trong n ền kinh tế quốc dân.[r]
(1)Bài giảng
Vai trò hệ thống lạnh
trong nền kinh tế quốc dân
(2)Chương I
Vai trò hệ thống lạnh trong nền kinh tế quốc dân
Kỹ thuật lạnh đời hàng trăm năm sử dụng rộng rãi nhiều ngành kỹ thuật khác nhau: công nghiệp chế biến bảo quản thực phẩm, cơng nghiệp hố chất, công nghiệp rượu, bia, sinh học, đo lường tự động, kỹ thuật sấy nhiệt độ thấp, xây dựng, công nghiệp dầu mỏ, chế tạo vật liệu, dụng cụ, thiết kế chế tạo máy, xử lý hạt giống, y học, thể thao, đời sống vv
Ngày ngành kỹ thuật lạnh phát triển mạnh mẽ, sử dụng với nhiều mục đích khác nhau, phạm vi ngày mở rộng trở thành ngành kỹ thuật vô quan trọng, thiếu đời sống kỹ thuật tất nước
Dưới chúng tơi trình bày số ứng dụng phổ biến kỹ thuật lạnh
1.1 ứng dụng ngành chế biến bảo quản thực phẩm
1.1.1 Tác dụng nhiệt độ thấp thực phẩm
Năm 1745 nhà bác học Nga Lômônôxốp luận án tiếng “Bàn nguyên nhân nóng lạnh“ cho rằng: Những trình sống thối rửa diễn nhanh nhiệt độ cao kìm hãm chậm lại nhiệt độ thấp
Thật vậy, biến đổi thực phẩm tăng nhanh nhiệt độ 40÷50oC ở nhiệt độ rất thích hợp cho hoạt hoá của men phân
(3)ở nhiệt độ thấp phản ứng hoá sinh thực phẩm bị ức chế Trong phạm vi nhiệt độ bình thường giảm 10oC tốc độ phản ứng giảm xuống 1/2 đến 1/3 lần
Nhiệt độ thấp tác dụng đến hoạt động men phân giải không tiêu diệt chúng Nhiệt độ xuống 0oC, phần lớn hoạt động enzim bị đình Tuy nhiên số men lipaza, trypsin, catalaza nhiệt độ -191oC không bị phá huỷ Nhiệt độ thấp khả phân giải giảm, ví dụ men lipaza phân giải mỡ
Khi nhiệt độ giảm hoạt động sống tế bào giảm do: - Cấu trúc tế bào bị co rút
- Độ nhớt dịch tế bào tăng
- Sự khuyếch tán nước chất tan tế bào giảm - Hoạt tính enzim có tế bào giảm
Bảng 1-1: Khả phân giải phụ thuộc nhiệt độ
Nhiệt độ, oC 40 10 -10
Khả phân giải, % 11,9 3,89 2,26 0,70 Các tế bào thực vật có cấu trúc đơn giản, hoạt động sống độc lập với thể sống Vì khả chịu lạnh cao, đa số tế bào thực vật không bị chết nước chưa đóng băng
Tế bào động vật có cấu trúc hoạt động sống phức tạp, gắn liền với thể sống Vì khả chịu lạnh Đa số tế bào động vật chết nhiệt độ giảm xuống 4oC so với thân nhiệt bình thường Tế bào động vật chết chủ yếu độ nhớt tăng phân lớp chất tan thể
Một số lồi động vật có khả tựđiều chỉnh hoạt động sống nhiệt độ giảm, thể giảm hoạt động sống đến mức nhu cầu bình thường điều kiện mơi trường khoảng thời gian định Khi tăng nhiệt độ, hoạt động sống chúng phục hồi, điều ứng dụng vận chuyển động vật đặc biệt thuỷ sản dạng tươi sống, đảm bảo chất lượng tốt giảm chi phí vận chuyển
(4)- Khả chịu lạnh loài vi sinh vật có khác Một số lồi chết nhiệt độ 20÷0oC Tuy nhiên một số khác chịu ở nhiệt độ
thấp
Khi nhiệt độ hạ xuống thấp nước tế bào vi sinh vật đông đặc làm vỡ màng tế bào sinh vật Mặt khác nhiệt độ thấp, nước đóng băng làm mơi trường khuyếch tán chất tan, gây biến tính nước làm cho vi sinh vật chết
Trong tự nhiên có loại vi sinh vật thường phát triển theo chế độ nhiệt riêng
Bảng 1-2: ảnh hưởng nhiệt độđến vi sinh vật Vi khuẩn Nhiệt độ
thấp
Nhiệt độ thích hợp
nhất
Nhiệt độ cao - Vi khuẩn ưa lạnh
(Psychrophiles) - Vi khuẩn ưa ấm (Mesophiles) - Vi khuẩn ưa nóng (Thermopphiles)
0oC 10 ÷ 20oC
40 ÷ 90oC
15 ÷ 20oC
20 ÷ 40oC
50 ÷ 55oC
30oC 45oC 50 ÷ 70oC
Nấm mốc chịu đựng lạnh tốt hơn, nhiệt độ -10oC hầu hết ngừng hoạt động trừ loài Mucor, Rhizopus, Penicellium Để ngăn ngừa mốc phải trì nhiệt độ -15oC Các lồi nấm sống nơi khan nước tối thiểu phải đạt 15% nhiệt độ -18oC, 86% lượng nước đóng băng, cịn lại 14% không đủ cho vi sinh vật phát triển
Vì để bảo quản thực phẩm lâu dài cần trì nhiệt độ kho lạnh -18oC
