4.1 Thí nghiệm chƣng cất tinh dầu
4.1.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian sấy lên hàm lượng tinh dầu
Số liệu thu đƣợc:
Bảng 4.3: Lƣợng tinh dầu thu đƣợc khi chƣng cất các mẫu sấy ở 50 oC Thời gian
sấy(giờ)
Ẩm độ tương đối(%) Tinh dầu thu được (ml/kg Ngò khô)
Lần 1 Lần 2 Lần 1 Lần 2
0 93,4 90,5 13,8 5,98
16 81,4 78,6 10,1 3,79
24 74,9 42,5 7,94 2,42
32 19,3 5,8 3.01 0,52
Ngò tươi khi mua về đem chưng cất ngay được xem như không tổn thất (tổn thất 0%). Lƣợng tổn thất của các nghiệm thức Ngò sấy đƣợc tính theo công thức:
Trong đó:
T: tổn thất tinh dầu khi chưng cất từ Ngò sấy so với Ngò tươi(%).
V1: thể tích tinh dầu thu được khi chưng cất Ngò tươi(ml/kg Ngò khô tuyệt đối).
V2: thể tích tinh dầu thu đƣợc khi chƣng cất Ngò đã sấy(ml/kg Ngò khô tuyệt đối) Sau khi tính toán thu đƣợc bảng số liệu:
Bảng 4.4: Bảng số liệu tổn thất tinh dầu theo thời gian sấy ở 50 oC Thời gian
sấy(giờ)
Tổn thất tinh dầu (%)
Lần 1 Lần 2
0 0 0
16 26.80421 36.55682
24 42.46227 59.50112
32 78.18063 91.38411
Lập bảng ANOVA khảo sát sự ảnh hưởng của các yếu tố.
Từ bảng ANOVA được trình bày ở phụ lục Ia cho thấy ảnh hưởng của thời gian sấy ở nhiệt độ 50 oC là có ý nghĩa về mặt thống kê ở độ tin cậy 95% (p=0,002<0,05). Ảnh hưởng của mỗi lần mua không có ý nghĩa ở độ tin cậy 95% (p =0,07>0,05).
Sử dụng trắc nghiệm phân hạng LSD để so sánh sự khác biệt giữa các nghiệm thức.
Nhìn vào bảng trắc nghiệm phân hạng LSD đƣợc trình bày ở phụ lục Ib, chúng tôi nhận thấy rằng tổn thất tinh dầu khi sấy ở 50 oC ở các thời gian sấy 0, 16, 24 và 32 giờ có sự khác biệt rõ ràng.
Từ bảng số liệu 4.3, hồi quy tuyến tính chúng tôi nhận thấy rằng giá trị hằng số a trong phương trình: y=a+bx không có ý nghĩa ở độ tin cậy 95 % (p=0,53>0,05).
Để kiểm tra tính phù hợp của mô hình hồi quy, sử dụng phân tích tính không phù hợp (lack of fit test) và nhận thấy giá trị p=0,26>0,05 nên mô hình tuyến tính là hoàn toàn phù hợp (phụ lục Id).
So sánh giá trị R2 của mô hình tuyến tính với các mô hình khác theo phụ lục Ie, chúng tôi nhận thấy rằng giá trị R2 của mô hình Square root-y lớn nhất và mô hình tuyến tính có R2 lớn thứ hai. Tuy nhiên kết quả phân tích lack of fit test lại cho thấy mô hình tuyến tính phù hợp hơn. Do đó, chúng tôi chọn mô hình thể hiện mối tương quan giữa thời gian sấy và mức độ tổn thất tinh dầu tại nhiệt độ sấy 50 oC là mô hình tuyến tính.
Hình 4.3: Biểu đồ thể hiện tính phù hợp mô hình hồi quy tổn thất tinh dầu theo thời gian sấy Ngò tại nhiệt độ 50 oC
Nhìn vào hình 4.3 chúng tôi nhận thấy rằng các điểm thực nghiệm phân bố rất gần với đường hồi quy, điều đó cho thấy tính phù hợp của mô hình hồi quy tuyến tính.
Hình 4.4 Biểu đồ phân tán phần dƣ theo trục Y
Nhìn trên Hình 4.4 chúng tôi nhận thấy các điểm phân bố một cách ngẫu nhiên không theo quy luật và các giá trị đều nằm trong khoảng ±3. Điều đó cho thấy mô hình hồi quy tuyến tính là phù hợp để biểu diễn kết quả thí nghiệm.
Qua các nhận xét trên và từ bảng số liệu 4.4 ta vẽ đƣợc đồ thị:
Hình 4.5: Tổn thất tinh dầu theo thời gian sấy tại nhiệt độ 50 oC
Nhiệt độ sấy 70oC:
Số liệu thu đƣợc:
Bảng 4.5: Lƣợng tinh dầu thu đƣợc khi chƣng cất các mẫu sấy ở 70 oC
Thời gian(giờ) Ẩm độ tương đối (%)
Tinh dầu thu đƣợc (ml/kg Ngò khô)
Lần 1 Lần 2 Lần 1 Lần 2
0 93,13 93,7 11,29 15,5
4 78,95 89,19 4,77 10,57
8 77,14 56,8 3,69 4,31
12 15 14,16 0,34 0,24
Ngò tươi khi mua về đem chưng cất ngay được xem như không tổn thất (tổn thất 0%).
Lƣợng tổn thất của các nghiệm thức Ngò sấy đƣợc tính đƣợc tính theo công thức:
Trong đó:
T: tổn thất tinh dầu khi chưng cất từ Ngò sấy so với Ngò tươi(%).
V1: thể tích tinh dầu thu được khi chưng cất Ngò tươi(ml/kg Ngò khô tuyệt đối).
