Nghiên cứu xác định các thông số công nghệ sấy tối ưu của quá trình sấy tinh bột sắn theo phương pháp sấy khí động

iệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào. Tơi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm ơn và các thơng tin trích dẫn trong luận văn đều đã được chỉ rõ nguồn gốc. Hà Nội, ngày tháng năm 2010 Học viên Lê Thiều Huệ Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... ii LỜI CẢM ƠN ðể hồn thành luận văn tốt nghiệp này, bên cạnh sự cố gắng nỗ lực của bản thân, tơi đã nhận được sự động viên và giúp đỡ rất lớn của nhiều cá nhân và tập thể. Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Trần Như Khuyên, Trưởng bộ mơn Thiết bị bảo quản và chế biến nơng sản - Khoa Cơ điện - Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội đã tận tình giúp đỡ, tạo mọi điều kiện tốt nhất cho tơi thực hiện và hồn thành luận văn tốt nghiệp này. Tơi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của các thầy cơ trong Khoa Cơng nghệ thực phẩm đã tạo mọi điều kiện cho tơi thực hiện và hồn thành luận văn này. Tơi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của ban giám đốc, các phịng ban và tồn thể cán bộ cơng nhân viên của nhà máy chế biến tinh bột sắn Như Xuân – Thanh Hĩa đã nhiệt tình giúp đỡ tơi trong suốt quá trình thực hiện đề tài Tơi xin chân thành cảm ơn gia đình và tất cả bạn bè đã động viên giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho tơi trong suốt quá trình thực hiện đề tài và hồn thành bản luận văn này. Hà Nội, ngày tháng năm 2010 Học viên Lê Thiều Huệ Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... iii MỤC LỤC Lời cam đoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục chữ viết tắt v Danh mục bảng vi Danh mục hình vii 1 MỞ ðẦU 1 1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1 1.2 Mục đích và yêu cầu nghiên cứu 2 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 4 2.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ tinh bột sắn 4 2.2. ðặc điểm cấu tạo và tính chất của tinh bột 8 2.3 Yêu cầu về sắn nguyên liệu 13 2.4 Qui trình cơng nghệ chế biến tinh bột sắn 14 2.5 Tình hình ứng dụng thiết bị sấy tinh bột 18 2.6 Cơ sở lý thuyết của phương pháp sấy khí động 24 3 ðỐI TƯƠNG, ðỊA ðIỂM, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 38 3.1 ðối tượng nghiên cứu 38 3.2 ðịa điểm nghiên cứu 40 3.3 Nội dung nghiên cứu 40 3.4 Phương pháp nghiên cứu 41 4 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 51 4.1 Kết quả khảo sát chế độ sấy 51 4.2 Xác định các thơng số cơ bản của quá trình sấy 52 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... iv 4.2.1 Chọn chế độ sấy 52 4.2.2 Tính khối lượng vật liệu sấy 52 4.2.3 Xác định lượng ẩm cần bốc hơi 53 4.2.4 Tính tốn quá trình sấy lý thuyết 53 4.2.5 Tính tốn quá trình sấy thực tế 55 4.2.6 Hiệu suất nhiệt thiết bị sấy 59 4.3 Kết quả nghiên cứu thực nghiệm đơn yếu tố 61 4.3.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ tác nhân sấy X1(oC) 62 4.3.2 Ảnh hưởng của tốc độ tác nhân sấy X2(m/s) 63 4.3.2 Ảnh hưởng của độ ẩm ban đầu vật liệu sấy X3(%) 64 4.5 Kết quả nghiên cứu thực nghiệm đa yếu tố 66 4.4 Kết quả thí nghiệm ứng với giá trị tối ưu của các yếu tố vào 71 4.6 Hồn thiện quy trình cơng nghệ sản xuất tinh bột sắn theo phương pháp sấy khí động 72 4.6.1 Sơ đồ quy trình cơng nghệ 72 4.6.2 Thuyết minh quy trình 72 5 KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ 76 5.1 Kết luận 76 5.2 ðề nghị 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO 78 PHỤ LỤC 80 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... v DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT TB : Trung bình TL : Trọng lượng TV : Thành viên TH : Tổng hợp TN1 : Thí nghiệm 1 TN2 : Thí nghiệm 2 TN3 : Thí nghiệm 3 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... vi DANH MỤC BẢNG STT Tên bảng Trang 2.1 Diện tích sắn phân theo vùng địa lý 5 2.2 Sản lượng sắn phân theo vùng địa lý 5 2.3 Tình hình xuất khẩu tinh bột sắn của Việt Nam tính đến tháng 10 năm 2009 7 2.4 Tiêu chuẩn chất lượng tinh bột sắn 14 2.4 Kích thước, dung trọng và vận tốc cân bằng của một số loại bột 28 4.1 Kết quả phân tích hĩa học mẫu sản phẩm sấy. 51 4.2 Kết quả tính tốn thơng số cơ bản của quá trình sấy khí động 61 4.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ tác nhân sấy X1 62 4.4 Ảnh hưởng tốc độ chuyển động của tác nhân sấy X2 63 4.5 Ảnh hưởng của độ ẩm ban đầu vật liệu sấy X3 65 4.6 Mức biến thiên và khoảng biến thiên của các yếu tố vào 66 4.7 Ma trận thí nghiệm theo phương án qui hoạch thực nghiệm bậc 2 Box-Wilson 66 4.8 Các hệ số hồi quy cĩ nghĩa của các hàm Y1, Y2,Y3 67 4.9 Kiểm tra tính thích ứng của mơ hình tốn 68 4.10 Giá trị tối ưu của các yếu tố vào xi và các hàm Yj 68 4.11 Các hệ số hồi quy dạng thực 69 4.12 Kết quả sấy tại các thơng số tối ưu 71 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... vii DANH MỤC HÌNH STT Tên hình Trang 2.1 Sắn củ trước khi đưa vào sản xuất 14 2.2 Sơ đồ nguyên lý cơng nghệ sản xuất tinh bột sắn 15 2.3 Sơ đồ nguyên lý thiết bị sấy kiểu thùng quay 19 2.4 Sơ đồ nguyên lý thiết bị sấy kiểu băng tải 20 2.5 Sơ đồ nguyên lý thiết bị sấy kiểu tầng sơi 21 2.6 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống sấy kiểu khí động 22 2.7 Chuyển động của dịng tác nhân sấy qua lớp hạt 24 2.8 Sơ đồ chịu lực của hạt vật liệu 25 2.9 Sơ đồ chuyển động của hạt bột trong ống thẳng đứng 31 3.1 Tinh bột sắn trước khi sấy 38 3.2 Dụng cụ thí nghiệm 39 3.3 Thiết bị sấy khí động SKD-50 39 3.4 Sơ đồ các yếu tố vào và ra của thiết bị sấy 42 3.5 ðồ thị hàm mong muốn thành phần dj khi Yj bị chặn một phía 48 4.1 ðồ thị ảnh hưởng của nhiệt độ tác nhân sấy X1 62 4.2 ðồ thị ảnh hưởng của tốc độ tác nhân sấy X2 64 4.3 ðồ thị ảnh hưởng của độ ẩm ban đầu vật liệu sấy X3 65 4.4 Qui trình sản xuất tinh bột sắn theo phương pháp sấy khí động 72 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 1 1. MỞ ðẦU 1.1 Tính cấp thiết của đề tài Việt Nam trong những năm gần đây nền kinh tế đang chuyển biến mạnh mẽ sang nền kinh tế thị trường, dần dần hịa nhập cũng như gắn liền với sự phát triển chung của nền kinh tế thế giới. Một trong những hướng phát triển của nền kinh tế là đầu tư cho cây cơng nghiệp. Ngồi những cây cơng nghiệp như cà phê, chè, cao su,… hiện nay cây sắn đang quá trình chuyển đổi nhanh chĩng từ cây lương thực truyền thống sang thành loại cây cơng nghiệp. Tinh bột sắn là sản phẩm cơng nghiệp chính của cây sắn. Tinh bột sắn cĩ đầy đủ tính năng cần thiết để ứng dụng, chế biến thành các sản phẩm thực phẩm và cơng nghệ phẩm cĩ giá trị sử dụng và đem lại hiệu quả kinh tế. Trong cơng nghiệp thực phẩm tinh bột được sử dụng tạo các sản phẩm đa dạng khác nhau, là chất kết dính trong các sản phẩm thịt chế biến, tạo độ bĩng cho các loại hạt, tạo gel trong các loại kẹo, sản xuất rượu, mỳ chính, cồn..... Trong cơng nghiệp dệt phủ một lớp tinh bột sắn mỏng lên các sợi vải dọc để cĩ thể chịu đựng được ma sát, lực uốn trong quá trình dệt, Trong cơng nghiệp giấy sử dụng tinh bột sắn để hồ bề mặt giấy giúp tăng cường vể bề ngồi của giấy, tăng khả năng tẩy, giảm hiện tượng thấm mực và tạo ra sản phẩm giấy được láng bĩng, mềm mại. Ngồi ra bột sắn cịn được sử dụng trong các ngành khác như: sản xuất mỹ phẩm, dược phẩm, trong cơng nghiệp sản xuất xà bơng và chất tẩy rữa, sản xuất sơn, vật liệu nổ,...... Cĩ thể thấy tinh bột sắn là một mặt hàng chiến lược của nhiều ngành cơng nghiệp khác nhau, cần phải cĩ kỹ thuật và phương pháp chế biến phù hợp để đảm bảo chất lượng sản phẩm tinh bột sắn đáp ứng tốt nhất yêu cầu về chất lượng. Trong qui trình cơng nghệ chế biến tinh bột sắn thì quá trình Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 2 sấy cĩ tầm quan trọng đặc biệt ảnh hưởng rất lớn tới chất lượng và khả năng bảo quản sản phẩm. Ở Việt Nam thường làm khơ sản phẩm tinh bột sắn theo hai phương pháp đĩ là phương pháp phơi sấy tự nhiên và phương pháp sấy nhân tạo. Việc phơi sấy bằng phương pháp phơi tự nhiên phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện thời tiết, sản lượng thấp, thời gian sấy kéo dài, sản phẩm bị hao hụt, lẫn tạp làm giảm chất lượng của sản phẩm. Chính vì điều đĩ sản phẩm tinh bột sắn cần được sấy khơ trên những thiết bị chuyên dùng phù hợp với đặc điểm và yêu cầu cơng nghệ. Một trong những phương pháp sấy đĩ là quá trình sấy kiểu khí động. Vì vậy, việc nghiên cứu các thơng số cơng nghệ của quá trình sấy khí động nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm sấy, đáp ứng yêu cầu trong nước và hướng đến xuất khẩu là vấn đề cĩ ý nghĩa thực tiễn rất lớn và cũng là nhu cầu cấp thiết để ổn định và phát triển cây sắn trong giai đoạn hiện nay. Xuất phát từ thực tiễn trên dưới sự hướng dẫn của PGS.TS. Trần Như Khuyên, Trưởng bộ mơn Thiết bị bảo quản và chế biến nơng sản - Khoa Cơ điện - Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội, tơi tiến hành thực hiện đề tài : “Nghiên cứu xác định các thơng số cơng nghệ sấy tối ưu của quá trình sấy tinh bột sắn theo phương pháp sấy khí động” 1.2 Mục đích và yêu cầu nghiên cứu 1.2.1 Mục đích - Xác định một số thơng số cơng nghệ tối ưu của quá trình sấy tinh bột sắn làm cơ sở cho việc hồn thiện quy trình cơng nghệ và cải tiến hệ thống thiết bị nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng trong nước và xuất khẩu. 1.2.2 Yêu cầu - Khảo sát tình hình ứng dụng cơng nghệ và hệ thống thiết bị sấy ở một số cơ sở sản xuất làm cơ sở cho việc hồn thiện quy trình cơng nghệ sấy tinh bột sắn. Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 3 - Tính tốn xác định các thơng số cơ bản của quá trình sấy tinh bột sắn kiểu khí động làm cơ sở cho ban đầu cho việc định hướng thiết kế hệ thống thiết bị sấy. - Nghiên cứu thực nghiệm xác định các thơng số tối ưu làm cơ sở cho việc hồn thiện quy trình cơng nghệ và hệ thống thiết bị sấy tinh bột sắn ở nước ta hiện nay. Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 4 2. TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ tinh bột sắn 2.1.1 Tình hình sản xuất Sắn hay khoai mì (Manihot esculenta) là cây lương thực ăn củ hàng năm cĩ thể sống lâu năm, thuộc họ thầu dầu (Euphorbia). Cây sắn cao từ 2-3 m, đường kính tán 50 - 100 cm. Lá khía thành nhiều thùy, cĩ thể dùng để làm thức ăn chăn nuơi gia súc. Rễ ngang phát triển thành củ và tích luỹ tinh bột. Củ sắn dài 20 - 50 cm hàm lượng tinh bột cao. Sắn cĩ thời gian sinh trưởng thay đổi từ 6 đến 12 tháng, cĩ nơi tới 18 tháng, tùy thuộc giống, vụ trồng, địa bàn trồng và mục đích sử dụng [2]. Cây sắn cĩ thể phát triển trên nhiều loại đất, vốn đầu tư thấp, cho năng suất cao và ổn định so với nhiều loại cây trồng. Nhờ đĩ cây sắn đã trở thành một loại cây cơng nghiệp ngắn ngày quan trọng gĩp phần tạo cơng ăn việc làm, nâng cao thu nhập cho người trồng và chế biến sắn. Trên thế giới sắn được trồng trên 100 nước của vùng nhiệt đới, cận nhiệt đới và là nguồn thực phẩm của hơn 500 triệu người. Năm 2008, sản lượng sắn thế giới đạt 356,82 triệu tấn. Việt Nam đứng thứ chín về sản lượng sắn (8 triệu tấn) trên thế giới. Việt Nam cây sắn được canh tác phổ biến ở hầu hết các tỉnh của các vùng sinh thái nơng nghiệp. Diện tích, năng suất và sản lượng sắn Việt Nam qua các năm và phân theo các vùng sinh thái được thể hiện qua bảng 2.1 và bảng 2.2. Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 5 Bảng 2.1. Diện tích sắn phân theo vùng địa lý ðơn vị: nghìn ha Năm Vùng địa lý 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 ðồng bằng sơng Hồng 8,8 8,9 8,7 8,5 8,4 8,8 7,9 Trung du miền núi phía Bắc 82,0 83,7 88,7 89,5 93,7 96,5 110,0 Bắc Trung Bộ và Duyên hải miền Trung 98,6 111,6 118,4 130,0 140,3 151,2 168,8 Tây Nguyên 53,5 65,4 70,6 89,4 125,9 129,9 150,1 ðơng Nam Bộ 84,7 91,9 95,8 98,9 100,9 102,9 113,5 ðồng bằng sơng Cửu Long 9,4 10,4 6,4 6,4 6,0 6,2 7,4 CẢ NƯỚC 337,0 371,9 388,6 425,5 475,2 495,5 557,7 Nguồn: Tổng cục thống kê [11] Bảng 2.2. Sản lượng sắn phân theo vùng địa lý ðơn vị: nghìn tấn Năm Vùng địa lý 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 ðồng bằng sơng Hồng 91,9 98,7 96,9 92,4 93,7 102,9 102,1 Trung du miền núi phía Bắc 778,2 860,8 962,2 986,8 1070,8 1132,3 1328,0 Bắc Trung Bộ và Duyên hải miềnTrung 991,7 1313,1 1566,8 1855,9 2167,6 2359,9 2808,3 Tây Nguyên 715,7 948,4 1062,8 1446,6 2058,8 2090,4 2356,1 ðơng Nam Bộ 1737,8 1944,6 2081,3 2270,5 2327,4 2434,4 2694,5 ðồng bằng sơng Cửu Long 122,7 143,3 50,7 64,0 64,2 72,9 106,8 CẢ NƯỚC 4438,0 5308,9 5820,7 6716,2 7782,5 8192,8 9395,8 Nguồn: Tổng cục thống kê [12] Qua bảng 2.1 và bảng 2.2 cho thấy diện tích, sản lượng sắn cao nhất ở vùng Bắc Trung bộ và Duyên hải miền Trung năm 2008 là 168,8 nghìn ha sản lượng đạt 2008,3 nghìn tấn. Tây Nguyên là vùng sản xuất sắn lớn thứ hai của cả nước, tập trung chủ yếu ở bốn tỉnh Kon Tum, Gia Lai, ðăk Lăk và ðăk Nơng, diện tích sắn của Tây Nguyên năm 2008 đạt 150,1 nghìn ha, nhưng năng suất bình quân chỉ đạt 15,7 tấn/ha, tổng sản lượng 2356,1 nghìn tấn, thấp hơn rất nhiều so với năng suất và sản lượng sắn của vùng ðơng Nam Bộ 23,74 tấn/ha và 2694,5 nghìn tấn Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 6 2.1.2 Tình hình tiêu thụ tinh bột sắn Viện Nghiên cứu chính sách lương thực thế giới (IFPRI) đã tính tốn và dự báo đến năm 2020 sản lượng sắn tồn cầu ước đạt 275,10 triệu tấn, trong đĩ sản xuất sắn chủ yếu ở các nước đang phát triển là 274,7 triệu tấn, các nước đã phát triển khoảng 0,40 triệu tấn. Mức tiêu thụ sắn ở các nước đang phát triển dự báo đạt 254,60 triệu tấn so với các nước đã phát triển là 20,5 triệu tấn. Khối lượng sản phẩm sắn tồn cầu sử dụng làm lương thực thực phẩm dự báo nhu cầu là 176,3 triệu tấn và thức ăn gia súc 53,4 triệu tấn. Tốc độ tăng hàng năm của nhu cầu sử dụng sản phẩm sắn làm lương thực, thực phẩm và thức ăn gia súc đạt tương ứng là 1,98% và 0,95%. Châu Phi vẫn là khu vực dẫn đầu sản lượng sắn tồn cầu với dự báo sản lượng năm 2020 sẽ đạt 168,6 triệu tấn. Trong đĩ, khối lượng sản phẩm sử dụng làm lương thực thực phẩm là 77,2%, làm thức ăn gia súc là 4,4%. Châu Mỹ La tinh giai đoạn 1993-2020, ước tốc độ tiêu thụ sản phẩm sắn tăng hàng năm là 1,3%, so với châu Phi là 2,44% và châu Á là 0,84 - 0,96%. Cây sắn tiếp tục giữ vai trị quan trọng trong nhiều nước châu Á, đặc biệt là các nước vùng ðơng Nam Á nơi cây sắn cĩ tổng diện tích đứng thứ ba sau lúa và ngơ và tổng sản lượng đứng thứ ba sau lúa và mía. Việt Nam hiện cĩ trên 60 nhà máy chế biến tinh bột sắn với tổng cơng suất khoảng 3,8 triệu tấn củ tươi/năm và nhiều cơ sở chế biến sắn thủ cơng rãi rác tại hầu hết các tỉnh trồng sắn. Sản lượng mỗi năm khoảng 800.000 – 1.200.000 tấn tinh bột sắn, trong đĩ trên 70% xuất khẩu và gần 30% tiêu thụ trong nước. Sản phẩm sắn xuất khẩu của Việt Nam chủ yếu là tinh bột, sắn lát. Thị trường chính là Trung Quốc, ðài Loan, Nhật Bản, Singapo, Hàn Quốc. Sản xuất lương thực là ngành trọng tâm và cĩ thế mạnh của Việt Nam .ðến năm 2020 Việt Nam chủ trương đẩy mạnh sản xuất lúa, ngơ và coi trọng việc sản xuất sắn, khoai lang ở những vùng, những vụ cĩ điều kiện phát triển. Thị trường xuất khẩu sắn lát và tinh bột sắn Việt Nam dự báo thuận lợi và cĩ Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 7 lợi thế cạnh tranh cao do cĩ nhu cầu cao về chế biến bioethanol, bột ngọt, thức ăn gia súc và những sản phẩm tinh bột biến tính. Diện tích sắn của Việt Nam dự kiến ổn định khoảng 450 nghìn ha nhưng sẽ tăng năng suất và sản lượng sắn bằng cách chọn tạo và phát triển các giống sắn tốt cĩ năng suất củ tươi và hàm lượng tinh bột cao, xây dựng và hồn thiện quy trình kỹ thuật canh tác sắn bền vững và thích hợp vùng sinh thái. Tính cho tới hết tháng 10/2009, cĩ khoảng 3 triệu tấn sắn và tinh bột đã được xuất khẩu với tổng giá trị gần 500 triệu USD. Năm 2009 trong khi nhiều loại hàng hố xuất khẩu chậm và giảm mạnh về giá trị thì tinh bột sắn lại lên ngơi với mức xuất khẩu tăng hơn 4 lần về sản lượng và tăng 3 lần về kim ngạch được thể hiện qua bảng 2.3 [14] Bảng 2.3. Tình hình xuất khẩu tinh bột sắn của Việt Nam tính đến tháng 10 năm 2009 Tháng 10 năm 2009 10 tháng năm 2009 Thị trường Lượng (tấn) Trị giá (USD) Lượng (tấn) Trị giá (USD) Trung Quốc 87,764 22,864,130 2,682,630 435,432,248 Philippin 1,550 310,000 36,438 8,156,579 Nhật Bản 833 230,540 9,421 2,227,230 Malaixia 179 45,580 6,040 1,523,251 Ai Cập 100 36,000 4,458 1,158,534 Hàn Quốc 43 15,067 171,620 25,645,657 Qua bảng 2.3 cho thấy thị trường xuất khẩu tinh bột sắn chính của Việt Nam 10 tháng năm 2009 là Trung Quốc đạt cao nhất 2,682,630 tấn chiếm hơn 90% kim ngạch, tiếp theo là Hàn Quốc đạt 171,620 tấn, thấp dần là Nhật Bản đạt 9,421 tấn chiếm 5,5%, Ai Cập đạt 4,458 tấn, ... Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 8 2.2 ðặc điểm cấu tạo và tính chất của tinh bột 2.2.1 ðặc điểm cấu tạo Tinh bột cĩ cơng thức hĩa học (C6H10O5)n là một polysacarit carbohydrates chứa hỗn hợp amylose và amylopectin, tỷ lệ phần trăm amilose và amilopectin thay đổi tùy thuộc vào từng loại tinh bột, tỷ lệ này thường từ 20:80 đến 30:70. Tinh bột cĩ nguồn gốc từ các loại cây khác nhau cĩ tính chất vật lí và thành phần hĩa học khác nhau. Tinh bột cùng với protein và chất béo là một thành phần quan trọng bậc nhất trong chế độ dinh dưỡng của lồi người cũng như nhiều lồi động vật khác. Khối lượng phân tử của tinh bột rất lớn tới hàng trăm nghìn hoặc hàng triệu đơn bị cacbon. Khi thủy phân tinh bột ta được sản phẩm cuối cùng là glucozơ. Từ đĩ cĩ thể kết luận rằng phân tử tinh bột gồm nhiều gốc glucozơ (C6H10O5)n liên kết với nhau và cĩ cơng thức phân tử (C6H10O5)n a.Amilozơ. Amilozơ cĩ mạch phân tử khơng phân nhánh và khối lượng phân tử khoảng 200000 đ.v.C. Phân tử amilozơ được cấu tạo bởi các gốc các gốc liên kết với nhau ở nguyên tử của gốc này với nguyên tử của gốc kia qua một nguyên tử oxi amilloza cĩ mức trùng hợp tương đối thấp, thường khơng cĩ cấu trúc bất thưịng và bị phân ly hồn tồn bởi amiloza. Amilloza cĩ khả năng tạo phức với nhiều hợp chất hữu cơ khác nhau như các rượu no, rượu vịng, axêtơn, axit béo....đặc biệt phức của vitamin A với amilloza thường bền và ít bị ơxy hố. b.Amilopectin. Amilopectin cĩ mạch phân tử phân nhánh và khối lượng phân tử khoảng 1000000 đ.v.C. Phân tử amilopectin được cấu tạo bởi một số phân tử amilozơ. Các phân tử amilozơ liên kết với nhau ở nguyên tử và nguyên tử qua một nguyên tử oxi . Phản ứng đặc trưng là phản ứng amilopectin với lectin. Khi lectin liên kết với gốc α – D – Glucoza nằm ở đầu cuối khơng khử của Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 9 amilopectin cũng như các polysacarit khác làm amilopectin kết tủa tách khỏi dung dịch. Ngồi ra trong thành phần tinh bột cịn cĩ một lượng lớn polypeptit liên kết hố học với tinh bột. Khi thuỷ phân cĩ chứa nhĩm axitamin [4]. 2.2.2 Tính chất vật lý và hĩa học của tinh bột. 2.2.2.1. Tính chất vật lí của tinh bột a. ðộ tan rời ðộ tan rời của bột rất thấp so với độ tan rời của các loại ngũ cốc khác khi chưa chế biến. Do kích thước của các hạt bột rất nhỏ, khơng đồng đều do đĩ chúng trượt trên nhau rất khĩ khăn, làm cho độ tan rời của tồn bộ khối hạt rất thấp. ðặc biệt khi hàm lượng nước trong bột lên cao thì độ tan rời lại giảm nhanh chĩng và xuất hiện hiện tượng vĩn cục [4]. b. Tính hấp phụ Tuỳ theo điều kiện bảo quản mà khối bột cĩ tính chất hấp phụ khác nhau. Nếu bảo quản theo phương pháp đĩng bao và xếp thành khối lớn thì khả năng hấp phụ rất kém so phương pháp đổ rời, san mỏng. Khi chế biến nguyên liệu ra bột, nghĩa là ta đã làm tăng thêm diện tích hấp phụ của nguyên liệu, do đĩ mà khả năng hấp phụ của sản phẩm là rất tốt, nếu so sánh giữa nguyên liệu và sản phẩm. Hấp phụ ở đây cĩ nghĩa là hút hơi ẩm và khí lạ. Khi sản phẩm hút hơi lạ sẽ làm giảm giá trị thương phẩm của sản phẩm cũng như rất khĩ sử dụng và gây ra mùi vị lạ làm mất mùi đặc trưng của mặt hàng sản xuất. ðiều này cần chú ý khi ta dùng phương pháp sấy trực tiếp thì bột cĩ thể hấp phụ mùi của tác nhân sấy cũng như điều kiện vệ sinh kho tàng khi bảo quản. Các vật ẩm hay các sản phẩm sấy thường bảo quản trong mơi trường khơng khí, đối với các sản phẩm sấy đến độ ẩm thấp dễ hút ẩm từ mơi trường. Quá trình tiếp xúc giữa khơng khí ẩm và vật ẩm trong thời gian nhất định giữa chúng sẽ xảy ra cân bằng thuỷ phần [4]. Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 10 c. Tính dẫn nhiệt và truyền nhiệt Bột cĩ tính dẫn nhiệt và truyền nhiệt kém, do vậy độ trống rỗng của khối bột tương đối cao, khơng khí, hơi ẩm và ngay cả vi sinh vật và cơn trùng dễ dàng xâm nhập vào bên trong khối bột. Các mặt hàng sản phẩm nơng nghiệp nĩi chung phần lớn việc dẫn nhiệt và truyền nhiệt đều do tác động của khơng khí, độ ẩm, cơn trùng và vi sinh vật... Trong thực tế nếu ta đĩng bao ngay bột mới sấy thì rất bất lợi cho cơng tác bảo quản, vì lúc này bột cịn nĩng, khả năng toả nhiệt lại rất chậm, dễ dàng kích động các quá trình sinh lí - sinh hố phát sinh nhanh chĩng làm hỏng bột. Do đĩ để đảm bảo được tính ổn định của bột trong giai đoạn lưu trữ, nhất thiết phải làm cho bột nguội mới đĩng gĩi [4]. d. Tác dụng tương hỗ với mơi trường Khi áp suất hơi nước trên bề mặt bột lớn hơn áp suất riêng phần của hơi nước trong mơi trường xung quanh bột thì bột nhả ẩm vào mơi trường. Ngược lại, nếu nhỏ hơn thì bột hút ẩm từ mơi trường. Áp suất phụ thuộc nhiệt độ, độ ẩm. Vì thế sự hút ẩm hay nhả ẩm của bột phụ thuộc áp suất, nhiệt độ, độ ẩm của mơi trường và của bột. Quá trình hút nhả ẩm tự nhiên giữa bột ẩm và mơi trường xung quanh xảy ra rất nhanh để tiến tới trạng thái cân bằng áp suất. ðộ ẩm của bột ở trạng thái này là độ ẩm cân bằng và quá trình hơ hấp của bột coi như bằng 0. Áp suất cân bằng phụ thuộc vào nhiệt độ, độ ẩm của mơi trường khơng khí mơi trường. Do vậy trạng thái cân bằng áp suất hơi ẩm giữa bột ẩm và mơi trường xung quanh luơn bị phá vỡ và độ ẩm cân bằng luơn phụ thuộc nhiệt độ, độ ẩm của mơi trường [4],[16]. e. Khả năng hấp thụ nước và khả năng hịa tan Xác định khả năng hấp thụ nước và khả năng hịa tan của tinh bột cho phép điều chỉnh được tỉ lệ dung dịch tinh bột và nhiệt độ cần thiết trong quá trình cơng nghiệp, cịn cĩ ý nghĩa trong quá trình bảo quản, sấy và chế biến Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 11 thủy nhiệt. Rất nhiều tính chất chức năng của tinh bột phụ thuộc vào tương tác của tinh bột và nước (sự hồ hĩa, tạo gel, tạo màng). Ngồi ra, nĩ cũng là cơ sở để lựa chọn tinh bột biến hình thích hợp cho từng ứng dụng cụ thể. [4]. f. Sự trương nở Khi ngâm tinh bột vào nước thì thể tích hạt tăng do sự hấp thụ nước, làm cho hạt tinh bột trương phồng lên. Hiện tượng này gọi là hiện tượng trương nở của hạt tinh bột. ðộ tăng kích thước trung bình của một số loại tinh bột khi ngâm vào nước như sau: tinh bột bắp: 9,1%, tinh bột khoai tây: 12,7%, tinh bột sắn: 28,4%.