tính toán thiết kế hệ thống lạnh kho cấp đông 150 tấn/mẻ đặt tại tây ninh

tính toán thiết kế hệ thống lạnh kho cấp đông 150 tấn/mẻ đặt tại tây ninh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HCM KHOA: CƠ KHÍ – CÔNG NGHỆ

BỘ MÔN: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT NHIỆT



ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÍNH TOÁN THIẾT KẾ HỆ THỐNG LẠNH KHO CẤP

ĐÔNG 150 TẤN/MẺ ĐẶT TẠI TÂY NINH

 GVHD: TS NGUYỄN HUY BÍCH

 SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN HOÀNG THẾ

TP.HCM ngày 27 tháng 03 năm 2013

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên em xin chân thành cảm ơn thầy TS NGUYỄN HUY BÍCH đã nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ và truyền đạt cho chúng em những kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian làm đồ án tốt nghiệp

Em cũng xin chân thành cảm ơn đến các quý thầy, cô trong bộ môn công nghệ kỹ thuật nhiệt, khoa cơ khí – công nghệ, trường đại học Nông Lâm TP.HCM đã giúp đỡ em trong suốt thời gian học tập tại trường

Xin chân thành cảm ơn!

TP.HCM, ngày…tháng…năm 2013

Sinh viên thực hiện

MỤC LỤC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 1

LỜI CẢM ƠN 2

MỤC LỤC 3

LỜI MỞ ĐẦU 6

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ THỊT BÒ VÀ PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN 7

1 Tình hình sản xuất và tiêu thụ thịt bò 7

1.1 Trên thế giới 7

1.2 Tại Việt Nam 8

2 Tìm hiểu nguyên liệu thịt bò 9

2.1 Cấu trúc thịt bò 9

2.1.1 Cấu trúc mô cơ 10

2.1.2 Cấu trúc mô mỡ 10

2.1.3 Cấu trúc mô liên kết 11

2.1.4 Cấu trúc mô xương 11

2.2 Đặc điểm hóa lý 11

2.3 Các dạng hư hỏng 11

3 Phương pháp bảo quản thịt bò 12

3.1 Phương pháp xông khói 12

3.2 Phương pháp ướp muối 13

3.3 Phương pháp xử lý lạnh 14

CHƯƠNG II: KỸ THUẬT LẠNH ĐÔNG BẢO QUẢN THỰC PHẨM 15

1 Khái quát về cấp đông bảo quản thực phẩm 15

1.1 Mục đích và ý nghĩa lạnh đông bảo quản thực phẩm 15

1.2 Cơ sở lý nhiệt của quá trình lạnh đông bảo quản thực phẩm 16

1.3 Các phương pháp lạnh đông bảo quản thực phẩm 16

2 Kho lạnh cấp đông bảo quản thực phẩm 18

2.1 Khái niệm 18

2.2 Phân loại 18

3 Một số thiết bị cấp đông 20

3.1 Thiết bị cấp đông trong môi trường không khí 20

3.2 Thiết bị cấp đông trong môi trường chất lỏng 21

3.3 Thiết bị cấp đông tiếp xúc 22

CHƯƠNG III: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ LẠNH ĐÔNG THỊT BÒ 22