V2: thể tích tinh dầu thu đƣợc khi chƣng cất Ngò đã sấy(ml/kg Ngò khô tuyệt đối) Sau khi tính toán thu đƣợc bảng số liệu:
Bảng 4.6: Tổn thất tinh dầu theo thời gian sấy Ngò tại nhiệt độ sấy 70 oC Thời gian(giờ) Tổn thất tinh dầu (%)
Lần 1 Lần 2
0 0 0
4 57,73 31,85
8 67,32 72,23
12 97 98,43
Lập bảng ANOVA để khảo sát sự ảnh hưởng của các yếu tố. Nhìn vào bảng ANOVA (Phụ lục If) chúng tôi nhận thấy ảnh hưởng của thời gian sấy là có ý nghĩa ở độ tin cậy 95(%) vì p=0,008<0,05. Ảnh hưởng của lần mua là không có ý nghĩa ở độ tin cậy 95 (%) vì p=0,54>0,05.
Trắc nghiệm phân hạng LSD so sánh giữa các nghiệm thức (Phụ lục Ig), chúng tôi nhận thấy có hai cặp nghiệm thức không có sự khác biệt:
sấy 4 giờ với sấy 8 giờ.
Sấy 8 giờ và sấy 12 giờ.
Các cặp còn lại đều có sự khác biệt rõ ràng.
Từ bảng số liệu 4.4, phân tích hồi quy tuyến tính (Phụ lục Ih) chúng tôi nhận thấy rằng giá trị hằng số a trong phương trình: y=a+bx không có ý nghĩa ở độ tin cậy 95%
(p=0,38>0,05).
Phân tích tính không phù hợp của hồi quy (lack of fit test) theo Phụ lục Ii, chúng tôi nhận thấy giá trị P=0,41>0,05 nên mô hình tuyến tính hoàn toàn phù hợp để mô tả kết quả thí nghiệm.
So sánh với các mô hình hồi quy khác (Phụ lục Ij), giá trị R2 của mô hình tuyến tính: 94,92(%) là lớn nhất. Điều đó cho thấy mô hình tuyến tính là phù hợp nhất với để biểu diễn kết quả thí nghiệm.
Hình 4.6: Biểu đồ thể hiện tính phù hợp mô hình hồi quy tổn thất tinh dầu theo thời gian sấy Ngò tại nhiệt độ 70 oC
Nhìn vào hình 4.6 chúng tôi nhận thấy rằng các điểm thực nghiệm phân bố rất gần với đường hồi quy, điều đó cho thấy tính phù hợp của mô hình hồi quy tuyến tính.
Hình 4.7: Biểu đồ phân tán phần dƣ theo trục Y
Nhìn vào Hình 4.7 chúng tôi nhận thấy các điểm phân bố một cách ngẫu nhiên không theo quy luật điều đó cho thấy mô hình tuyến tính là phù hợp để mô tả kết quả thí nghiệm. Tuy nhiên, trên Hình 4.7 chúng tôi nhận thấy có một điểm có giá trị lớn hơn 3.
Giá trị này tương ứng với thí nghiệm sấy 4 giờ lần 2. Nhìn vào bảng số liệu 4.4 chúng tôi nhận thấy giá trị ẩm độ của Ngò lúc này còn rất lớn (89,19 %) so với lần thí nghiệm 1 trong cùng thời gian sấy (78,95 %). Điều này do trong quá trình sấy Ngò sử dụng chung tủ sấy để sấy các sản phẩm khác và tủ sấy bị mở ra nhiều lần làm cho tổn thất nhiệt lớn dẫn đến quá trình sấy đạt hiệu quả thấp.
Qua các nhận xét trên và từ bảng số liệu 4.6 vẽ đƣợc đồ thị:
Hình 4.8 Tổn thất tinh dầu theo thời gian sấy tại nhiệt độ 70 oC Kết luận:
Dựa trên hai đồ thị Hình 4.5 và Hình 4.8, có hai phương trình ảnh hưởng của thời gian sấy lên mức độ tổn thất tinh dầu:
Nhiệt độ sấy 50 oC:
Y=2,3941X.
Nhiệt độ sấy 70 oC:
Y=8,5265X.
Tỷ lệ hai hệ số góc trong hai trường hợp sấy:
Hệ số góc của đường thẳng tổn thất tinh dầu khi sấy ở 70 oC lớn gấp 3,56 lần hệ số góc đường thẳng tổn thất tinh dầu khi sấy 50oC. Điều đó cho thấy:
Khi sấy trong cùng một thời gian thì mức độ tổn thất tinh dầu khi sấy ở 70 oC sẽ lớn gấp 3,56 lần khi sấy ở 50 oC.
Từ nhận xét trên và kết quả đường cong sấy Ngò (sấy ở 70 oC nhanh gấp 2,7 lần sấy ở 50 oC) có thể so sánh tổn thất tinh dầu theo ẩm độ:
Khi sấy tới cùng ẩm độ:
Vậy khi sấy tới cùng ẩm độ, nếu sấy ở 70oC thì tổn thất tinh dầu cao hơn 1,32 lần tổn thất tinh dầu khi sấy ở 50oC.
Trong thực tế để chọn nhiệt độ sấy nào thì phải so sánh chênh lệch chi phí cho quá trình sấy (do chênh lệch thời gian sấy 2,7 lần làm giảm năng suất) và chênh lệch chi phí do tổn thất tinh dầu (chênh lệch 1,32 lần khi sấy đến cùng ẩm độ) để chọn ra nhiệt độ thích hợp.
Do giá tinh dầu cao nên trong đề tài này chúng tôi chọn nhiệt độ sấy Ngò là 50oC để giảm tổn thất tinh dầu.