Luận án tiến sĩ: Ứng dụng từ trường trong cấp đông fillet cá tra
Nghiên cứu ứng dụng từ trường để cải thiện hiệu quả cấp đông fillet cá tra Việt Nam.
trường đại học bách khoa
Kỹ thuật nhiệt
Luan An
Luận án tiến sĩ
Năm xuất bản
Số trang
209
Thời gian đọc
32 phút
Lượt xem
0
Lượt tải
0
Phí lưu trữ
50 Point
Mục lục chi tiết
Tóm tắt nội dung
I.Tối ưu Cấp đông cá tra Vai trò từ trường hiệu quả
Cấp đông là phương pháp bảo quản thực phẩm thiết yếu. Nó giúp kéo dài thời gian lưu trữ sản phẩm thủy sản. Tuy nhiên, quá trình cấp đông truyền thống đối mặt nhiều thách thức. Tinh thể băng lớn hình thành là vấn đề chính. Các tinh thể này gây tổn thương màng tế bào. Cấu trúc mô thực phẩm bị phá vỡ. Điều này làm giảm chất lượng sản phẩm sau rã đông. Đặc biệt đối với cá tra, việc duy trì chất lượng là vô cùng quan trọng. Khi cấp đông chậm, nước không liên kết trong thực phẩm đóng băng. Chênh lệch nhiệt độ bên trong và bên ngoài lớn. Nước có xu hướng dịch chuyển, tạo thành tinh thể đá lớn. Chúng chèn ép và làm rách màng tế bào. Cấu trúc mô cơ cá tra bị hư hại. Khi rã đông, nước chảy ra ngoài, gây hao hụt khối lượng. Chất lượng ban đầu của cá bị ảnh hưởng tiêu cực. Ứng dụng từ trường mở ra một hướng đi mới. Từ trường có khả năng cải thiện đáng kể hiệu quả cấp đông. Mục tiêu là tạo ra nhiều tâm kết đông nhỏ. Nước ít dịch chuyển hơn, các tinh thể đá hình thành mịn hơn. Cấu trúc thực phẩm được bảo toàn tốt hơn. Từ trường giúp tăng tốc độ truyền nhiệt. Đây là yếu tố then chốt cho cấp đông nhanh. Công nghệ này hứa hẹn nâng cao chất lượng fillet cá tra sau cấp đông, đáp ứng nhu cầu bảo quản thủy sản.
1.1. Thách thức trong cấp đông và bảo quản thủy sản
Cấp đông là phương pháp quan trọng để bảo quản thực phẩm. Nó giúp kéo dài thời gian lưu trữ. Tuy nhiên, cấp đông truyền thống thường tạo ra thách thức lớn. Tinh thể băng hình thành lớn. Chúng gây tổn thương màng tế bào. Cấu trúc mô thực phẩm bị phá vỡ. Điều này dẫn đến chất lượng sản phẩm giảm sút. Với cá tra, việc duy trì chất lượng sau cấp đông là rất cần thiết.
1.2. Cơ chế hình thành tinh thể đá khi cấp đông
Trong quá trình cấp đông, nước không liên kết trong thực phẩm đóng băng. Tinh thể đá bắt đầu hình thành. Khi tốc độ cấp đông chậm, chênh lệch nhiệt độ bên trong và bên ngoài lớn. Nước có xu hướng dịch chuyển từ bên trong ra ngoài. Điều này tạo thành các tinh thể đá lớn. Chúng chèn ép và làm rách màng tế bào. Cấu trúc mô cơ cá bị phá hủy. Khi rã đông, nước bên trong chảy ra ngoài, gây hao hụt khối lượng. Chất lượng ban đầu của cá tra giảm.
