Đang tải... (xem toàn văn)
Khoai tây là cây lương thực quan trọng thứ tư trên thế giới sau lúa mì, gạo và ngô, với sản lượng hàng năm trên toàn cầu xấp xỉ 300 triệu tấn (CIP, 2008). Trong thập kỷ qua, Sản xuất khoai tây đã giảm ở các nước phát triển, nhưng nó đã tăng ở các nước đang phát triển và mới công nghiệp hóa (Fao, 2006). Khoai tây được trồng làm rau để tiêu thụ trực tiếp và cũng như một nguyên liệu để chế biến thành các sản phẩm như: được hình thành trước bữa ăn, đồ ăn nhẹ, dẫn xuất khoai tây, tinh bột và dẫn xuất tinh bột. Về đặc tính vật lý, tinh bột khoai tây là duy nhất trong số các loại tinh bột có bán trên thị trường khác (ví dụ: các loại ngũ cốc) và có đã được sử dụng rộng rãi trong nhiều hệ thống thực phẩm (Yusuph, Tester, Ansell, & Snape, 2003). Sự độc đáo này là do lớn kích thước hạt, độ tinh khiết, chuỗi amyloza và amylopectin tương đối dài. Độ dài, sự hiện diện của các nhóm ester phốt phát trên amylopectin, khả năng trao đổi các cation nhất định với các tác động tương ứng lên hành vi độ nhớt và khả năng tạo gel gel đàn hồi dày sưởi ấm và làm mát tiếp theo (Vasanthan, Bergthaller, Dryger, Yeung, & Sporns, 1999). Một đặc điểm rất có giá trị đối với tinh bột khoai tây là khả năng của chúng để tạo ra gel trong khi gelatin hóa (Adebowalea, Olu-Owolabi, Olayinkaa, & Lawalb, 2005).[1] Khoai tây là một loài thực thuộc họ cà (Solanaceae). Khoai tây là loài cây nông nghiệp ngắn ngày, trồng lấy củ chứa tinh bột. Chúng là loại cây trồng lấy củ rộng rãi nhất thế giới và là loại cây trồng phổ biến thứ tư về mặt sản lượng tươi - xếp sau lúa mì và ngô. Lưu trữ khoai tây dài ngày đòi hỏi bảo quản trong điều kiện lạnh.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KĨ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM _ BÁO CÁO THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM QUÁ TRÌNH THIẾT BI GVHD: TS Hờ Thị Thu Trang Nhóm thực hiện: 16116CL2B – Nhóm 1.Mai Hoàng Minh 2.Trần T́n Cường 3.Ngơ Trịnh Ngọc Ngân 4.Vũ Thị Minh Anh 5.Nguyễn Thế Bảo 15116032 16116254 16116053 16116004 16116218 03/2019 Phụ lục Bài 1: Thí nghiệm sấy vật liệu ẩm A Tổng quan .3 Nguồn gốc và thành phần khoai tây Lợi ích và tác hại khoai tây người B Các phương pháp sấy Sấy đối lưu 1.1 Đặc điểm: .6 1.2 Thiết bị 1.3 Tiến hành thí nghiệm 1.4 Kết quả và nhận xét, bàn luận .9 Sấy hồng ngoại 15 2.1 Đặc điểm sấy hồng ngoại: 15 2.2 Thiết bị sấy hồng ngoại: 15 2.3 Thực tập sấy khoai tây bằng thiết bị sấy hồng ngoại: 17 2.4 Kết quả và nhận xét: 19 Sấy lạnh 22 3.1 Đặc điểm 22 3.2 Ưu nhược điểm 24 3.3 Thiết bị 24 3.4 Tiến hành thí nghiệm 25 3.5 Kết quả và nhận xét, bàn luận 27 C Kết Luận .29 Bài 2: Thí nghiệm lạnh đông thực phẩm 31 Khái niệm 31 Cơ sở q trình lạnh đơng 32 Các phương pháp lạnh đông 32 3.1 Lạnh đông chậm 32 3.2 Lạnh đông nhanh 32 3.3 Lạnh đông gián tiếp 33 3.4 Lạnh đông trực tiếp 33 Biến đổi thực phẩm q trình lạnh đơng 33 4.1 Biến đổi vật lí .33 4.2 Biến đổi hóa học 34 4.3 Biến đổi hóa sinh 34 Nguyên liệu, trang thiết bị tiến hành nghiệm 34 5.1 Nguyên liệu 34 5.2 Trang thiết bị .36 Tiến hành thí nghiệm 37 6.1 Sơ đồ thí nghiệm 37 6.2 