Thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THỰC PHẨM TP.HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM



ĐỒ ÁN: THIẾT KẾ KHO LẠNH
BẢO QUẢN TRÁI CÂY

GVHD: Th.S Đào Thanh Khê
Lớp:

01ĐHTP1

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2013


Thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây

MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU................................................................................................................9
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TRÁI CÂY VÀ Ý NGHĨA KỸ THUẬT LẠNH
ỨNG DỤNG................................................................................................................. 10
1.1. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU.....................................................................10
1.1.1. Nước..................................................................................................................10
1.1.2. Các gluxit...........................................................................................................10
1.1.3. Các chất pectin....................................................................................................11
1.1.4. Các acid hữu cơ...................................................................................................11
1.1.5.Các glucozit.........................................................................................................11
1.1.6.Các chất polyphenol.............................................................................................12
1.1.7. Các chất màu.......................................................................................................12

1.1.8. Các hợp chất chứa nitơ........................................................................................12
1.1.9. Chất béo..............................................................................................................12
1.1.10.Các vitamin........................................................................................................13
1.1.11.Các chất khoáng.................................................................................................13
1.1.12.Các fitonxid.......................................................................................................13
1.1.13. Các enzyme.......................................................................................................13
1.2. VAI TRÒ VÀ Ý NGHĨA CỦA KỸ THUẬT LẠNH TRONG BẢO QUẢN
TRÁI CÂY...................................................................................................................14
1.2.1.Vai trò..................................................................................................................14
1.2.2. Ý nghĩa kỹ thuật lạnh trong việc bảo quản trái cây tươi......................................14
1.3 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ..................................................................................15
1.3.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ bảo quản lạnh đối với trái cây...............................15
1.3.2. Thuyết minh dây chuyền công nghệ...................................................................15
1.3.2.2. Phân loại, xử lí.................................................................................................16
1.3.2.4. Làm lạnh sơ bộ................................................................................................17
1.3.2.6. Kiểm tra:.........................................................................................................17
1.3.2.7. Xuất kho:........................................................................................................18
1.4. KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CÔNG NGHỆ LẠNH THỰC PHẨM.......................18
1.4.1. Khái niệm về lạnh..............................................................................................18
1.4.2. Các phương pháp làm lạnh.................................................................................18
2


Thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây
1.4.3. Các quá trình xảy ra trong trái cây khi bảo quản lạnh.........................................18
1.4.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến thời hạn bảo quản của trái cây..................................21
CHƯƠNG 2: MÔI CHẤT LẠNH VÀ CHẤT TẢI LẠNH...........................................23
2.1. MÔI CHẤT LẠNH................................................................................................23
2.1.1. Khái quát về môi chất lạnh..................................................................................23
2.1.2. Môi chất amoniắc................................................................................................23

2.2. CHẤT TẢI LẠNH.................................................................................................25
2.2.1. Định nghĩa..........................................................................................................25
2.2.2. Ưu nhược điểm của hệ thống làm lạnh gián tiếp sử dụng chất tải lạnh:..............25
2.2.3. Yêu cầu đối với chất tải lạnh...............................................................................26
2.2.4. Chất tải lạnh không khí.......................................................................................26
CHƯƠNG 3 : TÍNH PHÂN XƯỞNG LẠNH..............................................................27
3.1. TÍNH THỂ TÍCH KHO LẠNH..............................................................................27
3.2. DIỆN TÍCH CỦA CHẤT TẢI LẠNH...................................................................27
3.3. TẢI TRỌNG CỦA NỀN.......................................................................................28
3.4. DIỆN TÍCH KHO LẠNH CẦN XÂY DỰNG......................................................28
3.4. QUY HOẠCH MẶT BẰNG KHO LẠNH............................................................28
3.4.1. Yêu cầu đối với buồng máy và thiết bị................................................................29
3.4.2. Yêu cầu khi xây dựng cửa của kho lạnh..............................................................30
3.5. BỐ TRÍ TRÁI CÂY TRONG KHO.......................................................................31
CHƯƠNG 4 : TÍNH CÁCH NHIỆT, CÁCH ẨM KHO LẠNH...................................32
4.1. XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT BAN ĐẦU.....................................32
4.2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT............................................................................................32
4.2.1. Tính cách nhiệt, cách ẩm cho nền, tường bao và mái..........................................32
4.2.2. Tính chiều dày lớp cách nhiệt cho tường, trần, nền.............................................32
4.2.3. Xác định hệ số truyền nhiệt theo thực tế: (theo chiều dày lớp cách nhiệt đã
tính ở trên).................................................................................................................... 33
4.2.4. Kiểm tra đọng sương trên bề mặt ngoài lớp cách nhiệt......................................33
4.2.5. Chọn vật liệu xây dựng, vật liệu cách nhiệt cách ẩm..........................................34
4.3. TÍNH TOÁN CỤ THỂ...........................................................................................34
4.3.1. Tính cách nhiệt, cách ẩm cho tường bao.............................................................34
4.3.2. Tính cách nhiệt, cách ẩm cho nền.......................................................................36
3


Thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây

4.3.3. Tính cách nhiệt,cách ẩm cho trần (mái)..............................................................38
CHƯƠNG 5 : TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT KHO LẠNH..............................................41
5.1. TỔN THẤT NHIỆT QUA KẾT CẤU BAO CHE Q1............................................41
5.1.1. Cơ sở lý thuyết....................................................................................................41
5.1.2. Tính toán.............................................................................................................42
5.2. TỔN THẤT NHIỆT DO SẢN PHẨM TỎA RA TRONG QUÁ TRÌNH XỬ LÝ
LẠNH Q2..................................................................................................................... 45
5.2.1. Cơ sở lý thuyết....................................................................................................45
5.2.2. Tính toán.............................................................................................................46
5.3. TỔN THẤT NHIỆT DO THÔNG GIÓ BUỒNG LẠNH Q3.................................47
5.3.1. Cơ sở lý thuyết....................................................................................................47
5.3.2. Tính toán.............................................................................................................48
5.4. TỔN THẤT NHIỆT DO QUÁ TRÌNH VẬN HÀNH KHO Q4............................48
5.4.1. Cơ sở lý thuyết....................................................................................................48
5.4.2. Tính toán.............................................................................................................49
5.5. TỔN THẤT NHIỆT DO QUÁ TRÌNH HÔ HẤP CỦA SẢN PHẨM Q5.............51
5.5.1. Cơ sở lý thuyết....................................................................................................51
5.5.2. Tính toán.............................................................................................................51
CHƯƠNG 6: TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ CHÍNH.....................................................52
6.1. CÁC THÔNG SỐ CỦA CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC......................................................52
6.1.1. Chọn các thông số của chế độ làm việc...............................................................52
6.2. CHU TRÌNH NÉN MỘT CẤP..............................................................................53
6.2.1. Định nghĩa..........................................................................................................53
6.2.2. Nguyên nhân quá lạnh có thể do.........................................................................54
6.2.3. Nguyên nhân quá nhiệt có thể do........................................................................54
6.3. TÍNH VÀ CHỌN THIẾT BỊ CHÍNH....................................................................54
6.3.1. Tính và chọn máy nén.........................................................................................54
6.3.2 Tính và chọn thiết bị ngưng tụ.............................................................................58
6.3.3. Tính và chọn thiết bị bay hơi..............................................................................60
CHƯƠNG 7: CÁC THIẾT BỊ PHỤ..............................................................................62

