1. Trang Chủ
  2. Ngư nghiệp
  3. Tạp chí Khoa học – Công nghệ Thủy sản: Số 1/2019

Tạp chí Khoa học – Công nghệ Thủy sản: Số 1/2019

Tạp chí Khoa học – Công nghệ Thủy sản: Số 1/2019 trình bày các bài viết nghiên cứu thực nghiệm trường áp suất bên trong tôm thẻ chân trắng sấy bằng bơm nhiệt kết hợp với bức xạ hồng ngoại; thành phần dinh dưỡng của Giun nhiều tơ (Perinereis sp.) nuôi thương phẩm và tự nhiên ứng dụng cho nuôi tôm bố mẹ; nghiên cứu tạo vật liệu ban đầu phục vụ chọn giống tôm sú (Penaeus monodon)... Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2019 MUÏC LUÏC THÔNG BÁO KHOA HỌC Nghiên cứu thực nghiệm trường áp suất bê

Thể loại Tài liệu miễn phí Ngư nghiệp

Số trang 112

Ngày tạo 6/18/2020 2:50:00 AM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 9.77 M

Tên tệp

Tải Tạp chí Khoa học – Công nghệ Thủy sản: Số 1/2019 (.pdf)

Xem mẫu

  1. Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2019 MUÏC LUÏC THÔNG BÁO KHOA HỌC Nghiên cứu thực nghiệm trường áp suất bên trong tôm thẻ chân trắng sấy bằng bơm nhiệt kết hợp với bức xạ hồng ngoại Lê Như Chính, Nguyễn Nguyên An 2 Thành phần dinh dưỡng của Giun nhiều tơ (Perinereis sp.) nuôi thương phẩm và tự nhiên: Ứng dụng cho nuôi tôm bố mẹ Nguyễn Văn Dũng, Nguyễn Thị Thu Hằng, Huỳnh Kim Quang 10 Ứng dụng nguyên tắc bơm hút chân không trong chế tạo thiết bị hút cá cơm Nguyễn Văn Hân 18 Ảnh hưởng của CMC, nhiệt độ và nồng độ agar đến độ nhớt của dung dịch, độ cứng gel agar Đinh Văn Hiện, Nguyễn Thị Thanh Thúy, Trần Thị Huyền, Nguyễn Trọng Bách 22 Nghiên cứu tạo vật liệu ban đầu phục vụ chọn giống tôm sú (Penaeus monodon) Nguyễn Hữu Hùng, Nguyễn Văn Hảo, Lại Văn Hùng, Phan Minh Quý, Đinh Hùng 30 Ứng dụng dịch thủy phân protein phụ phẩm cá tra trong sản xuất nước mắm Nguyễn Thị Mỹ Hương 39 Đánh giá khả năng chọn lọc của nghề lưới đáy khai thác tôm rảo (Metapenaeus ensis) khi sử dụng đụt lưới mắt lưới hình thoi và tấm lọc mắt lưới hình vuông Nguyễn Trọng Lương, Vũ Kế Nghiệp 49 Các giai đoạn phát triển phôi và ấu trùng của cá khoang cổ lưng yên ngựa – Amphiprion polymnus (Linnaeus, 1978) trong điều kiện thí nghiệm Nguyễn Thị Hải Thanh, Huỳnh Minh Sang, Ngô Anh Tuấn, Nguyễn Văn Quang, Võ Thị Hà, Lê Thị Kiều Oanh 57 Xác định cường lực và sản lượng khai thác bền vững tối đa nguồn lợi thủy sản tại Đầm Nại, tỉnh Ninh Thuận Vũ Kế Nghiệp, Nguyễn Trọng Lương 66 Các nhân tố ảnh hưởng đến năng suất cá lồng tại huyện Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình Lưu Thị Thảo 73 Nghiên cứu thiết kế chế tạo thiết bị làm lạnh nước biển điều hòa nhiệt độ cho bể nuôi tôm hùm thương phẩm trên cạn Trần Đại Tiến, Lê Như Chính, Huỳnh Văn Thạo 81 Hiện trạng sản xuất và chất lượng của nước mắm mang chỉ dẫn địa lý Phú Quốc Nguyễn Anh Tuấn, Phạm Văn Triều Anh, Nguyễn Xuân Duy 87 Nghiên cứu đánh giá hiện trạng bảo vệ nguồn lợi hải sản vùng biển ven bờ tỉnh Quảng Nam Phạm Viết Tích, Trần Đức Phú, Đỗ Văn Thành, Nguyễn Phi Toàn, Nguyễn Đình Phùng, Tô Văn Phương 95 VẤN ĐỀ TRAO ĐỔI Nghiên cứu đề xuất bộ thông số chẩn đoán trạng thái kỹ thuật cho máy chính tàu cá Việt Nam Hồ Đức Tuấn, Mai Đức Nghĩa 103
  2. Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2019 THOÂNG BAÙO KHOA HOÏC NGHIÊN CỨU THỰC NGHIỆM TRƯỜNG ÁP SUẤT BÊN TRONG TÔM THẺ CHÂN TRẮNG SẤY BẰNG BƠM NHIỆT KẾT HỢP VỚI BỨC XẠ HỒNG NGOẠI EXPERIMENTAL DETERMINATION OF THE PRESSURE INSIDE THE DRIED WHITE - LEG SHRIMP BY FAR-INFRARED ASSISTED HEAT PUMP DRYING Lê Như Chính¹, Nguyễn Nguyên An² Ngày nhận bài: 13/9/2018; Ngày phản biện thông qua: 3/12/2018; Ngày duyệt đăng: 1/3/2019 TÓM TẮT Bài báo trình bày các kết quả nghiên cứu thực nghiệm xác định sự thay đổi nhiệt độ và áp suất bên trong tôm thẻ chân trắng khi sấy bằng phương pháp bơm nhiệt kết hợp hồng ngoại. Theo đó, nhiệt độ và áp suất trong tôm đạt giá trị lớn nhất tại tâm và giảm dần ra bề mặt theo hướng bán kính. Như vậy, sấy bằng bức xạ hồng ngoại sẽ tăng cường quá trình trao đổi nhiệt bức xạ làm cho sản phẩm nóng từ bên trong, làm gia tăng nhiệt độ và áp suất bên trong tâm của tôm sấy. Bên cạnh đó, sấy lạnh bằng bơm nhiệt lại có tác dụng để duy trì nhiệt độ bề mặt tôm không bị quá nhiệt bằng dòng không khí lạnh thổi qua và giảm khả năng tạo màng trên bề mặt ngoài sản phẩm, tăng cường quá trình khuếch tán nội, tăng tốc độ và hiệu quả sấy. Từ khóa: Sấy bơm nhiệt, sấy hồng ngoại, sấy tôm thẻ chân trắng ABSTRACT This article presents the results of an experimental research on changes of temperature and pressure inside white - leg shrimp when dried by far-infrared assisted heat pump. Accordingly, the temperature and pressure in the shrimp reach the maximum value at the center and gradually decrease to the surface in the direction of the radius. Thus, the infrared radiation drying will enhance the radiant heat exchange process, making the product hotter from inside and thus, increasing the temperature and pressure at the center of the dried shrimps. In addition, by applying the heat pump cool – dry method, the surface temperature of the shrimp is not exaggerated, thus reducing the ability of producing the film at the surface of the product (shrimps), enhancing the internal diffusion process and increasing the drying speed as well as increasing the efficiency of the drying process. Keywords: Heat pump drying, Infrared radiation drying, White - leg shrimp drying BẢNG CÁC KÝ HIỆU SỬ DỤNG G1 Khối lượng mẫu ban đầu, gam U Tốc độ sấy, %/h Gi Khối lượng mẫu cân sau khi sấy ở thời điểm thứ i, gam. VLS Vật liệu sấy W1 Độ ẩm ban đầu của nguyên liệu sấy, % ttsp Nhiệt độ tại tâm của sản phẩm, ºC Wi Độ ẩm của nguyên liệu sau khi sấy ở thời điểm thứ i, % tbề mặt Nhiệt độ bề mặt của sản phẩm, ºC h Độ cao chênh lệch của mực chất lỏng trong 2 ống chữa u, m IR Bức xạ hồng ngoại W Độ ẩm của sản phẩm, % ΔP Gradient áp suất trong tôm sấy, Pa xi là những biến mã hóa P2 Áp suất khí quyển, Pa βii là các hệ số bậc 2 P1 Áp suất hơi bên trong tôm sấy, Pa hBX Khoảng cách từ bề mặt đèn đến VLS, cm τ Thời gian sấy, s ¹ Nghiên cứu sinh trường Đại học Bách khoa Hà Nội, đơn vị công tác: Khoa Cơ khí, Trường ĐH Nha Trang ² Trường Đại học Bách khoa Hà Nội 2 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
