Đang tải... (xem toàn văn)
Tiểu luận môn các quá trình cơ bản trong công nghệ thực phẩm do thầy Nguyễn Đắc Trường hướng dẫn iuh trường đại học công nghiệp Hồ Chí Minh tọa lạc tại đường Nguyễn Văn Bảo Viện sinh học và thực phẩm tại nhà F lầu 4 trở lên nhé các bạn
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC VÀ THỰC PHẨM - - BÀI BÁO CÁO MƠN: CÁC Q TRÌNH CƠ BẢN TRONG CHẾ BIẾN THỰC PHẨM ĐỀ TÀI: QUÁ TRÌNH ĐUN NĨNG GVHD: Nguyễn Đắc Trường Lớp: DHTP15A Nhóm sinh viên thực hiện: 06 TPHCM, Ngày 19 Tháng 05 Năm 2021 LỜI NĨI ĐẦU “Ăn chín, uống sơi” hẳng khơng phải câu nói lạ lẫm với người, nhờ đâu mà thực phẩm chín sơi vậy? Đó nhờ phần vào q trình đun nóng Đề tài nghiên cứu chúng em để người đọc tiếp cần tốt q trình đun nóng Bài tiểu luận trình bày nhờ chọn lọc từ nguồn khác số kiến thức riêng thành viên nhóm Nhằm đáp ứng nhu cầu số thành phần khác Trong q trình nghiên cứu, nhóm tiếp thu, kế thừa kiến thức từ nguồn tài liệu ghi nhận để sử dụng việc hình thành nên tiểu luận Trong trình nghiên cứu thực hiện, nhóm cố gắng đồn kết Nhóm em mong nhận đóng góp đóng góp quý giảng viên sinh viên để làm chúng em hồn thiện Nhóm sinh viên thực hiện: Họ tên, mssv Nội dung công việc Nguyễn Thanh Triều (Nhóm trưởng) 19473301 - Phân cơng cho nhóm - Tổng hợp tài liệu chỉnh sửa - Phân loại thiết bị, cấu tạo thiết bị, yếu tố ảnh hưởng - Thuyết trình Võ Tuyết Huỳnh 19479671 - Nguyên lý làm việc thiết bị, yếu tố ảnh hưởng - Thuyết trình - Sửa tiểu luận tìm tài liệu Trần Thị Quỳnh Như 19470091 - Làm ppt biến đổi trình, tìm tài liệu Trần Ngọc Kim Hiên 19482711 - Tìm tài liệu biến đổi, nguồn nhiệt cung cấp phương pháp thiết bị - Sửa tiểu luận - Sửa tiểu luận Hồ Trương Bảo Trưng 19470961 - Chỉnh sửa ppt - Làm nguyên lý làm việc thiết bị - Sửa yếu tố ảnh hưởng - Tổng hợp, sửa tiểu luận Nguyễn Chế Thanh 19475211 - Bản chất q trình đun nóng - Sửa tiểu luận MỤC LỤC Trang Lời mở đầu………………………………………………………………………… ……2 A MỤC TIÊU…………………………………………………………………………….5 B NỘI DUNG……………… ………………………………………………………… Quá trình đun nóng…………………………………………………………………… 1.1 Khái niệm chất………………………………………………………… 1.2 Mục đích phạm vi thực hiện……………………………………………… Các biến đổi q trình đun nóng………………………………………………… 2.1 Các biến đổi vật lý…………………………………………………………… 2.2 Các biến đổi hóa lý, hóa học………… ……………………………………….6 2.3 Biến đổi sinh hóa, vi sinh………………………………………………………7 2.4 Biến đổi cấu trúc tế bào…………………………………………………………7 2.5 Biến đổi cảm quan………………………………………………………………7 Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình đun nóng…………………………………………7 3.1 Bên ngồi……………………………………………………………………….7 3.2 Bên trong……………………………………………………………………… Một số thiết bị trình đun nóng…………………………………………………8 4.1 Thiết bị đun nóng hai vỏ làm việc gián đoạn không cánh khuấy……………….8 4.2 Thiết bị đun nóng hai vỏ làm việc