ỨNG DỤNG SẤY THĂNG HOA TRONG BẢO QUẢN SẢN PHẨM THỦY HẢI SẢN NHÓM GIÁP XÁC CÓ GIÁ TRỊ KINH TẾ

QUỐC GIA TP.HCM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA







NGUYỄN TẤN DŨNG






ỨNG DỤNG SẤY THĂNG HOA TRONG BẢO QUẢN
SẢN PHẨM THỦY HẢI SẢN NHÓM GIÁP XÁC CÓ
GIÁ TRỊ KINH TẾ


Chuyên ngành: Quá trình và Thiết bị công nghệ hóa học
Mã số ngành : 62527701







LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH NĂM 2011
ii



a) Công trình được hoàn thành tại:
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
b) Tập thể hướng dẫn khoa học:
1. PGS.TS. TRỊNH VĂN DŨNG
2. PGS.TSKH. TRẦN ĐỨC BA
c) Phản biện luận án:
Phản biện 1: ………………………………………………………………….
Phản biện 2: ………………………………………………………………….
Phản biện 3: ………………………………………………………………….
Luận án sẽ được bảo vệ tại Hội đồng chấm luận án cấp ………… họp tại:
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM
Vào hồi … giờ … phút, ngày … tháng … năm ……





d) Có thể tìm hiểu luận án tại:
- Thư viện Đại học Bách Khoa Tp.HCM.

- Thư viện Đại học Quốc Gia Tp.HCM.
- Thư viện Quốc Gia Tp.HCM.
- Thư viện Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM
i


MỤC LỤC
Trang
Mục lục
i

Lời cam đoan
iv

Lời cám ơn
v

Danh sách bảng trình bày trong luận án
vi

Danh sách hình vẽ trình bày trong luận án
vii

Ký hiệu và thuật ngữ viết tắt dùng trong luận án
x

Mở đầu
1

Chương 1: Tổng quan tài liệu

1.1. Cơ sở khoa học sấy thăng hoa
1.2. Vật liệu sấy
1.3. Những kết quả nghiên cứu về tính chất nhiệt vật lý của vật liệu ẩm
1.4. Những kết quả nghiên cứu về lạnh đông thực phẩm
1.5. Những kết quả nghiên cứu về sấy thăng hoa thực phẩm
1.6. Bài toán tối ưu trong nghiên cứu sấy thăng hoa
1.7. Hệ thống thiết bị sấy thăng hoa
6
6
9
12
19
24
32
36

Chương 2: Đối tượng, Thiết bị và dụng cụ, Phương pháp nghiên cứu
2.1. Vật liệu
2.1.1. Nguyên vật liệu
2.1.2. Chọn kích cỡ nguyên liệu làm đối tượng nghiên cứu
2.1.3. Chuẩn bị nguyên liệu cho lạnh đông và sấy thăng hoa
2.2. Dụng cụ và thiết bị thực nghiệm.
2.2.1. Dụng cụ thực nghiệm
2.2.2. Thiết bị thực nghiệm.
2.3. Phương pháp nghiên cứu
2.3.1. Phương pháp xác định các thông số nhiệt vật lý
2.3.1.1. Xác định khối lượng riêng
2.3.1.2. Xác định hệ số dẫn nhiệt
2.3.1.3. Xác định nhiệt dung riêng
2.3.1.4. Xác định điểm kết tinh ẩm của vật liệu ẩm.

2.3.2. Phương pháp xác định TLNĐB bằng thực nghiệm
2.3.3. Phương pháp xác định TLBHA bằng thực nghiệm
2.3.4. Phương pháp xác định các thông số công nghệ của sản phẩm
2.3.5. Phương pháp xây dựng mô hình toán
2.3.6. Phương pháp xây dựng PTHQ các hàm mục tiêu trong BTTƯ
2.3.7. Phương pháp chia lưới giải BTTƯ tìm cực trị của hàm một mục
tiêu và hàm tổ hợp đa mục tiêu.
2.3.8. Phương pháp phần tử hữu hạn giải MHT TNLĐ và TNTA
38
38
38
39
39
39
39
40
41
41
41
41
42
42
43
45
45
46
46
48

49

ii


2.3.9. Một số công cụ nghiên cứu khác 50

Chương 3: Xây dựng mô tả toán học cho quá trình lạnh đông và sấy thăng hoa
3.1. Mở đầu
3.2. Mô hình vật thể và các giả thiết nghiên cứu
3.3. Xây dựng mô hình toán truyền nhiệt lạnh đông
3.3.1. Phân tích quá trình lạnh đông
3.3.2. Xây dựng mô hình toán truyền nhiệt lạnh đông
3.3.2.1. Mô hình toán truyền nhiệt trong VLA khi lạnh đông
3.3.2.2. Mô hình toán truyền nhiệt lạnh đông thiết lập trên
phần tử hữu hạn
3.3.2.3. Mô hình toán xác định tỉ lệ nước đóng băng
3.3.3. Giải mô hình toán
3.3.4. Nhận dạng tham số và kiểm tra sự tương thích của mô hình toán
3.4. Xây dựng mô hình toán truyền nhiệt tách ẩm trong điều kiện STH
3.4.1. Phân tích hệ thống của quá trình sấy thăng hoa
3.4.2. Xây dựng mô hình toán truyền nhiệt tách ẩm trong điều kiện
sấy thăng hoa
3.4.2.1. Mô hình truyền nhiệt tách ẩm trong điều kiện sấy
thăng hoa
3.4.2.2. Mô hình truyền nhiệt tách ẩm trong sấy thăng hoa thiết
lập trên phần tử hữu hạn
3.4.3. Giải mô hình toán
3.4.4. Nhận dạng tham số và kiểm tra sự tương thích của mô hình toán
3.5. Xây dựng BTTƯ xác định các thông số công nghệ sấy thăng hoa
3.5.1. Phân tích đối tượng sấy thăng hoa
3.5.2. Xây dựng các BTTƯ một mục tiêu

3.5.3. Xây dựng BTTƯ đa mục tiêu
3.5.4. Giải BTTƯ một mục tiêu và đa mục tiêu
51
51
51
53
53
54
54
54

56
57
60
62
62
62

62

64

66
67
68
68
69
70
70

Chương 4: Kết quả và thảo luận
4.1. Xác định các thông số nhiệt vật lý cơ bản của VLA
4.1.1. Xác định điểm kết tinh của nước trong tôm sú, tôm bạc và tôm
thẻ
4.1.1.1. Kết quả
4.1.1.2. Thảo luận
4.1.2. Xác định khối lượng riêng của tôm sú, tôm bạc và tôm thẻ
4.1.2.1. Kết quả
4.1.2.2. Thảo luận
4.1.3. Xác định hệ số dẫn nhiệt của tôm sú, tôm bạc và tôm thẻ
4.1.3.1. Kết quả
4.1.3.2. Thảo luận
4.1.4. Xác định nhiệt dung riêng của tôm sú, tôm bạc và tôm thẻ
4.1.4.1. Kết quả
4.1.4.2. Thảo luận
71
71
71
71
71
72
72
72
75
75
76
79
79
80
iii

4.1.5. Xác định giá trị trung bình các thông số nhiệt vật lý của tôm sú,
tôm bạc và tôm thẻ.
4.2. Xác định chế độ công nghệ ở giai đoạn 1 lạnh đông trong STH
4.2.1. Giải MHT truyền nhiệt lạnh đông
4.2.2. Nhận dạng tham số và kiểm tra sự tương thích của MHT
4.3.3.1. Kết quả
4.3.3.2. Thảo luận
4.2.3. Xác định tỉ lệ nước đóng băng và nhiệt độ lạnh đông thích hợp
4.2.3.1. Kết quả
4.2.3.2. Thảo luận
4.2.4. Xác định chế độ công nghệ ở giai đoạn 1 lạnh đông trong STH
4.2.5. Kết luận
4.3. Xác định động học của quá trình STH
4.3.1. Xác định áp suất môi trường STH
4.3.2. Giải MHT truyền nhiệt tách ẩm trong điều kiện STH
4.3.3. Nhận dạng tham số và kiểm tra sự tương thích của MHT
4.3.3.1. Kết quả
4.3.3.2. Thảo luận
4.3.4. Xác định động học của quá trình STH
4.3.4.1. Kết quả
4.3.4.2. Thảo luận
4.3.5. Kết luận
4.4. Xác định các thông số công nghệ trong điều kiện STH
4.4.1. Kết quả
5.4.1.1. Xây dựng các hàm mục tiêu thành phần
5.4.1.2. Giải BTTƯ một mục tiêu
5.4.1.3. Giải BTTƯ đa mục tiêu bằng phương pháp vùng cấm
4.4.2. Thảo luận

4.4.3. Kết luận
4.5. Xác định chế độ công nghệ STH
4.5.1. Quy trình công nghệ STH tôm sú
4.5.2. Quy trình công nghệ STH tôm bạc
4.5.3. Quy trình công nghệ STH tôm thẻ.
4.5.4. So sánh sản phẩm STH với sấy nhiệt thông thường.
4.6. Triển vọng ứng dụng công nghệ STH trong chế biến và bảo quản thực
phẩm tại Việt Nam
83

