Bài giảng Nguyên lý bảo quản và chế biến thủy sản

Ảnh hưởng của thành phần hóa học đến chất lượng. Thành phần hóa học của thủy sản và ảnh hưởng của thành phần hóa học đến chất lượng. Hệ số dẫn nhiệt - Hệ số dẫn nhiệt của cá tỉ lệ nghịch với hàm lượng mỡ trong cá. Những biến đổi ở nguyên liệu cá tươi.

NGUYÊN LÝ BẢO QUẢN &

CHẾ BIẾN THỦY SẢN

Bài giảng

CHƯƠNG 1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ THỰC PHẨM THỦY SẢN

Thay đổi phương pháp, kỹ thuật chế biến và bảo quản

làm thực phẩm hoàn thiện và con người cải thiện sức

Yêu cầu bảo quản TP

Trạng thái chất lượng tốt

Nhiệm vụ của các nhà nghiên cứu

Các hành động làm biến đổi dạng

Tính chất vật lý

Hình dạng của cá: hình thoi, hình tên, hình dẹp, hình rắn

Độ chặt chẽ của thịt cá: đánh giá phẩm chất cá (độ tươi, đàn hồi)

Khối lƣợng riêng (thay đổi theo nhiệt độ)

Hàm lượng lipid tỷ lệ nghịch với lượng nước trong cơ thể

Sự khác nhau về thành phần hoá học ảnh hưởng đáng kể đến tốc độ hư hỏng

Thành phần hoá học của động vật thuỷ sản thường khác nhau theo giống loài, hoàn cảnh sống, trạng thái sinh lý, giới tính, mùa vụ, thời tiết, …

Protein

Thành phần chủ yếu (70-80% tỷ lệ chất khô)

Quan trọng trong sinh trưởng, phát triển, điều hoà hoạt động tế

bào sống

Khi chết, dưới tác động của các yếu tố enzyme, nhiệt độ sẽ bị

phân giải thành các acid amin, dưới tác động của vi sinh vật gây

nên sự hư hỏng nguyên liệu

Điểm đẳng điện (pI) khoảng 4,5-5,5 Tại đây protein có tính tan

Ít có giá trị về dinh dưỡng

Nhưng là thành phần tạo giá trị cảm quan cho

nguyên liệu (mùi vị đặc trưng)

Hàm lượng thay đổi tuỳ theo giống loài, độ tuổi, giới tính

Lipid

Trong quá trình chế biến, lipid rất dễ bị oxy hoá khi

điều kiện thuận lợi (nhiệt độ, oxy không khí,

enzyme…)

Sản phẩm tạo thành: aldehyde, ceton, xetoacid, … gây

mùi ôi, khét khó chịu và làm sản phẩm có màu sẫm tối

Lipid

Lipid cá chứa đến 40% acid béo mạch dài (14-22 nguyên tử cacbon) có độ không bão hoà cao

Lipid trong cơ thịt tham gia hình thành mùi vị cá,

có xu hướng tạo mùi lạ

Lipid ở động vật thuỷ sản có chứa nhiều vitamin A, D

Ngoài ra còn có vitamin E có tác dụng chống oxy hoá

Enzyme

Tạo quá trình tự phân giải của cá sau khi chết: ảnh

hưởng đến mùi vị, trạng thái, cấu trúc

Sản phẩm của quá trình phân giải do enzyme là nguồn

dinh dưỡng cho vi sinh vật làm tăng nhanh tốc độ hư

hỏng

Bản chất là Protein, nên biến tính bởi: nhiệt độ, pH, chất

hoạt hoá, chất ức chế…

NGUYÊN LÝ CÁC QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN THỰC PHẨM THỦY SẢN