liên tục ( ấp suất thường )……………….9 4.3 Thiết đun nóng kiểu ống chùm……………………………………………… 11 4.4 Thiết bị đun nóng kiểu ống bọc ống………………………………………… 12 4.5 Thiết bị đun nóng dạng khung bản…………………………………………… 14 C KẾT LUẬN………………………………………………………………………… 17 D TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………………18 A MỤC TIÊU Đề tài q trình đun nóng giúp cho thành viên nhóm người nghe, người đọc đến làm nhóm hiểu sâu xa chất, biến đổi đun nóng, yếu tố ảnh hưởng đến trình biết tên, cấu trúc thiết bị đun nóng Quan trọng bạn hiểu nguyên lý vận hành thiết bị đun nóng Ưu nhược điểm thiết bị ứng dụng chúng thực tế B NỘI DUNG Q trình đun nóng 1.1 Khái niệm chất Đun nóng q trình làm tăng nhiệt độ từ nhiệt độ ban đầu đến nhiệt độ cuối cho trước Là trình truyền nhiệt dẫn nhiệt đối lưu nhiệt Nhiệt độ ban đầu (tbđ) thuờng nhiệt độ mơi trường khơng khí chung quanh Nhiệt độ cuối (tc) phụ thuộc vào mục đích q trình tính chất vật liệu, thường xác định từ trước Chênh lệch nhiệt độ cuối nhiệt độ ban đầu luôn đại lượng lớn 0: t = tc – tbđ > không phụ thuộc vào phương pháp thực 1.2 Mục đích phạm vi thực 1.2.1 Mục đích Trong cơng nghiệp chế biến thực phẩm q trình đun nóng thường thực nhằm mục đích sau: Mục đích chuẩn bị Mục đích khai thác Mục đích chế biến Mục đích bảo quản Mục đích hồn thiện 1.2.2 Phạm vi thực Đun nóng trình quan trọng Quá trình thực hầu hết q trình cơng nghệ sản xuất thực phẩm với mục đích khác Các biến đổi q trình đun nóng 2.1 Các biến đổi vật lý Sự biến đổi nhiệt độ: chênh lệch nhiệt độ mơi trường đun nóng vật liệu nên nhiệt độ vật liệu tăng dần Tốc độ tăng nhiệt độ từ vào trung tâm chậm dần Tốc độ tăng nhiệt độ từ vào trung tâm chậm dần khoảng cách chúng nguồn nhiệt xa dần Những điểm có khoảng cách đến nguồn nhiệt nhiệt độ Do vật liệu hình thành trường nhiệt độ, lớp ngồi có nhiệt độ cao nhất, trung nhiệt độ thấp Biến đổi khối lượng: qua trình bốc nước làm cho khối lượng bị thay đổi Biến đổi thể tích: với ngun liệu có cấu trúc xốp thể tích giảm ( Ví dụ: loại rau, luộc chần) Với nguyên liệu có trạng thái rắn đặc ngược lại ( Ví dụ: sản phẩm từ thịt) Biến đổi màu sắc: thay đổi khả hấp thụ phản xạ ánh sáng vật liệu, tác động nhiệt độ cao Ví dụ: luộc rau muống hay bị đen Biến đổi trạng thái vật liệu: chất rắn sệt mà nhiệt độ nóng chảy cao nhiệt độ mơi trường trạng thái chúng chuyển sang pha lỏng bán lỏng ( mỡ, bơ,…) Tuy nhiên có nhiều loại vật liệu dạng rắn thời gian đun nóng khơng xảy tượng chuyển pha ( thịt, cá, rau quả) 2.2 Các biến đổi hóa lý, hóa học, sinh học Các tiêu hóa lý vật liệu dễ bị biến đổi nhiệt độ: độ nhớt giảm ( tăng), độ hịa tan tăng,… Các phản ứng hóa học thủy phân, trung hịa, oxi hóa, polime hóa,…thì tác động nhiệt độ làm tăng tốc độ phản ứng Kết xúc tiến phản ứng hóa học biến đổi thành phần hóa hoạc vật