Đang tải... (xem toàn văn)
Nguyên lý chế biến thực phẩm
Bi ging män hc Cạc quạ trçnh cå bn chãú biãún thỉûc pháøm Chỉång 2 NHỈỴNG NGUN L CÀN BN TRONG CHÃÚ BIÃÚN THỈÛC PHÁØM 1. Tênh cháút cm quan v giạ trë dinh dỉåỵng ca thỉûc pháøm . 9 1.1. Tênh cháút cm quan : . 9 1.1.1. Cáúu trục . 9 1.1.2. Mi vë 9 1.1.3. Mu sàõc 9 1.2. Giạ trë dinh dỉåỵng : 9 2. Cán bàòng váût cháút v nàng lỉåüng : . 10 2.3. Cå hc lỉu cháút: 10 2.1. Thy tènh : . 10 2.2. Thy âäüng : 10 3. Truưn nhiãût : 12 3.1. Dáùn nhiãût . 13 3.1.1. Thỉûc pháøm . 14 3.1.2. Váût liãûu bao bç . 14 3.1.3. Váût liãûu cạch nhiãût . 14 3.2. Âäúi lỉu nhiãût 14 3.3. Truưn nhiãût åí trảng thại khäng äøn âënh do dáùn nhiãût v âäúi lỉu .18 3.4. Ngưn nhiãût v phỉång phạp sỉí dủng trong chãú biãún thỉûc pháøm . 19 3.4.1. Phỉång phạp truưn nhiãût trỉûc tiãúp 20 3.4.2. Phỉång phạp truưn nhiãût giạn tiãúp . 20 nh hỉåíng ca nhiãût âäúi våïi vi sinh váût 21 4. Quạ trçnh liãn tủc v giạn âoản : 22 8 Bi ging män hc Cạc quạ trçnh cå bn chãú biãún thỉûc pháøm 1. TÊNH CHÁÚT CM QUAN V GIẠ TRË DINH DỈÅỴNG CA THỈÛC PHÁØM 1.1. Tênh cháút cm quan : Âäúi våïi ngỉåìi tiãu dng, tênh cháút cm quan ca thỉûc pháøm l tênh cháút quan trng nháút, nhỉỵng tênh cháút cm quan gäưm cáúu trục, mi vë, hçnh dảng v mu sàõc. Nhỉỵng tênh cháút ny xạc âënh nhỉỵng såí thêch riãng âäúi våïi tỉìng loải sn pháøm. Nhỉỵng sỉû khạc biãût nh giỉỵa cạc nhn hiãûu ca nhỉỵng sn pháøm giäúng nhau cng nh hỉåíng âạng kãø âãún kh nàng cháúp nháûn ca sn pháøm. Cạc nh sn xút phi ln tçm cạch ci tiãún cäng nghãû chãú biãún âãø duy trç hồûc tảo ra cạc tênh cháút cm quan mong mún chocạc sn pháøm thỉûc pháøm âäưng thåìi gim båït cạc hỉ hng gáy ra do cạc quạ trçnh chãú biãún. 1.1.1. Cáúu trục Cáúu trục ca thỉûc pháøm xạc âënh bàòng âäü áøm, hm lỉåüng cháút bẹo, dảng v hm lỉåüng carbohydrate cáúu trục (cellulose, tinh bäüt, cạc håüp cháút pectin) v protein. Thäng thỉåìng cáúu trục ca thỉûc pháøm bë thay âäøi l do sỉû gim hm lỉåüng áøm hồûc cháút bẹo, do sỉû tảo thnh hay phạ våí cạc cháút nh họa, do sỉû thy phán cạc carbohydrate hồûc do thy phán hay âäng tủ protein. 1.1.2. Mi vë Vë thỉûc pháøm bao gäưm cạc vë màûn, ngt âàõng v chua. Nhỉỵng tênh cháút ny âỉåüc xạc âënh bàòng cäng thỉïc cáúu tảo v háưu nhỉ khäng thay âäøi trong khi chãú biãún, ngoải trỉì mäüt säú quạ trçnh nhỉ quạ trçnh hä háúp ca thỉûc pháøm tỉåi hồûc trong quạ trçnh lãn men (thay âäøi âäü acid v vë ngt). Thỉûc pháøm tỉåi cng chỉïa âỉûng häøn håüp nhỉỵng phỉïc cháút dãù bay håi nhỉỵng cháút ny thỉåìng tảo ra mi thåm. Nhỉỵng håüp cháút ny cọ thãø bë hao hủt trong khi chãú biãún lm gim cỉåìng âäü mi thåm hồûc tảo ra nhỉỵng mi khạc.Nhỉỵng håüp cháút mi (cháút dãù bay håi) cng cọ thãø âỉåüc sinh ra dỉåïi tạc âäüng ca nhiãût, phọng xả ion, sỉû oxy họa hồûc ca enzyme âäúi våïi protein, cháút bẹo v carbohydrate. Thê dủ : cạc sn pháøm ca phn ỉïng Maillard