BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
----------
----------
PHẠM THỊ HUYẾN
NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ KHO LẠNH
BẢO QUẢN HOA DUNG TÍCH 80 TẤN
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Chuyên ngành : Kỹ thuật máy và thiết bị cơ giới hoá
nông, lâm nghiệp
Mã số
: 60.52.14
Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. PHẠM XUÂN VƯỢNG
HÀ NỘI - 2010
LỜI CAM ðOAN
Tôi xin cam ñoan rằng, số liệu và kết quả nghiên trong luận văn này là trung
thực và chưa hề ñược sử dung ở học vị nào.
Tôi xin cam ñoan rằng, mọi sự giúp ñỡ cho việc thực hiện luận văn này
ñã ñược cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này ñã ñược chỉ rõ
nguồn gốc.
Nếu sai tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm.
Tác giả luận văn ký tên
Phạm Thị Huyến
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ................i.
LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện ñề tài này, tôi ñã nhận ñược sự hướng dẫn,
chỉ bảo và giúp ñỡ tận tình của các thầy, cô giáo trong Khoa Cơ ðiện và các
thầy, cô trong Trường. Nhân dịp này, cho phép tôi ñược bày tỏ lòng biết ơn
chân thành và sâu sắc ñến:
Tôi xin thành cảm ơn thầy giáo GS.TS: Phạm Xuân Vượng ñã trực
tiếp hướng dẫn, chỉ bảo và giúp ñỡ tôi thực hiện luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn tập thể cán bộ, giáo viên Bộ môn Thiết bị
bảo quản và chế biến nông sản – Khoa Cơ ðiện và toàn thể các thầy cô giáo
trong Khoa Cơ ðiện trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội.
Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành ñến các thầy cô giáo ñã trực tiếp
giảng dạy tôi trong quá trình học tập tại Trường và các thầy cô giáo Khoa Sau
ðại học – Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội.
Tôi cảm ơn bố mẹ và người thân trong gia ñình và bạn bè thân thiết ñã
ñộng viên và tạo mọi ñiều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luận văn tốt
nghiệp này.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Tổng Giám ñốc Viện nghiên cứu rau
quả - Trâu Quỳ - Gia Lâm – Hà Nội ñã tạo ñiều kiện giúp ñỡ tôi hoàn thành
luận văn này.
Tác giả
Phạm Thị Huyến
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ................ii.
MỤC LỤC
LỜI CAM ðOAN
i
LỜI CẢM ƠN
ii
MỤC LỤC
iii
DANH MỤC BẢNG
v
DANH MỤC HÌNH
vi
MỞ ðẦU
1
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
4
1.1.
Những nghiên cứu ngoài nước
4
1.2.
Những nghiên cứu trong nước
7
1.3.
Những biến ñổi về sinh lý của hoa cắt sau thu hoạch
10
1.5.
Một số sơ ñồ hệ thống lạnh
19
1.6.
Cơ sở lý thuyết quá trình lạnh
27
1.7.
Nội dung nghiên cứu, nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu
32
Chương 2 TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ KHO LẠNH
34
2.1.
34
Cấu trúc kho lạnh
2.1.1. Chọn phương án thiết kế kho lạnh
34
2.1.2. Chọn phương án xây dựng kho
36
2.1.3. Chọn nhiệt ñộ bảo quản
40
2.1.4. Thiết kế cấu trúc kho lạnh
40
2.1.5. Một số vấn ñề khi thiết kế, lắp ñặt và sử dụng kho lạnh – Biện
pháp khắc phục
42
2.1.6. Xác ñịnh số lượng và kích thước kho lạnhError! Bookmark not defined.
2.1.6. Quy hoạch mặt bằng kho lạnh
Error! Bookmark not defined.
2.2.
Error! Bookmark not defined.
Tính cách nhiệt, cách ẩm kho lạnh
2.2.1. Mục ñích của việc cách nhiệt phòng lạnhError! Bookmark not defined.
2.2.2. Mục ñích của việc cách ẩm
Error! Bookmark not defined.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ................iii.
2.2.3. Cấu trúc của cách nhiệt, cách ẩm
Error! Bookmark not defined.
2.2.4. Bản vẽ thiết kế kho lạnh bảo quản hoaError! Bookmark not defined.
Chương 3: TÍNH TOÁN THIẾT BỊ KHO LẠNHError! Bookmark not defined.
Tính phụ tải của máy nén
Error! Bookmark not defined.
3.1.1. Mục ñích tính toán nhiệt kho lạnh
Error! Bookmark not defined.
3.1.
3.1.2. Xác ñịnh các tổn thất dòng nhiệt vào kho lạnhError! Bookmark not defined.
3.2.
Xác ñịnh năng suất lạnh của MN
Error! Bookmark not defined.
3.3.
Phương pháp làm lạnh
Error! Bookmark not defined.
3.4.
Tính toán và lựu chọn thiết bị
Error! Bookmark not defined.
3.4.1. Tính chọn máy nén
Error! Bookmark not defined.
3.4.2. Tính chọn thiết bị ngưng
Error! Bookmark not defined.
3.4.3. Tính chọn dàn bay hơi
Error! Bookmark not defined.
3.5.
Error! Bookmark not defined.