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN KHO LẠNH 22

1 Xác định số liệu các thông số tính toán 22

2 Tính toán diện tích kho cấp đông 23

3 Tính toán cách nhiệt cho vách 26

4 Tính toán cách ẩm cho vách 28

5 Tính toán cách nhiệt cho trần và nền 29

6 Tính toán phụ tải nhiệt kho lạnh 29

6.1 Xác định dòng nhiệt qua kết cấu bao che 30

6.2 Xác định dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra 32

6.3 Xác định dòng nhiệt từ ngoài vào do thông gió 33

6.4 Xác định dòng nhiệt từ các nguồn khác khi vận hành 33

6.5 Xác định dòng nhiệt khi xả băng 35

7 Xác định phụ tải nhiệt thiết bị 35

8 Xác định phụ tải nhiệt máy nén 36

CHƯƠNG V: TÍNH TOÁN CÁC THIẾT BỊ 36

1 Xác định các thông số tính toán 36

1.1 Phương pháp làm lạnh và môi chất lạnh 36

1.2 Nhiệt độ sôi môi chất lạnh 36

1.3 Nhiệt độ ngưng tụ của môi chất 37

1.4 Nhiệt độ quá lạnh của môi chất trước van tiết lưu t ql ( 0 C) 37

1.5 Nhiệt độ quá nhiệt của môi chất trước khi vào máy nén t qn ( 0 C) 37

2 Xác định chu trình lạnh 37

3 Tính toán chọn máy nén 39

4 Tính toán chọn thiết bị ngưng tụ 40

5 Tính toán chọn thiết bị bay hơi 42

6 Tính toán chọn một số thiết bị phụ và đường ống 42

6.1 Bình chứa cao áp 43

6.2 Bình tách lỏng 43

6.3 Bình trung gian 43

6.4 Bình tách dầu 44

6.5 Van một chiều 44

6.6 Các thiết bị khác 44

7 Tính chọn tháp giải nhiệt 44

CHƯƠNG VI: ĐÁNH GIÁ SƠ BỘ 44

TÀI LIỆU THAM KHẢO 44

LỜI MỞ ĐẦU

Theo thống kê từ Tổng cục Hải quan và Cục Thú y, năm 2012 việt nam đã nhập khẩu tới 110 ngàn tấn thịt tươi sống, ướp lạnh, đông lạnh các loại, tăng 30% so với năm 2011 (năm 2011 nhập 83,5 ngàn tấn tăng 5,2% so với năm 2010) Trong tổng số thịt nhập khẩu năm qua thì thịt trâu bò chiếm tới 9 ngàn tấn, chiếm tới khoảng 8,2% tổng lượng thịt trong năm Cũng theo AgroMonitor, tổng hợp từ số liệu của Tổng cục Hải quan, năm

2012 nước ta đã chi 35, 25 triệu USD cho nhập khẩu thịt trâu bò tươi, ướp lạnh, đông lạnh, tăng 40,87% so với năm 2011 Tình hình nhập khẩu thịt bò tăng cao thì các doanh nghiệp và các nhà đầu tư cũng bắt đầu có nhu cầu tăng thêm các kho lạnh cấp đông để đảm bảo chất lượng của thịt phục vụ cho nhu cầu kinh doanh

Tất cả các thực phẩm có nguồn gốc động vật, thực vật khi lìa khỏi sự sống vẫn tiếp tục quá trình chuyển hóa phân giải Quá trình phân giải xuất hiện là do sự tồn tại của các enzyme trong bản thân thực phẩm như loại enzyme biến glucogen thành lactic, loại biến protit thành acid amin, … Kết quả của trình tự phân giải này sẽ tạo ra môi trường tốt cho

sự phát triển của vi sinh vật làm cho thực phẩm hôi thiu Mặt khác, vi sinh vật trong môi trường xung quanh cũng là nguyên nhân chính làm cho thực phẩm thịt hư và hôi thiu Vì vậy, các doanh nghiệp đã đưa ra tiêu chí bảo quản thịt trong môi trường như thế nào để đảm bảo được thực phẩm thịt tránh hiện tượng hư hỏng, hôi thiu

Hiện nay, nước ta có nhiều phương pháp bảo quản thịt nhưng trong đó đông lạnh bảo quản thịt là tốt, hiệu quả và phổ biến nhất Bảo quản lạnh đông là bảo quản thịt ở nhiệt độ đóng băng của nước trong thịt nhằm mục đích hạn chế hoạt tính của các enzyme có trong

tế bào và có thể tiêu diệt được một số loại vi sinh vật trong quá trình lạnh đông

Và trong giới hạn của đồ án này, với sự hướng dẫn và giúp đỡ của thầy TS Nguyễn

Huy Bích em xin trình bày đề tài “Tính toán thiết kế hệ thống lạnh cho kho lạnh cấp đông 150 tấn thịt bò đặt tại khu vực Tây Ninh”

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ THỊT BÒ VÀ PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN

Dưới đây là biểu độ thể hiện tình hình xuất nhập khẩu thịt bò của một số nước chính:

Biểu đồ xuất khẩu thịt bò của một số trên thế giới (đơn vị: ngàn tấn.)

Theo nguồn: USDA

Theo số liệu của Bộ Nông Nghiệp Mỹ trong năm 2011, nhập khẩu thịt bò của thế giới ước tính đạt 6,86 triệu tấn, giảm so với năm 2010 là 6,9 triệu tấn Dự báo năm 2012 nhập khẩu thịt bò của thế giới sẽ đạt khoảng 7,1 triệu tấn, tăng 3,47% so với năm 2011 Nhập khẩu thị bò dự báo tăng tại các nước Mỹ (+4,06%), Hàn Quốc (+2,44%), EU – 27 (+1,35%), Việt Nam (+8,3%) và Ai Cập (+8,6%)

Tình hình nhập khẩu thịt bò của một số nước trên thế giới (đơn vị: ngàn tấn.)