84
84
85
85
88
89
89
92
95
95
96
96
96
97
97
100
102
102
106
113

114
114
114
116
117
121
123
123
125
126
127
128
129

Kết luận
- Kết luận
- Hướng phát triển của luận án
130
130
131

Các công trình nghiên cứu đã được công bố
132

Tài liệu tham khảo
133



iv

LỜI CAM ĐOAN
Đây là bản luận án tiến sĩ (LATS) kỹ thuật được hoàn thành vào năm 2011,
tại Bộ môn Quá trình và Thiết bị CNHH, trường Đại học Bách Khoa, Đại học Quốc
Gia Tp.HCM cũng như bộ môn Công nghệ Thực phẩm, Trung Tâm Việt – Hàn
trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM. Tôi xin cam đoan:
§ Kết quả nghiên cứu trong luận án này do chính tôi thực hiện.
§ Số liệu xác định bằng thực nghiệm được tiến hành nghiêm túc, trung thực
và đủ độ tin cậy, nhờ có sự hỗ trợ các thiết bị đo lường tiên tiến, chính
xác với phương pháp hợp lý.
§ Số liệu tính toán từ các mô hình toán có độ chính xác cao, nhờ có sự hỗ
trợ của các phần mềm kỹ thuật như: ANSYS 10.0, Visual Basic 6.0,
Microsoft Excel 6.0, Matlab 7.0 bằng thuật toán thích hợp.
§ Kết quả nghiên cứu không trùng lắp với những nghiên cứu từ trước đến
nay, ngoại trừ các công trình nghiên cứu của tôi đã được công bố trên các
tạp chí khoa học chuyên ngành.
Người cam đoan
Nghiên cứu sinh: NGUYỄN TẤN DŨNG









v

LỜI CÁM ƠN
Trong thời gian học tập nghiên cứu tại trường Đại học Bách Khoa, Đại học
Quốc Gia Tp.HCM, để hoàn thành luận án tiến sĩ là nhờ sự giúp đỡ nhiệt tình của
quí thầy, cô trong khoa Công nghệ Hóa học. Vì vậy, cho tôi kính gửi đến quí thầy,
cô lời cám ơn chân thành và sâu sắc.
Trước hết xin chân thành cám ơn hai Thầy hướng dẫn khoa học: PGS.TS.
Trịnh Văn Dũng (ĐHBK), PGS.TSKH. Trần Đức Ba (ĐHBK) đã tận tình hướng
dẫn, giúp đỡ tôi hoàn thành LATS này.
Xin chân thành cám ơn đến tập thể quí Thầy: PGS.TSKH. Lê Xuân Hải
(ĐHBK), PGS.TS. Phạm Văn Bôn (ĐHBK), TS. Trần Văn Ngũ (ĐHBK) đã nhiệt
tình giúp đỡ, chỉ dẫn, góp ý, sửa chữa và bổ sung cho tôi những kiến thức chuyên
môn quý báu để hoàn thiện LATS này.
Xin chân thành cám ơn đến quí thầy, cô khoa trong Bộ môn Quá trình và
thiết bị Công nghệ Hóa học, trường ĐHBK Tp.HCM đã nhiệt tình giúp đỡ, hỗ trợ
tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu trong thời gian qua.
Xin chân thành cám ơn đến Thầy: PGS.TS. Thái Bá Cần (Ban Giám Hiệu),
PGS.TS. Nguyễn Văn Sức (khoa CNHH&TP), PGS.TS. Nguyễn Hoài Sơn (khoa
Toán ứng dụng) trường ĐHSPKT Tp.HCM đã nhiệt tình hỗ trợ phòng thí nghiệm,
trang thiết bị thí nghiệm, các phần mềm kỹ thuật tính toán chuyên dụng và tạo điều
kiện thực hiện đề tài NCKH cấp bộ “Nghiên cứu tính toán, thiết kế và chế tạo máy
sấy thăng hoa DS-3”, và thực hiện thực nghiệm để hoàn thành LATS.
Cuối cùng xin chân thành cám ơn đến các đồng nghiệp trong khoa
CNHH&TP, Bộ môn Công nghệ Thực phẩm và Trung Tâm Việt Hàn thuộc trường
ĐHSPKT Tp.HCM, khoa Công nghệ chế biến thuộc trường ĐHTS Nha trang đã hỗ
trợ, động viên tôi trong thời gian thực hiện LATS.
Nghiên cứu sinh: NGUYỄN TẤN DŨNG

vi


DANH SÁCH BẢNG TRÌNH BÀY TRONG LUẬN ÁN
Trang
Bảng 1.1a. Quan hệ giữa nhiệt độ (T) và áp suất (P) thăng hoa của nước đá 6

Bảng 1.1b. Thành phần hóa học của tôm nguyên liệu 10

Bảng 1.2.
Thành phần khoáng chất đa vi lượng của tôm nguyên liệu 10

Bảng 1.3. Các thông số nhiệt vật lý của nước nguyên chất 11

Bảng 1.4. Một số mô hình xác định khối lượng riêng của VLA 13

Bảng 1.5. Một số mô hình xác định nhiệt dung riêng của VLA 15

Bảng 1.6. Một số mô hình xác định hệ số dẫn nhiệt của VLA 17

Bảng 1.7. Một số MHT xác định TLNĐB của VLA dạng tấm phẳng 19

Bảng 1.8. Một số MHT xác định TLNĐB của VLA 21

Bảng 1.9. Một số MHT mô tả động học quá trình STH 25

Bảng 1.10. Một số MHT truyền nhiệt tách ẩm trong điều kiện STH 26

Bảng 1.11. Số liệu tính toán MHT (1.35) và TN xác định TLBHA 30

Bảng 2.1. Phân loại kích cỡ của các loài tôm (K là hệ số quy định kích cỡ) 38

Bảng 2.2. Khảo sát kích cỡ tôm nguyên liệu thu hoạch tại các tỉnh ĐBSCL 39

Bảng 2.3. Các mức yếu tố ảnh hưởng 47

Bảng 2.4. Ma trận thực nghiệm của phương án trực giao cấp 2 47

Bảng 4.1. Điểm kết tinh của ẩm trong của VLA nghiên cứu 71

Bảng 4.2a. Số liệu thực nghiệm xác định khối lượng riêng 72

Bảng 4.2b. Sự phụ thuộc khối lượng riêng vào nhiệt độ của VLA 72

Bảng 4.3a. Số liệu TN xác định hệ số dẫn nhiệt 75

Bảng 4.3b. Sự phụ thuộc hệ số dẫn nhiệt vào nhiệt độ của VLA 75

Bảng 4.4a. Số liệu TN xác định nhiệt dung riêng 79

Bảng 4.4b. Sự phụ thuộc nhiệt dung riêng vào nhiệt độ của VLA 80

Bảng 4.5. Các thông số vật lý và nhiệt vật lý của tôm sú, tôm bạc và tôm thẻ 84

Bảng 4.6. Các tính chất nhiệt vật lý của VLA dùng để giải MHT TNLĐ 84

Bảng 4.7.
SS(t
w
)

Min
, SS(t
c
)
Min
, sai số MHT so với TN khi a
j
opt
tối ưu
88

Bảng 4.8. Hệ số tỏa nhiệt của MTLĐ của một số loại thực phẩm 88

Bảng 4.9.
TLNĐB theo nhiệt độ T
F
và thời gian lạnh đông (t)
89

Bảng 4.10. Kết quả kiểm chứng MHT bằng TN 91

Bảng 4.11. Nhiệt độ lạnh đông thích hợp của VLA (tôm sú, bạc và thẻ) 91

Bảng 4.12. Hệ số hiệu chỉnh MHT của VLA (tôm sú, tôm bạc và tôm thẻ) 93

Bảng 4.13. Các thông số công nghệ ở giai đoạn 1 lạnh đông trong STH 95

Bảng 4.14. Chọn áp suất môi trường STH tôm sú, tôm bạc và tôm thẻ 96

Bảng 4.15. Quan hệ giữa áp suất (P) với nhiệt độ (T) thăng hoa của nước đá 96

Bảng 4.16. Các tính chất nhiệt vật lý của VLA dùng để giải MHT TNTA 97

Bảng 4.17.
Quan hệ giữa HSTN (a
e
opt
) với áp suất (P) của MT STH
98

Bảng 4.18. Quan hệ giữa HSTN tối ưu, sai số của MHT với áp suất P
th
100

Bảng 4.19a. MHT mô tả mối quan hệ giữa HSTN với áp suất MT STH 100

Bảng 4.19b.
Số liệu T
s
, T
c
, T
¥
, X(t)
mh
và X(t)
mh
của tôm sú
103

vii


Bảng 4.20. Kết quả kiểm chứng sai số MHT so với số liệu TN 105

Bảng 4.21.
Xác định khoảng thời gian sấy để độ ẩm SP từ (2 ¸ 6)%
106

Bảng 4.22. Xác định thời gian và độ ẩm kết thúc STH 106

Bảng 4.23. Hệ số hiệu chỉnh MHT của VLS (tôm sú, tôm bạc và tôm thẻ) 109

Bảng 4.24a. Các mức yếu tố ảnh hưởng 114

Bảng 4.24b. Số liệu thực nghiệm xác định các hàm mục tiêu 115

Bảng 4.25. Nghiệm của BTTƯ một mục tiêu (tôm sú, tôm bạc và tôm thẻ) 116

Bảng 4.26. Nghiệm Pareto tối ưu (xR) và điểm hiệu quả Pareto tối ưu (IPR
hay yPR) của BTTƯ đa mục tiêu
120

Bảng 4.27a. Số liệu TN xác định các hàm mục tiêu y
j
tại nghiệm Pareto tối ưu 120

Bảng 4.27b. Kiểm chứng điểm hiệu quả Pareto tối ưu yPR bằng TN 121

Bảng 4.28. Các thông số giải MHT (3.57), (3.61) và (3.62) 123

Bảng 4.29a. Số liệu giải và tính toán MHT (3.57) và (3.61), (3.62) 124

Bảng 4.29b. Xác định các thông số công nghệ STH ở giai đoạn 2 và 3 124

Bảng 4.30. Đánh giá chất lượng sản phẩm STH với sấy nhiệt thông thường 128

DANH SÁCH HÌNH VẼ TRÌNH BÀY TRONG LUẬN ÁN
Trang
Hình 1.1a. Biểu diễn giản đồ pha của nước và quá trình sấy và STH 6

Hình 1.1b. Quan hệ áp suất – nhiệt độ thăng hoa của nước đá 7

Hình 1.1c. Giản đồ trạng thái ba thể của nước 7

Hình 1.2. Quy trình công nghệ sấy thăng hoa 9

Hình 1.3. Tôm sú 10

Hình 1.4. Tôm bạc 10

Hình 1.5. Tôm thẻ 10

Hình 1.6. Quá trình lạnh đông thực phẩm 16

Hình 1.7.
Quan hệ w - T, tính toán từ MHT (1.22) và TN
21

Hình 1.8.

