Giáo trình hướng dẫn giải các bài toán về hệ thống nén khí từ các bài tập có sẵn phần 9 pot

Sau khi tăng nhiệt độ sản phẩm đạt 348
o
C, nhiệt độ không khí tăng
lên -140
0
C. Tóm lại, cần tăng tốc độ gia lạnh nhng phải tránh đóng
băng trong sản phẩm.
Bảng 1-3. Chế độ bảo quản rau quả tơi
Sản phẩm
Nhiệt độ
0
C
Độ ẩm
khôngkhí,%
Chế độ
thông gió
Thời gian bảo
quản
- Bởi
045
85 Mở
142 tháng
- Cam
0,54 2
85
142 tháng
- Chanh
14 2
85
142 tháng
- Chuối chín

14416
85
5410 ngày
- Chuối xanh
11,54
13,5
85
3410 tuần
- Dứa chín
447
85
34 4 tuần
- Dứa xanh 10 85
446 tháng
- Đào
041 85490

446 tháng
- Táo
043 90495

3410 tháng
- Cà chua chín
042 85490

146 Tuần
- Cà chua xanh
5415 85490

144 Tuần

- Cà rốt
041
-18
90495
90

Đóng
143 Tháng
12418 Tháng
- Da chuột -18
- 29
90
90


5 Tháng
1 Năm
- Đậu tơi 2 90 Mở
344 Tuần
- Hành
0 4 4
75
142 Năm
- Khoai tây
3 4 10 85490

8410 Tháng
- Nấm tơi
0 4 2
-18

80490
90

Đóng
0,543 Tháng
10412

Tháng
- Cải bắp, súp lơ
-240
-18
90
90


247 Tuần
243 Tuần
- Su hào
-140,5 85490

- Dừa 0 85
- Xoài 13
85490

- Hoa nói chung
1 4 3 85490

- Cúc 1,6 80
- Huệ 1,6 80
- Phong lan

2 4 4,5
80

7
- Hoa hồng 4,5 80
Bảng 1-4: Chế độ bảo quản sản phẩm động vật

Sản phẩm
Nhiệt độ
0
C
Độ ẩm
khôn
g
khí
%
Chế độ
thông
gió
Thời gian
bảo quản
Thịt bò, hơi, nai, cừu
-0,540,5 82485
Đóng
10415 ngày
Thịt bò gầy
040,5 80485

Gà, vịt, ngan, ngỗng
mổ sẵn

-140,5 85490


Thịt lợn tơi ớp lạnh
044 80485

10412
Tháng
Thịt lợn tơi ớp đông
-1,84-23 80485

12418
Tháng
Thịt đóng hộp kín
042 75480

Cá tơi ớp đá từ 50
đến 100% lợng cá
-1

100 Đóng
6412 Ngày
Cá khô (W=14417%) 244
50 12 Tháng
Cá thu muối, sấy
244 75480
Mở Vài tháng
Lơn sống
243 854100
Vài tháng

ốc sống
243 854100

Sò huyết
-1411 854100

15430 ngày
Tôm sống
243 854100
Vài ngày
Tôm nấu chín
243
Vài ngày
Bơ muối ngắn ngày
12415 75480
Mở 38 Tuần
Bơ muối lâu ngày
-144 75480
12 Tuần
Bơ muối lâu ngày
-184-20 75480
36 Tuần
Pho mát cứng
1,544
70
4412 Tháng
Pho mát nhão
7415 80485

ít ngày

Sữa bột đóng hộp 5
75480
Đóng
346 Tháng
Sữa đặc có đờng
0410 75480
6 Tháng
Sữa tơi
042 75480
2 Ngày

Trong một kho lạnh có thể có buồng gia lạnh riêng biệt. Song cũng
có thể sử dụng buồng bảo quản lạnh để gia lạnh. Khi đó, số lợng sản
phẩm đa vào phải phù hợp với năng suất lạnh của buồng. Các sản

8
phẩm nóng phải bố trí đều cạnh các dàn lạnh để rút ngắn thời gian gia
lạnh. Sản phẩm khi gia lạnh xong phải thu dọn và sắp xếp vào vị trí
hợp lý trong buồng để tiếp tục gia lạnh đợt tiếp theo.