Bảo quản thực phẩm là bao gồm

các hành động giữ không làm biến

đổi chất, không cho hư hỏng,

không biến dạng, không biến đổi

cấu trúc, hương vị, màu sắc, thành

phần, nồng độ trong nguyên liệu,

trong chế biến, thành phẩm

Bảo quản tươi nguyên liệu thuỷ sản

Sự cần thiết của việc bảo quản nguyên liệu thuỷ sản

Đảm bảo cho nguyên liệu vẫn đạt chất lượng khi chế biến Chất lượng sản phẩm phụ thuộc vào chất lượng của nguyên liệu

Do nhu cầu con người thích dùng các sản phẩm tươi ngon

Bảo quản thực phẩm

 Làm cho các quá trình biến đổi nguyên liệu sau khi chết diễn ra chậm

Giữ tươi nguyên liệu trong thời gian dài khi vận chuyển

từ nguồn nguyên liệu đến nhà máy chế biến

Chương 2 Nguyên lý bảo quản thứ nhất

“Hạn chế tối đa sự tiếp xúc giữa thực phẩm

và các tác nhân gây hư hỏng ”

Các tác nhân gây hư hỏng

Chủ yếu xác định những tác nhân đến từ bên ngoài

Thiết bị sản xuất, chế biến

Tác nhân môi trường: (Ánh sáng, Nhiệt độ, Độ ẩm,

Thúc đẩy, các quá trình, phản ứng sinh hóa…

Tác nhân môi trường

Các chất khí: O2, CO2, Ethylen, Clo, SO2, …

Nước: Vi sinh vật tồn tại trong nước ảnh hưởng đến chất

lượng và sự biến đổi thực phẩm, an toàn thực phẩm…

Ký sinh trùng: Trứng giun, sán trong thực phẩm thủy sản

có nguy cơ gây bệnh khi chế biến không đầy đủ để giết

chết chúng

Thiết bị sản xuất, chế biến

Vật liệu làm thiết bị

• Đồng, Sắt, Chì, As… có trong thiết bị hoặc bao bì

• Các vật liệu plastic còn chứa các monomer, dung môi, phụ gia…

• Các chất bôi trơn máy, sản phẩm do sự ma sát, mài mòn nhiễm vào thực phẩm

Vệ sinh trang thiết bị kém

• Trang thiết bị sản xuất bám các chất dơ như: bụi bẩn, thực phẩm cũ,…

Thiết bị sản xuất, chế biến

Trang thiết bị được thiết kế sao cho việc vệ sinh

dễ dàng sau mỗi ca sản xuất, có biện pháp đánh

giá, kiểm tra việc vệ sinh

Thiết kế cấu trúc nhà xưởng hợp lý và đảm bảo

an toàn vệ sinh thực phẩm

Yếu tố con người

Con người mang mầm bệnh trong cơ thể,

Tách riêng các phần gây hại ra khỏi thực phẩm

Hạn chế sự tiếp xúc của thực phẩm với các tác nhân gây hại

Yếu tố vệ sinh tốt

Ý thức con người

Ứng dụng nguyên lý thứ nhất trong các phương pháp bảo quản thực tế

Lượng khí hòa tan trong nước theo nhiệt độ

Nhiệt độ (độ C) Lượng khí hòa tan (mg/l)

Tổ chức SX & An toàn VSTP

• Quy trình sx cá tra fillet đông lạnh

• Quy trình sx đóng hộp, bao gói

LOGO

Chương 3 NGUYÊN LÝ BẢO QUẢN THỨ HAI

Nguyên lý bảo quản thứ hai

Khi nguyên lý bảo quản thứ nhất không thể thực

hiện được hoàn hảo

Các tác nhân gây hư hỏng thực phẩm từ bên ngoài

Các tác nhân tiềm ẩn bên trong

Nguyên lý bảo quản thứ hai

Nguyên lý bảo quản thứ hai

“Không cho các tác nhân gây hư hỏng thực phẩm có điều kiện thuận lợi làm hư

Phương pháp Các phương pháp áp dụng

Làm nhanh tiến trình xử lý

“Các yếu tố có hại tiếp xúc với thực phẩm cũng cần có thời gian

để làm biến đổi chất lượng thực phẩm”

