BÀI GIẢNG Nước đá và sử dụng nước đá trong ngành thuỷ sản

2.1 Nước đá sử dụng nước đá ngành thuỷ sản 2.1 Nước đá sử dụng nước đá ngành Thuỷ sản CÁC NỘI DUNG CHÍNH 1. Nước đá đặc tính nước đá 2. Giới thiệu loại nước đá sản xuất nước đá 3. Các phương pháp ướp đá ngun liệu thuỷ sản 4. Tính tốn khối lượng đá cần thiết bảo quản Tại làm lạnh thuỷ sản nước đá? Nước đá sử dụng để bảo quản thuỷ sản lý sau: Hạ nhiệt độ Thời gian bảo quản kéo dài Nước đá tan có tác dụng giữ ẩm cho thuỷ sản Một số tính chất vật lý có lợi nước đá ü Nước đá có khả làm lạnh lớn ü Nước đá tan hệ tự điều chỉnh nhiệt độ §  Tiện lợi ü Ướp đá phương pháp làm lạnh động ü Nguyên liệu để sản xuất nước đá ln sẵn có ü Nước đá phương pháp bảo quản thuỷ sản tương đối rẻ tiền ü Nước đá chất an toàn mặt thực phẩm §  §  §  §  2.1 Nước đá sử dụng nước đá ngành Thuỷ sản Nước đá thuộc tính nước đá Nước đá gì? Khi làm lạnh nước xuống nhiệt độ 0OC nước chuyển từ pha lỏng sang pha rắn mà người ta quen gọi nước đá 80 kcal nhiệt lượng kg nước đá 0OC Nước đá tan Nước đá tan chảy 0°C kg nước 0OC 2.1 Nước đá sử dụng nước đá ngành Thuỷ sản Nhiệt lượng cần thiết để làm tan chảy nước đá Nước đá thuộc tính nước đá (tt) Thuộc tính Properties Đơn vị theo hệ mét Nhận xét Remarks Metric Units Tấn/m3 Khối lượng riêng/Density Đá làm từ nước ngọt/Freshwater ice Đá làm từ nước biển/Seawater ice Nhiệt dung riêng/Specific heat of water 0,92 0,86-0,92 kcal/kg °C 0OC (nước chưa đóng băng/water, unfrozen) 1,0 0OC (nước đóng băng, nước đá /water, frozen, ice) 0,49 -20OC (nước đá/ice) 0,46 Ẩn nhiệt tan chảy/Latent heat of melting 80 kcal/kg Hế số dẫn nhiệt/Thermal conductivity kcal/mhOC 0OC 1,91 -10OC 1,99 -20OC 2,08 Điểm tan chảy/Melting point 0OC Ở 0OC (40% nước bị đóng băng) Phụ thuộc vào độ mặn lượng khơng khí có đá Để tính lượng nước đá dùng ướp lạnh cá, giá trị đủ xác 0,5 Nhiệt dung riêng nước đá biển cao nhiều, gần với điểm tan chảy Điểm tan chảy nước đá biển chưa xác định hàm lượng muối thường không đồng đá, mức trung bình -2OC 2.1 Nước đá sử dụng nước đá ngành Thuỷ sản Đặc điểm nước đá lỏng có chứa hàm lượng muối khác Nồng độ muối/Salt content (%) 1,5 Điểm tan chảy/Melting point (°C) -0,81 -1,62 Khối lượng riêng/Density (g/l) 0,998 1,009 1,021 Nhiệt dung riêng nước (kcal/kg°C) 1,008 0,996 0,984 0,510 0,502 0,495 Heat capacities of water Nhiệt dung riêng nước đá (kcal/kg°C) Heat capacities of ice 2.1 Nước đá sử dụng nước đá ngành Thuỷ sản Hiệu làm lạnh nước đá phụ thuộc vào khối lượng mà không phụ thuộc vào thể tích Cùng khối lượng nước đá Nước đá vảy Nước đá xay Nước đá vảy Nước đá xay Khơng phải Cùng thể tích nước đá 2.1 Nước đá sử dụng nước đá ngành Thuỷ sản Các loại nước đá Các loại nước đá sử dụng phổ biến lĩnh