Nghiên cứu chế độ công nghệ sấy thăng hoa thịt heo ứng dụng trong sản xuất thực phẩm ăn liền cao cấp

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 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 MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM NHIỆM VỤ KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Hồ Diễm Hương MSSV: 13116050 Ngành: Cơng nghệ Thực phẩm Tên khóa luận: Nghiên cứu chế độ công 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 yêu cầu khóa luận tốt nghiệp thông qua Trưởng Bộ môn Công nghệ Thực phẩm Tp.HCM, ngàythángnăm 2017 Trưởng Bộ môn 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, tơi xin chân thành cảm ơn tận tình giảng dạy Quý thầy cô với trân trọng Trong suốt q trình thực đề tài, tơi nhận quan tâm, giúp đỡ quý thầy bạn giúp tơi hồn thành đồ án tốt hơn, tơi 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 Công Nghệ Hóa Học & Thực Phẩm, đặc biệt Hồ Thị Thu Trang tạo điều kiện tốt cho tơi 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 quý 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 năm 2017 Ký tên iv 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 Mục tiêu đề tài Đối tượng nghiên cứu đề tài 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 .3 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] 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 đông 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 nguyên .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 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] .4 Bảng Thành phần số vitamin 100g thịt heo [8] .5 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 đông tối ưu trước đóng băng hồn tồn 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