Tính chọn thiết bị phụ
3.5.1. Vai trò, vị trí thiết bị phụ trong hệ thống lạnhError! Bookmark not defined.
3.5.2. Các thiết bị phụ hệ thống lạnh bảo quảnError! Bookmark not defined.
3.5.
Quy trình vận hành
Error! Bookmark not defined.
3.5.1. Nhiệm vụ của vận hành hệ thống lạnh:Error! Bookmark not defined.
3.5.2. Nguyên tắc chung trước khi khởi ñộng hệ thống lạnhError! Bookmark not defined.
3.5.3. Khởi ñộng máy nén
Error! Bookmark not defined.
3.5.4. Dừng máy nén
Error! Bookmark not defined.
Chương 4: KẾT LUẬN VÀ ðỀ NGHỊ
Error! Bookmark not defined.
4.1.
Kết luận
Error! Bookmark not defined.
4.2.
ðề nghị
Error! Bookmark not defined.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Error! Bookmark not defined.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ................iv.
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Sản lượng và giá trị hoa cắt ở một số nước trên thế giới
4
Bảng 1.2. Ảnh hưởng của nhiệt ñộ ñến chất lượng bảo quản hoa hồng
[24]
11
Bảng 1. 3: Ảnh hưởng của nhiệt ñộ ñến chất lượng hoa Layơn ñỏ [24]
11
Bảng 1.4: Khả năng bị tổn thương và nhiệt ñộ bảo quản tối ưu của một
số loại hoa [24]
12
Bảng 1.5: Ảnh hưởng của ñộ ẩm không khí ñến chất lượng bảo quản hoa
Hồng [24]
14
Bảng 1.6: Ảnh hưởng của ñộ ẩm không khí ñến chất lượng bảo quản hoa
Layơn [24]
14
Bảng 1.7: Kết quả ứng dụng thử nghiệm quy trình tại cơ sở sản xuất của
hoa Hồng
26
Bảng 1.8: Kết quả ứng dụng thử nghiệm quy trình tại cơ sở sản xuất của
hoa Layơn
26
Bảng 1.9: Chế ñộ bảo quản lạnh hoa cắt
Bảng 2.1: Các ñặc tính vật lý của vật liệu
29
Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.1 : Tổng hợp kết quả tính nhiệt buồng IError! Bookmark not defined.
Bảng 3.3: Tổng hợp kết quả tính toán nhiệt phòng IIIError! Bookmark not defined.
Bảng 3.4: Tổng hợp kết quả tính toán nhiệt của cả III phòngError! Bookmark not defined.
Bảng 3.5: Tỷ lệ tải nhiệt ñể chọn máy nén
Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.6: Các thông số trạng thái các ñiểm nút cơ bản của chu trìnhError! Bookmark not de
Bảng 3.7: Hệ số hiệu chỉnh công suất khc
Error! Bookmark not defined.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ................v.
DANH MỤC HÌNH
STT
Tên hình
Trang
Hình 1.1: ðường cong giả thiết làm mát của hoa cắt
18
Hình 1.2: Sơ ñồ nguyên lý hệ thống lạnh trung tâm
19
Hình 1. 3: Sơ ñồ nguyên lý hệ thống ngưng tụ CO2
20
Hình 1. 4 : Sơ ñồ nguyên lý hệ thống lạnh của cụm water chiller
21
Hình 1.5: Sơ ñồ nguyên lý hệ thống ñiều hòa không khí
22
làm lạnh bằng nước
22
Hình 1.6 : Sơ ñồ nguyên lý hệ thống lạnh của tủ lạnh thương nghiệp
(show case)
23
Hình 1. 7: Sơ ñồ nguyên lý hệ thống kho lạnh bảo quản hoa
24
Hình 1.8: Sơ ñồ nguyên lý kho lạnh
32
Hình 2.1: Các lớp của tấm Panel
37
Hình 2.2: Các phương pháp lắp ghép panel
38
Hình 2. 3: Hình khối kho lạnh lắp ghép Panel
39
Hình 2. 4: Cửu ra hàng
40
Hình 2.5: Tấm Panel
41
Hình 2. 6: Cấu trúc mái kho lạnh
41
Hình 2.7: Mái kho lạnh
41
Hình 2. 8: Giá xếp sản phẩm
42
Hình 2.9: Con lươn thông gió kho lạnh
43
Hình 2.10: Sơ ñồ khối mặt bằng kho lạnh bảo quản hoaError! Bookmark not defined.
Hình 2.11: Bản vẽ thiết kế kho lạnh bảo quản hoaError! Bookmark not defined.
Hình 3.1: Chu trình hồi nhiệt của máy nén một cấpError! Bookmark not defined.
Hình 3.2 : Máy nén nửa kín
Error! Bookmark not defined.
Hình 3.3: Bình ngưng ống chùm nằm ngang freônError! Bookmark not defined.
Hình 3.4: Dàn lạnh không khí Friga-Bohn
Error! Bookmark not defined.
Hình 3.5 : Cấu tạo của bình cao áp
Error! Bookmark not defined.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ................vi.
Hình 3.6: Bình tách dầu kiểu hình nón chắn Error! Bookmark not defined.
Hình 3.7: Bình tách lỏng kiểu nón chắn
Error! Bookmark not defined.