Bảng 1-5. Các thông số về phơng pháp kết đông

Nhiệt độ
tâm thịt,
0
C
Thông số không
khí trong buồng kết
đông
Phơng pháp kết

đông
Ban
đầu
Cuối
Nhiệt
độ,
0
C
Tốc độ
chuyển
động, m/s
Thời
gian
kết
đông
Tốn
hao
khối
lợng,
%
Kết đông hai pha
- Chậm
- Tăng cờng
- Nhanh
Kết đông một pha
- Chậm
- Tăng cờng
- Nhanh

4

4
4

37
37
37

-8
-8
-8

-8
-8
-8

-18
-23
-15

-23
-30
-35

0,140,2
0,540,8
344

0,140,2
0,540,8
142

40
26
16

36
24
20
2,58
2,35
2,20


1,82
1,60
1,20

1.2 ứng dụng trong các ngành khác
Ngoài ứng dụng trong kỹ thuật chế biến và bảo quản thực phẩm, kỹ
thuật lạnh còn đợc ứng dụng rất rộng rãi trong rất nhiều ngành kinh
tế, kỹ thuật khác nhau. Dới đây là các ứng dụng thông dụng nhất.

1.2.1 ứng dụng trong sản xuất bia, nớc ngọt

Bia là sản phẩm thực phẩm, thuộc loại đồ uống độ cồn thấp, thu
nhận đợc bằng cách lên men rợu ở nhiệt độ thấp dịch đờng (từ gạo,
ngô, tiểu mạch, đại mạch vv ), nớc và hoa húp lông. Qui trình công
nghệ sản xuất bia trải qua nhiều giai đoạn cần phải tiến hành làm lạnh
mới đảm bảo yêu cầu.
Đối với nhà máy sản xuất bia hiện đại, lạnh đợc sử dụng ở các

khâu cụ thể nh sau:

1.2.1.1. Sử dụng để làm lạnh nhanh dịch đờng sau khi nấu

9
Dịch đờng sau quá trình húp lông hoá có nhiệt độ khoảng 80
o
C
cần phải tiến hành hạ nhiệt độ một cách nhanh chóng xuống nhiệt độ
lên men 6ữ8
o
C. Tốc độ làm lạnh khoảng 30ữ45 phút. Nếu làm lạnh
chậm một số chủng vi sinh vật có hại cho quá trình lên men sẽ kịp phát
triển và làm giảm chất lợng bia. Để làm lạnh dịch đờng ngời ta sử
dụng thiết bị làm lạnh nhanh. Quá trình đó đợc thực hiện qua hai giai
đoạn:
- Dùng nớc 1
o
C hạ nhiệt độ dịch đờng từ 80
o
C xuống khoảng
20
o
C.
- Sử dụng glycol (hoặc nớc muối) có nhiệt độ thấp khoảng -8
o
C để
hạ nhiệt độ dịch đờng từ 20
o
C xuống 8

o
C. Kỹ thuật lạnh hiện đại sử
dụng glycol để làm lạnh vì nớc muối gây ăn mòn h hỏng thiết bị
điện.
Nh vậy trong quá trình hạ nhiệt này đòi hỏi phải sử dụng một
lợng lạnh khá lớn. Tính trung bình đối với một nhà máy bia công suất
50 triệu lít/năm mỗi ngày phải nấu khoảng 180m
3
dịch đờng. Lợng
lạnh dùng để hạ nhiệt rất lớn.

