Bối cảnh và vấn đề nghiên cứu

Việt Nam sở hữu điều kiện tự nhiên nhiệt đới gió mùa đặc trưng, thuận lợi cho việc phát triển đa dạng các chủng loại cây ăn trái nhiệt đới với khả năng thu hoạch quanh năm. Trong đó, mít (Artocarpus heterophyllus) là loại nông sản phổ biến, cho năng suất trung bình đạt khoảng 20 – 25 tấn/ha/năm và phân bố rộng khắp từ Bắc vào Nam (tập trung nhiều tại các tỉnh Đồng Nai, Bình Dương, Vĩnh Long, Đồng Tháp). Múi mít tươi có giá trị dinh dưỡng cao, giàu đường, khoáng chất (đặc biệt là kali) và các hợp chất có hoạt tính sinh học. Tuy nhiên, hàm lượng ẩm tự nhiên trong múi mít rất cao (trên 72%), khiến nguyên liệu có thời gian bảo quản sau thu hoạch ngắn, dễ bị tổn thất cơ học và hư hỏng do vi sinh vật, sâu hại (Rhizopus artocarpi, rệp, bọ cánh cứng).

Để giải quyết vấn đề hao hụt sau thu hoạch và nâng cao giá trị gia tăng, công nghệ chế biến rau quả sấy khô đóng vai trò thiết yếu. Hầu hết các sản phẩm mít sấy thương phẩm hiện nay trên thị trường thường sử dụng công nghệ chiên chân không, dễ dẫn đến hiện tượng tích tụ hàm lượng dầu hoặc làm biến tính một số thành phần dinh dưỡng. Phương pháp sấy bằng bức xạ hồng ngoại (Infrared - IR) là giải pháp công nghệ tiên tiến, có khả năng truyền nhiệt trực tiếp vào vật liệu mà không cần thông qua môi chất trung gian, giúp rút ngắn thời gian sấy, tiết kiệm điện năng tiêu thụ, bảo toàn màu sắc và giá trị cảm quan mà không cần sử dụng hóa chất hay chất phụ gia.

Đề tài "Nghiên cứu công nghệ sấy hồng ngoại để sấy sản phẩm mít phục vụ cho tiêu dùng và xuất khẩu" được thực hiện nhằm giải quyết bài toán xác lập chế độ sấy tối ưu trên thiết bị sấy hồng ngoại, tạo ra sản phẩm mít sấy đáp ứng tiêu chuẩn vệ sinh an toàn thực phẩm, đạt độ ẩm bảo quản và giảm thiểu tối đa chi phí năng lượng.

Mục tiêu và nhiệm vụ nghiên cứu của khóa luận:

  1. Nghiên cứu và xác định chế độ công nghệ tối ưu trong công nghệ sấy mít bằng bức xạ hồng ngoại nhằm tạo ra sản phẩm đạt yêu cầu về giá trị dinh dưỡng, độ ẩm thích hợp (< 13%), đạt chỉ tiêu vi sinh, sản phẩm không bị cong vênh, nứt vỡ với chi phí năng lượng thấp nhất.
  2. Khẳng định các ưu điểm nổi bật của công nghệ sấy bức xạ hồng ngoại so với các phương pháp sấy truyền thống và phương pháp chiên chân không trên thị trường.
  3. Khảo sát ảnh hưởng của các thông số công nghệ (nhiệt độ sấy, thời gian sấy, vận tốc tác nhân sấy) đến các chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm (độ ẩm, hàm lượng đường tổng, khả năng hoàn nguyên) và chi phí năng lượng.
  4. Xây dựng các mô hình hồi quy thực nghiệm, thực hiện tối ưu hóa đơn mục tiêu và đa mục tiêu để thiết lập quy trình công nghệ sấy hoàn chỉnh.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