Hình 3.8: Nguyên tắc cấu tạo của tháp giải nhiệtError! Bookmark not defined.
Hình 3.9: Bộ lọc ẩm cơ khí
Error! Bookmark not defined.
Hình 3.10: Van tiết lưu tự ñộng
Error! Bookmark not defined.
Hình 3.11: Van tiết lưu cân bằng trong
Error! Bookmark not defined.
Hình 3.12: Hộp hơi ñiều chỉnh tăng ñộ ẩm không khíError! Bookmark not defined.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ................vii.
MỞ ðẦU
* Tính cấp thiết của ñề tài
Từ lâu cây hoa ñã ngắn bó chặt chẽ với ñời sống tinh thần của mọi
người dân trên thế giới nói chung và người Việt Nam ta nói riêng. Khi ñời
sống vật chất ñược nâng cao thì ñời sống tinh thần cũng ñược coi trọng, nhu
cầu chơi hoa không chỉ những ngày lễ tết mà ngay cả những ngày thường hoa
ñược ñem tặng nhau ñể tỏ ý chúc mừng và thể hiện tình cảm của mình. Vì
vậy, cây hoa ñã dần trở thành nhu cầu không thể thiếu ñối với ñời sống của
chúng ta.
ðể ñáp ứng nhu cầu chơi hoa thì ngành trồng hoa cũng ñược coi trọng.
Việc trồng hoa coi là một ngành, một nghề ñem lại hiệu quả kinh tế cao. Danh
thu bình quân 1ha trồng hoa ñạt 50 – 60 triệu ñồng trong khi cũng 1ha ñất
canh tác ñạt 21,3 triệu ñồng (năm 1993) cá biệt có thể thu ñược 100 triệu
ñồng từ việc trồng các loại hoa Hồng ðà Lạt, Cẩm Chướng, Layơn… Những
năm gần ñây, nhu cầu hoa cắt trên thế giới tăng nhanh ( 6- 9% / năm). Năm
1995 tổng giá trị hoa cắt tiêu thụ trên thị trường thế giới là 31 tỷ USD. Mục
tiêu ñến năm 2010 sản lượng thu hoạch 4,5 tỷ cành và xuất khẩu 1 tỷ cành.
Nước ta có ñiều kiện khí hậu, ñất ñai phù hợp với hầu hết các loại hoa
trồng trên thế giới và có thể sản xuất quanh năm. ðây là lợi thế không phải
bất kỳ nước nào trên thế giới cũng có. Với kinh nghiệm lâu ñời của người sản
xuất, ngành sản xuất hoa nước ta không chỉ cung cấp các sản phẩm cho tiêu
dùng nội ñịa mà còn xuất khẩu sang các nước vĩ ñộ thấp ở bắc châu Á, châu
Âu, châu Mỹ…
Tuy nhiên, việc sản xuất hoa gặp rất nhiều khó khăn nhất là công ñoạn
sơ chế sau thu hoạch và bảo quản. Việc bảo quản hầu hết dựa vào kinh
nghiệm của người dân nên ñộ bền hoa rất thấp, thời gian cắm hoa, giữ hoa
ngắn, hoa thường bị thối, dập nát, tỷ lệ hu hỏng nhiều, gây tâm lý không tốt
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ................1.
ñến người tiêu dùng, gây thiệt hại cho người sản xuất.
Trong những năm gần ñây, tình hình ứng dụng công nghệ sau thu
hoạch ñã ñược cải thiện ñáng kể. Công nghệ sau thu hoạch càng phát triển thì
ñầu ra của nông sản càng ñược mở rộng, giai ñoạn sau thu hoạch là cầu nối
giữa sản xuất nông nghiệp với người tiêu dùng. Do vậy việc ứng dụng công
nghệ sau thu hoạch ñể nâng cao chất lượng nông sản nhằm mở rộng thị
trường tiêu thụ là một trong những giải pháp cần ñược quan tâm.
Hiện nay ñã có rất nhiều phương pháp bảo quản hoa ñược áp dụng như:
Bảo quản hoa bằng phương pháp phun hoặc ngâm hoá chất ( hoá chất
Trung Quốc) có ưu ñiểm dẻ tiền, dễ sử dụng, thời gian hoa tươi lâu 10 ñến 15
ngày nhưng ñộc hại, gây ảnh hưởng ñến sức khoẻ người tiêu dùng. Phương
pháp bảo quản hoa bằng nước Ozen do TS. Nguyễn Văn Khải giám ñốc viện
khoa học vật lý Hà Nội ñưa ra, dẻ tiền, dễ sử dụng, thời giam hoa tươi mà vẫn
giữ cho hoa ñẹp và nguyên chất, không gây ñộc cho người tiêu dùng [11].
Phương pháp bảo quản “Windtofresh” (bảo quản bằng bao gói có sử dụng
chất gien quánh) bảo quản hoa tươi mà không cần nhúng nước, phương pháp
này tạo thuận lợi cho khâu vận chuyển. Và một số phương pháp khác nữa
nhưng phương pháp bảo quản lạnh là phương pháp tốt nhất. Nhiệt ñộ thấp làm
giảm hô hấp và các hoạt ñộng trao ñổi chất khác, giảm thoát hơi nước, giảm
sự sản sinh cũng như tác ñộng của Ethylen và giảm sinh trưởng của nấm,
khuẩn hạn chế các hư hỏng sinh lý và bệnh lý trên hoa cắt.. Các loại hoa cắt
có nguồn gốc ôn ñới như: cẩm chướng, loa kèn, thược dược,... yêu cầu nhiệt
ñộ ở 0-10C. Các loại hoa cắt có nguồn gốc nhiệt ñới và á nhiệt ñới rất mẫn
cảm với hư hỏng lạnh nên ñũi hỏi nhiệt ñộ bảo quản cao hơn: lay ơn (2- 40 C),
lan (7-100C),...
