bài giảng công nghệ lạnh thực phẩm vũ duy đô

Sự trao đổi nhiệt của không khí trong phòng lạnh Sơ đồ trao đổi nhiệt của không khí trong phòng lạnh... Sự trao đổi ẩm của không khí trong phòng lạnh Sơ đồ trao đổi ẩm... Xác định lượng

Công nghệ lạnh thực phẩm

TS.Vũ Duy Đô

Mollard-chart; Humidity chart for mixtures of air and water vapor.

i = enthalpy of 1 kg air of airTemperature Humidity (kg water vapor/kg dry air)

Quá trình trộn hai không khí không có sự ngưng tụ hơi nước

i3 ,

i2

t31

- Phương trình cân bằng nhiệt.

Sự trao đổi nhiệt của không khí trong phòng lạnh

Sơ đồ trao đổi nhiệt của không khí trong phòng lạnh.

Phương trình cân bằng nhiệt :

Qo = Q1 + Q2Trong kho lạnh :

Sự trao đổi ẩm của không khí trong phòng lạnh

Sơ đồ trao đổi ẩm.

Wo

Phương pháp làm tăng độ ẩm theo nguyên lý cơ học

1

2

3 4 5

6

7

Phương pháp làm tăng độ ẩm theo nguyên lý nhiệt.

4 3

2 1

8 7 6 5

9

10

11 12

Nước đá và các thuộc tính của nước đá

Ice and their properties

Điểm tan chảy của nước đá biển chưa được xác định do hàm lượng muối thường không đồng đều trong đá, mức trung bình là -2 O C

0 O C Điểm tan chảy/Melting point

kcal/mh O C 1,91 1,99 2,08

Hế số dẫn nhiệt/Thermal conductivity

0 O C

-10 O C

-20 O C

80 kcal/kg

Ẩn nhiệt tan chảy/Latent heat of melting

Để tính lượng đá dùng ướp lạnh cá, giá trị đủ chính xác là 0,5 Nhiệt dung riêng của nước đá biển có thể cao hơn nhiều, gần với điểm tan chảy.

kcal/kg °C 1,0 0,49 0,46

Nhiệt dung riêng/Specific heat of water

0 O C (nước chưa đóng băng/water, unfrozen)

0 O C (nước đóng băng, nước đá /water, frozen, ice)

-20 O C (nước đá/ice)

Ở 0 O C Phụ thuộc vào độ mặn và lượng không khí có trong đá.

t/m 3

0,92 0,86-0,92

Tỷ trọng/Density

Đá nước ngọt/Freshwater ice

Đá nước biển/Seawater ice

Xác định lượng nước bay hơi

+ Cách 1 : Dựa vào chênh lệch hàm lượng ẩm giữa bề mặt thực phẩm và môi trường

+ Cách 3 :

G = g G

t1t to

2

Những biến đổi về vi sinh vật

Nhiệt độ ( o C ) Thời gian ( ngày )

Từ (1) = (2) suy ra : 0)

t d

t dQ

(2)

Xác định thời gian làm lạnh:

Dựa vào tốc độ làm lạnh

C t

t m

t t

m

dt d

t t

m

dt d

t t

m d

1

) (

) (

) (

00

00

0 1

1

ln 1

) ln(

1 0

t t

t

t m

t

t m

C

t t

2

t t

t

t B

a

R A

i



0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120

Sự biến đổi của chi phí lạnh.

Results of ice meltage tests

Vấn đề 3 QUÁ TRÌNH LÀM ĐÔNG VÀ BẢO QUẢN THỰC

70 50 60

Percentage of ice crystal in the frozen cod fish

Percentage of ice crystal in some frozen foods

CÁC BIẾN ĐỔI CỦA THỰC PHẨM TRONG QUÁ TRÌNH LÀM ĐÔNG.

Diagram of water evaporation in the freezing equipment

evaporator

Dịch chuyển điểm kết tinh: Trong làm đông, nước đá được

tạo thành ở dưới miền dung dịch (ở miền rắn)

Ice + Liquid

W

(water)

S (Solute)

A

B C

S (Solute)

A C

Nước đá + tinh thể chất tan

Nước đá + chất dị thể

Temperature balance of the food

L t

t

x W L

t t

dx x W

L t

t

dx W

L d

x t

t

dx W

L d

đb đb

đb đb

0

2

.

.

.

.

1

.

.

0

x t

t

x W L

.

0

x t

t

x W L

H T

H E

R t

freeze

freeze cool

cool f

2

1 1

Hệ số dẫn nhiệt

Trong thời gian làm lạnh

Trong thời gian chuyển pha

Yếu tố hình

• When trying to reduce freezing time, we must see which term is controlling (phase change or precooling, surface or internal resistance)

• Truyền nhiệt ở bề mặt tăng dần nếu Bi = hR/k là rất nhỏ

• Reduction in environment temperature has equal effect on all products large or small, independently of Biot number

(Air temp.)