liệu Một số chất tạo thành làm tăng chất lượng sản phẩm như: pectin, chất màu, chất mùi,… làm giảm hàm lượng chất có ích, tạo thành số chất làm ảnh hưởng xấu đên màu, mùi, vị sản phẩm 2.3 Biến đổi sinh hóa, vi sinh Quá trình tăng nhiệt độ qua vùng nhiệt độ có tác dụng khác lên enzyme vi sinh vật Vùng thứ từ nhiệt độ môi trường đến nhiết độ tối thích, nhiệt độ tăng enzyme vi sinh vật hoạt động mạnh Vùng thứ hai nhiệt độ tối thích đến nhiệt độ đun nóng cuối Sự tăng nhiệt độ làm giảm dần ngừng hoạt động enzyme vi sinh vật Như tốc độ tăng nhiệt q trình đun nóng ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm 2.4 Biến đổi cấu trúc tế bào Dưới tác động nhiệt độ cao chất nguyên sinh tế bào bị đông tụ, màng tế bào bị phá hủy làm tính bán thấm, khơng khí nước ngồi làm cấu trúc toàn khối trở nên chặt mềm 2.5 Biến đổi cảm quan Thay đổi màu sắc: màu sắc tốt lên giữ nguyên màu tự nhiên ban đầu( chần rau quả) Tuy nhiên nhiên q trình đun nóng làm thay đổi màu tự nhiên, tạo màu khác làm sẫm màu sản phẩm Thay đổi mùi vị: sản phẩm có chứa chất gây mùi, vị khó chịu( vị đắng măng, mùi cá,…) đun nóng làm mùi, vị làm tăng chất lượng sản phẩm Đối với sản phẩm có mùi vị tự nhiên tốt, sau đun nhiều bi bộc bị thủy phân Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình đun nóng 3.1 Bên ngồi Thiết bị:Thiết bị cần phải lựa chọn phù hợp với loại nguyên liệu khác nhau, để đưa sản phẩm tốt nhất.Ví dụ: Thiết bị đun nóng kiểu ống có nhiều ưu điểm đến với việc chưng cất cồn Thời gian:Theo nguyên liệu khác có khoảng thời gian phù hợp đưa sản phẩm với chất lượng tốt để khơng làm hư hỏng đến ngun liệu tránh làm tổn thất dinh dưỡng, vitamin khoáng chất vật liệu Tránh ngâm lâu nguyên liệu q trình đun nóng ảnh hưởng đến màu sắc, mùi vị, ngun liệu.Ví dụ: Trong q trình chế biến đồ hộp, q trình đóng gói bào bì thường sửa lý nhiệt việc chần, hấp, đun nóng người ta nhúng nguyên liệu vào nước hay dung dịch , tùy theo tính chất yêu cầu chế biến nhiệt độ 75-100 độ thời gian đến 15 phút Nhiệt độ: trình đun nóng nhiệt độ tác nhân khơng thể bỏ qua loại nguyên liệu khác sản xuất, xử lý mức nhiệt độ khác để đảm bảo tiến độ sản xuất, chất lượng sản phẩm, tiêu diệt vi sinh vật bám bê mặt ngun liệu Ví dụ: Đối với cơng nghiệp sản xuất từ thịt động vật, có tác động nhiệt độ đến nhiệt độ thích hợp colagen chuyển hóa thành gelatin giúp cho q trình tách thịt khỏi xương, da dễ dàng giúp nâng cao hiệu suất trình sản xuất 3.2 Bên Vật liệu: đặc tính vật liệu phải phù hợp với việc sản suất trình đun nóng, phải có kích thước phù hợp để hạn chế thất thoát vitamin, khoáng chất, vsv có lợi đun nóng, lợi cho việc sản xuất Ví dụ: nguyên liệu chưa nhiều tính bột đun nóng hút nước vã nở trướng ra, đậu khơ đun nóng với nước tăng thể tích khối lượng ảnh hưởng đến q trình đun