1
CÔNG NGHỆ LẠNH THỰC PHẨM
Cập nhật 1/2012
TS.Vũ Duy Đô
2
ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN
I. Thông tin chung về học phần
Tên học phần: CÔNG NGHỆ LẠNH VÀ LẠNH ĐÔNG THỰC PHẨM
Số tín chỉ: 02
Giảng dạy cho ngành: Công nghệ thực phẩm
Cho sinh viên năm thứ: 3
Phân bổ tiết giảng của học phần:
- Nghe giảng lý thuyết: 20
- Thảo luận nhóm: 10 tiết
- Thực hành, thực tập (phòng thí nghiệm, doanh nghiệp, studio, điền
giã…) bố trí riêng
- Tự nghiên cứu: 30 giờ
3
II. Danh mục vấn đề của học phần:
1. Môi trường lạnh
2. Công nghệ làm lạnh và bảo quản thực phẩm lạnh
3. Công nghệ làm lạnh đông thực phẩm
4. Công nghệ bảo quản và tan giá thực phẩm đông lạnh
5. Công nghệ lạnh đông thịt
6. Công nghệ làm đặc thực phẩm lỏng nhờ lạnh đông
7. Công nghệ đông khô thực phẩm
4
III. Tài liệu tham khảo
NXB Giáo
dục
2007Công nghệ chế biến

lạnh thực phẩm
Nguyễn Văn Mười5
ĐH Cần Thơ2005Công nghệ chế biến thủy
hải sản
Phan Thị Thanh Quế4
NXB. Khoa
học kỹ thuật
2004Kỹ thuật lạnh thực phẩmNguyễn Xuân Phương3
ĐHQG
TP.HCM
2004Công nghệ lạnh thực
phẩm
Trần Đức Ba2
Thư viện
ĐHNT
2011Công nghệ lạnh thực
phẩm (Cập nhật 1/2012)
Vũ Duy Đô1
Nhà
xuất bản
Năm
xuất bản
Tên tài liệuTên tác giả
TT
IV. Đánh giá: - Tham gia học trên lớp chuẩn bị bài, thảo luận 30%
- Thi kết thúc học phần: 70%
5
Vấn đề 1. MÔI TRƯỜNG LẠNH
§ I. MÔI TRƯỜNG LẠNH KHÔNG KHÍ.
Xác định trạng thái hỗn hợp không khí.

i
1
G
1
+ i
2
G
2
= i
3
(G
1
+ G
2
)
x
1
G
1
+ x
2
G
2
= x
3
(G
1
+ G
2
)

 x
3
=
G
1
+ G
2
x
1
G
1
+ x
2
G
2
 i
3
=
G
1
+ G
2
i
1
G
1
+ i
2
G
2

6
Mollard-chart; Humidity chart for mixtures of air and water vapor.
i = enthalpy of 1 kg air of air
x = the kg of water vapor contained in 1 kg of
dry kg
 = relative humidity
t = dry temperature
t
v
= dew-point temperature
Temperature
Humidity (kg water vapor/kg dry air)
7
 =1
x
1
x
3
x
2
3
i
1
i
3
i
2
1
2
Quá trình trộn hai không khí không có sự ngưng tụ hơi nước

§ I. MÔI TRƯỜNG LẠNH KHÔNG KHÍ.
8
Quá trình trộn hai không khí không có sự ngưng tụ hơi nước
i
3
,
x
1
x
3
,
x
3
x
2
i
2
t
3
1
2
 = 1
i
3
t
3
,
3
,
3

i
1
1
,
2
,
§ I. MÔI TRƯỜNG LẠNH KHÔNG KHÍ.
9
- Phương trình cân bằng nhiệt.
i
1
G
1
+ i
2
G
2
= i
3'
(G
1
+ G
2
- G) + Q
- Phương trình cân bằng ẩm.
x
1
G
1
+ x