Giải thích quy trình .38 Kết quả 38 Nhận xét, bàn luận 43 8.1 Lạnh đông nhanh 43 8.2 Lạnh đông chậm 44 8.3 Cảm quan .45 8.4 Sự kết tinh nước lạnh đông 45 8.5 Mạ băng sản phẩm sau đông lạnh .46 8.6 Hiện tượng cháy lạnh thực phẩm q trình lạnh đơng 46 Bài Thí nghiệm truyền nhiệt ống lồng ống .47 A Tổng quan lý thuyết 47 Truyền nhiệt 47 Các trình truyền nhiệt .47 2.1 Dẫn nhiệt 47 2.2 Đối lưu nhiệt 47 2.3 Bức xạ nhiệt 47 Giới thiệu về thiết bị truyền nhiệt ống lồng ống 47 Phân loại 49 B Phương pháp nghiên cứu, phân tích, tính toán 50 Phương pháp nghiên cứu, phân tích 50 1.1 Mục đích 50 1.2 Nguyên liệu, dụng cụ, thiết bị .50 1.3 Phương pháp tiến hành thí nghiệm 51 1.4 Phương pháp phân tích kết quả 53 Kết quả và tính toán .53 2.1 Kết quả thực nghiệm 53 Nhận xét kết quả .63 Tài liệu tham khảo .64 Bài 1: Thí nghiệm sấy vật liệu ẩm A Tổng quan Nguồn gốc và thành phần khoai tây Khoai tây lương thực quan trọng thứ tư giới sau lúa mì, gạo ngơ, với sản lượng hàng năm toàn cầu xấp xỉ 300 triệu (CIP, 2008) Trong thập kỷ qua, Sản xuất khoai tây giảm nước phát triển, tăng nước phát triển cơng nghiệp hóa (Fao, 2006) Khoai tây trồng làm rau để tiêu thụ trực tiếp nguyên liệu để chế biến thành sản phẩm như: hình thành trước bữa ăn, đồ ăn nhẹ, dẫn xuất khoai tây, tinh bột dẫn xuất tinh bột Về đặc tính vật lý, tinh bột khoai tây số loại tinh bột có bán thị trường khác (ví dụ: loại ngũ cốc) có sử dụng rộng rãi nhiều hệ thống thực phẩm (Yusuph, Tester, Ansell, & Snape, 2003) Sự độc đáo lớn kích thước hạt, độ tinh khiết, chuỗi amyloza amylopectin tương đối dài Độ dài, diện nhóm ester phốt phát amylopectin, khả trao đổi cation định với tác động tương ứng lên hành vi độ nhớt khả tạo gel gel đàn hồi dày sưởi ấm làm mát (Vasanthan, Bergthaller, Dryger, Yeung, & Sporns, 1999) Một đặc điểm có giá trị tinh bột khoai tây khả chúng để tạo gel gelatin hóa (Adebowalea, Olu-Owolabi, Olayinkaa, & Lawalb, 2005).[1] Khoai tây loài thực thuộc họ cà (Solanaceae) Khoai tây lồi nơng nghiệp ngắn ngày, trồng lấy củ chứa tinh bột Chúng loại trồng lấy củ rộng rãi giới loại trồng phổ biến thứ tư mặt sản lượng tươi - xếp sau lúa mì ngơ Lưu trữ khoai tây dài ngày đòi hỏi bảo quản điều kiện lạnh Loài khoai tây hoang dã mọc khắp châu Mỹ, từ Hoa Kì miền nam Chile Người ta cho khoai tây hóa độc lập nhiều địa điểm, sau thử nghiệm di truyền học nhiều giống trồng loại khoai tây hoang dã chứng tỏ có nguồn gốc khoai tây khu vực miền nam Peru cực tây bắc Bovilia ngày Nơi người hóa khoai tây từ đến 10 nghìn năm trước.[2] Hình 1.1 Củ khoai tây Khoai tây có chứa vitamin, khống chất loạt hóa chất thực vật carotenoit phenol tự nhiên Axít chlorogenic cấu thành đến 90% phenol khoai tây Các hợp chất khác khoai tây axit 4-Ocaffeoylquinic (axit crypto-clorogenic), axit 5-O-caffeoylquinic (axit neoclorogenic), axit 3,4-dicaffeoylquinic 3,5-dicaffeoylquinic Trong củ khoai tây cịn vỏ có kích thước trung bình 150 g, cung cấp 27 mg vitamin C (45% giá trị hàng ngày), 620 mg kali(18%), o,2 mg vitamin B6 (10%) lượng nhỏ thiamin, riboflavin, folate, niacin, magie, photpho, sắt kẽm Khoai tây chứa khoảng 26 g cacbohydrat củ trung bình Các hình thức chủ yếu cacbonhydrat tinh bột Một phần nhỏ có khả chống tiêu hố từ enzym dày ruột non Tinh bột khoáng coi có hiệu ứng sinh lý lợi ích cho sức khỏe giống chất xơ: chống ung thư ruột kết, tăng khả nạp glucose, giảm nồng độ cholesterol chất béo trung tính huyết tương, tăng cảm giác no, chí làm giảm chất béo tích trữ thể.