1.3. Tiềm năng từ trường trong cấp đông nhanh
Nghiên cứu ứng dụng từ trường mang lại hướng đi mới. Từ trường có thể cải thiện hiệu quả cấp đông đáng kể. Mục tiêu là tạo ra nhiều tâm kết đông. Nước ít dịch chuyển, các tinh thể đá hình thành nhỏ hơn. Cấu trúc thực phẩm được bảo toàn tốt hơn. Từ trường giúp tăng tốc độ truyền nhiệt. Đây là yếu tố then chốt cho cấp đông nhanh. Ứng dụng này hứa hẹn nâng cao chất lượng cá tra sau cấp đông.
II.Công nghệ Từ trường tĩnh và động cải thiện cấp đông
Nghiên cứu đã tiến hành khảo sát các phương pháp cấp đông khác nhau. Ba phương pháp chính được thử nghiệm. Bao gồm cấp đông gió thông thường, không có hỗ trợ từ trường. Cấp đông có hỗ trợ từ trường dao động (từ trường xoay chiều) cũng được đánh giá. Đặc biệt, phương pháp cấp đông có hỗ trợ từ trường tĩnh nhận được sự chú ý. Các thí nghiệm được thực hiện ở ba mức nhiệt độ cấp đông khác nhau (-30°C, -35°C, -40°C). Mục đích là so sánh hiệu quả của từng phương pháp. Kết quả thực nghiệm cho thấy rõ ràng sự ưu việt. Cấp đông có từ trường tĩnh đạt hệ số truyền nhiệt cao nhất. Hệ số này cao hơn khoảng 9.4% so với cấp đông gió thông thường. Điều này chứng tỏ từ trường tĩnh giúp tăng cường khả năng truyền nhiệt. Tốc độ cấp đông cá tra được đẩy nhanh đáng kể. Đây là yếu tố quan trọng để giảm thời gian cấp đông. Từ trường cũng góp phần tạo ra các tinh thể đá nhỏ hơn, góp phần bảo toàn cấu trúc mô. Ảnh hưởng của từ trường đến thời gian cấp đông rất tích cực. Từ trường giúp giảm đáng kể thời gian đóng băng thực phẩm. Đồng thời, chi phí điện năng cũng được cắt giảm. Điều này đạt được khi giữ nguyên điều kiện nhiệt độ và vận tốc không khí. Hướng nghiên cứu này rất triển vọng. Việc đưa từ trường vào hỗ trợ cấp đông fillet cá tra mang lại nhiều lợi ích kinh tế. Nó không chỉ tiết kiệm chi phí mà còn nâng cao chất lượng sản phẩm.
2.1. Nghiên cứu ứng dụng từ trường tĩnh và xoay chiều
Nghiên cứu đã khảo sát nhiều phương pháp cấp đông. Ba phương pháp chính được thử nghiệm. Bao gồm cấp đông gió thông thường. Cấp đông có hỗ trợ từ trường dao động (từ trường xoay chiều). Và cấp đông có hỗ trợ từ trường tĩnh. Các thí nghiệm tiến hành ở ba mức nhiệt độ khác nhau. Mục tiêu là đánh giá hiệu quả của từng phương pháp lên quá trình cấp đông cá tra.
2.2. Tăng cường hệ số truyền nhiệt Chìa khóa cấp đông nhanh
Kết quả thực nghiệm rất rõ ràng. Cấp đông có hỗ trợ từ trường tĩnh cho hệ số truyền nhiệt cao nhất. Hệ số này cao hơn khoảng 9.4% so với cấp đông gió thông thường. Điều này chứng tỏ từ trường tĩnh giúp tăng cường khả năng truyền nhiệt. Tốc độ cấp đông cá tra được đẩy nhanh. Đây là yếu tố quan trọng để giảm thời gian cấp đông. Đồng thời, góp phần tạo ra các tinh thể đá nhỏ, nâng cao chất lượng sản phẩm đóng băng thực phẩm.