giỉỵa amino acid v âỉåìng khỉí hay nhọm carbonyl, cạc sn pháøm ca sỉû phán gii cháút bẹo thnh acid bẹo v sỉû chuøn họa tiãúp theo thnh aldehyde, ester v alcohol. Mi ca thỉûc pháøm m chụng ta cm nháûn l do sỉû phäúi håüp phỉïc tảp ca hng tràm håüp cháút, mäüt säú håüp cháút ny cọ tênh tỉång häø. 1.1.3. Mu sàõc Mu sàõc cng l mäüt trong nhỉỵng úu täú thãø hiãûn giạ trë cm quan ca thỉûc pháøm. Mu sàõc tỉû nhiãn ca thỉûc pháøm cọ thãø bë thay âäøi do tạc âäüng ca cạc quạ trçnh chãú biãún nhiãût, sỉû thay âäøi pH hồûc do sỉû oxy họa trong khi täưn trỉí. Mu täøng håüp thỉåìng cọ tênh äøn âënh cao hån âäúi våïi tạc âäüng ca nhiãût, pH v ạnh sạng thỉåìng âỉåüc thãm vo âãø duy trç mu ca mäüt säú loải thỉûc pháøm. Mäüt säú phn ỉïng họa hc ( phn ỉïng Maillard ) cọ thãø tảo mu mong mún ( lm bạnh, chiãn ) hồûc mu xáúu trong khi sáúy, âọng häüp. 1.2. Giạ trë dinh dỉåỵng : Nhiãưu quạ trçnh chãú biãún thỉûc pháøm khäng cọ hồûc ráút êt nh hỉåíng âãú giạ trë dinh dỉåỵng ca thỉûc pháøm nhỉ cạc quạ trçnh phäúi träün, lm sảch, phán loải, sáúy thàng hoa v.v . Chãú biãún nhiãût l ngun nhán ch úu gáy ra sỉû thay âäøi giạ trë dinh dỉåỵng ca thỉûc pháøm. Thê dủ sỉû häư họa tinh bäüt hay sỉû âäng tủ protein lm ci thiãûn kh nàng tiãu họa thỉûc pháøm, cạc håüp cháút ỉïc chãú nhỉ cháút ỉïc chãú trypsin trong rau qu bë phạ hy. Tuy nhiãn nhiãût 9 Bi ging män hc Cạc quạ trçnh cå bn chãú biãún thỉûc pháøm cng phạ hy mäüt säú vitamin khäng bãưn nhiãût, lm gim giạ trë sinh hc ca protein v lm gia tàng sỉû oxy họa cháút bẹo. Äxy họa l ngun nhán quan trng thỉï hai lm thay âäøi dinh dỉåỵng thỉûc pháøm. Quạ trçnh ny xy ra khi thỉûc pháøm tiãúp xục våïi khäng khê hay do tạc âäüng nhiãût hồûc enzym oxy họa nhỉ peroxidase, lipoxygenase. Nhỉỵng nh hỉåíng chênh ca quạ trçnh oxy họa l : Ỵ Sỉû phán hy cháút bẹo thnh hydroperoxide v nhỉỵng phn ỉïng tiãúp theo tảo thnh nhỉỵng håüp cháút carbonyl, hydroxy, v cạc acid bẹo mảch ngàõn v trong dáưu chiãn tảo thnh âäüc täú. Ỵ Sỉû phạ hy cạc vitamin nhảy cm våïi oxy. 2. CÁN BÀỊNG VÁÛT CHÁÚT V NÀNG LỈÅÜNG : Âënh lût bo ton váût cháút v nàng lỉåüng cọ thãø biãøu diãøn nhỉ sau : ⎨⎧ ⎭⎬⎫⎩⎨⎧−⎭⎬⎫⎩⎨⎧+⎭⎬⎫⎩⎨⎧−⎭⎬⎫⎩⎨⎧=⎭⎬⎫⎩ thäúng hãûtrong thủcháút tiãuVáût thäúng hãûtrongsinh racháút Váût thäúng hãûkhi cháút raVáût thäúng hãûvocháút Váût iãút bë) thäúng(th hãû tronglytêch lỉåüng) (nàngcháút Váût (1)Ngun l ny âỉåüc ạp dủng trong háưu hãút cạc quạ trçnh chãú biãún thỉûc pháøm nhỉ phäúi träün, lãn men, cä âàûc, sáúy . 