Làm nhanh tiến trình xử lý ngay khi thu hoạch là

cách gìn giữ tốt phẩm chất thực phẩm

VD: Cá biển sau khi đánh bắt cần chế biến và tồn trữ càng

nhanh càng tốt Hạn chế sự biến đổi sinh hóa và vi sinh

Làm khô thực phẩm

Độ hoạt động của nước (A w )

“Tỉ số áp suất hơi nước của thực phẩm với áp suất hơi nước của nước tinh khiết trong cùng đk nhiệt độ”

Xác định Aw

trong môi trường kín

 Xác định sự biến đổi khối lượng thực phẩm

tương ứng với không khí có độ ẩm xác định

Đường đẳng nhiệt và ứng dụng

Biểu diễn Aw theo độ ẩm thực phẩm ở cùng nhiệt độ

 Xác định độ ẩm thực phẩm cần thiết để bảo quản

Hấp thu & Phản hấp thu

Đường đẳng nhiệt khác nhau khi thực phẩm hấp thu ẩm

hay nhả ẩm Tạo thành 2 đường gọi là hấp thu và phản hấp thu

Ứng dụng: Phối trộn hỗn hợp có Aw khác nhau, bảo

quản thực phẩm trong môi trường không khí Aw cân

bằng với độ ẩm không khí

Sự thay đổi nhiệt độ bảo quản ảnh hưởng đến chất lượng

sản phẩm trong quá trình bảo quản (Mối nguy)

 Với mỗi giá trị hoạt độ nước, đường hấp thu chỉ ra 1 hàm lượng ẩm tương ứng tại 1 nhiệt độ không đổi

 Mỗi sản phẩm có một đường hấp thu và phản hấp thu tương ứng

Bảo quản thực phẩm bằng phương pháp tách nước

Sản phẩm của quá trình là chất rắn hoặc chất lỏng đậm đặc

Giữ phẩm chất sản phẩm tương tự sản phẩm tươi

 Sấy bằng dẫn nhiệt/bức xạ nhiệt

 Sấy chân không

Sấy giãn nở

Sấy thăng hoa

Những biến đổi của sản phẩm do sấy

Biến đổi

Protein Hóa học

Enzyme

Sự mất mùi

Vật lý

Sự hút ẩm trở lại

Sự biến đổi hóa học

Sự hóa nâu không enzyme

Dẫn đến sự sẫm màu, mất giá trị dinh dưỡng (vitamin, acid

amin…)

Phản ứng bị ức chế khi độ ẩm < 1%, nhiệt độ thấp

Sự oxy hóa

Các chất béo, chất màu, vitamin…

Ảnh hưởng đến thời gian bảo quản

Do không xử lý trước khi sấy

Sự hoạt động của enzyme diễn ra tiếp tục

Chuyển hóa không mong muốn (hóa nâu, thủy

Sự mất mùi

Sự di chuyển chất hòa tan ra bề mặt

Sự nóng chảy và di chuyển chất béo

Thay đổi hình dạng (bất thuận nghịch)

Tạo lớp vỏ cứng (do quá nhiệt)

Dựa vào sự chênh lệch áp suất thẩm thấu giữa nguyên

liệu và môi trường (ưu trương/nhược trương)

“Môi trường có áp suất thẩm thấu càng cao sẽ hút

nước càng mạnh”

Bảo quản bằng muối ăn

Được dùng để bảo quản nguyên liệu cũng như bán thành phẩm

Nồng độ muối

Text

[NaCl] = 10%

 Kiềm chế hoạt động của

vi sinh vật thông thường

 Cá muối trên 25% mất nhiều chất hòa tan

 Cá muối trung bình 15% và nhẹ 6-10% muối kết hợp với tồn trữ lạnh 2oC thích hợp trong bảo quản bán thành phẩm