2.3. Giảm thời gian và chi phí năng lượng đáng kể
Từ trường có ảnh hưởng tích cực đến thời gian cấp đông. Nó giúp giảm đáng kể thời gian đóng băng thực phẩm. Đồng thời, chi phí điện năng cũng được cắt giảm. Điều này đạt được khi giữ cùng điều kiện nhiệt độ và vận tốc không khí. Hướng nghiên cứu này rất triển vọng. Việc ứng dụng từ trường vào cấp đông fillet cá tra mang lại nhiều lợi ích kinh tế. Nó không chỉ tiết kiệm chi phí mà còn nâng cao chất lượng sản phẩm.
III.Ảnh hưởng Từ trường đến chất lượng Fillet cá tra
Chất lượng sản phẩm sau cấp đông là một yếu tố then chốt. Từ trường không chỉ giúp giảm thời gian cấp đông cá tra. Nó còn có vai trò quan trọng trong việc bảo toàn cấu trúc mô cơ cá. Các tinh thể đá hình thành nhỏ hơn và phân bố đều hơn. Chúng không gây tổn thương nghiêm trọng cho tế bào. Điều này giúp giữ vững cấu trúc protein cơ cá, giảm thiểu hiện tượng biến tính protein. Từ đó, đảm bảo độ dai, độ giòn tự nhiên của cá tra. Các phân tích về màu sắc sản phẩm sau cấp đông cho thấy sự cải thiện rõ rệt. Sản phẩm cấp đông có từ trường giữ được chất carotenoid ổn định hơn. Giá trị L* thấp hơn 15% so với phương pháp thông thường. Giá trị a* và b* cao hơn lần lượt 49.9% và 23.8%. Điều này chứng tỏ màu sắc tự nhiên của fillet cá tra được duy trì tốt. Về tính chất cơ lý, độ cứng và ứng suất cắt của fillet cá tra khi cấp đông có từ trường cũng được cải thiện. Điều này chứng tỏ cấu trúc sản phẩm được bảo vệ tốt, chống lại sự phá hủy của các tinh thể đá. Hao hụt khối lượng sau rã đông là một vấn đề lớn trong bảo quản thủy sản. Cấp đông thông thường thường dẫn đến thất thoát nước đáng kể. Tuy nhiên, từ trường hỗ trợ giúp giảm tỷ lệ hao hụt khối lượng hiệu quả. Điều này là do cấu trúc tế bào ít bị phá vỡ. Nước bên trong thực phẩm ít chảy ra ngoài. Từ đó, giá trị dinh dưỡng và kinh tế của sản phẩm được giữ nguyên. Cấp đông cá tra bằng từ trường mang lại hiệu quả bảo quản vượt trội, đảm bảo chất lượng sau rã đông.
3.1. Bảo toàn cấu trúc mô cơ cá và protein
Chất lượng sản phẩm sau cấp đông là then chốt. Từ trường giúp bảo toàn cấu trúc mô cơ cá tra. Các tinh thể đá nhỏ hơn, phân bố đều hơn. Chúng không gây tổn thương nghiêm trọng cho tế bào. Điều này giữ vững cấu trúc protein cơ cá. Giảm thiểu biến tính protein. Đảm bảo độ dai, độ giòn tự nhiên của cá. Từ đó, nâng cao chất lượng sản phẩm bảo quản thủy sản.
3.2. Cải thiện màu sắc và tính chất cơ lý sản phẩm
Phân tích màu sắc cho thấy sự cải thiện rõ rệt. Sản phẩm cấp đông có từ trường giữ được chất carotenoid ổn định hơn. Giá trị L* thấp hơn 15%. Giá trị a* và b* cao hơn lần lượt 49.9% và 23.8%. Điều này cho thấy màu sắc tự nhiên của fillet cá tra được duy trì tốt. Về tính chất cơ lý, độ cứng và ứng suất cắt của fillet cá tra cũng được cải thiện. Điều này chứng tỏ cấu trúc sản phẩm được bảo vệ tốt, ít bị hư hại bởi quá trình đóng băng thực phẩm.
