Nghiên cứu tính toán tổn thất nhiệt của hầm bảo quản lạnh tàu đánh cá vỏ gỗ cỡ nhỏ trong điều kiện khai thác trên biển

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG



LÊ QUỐC TIẾN
NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN TỔN THẤT NHIỆT
CỦA HẦM BẢO QUẢN LẠNH TÀU ĐÁNH CÁ
VỎ GỖ CỠ NHỎ TRONG ĐIỀU KIỆN
KHAI THÁC TRÊN BIỂN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
CHUYÊN NGÀNH : KỸ THUẬT TÀU THỦY

KHÁNH HÒA - 2016


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA KỸ THUẬT GIAO THÔNG



LÊ QUỐC TIẾN
NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN TỔN THẤT NHIỆT
CỦA HẦM BẢO QUẢN LẠNH TÀU ĐÁNH CÁ
VỎ GỖ CỠ NHỎ TRONG ĐIỀU KIỆN
KHAI THÁC TRÊN BIỂN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

CHUYÊN NGÀNH : KỸ THUẬT TÀU THỦY

GVHD : TS. PHẠM THANH NHỰT

KHÁNH HÒA - 2016


i

MỤC LỤC
Trang
DANH MỤC BẢNG ...................................................................................................v
DANH MỤC HÌNH ................................................................................................. vii
LỜI CÁM ƠN .............................................................................................................x
LỜI NÓI ĐẦU ...........................................................................................................xi
CHƢƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ ......................................................................................1
1.1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI. .............................................................................1
1.2. TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH BẢO QUẢN TRÊN TÀU CÁ HIỆN NAY........ 2
1.2.1. Đặc điểm tàu cá vỏ gỗ Việt Nam. .............................................................. 2
1.2.1.1. Khái quát về tàu cá vỏ gỗ: ...................................................................2
1.2.1.2. Cấu tạo tàu cá vỏ gỗ. ...........................................................................4
1.2.2. Các phƣơng pháp bảo quản thủy sản. .................................................................. 8
1.2.3. Tình hình bảo quản thủy sản trên trên tàu cá ở nƣớc ta hiện nay. .............8
1.2.4. Những nguyên nhân gây tổn thất hải sản sau khai thác. ............................ 9
1.2.5. Những yêu cầu trong quá trình bảo quản thủy sản. .................................10
1.2.5.1. Làm lạnh giữ thủy sản ở nhiệt độ thấp. .............................................10
1.2.5.2. Thời hạn sử dụng của cá bảo quản lạnh. ...........................................10
1.3. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC. ........................ 12
1.3.1. Tình hình nghiên cứu trong nƣớc:............................................................ 12
1.3.1.1. Hầm bảo quản bằng vật liệu truyền thống. ........................................12

1.3.1.2. Hầm bảo quản với vật liệu Foam P.U. ..............................................12
1.3.1.3. Hầm ngâm hạ nhiệt thân cá. .............................................................. 13
1.3.1.4. Bảo quản hằng hệ thống lạnh thấm. ..................................................14
1.3.2. Tình hình nghiên cứu ở nƣớc ngoài. ........................................................ 15
1.3.2.1. Sử dụng nƣớc biển để sản xuất đá vảy ngay trên tàu. .......................15
1.3.2.2. Phƣơng pháp bảo quản sau đánh bắt bằng công nghệ sử dụng đá khô...... 16
1.4. LÝ DO, MỤC TIÊU, ĐỐI TƢỢNG, PHƢƠNG PHÁP, Ý NGHĨA VÀ
NỘI DUNG NGHIÊN CỨU. .................................................................................16


ii

1.4.1. Lý do chọn đề tài. .....................................................................................16
1.4.2. Mục tiêu của đề tài. ..................................................................................17
1.4.3. Đối tƣợng và phạm vi của đề tài. ............................................................. 17
1.4.4. Phƣơng pháp nghiên cứu đề tài ................................................................ 17
1.4.5. Nội dung nghiên cứu. ...............................................................................18
1.4.6. Ý nghĩa của đề tài .....................................................................................19
CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT .........................................................................20
2.1. CƠ SỞ TÍNH TOÁN TỔN THẤT NHIỆT. ...................................................20
2.1.1. Tính chất chung của hiện tƣợng trao đổi nhiệt. .......................................20
2.1.2. Các phƣơng thức trao đổi nhiệt cơ bản. ...................................................20
2.1.2.1. Dẫn nhiệt. ........................................................................................... 20
2.1.2.2. Tỏa nhiệt (Trao đổi nhiệt đối lƣu). ....................................................21
2.1.2.3. Bức xạ ................................................................................................ 21
2.1.2.4. Trao đổi nhiệt phức hợp. ...................................................................22
2.1.2.5. Dẫn nhiệt ổn định. .............................................................................23
2.1.2.6. Dẫn nhiệt không ổn định. ..................................................................23
2.1.3. Phân loại kho lạnh bảo quản thủy sản .....................................................24
2.1.4. Phân loại buồng lạnh bảo quản thủy sản .................................................26

2.1.5. Các vật liệu cách nhiệt dùng trong kho lạnh . ..........................................28
2.1.5.1. Nhiệm vụ và yêu cầu của vật liệu cách nhiệt. ...................................28
2.1.5.2. Các vật liệu cách nhiệt. ......................................................................30
2.1.6. Các vật liệu cách ẩm dùng trong kho lạnh. ..............................................34
2.1.6.1. Nhiệm vụ và yêu cầu đối với vật liệu cách ẩm . ................................ 34
2.1.6.2. Các vật liệu cách ẩm. .........................................................................34
2.1.7. Lý thuyết để tính toán cho tổn thất nhiệt hầm lạnh .................................37
2.1.7.1. Dòng nhiệt qua kết cấu bao che Q1....................................................38
2.1.7.2. Dòng nhiệt do sản phẩm tỏa ra Q2. ....................................................39
2.1.7.3. Dòng nhiệt khi mở cửa Q3. ................................................................ 40
2.1.8. Xác định chiều dày cách nhiệt. ................................................................ 40


iii

2.1.9. Đặc điểm các loại đá dùng trong bảo quản cá. ........................................40
2.2. KẾT CẤU HẦM BẢO QUẢN CÁC LOẠI TÀU CÁ. ..................................42
2.2.1. Tàu cá vỏ gỗ ............................................................................................. 42
2.2.1.1. Kết cấu hầm Gỗ (vỏ) – Xốp – Gỗ (ốp). .............................................44
2.2.1.2. Kết cấu hầm Gỗ (vỏ) – Bạt – Xốp – Bạt - Gỗ(ốp). ........................... 45
2.1.2.2. Kết cấu hầm Gỗ (vỏ) – PU – Mút cách nhiệt. ...................................46
2.1.2.3. Kết cấu hầm Gỗ (vỏ) – Foam (PU) – Ván ốp. ...................................47
2.1.2.4. Kết cấu hầm Gỗ (vỏ) – Foam (PU) – Composite. ............................. 49
2.1.2.5. Kết cấu hầm Gỗ (vỏ) – Foam (PU) – Inox 304L. .............................. 50
2.1.3. Tàu cá vỏ composite. ...............................................................................51
2.1.3.2. Kết cấu hầm FRP – Foam (PU) – FRP. .............................................52
2.1.3.3. Kết cấu hầm FRP – Foam (PU) – Inox..............................................54
2.1.4. Tàu cá vỏ thép. ......................................................................................... 55
2.1.4.2. Kết cấu hầm Thép (vỏ) – Foam (PU) – FRP. ....................................56
2.1.4.3. Kết cấu hầm Thép (vỏ) – Foam (PU) – Inox. ....................................57

