Báo cáo thí nghiệm quá trình và thiết bị trong công nghệ thực phẩm bài thực hành số 1 thí nghiệm sấy vật liệu ẩm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO NGÀNH CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM BÁO CÁO THÍ NGHIỆM Q TRÌNH VÀ THIẾT BỊ TRONG CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM GVHD: ThS Đỗ Thùy Khánh Linh SVTH: Nhóm MSSV: Nguyễn Thụy Phương Linh 19116019 Bùi Thị Thanh Nhàn 19116112 Nguyễn Thanh Bảo Ngọc 19116111 Lục Thị Hồng Phấn 19116120 Mã lớp học: PPEF412650_01CLC THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 12/2022 LỜI CẢM ƠN Lời chúng em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP Hồ Chí Minh tạo điều kiện để sinh viên chúng em có mơi trường học tập thực hành thoái mái vật chất sở hạ tầng Xin chân thành cảm ơn tới Khoa Đào tạo Chất lượng cao Khoa Cơng nghệ hóa học Thực phầm giúp chúng em có điều kiện để rèn luyện thực hành kỹ mơn Thí nghiệm Q trình Thiết bị Cơng nghệ thực phẩm Giúp sinh viên thực nghiệm kiến thức lý thuyết học máy móc thiết bị đặc thù thuộc lĩnh vực Cơng nghệ thực phẩm Chân thành cảm ơn ThS Đỗ Thùy Khánh Linh hướng dẫn tận tình suốt trình học thực hành chúng em Và với hạn chế giới hạn kiến thức thời gian, kinh nghiệm cịn ỏi nên chúng em khơng tránh khỏi thiếu sót, mong tận tình góp ý để chúng em hồn thiện mặt kiến thức thân Chúng em chân thành cảm ơn CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh Phúc ******* PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN Họ tên Sinh viên: Nguyễn Thụy Phương Linh 19116019 Bùi Thị Thanh Nhàn 19116112 Nguyễn Thanh Bảo Ngọc 19116111 Lục Thị Hồng Phấn 19116120 Nhóm: 02 Mơn học: Thí nghiệm Q trình thiết bị Công nghệ thực phẩm Họ tên Giảng viên hướng dẫn: ThS Đỗ Thùy Khánh Linh NHẬN XÉT Về nội dung đề tài khối lượng thực Ưu điểm Khuyết điểm Điểm: (Bằng chữ ) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng 12 năm 2022 Giảng viên nhận xét (Ký & ghi rõ họ tên) BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ Họ tên MSSV Nội dung Bài 1: Tổng quan Nguyễn Thụy Phương Linh 19116019 Kết quẩ sấy đối lưu Kết sấy lạnh Tổng hợp word Bài 1: Nguyên liệu phương pháp nghiên cứu Bùi Thị Thanh Nhàn 19116112 Kết sấy hồng ngoại Kết luận kiến nghị Tổng hợp excel Nguyễn Thanh Bảo Ngọc 19116111 Bài Thí nghiệm truyền nhiệt ống lịng ống Lục Thị Hồng Phấn 19116120 Bài Thí nghiệm lạnh đơng thực phẩm MỤC LỤC BÀI THỰC HÀNH SỐ 1: THÍ NGHIỆM SẤY VẬT LIỆU ẨM 1.1 TỔNG QUAN .1 1.1.1 Tổng quan phương pháp sấy 1.1.2 Tổng quan vật liệu sấy 1.2 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.2.1 Nguyên liệu, dụng cụ 1.2.2 Phương pháp nghiên cứu .5 1.3 KẾT QUẢ VÀ BẢN LUẬN 1.3.1 Độ ẩm ban đầu vật liệu sấy 1.3.2 Kết sấy đối lưu 1.3.3 Kết sấy hồng ngoại 13 1.3.4 