Nghiên cứu ảnh hưởng một số thông số đến quá trình tiệt trùng nước mắm bằng tia cực tím

Luận văn, thạc sĩ, tiến sĩ, khóa luận, cao học, đề tài

Trng i hc Nụng nghip 1 - Lun vn Thc s khoa hc Nụng nghip------------------------------- 1 1 Bộ giáo dục và đào tạo Trờng đại học nông nghiệp I Nguyễn văn mạnh Nghiên cứu ảnh hởng một số thông số đến quá trình tiệt trùng nớc mắm bằng tia cực tím Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành : Kỹ Thuật máy và thiết bị Cơ giới hoá Nông Lâm nghiệp Mã số: 60.52.14 Ngời hớng dẫn khoa học : TS. Trần Đình Đông Hà nội 2006 Trng i hc Nụng nghip 1 - Lun vn Thc s khoa hc Nụng nghip------------------------------- i i Lời cam đoan Tôi xin cam đoan rằng những số liệu và kết quả nghiên cứu trong lận văn này là hoàn toàn trung thực và cha đợc sử dụng để bảo vệ một học vị nào. Tôi xin cam đoan rằng mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đ đợc cám ơn và mọi thông tin chích dẫn trong luận văn này đều đ đợc chỉ dõ nguồn gốc. Tác giả Nguyễn văn mạnh Trng i hc Nụng nghip 1 - Lun vn Thc s khoa hc Nụng nghip------------------------------- ii ii Lời cảm ơn ! Lời cảm ơn !Lời cảm ơn ! Lời cảm ơn ! Trong thời gian làm đồ án, ngoài sự nỗ lực của bản thân, tôi đã nhận đợc sự giúp đỡ của các thầy, cô giáo và bạn bè. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới Ban Giám hiệu Trờng Đại học Nông nghiệp I, Ban chủ nhiệm khoa và các thầy cô trong khoa Cơ Điện đã chỉ bảo và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua. Đặc biệt tôi chân thành cảm ơn thầy giáo hớng dẫn: TS. Trần Đình Đông - Trởng Bộ môn Vật lý - Khoa Cơ Điện và TS. Trần Nh Khuyên - Trởng Bộ môn Máy Nông nghiệp - Trờng Đại học Nông nghiệp I. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo, cùng tập thể nhân viên Công ty Hải sản Thái Bình, Ban lãnh đạo, cán bộ Phòng Hoá sinh ứng dụng Viện Sinh học Nông nghiệp trờng Đại học Nông nghiệp I Hà Nội. Hà Nội, ngày 17 tháng 6 năm 2006 Tác giả luận văn Nguyễn Văn Mạnh Trng i hc Nụng nghip 1 - Lun vn Thc s khoa hc Nụng nghip------------------------------- iii iii Mục lục Mở đầu . 1 1.Tổng quan nghiên cứu 3 1.1. Đặc điểm và qui trình sản xuất nớc mắm . 3 1.1.1. Đặc điểm 3 1.1.2. Quy trình sản xuất nớc mắm 3 1.1.2. Thành phần hóa học của nớc mắm . 8 1.2. ý nghĩa của việc thanh trùng trong bảo quản và chế biến nớc mắm. . 10 1.3. Các phơng pháp tiêu diệt vi sinh vật . 10 1.3.1. Phơng pháp thanh trùng ( Pasteurisation ) 11 1.3.2. Phơng pháp vô trùng Sterilisation 12 1.3.3. Phơng pháp vô trùng UHT (Ultra High Temperature) 13 1.3.4. Phơng pháp thanh trùng bằng chiếu xạ 15 1.4. Các vi sinh vật có hại trong thực phẩm . 15 1.4.1. Loại gây thối hỏng 15 1.4.2. Loại gây bệnh cho ngời . 16 1.4.3. Các yếu tố ảnh hởng đến khả năng tiêu diệt vi sinh vật 16 1.5. Phơng pháp chiếu xạ thực phẩm và mục đích của nó . 17 1.6. Liều hấp thu áp dụng cho từng loại thực phẩm 18 1.7. Tình hình nghiên cứu và sử dụng thanh trùng bằng chiếu xạ trong và ngoài nớc 20 1.7. 1. Sự ra đời và phát triển của phơng pháp chiếu xạ thực phẩm .20 1.7.2. Tình hình bảo quản nông sản bằng phơng pháp chiếu xạ . 22 1.8. Mục đích và nhiệm vụ nghiên cứu 24 1.8.1. Mục đích của đề tài . 24 1.8.2. Nhiệm vụ của đề tài 24 2. Đối tợng và phơng pháp nghiên cứu 25 2.1. Đối tợng nghiên cứu 25 2.2. Phơng pháp nghiên cứu . 26 2.2.1. Phơng pháp nghiên cứu thực nghiệm đơn yếu tố 26 2.2. 2. Phơng pháp thực nghiệm đo đạc 29 Trng i hc Nụng nghip 1 - Lun vn Thc s khoa hc Nụng nghip------------------------------- iv iv 3. Cơ sở lý thuyết của quá trình thanh trùng nớc mắm bằng tia cực tím 31 3.1. Cơ chế huỳnh quang 31 3.1.1. Hiện tợng huỳng quang . 