vực thuỷ sản gồm: ü  ü  ü  ü  Đá dạng sệt Đá vảy Đá xay Đá Đá dạng sệt 2.1 Nước đá sử dụng nước đá ngành Thuỷ sản Các đặc tính vật lý nước đá dùng làm lạnh thuỷ sản Loại nước đá Kích thước (1) Types Approximate Dimensions Thể tích riêng (2) (m3/t) Specific volume Khối lượng riêng (t/m3) Specific weight Đá vảy/Flake 10/20-2/3mm 2,2-2,3 0,45-0,43 Đá cây/Block Thay đổi/Variable(3) 1,08 0,92 Thay đổi/Variable 1,4-1,5 0,71-0,66 Đá xay/Crushed block Ghi chú: (1) Phụ thuộc vào loại nước đá điều chỉnh máy làm nước đá (2) Giá trị danh nghĩa, tốt nên xác định thực tế loại nhà máy nước đá (3) Thường đá có khối lượng 25 50 kg/cây 2.1 Nước đá sử dụng nước đá ngành Thuỷ sản Sản xuất đá vảy 2.1 Nước đá sử dụng nước đá ngành Thuỷ sản 10 Ví dụ 1: 100 kg cá gầy có 1% lipit, 19% chất khơ 80% nước Nhiệt độ ban đầu 20°C, tính lượng nước đá cần thiết để làm lạnh cá xuống 0°C CRM = (0,5 × 0,01) + ( 0,3 × 0,19) + (1,0 × 0,8) = 0,862 kcal/kg°C Mi = (MRM × CRM × tRM)/Li = (100 × 0,862 × 20)/80 = 21,55 kg nước đá 2.1 Nước đá sử dụng nước đá ngành Thuỷ sản 22 Ví dụ 2: 100 kg cá béo có 21% lipit, 19% chất khơ, 60% nước, nhiệt độ ban đầu 20°C, tính lượng nước đá để làm lạnh nguyên liệu xuống °C CRM = (0,5 × 0,21) + ( 0,3 × 0,19) + (1,0 × 0,6) = 0,762 kcal/kg°C Mi = (MRM × CRM × tRM)/Li = (100 × 0,762 × 20)/80 = 19,1 kg nước đá 23 Khối lượng nước đá cần thiết để làm lạnh 100 kg cá xuống 0°C Nhiệt độ ban đầu cá Lượng nước đá tối thiểu (kg)* 30°C 34 20°C 25 15°C 19 10°C 13 5°C * Phải sử dụng thêm nước đá để trì nhiệt độ cá 0OC trình phân phối không cho phép nhiệt môi trường xung quanh làm tan nước đá 24 Lượng nước đá cần thiết để trì nhiệt độ bảo quản 0OC A × U × (t o - t c ) Mi2 = ×τ L i Trong đó: Mi2 = Lượng nước đá tan chảy (kg) A = Diện tích bề mặt thùng bảo quản (m2) U = Hệ số truyền nhiệt toàn vỏ thùng bảo quản (kcal/ngày m2 OC) tO = Nhiệt độ bên thùng bảo quản (OC) tC = Nhiệt độ bên thùng bảo quản (OC) Li = Ẩn nhiệt tan chảy nước đá (80 kcal/kg) τ = Thời gian bảo quản (ngày) 2.1 Nước đá sử dụng nước đá ngành Thuỷ sản 25 Sử dụng loại thùng khác để bảo quản cá phòng lạnh nhiệt độ 1-2OC 10 ngày Loại thùng Types Thùng không cách nhiệt Chiều cao (mm) Thể tích (l) Khối lượng nước đá (kg nước đá/kg cá) Ice weight (kg ice/kg fish) Sự giảm khối lượng cá (%)* Height Size Ban đầu initial Cuối finally W reduction 265 90 0,38 0,13 1,1 530 400 0,36 0,19 2,3 575 580 0,34 0,24 2,9 Uninsulated boxes Thùng không cách nhiệt Uninsulated tub Thùng cách nhiệt Insulated tub * Sự giảm khối lượng trung bình cá thùng 2.1 Nước đá sử dụng nước đá ngành Thuỷ sản 26 Lượng nước đá cần thiết để làm lạnh nước dùng bảo quản xuống 0OC M W × CW × t W Mi3 = Li Trong đó: Mi3 = Lượng nước đá tan chảy (kg) Li = Ẩn