Quan hệ w - T tính toán từ (1.24) và thực nghiệm
22

Hình 1.9. Mô hình dạng phẳng áp dụng cho tôm sú, tôm bạc và tôm thẻ. 23

Hình 1.10. Mô hình (2.23), (2.24) và (2.25) áp dụng cho tôm sú 23

Hình 1.11. MHT-1, MHT-2: MHT (1.34); TN C
4
: TN trên khoai tây; TN C
6
:
TN trên cà rốt.
27

Hình 1.12.
Quan hệ giữa a
e
– P
th
, A.V.Luikov
27

Hình 1.13.
Biểu diễn quan hệ TLBHA X(t)với t bằng TN và MHT (1.35)
30

Hình 1.14. Mô hình VLA dạng hình cầu (cá viên, bột axit amin dạng viên) 30

Hình 1.15. Mô phỏng đường cong STH ở P

th
= 0,1 mmHg của MHT (1.34) áp
dụng cho tôm sú
31

Hình 1.16. Mô phỏng đường cong STH ở P
th
= 0,1 mmHg của MHT (2.36)
dạng trụ hữu hạn áp dụng cho tôm sú
31

Hình 1.17. Không gian hàm mục tiêu của BTTƯ hai mục tiêu 34

Hình 1.18. Sơ đồ nguyên lý hệ thống sấy thăng hoa DS-3 37

Hình 2.1. Phân bố các kích cỡ tôm sú, tôm bạc và tôm thẻ ở tuổi thu hoạch 39

viii


Hình 2.2. Hệ thống sấy thăng hoa DS – 3 40

Hình 2.3.
Hệ thống lạnh 2 cấp nén DL-3 chạy cho tủ đông gió (-50 ¸ - 45)
0
C
40

Hình 2.4. Sơ đồ mạch điện của thiết bị đo hệ số dẫn nhiệt 41

Hình 2.5. Sơ đồ mạch điện của thiết bị đo nhiệt dung riêng 42

Hình 2.6.
Đồ thị T-t của quá trình làm lạnh đông VLA
43

Hình 2.7. Sơ đồ thuật toán tìm cực trị bằng phương pháp chia lưới 49

Hình 3.1. Mô hình vật thể của VLA 52

Hình 2.2. Phần tử tứ diện, có 4 nút 52

Hình 3.3. Phân tích quá trình lạnh đông ở giai đoạn 1 trong STH 53

Hình 3.4. Sơ đồ thuật toán nhận dạng tham số và kiểm tra sự tương thích của
mô hình toán (giai đoạn 1 lạnh đông)
61

Hình 3.5. Phân tích quá trình STH giai đoạn 2 và 3 62

Hình 3.6. Sơ đồ thuật toán giải mô hình toán bằng phần tử hữu hạn 66

Hình 3.7. Sơ đồ thuật toán nhận dạng tham số và kiểm tra sự tương thích MHT

67

Hình 3.8. Phân tích xây dựng BTTƯ xác định các thông số công nghệ STH 68

Hình 4.1. Đồ thị KLR – nhiệt độ của tôm sú 73

Hình 4.2. Đồ thị KLR – nhiệt độ của tôm bạc 73

Hình 4.3. Đồ thị KLR – nhiệt độ của tôm thẻ 73

Hình 4.4a. Quan hệ giữa KLR không thứ nguyên với nhiệt độ của ba loại tôm 74

Hình 4.4b, c. Đồ thị KLR – nhiệt độ của một số loại VLA 74

Hình 4.5. Đồ thị HSDN – nhiệt độ của tôm sú 76

Hình 4.6. Đồ thị HSDN – nhiệt độ của tôm bạc 76

Hình 4.7. Đồ thị HSDN – nhiệt độ của tôm thẻ 76

Hình 4.8a. Quan hệ giữa HSDN không thứ nguyên với nhiệt độ của ba loại tôm 78

Hình 4.8b. Đánh giá sai số MHT xác định HSDN với TN 78

Hình 4.8c. Đồ thị HSDN – nhiệt độ của một số loại VLA 78

Hình 4.9. Đồ thị giữa NDR – nhiệt độ của tôm sú 80

Hình 4.10. Đồ thị giữa NDR – nhiệt độ của tôm bạc 80

Hình 4.11. Đồ thị giữa NDR – nhiệt độ của tôm thẻ 81

Hình 4.12a. Quan hệ giữa NDR không thứ nguyên với nhiệt độ của ba loại tôm 82

Hình 4.12b. Đánh giá sai số MHT xác định NDR với TN 82

Hình 4.12c. Đồ thị NDR – nhiệt độ của một số loại VLA 83

Hình 4.13.
Biến thiên T
s
(x
s
, y
s
, z
s
, t) theo a thay đổi
85

Hình 4.14.
Biến thiên T
c
(x
c
, y
c
, z
c
, t) đạt tới T
kt
theo a thay đổi
85

Hình 4.15.
Biến thiên T

c
(x
c
, y
c
, z
c
, t) theo a thay đổi
86

Hình 4.16. Quan hệ giữa tổng trị tuyệt đối các độ lệch với HSTN 87

Hình 4.17. Quan hệ giữa sai số của MHT so với TN khi HSTN thay đổi 87

Hình 4.18.
Mô phỏng T
s
(x
s
, y
s
, z
s
, t) và T
stn
(t)
87

Hình 4.19.
Mô phỏng T

c
(x
c
, y
c
, z
c
, t) và T
ctn
(t)
87

Hình 4.20a, b.
Biển diễn
(
)
w t
,
(
)
F
T
w của tôm sú, với nhiệt độ MTLĐ
T
¥
= -45
0
C
90

Hình 4.21a, b.
Biển diễn
(
)
w t
,
(
)
F
T
w của tôm bạc, với nhiệt độ MTLĐ
T
¥
= -45
0
C
90

ix


Hình 4.22a, b.
Biển diễn
(
)
w t
,
(
)
F

T
w của tôm thẻ, với nhiệt độ MTLĐ
T
¥
= -45
0
C
90

Hình 4.23. Biểu diễn TLNĐB theo nhiệt độ lạnh đông của một số VLA 94

Hình 4.24.
Sự biến thiên T
s
(x
s
, y
s
, z
s
, t) của VLA tôm sú, ở P
th
= 0,4 mmHg
97

Hình 4.25.
Quan hệ tổng trị tuyệt đối các độ lệch với HSTN: SS(t
w
) = f(a
ej

)
98

Hình 4.26.
Quan hệ sai số của MHT so với TN khi HSTN thay đổi: s(t
s
) = f(a
ej
)
98

Hình 4.27.
Biểu diễn T
s
(x
s
, y
s
, z
s
, t) và T
stn
(t) của tôm sú tại P
th
= 0,4 mmHg
99

Hình 4.28. Biểu diễn mối quan hệ giữa HSTN với áp suất của MT STH 100

Hình 4.29. Biểu diễn quan hệ giữa HSTN không thứ nguyên với áp suất của

MT STH
102

Hình 4.30. Quan hệ giữa TLBHA với thời gian STH tôm sú, khi P
th
thay đổi 102

Hình 4.31.
Sự biến thiên T
s
, T
c
, T
¥
theo t của tôm sú tại P
th
= 0,01mmHg
103

Hình 4.32. Sự biến thiên nhiệt độ, TLBHA theo thời gian, P
th
= 0,01mmHg 104

Hình 4.33. Sự biến thiên nhiệt độ, TLBHA theo thời gian, P
th
= 0,008mmHg 104

Hình 4.34. Mô phỏng đường cong STH của một số VLA ở áp suất môi trường
STH P
th

= 0,02 mmHg, HSTN của MTS a
e
= 4,903 W.m
-2
.K
-1

110

Hình 4.35. Đường cong STH khoai tây lát dạng phẳng thay đổi theo bề dày 110

Hình 4.36. Đường cong STH khoai tây lát dạng phẳng thay đổi theo áp suất 110

Hình 4.37. Biểu diễn đường cong STH các sản phẩm dược, khi nhiệt độ môi
trường STH -15
0
C giữ cố định
111