  3. Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2019 I. ĐẶT VẤN ĐỀ phù hợp với nhu cầu thực tiễn. Trong những năm gần đây, kim ngạch xuất II. ĐỐI TƯỢNG, THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG khẩu thủy sản Việt Nam liên tục tăng. Theo PHÁP NGHIÊN CỨU (VASEP) dự báo trong năm 2018, xuất khẩu 1. Đối tượng nghiên cứu tôm sẽ tăng và có thể đạt 4,2 tỷ USD. Trong Đối tượng nghiên cứu trong bài báo này là đó, xuất khẩu tôm thẻ chân trắng đạt khoảng 2 tôm thẻ chân trắng (White - Leg shrimp), có tỷ USD, tăng 8 % so với năm 2017 [12]. Tuy kích cỡ 100 ÷ 110 con/kg với màu sắc, mùi có tiềm năng rất lớn nhưng hiện nay, mặt hàng tanh tự nhiên của sản phẩm tươi. Tôm thu mua tôm khô vẫn còn sản xuất nhỏ lẻ, thủ công bằng xong được bảo quản bằng nước đá vảy trong các phương pháp sấy truyền thông như phơi các thùng xốp cách nhiệt rồi được chuyển về nắng hay sấy bằng than, củi nên chất lượng tôm phòng thí nghiệm Nhiệt lạnh của Trường Đại khô bị suy giảm nhiều. Do đó, đã có rất nhiều học Nha Trang, sau đó được rửa sạch và luộc nghiên cứu về quá trình truyền nhiệt truyền ẩm khoảng 10 phút trong nước muối có nồng độ bên trong VLS nhằm mục đích xác định các 3 %. Tôm sau khi luộc được tiến hành sấy để thông số ảnh hưởng đến quá trình sấy được xác định nhiệt độ và áp suất trong tôm đến khi thực hiện trong thời gian gần đây. Các nghiên độ ẩm cuối cùng của sản phẩm sấy đạt khoảng cứu về truyền nhiệt truyền chất của A. Luikov 20% [1], [7]. [4] cho rằng quá trình sấy có tốc độ sấy cao như sấy bằng vi sóng hay bức xạ hồng ngoại thì gradient áp suất trong VLS xuất hiện là do quá trình bay hơi của nước tự do trong cấu trúc xốp-mao dẫn của VLS và sự chuyển động của hơi nước trong mao quản làm tăng áp suất mao quản trong VLS. Bên cạnh đó, quá trình nghiên cứu về truyền nhiệt truyền chất trong Hình 1. Tôm thẻ chân trắng sau khi sấy vật liệu ẩm là xốp mao dẫn như khoai khi luộc và trước khi sấy tây, cà rốt, củ cải của Mingheng Shi và cộng 2. Thiết bị nghiên cứu sự [5] đã chỉ ra có năm cơ chế truyền ẩm từ bề 2.1. Máy sấy bơm nhiệt kết hợp với bức xạ trong ra bề mặt VLS trong quá trình làm khô hồng ngoại đó là: (1) sự khuếch tán ẩm do gradient độ ẩm, (2) khuếch tán ẩm gây ra bởi lực mao dẫn, (3) khuếch tán ẩm do gradient nhiệt độ, (4) khuếch tán ẩm do nước bay hơi và ngưng tụ trong các mao dẫn, và (5) khuếch tán ẩm gây ra bởi gradient áp suất bên trong VLS. Mingheng Shi cũng cho rằng trong quá trình làm khô nhanh VLS thì dòng ẩm chảy trong cấu trúc mao dẫn theo gradient áp suất là cơ chế chủ yếu. Nhận định này cũng phù hợp với kết quả nghiên cứu của Soner Celen và cộng sự [3] cho thấy áp suất bên trong vật liệu sấy tăng trong giai đoạn đầu quá trình sấy và sau đó giảm dần theo độ Hình 2. Máy sấy bằng bơm nhiệt ẩm của sản phẩm. Như vậy, xác định trường áp kết hợp hồng ngoại suất bên trong VLS để xây dựng và giải các các bài toán về truyền nhiệt truyền chất nhằm nâng Nghiên cứu được tiến hành trên máy sấy cao tốc độ sấy, đảm bảo chất lượng và hạ giá bơm nhiệt kết hợp hồng ngoại (Hình 2). thành sản phẩm tôm khô là yêu cầu cấp thiết Máy được thiết kế và lắp đặt tại Phòng thí nghiệm nhiệt lạnh, Khoa Cơ Khí, Trường TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 3
  4. Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2019 Đại học Nha Trang với tính năng kỹ thuật ± (5%+0,1m/s) như sau: năng suất 5 kg/mẻ, công suất bơm 2.3. Cân phân tích điện tử Precisa XT2200C nhiệt (0,745 kW), công suất đèn hồng ngoại Xác định khối lượng tôm theo thời gian sấy (2 kW), quạt ly tâm (0,1 kW). Máy sấy có bằng cân phân tích điện tử XT2200C với độ thể điều chỉnh các thông số theo yêu cầu của chính xác ± 0,01g công nghệ như công suất hồng ngoại từ 200 2.4. Thiết bị đo áp suất bên trong tôm bằng áp ÷ 2000W, tốc độ gió trong buồng sấy từ 0,5 ÷ kế chữ U 5 m/s, khoảng cách bức xạ hồng ngoại từ đèn Bộ đầu đo lấy tín hiệu áp suất trong tôm đến VLS từ 0,2 ÷ 0,4 m. Trong nghiên cứu sấy được ứng dụng từ bộ kim tiêm truyền dịch này, máy sấy hoạt động ở chế độ như sau: trong ngành Y tế (Hình 3b). Đặc điểm là có Nhiệt độ sấy tTNS = 60ºC, vận tốc gió vTNS = 2 kim tiêm kích thước nhỏ và sắc nhọn đảm bảo m/s, khoảng cách từ bề mặt đèn hồng ngoại khi tiêm vào vật liệu ẩm luôn tạo được độ kín đến vật liệu sấy là hBX = 40 cm, công suất mà không bị tràn dịch hoặc hơi ra bề mặt. Hơn hồng ngoại IP = 1800 W, độ dày lớp vật liệu nữa, với đặc tính VLS là keo xốp mao dẫn nên sấy dNL = 1 cm. Theo kết quả nghiên cứu của theo thời gian sấy, nhiệt độ bề mặt VLS tăng các tác giả [1], [6, 7, 8] cũng cho thấy chế độ nhanh, quá trình bay hơi ẩm trên bề mặt diễn ra sấy trên sẽ có tốc độ sấy nhanh, thời gian sấy mạnh và bề mặt đã có hiện tượng tạo màng nhẹ ngắn và giữ được chất lượng tôm thẻ khô. và đặc biệt là sự co rúi cơ thịt tôm làm cho kim 2.2. Thiết bị đo vận tốc gió trong phòng sấy tiêm cắm trong tôm càng ngày càng được giữ Xác định vận tốc gió tại phòng sấy bằng lưu chặt hơn đảm bảo kín để duy trì tín hiệu áp suất tốc kế hiện số Testo 405V1 - Đức, độ chính xác đưa về áp kế chữ U (Hình 3a). Hình 3. Thiết bị đo áp suất bên trong tôm sấy a) Thiết bị đo áp suất bằng áp kế chất lỏng chữ U, b) Đầu đo áp suất trong tôm sấy Bảng 1. Thông số kỹ thuật của áp kế chữ U 2.5. Thiết bị đo nhiệt độ bên trong tôm sấy Thiết bị đo nhiệt độ trong tôm sấy bằng nhiệt kế hiện thị số EXTECH, Model TM500 - Đài Loan, độ chính xác ± (0.4 % + 1°C). Hình 4. Thiết bị đo nhiệt không khí và nhiệt độ sản phẩm 4 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