2.3. Cå hc lỉu cháút: Nhiãưu loải thỉûc pháøm dảng lng âỉåüc váûn chuøn trong quạ trçnh chãú biãún v cạc loải bäüt cng nhỉ thỉûc pháøm dảng hảt nh cng cọ thãø xem nhỉ lỉu cháút. Cạc cháút khê cng tn theo nhỉỵng âënh lût tỉång tỉû nhỉ cháút lng v âäúi våïi mủc âêch tênh toạn cạc cháút khê âỉåüc xem nhỉ l lỉu cháút cọ thãø nẹn âỉåüc. Do âọ viãûc nghiãn cỉïu lỉu cháút cọ mäüt táưm quan trng trong chãú biãún thỉûc pháøm.Cå hc lỉu cháút ỉïng dủng vo trong chãú biãún thỉûc pháøm cọ thãø chia thnh 2 lènh vỉûc l thy tènh hc v thy âäüng hc. 2.1. Thy tènh : Tênh cháút thy tènh ca cháút lng l ạp sút täưn tải trong bçnh chỉïa. p sút ny ty thüc vo khäúi lỉåüng riãng v âäü sáu hay khäúi lỉåüng ca lỉu cháút chỉïa trong bçnh. Lỉu cháút åí âạy bçnh chỉïa s chëu ạp lỉûc cao hån åí bãư màût. p lỉûc ny nh hỉåíng âãún nhiãût âäü säi ca lỉu cháút, âiãưu ny quan trng trong thiãút kãú cạc thiãút bë cä âàûc. 2.2. Thy âäüng : Khi dng lỉu cháút chuøn âäüng s sinh ra ma sạt v lm thay âäøi thãú nàng, âäüng nàng cng nhỉ l nàng lỉåüng dỉåïi dảng ạp sút. Nàng lỉåüng ca dng lỉu cháút cọ thãø âỉåüc bäø sung bàòng cạch båm, hồûc bàòng cạch gia nhiãût lỉu cháút. Âãø tênh toạn cán bàòng nàng lỉåüng ca lỉu cháút chuøn âäüng trong âỉåìng äúng, nh hỉåíng ca van hay ca nhỉỵng äúng näúi(äúng cong) âäúi våïi lỉu lỉåüng hay ạp sút tảo ra do båm thỉåìng sỉí sủng phỉång trçnh Bernoulli nhỉ sau : z2z1 (2) 10 Bi ging män hc Cạc quạ trçnh cå bn chãú biãún thỉûc pháøm Hçnh 1 Dng chy khäng ma sạt 2221212221zgUgPzgUgP++=++ρρ PT 1 P : ạp sút tuût âäúi (Pa) ρ : khäúi lỉåüng riãng (kg/m3) U : váûn täúc trung bçnh ca lỉu cháút (m/s) z : chiãưu cao cäüt lỉu cháút (m) g : gia täúc trng trỉåìng 9,81m/s2K hiãûu 1,2 chè vë trê ca âiãøm kho sạt 1 v 2 trong âỉåìng äúng. Trong báút k hãû thäúng lỉu cháút no cng täưn tải mäüt låïp mng mng lỉu cháút åí cảnh bãư màût trãn âọ lỉu cháút chuøn âäüng. Bãư dáưy låïp mng mng ny ty thüc vo váûn täúc, âäü nhåït, khäúi lỉåüng riãng v nhiãût âäü lỉu cháút. Nhỉỵng lỉu cháút chuøn âäüng åí váûn täúc tháúp hay nhỉỵng lỉu cháút cọ âäü nhåït cao khi chuøn âäüng cọ thãø xem nhỉ nhỉỵng låïp mng chuøn âäüng chäưng lãn nhau khäng cọ sỉû xạo träün. Âiãưu ny tảo ra sỉû chuøn âäüng ca lỉu cháút trong dng chy âån gin gi l chy táưng. Trong âỉåìng äúng, lỉu cháút cọ täúc âäü cao nháút åí trung tám v bàòng 0 åí thnh äúng. Khi váûn täúc ca lỉu cháút vỉåüt qua mäüt váûn täúc no âọ ty thüc vo tênh cháút ca lỉu cháút v âỉåìng äúng, nhỉỵng låïp mng lỉu cháút åí trảng thại chy táưng träün láøn vo nhau v tảo thnh dng chy xoạy räúi. váûn täúclåïp mng mngváûn täúc váûn täúcHçnh 3 : Dng chy táưng Dng chy räúi Hçnh 2 : Phán bäú váûn täúc lỉu cháút trong äúng v låïp mng mng cảnh thnh äúng Tênh cháút ca dng chy âỉåüc âàûc trỉng bàòng säú khäng thỉï ngun gi l chøn säú Reynold âỉåüc xạc âënh theo biãøu thỉïc sau : μρDU=Re PT 2 Re : chøn säú Reynold (khäng thỉï ngun) D : âỉåìng kênh äúng (m) U : váûn täúc trung bçnh lỉu cháút (m/s) ρ : khäúi lỉåüng riãng lỉu cháút (kg/m3) 11 Bi ging män hc Cạc quạ trçnh cå bn chãú biãún thỉûc pháøm μ : âäü nhåït ca lỉu cháút (Pa.s) Cọ 3 trỉåìng håüp : - Re < 2100 dng chy ca lỉu cháút l dng chy táưng. - Re > 4000 dng chy ca lỉu cháút l dng chy xoạy räúi. - 2100 < Re < 4000 trảng thại dng chy ca lỉu cháút