Quá trình làm lạnh, lạnh đông, làm nguội, rã đông

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

CÁC QUÁ TRÌNH NHIỆT: QUÁ TRÌNH LÀM NGUỘI
QUÁ TRÌNH LÀM LẠNH - LẠNH ĐÔNG
QUÁ TRÌNH RÃ ĐÔNG

GVHD: Trần Lệ Thu
Nhóm thực hiện: nhóm 9


1. QUÁ TRÌNH LÀM NGUỘI
1.1. Cơ sở khoa học
Làm nguội là quá trình trao đổi nhiệt giữa chất tải nhiệt và chất cần
làm nguội. Chất tải nhiệt được dùng phổ biến nhất trong quá trình
làm nguội là nước và không khí.


1.2. Các thiết bị phương pháp

Làm nguội

Trực tiếp

Gián tiếp


 Làm

nguội bằng nước đá.

 Phương pháp tự bay hơi.
 Làm nguội khí


Làm nguôôi trực tiếp
Làm nguội bằng nước đá
Để giảm nhiệt độ của chất lỏng một cách nhanh chóng đến nhiệt
độ thấp hơn nhiệt độ trong phòng thì ta cho nước đá hoặc nước
lạnh trộn trực tiếp vào
chất lỏng cần làm nguội.


Phương pháp làm nguội này chỉ dùng trong trường hợp chất lỏng
cần làm nguội không tác dụng hoá học với nước và được phép pha
loãng.


Phương pháp tự bay hơi
Khi để chất lỏng nóng trong một bình hở, song song với quá trình
truyền nhiệt qua thành bình còn có quá trình tự bay hơi trên bề mặt
của chất lỏng. Khi tự bay hơi chất lỏng phải lấy đi một lượng nhiệt
nhất định, do đó nhiệt độ trong toàn khối chất lỏng giảm xuống.


Làm nguội khí
Tác dụng: rửa sạch khí bằng cách cho khí nóng vào tháp rỗng từ
dưới lên, nước hoặc chất lỏng được tưới từ trên xuống.
Trong quá trình tiếp xúc giữa hai pha - lỏng khí, khí sẽ giảm nhiệt
độ, đồng thời nếu có bụi sẽ bị nước cuốn trôi ra ngoài. Có thể dùng
các loại chất lỏng hoặc nước để làm nguội khí với điều kiện là chất

lỏng không hấp thụ khí.


Làm nguôôi gián tiếp
 Quá trình truyền nhiệt giữa chất cần làm nguội - chất làm nguội
được tiến hành qua tường ngăn trong thiết bị trao đổi nhiệt.
 Tác nhân làm nguội: nước, không khí.
 Làm nguội nhiệt độ 15 ÷ 30oC, ta dùng chất tải nhiệt có nhiệt độ
thấp như nước muối lạnh.
 Làm nguội: chọn chiều lưu thể.


Cấu tạo thiết bị làm nguội
Loại vỏ bọc (vỏ áo)

Thiết bị trao đổi nhiệt kiểu vỏ bọc


a,b,c – các dạng kết cấu của ống xoắn với vỏ
1.vỏ thiết bị; 2.ống xoắn
Thiết bị trao đổi nhiệt có ống xoắn bên ngoài vỏ


Thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống chùm


Thiết bị làm nguội có cấu tạo tương tự như các thiết bị gia nhiệt theo
phương pháp gián tiếp.
Có 2 dạng thiết bị:
•Thiết bị trao đổi nhiệt dạng bảng mỏng

•Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống lồng ống

Thiết bị trao đổi nhiệt dạng bản mỏng


Ngoài ra còn có các loại thiết bị như là:
Thiết bị làm nguội kiểu ống lăn (tang trống) SKLG
Thiết bị làm nguội kiểu dao động dòng máy SKLB
Thiết bị làm nguội ngược dòng SKLN


1.3. Quá trình biến đổi nguyên liệu
• Vật lý: Một số chỉ tiêu vật lý của sản phẩm làm nguội sẽ thay đổi
như nhiệt độ, tỷ trọng, khối lượng riêng,....
• Hoá lý
• Hoá sinh


1.4. Mục đích công nghệ và phạm vi thực hiện
Sản xuất bơ:
Làm nguội chậm: trong quá trình thanh trùng cream ở 90-95 0C, tất
cả dầu béo đều ở trạng thái lỏng. Khi làm nguội cream xuống 40 0C,
một số phân tử béo bắt đầu kết tinh. Nếu ta làm nguội cream xuống
nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ chậm, quá trình kết tinh sẽ kéo dài
nhưng các tinh thể béo sẽ lần lượt với độ tinh khiết cao.