  5. Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2019 3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Đặt vị trí đầu dò đo nhiệt độ tại một điểm 3.1. Phương pháp Taguchi trong tủ sấy sao cho cùng khoảng cách với Taguchi là phương pháp hiệu quả, giúp VLS, để cường độ bức xạ mà đầu dò nhiệt giảm tối đa số lượng thí nghiệm trong quá trình độ nhận được tương đương với cường độ nghiên cứu. Trong bài báo này, phương pháp bức xạ mà VLS nhận được trong tủ sấy ở Taguchi được sử dụng để thiết kế tất cả các thí cùng thời gian sấy. nghiệm cho việc xác định áp suất bên trong 3.3.2. Xác định độ ẩm của tôm sấy tôm sấy với k yếu tố đầu vào và ở 3 mức với số Độ ẩm của tôm biến đổi trong quá trình thí nghiệm L9 = 3k [11]. Bảng trực giao thiết sấy được xác định bằng phương pháp cân khối kế thí nghiệm và kết quả được trình bày trong lượng theo công thức (3) [1, 2]. (Bảng 2). 3.2. Phương pháp mặt đáp ứng (RSM – Response (3) Surface Methodology) 3.3.3. Xác định tốc độ sấy RSM là phương pháp thống kê toán học Tốc độ sấy được xác định dựa vào độ biến được sử dụng để thiết lập mô hình dự đoán đổi độ ẩm của tôm theo thời gian sấy, theo thực nghiệm. Phương pháp này cho phép công thức (4)[1, 2]. biểu diễn mối quan hệ giữa các biến đầu vào độc lập với các biến đầu ra phụ thuộc. Trong (4) nghiên cứu này, phương pháp phân tích hồi quy được sử dụng để thiết lập mô hình thực 3.3.4. Xác định thay đổi áp suất trong tôm sấy nghiệm cho việc dự áp suất bên trong tôm Xác định áp suất bên trong tôm sấy dựa vào sấy. Mối quan hệ giữa đầu vào và đầu ra có khối lượng riêng, chênh lệch độ cao của mực thể được biểu diễn bởi phương trình sau [10]: chất lỏng trong 2 ống trên áp kế (Hinh 3) và Δp = φ(ttsp, w) (1) (Bảng 1) theo công thức (5) [9]. Từ phương trình (1) có thể được viết lại ∆P = P1 - P2 = h.ρ.g (5) dưới dạng phương trình bậc 2 cho “k” biến đầu 3.3.5. Phương pháp xác định nhiệt độ và áp vào như sau: suất trong tôm sấy Chọn tôm có cùng kích thước và khối lượng sau đó tiến hành đo áp suất và nhiệt độ. Do tôm sấy được trao đổi nhiệt bằng bức xạ từ 2 Như vây, ứng dụng phương pháp Taguchi để mặt đối xứng với cùng khoảng cách hồng ngoại thiết kế bảng ma trận thí nghiệm (Bảng 3) còn (hBX), nên xem đây là bài toán truyền nhiệt đối phương pháp đáp ứng bề mặt (RSM) phân tích xứng, khi đó nhiệt độ và áp suất tại các điểm số liệu thực nghiệm và xây dựng phương trình (1,2,3,4) cũng chính bằng nhiệt độ và áp suất hồi quy (6) giúp dự đoán áp suất trong tôm sấy. tại các điểm (1,5,6,7). Như vậy, trong nghiên 3.3. Phương pháp xác định cứu này tác giả chỉ xác đinh nhiệt độ và áp suất 3.3.1. Phương pháp xác định nhiệt độ trong theo hướng bán kính là từ điểm đo số 1 ÷ 4. tủ sấy Trong đó, điểm (1) là tâm và điểm (4) là bề mặt của tôm (Hình 5). Hình 5. Sơ đồ đo áp suất và nhiệt độ trong tôm sấy TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 5
  6. Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2019 III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO Cụ thể là khi gradient áp suất tại tâm giảm còn LUẬN đến 470,88 Pa và lớp biên gần bề mặt giảm tới 1. Xác định trường áp suất bên trong và bề 19,62 Pa thì tốc độ sấy là 6,5 %/h. Bởi vì, ở mặt theo hướng bán kính của thân tôm giai đoạn sấy giảm tốc nên theo thời gian nước Kết quả nghiên cứu (Hình 6), (Hình 7) và tự do trong cơ thịt tôm đã bay hơi hết và còn (Bảng 2) cho thấy áp suất tại tâm đạt giá trị lại chủ yếu là nước liên kết hóa lý và nước liên lớn nhất là 716,13Pa và tốc độ sấy cao nhất kết hóa học. Các loại nước này có liên kết hóa đạt 29,56 %/h ở thời gian sấy là 1800s và giảm học giữa các nguyên tử rất bền vững, rất khó dần theo các lớp biên và bề mặt thân tôm. Do bay hơi nên làm giảm áp suất trong tôm sấy là quá trình sấy có bức xạ hồng ngoại nên nhiệt và giảm tốc độ sấy. Kết quả này toàn toàn phù độ tâm sản phẩm tăng, khi đó nước tự do bay hợp với nhận định Soner Celen [3] là áp suất hơi mạnh ở các lớp cơ thịt trong tôm sấy, làm bên trong vật liệu sấy tăng trong giai đoạn đầu tăng áp suất hơi bên trong mao quản và đẩy hơi quá trình sấy và sau đó giảm dần theo độ ẩm ra bề mặt làm tăng quá trình khuếch tán nội, của sản phẩm. Như vây, áp suất trong tôm sấy tăng tốc độ sấy. Tuy nhiên, theo thời gian sấy phụ thuộc vào nhiệt độ sản phẩm ở giai đoạn thì áp suất tại tâm và các lớp theo hướng bán sấy nâng nhiệt còn giai đoạn giảm tốc thì áp kính lại liên tục giảm dần theo độ ẩm của tôm. suất trong tôm phụ thuộc chính vào hàm lượng nước còn lại trong tôm sấy. Hình 6. Thay đổi áp suất bên trong theo hướng Hình 7. Đường cong tốc độ sấy và áp suất trong bán kính của thân tôm tôm sấy Bảng 2. Biến đổi độ ẩm, nhiệt độ và áp suất trong tôm sấy 2. Ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm đến áp hàm lượng ẩm trong tôm sấy giảm từ 70 ÷ 60% suất bên trong tôm sấy và áp suất bên trong tôm là lớn nhất đạt trên Kết quả mô phỏng trên (Hình 8) cho thấy 600 Pa. Do là, nhiệt độ trong tôm tăng đạt đến áp suất bên trong tôm sấy phụ thuộc chính vào nhiệt độ nhiệt kế ướt thì nước tự do bay hơi nhiệt độ và độ ẩm của tôm. Giai đoạn sấy nâng mãnh liệt làm tăng áp suất hơi trong tâm tôm nhiệt, nhiệt độ sản phẩm tăng từ 35 ÷ 60ºC, sấy. Theo thời gian sấy nhiệt độ tôm tăng nhẹ 6 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