  • Đối tượng nghiên cứu: Mít tươi giống mít Thái (Artocarpus heterophyllus Lam.), có múi màu vàng sáng, độ giòn chắc, vị ngọt thanh, thu mua tại chợ Đầu Mối (quận Thủ Đức, TP. Hồ Chí Minh), đạt các chỉ tiêu chất lượng theo tiêu chuẩn quốc gia TCVN 12355:2018.
  • Phạm vi nghiên cứu: Khảo sát thực nghiệm được tiến hành ở quy mô phòng thí nghiệm tại Khoa Công nghệ Hóa học và Thực phẩm – Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh; sử dụng thiết bị sấy hồng ngoại mô hình DS.IR-03 (chế tạo năm 2019 bởi PGS. Nguyễn Tấn Dũng); tập trung khảo sát các yếu tố công nghệ gồm nhiệt độ, thời gian và vận tốc tác nhân sấy tác động lên 4 hàm mục tiêu.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp

Khung lý thuyết và mô hình khoa học

Nghiên cứu dựa trên nền tảng lý thuyết truyền nhiệt - truyền khối, động học sấy và cơ chế tương tác bức xạ điện từ với vật liệu ẩm:

  • Động học và tĩnh học quá trình sấy: Quá trình sấy được mô tả qua sự dịch chuyển ẩm từ bên trong vật liệu ra bề mặt và bốc hơi vào môi trường khi áp suất hơi nước bề mặt $P_A$ lớn hơn áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí $p_A$. Động học sấy trải qua 3 giai đoạn: giai đoạn đốt nóng vật liệu (AB), giai đoạn sấy tốc độ không đổi (đẳng tốc, BK1) khi ẩm tự do bay hơi, và giai đoạn sấy tốc độ giảm dần (K1C) khi ẩm liên kết bị tách ra cho tới khi đạt độ ẩm cân bằng.
  • Lý thuyết bức xạ hồng ngoại: Phổ bức xạ hồng ngoại trải dài từ bước sóng $\lambda = 0,75,\mu\text{m}$ đến $1000,\mu\text{m}$, chia thành ba dải chính: IR gần ($0,75 - 3,\mu\text{m}$), IR giữa ($3,0 - 25,\mu\text{m}$) và IR xa ($25 - 1000,\mu\text{m}$). Nước trong thực phẩm hấp thụ mạnh năng lượng bức xạ tại các bước sóng $3,\mu\text{m}$, $6,\mu\text{m}$, $12,\mu\text{m}$ và $15,\mu\text{m}$.
  • Các định luật bức xạ: Ứng dụng định luật Planck và định luật dịch chuyển Wien để xác định bước sóng cực đại $\lambda_{\max}$ theo nhiệt độ nguồn phát, cùng định luật Stefan-Boltzmann để xác định cường độ dòng bức xạ nhiệt toàn phần $E = \varepsilon c_0 (T/100)^4$.
  • Cơ chế tương tác quang phổ: Năng lượng bức xạ khi chiếu vào lớp vật liệu thực phẩm chia thành ba thành phần: độ hấp thụ ($A_\lambda$), độ phản xạ ($R_\lambda$) và độ xuyên thấu ($D_\lambda$). Với vật liệu ẩm xốp mao dẫn, cần kiểm soát chiều dày lát cắt để đảm bảo bức xạ xuyên thấu đồng đều, tránh hiện tượng quá nhiệt bề mặt gây nứt nẻ và cong vênh sản phẩm.
  • Biến đổi hóa lý và dinh dưỡng: Kiểm soát nhiệt độ sấy dưới $70^\circ\text{C}$ nhằm tránh biến tính protein và dưới $90^\circ\text{C}$ để hạn chế phản ứng caramel hóa, phản ứng Maillard giữa đường khử và axit amin tự do, cũng như hạn chế sự phân hủy vitamin C và các hợp chất phytonutrient (lignin, isoflavone, saponin).

Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm và phân tích

  • Phương pháp sấy: Sử dụng hệ thống thiết bị sấy hồng ngoại DS.IR-03 trang bị đèn phát bức xạ hồng ngoại công nghiệp, rơ le nhiệt độ tự động điều khiển vòng kín qua cảm biến và ẩm kế điện tử điều khiển hệ thống quạt hút ẩm cưỡng bức.
  • Phương pháp xác định độ ẩm: Xác định độ ẩm nguyên liệu và sản phẩm bằng phương pháp sấy khô đến khối lượng không đổi sử dụng thiết bị cân sấy ẩm hồng ngoại.
  • Phương pháp xác định hàm lượng đường tổng: Sử dụng phương pháp đo quang phổ so màu dựa trên đường chuẩn nồng độ glucose.
  • Phương pháp xác định khả năng hoàn nguyên: Đo lường tỷ lệ tái hấp thu nước của mẫu sấy sau khi ngâm trong nước ở điều kiện nhiệt độ và thời gian quy định, làm chỉ số đánh giá mức độ biến đổi cấu trúc mao dẫn.
  • Phương pháp xác định chi phí năng lượng: Đo điện năng tiêu thụ thực tế của toàn bộ hệ thống sấy (bóng đèn bức xạ, quạt hút ẩm, mạch điều khiển) trong suốt chu trình sấy.
  • Phương pháp quy hoạch thực nghiệm và tối ưu hóa:
    • Áp dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm trực giao cấu trúc tâm bậc 2 (Central Composite Design - CCD) hai yếu tố ảnh hưởng.
    • Xây dựng mô hình toán học hồi quy bậc hai dạng: $$\hat{y} = b_0 + \sum b_j x_j + \sum b_{jk} x_j x_k + \sum b_{jj} x_j^2$$
    • Đánh giá ý nghĩa của các hệ số hồi quy theo tiêu chuẩn Student ($t$-test).
    • Kiểm định độ tương thích (độ phù hợp) của phương trình hồi quy theo tiêu chuẩn Fisher ($F$-test).
    • Giải bài toán tối ưu hóa đa mục tiêu bằng phương pháp chuẩn tổ hợp $S$ (phương pháp chuẩn không tưởng / Utopia point method) để tìm điểm thỏa hiệp kỹ thuật tối ưu giữa độ ẩm, hàm lượng đường, khả năng hoàn nguyên và chi phí năng lượng.

Nội dung chính theo từng chương

Mở đầu

Phần mở đầu tập trung phân tích tính cấp thiết của đề tài trong bối cảnh ngành nông nghiệp Việt Nam có sản lượng mít dồi dào nhưng gặp rào cản lớn về công nghệ bảo quản sau thu hoạch. Tác giả xác lập rõ 2 mục tiêu cốt lõi: tìm ra chế độ sấy tối ưu về mặt công nghệ (nhiệt độ, thời gian, vận tốc tác nhân sấy) và khẳng định tính ưu việt của sấy hồng ngoại trong việc nâng cao chất lượng sản phẩm xuất khẩu so với phương pháp chiên chân không. Phần này cũng phân định rõ phạm vi thực nghiệm ở quy mô phòng thí nghiệm trên đối tượng mít Thái và nêu bật ý nghĩa khoa học, giá trị chuyển giao công nghệ cho doanh nghiệp chế biến thực phẩm.

Chương 1: Tổng quan

Chương 1 hệ thống hóa toàn diện các cơ sở lý luận và dữ liệu tổng quan liên quan đến đề tài:

  • Lý thuyết quá trình sấy: Trình bày định nghĩa, các liên kết ẩm trong vật liệu, động học 3 giai đoạn sấy, các thông số tĩnh học không khí ẩm (điểm sương, nhiệt độ bầu khô, nhiệt độ bầu ướt) và phân loại các hệ thống sấy công nghiệp (đối lưu, tiếp xúc, bức xạ, thăng hoa).
  • Công nghệ sấy bức xạ hồng ngoại: Phân tích bản chất sóng điện từ, dải bước sóng hấp thụ của nước ($3 - 15,\mu\text{m}$), cơ chế gia nhiệt không làm nóng khối không khí xung quanh, cùng các ưu điểm nổi bật (bảo toàn vitamin, tiệt trùng vi sinh, không dùng phụ gia, hiệu suất nhiệt cao) và nhược điểm (độ xuyên sâu hạn chế, nguy cơ làm cong vênh nếu lát cắt quá dày).
  • Đặc tính nguyên liệu mít: Phân loại thực vật học của giống mít Thái (Artocarpus heterophyllus thuộc họ Moraceae), đặc điểm phát triển, thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng trong 100g múi mít tươi:
Thành phần hóa học Hàm lượng trong 100g mít tươi
Nước 72,0 – 73,5 g
Glucid (Đường tổng) 20,6 g
Lipid (Chất béo) 0,5 g
Khoáng chất (Kali) 303 mg
Vitamin & Hợp chất sinh học Vitamin C, Vitamin B3 (Niacin), Lignin, Isoflavone, Saponin
Khối lượng riêng $1030,\text{kg/m}^3$
  • Yếu tố công nghệ và phân tích thị trường: Phân tích ảnh hưởng của nhiệt độ sấy (nguy cơ biến tính protein khi $>70^\circ\text{C}$, oxy hóa fructose khi $>90^\circ\text{C}$), thời gian sấy (yêu cầu ẩm cuối $<13%$), vận tốc gió và cường độ bức xạ. Chương này cũng phân tích số liệu xuất khẩu rau quả Việt Nam (đạt 1,8 tỷ USD năm 2015; 6 tháng đầu năm 2016 đạt 1,15 tỷ USD, tăng 35,9%) và tiềm năng thâm nhập thị trường EU (đặc biệt là thị trường Đức - quốc gia tiêu thụ trái cây sấy lớn nhất EU).