Phương pháp sử dụng khí

Tính chất trơ, không mùi, ít tan

Bảo vệ cơ học các sản phẩm bao gói

Hạn chế sự oxy hóa các sắc tố, mùi hương, chất béo

Gián tiếp làm ngưng hoạt động VSV

Khí Nitơ

Khí CO 2

Có tính acid yếu khi sử dụng nhiều

Ức chế sự phát triển và tốc độ sinh sản

của vi khuẩn hiếu khí

Cản trở tiến trình sinh tổng hợp Ethylene

Tùy theo yêu cầu, sẽ sử dụng khí CO 2 với nồng độ khác nhau

Kết hợp kiểm soát nhiệt độ bảo quản

Phương pháp sử dụng nhiệt độ thấp

1 Các loại VSV gây hư hỏng thực phẩm

VSV ưa ấm: 24oC ÷ <40oC

VSV ưa lạnh: -10oC ÷ <24oC

2 Nhóm VSV ưa lạnh gây hư hỏng thực phẩm

Pseudomonas: làm cho thực phẩm có màu xanh hoặc sẫm tối

Nhược điểm & khắc phục

(a) Các loại độc tố không bị biến đổi khi bảo quản lạnh

 Thời gian kéo dài 15-20 giờ

 Cấu trúc tế bào bị phá hủy

Lạnh đông nhanh

 Nhiệt độ không khí ≤-35 o C

 Vận tốc đối lưu: 3÷5m/s

 Thời gian kéo dài 2-10 giờ

 Tinh thể đá tạo thành ở tế bào và gian bào nhiều và nhỏ

Ứng dụng phương pháp bảo quản lạnh

Sinh lạnh tự nhiên

Sinh lạnh nhân tạo

Dùng nước đá (nóng chảy)

Dùng hỗn hợp đá với muối (hòa tan)

Dùng CO2 (đá khô, sự thăng hoa)

Dùng thiết bị lạnh (tác nhân lạnh: NH3 CH3Cl…)

Sử dụng hóa chất bảo quản

Acid hóa môi trường

Sử dụng chất sát trùng

Acid Benzoic (C6H5COOH)

Sulfur dioxide (SO2)

Rượu Ethylic (C2H5OH)

Acid acetic (CH3COOH)

Acid sorbic

Thành phần trong xông khói

Các muối Nitrit, Nitrat

H2O2

Sử dụng chất chống oxy hóa

Acid hóa môi trường

“Là phương pháp chống hư hỏng thực phẩm do VSV gây ra bằng cách cho vào một lượng acid vô cơ, hữu cơ hoặc cho lên men”

Tác dụng của acid môi trường đến VSV

 pH thấp khử hoạt tính của enzyme, khử hoạt động

hệ thống vận chuyển ion, chất dinh dưỡng vào bên trong tế bào

 Ảnh hưởng đến quá trình trao đổi chất của tế bào VSV

Các phương pháp sử dụng

Phương pháp hóa học

Bổ sung acid vô cơ: H3PO4 , H2SO4 , HCl…

Bổ sung acid hữu cơ: Acid citric, acid acetic, acid tartric…

Phương pháp lên men

Quá trình lên men tạo pH thấp làm ức chế hoạt động của

VSV, bảo quản được sản phẩm

Sản phẩm lên men: rượu, acid acetic, acid lactic

Sử dụng các chất sát trùng Yêu cầu của chất sát trùng sử dụng

Liều lượng nhỏ, có tác dụng diệt trùng

Không độc đối với cơ thể người

Dễ tách khỏi sản phẩm khi chế biến

Không làm biến đổi sản phẩm (mùi, vị, cấu trúc) theo chiều hướng xấu

Trơ với bao bì, thiết bị

Sulfur Dioxide (SO2)

 Sử dụng muối (Natri benzoat) vì dễ tan

 Cường độ sát trùng phụ thuộc vào pH

 Tác dụng mạnh đến nấm men, nấm mốc

Acid sorbic

Tác dụng mạnh đến nấm men, nấm mốc

pH =5 hoạt động mạnh

Môi trường acid ít bị phân ly (tính sát trùng cao)