Hình 4.38. STH các vaccine xác định trường nhiệt độ bề mặt bằng TN 111

Hình 4.39. Nhiệt độ tâm của VLA (vaccine) khi lạnh đông và khi STH 112

Hình 4.40. Nhiệt độ tâm VLA (vaccine) khi lạnh đông P = 760mmHg, khi STH
với áp suất MT STH thay đổi: 0,1mmHg; 0,5mmHg; 1mmHg.
112

Hình 4.41. Biểu diễn nhiệt độ VLA (vaccine) và áp suất MT STH theo thời gian

112

Hình 4.42. Biểu diễn nhiệt độ thăng hoa của nước nguyên chất, khi áp suất
thăng hoa cố định
113

Hình 4.43. Chi phí năng lượng/kg SP, x2 = -1,412 (3D) 122

Hình 4.44. Độ ẩm của SP, x2 = -1,412 (3D) 122

Hình 4.45. Khả năng hoàn ẩm trở lại , x2 = -1,412 (3D) 122

Hình 4.46. Độ co rút của SP, x2 = -1,412 (3D) 122

Hình 4.47. Độ tổn thất vitamine C, x2 = -1,412 (3D) 122

Hình 4.48. Hàm tổ hợp S, x2 = -1,412 (3D) 122

Hình 4.49. Chi phí năng lượng/kg SP, x2 = -1,412 (2D) 122

Hình 4.50. Độ ẩm của SP, x2 = -1,412 (2D) 122

Hình 4.51. Khả năng hoàn ẩm trở lại , x2 = -1,412 (2D) 122

Hình 4.52. Độ co rút của SP, x2 = -1,412 (2D) 122

Hình 4.53. Độ tổn thất vitamine C, x2 = -1,412 (2D) 122

Hình 4.54. Hàm tổ hợp S, x2 = -1,412 (2D) 122

Hình 4.55. Quy trình công nghệ và sản phẩm STH tôm sú 125

Hình 4.56. Quy trình công nghệ và sản phẩm STH tôm bạc 126

Hình 4.57. Quy trình công nghệ và sản phẩm STH tôm thẻ 127

Hình 4.57. Sản phẩm tôm sấy nhiệt thông thường và STH 129

x


CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU DÙNG TRONG LUẬN ÁN
Chữ viết tắt Tên gọi

BTTƯ: Bài toán tối ưu

CĐCN: Chế độ công nghệ

ĐTCN: Đối tượng công nghệ

ĐBSCL Đồng bằng sông cửu long

HSDN: Hệ số dẫn nhiệt

HSTN: Hệ số tỏa nhiệt

HTL: Hệ thống lạnh

HT STH: Hệ thống sấy thăng hoa

MHT: Mô hình toán

MH: Mô hình

MTS: Môi trường sấy

MTLĐ: Môi trường lạnh đông

MT STH: Môi trường sấy thăng hoa

NDR: Nhiệt dung riêng

KLR: Khối lượng riêng

PL: Phụ lục

PTHQ: Phương trình hồi quy

QTTH: Quá trình thăng hoa

QTHH Quá trình hóa hơi

QTLĐ: Quá trình lạnh đông

QTS: Quá trình sấy

STH: Sấy thăng hoa

SCK: Sấy chân không

SP: Sản phẩm

VLA: Vật liệu ẩm

VLS: Vật liệu sấy

TNLĐ: Truyền nhiệt lạnh đông

TNTA: Truyền nhiệt tách ẩm

TLNĐB: Tỉ lệ nước đóng băng

TLBHA: Tỉ lệ bốc hơi ẩm

TN: Thực nghiệm

TSNVL: Thông số nhiệt vật lý

Ký hiệu Tên gọi Đơn vị đo

a : Hệ số dẫn nhiệt độ m
2
.s
-1

a
1
, b
1
: Bán kính lớn và bé của đáy lớn mô hình vật thể. m

a
2
, b
2
: Bán kính lớn và bé của đáy nhỏ mô hình vật thể. m

c: NDR của VLA. J.kg
-1
.K
-1

xi


Ký hiệu Tên gọi Đơn vị đo

c
1
, c
2
: NDR lớp ẩm đóng băng, chưa đóng băng của VLA. J.kg
-1
.K
-1

c
ck
: NDR của chất khô trong VLA. J.kg
-1
.K

-1

c
n
, c
nd
: NDR của nước và của nước đá. J.kg
-1
.K
-1

C
0
= 5,67: Hệ số bức xạ của vật đen tuyệt đối. W.m
-2
.K
-4

D: Hệ số khuếch tán m
2
.s
-1

G
n
, G
nb
: Khối lượng ẩm, ẩm đã đóng băng có trong VLA kg

G: Khối lượng của VLA kg

H
1
, H
2
: Chiều dài của hai đường sinh của mô hình vật thể. m

L: Ẩn nhiệt đóng băng của ẩm J.kg
-1

L
0
= r
th
: Ẩn nhiệt thăng hoa của ẩm J.kg
-1

L
0
= r
hh
: Ẩn nhiệt hóa hơi của ẩm J.kg
-1

P
th
: Áp suất môi trường STH mmHg

q: Mật độ dòng nhiệt W.m
-2

Q: Nhiệt lượng J

IR khả năng hoàn ẩm trở lại của SP %

T
kt
: Nhiệt độ của điểm kết tinh của ẩm trong VLA.
0
C

T
dbht
: Nhiệt độ mà tại đó ẩm đóng băng hoàn toàn.
0
C

T
VLA
: Nhiệt độ VLA.
0
C

T
VLS
: Nhiệt độ VLS.
0
C

T
m

: Nhiệt độ thăng hoa của ẩm trong VLA
0
C

T
c
: Nhiệt độ ở tâm VLA.
0
C

ctn
T ( )
t
:
Nhiệt độ ở tâm VLA xác định bằng TN.
0
C

stn
T ( )
t
:
Nhiệt độ bề mặt VLA xác định bằng TN.
0
C

T
s
: Nhiệt độ bề mặt VLA.
0

C

T
e
= T
¥
:
Nhiệt độ của MTLĐ
0
C

T
f
= T
¥
:
Nhiệt độ của MT STH.
0
C

T
th
: Nhiệt độ thăng hoa của ẩm tương ứng với áp suất P
th
.
0
C

T
F

, T
Fopt
: Nhiệt độ lạnh đông, lạnh đông tối ưu của VLA
0
C

T, t: Nhiệt độ của VLA
0
C
T
tb
: Nhiệt độ trung bình của VLA.
0
C

s s s s s
T (x ,y ,z , ) T
t =
:
Nhiệt độ bề mặt VLA tính toán từ MHT.
0
C

c c c c c
T (x ,y ,z , ) T
t =
:
Nhiệt độ tâm của VLA tính toán từ MHT
0
C

X(t)
mh
=W(t)
mh
/W
0
:

TLBHA xác định bằng MHT
%

X(t)
tn
=W(t)
tn
/W
0
:
TLBHA xác định bằng TN
%

W: Độ ẩm của VLA %

W
0
: Độ ẩm ban đầu của VLA %

W(t
th

):
Độ ẩm VLS biến thiên theo thời gian STH
%

xii


Ký hiệu Tên gọi Đơn vị đo

W(t
ck
):
Độ ẩm VLS biến thiên theo thời gian SCK
%

W(t)
mh
:
Độ ẩm của VLS biến thiên theo xác định bằng MHT
%

W(t)
tn
:
Độ ẩm của VLS biến thiên theo xác định bằng TN
%

y
1
: Hàm mục tiêu chi phí năng lượng cho 1 kg SP STH kWh.kg

-1
SP

y
2
: Hàm mục tiệu độ ẩm cuối cùng của SP %

y
3
= 100 – IR: Hàm mục tiêu khả năng kháng hoàn ẩm trở lại của SP %

y
4
: Hàm mục tiêu độ co rút thể tích của SP %

y
5
: Hàm mục tiêu độ tổn thất vitamine C của SP %

Z
1
: Nhiệt độ MTS
0
C

Z
2
: Áp suất MTS mmHg

Z

3
: Thời gian sấy h

SS(t
w
), SS(t
c
): Tổng trị tuyệt đối độ lệch nhiệt độ ở bề mặt, tâm VLA
0
C

s(t
s
), s(t
c
): Sai số tương đối nhiệt độ ở bề mặt, tâm của VLA %

s[w(T)]:
Sai số tương đối TLNĐB của VLA.
%

s[X(t)]:
Sai số tương đối TLBHA của VLA
%

a:
HSTN của môi trường lạnh đông.
W.m
-2
.K

-1

a
e
:
HSTN của MTS ở giai đoạn 2 và 3.
W.m
-2
.K
-1

l:
Hệ số dẫn nhiệt của VLA.
W.m
-1
.K
-1
l
1
, l
2
:
HSDN của VLA đóng băng, chưa đóng băng.
W.m
-1
.K
-1
l
ck
:

HSDN của chất khô trong VLA.
W.m
-1
.K
-1

l
n
, l
nd
:
HSDN của nước và của nước đá.
W.m
-1
.K
-1

r, r
ck
:
KLR của VLA và chất khô của VLA.
kg.m
-3
r
1
, r
2
:
KLR của VLA đóng băng, chưa đóng băng.
kg.m

