Thạc Sĩ Đồ án Quá trình và Thiết bị bảo quản đông lạnh

1
CHƯƠNG I: MỞ ĐẦU
I.1. Giới thiệu sơ lược về ứng dụng của kỹ thuật lạnh
Con người đã biết làm lạnh và sử dụng lạnh rất lâu, nhưng ngành lạnh bắt đầu
phát triển mạnh ở trên thế giới từ cuối thế kỉ 19.
Kỹ thuật lạnh đã thâm nhập vào hơn 70 ngành kinh tế quan trọng và hỗ trợ
tích cực cho các ngành đó, đặc biệt là các ngành công nghiệp thực phẩm, chế
biến thịt cá, rau quả, rượu bia, nước giải khát, đánh bắt và xuất khẩu thủy hải
sản, hoá chất,
I.2. Giới thiệu sơ lược về nguồn thủy sản:
- Thủy sản là nguồn nguyên liệu quan trọng của thực phẩm, công nghiệp,
nông nghiệp và dược phẩm. Động thực vật thủy sản bao gồm: tôm, cá, nhuyễn
thể (mực, trai, sò, ), rong tảo, đang cung cấp cho con người một nguồn
đạm thực phẩm khổng lồ và phong phú. Theo thống kê thì thủy sản đang
chiếm trên 20% nguồn đạm thực phẩm của nhân loại nói chung, trên 50% ở
các nước phát triển.
- Nước ta có bờ biển dài 3260km, một vùng thềm lục địa rộng lớn
khoảng hơn 1triệu km 2 , thuộc vùng biển nhiệt đới nên nguồn nguyên liệu rất
đa dạng và có cả bốn mùa. trữ lượng cá đáy, cá nổi của vùng biển Việt Nam
rất phong phú (theo dự tính sơ bộ có khoảng 2000 loài, trong đó hơn 40 loài
cá có giá trị kinh tế lớn).
- Bên cạnh đó, nghề nuôi trồng thủy sản đang được phát triển khá mạnh
(sản lượng của các nước Đông Nam Á chiếm trên 50% tổng sản lượng nuôi
trồng của thế giới). Nước ta có nhiều sông, hồ, kênh, rạch, đầm, phá và diện
tích mặt nước thoáng rất lớn cho nên đang tập trung đẩy mạnh nuôi trồng thủy
sản để nhanh chóng phát triển thành ngành một cách chủ động, toàn diện giữa
các khâu nuôi trồng, khai thác, chế biến.
- Do khả năng nguồn lợi to lớn, ngành thủy sản có nhiệm vụ quan trọng
là: chế biến nguồn lợi to lớn đó thành nhiều sản phẩm có giá trị cao cho sản
xuất và đời sống con người.
Đặc điểm nổi bật của nguyên liệu thủy sản là ươn thối rất nhanh, cho nên
nhiệm vụ đặt lên hàng đầu của khâu chất lượng sản phẩm là phải kịp thời bảo
quản, chế biến mà trước hết là bảo quản lạnh.
I.3. Qui trình chế biến [8]
Ở đây ta chọn nguồn nguyên liệu là cá thu. Hàm lượng các chất trong cá
thu là: 20.90% protit, 1.02% lipit, 1.53% tro, 77.2% nước.2
I.3.1. Tiêu chuẩn nguyên liệu:
- Cá tươi tốt, màu sáng tự nhiên.
- Còn nguyên vẹn,không bị xây xát.
- Mắt trong sáng và lồi.
- Bụng không phình, không lõm.
- Trọng lượn mỗi con trên 1 kg.
- Cá chờ xử lý phải được rửa sạch và ướp đá bào theo tỉ lệ: 1đá :
1cá
I.3.2. Qui cách chế biến:
Nguyên liệu  rửa  xử lý  rửa  phân cỡ  rửa  xếp mâm  đông
lạnh  mạ băng  bao gói  bảo quản.
- Nguyên liệu: Cá nguyên liệu phải đạt các tiêu chuẩn trên.
- Rửa: Rửa sạch dưới vòi nước chảy để loại hết tạp chất. Rửa lại
trong nước lạnh 5 o C có pha 50ppm clo.
- Xử lý: Dùng dao mổ bụng cá từ hậu môn đến nắp mang (các
đường mổ phải thẳng, không xơ xác). Bỏ nội tạng, cạo sạch gân máu dọc theo
xương sống. Bỏ đầu.