âỉåüc gi l trảng thại chuøn tiãúp, lỉu cháút cọ thãø åí trảng thại chy táưng hồûc chy räúi ty tỉìng thåìi âiãøm khạc nhau. Nhỉỵng tênh cháút khạc nhau ca dng lỉu cháút cọ liãn quan âãún quạ trçnh truưn nhiãût v phäúi träün; dng chy xoạy räúi tảo ra nhỉỵng låïp lỉu cháút mng hån lm cho täúc âäü truưn nhiãût cao hån. Chøn säú Reynold cọ thãø sỉí dủng âãø tênh nàng lỉåüng cáưn thiãút cho båm v thiãút bë phäúi träün, sỉí dủng trong cạc quạ trçnh nghiãưn v träün. Trong dng chy xoạy räúi, nhỉỵng pháưn tỉí lỉu cháút chuøn âäüng theo mi hỉåïng v nhỉỵng cháút ràõn duy trç trong dảng huưn ph dãù dng hån lm gim sỉû tảo thnh nhỉỵng cháút làõng (càûn) trong thiãút bë truưn nhiãût v ngàn cn cháút ràõn làõng trong âỉåìng äúng. Âäúi våïi dng chy táưng, thåìi gian lỉu lải ca nhỉỵng pháưn tỉí riãng biãût s di hån trong âỉåìng äúng. Âiãưu ny ráút quan trng khi tênh toạn thåìi gian lỉu lải cáưn thiãút âãø xỉí l nhiãût thỉûc pháøm lng vç cáưn thiãút phi bo âm táút c cạc pháưn ca thỉûc pháøm nháûn âỉåüc lỉåüng nhiãût u cáưu. Lỉu cháút chy xoạy räúi s gáy ra máút mạt do ma sạt hån l lỉu cháút chy táưng do âọ cáưn phi nháûn nàng lỉåüng nhiãưu hån do båm cung cáúp. Sỉû gim ạp sút trong âỉåìng äúng ty thüc vo khäúi lỉåüng riãng v âäü nhåït ca lỉu cháút, ty thüc vo chiãưu di v âỉåìng kênh äúng. 3. TRUƯN NHIÃÛT : Nhiãưu quạ trçnh chãú biãún thỉûc pháøm liãn quan âãún sỉû truưn nhiãût vo trong hay láúy nhiãût ra khi thỉûc pháøm. Nhiãût cọ thãø âỉåüc truưn theo 3 phỉång phạp l dáùn nhiãût, âäúi lỉu nhiãût v bỉïc xả nhiãût : - Bỉïc xả nhiãût l sỉû truưn nhiãût bàòng sọng âiãûn tỉì. - Dáùn nhiãût l sỉû di chuøn nhiãût bàòng cạch truưn trỉûc tiãúp nàng lỉåüng phán tỉí bãn trong váût ràõn. - Âäúi lỉu nhiãût l sỉû truưn nhiãût do mäüt nhọm phán tỉí di chuøn do sỉû khạc nhau vãư khäúi lỉåüng riãng hồûc do kãút qu ca sỉû khúy träün. Trong háưu hãút cạc ỉïng dủng c 3 dảng truưn nhiãût cng xy ra âäưng thåìi trong âọ 1 dảng giỉí vai tr ch úu v quan trng hån 2 dảng cn lải. Sỉû truưn nhiãût äøn âënh xy ra khi cọ sỉû sai khạc nhiãût âäü cäú âënh giỉỵa 2 váût thãø. Lỉåüng nhiãût âi vo mäüt váût thãø bàòng våïi lỉåüng nhiãût thoạt ra v khäng cọ sỉû thay âäøi nhiãût âäü ca váût thãø. Quạ trçnh ny xy ra khi nhiãût âỉåüc truưn qua tỉåìng ca kho lảnh nãúu nhiãût âäü ca kho v nhiãût âäü mäi trỉåìng khäng thay âäøi hồûc trong cạc quạ trçnh liãn tủc ngay khi cạc âiãưu kiãûn hoảt âäüng â âỉåüc äøn âënh. Tuy nhiãn trong háưu hãút cạc quạ trçnh chãú biãún thỉûc pháøm nhiãût âäü ca thỉûc pháøm v nhiãût âäü mäi trỉåìng liãn tủc thay âäøi v vç váûy thỉåìng l cạc quạ trçnh truưn nhiãût khäng äøn âënh. Tênh toạn truưn nhiãût åí nhỉỵng âiãưu kiãûn ny thç ráút phỉïc tảp. Âãø âån gin khi tênh toạn cáưn phi cọ cạc gi thiãút ban âáưu v trong mäüt säú trỉåìng håüp cáưn phi sỉí dủng âäư thë thỉûc nghiãûm âãø cho låìi gii gáưn âụng. 12 Bi ging män hc Cạc quạ trçnh cå bn chãú biãún thỉûc pháøm 3.1. Dáùn nhiãût Lỉåüng nhiãût âỉåüc truưn bàòng dáùn nhiãût âỉåüc xạc âënh dỉûa vo sỉû sai biãût nhiãût âäü giỉía thỉûc pháøm v mäi trỉåìng, v nhiãût tråí âäúi våïi quạ trçnh. ÅÍ âiãưu kiãûn äøn âënh, lỉåüng nhiãût âỉåüc truưn do dáùn nhiãût âỉåüc xạc âënh theo cäng thỉïc nhỉ sau : xKAQ)21(θθ−= PT 3 Q : Lỉåüng nhiãût âỉåüc truưn (j/s) k : Hãû säú dáùn nhiãût (j/ms0K hồûc w/m0K) A : Diãûn têch bãư màût truưn nhiãût (m2) (θ1 - θ2) : Chãnh lãûch nhiãût âäü (0C) x : Bãư dáưy váût liãûu (m) (θ1 - θ2)/x : cn gi l gradient nhiãût âäü. Hãû säú dáùn nhiãût ca váût liãûu ca thỉûc pháøm v mäüt säú váût liãûu khạc âỉåüc cho åí bng 1 Màûc d thẹp khäng gè dáùn nhiãût kẹm hån so våïi nhäm v âäưng, nhỉng kh nàng phn ỉïng họa hc ráút kẹm so våïi cạc kim loải khạc âàûc biãût âäúi våïi cạc thỉûc pháøm cọ tênh acid v thỉåìng âỉåüc sỉí dủng âãø chãú tảo thiãút bë chãú biãún thỉûc pháøm nháút l nhỉỵng thiãút bë tiãúp xục trủc tiãúp våïi thỉûc pháøm. Hãû säú dáùn nhiãût ca thỉûc pháøm ty thüc vo tênh cháút ca thỉûc pháøm ( nhỉ cáúu trục tãú bo, lỉåüng khäng khê giỉỵa cạc tãú bo, hm lỉåüng áøm ), nhiãût âäü v ạp sút mäi trỉåìng. ♦ Dáøn nhiãût åí trảng thại khäng äøn âënh : Nhiãût âäü bãn trong thỉûc pháøm åí mäüt thåìi âiãøm âỉåüc cho trong quạ trçnh chãú biãún ty thüc vo thåìi gian gia nhiãût hay lm ngüi v vë trê ca thỉûc pháøm do âọ nhiãût âäü ny thay âäøi liãn tủc. Nhỉỵng úu täú nh hỉåíng âãún sỉû thay âäøi nhiãût âäü l : (1) Nhiãût âäü mäi trỉåìng (2) Hãû säú dáùn nhiãût ca thỉûc pháøm (3) Nhiãût dung riãng ca thỉûc pháøm. Hãû säú khuúch tạn nhiãût liãn hãû våïi hãû säú dáùn nhiãût, nhiãût dung riãng v khäúi lỉåüng riãng ca thỉûc pháøm nhỉ sau : Ckρα= PT 4 α : hãû säú khúch tạn nhiãût (m2/s) k : hãû säú dáùn nhiãût (W/m0K) C : Nhiãût dung riãng (j/kg0K) ρ : Khäúi lỉåüng riãng (kg/m3) Phỉång trçnh càn bn âäúi våïi truưn nhiãût åí trảng thại khäng äøn âënh theo hỉåïng x l : 22dk dxdtdθθ= PT 5 : gi l thay âäøi nhiãût âäü theo thåìi gian dtdθ 13 Bi ging män hc Cạc quạ trçnh cå bn chãú biãún thỉûc pháøm Bng 1 Hãû säú dáùn nhiãût ca váût liãûu ca thỉûc pháøm v mäüt säú váût liãûu khạc Loải váût liãûu Hãû säú dáùn nhiãût (w/m0K) Nhiãût âäü âo (0C) Váût liãûu xáy dỉûng 0 220 - Nhäm 0 388 - Âäưng 20 21 - Thẹp khäng gè 0 45 ÷ 400 - Cạc kim loải khạc 20 0,69 - Gảch 20 0,87 - Bã täng 3.1.1. Thỉûc pháøm 20 0,17 - Dáưu ä liu 20 0,56 - Sỉỵa -10 1,30 - Thët b lảnh âäng 3,8 0,48 - Thët heo -10 1,66 - Cạ ngỉì lảnh âäng 20 0,56 - Nỉåïc tạo 0 ÷ 15 0,41 - Nỉåïc cam -8 0,96 - Trỉïng 0 2,25 - Nỉåïc âạ 0 0,57 - Nỉåïc 3.1.2. Váût liãûu bao bç 20 0,07 20 0,52 - Giáúy carton 20 0,55 - Thy tinh 20 0,29 - Polyethylene - Polyvinylchloride 3.1.3. Váût liãûu cạch nhiãût 0,036 0 0,026 0 - Bt polystyrene 0,026 ÷ 0,052 30 - Bt polyurethane - Cạc dảng khạc 3.2. Âäúi lỉu nhiãût Khi mäüt lỉu cháút thay âäøi nhiãût