7.1. BÌNH CHỨA CAO ÁP..........................................................................................62
7.1.1. Nhiệm vụ............................................................................................................62
4


Thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây
7.1.2. Cấu tạo................................................................................................................ 62
7.1.3. Tính và chọn thể tích bình...................................................................................62
7.2. BÌNH CHỨA DẦU................................................................................................64
7.2.1. Cấu tạo................................................................................................................ 64
7.2.2. Nhiệm vụ............................................................................................................65
7.2.3. Nguyên tắc làm việc............................................................................................65
7.2.4. Tính toán bình tách dầu.......................................................................................66
7.3. THÁP GIẢI NHIỆT...............................................................................................67
7.3.1. Nhiệm vụ............................................................................................................67
7.3.2. Nguyên lý làm việc.............................................................................................67
7.3.3. Tính và chọn tháp giải nhiệt................................................................................68
7.4. BÌNH TÁCH LỎNG..............................................................................................70
7.4.1. Nhiệm vụ............................................................................................................70
7.4.2. Cấu tạo và nguyên lí làm việc.............................................................................71
7.4.3. Tính toán và chọn thiết bị....................................................................................72
7.5. BÌNH CHỨA DẦU................................................................................................72
7.5.1. Nhiệm vụ............................................................................................................72
7.5.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động..........................................................................73
7.5.3. Chọn bình chứa dầu............................................................................................73
7.6. BÌNH TÁCH KHÍ KHÔNG NGƯNG...................................................................73
7.6.1.Nguyên nhân hình thành khí không ngưng..........................................................73
7.6.2. Nhiệm vụ............................................................................................................73
7.6.3. Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động........................................................................74
7.7. TÍNH CHỌN ĐƯỜNG ỐNG.................................................................................74

7.7.1. Tính chọn đường ống amoniắc............................................................................74
7.7.2. Tính chọn đường ống nước.................................................................................76
7.8. TÍNH VÀ CHỌN BƠM NƯỚC............................................................................77
7.9. CHỌN QUẠT........................................................................................................79
7.10. PHIN SẤY, PHIN LỌC.......................................................................................80
7.10.1. Nhiệm vụ..........................................................................................................80
7.10.2. Cấu tạo..............................................................................................................80
7.10.3. Vị trí lắp đặt......................................................................................................81
5


Thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây
7.11. MẮT GA.............................................................................................................. 81
7.11.1. Nhiệm vụ........................................................................................................... 81
7.11.2. Cấu tạo và lắp đặt..............................................................................................81
7.12. CÁC LOẠI VAN TRONG HỆ THỐNG LẠNH..................................................82
7.12.1. Van một chiều...................................................................................................82
KẾT LUẬN..................................................................................................................83
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................84

6


Thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây

PHỤ LỤC BẢNG
Bảng 1.1

Tiêu chuẩn tổn hao khi bảo quản cam, quýt tươi

Bảng 4.1

Vật liệu cách nhiệt, cách ẩm cho tường

Bảng 4.2

Vật liệu cách nhiệt, cách ẩm cho nền

Bảng 4.3

Vật liệu cách nhiệt, cách ẩm cho mái(trần)

Bảng 6.1

Thông số các điểm nút trên đồ thị lgP-h

Bảng 7.1

Các thông số của bình chứa cao áp

Bảng 7.2

Các thông số của bình tách dầu

Bảng 7.4

Các thông số của bình tách lỏng

Bảng 7.5

Các thông số của bình chứa dầu

Bảng 7.7

Các thông số của đường ống dẫn NH3

Bảng 7.8

Các thông số của đường ống dẫn nước

Bảng 7.9

Các thông số của bơm li tâm

7


Thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây

LỜI MỞ ĐẦU
Từ lâu con người đã biết tận dụng lạnh của thiên nhiên như băng tuyết để ướp lạnh
bảo quản thực phẩm. Từ thế kỉ 19 phương pháp làm lạnh nhân tạo đã ra đời và phát
triển đến đỉnh cao của khoa học kỹ thuật hiện đại.
Ngày nay, kỹ thuật lạnh đã đi sâu vào nhiều lĩnh vực khoa học như: công nghệ
thực phẩm,công nghệ cơ khí chế tạo máy, luyện kim, y học và ngay cả kỹ thuật điện
tử...Lạnh đã được phổ biến và đã gần gũi với đời sống con người. Các sản phẩm thực
phẩm như: thịt, cá, rau, quả... nhờ có bảo quản mà có thể vận chuyển đến nơi xa xôi
hoặc bảo quản trong thời gian dài mà không bị hư thối. Điều này nói lên được tầm
quan trọng của kỹ thuật lạnh trong đời sống con người..Nước ta nằm trong vùng khí
hậu nhiệt đới và cũng là một nước nông nghệp nên Việt Nam là một trong những nước

có tỉ lệ trồng cây ăn quả nhiệt đới và có sản lượng khá cao. Nhưng để sản phẩm trái
cây của Việt Nam có chỗ đứng vững trên thị trường nội địa và thế giới thì đòi hỏi phải
nâng cao chất lượng công nghệ làm lạnh.
Vì vậy việc thiết kế hệ thống lạnh khi đang còn ngồi nghế nhà trường đã giúp
chúng em cũng cố các kiến thức đã học, cũng như có thêm kinh nghiệm để trang bị
hành trang vững vàng khi ra trường.
Do thời gian và kiến thức có hạn, sự mới mẻ của thiết bị và chưa có kinh nghiệm thực
tế nên trong quá trình tính toán thiết kế chắc chắn còn nhiều thiếu sót .Rất mong những
ý kiến đóng góp, chỉ dạy của thầy.
Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy ĐÀO THANH KHÊ đã chỉ dạy và hướng
dẫn để nhóm hoàn thành đồ án này.