[1],[4]. g. Tính chất hồ hĩa Nhiệt độ để phá vỡ hạt chuyển tinh bột từ trạng thái đầu cĩ mức độ oxi hĩa khác nhau thành dung dịch keo gọi là nhiệt độ hồ hĩa. Phần lớn tinh bột bị hồ hĩa khi nấu và trạng thái trương nở được sử dụng nhiều hơn ở trạng thái tự nhiên. Các biến đổi hĩa lí khi hồ hĩa như sau: hạt tinh bột trương lên, tăng độ trong suốt và độ nhớt, các phân tử mạch thẳng và nhỏ thì hịa tan và sau đĩ tự liên hợp với nhau để tạo thành gel. Nhiệt độ hồ hĩa khơng phải là một điểm mà là một khoảng nhiệt độ nhất định. Tùy điều kiện hồ hĩa như nhiệt độ, nguồn gốc tinh bột, kich thước hạt và pH mà nhiệt độ phá vỡ và trương nở của tinh bột biến đổi một cách rộng lớn. Một trong những tính chất quan trọng của tinh bột cĩ ảnh hưởng đến chất lượng và kết cấu của nhiều sản phẩm thực phẩm đĩ là độ nhớt và độ dẻo. Phân tử tinh bột cĩ nhiều nhĩm hydroxyl cĩ khả năng liên kết được với nhau làm cho phân tử tinh bột tập hợp lại, giữ nhiều nước hơn khiến cho dung dịch cĩ độ đặc, độ dính, độ dẻo và độ nhớt cao hơn. Yếu tố chính ảnh hưởng đến độ nhớt của dung dịch tinh bột là đường kính biểu kiến của các phân tử hoặc của các hạt phân tán, đặc tính bên trong của tinh bột như kích thước, thể tích, cấu trúc, và sự bất đối xứng của phân tử. Nồng độ tinh bột, pH, nhiệt độ, tác nhân oxi hĩa, các thuốc thử phá hủy liên kết hydro đều làm cho tương tác của Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 12 các phân tử tinh bột thay đổi do đĩ làm thay đổi độ nhớt của dung dịch tinh bột. h. Khả năng tạo gel và sự thối hĩa gel Tinh bột sau khi hồ hĩa và để nguội, các phân tử sẽ tương tác nhau và xắp xếp lại một cách cĩ trật tự để tạo thành gel tinh bột với cấu trúc mạng 3 chiều. ðể tạo được gel thì dung dịch tinh bột phải cĩ nồng độ đậm đặc vừa phải, phải được hồ hĩa để chuyển tinh bột thành trạng thái hịa tan và sau đĩ được để nguội ở trạng thái yên tĩnh. Trong gel tinh bột chỉ cĩ các liên kết hydro tham gia, cĩ thể nối trực tiếp các mạch polyglucozit hoặc gián tiếp qua phân tử nước. Khi gel tinh bột để nguội một thời gian dài sẽ co lại và lượng dịch thể sẽ thốt ra, gọi là sự thối hĩa. Quá trình này sẽ càng tăng mạnh nếu gel để ở lạnh đơng rồi sau đĩ cho tan giá [4]. 2.2.2.2. Tính chất hĩa học của tinh bột Tinh bột khơng cho phản ứng tráng gương. Tinh bột cĩ phản ứng thủy phân và phản ứng màu với iot. a. Phản ứng thủy phân ðun nĩng tinh bột trong dung dịch axit vơ cơ lỗng sẽ thu được dung dịch glucozơ ( Trong cơ thể người và động vật, tinh bột được thủy phân thành glucozơ nhờ một số men) b. Phản ứng màu với iot Dung dịch iot tác dụng với hồ tinh bột cho màu xanh lam đặc trưng. ðun nĩng, màu xanh biến mất để nguội lại hiện ra. Phản ứng này xảy ra dễ dàng nên ta dùng dung dịch iot để nhận ra tinh bột, hoặc ngược lại dùng hồ tinh bột để nhận biết iot. c. Sự chuyển hĩa tinh bột trong cơ thể Khi đi qua miệng, tinh bột bị thủy phân nhờ men ( Men amilaza) cĩ trong nước bọt. Sự thủy phân tiếp tục xảy ra nhờ men ( Men mantaza) cĩ trong ruột vào máu qua mao trạng ruột rồi theo máu về gan.Từ gan glucozơ được phân phối đi tới các mơ trong cơ thể.Tại các tế bào và mơ glucozơ được Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 13 oxi hĩa chậm biến thành khí cacbonic và hơi nước đồng thời giải phĩng năng lượng cho cơ thể hoạt động . Phần glucozơ cịn dư ở trong gan được tổng hợp lại thành một loại gluxit cĩ khối lượng phân tử lớn gọi là glicogen 2.3 Yêu cầu về sắn nguyên liệu Trong bất kỳ quá trình chế biến thực phẩm nĩi chung và quá trình chế biến sắn nĩi riêng thì chất lượng của nguyên liệu là một trong những yếu tố quan trọng quyết định đến chất lượng, thời hạn bảo quản và giá thành của sản phẩm. Tùy thuộc vào đặc tính của từng loại sắn nguyên liệu cũng như mục đích chế biến hay tính chất của sản phẩm cần chế biến mà cĩ những yêu cầu về chất lượng nguyên liệu riêng biệt nhưng nhìn chung sắn nguyên liệu phải đáp ứng các chỉ tiêu sau đây: - Hàm lượng tạp chất khơng quá 15%, thơng thường là 3% - ðối với sắn hư, thối khơng quá 15% - ðối với sắn xâm kim khơng quá 30% - Hàm lượng tinh bột lớn hơn 20% - Sau khi nhập phải sản xuất ngay khơng được để quá 72 giờ sau khi thu hoạch. Ở Việt nam hiện nay chưa cĩ quy định chung về chất lượng sắn đưa vào sản xuất tinh bột nhưng nhìn chung các nhà máy đều cĩ qui định về chỉ tiêu chất lượng sắn củ: - Hàm lượng tinh bột từ 20 % trở lên. - Củ nhỏ và ngắn( chiều dài 10cm, đường kính chỗ củ lớn nhất dưới 5cm) khơng quá 4% - Củ dập nát và gẫy vụn khơng quá 3% - Lượng đất và tạp chất tối đa 1,5-2%, khơng cĩ củ thối - Củ cĩ dấu vết chảy nhựa khơng quá 5% nếu chế biến ngay trong vịng 3 ngày trở lại thì cuộng sắn ngắn nhưng nếu bảo quản dự trữ lâu hơn thì cần Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 14 để cuộng dài [1] Hình 2.1. Sắn củ trước khi đưa vào sản xuất 2.4 Qui trình cơng nghệ chế biến tinh bột sắn a. Chỉ tiêu chất lương tinh bột sắn Cũng giống nhiều loại thực phẩm và phụ gia thực phẩm khác, trong quá trình sản xuất tinh bột sắn ngồi đáp ứng yêu cầu cần thiết của người tiêu dùng thì tinh bột sắn cần đạt được tiêu chuẩn chất lượng bảng 2.4 [1] Bảng 2.4: Tiêu chuẩn chất lượng tinh bột sắn Mức chất lượng Chỉ tiêu chất lượng Hảo hạng Loại I Loại II Loại III ðộ ẩm (%) ≤ 12,5 ≤ 13 ≤ 13 ≤ 14 Hàm lượng tinh bột (%) ≥ 97,5 ≥ 97,5 ≥ 96 ≥ 96 Hàm lượng tro (%) ≤ 0,10 ≤ 0,15 ≤0,20 ≤ 0,20 Hàm lượng prtein (%) ≤ 0,2 ≤ 0,3 ≤ 0,3 ≤ 0,5 Hàm lượng Xenlluloza (%) ≤ 0,1 ≤ 0,15 ≤ 0,2 ≤ 0,3 pH 5 -7 5 -7 5 -7 5 -7 Tổng tạp chất (%) ≤ 1 ≤ 1 ≤ 3 ≤ 3 ðộ nhớt (BU) 700 700 500 500 ðộ trắng (%) ≥ 96,5 ≥ 94 ≥ 90 ≥ 88 ðộ mịn qua sàng (%) > 99.5 > 99.5 > 98 > 98 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 15 b. Quy trình cơng nghệ Trong thực tế sản xuất, cĩ rất nhiều phương pháp chế biến củ sắn để tạo ra các sản phẩm khác nhau. Hiện nay, nhu cầu sử dụng sản phẩm tinh bột sắn ngày một cao và giá trị kinh tế mà nĩ mang lại là rất lớn do vậy việc chế biến ra tinh bột đang là xu thế chính với nhiều phương pháp và qui mơ khác nhau. Sơ đồ nguyên lý cơng nghệ sản xuất tinh bột sắn từ củ sắn thường được tiến hành theo các bước cơ bản như trên hình 2.2.[9] Hình 2.2. Sơ đồ nguyên lý cơng nghệ sản xuất tinh bột sắn Ngâm,rửa cắt khúc Nghiền lần 1 Tinh chế sữa tinh bột Bã nhỏ Sữa tinh bột lỗng Tinh bột sạch ướt Sấy khơ- Làm nguội Tách sữa tinh bột Nghiền lần 2 Tách bã Bã lớn Tách dịch bào Nước dịch ra bể Vắt giảm ẩm Tách bả nhỏ ðĩng gĩi – bảo quản Sắn củ Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 16 * Chuẩn bị nguyên liệu: bao gồm các khâu vận chuy._.ển nguyên liệu vào sản xuất, ngâm và rửa Vận chuyển nguyên liệu vào phân xưởng chế biến cĩ thể sử dụng các phương tiện thơ sơ đối với những cơ sở sản xuất nhỏ nhưng với nhà máy cơng suất lớn cĩ bảo quản dự trữ nguyên liệu cần cơ giới hĩa khâu vận chuyển làm tăng năng suất sản xuất. Một trong những phương pháp đơn giản và kinh tế là vận chuyển bằng sức nước theo máng hơi dốc từ kho nguyên liệu vào phân xưởng hoặc bằng máy mĩc chuyên dụng. Ngâm nhằm mục đích tách bớt một lượng chất hồ tan trong nguyên liệu, làm bở đất cát để nâng cao hiệu suất rửa sạch. Thời gian ngâm từ 4 đến 8 giờ tuỳ theo loại nguyên liệu và mức độ nhiễm bẩn của củ. ðối với nhà máy cĩ cơng suất lớn bỏ qua giai đoạn ngâm. Rửa nhằm mục đích loại bỏ đất, cát, rác và một phần vỏ. Quá trình rửa bắt đầu từ khâu ngâm vận chuyển bằng máng, thủy lực và cuối cùng là máy rửa. Nếu rửa khơng sạch thì sỏi, cát sẽ nhanh làm mịn răng máy xát bột, mặt khác tạp chất lẫn vào tinh bột làm tăng độ tro, độ mầu của tinh bột thành phẩm *Nghiền nguyên liệu: Các hạt tinh bột đều nằm trong tế bào củ, muốn tách lấy tinh bột phải phá vỡ tế bào. Phá vỡ triệt để thì hiệu xuất tinh bột cao, vì vậy nghiền là khâu quan trọng nhất trong cơng nghệ sản xuất Trong sản xuất tinh bột sắn chủ yếu dùng máy mài- xát và máy nghiền 2 thớt đá. Khi máy làm việc khơng được để lọt các vật thể cứng vào máy. Hiện nay các cơ sở sản xuất nhỏ dùng trục gỗ và răng dùng sợi thép cứng cĩ đường kính 1mm và chỉ xát một lần. Với các nhà máy lớn ngồi máy xát cịn cĩ máy xay để nâng cao hiệu suất. *Tách dịch bào: Trong sắn chứa một lượng dịch bào khoảng 0,1 ÷ 0,3%. Trong thành phần dịch bào gồm nhiều các hợp chất khác nhau như polyphenol, enzim polyphenolxydaza,.... Khi tế bào của củ bị phá vỡ các polyphenol tiếp xúc với oxy và dưới tác dụng của polyphenolxydaza sẽ oxy Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 17 hố tạo thành chất màu làm cho tinh bột giảm màu trắng. Do đĩ trong quy trình sản xuất phải ngắn, tách dịch bào càng nhanh càng tốt và trong tồn bộ quy trình tách, tinh bột đều phải ngập trong nước. Tách dịch bào sớm tinh bột sẽ trắng đồng thời ít tạo bọt sẽ dễ dàng cho những khâu sau, mặt khác tinh bột thành phẩm giữ nguyên được tính chất lý – hố tự nhiên. ðể tách triệt để dịch bào cần phải qua máy ly tâm ít nhất hai lần và lần cuối cùng là rửa tinh bột. Trong cơng nghệ sản xuất hiện đại cịn cho chất chống oxy hố như axit H2SO3 hoặc NaHSO3 để giữ cho tinh bột cĩ độ trắng cao. Sau mỗi lần ly tâm dịch bột được pha lỗng rồi đưa qua rây để tách bã mịn. Sữa tinh bột lọt rây được đưa sang máy ly tâm tách dịch lần tiếp. Nước dịch ra khỏi máy ly tâm được đưa vào bể hoặc máng lắng để tách lấy tinh bột loại hai. * Tách bã: Trong sản suất tinh bột sắn tách bả được chia thành hai giai đoạn: Tách bã thơ và tách bã mịn. - Tách bả thơ: Tách bã thơ thường dùng máy rây chải. Sữa bột thơ sau khi nghiền đưa lên rây tách tinh bột tự do. Phần khơng lọt rây (bã thơ) gồm xơ lớn các mảnh vụn và những hạt tinh bột tự do đưa xuống máy nghiền lần thứ hai hoặc đưa ra bể bã. Phần lọt rây được chuyển qua ly tâm để tách dịch bào. - Tách bả mịn: Tách bã mịn thường dùng một hệ nhiều máy rây với số hiệu mặt rây lớn dần: N038, N052, N055. Khơng nên cho qua máy rây N055 ngay từ đầu vì mặt rây quá dày hiệu suất tách tinh bột sẽ thấp. ðể hiệu suất rây cao khi rây phải xối nước liên tục và hiệu chỉnh nồng độ sữa tinh bột ra khỏi rây khoảng 30Bx. *Tách tinh bột: Sau khi tinh chế thu được sữa tinh bột để tách lấy tinh bột cĩ thể dùng bể lắng hoặc ly tâm. Tốt hơn cả là dùng máy ly tâm. ðộ ẩm tinh bột ra khỏi máy ly tâm khoảng 26 – 35%. ðây là tinh bột thành phẩm ướt dùng làm nguyên liệu trong các ngành cơng nghiệp khác. * Sấy khơ, đĩng gĩi, bảo quản: ðể đảm bảo cho việc sấy sản phẩm đến độ ẩm bảo quản và độ khơ đồng đều phải tiến hành làm vỡ các cục bột tạo Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 18 thành các hạt nhỏ cĩ kích thước tương đối đồng đều sau đĩ tiến hành sấy để thu tinh bột khơ. Sản phẩm tinh bột khơ sau khi thu được cần phải được làm nguội trước khi đưa vào bao gĩi và bảo quản. 2.5 Tình hình ứng dụng thiết bị sấy tinh bột Sấy là một cơng đoạn hết sức quan trọng khơng thể thiếu trong qui trình cơng nghệ chế biến sản phẩm dạng bột. Mục đích làm giảm một lượng ẩm nhất định để sản phẩm cĩ thuỷ phần đảm bảo cho bảo quản lâu dài trước khi đưa vào chế biến ở những cơng đoạn tiếp theo. Chính điều này đã thúc đẩy phát triển nhanh việc nghiên cứu quá trình sấy. Hầu hết các thiết bị sấy đều sử dụng tác nhân sấy là khí nĩng thổi cưỡng bức qua khối vật liệu. Nhiệt từ khí nĩng truyền sang bột ẩm làm nước trong sản phẩm sơi, bốc hơi thốt ra khỏi vật ẩm và được dịng khí sấy thải ra ngồi. Quá trình này diễn ra liên tục, về cơ bản được phân thành ba giai đoạn chính gồm giai đoạn gia nhiệt cho sản phẩm, giai đoạn tốc độ sấy khơng đổi và giai đoạn sấy tốc độ giảm dần. Hiện nay, trên thế giới đã nghiên cứu và áp dụng nhiều phương pháp sấy khác nhau với các thiết bị sấy khá đa dạng đáp ứng nhu cầu sấy rất nhiều loại sản phẩm. Tuy nhiên việc nghiên cứu và áp dụng các thiết bị sấy phục vụ cho việc sấy các sản phẩm dạng bột đặc biệt là tinh bột sắn cịn khá sơ sài và cịn tồn tại nhiều bất cập. Các thiết bị để sấy cho các sản phẩm dạng bột được áp dụng hiện nay gồm một số loại cơ bản sau: 2.5.1 Thiết bị sấy kiểu thùng quay Bộ phận chính của thiết bị là một thùng hình trụ trịn làm buồng sấy đặt nằm ngang hay nghiêng một gĩc nhỏ, độ nghiêng từ 1/50 ÷ 1/15. Thùng quay với tốc độ chậm n = (0,5 ÷ 0,8)vịng/phút. Thiết bị cĩ thể làm việc liên tục hay theo chu kỳ từng mẻ một. Sấy thùng quay được áp dụng rộng rãi để sấy các vật ẩm dạng hạt, mảnh vụn cĩ kích thước nhỏ như đậu, đỗ, cà phê... Sơ đồ nguyên lý thiết bị sấy kiểu thùng quay được thể hiện trên hình 2.3. Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 19 Cửa cấp liệu được thiết kế tại đầu cao và vật liệu chuyển động dần xuống phía dưới thấp hơn và được lấy ra ngồi tại điểm cuối của thùng. Bên trong thùng cĩ cánh đảo. Khơng khí cùng vật liệu xáo trộn trong thùng sấy, quá trình trao đổi nhiệt ẩm xảy ra và vật liệu được sấy khơ. Hình 2.3. Sơ đồ nguyên lý thiết bị sấy kiểu thùng quay 1- Calorife;2- Vít tải;3-Cửa cấp liệu; 4- Thùng sấy; 5- Bánh răng; 6- Quạt hút; 7- Xyclon; 8- Van khí;9 - Ổ đỡ. Thời gian sấy là thời gian vật liệu di chuyển từ đầu vào đến đầu ra khỏi thùng. ðối với các vật liệu sấy là dạng bột thì khí thải thường cĩ lẫn sản phẩm theo do đĩ cần phải cĩ xyclon để thu hồi lượng sản phẩm bay theo này. Trong quá trình sấy vật liệu sấy được đảo trộn liên tục do đĩ tiếp xúc liên tục với khơng khí nĩng nên thời gian sấy nhanh, vật liệu sấy được khơ đồng đều hơn. Tuy nhiên do tính xốp của vật liệu, bột bị vỡ vụn khi độ ẩm giảm, kích thước của hạt bột là rất nhỏ và linh động do vậy nĩ sẽ bị bám dính vào thành thùng và các chi tiết chuyển động quay làm giảm hiệu suất máy đồng thời nhanh phá hỏng các cơ cấu truyền động và khĩ khăn trong việc dọn vệ sinh máy [15] 2.5.2 Thiết bị sấy băng tải Nguyên tắc cấu tạo của máy sấy băng tải gồm cĩ hầm hoặc buồng sấy, băng tải liên tục chuyển động trong buồng. Vật sấy được rải đều trên băng tải Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 20 nhờ cơ cấu nạp liệu. Sản phẩm liên tục được lấy ra ở cuối băng tải. Tác nhân sấy là khơng khí nĩng hay khĩi lị chuyển động cắt ngang qua chiều chuyển động của băng tải. Chiều dài và tốc độ băng tải phụ thuộc vào thời gian sấy. Chiều rộng băng (cũng là chiều rộng lớp vật sấy) chiều dày lớp vật sấy và tốc độ băng phụ thuộc năng suất máy. ðể khơng gây ra trở lực lớn, sản phẩm cĩ độ khơ đồng đều thì lớp vật sấy trên băng tải cĩ chiều dày từ (50 ÷ 250) mm. Băng tải cĩ cấu tạo rất đa dạng (cĩ thể băng được chế tạo từ lưới sợi, lưới thép, băng thép cĩ đục lỗ, các khay cĩ đục lỗ hoặc khơng) lắp trên trục quay, hai đầu trục lắp vào hai xích tải 3 làm nhiệm vụ kéo các khay trượt trên đường ray. Nguyên lý cấu tạo của thiết bị được trình bày trên hình 2.4. Hình 2.4. Sơ đồ nguyên lý thiết bị sấy kiểu băng tải 1- Bộ phận truyền động; 2- ðĩa xích; 3- Xích tải; 4- Tấm gạt; 5- Cửa thốt sản phẩm. ðể ứng dụng thiết bị này vào quá trình sấy các sản phẩm dạng bột là rất khĩ khăn bởi khi các khay lật chuyển vật liệu làm cho cục bột vỡ vụn tạo thành bụi rất khĩ cho việc thu gom các bụi này dẫn đến hao tổn rất nhiều trong quá trình sấy đồng thời gây ơ nhiễm mơi trường làm việc, nhanh làm hư hỏng các cơ cấu truyền động. Thơng thường thiết bị sấy dạng băng tải chỉ sử dụng để sấy sơ bộ khi bột cịn ở độ ẩm cao [8]. 2.5.3 Thiết bị sấy tầng sơi Thiết bị sấy tầng sơi cĩ nhiều ưu điểm hơn so với các loại máy sấy khác là: đảo trộn vật liệu sấy nhanh dẫn đến gần như hạt được sấy đồng đều. Tốc Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 21 độ truyền nhiệt và truyền khối cao giữa khơng khí sấy và hạt ở nhiệt độ tác nhân sấy cao. Nhược điểm của loại máy này là tiêu tốn năng lượng lớn để tạo tốc độ khơng khí cao, chi phí năng lượng riêng cao vì nhiệt thốt ra theo khí thải lớn gây bụi xung quanh thiết bị, nên cần cĩ thiết bị chống ơ nhiễm mơi trường, khơng thể sấy hạt cĩ độ ẩm cao, dính nhiều. Trên hình 2.5 thể hiện cấu tạo hệ thống sấy tầng sơi với buồng sấy cĩ một tầng sơi. Nguyên liệu ẩm được nạp vào buồng sấy nhờ vít tải qua phễu cấp liệu. Quạt được làm việc theo chế độ đẩy, đẩy khí nĩng vào dưới lưới (ghi) của buồng sấy. Ghi buồng sấy là tấm thép cĩ đục nhiều lỗ thích hợp hoặc lưới thép để tác nhân sấy đi qua nhưng hạt khơng lọt xuống được. Vật liệu ẩm qua phễu cấp liệu, qua vít tải đổ xuống trên ghi. Với tốc độ đủ lớn thích hợp, tác nhân sấy đi qua lớp vật liệu trong buồng sấy nâng các hạt lên và làm cho lớp hạt xáo trộn bập bùng trong dịng tác nhân sấy như hình ảnh một dịch thể đang sơi. Vì vậy khi đĩ ệ khí - hạt cĩ đầy đủ tính chất như một chất lỏng [15]. Hình 2.5. Sơ đồ nguyên lý thiết bị sấy kiểu tầng sơi 1- quạt; 2- calorife; 3- ghi (lưới); 4- vít tải cấp liệu; 5- nguyên liệu ẩm; 6- buồng sấy tầng sơi; 7- xyclon; 8- khí thải sạch; 9- túi lọc; 10,11,12- sản phẩm khơ. 3 2 4 5 1 6 7 8 9 10 11 12 Khơng khí Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 22 Quá trình sơi cũng là quá trình trao đổi nhiệt ẩm mãnh liệt giữa tác nhân sấy và vật liệu sấy. Các hạt khơ hơn nên nhẹ hơn sẽ nằm ở lớp trên của tầng hạt đang sơi. Người ta tính tốn, ở một độ cao nhất định hạt khơ sẽ rơi vào buồng chứa sản phẩm để lấy ra ngồi. Cĩ thể cĩ nhiều hạt nhỏ, nhẹ bay theo tác nhân sấy. Vì vậy người ta bố trí các xyclon và túi lọc trên đường thải tác nhân sấy để thu hồi sản phẩm bay theo. Năng suất của vít tải nạp liệu đúng bằng năng suất của hệ thống sấy tính theo vật sấy ẩm. Hệ thống này cĩ cấu tạo đơn giản, dễ vận hành, nĩ cĩ thể làm việc liên tục hoặc theo chu kỳ (từng mẻ). Trong trường hợp sấy các loại hạt khĩ vỡ thì chỉ cĩ cửa 12 là lấy sản phẩm cịn cửa 10, 11 là bụi. Một trong những yêu cầu quan trọng để ứng dụng thiết bị sấy tầng sơi là vật sấy phải cĩ hình dáng và kích thước tương đối đồng đều. Cĩ như thế thì việc cung cấp dịng khí để tạo lớp sơi trong hạt mới được bảo đảm. 2.5.4 Thiết bị sấy kiểu khí động Hệ thống sấy khí động thường chỉ dùng để sấy các loại hạt nhẹ cĩ độ ẩm chủ yếu là ẩm bề mặt. Hơn nữa, hệ thống sấy khí động cịn làm phương tiện vận chuyển vật sấy từ chỗ này đến chỗ khác theo yêu cầu chế biến. Hình 2.6. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống sấy kiểu khí động 1- phễu cấp liệu; 2- bộ phận cấp liệu; 3- ống sấy; 4- xyclon; 5- quạt hút; 6- phễu chứa sản phẩm. Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 23 Nguyên lý cấu tạo của hệ thống sấy khí động như hình 2.6. Tác nhân sấy cĩ tốc độ cao đi vào một đầu ống sấy kéo theo dịng hạt từ bộ phận cấp liệu đưa vào. Quá trình trao đổi nhiệt ẩm được tiến hành giữa dịng vật liệu sấy cùng chuyển động với dịng tác nhân sấy từ đầu này đến đầu kia của ống sấy. Ống sấy cĩ hình trụ trịn, cuối ống sấy cĩ bố trí một xyclon làm nhiệm vụ tách vật liệu sấy và khí sấy. Ở đây vật liệu đã được sấy khơ rơi xuống phễu chứa sản phẩm, cịn tác nhân sấy được quạt hút đưa ra ngồi. * ðặc điểm của máy sấy khí động - Vật liệu sấy thuộc loại hạt nhỏ, kích thước khơng quá 8 ÷ 10mm. - Mơi chất sấy cĩ thể là khơng khí hoặc khĩi lị tuỳ thuộc vật liệu sấy. - Thời gian sấy ngắn vì vậy chỉ để sấy độ ẩm tự do. - ðặc điểm chính của quá trình sấy là thời gian vật liệu sấy lưu lại trong buồng sấy ngắn nên hàm ẩm của chúng thay đổi khơng nhiều. Lượng ẩm bay hơi trong buồng sấy chủ yếu là ẩm tự do trên bề mặt các vật sấy. Thời gian sấy ngắn cho phép sử dụng tác nhân sấy cĩ nhiệt độ cao ngay cả với vật sấy cĩ tính chịu nhiệt kém. ðể mở rộng phạm vi sử dụng của kiểu sấy này người ta bố trí thêm phần trao đổi nhiệt - chất tiếp xúc. Do vậy cĩ thể dùng để sấy các vật liệu khác và sấy được độ ẩm liên kết. Nhược điểm của hệ thống sấy này là cường độ sấy khơng cao vì dịng hạt và tác nhân sấy tuy cĩ vận tốc khác nhau nhưng ổn định. Sự xáo trộn giữa dịng vật sấy và tác nhân sấy càng lớn thì cường độ sấy càng cao. Một vấn đề rất đáng quan tâm ở thiết bị sấy kiểu khí động, quá trình sấy đồng thời xảy ra cùng quá trình vận chuyển hạt tới thiết bị thu và lọc giĩ nên rất thích hợp với việc sấy các vật liệu dạng bột như tinh bột sắn. Khả năng thất thốt sản phẩm và gây ơ nhiễm mơi trường là rất thấp đồng thời vật liệu hồn tồn khơng tiếp xúc với các chi tiết chuyển động trong buồng sấy Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 24 2.6 Cơ sở lý thuyết của phương pháp sấy khí động 2.6.1 Bản chất của phương pháp sấy khí động. 2.6.1.1 Các khái niệm cơ bản ðổ một lớp vật liệu dạng hạt lên lưới nằm ngang bên trong ống đặt thẳng đứng, tiết diện ngang của ống cĩ thể là hình