3.3. Giảm hao hụt khối lượng sau rã đông hiệu quả
Hao hụt khối lượng sau rã đông là vấn đề lớn. Cấp đông thông thường dẫn đến thất thoát nước. Tuy nhiên, từ trường hỗ trợ giảm tỷ lệ hao hụt khối lượng hiệu quả. Điều này do cấu trúc tế bào ít bị phá vỡ. Nước bên trong thực phẩm ít chảy ra ngoài. Từ đó, giá trị dinh dưỡng và kinh tế của sản phẩm được giữ nguyên. Cấp đông cá tra bằng từ trường mang lại hiệu quả bảo quản vượt trội.
IV.Tối ưu hóa thông số công nghệ cấp đông cá tra
Nghiên cứu đã áp dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm trực giao cấp 2. Tổng cộng 29 thí nghiệm đa yếu tố được thiết lập. Mục tiêu là đánh giá ảnh hưởng của các thông số công nghệ. Các thông số bao gồm nhiệt độ cấp đông, vận tốc không khí. Chiều dày fillet cá tra và mật độ từ thông cũng được xem xét kỹ lưỡng. Phân tích dữ liệu đã xây dựng được ba phương trình hồi quy. Các phương trình này tương quan giữa các hàm mục tiêu và biến đầu vào. Đồng thời, chúng cho thấy các thông số này ảnh hưởng lớn đến quá trình cấp đông cá tra. Phương pháp tối ưu hóa đa mục tiêu đã được sử dụng. Mục đích là xác định giá trị hợp lý nhất của các thông số công nghệ. Đối với cấp đông có hỗ trợ từ trường tĩnh, nhiệt độ cấp đông tối ưu là -42.7°C. Vận tốc không khí lý tưởng là 5.8 m/s. Chiều dày fillet cá tra tối ưu là 15.4 mm. Các thông số này đảm bảo hiệu quả cấp đông cao nhất. Kết hợp các yếu tố này giúp quá trình đóng băng thực phẩm diễn ra tối ưu, giảm thiểu sự hình thành tinh thể đá lớn. Mật độ từ thông đóng vai trò quan trọng trong việc nâng cao hiệu quả. Kết quả nghiên cứu chỉ ra mật độ từ thông tối ưu đạt 564.5 Gauss. Giá trị này giúp tối đa hóa hiệu quả của từ trường tĩnh. Nó góp phần giảm thời gian cấp đông. Đồng thời duy trì chất lượng sản phẩm tốt nhất. Đối với từ trường dao động (từ trường xoay chiều), do mật độ từ thông thay đổi theo thời gian nên các thí nghiệm đa yếu tố chưa được thực hiện đầy đủ. Cần thêm nghiên cứu về từ trường xoay chiều trong tương lai để tối ưu hóa hoàn toàn quy trình.
4.1. Quy hoạch thực nghiệm đa yếu tố toàn diện
Nghiên cứu đã áp dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm trực giao cấp 2. Tổng cộng 29 thí nghiệm đa yếu tố được thiết lập. Mục tiêu là đánh giá ảnh hưởng của các thông số công nghệ. Các thông số bao gồm nhiệt độ cấp đông, vận tốc không khí, chiều dày fillet cá tra và mật độ từ thông. Phân tích dữ liệu xây dựng được ba phương trình hồi quy. Chúng cho thấy các thông số này ảnh hưởng lớn đến quá trình cấp đông.
4.2. Xác định các thông số công nghệ cấp đông tối ưu
Phương pháp tối ưu hóa đa mục tiêu đã được sử dụng. Mục đích là xác định giá trị hợp lý nhất của các thông số công nghệ. Đối với từ trường tĩnh, nhiệt độ cấp đông tối ưu là -42.7°C. Vận tốc không khí là 5.8 m/s. Chiều dày fillet cá tra lý tưởng là 15.4 mm. Các thông số này đảm bảo hiệu quả cấp đông cao nhất. Chúng giúp quá trình đóng băng thực phẩm diễn ra tối ưu, hạn chế sự phát triển của tinh thể đá.
