Lời nói đầu
Cùng với sự phát triển của xã hội thì nhu cầu về thực phẩm đòi hỏi ngày càng
cao như thực phẩm phải dinh dưỡng, tươi ngon, đảm bảo vệ sinh là một tất yếu
của cuộc sống.
Nước ta là một nước đi lên từ nền kinh tế nông nghiệp, cho nên ngành chăn nuôi
rất được chú trọng và phát triển. Và một trong những mặt hàng tiêu biểu đóng
góp một nguồn lợi lớn cho nước ta không kể đến đó là thịt bò. Thịt bò là một
nguồn cung cấp dinh dưỡng rất có giá trị chứa hàm lượng protein cao, vì thế nó
là nguồn thực phẩm rất được ưu chuộng ở cả trong nước và ngoài nước.
Tuy nhiên để đáp ứng được nhu cầu lớn về số lượng cũng như yêu cầu về chất
lượng, vệ sinh thực phẩm thì các kho bảo quản lạnh đông đã ra đời nhằm thỏa
mãn các yêu cầu của người tiêu dùng nội địa cũng như là xuất khẩu.
Với những yêu cầu đó thì em tiến hành thực hiện đề tài: “ Thiết kế kho lạnh
đông bảo quản thịt bò với địa điểm xây dựng là tỉnh thái nguyên”

Phần 1: Tổng quan về công nghệ của hệ thống bảo quản đông thịt bò.

1.1

Một số phương pháp bảo quản thịt bò.

-Thịt bò là thực phẩm giàu chất dinh dưỡng, giàu hàm lượng protein, vitamin và
khoáng chất. Vì vậy nó là thực phẩm quan trọng và không thể thiếu trong mỗi
bữa ăn hàng ngày. Với sự phát triển mạnh mẽ của nông nghiệp theo hướng nông
thôn mới trong những năm qua đã làm cho ngành chăn nuôi ngày càng đa dạng
và phong phú. Đặc biệt là chăn nuôi bò thịt ngày càng ra tăng cả về số lượng
cũng như chất lượng. Chính vì vậy đòi hỏi công nghệ chế biến và bảo quản thực
phẩm cũng phát triển theo nhằm đáp ứng yêu cầu bảo quản thực phẩm gia tăng.
Trong thịt bò hàm lượng nước chiếm 70% trọng lượng 18% protein 10% lipit
10% canxi … vì vậy là đối tượng rất dễ bị hỏng không để được thời gian lâu sau
khi giết mổ vận chuyển bảo quản. Các thành phần dinh dưỡng làm tăng giá trị

thơm như sồi, trầm, ổi, mít …
Tác dụng bảo quản của khói chủ yếu là do các hợp chất phenol. Nó được
hấp thu chọn lọc và thấm sâu vào súc thịt. Mô mỡ hấp thu nhiều hơn nhiều hơn
mô cơ. Thịt có độ ẩm cao hấp thu nhiều.khói có tác dụng ức chế tiêu diệt vi
khuẩn làm hỏng thịt, chống oxy hóa thành phần chất béo không no trong thịt, cải
thiện mùi, màu sắc của thịt.
1.2 Tổng quan về kĩ thuật lạnh
Kỹ thuật lạnh là kĩ thuật tạo ra môi trường có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ
bình thường của môi trường, giới hạn giữa nhiệt độ lạnh và nhiệt độ bình thường
còn có nhiều quan điểm khác nhau, nhưng nhìn chung thì giới hạn của môi
trường lạnh là môi trường có nhiệt độ nhỏ hơn 20.