âäü s dáùn âãún thay âäøi khäúi lỉåüng riãng v tảo ra quạ trçnh âäúi lỉu nhiãût tỉû nhiãn (thê dủ nhỉ sỉû chuøn âäüng ca lỉu cháút bãn trong âäư häüp trong thåìi gian tiãût trng) Sỉû âäúi lỉu cỉåíng bỉïc xy ra khi mạy khúy hay quảt âỉåüc sỉí dủng âãø khúy träün lỉu cháút. Âiãưu ny s lm cho täúc âäü truưn nhiãût cao hån v phán bäú lải nhiãût âäü nhanh hån. Do âọ âäúi lỉu cỉåíng bỉïc âỉåüc sỉí dủng räüng ri trong cäng nghiãûp chãú biãún thỉûc pháøm. Lỉåüng nhiãût truưn tỉì bãư màût ỉu cháút nọng âãún bãư màût thỉûc pháøm âỉåüc tênh theo cäng thỉïc sau : Q = hsA(θb -θ) PT 6 sQ :Lỉåüng nhiãût âỉåüc truưn trong âån vë thåìi gian j/s 14 Bi ging män hc Cạc quạ trçnh cå bn chãú biãún thỉûc pháøm h :Hãû säú truưn nhiãût bãư màût w/m20K s A :Diãûn têch bãư màût truưn nhiãût m2θb :Nhiãût âäü khäúi lỉu cháút :Nhiãût âäü bãư màût váût liãûu θsHãû säú truưn nhiãût bãư màût l sỉû âo lỉåìng nhiãût tråí ca dng nhiãût gáy ra do låïp mng mng v do âọ tỉång tỉû nhỉ tè lãû k/x trong phỉång trçnh dáùn nhiãût. Vç váûy, trong trỉåìng håüp chy räúi s cao hån hãû säú ny trong trỉåìng håüp chy táưng. Hãû säú truưn nhiãût bãư màût ca mäüt säú váût liãûu nhỉ sau Hçnh 2 Hãû säú truưn nhiãût bãư màût ca mäüt säú váût liãûu Hãû säú truưn nhiãût bãư màût (w/m K) Loải ạp dủng 20Cháút lng säi 2400 ÷ 6000 Cä âàûc Håi nỉåïc bo ho ngỉng tủ 12000 Âäư häüp, cä âàûc Håi nỉåïc ngỉng tủ - 3% khäng khê 3500 Âọng häüp - 6% khäng khê 1200 Âọng häüp NH3 ngỉng tủ 6000 Lm lảnh, lảnh âäng Cháút lng chy qua âỉåìng äúng - âäü nhåït tháúp 1200 ÷ 6000 Thanh trng - âäü nhåït cao 120 ÷ 1200 Cä âàûc Khäng khê chuøn âäüng 30 Lảnh âäng, nỉåïng bạnhKhäng khê 6 Kho bo qun lảnh Theo bng dỉí liãûu trãn nháûn tháúy truưn nhiãût qua khäng khê thç cháûm hån truưn nhiãût qua lỉu cháút lng. Vç váûy thiãút bë trao âäøi nhiãût sỉí dủng khäng khê lm cháút ti nhiãût s cọ kêch thỉåïc låïn hån khi sỉí dủng håi nỉåïc. Sỉû hiãûn diãûn ca khäng khê trong håi nỉåïc cng lm gim quạ trçnh truưn nhiãût. Hãû säú truưn nhiãût bãư màût ty thüc vo tênh cháút váût l ca lỉu cháút (nhỉ khäúi lỉåüng riãng, âäü nhåït, nhiãût dung riãng), sỉû chãnh lãûch nhiãût âäü, chiãưu di hồûc âỉåìng kênh váût thãø dỉåïi âiãưu kiãûn quan sạt. Âãø âàûc trỉng cho cạc úu täú ny thỉåìng dng cạc chøn säú khäng thỉï ngun : kDh Nuc= - Chøn säú Nusselt PT 7 kC Prpμ= PT 8 - Chøn säú Prandtl 223gD GrμθΔβρ=- Chøn säú Grashof PT 9 h :Hãû säú truưn nhiãût âäúi lỉu åí bãư màût tiãúp xục pha w/m2 0K cD :Âàûc tênh vãư kêch thỉåïc (chiãưu di hồûc âỉåìng kênh) m k :Hãû säú dáùn nhiãût ca lỉu cháút w/m0K Cp :Nhiãût dung riãng åí ạp sút khäng âäøi j/kg0C ρ :Khäúi lỉåüng riãng kg/m3 15 Bi ging män hc Cạc quạ trçnh cå bn chãú biãún thỉûc pháøm 16 μ :Âäü nhåït Ns/m2g :Gia täúc trng trỉåìng m/s2β :Hãû säú dn nåí nhiãût m/m0K Δθ :Chãnh lãûch nhiãût âäü 0C U :Váûn täúc trung bçnh ca lỉu thãø m/s Âäúi våïi dng chy táưng