[3] Cách chế biến khoai tây làm thay đổi đáng kể hàm lượng dinh dưỡng Ví dụ khoai tây nấu chín chứa 7% tinh bột khống, làm nguội tăng lên 13%.[37] Khoai tây xếp vào loại thức ăn có số Glycemic (GI) cao, thường bị loại trừ khỏi chế độ ăn người cố gắng theo chế độ ăn uống với GI thấp Trong thực tế số GI tùy thuộc loại khoai tây khác khác nhau.[4] Do chứa nhiều cacbonhydrat, khoai tây cho khiến cho người bị béo phì dư thừa nhiều chất béo Tuy nhiên, nghiên cứu Đại học California, Davis Trung tâm Quốc gia An toàn Thực phẩm Công nghệ, Viện Công nghệ Illinois chứng minh người đưa khoai tây vào chế độ ăn uống họ giảm cân Lợi ích và tác hại khoai tây người Lợi ích khoai tây với sức khỏe[5] Làm giảm huyết áp: Có nhiều cách để khoai tây giúp bạn làm giảm huyết áp Chất xơ giúp cải thiện chức insulin, từ điều hịa mức glucozơ làm giảm huyết áp Kali giúp làm hạ huyết áp đóng vai trị loại thuốc làm giãn mạch máu Các nhà khoa học Viên Nghiên cứu Thực phẩm (thuộc Vương quốc Anh) phát khoai tây có chứa loại hóa chất có tên gọi kukoamine, giúp làm giảm huyết áp Cải thiện chức não sức khỏe hệ thần kinh: Vitamin B6 có khoai tây đặc biệt cần thiết để trì sức khỏe hệ thần kinh Vitamin B6 giúp tạo amin, loại hợp chất hữu dẫn truyền thần kinh, bao gồm có serotonin, melatonin, epinephrine norepinephrine- điều có nghĩa ăn khoai tây giúp làm giảm nguy trầm cảm, căng thẳng bạn có giấc ngủ ngon Thêm vào đó, khoai tây cịn chứa lượng lớn cacbonhydrat, giúp trì lượng glucozơ máu, khiến cho não làm việc tốt Ngoài ra, kali làm giãn mạch máu, đảm bảo não bạn nhận đủ máu Tăng cường khả miễn dịch: Vitamin C giúp phòng ngừa nhiều loại bệnh, từ scorbut (biểu với triệu chứng như: chảy máu nướu răng, chậm lành vết thương, vết thâm tím rộng da, dễ bị nhiễm trùng, dễ bị kích động trầm cảm) đến bệnh cảm lạnh thông thường, với củ khoai tây cỡ trung bình chứa khoảng 45% lượng vitamin C thể cần ngày Chống viêm: Những người bị viêm khớp lơi nhiều nhờ ăn khoai tây uống nước khoai tây luộc Hàm lượng vitamin C khoai tây hoạt động chất chống oxi hóa làm giảm viêm Kali vitamin B6 giúp chống viêm hệ thống tiêu hóa miệng Canxi magie hữu dụng việc ngăn ngừa bệnh thấp khớp Đẩy mạnh trình tiêu hóa: Lương cacbonhydrat có khoai tây khiến chúng dễ tiêu hóa chất xơ khiến dày tiêu hóa tốt Tốt cho tim mạch: Khoai tây tốt cho tim Chất xơ giúp làm giảm cholesterol mạch máu, vitamin C B6 giúp giảm thiểu lượng gốc tự do, carotenoid giúp trì hoạt động ổn định tim mạch Ngồi ra, vitamin B6 cịn đóng vai trị quan trọng q trình methyl hóa, biến đổi phân tử homocysteine có khả gây nguy hại thành phân tử lành tính Quá nhiều homocysteine làm hỏng thành mạch máu, tăng nguy đau tim đột quỵ Ngăn ngừa ung thư: Một vài loại khoai tây chứa chất