Trong môi trường lạnh được chia làm 2 vùng nhiệt độ. Đó là khoảng nhiệt độ
đương thấp, khoảng này có nhiệt độ từ 0-20 còn khoảng nhiệt độ còn lại gọi là
nhiệt lạnh đông của sản phẩm. Bởi vì khoảng nhiệt độ này là khoảng nhiệt độ
đóng bang của nước, tùy theo từng loại sản phẩm mà nhiệt độ đóng băng khác
nhau.
Kỹ thuật lạnh ngày càng đóng vai trò quan trọng trong nền kinh tế quốc dân
cũng như khoa học kỹ thuật. Kỹ thuật lạnh xâm nhập vào hơn 70 ngành kinh tế
quan trọng như công nghệ thực phẩm ,chế biến thủy hải sản, rau quả, rượu bia,
nước giải khát, sinh học, hóa lỏng hóa chất và tách khí, y tế, điều hòa không khí.
Kỹ thuật lạnh đã được ứng dụng vào rất nhiều lĩnh vực quan trọng.
Ứng dụng bảo quản thực phẩm
Đây là lĩnh vực quan trọng nhất của kĩ thuật lạnh, nhằm đảm bảo cho các thực
phẩm: rau, quả, thịt, cá, sữa…không bị phân hủy và phân giải do vi khuẩn hay
enzyme gây ra.
Ứng dụng trong thể dục thể thao:
Làm các sân trượt băng và trượt tuyết nhân tạo cho các vận động viên luyện tập
hoặc cho các đại hội thể thao ngay cả khi nhiệt độ không khí còn rất cao hoặc có

biến thiên điều kiện chế độ bảo quản.
Bảo quản sản phẩm là quá trình làm hạn chế mức thấp nhất những biến đổi có
hại cho sản phẩm trong thời gian chờ sử dụng.
1.3.1. Những biến đổi của thực phẩm trong quá trình lạnh đông
a) Những biến đổi về vật lý
Sự kết tinh lại của nước
Trong quá trình bảo quản nếu chúng ta không duy trì được nhiệt độ bảo quản ổn
định sẽ dẫn đến sự kết tinh lại của nước đá. Đó là hiện tượng gây nên những ảnh
hưởng xấu cho sản phẩm bảo quản. Kết tinh lại nước đá xảy ra khi có sự dao
động của nhiệt độ trong quá trình bảo quản. Do nồng độ chất tan trong các tinh
thể nước đá khác nhau nên nhiệt độ kết tinh và nhiệt độ nóng cháy của chúng
cũng khác nhau.
Khi nhiệt độ tăng thì các tinh thể nước đá có kích thước nhỏ, có nhiêt độ nóng
chảy thấp sẽ bị tan ra trước tinh thể có kích thước lớn nhiệt độ nóng chảy cao.
Khi nhiệt độ hạ xuống trở lại thì quá trình kết tinh lại xảy ra, nhưng chúng lại
kết tinh tinh thể nước đá lớn do đó làm cho tinh thể nước đá lớn ngày càng to
lên. Sự tăng về kích thước của các tinh thể nước đá sẽ ảnh hưởng xấu đến thực
phẩm, cụ thể là cấu trúc tế bào bị phá vỡ, khi sử dụng sản phẩm sẽ mềm hơn hao
phí chất dinh dưỡng lớn do sự mất nước tự do tăng làm cho mùi vị sản phẩm
giảm.
Để tránh hiện tượng kết tinh lại của nước đá thì trong quá trình bảo quản nhiệt
độ phải ổn định, mức dao động của nhiệt độ cho phép là 1.
Sự thăng hoa của nước đá


Trong quá trình bảo quản sản phẩm đông do hiện tượng hơi nước trong không
khí ngưng tụ thành tuyết trên giàn lạnh làm cho lượng ẩm trong không khí giảm.
Điều đó dẫn đến sự chênh lệch áp suất bay hơi của nước đá ở bề mặt sản phẩm
với môi trường xung quanh. Kết quả là nước đá bị thăng hoa, sau đó lớp bên
trong của thực phẩm thăng hoa.

không ổn định sẽ làm cho các sản phẩm đã bị lây nhiễm vi sinh vật hoạt động
gây thối rữa sản phẩm và làm giảm chất lượng sản phẩm.
1.3.2 Các yếu tố ảnh hưởng
a) Loại thiết bị làm đông

