Đang tải... (xem toàn văn)
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẢM GVHD TS NGUYỄN TẤN DŨNG SVTH HỒ DIỄM HƯƠNG Tp Hồ Chí Minh, tháng 10/2017 S K L 0[.]
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẢM NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ CÔNG NGHỆ SẤY THĂNG HOA THỊT HEO ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT THỰC PHẨM ĂN LIỀN CAO CẤP GVHD: TS NGUYỄN TẤN DŨNG SVTH: HỒ DIỄM HƯƠNG SKL009994 Tp Hồ Chí Minh, tháng 10/2017 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH -*** - ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGHIÊNG CỨU CHẾ ĐỘ CÔNG NGHỆ SẤY THĂNG HOA THỊT HEO ỨNG DỤNG TRONG SẢN XUẤT THỰC PHẨM ĂN LIỀN CAO CẤP SVTH: HỒ DIỄM HƯƠNG GVHD: TS NGUYỄN TẤN DŨNG GVHD: Th.S HUỲNH PHƯỚC SƠN TP Hồ Chí Minh, tháng 10/2017 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Hồ Diễm Hương MSSV: 13116050 Ngành: Công nghệ Thực phẩm Tên khóa luận: Nghiên cứu chế độ cơng nghệ sấy thăng hoa thịt heo ứng dụng sản xuất thực phẩm ăn liền cao cấp Nhiệm vụ khóa luận: - Tổng quan sấy thăng hoa thịt heo - Tổng quan công nghệ thiết bị sấy thăng hoa - Phân tích yếu tố ảnh hưởng đến hàm mục tiêu cần nghiên cứu trình sấy thăng hoa thịt heo - Nghiên cứu xác định chế độ công nghệ sấy thăng hoa sản phẩm thịt heo - Kết thảo luận - Kết luận Ngày giao nhiệm vụ khóa luận: 10/02/2017 Ngày hồn thành khóa luận: 10/07/2017 Họ tên người hướng dẫn: TS Nguyễn Tấn Dũng Phần hướng dẫn: tồn khóa luận Nội dung u cầu khóa luận tốt nghiệp thơng qua Trưởng Bộ môn Công nghệ Thực phẩm Tp.HCM, ngày tháng năm 2017 Trưởng Bộ mơn Người hướng dẫn (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) ii LỜI CẢM ƠN Trong thời gian học tập Khoa Cơng Nghệ Hóa Học & Thực Phẩm Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM, xin chân thành cảm ơn tận tình giảng dạy Quý thầy cô với trân trọng Trong suốt trình thực đề tài, tơi ln nhận quan tâm, giúp đỡ quý thầy cô bạn giúp tơi hồn thành đồ án tốt hơn, xin chân thành cảm ơn Đặc biệt, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến thầy hướng dẫn – TS Nguyễn Tấn Dũng ln quan tâm, tận tình hướng dẫn truyền đạt kiến thức quý báu cho suốt thời gian thực đề tài Xin gửi lời biết ơn chân thành đến Ban giám hiệu trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật, Khoa Cơng Nghệ Hóa Học & Thực Phẩm, đặc biệt cô Hồ Thị Thu Trang tạo điều kiện tốt cho mượn dụng cụ phịng thí nghiệm Mặc dù có nhiều cố gắng q trình nghiên cứu khơng thể tránh khỏi sai sót, tơi mong nhận nhiều ý kiến đóng góp q báu Thầy, Cơ bạn để đồ án hồn thiện Cuối cùng, xin lần chân thành cảm ơn tất người gửi lời chúc sức khỏe, thành công công việc sống! iii LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan tồn nội dung trình bày khóa luận tốt nghiệp tơi thực Tơi xin cam đoan nội dung tham khảo khóa luận tốt nghiệp trích dẫn xác đầy đủ theo qui định Ngày tháng Ký tên iv năm 2017 MỤC LỤC NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ii LỜI CẢM ƠN iii LỜI CAM ĐOAN iv MỤC LỤC v DANH MỤC HÌNH viii DANH MỤC BẢNG BIỂU ix DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT xi TÓM TẮT KHÓA LUẬN xii MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề .1 Mục tiêu đề tài Đối tượng nghiên cứu đề tài .1 Phạm vi giới hạn đề tài Nội dung nghiên cứu .2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn Bố cục đề tài CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Nguyên liệu 1.1.1 Giới thiệu chung 1.1.2 Các phận thể vật 1.1.3 Thành phần hóa học giá trị dinh dưỡng thịt heo .3 1.1.4 Các trình biến đổi thịt sau giết mổ 1.1.