-3
r
n
, r
nd
:
KLR của nước và của nước đá
kg.m
-3

w = G
nb
/G
n
:
Tỉ lệ nước đóng băng tức thời
%

w(T
F
)
mh
:
TLNĐB theo nhiệt độ lạnh đông xác định bằng MHT %

w(t)
mh
:
TLNĐB theo thời gian lạnh đông xác định bằng MHT %

w(T
F
)
TN
:
TLNĐB theo nhiệt độ lạnh đông xác định bằng TN %

w(t)
TN
:
TLNĐB theo thời gian lạnh đông xác định bằng TN %

t
1
:
Thời gian lạnh đông ở giai đoạn 1
s, (hoặc h)

t
2
= t
th
:
Thời gian STH ở giai đoạn 2
s, (hoặc h)

t
3
= t
ck

:
Thời gian SCK ở giai đoạn 3
s, (hoặc h)

t = t
1
+ t
2
+ t
3
:
Tổng thời gian QTS
s, (hoặc h)

e
qd
:
Độ đen quy dẫn của VLA

1


MỞ ĐẦU
Tính cấp thiết của luận án
Thủy sản Việt Nam có những bước phát triển khá nhanh và toàn diện theo
định hướng công nghiệp hóa về khai thác, nuôi trồng, chế biến, bảo quản và xuất
khẩu. Năng suất, chất lượng và sản lượng ngày một tăng, đưa thủy sản trở thành
ngành kinh tế mũi nhọn của Việt Nam [4, 5]. Nếu như năm 2009 đã đạt được
4847,6 ngàn tấn/năm [4], trong đó sản lượng tôm chiếm 35%, tôm sú 848,33 ngàn
tấn/năm, tôm bạc là 254,5 ngàn tấn/năm, tôm thẻ 267,3 ngàn tấn/năm, thì dự báo

đến 2015 sản lượng có thể tăng gấp hai lần [5], và tập trung chủ yếu ở khu vực
ĐBSCL, đây là loại thực phẩm giàu dinh dưỡng và có giá trị kinh tế. Vì vậy, đòi hỏi
có những công nghệ sau thu hoạch thích hợp nhằm tạo ra các SP có chất lượng.
Theo [6], công nghệ chế biến và bảo quản lương thực, thực phẩm sau thu
hoạch có vị trí quan trọng trong nền kinh tế thế giới nói chung và Việt Nam nói
riêng. Nó đảm bảo an ninh lương thực, thực phẩm cho thế giới và cho quốc gia.
Hiện nay, ở nước ta đã sử dụng nhiều công nghệ tiên tiến trong chế biến và bảo
quản các SP sau thu hoạch, với mục đích kéo dài thời gian tiêu thụ và xuất khẩu.
Nhưng vẫn phổ biến nhất là sử dụng công nghệ lạnh đông và công nghệ sấy, bởi vì
nó có thể ứng dụng để chế biến và bảo quản cho nhiều loại SP thực phẩm khác
nhau, làm đa dạng hóa các mặt hàng SP thực phẩm, [4, 5, 45].
- Đối với công nghệ lạnh đông: các SP sau khi chế biến phải được bảo
quản ở môi trường thích hợp có nhiệt độ (-22 ¸ -18)
0
C. Nếu thời gian tiêu thụ kéo
dài sẽ làm chi phí bảo quản tăng nhanh, giá thành SP tăng, chất lượng SP giảm, gây
khó khăn trong quá trình thương mại, [1, 7, 8, 13].
- Đối với công nghệ sấy: có nhiều phương pháp sấy khác nhau. Nếu sử
dụng phương pháp sấy thông thường ở nhiệt độ cao, các chất dinh dưỡng bị phá
hủy, SP biến tính và khó hoàn nguyên trở lại, [7, 22, 47]. Vitamin, enzyme và hoạt
chất sinh học mất hoạt tính. Màu sắc và mùi vị biến đổi, cấu trúc SP bị co rút, nứt
nẻ bề mặt, không tạo được độ xốp, chất lượng giảm [22, 47].
Nhưng với phương pháp STH, đây là một kỹ thuật khá phức tạp, gồm ba giai
đoạn nối tiếp nhau [57]: giai đoạn 1 lạnh đông, giai đoạn 2 STH, giai đoạn 3 SCK.
QTS được thực hiện ở điều kiện nhiệt độ và áp suất thấp, nhiệt độ VLS dưới điểm
kết tinh, áp suất MTS dưới 4,58mmHg, nên SP tạo ra có chất lượng tốt, giá trị sinh
2


học cao và gần như bảo toàn được tính chất tự nhiên ban đầu của nguyên liệu, [81,

91]. Chẳng hạn như: protein, axit amine, gluxit, lipid không bị thủy phân, nhiệt
phân, hồ hóa hay oxy hóa. Còn vitamine, enzyme và hoạt chất sinh học bảo toàn
được hoạt tính, màu sắc và mùi vị ít biến đổi [81]. SP ít bị co rút và nứt nẻ bề mặt,
SP tạo được độ xốp, khả năng hoàn ẩm trở lại rất tốt [91]. Độ ẩm của SP (2 ¸ 6)%
[82], cho vào bao bì ghép mí chân không, quản bảo ở nhiệt độ thường, thời gian sử
dụng kéo dài, chi phí bảo quản thấp nhưng chất lượng ít thay đổi [1, 70, 81, 91].
Mặc dù SP STH có nhiều tính ưu việt, nhưng quá trình STH gồm nhiều giai
đoạn phức tạp và phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: độ ẩm, sự liên kết ẩm, cấu trúc
VLS, các tính chất nhiệt vật lý, nhiệt độ và áp suất MTS, nhiệt độ thăng hoa của
VLS. Đặc biệt là quá trình TNTA tiến hành trong môi trường có nhiệt độ thấp, áp
suất thấp nên khả năng bốc hơi ẩm giảm, thời gian sấy kéo dài, tiêu tốn nhiều năng
lượng [57, 80]. Ở nước ta, hướng nghiên cứu công nghệ STH ứng dụng trong chế
biến và quản bảo thực phẩm ít được quan tâm. Trong khi đó ở các nước tiên tiến
trên thế giới (Nga, Mỹ, Nhật, Pháp, Anh…) đã sử dụng phổ biến công nghệ STH
trong chế biến bảo quản các SP thực phẩm sau thu hoạch. Phương pháp xác định
chế độ công nghệ chủ yếu là thiết lập và giải MHT TNTA, xác định thời gian sấy để
SP đạt độ ẩm yêu cầu, xác định chi phí năng lượng cho quá trình, nhưng chưa đánh
giá đầy đủ các yếu tố về kinh tế, kỹ thuật và chất lượng của SP. Từ những vấn đề đó
chúng tôi thực hiện đề tài nghiên cứu: “Ứng dụng STH trong bảo quản SP thủy
sản nhóm giáp xác có giá trị kinh tế (đại diện là tôm sú, tôm bạc và tôm thẻ)”
nhằm mục đích xây dựng phương pháp xác định CĐCN STH để QTS tiết kiệm
năng lượng, độ ẩm SP đạt yêu cầu và SP đạt chất lượng tốt, xác định các thông số
cần thiết cho tính toán và vận hành HT STH, phục vụ cho công nghệ bảo quản thủy
sản nhóm giáp xác tại Việt Nam nói chung, tôm sú, tôm bạc và tôm thẻ nói riêng,
nâng cao chất lượng SP, đáp ứng nhu cầu chế biến và bảo quản sau thu hoạch.
Mục tiêu của luận án
Nghiên cứu xây dựng phương pháp xác định CĐCN STH trên đối tượng thủy
sản nhóm giáp xác (đại diện là tôm sú, tôm bạc và tôm thẻ) để tạo ra sản phẩm có
chất lượng tốt với chi phí năng lượng nhỏ nhất và độ ẩm đạt yêu cầu.
Nội dung của luận án

Để xác định CĐCN STH thì nhiệm vụ của luận án giải quyết các vấn đề sau:
3


1. Khảo sát xác định một số tính chất nhiệt vật lý cần thiết của thủy sản
nhóm giáp xác (tôm sú, tôm bạc và tôm thẻ) ảnh hưởng đến quá trình lạnh đông và
tách ẩm. Kết quả nhận được dùng để giải các MHT TNLĐ, TNTA trong STH.
2. Xây dựng và giải MHT TNLĐ dùng để xác định chế độ công nghệ lạnh
đông nói chung và ở giai đoạn 1 trong STH nói riêng.
3. Xây dựng và giải MHT TNTA trong điều kiện STH ở giai đoạn 2 và 3 để
xác định động học của QTS.
4. Xây dựng và giải BTTƯ năm mục tiêu xác định các thông số công nghệ
(nhiệt độ và áp suất môi trường STH, thời gian STH) tối ưu để khi tiến hành quá
trình STH sẽ thu được SP có: chi phí năng lượng/kg SP đạt tới ngưỡng cực tiểu, độ
ẩm đạt yêu cầu (2 ¸ 6)%, khả năng hoàn ẩm trở lại đạt tới ngưỡng cực đại (có nghĩa
khả năng kháng hoàn ẩm đạt tới ngưỡng cực tiểu), độ co rút thể tích và độ tổn thất
vitamin C đạt tới ngưỡng cực tiểu.
5. Giải MHT TNTA trong điều kiện STH với các thông số công nghệ tối ưu
vừa tìm được từ BTTƯ đa mục tiêu để xác định chế độ công nghệ và ứng dụng
trong bảo quản các SP thủy sản nhóm giáp xác (tôm sú, tôm bạc và tôm thẻ).
Đối tượng và giới hạn nghiên cứu
1. Đối tượng: mặc dù nhóm giáp xác có nhiều loại, nhưng trong khuôn khổ
của luận án chỉ tập trung nghiên cứu STH trên đối tượng thủy sản nhóm giáp xác có
giá trị kinh tế đại diện là tôm sú, tôm bạc và tôm thẻ được nuôi thương phẩm ở
ĐBSCL, để xác định động học QTLĐ, quá trình STH, xác định các thông số công
nghệ cần thiết dùng để tính toán và vận hành HT STH.
2. Giới hạn: nghiên cứu phương pháp xác định chế độ STH phục vụ cho
công nghệ sau thu hoạch để bảo quản đối tượng thủy sản nhóm giáp xác có giá trị
kinh tế đại diện là tôm sú, tôm bạc và tôm thẻ được nuôi ở các tỉnh ĐBSCL.
Phương pháp nghiên cứu