Xuất phát từ thực tiễn ñó, ñể góp phần vào việc ñẩy mạnh xuất khẩu
hoa chúng tôi tiến hành nghiên cứu ñề tài “ Nghiên cứu tính toán, thiết kế
kho lạnh bảo quản hoa dung tích 80 tấn”
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ................2.
* Mục tiêu của ñề tài
- Tiến hành nghiên cứu tính toán, thiết kế kho lạnh bảo quản hoa nhằm
nâng cao chất lượng hoa sau thu hoạch, mà vấn ñảm bảo ñạt hiệu quả kinh tế.
* Yêu cầu của ñề tài
- Thu thập thông tin về những biến ñổi sinh lý của hoa khi bảo quản và
các phương pháp bảo quản hoa cắt sau khi thu hoạch.
- Tham khảo tài liệu về những biến ñổi sinh lý của hoa khi bảo quản
bằng phương pháp bảo quản lạnh hoa cắt sau khi thu hoạch.
- Nghiên cứu các tài liệu có liên quan ñến tính toán, thiết kế kho bảo
quản lạnh.
- Vận dụng sáng tạo những tài liệu thu thập ñược từ ñó ñưa ra phương
pháp tính toán cho phù hợp.
* Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của ñề tài
Nghiên cứu tính toán, thiết kế kho lạnh bảo quản hoa có ý nghĩa khoa
học cao trong bảo quản hoa.
Kết quả ứng dụng cho bảo quản một số loại hoa. ðáp ứng ñược nhu cầu
thực tiễn sản xuất là kéo dài thời gian và khối lượng bảo quản hoa lớn mà vẫn
ñảm bảo chất lượng trong quá trình bảo quản.
Góp phần chuyển dịch cơ cấu kinh tế nông nghiệp ñưa lĩnh vực nông
nghiệp phát triển theo hướng hình thành nền nông nghiệp sản xuất hàng hoá
gắn với thị trường.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ................3.
Chương 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU
1.1. Những nghiên cứu ngoài nước
1.1.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ hoa cắt
Ngành kinh doanh hoa cắt là một trong những ngành có tiềm lực lớn.
Rất nhiều quốc gia ñã trồng hoa với mục ñích thương mại và phục vụ nội tiêu.
Quy mô kinh doanh ở các thị trường có các mức ñộ mở rộng thị trường rất
khác nhau. Các nước tiêu thụ chính có khả năng cung cấp một lượng rất lớn
như: Nhật và Mỹ là 2 thị trường lớn nhất. Năm 1994 ở Trung Quốc ước tính
có 60000 ha ñất trồng hoa, trong ñó thì ở Ấn ðộ là 34000 ha [19].
Mức ñộ buôn bán của hoa cắt trên thế giới ñược mô tả bởi sự tập trung
và nguồn gốc sản phẩm. Hoa Hồng là sản phẩm ñược buôn bán nhiều nhất, ở
ðức là một trong những thị trường lớn cho việc suất khẩu loại hoa này và Hà
Lan là một nước ñứng ñầu trong việc xuất khẩu hoa.
Bảng 1.1. Sản lượng và giá trị hoa cắt ở một số nước trên thế giới
Tổng sản lượng
Giá trị
( triệu cành)
(Triệu USD)
Úc
1982
240
Bỉ
1562
263
Séc
215
43
ðan Mạch
444
354
Phần Lan
176
76
Pháp
6628
956
ðức
7056
1174
Hungary
600
95
Hà Lan
8363
3542
ðài Loan
12010
266
Thái Lan
8320
3480
Quốc gia
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ................4.
Quá trình xuất khẩu hoa từ Hà Lan sang ðức ñược coi như chiếm một
thành phần chính của thị trường hoa xuất khẩu chiếm tới 43% so với tổng sản
lượng xuất khẩu vào thị trường châu Âu. Thụy ðiển, Pháp và Anh cũng là
những thị trường chính của hoa Hà Lan. Theo Pertwee giá trị hoa tươi trên thị
trường thế giới ước ñạt khoảng 50 tỉ USD. Trên thế giới có khoảng 15 quốc
gia ñang có gia trị tiêu dùng hoa cắt lớn khoảng 16 USD/ người/ năm [14].
1.1.2. Tình hình nghiên cứu bảo quản hoa cắt
Trồng hoa là một ngành không những ñáp ứng nhu cầu chơi hoa mà
còn ñem lại hiệu quả kinh tế cao nên ngay càng ñược coi trong, từ nhu cầu
của thực tiễn ñó nhiều công trình nghiên cứu về hoa cắt ra ñời như:
Danuta M. Goszczynska, Ryszard M. Rudnicki - Viện nghiên cứu
Pomology and Floriculture Skierniewce, Hà lan ñã nghiên cứu bảo quản hoa
cúc cắt sau 15 ngày bảo quản hoa cho chất lượng tốt .