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng thịt heo 1.1.6 Chỉ tiêu đánh giá chất lượng thịt 1.2 Sấy thăng hoa v 1.2.1 Giới thiệu phương pháp sấy thăng hoa 1.2.2 Cơ sở khoa học công nghệ sấy thăng hoa [19], [20], [25] .9 1.2.3 Thiết bị sấy thăng hoa 11 1.2.4 Ảnh hưởng trình sấy thăng hoa đến chất lượng sản phẩm 16 1.2.5 Ưu nhược điểm phương pháp sấy thăng hoa 17 1.2.6 Ứng dụng công nghệ sấy thăng hoa 17 1.3 Cơ sở lý thuyết q trình lạnh đơng[18], [24] 18 CHƯƠNG 22 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22 2.1 Sơ đồ nghiên cứu .22 2.2 Đối tượng nghiên cứu 23 2.3 Thiết bị, dụng cụ nghiên cứu .23 2.4 Phương pháp nghiên cứu 24 2.4.1 Phương pháp thực nghiệm xác định thành phần hóa học thịt heo sấy thăng hoa 24 2.4.2 Phương pháp xác định tỷ lệ nước đóng băng theo nhiệt độ cấp đơng làm sở xác định nhiệt độ lạnh đơng thích hợp cho giai đoạn sấy thăng hoa 25 2.4.3 Phương pháp xác định chi phí lượng trình sấy 28 2.4.4 Phương pháp xác định khả hút nước giữ nước trở lại sản phẩm 29 2.4.5 Phương pháp xác định độ co rút thể tích sản phẩm sau sấy 29 2.4.6 Phương pháp quy hoạch thực nghiệm 30 2.4.7 Phương pháp điểm không tưởng 36 CHƯƠNG 39 KẾT QUẢ VÀ BIỆN LUẬN 39 3.1 Xác định tỉ lệ nước đóng băng nhiệt độ lạnh đơng thích hợp giai đoạn sấy thăng hoa .39 3.1.1 Các thông số nhiệt vật lý thịt heo 39 3.1.2 Xây dựng hàm τ = f(T) .40 3.2 Giải toán tối ưu mục tiêu 41 3.2.1 Giải BTTƯ mục tiêu chi phí lượng 43 vi 3.2.2 Giải BTTƯ mục tiêu độ ẩm sản phẩm 45 3.2.3 Giải BTTƯ mục tiêu khả khơng hồn ngun .46 3.2.4 Giải BTTƯ mục tiêu độ co rút thể tích 48 3.2.5 Giải BTTƯ mục tiêu lượng protein tổn thất 49 3.3 Giải toán tối ưu đa mục tiêu 51 3.4 Quy trình cơng nghệ sấy thăng hoa thịt heo 52 3.5 Thảo Luận 55 3.5.1 Nhận xét .55 3.5.2 Định mức giá thành sản phẩm 56 CHƯƠNG 58 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 58 4.1 Kết luận .58 4.2 Kiến nghị 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 PHỤ LỤC 62 vii DANH MỤC HÌNH Hình 1 Các thành phần thể Hình Thịt heo .4 Hình Đồ thị giản đồ P – t nước Hình Hệ thống sấy thăng hoa DS – .14 Hình Sơ đồ nguyên lý hệ thống sấy thăng hoa .15 Hình Quá trình hình thành điểm đóng băng .19 Hình Sơ đồ nghiên cứu 22 Hình 2 Nguyên liệu thịt heo 23 Hình Mơ hình dạng phẳng 26 Hình Khơng gian hàm mục tiêu toán tối ưu hai mục tiêu 36 Hình Đồ thị hàm τ = f(T) thịt heo 40 Hình Sơ đồ quy trình cơng nghệ sấy thăng hoa thịt heo 53 Hình 3 Sản phẩm thịt heo sấy thăng hoa .55 viii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1 Tỷ lệ mô thịt heo (% theo khối lượng) [15] Bảng Thành phần dinh dưỡng 100g thịt heo Bảng Thành phần acid amin không thay thịt heo [8] Bảng Thành phần số vitamin 100g thịt heo [8] Bảng Các tiêu cảm quan [51] .8 Bảng Các tiêu lý – hóa [51] Bảng Các tiêu vi sinh vật [51] Bảng Quan hệ áp suất (Pth) với nhiệt độ (Tth) thăng hoa nước đá [28] .10 Bảng Kết hệ số m 32 Bảng 2 Ma trận quy hoạch cấu trúc có tâm cấp hai, hai yếu tố 33 Bảng Giá trị α2 34 Bảng Giá trị hàm lượng protein độ ẩm 39 Bảng Các đại lượng nhiệt – vật lý thịt heo 39 Bảng 