8


Thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TRÁI CÂY VÀ Ý NGHĨA KỸ THUẬT
LẠNH ỨNG DỤNG
1.1 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU
Với mỗi loại quả khác nhau sẽ có những tính chất vật lý, hoá học khác nhau; thời vụ
gieo trồng, thu hoạch...cũng khác nhau. Để có một chế độ bảo quản tối ưu ta phải nắm
được các đặc điểm, tính chất cơ bản của từng loại quả.Thành phần hóa học của trái cây
tươi gồm:
1.1.1 Nước
- Tồn tại 2 dạng là nước tự do và nước liên kết nhưng trong trái cây tươi nước
chủ yếu tồn tại ở dạng tự do, chiếm tỉ lệ rất cao, khoảng 80 - 90 % khối lượng
-

quả, có khi lên đến 93 - 97 %.
Nước có nhiều trong không bào ngoài ra còn có trong màng tế bào, trong

-

nguyên sinh chất.
Nước có nhiều nhất trong dưa hấu (92% trọng lượng là nước), dưa chuột, các
loại dưa khác,…

1.1.2 Các gluxit
Gồm có chất đường, tinh bột, xenluloza, hemixenluloza và các chất pectin
+ Monosaccarit
+ Disaccarit (đường)
+ Polysaccarit: xenluloz, hemixenluloz, các pectin, tinh bột.
1.1.2.1 Đường
- Trong hầu hết các loại quả đường chiếm 80 – 95% tổng chất khô. Đường tạo vị tự
nhiên cho trái cây chín.Vị ngọt của quả phụ thuộc vào hàm lượng, thành phần và các
loại đường có trong loại quả đó.
- Đường trong quả thường gồm 3 loại sau:
+ Glucozơ (C6H12O6) là một loại glucid đơn giản nhất. Glucoza gặp nhiều trong trái
nho chín, các trái cây chín khác, cũng như trong mật ong.
+ Fructozơ (C6H12O6) là một loại monosaccarit, đồng phân với glucozơ. Fructozơ là
chất rắn kết tinh, có vị ngọt gấp 1,5 đường mía (saccarozơ, saccaroz, sucrose), gấp 2,5
lần glucozơ.
+ Saccarozơ (C12H22O11) là một loại đisaccarit, được tạo ra do hai monosaccarit là αglucozơ và β-fructozơ liên kết với nhau bằng liên kết α-glicozit ở C 1 của glucozơ, hay
liên kết β-glicozit ở C2 của fructozơ.
- Ngoài ra còn có một số đường khác: arabinose, galactose,…
9


Thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây
1.1.2.2 Tinh bột

Ở quả chỉ có khoảng 1%.Ở một số loại quả xanh thì hàm lượng tinh bột nhiều hơn. Ví
dụ: chuối xanh.
- Tinh bột(C6H10O5)n: là một cacbohiđrat cao phân tử bao gồm các đơn vị D-glucozơ
nối với nhau bởi liên kết α-glucozit.
- Đối với các loại rau quả có hàm lượng tinh bột cao sẽ tạo thành hồ trong quá trình hồ
hoá ngăn cản sự truyền nhiệt trong quá trình thanh trùng ( sản xuất nước trái cây ép).
1.1.2.3 Cellulose và Hemicellulose:
- Thuộc nhóm pentose: chủ yếu nằm ở bộ phận bảo vệ như vỏ quả.
- Trong các loại quả, cellulose và hemicellulose chiếm trung bình là 0,5; 2%. Các loại
quả cứng thì hàm lượng này chiếm nhiều hơn có khi tới hơn 15% trọng lượng chất khô
và chúng không có giá trị dinh dưỡng.
- Khi rau quả chín, hàm lượng xenluloza không bị đổi
1.1.3 Các chất pectin
Các chất pectin đóng vai trò quan trọng trong quá trình trao đổi nước khi chuyển hoá
các chất và trong quá trình chín của quả. Trong vỏ quả chứa 1,0; 1,5%. Trong hạt
lượng pectin thường ít hơn.
1.1.4 Các acid hữu cơ
Gồm chủ yếu các acid malic, acid citric, acid tactric, acid acetic…Độ acid chung
thường không quá 1 % phụ thuộc vào từng loại quả, giống và độ chín của loại quả đó.
Độ chua của quả phụ thuộc vào hàm lượng và loại axit có trong quả đó.
1.1.5 Các glucozit
- Được cấu tạo từ các Monosaccarit, thường là glucoza.
- Nằm trong vỏ quả, vỏ hạt, vỏ múi, trong cùi.
- Có tính sát trùng.
- Có một số loại Glucozit ở quả như sau:
+ Hesperidin: có nhiều trong cùi cam, chanh, quýt, bưởi….có vị đắng.
+ Naringin: thường nằm ở lớp vỏ trắng, trong dịch quả của các loại quả có múi.
+ Solanin: thường nằm ở lớp vỏ và dưới lớp vỏ.
+ Manihotin
1.1.6 Các chất polyphenol

- Hàm lượng nhỏ nhưng có vai trò quan trọng: kháng vi sinh vật, tham gia vào
quá trình trao đổi chất.
10


Thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây
-

Chủ yếu bao gồm các chất tanin (có vị chát) ngoài ra còn có lienin và melanin
(có màu đen xám).

1.1.7 Các chất màu
Các chất màu gồm các nhóm clorofin, carotinoit, flavon và antoxian.
-

Diệp lục (clorophyl): Làm cho sản phẩm có màu xanh, tồn tại 2 dạng: clorophyl
a và clorophyl b. Dễ bị thay đổi dưới tác dụng của nhiệt độ. Trong môi trường

-

acid quả thường bị mất màu xanh.
Carotenoit: Chứa nhiều trong mô và vỏ quả khi chín. Rất dễ bị oxy hoá bởi oxy

-

không khí.
Antocyan: Có nhiều trong quả, màu sắc không thể hiện rõ. Trong môi trường
acid, antocyan có màu đỏ, trong môi trường kiềm có màu xanh và trong môi
trường trung tính có màu hơi tím.

1.1.8 Các hợp chất chứa nitơ
Trong quả, hợp chất chứa Nitơ tồn tại dưới các dạng sau:
-

Protein: gồm 2 loại: protein đơn giản, protein phức tạp. Trong protein chứa đầy

-

đủ các nhóm albumin, prolamin, glutelin, globulin.
Axit amin
Các muối Nitrat

1.1.9 Chất béo
Chất béo của quả thường có hai loại:
-

Acid béo no: acid palmitic (31 %) và acid stearic (4,5 %).
Acid béo không no: acid oleic (4,5 %), acid linoleic (53%) và acid linoleonic

-

(7%).
Ngoài ra còn có các loại acid khác.