2.3. CÁC NGUYÊN NHÂN GÂY RA TỔN THẤT NHIỆT TRÊN TÀU
CÁ VỎ GỖ CỠ NHỎ Ở NƢỚC TA HIỆN NAY. ................................................58
2.3.1. Kết cấu hầm bảo quản. .............................................................................58
2.3.2. Miệng hầm. .............................................................................................. 58
2.3.3. Giữa hầm và môi trƣờng. .........................................................................59
2.3.4. Vật liệu cách nhiệt của hầm. ....................................................................59
2.3.5. Do sản phẩm mang vào. ...........................................................................59
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU .................................................................60
3.1. CẤU TRÚC HẦM VÀ HỆ SỐ CÁCH NHIỆT CỦA CÁC KẾT CẤU. .......60
3.1.1. Lựa chọn tàu tính toán..............................................................................60
3.1.2. Kích thƣớc hầm bảo quản trên tàu cá vỏ gỗ.............................................60
3.1.2.1. Kích thƣớc thực tế của hầm bảo quản. ..............................................60
3.1.2.2. Kích thƣớc mô phỏng. .......................................................................61
3.1.3. Kết cấu hầm bảo quản ..............................................................................62


iv

3.1.4. Xác định hệ số truyền nhiệt của các kết cấu ............................................66
3.1.5. Tính kiểm tra hiện tƣợng đọng sƣơng. .....................................................67
3.1.6. Tính kiểm tra đọng ẩm: ............................................................................68
3.2. TÍNH TỔN THẤT NHIỆT HẦM BẢO QUẢN TÀU CÁ ĐÃ CHỌN .........68
3.2.1. Tổn thất nhiệt do truyền nhiệt qua kết cấu bao che Q1 ............................ 69
3.2.2. Tổn thất nhiệt do sản phẩm mang vào Q2. ...............................................72
3.2.2.1. Tổn thất do sản phẩm mang vào Q21. ................................................72
3.2.2.2. Tổn thất do làm lạnh khay nhựa Q22..................................................74
3.2.3. Tổn thất do mở nắp hầm Q3. ....................................................................75
3.2.4. Kết quả tính lƣợng tổn thất nhiệt và khối lƣợng đá tan trong hầm
bảo quản..............................................................................................................75
3.3. SO SÁNH NHIỆT LƢỢNG TỔN THẤT ĐỐI VỚI CÁC KẾT CẤU

HẦM KHÁC NHAU ...........................................................................................118
3.3.1. Hệ số truyền nhiệt của các kết cấu hầm bảo quản trên tàu cá vỏ gỗ ......118
3.3.2. So sánh nhiệt lƣợng tổn thất qua kết cấu bao che Q1 đối với các kết
cấu hầm khác nhau ...........................................................................................119
CHƢƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..........................................................121
4.1. KẾT LUẬN. .................................................................................................121
4.2. ĐỀ XUẤT. ....................................................................................................122
4.3. QUÁ TRÌNH THAY ĐỔI NHIỆT ĐỘ TRONG HẦM BẢO QUẢN
VỚI CÁC CHIỀU DÀY CÁCH NHIỆT KHÁC NHAU ĐƢỢC LẤY
THÔNG QUA MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM. .....................................................124
4.3.1. Chuẩn bị dàn làm lạnh và bể thử mô hình. ............................................124
4.3.2. Chuẩn bị mô hình. ..................................................................................125
4.3.3. Tiến hành thử mô hình. ..........................................................................128
4.3.4. Kết quả quá trình thay đổi nhiệt độ đƣợc đo của các mô hình. .............129
4.3.4.1. Mẫu thử 30-70-20, 30- 100-20, 30-150-20. ....................................129
4.3.4.2. Mẫu thử 40-70-20, 40- 100-20, 40-150-20. ....................................130
4.3.4.3. Mẫu thử 45-70-20, 45- 100-20, 45-150-20. ....................................131


v

DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 1.1: Thời gian bảo quản cá ở các nhiệt độ khác nhau ..................................... 10
Bảng 2.1: Đặc điểm các loại đá dùng trong bảo quản thủy sản ............................... 41
Bảng 3.1: Hầm bảo quản với kết cấu Gỗ (vỏ) - foam – composite (mạn tàu). ......... 63
Bảng 3.2: Các lớp của hầm tàu cá vỏ gỗ tại vị trí các sƣờn với kết cấu Gỗ (vỏ)
- Gỗ (sƣờn, đà) – Composite (FRP). ......................................................................... 63
Bảng 3.3: Các lớp của hầm tàu cá vỏ gỗ tại vị trí sống dọc mạn với kết cấu Gỗ
(vỏ) - Foam – Gỗ (dầm dọc). .................................................................................... 63

Bảng 3.4: Các lớp của hầm tàu cá vỏ gỗ tại vị trí sống chính................................... 64
Bảng 3.5: Các lớp vách hầm với kết cấu Gỗ (vách) – Foam – Composite (FRP)............... 64
Bảng 3.6: Các lớp vách hầm với kết cấu Gỗ (vách) – Gỗ (nẹp) – Composite. ......... 64
Bảng 3.7: Các lớp của mạn hầm với kết cấu Gỗ (vỏ) – Gỗ (sƣờn) – Gỗ (dầm). ...... 64
Bảng 3.8: Boong hầm bảo quản với kết cấu Gỗ (vỏ) - Foam – Composite (FRP) . ........... 65
Bảng 3.9: Đáy hầm bảo quản với kết cấu Gỗ (vỏ) - Foam – composite. .................. 65
Bảng 3.10: Đáy hầm bảo quản tại vị trí dầm dọc đáy với kết cấu Gỗ (vỏ) Foam – Gỗ (dầm). ..................................................................................................... 65
Bảng 3.11: Đáy hầm bảo quản tại vị trí sƣờn với kết cấu Gỗ (vỏ) - Gỗ (đà) Composite . ............................................................................................................... 65
Bảng 3.12: Các lớp của đáy hầm với kết cấu Gỗ (vỏ) – Gỗ (sƣờn) – Gỗ (dầm). ..... 66
Bảng 3.13: Hệ số truyền nhiệt tại các vị trí kết cấu. ................................................. 67
Bảng 3.14: Hệ số truyền nhiệt lớn nhất để bề mặt ngoài không bị đọng sƣơng
tai các mức nhiệt độ khác nhau trong hầm lạnh. ....................................................... 68
Bảng 3.15: Diện tích các bề mặt theo các kết cấu khác nhau của hầm bảo quản. .... 70
Bảng 3.16: Tổn thất nhiệt qua các kết cấu bao che. .................................................. 70
Bảng 3.17: Tổn thất nhiệt do bức xạ mặt trời. .......................................................... 71
Bảng 3.18: Tổng tổn thất nhiệt qua kết cấu bao che trong một ngày tƣơng ứng
với từng mức nhiệt độ trong hầm. ............................................................................. 72
Bảng 3.19: Khối lƣợng nƣớc đá trong hầm bảo quản. .............................................. 73
Bảng 3.20: Tổn thất nhiệt do sản phẩm mang vào Q21 tƣơng ứng với từng mức
nhiệt độ bảo quản. ..................................................................................................... 73
Bảng 3.21: Tổn thất nhiệt do mở nắp hầm Q3........................................................... 75