trong âỉåìng äúng 33,0LDRePr1,62 ⎟⎠⎞⎜⎝⎛=Nu PT 10 ⎟⎠⎞θaθbθ1θ2θ3Kim loảiNọng LảnhLåïp mng mngN h i ãû t â äü Khong cạchL : chiãưu di âỉåìng äúng (m). Khi ⎜⎛ > 120 táút c tênh cháút váût l âỉåüc âo åí nhiãût âäü trung bçnh ca khäúi lỉu cháút. ⎝LDRePrÂäúi våïi dng chy räúi trong âỉåìng äúng : PT 11 n0,8Pr0,023Re Nu =Trong trỉåìng håüp gia nhiãût n = 0,4 v trỉåìng håüp lm ngüi n = 0,3 Khi Re > 10000, âäü nhåït âỉåüc âo åí nhiãût âäü trung bçnh ca låïp lỉu cháút mng cảnh bãư màût chy v cạc tênh cháút váût l khạc âỉåüc âo åí nhiãût âäü trung bçnh ca mäi trỉåìng. Chøn säú Grashof âỉåüc sỉí dủng trong trỉåìng håüp âäúi lỉu tỉû nhiãn v khäng cọ sỉû chy räúi trong lỉu cháút. Hçnh 3 Thay âäøi nhiãût âäü tỉì lỉu cháút nọng qua thnh bçnh chỉïa v âãún lỉu cháút lảnh Háưu hãút cạc trỉåìng håüp truưn nhiãût trong chãú biãún thỉûc pháøm l quạ trçnh truưn nhiãût âi qua mäüt säú váût liãûu khạc nhau. Thê dủ nhỉ truưn nhiãût tỉì mäüt lỉu cháút nọng âi qua thnh bçnh chỉïa v âãún lỉu cháút thỉï hai nhỉ trong hçnh v.Nhiãût âäü chãnh lãûch täøng quạt âỉåüc tênh nhỉ sau : ⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛++=−babahkxhAQ11θθ PT 12 Bi ging män hc Cạc quạ trçnh cå bn chãú biãún thỉûc pháøm Täøng nhiãût tråí ca dng nhiãût âỉåüc âàûc trỉng bàòng hãû säú truưn nhiãût täøng quạt (overall heat transfer coefficient) v lỉåüng nhiãût truưn s âỉåüc tênh theo cäng thỉïc : PT 13 ) UA( Qbaθθ−= U âỉåüc gi l hãû säú truưn nhiãût täøng quạt : ) bahkxhU111++= PT 14 Hãû säú truưn nhiãût täøng quạt l thäng säú quan trng âãø âạnh giạ hiãûu qu ca quạ trçnh gia nhiãût hay lm ngüi âäúi våïi cạc loải thiãút bë truưn nhiãût khạc nhau. Dng lỉu cháút ngỉåüc chiãưu cọ hiãûu sút truưn nhiãût cao hån vç váûy thỉåìng âỉåüc sỉí dủng trong cạc thiãút bë trao âäøi nhiãût. Tuy nhiãn sỉû chãnh lãûch nhiãût âäü thay âäøi theo tỉìng âiãøm khạc nhau trong thiãút bë trao âäøi nhiãût do âọ chãnh lãûch nhiãût âäü trung bçnh logarithm âỉåüc sỉí dủng trong tênh toạn : Våïi θ1> θ2⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛ΔΔΔ−Δ=Δ2121θθθθθLnm PT 15 Trong trỉåìng håüp trao âäøi nhiãût giạn âoản thåìi gian gia nhiãût xạc âënh theo cäng thỉïc nhỉ sau : ⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛−−=fhihUAmctθθθθln PT 16 m : Khäúi lỉåüng kg c : Nhiãût dung riãng J/kg0K : Nhiãût âäü mäi trỉåìng gia nhiãût 0C θh : Nhiãût âäü ban âáưu 0C θi : Nhiãût âäü sau cng 0C θfA : Diãûn têch bãư màût m2U : Hãû säú truưn nhiãût täøng quạt W/m2 0K 17 [...]