Để bảo thực phẩm người ta thực nhiều cách như: Phơi, sấy khơ, đóng hộp bảo quản lạnh Tuy nhiên phương pháp bảo lạnh tỏ có ưu điểm bật vì:
(5)- Việc thực bảo quản nhanh chóng hữu hiệu phù hợp với tính chất mùa vụ nhiều loại thực phẩm nông sản
- Bảo tồn tối đa thuộc tính tự nhiên thực phẩm, giữ gìn hương vị, màu sắc, vi lượng dinh dưỡng thực phẩm 1.1.2 Các chế độ xử lý lạnh thực phẩm
Thực phẩm trước đưa vào kho lạnh bảo quản, cần tiến hành xử lý lạnh để hạ nhiệt độ thực phẩm từ nhiệt độ ban đầu sau đánh bắt, giết mổ xuống nhiệt độ bảo quản
Có hai chếđộ xử lý lạnh sản phẩm xử lý lạnh xử lý lạnh đông a) Xử lý lạnh làm lạnh sản phẩm xuống đến nhiệt độ bảo quản lạnh yêu cầu Nhiệt độ bảo quản phải nằm điểm đóng băng sản phẩm Đặc điểm sau xử lý lạnh, sản phẩm cịn mềm, chưa bị hóa cứng đóng băng
b) Xử lý lạnh đông kết đơng (làm lạnh đơng) sản phẩm Sản phẩm hồn tồn hóa cứng hầu dịch sản phẩm đóng thành băng Nhiệt độ tâm sản phẩm đạt -80C, nhiệt độ bề mặt đạt từ -180C đến -120C
Xử lý lạnh đơng có hai phương pháp: a) Kết đông hai pha
Thực phẩm nóng làm lạnh từ 370C xuống khoảng 40C sau đưa vào thiết bị kết đông để nhiệt độ tâm khối thực phẩm đạt -80C
b) Kết đông pha
Thực phẩm cịn nóng đưa vào thiết bị kết đông để hạ nhiệt độ tâm khối thực phẩm xuống đạt -80C
Kết đơng pha có nhiều ưu điểm so với kết đơng hai pha tổng thời gian q trình giảm, tổn hao khối lượng khơ ngót giảm nhiều, chi phí lạnh diện tích buồng lạnh giảm
Đối với chế biến thịt thường sử dụng phương pháp 01 pha Đối với hàng thuỷ sản phải qua khâu chế biến tích trữ kho chờđông nên thực tế diễn pha
(6)1-động cho máy nén ly tâm người ta dùng động tua bin chạy khí thải từđộng diezen
Những cuộn dây máy phát điện lớn thường làm mát nước khí hyđrơ Với cường độ làm mát cao phải nhờ đến mơi chất lạnh sơi, ví dụ frêôn vv Nhiệt độ sôi tối ưu xác định nhờ tính tốn kinh tế khơng cơng suất tiêu tốn cho máy lạnh lớn công suất có thu từ máy phát
I- động diesel; II- HT động lực cho máy lạnh; III- HT cấp khí làm
lạnh
1- Máy nén ly tâm; 2- Tua bin; 3- Làm mát không khí nước; 4- Làm mát khơng khí frêôn; 5- Van tiết lưu; 6- Máy lạnh ly tâm; 7- Bình ngưng; 8- Tua bin khí frêơn; 9- Bình chứa frêơn; 10- Bơm frêơn; 11- Bình
ngưng hệ sinh cơng nhờ frêơn
Hình 1-7: Làm mát khơng khí cấp cho động cơ diesel
1.2.11.3 Xử lý lạnh sản phẩm khác
1 Ngũ cốc thực vật
(7)nhân tạo Quá trình xử lý lạnh nhân tạo phải tuỳ thuộc vào giống loại ngũ cốc Có loại khơng cần xử lý lạnh
Bằng cách xử lý lạnh giống hoa tuylip người ta làm cho hoa nở sớm Hiệu tuỳ thuộc vào loài giống hoa Đối với số loài hoa khác việc xử lý lạnh coi nhân tố thúc đẩy phát triển hoa
Các gốc hồng bảo quản đến 0,5oC độ ẩm 98% có giấc ngủđơng khơng bị sương giá làm hỏng Các nhánh cẩm chướng tách từ gốc mẹ bảo quản cactơng tháng nhiệt độ 0,5oC
Bảo quản hoa
Hoa cắt chia làm ba giai đoạn: a Giai đoạn phát triển gốc hoa mẹ b Giai đoạn vận chuyển đem bán
c Giai đoạn cắm hoa nhà khách hàng
Giai đoạn b) tiến hành thời gian ngắn tốt bảo quản điều kiện để nụ hoa không nở Thời gian cắt thích hợp quan trọng vấn đề
ở nhiệt độ thấp cường độ thở hoa giảm thời gian hoa tươi dài Đối với nhiều giống hoa có nhiệt độ giới hạn bảo quản nhiệt độ lấy khỏi buồng lạnh hoa nởđược Ví dụ hoa phong lan khơng thể bảo quản 7÷10oC, ngược lại hoa tím có thể bảo quản đến 3oC hoa hồng từ
0÷1oC Bảo quản hoa thuỷ tiên hoa cẩm chướng ở đến 2oC tốt
nhất thời gian bảo quản khoảng 10 ngày
Hoa vùng California Mỹ tỏ ta thích hợp với nhiệt độ từ 0,5 đến 4oC Đáng lưu ý thời gian vận chuyển máy bay không chiếm 30% thời gian từ nơi trồng hoa phía Tây đến chợ hoa phía Đơng nước Mỹ Trên máy bay hoa bảo quản nhiệt độ 10 đến 21oC Tuy nhiên đây kết quả thử nghiệm của nước
(8)