Làm nguội nhanh: quá trình kết tinh chất béo trong cream sẽ diễn
ra nhanh. Tuy nhiên, trong trường hợp này, một số tinh thể chất béo
thu được không đạt độ tinh khiết cao và được gọi là “tinh thể hỗn

hợp” (mixed crystals).


Mục đích
 Chuẩn bị

 Bảo quản
 Chế biến
 Hoàn thiện


•Chuẩn bị: chuẩn bị cho quá trình tiếp theo được thực hiện dễ dàng
hơn và đạt hiệu quả cao hơn. Ví dụ như trong công nghệ sản xuất
xúc xích
Mục đích: hạ nhiệt độ xúc xích sau khi sấy khô. Tạo điều kiện cho
quá trình dán nhãn dễ dàng.


• Bảo quản: quá trình làm nguội sử dụng nước lạnh hoặc không khí
lạnh sẽ hạn chế hiện tượng nhiễm vi sinh vật. Nhờ đó thời gian
bảo quản sản phẩm sẽ kéo dài.
Ví dụ như Chế biến rau bó xôi cấp đông: Tại vùng làm nguội, người
ta có thể sử dụng nước lạnh hoặc không khí lạnh. Lưu ý không
khí lạnh phải vô trùng và làm ẩm trước khi tiếp xúc với nguyên
liệu để hạn chế hiện tượng nhiễm vi sinh vật và hiện tượng thoát
ẩm từ bề mặt nguyên liệu sau khi chần.


•Hoàn thiện: quá trình làm nguội sẽ làm tăng một vài chỉ tiêu chất
lượng của sản phẩm, do đó nó có mục đích công nghệ là hoàn thiện.

Ví dụ như Sản xuất sữa đặc có đường
Mục đích: tăng nồng độ chất khô của sữa từ nồng độ chất khô của
dịch trộn ban đầu 23,46% lên giá trị yêu cầu của sản phẩm sữa đặc
(72-73%). Loại bỏ khí hoà tan trong dịch sữa nhờ quá trình bốc hơi
trong điều kiện chân không.


2. QUÁ TRÌNH LÀM LẠNH - LẠNH ĐÔNG
2.1. LÀM LẠNH
2.1.1. Cơ sở khoa học
 Làm lạnh là quá trình làm giảm nhiệt độ của sản phẩm đến giá trị từ
-10C đến 80C làm giảm biến đổi hóa học hóa sinh và sinh học để kéo dài
thời hạn sử dụng.
 Cá, thịt xông khói, thịt xay làm lạnh trong khoảng -1 0C đến 10C
 Kem, thịt thanh trùng đã bao gói, bột nhào bán thành phần,... làm lạnh
trong 00C đến 50C
 Bơ, phô mai, nước hoa quả làm lạnh trong khoảng 0 0C đến 80C


2.1.2. Mục đích công nghệ
-Thịt tươi sống, rau quả, trái cây,... làm lạnh sẽ giúp quá trình sản
xuất được chủ động
- Sản phẩm tươi sống qua chế biến, làm lạnh giúp kéo dài thời gian
phân phối sản phẩm đến người sử dụng, nâng cao hiệu quả quá trình
sản xuất. Giúp người dùng có thể sử dụng rau quả dạng cắt sẵn sản
phẩm dễ hư hỏng và đạt độ chính phù hợp với thị hiếu
- Kiểm soát chất lượng của nguồn nguyên liệu
-Kiểm soát các điều kiện của quá trình bảo quản ( nhiệt độ, độ ẩm ,
thành phần không khí , điều kiện vệ sinh,...) góp phần kéo dài thời
gian bảo quản

2.1.3. Các biến đổi chính của nguyên liệu
 Vật lí : hiện tượng thoái hóa tinh bột làm sản phẩm cứng và khô ,
biến đổi cơ lý , biến đổi màu sắc , làm thay đổi độ nhớt , ảnh hưởng
quá trình truyền nhiệt và vận chuyển bằng bơm .
 Hóa lý : lipit kết tinh chuyển từ lỏng sang rắn , làm giảm chất
lượng cảm qua thực phẩm .
 Hóa học : hàm lượng vitamin giảm.
 Hóa sinh : làm thay đổi màu sắc, giảm cảm quan thực phẩm
 Sinh học : sự trao đổi chất, sự sinh trưởng của vi sinh vật giảm dần


2.1.4. Các yếu tố ảnh hưởng
- Bản chất của nguyên liệu
-Kích thước hình dạng
-Nhiệt độ ban đầu của nguyên liệu
2.1.5. Thiết bị
Tủ lạnh cơ gồm có bốn thành phần chính: bộ phận bốc hơi, máy
nén bộ phận ngưng tụ và giãn nỡ