vi

Bảng 3.22: Tổn thất nhiệt Q và khối lƣợng đá tan trong hầm khi tàu hoạt động
trên biển trong 30 ngày khi nhiệt độ trong hầm là 0oC và hầm chứa cá gầy. ........... 76
Bảng 3.23: Tổn thất nhiệt Q và khối lƣợng đá tan trong hầm khi tàu hoạt động
trên biển trong 30 ngày khi nhiệt độ trong hầm là 0oC và hầm chứa cá béo. ........... 79
Bảng 3.24: Tổn thất nhiệt Q và khối lƣợng đá tan trong hầm khi tàu hoạt động

trên biển trong 30 ngày khi nhiệt độ trong hầm là 1oC và hầm chứa cá gầy. ........... 83
Bảng 3.25: Tổn thất nhiệt Q và khối lƣợng đá tan trong hầm khi tàu hoạt động
trên biển trong 30 ngày khi nhiệt độ trong hầm là 1oC và hầm chứa cá béo. ........... 86
Bảng 3.26: Tổn thất nhiệt Q và khối lƣợng đá tan trong hầm khi tàu hoạt động
trên biển trong 30 ngày khi nhiệt độ trong hầm là 2oC và hầm chứa cá gầy. ........... 90
Bảng 3.27: Tổn thất nhiệt Q và khối lƣợng đá tan trong hầm khi tàu hoạt động
trên biển trong 30 ngày khi nhiệt độ trong hầm là 2oC và hầm chứa cá béo. ........... 93
Bảng 3.28: Tổn thất nhiệt Q và khối lƣợng đá tan trong hầm khi tàu hoạt động
trên biển trong 30 ngày khi nhiệt độ trong hầm là 3oC và hầm chứa cá gầy. ........... 97
Bảng 3.29: Tổn thất nhiệt Q và khối lƣợng đá tan trong hầm khi tàu hoạt động
trên biển trong 30 ngày khi nhiệt độ trong hầm là 3oC và hầm chứa cá béo. ......... 100
Bảng 3.30: Tổn thất nhiệt Q và khối lƣợng đá tan trong hầm khi tàu hoạt động
trên biển trong 30 ngày khi nhiệt độ trong hầm là 4oC và hầm chứa cá gầy. ......... 104
Bảng 3.31: Tổn thất nhiệt Q và khối lƣợng đá tan trong hầm khi tàu hoạt động
trên biển trong 30 ngày khi nhiệt độ trong hầm là 4oC và hầm chứa cá béo. ......... 107
Bảng 3.32: Tổn thất nhiệt Q và khối lƣợng đá tan trong hầm khi tàu hoạt động
trên biển trong 30 ngày khi nhiệt độ trong hầm là 5oC và hầm chứa cá gầy. ......... 111
Bảng 3.33: Tổn thất nhiệt Q và khối lƣợng đá tan trong hầm khi tàu hoạt động trên
biển trong 30 ngày khi nhiệt độ trong hầm là 5oC và hầm chứa cá béo. ............... 114
Bảng 3.34: Hệ số truyền nhiệt K (W/m2.K) với các vị trí kết cấu. ......................... 119
Bảng 3.35: Nhiệt lƣợng tổn thất qua kết cấu bao che Q1(W) của các loại hầm...... 119
Bảng 4.1: Kết quả quá trình đo đạc nhiệt độ mô hình thí nghiệm lần 1. ................ 129
Bảng 4.2: Kết quả quá trình đo đạc nhiệt độ mô hình thí nghiệm lần 2. ................ 131
Bảng 4.3: Kết quả quá trình đo đạc nhiệt độ mô hình thí nghiệm lần 3. ................ 132


vii

DANH MỤC HÌNH
Trang

Hình 1.1: Bản đồ quy định vùng đánh bắt của nƣớc ta ...................................................... 3
Hình 1.2: Kết cấu khung xƣơng tàu vỏ gỗ ............................................................................ 4
Hình 1.3: Các dạng sƣờn tàu. .................................................................................................... 5
Hình 1.4: Kết cấu tàu cá vỏ gỗ. ................................................................................................. 6
Hình 1.5: Kết cấu đà ngang thƣờng và đà ngang đáy chữ V. ........................................... 7
Hình 1.6: Bố trí chung mặt boong tàu đánh cá vỏ gỗ. ........................................................ 7
Hình 1.7: Kết cấu vách ngăn trên tàu cá vỏ gỗ. .................................................................... 8
Hình 1.9: Hệ thống lạnh thấm trên tàu cá vỏ gỗ ................................................................. 15
Hình 1.10: Máy làm đá vảy từ nƣớc biển trên tàu cá ........................................................ 15
Hình 1.11: Đá khô CO2 và cá ngừ đang đƣợc bảo quản lạnh bằng đá khô ................ 16
Hình 2.1: Nguyên lý của dẫn nhiệt. ....................................................................................... 20
Hình 2.2: Nguyên lí của trao đổi nhiệt đối lƣu. .................................................................. 21
Hình 2.3: Nguyên lý trao đổi nhiệt bức xạ .......................................................................... 22
Hình 2.4: Thể hiện quá trình trao đổi nhiệt phức hợp ...................................................... 22
Hình 2.5: Dẫn nhiệt ổn định qua vách phẳng 1 lớp và nhiều lớp ................................. 23
Hình 2.6: Kho lạnh vận tải trên ôtô và tàu thủy ................................................................ 25
Hình 2.7: Kho lạnh sinh hoạt .................................................................................................. 26
Hình 2.8: Hình ảnh polystyrofor (xốp) ................................................................................ 30
Hình 2.9 : Mặt cắt một miếng cách nhiệt bằng vật liệu PU foam .................................. 31
Hình 2.10: Phun lớp PU cho hầm bảo quản tàu cá. ........................................................... 32
Hình 2.11: Nhựa polyetylen (PE). .......................................................................................... 33
Hình 2.12: Nhựa polyvinylclorit (PVC). .............................................................................. 33
Hình 2.13: Hầm bảo quản lạnh đƣợc bọc cách ẩm bằng vật liệu Inox. ........................ 35
Hình 2.14: Hầm cá bằng vật liệu composite và quá trình thi công. .............................. 36
Hình 2.15: Vật liệu sợi thủy tinh bao gồm Mat và Vải. ................................................... 37
Hình 2.16: Đồ thị quá trình làm lạnh cá Đù Vàng loại lớn (Pseudosciaena
crocea) với 3 loại đá khác nhau và nƣớc lạnh với tỷ lệ cá/đá là 1:1. ............................ 42
Hình 2.17: Tàu cá vỏ gỗ............................................................................................................ 43