Theo nguồn: Bộ nông nghiệp Mỹ

Các tháng cuối năm 2012 và đầu năm 2013, xuất hiện một số thông tin bò điên xuất khẩu từ Braxin và 2 nước đã ngừng nhập khẩu thịt bò nước này là Nhật Bản, Trung Quốc

và Nam Phi Tuy nhiên theo dự báo mới nhất thì sản lượng thịt bò của Braxin năm 2013

sẽ đạt kỷ lục mới 9,38 triệu tấn, tăng gần 2% so với 9,21 triệu tấn của năm 2012 nhờ nhu cầu trong và ngoài nước đều tăng

Xuất khẩu thị bò của Braxin năm 2013 dự báo đạt 1,45 triệu tấn, tăng 4% so với 1,39 triệu tấn xuất năm 2012 Nguồn cung dồi dào, đồng Real suy yếu và giá bò ổn định, Braxin có thể xuất sang các thị trường mà Ấn Độ không thể xuất khẩu như Nga, EU đã giúp Braxin có thể giữ được vị trí của mình ở nhiều thị trường chủ chốt

Tổng mức tiêu thụ thịt bò ở Braxin dự báo đạt 7,99 triệu tấn trong năm 2013, tăng so với 7,88 triệu tấn của năm 2012.( Theo: Livestock and Poultry: World Markets and Trade, FAS Online, December 2012)

1.2 Tại Việt Nam

Theo AgroMonitor, tổng hợp từ số liệu của Tổng cục Hải quan, năm 2011 nước ta đã chi 35,25 triệu USD cho nhập khẩu thị bò tươi, ướp lạnh, đông lạnh, tăng 40,87% (tương đương tăng 10,23 triệu USD) so với năm 2010 Trong 9 thị trường mà Việt Nam đã nhập thịt bò thì 4 trị trường chính là Ấn Độ, Úc, Mỹ và New Zealand đã chiếm 96,81% tổng kim ngạch nhập khẩu thịt bò Đáng lưu ý và là kim ngạch nhập khẩu thịt bò là từ thị trường Mỹ với mức tăng 58,63%, đạt kim ngạch 4,3 triệu USD, tiếp theo là từ thị trường

Ấn Độ, tăng 40,42%, đạt kim ngạch 20,39 triệu USD, từ thị trường Úc, tăng 30,31%, đạt kim ngạch 7,99 triệu USD và thứ tư là từ thị trường New Zealand, tăng 26%, đạt kim ngạch 1,43 triệu USD

Theo thống kê c ủa Tổng c ục Hải quan, trong tháng 01/2012, Viê ̣t Nam đã chi 8,9 triê ̣u USD để nhâ ̣p khẩu th ịt các loại, giảm 38% so với tháng trước và giảm 18,8% so cùng kỳ năm 2011 Trong đó nhâ ̣p khẩu thịt bò tháng 01/2012 đạt 3,03 triê ̣u USD , giảm 16,5% so với tháng 12/2011, nhưng lại lại tăng tới 24% so cùng kỳ năm trước, tương đương tăng 585,6 ngàn USD

Qua các số liệu do Tổng cục Hải quan thống kê cho thấy nước ta hiện nay đang là một trong những thị trường lớn và ưa thích với các nước xuất khẩu thịt bò như Braxin, Ấn Độ… Điều này cho thấy nhu cầu tiêu dùng của người dân nước ta tương đối cao Hiện nay, nước ta đang thực hiện chủ trương khôi phục ngành chăn nuôi để hạn chế việc nhập khẩu quá mức từ các doanh nghiệp nước ngoài làm mất cân bằng kinh tế trong nước Bộ Nông nghiê ̣p & PTNT đã xác định mục tiêu tăng trưởng của ngành chăn nuôi năm 2013

là 6 – 6,5% Việc thực hiện chủ trương nhằm phát triển ngành chăn nuôi nước ta trở thành một trong những nước xuất khẩu thịt bò lớn trên thế giới, đồng thời đảm bảo cung cho thị trường trong nước