chống oxi hóa flavonoid zeaxanthin, carotene, vitamin A hợp chất hóa học quercetin; tất giúp ngăn ngừa tế bào ung thư phát triển Khoai tây đỏ nâu đỏ có tác dụng tốt chúng chứa lượng lớn chất chống oxi hóa flavonoid Chăm sóc da: Vitamin C, vitamin B6, kali, magie, kẽm photpho giúp da bạn mềm mịn khoai tây nghiền Tác hại khoai tây Khoai tây mọc mầm chứa nhiều chất độc Khi thấy củ khoai tây mọc mầm nên vứt bỏ, tuyệt đối khơng nên ăn Khoai tây chứa hợp chất độc hại biết đến glycoalkaloid, phổ biến solanine chaconin Solanin tìm thấy số bạch anh độc, thiên tiên tử (Hyoscyamus niger), thuốc (Nicotiana), cà tím cà chua Độc tố ảnh hưởng đến hệ thần kinh Khoai tây cịn có số đường huyết cao, gây gia tăng nhanh chóng lượng đường máu đẩy mạnh sản xuất insulin, người bị bệnh tiểu đường khơng nên ăn nhiều khoai tây.[5] B Các phương pháp sấy Sấy đối lưu 1.1 Đặc điểm: Tốc độ sấy cao, lượng dùng hợp lý, sản phẩm sấy bị co ngót, hư hỏng biến dạng Kiểm sốt nhiệt độ sản phẩm sấy tốt nhất, dễ dàng điều chỉnh trạng thái khơng khí thích hợp Đặc trưng cơng nghệ sấy đối lưu chuyển động luồng khơng khí Chúng dùng làm tác nhân sấy với điều kiện khơng khí buồng sấy ln phải nóng, chuyển động theo vịng tuần hồn buồng sấy Chúng tác động tới vật phẩm cần sấy làm bốc nước, độ ẩm cịn dư vật phẩm sấy Chính luồng khơng khí nóng đưa lượng ẩm ngồi Từ đó, vật phẩm sấy khơ hồn tồn Đây ngun lý làm việc sản phẩm máy sấy đối lưu, hệ thống sấy nông sản Lượng ẩm ngồi theo luồng khí nóng đợt, mẻ sấy Người ta sử dụng nhiều nguồn nhiệt để vận hành quy trình sấy theo công nghệ sấy mà không tốn nhiều chi phí Cơng nghệ sấy đối lưu cho chất lượng nông sản, thành phẩm sấy đạt yêu cầu, không dễ bị biến chất hư hại, để dùng dần cung cấp cho nhà máy chế biến, đóng gói bán thị trường Những yếu tố ảnh hưởng đến cơng nghệ sấy đối lưu kể đến : hững yếu tố ảnh hưởng đến cơng nghệ đối lưu là: chế độ sấy, kích thước vật phẩm sấy, áp suất hoạt động, phương pháp gia nhiệt, chuyển động khơng khí nóng, kết cấu lò sấy,… 1.2 Thiết bị Phòng sấy Trong phòng sấy, vật liệu sấy gián đoạn áp suất khí quyển, vật liệu xếp khay xe đẩy Việc nạp liệu tháo liệu thực ngồi phịng sấy Phịng sấy loại có số nhược điểm thời gian sấy dài vật liệu khơng đảo trộn, sấy khơng đều, nạp tháo liệu bị nhiệt qua cửa, khó kiểm tra q trình sấy (Võ Văn Bang-Vũ Bá Minh, 2004) Hầm sấy Hầm sấy làm việc áp suất khí dùng tác nhân sấy khơng khí hay khói lị Vật liệu xếp khay đặt xe goòng di chuyển dọc theo chiều dài hầm Có thể cho tác nhân sấy tuần hồn để tăng tốc độ độ ẩm tác nhân sấy Hầm sấy có nhược điểm, sấy khơng phân lớp khơng khí nóng lạnh theo chiều cao hầm; tốc độ dịng khí nhỏ, vật liệu không xáo trộn Tuy nhiên hầm sấy loại thiết bị sấy dễ sử dụng phương pháp sấy khác nhau, dịng khí vật liệu sấy chuyển động chiều ngược chiều đặt quạt dọc đường hầm sấy để thổi thẳng gốc với dòng vật liệu (Võ Văn Bang-Vũ Bá Minh, 2004) Thiết bị sấy thùng quay Đây loại thiết bị sấy quan trọng dùng rộng rãi cơng nghiệp hóa chất, thực phẩm để sấy số loại hóa chất, phân đạm, ngũ cốc, bột đường,…nói chung loại vật liệu rời có khả kết dính Thiết