4.3. Đạt mật độ từ thông lý tưởng cho cấp đông
Mật độ từ thông đóng vai trò quan trọng. Kết quả nghiên cứu chỉ ra mật độ từ thông tối ưu đạt 564.5 Gauss. Giá trị này giúp tối đa hóa hiệu quả của từ trường tĩnh. Nó góp phần giảm thời gian cấp đông. Đồng thời duy trì chất lượng sản phẩm tốt nhất. Mật độ từ thông dao động (từ trường xoay chiều) chưa được thực hiện thí nghiệm đa yếu tố. Cần thêm nghiên cứu để tối ưu hóa cho các loại từ trường khác nhau.
Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Tải đầy đủ (209 trang)Trích đoạn nội dung luận án
Tải xuống để đọc toàn bộĐ¾I HâC ĐÀ NÀNG TR¯àNG Đ¾I HàC BÁCH KHOA NGUYàN THà TÂM THANH NGHIÊN CĄU ĄNG DĀNG TĆ TR¯àNG Đ NÂNG CAO HIàU QUÀ CÂP ĐÔNG FILLET CÁ TRA VIàT NAM LUÀN ÁN TIÀN S) ĐÀ NẴNG - 2023 Đ¾I HâC ĐÀ NÀNG TR¯àNG Đ¾I HàC BÁCH KHOA NGUYàN THà TÂM THANH NGHIÊN CĄU ĄNG DĀNG TĆ TR¯àNG Đ NÂNG CAO HIàU QUÀ CÂP ĐÔNG FILLET CÁ TRA VIàT NAM Chuyên ngành: Kỹ thuÁt nhiát Mã sá: 9520115 LUÀN ÁN TI¾N S) Ng°ái h°ßng d¿n khoa hãc: PGS. Võ Chí Chính TS. Nguyßn Thành Văn ĐÀ NẴNG - 2023 LàI CAM ĐOAN Tác giÁ xin cam đoan đây là công trình nghiên cāu cÿa bÁn thân tác giÁ. Các kÁt quÁ nghiên cāu và các kÁt luÁn trong luÁn án này là trung thực, và không sao chép tă bất kỳ mát nguồn nào và d°ßi bất kỳ hình thāc nào.
Viãc tham khÁo các nguồn tài liãu (nÁu có) đã đ°ợc thực hiãn trích d¿n và ghi nguồn tài liãu tham khÁo đúng quy đánh. Nguyán Thá Tâm Thanh i TÓM TÂT Cấp đông là quá trình làm nhanh thực phÁm đÁn nhiãt đá bÁo quÁn đß đ°a vào bÁo quÁn lâu dài. Trong quá trình cấp đông, các tinh thß băng đ°ợc hình thành tă n°ßc không liên kÁt trong thực phÁm. Khi cấp đông vßi thái gian lâu, do chênh lãch nhiãt đá bên trong và bên ngoài thực phÁm nên phân áp suất n°ßc bên trong lßn h¢n và n°ßc có xu h°ßng chuyßn dách tă bên trong ra bên ngoài, t¿o thành các tinh thß lßn chèn ép và làm rách màng tÁ bào thực phÁm, cấu trúc bá phá vỡ.