Sử dụng dạng muối (Natri, Kali sorbat) lượng dùng

tăng 30-50% so với acid

Các thành phần trong xông khói

Tạo mùi vị, màu sắc đặc trưng

Chống oxy hóa sản phẩm

Các thành phần chống sự phát triển VSV

Formaldehyde, Aldehyde, Cetone

Acid formic, Acid acetic

Nước và rượu…

Các muối Nitrit, Nitrat (Na, K)

Giữ màu đỏ của thịt (Nitrosomyoglobin)

Chống sự sinh độc tố của vk Cl Botulinum

pH giảm, tính chất kháng khuẩn tăng

Tạo mùi vị đặc biệt cho thịt ướp muối

Sử dụng chất chống oxy hóa

 Chống oxy hóa chất béo

BHA (Butyl Hydroxyl Anizol) (0,01-0,02%)

BHT (Butyl Hydroxyl Toluen)

Tocopherol (Vit E) (δ>γ>β>α)

Sử dụng chất chống oxy hóa

Hóa chất chống phản ứng hóa nâu

Các yếu tố tạo nên p/ư hóa nâu:

 Chất nền thích hợp

 Hệ enzyme oxy hóa (Polyphenoloxydase)

 Hiện diện Oxy

Oxy hóa hợp chất quinon hydroquinon

Phương pháp ngăn ngừa:

Tránh tiếp xúc với oxy (nước muối, acid)

Sử dụng nhiệt độ tiêu diệt hệ enzyme

Sử dụng hóa chất ức chế hệ enzyme (SO2 , acid ascorbic, acid citric, NaCl…)

LOGO

Chương 4

NGUYÊN LÝ BẢO QUẢN THỨ BA

Nguyên lý bảo quản thứ ba

“ Bảo quản thực phẩm bằng cách tiêu diệt

mầm mống gây hư hỏng thực phẩm”

Các biện pháp tiêu diệt mầm mống gây hư hỏng

Thanh trùng vật lý Tiệt trùng

Sử dụng nhiệt độ cao trong xử lý

Xử lý sơ bộ nguyên liệu

Sử dụng nhiệt độ cao, thời gian ngắn

Giữ màu sắc nguyên liệu tươi sáng

Tiêu diệt vi sinh vật và enzyme

Vô hoạt enzyme pectinase

Tiêu diệt VSV

Nhiệt độ xử lý dưới điểm sôi của nước

Kéo dài thời gian bảo quản

Tiêu diệt VSV chịu nhiệt gây ảnh hưởng sức khỏe

Chương 5 NHỮNG NGUYÊN LÝ CƠ BẢN TRONG

CHẾ BIẾN THỰC PHẨM

Tính chất cảm quan và giá trị dinh dưỡng của thực phẩm

Cơ học lưu chất

Truyền nhiệt Cân bằng vật chất và năng lượng

TÍNH CHẤT CẢM QUAN VÀ GIÁ TRỊ DINH DƯỠNG CỦA

THỰC PHẨM

Tính chất cảm quan

Cấu trúc Màu sắc

Mùi vị

Giá trị dinh dưỡng

CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG

Định luật bảo toàn khối lượng được biểu diễn:

Khối lượng vào = Khối lượng ra + Khối lượng trữ lại

Nguyên liệu= Sản phẩm + Chất thải ra + Vật chất trữ lại

CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG

 Công thức biểu diễn:

 Trong đó ∑mR : Tổng khối nguyên liệu ∑mP: Tổng khối sản phẩm ∑ mW: Tổng khối chất thải ra

∑mS: Tổng khối trữ lại trong sản phẩm

∑m R = ∑m P +∑ m W +∑m S

CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG

Nếu không có sự biến đổi hóa học xảy ra trong quy trình,

định luật bảo toàn khối lượng sẽ được áp dụng cho mỗi

phần tử, đối với phần tử A, được biểu diễn như sau:

m A trong nguyên liệu = m A trong sản phẩm + m A trong

chất thải + m A trữ trong quy trình

CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG

Vì vậy phương trình cân bằng vật chất được viết lại như sau:

Nguyên liệu = Sản phẩm + chất thải + tồn trữ + tổn thất

CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ NĂNG LƯỢNG

Định luật bảo toàn năng lượng cũng tương tự như bảo toàn vật chất nghĩa là năng lượng đưa vào quá trình sẽ cân bằng với năng lượng thải ra và năng lượng tích trữ:

Năng lượng vào = Năng lượng ra + Năng lượng tích trữ

CƠ HỌC LƯU CHẤT

Đối với thực phẩm lỏng, dạng bột mịn, dạng rời nhỏ… được

xem như là lưu chất và được vận chuyển bởi hệ thống ống

dẫn hoặc thiết bị trong các công đoạn sản xuất

CƠ HỌC LƯU CHẤT

Tĩnh lực học chất lỏng

Nghiên cứu các định luật cân bằng và tác dụng của chất lỏng lên các vật thể rắn ở trạng thái yên tĩnh khi tiếp xúc với nó.

Động lực học chất lỏng

Nghiên cứu các định luật chuyển động của chất lỏng

và tác dụng của chất lỏng đang chuyển động lên các vật rắn cùng chuyển động hay đứng yên khi tiếp xúc với nó

CƠ HỌC LƯU CHẤT

Tĩnh lực học chất lỏng

(a)Đặc tính của tĩnh lực học của chất lỏng là áp suất tác động

lên bình chứa

(b)Ứng dụng trong thiết kế các bồn chứa, thiết bị sản xuất,

bảo đảm việc sử dụng chất liệu chịu lực chính xác cho

thiết bị

(c) Áp lực này cũng ảnh hưởng đến nhiệt độ sôi của chất

lỏng, điều này quan trọng trong thiết kế các thiết bị bốc hơi

cô đặc

CƠ HỌC LƯU CHẤT

Động lực học chất lỏng

Phương trình Bernoulli

Re<2100: Dòng chảy của lưu chất là dòng chảy tầng

Re>4000: Dòng chảy của lưu chất là dòng chảy xoáy rối

2100 ≤ Re ≤ 4000: Trạng thái dòng chảy của lưu chất được gọi

là trạng thái chuyển tiếp (transitional), lưu chất có thể ở trạng

thái chảy tầng hoặc chảy rối tùy từng thời điểm khác nhau

TRUYỀN NHIỆT Nhiệt có thể được truyền theo 3 phương pháp

 Dẫn nhiệt

 Đối lưu nhiệt

 Bức xạ nhiệt

Bức xạ nhiệt: là sự truyền nhiệt bằng sóng điện từ

Dẫn nhiệt: là sự di chuyển nhiệt bởi quá trình truyền

năng lượng phân tử trực tiếp vào bên trong vật rắn (ví

dụ như bao bì hay thực phẩm rắn)

Đối lưu nhiệt: là sự truyền nhiệt bởi nhóm các phân tử di chuyển

do sự khác nhau về khối lượng riêng (như đốt nóng không khí)

hoặc do kết quả của sự khuấy trộn (khuấy chất lỏng)

Cơ chế quá trình truyền nhiệt

“Khi có sự biến thiên nhiệt độ là hằng số giữa hai vật liệu

Lượng nhiệt truyền vào cân bằng với lượng nhiệt thoát ra bên ngoài vật liệu và không có sự thay đổi nhiệt độ của vật liệu”

Quá trình truyền nhiệt ổn định

Dẫn nhiệt ổn định

Trong điều kiện ổn định, lượng nhiệt được truyền do

dẫn nhiệt được xác định theo công thức

Hệ số dẫn nhiệt của thực phẩm ảnh hưởng bởi nhiều nhân tố

liên quan đến tính chất của thực phẩm

 Cấu trúc tế bào

 Lượng không khí giữa các tế bào

 Hàm lượng ẩm

 Nhiệt độ và áp suất môi trường

Sự giảm hàm ẩm dẫn đến sự giảm hệ số dẫn nhiệt, điều này quan trọng trong việc ứng dụng trong các quá trình chế biến như sự dẫn nhiệt vào

trong thực phẩm để tách nước (ví dụ như quá trình sấy, chiên, sấy lạnh )