bị làm việc áp suất khí quyển, tác nhân sấy khơng khí khói lị Ưu điểm q trình sấy đặn mãnh liệt nhờ có tiếp xúc tốt vật liệu tác nhân sấy, cường độ sấy tính theo lượng ẩm đạt cao, nhiên vật liệu bị đảo trộn nhiều nên dễ gây gãy rụng, tạo bụi, số trường hợp làm giảm phẩm chất sản phẩm (Võ Văn Bang-Vũ Bá Minh, 2004) Hình 1.2 Thiết bị sấy đối lưu 1.3 Tiến hành thí nghiệm Sơ chế nguyên liệu sấy Khoai tây Chọn lựa gọt vỏ Cắt thành miếng hình vng mỏng Xác định độ ẩm ban đầu Sấy xác định ẩm theo thời gian Sản phẩm nóng Hai dịng lưu chất tiếp xúc gián tiếp với qua bề mặt truyền nhiệt Hình 3.1 Mơ tả hoạt động thiết bị trao đổi nhiệt ống lờng ống Hình 3.2 Mơ hình thiết bị trao đổi nhiệt ống lờng ống ngược dịng Bộ trao đổi nhiệt thiết bị sử dụng để truyền lượng nhiệt (entanpy) hai nhiều chất lỏng, bề mặt rắn chất lỏng, hạt rắn chất lỏng, nhiệt độ khác tiếp xúc nhiệt Trong trao đổi nhiệt, thường không quan tâm đến nhiệt độ bên ngồi mơi trường Các ứng dụng điển hình liên quan đến việc làm nóng làm mát dịng chất 47 lỏng quan tâm bay ngưng tụ dòng chất lỏng đơn nhiều thành phần Trong vài trao đổi nhiệt, chất lỏng trao đổi nhiệt tiếp xúc trực tiếp Trong hầu hết trao đổi nhiệt, truyền nhiệt chất lỏng diễn thông qua mặt ngăn cách Trong nhiều trao đổi nhiệt, chất lỏng tách bề mặt truyền nhiệt, lý tưởng chúng không trộn lẫn rò rỉ Các trao đổi gọi loại chuyển trực tiếp đơn giản thu hồi Ngược lại, trao đổi có trao đổi nhiệt liên tục chất lỏng nóng lạnh - thơng qua lưu trữ lượng nhiệt giải phóng qua bề mặt trao đổi ma trận — gọi kiểu truyền gián tiếp, đơn giản tái tạo Các trao đổi thường có rị rỉ chất lỏng từ dòng chất lỏng đến dòng chảy khác, khác biệt áp suất chuyển mạch quay / van ma trận Các ví dụ phổ biến trao đổi nhiệt trao đổi vỏ-vàtube, tản nhiệt tơ, bình ngưng, thiết bị bay hơi, làm mát khơng khí tháp làm mát Nếu khơng có thay đổi pha xảy trao đổi, thiết bị phù hợp với quy trình Có thể có nguồn lượng nhiệt bên trong trao đổi, chẳng hạn lò sưởi điện nguyên tố nhiên liệu hạt nhân Q trình đốt cháy phản ứng hóa học xảy trao đổi, chẳng hạn nồi hơi, máy sưởi đốt trao đổi tầng sơi Các thiết bị khí sử dụng số trao đổi trao đổi bề mặt cạo, mạch khuấy, lò phản ứng bể khuấy Truyền nhiệt ngăn cách thu hồi nhiệt thường diễn cách dẫn truyền Tuy nhiên, trao đổi nhiệt ống dẫn nhiệt, ống dẫn nhiệt không hoạt động tường ngăn cách, mà tạo điều kiện cho việc truyền nhiệt cách ngưng tụ, bay dẫn chất lỏng làm việc bên ống dẫn nhiệt Phân loại Ống lồng ống thẳng : Ống lồng ống thẳng loại thiết bị trao đổi nhiệt sử dụng tương đối phổ biến thiết bị trao đổi nhiệt kiểu lồng ống vởi cấu tạo tương đối đơn giản, gồm có ống lồng thẳng bên bao bọc ống thẳng bên trong, ống nối với nút cong, cịn ống bên ngồi nối với bới đầu chuyển hướng chắn ba, chúng lắp ghép băng co nối bích nối tùy thuộc vào cơng suất tải 48 Hình 3.3 Ống lồng ống thẳng Ống lồng ống cong Thiết bị ống lồng dạng hình xoắn trịn gồm ống có kích thước lớn nhỏ lồng vào nhau, trình chế tạo, chúng định vị cho có khoảng cách cách sau uốn cong Môi chất chuyển động bên tác dụng lực ly tâm hình thành dịng tuần