  7. Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2019 Hình 8. Ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm đến áp suất trong tôm thẻ sấy 3. Mô hình xác định thay đổi áp suất bên và ổn định ở 60 ÷ 65ºC còn độ ẩm trong tôm trong tôm sấy theo nhiệt độ và độ ẩm dựa sấy giảm dần đến 0%. Giai đoạn này áp suất trong tôm phụ thuộc chính và giảm theo hàm trên phương pháp RSM lượng ẩm còn lại trong tôm. Cụ thể là ở độ ẩm Từ kết quả thực nghiệm theo Taguchi (Bảng 40 ÷50 % áp suất đạt 400 ÷ 600 Pa, độ ẩm 20 3) và phương pháp RSM, tác giả đã xây dựng ÷ 30% áp suất đạt 30 ÷ 450 Pa và ở độ ẩm 10 ÷ được phương trình toán học bậc 2 biểu diễn mối 20% thì áp suất đat 150÷ 300Pa. Như vậy, với quan hệ giữa Gradient áp suất bên trong tôm phương pháp sấy lạnh kết hợp hồng ngoại, xác sấy ΔP, Pa và các thông số: Nhiệt độ sản phẩm định được nhiệt độ tại tâm và độ ẩm của tôm ttsp, ºC, độ ẩm của sản phẩm Wsp, %. Phương cũng đồng nghĩa với xác định được gradient áp trình này được sử dụng cho việc dự đoán áp suất trong tôm sấy. suất trong tôm thẻ khi sấy bằng bơm nhiệt kết hợp hồng ngoại với độ tin cậy R = 99% [11]. Theo phương trình toán học (6) cho thấy sự tác động của nhiệt độ tới áp suất trong tôm áp suất bên trong tôm phụ thuộc vào nhiệt độ chủ yếu ở giai đoạn đầu quá trình sấy là giai và độ ẩm của tôm sấy. Tuy nhiên, mức độ ảnh đoạn nâng nhiệt còn giai đoạn sấy giảm tốc do hưởng của nhiệt độ là nhỏ hơn độ ẩm tới áp nhiệt độ đã ổn định nên áp suất phụ thuộc chính suất trong tôm. Bởi vì hệ số β2 = 13,519 lớn vào hàm lượng ẩm còn lại trong tôm. hơn gấp 2 lần so với hệ số β1 = 7,116. Như vậy, Bảng 3. Kết quả xác định sự thay đổi áp suất bên trong theo nhiệt độ và độ ẩm của tôm sấy TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 7
  8. Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2019 4. Đánh giá sai số giữa giá trị dự đoán bằng thực nghiệm và giá trị áp suất dự đoán từ Gradient áp suất của mô hình lý thuyết và phương trình (5) là rất nhỏ, lần lượt là 0,49%, thực nghiệm 2,5% và 1,28%. Với kết quả này, phương pháp Kết quả thí nghiệm trên (Bảng 4) cho thấy RSM áp dụng cho việc xây dựng phương trình sai số giữa giá trị áp suất đo được trong tôm sấy toán học xác định áp suất trong tôm sấy là hoàn Bảng 4. Giá trị dự đoán và giá trị thực nghiệm áp suất trong tôm thẻ sấy toàn chính xác phù hợp với thức nghiệm. Như hồng ngoại nhờ khả năng đâm xuyên của tia vậy, phương trình (6) được áp dụng để xác hồng ngoại vào tâm sản phẩm làm cho nhiệt định áp suất lớn nhất khi biết nhiệt độ tâm và độ trong tâm cao kết hợp với bề mặt ngoài của độ ẩm của tôm khi sấy bằng bơm nhiệt kết thân tôm được làm lạnh bởi không khí khô hợp hồng ngoại. đã được tách ẩm từ dàn lạnh nên tạo ra độ 5. Xây dựng đường cong sấy và đường cong chênh lệch nhiệt độ Δt = (t1 – t4 ) tăng, dòng nhiệt độ sấy theo thời gian nhiệt dẫn theo chiều từ trong tâm ra bề mặt Kết quả nghiên cứu trên (Hình 9) và (Bảng ngoài thân tôm, làm xuất hiện thêm dòng ẩm 2) cho thấy nhiệt độ tâm và nhiệt độ bề mặt di chuyển cùng chiều dòng nhiệt kết hợp với tôm sấy liên tục tăng và đạt giá trị cao nhất dòng ẩm di chuyển do chênh lệch áp suất, độ trong khoảng thời gian đầu 20 ÷ 30 phút và ẩm giữa lớp bên trong và bề mặt ngoài thân giữ ổn định theo thời gian sấy. Theo đó, nhiệt tôm. Khi đó sẽ có các dòng ẩm di chuyển độ tâm lớn nhất đạt 64,8ºC và giảm dần đến cùng chiều, tăng cường quá trình khuếch tán bề mặt đạt nhiêt độ thấp hơn là 61,6ºC. Như nội, tăng tốc độ sấy và rút ngắn thời gian sấy vậy, độ chênh lệch nhiệt độ tâm và nhiệt độ tôm chỉ còn khoảng 160 phút. Đây là ưu điểm bề mặt thân tôm là Δt = 3,2ºC. Điều này, là của phương pháp sấy dùng bơm nhiệt kết hợp do quá trình sấy tôm bằng bơm nhiệt kết hợp hồng ngoại so với phương pháp sấy khác. Hình 9. Biến đổi của đường cong sấy và đường cong nhiệt độ sấy theo thời gian IV. Kết luận và kiến nghị bằng phương pháp bơm nhiệt kết hợp hồng 1. Kết luận ngoại cho thấy nhiệt độ và áp suất tại tâm đạt Quá trình thay đổi nhiệt độ và áp suất bên giá trị lớn hơn ở các lớp biên và bề mặt. Theo trong theo hướng bán kính thân tôm khi sấy đó, nhiệt độ và trường áp suất trong tôm liên 8 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
  9. Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2019 tục tăng trong giai đoạn nâng nhiệt còn giai nhiệt truyền ẩm trong sấy tôm thẻ nói riêng và đoạn sấy giảm tốc thì nhiệt giữ độ tăng nhẹ công nghệ sấy thủy sản nói chung. và ổn định còn áp suất lại giảm theo độ ẩm 2. Kiến nghị của tôm. Kết luận này hoàn toàn phù hợp với Trên đây là một số kết quả nghiên cứu thực phương trình toán học (6) về sự phụ thuộc của nghiệm về sự thay đổi nhiệt độ và trường áp áp suất vào nhiệt độ và hàm lượng ẩm của tôm suất trong tôm thẻ sấy. Trong các nghiên cứu theo thời gian sấy. Kết quả thực nghiệm cho tiếp theo nên xác định các thông số nhiệt vật lý thấy rằng đường cong thay đổi áp suất trong của tôm và từ đó giải bài toán truyền nhiệt, mô tôm theo độ ẩm có biên dạng giống như đường phỏng và xác định trường nhiệt độ và áp suất cong tốc độ sấy. Đây là một nhận định, đóng trong tôm thẻ chân trắng sấy bằng bơm nhiệt góp mới trong lĩnh vực nghiên cứu về truyền kết hợp hồng ngoại. TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt 1. Lê Như Chính, Nguyễn Nguyên An, Phạm Văn Tùy, 2018. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số phương pháp sấy đến chất lượng của tôm thẻ chân trắng khô, tạp chí Năng lượng nhiệt, số 142-7. 2. Trần Đai Tiến, 2007. Nghiên cứu phương pháp sấy và bảo quản mực ống lột da, Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật, Trường ĐH Nha Trang Tiếng Anh 3. Soner Celen¹ and Kamil Kahveci², 2012. Microwave drying behaviour of apple slices. 4. A. Luikov, 1980. Heat and mass transfer, translated from Russian by Kortneva. 