1.1.10 Các vitamin
-

Vitamin là những hợp chất hữu cơ có hàm lượng rất nhỏ trong cơ thể nhưng rất

-

cần thiết cho hoạt động sống.
Hàm lượng vitamin trong quả nhiều hay ít đều phụ thuộc vào loại quả, độ chín,

-

…
Có 2 nhóm: hoà tan trong nước và hoà tan trong dầu.
Trong quả có nhiều nhất là vitamin C và A.
Hàm lượng vitamin thay đổi tuỳ theo loại vitamin, thời gian và điều kiện bảo
quản.

1.1.11 Các chất khoáng
11


Thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây
-

Các nguyên tố đa lượng quan trọng: K, Ca, Na, P…

-

Các nguyên tố vi lượng quan trọng: Mg, Mn, I2, Bo, Zn, Cu…

-

Các nguyên tố siêu vi lượng quan trọng: U, Ra, Th,…

1.1.12 Các fitonxid

- Fitonxid là các chất kháng sinh có nguồn gốc thực vật. Fitonxid không chỉ chứa
trong hành, gừng, riềng,…như vẫn quen thấy mà có trong hầu hết trái cây với
hàm lượng và tính chất khác nhau. Khả năng kháng sinh của fitonxid rất khác
nhau, tuỳ thuộc bản chất hoá học của chúng.Chúng khác nhau tùy thuộc vào
từng loại trái cây, điều kiện trồng trọt, thời hạn tồn trữ.
-

Trong bảo quản và chế biến các fitonxid có ý nghĩa rất quan trọng.

1.1.13 Các enzyme
Các enzyme là chất xúc tác sinh học các quá trình trao đổi chất và biến đổi hoá học
xảy ra trong mô thực vật, các hệ enzyme chứa trong chất nguyên sinh có tác dụng tổng
hợp ra các chất phức tạp hơn, còn các hệ enzyme ở dịch quả có tác dụng thủy phân
thành các chất đơn giản hơn. Trong quả có các loại enzyme sau:
+ Hệ enzyme oxi hoá khử: polyphenoloxidaza,ascobinoxidaza,…
+ Hệ enzyme thuỷ phân: amilaza, invectaza, pectaza, bromelin, papain…
+ Hệ enzyme tổng hợp: photphataza…

12


Thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây
1.2 VAI TRÒ VÀ Ý NGHĨA CỦA KỸ THUẬT LẠNH TRONG BẢO QUẢN
TRÁI CÂY
1.2.1 Vai trò
-

Việt Nam ta là một nước nhiệt đới nóng ẩm mưa nhiều, hình thành một năm 4
mùa rõ rệt. Do vậy mà rất thích hợp cho thực vật phát triển mạnh mẽ. Điều này
đã tạo nên nguồn lợi quả ở nước ta trở nên vô cùng phong phú và đa dạng như:

-

xoài, táo, hoa, dưa hấu,...
Hiện nay người ta đưa rất nhiều giống trái cây vào trồng với giá trị cao không
những cho tiêu dùng trong nưóc mà còn xuất khẩu ra nước ngoài. Đặc điểm của
những loại trái cây nói trên mang tính chất mùa vụ. Do vậy muốn để bảo quản
trái cây tươi đượclâuhơn đó là nhiệm vụ của ngành kỹ thuật lạnh.

1.2.2 Ý nghĩa kỹ thuật lạnh trong việc bảo quản trái cây tươi
- Xuất phát từ những vai trò cùng với việc phần lớn các loại trái cây chứa nhiều
chất và cấu trúc phức tạp và trong điều kiện Việt Nam nằm ở vùng nhiệt đới
gió mùa nóng ẩm, thì trái cây tươi thường bị thay đổi về chất lượng, có thể bị
thối, héo úa, hư hỏng, tăng khả năng sinh trưởng và phát triển của VSV... Làm
-

giảm giá thành của sản phẩm .
Vậy để hạn chế những thay đổi về mặt cấu trúc sinh học không tốt đối với trái
cây tươi bằng cách hạ nhiệt độ của trái cây và tăng thêm độ ẩm của không khí
môi trường xung quanh. Vì ở nhiệt độ thất và độ ẩm cao thì những biến đổi có
hại cho quả sẽ bị kìm hãm làm cho quá trình đó lâu hơn, giữ được cho quả tươi

-

lâu hơn, chất lượng vẫn giữ nguyên về mùi vị cũng như màu sắc.
Muốn làm được điều này thì ngày nay bằng các phương pháp làm lạnh nhân
tạo mà ngành kỹ thuật lạnh đã làm được và đó cũng là phương pháp đạt hiệu
quả cao trong trong những điều kiện nhiệt độ ở nước ta.

13

Thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây
1.3 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
1.3.1 Sơ đồ dây chuyền công nghệ bảo quản lạnh đối với trái cây

Nguyên liệu

Phân loại, xử lí

Xếp thùng gỗ thưa

Làm lạnh sơ bộ

Bảo quản lạnh

Kiểm tra

Xuất kho

Bảo quản tạm thời

1.3.2 Thuyết minh dây chuyền công nghệ
1.3.2.1 Nguyên liệu
- Trái cây sau khi đã đạt được độ chín kỷ thuật thì cần thu hái kịp thời và nhanh
chóng, nếu chậm có thể làm giảm nhiều chất lượng sản phẩm. Khi thu hái
thường tiến hành vào lúc sáng sớm vì lúc đó thành phần dinh dưỡng của trái cây
đạt cao nhất, hương vị khẩu vị và những tính chất vật lí ít bị biến đổi. Cụ thể
đối với từng mặt hàng như sau:
+ Chuối: thu hái khi độ già của chuối đạt từ 8590%, vỏ chuối có màu xanh thẩm

gờ cạnh tròn đều.
+ Xoài: thu hoạch khi màu xanh chuyển sang màu vàng, trái xoài mình tròn vai
nhô lên khỏi núm.
14


Thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây
-

Khi thu hái phải chú trọng đến việc cắt hái để không làm xây xát, dập nát quả,

-

tróc vỏ, thủng thịt quả…
Sau khi thu hái nguyên liệu được chuyển đến nơi bảo quản, quá trình này ảnh
hưởng trực tiếp đến phẩm chất của nguyên liệu, đến chất lượng sản phẩm.Với
xoài đựng trong bao bì phải phủ rơm rạ dưới đáy bao bì hoặc thùng gỗ lớn. Các
loại trái cây khi đặt vào các sọt hoặc thùng gỗ thưa thì khối lượng không quá 20

-

kg trừ khi quá trình bốc xếp được cơ giới hoá thì khối lượng mới tăng lên.
Bảo quản tạm thời:
+ Để đảm bảo nhịp độ điều hoà của sản xuất trong nhà máy thường cần một khối
lượng nguyên liệu dự trữ nhất định.Thời gian cho phép bảo quản tạm thời tuỳ
thuộc vào từng loại nguyên liệu và mục đích sử dụng.Thường chỉ vài giờ đến hai
ngày.
+ Khi bảo quản nguyên liệu dù là ngắn hạn trong nguyên liệu vẫn xảy ra các quá
trình biến đổi làm giảm chất lượng nguyên liệu. Vì vậy phải tạo điều kiện bảo
quản tốt nhất và phải đưa vào sản xuất càng nhanh càng tốt.

1.3.2.2 Phân loại, xử lí
Nhằm mục đích loại bỏ các tạp chất, nguyên liệu hư hỏng, non xanh, dập nát, sâu
bệnh... để chọn ra được những nguyên liệu đảm bảo yêu cầu. Khi bảo quản cần phân
loại theo độ chín, kích thước loại quả, đảm bảo độ đồng đều để từ đó có chế độ bảo
quản hợp lí. Cụ thể:
+ Xoài: chọn những quả không bầm dập, không úng thối. Loại bỏ những quả xanh,
quả quá chín, sâu bệnh và không đạt kích thước.
+ Chuối: cắt buồng thành từng nải, nải nào có nhiều quả hay quả chín thì loại
bỏ.Phân loại chuối theo kích thước để dễ xếp vào kho.Trước khi đưa vào bảo quản để
chuối ráo nhựa và ổn định hô hấp.
1.3.2.3 Xếp thùng gỗ thưa, sọt
-

Sau khi xử lí và phân loại, nguyên liệu được xếp vào thùng gỗ thưa, sọt tre, giỏ
sắt... theo từng loại phân biệt và theo kích cỡ đã chọn, cũng xếp nguyên liệu
vào bao bì để dễ vận chuyển. Việc xếp nguyên liệu vào thùng gỗ phải hết sức
nhẹ nhàng tránh tình trạng nguyên liệu xây xát dập nát.
15


Thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây
-

Ví dụ với xoài là loại quả có độ bền cơ học kém, vỏ mỏng nên khi xếp phải cẩn

thận, số lượng vừa phải khoảng 5 kg.
1.3.2.4 Làm lạnh sơ bộ
- Trái cây trước khi đem vào kho bảo quản lạnh phải qua phòng làm lạnh nhanh,
trong các phòng làm lạnh nhanh có máy lạnh không khí tuần hoàn, không khí

cưỡng bức khi nhiệt độ đem bảo quản lớn hơn 5oC.Khi nhiệt độ của trái cây đạt
đến nhiệt độ của kho bảo quản lạnh,nhiệt độ làm lạnh nhanh là 1 oC. Lúc đó
quả mới được nhập vào kho với mục đích là tránh tác động của sự biến đổi
nhiệt đột ngột gây đọng sương, đọng ẩm làm hư hỏng nguyên liệu.
1.3.2.5 Bảo quản lạnh
-

Trái cây trong các thùng sọt được làm lạnh sơ bộ đến nhiệt độ bảo quản lạnh thì
được nhập vào kho bảo quản bằng các xe vận chuyển. Các thùng sọt xếp thành
chồng cách trần nhà 25  30cm, phía dưới có các bệ kê cao 15cm, các thùng
này được xếp trên các palet để tiện cho việc xếp dỡ bằng máy. Khoảng cách đến

-

tường là 30  50cm, cách dàn lạnh 50  60cm, giữa các chồng là 10  15cm.
Các thùng được xếp thành từng lô có kí hiệu riêng căn cứ vào từng loại, các lô

-

hướng ra lối đi chính, tải trọng là 350 kg/m3.
Trong kho bảo quản có không khí cưỡng bức. Định kì thay đổi không khí hai
lần trong một ngày đêm, vận tốc không khí là 0,5 1m/s. Nhiệt độ phòng bảo

-

quản lạnh đảm bảo yêu cầu qui định đối với từng loại nguyên liệu.
Cho phép nhiệt độ dao động  0,5oC, khi xuất kho cho phép tăng từ 4  5oC

trong một ngày đêm.
1.3.2.6 Kiểm tra

- Kiểm tra vi sinh vật: kiểm tra chất lượng sản phẩm về mặt vi sinh vật đạt yêu
-

cầu không, sản phẩm có bị nhiễm vi sinh vật gây bệnh không.
Kiểm tra cảm quan: Kiểm tra sản phẩm, bao bì, dụng cụ về mặt cảm quan như

-

màu sắc, mùi vị, khối lượng, hình thái và hương vị đặc trưng cho sản phẩm.
Kiểm tra thành phần hoá học: xác định thành phần protit, gluxit, lipit, vitamin,

muối khoáng, độ đường, độ axit.
1.3.2.7 Xuất kho
- Trái cây sau khi bảo quản lạnh, xuất kho để cung cấp cho các phân xưởng chế
biến, các cửa hàng xuất khẩu... Khi chuyển sản phẩm ra ngoài phải nâng nhiệt
độ từ từ, tốt nhất tăng nhiệt độ từ 4  5 oC trong một ngày đêm.
16


Thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây
1.4 KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CÔNG NGHỆ LẠNH THỰC PHẨM
1.4.1 Khái niệm về lạnh
Khái niệm ‘’lạnh’’ được hiểu là chỉ trạng thái vật chất có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ
bình thường. Nhiệt độ bình thường là nhiệt độ thích hợp cho cơ thể con người. Nhiệt
độ này thay đổi tùy theo con người ở xứ nóng hay ở xứ lạnh và vó dao động trong
khoảng từ +18oC đến +25oC .Như vậy có thể coi giới hạn trên của lạnh là 18oC.Lạnh
tức là nước chưa có sự biến thành đá còn tồn tại ở trạng thái lỏng.
1.4.2 Các phương pháp làm lạnh
Tuỳ theo nhiệt độ mà chia làm các phương pháp lạnh khác nhau:
- Lạnh thường :+18 oC> to > tođóng băng