hồn phụ, chuyển động mạnh hơn, tăng tính rối dòng chảy nên cường độ trao đổi nhiệt tăng nhiều Hình 3.4 Ống lờng ống cong B Phương pháp nghiên cứu, phân tích, tính toán Phương pháp nghiên cứu, phân tích 1.1 Mục đích Làm quen với thiết bị truyền nhiệt ống lồng ống, dụng cụ đo nhiệt độ lưu lượng lưu chất Thiết lập cân nhiệt lượng Xác định hệ số truyền nhiệt trình truyền nhiệt giữ dịng nóng lạnh, qua vách kim loại, chế độ chảy khác 1.2 Nguyên liệu, dụng cụ, thiết bị Nguyên liệu: nước, đá lạnh, nước ấm (35 – 40oC) Dụng cụ: nhiệt kế, cảm biến nhiệt, đồng hồ Thiết bị: hệ thống thiết bị thí nghiệm trao đổi nhiệt ống lồng ống xi dịng ngược dịng 49 Hình 3.5 Thiết bị trao đổi nhiệt ống lờng ống xi dịng Hình 3.6 Thiết bị trao đổi nhiệt ống lờng ống ngược dịng 1.3 Phương pháp tiến hành thí nghiệm 50 Đưa nguyên liệu vào thiết bị Vận hành thiết bị Khảo sát lưu lượng, nhiệt độ Tính tốn Kết Ngun liệu Chuẩn bị lượng nước ấm (35 – 40oC), nước lạnh gồm nước đá (15 – 20 o C) lượng vừa đủ ngập motor thiết bị, để vận hành máy được, nhiệt độ xác định nhiệt kế Đưa nước vào thiết bị Đưa nước vào hai bồn chứa, bồn chứa nước ấm, bồn chứa nước đá lạnh Đo nhiệt độ lúc đưa vào hai bồn Vận hành thiết bị và tiến hành khảo sát Mở nút nguồn (On) Mở van để nước chạy vào ống Đo nhiệt độ nước lúc Ghi nhận số liệu Chọn bên cố định lưu lượng (chọn G2) Ghi nhận số liệu Mở van bên lại thay đổi lưu lượng (G 1) lần Ghi nhận số liệu lần thay đổi lưu lượng đo nhiệt độ t 1,t2,t3,t4 sau lần thay đổi lưu lượng phút Tiến hành thay đổi lưu lượng G2 lần lặp lại thay đổi G1 nhằm khảo sát ảnh hưởng thay đổi lưu lượng với hệ số truyền nhiệt K Tính toán Tiến hành xử lý số liệu, tính tốn 1.4 Phương pháp phân tích kết quả 51 Xử lý số liệu thu được, tính tốn hệ số K dựa vào phương trình cân lượng sau thiết lập biểu đồ k phụ thuộc vào lưu lượng Công thức tính tốn Phương trình cân lượng thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống Q = G1.c1.(t1 – t2) = G2.c2.(t3 – t4) = K.F.tb (W) Trong đó: G1,G2 () lưu lượng dịng nóng dòng lưu chất lạnh c1, c2 (là nhiệt dung riêng trung bình hai dịng nóng dịng lạnh t1, t2 (℃) nhiệt độ vào dòng nóng t3, t4 (℃) nhiệt độ vào dịng lạnh F (m2) diện tích bề mặt trao đổi nhiệt thiết bị K (là hệ số truyền nhiệt thiết bị ∆ttb độ chênh nhiệt độ trung bình logarit hai dịng lưu chất nóng lạnh F = π.d.L (m2) Trong đó: d (m) đường kính trung bình ống trao đổi nhiệt d = (d1 + d2)/2 d1, d2 (m) đường kính đường kính ngồi ống trao đổi nhiệt L (m) chiều dài ống trao đổi nhiệt Nhận xét và giải thích kết quả Sau thực thí nghiệm tiến hành đánh giá hoạt động thiết bị để có hiệu chỉnh sai số, áp dụng giải thích sai số Dựa vào biểu đồ K lập, đưa nhận xết mối liên quan lưu lượng hệ số k, giải thích Kết quả và tính toán 2.1 Kết quả thực nghiệm a Đo xi dịng - Chiều dài ống trao đổi nhiệt: L = 1m - Đường kính ống trao đổi nhiệt: - Đường kính ngồi ống trao đổi nhiệt: - Đường kính trung bình ống trao đổi nhiệt: - Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt: 52 - Lưu lượng 1: (dịng nóng) (dịng lạnh) + Đo lần 1: (0C) (0C) 13,2 14,6 (0C) 35,5 (0C) 32,2 + Đo