Chương 2: Nguyên liệu, thiết bị và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 mô tả chi tiết quy trình thực nghiệm, phương tiện nghiên cứu và công cụ toán học:

  • Nguyên liệu và thiết bị: Mít Thái tươi đạt chuẩn TCVN 12355:2018 thu mua tại chợ Đầu Mối Thủ Đức. Thiết bị sấy chính là buồng sấy hồng ngoại DS.IR-03 do PGS. Nguyễn Tấn Dũng chế tạo (2019), hoạt động trên nguyên lý điều khiển hồi tiếp nhiệt độ qua rơ le cảm biến và điều hòa độ ẩm buồng sấy bằng ẩm kế điện tử kết hợp quạt hút.
  • Quy trình công nghệ sấy mít: Trình bày sơ đồ quy trình từ khâu chọn lựa nguyên liệu $\rightarrow$ phân loại $\rightarrow$ xử lý cơ học (bỏ vỏ, tách múi, bỏ hạt) $\rightarrow$ định hình lát cắt $\rightarrow$ xếp khay sấy $\rightarrow$ sấy bức xạ hồng ngoại (theo chế độ cài đặt nhiệt độ, thời gian, tốc độ gió) $\rightarrow$ làm nguội $\rightarrow$ bao gói thành phẩm.
  • Phương pháp phân tích và tối ưu hóa: Chi tiết hóa quy trình đo độ ẩm bằng cân sấy ẩm hồng ngoại, đo đường tổng bằng quang phổ so màu, đo độ hoàn nguyên và tính toán chi phí điện năng tiêu thụ. Thiết lập ma trận quy hoạch thực nghiệm trực giao cấu trúc tâm bậc 2, quy trình kiểm định thống kê $t$-Student cho hệ số hồi quy và $F$-Fisher cho phương trình hồi quy, cùng thuật toán chuẩn không tưởng giải bài toán đa mục tiêu.

Chương 3: Kết quả và bàn luận

Chương 3 là phần trọng tâm chứa đựng các số liệu thực nghiệm và kết quả tính toán mô hình:

  • Xây dựng mô hình toán học: Từ kết quả thực nghiệm theo ma trận quy hoạch, tác giả thành lập 4 phương trình hồi quy biểu diễn mối quan hệ giữa các yếu tố công nghệ với 4 hàm mục tiêu: hàm độ ẩm ($y_1$), hàm lượng đường tổng ($y_2$), khả năng hoàn nguyên ($y_3$) và chi phí năng lượng ($y_4$).
  • Kiểm định thống kê: Tất cả các phương trình hồi quy đều được kiểm tra hệ số có nghĩa bằng chuẩn Student và kiểm định độ tương thích với thực nghiệm bằng chuẩn Fisher ở mức ý nghĩa $\alpha = 0,05$.
  • Tối ưu hóa công nghệ:
    • Thực hiện giải bài toán tối ưu hóa đơn mục tiêu cho từng hàm thành phần nhằm xác định các điểm cực trị kỹ thuật riêng biệt.
    • Tiến hành giải bài toán tối ưu hóa đa mục tiêu bằng phương pháp chuẩn tổ hợp $S$ (phương pháp chuẩn không tưởng), tìm ra bộ thông số công nghệ tối ưu hài hòa tất cả các tiêu chuẩn chất lượng và hiệu quả kinh tế.
  • Xác lập quy trình và đánh giá sản phẩm: Thiết lập chế độ sấy tối ưu chính thức; đánh giá chất lượng múi mít sau sấy (màu vàng đồng nhất, không bị cong vênh mép, độ ẩm $<13%$, giữ được vị ngọt tự nhiên); so sánh đối chứng với các sản phẩm mít sấy hiện có trên thị trường (Nhà Bè, Huynh Đệ Tề Hùng, Vinamit) và tính toán sơ bộ hiệu quả kinh tế của quy trình sấy hồng ngoại.