viii

Hình 2.18: Mặt cắt ngang của hầm bảo quản theo kết cấu Gỗ (vỏ) – Xốp – Gỗ (ốp)......... 44
Hình 2.19: Vách của hầm bảo quản theo kết cấu Gỗ (ván vách) – Xốp – Gỗ (ốp)............. 44
Hình 2.20: Mặt cắt ngang tại vị trí giữa các sƣờn hầm bảo quản theo kết cấu
Gỗ (vỏ) – Bạt – Xốp – Bạt - Gỗ (ốp)..................................................................................... 45
Hình 2.21: Vách của hầm lạnh bảo quản theo kết cấu Gỗ (ván vách) – Bạt –
Xốp – Bạt - Gỗ (ốp). .................................................................................................................. 46
Hình 2.22:Mặt cắt ngang hầm lạnh bảo quản kết cấu Gỗ (vỏ) –PU – Mút cách nhiệt. ...... 46
Hình 2.23: Kết cấu vách hầm lạnh bảo quản theo kết cấu Gỗ (vỏ) – Foam (PU)
– Mút cách nhiệt.......................................................................................................................... 47
Hình 2.24: Kết cấu mặt cắt ngang của hầm lạnh bảo quản theo kết cấu Gỗ (vỏ)
– Foam (PU) – Gỗ (ốp). ............................................................................................................ 48
Hình 2.25: Vách hầm lạnh bảo quản theo kết cấu Gỗ (vỏ) – Foam (PU) – gỗ (ốp)............ 48
Hình 2.26: Kết cấu mặt cắt ngang của hầm lạnh bảo quản theo kết cấu Gỗ (vỏ)
– Foam (PU) – Composite. ....................................................................................................... 49
Hình 2.27: Kết cấu vách hầm lạnh bảo quản theo kết cấu Gỗ (vỏ) – Foam (PU)
– Composite. ................................................................................................................................ 49
Hình 2.28: Kết cấu mặt cắt ngang của hầm lạnh bảo quản theo kết cấu Gỗ (vỏ)
– Foam (PU) – Inox. .................................................................................................................. 50
Hình 2.29: Vách của hầm bảo quản theo kết cấu Gỗ (vỏ) – Foam (PU) – Inox. ....... 51
Hình 2.30: Tàu cá vỏ Composite. ........................................................................................... 52
Hình 2.31: Kết cấu vách của hầm bảo quản theo kết cấu FRP – Foam (PU) – FRP. ......... 53
Hình 2.32: Mặt cắt ngang hầm bảo quản theo kết cấu FRP – Foam (PU) – FRP. .............. 53
Hình 2.33: Vách tàu composite làm theo kết cấu FRP – Foam (PU) –FRP. .............. 54
Hình 2.33: Vách của hầm bảo quản theo kết cấu FRP – Foam (PU) – Inox. ............. 54
Hình 2.34: Mặt cắt ngang hầm bảo quản theo kết cấu FRP – Foam (PU) – Inox. .............. 55
Hình 2.35: Tàu cá vỏ thép Việt Nam..................................................................................... 56
Hình 2.36: Mặt cắt ngang của hầm bảo quản kết cấu Thép (vỏ) – Foam (PU) – FRP. ...... 57

Hình 2.37: Mặt cắt ngang của hầm lạnh bảo quản với kết cấu Thép (vỏ) –
Foam (PU) – Inox. ...................................................................................................................... 57
Hình 3.1: Kết cấu hầm thực tế................................................................................................. 61


ix

Hình 3.2: Kết cấu hầm bảo quản sau khi mô phỏng sang vách phẳng. ........................ 62
Hình 3.3: Sóng cá S001 và cá đƣợc ƣớp đá trong sóng cá ............................................. 74
Hình 3.4: Phƣơng pháp ƣớp đá trong sóng cá . .................................................................. 75
Hình 3.5: Đồ thị % đá còn tƣơng ứng với các nhiệt độ bảo quản của cá gầy. ........... 82
Hình 3.6: Đồ thị % đá còn tƣơng ứng với các nhiệt độ bảo quản của cá béo. ........... 82
Hình 3.7: Đồ thị % đá còn tƣơng ứng với các nhiệt độ bảo quản của cá gầy. ........... 89
Hình 3.8: Đồ thị % đá còn tƣơng ứng với các nhiệt độ bảo quản của cá béo. ........... 89
Hình 3.9: Đồ thị % đá còn tƣơng ứng với các nhiệt độ bảo quản của cá gầy. ........... 96
Hình 3.10: Đồ thị % đá còn tƣơng ứng với các nhiệt độ bảo quản của cá béo. ......... 96
Hình 3.11: Đồ thị % đá còn tƣơng ứng với các nhiệt độ bảo quản của cá gầy. ....... 103
Hình 3.12: Đồ thị % đá còn tƣơng ứng với các nhiệt độ bảo quản của cá béo. ....... 103
Hình 3.13: Đồ thị % đá còn tƣơng ứng với các nhiệt độ bảo quản của cá gầy. ....... 110
Hình 3.14: Đồ thị % đá còn tƣơng ứng với các nhiệt độ bảo quản của cá béo. ....... 110
Hình 3.15: Đồ thị % đá còn tƣơng ứng với các nhiệt độ bảo quản của cá gầy. ....... 117
Hình 3.16: Đồ thị % đá còn tƣơng ứng với các nhiệt độ bảo quản của cá béo. ....... 117
Hình 3.17: Đồ thị % đá còn với các mức nhiệt độ trong hầm chứa 80% đá cây. .... 118
Hình 4.1: Kết cấu hầm bảo quản đề xuất. .......................................................................... 123
Hình 4.2: Hệ thống ống đồng làm lạnh và ống dẫn nƣớc trong bể thử mô hình. .... 124
Hình 4.3: Máy lạnh bơm nƣớc tuần hoàn và bình gas lạnh........................................... 125
Hình 4.4: Gỗ làm mô hình mạn tàu và khoan lỗ bắt vít trên khung sƣờn. ................ 125
Hình 4.5: Quá trình bắt vít ốp xốp vào dàn mạn và cắt thùng xốp.............................. 126
Hình 4.6 : Đặt các khung dàn vào thùng xốp và trét silicon tạo độ kín cho mô hình........ 127
Hình 4.7: Qúa trình chế tạo chân đế đặt mô hình, bỏ đá xay vào bịt kín và đặt

mô hình vào bể thử. .................................................................................................................. 127
Hình 4.8: Cố định các mô hình, tạo dòng nƣớc chảy và đo đạc thực nghiệm. ......... 128
Hình 4.9: Bộ cảm biến đo nhiệt độ. ..................................................................................... 129
Hình 4.10: Đồ thị thay đổi nhiệt độ bên trong mô hình khi tiến hành thử đợt 1. .... 130
Hình 4.11: Đồ thị thay đổi nhiệt độ bên trong mô hình khi tiến hành thử đợt 2. .... 131
Hình 4.12: Đồ thị thay đổi nhiệt độ bên trong mô hình khi tiến hành thử đợt 3. .... 132


x

LỜI CÁM ƠN
Tôi xin chân thành cám ơn:
- Khoa Kỹ thuật giao thông, bộ môn Kỹ thuật tàu thủy trƣờng Đại Học Nha
Trang tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ tôi mọi mặt để hoàn thành khóa học.
- Các Thầy, Cô trƣờng Đại học Nha Trang, đã tao điều kiện tốt nhất để tôi có
thể hoàn thành tốt chƣơng trình khóa học.
- Thầy TS. Phạm Thanh Nhựt đã tận tình hƣớng dẫn, giúp đỡ tôi trong quá
trình thực hiện đề tài.
- Các cơ sở đóng tàu Thống Nhất, Song Thủy. Các thuyền viên tàu cá tại
cảng cá Hòn Rớ, TP Nha Trang, tỉnh Khánh Hòa đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi
tiếp cận tìm hiểu thực tế.
- Thầy Khƣơng và các bạn lớp 54 NL đã giúp đỡ về chuyên môn và tài liệu
nghiên cứu.
- Các bạn lớp 54KTTT trƣờng Đại học Nha Trang đã nhiệt tình giúp đỡ tôi
trong quá trình học và thực hiện đề tài.


