đề tài ứng dụng truyền nhiệt trong quá trình và thiết bị nướng rang sao

Nhờ có công nghệ làm lạnh đã ứng dụng cao trong việc bảo quản thực phẩm tươi đề được lâu hơn, bằng việc làm lạnh đã bất hoạt hoá các enzyme có trong thực phẩm, hoặc tiêu diệt các vi sinh

TONG LIEN DOAN LAO DONG VIET NAM

TRUONG DAI HOC TON DUC THANG

KHOA KHOA HOC UNG DUNG

BAO CAO THUYET TRINH 1

MON QUA TRINH TTRUYEN NHIET VA TRUYEN KHOI

(607036 - NHOM 01 - CLC)

DE TAI: UNG DUNG TRUYEN NHIET TRONG QUA TRINH VA THIET BI

NUONG, RANG, SAO

GVC, TS Trần Văn Ngũ 1 Nguyễn Thị Vân Anh - 619H0106

2 Trần Nguyễn Anh Thư - 619H0140

3 Nguyễn Ngọc Triệu Vy - 619H0104

4 Trần Thành Long - 618H0148

HỌC KỲ 2 - NĂM HỌC 2021 - 2022

MỤC LỤC

J7901001071007005757 7 1 CHƯƠNG 1 TONG QUAN VE UNG DUNG QUA TRINH TRUYEN NHIET

1.1 Tong quan vé truyén nhiét cccsesscssessessssssssssssssncesceacescsssssssesssssaceseaceseeceseess 2

1.2 Tong quan về ứng dụng của quá trình truyền nhiệt trong ngành công nghệ

sinh hỌC họ Họ HH TH TH HH HT ni tị tp 2 1.2.1 Ứng dụng trong ẨuH HÓH à cà cà ng re 2 1.2.2 Ứng dụng trong lÀM HgUỘI án nh HH HH Hung 3 1.2.3 Ứng dụng trong công nghệ làm lẠnh ng gườn 3 1.2.4 Ứng dụng trong công nghệ chân, hấp ch ưyu 4 1.2.5 Ứng dụng trong công nghệ rắn (chiên) chê 3 1.2.6 Ứng dụng công nghệ thanh] rÙng, ch Hường 6 1.2.7 Ứng dụng trong công nghệ HƯỚNG, dang, Sđ0 à cà chen 7

CHUONG 2 UNG DUNG TRUYEN NHIỆT TRONG QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT

QL Mure 77 .).) 9 2.2 Các biến đổi trong quá trình nướng, rang, sao 9

2.3 Thiết bị nướng s-s- se se sex EExEEtE+kEEsStevkExtreEkEreersereerersereereree 10

2.3.1 Lò HƯỚNG LHỦ CÔN àà cà Tnhh HH HH Hà 10 2.3.2 Lò nướng dạng đường hNH à HH Ha Il

2.3.3 Thiết bị NUON Mites ccccccccccccccccsccescescesesessessesiesessessesetectevsreseteeteesetteesesetes 12

P6 no sẽ 12 2.4.1 Thiết bị sao chè thùng q4V ác ch HH ngu nung !2

2.4.2 Thiết bị FAH Q.0 TQ Tn Tnhh khấn KH Hà TK HH KH key 13

J0 80 án 0Š 14 TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHAN MO DAU

Trước tỉnh hình bùng nỗ dân số hiện nay trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng thi van đề về lương thực, thực phẩm dang là một trong những mối quan tâm

hàng đầu Đặc biệt là các đòng thực phâm được chế biến sẵn Các loài thực phâm

không chỉ phải ngon, rẻ mà còn phải đa dạng về hương vị và bắt mắt đề thu hút người

tiêu dùng Tiêu chí hàng đầu là phải đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm và đáp ứng đầy đủ về nhu cầu dinh dưỡng

Một quy trình công nghệ sản xuất an toàn luôn phải có sự tham gia của quá trình chế biến nhiệt Đây là một quá trình quan trọng trong việc chế biến và bảo quản an toàn

vệ sinh thực phẩm Nhiệt năng góp phần kéo dai thời gian bảo quản thực phẩm, tiêu

diệt một số vi sinh vật có hại và ức chế các enzyme dé dam bao an toan cho người tiêu

dùng

Trong lĩnh vực công nghệ sinh học thực phâm có rất nhiều quá trình liên quan

đến trao đổi nhiệt như: chần, hấp, chiên, ran, sao, rang, nướng, Mỗi phương pháp sẽ

có một đặc trưng riêng tạo sự đa dạng về mùi vị, màu sắc và giá trị dinh dưỡng khác

nhau Tất cả quá trình diễn ra trong sản xuất đều liên quan đến trao đổi nhiệt Điều đó đòi hỏi chúng ta phải năm vững cơ chế về truyền nhiệt để đưa ra giải pháp tôi ưu trong

việc thiết kế hay vận hành sản xuất

Do vậy, với mục đích giúp các bạn phân biệt và hiểu rõ hơn về các ứng dụng của phương pháp nướng, rang, sao nhóm đã quyết định chọn đề tài “Ứng dụng truyền nhiệt trong quá trình và thiết bị nướng, rang, sao” đề thực hiện

CHUONG 1 TONG QUAN VE UNG DUNG QUA TRINH TRUYEN NHIET TRONG NGANH CONG NGHE SINH HOC

1.1 Tổng quan về truyền nhiệt

Truyền nhiệt là quá trình trao đổi nhiệt giữa các vật thể, các lưu chất khác nhau

có nhiệt độ chênh lệch nhau Các quá trình truyền nhiệt thường gặp: đun nóng, làm nguội, ngưng tụ, cô đặc

Quá trình truyền nhiệt là một quá trình một chiều diễn ra theo nhiều dang khac

nhau và có 3 phương thức truyền nhiệt cơ bản: Truyền nhiệt bằng dẫn nhiệt, truyền nhiệt bằng đôi lưu và truyền nhiệt bằng bức xạ Các dạng truyền nhiệt này diễn ra đồng

thời và cùng tác động đến giá trị nhiệt độ, giá trị dòng nhiệt của vật thể của lưu chất và

của môi trường khảo sát

Hình 1.1: Sơ đồ mô tả nguyên lý truyền nhiệt

Khi có 2 vật trao đổi nhiệt với nhau thì nhiệt lượng truyền từ vật có nhiệt độ cao

hơn sang vật có nhiệt độ thấp hơn và sự truyền nhiệt sẽ xảy ra cho tới khi nhiệt độ hai

vật bằng nhau Nhiệt lượng do vật này tỏa ra bằng nhiệt lượng vật kia thu vào

1.2 Tổng quan về ứng dụng của quá trình truyền nhiệt trong ngành công nghệ sinh học

1.2.1 Ứng dụng trong đun nóng

Dun nong la qua trình nhiệt được sử dụng nhiều trong công nghiệp hóa chất và thực phẩm Nó có tác dụng làm tăng tốc độ các quá trình phản ứng hóa học và là điều kiện cần thiết để thực hiện các quá trình khác như chưng cất, cô đặc, sây khô với

muc dich lam chin sản phẩm, tăng giá trị dinh dưỡng và khả năng hấp thụ Ngoài ra, đung nóng còn làm bay hơi những thành phần gây mùi và vị lạ

Phạm vi ứng dụng khá phô biến trong: Công nghiệp sản xuất đồ hộp rau quả, công nghiệp sản xuất đường, công nghiệp chế biến cây nhiệt đới, công nghiệp lạnh đông sấy rau quả, công nghiệp lên men và công nghiệp sản xuất dầu, tĩnh dầu 1.2.2 Ứng dụng trong làm nguội

Trong sản xuất có những quá trình cần làm nguội môi chất (ở dạng khí, hơi hoặc lỏng) Chất tải nhiệt được dùng phố biến nhất trong quá trình làm nguội là nước và không khí Có thể làm nguội bằng 2 cách: trực tiếp hoặc gián tiếp

Làm nguội được ứng dụng nhiều trong lĩnh vực công nghiệp thực phẩm Làm nguội hỗ

trợ làm giảm điều kiện nhiệt độ thuận lợi đề vi sinh vật khả năng phát triển Đồng thời

đây cũng là công đoạn hỗ trợ thực hiện các quá trình tiếp theo như kết tỉnh, chiết rót,

ôn định cấu trúc, Ngoài ra, làm nguội còn giúp tiết kiệm thời gian ra thành phẩm Phạm vi ứng dụng khá phô biến trong: Công nghiệp sản xuất đồ hộp rau quả, công nghiệp sản xuất bánh quy, công nghệ sản xuất nước giải khát, công nghệ thức ăn chăn nuôi, công nghệ sản xuất rau quả dầm giảm, công nghệ sản xuất nước tương 1.2.3 Ứng dụng trong công nghệ làm lạnh

Ngày nay, công nghệ làm lạnh xuất hiện và được sử dụng với nhu cầu rộng rãi

từ điều hoà không khí đến đáp ứng nhiều lĩnh vực khác nhau cho đời sống con người Bên cạnh đó, công nghệ làm lạnh còn được ửng dụng cao vào các quá trinh bao quan thực phẩm trong công nghiệp thực phâm Hầu hết các loại thực phâm được sử dụng hàng ngày và được xem là thiết yêu đều là những loại thực phẩm tươi (thịt, cá, sữa, rau, hoa quả) Nhờ có công nghệ làm lạnh đã ứng dụng cao trong việc bảo quản thực phẩm

tươi đề được lâu hơn, bằng việc làm lạnh đã bất hoạt hoá các enzyme có trong thực

phẩm, hoặc tiêu diệt các vi sinh vật xâm nhập dễ làm hư, hỏng thực phẩm có nguồn gốc từ động vật, thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao nhưng dễ bị hư hỏng do tác động

của nhiệt độ

Ngoài ứng dụng trong kỹ thuật chế biến và bảo quản thực phẩm, trong công nghiệp sản xuất nước giải khát hiện nay, người ta sử dụng công nghệ làm lạnh đề cô

đặc có thê làm lạnh (đông) dịch chiết xuất từ trải cây, nhằm kết tĩnh phân tử nước từ

trái cây để tạo đa dạng các hương vị cho nước giải khát Bên cạnh đó, trong quy trình công nghệ sản xuất bia phải trải qua nhiều giai đoạn có tác động của công nghệ làm

lạnh để hoàn thành sản phâm dam bảo yêu cầu Ví dụ như làm lạnh dịch đường người

ta sử dụng thiết bị làm lạnh nhanh (đề kịp thời hạn chế sự phát triển của vi sinh vật

trong quá trình lên men, đảm bảo chất lượng của bia) Kỹ thuật làm lạnh cũng đóng gop vai trò lớn trong mảng công nghiệp dược phẩm đề nghiên cứu và sản xuất các loại thuốc và vaccine để chữa bệnh Đồng thời cũng phục vụ cho các nghiên cứu y học và

sử dụng kỹ thuật làm lạnh trong phẫu thuật cắt ghép nội tạng hoặc bảo quản DNA sau

khi được tách chiết

Như vậy, ta có thê thấy mức độ ứng dụng rộng rãi của kỹ thuật làm lạnh trên các lĩnh vực về công nghiệp, y tế và cả các ngành dịch vụ Ngày nay, hầu hết trong các văn

phòng và hộ gia đình đều sở hữu các hệ thống điều hoà không khí từ quy mô nhỏ đến

quy mô lớn đề đáp ứng tuỳ vào nhu cầu của mỗi người

1.2.4 Ứng dụng trong công nghệ chân, hấp

Ngành công nghiệp đồ hộp thực phâm đang phát triển mạnh và làm cho đời song sinh hoạt của con người cảng ngày càng trở nên tiện lợi, giảm nhẹ việc nấu nướng hàng ngày Góp phần giải quyết nhu cầu sử dụng thực phẩm cho những địa phương

thiếu lương thực, kiểm soát được lượng tiêu thụ thực phâm trong nước, đây mạnh kinh

tế bằng việc xuất nhập khẩu với nước ngoài Các lĩnh vực khoa học nghiên cứu như hoá học, công nghệ sinh học đang được ứng dụng trong việc nâng cao giá trị dinh dưỡng với các loại thực phẩm được chê biến và bảo quản bằng đồ hộp Do đó, quy trình đun nóng, chân, hấp trước khi được bảo quản trong đồ hộp cũng đóng vai trò quan trọng và liên quan trực tiếp tới sức khoẻ người tiêu dùng

Chân, hấp là quá trình phô biến trong công nghiệp thực phẩm, tác động trực tiếp đến quá trình phản ứng đề tạo điều kiện tốt cho các quá trình hoá học, sinh học xảy ra nhanh hơn, hoặc ứng dụng đun nóng sản phẩm trước khi đóng hộp bảo quản Đồng thời, trong công nghệ thực phẩm sử dụng quá trình đun nóng sản phẩm đề làm bất hoạt

các enzyme gây biến đổi xấu cho thực phẩm, nhằm tiêu diệt các vi sinh vật để kéo dài

thời gian sản phẩm được bảo quản Ứng dụng của kỹ thuật chần, hấp giúp làm tăng hiệu suất chế biến và ít gây tốn thất nguyên liệu khi chân, hấp nguyên liệu trước khi bước qua các bước chế biến phức tạp khác Quá trinh chan, hap sẽ làm giảm các mùi vị không thích hợp và cũng hạn chế sự ăn mòn hộp bảo quản, oxy hoá vitamin Kỹ thuật chân, hấp cũng được ứng dụng trong lĩnh vực y học thường sẽ phải làm sạch các dụng

cụ phẫu thuật bằng cách chân, hấp để làm sạch dụng cụ trước khi tiễn hành

Do đó, trong công nghiệp thực phâm ứng dụng của công nghệ chân, hấp giúp nguyên liệu được sơ chế nhanh và hiệu quả trước khi trải qua các bước chế biến phức tạp khác, cũng như góp phần tạo màu sắc tươi sáng hơn cho thực phẩm

1.2.5 Ứng dụng trong công nghệ rán (chiên)

Trong những năm gần đây, thực phâm chiên, rán thu hút người tiêu dùng và các sản phẩm chiên, rán đang ngày càng phát triển với các cửa hàng bán đỗ ăn nhanh và các loại thực phẩm chiên, rán săn được đóng hộp Ứng dụng của quá trình chiên, rán phần lớn được khai thác cao trong quy trình chế biến thịt đóng hộp, cá rán và các loại

thực phâm rau củ rán, chiên Hiện nay, các loại thực phẩm với công nghệ chiên, rán

đang được quan tâm và luôn có những sản phẩm mới

Chiên, rán nhằm giảm lượng nước có trong thực phẩm và tăng thêm hương vị thơm, ngon hơn khi tác dụng nhiệt bằng cách chiên, rán ngập dầu Quá trình đồng thời cũng làm tăng giá trị cảm quan của sản phẩm do có hấp thụ chất béo và xảy ra các biến đôi lý, hoá Nhờ vậy, thông qua quy trình chế biến bằng công nghệ chiên rán cũng giúp cho thực phâm được bảo quản lâu hơn Ngoài ra, đồ hộp được sản xuất với quy trình chiên, rân chứa hàm lượng giá trị dinh dưỡng cao hơn so với các loại thực phẩm đóng

hộp khác Công nghệ chiên, rán cũng được ứng dụng cao trong mục đích bảo quản thực phẩm Vì nhiệt độ khi chiên, rán thường sẽ dao động ở nhiệt độ khá cao nên hầu hết các vi sinh vật và enzyme ảnh hưởng đến sản phẩm sẽ bị ức chế và tiêu diệt ở giai đoạn này Do đó, các sản phâm chiên, ran duoc bao quan lâu hơn so với những sản phâm

khác Và ứng dụng mới nhất của công nghệ chiên, rán là hệ thống nôi chiên không dầu

đang được sử dụng rộng rãi với độ tiện lợi và hiệu quả cao

Hình 1.2: Hình ảnh minh họa nồi chiên không dầu Tóm lại, công nghệ chiên, rán được ứng dụng phần lớn vào ngành công nghệ chế biến và bảo quản thực phẩm với lượng tiêu thụ sản phâm và độ ứng dụng phô biến

đối với đa dạng mục đích chế biến

1.2.6 Ứng dụng công nghệ thanh trùng

Công nghệ thanh trùng được ứng dụng trong hâu hết các quy trình sản xuất sữa thanh trùng, tiệt trùng, một số loại nước giải khát, nước trái cây lên men, rượu vang và sản xuất rau quả đóng hộp Quá trình thanh trùng ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian bảo quản cũng như chất lượng sản phẩm Ứng dụng của công nghệ thanh trùng với mục đích tiêu diệt các vi sinh vật gây bệnh, hoặc gây hư hỏng cho thực phẩm bằng cách ức chế quá trình sinh tổng hợp của chúng

Hiện nay, công nghệ sản xuất các mặt hàng pate đóng hộp ứng dụng công nghệ thanh trùng đề bảo đảm chất lượng sản phẩm Công nghệ thanh trùng được ứng dụng

đề ức chế các hoạt tính enzyme có trong sản phẩm, tiêu diệt các vi sinh vật, cũng như tạo màu sắc, mùi vị thơm ngon đặc trưng của sản phâm Bên cạnh đó, sữa tiệt trùng cũng là loại thực phẩm thiết yếu và chứa hàm lượng dinh dưỡng cao tạo điều kiện cho

vi sinh vật có hại phát triển Ứng dụng công nghệ thanh trùng vào công nghệ sản xuất sữa tiệt trùng nhằm tránh sự biến tính của protein có trong sữa, cũng như cân bằng hệ enzyme va kéo dai thời gian bảo quản Đồng thời, công nghệ thanh trùng đồ hộp là bước cơ bản quan trọng trong sản xuất đồ hộp Mục đích của việc thanh trùng đồ hộp là tiêu diệt các v1 sinh vật và các men sông sót ảnh hưởng đến việc bao quan

Hình 1.3: Hình ảnh mình họa sữa thanh trùng

Như vậy, ứng dụng của công nghệ thanh trùng trong công nghiệp chế biến và

bảo quản thực phâm đóng vai trò rất lớn để đảm bảo được độ an toàn và chất lượng thực phẩm

1.2.7 Ứng dụng trong công nghệ nướng, rang, sao

Các công nghệ được ứng dụng trong các quy trình chế biến thực phẩm hầu hết đều được sử dụng với mục đích bảo quản thực phâm được lâu, và ngày càng cải tiến với những kỹ thuật công nghệ mới nhằm nâng cao năng suất lao động và hiệu quả sản phẩm Quy trình nướng được ứng dụng bởi ảnh hưởng của tác dụng nhiệt chủ yếu bằng bức xạ gây biến đôi về mặt hoá lý đề phù hợp với chất lượng của sản phẩm yêu cầu

Đồng thời, kỹ thuật sao, rang nhằm được ứng dụng đề tăng hiệu quả truyền nhiệt đối lưu và tác dụng nhiệt đồng đều trong sản phẩm bằng cách đảo trộn nguyên liệu liên tục Quá trình nướng trong lĩnh vực công nghệ thực phâm được ứng dụng với nhiều mục đích khác nhau Phần lớn được áp dụng trong mục đích chế biến thực phẩm, để

làm chín nguyên liệu và định hình được về cầu trúc, tạo nên mùi vị và màu sắc đặc

trưng của sản phẩm Đồng thời, do tác dụng của nhiệt độ cao trong quá trình nướng sẽ phân huỷ các hệ enzyme hoặc tiêu diệt vi sinh vật có trong thực phâm hạn chế gây ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Vì quá trình nướng sẽ làm giảm hàm lượng nước nên môi trường ít độ âm tránh sự xâm nhập và phát triển của các vi sinh vật trong thời gian

bảo quản Bên cạnh đó, quá trình sao, rang được ứng dụng hầu hết với mục đích tạo

hương vị đặc trưng cho sản phẩm và kéo dài thời gian bảo quản Chăng hạn như rang

cả phê đề tạo ra hương thơm đặc trưng và đồng thời giúp cho quá trình xay, nghiền thành bột dễ dàng hơn Sao chè cũng là ứng dụng phô biến rộng rãi, quá trình này nhằm tiêu diệt các men còn trong lá chè tươi, tạo hình dáng và hương thơm mùi vị đặc

trưng cho sản phẩm

Hình 1.4: Rang cà phê trong công nghiệp Tom lại, quá trình rang, sao, nướng được ứng dụng với da dang muc dich tu lam

chín nguyên liệu trong giai đoạn chế biến, kéo dài thời gian bảo quan san pham va

hoàn thiện sản phâm về cả màu sắc, hình dáng và mùi vị Ngày nay, với ứng dụng