4/3/2011 TS. Vũ Duy Đô 1
Công nghệ lạnh thực phẩm
TS.Vũ Duy Đô
4/3/2011 TS. Vũ Duy Đô 2
Vấn đề 1. MÔI TRƯỜNG LẠNH
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
4/3/2011 TS. Vũ Duy Đô 3
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)
4/3/2011 TS. Vũ Duy Đô 4
=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
4/3/2011 TS. Vũ Duy Đô 5
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
,
4/3/2011 TS. Vũ Duy Đô 6
- 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
)
4/3/2011 TS. Vũ Duy Đô 7
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
4/3/2011 TS. Vũ Duy Đô 8
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
4/3/2011 TS. Vũ Duy Đô 9
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
C
ấu trúc
bao che
W
o
4/3/2011 TS. Vũ Duy Đô 10
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
4/3/2011 TS. Vũ Duy Đô 11
Phương pháp làm tăng độ ẩm theo nguyên lý cơ học.
1
2
3
4
5
6
7
4/3/2011 TS. Vũ Duy Đô 12
Phương pháp làm tăng độ ẩm theo nguyên lý nhiệt.
4
3
2
1
8
7
6
5
9
10
11
12
4/3/2011 TS. Vũ Duy Đô 13
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
4/3/2011 TS. Vũ Duy Đô 14
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
H
ế 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
bi
ển có thể cao hơn nhiều, gần với điểm tan
ch
ảy.
kcal/kg °C
1,0
0,49
0,46
Nhi
ệt 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
Ph
ụ thuộc vào độ mặn và lượng không khí có
trong
đá.
t/m
3
0,92
0,86-0,92
T
ỷ trọng/Density
Đá nước ngọt/Freshwater ice
Đá nước biển/Seawater ice
Nhận xét
Remarks
Đơn vị theo
h
ệ mét
Metric Units
Thuộc tính
Properties
4/3/2011 TS. Vũ Duy Đô 15
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
4/3/2011 TS. Vũ Duy Đô 16
+ Cách 3 :
G = g . G
t
1
t
to
t
2
0 xo x
2
x x
1
0
=1
io
1
o
2
4/3/2011 TS. Vũ Duy Đô 17
Những biến đổi về vi sinh vật
Nhiệt độ (
o
C )
Th
ời gian ( ngày )
-1 0 1 2
0 225 225 225 225
4 360 1480 2100 3900
8 965 6000 7750 24300
4/3/2011 TS. Vũ Duy Đô 18
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)
4/3/2011 TS. Vũ Duy Đô 19
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
4/3/2011 TS. Vũ Duy Đô 20
Bi
Fo
12,0lg8,0
3,2.
02
01
2
tt
tt
Ba
RA
i
4/3/2011 TS. Vũ Duy Đô 21
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
0 1 2 3 4 5 6 7 8
v (m/s)
Tg (h)
R=15 cm
R = 12 cm
R = 9 cm
R = 6 cm
4/3/2011 TS. Vũ Duy Đô 22
Sự biến đổi của chi phí lạnh.
dQ = A . dt (1)
)(
0
ttm
d
dt
)(
0
ttmA
d
dQ
(2)
Q
dQ/d
Q/
0
4/3/2011 TS. Vũ Duy Đô 23
Độ ẩm của không khí:
Sự chuyển động của không khí (vận tốc không khí)
C, g,
C+g+
g C
0 v
t.ư
v
4/3/2011 TS. Vũ Duy Đô 24
Results of ice meltage tests
4/3/2011 TS. Vũ Duy Đô 25