5. Mingheng Shi & Xin Wang, 2004. Investigation on Moisture Transfer Mechanism in Porous Media During Rapid Drying Process. 6. Mr. Worachard Chawanasporn, 2003. Two-dimensional modeling of heat and mass transfer during drying of shrimp. 7. Supawan, Walangkana and Yutthana, 2008. Drying Strategy of Shrimp using Hot Air Convection and Hybrid Infrared Radiation/Hot Air Convection. 8. Song Xiaoyong, Cheng Luming, 2014. Study of Iron Yam-Chip (Dioscorea opposita Thunb. cv. Tiegun) Dehydration Using Far-Infrared Radiation Assisted Heat Pump Drying. 9. Frank M. White, 1991. Fluid Mechanics, University of Rhode Island. 10. Myers RH; Montgomery DC, 2002. Response Surface Methodology: Process and Product Optimization using Designed Experiments. Wiley, New York. 11. Phần mềm thiết kế và phân tích thí nghiệm Minitab 16 12. http://cafef.vn/xuat-khau-tom-se-dat-tren-4-ty-usd-trong-nam-2018-20180621164541548.chn TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 9
  10. Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2019 THOÂNG BAÙO KHOA HOÏC THÀNH PHẦN DINH DƯỠNG CỦA GIUN NHIỀU TƠ (Perinereis sp.) NUÔI THƯƠNG PHẨM VÀ TỰ NHIÊN: ỨNG DỤNG CHO NUÔI TÔM BỐ MẸ NUTRITIONAL COMPOSITION OF FARMED AND WILD POLYCHAETE (Perinereis sp.): APPLICATION FOR SHRIMP BROODSTOCK AQUACULTURE Nguyễn Văn Dũng¹, Nguyễn Thị Thu Hằng¹, Huỳnh Kim Quang¹ Ngày nhận bài: 6/11/2018; Ngày phản biện thông qua: 18/2/2019; Ngày duyệt đăng: 1/3/2019 TÓM TẮT Nghiên cứu này nhằm khảo sát thành phần dinh dưỡng của giun nhiều tơ bao gồm protein, chất béo, chất xơ, độ ẩm, axít béo và axít amin. Giun nhiều tơ được thu thập từ nguồn nuôi thương phẩm và ngoài tự nhiên. Kết quả của nghiên cứu này cho thấy hàm lượng protein, lipid và độ ẩm của giun P. nuntia var. brevicirris (Tự nhiên), P. nuntia var. brevicirris (Nuôi thương phẩm), P. nuntia (Tự nhiên) và M. mossambica (Tự nhiên) lần lượt là: Protein: 12,57%; 13,19%; 8,47% và 11,81%, lipid: 3,53%; 3,64%; 1,66% và 2,51%,, và độ ẩm:76,40%; 77,48%; 86,23% và 79,13%. Kết quả cho thấy rằng các axít béo có sự khác biệt đáng kể giữa giun nuôi thương phẩm và giun thu ngoài tự nhiên (P
  11. Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2019 hết, trong trại sản xuất đều sử dụng giun nhiều của trứng và sinh sản, quyết định sự thành công tơ phổ biến nhất là các loại giun cát (Perine- trong sinh sản. Harrison (1997) cho rằng khi reis sp.) ở Thái Lan (Meunpol và cs, 2005), hàm lượng protein trong buồng trứng tăng cao Malaysia (Ong 1996) và Việt Nam (Đào Văn thì sự phát triển của buồng trứng tăng nhanh, Trí và Nguyễn Thành Vũ, 2008; Nguyễn Văn nhưng sau đó nó sẽ giảm mạnh sau khi đẻ ở Dũng và cs, 2011). Tôm bố mẹ cho ăn với giun tôm Hydrodromaus paratelphysa và điều này nhiều tơ giúp cải thiện sức sinh sản và tỷ lệ cũng đã được ghi nhận trong tôm he (Castille trứng nở của trứng tốt hơn so với chế độ cho và Lawrence, 1989). Một sự khác biệt và hàm ăn thức ăn thương mại khác (Millamena và lượng protein cũng đã được ghi nhận trong Pascual, 1990). Một trong những lý do để giải gan tụy và buồng trứng của tôm Litopenaeus thích điều này là do giun nhiều tơ hay còn gọi vannamei tự nhiên và nuôi, hàm lượng protein là giun omega chứa hàm lượng PUFA omega-3 có trong có trong gan tụy và buồng trứng của cao (Harrison, 1991) thích hợp cho phát triển tôm có sức sinh sản tốt cao hơn hàm lượng buồng trứng của tôm biển (Techaprempreecha protein có trong tôm có sức sinh sản kém và cs, 2011; Limsuwatthanathamrong và cs, (Palacios và cs, 2000). Mục đích của nghiên 2012). Một số nghiên cứu trước đây cho thấy cứu này là xác định thành phần dinh dưỡng của hàm lượng các axit béo chưa no (HUFA) và các giun nhiều tơ nuôi thương phẩm và giun ngoài phospholipid chiếm tỷ lệ cao trong thịt giun. tự nhiên để lựa chọn nguồn thức ăn phù hợp Chất béo có vai trò rất quan trọng trong quá phục vụ nuôi vỗ thành thục tôm bố mẹ. trình thành thục sinh dục của giáp xác. Các axít II. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP béo chưa no, đặc biệt 20:5n-3 và 22:6n-3 chiếm NGHIÊN CỨU ưu thế trong màng tế bào trứng và được xem là 1. Vật liệu nghiên cứu thành phần quan trọng nên được bổ sung trong Giun nhiều tơ: Perinereis nuntia var. khẩu phần thức ăn nuôi tôm phát dục. Nhiều brevicirris có khối lượng trung bình 1,02g/con; nghiên cứu cho thấy thức ăn thiếu n-3 HUFA P. nuntia có khối lượng trung bình 8,76g/con có tác dụng tiêu cực đến qúa trình phát triển và Marphysa mossambica có khối lượng trung phôi, chất lượng trứng và ấu trùng của hầu hết bình 10,47g/con, khai thác tự nhiên tại vùng các loài giáp xác (Wouters và cs, 1999a). Ngoài biển Vạn Ninh, Khánh Hòa. ra, axít arachidonic (20:4n-6; AA) chiếm tỷ lệ Giun nhiều tơ: P. nuntia var. brevicirris cao trong buồng trứng, được tìm thấy nhiều thương phẩm có khối lượng trung bình 0,92g/ trong thịt giun nhiều tơ (Harrison, 1997; Wout- con được thu tại Trung tâm Nghiên cứu và Phát ers và cs, 2001a). Phospholipids, chủ yếu gồm triển Nha Trang. phosphatidylcholine và phosphatidylethanol- Tất cả các mẫu giun đều được cho nhịn đói amine có trong thịt giun được xem là thành 2 ngày để giun tiêu hóa toàn bộ phần thức ăn phần dinh dưỡng thiết yếu, cần được bổ sung ít trong hệ tiêu hóa sau đó chuyển vào giữ trong nhất 2% trong thức ăn cho nuôi tôm phát dục tủ âm sâu (-85ºC) trước khi phân tích mẫu. Mỗi (Cahu và cs, 1994; Ravid và cs, 1999; Wouters mẫu giun nuôi thương phẩm và thu gom từ tự và cs, 1999b). nhiên được phân tích lặp lại ba lần. Quá trình thành thục của tôm là thời gian 2. Phương pháp nghiên cứu tổng hợp mạnh mẽ protein và đây là thời điểm nhu cầu về protein lớn nhất (Harrison, 1997). 2.1. Xác định hàm lượng protein, lipid, chất Theo Wouters và cs (2001a) hàm lượng protein xơ và độ ẩm trong thức ăn chế biến là khoảng 50% nhưng Xác định hàm lượng protein trong các điều này vẫn còn thấp so với thức ăn tươi như mẫu giun theo phương pháp Kjeldalh. Hàm giun nhiều tơ, mực và hầu, đang sử dụng trong lượng lipid theo tiêu chuẩn ISO 6492: 1999, nuôi thành thục tôm bố mẹ. Một số nghiên cứu hàm lượng chất xơ theo phương pháp AOCS đã chỉ ra những thay đổi về hàm lượng protein Ba-6a-05 và độ ẩm theo phương pháp EC trong buồng trứng sẽ liên quan đến sự phát triển 152/2009. TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 11
