Đồ án HCMUTE: Thiết kế và chế tạo máy tiệt trùng rau củ bằng công nghệ plasma lạnh

• Tác giả: Vương Khả Dạc
• Người hướng dẫn: PGS.TS. Trần Ngọc Đàm
• Trường học: HCMC University of Technology and Education
• Chuyên ngành: Công Nghệ Chế Tạo Máy
• Đề tài: Thiết kế chế tạo máy tiệt trùng rau củ bằng công nghệ plasma lạnh
• Loại tài liệu: khóa luận tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

• COMMITMENT
• ACKNOWLEDGEMENT
• ABSTRACT
• 1. CHAPTER 1: INTRODUCTION
• 1.1. MOST RECENT ISSUE
• 1.2. THE ROLE AND URGENCY OF PLASMA IN THE FOOD INDUSTRY
• 1.3. SOME METHODS OF CLEANING AND DISINFECTION VEGETABLES
• 1.4. GOALS OF THE SUBJECT
• 1.5. THE SCIENTIFIC AND PRACTICAL SIGNIFICANCE OF THE SUBJECT
• 1.6. THE OBJECT AND SCOPE OF THE STUDY
• 1.6.1. Object of the study
• 1.7. Action of Plasma on microorganisms
• 2. CHAPTER 2: OVERVIEW OF SUBJECT
• 2.1. INTRODUCTION OF PLASMA
• 2.2. APPLICATION OF COLD PLASMA IN FOOD STERILIZATION
• 2.2.1. Treatment of raw and dried produce
• 2.2.2. Control of biofilms and decontamination of processing surfaces
• 2.2.3. Waste water treatment
• 2.3. CLEAN FOOD NORMS
• 2.4. THE SYSTEM DISINFECT FOOD BY COLD PLASMA TECHNOLOGY
• 3. CHAPTER 3: THEORETICAL BASIS
• 3.1. Ionization energy of atoms
• 3.2. Degrees of ionization
• 3.3. The interaction between particles in PLASMA
• 3.3.1. Free medium distances
• 3.3.2. The frequency of collisions
• 3.3.3. Process creates oxidants
• 3.3.4. Creating the root * OH has strong oxidation level
• 3.3.4.1. Benzene ring oxidation by OH *
• 3.3.4.2. benzene ring oxidation by ozone
• 4. CHAPTER 4: DESIGN BASIS
• 4.1. THE BASIC REQUIREMENTS OF THE SUBJECT
• 4.1.1. Derived from work environment and conditions of use
• 4.1.2. Design parameters of the system
• 4.1.3. Options and solutions
• 4.1.4. Issues need attention
• 4.2. PLASMA SYSTEMS DESIGN
• 4.2.1. Analysis and selection
• 4.2.2. Using the cathode material
• 4.3. DESIGN OF WASHING AND DISINFECTION SYSTEM
• 4.4. DESIGN PLASMA MIXING SYSTEM
• 5. CHAPTER 5: CALCULATION DESIGN
• 5.1. CALCULATION MECHANICAL SYSTEM SPRAYING
• 5.1.1. Choose electric motors and transmission distribution ratio
• 5.1.2. The angle α allows (10- 20 )
• 5.1.3. Choose electric motors
• 5.1.4. Motor power on the of the electric motor shaft
• 5.1.5. Determine the moment on the shaft
• 5.1.6. Calculation of chain transmission
• 5.1.7. Define the parameters of the chain and transmission
• 5.2. CALCULATION OF CIRCUIT PLASMA
• 5.2.1. Water flow in the system
• 5.2.2. Calculate size discharge tube
• 6. CHAPTER 6: CONCLUSIONS AND RECOMMENDATIONS
• LIST OF ACRONYMS
• LIST OF FIGURES AND CHARTS

I. Giới thiệu

Trong bối cảnh hiện nay, việc bảo quản thực phẩm, đặc biệt là rau củ, đang trở thành một vấn đề cấp bách. Máy tiệt trùng rau củ bằng công nghệ plasma lạnh được thiết kế nhằm đáp ứng nhu cầu bảo quản thực phẩm an toàn và hiệu quả. Công nghệ này không chỉ giúp tiêu diệt vi khuẩn mà còn giữ nguyên giá trị dinh dưỡng của rau củ. Việc áp dụng công nghệ plasma lạnh trong tiệt trùng thực phẩm đang được nghiên cứu và phát triển mạnh mẽ trên toàn thế giới. Theo các nghiên cứu, tiệt trùng rau củ bằng plasma lạnh có thể giảm thiểu sự phát triển của vi sinh vật mà không làm thay đổi chất lượng sản phẩm. Điều này rất quan trọng trong việc đảm bảo an toàn thực phẩm và đáp ứng yêu cầu xuất khẩu.