Khi rã đông, n°ßc bên trong thực phÁm chÁy ra bên ngoài làm hao hụt thực phÁm cũng nh° làm giÁm các tính chất ban đ¿u cÿa nó. Ng°ợc l¿i khi quá trình làm l¿nh dián ra nhanh, trong thß tích thực phÁm t¿o nên nhiều tâm kÁt đông, n°ßc ít dách chuyßn, các tinh thß t¿o nên mán h¢n, cấu trúc thực phÁm đ°ợc bÁo toàn. Nh° vÁy chất l°ợng thực phÁm sau cấp đông phụ thuác rất nhiều vào thái gian cấp đông, hay nói cách khác là tác đá truyền nhiãt. Các kÁt quÁ nghiên cāu lý thuyÁt đ°ợc trình bày trong luÁn án này đã giÁi quyÁt đ°ợc các bài toán c¢ bÁn liên quan đÁn sự phân bá tă tr°áng trong buồng cấp đông, bài toán truyền nhiãt 3 truyền chất kÁt hợp và xác đánh thái gian cấp đông lý thuyÁt trong tr°áng hợp cấp đông gió thông th°áng.
Đái vßi quá trình cấp đông có hß trợ tă tr°áng, c¢ sã lý thuyÁt và các mô hình toán về sự Ánh h°ãng cÿa tă tr°áng đÁn các tính chất nhiãt vÁt lý cÿa thực phÁm trong quá trình cấp đông v¿n ch°a đ°ợc nghiên cāu nên ch°a đÿ c¢ sã đß mô phßng lý thuyÁt quá trình này. Thay vào đó, đß đánh giá Ánh h°ãng cÿa tă tr°áng đÁn quá trình cấp đông, mát sá thực nghiãm đã đ°ợc tiÁn hành ã 03 ph°¢ng pháp cấp đông khác nhau (cấp đông gió không có tă tr°áng, có hß trợ tă tr°áng dao đáng và có hß trợ tă tr°áng t*nh) d°ßi 03 māc nhiãt đá cấp đông (-30ðC, -35ðC, -40ðC). KÁt quÁ thực nghiãm này đã đ°ợc đ°a vào tính toán và phân tích hồi quy phi tuyÁn nhằm xác đánh ph°¢ng trình đ°áng cong cấp đông theo nhiãt đá không thā nguyên. Tă kÁt quÁ này, sử dụng ph°¢ng pháp lặp và ph°¢ng pháp đồng d¿ng nhiãt đß tính toán hã sá truyền nhiãt.
KÁt quÁ cuái cùng cho thấy khi cấp đông có tă tr°áng t*nh, hã sá truyền nhiãt là lßn nhất và cao h¢n khoÁng 9,4% so vßi cấp đông gió thông th°áng. KÁt quÁ thực nghiãm đ¢n yÁu tá cho thấy tă tr°áng có Ánh h°ãng đÁn thái gian cấp đông, cụ thß là giúp giÁm thái gian cấp đông và chi phí điãn năng khi ã cùng điều kiãn nhiãt đá và vÁn tác không khí. Điều này cũng cho thấy h°ßng đi đúng trong nghiên cāu đ°a tr°áng điãn tă vào hß trợ cho cấp đông fillet cá tra nhằm giÁm thái gian cấp đông, giÁm chi phí năng l°ợng và nâng cao chất l°ợng sÁn phÁm. Tă kÁt quÁ thí nghiãm đ¢n yÁu tá, 29 thí nghiãm đa yÁu tá đã đ°ợc thiÁt lÁp theo ph°¢ng pháp quy ho¿ch thực nghiãm trực giao cấp 2 nhằm đánh giá Ánh h°ãng cÿa các thông sá công nghã đÁn thái gian cấp đông, tỷ lã hao hụt khái l°ợng và đá màu cÿa sÁn phÁm fillet cá tra.