lần 2: (0C) 11,6 (0C) 12,9 (0C) 34,1 (0C) 31,8 + Đo lần 3: (0C) 12,6 (0C) 14,5 (0C) 35 (0C) 32,2 Nhiệt độ trung bình dịng lạnh vào: Nhiệt độ trung bình dịng lạnh ra: Nhiệt độ trung bình dịng nóng vào: Nhiệt độ trung bình dịng nóng ra: Bảng : Nhiệt độ trung bình dịng nước nóng lạnh ( C) (0C) (0C) (0C) 12,47 14 34,95 32,1 Phương trình cân lượng thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống Ta có: Với: + Nhiệt dung riêng nước lạnh 12,470C: + Nhiệt dung riêng nước nóng 34,950C: Khi đó: 53 Mà Ta có: Vậy : - Lưu lượng 2: (dịng nóng) (dịng lạnh) Bảng : Nhiệt độ trung bình dịng nước nóng lạnh (0C) (0C) (0C) (0C) 15,50 17,20 34,77 32,13 Phương trình cân lượng thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống Ta có: Với: + Nhiệt dung riêng nước lạnh 15,500C: + Nhiệt dung riêng nước nóng 34,770C: Khi đó: Mà Ta có: Vậy : - Lưu lượng 3: (dịng nóng) (dịng lạnh) Bảng : Nhiệt độ trung bình dịng nước nóng lạnh (0C) (0C) (0C) (0C) 15,60 17,46 35 31,43 54 Phương trình cân lượng thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống Ta có: Với: + Nhiệt dung riêng nước lạnh 15,600C: + Nhiệt dung riêng nước nóng 350C: Khi đó: Mà Ta có: Vậy : b Đo ngược dịng - Lưu lượng 1: (dịng lạnh) (dịng nóng) Bảng : Nhiệt độ trung bình dịng nước nóng lạnh (0C) (0C) (0C) (0C) 33,2 32,3 16,3 17,2 Phương trình cân lượng thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống Ta có: Với: + Nhiệt dung riêng nước lạnh 16,30C: + Nhiệt dung riêng nước nóng 33,20C: Khi đó: Mà Ta có: 55 Vậy : - Lưu lượng 2: (dịng lạnh) (dịng nóng) Bảng : Nhiệt độ trung bình dịng nước nóng lạnh (0C) (0C) (0C) (0C) 32,2 31,0 15,3 16,2 Phương trình cân lượng thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống Ta có: Với: + Nhiệt dung riêng nước lạnh 15,30C: + Nhiệt dung riêng nước nóng 32,20C: Khi đó: Mà Ta có: Vậy : - Lưu lượng 3: (dịng lạnh) (dịng nóng) Bảng : Nhiệt độ trung bình dịng nước nóng lạnh (0C) 32,5 (0C) 31,2 (0C) 15,0 (0C) 16,1 Phương trình cân lượng thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống Ta có: Với: 56 + Nhiệt dung riêng nước lạnh 150C: + Nhiệt dung riêng nước nóng 32,50C: Khi đó: Mà Ta có: Vậy : Cố định dịng lạnh - Lưu lượng 1: (dịng lạnh) (dịng nóng) Bảng : Nhiệt độ trung bình dịng nước nóng lạnh ( C) (0C) (0C) (0C) 32,0 30,8 15,8 17,3 Phương trình cân lượng thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống Ta có: Với: + Nhiệt dung riêng nước lạnh 15,80C: + Nhiệt dung riêng nước nóng 320C: Khi đó: Mà Ta có: Vậy : - Lưu lượng 2: (dịng lạnh) 57 (dịng nóng) Bảng : Nhiệt độ trung bình dịng nước nóng lạnh ( C) (0C) (0C) (0C) 35,5 32,3 15,5 17,1 Phương trình cân lượng thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống Ta có: Với: + Nhiệt dung riêng nước lạnh 15,50C: + Nhiệt dung riêng nước nóng 35,50C: Khi đó: Mà Ta có: Vậy : - Lưu lượng 3: (dịng lạnh) (dịng nóng) Bảng : Nhiệt độ trung bình dịng nước nóng lạnh (0C) (0C) (0C) (0C) 34,1 33,1 16,6 18,1 Phương trình cân lượng thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống Ta có: Với: + Nhiệt dung riêng nước lạnh 16,60C: + Nhiệt dung riêng nước nóng 