- Lạnh đông: to đóng băng > to > -100 oC
- Lạnh thâm độ: -100 oC > to > -200 oC
- Lạnh tuyệt đối (lạnh Cryo): -200 oC > to> -272,999985oC
Lạnh tức là nước chưa có sự biến thành đá còn tồn tại ở trạng thái lỏng.
1.4.3 Các quá trình xảy ra trong trái cây khi bảo quản lạnh
Những biến đổi về vật lý, sinh lý, sinh hóa xảy ra ở trái cây tươi và trong quá trình bảo
quản liên hệ chặt chẽ và phụ thuộc vào tính chất tự nhiên của quả, tùy thuộc vào giống
và điều kiện trồng trọt, chăm sóc, độ già chín khi thu hái, quá trình vận chuyển và
những yếu tố kỹ thuật trong quá trình bảo quản.
1.4.3.1 Các quá trình vật lý: đây chính là những biến đổi làm thay đổi hình dạng, màu
sắc, khối lượng của sản phẩm.
a) Sự bay hơi nước: Là nguyên nhân gây ra tổn hao tự nhiên cho khối lượng sản phẩm.
-

Trái cây tươi sau một thời gian bảo quản thì bị héo, khối lượng trái cây giảm là
do quá trình bay hơi nước mà quá trình này luôn gắn liền với quá trình hô hấp,
với rau quả có kích thước tế bào lớn, khoảng không bào to lớp vỏ của tế bào
mỏng, khả năng giữ nước của chất nguyên sinh yếu sẽ làm thoát ẩm nhanh trái
cây sẽ chóng héo. Mặt khác bề mặt trái cây sẽ bị sẫm màu sau 1 thời gian bảo
quản nguyên nhân là do các mao quản bị teo lại không phản xạ ánh sáng mà
hấp thụ ánh sáng.

17


Thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây
-

Sự bay hơi nước phụ thuộc vào bề mặt bay hơi, nhiệt độ và độ ẩm tương đối,
vận tốc của môi trường không khí.Ngoài ra còn phụ thuộc vào bao bì, tính chất

-

và độ chín tới của trái cây,nhiệt độ bảo quản thích hợp cho từng loại trái cây.
Thông thường lượng nước mất đi khi bảo quản của một tấn trái cây là 0.3-

-

0.5kg/ngày đêm.
Do đó phải bảo quản trái cây trong môi trường có nhiệt độ thấp và độ ẩm tương

đối cao thì sự bay hơi nước chậm lại và lâu héo.
b) Sự thải nhiệt
- Trong quá trình bảo quản quả tươi diễn ra quá trình hô hấp theo phương trình
sau:
C6H12O6 + 6O2  6CO2 + 6H2O + 674kcal/ phân tử gam
-

Hô hấp xảy ra rất mạnh ngay cả ở nhiệt độ thấp những loại trái cây nào hô hấp
mạnh, thải nhiệt nhiều thì khả năng bốc hơi ẩm lớn và lượng chất khô mất đi

nhiều.
- Trong quá trình bảo quản trái cây tươi phải tìm cách giải phóng nhiệt sinh ra.
c) Biện pháp hạn chế sự hao hụt khối lượng khi làm lạnh
- Giảm thời gian làm lạnh bằng cách làm lạnh nhanh
- Giảm bề mặt bay hơi bằng cách sử dụng các bao bì đóng gói
- Không nên thông gió nhiều khi làm lạnh và bảo quản lạnh mà chỉ thông gió vừa
đủ để duy trì hô hấp của trái cây ở mức độ thấp.
- Tăng hàm ẩm không khí trong phòng bảo quản lạnh.
Từ đó ta thấy tổn hao khối lượng tự nhiên của trái cây phụ thuộc nhiều vào điều kiện

thu hái như thời điểm, độ chín, độ dập nát, thời gian bảo quản và phương pháp bảo
quản lạnh.

18


Thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây
Bảng 2.1 : Tiêu chuẩn tổn hao khi bảo quản cam quýt tươi
Thời gian bảo quản
( ngày)

Tổn hao tự nhiên tính trong 1 ngày, %
Quýt

Cam

<5

0,1

0,08

6 – 15

0,06

0,04

16 – 30

0,04

0,04

31 – 60

0,05

0,03

61 – 90

0,06

0,03

>90

0,03

1.4.3.2. Các quá trình sinh lý
- Quá trình sinh lý cơ bản là sự hô hấp. Ðây là quá trình không có lợi vì nó tiêu
tốn chất khô, làm giảm khối lượng tự nhiên, làm tăng nhiệt cho trái cây làm trái
-

cây mau hư hỏng.
Có hai dạng hô hấp yếm khí và hiếu khí:
+ Hô hấp yếm khí (không có O 2) thì trái cây hô hấp yếm khí phân hủy đường
tạo ra CO2 và rượu.
C6H12O6  C2H5OH + CO2+ 28 kcal/ phân tử gam.

+ Hô hấp hiếu khí (có O 2): thải ra CO2, nước và sinh nhiệt làm bốc nóng khối
nguyên liệu.
C6H12O6 + 6 O2  6 CO2+ 6 H2O + 674 kcal/ phân tử gam.

-

Sự hô hấp được biểu thị bằng cường độ hô hấp ( là số miligam CO 2 thải ra trong
1 giờ của 1 kg chất khô trái cây); cường độ hô hấp phụ thuộc vào yếu bên ngoài

-

và chủng loại trái cây.
Quá trình hô hấp như thuộc vào nhiệt độ, mức độ chín và độ nguyên lành của
rau quả. Ví dụ như nếu việc thông gió không tốt thì sự sinh nhiệt sẽ kích thích
làm tăng cường độ hô hấp, tích tụ hơi nước trên bề mặt nguyên liệu và là

-

nguyên nhân thúc đẩy vi sinh vật phát triển nhanh làm hư nguyên liệu.
Trong quá trình bảo quản lạnh, trái cây vẫn tiếp tục quá trình chín tới sau thu
hái nhưng với mức độ khác nhau: lê, táo, chuối, dứa có thể tiếp tục chín trong
19


Thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây
quá trình bảo quản lạnh nhưng đào, cam, quýt, nho thì chín tới kém hơn còn
mơ, mận thì không tiếp tục chín tới trong khi bảo quản lạnh.
1.4.3.3 Quá trình biến đổi sinh hóa và sự thay đổi thành phần hoá học
Quá trình biến đổi sinh hóa cơ bản của trái cây xảy ra do sự tác động của enzyme; các
quá trình sinh hóa đã làm thay đổi thành phần hóa học của trái cây.