trịn, vuơng, chữ nhật; hạt khơng lọt lưới. Cho tác nhân sấy đi qua lớp hạt chiều từ dưới lên, trạng thái của các hạt và cả lớp hạt phụ thuộc rất lớn vào vận tốc dịng tác nhân sấy đi xuyên qua lớp hạt. Hình 2.7. Chuyển động của dịng tác nhân sấy qua lớp hạt a. Chế độ sấy đối lưu thường; b. Chế sấy tầng sơi; c. Chế độ sấy khí động Khi vận tốc dịng tác nhân sấy nhỏ thì lực do nĩ sinh ra bé hơn trọng lượng hạt nên các hạt đứng yên (sấy đối lưu bình thường). Tăng tốc độ dịng tác nhân sấy dần lên đến giá trị xấp xỉ vận tốc lắng của hạt thì xảy ra hiện tượng các hạt động đậy làm thể tích khối hạt lớn lên. Lúc này xem như lực đẩy của dịng tác nhân sấy cân bằng với trọng lượng hạt. Tăng tiếp vận tốc dịng tác nhân sấy, ta thấy hiện tượng hạt và tác nhân sấy chuyển động giống hệt quá trình sơi (các bĩng khí xuyên qua lớp hạt rồi nổ bùng ở bề mặt lớp hạt, tạo ra chuyển động mãnh liệt và hỗn độn của hạt) và được gọi là quá trình sấy tầng sơi. Nếu tốc độ dịng khí tiếp tục tăng và vượt quá một giới hạn nào đĩ thì chế độ sấy tầng sơi chấm dứt, và trong khối hạt hình thành các túi khí. Lúc Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 25 này tồn bộ khối hạt hịa lẫn hồn tồn với dịng tác nhân sấy và bị cuốn theo quá trình này gọi là quá trình sấy khí động 2.6.1.2 Qui luật chuyển động của bột trong dịng khí Cho dịng khí chuyển động qua lớp vật liệu theo hướng từ dưới lên trong ống thẳng đứng tạo nên sự chênh lệch áp suất tại hai phía của lớp vật liệu. Ta tăng dần tốc độ thổi của dịng khí, khi lực đẩy của dịng khí đủ lớn, độ chênh lệch áp suất đủ lớn thắng lực trọng trường do trọng lượng bản thân của vật liệu gây nên thì trong khối vật liệu bắt đầu xảy ra hiện tượng nâng lên và cĩ xu hướng bị kéo đi theo phương chuyển động của dịng khí. a. Vận tốc cân bằng của dịng khí Khi tăng tốc độ chuyển động của dịng khí đạt tới vận tốc làm cho hạt vật liệu ở trạng thái lơ lửng mà khơng rơi ta gọi hạt đạt ở trạng thái thăng bằng. Vận tốc dịng khí đạt được ở trạng thái này được gọi là vận tốc cân bằng, ký hiệu là vc. Lúc này lực đẩy của dịng khí cân bằng với trọng lượng của hạt vật liệu. Xét sự chuyển động của hạt vật liệu cĩ khối lượng mh khi nĩ ở trạng thái thăng bằng. Giả thiết hạt hình cầu trong dịng khí chuyển động chịu tác dụng bởi các lực, mơ tả như trên hình 2.8. Hình 2.8. Sơ đồ chịu lực của hạt vật liệu G A d Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 26 Lực đẩy của dịng khí: 2 2 2 4 ckcckc v dFvA piρξρξ == (2-1) Trọng lượng của hạt: g d gmG hh ρ pi 6 2 == (2-2) Phương trình cân bằng lực ở trạng thái thăng bằng của hạt được viết như sau: A = G hay 2 2 4 ckc v dpiρξ gd hρpi6 2 = (2-3) Trong đĩ: ξc - hệ số cản của vật liệu. Nĩ phụ thuộc vào hình dáng, kích thước của vật liệu, vận tốc cân bằng của dịng khí. F- diện tích mặt cắt ngang lớn nhất của hạt, m2 d- đường kính hạt, m ρk, ρh- khối lượng riêng của khơng khí và hạt, kg/m3 g - gia tốc trọng trường, m/s2 mh- khối lượng của hạt, kg vc- vận tốc cân bằng, m/s Từ phương trình trạng thái thăng bằng của hạt (2-3) ta xác định được vận tốc cân bằng như sau: dgv k h c c ρ ρ ξ3 2 = (2-4) ðặt c g ξ3 2 =Φ gọi là hệ số vận tốc cân bằng, giá trị của Φ được xác định bằng thực nghiệm. Ta cĩ: dv k h c ρ ρΦ= (2-5) Qua khảo sát hiện tượng trên ta thấy ứng với một vận tốc khí thổi nhất định nào đĩ thì hạt ở trạng thái lơ lửng (lực đẩy dịng khí cân bằng với trọng Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 27 lượng hạt). Tốc độ này gọi là tốc độ cân bằng vc. Tốc độ cân bằng là tốc độ dịng khí thổi thẳng đứng từ dưới lên sao cho giữ hạt đứng yên lơ lửng trong khơng gian. Vậy nếu: vk > vc : hạt sẽ được thổi bay lên vk = vc : hạt lơ lửng vk < vc : hạt sẽ lắng xuống vk - tốc độ dịng khí sấy thổi vào ống sấy, m/s Tốc độ cân bằng phụ thuộc vào đường kính hạt, khối lượng riêng của hạt, khối lượng riêng của khí. Xác định tốc độ cân bằng theo (3-1) rất khĩ khăn vì hệ số trở lực ξc phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố. Trong thực tế tốc độ cân bằng xác định theo phương pháp đồng dạng từ các phương trình tiêu chuẩn sau:[7] Re = f1 (Fe) Ar = f2 (Re) Ly = f3 (Ar) Trong đĩ: Re - tiêu chuẩn Râynơn Ar - tiêu chuẩn Acsimet kk khtd gdAr γυ γγ 2 3 )( − = (2-6) Ly - tiêu chuẩn Lưsenkơ g v Ly hk kc γυ γ3 = (2-7) Fe - tiêu chuẩn Fêđơrơp 3 23 )(4 kk kh td gdFe γυ γγ − = (2-8) ðối với khu vực Re < 0,2 tốc độ cân bằng cĩ thể xác định theo phương trình Stocke. Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 28 kk khtd c gd v γυ γγ )( 18 1 2 − = (2-9) Khi Re > 100 cĩ thể tính gần đúng vcb theo: k htd c d v γ γ.67,2= (2-10) Trong đĩ: dtd - đường kính tương đương của hạt, m γk,γh - trọng lượng riêng của khí và hạt, kG/m3 υk- độ nhớt động của khí, m2/s. Kích thước, dung trọng và vận tốc cân bằng của một số loại bột ghi trong bảng 2.5. Bảng 2.5. Kích thước, dung trọng và vận tốc cân bằng của một số loại bột Sản phẩm Kích thước phân tử (đường kính tương đương) (mm) Dung trọng (kg/m3) Vận tốc cân bằng (m/s) Bột nghiền thơ 0,2-0,3 500-520 1,8-3,6 Bột nghiền mịn 0,05-0,08 510-550 1,6-2,5 Cám gạo 0,5-0,7 300-500 4,8-5,1 Bột mì 0,03 – 0,05 500-520 1,0-2,0 Tinh bột sắn 0,02-0,04 450-480 0,8-1,0 b. ðặc tính lưu động của dịng khí-bột Xét theo phương tiện vận chuyển thì dịng lưu động khí - bột cĩ các đặc tính thể hiện qua các hệ số lưu khối µ, hệ số lưu lượng µ’, nồng độ khối lượng thực x, nồng độ thể tích x’, thành phần và dạng của hạt, trở lực chính diện của dịng hạt,.... Hệ số lưu khối và hệ số lưu lượng của dịng lưu động khí-bột là µ, µ’ được xác định như sau:[7],[10],[17]. Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 29 Sv m G m kkk ρ µ == (2−11) Sv m V V khk ρ µ ==' (2−12) Trong đĩ: ρh, m, V - khối lượng riêng (kg/m3), khối lượng (kg/s), thể tích của hạt (m3/s); ρk, vk, Vk - khối lượng riêng (kg/m3), vận tốc (m/s), thể tích của dịng khí (tác nhân sấy) (m3/s); S - diện tích tiết diện ngang của ống dẫn (buồng sấy), m2. Nồng độ khối lượng, nồng độ thể tích thực là x, x’ được tính như sau: Sv m V m x h .' == (2-13) Sv m V V x hhρ == ' ' (2-14) Trong đĩ: V’ - thể tích dịng hạt phân tán trong dịng khí,m3/s; vh - vận tốc của hạt,m/s. Từ các điều kiện trên ta cĩ: h k ρ ρµµ =' (2−15) h k kh v v xx µρρ == ' (2−16) Τrong quá trình vận chuyển hạt khi sấy thì µ ≤ 1 (kg vật liệu/kg khơng khí). Hình dạng và kích thước của hạt cĩ ảnh hưởng đến chuyển động của dịng hạt. Khi các hạt là hình cầu thì kích thước hạt là đường kính d của hình cầu. Tỷ số giữa bề mặt cầu cĩ đường kính d và diện tích bề mặt thực của hạt gọi là hệ số ϕ : h h h c F V F F 3283,4==ϕ (2-17) Trong đĩ: FC - diện tích mặt cầu cĩ d, m2 Fh - diện tích bề mặt hạt, m2. Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 30 Hệ số hình dạng của hạt là φ được tính như sau: φ = af.l Trong đĩ: af - bề mặt riêng theo thể tích của hạt, m2/m3 l - chiều dài của hạt, m. Ta cĩ: tdd l . .6 φϕ = (2-18) Giá trị của hệ số φ được xác định bằng thực nghiệm, nĩ phụ thuộc vào hình dạng của vật liệu. Hệ số trở lực chính diện của dịng lưu động khí-bột được ký hiệu là ξc, nĩ phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như: hình dạng và kích thước các hạt, các điều kiện chuyển động của dịng khí - bột, chuyển khối giữa các hạt và khí (tác nhân sấy).... ) Re 30 .46,0(. 221 += KKKcξ (2-19) Trong đĩ: K1- hệ số tính đến các điều kiện dày đặc của các hạt đang chuyển động và tác dụng tương hỗ giữa chúng với nhau. 75,475,4 1 )'1( −− =−= εxK (2-20) với ε là độ xốp của bột trong dịng khí. K2 - hệ số ảnh hưởng của ống dẫn. - Khi chảy tầng: 5 2 1 −       −= D dK (2-21a) Trong đĩ: d - đường kính của hạt D - đường kính ống dẫn, m. - Khi chẩy rối: 32 2 1 −       −= D dK (2-21b) Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 31 K3 - hệ số kể đến sự ảnh hưởng của hình dạng các hạt: ϕ10113 −=K (2−22) ϕ - được xác định từ điều kiện (2-18). Hệ số trở lực tính từ điều kiện (2-19) áp dụng cho các hạt dạng cầu và bầu dục. ðối với các hạt dạng trụ, dạng đĩa, miếng mỏng thì hệ số trở lực chính diện được tính như sau:       += Re 618,1. 21 KKcξ với Re = 0 ÷ 2.105 (2-23a)       += Re 2019,1. 21 KKcξ với Re = 2.105 ÷ 2.106 (2-23b) ðặc tính chủ yếu của dịng lưu động khí-bột là vận tốc lắng của các hạt, là vận tốc của dịng khí đạt được khi các hạt ở trạng thái lắng. Khi Re < 1 thì vận tốc lắng của hạt là vk.l được tính theo phương trình của Stockes: k kh k td lk dg v ρ ρρ υ )(. 18 1 2 . − = (2-24) c. Tính chất khí động của dịng lưu động khí - bột Chuyển động của các hạt trong dịng lưu động khí - bột được xác định bởi các ngoại lực tác dụng lên chúng như trọng lực, sức cản của dịng khí, lực ma sát giữa các hạt với nhau, lực ma sát với thành ống... Xét một hạt bột M được dịng khí đẩy đi trong ống (hình 2.9) Hình 2.9. Sơ đồ chuyển động của hạt bột trong ống thẳng đứng G M A Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 32 Lúc này lực đẩy của dịng khí sẽ là: 2)( hkk vvFA −= ξρ Mặt khác ta cĩ: 2 c h k v gm F =ξρ Phương trình chuyển động của hạt trong ống thẳng đứng được viết như sau: [3], [8], [13]. mgA dt mvd h −= )( (2-25) hay: gvv v g d dv hk c h −−= 2 2 )(τ (2-26) Chuyển vế ta cĩ: τd v g vvv dv cchk h 222)( =−− (2-27) Phương trình (2-27) là phương trình vi phân đặc trưng cho quá trình chuyển động của hạt bột trong ống sấy. Giải phương trình này ta sẽ xác định được vận tốc chuyển động của hạt trong dịng khí: )( )( ))(( ))(( )( /2 /2 cok cokvg cokck cokckvg ckh vvv vvv e vvvvv vvvvv e vvv c c +− −− − +−− −++ − −= τ τ (2-28) d. Sức cản khí động của dịng lưu động khí - bột Trở lực khí động của dịng lưu động khí - bột chảy trong thiết bị được xác định như sau: ∆P = ∆Pk + ∆Ph (2-29) Trong đĩ: ∆Pk- trở lực của dịng khí (tác nhân sấy) bao gồm: - tổn thất trở lực do ma sát Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 33 - tổn thất trở lực cục bộ - áp suất tĩnh của cột khí.       −      ∑+−=∆ gLv D L xP kkk 2 )'1( 2 ξαρ (2-30) Trong đĩ: α- hệ số ma sát của thành ống, là hệ số thực nghiêm, ta cĩ thể tra bảng theo hệ số Râynol, D, L- đường kính và chiều cao ống sấy, m, ξ- trở lực cục bộ trên dịng khí - bột. ∆Ph- trở lực của dịng hạt (vật sấy) bao gồm: 654 PPPPh ∆+∆+∆=∆ (2-31) Trong đĩ: ∆P4 - tổn thất áp suất do ma sát giữa các hạt với nhau, giữa các hạt với dịng khí, giữa các hạt với thành ống. 2 '' 2 4 hhvx D LP ρ α=∆ (2-32) α' được xác định theo tiêu chuẩn Phrud (Fr): 75,027' −= Frα ∆P5- tổn thất áp suất để cân bằng trọng lượng của hạt: gLxP h '5 ρ=∆ (2-33) ∆P6- tổn thất áp suất tại các trở lực cục bộ do sự hiện diện của các hạt trong dịng khí (tại các cút nối cong): 2 2 6 hh c v P ρ α=∆ (2-34) Trong đĩ: αc- hệ số ma sát của hạt lên thành ống 4 3 1 Fr a hc ρα = (2-35) Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 34 a là hệ số cút cong. Dịng chảy chuyển từ phương ngang sang phương thẳng đứng RDa /1,4= Dịng chảy chuyển từ phương thẳng đứng sang phương ngang RDa /9,6= R- bán kính uốn cong, m. Xác định trở lực khí động của dịng khí - bột trong Xyclon ∆Px ∆Px = ∆Pxk + ∆Pxh 2 )'1( 2 kk x x xxk v x D L P ρ α −=∆ (2-36) x h xhxh R v LxP 2 'ρ=∆ (2-37) Trong đĩ: Dx, Rx, Lx- đường kính, bán kính, chiều dài của xyclon, m αx- hệ số ma sát thành Xyclon. 