xi

LỜI NÓI ĐẦU

Việt Nam có một bờ biển trải dài dọc theo chiều dài đất nƣớc, cùng với diện
tích biển rộng lớn và một nguồn tài nguyên biển dồi dào và phong phú. Điều này
mang lại cho chúng ta một lợi thế to lớn để khai thác và góp phần to lớn vào sự phát
triển của đất nƣớc. Song, để sử dụng một cách hiệu quả nguồn tài nguyên mà thiên
nhiên đã ƣu đãi cho chúng ta một cách hiệu quả mang lại giá trị cao đòi hỏi phải có
những công cụ, phƣơng tiện đánh bắt và bảo quản một cách tƣơng thích và hiệu quả.
Ngày nay, cùng với sự phát triển của đất nƣớc, nhu cầu của con ngƣời ngày càng
cao không chỉ đáp ứng thị trƣờng trong nƣớc mà còn hƣớng đến xuất khẩu đến các
nƣớc trên thế giới với yêu cầu chất lƣợng sản phẩm ngày càng cao. Vì vậy, những
công cụ, phƣơng tiện khai thác bảo quản cũng phải phát triển cải tiến tƣơng thích
với yêu cầu và thị hiếu của thị trƣờng. Đóng một vai trò quan trọng trong việc nâng
cao chất lƣợng và giá trị của thủy sản đánh bắt là quá trình bảo quản thủy sản sau
khai thác. Đặc biệt là bảo quản trong hầm lạnh trên các tàu cá vỏ gỗ nhỏ của Việt
Nam vốn chiếm một tỷ lệ lớn trong đội tàu đánh bắt ở nƣớc ta.
Để tạo điều kiện tiếp cận quá trình bảo quản thủy sản trên các tàu cá nƣớc ta,
tôi đƣợc Nhà trƣờng , khoa Kỹ thuật giao thông và bộ môn Kỹ thuật tàu thủy tin
tƣởng giao đề tài: “Nghiên cứu tính toán tổn thất nhiệt của hầm bảo quản lạnh tàu
cá vỏ gỗ cỡ nhỏ trong điều kiện khai thác trên biển”.
Trong quá trình thực hiện đề tài, nhờ sự tận tình giúp đỡ của khoa Kỹ thuật giao
thông, bộ môn Kỹ thuật tàu thủy, trƣờng Đại học Nha Trang, thầy hƣớng dẫn TS Phạm
Thanh Nhựt cùng với sự giúp đỡ tận tình của các cơ sở đóng tàu trên thành phố Nha Trang
và các bạn lớp 54KTTT, đến này tôi đã hoàn thành đề tài đƣợc giao.
Do chƣa có kinh nghiệm về thực tế, hạn chế về trình độ chuyên môn và thời
gian thực hiện đề tài nên không sao tránh khỏi thiếu sót khi thực hiện. Rất mong
đƣợc sự giúp đỡ góp ý của thầy cô và các bạn.
Tôi xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của Nhà Trƣờng, khoa và bộ môn đã
tao điều kiện tốt nhất để tôi có thể hoàn thành tốt đề tài này, đặc biệt là thầy giáo TS.
Phạm Thanh Nhựt ngƣời đã tận tình giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình làm đề tài.
Khánh Hòa, ngày 10 tháng 6 năm 2016
Sinh viên thực hiện

LÊ QUỐC TIẾN


1

CHƢƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ
1.1. TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI.
Biển và đại dƣơng chiếm 71% diện tích bề mặt trái đất. Hiện nay, cùng với
sự cạn kiệt của nguồn tài nguyên trên đất liền thì nguồn tài nguyên từ biển ngày
càng trở nên quan trọng đối với con ngƣời hơn bao giờ hết. Việt Nam là quốc gia
với bờ biển trải dài từ Bắc xuống Nam. Chiều dài bờ biển trên 3260 km, đứng thứ
27 trên 157 quốc gia ven biển, các quốc đảo và các lãnh thổ trên thế giới. Chỉ số
chiều dài bờ biển trên diện tích đất liền của nƣớc ta xấp xỉ 0,01 (nghĩa là cứ 100
km2 đất liền thì có 1 km chiều dài bờ biển). Trong 63 tỉnh và thành phố trên cả nƣớc
thì đã có tới 28 tỉnh, thành phố giáp biển và gần một nửa dân số nƣớc ta sinh sống
tại các tỉnh thành ven biển. Theo Công Ƣớc của Liên Hiệp Quốc về luật biển năm
1982, nƣớc ta có diện tích biển gần 1 triệu km2, gấp 3 lần diện tích đất liền, chiếm
gần 30% diện tích biển Đông (cả Biển Đông gần 3,5 triệu km2) với trên 30 cảng
biển, 114 cửa sông, 47 vũng, vịnh và khoảng 3000 hòn đảo lớn nhỏ dọc theo chiều
dài đất nƣớc cùng với hai quần đảo Hoàng Sa và Trƣờng Sa. Biển Đông với một
nguồn tài nguyên sinh vật phong phú với 2458 loài cá trong đó có 110 loài có giá trị
kinh tế cao. Trữ lƣợng cá của nƣớc ta khoảng 5 triệu tấn/năm, trữ lƣợng cá có thể
đánh bát hàng năm khoảng 2,3 triệu tấn cùng với các loài động vật thân mềm với
khoảng 1800 loài với nhiều loài có giá trị cao nhƣ: mực, hải sâm… Đây là một điều
kiện hết sức thuận lợi cho nƣớc ta phát triển các ngành kinh tế biển, đặc biệt cho
ngành khai thác, đánh bắt thủy sản.
Để khai một cách tốt nhất nguồn lợi thủy sản, mang lại giá trị kinh tế cao,
hƣớng đến xuất khẩu đến các thị trƣờng khó tính nhƣ: Nhật Bản, EU, Hoa Kì… Vấn
đề đặt ra là làm sao có thể bảo quản thủy sản đánh bắt một cách tốt nhất nhằm nâng
cao chất lƣợng thủy sản. Hiện nay, nhờ sự giúp đỡ của nhà nƣớc số lƣợng tàu cá cỡ

lớn đƣợc đóng mới, nâng cấp hàng năm tăng lên rất nhiều. Tuy nhiên, số lƣợng tàu
đánh cá cỡ nhỏ vẫn chiếm một tỷ lệ lớn trong đội tàu cá của nƣớc ta hiện nay.
Nhƣng có một thực tế, đó là các hầm lạnh bảo quản thủy sản trên các tàu cá nƣớc ta