Abraham H. Halevy và Shimon Mayak trường ñại học Jerusalem,
rehovot, Israel ñã nghiên cứu ñặc ñiểm sinh lý, những biến ñổi sinh hoá trong
quá trình bảo quản hoa cắt cho thấy: mỗi loại hoa có cấu tạo khác nhau nên
cũng có những ñặc ñiểm sinh hoá khác nhau từ ñó họ ñưa ra quy trình bảo
quản cho mỗi loại hoa cũng khác nhau. Theo các tác giả S. Meir, S.Alsevia,
Y.Huang, A.Schaffer và S. Philosoph - Hadas thì bao gói hoa bằng ñiều biến
khí quyển kết hợp với xử lý ñường saccaroza và STS (Silver Thiosulphate) ñã
duy trì ñược chất lượng của hoa lay ơn trong quá trình bảo quản dài ngày.
Hoa ñược ñóng gói kín trong túi PE với thành phần khí quyển gồm:
5 ÷ 8% CO2 và 6 ÷ 12% O2. Cách ñóng gói này ñã nâng cao chất lượng
và tuổi thọ của hoa, làm chậm sự vàng lá.
Tất cả các phương pháp bảo quản ñều tuân theo nguyên tắc chung là:
- Chất lượng hoa cắt ñưa vào bảo quản phải khoẻ, có ñộ nở thu hái phù hợp
- Trong quá trình bảo quản phải ñiều khiển sao cho hoa có cường ñộ hô
hấp thấp, cường ñộ thoát nước giảm, ñảm bảo duy trì nguồn dinh dưỡng nuôi
hoa, ngăn cản sự sản sinh Ethylen, sự phát triển của nấm bệnh.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ................5.
1.1.3. Tình hình ứng dụng công nghệ lạnh
Ngày nay ngành kỹ thuật lạnh ñã và ñang phát triển rất mạnh mẽ, ñược
sử dụng với nhiều mục ñích khác nhau, phạm vi ngày càng mở rộng và trở
thành ngành kỹ thuật vô cùng quan trọng, không thể thiếu ñược trong ñời sống
và kỹ thuật của tất cả các nước.
Ở các nước có nền kinh tế phát triển việc sử dụng lạnh trong công
nghiệp thực phẩm là rất cần thiết và hết sức quen thuộc. Năm 1851, một sơ ñồ
máy lạnh ñầu tiên ra ñời do nhà phát minh James Harison ( người Úc). Từ ñó,
thiết bị lạnh cơ giới phát triển nhanh nhờ ñó mà một số loại thực phẩm ñã
ñược cất giữ ñảm bảo chất lượng tốt hơn trong thời gian dài sau khi sản xuất.
Trong khoảng những năm 1920 – 1930, ñể phục vụ người tiêu dùng,
nhà công nghệ thực phẩm, nhà sáng chế Clarece Birdseye ñã tạo ra thực
phẩm có tên ñông lạnh nhanh (quick - frozen) ñể người tiêu dùng có thể
nấu ngay hoặc ăn ngay. ðó là những sản phẩm ñông lạnh ñược bán lẻ như
ñậu Hà Lan, nước hoa quả…Ngày nay, công nghệ làm lạnh các loại thực
phẩm trở thành công nghiệp phát triển quan trọng ở các nước Tây Âu, Bắc
Âu, Mỹ và Nhật Bản .
Nước có công nghiệp thực phẩm lạnh phát triển nhất chây Âu là Anh.
Ở Anh ngành công nghiệp này phát triển mạnh nhất vào những năm 1950,
trên cơ sở hoàn thiện những quy trình công nghệ mới và tăng ñáng kể những
máy lạnh công nghiệp và tủ lạnh gia ñình. Ngay từ những năm 1979- 1980, ở
thị trường Anh ñã bán rau quả chế biến sẵn ñông lạnh và các loại thực phẩm
chín ñược xử lý lạnh chiếm trên 50%.
Nhật Bản hiện nay có trên 400 công ty bảo quản lạnh thực phẩm. Ở
Mỹ, thực phẩm bảo quản lạnh ñược phát triển hết sức ña dạng. Ở Nga, năm
1971 chỉ có 51 nhà máy ñông lạnh phực phẩm ñến nay ñã có 3000 nhà máy.
Người ta ước tính trên thế giới hiện nay có trên 300 triệu m3 phòng lạnh
thương mại và công nghiệp mà 2/3 trong số ñó nằm trong các nước có nền
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ................6.
công nghiệp phát triển, dân số nước này chỉ khoảng 1 tỷ. Nếu phần dân số còn
lại ñược trang bị lạnh tương ñương thì số thể tích lạnh sẽ là trên 1,5 tỷ m3. Vì
vậy việc sử dụng lạnh trong thương mại và công nghiệp chế biến thực phẩm
còn tăng trưởng mạnh trong những năm tới.
