chương tt: cơ sở lý thuyết về kỹ thuật lạnh và … · web viewa - hệ số...

28
Chương IV: Cơ Sở Lý Thuyết Về Kỹ Thuật Lạnh Và Lạnh Đông Thực Phẩm I. Khái niệm cơ bản về công nghệ lạnh thực phẩm: 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 tuỳ theo con người ở xứ nóng hay xứ lạnh và nó dao động trong khoảng từ +18 đến + 25 0 C. Như vậy có thể coi giới hạn trên của lạnh là +18 0 C. 2. Lạnh thường, lạnh đông, lạnh thâm độ và lạnh tuyệt đối: Sự phân chia này chỉ mang tính tương đối tuỳ theo nhiệt độ và được chia theo các thang nhiệt độ như sau: - Lạnh thường: + 18 0 > t 0 > t 0 đóng băng . - Lạnh đông : t 0 đóng băng > t 0 > -100 0 C. - Lạnh thâm độ : -100 0 C > t 0 > -200 0 C. - Lạnh tuyệt đối : -200 0 C > t 0 > -272.999985 0 C. Trong sự phân chia này chỉ có lạnh và lạnh đông là rõ ràng và phân chia cơ bản nhất. Lạnh thường (hay còn goi là lạnh) là nước chưa có sự biến thành đá còn tồn tại ở trạng thái lỏng. Còn lạnh đông là nước đã biến thành đá. 3. Tác dụng của nhiệt độ thấp đối với VSV: Trang 39

Upload: others

Post on 11-Jan-2020

5 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Chương TT: Cơ Sở Lý Thuyết Về Kỹ Thuật Lạnh Và … · Web viewa - hệ số nhiệt độ của vận tốc phản ứng t - nhiệt độ phản ứng Như vậy

Chương IV: Cơ Sở Lý Thuyết Về Kỹ Thuật Lạnh Và Lạnh Đông Thực Phẩm

I. Khái niệm cơ bản về công nghệ lạnh thực phẩm:

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 tuỳ theo con người ở xứ nóng hay xứ lạnh và nó dao động trong khoảng từ +18 đến + 250C. Như vậy có thể coi giới hạn trên của lạnh là +180C.

2. Lạnh thường, lạnh đông, lạnh thâm độ và lạnh tuyệt đối:

Sự phân chia này chỉ mang tính tương đối tuỳ theo nhiệt độ và được chia theo các thang nhiệt độ như sau:

- Lạnh thường: + 180 > t0 > t0 đóng băng.

- Lạnh đông : t0đóng băng > t0 > -1000C.

- Lạnh thâm độ : -1000C > t0 > -2000C.

- Lạnh tuyệt đối : -2000C > t0 > -272.9999850C.

Trong sự phân chia này chỉ có lạnh và lạnh đông là rõ ràng và phân chia cơ bản nhất. Lạnh thường (hay còn goi là lạnh) là nước chưa có sự biến thành đá còn tồn tại ở trạng thái lỏng. Còn lạnh đông là nước đã biến thành đá.

3. Tác dụng của nhiệt độ thấp đối với VSV:

Hầu hết các thực phẩm bị hỏng là do các nguyên nhân chính sau:

- Thực phẩm bị hỏng do tác dụng của các enzim có sẵn trong thực phẩm.

- Thực phẩm bị hỏng do VSV xâm nhập từ ngoài vào.

- Thực phẩm bị hỏng do độc tố, độc tố có thể do VSV gây ra hoặc do quá trình oxy hoá (phân huỷ các thành phần thực phẩm tạo ra).

Các quá trình trên đều chịu ảnh hưởng của nhiệt độ, nhiệt độ càng thấp thì quá trình xảy ra càng chậm và ngược lại.

Trang 39

Page 2: Chương TT: Cơ Sở Lý Thuyết Về Kỹ Thuật Lạnh Và … · Web viewa - hệ số nhiệt độ của vận tốc phản ứng t - nhiệt độ phản ứng Như vậy

a. Phân loại vi sinh vật theo nhiệt độ:

VSV phá hỏng thực phẩm rất nhiều và đa dạng. dựa vào nhiệt độ người ta có thể chia chúng thành 3 nhóm sau:

- VSV ưa nóng: Nhiệt độ phát triển của loại này từ 30-800C nhưng nhiệt độ thích hợp nhất cho chúng là 50-650C.