đến thời gian lạnh động

Có rất nhiều loại thiết bị làm đông và nguyên lý làm việc của mỗi loại thiết bị
cũng khác nhau. Thiết bị gió cưỡng bức và làm lạnh sản phẩm, có loại tiếp
xúc trực tiếp với bề mặt kim loại, nhưng có loại được nhúng trong nito lỏng.
Do nguyên lý làm việc khác nhau nên tốc độ và thời gian lạnh đông cũng
khác nhau đáng kể.
b)

Nhiệt độ buồng lạnh đông

Nhiệt độ lạnh đông càng thấp thì thời gian cấp đông càng nhanh vầ ngược lại.
Thời gian lạnh đông càng lâu thì chất lượng sản phẩm càng thấp, vì vậy cần
chọn nhiệt độ buồng đông cho thích hợp để thời gian và hiệu quả làm đông
được tốt nhất.
c)

Tốc độ không khí trong quá trình lạnh đông

Không khí chuyển động trong các tủ đông có tác dụng lấy đi lượng nhiệt tỏa
ra của sản phẩm, nhiệt truyền vào do mở cửa, do người vận hành, do thiết bị
hoạt động. Ngoài ra còn đảm bảo sự đồng đều của nhiệt độ, độ ẩm.
Tốc độ không khí càng cao thì thời gian cấp đông càng nhanh do hệ số tỏa
nhiệt đối lưu tăng, dẫn đến hệ số truyền nhiệt cũng tăng.
d)


Diện tích bề mặt tiếp xúc
Khi diện tích tiếp xúc giữa thực phẩm với tác nhân hoặc bề mặt làm lạnh
tăng thì thời gian lạnh đông giảm.
Bao gói sản phẩm
Một số sản phẩm được bao gói trước khi đem đi làm đông nên làm tăng
trở nhiệt. Đặc biệt khi bao gói có lọt các lớp khí bên trong tạo nên lớp
cách nhiệt thì làm tăng thời gian làm đông.

i)

Loại sản phẩm
Mỗi loại thực phẩm có một nhiệt dung riêng và nhiệt hàm khác nhau, do
đó nhiệt lượng cần thiết để cấp đông cho mỗi loại thực phẩm cũng khác
nhau.

1.4 Quy trình giết mổ và bảo quản thịt bò
1. Chuồng nhốt gia súc bò
2. Dây chuyền giết mổ
3. Khu bẩn
4. Khu sạch
5. Phòng đông lạnh
6. Dây truyền sơ chế thịt (dây chuyền pha lọc thịt và xương)
7. Dây chuyền chế biến thành phẩm
8. Dây chuyền đóng gói thành phẩm
9. Khu tập kết để xuất ra thị trường
Chuồng nhốt gia súc
Đây là khu vực mà gia súc phân loại được lưu giữ trước khi giết mổ. Quy hoạch
tốt khu vực này cho phép bạn phân loại được gia súc từ các nhà cung cấp khác


tăng như xúc xích, bánh mì kẹp thịt, thịt viên … thiết bị được sử dụng trong các
khu vực này là máy xay thịt, máy cắt, chất độn chân không, tủ nấu chín, máy
thái …
Dây chuyền đóng gói thành phẩm
Trong bộ phận đóng gói tất cả hàng hóa có thể được đóng gói vận chuyển. Sản
phẩm đã pha lọc thịt và xương hoặc đã chế biến có thể được (đóng gói chân


không) đóng goid trong gói bán buôn hoặc gói tiêu dung và có thể được chuyển
lên xe tải thịt tươi hoặc thịt đông lạnh.
Khu tập kết thịt để xuất ra thị trường
Ở đây tất cả thịt thành phẩm đươc tập kết để vận chuyển. Toàn bộ, một nửa hoặc
phần tư (thân bò được cắt làm 4 phần bằng nhau) có thể được chuyển lên xe tải.
Xương và thịt chế biến được đóng gói trước khi vân chuyển lên xe tải trên pallet
hoặc thậm chí được bán tại một số của hàng hay showroom cửa nhà máy.
Phần 2 thiết kế sơ đồ nguyên lý hệ thống làm lạnh bảo quản đông thịt bò.
2.1 xây dựng sơ đồ khối