2 Tìm hiểu nguyên liệu thịt bò

2.1 Cấu trúc thịt bò

Dựa vào vai trò, chức năng và thành phần hóa học người ta chia thịt bò thành các loại

mô như sau: mô cơ, mô mỡ, mô liên kiết và mô xương

2.1.1 Cấu trúc mô cơ

Mô cơ là một bộ phận quan trọng của thịt bò Nó chiếm khoảng 57 – 62% khối lượng của thịt và chiếm khoảng 35% trọng lượng của con vật

Mô cơ là cấu trúc có giá trị dinh dưỡng cao nhất của thịt, hàm lượng của các chất trong mô cơ thịt bò dao động như sau: nước: 72 – 75%, protein: 18,5 – 22%, lipid và lipoid: 2 – 3%, chất ngấm ra: 2 – 2,8%, glycogen: 0,3 – 0,8%, khoáng: 1 – 1,4% chủ yếu

là gồm Fe, các hợp chất P, Ca, Mg, Zn,… và vitamin: thiamin, vitamin B6, vitamin E, vitamin A,…

Hình: cấu tạo của mô cơ

Mô cơ của các loài động vật không chỉ khác nhau về giống loài, giới tính, độ tuổi mà còn phụ thuộc nhiều vào chế độ chăm sóc và trạng thái của động vật trước khi giết mổ

Mô cơ thường có màu đỏ thẩm hoặc đỏ nhạt, mô cơ của các động vật đực, trưởng thành

và lao động nhiều có màu thẫm hơn so với những loài động vật cái, còn non hoặc chỉ nuôi để lấy thịt

2.1.2 Cấu trúc mô mỡ

Mô mỡ được tạo thành từ các mô liên kết hình lưới xốp mềm hóa và các tế bào chất béo Trong thịt bò hàm lượng mô mỡ dao động trong khoảng khá rộng từ 2 – 40% và tỉ lệ nghịch với hàm lượng nước trong cấu trúc cơ thịt Lượng chất béo với một tỉ lệ nhật định

sẽ làm tăng giá trị cảm quan và giá trị dinh dưỡng của thịt Lượng mô mỡ, vị trí tích lũy, thành phần, màu sặc, mùi vị và các tính chất khác của mô mỡ phụ thuộc nhiều vào giống loài, tuổi, giới tính, mức độ béo của vật nuôi và điều kiện nuôi dưỡng

Hình: cấu tạo mô mỡ

2.1.3 Cấu trúc mô liên kết

Mô liên kết: thành phần cơ bản của mô liên kết là các protein có giá trị dinh dưỡng thấp và làm cho thịt cứng Nếu mô liên kết quá ít thì làm cho thịt nhão, nhưng nếu qus nhiều sẽ làm giảm giá trị dinh dưỡng của thịt bò So với các mô khác thì mô liên kết phát triển trong thời gian kéo dài nhất

2.1.4 Cấu trúc mô xương

Mô xương: là thành phần không ăn được Tỷ lệ của nó trong thân thịt cao làm giảm giá trị của thân thịt Thịt bò có bộ xương phát triển quá kém hoặc quá thô đều không tốt Nếu tính theo khối lượng cơ thể thì khi sơ sinh bộ xương chiếm 22,73%, 18 tháng là 11,7% và 5 năm là 9,9% Như vậy trong giai đoạn từ sơ sinh đến 18 tháng tuổi, đặc biệt

là trước 14 tháng tuổi thì mô xương sinh trưởng rất nhanh

2.2 Đặc điểm hóa lý

2.3 Các dạng hư hỏng

Sinh nhớt: thường xuất hiện trên bề mặt thịt bò ướp lạnh ở các buồng có độ ẩm không khí tương đối cao hơn 95% Đây là giai đoạn đầu của sự hư hỏng Lớp nhầy này gồm có nhiều vi khuẩn khác nhau như Micricoccus albus, M.cadidus, E.coli,… Tốc độ sinh nhớt phụ thuộc vào nhiệt độ

Thịt bò bị chua: do vi khuẩn lactic, nấm men hoặc enzym có sẵn trong thịt gây ra Thịt càng có nhiều glycogen thì càng dễ bị chua, quá trình lên men chua làm cho PH thịt giảm

Đây là quá trình của trước quá trình thối rửa Sản phẩm của quá trình này là các acid như acid focmic, acid acetic, acid butyric, acid lactic…