  12. Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2019 2.2.Xác định thành phần axít béo và acid (one way ANOVA). So sánh sự khác nhau giữa amine các giá trị trung bình sau phân tích phương sai Xác định hàm lượng axít béo theo tiêu (post hoc test) bằng phép kiểm định Duncan chuẩn ISO 5508/5509:2000 và xác định hàm với độ tin cậy 95% (p
  13. Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2019 Bảng 2: Thành phần axít amin trong giun nhiều tơ (mg/100g ướt) Các giá trị thể hiện trên bảng là giá trị trung bình ± độ lệch chuẩn. Các giá trị trong cùng một hàng có các chữ cái giống nhau thì khác biệt không có ý nghĩa thống kê (p>0,05). mẫu cho thấy, sự khác biệt lớn nhất là các axit Glutamine, Leucin, Proline, Tyrosine, Valine, amin ở nguồn giun nuôi thương phẩm cao hơn Methionine và Serine trong giun tự nhiên và so với các nguồn giun khác. Sự khác nhau về nuôi thương phẩm cao hơn so với giun nhập hàm lượng axit amin cũng ảnh hưởng tới tôm khẩu và giun huyết. Điều này chứng minh rằng nuôi, nhu cầu về axit amin được nghiên cứu hiện nay tại sao nhu cầu về giun P. nuntia var. nhiều bởi vì động vật thủy sản không thể tổng brevicirris lại cao hơn giun M. mossambica hợp được chúng mà phải lấy từ thức ăn. Do trong các trại sản xuất tôm biển (Nguyễn Văn vậy nguồn axit amin từ thức ăn vô cùng quan Dũng và cs, 2011). trọng cho động vật nuôi đặc biệt trong nuôi 3. Thành phần axít béo trong giun nhiều tơ tôm thì các axit amin không thể thiếu (Halver Thành phần axít béo phân tích được trong các và Hardy, 2002). mẫu giun được trình bày cụ thể trong Bảng 3. Xét về tỷ lệ thành phần, có thể thấy các Kết quả phân tích mẫu cho thấy thành phần axít amin như Alanine, Aspartic, Cysteine, axit béo ở các nguồn giun nhiều tơ cho thấy, các TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 13
  14. Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2019 Bảng 3: Thành phần axít béo trong giun nhiều tơ (mg/100g ướt) Ghi chú: nd; không xác định. SFA: axít béo bão hòa; MUFA: axít béo chưa bão hòa đơn phân tử; PUFA: axít béo chưa bão hòa đa phân tử. Các giá trị thể hiện trên bảng là giá trị trung bình và độ lệch chuẩn. Các giá trị trong cùng một hàng có chữ cái giống nhau thì khác biệt không có ý nghĩa thống kê (p>0,05). 14 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
  15. Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2019 loại axít béo: C20:2n-6, C22:1n-6, C22:1n-3, giảm sự phụ thuộc vào nguồn tôm khai thác C22:2n-6, C22:3n-3 không phát hiện thấy ở ngoài tự nhiên. các nguồn giun. Riêng C19:0 và C19:1 đều có Tổng n-3 (omega-3) và n-6 (omega-6) trong ở các nguồn giun nhưng lại không phát hiện mẫu giun P. nuntia var. brevicirris nuôi thương thấy ở giun M. mossambica. phẩm (496mg và 501,8mg) cao hơn so với các Thành phần axit béo ở giun nhiều tơ có sự mẫu giun khác đặc biệt là mẫu giun P. nuntia khác biệt giữa các mẫu giun thu ngoài tự nhiên thấp nhất cả về tổng omega-3 và omega-6. Kết so với giuntrong điều kiện nuôi thương phẩm quả này cũng được Lytle (1990) nhận định hàm (p
  16. Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2019 dưỡng cho giun nhiều tơ (Meunpol và cs, 2005; tươi thích hợp và an toàn trong nuôi vỗ thành Brown và cs, 2011). thục tôm bố mẹ. Số liệu thu được cho thấy, thành phần dinh IV. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ dưỡng trong giun P. nuntia var. brevicirris Hàm lượng protein, lipid có trong mẫu giun thương phẩm cao hơn so với các nguồn giun P. nuntia var. brevicirris từ nguồn nuôi thương khác. Có thể so sánh với kết quả nghiên cứu phẩm đạt 13,19% và 3,64% cao hơn trong các của Techaprempreecha và cs (2011) đã kết mẫu giun thu ngoài tự nhiên. luận giá trị dinh dưỡng của giun nhiều tơ loài Hàm lượng các axít amin, axít béo có trong Perinereis nuntia trong điều kiện nuôi ở các mẫu giun P. nuntia var. brevicirriss từ nguồn trang trại và sử dụng thức ăn tổng hợp của tôm nuôi thương phẩm cao hơn trong các mẫu giun cao hơn so với giun thu ngoài tự nhiên và cho thu ngoài tự nhiên. rằng đây là nguồn thức ăn thích hợp, an toàn Giun nhiều tơ nuôi thương phẩm là nguồn trong nuôi vỗ thành thục tôm bố mẹ. thức ăn tươi thích hợp và an toàn trong nuôi vỗ Như vậy qua kết quả phân tích các mẫu thành thục tôm bố mẹ. giun cho thấy, thành phần dinh dưỡng có trong Tiếp tục nghiên cứu các giải pháp kỹ thuật mẫu giun P. nuntia var. brevicirris nuôi thương nhằm nâng cao chất lượng giun P. nuntia var. phẩm cao hơn so với trong các mẫu giun khác. brevicirris phục vụ nuôi vỗ thành thục tôm Kết quả này có thể nhận định nguồn giun nuôi bố mẹ. thương phẩm có thể được cho là nguồn thức ăn TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt 1. Nguyễn Văn Dũng, Nguyễn Thị Thu Hằng, Nguyễn Thị Thu Hiền, Huỳnh Kim Quang, 2011. Nghiên cứu đặc điểm sinh học và thử nghiệm sinh sản nhân tạo giun nhiều tơ Perinereis nuntia var. brevicirris (Grube, 1857). Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật. 2. Đào Văn Trí và Nguyễn Thành Vũ, 2008. Nghiên cứu quy trình sản xuất giống và nuôi tôm chân trắng (Litopenaeus vannamei). Thông tin Khoa Học, Công nghệ, Kinh tế Thủy sản, 2, pp.12–18. Tiếng Anh 3. Briggs, M.R.B., Brown, J.H., Fox, C.J, 1994. The effects of dietarylipid and lecithin levels on the growth, survival, feeding efficiency, production and carcass competition of postlarval Penaeus monodon (Fabricius). Aquacult Fish Manag 25:279–294. 4. Brown, N., Eddy, S., Plaud, S., 2011. Utilization of waste from a marine recirculating fish culture system as a feed source for the polychaete worm, Nereis virens. Aquaculure 322-323, 177-183. 5. Cahu, C.L., J.C. Guillaume, G. Stephan and L. Chim, 1994. Influence of phospholipid and highly unsaturated fatty acids on spawning rate and egg tissue composition in Penaeus vannamei fed semipurified diets. Aquaculture 126:159-170. 6. Castille, F. and A.L. Lawrence, 1989. The relationship between maturation and biochemical composition of the gonads and digestive glands of the shrimp Penaeus aztecus Ives and Penaeus setiferus (L.) J. Crust. Biol. 9:202-211. 16 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
  17. Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2019 7. Costa, P.F, Narciso, L. Fonseca, C, 2000. Growth, survival and fatty acid profile of Nereis diversicolor (O.F Muller, 1776) fed on six different diets B. Mar. Sci., 67 (2000), pp. 337–343. 8. Garcia-Alonso, J., Muller, C.T., Hardege, J.D, 2008. Influence of food regimes and seaonality on fatto acid composition in the ragworm. Aquatic Biology 4, 7-13. 9. Harrison, K.E, 1991. Crustacean reproduction nutrition. Crustac Nutr Newsl 7:62-70 10. Harrison, K.E, 1997. Broodstock nutrition and maturation diets. In: Advances in World Aquaculture vol. 6: Crustacean Nutrition (L.R. D'Abramo, D.E. Conklin and D. M. Akiyama, eds). World Aquaculture Society, Baton Rouge, Louisiana, USA, pp. 390-408. 11. Halver, J.E. and Hardy, R.W, 2002. Fish Nutrition. In: Sargent, J.R., Tocher, D.R. and Bell, G., Eds., The Lipids, 3rd Edition, Academic Press, California, 182-246. 12. Hoa, N. D., Wouters, R., Wille, R., Thanh,V., Dong, T. K., Hao, N. V., and Sorgeloos, P, 2009. A fresh-food maturation diet with an adequate HUFA composition for broodstock nutrition studies in black tiger shrimp Penaeus monodon (Fabricius, 1798). Aquaculture, 297,116-121. 13. Limsuwatthanathamrong, M., Sooksai, S., Chunhabundit, S., Noitung, S., Ngamrojanavanich, N., and Petsom, M, 2012. Fatty Acid Profile and Lipid Composition of Farm-raised and Wild-caught Sandworms, Perinereis nuntia, the Diet for Marine Shrimp Broodstock. Asian Journal of Animal Sciences, 6 (2), pp.65–75. 14. Luis, O. J. and A. C. Ponte, 1993. Control of reproduction of the shrimp Penaeus kerathurus held in captivity. J.World Aquacult. Soc., 24: 31-39. 15. Lytle J.S, Lytle T.F, Ogle J.T, 1990. Polyunsaturated fatty acid profiles as a comparative tool in assessing maturation diets of Penaeus vannameiOriginal Research Article. Aquaculture, Volume 89, Issues 3–4, 15 September 1990, Pages 287-299. 16. Meunpol, O., Meejing, P., and Piyatiratitivorakul, S, 2005. Maturation diet based on fatty acid content for male Penaeus monodon (Fabricius) broodstock. Aquaculture Research, 36(12), pp.1216–1225. 17. Millamena, O.M., and Pascual, F.P, 1990. Tissue Lipid Content and Fatty Acid Composition of Penaeus monodon Fabricius Broodstock from the Wild. Journal of the World Aquaculture Society, 21(2), pp.116–121. 18. Ong, B, 1996. Reproductive cycle of Perinereis nuntia var. brevicirris Grube (Polychaeta: Nereidae). The raffles bulletin of Zoology, 44(1), pp.263–273. 19. Palacios, E., A.M. Ibarra and I.S. Racotta, 2000. Tissue biochemical composition in relation to multiple spawning in wild and pond-reared Penaeus vannamei broodstock. Aquaculture 185:353-371. 20. Ravid, T., A. Tietz, M. Khayat, E. Boehm, R. Michelis and E. Lubzens, 1999. Lipid accumulation in the ovaries of a marine shrimp Penaeus semisulcatus De Haan. J. Exp. Biol. 202:1819-1829. 21. Techaprempreecha, S., Khongchareonporn, N., Chaicharoenpong, C., Aranyakanandac, P., Chunhabunditc, S., Petsom, A, 2011. Nutritional composition of farmed and wild sandworms, Perinereis nuntia. Animal Feed Science and Technology, 169(3-4), pp.265–269. 22. Wouters, R., L. Gomez, P. Lavens and J. Calderon, 1999a. Feeding enriched Artemia biomassa to Penaeus vannamei broodstock: its effect on reproductive performance and larval quality. J. Shellfish Res. 18:651-656. 23. Wouters, R., C. Molina, P. Lavens, and J. Calderon, 1999b. Contenido de lipidos y vitaminas en reproductores silvestres durante la maduracion ovarica y en nauplios de Penaeus vannamei. Proceedings of the Fifth Ecuadorian Aquaculture Conference, Guayaquil, Ecuador, Fundacion CENAIM-ESPOL, CDRom. 24. Wouters, R., P. Lavens, J. Nieto and P. Sorgeloos, 2001. Penaeid shrimp broodstock nutrition: an updated review on research and development. Aquaculture, 202(1-2), pp.1–21. TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 17