KÁt quÁ phân tích sá liãu đã xây dựng đ°ợc 03 ph°¢ng trình hồi quy t°¢ng quan giữa các hàm mục tiêu và biÁn đ¿u vào, đồng thái cho thấy các thông sá này Ánh h°ãng lßn đÁn quá trình cấp đông. Song song đó, ph°¢ng pháp tái °u hóa đa mục tiêu cũng đ°ợc áp dụng đß xác đánh giá trá hợp lý cÿa các thông sá công nghã khi tiÁn ii hành cấp đông có sự hß trợ tă tr°áng t*nh, cụ thß là nhiãt đá cấp đông -42,7ðC, vÁn tác không khí 5,8 m/s, chiều dày fillet cá tra 15,4 mm và mÁt đá tă thông tái °u đ¿t 564,5 Gauss. Đái vßi tă tr°áng dao đáng, do mÁt đá tă thông thay đổi theo thái gian nên các thí nghiãm đa yÁu tá ch°a thực hiãn đ°ợc. Thông qua kÁt quÁ nghiên cāu cÿa luÁn án này, có thß nhÁn thấy rằng, ngoài viãc giúp giÁm thái gian cấp đông, tă tr°áng còn giúp đÁm bÁo chất l°ợng sÁn phÁm đÁn sau khi rã đông, đ°ợc chāng minh cụ thß thông qua các thông sá nh° màu sÃc, đá cāng, đá dẻo, đá dai và tỷ lã hao hụt khái l°ợng sau rã đông.
Về màu sÃc, so sánh giữa ph°¢ng pháp cấp đông có hß trợ tă tr°áng và cấp đông gió thông th°áng, giá trá L* thấp h¢n 15%, giá trá a* và b* cao h¢n l¿n l°ợt là 49,9% và 23,8% cho thấy sÁn phÁm đ°ợc cấp đông có hß trợ tă tr°áng giữ đ°ợc các chất carotenoid (carotene và xanthophyll) ổn đánh h¢n. Về tính chất c¢ lý, các phân tích thử cÃt cho thấy đá cāng và āng suất cÃt cÿa fillet cá tra khi cấp đông có hß trợ tă tr°áng lßn h¢n khoÁng 6,1% so vßi ph°¢ng pháp cấp đông gió thông th°áng. Đồng thái, các phân tích TPA cho thấy so vßi các sÁn phÁm đ°ợc cấp đông gió thông th°áng thì các sÁn phÁm đ°ợc cấp đông có hß trợ tă tr°áng giữ đ°ợc đá đàn hồi, đá dẻo và đá dai cao h¢n l¿n l°ợt là 2,9%, 27,5% và 33,2%. Mặt khác, phân tích tỷ lã hao hụt khái l°ợng sau khi rã đông cÿa các m¿u cá đ°ợc cấp đông có hß trợ tă tr°áng cũng thấp h¢n 55,7% cũng phÁn ánh t°¢ng tự kÁt quÁ đo c¢ lý và cho thấy khi cấp đông có hß trợ tă tr°áng, các tinh thß băng đ°ợc hình thành vßi kích th°ßc nhß h¢n và đồng đều nên khi rã đông s¿ giúp giữ đ°ợc vá ngon cÿa sÁn phÁm.
iii ABSTRACT Freezing is a long-term process of preserving food, helping food between its nutrients and a long shelf life. During the freezing process, ice crystals are formed from unbound water in the lattice of the material and from the water in each cell, so the product is frozen. As a result, these ice crystals tend to develop into relatively large crystals within the material; therefore, they tend to damage structures by disruption of cell walls as well as disrupt the integrity of frozen products. When defrosted, water inside the food flows outside causing drip loss as well as reducing its original properties.
On the contrary, when the freezing process takes place rapidly, in the volume of food creates many freezing centers, less water shifts, the crystals make up smoother, therefore the food structure is preserved. Thus, the quality of food after freezing depends a lot on the freezing time, or in other words, the rate of heat transfer. The theoretical research results presented in this thesis have solved the basic problems related to the distribution of the magnetic field (MF) in the freezing chamber, the problem of heat and mass transfer and the determination of the theoretical freezing time in the case of air blast freezing. For the magnetic assisted freezing process, the theoretical basis and mathematical models of the effect of the MFs on the thermophysical properties of food during freezing have not yet been reported, so there is not enough basis to simulate this process theory.