Sự thối rửa thịt: do các vi sinh vật hiếm khí cũng như kị khí phát triển sinh ra các enzym protease phân giải protein Sản phẩm của quá trình là hydro sulfua, indol, scatol, butyric,… tạo mùi khó chịu cho thịt các vi khuẩn hiếm khí gây thối thường gặp là bacterian megatherium, bacilus subtilis, bacilus mensenteriu, …

Thịt mốc: do các nấm mốc Mucor, Aspergilus,… phát triển trên thịt làm cho thịt có tính kiềm do phân hủy protein và lipid, tạo thành các acid bay hơi Nấm mốc phát triển làm cho thịt có mùi mốc, nhớt dính và biến màu

3 Phương pháp bảo quản thịt bò

3.1 Phương pháp xông khói

Xông khói hay còn gọi là hun khói là một phương pháp chế biến và bảo quản thực phẩm bằng cách phơi nó trên khói hoặc những vật liệu cháy được như gỗ Thịt là thực phẩm hay được xông khói nhất

Hình: Thịt bò được treo trên các móc để hun khói

Thịt hun khói là thực phẩm giàu chất dinh dưỡng Thịt hun khói có màu đỏ tươi và có mùi thơm khói Phương pháp xông khói này là phương pháp gia truyền của vùng Tây Bắc nước ta

Sau khi giết mổ, thịt sẽ được thái mỏng rồi treo lên nóc bếp Hơi nóng của lửa từ bếp nấu hoặc nhiệt độ của khói từ bến sẽ làm cho cho miếng thịt săn lại, mỡ chảy ra và để

một thời gian nhất định Sau đó, người ta sẽ chế biến thành nhiều món khác nhau và rất ngon

3.2 Phương pháp ướp muối

Ướp muối là một phương pháp bảo quản và chế biến thức ăn bằng cách trộn chúng với muối ăn, nhờ vào khả năng ức chế vi sinh vật gây thối của muối ăn Ngoài ra, muối

ăn cũng có tác dụng là giảm các ảnh hưởng của các enzym gây hư hỏng thịt bò Quá trình ướp muối có thể kết hợp với ướp nước đá lạnh

Ướp muối là phương pháp được sử dụng rộng rãi trong thực tế vì thực hiện đơn giản,

rẻ tiền và hiệu quả cao Chất lượng của phương pháp này phụ thuộc vào chất lượng của muối ăn, lượng muối ướp, nhiệt độ ướp, chất lượng thức ăn ban đầu

Đối với các món thịt muối ở Việt Nam, để làm được một hũ thịt bò muối ngon lành và hấp dẫn, người chế biến phải lựa những miếng thịt thật ngon, những miếng thịt có da mỏng, mỡ không dày Những miếng thịt đùi được rửa sạch rồi dùng sợi dây giang buộc tròn lại Sau đó luộc thịt chín rồi vớt ra để nguội Tiếp đến là nấu nước mắm với đường trắng, đun cho hỗn hợp nước mắm đường sôi lên rồi dùng vá khuấy cho đường tan hết

Để tăng thêm hương vị cho món thịt, người ta cho vào nước mắm đường một ít mì chính

và vài củ gừng tươi giã nhỏ Sau đó xếp từng miếng thịt vào hũ thủy tinh rồi đổ nước mắm đường (đã để nguội) vào ngập mặt thịt Thịt được ngâm như vậy khoảng năm ngày cho thấm đường, mắm

Đối với các nước trên thế giới người ta thực hiện ướp muối như sau:

B1: chuẩn bị nguyên liệu thịt bồ và hỗn hợp 94% muối NaCl, 5% đường

B2: Cắt thái thịt thành từng miếng nhỏ 1 – 2 kg, sau khi bỏ hết xương

B3: Xát hỗn hợp muối lên bề mặt thịt

B4: Xếp thịt đã ướp vào thùng gỗ, cứ mỗi lớp thịt rắc một lớp hỗn hợp muối đường

B5: Bảo quản 7 – 10 ngày Trước khi dùng, lấy thịt để trên giá cho ráo nước

Hình mô phỏng thịt bò được ướp trong ngăn gỗ

3.3 Phương pháp xử lý lạnh

Phương pháp này người ta dùng nhiệt độ thấp để ức chế các enzym gây hư hỏng thịt

để bảo quản thịt bò được tốt nhất Dùng nhiệt độ thấp có nhiều phương pháp khác nhau

Ở đây ta chỉ đi tìm hiểu phương pháp cấp đông thịt bò ở nhiệt độ -350

quá trình phản ứng hóa sinh của các vi sinh vật trong thịt bò, đảm bảo tốt cho quá trình bảo quản thịt bò