Chương 4: Kết luận và kiến nghị

Tổng kết toàn bộ các kết quả định lượng đạt được trong việc làm chủ công nghệ sấy hồng ngoại trên nguyên liệu mít Thái; khẳng định tính khả thi của quy trình công nghệ xây dựng được và đề xuất các kiến nghị mở rộng nghiên cứu sang quy mô bán công nghiệp (pilot) cũng như khảo sát thêm trên các đối tượng nông sản nhiệt đới khác.

Kết quả và đóng góp

Kết quả nghiên cứu chính

  1. Xác lập mô hình toán học thực nghiệm: Đề tài đã xây dựng thành công 4 phương trình hồi quy bậc hai mô tả chính xác sự phụ thuộc của độ ẩm sản phẩm, hàm lượng đường tổng, khả năng hoàn nguyên và chi phí năng lượng vào các biến công nghệ (nhiệt độ sấy, thời gian sấy và vận tốc tác nhân sấy). Toàn bộ các hệ số đều vượt qua kiểm định Student và mô hình đạt độ tương thích cao theo kiểm định Fisher.
  2. Tìm ra chế độ công nghệ sấy tối ưu: Ứng dụng thành công phương pháp chuẩn tổ hợp $S$ (chuẩn không tưởng) để giải bài toán tối ưu hóa đa mục tiêu, xác định bộ thông số sấy tối ưu giúp đưa độ ẩm sản phẩm về mức an toàn bảo quản ($< 13%$), bảo tồn tối đa hàm lượng đường và vi chất dinh dưỡng, đồng thời hạ thấp chi phí tiêu thụ năng lượng điện của thiết bị DS.IR-03.
  3. Hoàn thiện quy trình công nghệ sấy hồng ngoại cho mít: Xây dựng hoàn chỉnh các bước công nghệ từ sơ chế nguyên liệu mít Thái tươi, tạo hình lát mỏng đồng đều nhằm khắc phục nhược điểm hạn chế truyền sâu của tia hồng ngoại, kiểm soát chu trình sấy tự động thông qua cảm biến nhiệt - ẩm, cho ra thành phẩm có màu vàng tự nhiên, không bị nứt vỡ hay cong vênh.
Thông số / Hàm mục tiêu Đặc điểm / Kết quả ghi nhận trong nghiên cứu
Nguyên liệu khảo sát Mít Thái tươi (Artocarpus heterophyllus), đạt chuẩn TCVN 12355:2018
Thiết bị thực nghiệm Máy sấy hồng ngoại DS.IR-03 (PGS. Nguyễn Tấn Dũng, 2019)
Khoảng thời gian sấy khảo sát Khảo sát thực nghiệm trong phạm vi khoảng 7 – 8 giờ
Chỉ tiêu độ ẩm sản phẩm sau sấy Đạt yêu cầu kỹ thuật bảo quản ($< 13%$)
Chất lượng cảm quan & cấu trúc Giữ màu vàng sáng đặc trưng, mùi thơm tự nhiên, lát mít phẳng, không nứt nẻ
Công nghệ chế biến Không qua chiên dầu/chiên chân không, không sử dụng phụ gia hóa học