nóng thiết bị có ống nhỏ xíu Áp suất: có áp suất ta dễ dàng biết nhiệt độ điều chỉnh nhiệt độ thích hợp q trình đun nóng Một số thiết bị q trình đun nóng 4.1 Thiết bị đun nóng hai vỏ làm việc gián đoạn khơng cánh khuấy 4.1.1 Khái quát Đây thiết bị làm việc ấp suất thường Thường dùng để đun nóng nước uống loại dung dịch ( dung dịch muối, dung dịch axit nitric…), dung dịch để rót vào hộp (dung dịch đường, nước pha…), sản sản xuất bia… chế tạo nước bão hòa, truyền nhiệt gián tiếp 4.1.2 Cấu tạo thiết bị Hình 4.1 Thiết bị đ nóng hai vỏ làm việc gián đoạn khơng cánh sấy (1) Phịng hơi, (2) Van, (3) (4) Bề mặt trao đổi nhiệt (5) Bình nước ngưng : gồm (1) cốc, (2)phao, (3)than, (4)van thoát 4.1.3 Nguyên lý hoạt động Hơi nước theo van vào phòng truyền nhiệt cho sản phẩm qua bề măt trao nhiệt, khơng khí ngưng xả định kỳ theo qua van, cịn nước ngưng xả xuống bình ngưng Sau bình ngưng tập trung lại lượng nước ngưng phao nối liền với van nâng lên theo hướng cốc lỗ thoát mở để tháo nước ngưng Khi tháo phần nước ngưng phao hạ xuống đậy kính lỗ tháo khơng cho khỏi ống tháo 4.1.4 Ưu điểm Cấu tạo đơn giản Vận hành dễ dàng, sử dụng cho nhiều loại sản phẩm 2.1.5 Nhược điểm Ấp suất thấp, sử dụng phân bố nhiệt không điều Bề mặt truyền nhiệt không lớn, làm việc gián đoạn, thời gian đun khơng lâu 4.2 Thiết bị đun nóng hai vỏ làm việc liên tục ( ấp suất thường ) 4.2.1 Khái quát Thường đun nóng dung dịch có độ nhớt cao… 4.2.2 Cấu tạo thiết bị Hình 4.2 Thiết bị đun nóng hai vỏ làm việc liên tục (2) hai vỏ, (3) Hệ nắp, (4) Trụ rỗng, (5) Cánh xoắn , (6) Khoảng không, (7) Cửa nạp, (8) Cửa tháo sản phẩm, (9) Van, (10) Cửa xả nước ngưng 4.2.3 Nguyên lý hoạt động Thiết bị có cấu tạo dạng hình trụ nằm, gồm hai vỏ va hệ nắp tháo mở Hơi cấp vào qua van vào khoảng không trụ rỗng để đun nóng, nước ngưng tháo qua van nước ngưng Dung dịch vào cửa nạp nhờ cánh xoắn chuyển dần vào thiết bị sau đun nóng sản phẩm tháo cửa sản phẩm 4.2.4 Ưu điểm Làm việc liên tục có xuất lớn… Dễ chế tạo, giá thành thấp Cấu tạo gọn gàng, tốn vật liệu để xản suất thiết bị, 4.2.5 Nhược điểm Sử dụng ấp suất thường, bề mặt truyền nhiệt không lớn khơng điều, Thời gian đun nóng lâu 4.3 Thiết đun nóng kiểu ống chùm 10 4.3.1 Khái quát Thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống chùm dạng thiết bị trao đổi nhiệt sử dụng rộng rãi tất ngành công nghiệp, ước tính có tới 60% số thiết bị trao đổi nhiệt giới thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống chùm có khoảng áp dụng rộng, gần công suất, điều kiện hoạt động từ chân không đến siêu cao áp, từ nhiệt độ thấp đến nhiệt độ cao cho tất dạng lưu thể nhiệt độ, áp suất khác phía ngồi ống Thường đun nóng loại nước trái cây, rau củ nghiền nhỏ… 4.3.2 Cấu tạo thiết bị Hình 4.3 Thiết bị đun nóng kiểu ống chum (1) Cửa sản