2.6.1.3 Truyền nhiệt và chuyển khối trong dịng lưu động khí - bột Quá trình truyền nhiệt và chuyển khối trong sấy dịng lưu động khí-bột xảy ra giữa bề mặt các hạt và tác nhân sấy (cũng là dịng khí vận chuyển hạt). Quá trình truyền nhiệt và chuyển khối cĩ cường độ lớn nhất ở vùng từ (2 ÷ 4)m đầu tiên của thiết bị (ống) sấy tính từ cửa nạp liệu, vì trong khoảng này tốc dộ tương đối của tác nhân sấy so với tốc độ hạt là lớn nhất. Cường độ truyền nhiệt và chuyển khối giảm dần theo chiều dài của thiết bị. Ở khoảng cách từ (8 ÷ 10)m tính từ cửa nạp liệu thì nhiệt độ và hàm ẩm đạt giá trị ổn định. ðể tính tốn truyền nhiệt trong buồng sấy dịng lưu động khí-bột, ta dựa vào các phương trình chuẩn số. [6], [7] Hệ số toả nhiệt δ từ tác nhân sấy cho bề mặt các hạt được tính như sau: Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 35 td K d Nu λδ .= , (kcal/m2.h.độ) (2-38) Trong đĩ: λk- hệ số dẫn nhiệt của tác nhân sấy, kcal/m.h.độ; dtd - đường kính của hạt, m. Chuẩn số Nusselt được tính như sau: 33,052,0 PrRe51,02 +=Nu (2-39) Trong đĩ: Re - chuẩn số Reynol. Ở đây Re được tính theo vận tốc lắng vk.l . Nĩi cách khác, chuẩn số Reynol được xác định trong điều kiện lắng của dịng hạt Rel: k lk l dv υ .Re = (2-40) Trong đĩ: vk.l - vận tốc dịng khí làm các hạt lắng, m/s υk- độ nhớt động học của tác nhân sấy lấy theo nhiệt độ trung bình khi vào và ra khỏi buồng (ống) sấy, m2/s vk.l được xác định từ điều kiện (2-24) trong đĩ ρk lấy theo nhiệt độ trung bình của tác nhân sấy. Pr - chuẩn số Prant: a kυ =Pr (2-41) a - là hệ số dẫn nhiệt của tác nhân sấy. Diện tích bề mặt truyền nhiệt đúng bằng tổng diện tích bề mặt của các hạt, ký hiệu là ΣFh htd h d mF ρ 6 =Σ , m2/h (2-42) Trong đĩ: m - năng suất máy lấy theo sản phẩm (m = m2), kg/h; Thời gian sấy là τ được tính như sau: tF Q h∆ = δτ .3600 , s (2-43) Trong đĩ: Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 36 ∆t - hiệu nhiệt độ trung bình giữa tác nhân sấy và hạt, oC Q - nhiệt lượng mà tác nhân sấy truyền cho các hạt, kcal/h. Nhiệt lượng chi phí cho quá trình sấy Q bằng nhiệt lượng làm lượng ẩm ∆U bay hơi và làm nĩng khối hạt. Từ vận tốc lắng vk.l ta tính được vận tốc tác nhân sấy là vk như sau: vk = 1,25 vk.l , (m/s) (2-44) hay vk = 10,5 + 0,57 vk.l , (m/s) Chiều dài tổng cộng của ống sấy là L được tính như sau: L = L1 + L2, (m) (2-45) Với L1 chiều dài buồng (ống) sấy: L1 = (vk – vk.l) τ , (m) (2-46) Với L2 chiều dài bổ sung: L2 = 0,5 vkd, (m) (2-47) ðường kính ống sấy được tính như sau: k k v V D 785,0 = (2-48) Trong đĩ: Vk- lưu lượng tác nhân sấy, m3/s. Lưu lượng tác nhân sấy được tính từ chu trình sấy thực dựng trên đồ thị I-d của khơng khí ẩm. Nồng độ lưu lượng trong sấy dịng lưu động nĩi chung là nhỏ: µ = 1kg chất rắn/ kg khí. 2.6.2.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian sấy Thời gian sấy là một đại lượng đặc trưng tổng hợp của quá trình sấy, nĩ cĩ ý nghĩa đặc biệt quan trọng trong quá trình vận hành thiết bị sấy. Thời gian sấy phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố nhưng cĩ thể phân thành hai nhĩm chính: Nhĩm đặc trưng cho vật liệu sấy: hình dáng, kích thước, độ ẩm ban đầu và độ ẩm sản phẩm sau khi sấy,... Nhĩm đặc trưng cho thiết bị sấy: phương pháp sấy, chế độ sấy, cách bố trí vật liệu trong thiết bị sấy,.... Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 37 Thời gian sấy thường xác định bằng các cơng thức thực nghiệm hoặc theo kinh nghiệm vận hành. Dưới đây giới thiệu một số yếu tố cĩ ảnh hưởng nhiều đến thời gian sấy: - Ảnh hưởng của khối lượng riêng: Thơng thường, vật liệu cĩ khối lượng riêng càng lớn thì tốc độ th._.ình cơng nghệ sấy tinh bột sắn, từng bước ứng dụng thử nghiệm ở các qui mơ cơng nghiệp để cĩ thể chuyển giao cho các cơ sở sản xuất nhằm nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm, đáp ứng nhu cầu tiêu dùng ngày càng cao ở trong nước và xuất khẩu. Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt 1. Hồng Kim Anh, Ngơ Kế Xương, Nguyễn Xích Liên (2005), Tinh bột sắn và các sản phẩm từ tinh bột sắn, Nxb Khoa học và kỹ thuật, Hà Nội. 2. Bùi Huy ðáp (1987), Hoa màu Việt Nam. Tập 2 Cây Sắn. Nhà xuất bản Nơng nghiệp. 3. Bùi Hải, Dương ðức Hồng (2001), Thiết bị trao đổi nhiệt, Nxb Khoa học kỹ thuật, Hà Nội. 4. Lê Văn Hồng (2006), Tinh bột khai thác và ứng dụng, Nhà xuất bản ðại học ðà Nẵng. 5. Trần Như Khuyên (1997), Nghiên cứu một số thơng số về cấu tạo và chế độ làm việc của máy đánh bĩng hạt nơng sản, Luận án tiến sĩ khoa học kỹ thuật, Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội. 6. Phạm Văn Lang, Bạch Quốc Khang (1998), Cơ sở lý thuyết quy hoạch thực nghiệm và ứng dụng trong kỹ thuật nơng nghiệp, Nhà xuất bản Nơng nghiệp. 7. Vũ Bá Minh, Hồng Minh Nam (1998), Cơ học vật liệu rời. Tập 2. Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, Hà Nội. 8. Trần Văn Phú (2001), Thiết kế tính tốn hệ thống sấy, Nxb giáo dục, Hà Nội. 9. Trần Thành, Vũ Hồi (1980), thu hoạch chế biến và bảo quản sắn, Nxb Nơng nghiệp, Hà Nội. 10. Hồng ðình Tín (2001), Truyền nhiệt và tính tốn thiết bị trao đổi nhiệt, NXB Khoa học và kỹ thuật, TP Hồ Chí Minh. 11. Tổng cục thống kê (2009), Diện tích sắn phân theo địa phương, Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 79 12. Tổng cục thống kê (2009), Sản lượng sắn phân theo địa phương, 13. ðào Quang Triệu (1993), Phương pháp thực nghiệm cực trị và vấn đề tối ưu khi nghiên cứu các quá trình kỹ thuật phức tạp, Trường ðHNN1, Hà Nội. 14. Thanh Vương (2009), Thị trường tinh bột sắn : cung khơng đủ cầu, Trung Tâm Thơng Tin Cơng nghiệp và Thương Mại - Bộ Cơng Thương(VITIC), 15. Phạm Xuân Vượng, Trần Như Khuyên (2006), Kỹ thuật sấy nơng sản, Nhà xuất bản Nơng nghiệp. Tài liệu tiếng Anh 16. Arun S. Mujum Dar (1995), Handbook of Drying, Marcel dekker Inc, New York. 17. Dennis R. Heldman,…(1992), Handbook of Food Engineering, Marcel dekker Inc, New York. Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 80 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Một số hình ảnh quá trình thực hiện đề tài Nhà máy sản xuất tinh bột sắn Thanh Hĩa Thiết bị sấy tinh bột sắn thí nghiệm SKD-50 Mẫu sản phẩm tinh bột sắn Phân tích độ mịn sản phẩm Tủ nung sản phẩm Phân tích hàm lượng protein Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 81 Phụ lục 2: Nội dung phương pháp TCVN 3215-79 TCVN 3215-79 dùng hệ điểm 20 xây dựng trên một thang điểm thống nhất 4 bậc, 5 điểm(0-5). ðiểm 0 ứng với sản phẩm hỏng, điểm 1-5 ứng với mức khuyết tật giảm dần, điểm 5 coi như sản phẩm khơng cĩ sai lỗi nào trong chỉ tiêu đang xét. Tổng hệ số trọng lượng cho các chỉ tiêu bằng 4. Quy định hệ số trọng lượng tinh bột sắn như sau: ðộ trắng: 1,5; ðộ mịn: 1,5; ðiểm đen: 1,0; Hội đồng cảm quan gồm 7 người, các mẫu trước khi đánh giá được mã hố theo bảng số ngẫu nhiên (phụ lục 3 ), mỗi mẫu cĩ một mã số riêng. Chất lượng sản phẩm được tính là điểm trung bình của từng chỉ tiêu nhân với hệ số trọng lượng của nĩ. ðiểm chất lượng của sản phẩm cĩ giá trị từ 0 ÷ 20 theo 4 mức chất lượng Loại tốt 18,6 ÷ 20 điểm; Loại khá 15,2 ÷ 18,5 điểm; Loại trung bình 11,2 ÷ 15,1 điểm; Loại kém 0 ÷ 11,1 điểm; Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 82 Phụ lục 3: Phiếu trả lời phân tích cảm quan. NHÀ MÁY SẢN XUẤT TINH BỘT SẮN XUẤT KHẨUTHANH HĨA ðịa chỉ: Xã Hĩa Quỳ- Như Xuân- Thanh Hĩa -----***----- PHIẾU TRẢ LỜI PHÂN TÍCH CẢM QUAN Họ và tên: ........................................................................................... ðơn vị: ............................................................................................... Ngày thử mẫu: .................................................................................... PHÉP THỬ CHO ðIỂM TINH BỘT SẮN Hãy thử 15 mẫu sản phẩm tinh bột sắn sấy khơ A, B, C, D, E, A1, B1, C1, D1, E1, A2, B2, C2, D2, E2 và cho biết mức độ ưa thích về độ trắng, độ mịn và điểm đen trên sản phẩm của sản phẩm của mỗi mẫu theo thang điểm thống nhất 4 mức, 5 điểm (0-5). C ðỘ TRẮNG Mẫu A B C D E A1 B1 C1 D1 E1 A2 B2 C2 D2 E2 ðiểm C ðỘ MỊN Mẫu A B C D E A1 B1 C1 D1 E1 A2 B2 C2 D2 E2 ðiểm C ðIỂM ðEN Mẫu A B C D E A1 B1 C1 D1 E1 A2 B2 C2 D2 E2 ðiểm Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 83 Phụ lục 4: Bảng tổng hợp của các thành viên cho điểm kết quả nghiên cứu đơn yếu tố Chỉ tiêu TV 1 2 3 4 5 6 7 TB cĩ TL Hệ số TL ðiểm TH(Q) A 4,20 4,40 4,60 4,60 4,80 4,20 4,60 4,48 6,72 A 18,21 B 5,00 4,90 5,00 4,90 4,80 5,00 5,00 4,94 7,41 B 19,46 C 4,60 4,40 4,40 4,20 4,40 4,80 4,60 4,48 6,36 C 17,93 D 4,00 3,50 3,50 3,50 3,20 4,00 3,80 3,64 5,46 D 15,6 E 3,20 3,20 3,10 3,40 3,20 3,00 3,20 3,18 4,77 E 13,07 A1 3,60 3,40 2,60 3,00 2,40 3,20 3,40 3,08 4,62 A1 13,27 B1 4,20 3,80 4,60 4,60 4,20 4,00 4,80 4,31 6,46 B1 16,73 C1 5,00 4,90 5,00 4,80 5,00 4,80 5,00 4,92 7,38 C1 18,66 D1 5,00 4,90 5,00 4,90 5,00 5,00 5,00 4,97 7,45 D1 19,14 E1 4,80 5,00 4,90 5,00 4,80 5,00 5,00 4,93 7,39 E1 19,22 A2 4,90 5,00 5,00 4,80 5,00 5,00 5,00 4,96 7,44 A2 19,36 B2 5,00 4,60 4,80 4,80 4,80 5,00 4,80 4,82 7,02 B2 18,96 C2 4,20 4,40 4,60 4,20 4,40 4,20 4,60 4,37 6,55 C2 17,80 D2 4,20 3,60 4,20 3,40 3,60 3,40 3,8 3,74 5,61 D2 15,36 ðộ trắng E2 3,00 3,40 3,20 3,20 3,00 3,40 3,60 3,26 1,5 4,89 E2 12,57 A 4,40 4,20 4,60 4,60 4,60 4,40 4,80 4,51 6,76 B 5,00 4,90 5,00 4,90 4,80 5,00 4,80 4,91 7,36 C 4,40 4,60 4,60 4,20 4,40 4,80 4,60 4,51 6,76 D 3,80 3,60 3,40 3,50 3,40 4,00 3,80 3,64 5,46 E 3,40 3,40 3,00 3,40 3,40 3,00 3,00 3,22 4,83 A1 3,40 3,20 2,80 3,20 2,40 3,20 3,40 3,08 4,62 B1 4,00 3,80 4,80 4,60 4,00 4,20 4,60 4,28 6,42 C1 5,00 5,00 5,00 4,80 5,00 4,80 5,00 4,94 7,71 D1 4,90 5,00 5,00 4,90 5,00 5,00 5,00 4,97 7,45 E1 5,00 4,80 5,00 5,00 4,80 5,00 4,90 4,92 7,38 A2 5,00 5,00 5,00 4,80 5,00 5,00 4,80 4,94 7,41 B2 5,00 4,60 4,80 4,80 4,80 5,00 4,80 4,83 7,24 C2 4,20 4,20 4,60 4,20 4,40 4,20 4,40 4,31 6,47 D2 4,40 3,40 4,20 3,40 3,60 3,60 3,80 3,77 5,65 ðộ mịn E2 3,20 3,20 3,20 3,40 3,00 3,40 3,40 3,26 1,5 4,89 A 4,60 4,70 4,60 4,60 4,80 5,00 4,80 4,73 4,73 B 4,50 4,60 4,70 4,60 4,80 4,80 4,80 4,69 4,69 C 4,80 4,70 4,70 4,90 5,00 4,80 4,80 4,81 4,81 D 4,60 4,80 4,70 4,60 4,80 4,70 4,60 4,68 4,68 E 3,20 3,80 3,60 3,20 3,40 3,70 3,40 3,47 3,47 A1 3,20 2,80 2,60 3,40 2,80 2,80 2,60 2,89 2,89 B1 3,60 3,70 4,10 3,80 4,20 3,80 3,80 3,85 3,85 C1 3,40 3,20 3,80 3,60 3,40 3,80 3,80 3,57 3,57 D1 4,10 4,20 4,20 3,80 4,60 4,40 4,40 4,24 4,24 E1 4,60 4,40 4,40 4,30 