3 là bằng TN: C3 = 100 – IRgh, trong đó IRgh là khả năng hồn
ẩm trở lại của SP ở nhiệt độ 250C và thời gian 25 phút.
§ Độ co rút SP đạt giá trị nhỏ nhất, nhưng phải nhỏ hơn giá trị giới hạn C4
(y4 < C4), nhưng nếu vượt qua giới hạn C4 SP sẽ co ngót và nứt nẻ bề mặt, điều này không mong muốn xảy ra cho SP STH, bởi vì nó làm giảm giá trị cảm quan của SP.
Cơ sở xác định C4 bằng TN: C4 = [(V1 – V2)/V1].100%, trong đó V1 thể ban đầu của VLS, V2 là thể của SP tại thời điểm SP bắt đầu xảy ra nứt nẻ bề mặt [55, 82].
§ Cịn với độ tổn thất vitamin C đạt giá trị nhỏ nhất, nhưng phải nhỏ hơn giá trị giới hạn C5 (y5 < C5), nhưng nếu độ tổn thất vitamin C lớn, vượt qua giới hạn C5 thì SP sẽ biến đổi hồn tồn về màu sắc và mùi vị tự nhiên của chúng, giảm giá trị cảm quan, giảm chất lượng SP. Cơ sở xác định C4 là phương pháp TN đánh giá
cảm quan SP [82].
Qua phân tích cho thấy rằng, BTTƯ đa mục tiêu của đối tượng STH không chỉ đi xác định Z1, Z2, Z3 để tất cả các hàm mục tiêu yj (j = 1 ¸ 5) tiến tới ngưỡng cực tiểu, mà còn thỏa mãn các điều kiện về mặt kinh tế, kỹ thuật: y1 < C1, a < y2 < b, y3 < C3, y4 < C4 và y5 < C5.