Dẫn nhiệt bất ổn định

• Nhiệt độ môi trường

• Hệ số dẫn nhiệt của thực phẩm

• Nhiệt dung riêng của thực phẩm

Những yếu tố ảnh hưởng đến sự thay đổi nhiệt độ trong

Dẫn nhiệt bất ổn định

 Phương trình cơ bản trong dẫn nhiệt bất ổn định

 dθ/dt : Biến thiên nhiệt độ theo thời gian

2

2

d

dx c

k dt



Đối lưu nhiệt

Khi chất lỏng hoặc khí được sử dụng làm môi chất, lượng nhiệt truyền từ bề mặt lưu chất đến bề mặt thực phẩm được tính theo công thức

Thanh trùng

Cô đặc Không khí chuyển động (3m/s) 30 Lạnh đông, nướng

Các chuẩn số không thứ nguyên

k D h

hc: Hệ số đối lưu nhiệt trên bề mặt lỏng-rắn (W/m2.K)

D: Kích thước (chiều dài, đường kính) (m)

k: Hệ số đối lưu nhiệt của lưu chất (W/m.K)

cp: Nhiệt dung riêng ở áp suất không đổi (J/kg.K)

ρ: khối lượng riêng (kg/m3)

Nu  0 023 (Re)0.8(Pr)

Trong trường hợp gia nhiệt n=0.4 và trường hợp làm nguội n=0.3

2 Đối với chế độ chảy rối trong ống

a

h k h

x A

1





Tổng nhiệt trở của dòng nhiệt được đặc trưng bằng hệ số

truyền nhiệt tổng quát U (Wm-2K-1) và lượng nhiệt truyền

sẽ được tính theo công thức

Q=UA(θa – θb)

Hệ số truyền nhiệt tổng quát là thông số quan trọng để

đánh giá hiệu quả của quá trình gia nhiệt hay làm nguội

đối với các loại thiết bị truyền nhiệt khác nhau

Vận chuyển cùng chiều và ngƣợc chiều trong

thiết bị trao đổi nhiệt

Sự chênh lệch nhiệt độ trung bình logarith trong tính toán

) /

2 1

Trong đó nhiệt độ θ1 cao hơn nhiệt độ θ2

Tính toán thời gian gia nhiệt trong quy trình gián đoạn

UA

mc t







 ln

Với m: khối lượng (kg) c: nhiệt dung riêng (J/kg.K)

θh: nhiệt độ môi chất (oC)

θi: Nhiệt độ ban đầu (oC)

θf: Nhiệt độ cuối (oC)

A: Diện tích bề mặt (m2)

Nguồn nhiệt và những phương pháp ứng dụng trong

Phương pháp truyền nhiệt

Phương pháp truyền nhiệt trực tiếp

Phương pháp truyền nhiệt gián tiếp

Ưu điểm và giới hạn của từng loại nhiên liệu

Điện Gas Nhiên liệu lỏng Nhiện liệu

rắn

Năng lượng trên đơn

vị khối lượng hoặc thể tích

- Thấp Cao Trung

bìnhCao Chi phí/ kJ năng

lượng

Cao Thấp Thấp Thấp Chi phí thiết bị truyền

nhiệt

Thấp Thấp Cao Cao Hiệu quả sử dụng

nhiệt

Cao Trung bình  Cao Trung bình  Thấp Thấp

Sự tiện dụng Cao Cao Thấp Thấp Mức nguy hiểm do

cháy nổ

Thấp Cao Thấp Thấp Khả năng gây nhiễm

thực phẩm

Thấp Thấp Cao Cao Chi phí lao động và

z là trị số nhiệt độ (tính bằng độ C) yêu cầu gia tăng

Có hai vấn đề quan trọng nảy sinh từ trị số D