Instead, to assess the effects of the MFs on the freezing process, several experiments were conducted in 03 different freezing methods (air blast freezing (ABF), oscillating magnetic field (OMF) and static magnetic field (SMF) assisted freezing process) in condition of 03 freezing temperatures (-30ðC , -35ðC, -40ðC). The experimental results were included in nonlinear regression and analysis to determine the equation of the freezing curve according to the dimensionless temperature. From this result, the unique iterative algorithm was used to calculate the heat transfer coefficient. The final result shows that on SMF process, the heat transfer coefficient is the largest and up to 9.4% higher than the ABF process.
The results of single-factor experiments show that the magnetic field affects freezing time, in particular it helps to reduce freezing time and energy costs at the same conditions of air temperature and velocity. This also shows the right direction in research to bring magnetic fields into support for freezing Pangasius fillet in order to reduce freezing time, reduce energy costs and improve product quality. From the results of single-factor experiments, 29 multi-factor experiments were established according to the method of orthogonal experiment planning level 2 to evaluate the effects of technological parameters on freezing time and freezing loss and color of Pangasius fillets. The results of data analysis have built three regression equations correlated between the target functions and input variables, and at the same time showed that these parameters have a great influence on the freezing process.
In parallel, the multi-target optimization method is also applied to determine the fair value iv of the technological parameters when conducting freezing with the support of static magnetic fields. For oscillating magnetic fields, because the flux density changes over time, multi-factor experiments have not been performed. Through the research results of this thesis, it can be seen that, in addition to reducing freezing time, the magnetic field also helps to ensure product quality until after thawing, which is specifically demonstrated through parameters such as color, hardness, stringiness, gumminess, chewiness and thawing loss. In terms of color, the comparison between SMF and ABF method, the L* value 15% lower, the value a* and b* higher 49.8%, respectively, showed that the magnetic-assisted frozen product kept the carotenoids (carotene and xanthophyll) more stable.
Regarding mechanical-physical properties, the shear test analysis showed that the hardness and peak stress of the Pangasius fillet when frozen with SMF was about 6.1% greater than that of ABF method. At the same time, the TPA analysis shows that compared to ABF products, the SMF products retain more stringiness, gumminess and chewiness 2. On the other hand, analysis of the weight loss rate after thawing of frozen samples with SMF was also 55.7% lower ABF samples, similarly reflecting the results of mechanical 3 physical measurement and showed when frozen static magnetic field, ice crystals are formed with smaller and uniform sizes, so defrosting helps to retain the delicious taste of the product. v LàI CÀM ¡N Tôi xin trân trãng cÁm ¢n PGS.
Võ Chí Chính và TS.
Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ
Câu hỏi thường gặp
Luận án "Ứng dụng từ trường để nâng cao hiệu quả cấp đông cá tra" nghiên cứu về vấn đề gì?
Nghiên cứu ứng dụng từ trường để cải thiện hiệu quả cấp đông fillet cá tra Việt Nam.
Luận án "Ứng dụng từ trường để nâng cao hiệu quả cấp đông cá tra" được bảo vệ tại trường nào?
Luận án này được bảo vệ tại trường đại học bách khoa. Năm bảo vệ: 2023.
Luận án "Ứng dụng từ trường để nâng cao hiệu quả cấp đông cá tra" thuộc chuyên ngành gì?
Luận án "Ứng dụng từ trường để nâng cao hiệu quả cấp đông cá tra" thuộc chuyên ngành Kỹ thuật nhiệt. Danh mục: Vật Lý.
Luận án "Ứng dụng từ trường để nâng cao hiệu quả cấp đông cá tra" có bao nhiêu trang?
Luận án "Ứng dụng từ trường để nâng cao hiệu quả cấp đông cá tra" có 209 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.
Cách tải luận án "Ứng dụng từ trường để nâng cao hiệu quả cấp đông cá tra" về máy như thế nào?
Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.