34,10C: 58 Khi đó: Mà Ta có: Vậy : - Lưu lượng 3: (dịng lạnh) (dịng nóng) Bảng : Nhiệt độ trung bình dịng nước nóng lạnh ( C) (0C) (0C) (0C) 35,7 34,5 18,9 19,9 Phương trình cân lượng thiết bị trao đổi nhiệt ống lồng ống Ta có: Với: + Nhiệt dung riêng nước lạnh 18,90C: + Nhiệt dung riêng nước nóng 35,70C: Khi đó: Mà Ta có: : Nhận xét kết quả Sai số KL lí thuyết thực tế cao Tổn thất nhiệt tương đối lớn Nguyên nhân: Vậy 59 Do bước tiến hành thí nghiệm chưa nhịp nhàng, số máy không nhạy, sai số Máy sử dụng lâu Tính tốn có nhiều sai số Khắc phục Cần tìm hiểu trước lý thuyết nội dung hướng dẫn để thực chuẩn xác nhanh chóng hơn, việc tính tốn cần cẩn trọng tránh việc sai số dẫn đến sai lệch kết nhiều 60 Tài liệu tham khảo [1] Kamran Alvani cộng sự, 2010 Physico-chemical properties of potato starches [2] Spooner, David M.; McLean, Karen; Ramsay, Gavin; Waugh, Robbie; Bryan, Glenn J (2005) “A single domestication for potato based on multilocus amplified fragment length polymorphism genotyping” [3] Cummings JH, Beatty ER, Kingman SM, Bingham SA, Englyst HN (tháng năm 1996) “Digestion and physiological properties of resistant starch in the human large bowel” [4] Englyst HN, Kingman SM, Cummings JH (1992) “Classification and measurement of nutritionally important starch fractions” [5]https://dantri.com.vn/khoa-hoc/loi-ich-va-tac-hai-cua-khoai-tay1401866884.htm [6] Nowak, D., & Lewicki, P P 2004 Infrared drying of apple slices Innovative Food Science & Emerging Technologies, 5(3), 353–360 [7] Constantine Sandu 1986 Infrared Radiative Drying in Bod Engineering: A Process Analysis Biotechnology Progress, 2(3), 109–119 [8] Nguyễn Trọng Các, Đinh Văn Nhượng 2017 Nghiên cứu sấy thóc giống máy sấy thùng quay kết hợp bơm nhiệt để xử lý nhiệt ẩm tác nhân sấy [9] Trần Văn Phú 2008 Kỹ Thuật Sấy [10] Nguyễn Xuân Phương 2006 Kỹ thuật lạnh Nhà xuất Khoa học Kĩ thuật [11] Hobbes, P.V., Ice Physics, Oxford University Press, London, pp 60–78, 1974 [12] Nguyễn Tấn Dũng 2016 Công nghệ lạnh ứng dụng thực phẩm In: Quá trình Thiết bị CNHH&TP.Nhà xuất Đại học Quốc gia Tp.HCM [13] Burton, W G 1989 The potato John Wiley and Sons, Inc, New York [14] Karim, M S., Percival, G C., & Dixon, G R 1997 Comparative composition of aerial and subterranean potato tubers (Solanum tuberosum L) Journal of the Science of Food and Agriculture, 75 Pp: 251–257 [15] Jaspreet Singh, Lovedeep Kaur 2009 Advances in Potato Chemistry and Technology Academic Press 61 ... nghiêm công bố [12] Cơ sở q trình lạnh đơng Hầu hết thực phẩm bị hỏng nguyên nhân sau [10]: - Thực phẩm bị hỏng tác động enzyme có sẵn thực phẩm - Thực phẩm bị hỏng vi sinh vật xâm nhập từ vào - Thực. .. nghành công nghệ thực phẩm , áp dụng quy mô công nghiệp phương pháp sấy Với nguyên tắc tách nước sản phẩm sấy nhờ giúp giảm hàn nược nước thực phẩm tối đa giúp kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm, ... nhiều, nhanh, nhiệt độ tác động lên thực phẩm cao thời gian dài lên chất lượng thực phẩm bị ảnh hưởng hàm lượng dinh dưỡng bị biến đổi, màu sắc, mùi vị thực phẩm bị giảm so với ban đầu Để giải vấn