- Chú thích: I R= 100 – y3: khả năng ho àn ẩm trở lại của SP
B ằng phương pháp vùng cấm [32] giải TTƯ 5 mục tiêu (y1, y2, y3, y4, y5)
đáp ứng các yêu cầu công nghệ STH đặt ra, và đã xác định được 3 thông số công
nghệ tối ưu: Z1opt - nhiệt độ MTS, Z2opt - áp suất MTS và Z3opt - thời gian sấy (xem bảng 4.26) cho điểm hiệu quả Pareto tối ưu yPR = (y1PR, y2PR, y3PR, y4PR, y5PR) hoàn toàn phù hợp với kết quả TN (xem bảng 4.27a).
4.5. XÁC LẬP CHẾ ĐỘ CÔNG NGHỆ SẤY THĂNG HOA
§ Xác định chế độ công nghệ STH ở giai đoạn 1 (lạnh đông VLS):
Việc xây dựng và giải MHT TNLĐ (3.19) và (3.25) đã xác lập CĐCN lạnh đông VLS ở giai đoạn 1 trong STH. Kết quả xem bảng 4.13.
§ Xác định chế độ công nghệ STH ở giai đoạn 2, SCK ở giai đoạn 3: STH ở điều kiện tối ưu (xem bảng 4.26) đã được xác định 3 thông số công nghệ cơ bản đó là: nhiệt độ MTS T¥ = Z1opt, áp suất MTS Pth = Z2opt, tổng thời gian
sấy cho cả 2 giai đoạn (STH, SCK) t = Z3opt, các thông số này được sử dụng giải lại
MHT (3.59), (3.61) và (3.62) để xác định các thông số còn lại trong quá trình STH và SCK trước khi xác lập CĐCN.
Với Pth = Z2opt tìm được khi giải BTTƯ đa mục tiêu ở bảng 4.26a, b thay vào MHT ở bảng 4.17, 4.19, xác định được nhiệt độ thăng hoa (Tth) và HSTN của MT STH (ae), kết quả nhận được ở bảng 4.28.
Bảng 4.28. Các thông số sử dụng giải MHT (3.57), (3.61) và (3.62) VLA
Thông số Tôm sú Tôm bạc Tôm thẻ
Pth = Z2 opt , mmHg 0,0084 0,0094 0,01 ae, W.m-2.K-1 4,562 4,570 4,587 Tth, 0C -59,22 -58,41 -57,60 T¥ = Z1 opt , 0C 33,61 34,12 33,98
Thay các TSNVL ở bảng 4.5, 4.6, 4.15, 4.16, và 4.28 vào (3.59), cho t biến
thiên (0 ¸ 16)h; bước chạy Dt = 0,01h; t = t + Dt, rồi giải tương tự như đã trình bày [22, 35, 88], kết quả nhận được thay vào (3.61) và (3.62) đã xác định được TLBHA X(t), độ ẩm W(t) và thời gian STH và SCK (tth, tck), điểm kết thúc STH khi Tc > Tkt và kết thúc SCK khi W = y2PR. Kết quả sau khi giải và tính toán đã nhận được
xem ở bảng 4.29a, và xác lập công nghệ STH ở bảng 4.29b.
Bảng 4.29a. Số liệu giải và tính toán MHT (3.57), (3.61) và (3.62)
Bảng 4.29b. Xác định các thông số công nghệ STH ở giai đoạn 2 và 3
Giai đoạn VLA
Thông số Tôm sú Tôm bạc Tôm thẻ
T¥= Z1opt opt , 0C 33,61 34,12 33,98 Pth = Z2 opt , mmHg 0,0084 0,0092 0,01 t = Z3 opt , h 13,37 13,47 13,73 Tm, 0C -25,11 -24,62 -24,37 W0 0,7467 0,7421 0,7423 X(t2) 0,0706 0,0804 0,0830 W(t2) 0,0602 0,0597 0,0616 t2 = tth, h 11,24 11,26 12,62 Tc, 0C ≤ -1,21 ≤ -1,18 ≤ -1,17 Giai đoạn 2 STH Ts, 0C 3,19 3,06 3,11
X(t3) 0,0636 0,0645 0,0656 W(t3) 0,0475 0,0479 0,0487 t3 = tck, h 2,13 2,21 1,11 Tc, 0C 3,91 3,41 3,19 Giai đoạn 3 SCK Ts, 0C 6,65 6,67 6,56
Bảng 4.29a cho thấy, cùng một thời gian STH thì độ ẩm cuối cùng của SP
tính toán theo MHT so với kiểm chứng TN bị sai lệch: với tôm sú là 0,85%; với tôm
bạc là 2,35%; với tôm thẻ là 0,61%. Rõ ràng hoàn toàn chấp nhận được.
Bảng 4.13 và 4.29b không chỉ sử dụng để xây dựng qui trình công nghệ STH
thủy sản nhóm giáp xác (tôm sú, tôm bạc và tôm thẻ) mà còn sử dụng trong vận
hành cũng như trong tính toán HTL và hệ thống STH.
4.5.1. Quy trình công nghệ STH tôm sú
§ Giai đoạn 1: lạnh đông, nhiệt độ MTLĐ : T¥ = Te = - 450C; nhiệt độ bề
mặt VLS : Ts = -340C; nhiệt độ tâm VLS: Tc = -11,780C; nhiệt độ trung bình VLS: Tm = -25,110C; thời gian lạnh đông: t1 = 2,5h.