-

Gluxit: Là thành phần luôn biến đổi và biến đổi lớn nhất trong trái cây .
Axit hữu cơ: Trong quá trình bảo quản tổng lượng các axit hữu cơ giảm làm
cho chỉ số đường trên axit tăng nên quả ngọt. Tuy nhiên lượng axit hữu cơ đặc

-

trưng cho từng loại quả sẽ tăng lên nhiều nhất.
Vitamin: Nói chung hàm lương vitamin giảm nhanh trong quá trình bảo quản.
Bảo quản ở nhiệt độ thấp vitamin giảm ít, ngược lại ở nhiệt độ cao vitamin

-

giảm nhiều.
Các chất màu: Các sắc tố trong quả khi bảo quản thay đổi nhiều. Hàm lượng

-

clorofin nói chung là giảm, carotenoit tăng trong quá trình bảo quản trái cây .
Polyphenol: Các hợp chất tanin trong quá trình chín của trái cây giảm đi nhanh
nên trong trái cây trong quá trình bảo quản giảm đi vị chát.

1.4.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến thời hạn bảo quản của trái cây
STT Yếu tố ảnh hưởng
1

Nhiệt độ

Tính chất

Nhiệt độ là yếu tố chủ yếu của môi trường có ảnh
hưởng quyết định đến quá trình sống của trái cây bảo
quản.Tăng nhiệt độ sẽ tăng các phản ứng sinh hoá,
làm bay hơi nước làm trái cây nhanh héo và làm tăng
cường độ hô hấp.
Vì vậy để bảo quản được lâu cần phải hạ thấp nhiệt
độ để giảm cường độ hô hấp, tuy nhiên không được
hạ nhiệt độ dưới điểm đóng băng làm nước kết tinh
phá vỡ cấu trúc tế bào. Đối với trái cây thì nhiệt độ
đóng băng thường ở -4÷-2oC vì dịch bào chứa nhiều
chất hoà tan.

2

Độ ẩm của không khí Độ ẩm tương đối trong phòng bảo quản có ảnh
hưởng đến sự bốc hơi nước của trái cây. Độ ẩm thấp
20


Thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây
làm tăng sự bay hơi nước làm cho trái cây giảm khối
lượng tự nhiên, làm héo bề mặt ngoài và bên trong
gây ra hiện tương co nguyên sinh chất dẫn đến rối
loạn sự trao đổi chất làm rau mất khả năng đề kháng
với những tác động bất lợi từ bên ngoài.
Đối với các loại trái cây có khả năng chống bốc hơi
nước tốt hơn và tồn trữ được lâu hơn thì độ ẩm thích
hợp 80÷90%.
3

Thành phần khí trong Có ảnh hưởng quan trọng đến cường độ hô hấp nếu
không khí bảo quản

kết hợp với bảo quản lạnh không khí điều hoà thì khả
năng bảo quản tốt hơn nhiều.

4

Sự

thông

gió

thoáng khí

và Có ảnh huởng đến chất lượng của trái cây trong quá
trình bảo quản duy trì quá trình sống của trái cây.
Tuy nhiên sự thông gió này được điều chỉnh ở mức
độ thích hợp.

5

Các yếu tố khác

Ánh sáng, đất, phân bón cũng ảnh hưởng đến khả
năng bảo quản của trái cây.

CHƯƠNG 2: MÔI CHẤT LẠNH VÀ CHẤT TẢI LẠNH
2.1 MÔI CHẤT LẠNH

21


Thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây
2.1.1 Khái quát về môi chất lạnh
- Là chất môi giới sử dụng trong chu trình nhiệt động ngược chiều để hấp thụ
nhiệt của môi trường cần làm lạnh và tải nhiệt ra môi trường có nhiệt độ cao
hơn (là vật chất tuần hoàn trong hệ thống lạnh). Môi chất làm nhiệm vụ mang
nhiệt từ nơi có nhiệt độ thấp để thải ra nơi có nhiệt độ cao hơn. Đây là phần
-

không thể thiếu của các thiết bị làm lạnh.
Ở máy lạnh nén hơi, sự thu nhiệt của môi trường có nhiệt độ thấp nhờ quá trình
bay hơi ở áp suất thấp và nhiệt độ thấp, sự thải nhiệt cho môi trường có nhiệt độ
cao nhờ quá trình ngưng tụ ở nhiệt độ cao và áp suất cao, sự tăng áp suất của

quá trình nén hơi và giảm áp suất nhờ quá trình tiết lưu hoặc giản nở lỏng.
- Thông thường môi chất lạnh tồn tại ở 2 dạng:
 Tác nhân lạnh ở dạng lỏng: NH3 và Freon.
 Tác nhân lạnh ở dạng rắn: chủ yếu ở dạng đá khô( tuyết cacbonic), đá ướt và
hỗn hợp đá muối.
2.1.2 Môi chất amoniắc
- CTHH: NH3 , kí hiệu R717
- NH3 là một chất khí không màu, có mùi rất hắc. Lỏng NH3 sôi ở áp suất khí
quyển ở nhiệt độ -33,35oC. Amoniắc có tính chất nhiệt động tốt phù hợp với chu
trình máy lạnh nén hơi dùng máy nén pittông.
2.1.2.1 Tính chất vật lý:
-

Áp suất ngưng tụ trong điều kiện mùa hè ở Việt Nam tương đối cao. Nếu dùng
nước tuần hoàn, nhiệt độ nước ra khỏi bình ngưng là 37oC, nhiệt độ ngưng tụ

-

42oC.
Nhiệt độ cuối tầm nén rất cao nên phải làm mát đầu xilanh bằng nước và phải

-

hút hơi bão hòa.
Năng suất lạnh riêng thể tích lớn nên máy nén và thiết bị gọn nhẹ.
Hệ số dẫn nhiệt và trao đổi nhiệt lớn thuận lợi cho việc thiết kế và chế tạo thiết

-

bị ngưng tụ và bay hơi.
Hòa tan nước không hạn chế nên van tiết lưu không bị tắc ẩm, nhưng nhiệt độ
bay hơi bị tăng nếu hàm lượng nước lớn.Vì vậy lượng nước phải khống chế

-

dưới 0,1%.
Không hòa tan dầu nên khó bôi trơn các chi tiết chuyển động của máy nén, do
đó phải duy trì áp lực bơm dầu cần thiết để đảm bảo bôi trơn. Hệ thống phải bố
bình tách dầu trên đường đẩy máy nén và các bầu dầu cho các thiết bị trao đổi
22


Thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây

nhiệt như bình ngưng, bình bay hơi, tránh lớp dầu bám trên bề mặt trao đồi
nhiệt cản trở quá trình trao đổi nhiệt.Đồng thời do không hòa tan dầu nên nhiệt
-

độ bay hơi không bị tăng.
Vì NH3 dẫn điện nên không sử dụng cho máy nén kín và nửa kín.