1. Sử dụng phương pháp TN để xác định các thông số nhiệt vật lý của thủy
sản nhóm giáp xác (tôm sú, tôm bạc và tôm thẻ).
2. Sử dụng phương pháp mô hình hóa, kết hợp với phương pháp phần tử
hữu hạn để mô tả toán học cho QTLĐ và quá trình STH thủy sản nhóm giáp xác
(tôm sú, tôm bạc và tôm thẻ), xác định động học của các quá trình lạnh đông và quá
trình STH, kiểm chứng các MHT bằng thực nghiệm, ứng dụng mô hình để xác lập
chế độ công nghệ thích hợp khi vận hành.
4


3. Sử dụng phương pháp quy hoạch TN để xây dựng các hàm mục tiêu (chi
phí năng lượng, chất lượng và độ ẩm SP) của BTTƯ đa mục tiêu phụ thuộc vào ba
yếu tố công nghệ: nhiệt độ, áp suất của MTS và thời gian của quá trình STH.
4. Sử dụng phương pháp vùng cấm để giải BTTƯ đa mục tiêu, xác định các
thông số công nghệ tối ưu cho quá trình STH và kiểm chứng bằng thực nghiệm.
5. Sử dụng các công cụ toán học và sự hỗ trợ các phần mềm tin học chuyên
dụng để giải các BTTƯ và MHT.
Đóng góp những nét mới về mặt khoa học của luận án
1. Luận án đã xây dựng được các MHT xác định một số tính chất nhiệt vật
lý cần thiết của tôm sú, tôm bạc và tôm thẻ, dùng để giải các mô hình TNLĐ và
TNTA trong điều kiện STH, ngoài ra dùng để giải các mô hình truyền nhiệt khác.
2. Luận án đã đưa ra phương pháp xác định nhiệt độ và thời gian lạnh đông
thích hợp bằng cách xây dựng và giải MHT TNLĐ để xác định TLNĐB bằng
phương pháp phần tử hữu hạn, kết quả nhận được dùng để xác định CĐCN lạnh
đông nói chung và ở giai đoạn 1 trong STH nói riêng.
3. Luận án đã xây dựng mối quan hệ giữa hệ số tỏa nhiệt với áp suất môi
trường STH, dùng để tính toán quá trình STH.
4. Luận án đã xây dựng và giải MHT TNTA trong điều kiện STH để xác
định TLBHA, xác định động học của QTS bằng phương pháp phần tử hữu hạn.
5. Luận án đã xây dựng BTTƯ 5 mục tiêu: chi phí năng lượng/kg SP (y

1
,
kWh.kg
-1
), độ ẩm (y
2
, %), khả năng kháng hoàn ẩm (y
3
, %) hoặc khả năng hoàn ẩm
(IR = 100 – y
3
%), độ co rút thể tích (y
4
, %) và độ tổn thất vitamin C (y
5
, %) của SP
STH phụ thuộc vào ba yếu tố công nghệ nhiệt độ (Z
1
,
0
C), áp suất (Z
2
, mmHg) của
MTS, thời gian của quá trình STH (Z
3
, h). Giải BTTƯ 5 mục tiêu bằng phương
pháp vùng cấm đã xác định được các thông số công nghệ tối ưu.
6. Luận án đã đưa ra phương pháp xác lập CĐCN STH cho thủy sản nhóm
giáp xác (tôm sú, bạc và thẻ), dựa trên việc giải các MHT TNLĐ, và TNTA trong
STH với các thông số công nghệ tối ưu vừa tìm được từ việc giải BTTƯ 5 mục tiêu.

Ý nghĩa khoa học
1. Xây dựng được các MHT xác định một số tính chất nhiệt vật lý quan
trọng của đối tượng nghiên cứu bằng TN không chỉ dùng để giải các bài toán
TNLĐ, TNTA trong STH, mà còn có thể dùng để giải các bài toán công nghệ khác.
5


2. Xây dựng và giải MHT TNLĐ dùng để xác định nhiệt độ và thời gian
lạnh đông thích hợp, cho phép dừng HTL đúng lúc tiết kiệm chi phí năng lượng,
đây là một giải pháp công nghệ thiết thực.
3. Thiết lập được MHT mô tả mối quan hệ giữa hệ số tỏa nhiệt với áp suất
môi trường trong điều kiện STH cho đối tượng nghiên cứu, dùng giải MHT TNTA
trong điều kiện STH và tính toán thiết kế và chế tạo hệ thống thiết bị STH.
4. Việc xây dựng và giải MHT TNTA trong điều kiện STH dùng để xác
định đường cong STH đối với tôm sú, tôm bạc và tôm thẻ. Kết quả nhận được dùng
để xác lập chế độ công nghệ STH.
5. Việc xây dựng và giải BTTƯ đa mục tiêu xác định chi phí năng lượng/kg
SP, chất lượng và độ ẩm của SP STH. Kết quả nhận được dùng để giải MHT
TNTA, xác lập CĐCN STH cho thủy sản nhóm giáp xác (tôm sú, bạc và thẻ).
Ý nghĩa thực tiễn
1. Kết quả của luận án có thể dùng để xác định các thông số vận hành các
HTL cấp đông các SP thủy sản nói riêng và thực phẩm nói chung và HT STH các
SP thủy sản hoặc các SP có giá trị kinh tế cho các nhà máy, xí nghiệp chế biến thực
phẩm.
2. Kết quả của luận án đưa ra phương pháp xác định CĐCN STH mà qua đó
giúp các nhà máy, xí nghiệp chế biến thủy sản nói riêng và thực phẩm nói chung có
thêm phương pháp chế biến và quản bảo phục vụ cho công nghệ sau thu hoạch.
3. Giải quyết vấn đề bảo quản các SP sau thu hoạch, nâng cao giá trị và kéo
dài thời gian bảo quản.
4. Kết quả của luận án đã xác định xác thông số công nghệ cần thiết cho

việc tính toán và vận hành HTL đông, HT STH ứng dụng trong bảo quản thủy sản
nói riêng và bảo quản thực phẩm nói chung.
Bố cục luận án
Luận án được trình bày trong 4 chương với 138 trang, nội dung bao gồm:
Mở đầu; Chương 1: Tổng quan; Chương 2: Đối tượng, dụng cụ - thiết bị thực
nghiệm và phương pháp nghiên cứu; Chương 3: Xây dựng mô tả toán học cho quá
trình lạnh đông và sấy thăng hoa; Chương 4: Kết quả và thảo luận; kết luận. Ngoài
ra, luận án còn có mục lục, danh sách bảng, danh sách hình, ký hiệu và chữ viết tắt,
17 phụ lục (gồm 227 trang) và 112 tài liệu tham khảo.
6


CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN
1.1. CƠ SỞ KHOA HỌC SẤY THĂNG HOA
- Đối với nước quá trình chuyển pha: lỏng - rắn – hơi được mô tả trên giản
đồ cân bằng pha ở hình 1.1, [25, 57]. Ở điều kiện áp suất P
1
= const, khi cấp nhiệt
vào làm nhiệt độ của nước tăng từ T
M1

đến T
N1
, thì trạng thái của nước diễn ra
theo M
1
– N
1
, tại M

1
nước ở trạng thái
lỏng, tại N
1
nước ở trạng thái hơi (hiện
tượng này thường xảy ra trong QTS thông
thường). Ở điều kiện áp suất P
2
= const,
khi lấy nhiệt ra làm giảm nhiệt độ của
nước từ T
M
xuống T
N
= T
R
, thì trạng thái
pha của nước diễn ra theo M – N, tại M
nước ở trạng thái lỏng, tại N nước ở trạng
thái rắn hay nước đá (hiện tượng này thường xảy ra trong quá trình làm lạnh đông).
Cũng ở một điều kiện áp suất P
R
= const, nhưng nhỏ hơn 4,58mmHg, tại R nước ở
trạng thái rắn, nếu đặt chúng trong môi trường có nhiệt độ T
R
thì trạng thái pha của
chúng không thay đổi (ở trạng thái R), còn nếu đặt chúng trong môi trường có nhiệt
độ lớn hơn hoặc bằng T
th
(nhiệt độ thăng hoa của nước đá tại áp suất P

