Luận án Hoàn thiện công nghệ bảo quản quả vải, nhãn trong môi trường lạnh kết hợp bao gói khí cải biến bằng mô hình hô hấp-bay hơi-cân bằng năng lượng

Tên luận án:

Hoàn thiện công nghệ bảo quản quả vải, nhãn trong môi trường lạnh kết hợp bao gói khí cải biến bằng mô hình hô hấp-bay hơi-cân bằng năng lượng.

Ngành:

Kỹ thuật nhiệt (Mã số: 9520115)

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án tập trung vào việc hoàn thiện công nghệ bảo quản quả vải và nhãn thông qua việc phát triển một mô hình hô hấp-bay hơi-cân bằng năng lượng tích hợp trong môi trường lạnh kết hợp bao gói khí cải biến (MAP). Nghiên cứu đã đạt được nhiều kết quả mới quan trọng.

Đầu tiên, luận án đã phát triển thành công mô hình cường độ hô hấp theo nghiệm Michaelis-Menten cho quả vải và nhãn trong môi trường MAP. Đặc biệt, mô hình hô hấp kiểu kìm hãm phi cạnh tranh (MMU) cho thấy độ chính xác cao nhất, với sai số giữa kết quả mô phỏng và thực nghiệm về nồng độ O2 dao động từ 2.13% đến 3.78% đối với quả vải và 2.29% đến 9.01% đối với quả nhãn. Đối với nồng độ CO2, sai số dao động từ 3.91% đến 12.46% cho quả vải và 3.81% đến 7.46% cho quả nhãn, khẳng định tính tin cậy của mô hình.

Thứ hai, nghiên cứu đã phát triển một thuật toán xử lý số liệu mới sử dụng phương pháp quy hoạch phi tuyến cực tiểu hóa sai số cho thí nghiệm trong hệ kín. Thuật toán này cho phép xác định chính xác các tham số của mô hình hô hấp, đồng thời rút ngắn đáng kể thời gian thực nghiệm cần thiết để xác định cường độ hô hấp của các loại rau quả.

Thứ ba, luận án đã xây dựng một mô hình toán học toàn diện để xác định nhiệt độ, độ ẩm, lượng nước ngưng tụ và độ hao hụt tự nhiên của rau quả trong bao gói bảo quản (MAP). Kết quả tính toán từ mô hình này cho thấy sự tương đồng cao với dữ liệu thực nghiệm, với sai số nhiệt độ không vượt quá ± 0.15oC. Thời gian độ ẩm tương đối đạt đến bão hòa có sai số từ 10% đến 20%, và sai số về độ hao hụt tự nhiên lần lượt là 4.07% đối với vải và 1.79% đối với nhãn, chứng minh khả năng dự đoán hiệu quả của mô hình.

Dựa trên các mô hình đã phát triển, nghiên cứu đã xác định được chế độ bảo quản tối ưu. Đối với quả vải, chế độ tốt nhất là 5oC sử dụng bao gói LDPE 0.035mm. Đối với quả nhãn, điều kiện tối ưu là 4oC với màng bao gói LDPE 0.06mm. Các kết quả này đã được kiểm chứng bằng thực nghiệm về chất lượng, khẳng định độ tin cậy cao của mô hình và tiềm năng ứng dụng trong các nghiên cứu tiếp theo.

Cuối cùng, trên cơ sở mô hình hô hấp-bay hơi-cân bằng năng lượng đã hoàn thiện, luận án cho phép kiểm soát hiệu quả các thông số của môi trường khí bao quanh quả trong quá trình bảo quản. Điều này tạo cơ sở để đề xuất quy trình thiết kế bao gói bảo quản quả vải và quả nhãn với khối lượng thực nghiệm tối thiểu ở phạm vi công nghiệp, từ đó tăng cường hiệu quả và tính khả thi của phương pháp bảo quản. Đồng thời, mô hình giúp tìm ra chế độ bảo quản tối ưu nhằm đảm bảo tối đa chất lượng sản phẩm, kéo dài thời gian bảo quản và giảm hao hụt trong điều kiện thực tế.