Đây là phương pháp để bảo quản khối lượng thực phẩm lớn ở các nhà lạnh, kho lạnh, hầm lạnh… của các nhà máy sản xuất chế biến hoặc phân phối thịt bò Ngày nay với các kho cấp đông 500 tấn, 1000 tấn nên việc bảo quản và dự trữ thịt bò trở nên đơn giản hơn đáp ứng nhu cầu kinh doanh sản xuất hoặc nhu cầu về an toàn thực phẩm thịt bò của người tiêu dùng tốt hơn

CHƯƠNG II: KỸ THUẬT LẠNH ĐÔNG BẢO QUẢN THỰC PHẨM

1 Khái quát về cấp đông bảo quản thực phẩm

1.1 Mục đích và ý nghĩa lạnh đông bảo quản thực phẩm

Thực phẩm ở nhiệt độ cao dưới tác dụng của men phân giải (enzim) của bản thân và các vi sinh vật sẽ xảy ra quá trình biến đổi về chất, dẫn đến hư hỏng, ươn thối Khi nhiệt

độ thực phẩm xuống thấp các quá trình trên sẽ bị ức chế và kìm hãm, tốc độ các phản ứng hoá sinh sẽ giảm Nhiệt độ càng thấp, tốc độ phân giải càng giảm mạnh.Khi nhiệt

độ giảm thì hoạt động sống của tế bào giảm là do: Cấu trúc tế bào bị co rút Độ nhớt dịch

tế bào tăng Sự khuyếch tán nước và các chất tan của tế bào giảm; Hoạt tính của enzim

có trong tế bào giảm Nhiệt độ thấp ức chế tốc độ của các phản ứng hoá sinh trong thực phẩm Nhiệt độ thấp tốc độ giảm, người ta tính rằng cứ giảm 10oC thì tốc độ phản ứng hoá sinh giảm xuống còn từ 1/2 đến 1/3 Nhiệt độ thấp tác dụng đến các men phân giải nhưng không tiêu diệt được nó Nhiệt độ giảm xuống 0oC hoạt động của hầu hết các enzim bị đình chỉ Men lipaza, trypsin, catalaza ở nhiệt độ -191oC cũng không bị phá huỷ Nhiệt độ càng thấp khả năng phân giải giảm, ví dụ khả năng phân giải của men lipaza phân giải mỡ cho ở bảng dưới đây:

Bảng: Khả năng phân giải của men phân giải mỡ lipaza

Các tế bào thực vật có cấu trúc đơn giản hoạt động sống có thể độc lập với cơ thể sống Vì vậy khả năng chịu lạnh cao, đa số tế bào thực vật không bị chết khi nước trong

nó chưa đóng băng Tế bào động vật có cấu trúc và hoạt động sống phức tạp, gắn liền với

cơ thể sống Vì vậy khả năng chịu lạnh kém Đa số tế bào động vật chết khi nhiệt độ giảm quá 4oC so với thân nhiệt bình thường của nó Tế bào động vật chết là do chủ yếu

độ nhớt tăng và sự phân lớp của các chất tan trong cơ thể

Một số loài động vật có khả năng tự điều chỉnh hoạt động sống khi nhiệt độ giảm, cơ thể giảm các hoạt động sống đến mức không cần nhu cầu bình thường của điều kiện môi trường trong một khoảng thời gian nhất định Khi tăng nhiệt độ, hoạt động sống của chúng phục hồi, điều này được ứng dụng trong vận chuyển động vật đặc biệt là thuỷ sản ở dạng tươi sống, đảm bảo chất lượng tốt và giảm chi phí vận chuyển

Sự phát triển của các vi sinh vật bị ức chế, đại bộ phận các vi sinh vật ngừng hoạt động trong khoảng -3o

C  -10o

C Tuy nhiên ở -10oC vi khuẩn micrococcuss vẫn sống nhưng phát triển chậm Các loại nấm mốc chịu đựng lạnh tốt hơn, có thể tới -15oC Để nấm mốc sống được độ ẩm phải đảm bảo ít nhất là 15% Khi nhiệt độ giảm xuống -18oC thì nước trong thực phẩm mới đóng băng tới 86%, đạt yêu cầu trên Vì vậy nhiệt độ bảo quản tốt nhất từ -18oC trở xuống mới làm cho toàn bộ vi sinh vật và nấm mốc ngừng hoạt động hoàn toàn