Kết sấy lạnh 15 1.3.5 Bàn luận 18 1.4 KẾT LUẬN 19 1.5 TÀI LIỆU THAM KHẢO 19 BÀI THỰC HÀNH SỐ 2: THÍ NGHIỆM TRUYỀN NHIỆT ỐNG LỒNG ỐNG .21 2.1 MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM 21 2.2 TỔNG QUAN .21 2.2.1 Khái niệm thiết bị trao đổi nhiệt 21 2.2.2 Phân loại thiết bị trao đổi nhiệt 21 2.2.3 Một số thiết bị trao đổi nhiệt gián tiếp .23 2.2.4 Thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống 28 2.3 DỤNG CỤ VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 30 2.3.1 Dụng cụ thiết bị .30 2.3.2 Phương pháp tiến hành thực nghiệm .30 2.4 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 32 2.4.1 Kết 32 2.4.2 Bàn luận 38 2.5 TÀI LIỆU THAM KHẢO 39 BÀI THỰC HÀNH SỐ 3: THÍ NGHIỆM LẠNH ĐƠNG THỰC PHẨM 40 3.1 TỔNG QUAN VỀ QUÁ TRÌNH LẠNH ĐƠNG 40 3.1.1 Khái niệm lạnh động 40 3.1.2 Các tượng xảy trình lạnh đông .40 3.1.3 Các phương pháp lạnh đông 41 3.1.4 Cơ sở lý thuyết q trình lạnh đơng 43 3.1.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình lạnh đơng 44 3.2 NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN 45 3.2.1 Dụng cụ, thiết bị nguyên liệu thực nghiệm .45 3.2.2 Phương pháp thực 47 3.3 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 50 3.3.1 Độ biến thiên nhiệt độ theo thời gian sản phẩm trình lạnh đông chậm 50 3.3.2 Độ biến thiên nhiệt độ theo thời gian sản phẩm q trình lạnh đơng nhanh 51 3.3.3 Đánh giá cảm quan mẫu khoai lang sau trình lạnh đông 52 3.3.4 Bàn luận 53 3.4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 53 3.5 TÀI LIỆU THAM KHẢO .54 DANH MỤC HÌNH Hình 1 Khoai lang Hình Sơ đồ quy trình cơng nghệ sấy Hình Đường cong sấy W=f(τ) Hình Đường cong tốc độ sấy u = f(W) Hình Đường cong sấy W= f(τ) trình sấy đối lưu .10 Hình Giai đoạn trinh sấy dối lưu 10 Hình Giai đoạn trình sấy đối lưu 11 Hình Giai đoạn trình sấy đối lưu 12 Hình Đường cong tốc độ sấy u = f(W) trình sấy đối lưu 12 Hình 10 Đường cong sấy W= F(τ) sấy hồng ngoại 13 Hình 11 Giai đoạn đường cong sấy W= F(τ) sấy hồng ngoại 14 Hình 12 Giai đoạn đường cong sấy W= F(τ) sấy hồng ngoại 14 Hình 13 Giai đoạn đường cong sấy W= F(τ) sấy hồng ngoại 15 Hình 14 Đường cong tốc độ sấy u= f(W) sấy hồng ngoại .15 Hình 15 Đường cong sấy W = f(τ) trình sấy lạnh 16 Hình 16 Đường cong sấy giai đoạn trình sấy lạnh 16 Hình 17 Đường cong sấy giai đoạn trình sấy lạnh 17 Hình 18 Đường cong tốc độ sấy u = f(W) trình sấy lạnh 18 Hình Thiết bị trao đổi nhiệt chiều hay xi dịng 22 Hình 2 Thiết bị trao đổi nhiệt ngược chiều hay ngược dòng 23 Hình Thiết bị trao đổi nhiệt chéo hay chéo dòng 23 Hình Thiết bị truyền nhiệt loại vỏ bọc 23 Hình Thiết bị truyền nhiệt dạng ống xoắn .24 Hình Thiết bị truyền nhiệt dạng ống tưới 25 Hình Thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống 25 