- VSV ưa ấm: Nhiệt độ thích hợp cho chúng phát triển là 24-400C.

- VSV ưa lạnh: Nhiệt độ thích hợp là -10-250C.

Nhìn chung trong thực phẩm (rau quả, thịt cá, sữa…) đều có cả 3 loại VSV trên. Trong lĩnh vực làm lạnh và bảo quản lạnh thì sự phát triển chủ yếu là VSV ưa lạnh.

b. Hoạt động của vi sinh vật ở nhiệt độ thấp:

Dưới tác dụng của nhiệt độ thấp một số VSV bị hạn chế hoạt động hoặc chết bởi các nguyên nhân sau:

- Phần protein của VSV bị biến đổi hay bị phân huỷ do hệ thống keo sinh học (keo protein) cũng bị phá huỷ. Sự giảm nhiệt độ kéo theo sự giảm năng lượng bề mặt của nước, giảm các lực kết hợp với các hệ keo, sự giảm kéo dài đến mức nào đó thì nước bắt đầu tách khỏi vỏ hydrat làm cho rrotein cuộn tròn lại. Mặt khác sự giảm nhiệt độ làm cho lực đẩy giữa các phân tử giảm đi và đến mức nào đó thì bắt đầu đầu đông tụ protein.

- Sự đông tụ protein do nhiệt độ là thuận nghịch, không biến đổi hoàn toàn tính chất protein, do vậy sau thời gian làm lạnh và lạnh đông khi tiến hành làm ấm hoặc tan giá VSV lại tiếp tục phát triển.

- Sự phá huỷ cơ học ở tế bào VSV trong quá trình đóng băng tinh thể nước đá. Các tinh thể nước đá có góc cạnh nên nó có thể chèn ép làm rách màng tế bào của VSV.

- Sự chuyển nước thành đá khi nhiệt độ sản phẩm đạt -180C thì bên trong thực phẩm 80% nước đá đóng băng (đối với thịt cá). Còn đối với rau quả ở -80C đã đóng băng 72% và ở -150C đóng băng 79% nước. Do đó môi trường hoạt động của các enzim và các VSV hầu như không còn vì thiếu nước tự do. Riêng nấm mốc có thể sống ở nơi khan nước nhưng lượng nước tối thiểu phải đạt 15%, chính vì vậy người ta mới quy định làm lạnh đông nhiệt độ tâm sản phẩm đạt -180C.

Trang 40

Page 3: Chương TT: Cơ Sở Lý Thuyết Về Kỹ Thuật Lạnh Và … · Web viewa - hệ số nhiệt độ của vận tốc phản ứng t - nhiệt độ phản ứng Như vậy

- Sự thay đổi áp suất, pH, nồng độ chất tan và áp suất thẩm thấu. Do nước bị đóng băng và tách ra ở dạng nguyên chất (dung môi kết tinh trước) nên nồng độ của dịch bào tăng lên, áp suất thẩm thấu tăng lên và pH giảm do đó VSV khó phát triển.

- Nhìn chung nhóm VSV ưa nhiệt bị chết dễ dàng ở nhiệt độ thấp. Tuy nhiên có một số VSV ưa nóng (loại VSV ưa nóng điển hình) có thể chuyển sang dạng ưa lạnh. Do vậy người ta phải làm lạnh đông nhanh để chúng không kịp chuyển từ dạng này sang dạng khác.

- Nhóm VSV ưa ấm có nhiều loại như: Salulonella, trực khuẩn đường ruột Staphiloccoccus, Botilium… Đặc biệt là Staphiloccus phát triển ở nhiệt độ 70C có khả năng chịu được nhiệt độ thấp chúng thường gây ra ngộ độc sữa, pho mát, kem sữa...

- Nhóm VSV ưa lạnh thường gặp là:

Pseudomonas làm cho thực phẩm có màu xanh hoặc màu sẫm tối

Achromobacter.