phẩm vào, (2) Cửa sản phẩm ra, (3) Đường nước vào, (4) Van xả nước ngưng, (5) Xả khí khơng ngưng, (6) Ống truyền nhiệt, (7) Khoảng không, (8) Lớp bọc cách nhiệt, (9) Chân đế, (10).Nắp thiết bị Thường chiều dài ống L = 2m, = 32/34mm, vận tốc sản phẩm = 0,2 0,3 m/s Cách chia ngăn thiết bị ống chùm: Khi cần tăng tốc độ chất tải nhiệt để tăng 11 hiệu truyền nhiệt, người ta chia thiết bị làm nhiều ngăn 4.3.3 Nguyên lý hoạt động Nguyên liệu vào từ cửa nặp nguyên liệu dích dắt ống cửa sẩn phẩm Hơi cấp vào theo đường ống phân bổ vào khoảng không giữ ống, nước ngưng được xả theo van xả nước ngưng, nước không ngưng xả định kỳ theo van xả nước không ngưng Thiết bị bọc cách nhiệt tựa giá đỡ, nắp thiết bị tháo đóng để vệ sinh ống cần 4.3.4 Ưu điểm Năng suất cao với diện tích trao đổi nhiệt Tiết kiệm diện tích trao đổi lên 40% Thiết kế theo mơdun Hoạt động đa máy Dễ sử dụng Tiết kiệm không gian thiết kế nhỏ gọn Tiết kiệm 80% chi phí dịch vụ sửa chữa Có thể thiết kế nằm ngang nằm dọc Tính chống nhiễm bẩn 4.3.5 Nhược điểm Khó vệ sinh Khó chế tạo nhiều vật liệu khác nhau, giá thành cao Chế tạo phức tạp, khó thay ống khác bị mài mịn 4.4 Thiết bị đun nóng kiểu ống bọc ống 4.4.1 Khái quát Cũng giống thiết bị đun nóng kiểu ống chùm thiết bị dung để thường đun nóng loại nước trái cây, rau củ nghiền nhỏ… Là thiết bị quan trọng, ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực khác Dưới số ứng 12 dụng thiết bị trao đổi nhiệt: cơng nghiệp hóa chất, cơng nghiệp chế biến thực phẩm, cơng nghệ giấy, dầu khí, than đá, giải nhiệt làm nguội, làm nóng, 4.4.2 Cấu tạo thiết bị Hình 4.4 Thiết bị đun nóng kiểu ống bọc ống (1) Cửa nguyên liệu vào, (2) Cửa sản phẩm ra, (3) Ống truyền nhiệt, (4) Cửa vào, (5) Khoảng không, (6) Xả nước ngưng 4.4.3 Nguyên lý hoạt động Đây thiết bị làm việc liên tục, nguyên liệu ngược chiều nhau, Nguyên liệu bom vào cửa ống truyền nhiệt, sau đun nóng sản phẩm cửa Hơi vào theo cửa phân bổ vào khoảng không bao bọc xung quanh ống truyền nhiệt Nước ngưng xả theo van xả nước ngưng 4.4.4 Ưu điểm Hệ số truyền nhiệt lớn tao tốc độ lớn hai chất tải nhiệt Cấu tạo đơn giản 4.4.5 Nhược điểm Cồng kềnh, giá thành cao tốn nhiều kim loại Khó làm khoảng khơng giữ ống 13 4.5 Thiết bị đun nóng dạng khung 4.5.1 Khái quát Thiết bị trao đổi nhiệt khung có khoảng ứng dụng rộng rãi đặc biệt trình gia nhiệt làm mát như: Quá trình trao đổi nhiệt pha lỏng- lỏng, trình ngưng tụ, trình bay Trong cơng nghiệp chế biến dầu khí thiết bị sử dụng làm mát sản phẩm Kerosene, Isoparaffin, 4.5.2 Cấu tạo thiết bị : gồm phần khung phần bề mặt trao đổi nhiệt Phần khung thiết bị có nhiệm vụ nâng đỡ tồn trao đổi nhiệt, lượng chất lỏng chứa thiết bị, tạo kết cấu để định vị ép chặt trao đổi nhiệt vào thành khối trao đổi nhiệt vững không cho lưu thể rị rỉ bên