1.2. Những nghiên cứu trong nước
1.2.1. Tình hình sản xuất và tiêu thụ hoa cắt
Những năm gần ñây nghề trồng hoa phát triển khá mạnh ở nhiều ñịa
phương. Theo số liệu ñiều tra của viện Di truyền Nông nghiệp tại một số ñịa
phương, hoa là cây trồng cho thu nhập cao. Chẳng hạn có vùng ở Hà Nội so
với sản xuất 2 lúa 1 màu trong cùng thời ñiểm, trên cùng một ñơn vị diện tích
thì trồng hoa có lợi nhuận cao hơn gần 12 lần. Ở Thài Bình có doanh nghiệp
trồng hoa ñã thu lãi tới 160 triệu ñồng/ha/ năm, hay ở Lâm ðồng bình quân
cho mức lãi 250 ñến 300 triệu ñồng / ha/ năm từ sản xuất hoa [19].
Hiện nay cả nước có trên 5700 ha tập trung ở Hà Nội khoảng 1500 ha,
Lâm ðồng 1400 ha, Hải Phòng 730 ha, TP Hồ Chí Minh 600 ha [19]… Diện
tích trồng hoa lớn ñã phần nào ñáp ứng ñược nhu cầu ngày càng tăng của thị
trường, nhất là các thành phố lớn. Tính riêng ở Hà Nội có khoảng 300 cửa
hàng bán các loại hoa chất lượng cao. ðó còn chưa kể lượng hùng hậu của các
cửa hàng hoa nhỏ và những người bán rong. Ước tính lượng hoa tiêu thụ từ
các nguồn trên ở mức trên 1 triệu cành các loại trong một ngày. Hoa ở Việt
Nam cũng ñược xuất khẩu, riêng lượng hoa xuất khẩu của một công ty 100%
vốn nước ngoài ở ðà Lạt ñã ñem lại doanh thu trên 4 triệu USD/ năm. Theo
phân tích của các chuyên gia nhu cầu tiêu thụ hoa sẽ ngày càng tăng cả ở thị
trường trong và ngoài nước. Nhằm ñáp ứng nhu cầu của thị trường Việt Nam
có kế hoạch phát triển diện tích trồng hoa lên khoảng 10.000 ha với sản lượng
3,5 tỷ cành và ñạt kim ngạch xuất khẩu khoảng 60 triệu USD vào năm 2010.
Do ñó một số vùng sản xuất chính ñã ñược quy hoạch gồm Hà Nội, Tp Hồ
Chí Minh, SaPa, ðà Lạt, Hải Phòng, Vĩnh Phúc, Thái Bình…
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ................7.
Tuy nhiên, vấn ñề quan tâm ở ñây không chỉ là ñảm bảo mục tiêu về
diện tích trồng hoa mà còn là chất lượng và hiệu quả bền vững. Hiện nay
trong cơ cấu hoa Hồng vẫn chiếm 35- 40%, hoa Cúc 25 – 30%, còn lại là
Layơn, Cẩm Chướng, Lan…Phải chú trọng công ñoạn ñóng gói, bảo quản,
vận chuyển, nhất là vận chuyển từ nơi sản xuất ñến các sân bay ñối với lượng
hoa xuất khẩu.
ðề ñáp ứng nhu cầu về hoa có chất lượng cao cho việc tiêu dùng
trong nước và xuất khẩu trong những năm tới, từ nay ñến năm 2010, ngành
Nông nghiệp và phát triển nông thôn ñang phấn ñấu ñạt diện tích trồng rau,
hoa quả 1,31 triệu ha, trong ñó có 550 nghìn ha rau, 750 nghìn ha quả, 10
nghìn ha hoa, ñạt sản lượng 11 triệu tấn rau, 9 triệu tấn quả, 3,5 tỷ cành hoa
các loại [20].
1.2.2. Tình hình nghiên cứu bảo quản hoa cắt
Việt nam có nhiều giống hoa khá phong phú và kỹ thuật trồng có nhiềù
bước nhảy vọt. Việc ñặt ra nghiên cứu kỹ thuật bảo quản hoa, bảo quản nguồn
gen có ý nghĩa quan trọng, nghiên cứu bảo quản hoa cắt ñã trở thành một lĩnh
vực mới ở Việt Nam và kết quả còn rất hạn chế. Sau ñây là một số công trình
mà một số tác giả ở Việt Nam ñã bước ñầu nghiên cứu: Khi nghiên cứu về
ảnh hưởng của chế phẩm dinh dưỡng và chất kích thích sinh trưởng ñến cúc
vàng ðài Loan tác giả ðặng Văn ðông cũng rút ra kết luận
Các tác giả Nguyễn Quang Thạch - Nguyễn Mạnh Khải - Trần Hạnh
Phúc [21] ñã nghiên cứu ảnh hưởng của Ethylen ñối với một số loại hoa cắt
như hoa hồng, cẩm chướng, lan,...cho thấy: Ethylen làm tóp, rụng cánh hoa,
làm rụng lá, làm mất màu xanh của lá, mất màu sắc sặc sỡ của cánh hoa, ức
chế nụ hoa nở. Bằng cách bổ sung Thiosunfat bạc 0,5-1ppm vào dung dịch
cắm hoa hay nhúng cuống hoa cắt vào dung dịch trên trước khi bảo quản lạnh
có thể nâng cao tuổi thọ của hoa cắt ñến 2 lần so với ñối chứng.