2

hiện nay vẫn đƣợc đóng theo kinh nghiệm dân gian hay đƣợc cải tiến bằng cách sử
dụng các vật liệu mới. Nhƣng chƣa có một sự tính toán cụ thể về quá trình tổn thất
nhiệt, hiệu quả bảo quản của những hầm lạnh này. Vì vậy khó có thể bảo quản một
cách tốt nhất thủy sản đánh bắt nhằm nâng cao chất lƣợng và giá trị thủy sản.
1.2. TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH BẢO QUẢN TRÊN TÀU CÁ HIỆN NAY.
1.2.1. Đặc điểm tàu cá vỏ gỗ Việt Nam.
1.2.1.1. Khái quát về tàu cá vỏ gỗ:
Nghề khai thác hải sản vốn là một nghề có ý nghĩa sống còn với ngƣ dân
vùng biển. Từ lâu, ngƣ dân đã biết sử dụng các vật liệu hiện có tại địa phƣơng nhƣ
tre, gỗ tự chế tạo ra ghe, thuyền làm phƣơng tiện đi lại hoặc khai thác hải sản trên
biển và ngày càng vƣơn khơi xa. Hiện nay, nhiều ngƣ dân đã đầu tƣ nâng cấp hoặc
đóng mới tàu thuyền đáp ứng yêu cầu khai thác hải sản dài ngày trên biển mang lại
hiệu quả kinh tế và góp phần bảo vệ vùng biển đảo quê hƣơng.
Tàu thuyền phục vụ trong ngành thủy sản gọi chung là tàu cá, trong đó tàu
khai thác hải sản chiếm phần lớn. Vật liệu làm tàu cá hiện nay gồm: Gỗ, composit,
thép, xi măng lƣới thép. Theo số liệu thống kê, tàu cá vỏ gỗ chiếm 95% trong tổng
số tàu cá nƣớc ta, tàu cá vỏ gỗ kết hợp nhựa composit đƣợc sử dụng rộng rãi trên
các ngƣ trƣờng gần bờ và xa bờ.
Trong quản lý khai thác thủy sản, để làm thủ tục đăng ký, đăng kiểm và cấp
Giấy phép khai thác thì tàu cá nƣớc ta đƣợc chia thành nhiều cỡ (hạng) theo tổng
công suất (VC) máy chính của tàu. Tàu cá cỡ nhỏ có tổng công suất máy chính từ
20CV đến dƣới 90CV, khai thác hải sản tại vùng lộng và vùng khơi, không đƣợc
khai thác thủy sản tại vùng biển ven bờ và vùng biển cả. Mặt khác theo TCVN71112002 tàu cá cở nhỏ là tàu có chiều dài thiết kế dƣới 20m. Theo những quy định này

thì tàu cá cỡ nhỏ nƣớc ta có trên 50.000 chiếc chiếm trên 50% trong tổng số tàu cá,
và hầu hết là tàu vỏ gỗ, trong đó có một số tàu gia cố thêm nhựa composit phần vỏ
tàu, ca bin hoặc hầm bảo quản nhằm bảo vệ vỏ tàu hoặc đảm bảo độ kín nƣớc.
Ngoài ra, ngƣ dân còn quan tâm đến việc cải tiến, nâng cấp cấu trúc hầm bảo quản
lạnh nhằm phục vụ khai thác dài ngày trên biển.


3

Hình 1.1: Bản đồ quy định vùng đánh bắt của nước ta [9].


4

1.2.1.2. Cấu tạo tàu cá vỏ gỗ.
Tàu cá vỏ gỗ cỡ nhỏ có hình dạng tƣơng đối giống nhau theo vùng miền,
Miền Bắc và Miền Trung be thẳng, Miền Nam be lƣợn theo kiểu Thái Lan. Khoảng
1/3 thân tàu phần mũi có dạng động học nhằm giảm sức cản, phần thân ở giữa bầu,
phần đuôi có dạng sà lan và đƣợc nâng lên để chân vịt hoạt động tốt. Ca bin thƣờng
bố trí trên hầm máy phía đuôi tàu, hầm chứa hàng (hầm bảo quản) bố trí ở phĩa
trƣớc mũi tàu và boong thao tác (boong làm việc) ở phía trên các hầm chứa hàng.
Tàu cá vỏ gỗ cỡ nhỏ đƣợc đóng dựa trên kinh nghiệm dân gian, từ khâu thiết
kế đến thi công, sử dụng vật liệu và hình dáng vỏ tàu. Vật liệu gỗ dùng làm vỏ tàu
loại gỗ nhóm II,III ( lim, sến, táu, sao xanh, da đá, chò chỉ…). Những kết cấu phụ
nhƣ ván lót, vách ngăn, kết cấu thƣợng tầng, ván boong sử dụng gỗ nhóm III,IV
(đình linh, sao đen). Kết cấu: Hầu hết tàu đánh cá đƣợc đóng theo hệ thống ngang
nhằm thuận tiện cho thi công, đồng thời để tận dụng các ƣu điểm của hệ thống kết
cấu này đối với loại tàu cở nhỏ. Sử dụng một ky chính, sống mũi tạo với phƣơng
thẳng đứng một góc từ (15÷20o) cắt sóng tốt đồng thời quay trở tốt, tránh va đập của sóng.

Hình 1.2: Kết cấu khung xương tàu vỏ gỗ [3].
Hình dáng mặt cắt ngang của mũi tàu hình chữ V, càng lên cao càng mở rộng
nhƣng với mức độ vừa phải tạo điều kiện thuận lợi cho việc bố trí ngƣ cụ và xích
neo. Hình thức liên kết chủ yếu bằng bulông, đinh kẽm, chốt gỗ, mối nối ngạnh.
Hình dáng đáy tàu là đáy bằng, vòm đuôi cong đều, mặt cắt phần đuôi có dạng chữ


5

U và ván chắn sau đuôi hơi nghiêng về phía sau 1 góc khoảng 10÷15o so với
phƣơng thẳng đứng. Hình dáng boong có dạng mu rùa, dễ dàng thoát nƣớc do sóng
tràn lên hoặc do nƣớc mƣa, ván boong của tàu câu cá ngừ đại dƣơng phải lớn hơn
ván boong của các tàu có nghề khác. Ngày nay, trong kết cấu vỏ tàu thƣờng có phủ
thêm một lớp Composite ở ngoài vỏ tàu nhằm chống thấm bảo vệ ván vỏ.
Khoảng cách sƣờn các tàu đánh cá nằm trong khoảng 200 – 400 mm.
Khoảng sƣờn phụ thuộc vào chiều dài của tàu. Khoảng sƣờn càng nhỏ thì độ bền
của tàu càng cao, và ngƣợc lại khoảng sƣờn quá lớn sẽ làm giảm độ bền tàu, buộc
kích thƣớc các kết cấu khác phải lớn. Nhƣ vậy cân nhắc nhƣ thế nào cho hợp lý nhất
vừa đảm bảo độ bền mà cũng tiết kiệm đƣợc vật liệu và thời gian thi công. Cong
giang đƣợc bố trí nhiều hay ít phụ thuộc vào chiều dài tàu và hệ thống kết cấu của
tàu. Đa số kết cấu tàu cá vỏ gỗ là hệ thống kết cấu ngang. Các cong giang đƣợc bố
trí ở hai bên mạn tàu, cong giang khu vực mũi lớn hơn khu vực giữa tàu và đuôi. Để
tăng thêm độ cứng vững cho tàu, các cong giang đƣợc liên kết với xà ngang boong,
đà ngang đáy và sống dọc hông tạo nên bộ khung xƣơng của tàu.