32 3.1.2. Phổ huỳnh quang 33 3.2. Các định luật cơ bản của huỳnh quang . 33 3.2.1. Thời gian sống . 33 3.2.2. Định luật Stock Lomen 34 3.2.3. Định luật Vavilop 34 3.2.4. ứng dụng của phổ kích thích huỳnh quang . 35 3.2.5.Tác dụng của các bức xạ Ion hoá . 35 3.3. Những đại lợng cơ bản dùng trong sinh học phóng xạ . 36 3.3.1. Hệ thống đơn vị của hoạt độ phóng xạ . 36 3.3.2. Đơn vị liều lợng chiếu xạ . 37 3.3.3. Đơn vị liều lợng hấp thụ 38 3.3.4. Đơn vị sinh học Rơnghen 38 3.3.5. Các đại lợng đặc trng của sự hấp thu 38 3.4. Tác dụng của tia cực tím . 39 3.4.1. Sự phân ly của nớc do chiếu tia cực tím 40 3.4.2. Tác dụng lên phân tử Protein . 41 3.4.3. Tác dụng lên axit nucleic 42 3.5. Hiệu quả của bức xạ ion đối với sản phẩm thực phẩm .42 3.5.1. Hiệu quả của các bức xạ Ion hóa đối với vi sinh vật trong sản phẩm đợc chiếu xạ 42 3.5.2. Hiệu quả của các bức xạ Ion hoá về mặt vật lý đối với sản phẩm đợc chiếu xạ . 45 3.5.3. Hiệu quả hoá học của các bức xạ ion hóa đối với sản phẩm đợc chiếu xạ . 46 4.Tính toán thiết kế thiết bị chiếu xạ bằng tia cực tím . 51 4.1. Tính toán bộ phận chiếu xạ . 51 4.2. Tính toán bơm vận chuyển chất lỏng . .53 4.2.1.Tính toán bơm vận chuyển chất lỏng . 53 4.2.2. Tính công suất và hiệu suất của bơm . 57 Trng i hc Nụng nghip 1 - Lun vn Thc s khoa hc Nụng nghip------------------------------- v v 5. Kết quả nghiên cứu .59 5.1. Vật liệu và dụng cụ thí nghiệm .59 5.1.1. Vật liệu thí nghiệm 59 5.1.2. Dụng cụ thí nghiệm . 59 5.2. Bố trí thí nghiệm . 59 5.3. Kết quả nghiên cứu 60 5.3.1. ảnh hởng của tia cực tím đến chỉ tiêu cảm quan . 60 5.3.2. ảnh hởng của tia cực tím đến các chỉ tiêu hóa học của sản phẩm . 61 5.3.3. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm đơn yếu tố . 62 5.3.3.1) ảnh hởng của vận tốc dòng nớc mắm đến kết quả thanh trùng 62 5.3.3.2. ảnh hởng của độ mặn tới khả năng thanh trùng . 64 5.3.3.3. ảnh hởng của công suất nguồn phát tia cực tím 65 5.4. Kết quả nghiên cứu ứng dụng trong thực tế sản xuất 67 5.4.1. Kết quả thực nghiệm xác định các chỉ tiêu kinh tế kỹ thuật trong thực tế sản xuất . 67 5.4.2. Hiệu quả kinh tế của việc áp dụng thiết bị thanh trùng bằng tia cực tím 68 Kết luận và đề nghị 70 Kết luận . 70 Đề nghị . 70 Trng i hc Nụng nghip 1 - Lun vn Thc s khoa hc Nụng nghip------------------------------- vi vi Danh mục các bảng Bảng 1.1. Thành phần các axit amin của nớc mắm Bảng 1.2. Thành phần nitơ trong nớc mắm Bảng 1.3. Mục đích thanh trùng đối với các sản phẩm khác nhau Bảng 1.4. Nhiệt phân huỷ đối với một số vi sinh vật Bảng 1.5. liều hấp thụ đối với một số thực phẩm Bảng 3.1. Giá trị D 10 đối với một số VSV (P. Loaharanu(1991)) Bảng 3.2. Liều xạ D 10 đối với một số vi sinh vật: (LEBE 1977) Bảng 3.3. Những chất thu đợc sau khi Ion hoá Dmannose( với hàm lợng nớc > 20%) Bảng 4.1. Hệ số an toàn của động cơ ( k) Bảng 5.1. ảnh hởng của tia cực tím tới các chỉ tiêu cảm quan Bảng 5.2. ảnh hởng của tia cực tím đến các chỉ tiêu hóa học Bảng 5.3. ảnh hởng của vận tốc dòng nớc mắm Bảng 5.4. ảnh hởng của độ mặn Bảng 5.5. Giá trị thí nghiệm xác định ảnh hởng của công suất nguồn phát Trng i hc Nụng nghip 1 - Lun vn Thc s khoa hc Nụng nghip------------------------------- vii vii Danh mục các hình Hình 2.1. Sơ đồ cấu tạo thiết bị thanh trùng Hinh 2.2. Cấu tạo bộ phận thanh trùng Hình 3.1. Sự chuyển mức điện tử và các quá trình quang lý Hình 3.2. Hấp thụ huỳnh quang Hình 4.1. Bộ phận chiếu xạ Hình 4.2. Sơ đồ mặt cắt tiết