1.1 Tình hình hiện tại

Rau củ là nguồn thực phẩm thiết yếu trong đời sống hàng ngày, cung cấp nhiều dưỡng chất cần thiết cho sự phát triển của con người. Tuy nhiên, việc bảo quản rau củ hiện nay chủ yếu dựa vào các phương pháp truyền thống, thường sử dụng hóa chất, dẫn đến nguy cơ ô nhiễm thực phẩm. Công nghệ plasma lạnh xuất hiện như một giải pháp mới, giúp bảo quản rau củ một cách an toàn và hiệu quả hơn. Nghiên cứu cho thấy, việc sử dụng máy tiệt trùng bằng plasma lạnh có thể tiêu diệt vi khuẩn mà không làm mất đi hương vị và giá trị dinh dưỡng của rau củ.

II. Công nghệ plasma lạnh

Công nghệ plasma lạnh là một trong những phương pháp tiên tiến nhất trong lĩnh vực bảo quản thực phẩm. Plasma lạnh được tạo ra từ khí ở áp suất khí quyển, có khả năng tiêu diệt vi sinh vật mà không làm hỏng thực phẩm. Máy tiệt trùng sử dụng plasma lạnh hoạt động dựa trên nguyên lý ion hóa không khí, tạo ra các gốc tự do có khả năng tiêu diệt vi khuẩn. Nghiên cứu cho thấy, plasma lạnh có thể tiêu diệt đến 99% vi khuẩn trên bề mặt rau củ chỉ trong vài phút. Điều này không chỉ giúp bảo quản thực phẩm lâu hơn mà còn đảm bảo an toàn cho sức khỏe người tiêu dùng. Công nghệ khử trùng này đang được áp dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thực phẩm, đặc biệt là trong việc xử lý rau củ trước khi đưa ra thị trường.

2.1 Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động của máy tiệt trùng rau củ bằng công nghệ plasma lạnh dựa trên việc tạo ra plasma từ khí. Khi khí được ion hóa, nó tạo ra các gốc tự do có khả năng tiêu diệt vi khuẩn và nấm mốc. Quá trình này diễn ra ở nhiệt độ thấp, giúp bảo toàn chất lượng và giá trị dinh dưỡng của rau củ. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, plasma lạnh không chỉ tiêu diệt vi sinh vật mà còn có khả năng làm giảm nồng độ hóa chất độc hại còn sót lại trên bề mặt thực phẩm. Điều này làm cho công nghệ khử trùng bằng plasma lạnh trở thành một giải pháp lý tưởng cho ngành thực phẩm.

III. Lợi ích của công nghệ plasma lạnh

Việc áp dụng công nghệ plasma lạnh trong tiệt trùng rau củ mang lại nhiều lợi ích thiết thực. Đầu tiên, nó giúp tiêu diệt vi sinh vật mà không cần sử dụng hóa chất độc hại, từ đó bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng. Thứ hai, rau củ an toàn sau khi được xử lý bằng plasma lạnh có thể bảo quản lâu hơn, giảm thiểu lãng phí thực phẩm. Cuối cùng, công nghệ này còn giúp nâng cao giá trị xuất khẩu của nông sản Việt Nam, đáp ứng yêu cầu khắt khe của thị trường quốc tế. Nghiên cứu cho thấy, việc sử dụng máy khử trùng bằng plasma lạnh có thể giúp tăng cường chất lượng sản phẩm, từ đó nâng cao khả năng cạnh tranh của nông sản Việt Nam trên thị trường toàn cầu.

3.1 Tác động đến sức khỏe

Sử dụng công nghệ khử trùng bằng plasma lạnh không chỉ giúp tiêu diệt vi khuẩn mà còn giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm hóa chất trong thực phẩm. Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng, rau củ được xử lý bằng plasma lạnh có hàm lượng vi sinh vật thấp hơn đáng kể so với rau củ được xử lý bằng hóa chất. Điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc bảo vệ sức khỏe người tiêu dùng, đặc biệt là trong bối cảnh ngày càng nhiều người tiêu dùng quan tâm đến an toàn thực phẩm. Rau củ sạch không chỉ giúp cải thiện sức khỏe mà còn góp phần nâng cao chất lượng cuộc sống.