2
G
2
= x
3'
(G
1
+ G
2
- G) + G
Q = i
1
G
1
+ i
2
G
2
- i
3'
(G
1
+ G
2
- G)
 G =
1 – x
3'
x
1

G
1
+ x
2
G
2
– x
3'
(G
1
+ G
2
)
§ I. MÔI TRƯỜNG LẠNH KHÔNG KHÍ.
10
t
r
Sự trao đổi nhiệt của không khí trong phòng lạnh
Sơ đồ trao đổi nhiệt của không khí trong phòng lạnh.
TP
Q
2
t
0
, k
0
, F
0
Q
o

Q
1
Dàn lạnh
t
1
k
1
F
1
Cấu
trúc
bao
che
§ I. MÔI TRƯỜNG LẠNH KHÔNG KHÍ.
11
Phương trình cân bằng nhiệt :
Q
o
= Q
1
+ Q
2
Trong kho lạnh :
 K
o
F
0
(t
2
– t

0
) = K
1
F
1
(t
1
– t
2
)
 t
2
=
K
1
F
1
+ K
o
F
0
K
1
F
1
t
1
+ K
o
F

o
t
o
 t
2
=
K
1
F
1
t
1
/K
o
F
o
+t
o
K
1
F
1
/K
o
F
o
+1
 K
1
F

1
>> K
o
F
o
 t
2
 t
1
K
1
F
1
<< K
o
F
o
 t
2
 t
o
§ I. MÔI TRƯỜNG LẠNH KHÔNG KHÍ.
12
Sự trao đổi ẩm của không khí trong phòng lạnh
Sơ đồ trao đổi ẩm.
Phương trình cân bằng ẩm : W
o
= W + G
TP


G
W
Dàn lạnh
Cấu trúc
bao che
W
o
§ I. MÔI TRƯỜNG LẠNH KHÔNG KHÍ.
13
W
0,
W, G
W
0
= W
0 max
3
W
0
G
max
2 W
G G
1 4

0
100  (%)
Đồ thị biến đổi trạng thái ẩm của không khí trong phòng lạnh
§ I. MÔI TRƯỜNG LẠNH KHÔNG KHÍ.
14

Phương pháp làm tăng độ ẩm theo nguyên lý c
ơ h
ọc.
1
2
3
4
5
6
7
§ I. MÔI TRƯỜNG LẠNH KHÔNG KHÍ.
15
c =
m
1
+ m
2
c
1
.m
1
+ c
2
. m
2
A C T N
M P B
K
E (etctic)
t,

o
C
,%
o 
E
t
E
§ 2. MÔI TRƯỜNG LẠNH NƯỚC MUỐI.
16
§3. MÔI TRƯỜNG LẠNH RẮN
I.KIM LOẠI:
- Nhiệt dung riêng
- Hệ số dẫn nhiệt
- Độ cứng
II . NƯỚC ĐÁ :
- Khối lượng riêng
- Nhiệt dung riêng
- Hệ số dẫn nhiệt
- Độ cứng
- Độ trong suốt
III. HỖN HỢP NƯỚC ĐÁ MUỐI:
- Hiện tượng: Khi trộn nước đá có kích thước nhỏ với muối tinh thể thì
17
- Nguyên nhân :Khi cho muối vào nước đá, nó sẽ làm cho nhiệt độ nóng chảy ổn
định của nước đá giảm tương ứng bằng t
0
kết tinh của nước trong dung dịch nước
muối. Nước đá có nhiệt độ cao hơn nhiệt độ nóng chảy ổn định nên Quá trình
này nước đá tự lấy nhiệt của bản thân làm cho
- Giới hạn