Nấm mốc có nhiều loại phát triển được ở cả nhiệt độ thấp như Penecilliu, Mucor,... hoạt động được ở nhiệt độ -150C. Nấm mốc phát triển chủ yếu ở sản phẩm có pH thấp như các loại quả, nước quả, sữa chua... còn ở thịt, cá chúng ít phát triển hơn. Nấm mốc thuộc loại vi sinh vật hiếu khí nên chủ yếu nó phát triển trên bề mặt thực phẩm, một số loài có thể ăn sâu vào nhưng vẫn đòi hỏi phải có không khí. Nấm mốc không chịu được nhiệt độ cao khó bị tiêu diệt ở nhiệt độ 74 – 800C.

Nấm men ưa lạnh: loại này phát triển được ở nhiệt độ -2 đến 30C, môi trường thích hợp nhất của nó là sản phẩm chua. Nhìn chung có thể phát triển được ở trong tất cả các sản phẩm bảo quản lạnh.

Như vậy chúng ta muốn diệt trừ vi sinh vật bằng lạnh là rất khó khăn đòi hỏi phải hạ nhiệt độ thật nhanh đột ngột và nhiệt độ rất thấp. Nhưng diệt một phần và hạn chế sự hoạt động, phát triển đồng thòi nhiệt độ thấp lại tác dụng rất lớn. Bắt đầu từ nhiệt độ -6 đến -80C thì hệ thống men bị diệt phần lớn nhưng một số nấm mốc vẫn còn hoạt động. Đối với các loại độc tố thì nhiệt độ thấp không có tác dụng làm biến đổi. Để hạn chế sự biến đổi của thực phẩm ở nhiệt độ thấp người ta thường kết hợp bảo quản ở nhiệt độ thấp với bảo quản bằng hoá chất hoặc kết hợp với diệt trùng bằng tia tử ngoại, tia phóng xạ...

Trang 41

Page 4: Chương TT: Cơ Sở Lý Thuyết Về Kỹ Thuật Lạnh Và … · Web viewa - hệ số nhiệt độ của vận tốc phản ứng t - nhiệt độ phản ứng Như vậy

4. Tác dụng của nhiệt độ thấp đối với tế bào của cơ thể sống:

Ảnh hưởng của nhiệt độ thấp đối với tế bào cơ thể sống và thực phẩm là vấn đề phức tạp vì nó chịu nhiều ảnh hưởng của các yếu tố bên ngoài và bên trong của cơ thể sống và thực phẩm. Nhưng nhìn chung nhiệt độ thấp có ảnh hưởng cơ bản đến quá trình biến đổi sinh lý sinh hoá như sau: hầu hết các chức năng sống của cơ thể (sự biến đổi sinh lý sinh hoá) đều có sự tham gia trực tiếp của nước và phụ thuộc vào hàm lượng của nó. Trong cơ thể sống các quá trình trao đổi chất như tiêu hoá, bài tiết, hô hấp đều chỉ thực hiện được khi có nước tham gia. Trong quá trình bảo quản và chế biến nước cũng đóng vai trò rất lớn vì nó là môi trường truyền nhiệt, nó tham gia các quá trình hoạt động của các enzim và vi sinh vật, khi mất nước protein sẽ bị đông tụ.

Tác dụng của nhiệt độ thấp đối với cơ thể sống có tính chất quan trọng vì nó là một trong những yếu tố bên ngoài tác động lên trạng thái của nước và cũng từ đó tác động đến tổ hợp thành phần hoá học của sản phẩm hay cơ thể sống. Hình 4.1 biểu diễn sự ảnh hưởng của nhiệt độ đến các hoạt động của cơ thể sống (từ -273 đến +1500C):

- Vùng a: là vùng hoạt động của cơ thể sống rất bị hạn chế.

Trang 42

Page 5: Chương TT: Cơ Sở Lý Thuyết Về Kỹ Thuật Lạnh Và … · Web viewa - hệ số nhiệt độ của vận tốc phản ứng t - nhiệt độ phản ứng Như vậy

- Vùng b, d: Là vùng nhiệt độ cơ thể sống hoạt động yếu mà vẫn bị hạn chế.