4,60 4,50 4,40 4,45 4,45 A2 4,80 4,40 4,40 4,30 4,60 4,50 4,60 4,51 4,51 B2 4,70 4,60 4,80 4,80 4,60 4,80 4,60 4,70 4,70 C2 4,80 4,80 5,00 4,80 4,60 4,80 4,70 4,78 4,78 D2 4,20 4,00 4,20 3,80 3,90 4,20 4,40 4,10 4,10 ðiểm đen E2 3,20 3,00 2,90 2,60 2,80 2,40 2,60 2,79 1 2,79 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 84 Phụ lục 5: Phân tích phương sai về độ trắng Anova: Two-Factor Without Replication SUMMARY Count Sum Average Variance 1 15 64,9 4,326667 0,440667 2 15 63,4 4,226667 0,450667 3 15 64,5 4,3 0,645714 Trong đĩ 4 15 63,3 4,22 0,516 SS: Tổng bình phương 5 15 62,6 4,173333 0,74781 MS: Trung bình 6 15 64 4,266667 0,546667 df: Biến tự do 7 15 66,2 4,413333 0,431238 F: Hệ số F thực nghiệm Source of Variation: Nguồn biến động A 7 31,4 4,485714 0,051429 Count: Dung lượng mẫu B 7 34,6 4,942857 0,00619 Sum: Tổng cácc quan sát C 7 31,4 4,485714 0,038095 Average: Trung bình mẫu D 7 25,5 3,642857 0,089524 Variance: Phương sai E 7 22,3 3,185714 0,014762 Rows: Nhân tố dịng A1 7 21,6 3,085714 0,198095 Columns: Nhân tố cột B1 7 30,2 4,314286 0,131429 Total: Tồn bộ C1 7 34,5 4,928571 0,009048 D1 7 34,8 4,971429 0,002381 E1 7 34,5 4,928571 0,009048 A2 7 34,7 4,957143 0,00619 B2 7 33,8 4,828571 0,019048 C2 7 30,6 4,371429 0,032381 D2 7 26,2 3,742857 0,11619 E2 7 22,8 3,257143 0,049524 ANOVA Source of Variation SS df MS F P-value F crit Rows 0,572952 6 0,095492 1,972274 0,078708 2,208554 Columns 48,83562 14 3,488259 72,0458 1,23E-40 1,811297 Error 4,067048 84 0,048417 Total 53,47562 104 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 85 Phụ lục 6: Phân tích phương sai về độ mịn Anova: Two-Factor Without Replication SUMMARY Count Sum Average Variance 1 15 65,1 4,34 0,428286 2 15 62,9 4,193333 0,492095 3 15 65 4,333333 0,655238 Trong đĩ 4 15 63,7 4,246667 0,456952 SS: Tổng bình phương 5 15 62,6 4,173333 0,684952 MS: Trung bình 6 15 64,6 4,306667 0,519238 df: Biến tự do 7 15 65,1 4,34 0,451143 F: Hệ số F thực nghiệm Source of Variation: Nguồn biến động A 7 31,6 4,514286 0,038095 Count: Dung lượng mẫu B 7 34,4 4,914286 0,008095 Sum: Tổng cácc quan sát C 7 31,6 4,514286 0,038095 Average: Trung bình mẫu D 7 25,5 3,642857 0,052857 Variance: Phương sai E 7 22,6 3,228571 0,045714 Rows: Nhân tố dịng A1 7 21,6 3,085714 0,131429 Columns: Nhân tố cột B1 7 30 4,285714 0,144762 Total: Tồn bộ C1 7 34,6 4,942857 0,009524 D1 7 34,8 4,971429 0,002381 E1 7 34,5 4,928571 0,009048 A2 7 34,6 4,942857 0,009524 B2 7 33,8 4,828571 0,019048 C2 7 30,2 4,314286 0,024762 D2 7 26,4 3,771429 0,152381 E2 7 22,8 3,257143 0,022857 ANOVA Source of Variation SS df MS F P-value F crit Rows 0,45981 6 0,076635 1,69778 0,131564 2,208554 Columns 47,83905 14 3,417075 75,7023 1,83E-41 1,811297 Error 3,791619 84 0,045138 Total 52,09048 104 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 86 Phụ lục 7: Phân tích phương sai về điểm đen Anova: Two-Factor Without Replication SUMMARY Count Sum Average Variance 1 15 62,3 4,153333 0,41981 2 15 61,7 4,113333 0,454095 3 15 62,7 4,18 0,483143 Trong đĩ 4 15 61,1 4,073333 0,464952 SS: Tổng bình phương 5 15 62,9 4,193333 0,55781 MS: Trung bình 6 15 63 4,2 0,594286 df: Biến tự do 7 15 62,3 4,153333 0,56981 F: Hệ số F thực nghiệm Source of Variation: Nguồn biến động A 7 33,1 4,728571 0,022381 Count: Dung lượng mẫu B 7 32,8 4,685714 0,014762 Sum: Tổng cácc quan sát C 7 33,7 4,814286 0,011429 Average: Trung bình mẫu D 7 32,8 4,685714 0,008095 Variance: Phương sai E 7 24,3 3,471429 0,055714 Rows: Nhân tố dịng A1 7 20,2 2,885714 0,091429 Columns: Nhân tố cột B1 7 27 3,857143 0,04619 Total: Tồn bộ C1 7 25 3,571429 0,059048 D1 7 29,7 4,242857 0,06619 E1 7 31,2 4,457143 0,012857 A2 7 31,6 4,514286 0,028095 B2 7 32,9 4,7 0,01 C2 7 33,5 4,785714 0,014762 D2 7 28,7 4,1 0,043333 E2 7 19,5 2,785714 0,074762 ANOVA Source of Variation SS df MS F P-value F crit Rows 0,187238 6 0,031206 0,82769 0,551748 2,208554 Columns 46,44762 14 3,317687 87,99543 5,41E-44 1,811297 Error 3,167048 84 0,037703 Total 49,8019 104 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 87 Phụ lục8: Bảng tổng hợp thành viên cho điểm kết quả thực nghiệm đa yếu tố Chỉ tiêu TV 1 2 3 4 5 6 7 TB cĩ TL Hệ số TL ðiểm TH(Q) A 5,00 5,00 4,80 4,80 4,60 5,00 4,80 4,86 7,29 A 19,02 B 4,20 4,40 4,50 4,60 4,60 4,20 4,60 4,44 6,66 B 18,08 C 5,00 4,90 5,00 4,90 5,00 4,80 5,00 4,94 7,41 C 19,14 D 4,60 4,40 4,40 4,20 4,40 4,80 4,60 4,48 6,73 D 17,92 E 4,40 4,60 4,40 4,60 4,30 4,20 4,60 4,44 6,66 E 18,14 A1 4,20 3,8 4,20 3,40 3,60 3,40 3,80 3,77 5,65 A1 15,27 B1 5,00 4,60 5,00 4,80 5,00 4,80 4,60 4,82 7,23 B1 18,76 C1 4,20 4,10 4,60 4,60 4,30 4,20 4,70 4,38 6,57 C1 16,70 D1 4,80 4,90 5,00 5,00 4,80 5,00 4,80 4,90 7,35 D1 19,14 E1 3,60 3,40 3,80 3,20 3,00 3,60 3,40 3,42 5,13 E1 14,72 A2 3,80 3,50 3,50 3,50 3,20 3,60 3,80 3,55 5,32 A2 15,51 B2 5,00 4,90 5,00 4,90 4,80 4,80 5,00 4,91 7,36 B2 19,20 C2 5,00 4,90 5,00 4,90 5,00 4,80 4,60 4,88 7,32 C2 18,89 D2 3,80 3,60 4,20 3,40 3,60 4,00 3,80 3,77 5,65 D2 14,55 ðộ trắng E2 5,00 4,90 5,00 4,90 4,80 4,80 5,00 4,91 1,5 7,36 E2 18,97 A3 5,00 5,00 4,80 4,80 4,80 5,00 4,80 4,88 7,32 A3 19,02 B3 4,20 4,40 4,60 4,80 4,80 4,40 4,60 4,54 6,81 B3 18,35 C3 4,40 4,60 4,80 4,80 4,80 4,60 4,80 4,68 7,02 C3 18,88 D3 4,20 4,40 4,40 4,60 4,80 4,20 4,60 4,45 6,67 D3 18,16 E3 5,00 4,60 5,00 4,80 4,60 4,80 4,60 4,77 7,15 E3 18,67 A 4,80 5,00 5,00 4,80 4,80 5,00 4,80 4,88 7,32 B 4,40 4,60 4,00 4,60 4,20 4,20 4,60 4,37 6,55 C 4,80 4,90 5,00 5,00 4,80 4,80 5,00 4,90 7,35 D 4,40 4,60 4,40 4,20 4,40 4,80 4,40 4,45 6,67 E 4,60 4,20 4,40 4,80 4,40 4,20 4,60 4,45 6,67 A1 4,20 4,00 4,20 3,40 3,60 3,40 3,80 3,80 5,70 B1 4,80 4,60 5,00 4,80 5,00 4,60 4,60 4,77 7,16 ðộ mịn C1 4,20 4,40 4,60 4,60 4,00 4,20 4,80 4,40 1,5 6,60 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 88 D1 4,80 4,90 5,00 4,80 4,80 5,00 4,90 4,88 7,32 E1 3,60 3,40 3,60 3,40 3,20 3,60 3,40 3,45 5,17 A2 4,00 3,60 3,50 3,50 3,00 3,60 3,40 3,51 5,26 B2 4,60 4,90 5,00 4,90 4,80 4,60 4,80 4,80 7,20 C2 4,80 4,90 4,80 4,90 5,00 4,60 4,60 4,80 7,20 D2 3,20 3,60 4,20 3,40 3,60 3,80 4,00 3,68 5,52 E2 4,80 4,90 5,00 4,60 4,80 4,60 4,80 4,78 7,17 A3 4,80 4,60 4,80 4,60 4,80 5,00 4,60 4,74 7,11 B3 4,20 4,40 4,60 4,60 4,80 4,40 4,20 4,45 6,67 C3 4,20 4,60 4,60 4,80 5,00 4,60 4,80 4,65 6,97 D3 4,40 4,40 4,60 4,60 4,80 4,20 4,60 4,51 6,76 E3 4,80 4,60 5,00 5,00 4,40 4,80 4,60 4,74 6,90 A 4,30 4,40 4,60 4,60 4,20 4,30 4,50 4,41 4,41 B 5,00 4,80 4,80 4,90 4,80 5,00 4,80 4,87 4,87 C 4,40 4,30 4,40 4,20 4,50 4,30 4,60 4,38 4,38 D 4,60 4,40 4,50 4,60 4,50 4,40 4,70 4,52 4,52 E 4,80 5,00 4,80 4,80 4,60 4,90 4,80 4,81 4,81 A1 4,00 3,80 3,80 4,00 3,80 3,90 4,10 3,92 3,92 B1 4,50 4,60 4,40 4,30 4,20 4,10 4,50 4,37 4,37 C1 3,50 3,40 3,40 3,60 3,50 3,70 3,60 3,53 3,53 D1 4,60 4,50 4,20 4,40 4,60 4,50 4,50 4,47 4,47 E1 4,50 4,40 4,20 4,30 4,60 4,50 4,40 4,42 4,42 A2 4,80 5,00 5,00 4,80 5,00 4,90 5,00 4,93 4,93 B2 4,70 4,80 4,80 4,70 4,60 4,40 4,50 4,64 4,64 C2 4,20 4,20 4,30 4,40 4,60 4,30 4,60 4,37 4,37 D2 3,40 3,50 3,20 3,40 3,20 3,60 3,40 3,38 3,38 ðiểm đen E2 4,40 4,50 4,50 4,40 4,30 4,40 4,60 4,44 1 4,44 A3 4,60 4,40 4,80 4,60 4,70 4,50 4,50 4,59 4,59 B3 5,00 4,80 4,70 5,00 5,00 4,80 4,80 4,87 4,87 C3 5,00 4,80 4,90 4,80 4,90 5,00 4,80 4,89 4,89 D3 4,80 4,60 4,80 4,80 4,70 4,80 4,60 4,73 4,73 E3 4,50 4,40 4,60 4,60 4,70 4,80 4,70 4,62 4,62 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 89 Phụ lục 9:QUY HOACH THUC NGHIEM MAY SAY TINH BOT SAN KIEU KHI DONG(HAM Y1DO KHO KHONG DEU SAN PHAM SAY) He so phuong trinh hoi quy dang ma bo = 0.9467750 t0 = 22.6023227 Co nghia b1 = 0.1990209 t1 = 7.1574114 Co nghia b2 = 0.2052357 t2 = 7.3809158 Co nghia b3 = -0.1709369 t3 = 6.1474247 Co nghia b12 = 0.0037500 t12= 0.1032643 Khong Co nghia b13 = -0.0112500 t13= 0.3097928 Khong Co nghia b23 = 0.0312500 t23= 0.8605355 Khong Co nghia b11 = 0.1531184 t11= 5.6501608 Co nghia b22 = 0.1690623 t22= 6.2384993 Co nghia b33 = 0.1442607 t33= 5.3233061 Co nghia He so phuong trinh hoi quy dang thuc: Co = 176.98356370 C1 = -1.79761709 C2 = -12.49880681 C3 = -2.24937939 C12 = 0.00000000 C13 = 0.00000000 C23 = 0.00000000 C11 = 0.00612474 C22 = 4.22655790 C33 = 0.03606518 MA TRAN THI NGHIEM VA KET QUA TINH TOAN HAM Y1 DO KHO KHONG DEU CUA SAN PHAM SAY ( XAY DUNG THEO PHUONG AN BOX-WILSON ) __________________________________________________________________ | | | | | HAM Y1 DO KHO KHONG DEU |N | X1 | X2 | X3 |---------------------------------------------| | | | | | THI NGHIEM | TINH TOAN |DO LECH BINH PHUONG | |-----------------------------------------------------------------------| | 1| -1 | -1 | -1 | 1.35 | 1.1799 | 0.0289351 | | 2| 1 | -1 | -1 | 1.66 | 1.5779 | 0.0067341 | | 3| -1 | 1 | -1 | 1.55 | 1.5904 | 0.0016296 | | 4| 1 | 1 | -1 | 1.87 | 1.9884 | 0.0140209 | | 5| -1 | -1 | 1 | 1.12 | 0.8380 | 0.0795110 | | 6| 1 | -1 | 1 | 1.38 | 1.2361 | 0.0207174 | | 7| -1 | 1 | 1 | 1.44 | 1.2485 | 0.0366744 | | 8| 1 | 1 | 1 | 1.72 | 1.6465 | 0.0053969 | | 9| -1.68| 0 | 0 | 0.78 | 1.0446 | 0.0700033 | |10| 1.68| 0 | 0 | 1.70 | 1.7133 | 0.0001767 | |11| 0 | -1.68| 0 | 0.77 | 1.0791 | 0.0955678 | |12| 0 | 1.68| 0 | 1.80 | 1.7687 | 0.0009777 | |13| 0 | 0 | -1.68| 1.68 | 1.6411 | 0.0015124 | |14| 0 | 0 | 1.68| 0.75 | 1.0668 | 0.1003384 | |15| 0 | 0 | 0 | 0.98 | 0.9468 | 0.0011039 | |16| 0 | 0 | 0 | 1.01 | 0.9468 | 0.0039974 | |17| 0 | 0 | 0 | 1.12 | 0.9468 | 0.0300069 | |18| 0 | 0 | 0 | 0.90 | 0.9468 | 0.0021879 | |19| 0 | 0 | 0 | 0.84 | 0.9468 | 0.0114009 | |20| 0 | 0 | 0 | 0.88 | 0.9468 | 0.0044589 | |------------------------------------------------------------------ Se =0.052750 Sr = 0.515352 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 90 KIEM TRA TINH TUONG THICH CUA MO HINH TOAN Bac tu do f1 = 8.00 Phuong sai thuc ung Stu = 0.0578 Ty so giua phuong sai thich ung/ phuong sai thi nghiem F = 0.56 Gia tri Fb tra bang theo tieu chuan Fisher Fb : 3.70 *** KET LUAN : Mo hinh thich ung XAC DINH GIA TRI TOI UU CUA HAM Y1 DO KHO KHONG DEU CUA SAN PHAM SAY Cac thong so vao toi uu dang ma x[1] = -0.64989192 x[2] = -0.60698238 x[3] = 0.59245824 Cac thong so vao toi uu dang thuc xt[1] = 146.75054039 xt[2] = 1.47860352 xt[3] = 31.18491647 Gia tri toi uu cua HAM Y1 DO KHO KHONG DEU CUA SAN PHAM SAY la:0.76918022 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 91 Phụ lục 10:QUY HOACH THUC NGHIEM MAY MAY SAY TINH BOT SAN KIEU KHI DONG (HAM Y2 DIEM TONG HOP CHAT LUONG SAN PHAM SAY) He so phuong trinh hoi quy dang ma bo = 18.6421848 t0 = 129.9231566 Co nghia b1 = -1.0638192 t1 = 11.1688542 Co nghia b2 = 0.6016358 t2 = 6.3164704 Co nghia b3 = -0.9220509 t3 = 9.6804534 Co nghia b12 = 0.0662500 t12= 0.5325840 Khong Co nghia b13 = -0.3462500 t13 = 