Nhóm tác giả Nguyễn ðức Tiến Viện Cơ ñiện nông nghiệp và Công
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ................8.
nghệ sau thu hoạch [22] ñã nghiên cứu quy trình bảo quản hoa lay ơn và hoa
hồng Pháp, ñã sử dụng quy trình bảo quản lạnh có sử dụng dung dịch bao
gồm các chất dinh dưỡng, chất ñiều hoà sinh trưởng, chất kháng khuẩn, kháng
nấm, chất kháng ethylen...
Nhóm tác giả TS. Chu Doãn Thành Viện nghiên cứu Rau quả [23] ñã
nghiên cứu quy trình công nghệ bảo quản hoa cúc ñại ñoá phục vụ cho nhu
cầu tiêu thụ trong nước và xuất khẩu.
Tác giả Thạc sỹ. Nguyễn Thị Hiền Viện nghiên cứu Rau quả [24] Nghiên
cứu công nghệ sơ chế sau thu hoạch hoa Hồng và hoa Layơn phục vụ nội tiêu.
1.2.3. Tình hình ứng dụng công nghệ lạnh
Ở nước ta cuối những năm 1970, Viện sỹ Trần ðức Ba cựng cộng sự
ñó tiến hành nghiên cứu một số loại rau quả và một số loại sản phẩm thủy sản
trên dây chuyền IQE (Individual Quick Frozen ) của công ty nông sản thực
phẩm xuất khẩu thành phố Hồ Chí Minh. Năm 1983, Imexco Sài Gòn ñó chế
biến các sản phẩm ñông lạnh trên dây chuyền công nghệ siêu ñông bằng
phương pháp Nitơ lỏng, ñây là công nghệ lạnh cho những sản phẩm ñạt chất
lượng cao. Trước ñây, chúng ta ñó có khoảng trên 200 doanh nghiệp chế biến
thực phẩm lạnh, chủ yếu là sản xuất nguyên liệu hoặc thành phẩm ñể xuất
khẩu. Tuy nhiên, hiện nay các doanh nghiệp ñó ñi sâu vào ñầu tư kỹ thuật,
công nghệ chế biến theo chiều sâu ñể ñáp nhu cầu thực tiễn. Một số cơ sở chế
biến hải sản, nông sản như Công ty Seaprodex Việt Nam, Công ty nông sản
thực phẩm xuất nhập khẩu thành phố Hồ Chí Minh (Imexco Sài Gòn), Công
ty chế biến hàng xuất khẩu Cầu Tre, Công ty thực phẩm xuất khẩu ðồng
Giao, Nhà máy rau quả Bắc Giang, Viện nghiên cứu rau quả - Trâu Quỳ - Gia
Lâm – Hà Nội sử dựng kho lạnh bảo quản hoa, quả.
Viện nghiên cứu hoa ðà Lạt, và các doanh nghiệp kinh doanh hoa cũng sử
dụng kho lạnh ñể bảo quản hoa cung cấp trong và ngoài nước. Hiện nay, theo
số liệu thống kê ở Hà Nội chưa có một kho bảo quản hoa nào có dung tích
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ................9.
lớn. ðây là hướng phát triển phù hợp với yêu cầu của thị trường trong và
ngoài nước, ñồng thời là ñiều kiện cho chúng ta phát triển thế mạnh tiềm năng
kinh tế các sản phẩm nông nghiệp.
1.3. Những biến ñổi về sinh lý của hoa cắt sau thu hoạch
Một số tác giả như: Ron Will, Burry Mc.Glason, Doug Graham,
Abraham H. Halevy,... ñã nghiên cứu những biến ñổi về sinh lý của hoa cắt
sau thu hoạch cho thấy:
Quá trình hô hấp: hoa là một cơ thể sống nên cần phải hô hấp. Hô hấp
là quá trình phân giải các chất dinh dưỡng dự trữ (chủ yếu là ñường) và giải
phóng ra năng lượng. Năng lượng này ñược sử dụng ñể duy trì sự sống cho tế
bào và mô. Hoa cắt bị mất nguồn cung cấp dinh dưỡng nên thiếu nguồn
nguyên liệu cho hô hấp và nhanh chóng hoá già. Cường ñộ hô hấp bị chi phối
bởi nhiệt ñộ: nhiệt ñộ cao thì cường ñộ hô hấp cao và hoa nhanh chóng hoá
già. Làm mát nhanh ngay sau khi thu hoạch hoa và chế ñộ lạnh thích hợp
trong suốt quá trình bảo quản (thực chất là kìm hãm quá trình hô hấp) là biện
pháp chủ yếu ñể kéo dài tuổi thọ hoa cắt [11].
*Các yếu tố ảnh hưởng ñến cường ñộ hô hấp
+ Nhiệt ñộ
Nhiệt ñộ tăng làm tăng cường ñộ hô hấp và tăng nhu cầu oxy. Trung
bình khi tăng nhiệt ñộ của môi trường bảo quản lên 10C thì lượng CO2 sinh ra
do 1 kg hoa tươi là khoảng 1mg trong 1 giờ.Sự thay ñổi nhiệt ñộ ñột ngột
trong quá trình bảo quản cũng làm tăng cường ñộ hô hấp.