(The freezing rate depends on specific weight and contact area with the

product in the freezing time)

4 21

650

3,8 29

650

3 45

780

3 48

800

Thời gian Làm đông (h)

Freezing time

Mức độ tiếp xúc (%)

Contact area

Khối l-ợng

riêng (kg/m 3 )

Specific weight

Xác định chi phí lạnh

Q=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5

Q1: lượng nhiệt lấy ra để

Q2: Lượng nhiệt lấy ra để

Q2=L.G .w

Q3: Lượng nhiệt lấy ra để

Q3=c1.G .w(tđt-t2)

Q4=c2.G (1-w)(tđt-t2)

Q5=c3.G.(1- ).(tđb-t2)

CHI PHÍ LẠNH CỦA QUÁ TRÌNH LÀM ĐÔNG

Sự biến đổi của chi phí lạnh

Q

0 -5 -10 -15 -20 t (oC)

dQ/dt

Q/t

Sơ đồ nguyên lý cấu tạo và hoạt động của hầm đông.

2

21

3

300 Dài

Inox Kích thước 800 x 1900 x 100

Bản lề Inox Kệ

Kích thước 730x510x1900

4

50 Khay Kích thước 750x500x60

Vật liệu

Một số thông số kỹ thuật của tủ đông gió

MODEL S – IQF –

500S

S – IQF – 350S

S – IQF – 250S

Chiều rộng băng chuyền

Cỡ tôm đông 8/12 đến 300/500

Nhiệt độ nguyên liệu/sản phẩm ,0C +10/-18

Nhiệt độ không khí trong tủ ,0C -32  -36

Một số thông số kỹ thuật của tủ đông băng chuyền xoắn

Năng suất sản xuất(kg/mẻ) 500 750 1000 1500 2000 Chiều dài tủ(mm) 3300 3300 330 3300 3480 Chiều rộng tủ(mm) 1760 1760 1760 1760 1760 Chiều cao tủ(mm) 1360 1740 1995 2755 2920

Bề dày cách nhiệt (mm) 150

Một số thông số kỹ thuật của tủ đông tiếp xúc

Một số yếu tố về công nghệ sản xuất.

Bề dày của sản phẩm(mm) Thời gian làm đông (phút)

Bao gói Xelophan Bao gói bìa cứng

Contact freezers

Tính chất Nitơ

-195,8

Nhiệt dung riêng của khí (kj/kg.0C) 1,05

Không khí -192 196,7 1,01 Nhiệt độ hoá hơi ( ở 1at), 0C

(a) PSF Lý tưởng (b) PSF Thực tế

Mầm tinh thể lớn lên

Hình thành mầm tinh thể

Làm đông G=100

%

t= +2

Mạ băng 97%

-200C

Tái đông 110%

109,5%

-250C Tan giá

95,5%

+20C

Làm đông G=100%

t= +2

Mạ băng 97%

-200C

Bao gói 110%

II

-40-30-20-1001020

 (h)

t,0C

Đường cong nhiệt độ ở tâm sản phẩm.

Vấn đề 4 Công nghệ bảo quản thực phẩm đông lạnh

I 2

II

IV 2 -40

-30 -20 -10 0 10 20

t,0C

 (h)

Đường cong nhiệt độ ở tâm sản phẩm.

Đường cong nhiệt độ ở bề mặt sản phẩm.

-20 -10

Temperature

Water vapour pressure

The sublimating of ice water in frozen products bag

Bao gãi th-êng

Pack without vacuum

mÝ ghÐp Seam

(Petersen 1989)

Temperature in a 9 kg block of fish, placed on a floor at 10°C air temp.

The fat oxidation of cold water

Shrimp in frozen preserve

Storage life of frozen fish (months)

10-116-7

Block, vacuum Package

8-93-4

IQF, PE package

126-7

IQF, vacuum package

128-9

IQF, glazing 4%, vacuum package

1210

IQF, glazing 8%, vacuum package

Uneven air distribution in a frozen store with a unit-cooler

Water temperat

Thawing chamber – Technical specifications

( Thawing time is about 1-4 hours, depending on the product thickness)

n-ớc

Bề mặt tâm Nhiệt độ

Công suất

Bề dày

(Temperature changes during freezing and thawing)

(A typical air tunnel for thawing by forced air convection)

1 Heating element, 2 Fan, 3 Humidifier, 4 Trolleys and 5 Door

2

5

4

Thời gian

Áp suất

Nhiệt độ sản phẩm

Nhiệt độ môi trường

Nhiệt độ

không khí

Chênh lệch nhiệt độ

Tiếp nhiệt

- Trạng thái của thịt khi làm đông

1 = 0.m + 2.(1- m)

Khi bỏ qua 0 thì: m = 1 - 1/ 2

Vấn đề 6 LÀM ĐẶC THỰC PHẨM LỎNG NHỜ LÀM ĐÔNG

0 2

- Khái niệm, ý nghĩa

Đồ thị biến đổi nhiệt độ và trạng thái nước trong quá trình SX

sản phẩm đông khô

B

IV III

b I

a

A

C

II I