Đóng góp khoa học và thực tiễn của đề tài

  • Về mặt khoa học: Ứng dụng thành công lý thuyết bức xạ hồng ngoại kết hợp phương pháp quy hoạch thực nghiệm trực giao và giải thuật tối ưu hóa đa mục tiêu vào lĩnh vực công nghệ thực phẩm; làm sáng tỏ quy luật biến đổi nhiệt - ẩm và động học bốc hơi nước của múi mít dưới tác động của sóng hồng ngoại.
  • Về mặt thực tiễn: Tạo ra quy trình sấy mít không qua công đoạn chiên chân không, giúp giảm tiêu hao dầu, loại bỏ tạp chất béo sinh ra do quá trình gia nhiệt dầu, đảm bảo sức khỏe người tiêu dùng. Cung cấp cơ sở dữ liệu kỹ thuật tin cậy để chế tạo, vận hành các buồng sấy hồng ngoại quy mô vừa và nhỏ, mở ra hướng đi mới cho công nghệ chế biến rau quả xuất khẩu sang các thị trường khó tính như EU.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế của khóa luận:

    • Khảo sát thực nghiệm chỉ mới dừng lại ở quy mô phòng thí nghiệm trên thiết bị DS.IR-03 với mẻ sấy dung tích nhỏ, chưa đánh giá đầy đủ tính ổn định truyền nhiệt khi nâng tải trọng sấy lớn.
    • Đối tượng nghiên cứu mới chỉ tập trung vào một giống mít Thái thu mua tại khu vực TP. Hồ Chí Minh, chưa mở rộng khảo sát các giống mít khác (mít tố nữ, mít mật, mít ruột đỏ) hoặc mít thu hoạch tại các vùng địa lý khác nhau.
    • Do đặc tính quang học của tia hồng ngoại có độ đâm xuyên nông ($D_\lambda$ giảm ở độ dày lớn), công nghệ chỉ áp dụng tối ưu cho sản phẩm cắt lát mỏng, đòi hỏi công đoạn sơ chế định hình khắt khe.

  • Hướng nghiên cứu tiếp theo:

    • Mở rộng quy mô nghiên cứu lên cấp độ pilot và bán công nghiệp để đánh giá đầy đủ các chỉ tiêu kinh tế - kỹ thuật trước khi chuyển giao công nghệ cho doanh nghiệp.
    • Nghiên cứu ứng dụng công nghệ sấy bức xạ hồng ngoại trên các loại nông sản nhiệt đới có giá trị xuất khẩu cao khác như xoài, chuối, nhãn, thanh long.
    • Khảo sát sâu hơn về động học biến đổi của các hoạt chất sinh học (phytonutrient như isoflavone, saponin) và đánh giá thời hạn bảo quản sản phẩm mít sấy trong các loại bao bì màng ghép hút chân không ở điều kiện môi trường thực tế.

Giá trị tham khảo

  • Đối tượng sử dụng tài liệu:
    • Sinh viên, học viên cao học và nghiên cứu sinh thuộc các ngành Công nghệ Thực phẩm, Kỹ thuật Hóa học, Máy và Thiết bị Chế biến Nông sản - Thực phẩm, Kỹ thuật Nhiệt.
    • Kỹ sư nghiên cứu và phát triển sản phẩm (R&D), cán bộ kỹ thuật tại các nhà máy, hợp tác xã chế biến và bảo quản nông sản sau thu hoạch.
  • Nội dung giá trị nhất để tham khảo:
    • Phương pháp xây dựng ma trận quy hoạch thực nghiệm cấu trúc tâm bậc hai và quy trình xử lý số liệu thống kê (kiểm định Student, Fisher) ứng dụng trong tối ưu hóa công nghệ sấy.
    • Thuật toán giải bài toán tối ưu hóa đa mục tiêu bằng phương pháp chuẩn không tưởng (chuẩn tổ hợp $S$) để lựa chọn chế độ sấy cân bằng giữa chất lượng và chi phí năng lượng.
    • Nguyên lý cấu tạo và cơ chế tự động hóa điều khiển nhiệt độ/độ ẩm hồi tiếp kín trên thiết bị sấy hồng ngoại DS.IR-03.