R
) sẽ làm
tăng nhiệt độ của chúng, khi nhiệt độ của chúng đạt tới nhiệt độ T
th
nước đá bắt đầu
thăng hoa từ pha rắn sang pha hơi, lúc này trạng thái của nước diễn ra theo R – Q,
tại Q nước ở trạng thái hơi (hiện tượng này xảy ra trong STH và quá trình diễn ra
theo đường M – N – R – Q). Có thể thấy rằng, qua phân tích trên giãn đồ cân bằng
pha hình 1.1a đã cho thấy, quá trình biến đổi pha của nước nguyên chất luôn phụ
thuộc vào hai thông số cơ bản đó là nhiệt độ và áp suất, ứng với một giá trị áp suất
xác định sẽ có một giá trị nhiệt độ thăng hoa xác định (xem bảng 1.1a), [25, 29, 57].
Điều kiện tiên quyết để nước đá thăng hoa là khi chúng được đặt trong môi trường
có nhiệt độ và áp suất nhỏ hơn điểm ba thể O(0,0098
0
C; 4,58mmHg).
Bảng 1.1a. Quan hệ giữa áp suất (P
th
) với nhiệt độ (T
th
) thăng hoa của nước đá
T
th
,
0
C 0,0098 -1,7 -5,1 -9,8 -17,5 -26,6 -39,3 -45,4 -57,6 -66,7
P
th
, mmHg

4,58 4 3 2 1 0,4 0,1 0,05 0,01 0,001

7


Mối quan hệ áp suất và nhiệt độ thăng hoa của nước đóng băng ở bảng 1.1a
và đồ thị hình 1.1b, [25, 29, 57], việc chọn áp suất môi trường STH phù hợp với
nhiệt độ thăng hoa nước đá sẽ quyết định đến thời gian thăng hoa của nước đa, nếu
áp suất môi trường STH không phù hợp sẽ kéo dài thời gian thăng hoa.










Giản đồ hình 1.1c cho thấy, ứng với mỗi giá trị nhiệt độ nước đá là T
O
sẽ có
một giá trị áp suất thăng hoa tương ứng là P
O
(điểm O). Như vậy, nếu đặt nước đá
trong môi trường có áp suất là P
M
(với P
O
< P
M
< 4,58 mmHg, T

O
< T
N
) để thực
hiện thăng hoa, khi đó nước đá chưa thể làm ẩm thăng hoa ngay (điểm M) mà nó
phải thực hiện một giai đoạn truyền nhiệt (đoạn MN), để nâng nhiệt độ T
M
= T
O
lên
đến T
N
(tương ứng với P
N
= P
M
), lúc đó nước đá mới bắt đầu thăng hoa, quá trình
này cần có một lượng nhiệt thu vào Q = G
nd
c
nd
(T
N
– T
O
), do đó tốn năng lượng và
thời gian để nâng nhiệt trước khi thăng hoa. Còn nếu đặt nước đá trong môi trường
có áp suất là P
D
(với P

D
£ P
O
< 4,58 mmHg, T
D
£ T
O
) để thực hiện thăng hoa, khi đó
nước đá sẽ thăng hoa ngay (điểm O, điểm thăng hoa thực tế là E) là do chênh lệch
(T
O
– T
D
), đồng thời tỏa ra một lượng nhiệt Q = G
nd
c
nd
(T
O
– T
D
), trong đó G
nd
, c
nd

khối lượng và NDR của nước đá. Vì thế rút ngắn thời gian thăng hoa và nếu có
nhiệt cấp vào nó sẽ làm tăng khả năng thăng hoa nước đá.
Mặc dù nó là hệ một cấu tử (H
2

O) nhưng nó đóng vai trò quan trọng khi
phân tích trạng thái của ẩm trong VLA để thực hiện các QTS
- Đối với ẩm trong VLA (giới hạn là thực phẩm), không phải là hệ một cấu
tử, mà hệ đa cấu tử tồn tại ở hai dạng cơ bản ẩm tự do và ẩm liên kết, mà thành
phần và nồng độ của các cấu tử khó xác định cụ thể, điểm kết tinh và điểm ba thể
của chúng sẽ khác so với nước. Vì vậy, không thể biểu diễn được giản đồ cân băng
Hình 1.1b. Quan hệ áp suất – nhiệt độ thăng
hoa c
ủa n
ư
ớc đá

Hình 1.1c. Giản đồ trạng thái ba
th
ể của n
ư
ớc

8


pha của ẩm, không phân tích được quá trình STH. Theo [56, 57, 82] chấp nhận sai
số và giả thiết rằng, xem ẩm trong VLA gần đúng với ẩm nguyên chất (nước), trên
cơ sở đó các tác giả đã xây dựng MHT mô tả cho quá trình STH. Kết quả nhận được
đường cong sấy tính theo MHT bị sai lệch so đường cong sấy xác định bằng TN,
nhưng có thể chấp nhận được và MHT cần phải được hiệu chỉnh để đường cong sấy
tính theo MHT xấp xỉ gần đúng với đường cong sấy TN.
- Từ phân tích giản đồ pha ở trên có thể thấy rằng, sấy là một quá trình tách
ẩm ra khỏi VLS bằng nhiệt ở một nhiệt độ và áp suất nào đó, với mục đích [18]:
· Giảm trọng lượng SP, công chuyên chở và chi phí vận chuyển.

· Tăng độ bền SP, giá trị cảm quan của SP.
· Tăng khả năng bảo quản, đối với các SP sinh học, thực phẩm, … là môi
trường giàu dinh dưỡng, nhưng vì độ ẩm cuối cùng của SP nhỏ hơn 6% không đủ
điều kiện để cho vi sinh vật sinh trưởng và phát triển làm hư các SP.
Đối với phương pháp sấy thông thường, ẩm của VLS ở trạng thái lỏng
chuyển sang thể hơi, VLS tiếp xúc với không khí ở nhiệt độ cao làm cho protein bị
thủy phân, biến tính khó hoàn nguyên trở lại. Một số loại axit amin bị phá hủy,
gluxit bị hồ hóa hoặc thủy phân, lipid bị oxy hóa, các vitamin, các hoạt chất sinh
học và enzyme bị phá hủy làm giảm hoạt tính, màu sắc và mùi vị biến đổi sâu sắc,
cấu trúc không gian VLS bị co rút dẫn đến SP nứt nẻ bề mặt, khả năng hoàn ẩm trở
lại kém [22, 47], SP không tạo được độ xốp, chất lượng giảm.
Với kỹ thuật STH, quá trình được thực hiện ở nhiệt độ và áp suất thấp, nhiệt
độ VLS dưới điểm kết tinh (T
kt
), áp suất MTS dưới 4,58mmHg (môi trường chân
không xem như không có không khí). Vì vậy, protein, gluxit, lipit không bị thủy
phân, hồ hóa và oxy hóa. Các vitamin, các hoạt chất sinh học và enzyme không bị
phá hủy, màu sắc và mùi vị gần như không thay đổi. SP ít co rút và không nứt nẻ bề
mặt, khả năng hoàn ẩm trở lại tốt [22, 47], SP tạo được độ xốp, bảo toàn được chất
lượng SP. Theo [57] quá trình STH là một quá trình gồm ba giai đoạn (hình 1.2):
§ Giai đoạn 1: lạnh đông VLS, để kết tinh ẩm trong VLS, đây là giai đoạn
quyết định đến thời gian STH và chất lượng SP. Kết thúc giai đoạn này khi nhiệt độ
VLS đạt tới nhiệt độ lạnh đông thích hợp, lúc đó ẩm trong VLS đóng băng hoàn
toàn [12, 14, 17].
§ Giai đoạn 2: STH ở môi trường có nhiệt độ và áp suất thấp hơn trạng
thái (T
kt
; 4,58mmHg) để ẩm trong VLS thăng hoa từ trạng thái rắn sang trạng thái
9

hơi, kết thúc giai đoạn này nhiệt độ VLS vượt qua nhiệt độ kết tinh (T
kt
) của ẩm
trong VLS, lúc đó ẩm không còn ở trạng thái rắn mà chuyển sang trạng thái lỏng
[25, 57, 65]. Do đó giai đoạn sấy tiếp theo là SCK ở nhiệt độ thấp.
§ Giai đoạn 3: SCK làm bay hơi ẩm liên kết ở trạng thái lỏng còn lại trong
VLS, kết thúc giai đoạn này khi độ ẩm SP đạt độ ẩm yêu cầu (2 ¸ 6)% [57, 80], bởi
vì nếu độ ẩm SP nhỏ hơn 2% SP sẽ biến tính hoàn toàn, nếu độ ẩm SP lớn hơn 6%
thì hoạt độ của nước đủ để cho vi sinh vật sinh trưởng và phát triển.