ngồi Khung thiết bị bao gồm chi tiết sau: đầu cố định, đầu di động, khung đỡ, đỡ định vị trao đổi nhiệt phía phía trên, bu lơng để xiết chặt trao đổi nhiệt áp sát vào thiết bị Hình 4.5 Cấu tạo thiết bị khung Bề mặt trao đổi nhiệt bao gồm nhiều kim loại mỏng dập gân xếp liền Chiều gân dập trao đổi nhiệt hướng đồng để tránh tạo vùng chết hạn chế tối đa tượng đóng cặn Các kim loại dập gân cấu thành trao đổi nhiệt Các trao đổi nhiệt ghép lại với 14 tạo thành không gian rỗng hai Lưu thể khe hẹp trình truyền nhiệt xảy qua bề mặt trao đổi nhiệt Để lưu thể khơng trộn lẫn vào rị rỉ môi trường hai trao đổi nhiệt thiết bị trao đổi nhiệt kiểu khung có vịng đệm bít kín Hình 4.5a Cấu tạo trao đổi nhiệt 4.5.3 Nguyên lý hoạt động Hình 4.5b Sơ đồ nguyên lý hoạt động Nguyên tắc hoạt động thiết bị trao đổi nhiệt kiểu khung tạo dòng chảy lưu thể ngược chiều bề mặt trao đổi nhiệt để tăng cường trình truyền nhiệt 4.5.4 Ưu điểm 15 Kích thước nhỏ gọn, có khối lượng nhỏ hơn, tổn thất áp suất dòng chảy qua thiết bị thấp, có khả thay đổi diện tích trao đổi nhiệt nhanh chóng cách thay đổi số lượng trao đổi nhiệt 4.5.5 Nhược điểm Khoảng áp suất làm việc khơng cao bít kín đệm, bít kín đệm nên khơng thích hợp với số lưu thể C KẾT LUẬN Q trình đun nóng ứng dụng tất ngành công nghiệp thực phẩm dùng để vận chuyển lưu chất dạng lỏng làm biến đổi vật liệu làm tăng giá trị dinh dưỡng sản phẩm Q trình đun nóng có tác dụng làm tăng tốc độ phản ứng hoá học điều 16 kiện cần thiết để thực trình khác chưng cất cô đặc… D TÀI LIỆU THAM KHẢO https://valve.vn/goc-chuyen-gia/thiet-bi-thuc-pham cac-thiet-bi-nhiet.html 2.https://valve.vn/goc-chuyen-gia/thiet-bi-truyen-nhiet-trong-thuc-pham phan-2.html 3.https://123docz.net/document/4344987-cac-qua-trinh-nhiet-lanh-dong-dun-nongnuong-ran-sao-rang.htm 17 4.http://vietnam12h.com/ky-thuat/chi-tiet-ky-thuat.aspx? baivieturl=Thiet_trao_doi_nhiet_kieu_khung_ban_14_7_2017 https://valve.vn/goc-chuyen-gia/thiet-bi-thuc-pham cac-thiet-bi-nhiet.html https://www.foodnk.com/cac-qua-trinh-nhiet-trong-cong-nghe-thucpham.html#:~:text=B%E1%BA%A3n%20ch%E1%BA%A5t,tr%C6%B0%E1%BB %9Dng%20kh%C3%B4ng%20kh%C3%AD%20chung%20quanh 18 ... hợp q trình đun nóng Một số thiết bị q trình đun nóng 4.1 Thiết bị đun nóng hai vỏ làm việc gián đoạn khơng cánh khuấy 4.1.1 Khái quát Đây thiết bị làm việc ấp suất thường Thường dùng để đun nóng. .. chất q trình đun nóng - Sửa tiểu luận MỤC LỤC Trang Lời mở đầu………………………………………………………………………… ……2 A MỤC TIÊU…………………………………………………………………………….5 B NỘI DUNG……………… ………………………………………………………… Quá trình đun nóng? ??…………………………………………………………………... lợi đun nóng, lợi cho việc sản xuất Ví dụ: nguyên liệu chưa nhiều tính bột đun nóng hút nước vã nở trướng ra, đậu khơ đun nóng với nước tăng thể tích khối lượng ảnh hưởng đến trình đun nóng