1.2.1.2. Quá trình lên men bia

Quá trình lên men bia đợc thực hiện ở một phạm vi nhiệt độ nhất
định khoảng 6ữ8
o
C. Quá trình lên men là giai đoạn quyết định để
chuyển hoá dịch đờng houblon hoá thành bia dới tác động của nấm
men thông qua hoạt động sống của chúng. Trong quá trình lên men
dung dịch toả ra một lợng nhiệt lớn.
Quá trình lên men đờng houblon hoá diễn ra qua hai giai đoạn:
- Lên men chính: Kéo dài từ 7 ữ 12 ngày đối với các loại bia vàng
và 12 ữ 18 ngày đối với các loại bia đen. Nhiệt độ lên men là 6 ữ 8
o
C.
- Lên men phụ và tàng trữ: Kéo dài ít nhất 3 tuần đối với tất cả
các loại bia. Nhiệt độ lên men phụ là 1 ữ 2
o
C.
Nhiệt độ có ảnh hởng rất lớn đến quá trình lên men và chất lợng

sản phẩm. Khi nhiệt độ cao sẽ dẫn đến các tác động nh sau:
+ Thời gian lên men nhanh.
+ Mật độ tối đa đạt đợc cao hơn khi nhiệt độ thấp.
+ Lên men triệt để nhng hàm lợng các sản phẩm bậc hai (đặc
biệt là diaxetyl) tạo ra nhiều hơn.

10
+ Lợng sinh khối tạo ra nhiều hơn nhng lợng tế bào chết lại
nhiều hơn và tốc độ suy giảm các đặc tính công nghệ cũng nhanh hơn.
+ Tỷ lệ giữa các cấu tử trong bia không cân đối, chất lợng bia
giảm
Mỗi loại nấm men đều có nhiệt độ thích hợp cho sự phát triển lên
men. Khi không đảm bảo các yêu cầu về nhiệt độ các kết quả nhận
đợc chất lợng sẽ rất kém.

1.2.1.3. Bảo quản và nhân men giống

Một khâu vô cùng quan trọng cần lạnh trong nhà máy bia là khâu
bảo quản và nhân men giống. Men giống đợc bảo quản trong những
tank đặc biệt ở nhiệt độ thấp. Tank cũng có cấu tạo tơng tự tank lên
men, nó có thân hình trụ bên ngoài có các áo dẫn glycol làm lạnh.
Tuy nhiên kích thớc của tank men nhỏ hơn tank lên men rất nhiều,
nên lợng lạnh cần thiết cho tank men giống không lớn.

1.2.1.4. Làm lạnh đông CO
2


Trong quá trình lên men nhờ các quá trình thuỷ phân mà trong các
tank lên men sinh ra rất nhiều khí CO

2
. Quá trình phát sinh khí CO
2

thể hiện ở phản ứng dới đây.
Kết quả cuối cùng của quá trình chuyển hoá (lên men) từ đờng
hexoza đến rợu etylic và khí cácbonic có thể biểu diễn bằng phơng
trình tổng quát của Gay - Lussac nh sau:
C
6
H
12
O
6
= 2C
2
H
5
OH + 2CO
2
Khí CO
2
lại rất cần cho trong qui trình công nghệ bia nh ở khâu
chiết rót và xử lý công nghệ ở tank lên men. Khí CO
2
thoát ra từ các
tank lên men trong các quá trình sinh hoá cần phải đợc thu hồi, bảo
quản để sử dụng vào trong dây chuyền công nghệ. Để bảo quản CO
2

tốt nhất chỉ có thể ở thể lỏng, ở nhiệt độ bình thờng áp suất ngng tụ
của CO
2
đạt gần 100at. Vì vậy để giảm áp suất bảo quản CO
2
xuống
áp suất dới 20 kG/cm
2
cần thiết phải hạ nhiệt độ bảo quản xuống rất
thấp cỡ -30 ữ -35
o
C.
Dới đây trình bày sơ đồ làm lạnh CO
2
:

11