Hình Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm 26 Hình Thiết bị trao đổi nhiệt dạng khung 27 Hình 10 Thiết bị trao đổi nhiệt loại xoắn ốc .27 Hình 11 Thiết bị trao đổi nhiệt loại ống gân .28 Hình 12 Sự biến thiên nhiệt độ hai dịng lưu chất theo diện tích trao đổi nhiệt thiết bị ống lồng ống .29 Hình 13 Thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống 30 Hình 14 Thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống phịng thí nghiệm: Xi dòng (bên trái) ngược dòng (bên phải) .30 Hình Q trình lạnh đơng thực phẩm 43 Hình Tủ lạnh .45 Hình 3 Tủ cấp đơng .46 Hình Thiết bị cảm biến nhiệt 46 Hình Khoai lang .47 Hình Quy trình tiến hình thí nghiệm 47 Hình Mẫu khoai lang hình khối lập phương 48 Hình Gắn thiết bị cảm biến nhiệt vào hai vị trí mẫu khoai lang 48 Hình Đồ thị biểu diễn độ biến thiên nhiệt độ theo thời gian q trình lạnh đơng chậm 50 Hình 10 Đồ thị động học q trình lạnh đơng chậm 50 Hình 11 Đồ thị biểu diễn độ biến thiên nhiệt độ theo thời gian q trình lạnh đơng nhanh 51 Hình 12 Đồ thị động học q trình lạnh đơng nhanh .51 Hình 13 Mẫu khoai lang sau lạnh đông chậm (bên trái) sau lạnh đông nhanh (bên phải) 52 Hình 14 Mẫu khoai lang trình rã đông sau lạnh đông chậm (bên trái) sau lạnh đông nhanh (bên phải) .52 DANH MỤC BẢNG Bảng 1 Thành phần dinh dưỡng khoai lang Bảng Độ ẩm vật liệu sấy biến thiên theo thời gian Bảng Độ ẩm ban đầu mẫu khoai lang sau trình sấy Bảng Nhiệt dung riêng nước at 32 Bảng 2 Số liệu truyền nhiệt ống lồng ống xi dịng cố định dịng nóng .33 Bảng Xử lý số liệu truyền nhiệt ống lồng ống xi dịng cố định dịng nóng 33 Bảng Kết quả tính tốn q trình truyền nhiệt ống lồng ống xi dịng cố định dịng nóng .33 Bảng Số liệu truyền nhiệt ống lồng ống xi dịng cố định dòng lạnh 34 Bảng Xử lý số liệu truyền nhiệt ống lồng ống xuôi dòng cố định dòng lạnh .34 Bảng Kết quả tính tốn q trình truyền nhiệt ống lồng ống xi dịng cố định dịng lạnh .34 Bảng Số liệu truyền nhiệt ống lồng ống ngược dòng cố định dịng nóng 35 Bảng Xử lý số liệu truyền nhiệt ống lồng ống ngược dịng cố định dịng nóng 35 Bảng 10 Kết quả tính tốn q trình truyền nhiệt ống lồng ống ngược dịng cố định dịng nóng 36 Bảng 11 Số liệu truyền nhiệt ống lồng ống ngược dòng cố định dòng lạnh 36 Bảng 12 Xử lý số liệu truyền nhiệt ống lồng ống ngược dòng cố định dòng lạnh 37 Bảng 13 Kết quả tính tốn q trình truyền nhiệt ống lồng ống ngược dòng cố định dòng lạnh 37 Bảng Đánh giá cảm quan mẫu khoai lang sau trình lạnh đơng chậm lạnh đơng nhanh 52 BÀI THỰC HÀNH SỐ 1: THÍ NGHIỆM SẤY VẬT LIỆU ẨM 1.1 TỔNG QUAN 1.1.1 Tổng quan phương pháp sấy Sấy trình sử dụng nhiệt để làm giảm hàm lượng ẩm có nguyên liệu dựa chênh lệch áp suất riêng phần nước bề mặt ngun liệu mơi trường xung quanh Trong q trình sấy, nước di chuyển từ nguyên liệu môi trường xung quanh chia làm hai trình: nước khuếch tán từ bên nguyên liệu bề mặt nguyên liệu chênh lệch hàm lượng ẩm bên bề mặt; khuếch tán nước từ bề mặt nguyên liệu môi trường xung quanh chênh lệch áp suất riêng phần nước Trong công nghệ bảo quản sau thu hoạch chế biến nông sản, thực phẩm, sấy phương pháp có lịch sử hình thành từ lâu đời sử dụng phổ biến Mục tiêu trình sấy bảo quản chế biến nông sản, thực phẩm giảm hàm lượng ẩm có nguyên liệu; từ đó, làm giảm hoạt độ nước, ức chế biến đổi có diện nước như: phát triển vi sinh vật, xúc tác enzyme Bên cạnh đó, q trình sấy cịn góp phần tạo biến đổi mặt hóa học cảm quan; từ tạo thuộc tính đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng Nói cách khác, mục đích q trình sấy để kéo dài thời gian bảo quản, chế biến nông sản, thực phẩm giúp nâng cao giá trị chất lượng sản phẩm Động học sấy thay mơ hình tốn học phức tạp để mô tả tượng vận chuyển nhiệt khối lượng đồng thời lớp bên vật liệu sấy mặt phân cách với khơng gian xung quanh Các quy trình làm khơ khác bao gồm sấy khơng khí nóng, sấy đốt xung, sấy nhanh sấy vi sóng, phương pháp truyền thống, sấy chân không, công nghệ đại chẳng hạn sấy hồng ngoại, sấy âm sấy đông lạnh (Michailidis Krokida, 2014) Các phương pháp làm khô điều kiện thực ảnh hưởng đáng kể đến màu sắc, kết cấu, mật độ độ xốp, trạng thái cảm quan, đặc tính hấp thụ loại vật liệu sử dụng (Krokida Maroulis, 2019) 1.1.1.1 Tác nhân sấy Những tác nhân tách hàm lượng ẩm từ vật liệu sấy ta khỏi thiết bị sấy Trong q trình sấy, mơi trường bao quanh vật sấy ln bổ sung ẩm từ vật sấy làm cản trở ẩm bay từ vật sấy Trong nhiều trường hợp, tác nhân sấy đóng vai trị cung cấp nhiệt cho vật sấy để hóa ẩm lỏng Trong thiết bị sấy tiếp xúc, xạ, tác nhân sấy đóng vai trị chuyển ẩm, cịn nguồn nhiệt bề mặt đốt nóng, nguồn xạ, Ở thiết bị sấy đối lưu tác nhân sấy vừa làm nhiệm vụ cung cấp nhiệt cho vật sấy vừa làm nhiệm vụ tải ẩm Tác nhân sấy thường chất khí khơng khí, khói, q nhiệt Chất lỏng sử dụng làm tác nhân sấy loại dầu, số loại muối nóng chảy, v v Hai loại tác nhân sấy thông dụng bao gồm: khơng khí ẩm khói lị (Phạm Thanh, 2007) 1.1.1.2 Các phương pháp sấy ... Phấn 19 116 120 Bài Thí nghiệm lạnh đơng thực phẩm MỤC LỤC BÀI THỰC HÀNH SỐ 1: THÍ NGHIỆM SẤY VẬT LIỆU ẨM 1. 1 TỔNG QUAN .1 1 .1. 1 Tổng quan phương pháp sấy 1. 1.2 Tổng... Thụy Phương Linh 19 116 019 Bùi Thị Thanh Nhàn 19 116 112 Nguyễn Thanh Bảo Ngọc 19 116 111 Lục Thị Hồng Phấn 19 116 120 Nhóm: 02 Mơn học: Thí nghiệm Q trình thiết bị Công nghệ thực phẩm Họ tên Giảng viên... mẫu khoai lang sau q trình lạnh đơng chậm lạnh đơng nhanh 52 BÀI THỰC HÀNH SỐ 1: THÍ NGHIỆM SẤY VẬT LIỆU ẨM 1. 1 TỔNG QUAN 1. 1 .1 Tổng quan phương pháp sấy Sấy trình sử dụng nhiệt