Hình 4.55. Quy trình công nghệ và sản phẩm STH tôm sú b) a)
§ Giai đoạn 2: STH, nhiệt độ thăng hoa của ẩm: Tm = -25,110C; nhiệt độ
MTS: T¥ = Tf = 33,610C; áp suất MTS: Pth = 0,0084 mmHg; thời gian STH: t2 = tth = 11,24h; khi đó nhiệt độ tâm của VLS: Tc ³ -1,210C; nhiệt độ bề mặt VLS: Ts = 3,190C; TLBHA: X(t2) = 0,0706; độ ẩm còn lại: W(t2) = 6,02%.
§ Giai đoạn 3: SCK, nhiệt độ của VLS: Tc = 3,910C; Ts = 6,650C; nhiệt độ
MTS: T¥ = Tf = 33,610C; áp suất MTS: Pth = 0,0084 mmHg; thời gian SCK: t3 = tck = 2,13h; TLBHA: X(t3) = 0,0639;độ ẩm của SP: W(t3) = 4,77%; tổng thời gian sấy
gồm 3 giai đoạn là: ts = t1 + t2 + t3 = 15,87h.
Như vậy, qui trình STH tôm sú đã được thiết lập ở hình 4.55a, SP nhận được ở hình 4.55b.
4.5.2. Quy trình công nghệ STH tôm bạc
§ Giai đoạn 1: lạnh đông, nhiệt độ MTLĐ: T¥ = Te = - 450C; nhiệt độ bề
mặt VLS: Ts = -33,050C; nhiệt độ tâm VLS: Tc = -11,970C; nhiệt độ trung bình VLS: Tm = -24,620C; thời gian lạnh đông: t1 = 2,3h.
Hình 4.56. Quy trình công nghệ và sản phẩm STH tôm bạc
b) a)
§ Giai đoạn 2: STH, nhiệt độ thăng hoa của ẩm: Tm = -24,620C; nhiệt độ
MTS: T¥ = Tf = 34,120C; áp suất MTS: Pth = 0,0092 mmHg; thời gian STH: t2 = tth = 11,26h; khi đó nhiệt độ tâm của VLS: Tc ³ -1,180
C; nhiệt độ bề mặt VLS: Ts = 3,060C; TLBHA: X(t2) = 0,0804; độ ẩm còn lại: W(t2) = 5,97%.
§ Giai đoạn 3: SCK, nhiệt độ của VLS: Tc = 3,410C; Ts = 6,670C; nhiệt độ
MTS: T¥ = Tf = 34,120C; áp suất MTS: Pth = 0,0094 mmHg; thời gian SCK: t3 = tck = 2,21h; TLBHA: X(t3) = 0,0635;độ ẩm của SP: W(t3) = 4,71%; tổng thời gian sấy
gồm 3 giai đoạn là: ts = t1 + t2 + t3 = 15,77h.
Như vậy, qui trình STH tôm bạc đã được thiết lập ở hình 4.56a, SP nhận được ở hình 4.56b.
4.5.3. Quy trình công nghệ STH tôm thẻ
§ Giai đoạn 1: lạnh đông, nhiệt độ MTLĐ: T¥ = Te = -450C; nhiệt độ bề
mặt VLS: Ts = -33,870C; nhiệt độ tâm VLS: Tc = -10,120C; nhiệt độ trung bình VLS Tm = -24,370C; thời gian lạnh đông: t1 = 2,4h.
Hình 4.57. Quy trình công nghệ và sản phẩm STH tôm thẻ
b) a)
§ Giai đoạn 2: STH,nhiệt độ thăng hoa: Tm = -24,370C; nhiệt độ MTS: T¥ = Tf = 33,980C; áp suất MTS: Pth = 0,01mmHg; thời gian STH: t2 = tth = 12,62h;
khi đó nhiệt độ tâm của VLS: Tc ³ -1,170
C; nhiệt độ bề mặt VLS: Ts = 3,110C; TLBHA: X(t2) = 0,0830; độ ẩm còn lại: W(t2) = 6,16%.
§ Giai đoạn 3: SCK, nhiệt độ của VLS: Tc = 3,190C; Ts = 6,560C; nhiệt độ
MTS: T¥ = Tf = 33,980C; áp suất MTS: Pth = 0,01 mmHg; thời gian SCK: t3 = tck = 1,11h; TLBHA: X(t3) = 0,0625;độ ẩm của SP: W(t3) = 4,64%; tổng thời gian sấy
gồm 3 giai đoạn là: ts = t1 + t2 + t3 = 16,13h.
Như vậy, qui trình STH tôm thẻ đã được thiết lập ở hình 4.57a, SP nhận được ở hình 4.57b.
Kết luận: với các qui trình trên, tiến hành STH thì SP làm ra có độ ẩm đạt
yêu cầu (2 ¸ 6)%, phí năng lượng/1kg SP nhỏ nhất và chất lượng SP tốt nhất.
4.5.4. So sánh sản phẩm tôm STH với sấy thông thường
Để đánh giá chất lượng SP tôm STH, thì cần phải so sánh các chỉ tiêu chất lượng giữa SP tôm sấy thông thường với tôm STH. Hình 4.58a SP tôm sú sấy thông thường, hình 4.58b SP tôm sú STH, bằng kiểm chứng TN kết quả xemở bảng 4.30.
Bảng 4.30. Đánh giá chất lượng SP STH với sấy thông thường của tôm sú
STT Phương pháp sấy
Chỉ tiêu chất lượng SP
Sấy thăng hoa Sấy nhiệt thông thường
1 Chi phí năng lượng cho 1 kg sản phẩm 68,81 kWh.kg-1 16,347 kWh.kg-1
2 Độ ẩm của sản phẩm 4,77% 6,81%
3 Độ co rút sản phẩm 7,80% 59,25%