...Bi ging män hc Cạc quạ trçnh cå bn chãú biãún thỉûc pháøm Song song ngỉåüc chiãưu 2 θ1 2 θ1 θ1 2 2 Hçnh 4 Så âäư thiãút bë trao âäøi nhiãût song song v ngỉåüc dng 3.3 Truưn nhiãût åí trảng thại khäng äøn âënh do dáùn nhiãût v âäúi lỉu Khi thỉûc pháøm åí dảng ràõn âỉåüc gia nhiãût hay lm ngüi... Hai thäng säú ny liãn hãû qua chøn säú Biot (Bi) âỉåüc tênh theo cäng thỉïc : Bi = hδ k PT 17 Bi : chøn säú Biot h : hãû säú truưn nhiãût bãư màût W/m2 0K k : hãû säú dáùn nhiãût W/m0K δ : âàûc tênh hçnh hc ca thỉûc pháøm m ÅÍ giạ trë chøn säú Bi < 0 ,2 låïp mng mng trãn bãư màût l nhiãût tråí ch úu âäúi våïi dng nhiãût, thåìi gian gia nhiãût cáưn thiãút cọ thãø tênh nhỉ trong trỉåìng håüp trao âäøi... tháúp - Âiãưu hnh v kiãøm tra âån gin Nhỉåüc âiãøm : - Chi phê lao âäüng cao - Chi phê âiãưu hnh cao, hiãûu qu sỉí dủng váût liãûu v nàng lỉåüng kẹm - u cáưu màût bàòng låïn - Âäü âäưng nháút sn pháøm kẹm 22 ... pháøm gia nhiãût hay lm ngüi) v chøn säú Bi Hãû säú nhiãût âäü v chøn säú Fourier xạc âënh theo cäng thỉïc nhỉ sau : Hçnh 5 Gin âäư sỉí dủng trong truưn nhiãût khäng äøn âënh θh −θ f θh −θi k t Fo = cρ δ 2 θR = θR :nhiãût âäü mäi trỉåìng θi :nhiãût âäü ban âáưu θf :nhiãût âäü cúi Fo PT 19 :hãû säú nhiãût âäü θh PT 18 :chøn säú Fourier 3.4 Ngưn nhiãût v phỉång phạp sỉí dủng trong chãú biãún thỉûc pháøm... liãûu lng Cáưn phán biãût phỉång phạp gia nhiãût trỉûc tiãúp v phỉång phạp gia nhiãût bàòng cạch phun håi nỉåïc trỉûc tiãúp vç håi nỉåïc âỉåüc tảo ra åí mäüt nåi khạc khäng phi phán xỉåíng chãú biãún 3.4 .2 Phỉång phạp truưn nhiãût giạn tiãúp Trong phỉång phạp truưn nhiãût giạn tiãúp, thiãút bë trao âäøi nhiãût âỉåüc sỉí dủng âãø ngàn cạch sỉû tiãúp xục ca thỉûc pháøm v cạc sn pháøm ca sỉû chạy Thiãút bë... åí xa khu vỉûc chãú biãún, thiãút bë trao âäøi nhiãût thỉï hai s chuøn nàng lỉåüng tỉì håi nỉåïc âãún thỉûc pháøm åí nhỉỵng âiãưu kiãûn kiãøm soạt hồûc cọ thãø phun håi nỉåïc trỉûc tiãúp vo thỉûc pháøm 20 Bi ging män hc Cạc quạ trçnh cå bn chãú biãún thỉûc pháøm 3.4.3 nh hỉåíng ca nhiãût âäúi våïi vi sinh váût Hiãûu qu bo qun ca quạ trçnh chãú biãún nhiãût l do sỉû biãún tênh protein lm máút hoảt tênh... tỉí sinh ra åí nhiãût âäü cao s cọ kh nàng khạng nhiãût cao hån bo tỉí sinh ra åí nhiãût âäü tháúp hån - Giai âoản phạt triãøn (tøi) ca vi sinh váût - Mäi trỉåìng phạt triãøn Âiãưu kiãûn xỉí l nhiãût : 21 Bi ging män hc Cạc quạ trçnh cå bn chãú biãún thỉûc pháøm - pH ca thỉûc pháøm - Hoảt tênh ca nỉåïc - Thnh pháưn ca thỉûc pháøm 4 QUẠ TRÇNH LIÃN TỦC V GIẠN ÂOẢN : Quạ trçnh chãú biãún thỉûc pháøm cọ... v sỉí dủng hãû säú truưn nhiãût bãư màût hs thay cho hãû säú truưn nhiãût täøng quạt U Tuy nhiãn, trong háưu hãút cạc ạp dủng hãû säú dáùn nhiãût ca thỉûc pháøm giåïi hản täúc âäü truưn nhiãût (Bi > 0 ,2) viãûc tênh toạn ráút phỉïc tảp v phi sỉí dủng cạc gin âäư âãø gii cạc phỉång trçnh truưn nhiãût åí trảng thại khäng äøn âënh âäúi våïi nhỉỵng thỉûc pháøm cọ hçnh dảng hçnh hc âån gin Nhỉíng gin âäư . Bernoulli nhỉ sau : z2z1 (2) 10 Bi ging män hc Cạc quạ trçnh cå bn chãú biãún thỉûc pháøm Hçnh 1 Dng chy khäng ma sạt 22 2 121 222 1zgUgPzgUgP++=++ρρ. Trỉïng 0 2, 25 - Nỉåïc âạ 0 0,57 - Nỉåïc 3.1 .2. Váût liãûu bao bç 20 0,07 20 0, 52 - Giáúy carton 20 0,55 - Thy tinh 20 0 ,29 -