Xác định các thông số thâm nhập nhiệt

XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ THÂM NHẬP NHIỆT
GVHD: Cô Nguyễn Thị Thanh Bình
VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC – THỰC PHẨM
MÔN CÔNG NGHỆ ĐỒ HỘP
Giới thiệu chung
Quá trình phân bố nhiệt
Quá trình thâm nhập nhiệt
Các thông số quá trình thâm nhập nhiệt
Nội dung
Thâm nhập nhiệt là quá trình truyền nhiệt vào bên trong thực phẩm.
+
Xác định sự biến đổi của thực phẩm trong quá trình xử lý nhiệt và làm nguội.
+
Nhiệt độ tại điểm tới hạn được ghi nhận tại các khoảng thời gian xác định và như nhau trong
suốt quá trình xử lý nhiệt và làm nguội.
Mục đích
Mục đích
Nguyên tắc nghiên cứu
Nguyên tắc nghiên cứu
Biện pháp phòng tránh lỗi, sai số
Biện pháp phòng tránh lỗi, sai số
Phân bố nhiệt (Heat distribution)
Phân bố nhiệt (Heat distribution)
Xây dựng hay xác định thời gian thông hơi
Xây dựng hay xác định thời gian thông hơi
Xác định vùng lạnh hay điểm thấp nhiệt
Xác định vùng lạnh hay điểm thấp nhiệt
Đánh giá ảnh hưởng của bất kì sự thay đổi nào đến thiết bị hoặc
lô sản phẩm trong điều kiện phân bố nhiệt.
Đánh giá ảnh hưởng của bất kì sự thay đổi nào đến thiết bị hoặc
lô sản phẩm trong điều kiện phân bố nhiệt.

Mục đích
Nguyên tắc
1. Chuẩn bị: khảo sát thiết bị xử lý nhiệt.
2. Lựa chọn thiết bị tiệt trùng thử nghiệm tốt nhất.
3. Tài liệu hướng dẫn kiểm tra thiết bị.
4. Thiết bị kiểm tra.
5. Chuẩn hoá các thiết bị kiểm tra.
6. Vị trí của thiết bị đo nhiệt độ trong tiệt trùng.
7. Chuẩn bị giỏ/ sọt nhập liệu.
8. Thử nghiệm phân bố nhiệt.

Các thiết bị kiểm tra
Bộ ghi dữ liệu
Cặp nhiệt điện
Thiết bị đo áp suất
Nhiệt kế thuỷ ngân
BỘ GHI DỮ LIỆU - DATA LOGGER
FlashLink VU In-Transit Data Logger
FlashLink Mini Data Logger
FlashLink -80C Data Logger
FlashLink Data Loggers
High Temp Stainless Steel Data Logger
CẶP NHIỆT ĐIỆN - THERMOCOUPLES
THIẾT BỊ ĐO ÁP SUẤT
PRESSURE INDICATING DEVICE
NHIỆT KẾ THỦY NGÂN
MERCURY –IN – GLASS THERMOMETERS
VÒNG ĐỆM KÍN - STUFFING BOX (PACKING GLAND)
Biện pháp phòng tránh lỗi, sai số
Đối với dây dẫn và đầu nối

Đối với cặp nhiệt điện
Thâm nhập nhiệt (Heat penetration)
Thâm nhập nhiệt (Heat penetration)
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thâm nhập nhiệt:
−
Tính chất vật lý của thực phẩm
−
Điều kiện xử lý nhiệt
−
Bao bì
−
Nhiệt độ của thực phẩm
−
Trạng thái thiết bị
Thâm nhập nhiệt (Heat penetration)
Thâm nhập nhiệt (Heat penetration)
Tính chất vật lý của thực phẩm:
−
Thành phần sản phẩm
−
Độ nhớt của sản phẩm
−
Trọng lượng riêng, khối lượng sản phẩm ảnh hưởng đến sự hấp thu nhiệt.
−
Số lượng và tính chất của thực phẩm.
−
Tỷ lệ rắn/ lỏng. Dạng sản phẩm rắn nóng chậm hơn so với các dạng sản phẩm lỏng ở cùng điều kiện.
−
Các thành phần của thực phẩm nên được phối trộn với tỷ lệ phù hợp.
Thâm nhập nhiệt (Heat penetration)