- Ảnh hưởng của nhiệt ñộ tới hoa Hồng
Nhiệt ñộ, ñộ ẩm không khí có ảnh hưởng rất lớn tới hoa trước khi bảo quản,
việc hạ thấp nhiệt ñộ nhanh trong quá trình bảo quản làm hoa bị sốc nhiệt, tổn
thương lạnh. ðể nâng cao chất lượng Hoa Hồng sau khi bảo quản lạnh người
ta ñã tiến hành nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt ñộ trước khi ñưa vào bảo quản:
ñưa hoa hồng làm mát trong kho lạnh có các dải nhiệt ñộ 5, 10, 15, 20, 250C
trong thời gian 5giờ, sau ñó lấy ra cắm vào lọ dựng nước máy [24].
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ................10.
Bảng 1.2. Ảnh hưởng của nhiệt ñộ ñến chất lượng bảo quản hoa hồng [24]
Chỉ tiêu bảo quản
Tỷ lệ hoa hỏng (%)
Trạng thái hoa
Tuổi thọ cắm hoa trong bình
(ngày)
Lượng nước hao hụt
(ml/ cành)
Nhiệt ñộ (0 C)
5
10
15
20
25
60,3
53
71,8
77,3
83,9
Khá
Tốt
khá
khá
4
5
4
4
4
9,2
9,2
9,4
9,8
8,4
Trung
bình
- Ảnh hưởng của nhiệt ñộ ñối với hoa Layơn
Cũng như hoa Hồng nhiệt ñộ ẩm ñộ không khí có ảnh hưởng rất lớn tới
hoa trước khi bảo quản, việc hạ thấp nhiệt ñộ nhanh trong quá trình bảo quản
làm hoa bị sốc nhiệt, tổn thương lạnh. Nhiệt ñộ thích hợp cho hoa là: 100C,
150 C, 200C và 250C trong thời gian 5 giờ, mức ñộ ảnh hưởng ñược thể hiện
trong bảng sau.
Bảng 1. 3: Ảnh hưởng của nhiệt ñộ ñến chất lượng hoa Layơn ñỏ [24]
Chỉ tiêu bảo quản
Tỷ lệ búp nở (%)
Tỷ lệ hoa hỏng, héo (%)
Tuổi thọ cắm hoa trong bình (ngày)
Lượng nước hao hụt (ml/ cành)
+ Sự sản sinh Ethylen
10
91,5
15,7
6
13,5
Nhiệt ñộ (0 C)
15
20
93,1
92,0
17,7
19,9
6
4
12,9
12
25
92,9
24,5
4
11,7
Ethylen là một hormon thực vật thuộc nhóm chất ức chế, gây già hoá ở
một số loại hoa.. Sự tạo thành ethylen trong quá trình bảo quản là yếu tố bất
lợi, làm giảm tuổi thọ bảo quản của quả ngay cả khi ở nhiệt ñộ an toàn nhất.
Ethylen có hoạt tính sinh lý ở nồng ñộ rất thấp (chỉ 0,5 ppm). Sự nhạy cảm
với Ethylen khác nhau tuỳ theo loại hoa. Tuy nhiên sự tiếp xúc của hoa với
Ethylen sẽ tăng tốc ñộ hoá già.
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ................11.
Sự tăng hàm lượng ethylen trong hoa sẽ làm tăng cường ñộ hô hấp.
Người ta thấy rằng sự tăng cường ñộ CO2 trùng với sự tăng ethylen, ethylen
bắt ñầu xuất hiện khi có mặt CO2. Sáu ngày sau khi thu hái cường ñộ hô hấp
ñạt cực ñại ở mẫu ñối chứng (34 ml CO2/kg.h) thì cùng ở thời gian này sự tạo
ethylen cũng ñạt cực ñại 86 ml C2H4/kg.h.Trong quá trình bảo quản phải
khống chế sự tổng hợp ethylen ñể làm chậm sự chín kéo dài thời gian bảo
quản. ðặc biệt, trong quá trình bảo quản hoa thường sử dụng một số chất
kháng Ethylen như Thiosunfat bạc, Chrysal AVB,...
Bảng 1.4: Khả năng bị tổn thương và nhiệt ñộ bảo quản tối ưu
của một số loại hoa [24]
Loại hoa
Allium Chi Hành
Alstroemeria Alstroemeria
Anemone Anemone
Anthurium (Hoa Hồng)
Astilbe Astilbe
Cattleya hybrids Cattleya lai
Dahlia Dahlia
Delphinium Delphinium
Dendranthema (cúc)
Dianthus (carnation) Dianthus (hoa cẩm chướng)
Eustoma grandiflorum (lisianthus) Eustoma
grandiflorum (Cát Tường)
Gerbera Gerbera
Paeonia Paeonia
Rosa hybrids Rosa lai
Sandersonia Sandersonia
Strelitzia reginae Thiên ñiểu
Tulipa Tulipa
Zantedeschia (calla lily) Chi Văn môn (calla lily)
Gladiolus (Layơn)
2
5
> 13
2–5
13 – 15
2–5
2–5
0
0
2-5
Ethylene
nhạy
cảm
(Y/N)
N
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
Y
2
0
0–2
0
>7
2
0
2-5
Y
N
Y
N
N
Y
N
Y
Nhiệt ñộ lưu
trữ tối ưu
(0C)
5–7
Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ kỹ thuật ................12.
- Xem thêm -