1.2 Cơ sở lý nhiệt của quá trình lạnh đông bảo quản thực phẩm

Quá trình đông lạnh là quá trình trao đổi nhiệt mà kết quả là lượng nước tự do chứa trong sản phẩm được chuyển thành nước đá Sự chuyển đổi pha của nước trong sản phẩm bắt đầu khi nhiệt độ của sản phẩm hạ xuống nhiệt độ kết đông

Quá trình lạnh đông xảy ra trong khoảng nhiệt độ kết đông đến nhiệt độ cùng tinh kèm theo các hiện tượng:

 Sự chuyển đổi pha của nước tự do thành nước đá

 Sự tăng nồng độ dịch lỏng của các chất tan trong sản phẩm

 Sự giảm nhiệt độ của sản phẩm xuống thấp hơn nhiệt độ kết đông

1.3 Các phương pháp lạnh đông bảo quản thực phẩm

 làm đông thực phẩm trong không khí lạnh

Thực phẩm được làm lạnh bằng không khí có nhiệt độ âm sâu đối lưu cưỡng bức qua bề mặt Quá truyền nhiệt là trao đổi nhiệt đối lưu

Sản phẩm cấp đông có thể dạng block hoặc dạng rời, nhưng thích hợp nhất là dạng sản phẩm rời

 Ưu điểm:

 Không khí có nhiệt dung riêng nhỏ nên giảm nhiệt độ nhanh

 Khi tiếp xúc không gây các tác động cơ học vì thế giữ nguyên hình dáng kích thước thực phẩm, đảm bảo thẩm mỹ và khả năng tự bảo vệ cao của nó

Phương thức trao đổi nhiệt giữa thực phẩm và các tấm lắc trong tủ đông tiếp xúc là dẫn nhiệt

Phương pháp cấp đông tiếp xúc thường chỉ được áp dụng cho các loại sản phẩm dạng khối

 làm đông cực nhanh

Thực phẩm được di chuyển trên các băng chuyền và được phun làm lạnh bằng ni tơ lỏng có nhiệt độ bay hơi rất thấp -196oC Vì thế thời gian làm lạnh đông cực nhanh từ 510 phút Hiện nay các nước phát triển ứng dụng rộng rãi phương pháp này

2 Kho lạnh cấp đông bảo quản thực phẩm

2.1 Khái niệm

Kho lạnh bảo quản là kho được sử dụng để bảo quản ở nhiệt độ thấp các loại thực phẩm , nông sản, rau quả, các sản phẩm của công nghiệp hóa chất, công nghiệp thực phẩm, công nghiệp nhẹ

Hiện nay kho lạnh được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp chế biến thực phẩm và chiếm tỷ lệ lớn có thể liệt kê các dạng kho lạnh bảo quản phổ biến như sau:

- Kho bảo quản thực phẩm chế biến như: thịt, hải sản, đồ hộp

- Bảo quản nông sản thực phẩm, rau quả

- Bảo quản các sản phẩm y tế, dược liệu

- Kho bảo quản sữa và các sản phẩm từ sữa

- Kho bảo quản và lên men bia

Kho lạnh sơ bộ: dùng làm lạnh sơ bộ hay bảo quản tạm thời thực phẩm tại các nhà

máy chế biến trước khi chuyển sang khâu chế biến khác

Kho chế biến: được sử dụng trong các nhà máy chế biến và bảo quản thực phẩm các

kho lạnh loại này thường có dung tích lớn, có trang bị hệ thống công suất lạnh lớn Phụ tải của kho lạnh luôn thay đổi do phải sản xuất hàng thường xuyên

Kho phân phối, kho trung chuyển: dùng để diều hòa cung cấp thực phẩm cho các khu

vực dân cư, thành phố và dự trữ lâu dài Kho lạnh phân phối thường có dung tích lớn, trữ nhiều mặt hàng và có ý nghĩa rất lớn đến đời sống sinh hoạt của con người

Kho thương nghiệp: kho lạnh bảo quản các mặt hàng thực phẩm của hệ thống thương

nghiệp kho dùng bảo quản tạm thời các mặt hàng doanh nghiệp bán trên thị trường hình

thức mua bán qua các siêu thị ngày càng phổ biến thì các kho lạnh bảo quản thịt, cá và các loại thực phẩm ngày càng nhiều và đa dạng