Thâm nhập nhiệt (Heat penetration)
Điều kiện xử lý nhiệt:
−
Các dạng môi trường nhiệt:
•
Hơi bão hoà
•
Hơi nước
•
Hỗn hợp hơi – khí
−
Phương hướng của thiết bị
•
Dạng đứng
•
Dạng nằm ngang
Thâm nhập nhiệt (Heat penetration)
Thâm nhập nhiệt (Heat penetration)
Điều kiện xử lý nhiệt:
−
Phương pháp gia nhiệt
•
Tự nhiên
•
Tuần hoàn cưỡng bức
−
Hình thức tiếp xúc
•
Ngập nước
•

Phun
−
Trạng thái thiết bị:
•
Tĩnh
•
Chuyển động
Thâm nhập nhiệt (Heat penetration)
Thâm nhập nhiệt (Heat penetration)

Bao bì
−
Nhiệt trở của loại bao bì
−
Loại, kích cỡ
−
Cách xếp bao bì vào thiết bị
−
Lượng sản phẩm đóng gói trong bao bì.
−
Sản phẩm có không khí hay không, nó ảnh hưởng đến tích chất và quá trình truyền nhiệt như
thế nào.
Thâm nhập nhiệt (Heat penetration)
Thâm nhập nhiệt (Heat penetration)

Nhiệt độ thực phẩm
−
Nhiệt độ ban đầu của sản phẩm.
−
Trước khi bắt đầu, phải kiểm tra sự phân bố nhiệt.

−
Vị trí gắn thiết bị đo nhiệt độ trong bao bì.
−
Phương pháp được sử dụng chèn thiết bị đo nhiệt độ tâm vào trong bao bì
Thâm nhập nhiệt (Heat penetration)
Thâm nhập nhiệt (Heat penetration)

Trạng thái thiết bị:
Thiết bị dạng quay:

Tốc độ quay

Hiệu quả xáo trộn thực phẩm
Ưu điểm :
−
Giảm thời gian xử lý nhiệt.
−
Chất lượng thực phẩm đồng đều hơn
Hạn chế:
−
Thực phẩm hoàn toàn lỏng: phương pháp này không đạt hiệu quả cao.
−
Thực phẩm đặc không thể tự xáo trộn được khi quay
Thâm nhập nhiệt (Heat penetration)
Thâm nhập nhiệt (Heat penetration)
Thâm nhập nhiệt (Heat penetration)
Thâm nhập nhiệt (Heat penetration)
Thiết kế thí nghiệm
Mục đích: xác định nhiệt độ xử lý nhiệt và làm nguội sản phẩm trong quá trình sản xuất.
→

Cần phải kiểm tra chính xác và đầy đủ các yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến quá trình xử lý nhiệt.
Các số liệu thô thu được từ thí nghiệm thâm nhập nhiệt phải kiểm tra các sai số
Phải đảm bảo các nhiệt độ thu được phải được ghi nhận một cách chính xác với thời gian quy định và khoảng thời gian
chọn trước giữa các phép đo.
Thông số quá trình thâm nhập nhiệt
Thông số quá trình thâm nhập nhiệt
Mục đích:
−
Phát triển quá trình nhiệt cho thực phẩm mới, bao bì hay hệ thống xử lý nhiệt mới.
−
Xác định một quá trình xử lý nhiệt mới khi thay đổi sản phẩm, kích thước bao bì hoặc hệ thống xử lý
nhiệt, các yếu tố này có thể ảnh hưởng tới các đặc điểm nhiệt của sản phẩm.
−
Kiểm tra quá trình xử lý nhiệt.
−
Đánh giá ảnh hưởng của quá trình xử lý nhiệt tới các chất dinh dưỡng và chất lượng cảm quan.
−
Phát triển mô hình toán học cho việc điều chỉnh và kiểm soát quá trình.
Đồ thị bán logarit của đường cong xử lý nhiệt