2.1.2.2 Tính chất hóa học
-

NH3 nói chung bền vững ở nhiệt độ và áp suất công tách. NH3 chỉ phân hủy
thành nitơ và hyđrô ở nhiệt độ 260oC nhưng khi có hơi nước và thép làm chất
xúc tác, amoniắc bắt đầu phân hủy ở nhiệt độ 110 – 120oC. Bởi vậy cần làm mát
tốt đầu xilanh và hạn chế nhiệt độ cuối tầm nén trong khoảng nhiệt độ này là tốt

-

nhất.
Không ăn mòn các kim loại đen, các phi kim loại chế tạo máy, nhưng ăn mòn
đồng và các hợp kim của đồng nên không sử dụng đồng và các hợp kim của

-

đồng trong hệ thống lạnh amoniắc, trừ đồng thau photpho.
Không gây tác hại phá hủy tầng ozon như các chất Freon.

2.1.2.3 Tính an toàn cháy nổ
-

NH3 gây cháy nổ trong không khí. Ở nồng độ 13,5 – 16%, amoniắc bốc cháy ở

nhiệt độ 651oC. Vì vậy các gian máy NH3 không được dùng ngọn lửa trần và
phải được thông thoáng thường xuyên. Hệ thống lạnh bằng amoniắc không nên

-

làm việc ở áp suất chân không đề phòng hút không khí vào hệ thống.
Hỗn hợp (amoniắc với thủy ngân) gây nổ rất nguy hiểm nên hệ thống lạnh bằng
amoniắc không được sử dụng áp kế thủy ngân.

2.1.2.4 Tính chất sinh lý
-

Nhược điểm cơ bản của NH3 là độc hại đối với cơ thể con người, gây kích thích
niêm mạc của mắt, dạ dày, gây cơ thắt cơ quan hô hấp, làm bỏng da. Nhưng

-

amoniắc có mùi khai khó ngửi và hắc nên có thể phát hiện ngay đề phòng tránh.
Amoniắc làm giảm chất lượng thực phẩm bảo quản, làm cho thực phẩm, rau
quả biến màu, giảm chất lượng nhanh chóng khi có rò rỉ amoniắc vào buồng
lạnh.

2.1.2.5 Tính kinh tế
23


Thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây
-

Amoniắc là môi chất lạnh rẻ tiền, dễ kiếm, vận chuyển và bảo quản dễ dàng. Vì

-

vậy tuy độc hại nhưng môi chất này vẫn là môi chất lạnh quan trọng.
Amoniắc sử dụng trong các máy lạnh có năng suất lớn; thích hợp với máy nén
pittong, không sử dụng cho máy nén turbin vì tỉ số áp suất quá nhỏ.

2.2 CHẤT TẢI LẠNH
2.2.1 Định nghĩa
-

Chất tải lạnh là chất trung gian nhận nhiệt của đối tượng cần làm lạnh chuyển
tới thiết bị bay hơi cấp cho môi chất lạnh sôi.

-

Hệ thống lạnh dùng chất tải lạnh còn gọi là hệ thống lạnh gián tiếp

2.2.2. Ưu nhược điểm của hệ thống làm lạnh gián tiếp sử dụng chất tải lạnh:
 Ưu điểm: người ta sử dụng chất tải lạnh trong các trường hợp sau:
- Khó sử dụng trực tiếp dàn bay hơi để làm lạnh sản phẩm.
- Khi môi chất lạnh có tính độc hại và có ảnh hưởng không tốt đến môi trường và

-

sản phẩm bảo quản, chất tải lạnh được coi là vòng tuần hoàn an toàn.
 Nhược điểm:
Về mặt nhiệt động làm lạnh gián tiếp qua chất tải lạnh có tổn thất năng lượng

-

lớn hơn do phải truyến quan chất trung gian.
Về kinh tế cũng tốn kém hơn do phải chi phí thêm thiết bị: bơm, dàn lạnh, thiết
bị tuần hoàn chất tải lạnh,..

24


Thiết kế kho lạnh bảo quản trái cây
2.2.3. Yêu cầu đối với chất tải lạnh
 Tính chất vật lý
- Nhiệt độ đông đặc phải thấp hơn nhiệt độ bay hơi của môi chất lạnh ít nhất là
-

-

5oC tránh làm nổ ống do nguy cơ đông đặc.
Hệ số dẫn nhiệt và trao đổi nhiệt phải lớn.
Nhiệt dung càng lớn càng tốt, khả năng giữ nhiệt càng lớn càng tốt.
Độ nhớt và khối lượng riêng càng nhỏ càng tốt vì giảm được tổn thất áp suất
trên đường ống.
 Tính chất hóa học
Không ăn mòn kim loại chế tạo máy, không ăn mòn thiết bị.
Bền vững không bị phên hủy trong điều kiện làm việc.
 Tính an toàn: không gây cháy nổ, không làm ô nhiễm môi trường.
 Tính chất sinh lý: không độc hại cho cơ thể con người, không ảnh hưởng
xấu đến chất lượng thực phẩm bảo quản.
 Tính kinh tế: rẻ tiền, dễ vận chuyển bảo quản.

2.2.4. Chất tải lạnh không khí

Không khí là môi trường khí phổ biến nhất vì:
- Không khí rất phổ biến, rẻ, và nhiều.
- Dễ vận chuyển vào tận các nơi cần làm lạnh.
- Không khí cần cho sự sống của sinh vật đặc biệt là nhóm thực vật hô hấp như
-

trái cây, nhờ quá trình hô hấp trái cây sẽ tươi ngon hơn.
Môi trường không khí không gây độc hại cho người và thực phẩm.
Khi vận chuyển bẳng môi trường không khí thì dễ điều chỉnh vận tốc lưu lượng
và không khí có thể coi là không ăn mòn thiết bị.
Tuy nhiên khi sử dụng không khí cũng cũng có những nhược điểm sau:
+ Hệ số cấp nhiệt α nhỏ: α = 6 – 8 kcal/m2.h.độ khi ở trạng thái đối lưu tự
nhiên Để khắc phục ta có thể tăng vận tốc không khí lên nhưng α tăng cũng
không đáng kể.
+ Không khí khó làm sạch khi tách các tạp chất cơ học, VSV, đặc biệt là tách
các mùi vị lạ trong không khí.

25