Câu hỏi thường gặp

1. Nghiên cứu sử dụng giống mít nào làm nguyên liệu và nguồn thu mua ở đâu?
Nghiên cứu sử dụng nguyên liệu chính là giống mít Thái tươi (Artocarpus heterophyllus), được chọn lọc kỹ theo tiêu chuẩn chất lượng quả tươi TCVN 12355:2018 (múi vàng sáng, giòn, không bị dập nát, sâu bệnh) và thu mua tại chợ Đầu Mối, quận Thủ Đức, TP. Hồ Chí Minh.

2. Thiết bị sấy hồng ngoại sử dụng trong đồ án có nguồn gốc và cấu tạo như thế nào?
Đề tài sử dụng thiết bị sấy hồng ngoại mã hiệu DS.IR-03 do PGS. Nguyễn Tấn Dũng nghiên cứu, chế tạo năm 2019 tại Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh. Thiết bị gồm buồng sấy lắp đèn phát bức xạ hồng ngoại, hệ thống rơ le cảm biến nhiệt độ điều khiển ngắt mở bóng đèn tự động theo vòng kín và ẩm kế điện tử điều khiển quạt hút ẩm cưỡng bức.

3. Vì sao sấy bức xạ hồng ngoại lại khắc phục được nhược điểm của mít sấy chiên chân không trên thị trường?
Sản phẩm mít sấy trên thị trường (như của Vinamit, Huynh Đệ Tề Hùng, Nhà Bè) phần lớn qua công đoạn chiên chân không. Sấy hồng ngoại sử dụng năng lượng bức xạ làm nóng trực tiếp phân tử nước trong múi mít để bay hơi mà không cần dầu chiên, không cần chất phụ gia, giữ nguyên hương vị và các vitamin nhạy cảm với nhiệt độ, đồng thời tia hồng ngoại hỗ trợ tiệt trùng bề mặt sản phẩm.

4. Khóa luận sử dụng phương pháp toán học nào để giải bài toán tối ưu hóa các thông số công nghệ?
Tác giả sử dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm trực giao cấu trúc tâm bậc hai (CCD) để lập 4 phương trình hồi quy, sau đó kiểm tra độ tin cậy bằng kiểm định Student và kiểm định Fisher. Để tìm ra chế độ sấy tối ưu tổng thể cho cả 4 hàm mục tiêu, nghiên cứu áp dụng phương pháp chuẩn tổ hợp $S$ (phương pháp chuẩn không tưởng / Utopia point method).

5. Phạm vi nhiệt độ và độ ẩm kỹ thuật được kiểm soát trong nghiên cứu như thế nào?
Nhiệt độ sấy được kiểm soát không vượt quá $70^\circ\text{C}$ để tránh biến tính protein và dưới $90^\circ\text{C}$ để tránh phản ứng caramel hóa và oxy hóa đường fructose. Tiêu chuẩn độ ẩm thành phẩm sau quá trình sấy hồng ngoại được xác định đạt mức dưới $13%$, đảm bảo an toàn ức chế vi sinh vật phát triển trong thời gian bảo quản dài.

Kết luận

Đồ án tốt nghiệp của sinh viên Trần Thị Thủy Hằng và Võ Thị Minh Huệ (GVHD: PGS. Nguyễn Tấn Dũng, Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM) đã nghiên cứu thành công việc ứng dụng công nghệ sấy bức xạ hồng ngoại trên nguyên liệu mít Thái nhằm nâng cao chất lượng nông sản phục vụ tiêu dùng và xuất khẩu. Bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm và tối ưu hóa đa mục tiêu theo chuẩn không tưởng, đề tài đã xác lập được chế độ công nghệ sấy tối ưu trên thiết bị DS.IR-03, đảm bảo sản phẩm đạt độ ẩm an toàn dưới 13%, bảo toàn hàm lượng đường và giá trị cảm quan với mức tiêu hao năng lượng thấp nhất. Công trình mang lại giá trị thực tiễn cao khi đưa ra giải pháp sấy mít không qua chiên dầu, tạo tiền đề vững chắc cho việc chuyển giao công nghệ và nhân rộng trên các dây chuyền chế biến nông sản xuất khẩu sang thị trường quốc tế.