- Nhiệt độ hỗn hợp thu được sau khi trộn.
t = - 0,7x x : Hàm lượng muối trong hỗn hợp (%).
- Tính tỷ lệ hao phí nước đá
• Khối lượng ban đầu của nước đá: G
• Khối lượng cần nóng chảy: G
• Tỷ lệ hao phí: g
- Ứng dụng
§3. MÔI TRƯỜNG LẠNH RẮN
18
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
CĐiểm 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/kgẨn 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
Nhận xét
Remarks
Đơn vị theo
hệ mét
Metric Units
Thuộc tính
Properties
19
Những đặc điểm của nước đá có hàm
lượng muối khác nhau
Characteristics of ice with different salt content
0,4950,5020,510Nhiệt dung riêng của nước đá (kcal/kg°C)
Heat capacities of ice
0,9840,9961,008Nhiệt dung riêng của nước (kcal/kg°C)
Heat capacities of water
1,0211,0090,998Tỷ trọng/Density (g/l)
-1,62-0,810Điểm tan chảy/Melting point (°C)
31,50Nồng độ muối/Salt content (%)
20
Các đặc tính vật lý của nước đá được
dùng trong làm lạnh cá
Physical characteristics of ice utilized in chilling fish
0.71-0.661.4-1.5Thay đổi/VariableĐá xay/Crushed block
0.921.08Thay đổi/Variable (3)Đá cây/Block

0.45-0.432.2-2.310/20-2/3mmĐá vảy/Flake
Khối lượng riêng
(t/m
3
) Specific weight
Thể tích riêng (2)
(m
3
/t) Specific volume
Kích thước (1)
Approximate Dimensions
Loại nước đá
Types
Ghi chú:
(1) Phụ thuộc vào loại nước đá và sự điều chỉnh trên máy
làm nước đá.
(2) Giá trị danh nghĩa, tốt nhất nên xác định bằng thực tế
tại mỗi loại nhà máy nước đá.
(3) Thường các cây đá có khối lượng 25 hoặc 50 kg/cây.
Theo Myers (1981)
Note:
(1) They depend on the type and
adjustment of the ice machine.
(2) Indicative values, it is advisable
to determine them in practice for
each type of ice plant.
(3) Usually in blocks of 25 or 50 kg
each.
21
Xác định lượng nước bay hơi

+ Cách 1 : Dựa vào chênh lệch hàm lượng ẩm giữa bề mặt thực phẩm và môi
trường.
G = .F..(x
o
- x)
 =  / c.M
M = 2,5 – 0,285 ( t – t
o
)
3
.10
-3
Cách 2 :
Q = QĐL + Qh + QBX
Q = G.i
Qh = r . G
QĐL =  . F..(t – t0)
Vấn đề 2. Làm lạnh và bảo quản lạnh thực phẩm
§2.1. Những biến đổi của thực phẩm lạnh
22
+ Cách 3 :
G = g . G
t
1
t
to
t
2
0 xo x
2

x x
1

0
 =1
io
1
o
2
Vấn đề 2. Làm lạnh và bảo quản lạnh thực phẩm
§2.1. Những biến đổi của thực phẩm lạnh
23
Những biến đổi về vi sinh vật
Nhiệt độ (
o
C )
Thời gian ( ngày )
-1 0 1 2
0 225 225 225 225
4 360 1480 2100 3900
8 965 6000 7750 24300
Vấn đề 2. Làm lạnh và bảo quản lạnh thực phẩm
§2.1. Những biến đổi của thực phẩm lạnh
24
Từ (1) = (2) suy ra :
)
0

)(
1 l


t
d
dt



(


c
t

).

d
t

1


t
dtc


(
0

l


)
1
(
1


l
c
m


Đặt
Q
O

 
to
l
dQ = c .  . 
3
. dt (1)


l
dtt
dQ



1

.).(
2
0
(2)
Vấn đề 2. Làm lạnh và bảo quản lạnh thực phẩm
§2.2. Định luật về tốc độ làm lạnh
25
Xác định thời gian làm lạnh:
Dựa vào tốc độ làm lạnh
Ctt
m
ttm
dt
d
ttm
dt
dttm
d
dt






 
)ln(
1
)(
)(

)(
0
0
0
0




0
01
01
1
ln
1
)ln(
1
0
tt
tt
m
tt
m
C
tt












m A
a Bi
Bi








.

2
2
1
Vấn đề 2. Làm lạnh và bảo quản lạnh thực phẩm
§2.3. Thời gian làm lạnh