- Rửa: Rửa thật sạch bên trong bụng. Nước rửa cá phải sạch, lạnh
5 o C có pha 20ppm clo và 3% muối ăn để làm sạch nhớt. Rửa xong, để ráo
nước 15 phút.
- Phân cỡ: Tính theo trọng lượng kg/con (gồm có cỡ 1-3 kg/con và
trên 3 kg/con).
- Rửa: Rửa lại nước lạnh 5 o C có pha 10ppm clo.
- Xếp mâm: Cá được xếp vào mâm có lót PE, mỗi mâm một cỡ. Có
khi treo cá trong phòng đông.
- Đông lạnh: Đông IQF, nhiệt độ -40 o C, thời gian 4-6 giờ. Nhiệt độ
trung bình tại tâm sản phẩm ít nhất là -12 o C.
- Mạ băng: Cá được mạ băng trong nước lạnh +1 o C có pha 5ppm
clo. Thời gian mạ băng 5-10 giây.
- Bao gói: Cho mỗi con vào một bao PE. Hàn kín miệng bao. Cho
vào thùng cactông 5 lớp có tráng sáp, mỗi cỡ cho vào một thùng. Cân mỗi
thùng 10kg tịnh (khoảng từ 5 đến10 con. Nẹp 2 đai ngang, 2 đai dọc. Ngoài
thùng ghi rõ loại cá, cỡ, qui cách chế biến.
- Bảo quản: Nhiệt độ phòng bảo quản: -18 ± 2 o C. Thời gian bảo
quản không quá 3 tháng.
I.4. Chế độ làm việc của kho
- Kho lạnh là các kho có cấu tạo và kiến trúc đặc biệt dùng để bảo quản các
sản phẩm và hàng hóa khác nhau ở điều kiện nhiệt độ lạnh và điều kiện không
khí thích hợp .3
- Đối với sản phẩm thủy sản, ta có thể có một số buồng như sau:
+ Buồng tiếp nhận sản phẩm.
+ Buồng xử lý sản phẩm.
+ Buồng đông lạnh sản phẩm.
+ Buồng trung gian.
+ Buồng bảo quản sản phẩm.
+ Buồng phân phối sản phẩm.
- Ở đây, do yêu cầu của đồ án em chọn thiết kế kho bảo quản lạnh đông sản
phẩm ở -20 o C, độ ẩm 90%.
- Tác nhân lạnh được sử dụng là amôniac (NH 3 ) vì có các đặc điểm sau:
+ Thể tích riêng trong vùng nhiệt độ bay hơi tương đối nhỏ nên giảm kích
thước của máy nén, đặc biệt đối với máy nén pistông.
+ Có mùi khó chịu, dễ phát hiện khi rò rỉ ra môi trường.
+ Ít tan trong dầu bôi trơn, đỡ ảnh hưởng đến quá trình bôi trơn và đỡ ảnh
hưởng đến chất lượng của tác nhân.
+ Amôniac không ăn mòn thép.
- Thiết bị ngưng tụ là chùm ống nằm ngang, sử dụng nguồn nước tuần hoàn
kèm theo tháp giải nhiệt cho nước.
+ Nhiệt độ trung bình của không khí ở Thành phố Hồ Chí Minh là 27 o C
+ Độ ẩm trung bình của không khí là 80%
+ Nhiệt độ bầu ướt của không khí là 24.5 o C
+ Nhiệt độ nước vào là: 24.5 + (3ư5) = 29.5 o C ≈30 o C
+ Nhiệt độ nước ra là: 30 + 5 = 35 o C
+ Nhiệt độ ngưng tụ là: 35 + 5 = 40 o C
- Thiết bị bay hơi sử dụng là dàn quạt trao đổi nhiệt đối lưu cưỡng bức, loại
khô, chất tải nhiệt là không khí.
+ Nhiệt độ không khí trong kho lạnh là: -20oC
+ Nhiệt độ bay hơi của tác nhân lạnh trong dàn bay hơi là: -20 – 10 = -30 o C
Ta có: t k = 40 o C => p k = 1.585 MPa
t 0 = -30 o C => p 0 = 0.1219 MPa
=> Tỉ số:
MPa p
p
p k
4613 .1 1219 .0 585 .1 p
13
1219 .0
585 .1
0 k
0
= ư = ư
= =
Ta chọn máy nén một cấp