2.7835049 Co nghia b23 = 0.2612500 t23= 2.1001896 Khong Co nghia b11 = -0.4102443 t11= 4.4193599 Co nghia b22 = -0.2596633 t22= 2.7972243 Co nghia b33 = -0.4846491 t33= 5.2208856 Co nghia He so phuong trinh hoi quy dang thuc Co = -591.12246985 C1 = 5.74891828 C2 = 23.78124113 C3 = 12.00246113 C12 = 0.00000000 C13 = -0.03462500 C23 = 0.00000000 C11 = -0.01640977 C22 = -6.49158193 C33 = -0.12116228 MA TRAN THI NGHIEM VA KET QUA TINH TOAN HAM Y2 DIEM TONG HOP CHAT LUONG SAN PHAM SAY ( XAY DUNG THEO PHUONG AN BOX-WILSON ) __________________________________________________________________ | | | | |HAM Y2 DIEM TONG HOP CHAT LUONG SAN PHAM SAY | N| X1 | X2 | X3 |---------------------------------------------| | | | | | THI NGHIEM | TINH TOAN |DO LECH BINH PHUONG | |---------------------------------------------------------------- | | 1| -1 | -1 | -1 | 19.02 | 18.5256 | 0.2444192 | | 2| 1 | -1 | -1 | 18.08 | 17.0905 | 0.9791618 | | 3| -1 | 1 | -1 | 19.14 | 19.7289 | 0.3467843 | 4| 1 | 1 | -1 | 17.92 | 18.2937 | 0.1396857 | | 5| -1 | -1 | 1 | 18.14 | 17.3740 | 0.5867398 | | 6| 1 | -1 | 1 | 15.27 | 14.5539 | 0.5128390 | | 7| -1 | 1 | 1 | 18.76 | 18.5773 | 0.0333858 | | 8| 1 | 1 | 1 | 16.70 | 15.7571 | 0.8889779 | | 9|-1.68| 0 | 0 | 19.14 | 19.2715 | 0.0172995 | |10| 1.68| 0 | 0 | 14.72 | 15.6971 | 0.9547145 | |11| 0 |-1.68| 0 | 15.51 | 16.8986 | 1.9281073 | |12| 0 |1.68 | 0 | 19.20 | 18.9201 | 0.0783668 | |13| 0 | 0 |-1.68| 18.89 | 18.8234 | 0.0044413 | |14| 0 | 0 | 1.68| 14.55 | 15.7253 | 1.3812493 | |15| 0 | 0 | 0 | 18.97 | 18.6422 | 0.1074628 | |16| 0 | 0 | 0 | 19.02 | 18.6422 | 0.1427443 | |17| 0 | 0 | 0 | 18.35 | 18.6422 | 0.0853719 | |18| 0 | 0 | 0 | 18.88 | 18.6422 | 0.0565561 | |19| 0 | 0 | 0 | 18.16 | 18.6422 | 0.2325022 | |20| 0 | 0 | 0 | 18.67 | 18.6422 | 0.0007737 | |-----------------------------------------------------------------| Se =0.618950 Sr = 8.721583 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 92 KIEM TRA TINH TUONG THICH CUA MO HIMH TOAN Bac tu do f1 = 7.00 Phuong sai thuc ung Stu = 1.1575 Ty so giua phuong sai thich ung/ phuong sai thi nghiem F = 3.29 Gia tri Fb tra bang theo tieu chuan Fisher Fb : 4.00 *** KET LUAN : Mo hinh thich ung XAC DINH GIA TRI TOI UU CUA HAM Y2 DIEM TONG HOP CHAT LUONG SAN PHAM SAY Cac thong so vao toi uu dang ma x[1] = -1.05402467 x[2] = 1.15849225 x[3] = -0.57474041 Cac thong so vao toi uu dang thuc xt[1] = 144.72987665 xt[2] = 1.83169845 xt[3] = 28.85051918 Gia tri toi uu cua HAM Y2 DIEM TONG HOP CHAT LUONG SAN PHAM SAY la : 19.81629576 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 93 Phụ lục11: QUY HOACH THUC NGHIEM MAY MAY SAY TINH BOT SAN KIEU KHI DONG (HAM Y3 THOI GIAN SAY) He so phuong trinh hoi quy dang ma bo = 7.7799892 t0 = 62.0150521 Co nghia b1 = -0.4207317 t1 = 5.0521288 Co nghia b2 = -0.4213766 t2 = 5.0598731 Co nghia b3 = 0.4797139 t3 = 5.7603843 Co nghia b12 = 0.0225000 t12 = 0.2068774 Khong Co nghia b13 = -0.0350000 t13 = 0.3218093 Khong Co nghia b23 = -0.0650000 t23 = 0.5976459 Khong Co nghia b11 = 0.3896160 t11 = 4.8004492 Co nghia b22 = 0.3736721 t22 = 4.6040051 Co nghia b33 = 0.3594998 t33 = 4.4293881 Co nghia He so phuong trinh hoi quy dang thuc Co = 472.03408113 C1 = -4.75953802 C2 = -32.00065085 C3 = -5.15263946 C12 = 0.00000000 C13 = 0.00000000 C23 = 0.00000000 C11 = 0.01558464 C22 = 9.34180239 C33 = 0.08987494 MA TRAN THI NGHIEM VA KET QUA TINH TOAN HAM Y3 THOI GIAN SAY ( XAY DUNG THEO PHUONG AN BOX-WILSON ) __________________________________________________________________ | | | | | HAM Y3 THOI GIAN SAY | | N | X1 | X2 | X3 |------------------------------------------ | | | | | | THI NGHIEM | TINH TOAN |DO LECH BINH PHUONG |---------------------------------------------------------------- | 1 |-1 | -1 | -1 | 9.02 | 9.2652 | 0.0601091 | | 2 | 1 | -1 | -1 | 8.66 | 8.4237 | 0.0558339 | | 3 |-1 | 1 | -1 | 8.68 | 8.4224 | 0.0663484 | | 4 | 1 | 1 | -1 | 8.25 | 7.5810 | 0.4476214 | | 5 |-1 | -1 | 1 | 9.92 | 10.2246 | 0.0927807 | | 6 | 1 | -1 | 1 | 9.26 | 9.3831 | 0.0151624 | | 7 |-1 | 1 | 1 | 9.16 | 9.3818 | 0.0492157 | | 8 | 1 | 1 | 1 | 8.75 | 8.5404 | 0.0439395 | | 9 |-1.68| 0 | 0 | 9.95 | 9.5865 | 0.1321536 |10 | 1.68| 0 | 0 | 7.64 | 8.1728 | 0.2838887 | |11 | 0 |-1.68| 0 | 9.86 | 9.5426 | 0.1007719 | |12 | 0 | 1.68| 0 | 7.64 | 8.1267 | 0.2369047 | |13 | 0 | 0 | -1.68| 7.50 | 7.9887 | 0.2388492 | |14 | 0 | 0 | 1.68| 9.92 | 9.6006 | 0.1020415 | |15 | 0 | 0 | 0 | 7.56 | 7.7800 | 0.0483953 | |16 | 0 | 0 | 0 | 7.62 | 7.7800 | 0.0255966 | |17 | 0 | 0 | 0 | 8.08 | 7.7800 | 0.0900065 | |18 | 0 | 0 | 0 | 8.24 | 7.7800 | 0.2116099 | |19 | 0 | 0 | 0 | 7.47 | 7.7800 | 0.0960933 | |20 | 0 | 0 | 0 | 7.74 | 7.7800 | 0.0015991 | |-----------------------------------------------------------------| Se =0.473150 Sr = 2.398921 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 94 KIEM TRA TINH TUONG THICH CUA MO HINH TOAN Bac tu do f1 = 8.00 Phuong sai thuc ung Stu = 0.2407 Ty so giua phuong sai thich ung/ phuong sai thi nghiem F = 0.78 Gia tri Fb tra bang theo tieu chuan Fisher Fb : 3.70 *** KET LUAN : Mo hinh thich ung XAC DINH GIA TRI TOI UU CUA HAM Y3 THOI GIAN SAY Cac thong so vao toi uu dang ma x[1] = 0.53993129 x[2] = 0.56383210 x[3] = -0.66719639 Cac thong so vao toi uu dang thuc xt[1] = 152.69965643 xt[2] = 1.71276642 xt[3] = 28.66560722 Gia tri toi uu cua HAM Y3 THOI GIAN SAY la : 7.38758160 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 95 Phụ lục 12: MA TRAN THI NGHIEM VA KET QUA TINH TOAN HAM TOI UU TONG QUAT D (XAY DUNG THEO PHUONG AN BOX-WILSON) __________________________________________________________________ | | | | | HAM D TOI UU TONG QUAT | N| X1 | X2 | X3 |------------------------------------------------| | | | | | y1 | y2 | y3 | d1 | d2 | d3 | D | |--------------------------------------------------------------------| | 1 | -1 | -1 | -1 | 1.35 | 19.02 |9.02 |0.73 | 0.92 |0.68 |0.77 | | 2 | 1 | -1 | -1 | 1.66 | 18.08 |8.66 |0.53 | 0.87 |0.76 |0.71 | | 3 | -1 | 1 | -1 | 1.55 | 19.14 |8.68 |0.61 | 0.92 |0.76 |0.75 | | 4 | 1 | 1 | -1 | 1.87 | 17.92 |8.25 |0.37 | 0.86 |0.84 |0.64 | | 5 | -1 | -1 | 1 | 1.12 | 18.14 |9.92 |0.82 | 0.87 |0.38 |0.65 | | 6 | 1 | -1 | 1 | 1.38 | 15.27 |9.26 |0.71 | 0.51 |0.61 |0.60 | | 7 | -1 | 1 | 1 | 1.44 | 18.76 |9.16 |0.68 | 0.91 |0.64 |0.73 | | 8 | 1 | 1 | 1 | 1.72 | 16.70 |8.75 |0.49 | 0.74 |0.74 |0.64| | 9 |-1.68| 0 | 0 | 0.78 | 19.14 |9.95 |0.91 | 0.92 |0.37 |0.68| |10 | 1.68| 0 | 0 | 1.70 | 14.72 |7.64 |0.50 | 0.40 |0.91 |0.57| |11 | 0 |-1.68| 0 | 0.77 | 15.51 |9.86 |0.91 | 0.55 |0.40 |0.59| |12 | 0 | 1.68| 0 | 1.80 | 19.20 |7.64 |0.42 | 0.93 |0.91 |0.71| |13 | 0 | 0 | -1.68| 1.68 | 18.89 |7.50 |0.52 | 0.91 |0.92 |0.76| |14 | 0 | 0 | 1.68| 0.75 | 14.55 |9.92 |0.92 | 0.37 |0.38 |0.50| 15 | 0 | 0 | 0 | 0.98 | 18.97 |7.56 |0.87 | 0.92 |0.92 |0.90| |16 | 0 | 0 | 0 | 1.01 | 19.02 |7.62 |0.86 | 0.92 |0.91 |0.90| |17 | 0 | 0 | 0 | 1.12 | 18.35 |8.08 |0.82 | 0.88 |0.86 |0.90| |18 | 0 | 0 | 0 | 0.90 | 18.88 |8.24 |0.89 | 0.91 |0.84 |0.90| |19 | 0 | 0 | 0 | 0.84 | 18.16 |7.47 |0.90 | 0.87 |0.92 |0.90| |20 | 0 | 0 | 0 | 0.88 | 18.67 |7.74 |0.89 | 0.90 |0.90 |0.90| |-------------------------------------------------------------------| QUY HOACH THUC NGHIEM MAY MAY SAY TINH BOT SAN KIEU KHI DONG (TOI UU TONG QUAT D) He so phuong trinh hoi quy dang ma bo = 0.8853092 t0 = 125.8097256 Co nghia b1 = -0.0356882 t1 = 7.6400328 Co nghia b2 = 0.0181142 t2 = 3.8778404 Co nghia b3 = -0.0487588 t3 = 10.4381503 Co nghia b12 = -0.0119111 t12= 1.9524613 Khong Co nghia b13 = 0.0052090 t13= 0.8538664 Khong Co nghia b23 = 0.0253552 t23 = 4.1562252 Co nghia b11 = -0.0793346 t11= 17.4264446 Co nghia b22 = -0.0700316 t22= 15.3829790 Co nghia b33 = -0.0764590 t33= 16.7947929 Co nghia He so phuong trinh hoi quy dang thuc Co = -87.50136830 C1 = 0.94487739 C2 = 3.79145974 C3 = 1.02108420 C12 = 0.00000000 C13 = 0.00000000 C23 = 0.06338805 C11 = -0.00317338 C22 = -1.75079068 C33 = -0.01911474 MA TRAN THI NGHIEM VA KET QUA TINH TOAN HAM TOI UU TONG QUAT D Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 96 ( XAY DUNG THEO PHUONG AN BOX-WILSON ) __________________________________________________________________ | | | | | TOI UU TONG QUAT D | N | X1 | X2 | X3 |---------------------------------------------| | | | | | THI NGHIEM | TINH TOAN |DO LECH BINH PHUONG | |----------------------------------------------------------------| | 1 | -1 | -1 | -1 | 0.77 | 0.7512 | 0.0002653 | | 2 | 1 | -1 | -1 | 0.71 | 0.6798 | 0.0006925 | | 3 | -1 | 1 | -1 | 0.75 | 0.7367 | 0.0002666 | | 4 | 1 | 1 | -1 | 0.64 | 0.6653 | 0.0005887 | | 5 | -1 | -1 | 1 | 0.65 | 0.6029 | 0.0020206 | | 6 | 1 | -1 | 1 | 0.60 | 0.5316 | 0.0053059 | | 7 | -1 | 1 | 1 | 0.73 | 0.6899 | 0.0017654 | | 8 | 1 | 1 | 1 | 0.64 | 0.6185 | 0.0006369 | | 9 |-1.68| 0 | 0 | 0.68 | 0.7214 | 0.0019991 | |10 | 1.68| 0 | 0 | 0.57 | 0.6014 | 0.0010979 | |11 | 0 |-1.68| 0 | 0.59 | 0.6572 | 0.0047617 | |12 | 0 | 1.68| 0 | 0.71 | 0.7181 | 0.0000781 | |13 | 0 | 0 |-1.68| 0.76 | 0.7514 | 0.0000340 | |14 | 0 | 0 | 1.68| 0.50 | 0.5876 | 0.0070021 | |15 | 0 | 0 | 0 | 0.90 | 0.8853 | 0.0001976 | |16 | 0 | 0 | 0 | 0.90 | 0.8853 | 0.0001045 | |17 | 0 | 0 | 0 | 0.86 | 0.8853 0.0000419 | |19 | 0 | 0 | 0 | 0.90 | 0.8853 | 0.0001653 | |20 | 0 | 0 | 0 | 0.90 | 0.8853 | 0.0001546 | |----------------------------------------------------------------| Se =0.001489 Sr = 0.028035 KIEM TRA TINH TUONG THICH CUA MO HIMH TOAN Bac tu do f1 = 7.00 Phuong sai thuc ung Stu = 0.0038 Ty so giua phuong sai thich ung/ phuong sai thi nghiem F = 0.22 Gia tri Fb tra bang theo tieu chuan Fisher Fb : 4.00 *** KET LUAN : Mo hinh thich ung XAC DINH GIA TRI TOI UU CUA Cac thong so vao toi uu dang ma x[1] = -0.22492224 x[2] = 0.07382318 x[3] = -0.30661562 Cac thong so vao toi uu dang thuc xt[1] = 148.87538881 xt[2] = 1.61476464 xt[3] = 29.38676876 Gia tri toi uu tong quat ra ham D :0.89746651 Gia tri toi uu tong quat dang thuc ham Y1 : 0.99180386 Gia tri toi uu tong quat dang thuc ham Y2 : 19.11697945 Gia tri toi uu tong quat dang thuc ham Y3 : 7.75197086 Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ nơng nghiệp ........... 97 Phụ lục 13: Phân tích một số chỉ tiêu hĩa học tinh bột sắn sấy ứng với giá trị tối ưu của các yếu tố vào Mẫu sản phẩm sấy Nhiệt độ sấy T0C ðộ ẩm vật liệu sấy W(%) Vận tốc dịng khí sấy (m/s) Hàm lượng tinh bột (%) Hàm lượng xenllulo (%) Hàm lượng tro (%) ðộ trắng (%) TN1 149 29,38 1,61 98,5 0,15 0,15 95,4 TN2 149 29,38 1,61 97,5 0,20 0,16 92,5 TN3 149 29,38 1,61 98,5 0,12 0,2 96,5 Giá trị trung bình (%) 98,17 0,16 0,17 94,8 *Mẫu sản phẩm phân tích tại Chi cục quản lý chất lượng nơng lâm sản và thủy sản Thanh Hĩa ._.