Bình làm mát
Máy
giãn
nở

Máy
nén
BUỒNG LẠNH

Máy nén
Máy nén thường dùng là loại bơm piston, hút môi chất ở dạng hơi từ dàn bay hơi
về, nén tạo áp suất cao, qua bình ngưng trao đổi nhiệt với nước làm mát ngưng

Làm lạnh trực tiếp: dàn bay hơi đặ trực tiếp ngay trong buồng lạnh, trao
đổi nhiệt trực tiếp với vật cần làm lạnh. Ví dụ như tủ lạnh, điều hòa không
khí gia đình, văn phòng.
2. Làm lạnh gián tiếp: dùng một môi chất trung gian để truyền từ dàn bay
hơi vào buồng lạnh. Môi chất trung gian này có thể là không khí hoặc
nước muối. Phương pháp này trong các hệ thống làm lạnh có công suất
lớn, nhiều buồng lạnh hoặc khu vực khác nhau như trong các kho lạnh
công nghiệp, các hệ thống điều hòa không khí trung tâm trong các siêu
thị, tòa nhà văn phòng. Trong hệ thống điều hòa không khí toàn tàu
thường dùng quạt thông gió thổi qua dàn bay hơi đi vào từng phòng.
2.2.
Tính nhiệt kho lạnh
a) Các thông số lựa chọn ban đầu
Kích thước kho lạnh
Chiều dài a= 20(m)
Chiều rộng b= 18(m)
Chiều cao h= 6(m)
Nền: không sưởi
Tường bao: bê tông, trần màu sáng
Thiết bị ngưng tụ làm mát bằng nước
Chu trình làm việc: chu trình quá lạnh quá nhiệt, cho ,
1.


b)

Địa điểm: thái nguyên
Tính toán
Nhiệt kho lạnh
Q= Q1+Q2+Q3+Q4+Q5

90
100
90
360

Tổng Q11B= 8787,8 (W)
Ta có Q11N= nt2)
Nền không sưởi
tn là nhiệt độ trung bình năm tại thái nguyên= 23
t2 là nhiệt độ trong buồng lạnh
F là diện tích nền tương ứng (m2)
Kq là hệ số truyền nhiệt tương ứng từng vùng nền
Q11N1= 0,47
Lập bảng

Q11B (w)
1214,4
1093
1214,4
1093
4173,1


F(m2)
152
104
72
48

Vùng

∑Q12= 1684,8 W
VẬY Q1= 14874,3 W
2.

Nhiệt lượng tỏa ra ở sản phẩm và bao bì
Q2= Q21Q22
. Nhiệt lượng do sản phẩm tỏa ra
Q21= 0,0116 M (h1h2)
Với h1,h2 là entanpi của sản phẩm trước khi đưa vào buồng lạnh
và trong buồng lạnh tra bảng 8
M là khối lượng sản phẩm vận chuyển vào ra hàng ngày
(tấn/ngày đêm)
Trong đề bài này chọn M=0,25 E
Với E là dung tích buồng lạnh
E= V.Gv
Với V là thể tích buồng lạnh
Gv là định mức chất tải lạnh tra bảng 3.
Tra bảng ta được h1= 233,6 kj/kg; h2= 4,6 kj/kg và Gv= 0,35
Ta có M=
Q21=
. Nhiệt lượng do bao bì tỏa ra


3.
4.

5.

Q22=0,0116MbCb(t1t2)
Do vật liệu là kim loại Mb=( 1030 )M

Nội suy
H
B
6m

8

5m

6,7

Q44=
Vậy Q4= Q41+Q42+Q43+Q44= 12,2KW
Dòng nhiệt do sản phẩm hô hấp
Q5= 0


Vậy Q= Q1+Q2+Q3+Q4+Q5= 38,8623 KW