  18. Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2019 THOÂNG BAÙO KHOA HOÏC ỨNG DỤNG NGUYÊN TẮC BƠM HÚT CHÂN KHÔNG TRONG CHẾ TẠO THIẾT BỊ HÚT CÁ CƠM APPLICATION OF THE PRINCIPLE OF VACUUM PUMP IN THE MANUFACTURING OF ANCHOVY SUCTION EQUIPMENT Nguyễn Văn Hân¹ Ngày nhận bài: 27/9/2018; Ngày phản biện thông qua: 7/1/2019; Ngày duyệt đăng: 18/3/2019 TÓM TẮT Bài báo trình bày kết quả của nghiên cứu ứng dụng nguyên tắc bơm hút chân không để chế tạo thiết bị hút cá cơm. Với điều kiện ban đầu của bài toán là: công suất của bơm là 15m³/h; đường kính ống hút ϕ = 75 mm; chiều dài ống hút vào là l=6m và khối lượng riêng của hỗn hợp cá nước là γ = 2350 kg/m³ thì chiều cao cột áp hút là 1,7 mét. Từ khoá: Thiết bị hút cá cơm ABSTRACT This paper presents the manufacture of anchovy suction equipment based on the principle of vacuum pump. With the input parameters of the flow rate is 15 m³/h, the suction pipeline diameter is 75 millimeter, the length of suction pipeline is 6 meter, the density of fish and water composite is 2350 kg/m³, the calculated result of the delivery pressure head is 1.7 meters. Keywords: Anchovy suction equipment. I. ĐẶT VẤN ĐỀ. năng suất và chất lượng sản phẩm cá cơm Trong những năm vừa qua, nghề khai thác đánh bắt được đặc biệt là tiêu hao nhiều sức thủy, hải sản ở nước ta mới chỉ tập trung đầu lao động và ngư dân phải làm việc trong môi tư theo chiều rộng “nghề cá nhân dân”, thiếu trường làm việc trên biển vốn rất khắc nghiệt đầu tư chiều sâu dẫn đến năng suất, chất lượng, và nguy hiểm. hiệu quả thấp gây thất thoát, lãng phí lớn về Vì vậy, việc nghiên cứu tìm giải pháp và nguồn lợi. thiết bị cơ giới hóa trong khâu thu cá cơm trên Khi khai thác cá cơm, mỗi ngày một tàu tàu pha xúc để tăng năng suất, giảm thời gian khai thác khoảng 3 mẻ lưới đạt năng suất trung đánh bắt, tăng chât lượng sản phẩm, giảm chi bình 4 tấn/mẻ (mẻ cao nhất có thể đạt 7 tấn cá phí lao động chân tay đang là nhu cầu rất cấp cơm/mẻ). Trong đó, thời gian thả lưới chỉ mất thiết. khoảng 15 phút và thời gian thu lưới khoảng 45 II. ĐỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG phút (thu lưới cơ giới). Tuy nhiên, thời gian thu PHÁP NGHIÊN CỨU. cá với 1 mẻ lưới trung bình khoảng 4 tấn, ngư 1. Đối tượng: dân vẫn sử dụng phương pháp truyền thống là Nghiên cứu ứng dụng nguyên tắc bơm hút dùng vợt (10 - 20 kg/vợt) và cẩu thu cá từ lưới chân không để chế tạo thiết bị hút cá cơm. lên boong tàu với thao tác chậm, thời gian mất 2. Phương pháp nghiên cứu: khoảng 3 giờ, như vậy thời gian thu cá gấp 3 Nghiên cứu tính toán lý thuyết về khí động lần thời gian đánh bắt. học ứng dụng phương pháp hút chân không để Thực tế này đã ảnh hưởng rất lớn đến hút cá cơm. Những thông số làm việc của máy bơm: [1] ¹ Bộ môn Chế tạo máy, Khoa Cơ khí, Trường Đại học Nha Trang 18 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
  19. Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2019 * Lưu lượng. Và thành phần động năng là cột áp động: Hđ + Định nghĩa: Lưu lượng của bơm là lượng chất lỏng do máy cấp được trong một đơn vị thời gian. Thì: H= Ht + Hđ + Ký hiệu: Q Như cột áp toàn phần của máy bơm gồm hai + Thứ nguyên: Đơn vị thể tích/ Đơn vị thời thành phần: cột áp tĩnh cà cột áp động. gian tức là m³/h, m³/s, l/s. * Công suất * Cột áp. Công suất hữu ích + Định nghĩa: Cột áp của máy bơm là độ + Định nghĩa: Toàn bộ độ gia tăng năng gia tăng năng lượng mà một đơn vị trọng lượng lượng mà dòng chảy nhận được khi đi qua bơm chất lỏng nhận được từ khi vào đến khi ra khỏi trong một đơn vị thời gian gọi là công hữu ích. máy bơm. + Ký hiệu: Nh G: gọi là lưu lượng + Ký hiệu: H trọng lượng (N/s; N/h; kG/s). + Thứ nguyên: m (mét). + Công thức xác định: H = Er – Ev Theo định nghĩa ở trên: Trong đó: Q - Lưu lượng của bơm (m³/s); H - Cột áp của bơm (m); Trong đó: ρ - Khối lượng riêng của chất lỏng (kg/m³); αv, αr – Hệ số vận tốc dòng chảy khi vào và g - Gia tốc trọng trường (m/s²); khi ra khỏi máy bơm. γ - khôi lương riêng của hỗn hợp chất lỏng Ev, Er – Năng lượng đơn vị dòng chảy khi (cá và nước) được bơm (kG/m³). vào và khi ra của máy bơm. 1. Công suất trên trục bơm Pr, vr, Zr – Áp suất, vận tốc và cao độ dòng + Định nghĩa: Công suất trên trục là toàn bộ chảy khi ra khỏi máy bơm. năng lượng mà phần đầu bơm tiêu thụ để máy Pv, vv, Zv - Áp suất, vận tốc và cao độ dòng bơm bơm được lưu lượng chất lỏng là Q và đạt chảy khi vào máy bơm. cột áp toàn phần là H. Γ – Trọng lượng riêng. + Ký hiệu: N G – Gia tốc trọng trường. + Công thức: Công suất trên trục bơm được Do đó: xác định bằng: Trong đó: η - Hiệu suất của máy bơm. 2. Hiệu suất của bơm η Là tỷ số giữa công suất có ích Nh và công suất của trục bơm N: III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 1. Chọn các thông số cho thiết bị: ➢ Đặt giá trị bơm hút được lượng nước 15 m³/h. Hình 1: Sơ đồ xác định cột áp của bơm. ➢ Chọn đường kính ống sơ bộ: Ø = 75 mm Gọi thành phần thế năng là cột áp tĩnh: Ht = 0,075 m. Chọn ống đối với cá cơm kích thước từ 30 – 60 mm. ➢ γl - Khối lượng riêng của chất lỏng TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG • 19
  20. Tạp chí Khoa học - Công nghệ Thủy sản Số 1/2019 γl=1000 kg/m³. ➢ γ - Khối lượng riêng của hỗn hợp cá nước ➢ γk - Khối lượng riêng của không khí γk γ = 2350 kg/m³ =1,29 kg/m³. ➢ Mực nước dâng lên ở chiều cao sợ bộ (cột nước) h = 2500 mm = 2,5 m. Hình 2: Sơ đồ nguyên lý tính toán thông số. 2. Lưu lượng của không khí: [1] Lưu lượng không khí do quạt chân không Viết phương trình Becnuli cho mặt cắt 1-1 hút là 0,03 m³/s. và 2-2, lấy mặt chuẩn 1-1: + Áp suất P2 tại mặt 2-2: Trong đó: P2 = Pa - hck * γ = 98066 – 2350*2,54 = z1 = 0; z2 = zh ; P1 = Pa = 98100N/m² = 1 kG/ 92097 (Pa) cm² = 98066 Pa; v1≈0; α = 1 (chảy rối); + Áp suất P4 tại mặt 4-4: Chọn tổn thất năng lượng hw1-2 = 0. Thay vào các giá trị phương trình: Ta có lưu lượng khí qua ông là: 0.03 m³/s; đường kính ống hút khí chọn d4 = 21mm mà ta lại có: 3. Vận tốc trung bình của dòng chất lỏng: Viết phương trình Becnuli cho 2 mặt 1-1 và 2-2: Vận tốc trung bình của chất lỏng trong ống: Theo đề ra Q = 15 m³/h = 0,0041 m³/s. + Vận tốc trung bình trong ống: Trong đó: v1- vận tốc mặt thoáng; v2- vận tốc trung bình trong ống hút; p1- áp suất khí quyển; Vậy hck = 2,54 m ∆p – tổn thất áp suất tổng cộng (chiều dài 20 • TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
nguon tai.lieu . vn
Nông nghiệp Ngư nghiệp Lâm nghiệp Sinh học Hoá học Ngôn ngữ học Ngân hàng - Tín dụng