3 Các dại lượng nhiệt – vật lý A, B, C, D thịt heo 39 Bảng Số liệu thực nghiệm thời gian nhiệt độ lạnh đông .40 Bảng Hàm thực nghiệm τ = f(T) hệ số a1, b1, c1 thịt heo .41 Bảng Nhiệt độ lạnh đơng tối ưu trước đóng băng hoàn toàn .41 Bảng Các mức yếu tố ảnh hưởng .42 Bảng Ma trận quy hoạch thực nghiệm trực giao cấp hai với k = 3, n0 = 4, N = 18 42 Bảng Ma trận thực nghiệm với hàm mục tiêu chi phí lượng (y1) 43 Bảng 10 Các giá trị hệ số b 44 Bảng 11 Các giá trị ti 44 Bảng 12 Ma trận thực nghiệm với hàm mục tiêu độ ẩm sản phẩm (y2) 45 Bảng 13 Các giá trị hệ số b 45 Bảng 14 Các giá trị ti 46 Bảng 15 Ma trận thực nghiệm với hàm mục tiêu khả khơng hồn ngun (y3) 46 Bảng 16 Các giá trị hệ số b 47 Bảng 17 Các giá trị ti 47 Bảng 18 Ma trận thực nghiệm với hàm mục tiêu khả co rút thể tích (y4) 48 Bảng 19 Các giá trị hệ số b 48 Bảng 20 Các giá trị ti 48 ix Trong giai đoạn sấy thăng hoa máy nén khơng hoạt động mà máy nén hoạt động đồng thời bình ngưng tụ bơm chân khơng hoạt động giai đoạn Sấy chân không Khi kết thúc giai đoạn thăng hoa nhiệt độ thịt heo cần sấy nâng lên 0°C, nhiệt độ buồng sấy trì tbth = 26,08°C, độ ẩm cịn lại khoảng W = 10%, độ chênh lệch nhiệt độ buồng sấy nhiệt độ thịt heo giảm mạnh, áp suất buồng sấy trì pbth = 0,15 mmHg nên cường độ bay giảm mạnh dẫn đến thời gian sấy kéo dài Khi xảy cân nhiệt tức nhiệt độ buồng sấy nhiệt độ thịt heo (tbth = tthịt heo = 26,08°C), độ ẩm sản phẩm cuối đạt trình sấy kết thúc, thời gian sấy giai đoạn nằm khoảng (3 – 3,5) h Bao gói – ghép mí bảo quản: Sản phẩm thịt heo sấy thăng hoa có độ ẩm thấp khoảng Vì vậy, dễ hút ẩm, cần cách ẩm cho sản phẩm, nên bao gói sản phẩm bao bì nylon (poltylen) ghép mí chân khơng Bảo quản sản phẩm điều kiện thống mát, nhiệt độ phịng Nếu bảo quản cách, sản phẩm có thễ giữ chất lượng khoảng đến năm Hình 3 Sản phẩm thịt heo sấy thăng hoa 3.5 Thảo Luận 3.5.1 Nhận xét Từ kết phân tích, thí nghiệm tiến hành phương pháp xử lý số liệu, nhận thấy yếu tố công nghệ ảnh hường lớn đến chất lượng hiệu kinh tế Đối với nhiệt độ lạnh đông thịt heo nước ngun liệu kết tinh hồn tồn giúp q trình thăng hoa dễ dàng Lý để chọn yêu tố ảnh hưởng bảng 3.7 - Nhiệt độ môi trường sấy: nhiệt độ mơi trường sấy dao động khoảng 20,102 ÷ 39,898°C Nếu nhiệt độ thấp 20,102°C chênh lệch động học trình sấy thấp, tốc độ bay 55 nước giảm nên thời gian sấy kéo dài dẫn đến chi phí lượng tăng làm tốn kinh phí, giảm hiệu kinh tế Nếu chọn nhiệt độ lớn 39,898°C làm biến đổi thành phần dinh dưỡng có thịt heo Khi nhiệt độ sấy 600C, ảnh hưởng đến thành phần dinh dưỡng tính chất cảm quan thịt Và nhiệt độ sấy thăng hoa cao ẩm kết tinh thực phẩm tan chảy nhanh chóng buộc phải thực q trình sấy chân khơng làm ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sau sấy[31],[ 38] Mặt khác nhiệt độ sấy thăng hoa 170C động lực tách ẩm giảm, thời gian sấy kéo dài, chi phí lượng lớn[5] Vì vậy, để nghiên cứu q trình sấy thăng hoa thịt heo chúng tơi chọn nghiên cứu vùng nhiệt độ (20 ÷400C) thích hợp - Áp suất buồng sấy: áp suất buồng sấy dao động khoảng 0,008 ÷ 0,592 mmHg Áp suất buồng sấy phải lớn 0,008 mmHg áp suất nhỏ để bơm chân không hoạt động ổn định - Thời gian sấy: qua trình thực nghiệm xác định thời gian sấy thăng hoa thịt heo dao động khoảng 5,586 ÷ 8,414h, sấy khoảng thời gian này, độ ẩm sản phẩm đạt yêu cầu (