Kho vận tải: đặc điểm của kho laoij này là dung tích lớn, hàng bảo quản mang tính

tạm thời để vẩn chuyển từ nơi này sang nơi khác

Kho sinh hoạt: đây là loại kho rất nhỏ dùng trong các hộ gia đình, khác sạn, nhà hàng

Kho bảo quản đông: kho được sử dụng để bảo quản các mặt hàng đã qua cấp đông,

thường là hàng thực phẩm có nguồn gốc động vật nhiệt độ bảo quản tùy thuộc vào thời gian, loại thực phẩm bảo quản Tuy nhiên, nhiệt độ bảo quản tối thiểu cũng phải đạt -

180C để cho các vi sinh vật không thể phát triển làm hư hại thực phẩm trong quá trình bảo quản Đặc điểm của kho bảo quản đông là nước bên trong thực phẩm đã kết tinh Sự

ổn định nhiệt độ của kho bảo quản đông vô cùng quan trọng, nếu không bên trong thực phẩm sẽ xảy ra quá trình kết tinh lại nước làm giảm chất lượng thực phẩm

Kho đa năng : nhiệt độ bảo quản là -120

C

Kho gia lạnh: nhiệt độ 00C, dùng gia lạnh các sản phẩm trước khi chuyển sang khâu chế biến khác

Kho bảo quản nước đá: nhiệt độ kho tối thiểu là -40C

 Theo dung tích chứa:

Kích thước kho lạnh phụ thuộc chủ yếu vào dung tích chứa hàng của nó Do đặc điểm

về khả năng chất tải cho mỗi loại thực phẩm khác nhau nên thường người ta quy dung tích ra tấn thịt Ví dụ: 50MT, 100MT, 150MT… là những kho lạnh có khả năng chứa tới

50, 100, 150… tấn thit

 Theo đặc điểm cách nhiệt

Kho xây: là kho được xây dựng bằng bê tông và gạch thẻ, bên trong bọc lớp cách

nhiệt kho xây chiếm diện tích lớn, lắp đặt khó khăn, giá thành tương đối cao, không đẹp, khó tháo dỡ và di chuyển khi cần thiết Cả về mặt thẩm mỹ và vấn đề vệ sinh đều không

thật tốt

Kho panel: được lắp ghép từ các tấm panel tiền chế polyurethan (PU) và được lắp

ghép với nhau bằng các móc khóa dạng cam (camlocking) Kho panel có hình thức đẹp, gọn và giá thành tương đối rẻ, rất tiện lợi khi lắp đặt, tháo dỡ và bảo quản các mặt hàng thực phẩm, nông sản, thuốc men, dược liệu…Một đặc điểm nữa của panel là có thể sử dụng được nhiều lần, khi tháo dỡ có thể sử dụng lại do chất lượng ít có suy giảm Hiện nay, kho panel được các doanh nghiệp sử dụng một cách rộng rãi và phổ biến trên thế giới

Hình: kết cấu kho panel

1 – cửa ra vào sản phẩm; 2 – panel trần; 3 – cửa thông gió; 4 – panel góc; 5 – panel

tường; 6 – nền kho; 7 – cửa chính kho

3 Một số thiết bị cấp đông

3.1 Thiết bị cấp đông trong môi trường không khí

 Tủ cấp đông gió:

Hình: cấu tạo bên trong tủ cấp đông

 Thiết bị đông lạnh dạng băng tải:

Hình: Thiết bị đông lạnh dạng băng tải xoắn

Hình: Thiết bị cấp đông dạng băng tải thẳng

3.2 Thiết bị cấp đông trong môi trường chất lỏng

Hình: thiết bị đông lạnh ngập lỏng

3.3 Thiết bị cấp đông tiếp xúc

Hình: thiết bị đông lạnh tiếp xúc kiểu tấm

CHƯƠNG III: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ LẠNH ĐÔNG THỊT BÒ

CHƯƠNG IV: TÍNH TOÁN KHO LẠNH

1 Xác định số liệu các thông số tính toán

1.1 Số liệu khí tượng tỉnh Tây Ninh

Tỉnh Tây Ninh thuộc miền Đông Nam bộ, tọa độ từ 10057’08’’đến 11046’36’’ vĩ độ Bắc và từ 105048’43” đến 106022’48’’ kinh độ Đông Khí hậu nóng ẩm, ôn hòa quanh năm, có 2 mùa rõ rệt, mùa khô từ tháng 12 – 4, mùa mưa từ tháng 5 – 11 Các thông số về khí tượng Tây Ninh được trình bày bảng dưới đây: