1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

hệ thống lạnh trong nền kinh tế quốc dân

84 413 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 84
Dung lượng 1,78 MB

Nội dung

MỞ ĐẦU Vai trò hệ thống lạnh kinh tế quốc dân Kỹ thuật lạnh đời hàng trăm năm nay, ngày phát triển mạnh mẽ, sử dụng với nhiều mục đích khác nhau, phạm vi ứng dụng ngày rộng trở thành ngành kỹ thuật vô quan trọng thiếu đời sống kỹ thuật quốc gia như: Ứng dụng ngành chế biến bảo quản thực phẩm Tác dụng nhiệt độ thấp thực phẩm: Ở nhiệt độ thấp phản ứng hóa sinh thực phẩm bị ức chế Trong phạm vi nhiệt bình thường giảm 100C, tốc độ phản ứng giảm xuống 1/2 đến 1/3 Nhiệt độ thấp tác dụng đến hoạt động men phân giải không tiêu diệt chúng Nhiệt độ xuống 00C phần lớn hoạt động enzim bị đình 1.2 Ứng dụng ngành khác 1.2.1 Ứng dụng sản xuất bia nước Đối với nhà máy bia đại, lạnh sử dụng khâu cụ thể sau: - Sử dụng để làm lạnh nhanh dịch đường sau nấu - Quá trình lên men bia - Bảo quản nhân men giống - Làm lạnh đông CO2 - Làm lạnh nước 10C - Làm lạnh hầm bảo quản tank lên men điều hòa 1.2.2 Ứng dụng công nghiệp hóa chất Trong công nghiệp hóa chất hóa lỏng khí sản phẩm công nghiệp hóa học clo, ammoniac, cacbonic, sunfuarơ, loại chất đốt, khí sinh học,… sử dụng lạnh nhiều quy trình sản xuất khác để tạo nhiệt độ thích hợp cho hóa chất - Tách chất từ hỗn hợp (khí, lỏng) - Điều khiển tốc độ phản ứng - Lưu kho vận chuyển hóa chất 1.2.3 Ứng dụng điều hòa không khí Máy lạnh sử dụng để xử lí nhiệt ẩm không khí trước cấp vào phòng Máy lạnh không dùng để làm lạnh mùa hè mà để sưởi ấm vào mùa đông Điều hòa không khí sử dụng với mục đích: - Hệ thống điều hòa đời sống, dân dụng - Hệ thống điều hòa công nghiệp 1.2.4 Ứng dụng siêu dẫn Khi làm lạnh chất dẫn điện xuống nhiệt độ thấp điện trở Thông thường nhiệt độ thấp Khi dây đạt nhiệt độ siêu dẫn sử dung vật liệu dẫn điện mà không gây tổn thất điện đường dây Trong trường hợp ứng dụng để tạo nam châm cực lớn máy gia tốc nhà máy điện nguyên tử, nhiệt hạch, đệm cho tàu cao tốc, nam châm điện cầu cảng,… 1.2.5 Ứng dụng y tế sinh học cryo a/ Ứng dụng y tế Các ứng dụng kỹ thuật lạnh y tế phong phú, từ việc điều hòa bệnh viện, bảo quản thuốc buồng lạnh đến bảo quản phận thể - Bảo quản máu phận cấy ghép - Hạ thân nhiệt nhân tạo b/ Ứng dụng kỹ thuật cryo Kỹ thuật lạnh thâm độ gọi kỹ thuật cryo (-800 ÷ -1960C) hỗ trợ đắc lực cho việc lai tạo giống, bảo quản tinh đông, gây đột biến kỹ thuật khác lai tạo giống 1.2.6 Ứng dụng kỹ thuật đo tự động Áp suất bay chất lỏng phụ thuộc vào nhiệt độ người ta ứng dụng hiên tượng dụng cụ đo lường đồng hồ áp suất, nhiệt kế, rơle áp suất ,… 1.2.7 Ứng dụng thể thao Trong số môn thi đấu nhà người ta trì nhiệt đọ thấp để không làm ảnh hưởng tới sức khỏe nâng cao thành tích vận động viên Trong hầu hết nhà thi đấu có trang bị hệ thống điều hòa không khí Trong thể thao, kỹ thuật lạnh ứng dụng rộng rãi: sân băng,… 1.2.8 Ứng dụng sấy thăng hoa Vật sấy làm lạnh – 200C sấy cách hút chân không Đây phương pháp đại không ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Vật phẩm rút ẩm ẩm hoàn toanfkhi sấy nên sản phẩm trở thành bột bảo quản vận chuyển dễ dàng Gía thành sản phẩm cao nên ứng dụng để sấy loại vật phẩm đặc biệt dược liệu quý hiếm, máu, loại thuốc, hoocmon, vacxin, … 1.2.9 Một số ứng dụng khác kỹ thuật lạnh - Trong xây dựng: làm lạnh bê tông đập chắn nước, kết đông móng - Trong công nghiệp chế tạo vật liệu dụng cụ: kim loại, vật liệu phi kim loại dụng cụ khác - Làm lạnh động máy phát - Trong phòng thử nghiệm: động dụng cụ, lai tạo giống thực vật CHƯƠNG NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.1Cơ sở nhiệt động máy lạnh Truyền nhiệt từ vật có nhiệt độ thấp đến vật có nhiệt độ cao thực máy lạnh với trợ giúp chất làm việc phụ ( môi chất) trình môi chất thuecj gọi trình vòng tròn ngược chu trình nhiệt dộng ngược Ta có chu trình sau: Giả sử vật A có nhiệt độ thấp T ; đặt vùng lạnh ; vật B có nhiệt độ cao T c – môi trường xung quanh ; vật C môi chất làm việc Môi chất làm việc hoàn thành chu trình vòng tròn , lấy nhiệt lượng Q từ vật A ( cách bốc môi chất nhiệt độ thấp ) sau nhận công L từ truyền vào vật B nhiệt lượng Q, chi phí công L Trong trình khép kín , khối lượng môi chất không đổi , thay đổi trạng thái liên kết bốc ngưng tụ Chu trình ngược tạo nên hai đẳng nhiệt hai đoạn nhiệt, gọi chu trình Cacno Trong trình đẳng nhiệt – đưa vào nhiệt lượng q0 diện tích – –a – b )lấy từ nguồn nhiệt có nhiệt lượng thấp tức môi trường lạnh Nhiệt độ môi chất nhiệt độ môi trường lạnh T1 không đổi) Hình 1.3 Chu trình Cacno ngược tọa độ T – S Sau hoàn thành trình đoạn nhiệt máy nén áp suất ban đầu p1 ( tình – ), không trao đổi nhiệt với môi trường bên nhiêt độ môi chất tăng từ T1 đến nhiêt độ môi chất môi trường nguồn nhiệt cao T2 Qúa trình nén chi phí nén công ln, tình đẳng nhiệt – môi chất nhận nhiệt lượng q1 cho nguồn nhiêt độ cao T2 nghĩa môi trường bên ( diện tích – – b – a) Khi nhiệt độ môi chất T2 nhiệt độ môi trường không đổi Để môi chất lần lấy nhiệt từ nguồn có nhiệt độ thấp ( môi trường lạnh) thực dãn đoạn nhiệt không tổn thất ( trình – )từ áp suất p2 xuống p1 Trao đổi nhiệt với môi trường không có, nhiệt độ môi chất giảm từ T2 xuống T1, hoàn thành công dãn ld 1.2 Tác nhân lạnh môi trường truyền lạnh 1.2.1 Tác nhân lạnh Tác nhân lạnh môi chất làm việc máy lạnh, thực hoàn thành chu trình Cacno Trong trình nhiệt lấy từ môi trường truyền lạnh vào môi trường nhiệt cao ( không khí, nước) Về măt lí thuyết tác nhân lạnh sử dụng chất lỏng bất kì, nhiên có số đáp ứng yêu cầu đặc biệt: nhiệt động, hóa lí, tính kinh tế,… Tính chất nhiệt động tác nhân gồm: nhiệt độ sôi áp suất khí (0.10133 MPa), áp suất bốc , ngưng tụ, suất lạnh thể tích, nhiệt hóa hơi, … Tính chất hóa - lí môi chất quan trọng : mật độ, độ nhớt, hệ số dẫn nhiệt, tính ăn mòn kim loại vật liệu khác Khi mật độ độ nhớt nhỏ, làm giảm sức cản chuyển động giảm tổn thất áp suất hệ thống Hệ số dẫn nhiệt cao, làm tốt trình bốc ngưng tụ nâng cao cường độ truyền nhiệt phận trao đổi nhiệt Khả hòa tan tốt dầu bôi trơn, thay đổi nhiệt độ sôi hỗn hợp bảo đảm chế độ bôi trơn tốt cho máy nén, không làm giảm cường độ truyền nhiệt bốc ngưng tụ Các môi chất thường sử dụng như: amoniac, freon12, freon22, halozen,… 1.2.2 Môi trường truyền lạnh Chất mang nhiệt (hoặc chất tải lạnh ) chất trung gian để tách nhiệt khỏi đối tượng làm lạnh truyền vào tác nhân lạnh Truyên nhiệt thường xảy khoảng cách dối tượng cần làm lạnh Yêu cầu kỹ thuật chất tải lạnh: nhiệt độ đóng băng thấp độ nhớt không đáng kể nhiệt độ thấp, nhiệt dung cao, giá rẻ, không hại, không cháy, ổn định Sau ta xét số chất tải lạnh thông dụng a/ Không khí Không khí hỗn hợp khí khác Thông số không khí độ ẩm ( tuyệt đối tương đối), hàm lượng ẩm, entanpy, nhiệt dung, độ dẫn nhiệt Trong không khí thường có – 4% nước (ở Việt Nam giá trị cao) Không khí ẩm khảo sat hỗn hợp khí lí tưởng: không khí khô nước b/ Nước : có nhiệt dung cao( lớn lần so với không khí) tốt cho chất tải lạnh nhiệt đóng băng cao nên phần hạn chế sử dụng Người ta dùng nhiệt độ cao 00C c/ Dung dịch muối Muối ăn thành phần NaCl, chứa thành phần muối khác CaCl2, MgCl2, KCl, … CaCl2 liên kết với dung dịch protein axit béo tạo Canxi abuminat không hòa tan, làm tăng độ cứng giảm mức độ tiêu hóa sản phẩm MgCl2 làm cứng sản phẩm tăng vị đắng Nước muối dùng làm chất tải lạnh nhiệt độ 00C ,thường dùng phổ biến dung dịch nước clorit – canxi d/.Chất tải lạnh rắn Chất tải lạnh rắn Việt Nam thường dùng đá ướt (đá cây) đá khô (tuyết cacbonic) 1.3.Khái niệm kỹ thuật lạnh lạnh đông thực phẩm Khái nệm “lạnh” trạng thái vật chất có nhiệt độ thấp nhiệt độ bình thường Nhiệt độ bình thường nhiệt độ thích hợp với thể người (180 – 250 C) Nhiệt độ coi giới hạn lạnh Người ta phân biệt lạnh thường, lạnh đông lạnh đông thâm độ lạnh tuyệt đối: - lạnh thường : 180 C > t0 > tđóng băng - lạnh đông: tđóng băng > t0 > -1000 C - lạnh thâm độ : - 1000 C > t0 > -2000 C - lạnh tuyệt đối (lạnh Cryo): -2000 C > t > -272,9999850 C 1.3.1 Chất lượng ban đầu sản phẩm phương pháp bảo quản lạnh Sử dụng lạnh có giới cải thiện chất lượng thực phẩm, sản phẩm đưa vào bảo quản cần phải tươi, an toàn có chất lượng Những điều kiện bảo quản liên quan rau thu hoạch tươi, cá vừa đánh bắt, thịt vừa khỏi lò mổ điều kiện vệ sinh tốt,… Bảo quản lạnh muộn sản phẩm làm giảm chất lượng bảo quản bị hư hại, đồng thời chịu tiến trình sinh lí không đủ để giữ kho lâu dài (ví dụ bắt đầu chín) Sản phẩm an toàn sản phẩm vết dập, nhiễm rối loạn sinh lí, có dấu hiệu công vi sinh vật Trong số trường hợp (ví dụ thịt bảo quản lạnh), cần thiết phải giảm số lượng vi sinh vật ban đầu thời gian bảo quản hợp lí biện pháp chăm sóc đặc biệt Sản phẩm đông lạnh phải bao gói thích hợp đáp ứng đòi hỏi vệ sinh an toàn thực phẩm Mặt khác xử lí lạnh cần phải có hiệu quả, trì sản phẩm sử dụng Các xử lí phụ thuộc vào chất thực phẩm, thời gian bảo quản mức độ áp dụng Người ta cần thực điều kiện sau: - Sử dụng sản phẩm có chât lượng - Áp dụng bảo quản lạnh - Duy trì tác dụng lạnh không đổi điều kiện thích hợp sử dụng sản phẩm 1.3.2 Sự ướp lạnh a/ Nhiệt độ chuẩn nhiệt độ bảo quản Sản phẩm bảo quản lạnh nhiệt độ định, khắp điểm sản phẩm, cao “nhiệt độ chuẩn” thấp nhiệt độ, nhiệt độ xuất hiện tượng không mong muốn Trong trường hợp, nhiệt độ cao nhiệt độ bắt đầu đóng băng (hoặc nhiệt độ cryo) Trong thực tế nhiệt độ tối thiểu 00C Đối với sản phẩm chết thịt, cá, nhiệt độ bảo quản đảm bảo dài nhiệt độ gaanf với nhiệt đóng băng, thực tế chọn 00C Thời gian bảo quản thực tế mà người tiêu dùng chấp nhận với sản phẩm từ đến tuần 00C Đồng thời để tránh phát triển vi khuẩn gây bệnh, nhiệt độ phải giữ 40C Đối với sản phẩm thực vật (rau, quả) bảo quản trạng thái sống, trì nhiệt độ cao nhiệt độ bắt đầu đóng băng, nhiệt độ thấp gây rối loạn người (bệnh lạnh) Những sản phẩm bệnh lạnh (táo, dâu tây,…) bảo quản 00C Tuy nhiên thời gian bảo quản khác tùy theo loài, tuần với dâu tây tháng với táo Đối với sản phẩm nhạy cảm với lạnh, nhietj đọ chuẩn thay đổi từ 40C (các loại táo Châu Âu) đến 140C (chanh) Nhiệt độ bảo quản sản phẩm phải trì không đổi Khi cần thiết điều chỉnh phải thực xác Nhiệt độ không khí di chuyển lạnh, không sai khác 10C vùng khác Biến động nhiệt độ theo thời gian thời điểm phải nhỏ 10C (thực tế sai khác ± 0,50C) Sự thay đổi nhiệt độ lớn dẫn đến làm hư hỏng sản phẩm mặt sinh hóa có tượng ngưng tụ nước sản phẩm, làm vi sinh vật phát triển Sự thay đổi nhiệt độ tránh, phòng lạnh cách nhiệt tốt; công suất lạnh hiệu chỉnh tính toán sản phẩm bao gói bó lại cho phép lưu thông không khí tốt b/ Làm lạnh ban đầu: Nếu sản phẩm hay nóng, tự hủy hoại nhanh (ví dụ sản phẩm động vật), bị nước không bao gói, bị chín(đối với quả) hóa già (với rau) Nếu đưa trực tiếp sản phẩm vào kho lạnh, nhiệt độ hạ chậm Người ta mong muốn làm lanh nhanh trước đưa vào kho Công việc làm lạnh ban đầu thực theo cách khác tùy thuộc vào chất sản phẩm mục đích - Làm lạnh nen buồng lạnh,có dòng khí thổi cưỡng (xương, quả) - Dùng nước đá vẩy nhúng (một số loại quả, gia cầm), nước biển lạnh 3.2 Tính cân băng nhiệt kho lạnh Tính cân nhiệt tính toán dòng nhiệt từ môi trường bên xâm nhập vào kho lạnh, làm giảm khả làm lạnh kho, dòng nhiệt tổn thất.máy lạnh cần tăng công suất để thải trở lại môi trường giữ cho nhiệt độ phòng lạnh ổn định Do mục đích tính toán xây dựng công suất lạnh máy cần lắp đặt Dòng nhiệt tổn thất vào kho lạnh bao gồm : (w) Trong : : dòng nhiệt qua kết cấu bao che : dòng nhiệt sản phẩm toả : dòng nhiệt từ vào thông gió : dòng nhiệt từ nguồn khác vận hành : dòng nhiệt toả sản phẩm hô hấp Dòng nhiệt tổn thất Q thay đổi liên tục theo thời gian ngày + : phụ thuộc vào nhiệt bên theo thòi vụ năm + : phụ tuộc vào thời vụ + : phụ thuộc vào voại sản phẩm bảo quản + : phụ thuộc trình chế biến bảo quản + : phụ thuộc vào trình biến đổi sinh hoá sản phẩm Khi thiết kế ta chọn phụ tải Qmax ngày để tính toán.Chú ý rằng,Qmax tổng giá trị cực đại giá trị thành phần, chúng không trùng pha thời điểm xác định 3.3 Xác định phụ tải nhiệt cho máy nén thiết bị Thường kho lạnh có chế độ nhiệt độ nhiệt độ gần giống : ‫ ٭‬Phòng gia lạnh bảo quản lạnh -2 ÷ 4ºC ‫ ٭‬Phòng bảo quản đông -18 ÷ -20ºC ‫ ٭‬Phòng đông -30 ÷ -35ºC Tải nhiệt máy nén tính với 100% kho lạnh trung chuyển 80% kho lạnh chế biến - Đối với kho lạnh thịt, cá lấy 100% - Đối với rau tải nhiệt chủ yếu giai đoạn thu hoạch thời gian bảo quản lấy đặc trưng cho trình lạnh sản phẩm " thở " tính đủ cho máy nén Dòng nhiệt vận hành tính 50 ÷ 70% CHƯƠNG KỸ THUẬT LẠNH VÀ BẢO QUẢN THỰC PHẨM 4.1 Kỹ thuật lạnh bảo quản thực phẩm 4.1.1 Kỹ thuật làm lạnh Chế độ làm lạnh thực phẩm liên quan chặt chẽ tới thông số như: nhiệt độ, độ ẩm, thời gian nhằm bảo quản chất lượng thực phẩm Làm lạnh môi trường không khí chọn chế độ sau: - Độ ẩm không khí vòng - Vận tốc không khí đối lưu tự nhiên V= 0,1 đối lưu cưỡng > 0,5 m/s - Nhiệt độ không khí: bắt đầu đưa sản phẩm vào , nhiệt độ phòng lạnh thấp nhiệt độ đóng băng sản phẩm ( nhiệt độ đóng băng rau , thịt …) Khi sản phẩm làm lạnh ta tăng nhiệt độ không khí lên để tránh tượng đóng đá sản phẩm Khi làm lạnh rau cần thông gió để đảm bảo hô hấp sản phẩm 4.1.2 Kỹ thuật bảo quản lạnh thực phẩm Bảo quản lạnh thực phẩm hạn chế biến đổi sinh lý rau không triệt để Do thời gian bảo quản tương đối ngắn - Bảo quản thịt: Thịt bảo tới 30 ngày nhiệt độ Thịt bảo quản tròng ngày cho phép hao tổn khối lượng sau: + Thịt bò, cừu loại 1hao tổn khối lượng thịt + Thịt lợn nạc: khối lượng thịt + Thịt lợn xả miếng: khối lượng thịt Nếu bảo quản ngày hao tổn cho phép ngày khối lượng thịt ban đầu Để tránh đọng ẩm bay ẩm mức bề mặt sản phẩm ta có bảng giới đây: - nhiệt độ độ ẩm không khí 70 76 82 87 96 Bảo quản lạnh rau Rau sau thu hoạch xếp vào thùng sọt xếp chồng lên kho bảo quản Cần lưu ý không nên xếp đầy thùng, bị chầy xát dập nát xếp chồng, bị hư hỏng trình bảo quản Mặt khác đối tượng bảo rau sống nghĩa cần oxy để hô hấp thải , xếp cần có độ thoáng để lưu thông không khí , tăng thêm oxy giảm tới mức cần thiết Để kéo dài thời gian bảo quản, người ta trì hô hấp rau mức độ thấp cách tăng hamg lượng giảm cung cấp oxy Bảng: chế độ bảo quản rau loại rau nhiệt độ bảo quản nhiệt độ không chế độ thông khí gió thời gian bảo quản Bưởi 0-5 85 Mở 1-2 tháng Cam 0,5-2 85 Mở 1-2 tháng Chanh 1-2 85 Mở 1-2 tháng Chuối chín 14-16 85 Mở 5-10 ngày Chuối xanh 11,5-13,5 85 Mở 3-10 tuần Dứa chín 4-7 85 Mở 3-4 tuần Dứa xanh 10 85 Mở 4-6 tháng Đào 0-1 85-90 Mở 5-6 tháng … … … … … Bảng: chế độ bảo quản thịt loại thịt nhiệt độ bảo quản nhiệt độ không khí chế độ thông gió thời gian bảo quản thịt bò, hươu, nai, cửu -0,5-0,5 80-85 Đóng 10-15 ngày thịt bò gầy 0-0,5 82-85 Đóng 10-15 ngày gà, ngan, vịt, ngỗng -1-0,5 85-90 Đóng 10-15 ngày thịt lợn 0-1 80-85 Đóng 10-12 ngày thịt đóng hộp kín 0-2 75-80 Đóng 12-18 tháng cá tươi ướp đá -1 100 Đóng 6-12 ngày cá khô 2-4 50 Đóng 6-12 tháng cá muối, cá hun khói 2-4 75-80 Mở 12 tháng lươn sống 2-3 85-100 Mở vài tháng … … … … … 4.2 Những biến đổi sản phẩm liên quan tới lạnh đông: a/ Sự thay đổi trạng thái: Khi ta làm đông nước nhờ chất lỏng trung gian nhiệt độ Tα ,quan sát thấy ba pha • Làm lạnh nước từ nhiệt độ ban đầu nhiệt độ thấp chút điểm chảy (00C) Trước tinh thể xuất hiện, nước trạng thái lỏng nhiệt độ thấp 00C trước leo đến điểm chảy.Hiện tượng gọi “sự chậm đông” • Nấc nhiệt độ điểm chảy suốt thời gian trình thay đổi trạng thái Chỉ nhiệt chậm thay đổi trạng thía hấp thụ môi trường lạnh nước trạng thái cân hai pha lỏng-đá • Khi thay đổi trạng thái hoàn toàn, lạnh đá cành nhanh khuyếch tán nhiệt nước tăng mạnh thời gian trao đổi trạng thái Nhiệ độ đá giảm không đối xứng hướng T∞ Hình 5.1: Tiến trình nhiệt độ chảy nước Trường hợp dung dịch loãng,theo định luật Raoul viết Trong thời gian lạnh đông dung tích muối đó, bắt đầu công việc, xuất tinh thểcủa thành phần: tinh thể đá vôi với dung dịch pha loãng tinh thể dung dịch dung dịch đặc Những tinh thể dung môivà dung dịch xuất tức thời với nồng độ đặc biệt dung dịch gọi “nồng độ tinh” Ở nồng độ đặc biệt này, kết hợp với “nhiệt độ tinh”là nhiệt độ chảy hỗn hợp Gần xem mớ sinh học thời gian lạnh đông bao gồm dung dịch loãng So với đường cong lạnh đông nước đường cong dung dịch loãng có hai điểm khác chủ yếu: nhiệt độ chảy thấp nhiệt độ chảy nước khoảng sai lệch điểm chảy nước dung dịch lớn dung dịch đặc Đá dần hình thành, dung dịch tự đặc dần pha lỏng Điểm chảy dung dịch hạ xuống theo thời gian độ đậm tăng Do dó người ta gọi “nhiệt độ bắt đầu chảy” b/ Nhiệt độ bắt đầu chảy: dạng đơn giản (0C) Trong : Kw - Hằng số gây lạnh nước 18,6 C.G.S C’ - Khối lượng dung dịch (g) hòa tan 100g nước M - Khối lượng phân tử dung dịch Yếu tố M trở thành “khối lượng phân tử tương đương” đặc trưng cho thành phần chiết chất khô hòa tan sản phẩm Trường hợp thịt bò có độ ẩm 74% C’ =.100 = 35,1 g/100g nước M = 723,5 (Tính theo phương trình “Chen” dưới) Tc = -18.6 = -0,90C Theo phương trình thực nghiệm LeVy (1979) Phụ thuộc độ ẩm W sau: Thịt bò cá biển Tc = -3.( Thịt lợn Tc = -0,90C Thịt cừu non Tc = - 0,75 Đối với thịt bò W = 74% Tc = -3(- 1) = -1,050C Dưới nhiệt độ bắt đầu chảy số sản phẩm Thịt ,cá : - 10C Đậu hà lan nhỏ : -1,10C Lê : -2,40C Nước cam cô, 80 Brix : -60C Nước táo cô, 80 Brix : -100C c/Tỉ lệ nước đóng băng: Trrái ngược với trường hợp nước, toàn đông 00C; dung dịch sợi sinh học tỉ lệ nước băng không phụ thuộc vào nhiệt độ Đa số nước (5080%) đóng băng Tc -50C; khoảng 10% nước không đông (phần nước liên kết) Tỉ lệ nước đông tính theo phương trình Bartlett (1944) Ln X =) Trong đó: L – Nhiệt ẩn chảy nước 6003 J.mole-1 R – Hằng số khí lý tưởng 8,314 mole-1 0K-1 T – Nhiệt độ chảy nước 273,1 0K X- Phần tử nước không đông Giả sử E hàm lượng nước sản phẩm không đông S hàm lượng chiết chất khô hòa tan khối lượng phân tử tương đương M X= Hàm lượng đá sản phẩm G=W–E Và tỉ lệ nước đông y= Ví dụ trường hợp thịt bò có độ ẩm 74%đông ở-150C, ta có y = 94,4% (khi lấy M = 723,5) Phương trình thực nghiệm Chen (lg 85) cho phép tính trực tiếp hàm lượng đá sản phẩm thuộc nhiệt độ T G= Với R = 8,32 kJ.kg.mole-1 0K-1 ; L = 335 KJ/kg Trường hợp thịt bò có độ ẩm 74% đông -150C, M = 723,5 ta có y = = 84% Giá trị khác với giá trị tìm từ phương pháp Barlett.Các giá trị tự tính toán theo hai phưong pháp hội tụ trường hợp nước sản phẩm thực vật Việc tính toán tỉ lệ nước đông cần phải biết khối lượng phân tử tương đương việc chiết chất hòa tan Nếu biết nhiệt độ bắt đầu chảy,ta xác định khối lượng phân tử tương đương định luật Raoul M= ( tính ) Trong trường hợp thịt bò độ ẩm 74%, Tc = -1 C ta nhận M = 645,9 Người ta có thêr sử dụng phương trình Bartlett từ nhiệt độ bắt đầu chảy, đá E = W (W biết) Ta xác định phần tử X nước không đông với T = Tc X = M= Trong trường hợp thịt bò độ ẩm 74%, = ta nhận M = 645,7.Theo Chen (1985) hai phương pháp đánh giá thấp giá trị thực M Trừ trường hợp rau Tác giả yêu cầu phương trình thực nghiệm sau : Thịt bò : M= Cá tuyết (cá moru) : Nước ép táo : 4.2.4.Các biến đổi vật lý khác M= M= Khối lượng thể tích Lạnh đông kéo theo giảm khối lượng thể tích sản phẩm Khối lượng thể tích đá 00C 920 kg/ 4.2.5 Những biến đổi thực phẩm đông lạnh trình trữ đông a/Những biếm dổi lý Điều kiện bảo quản sản phẩm bảo đảm cân trao đổi nhiệt ẩm sản phẩm môi trường Tuy nhiên điều khó thực vì: - Ban đầu nhiệt độ sản phẩm khó làm lạnh theo chiều dày nhiệt độ mặt thấp nhiệt độ không khí phòng, nên có tượng truyền nhiệt từ môi trường vào sản phẩm - Bề mặt thiết bị trao đổi nhiệt thấp nhiệt độ không khí xung quoanh, gây ngưng tụ nướcnhiệt độ sản phẩm lại giảm tượng nói xảy (ngay khicó cân nhiệt độ khối sản phẩm) Ẩm sản phẩm dạng tinh thể đá,nên khuyếch ẩm sản phẩm Bề sản phhẩm tạo thành lớp xốp, lan sâu sản phẩm Hơi nước tạo thành thăng hoa khuyếch tán qua lớp xốp vào không khí xung quoanh Lớp xốp giữ nguyên cấu trúc tế bào, không thấy tượng co rút mô roc rệt Do tác dụng oxi không khí tế bào sản phẩm bị nước,gây biến đổi thuận nghịch mùi,vị,màu… làm sản phẩm trở nên khô,rắn,không có mùi ngon nấu… Bề mặt sản phẩm bị khô bay ẩm (nhiệt độ bề mặt sản phẩm thấp nhiệt độ môi trường áp suất riêng nước bề mặt sản phẩm lại cao hơn) Để giảm bốc ẩm cần: - Dàn ống lạnh xếp cho nhiệt tờ trần tường nóng dàn hấp thụ xạ, giảm đối lưu không khí phòng - Ngăn cản xâm nhập nhiệt từ vào phòng, sản phẩm đặt xa tường trần (dùng hành lang, tường hai lớp có thiết bị làm lạnh) - Dùng bao bì polyetylen kín Bảng 5.3 Chỉ tiêu tổn hao khối lượng sản phẩm bảo quản lạnh đông Sản phẩm Nhiệt đô bảo quản (0C) Thời gian bảo quản (tháng) Lượng ẩm bốc hơi(%) Trứng lạnh đông 1,5 -0 3,3 Thịt gia cầm đông lạnh -8 1,0 -8 1,7 Cá lạnh đông -18 0,62 -18 1,10 b/ Những biến đổi sinh hóa: Những biến đổi sinh hóa học sinh học diễn trình bảo quản lạnh đông, trình oxi hóa mỡ hệ men sản phẩm phá hủy chất tạo nên tế bào bắp Thịt làm lạnh đông khác với thịt làm lạnh thường, hàm lượng chất khử giảm, lượng glucogen tăng Hệ thống protit bị biến đổi, lượng nitơ hòa tan nitơ lại, lượng polypeptit bazơ-nito, lượng NH3 tăng 1,5 lần Khi bảo quản thịt, hàm lượng chất axit hòa tan photpho hữu cơ, vô tăng, bị phân hủy Hàm lượng vitamin thịt giảm Sau tháng bảo quản tổn thất vitamin, riboflavin, axit pantotenic, axit nicotic giảm từ 18÷34% so với ban đầu c/ Biến đổi cấu trúc bắp thịt Trong trình bảo quản lạnh đông, tái lập tinh thể đá có hại: số tinh thể bé bị tan tinh thể to phát triển (rõ dao động nhiệt độ) Do bảo quản lạnh đông cho phép thay đổi nhiệt độ 1,50C lần ngày Các mô liên kết chịu biến đổi bản, tăng ẩm khả nhừ nấu Độ mô bắp mô liên kết giảm d/ Biến đổi thực phẩm từ thực vật: Rau làm lạnh đông thường bảo quản -180C Những biến đổi quan trọng biến đổi độ axit, độ ngọt, chất khô hệ men, vi sinh vật Hàm lượng chất khô độ axit dịch bào tăng bảo quản nhiệt độ cao Hàm lượng đường giảm mạnh -90C so với -180 Dưới tác dụng men invectaza có rau quả, đường saccaroza chuyển hóa nhiều Do trình phân hủy bất lợi, giai đoạn đầu tổn thất đường oxi hóa khử Các gluxit,protein,chất khoáng không hao nhiều Bảo quản lạnh đông rau lâu dài làm thay đổi hệ sinh vật chúng Ví dụ: bảo quản loại củ tháng -90C loại nấm men ,5 loại vi khuẩn….Ở nhiệt độ cao điểm Ơtectic dịch bào chút, vi sinh vật chết nhiều MỤC LỤC Vai trò thiết bị lạnh, lạnh đông nề kinh tế quốc dân Chương 1: khái niệm 1.1 sở nhiệt động máy lạnh 1.2 tác nhân lạnh môi trường truyền lạnh 1.2.1 tác nhân lạnh 1.2.2 môi trường truyền lạnh 1.3 khái niệm kỹ thuật lạnh, lạnh đông thực phẩm 1.3.1 chất lượng ban đầu sản phẩm phương pháp bảo quản lạnh 1.3.2 ướp lạnh 1.3.3 lạnh đông chương 2: thiết bị làm lạnh 2.1 thiết bị bay 2.1.1 thiết bị bay chất lỏng 2.2 thiết bị ngưng tụ 2.3 tính toán thiết bị Chương 3: kho lạnh 3.1 phân loại kho lạnh 3.2 loại kho lạnh 3.3 tính cân nhiệt kho lạnh 3.4 xác định phụ tải nhiệt cho máy nén thiết bị Chương kỹ thuật lạnh bảo quản thực phẩm 4.1 kỹ thuật lạnh bảo quản thực phẩm 4.1.1 kỹ thuật lạnh 4.1.2 kỹ thuật bảo quản thực phẩm 4.2 biến đổi sản phẩm liên quan tới lạnh đông 4.2.1 biến đổi vật lý khác 4.2.2 biến đổi thực phẩm đông lạnh trình trữ đông [...]... được sử dụng Hình 3.5 : dàn lạnh đối lưu tự nhiên 2 Dàn lạnh đối lưu cưỡng bức Dàn lạnh đối lưu không khí cưỡng bức được sử dụng rất rộng rãi trong các hệ thống lạnh để làm lạnh không khí, như trong kho lạnh, thiết bị cấp đông và điều hòa không khí,… Dàn lạnh đối lưu cưỡng bức có 2 loại: loại ống đồng và ống sắt Thường các dàn lạnh cánh được làm bằng cánh nhôm hoặc cánh sắt dàn lạnh có vỏ bao bọc, lồng... lỏng vào, 5- lỏng vào, 6- xả tràn nước cuối,7- xả nước muối, 8- xả cặn, 9- nền cách nhiệt, 10- xả nhiệt, 11- van an toàn Hình 3.3 dàn lạnh kiểu bannen 3.Dàn lạnh kiểu xương cá Dàn lạnh kiểu xương cá được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống làm lạnh nước hoặc nước muối( ví dụ như hệ thống máy đá cây) Về cấu tạo, tương tự dàn lạnh panen nhưng ở đây các ống trao đổi nhiệt được uốn cong, do đó chiều dài... bên trong nên thực tế ít sử dụng trường hợp này nên sử dụng dàn lạnh kiểu hở khi bị hư hỏng dễ sửa chữa và thay thế Để làm lạnh nước và glycol người ta thường dùng phương pháp freon Ưu điểm của bình bay hơi là chất tải lạnh tuần hoàn trong hệ thống kín không lọt không khí vaofbeen trong nên giảm ăn mòn Bình bay hơi feon: bình bay hơi feon ngược lại môi chất lạnh có thể làm sôi trình bày ở bên trong. .. loại 2÷3 3÷6 1.3.3 Lạnh đông a/ Sản phẩm lạnh đông và sản phẩm lạnh đông nhanh Trong sản phẩm lạnh đông phần lớn nước biến thành đá và phân chia thành các thành phần khác nhau Để thực hiện, sản phẩm chịu một quá trình lạnh đông đặc biệt bảo đảm chất lượng và giảm thiểu những hư hỏng vật lí, sinh hóa và vi sinh trong thời gian lạnh đông và trong thời gian bảo quản về sau Tiến trình lạnh đông làm sản... lỏng cần làm lạnh chuyển động díc dắc bên ngoài hoặc bên trong ống trao đổi nhiệt Bình bay hơi hệ thống bay hơi : Trên hình: 7.1 trình bày bình bay hơi Trên hình 7.2 giới thiệu 2 loại bình bay hơi khác nhau loại môi chất sôi ngoài ống và bên trong trao đổi nhiệt bình bay hơi freon môi chất sôi trong ống thường được sử dụng để làm lạnh các môi chất có nhiệt độ đóng băng cao như nước trong hệ thống điều... cánh Dàn lạnh xương cá cũng có cấu tạo nhiều cụm(modun) mỗi cụm có một ống góp trên và một ống góp dưới và hệ thống 2-4 dãy ống trao đổi nhiệt nối giữa các ống góp Mật độ dòng điện của dàn bay hơi xương cá tương đương dàn lạnh kiểu panen tức khoảng 2900-3500 W/ Hình3.4 Dàn lạnh kiểu xương cá 4 Dàn lạnh tấm bản Ngoài các dàn lạnh được sử dụng ở trên trong công nghiệp người ta còn dử dụng dàn lạnh kiểu... Dàn lạn ống trơn NH3 có k = 35-43 W/.K, đối với dàn lạnh freon k = 12 W/.K Dàn lạnh sử dụng trong các kho lạnh có cấu tạo với chiều rộng khá lớn, trải dài theo chiều rộng kho lạnh Hình 3.6 Dàn lạnh đối lưu cưỡng bức 2.2 Thiết bị ngưng tụ 1 Bình ngưng ống chùm nằm ngang Là thiết bị được sử dụng phổ biến và rộng rãi cho các hệ thống máy và thiết bị làm lạnh hiện nay Môi chất có thể sử dụng là amoniac,... hợp với yêu cầu thẩm mỹ công nghiệp.÷- Cấu tạo chắc chắn, gọn và rất tiện lợi trong việc lắp đặt trong nhà, có suất tiêu hao kim loại nhỏ, khoảng 40 - Dễ chế tạo, lắp đặt, vệ sinh, bảo dưỡng và vận hành - Có thể sử dụng một phần của bình để làm bình chứa, đặc biệt tiện lợi trong các hệ thống lạnh nhỏ, ví dụ như hệ thống kho lạnh - Ít hư hỏng và tuổi thọ cao: Đối với các loại dàn ngưng tụ kiểu khác, các... tấm bản là thời gian làm lạnh nhanh, khối lượng môi chất lạnh cần thiết nhỏ Nhược điểm là chế tạo phức tạp nên chỉ có các hãng nổi tiếng mới có thể xản xuất Do đó khi hư hỏng không có vật tư thay thế, sửa chữa khó khăn Hình 3.4 : dàn lạnh kiểu tấm bản 2.1.2.2 Thiết bị bay hơi làm lạnh không khí 1 Dàn lạnh đối lưu tự nhiên không dùng quạt để làm lạnh không khí trong các buồng lạnh Dàn có thể lắp đặt... nhẵn vì hệ số truyền nhiệt của nó cao hơn R12 từ 20-30 2 Dàn lạnh panen Để làm lạnh các chất lỏng trong môi trường hở người ta sử dụng các dàn lạnh panen xương cá Cấu tạo của dàn gồm 2 ống góp lớn một ống trên một ống ống giới, nối giữa 2 ống góp là các ống trao đổi nhiệt dạng ống trơn thảng đứng Môi chất chuyển động và sôi trong các ống, chất lỏng cần làm lạnh chuyển động ngang qua ống Các dàn lạnh panen ... Hình 3.3 dàn lạnh kiểu bannen 3.Dàn lạnh kiểu xương cá Dàn lạnh kiểu xương cá sử dụng rộng rãi hệ thống làm lạnh nước nước muối( ví dụ hệ thống máy đá cây) Về cấu tạo, tương tự dàn lạnh panen ống... Nói chung hệ thống máy đá vảy không cần bình chứa kích thước lớn thực tế hệ thống sử dụng số lượng môi chất không nhiều * Đặc điểm hệ thống máy đá vảy Ưu điểm: - Chi phí đầu tư nhỏ Hệ thống máy... lạnh đối lưu tự nhiên hiệu trao đổi nhiệt thấp nên sử dụng Hình 3.5 : dàn lạnh đối lưu tự nhiên Dàn lạnh đối lưu cưỡng Dàn lạnh đối lưu không khí cưỡng sử dụng rộng rãi hệ thống lạnh để làm lạnh

Ngày đăng: 15/12/2015, 20:30

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w