diện của bộ phận chiếu xạ Hình 4.3. Sơ đồ lắp đặt thiết bị đo bơm Hình 5.1. Đồ thị ảnh hởng vận tốc nớc mắm (m/s) Hình 5.2. Đồ thị ảnh hởng độ mặn ( Be) Hình 5.3. Đồ thị ảnh hởng công suất nguồn phát tia cực tím (W) Trng i hc Nụng nghip 1 - Lun vn Thc s khoa hc Nụng nghip------------------------------- 1 1 Mở đầu Trong những năm qua kể từ khi đất nớc ta thực hiện công cuộc đổi mới và mở cửa, nền kinh tế nớc ta đ đạt đợc những thành tích vô cùng quan trọng. Trong các ngành kinh tế của Việt Nam, thì ngành thủy sản đóng một vai trò rất quan trọng, không những phục vụ nhu cầu trong nớc mà còn tham gia xuất khẩu thu ngoại tệ cho đất nớc.Tổng thu nhập từ thủy sản tăng lên một cách liên tục và đều đặn năm sau cao hơn năm trớc . Để đạt đợc những thành tích đó là nhờ sự lnh đạo đúng đắn của Đảng và nhà nớc cũng nh của bộ Thủy Sản đ giải quyết tốt các khâu giữa nuôi trồng, đánh bắt với tiêu thụ và chế biến sản phẩm. Tuy vậy những sản phẩm thủy sản của Việt Nam vẫn cha dành đợc chỗ đứng trên thị trờng một phần là do quy trình chế biến của chúng ta còn yếu và cha đồng bộ.[1] Trong các sản phẩm của ngành Thủy Sản thì nớc mắm là một trong những sản truyền thống đợc ngời tiêu dùng trong nớc yêu thích và ngày càng đợc nhiều nớc a chuộng. Chính vì vậy đòi hỏi các sản phẩm nớc mắm ngày càng phải đợc nâng cao về chất lợng dinh dỡng và an toàn về mặt sinh hoá học, hấp dẫn về mặt cảm quan. Để đáp ứng những yêu cầu trên đòi hỏi chúng ta phải có những quy trình chế biến thích hợp, những trang thiết bị hiện đại và đồng bộ nhằm khẳng định chỗ đứng của sản phẩm trên thị trờng.[2] Trong nớc mắm có rất nhiều loại vi sinh vật có hại gây thối hỏng sản phẩm hoặc gây bệnh trực tiếp cho con ngời, để đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh an toàn cho ngời sử dụng thì nhất định phải thanh trùng sản phẩm. Đối với quy trình sản xuất nớc mắm theo phơng pháp nấu b, khâu quan trọng và tốn nhiều thời gian cũng nh tiền của nhất chính là khâu thanh trùng (nấu) nớc mắm. Đây là một khâu hết sức nặng nhọc và độc hại bởi ngời công nhân phải trực tiếp tiếp xúc với khí than. Chất lợng sản phẩm không cao, thờng có mùi ôi khét, sản phẩm thờng có độ mặn caodo đó Trng i hc Nụng nghip 1 - Lun vn Thc s khoa hc Nụng nghip------------------------------- 2 2 phải có những phơng pháp thanh trùng thích hợp nhằm làm giảm thiểu những hạn chế của phơng pháp thanh trùng truyền thống. Một vài năm gần đây trên thị trờng Việt Nam có nhập một số thiết bị thanh trùng bằng tia cực tím do Mỹ sản xuất. Qua nghiên cứu thực tế cho thấy chúng có một số u điểm nổi bật nh: Khả năng tiêu diệt hầu hết vi sinh vật, ít biến đổi chất lợng sản phẩm Bên cạnh đó vẫn tồn tại một số nhợc điểm: công chi phí cao, năng xuất thấp Từ những yêu cầu trên Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn đ giao cho TS. TRầN đình đông- Trởng Bộ môn Vật lý khoa Cơ Điện - Trờng Đại học Nông nghiệp I làm chủ trì đề tài nghiên cứu ứng dụng chiếu xạ vào việc bảo quản một số nông sản". Đợc sự đồng ý của Ban chủ nhiệm khoa Cơ Điện, cùng thầy giáo hớng dẫn TS. TRầN đình đông, tôi đ tiến hành nghiên cứu đề tài Nghiên cứu ảnh hởng của một số thông số đến quá trình tiệt trùng nớc mắm bằng tia cực tím. . tiến hành nghiên cứu đề tài Nghiên cứu ảnh hởng của một số thông số đến quá trình tiệt trùng nớc mắm bằng tia cực tím. 3 1.Tổng quan nghiên cứu 1.1.Đặc. học nông nghiệp I Nguyễn văn mạnh Nghiên cứu ảnh hởng một số thông số đến quá trình tiệt trùng nớc mắm bằng tia cực tím Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Chuyên