nhiệt tan chảy nước đá (80 kcal/kg) MW = Lượng nước cần làm lạnh (kg) CW = Nhiệt dung riêng nước (1,0 kcal/kgOC) tW = Nhiệt độ ban đầu nước (OC) 2.1 Nước đá sử dụng nước đá ngành Thuỷ sản 27 Trong thực tế lượng đá cần sử dụng bao nhiêu? Việc tính tốn lượng đá cần dùng phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác như: a. Nhiệt độ ban đầu thuỷ sản b. Nhiệt độ môi trường xung quanh c. Loại thùng bảo quản d. Loài thuỷ sản e. Thời gian bảo quản f. Vị trí đặt thùng bảo quản (trong phòng lạnh hầm tàu có liên quan đến hướng dòng nhiệt) 2.1 Nước đá sử dụng nước đá ngành Thuỷ sản 28 Ảnh hưởng độ dày lớp thuỷ sản đến thời gian làm lạnh Thời gian làm lạnh cá từ 10°C xuống 2°C thùng chứa có chiều cao khác ướp nước đá đáy bề mặt thùng ½ 24 Nước đá 120 Nước đá Nước đá Nước đá 7,5 cm Nước đá 12,5 cm 25 cm Nước đá 60 cm Nước đá 29 Giữ lạnh trình vận chuyển v  Việc tính tốn lượng nước đá cần thiết để trì độ lạnh cho thuỷ sản trình vận chuyển không dễ dàng v  Lượng nước đá phụ thuộc vào thời gian vận chuyển, thời tiết, độ cách nhiệt vị trí thùng xe tàu vận chuyển 2.1 Nước đá sử dụng nước đá ngành Thuỷ sản 30 Nhiệt độ bảo quản quan trọng nào? v  Nhiệt độ bảo quản quan trọng, đặc biệt khoảng nhiệt độ 5°C điểm đóng băng nguyên liệu Ø  Trong khoảng nhiệt độ này, giảm độ tăng thời gian bảo quản lên từ 1-1½ ngày v  Trong khoảng nhiệt độ từ 10°C đến 25°C, giảm 10°C tăng thời gian bảo quản thuỷ sản lên từ 2-3 lần 2.1 Nước đá sử dụng nước đá ngành Thuỷ sản 31 Một số dụng cụ bảo quản thường dùng Bài tập Tính lượng nước đá cần thiết để bảo quản mực biết rằng: Ø  Mực làm lạnh bảo quản lạnh thùng có nắp đậy kín có kích thước sau: 1,219m × 0,762m × 1,219m Ø  Mỗi thùng bảo quản lạnh 200 kg mực Hệ số truyền nhiệt toàn thùng 0,614 (kcal/h m2 OC), nhiệt dung riêng mực 0,9 (kcal/kg OC) Nhiệt độ khơng khí bên ngồi nhiệt độ nước 30OC Thời gian bảo quản 10 Kết tính tốn a) Diện tích bề mặt thùng: 1,219m × 1,219m × 2(mặt) = 2,972m2 1,219m × 0,762m × 4(mặt) = 3,716m2 6,688m2 b) Lượng nước đá cần thiết để làm lạnh mực: Mi1 = (200 × 0,9(ndriêng mực) × 30)/80 = 67,5 kg c) Lượng đá cần thiết để làm lạnh nước: Mi3 = (200 × 1,0(ndriêng nước) × 30)/80 = 75 kg d) Lượng đá cần thiết để trì nhiệt độ bảo quản 0oC: Mi2 = (6,688 × 0,614 × 30 × 10)/80 = 15,3 kg e) Tổng lượng nước đá cần thiết cho thùng bảo quản: Mi = Mi1 + Mi2 + Mi3 = 157,8 kg f) Lượng đá cần thiết bảo quản mực: 157,8 x = 789 kg Cối đá vảy: dạng rời & loại có hệ thống lạnh 35 Cấu tạo bên cối đá vảy 1- Vách lớp; 2-Dao cắt đá; 3- Hộp nước inox; 4-Tấm gạt nước; 5- Vành chống tràn nước; 6- Lớp cách nhiệt 1- Lớp cách nhiệt; 2- Bơm nước; 3- Cối đá; 4- Máng phân phối nước; 5- Bề mặt tạo đá; 6- Vách lớp; 7Dao cắt đá; 8- Hộp giảm tốc 36