Hình 1.3: Các dạng sườn tàu.
Ky chính là một thanh gỗ thẳng dài có mặt cắt ngang là hình chữ nhật hoặc
hình vuông, khối lƣợng tƣơng đối lớn, kích thƣớc tùy thuộc vào chiều dài tàu, nằm
dọc theo mặt cắt dọc giữa tàu kéo dài từ mũi đến đuôi tàu, liên kết và đỡ tất cả các
chi tiết khung xƣơng nhƣ: Đà ngang đáy,cong giang, ván mê đà, phía mũi của ky

6

chính liên kết với sống mũi, ở phía lái ky chính liên kết với sống đuôi tạo nên khung
xƣơng chính của tàu.
Sống mũi thƣờng là một thanh gỗ lớn, có tiết diện ngang khá lớn để đảm bảo
độ cứng vững của mũi tàu, chịu sự va đập của sóng, gió, vật nổi, cầu cảng khi cập
bến…Sống mũi liên kết với ky chính bằng liên kết bulông đƣợc đặt nghiêng về phía
trƣớc của tàu một góc 15÷20o so với mặt thẳng đứng.
Sống đuôi là xƣơng sống của tàu ở phía đuôi, thƣờng làm bằng gỗ tấm có
chiều dài khoảng 1/3÷1/4 chiều dài của ky chính và liên kết với ky chính bằng
bulông, sống đuôi có dạng cong đều (việc tạo dáng đƣợc thực hiện bằng phƣơng
pháp hơ lửa) liên kết với đà ngang đáy để tạo thành vòm đuôi tàu.

Hình 1.4: Kết cấu tàu cá vỏ gỗ.
Đà ngang đáy khu vực giữa tàu có dạng thẳng hình chữ nhật, còn khu vực
mũi tàu có dạng chữ V. Khu vực buồng máy do rung động của máy chính nên đà
ngang chịu tải trọng cục bộ rất lớn, do đó thƣờng làm kết cấu này lớn hơn khu vực
giữa tàu. Khu vực mũi cũng vậy, do chịu tác động lớn của sóng gió va đập, nên để
đảm bảo độ cứng vững cho mũi đà ngang đáy cũng đƣợc làm lớn hơn.


7

Hình 1.5: Kết cấu đà ngang thường và đà ngang đáy chữ V.
Boong tàu góp phần vào bảo đảm độ bền chung của tàu và độ bền cục bộ
dƣới tác động của lƣợng hàng hóa, trang thiết bị trên boong, áp lực nƣớc tràng lên
boong. Boong tạo diện tích bố trí hàng hóa, trang thiết bị, phòng, nơi đi lại và thao
tác; làm vành và điểm tựa vững chắc cho khung giàn mạn và khung giàn vách.

Khung giàn boong có kết cấu tƣơng tự nhƣ kết cấu các khung giàn khác, gồm các
thanh dọc boong liên kết với xà ngang boong nhƣng có them lỗ khoét miệng hầm.

Hình 1.6: Bố trí chung mặt boong tàu đánh cá vỏ gỗ.
Kết cấu khung giàn vách tàu cá có dạng phẳng gồm các nẹp vách và ván
vách. Hiện nay trên tàu cá có một số vách đƣợc kết cấu từ một lớp xốp đặt giữa hai
lớp ván vách, với kết cấu này thì lớp xốp có nhiệm vụ cách nhiệt giữa các khoang


8

và với môi trƣờng bên ngoài, hai lớp ván vách có tác dụng kín nƣớc và bảo vệ lớp
xốp. Số lƣợng vách phụ thuộc vào số lƣợng hầm hàng thiết kế.

Hình 1.7: Kết cấu vách ngăn trên tàu cá vỏ gỗ.
1.2.2. Các phƣơng pháp bảo quản thủy sản.
Có nhiều phƣơng pháp để bảo quản thủy sản sau khai thác trên các tàu cá ở
nƣớc ta hiện nay nhƣ: Ƣớp đá, cấp đông (trên tàu thu mua và khai thác có hệ thống
cáp đông), phơi khô (chủ yếu dành cho tàu câu mực), sự dụng muối hoặc dùng muối
kết hợp với đá. Hiện nay phổ biến và hiệu quả nhất đối với hầu hết ngƣ dân Việt
Nam vẫn là bảo quản bằng phƣơng pháp ƣớp đá với một trong hai cách truyền
thống: Dùng đá xay phủ lần lƣợt một lớp thủy sản một lớp đá hoặc cho thủy sản vào
túi nilong rồi ƣớp đá.
1.2.3. Tình hình bảo quản thủy sản trên trên tàu cá ở nƣớc ta hiện nay.
Hiện nay, việc bảo quản thủy sản bằng phƣơng pháp ƣớp đá còn nhiều hạn
chế do việc sử dụng các dụng cụ bảo quản thƣờng là vật liệu gỗ, nhựa, xốp…rất khó
làm vệ sinh. Vì thế các dụng cụ bảo quản vô tình trở thành môi trƣờng lý tƣởng cho
vi sinh vật có hại phát triển gây phá hủy thủy sản sau khai thác.

9

Trong lĩnh vực khai thác thỷ sản, việc bảo quản không đúng kỹ thuật cũng
khiến cho thủy sản không đảm bảo chất lƣợng gây tổn thất sau khai thác khá lớn.
Tổn thất sau thu hoạch đƣợc đánh giá có thể lên tới 20-30% tổng sản lƣợng khai
thác. Nguyên nhân là do các tàu khai thác có công suất nhỏ, lạc hậu, khiến thiết bị
bảo quản, cơ sở dịch vụ hậu cần nghề cá chƣa phát triển (một số cảng cá, bến cá đã
xuống cấp, chất lƣợng của nƣớc đá thấp không đáp ứng đƣợc nhu cầu bảo quản).
Bên cạnh đó, hầu hết ngƣ dân có trình độ còn hạn chế, chủ yếu dựa vào kinh
nghiệm để tiến hành bảo quản sản phẩm. [18]
1.2.4. Những nguyên nhân gây tổn thất hải sản sau khai thác.
Nhiều tàu không có thiết kế hầm bảo quản sản phẩm hải sản sau khai thác
(chủ yếu là tàu nhỏ) hoặc có nhƣng chỉ là hầm với những vật liệu đa dạng, không
đảm bảo cách nhiệt tốt nhƣ gỗ tấm, xốp, miếng ghép. Yếu tố này làm nhiệt độ bảo
quản sản phẩm hải sản trong hầm cao, làm cho hải sản nhanh chóng giảm chất
lƣợng, làm cho doanh thu chuyến biển cũng giảm theo. Các chuyến biển thƣờng kéo
dài hơn 20 ngày, khi gặp thời tiết xấu, chất lƣợng hải sản càng bị xuống cấp trầm
trọng, hơn 60% lƣợng cá khi đƣa vào bờ bị thƣơng lái chê chất lƣợng kém. Cá
không đạt tiêu chuẩn nên việc tiêu thụ cũng khó khăn, giá bán thấp.
Một số chủ tàu sử dụng hóa chất kháng sinh bị cấm để bảo quản hải sản nhƣ
Urê, hàn the, chloramphenicol…để ƣớp cá vì những hóa chất này gọn nhẹ, ít cồng
kềnh, ít tốn nhiên liệu nhƣng giữ đƣợc cá tƣơi rất lâu. Đây là những hóa chất có thể
gây ra các bệnh nguy hiểm cho sức khỏe ngƣời tiêu dùng.
Hầu hết tàu cá đều sử dụng đá cây, sau đó xay ra để ƣớp lạnh hải sản bởi đá
cây rẻ, thuận lợi. Tuy nhiên từ khâu sản xuất đến khâu dùng đá để ƣớp hải sản đều
không đảm bảo vệ sinh. Chẳng hạn nhƣ nhà máy nƣớc đá gần cảng cá nồng nặc mùi
hôi thối, hệ thống lọc nƣớc để làm đá bị rỉ sét, các khung sắt tạo hình đá bị gỉ sắt,
nguồn nƣớc làm đá bị ô nhiễm... Chúng ta dễ dàng nhận thấy những cây đá ra lò bị
ô nhiễm bằng cảm quan nhƣ đá bẩn về mặt vật lý có màu sắc khác lạ, thƣờng là màu
vàng, chứa cặn, gỉ sắt. Đá thƣờng bỏ lăn lóc trên nền cảng cá dơ bẩn trƣớc khi

chuyển lên tàu….