Nhận xét: quá trình STH phức tạp không chỉ về bản chất của mỗi giai đoạn
khác nhau (xem hình 1.2), mà nó phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: độ ẩm, tính chất
của ẩm trong VLS, tính chất nhiệt vật lý, hình dạng kích thước hình học của VLS,
nhiệt độ VLS, nhiệt độ và áp suất MTS. Mặt khác, quá trình TNLĐ và TNTA trong
điều kiện STH đều phụ thuộc vào các TSNVL của VLA thay đổi theo nhiệt độ,
nhiệt độ kết tinh (T
kt
) và nhiệt độ thăng hoa (T
th
) của ẩm trong VLS cũng thay đổi
theo quá trình. Do đó, khó giải được MHT TNLĐ và TNTA phản ảnh đúng bản
chất quá trình STH. Theo [56, 82] chấp nhận sai số giữa MHT và TN để giải MHT
TNLĐ và TNTA, đã xem T
kt
và T
th
không thay đổi theo quá trình, các TSNVL lấy
trung bình theo từng miền nhiệt độ có trạng thái pha của ẩm khác nhau.
1.2. VẬT LIỆU SẤY

1.2.1. Vật liệu sấy (gọi là vật liệu ẩm: VLA)
Thủy sản nhóm giáp xác đại diện là tôm sú, tôm bạc và tôm thẻ nuôi thương
phẩm ở các tỉnh ĐBSCL (xem hình 1.3, 1.4, và hình 1.5). Tên khoa học: tôm sú là
Penaeus monodon (Sugpo prawn, Common tiger prawn); tôm bạc (tôm he) là
Penaeus merguiensis (White shrimp); tôm thẻ chân trắng là Penaeus vannamei
(White Leg shrimp). Tôm sú, tôm bạc và tôm thẻ được định loại [39]: ngành:
Arthropoda; lớp: Crustacea; bộ: Decapoda; họ chung: Penaeidea; họ: Penaeus
Fabricius; giống: Penaeus; loài: Penaeus monodon, Penaeus merguiensis, Penaeus
vannamei [7, 39].
10


Hình 1.4. Tôm bạc
Hình 1.3. Tôm sú

Hình 1.5. Tôm thẻ












1.2.2. Các đặc tính hóa, lý của vật liệu sấy
Theo kết quả phân tích và [1, 7], tôm nguyên liệu thu hoạch có kích cỡ (41 ¸

50) con/1pound có thành phần khối lượng và hóa học, số liệu ở bảng 1.1b, 1.2.
Bảng 1.1b. Thành phần hóa học của tôm nguyên liệu [7]
Loại tôm
Nước (%) Protein thô
(%)
Lipit (%) Tro (%) Vitamine C
(mg/kg)
74,67 ± 0,55 21,27 ± 0,48 1,83 ± 0,06 1,91 ± 0,05 426,35 ± 0,045
Tôm sú
(72,31 ÷ 77,29) (19,25 ÷ 23,45) (1,62 ÷ 2,12) (1,91 ÷ 2,21) (390,7 ÷ 430,4)
74,21 ± 0,55 20,94 ± 0,48 1,76 ± 0,06 1,92 ± 0,05 389,18 ± 0,045
Tôm bạc
(73,23 ÷ 77,19) (19,25 ÷ 22,63) (1,52 ÷ 2,09) (1,89 ÷ 2,11) (380,6 ÷ 420,9)
74,23 ± 0,55 21,13 ± 0,48 1,84 ± 0,06 2,09 ± 0,05 441,23 ± 0,045
Tôm thẻ
(72,49 ÷ 78,75) (18,98 ÷ 23,72) (1,71 ÷ 2,08) (1,95 ÷ 2,35) (420,3 ÷ 460,5)
Bảng 1.2. Thành phần khoáng chất đa vi lượng của tôm nguyên liệu [7]
Hàm lượng các nguyên tố (ppm)
STT


Nguyên
tố
Tôm
sú
Tôm
bạc
Tôm
thẻ
Khoảng biến

thiên tôm sú
Khoảng biến
thiên tôm bạc
Khoảng biến
thiên tôm thẻ
1 Ag 0,51 0,438 0,497 0,06 ÷ 0,89 0,06 ÷ 0,82 0,06 ÷ 0,87
2 Al 4,50 4,212 4,314 2,60 ÷ 5,90 2,57 ÷ 5,78 2,62 ÷ 5,97
3 Ca 72,10 70,87 71,23 24 ÷ 89 24 ÷ 89 24 ÷ 89
4 Ca
*
4699,3 4567,4 4687 3465,4 ÷ 4720,2 3466,3 ÷ 4668,4 3465,6 ÷ 4773,5
5 Cd 0,14 0,112 0,132 0,07 ÷ 0,99 0,03 ÷ 0,78 0,046 ÷ 0,83
6 Co 0,30 0,287 0,291 0,11 ÷ 0,37 0,13 ÷ 0,32 0,12 ÷ 0,35
7 Cr 0,0725 0,0712 0,0729 0 ÷ 0,0970 0 ÷ 0,0982 0 ÷ 0,0987
8 Cu 5,70 5,34 5,62 3,80 ÷ 6,40 3,92 ÷ 6,51 3,86 ÷ 6,72
9 Fe 15,50 14,93 15,12 5,70 ÷ 34,11 5,86 ÷ 33,45 5,79 ÷ 35,09
10 K 3686 3701 3671 2061 ÷ 3925 2123 ÷ 3967 2084 ÷ 3934
11 Mg 490 478 485 410 ÷ 550 415 ÷ 553 413 ÷ 557
12 Mn 7,00 6,92 7,09 1,67 ÷ 11,0 1,58 ÷ 11,3 1,61 ÷ 11,3
13 Na 830 812 826 600 ÷ 1030 620 ÷ 1102 612 ÷ 1065
14 Ni 0,74 0,689 0,734 0,19 ÷ 1,03 0,18 ÷ 1,12 0,18 ÷ 1,08
15 Pb 0,43 0,387 0,408 0,15 ÷ 0,91 0,13 ÷ 0,87 0,14 ÷ 0,85
15 Sr 1,20 1,123 1,178 0,82 ÷ 1,58 0,78 ÷ 1,45 0,83 ÷ 1,61
16 Zn 1,60 1,515 1,61 1,10 ÷ 1,90 1,12 ÷ 1,87 1,11 ÷ 1,88
Ghi chú: Ca
*
là hàm lượng của tôm còn nguyên vỏ.
11

Ngoài ra, tôm nguyên liệu có chứa nhiều chitosan ở vỏ và các emzyme ở
tuyến tiêu hóa, glucogen ở nội tạng. Có thể nói nước, protein và vitamin C có hàm
lượng cao (xem bảng 1.1), protein chứa đầy đủ các axit amin không thay thế và
vitamin C cần cho con người. Theo [1, 7] thành phần hóa học của tôm không ổn
định. Nó thay đổi theo thổ nhưỡng, độ tuổi, thành phần dinh dưỡng của thức ăn và
môi trường sống, phương thức nuôi. Bên cạnh đó cấu trúc sinh học bao gồm các
chuỗi protein sắp xếp đan xen với nhau tạo thành một không gian lưới liên kết với
nước, với các nguyên tố đa vi lượng, vitamin và các thành phần hóa học khác có
trong cơ thể [1, 7, 8]. Có thể thấy, nước trong cơ thể của tôm ở dạng dung dịch phụ
thuộc vào nhiều thành phần chất tan, tính chất của chúng phức tạp.
§ Đối với nước (H
2
O): theo [25, 29] đã có nhiều nghiên cứu về tính chất
nhiệt vật lý, sự biến đổi trạng thái pha (lỏng – rắn, lỏng – hơi, rắn – hơi) của chúng
trong quá trình kết tinh, bốc hơi và thăng hoa (xem bảng 1.3).
Bảng 1.3. Các thông số nhiệt vật lý của nước
Ký
hiệu
Đơn vị đo
Thông số nhiệt
vật lý
Phương trình hay giá trị Tham khảo
tác giả
T
kt

0
C Nhiệt độ kết tinh 0 (tại áp suất 760 mmHg) Black [1, 14]
T
s

0
C
Nhiệt độ sôi (bay
hơi)
T
s
=
4
100 P 0, 06P
s s
-
; với P
s
=1 kg.cm
-2

thì T
s
= 99,94
0
C
Molier [14]
r
hh
J.kg
-1
Ẩn nhiệt hóa hơi r
hh
= 1000.(3192,14 – 2,51T); với T: K

r
dd
J.kg
-1
Ẩn nhiệt đông đặc
r
dd
= L = -0,000021.T
2
+ 1,065.T + 333200,8
với T: K
Black [1, 2, 14]
r
th
J.kg
-1
Ẩn nhiệt thăng hoa
2
r ( 0,0037T 1,7502T 2630, 4).1000
th
= - + +
với T: K
Poling et al.
[51, 59, 82]
n
r

kg.m
-3
Khối lượng riêng

§ Nước :
1001,75 0, 4375T
n
r = -
với:
0 0
3,986 C T 100 C
£ £
§ Nước đá:
(
)
917 1 – 0, 000155T
nd
r =
với T £ 0
0
C.
A.V. Luikov et
al.
[41, 57]
c
n

J.kg
-1
.K
-1
Nhiệt dung riêng
§ Nước:
c 4184, 7 2, 74T

n
= +
§ Nước đá:
c 2090 7,79T
nd
= + ; T< 0
0
C
Gerbhart B
[49]
n
l

W.m
-1
.K
-1
Hệ số dẫn nhiệt
§ Nước:
0, 551 0, 0034T
n
l = +
§ Nước đá:
(
)
2,326 1 – 0, 00156T
nd
l = ;
với T £ 0
0

C
A.V.Luikov,
Shashkov A.G
[43, 48]
§ Đối với nước trong VLS (tôm sú, tôm bạc và tôm thẻ): ở dạng dung dịch
đa cấu tử, sự liên kết giữa chúng với cấu trúc sinh học ở các dạng liên kết hydro,
cộng hóa trị, phối trí và liên kết ion, ngoài ra còn có liên kết cơ lý và hóa lý (bởi các
lực ValdesVaal, lực hấp dẫn, lực tĩnh điện, …). Theo [1, 8, 29] nước trong VLS
chia làm hai loại: nước tự do và nước liên kết, nó phụ thuộc vào đặc tính liên kết
giữa nước và VLS.