10

1.2.5. Những yêu cầu trong quá trình bảo quản thủy sản.
1.2.5.1. Làm lạnh giữ thủy sản ở nhiệt độ thấp.
Cá và các loài hải sản khác là loại thực phẩm rất dễ bị hƣ hỏng, ngay cả khi
đƣợc bảo quản dƣới điều kiện lạnh, chất lƣợng cũng nhanh chóng bị biến đổi. Nhìn
chung, để có đƣợc chất lƣợng tốt theo mong muốn, cá và các loài hải sản khác phải
đƣợc đem đi tiêu thụ càng sớm càng tốt sau khi đánh bắt để tránh những biến đổi
tạo thành mùi vị không mong muốn và giảm chất lƣợng do hoạt động của vi sinh
vật. Vì vậy cá thông thƣờng chỉ nên bảo quản một thời gian ngắn để tránh giảm sự
biến đổi chất lƣợng không mong muốn.
Sự giảm chất lƣợng của cá thấy đầu tiên là sự biến màu bởi sự hoạt động của
các enzym có trong nội tạng và trong thịt cá. Vi sinh vật đầu tiên phát triển trên bề
mặt cá, sau đó xâm nhập vào bên trong thịt cá, phân hủy mô cơ và làm biến màu sản
phẩm thực phẩm.
Nhìn chung nhiệt độ bảo quản cá có ảnh hƣởng rất lớn đến tốc độ phân giải
và ƣơn hỏng do vi sinh vật. Nhiệt độ bảo quản giảm, tốc độ phân hủy giảm và khi
nhiệt độ đủ thấp sự hƣ hỏng hầu nhƣ bị ngừng lại.
Bảng 1.1: Thời gian bảo quản cá ở các nhiệt độ khác nhau [7].
STT

Nhiệt độ bảo quản oC

Thời gian bảo quản

1

0

11 – 12 ngày

2

0,5

6 – 8 ngày

3

3

5 – 6 ngày

4

5

3,5 ngày

5

8

2 – 3 ngày

6

10

20 – 30 giờ

1.2.5.2. Thời hạn sử dụng của cá bảo quản lạnh.
Thời gian bảo quản cá làm lạnh thay đổi tùy theo loài. Cá đƣợc đánh bắt
trong vùng nhiệt đới và một thời gian sau mới ƣớp đá sẽ có thời gian bảo quản ngắn
hơn cá của cùng một loài đƣợc đánh bắt trong nƣớc lạnh. Tốc độ ƣơn hỏng tƣơng


11

đối ở các nhiệt độ khác nhau thƣờng đƣợc sử dụng để ƣớc tính sự thay đổi chất
lƣợng của cá ở nhiệt độ đƣợc biết trƣớc. Tuy nhiên, điều này chỉ ứng dụng với cá
bảo quản ở nhiệt độ trên 0oC.
Hoạt động của vi sinh vật là nguyên nhân chủ yếu làm cho các sản phẩm cá
tƣơi bị ƣơn hỏng. Vì vậy, thời hạn sử dụng các sản phẩm cá tƣơi sẽ tăng đáng kể khi
bảo quản chúng ở nhiệt độ thấp. Thời gian bảo quản cá bằng ƣớp lạnh thƣờng ở
nhiệt độ từ 0-10oC. Trong khoảng nhiệt độ này chỉ cần một biến động rất nhỏ về
nhiệt độ, cũng có ảnh hƣởng lớn đến sự phát triển của vi sinh vật, làm giảm thời
gian bảo quản cá [7].
Diễn biến chất lƣợng cá ƣớp đá ở 0oC qua 15 ngày bảo quản:

Hình 1.8: Diễn biến chất lượng của cá ướp đá ở 0oC trong 15 ngày [7].
Trong đó:
Pha 1: Cá rất tƣơi có hƣơng thơm đặc trƣng của loài, vị ngon.
Pha 2: Giảm mùi vị đặc trƣng, thịt cá không có mùi rõ rệt, nhƣng không bị biến mùi.


12

Pha 3: Có dấu hiệu chớm bị ƣơn, chợt đầu có vị thoang thoảng chua hoặc tƣơng
tự cá khô. Trong các loại cá béo có thể phát hiện ra tình trạng ôi dầu, ở giai đoạn
sau có mùi khai ammoniac hoạc mùi sunphua (trứng thối).
Pha 4: Cá bị ƣơn rữa.
Trên hình vẽ còn có thang điểm chất lƣợng 8 – 10 điểm chất lƣợng tốt, 6 điểm
vô vị nhạt, 4 điểm mức độ loại bỏ.
Cá béo hay cá dầu là nhƣng loại cá có chứa dầu cá trong các mô của chúng ở
trong khoang bụng và xung quanh ruột. Phile cá béo có chứa đến 30% dầu, tuy
nhiên tỉ lệ này thay đổi theo từng loài. Một số loài cá béo nhƣ cá hồi, cá thu .v.v…
Những loài cá còn lại gọi là cá gầy.
1.3. TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC.
1.3.1. Tình hình nghiên cứu trong nƣớc.
Hiện nay chƣa có công trình nghiên cứu, tính toán đối với quá trình tổn thất
nhiệt trong hầm bảo quản tàu cá khi hoạt động trên biển. Trên các tàu cá của nƣớc ta
hiện nay chủ yếu là bảo quản lạnh nên hầm lạnh đóng một vai trò quan trong trong
quá trình bảo quản thủy hải sản sau khai thác hiện nay chúng ta áp dụng một số kiểu
hầm cách nhiệt nhƣ:
1.3.1.1. Hầm bảo quản bằng vật liệu truyền thống.
Hầm bảo quản thủy sản truyền thống đƣợc cách nhiệt bằng tấm xốp ép chặt
vào vách hầm và vách đƣợc đóng chận bằng gỗ tấm dày từ 1,5 - 2cm, thành vách
hầm đƣợc sơn hoặc phủ bạt. Trên miệng hầm đƣợc đậy bằng miếng cao su dày 5cm
để giữ kín.
Với phƣơng pháp nhƣ vậy, hầm chỉ giữ đƣợc đá từ 10-15 ngày, khi đá tan
chảy sẽ làm cho thủy sản bị phân hủy, gây thất hoát đáng kể từ 20 - 30% nên khi
vào đến bờ hải sản bị hƣ hỏng và xuống cấp rất nhiều.
1.3.1.2. Hầm bảo quản với vật liệu Foam P.U.
Vật liệu foam PU (Polyurethane) thực ra là sự kết hợp của hai dung dịch lỏng.
Khi kết hợp chúngvới nhau ở cùng áp lực thổi của máy nén khí, hỗn hợp sẽ đƣợc
bơm vào hộc gỗ đã đóng sẵn và những khe hở dù là rất nhỏ cũng đƣợc lấp đầy bọt