- Vùng c: Là vùng thích hợp cho cơ thể sống hoạt động mạnh nhất.

- Vùng e: Là vùng cơ thể sống không thể tồn tại.

Trong lĩnh vực ảnh hưởng của nhiệt độ thấp ta xét chủ yếu ở vùng a và vùng b.

a. Vùng nhiệt độ rất thấp (vùng a):

Vùng này chỉ xuất hiện khi công nghệ lạnh phát triển, người ta dùng lạnh thâm độ để chế biến các sản phẩm mau hỏng hay bảo quản giống và giữ gen.

Tuỳ theo điều kiện nhiệt độ bên ngoài và tuỳ theo tính chất môi trường lỏng mà sự đóng băng có thể tạo thành tinh thể hay đông đặc ở trạng thái thuỷ tinh. Trạng thái thuỷ tinh khác trạng thái tinh thể ở chỗ các phân tử của vật thể phân bố trong không gian không theo quy luật nào còn trong tinh thể chúng sắp xếp theo không gian chặt chẽ nhất định do đó dạng thuỷ tinh có tính chất đẳng hướng (tính đồng nhất theo tất cả các hướng) còn tinh thể thì bất đẳng hướng. Về tính đẳng hướng thì dạng thuỷ tinh thể giống như chất lỏng nhưng khác nhau về độ cứng, khả năng đàn hồi.

Nhiều thí nghiệm đã chứng minh rằng nhiều tế bào sống có thể tránh đóng băng mà chuyển thành trạng thái thuỷ tinh quá trình tạo thuỷ tinh càng hoàn thiện bao nhiêu thì tế bào tái sinh càng lớn bấy nhiêu (số lượng tế bào sống có thể đạt đến 90%)

b. Vùng nhiệt độ hạn chế hoạt động:

Đây là vùng thích hợp trong bảo quản và chế biến lạnh các thực phẩm mau hỏng khi làm lạnh đông bên trong chất nguyên sinh tạo thành các tinh thể đá. Các tinh thể đá đủ lớn có khả năng phá vở cấu trúc của tế bào. Ngoài ra sự tạo thành đá làm kìm hãm nhiều hoạt động sinh hoá (vì thiếu nước làm dung môi). Ngược lại khi làm lạnh đông và tan giá hoạt động của một số enzim lại tăng lên vì chung được giải phóng khỏi những tổ hợp với các phân tử khác trong dung dịch.

Vì vậy khi làm lạnh đông và tan giá không tức thời sẽ gây phá vở cấu trúc tế bào. Biến tính một số protein và biến đổi hoạt động sinh hoá của nó. Nhiệm vụ của kỹ thuật lạnh là làm sao bảo vệ đến mức tối đa tính chất tươi sống tự nhiên ban đầu của thực phẩm.

Cơ thể động vật sống được là nhờ sự tuần hoàn của chất lỏng, qua đó nó thực hiện quá trình trao đổi chất và thải nhiệt nên nó không thể sống được khi nhiệt độ thấp. Còn

Trang 43

Page 6: Chương TT: Cơ Sở Lý Thuyết Về Kỹ Thuật Lạnh Và … · Web viewa - hệ số nhiệt độ của vận tốc phản ứng t - nhiệt độ phản ứng Như vậy

đối với thực vật thì khác, quá trình sống của nó ít thải nhiệt tế bào của nó được bảo vệ bởi lớp vỏ chắc bằng cenlluloza, cấu trúc tế bào của nó cũng đơn giản hơn vì vậy khả năng chịu nhiệt độ thấp tốt hơn, nhưng cũng không sống được ở nhiệt độ quá thấp.

Nhiệt độ đóng băng của tế bào cơ thể sống khác với nhiệt độ đóng băng của nước (vì nó có chất hoà tan) và nó không phải là hằng số, nó phụ thuộc vào tính chất của dung dịch.

Tác dụng của nhiệt độ thấp lên tế bào chủ yếu là do sự tạo thành đá. Sự tạo thành đá tác dụng lên lớp nguyên sinh chất (lớp cơ chất) làm thay đổi tính chất thẩm tích. Nếu lớp này bị hỏng nước không hút trở lại được khi tan giá tế bào sẽ chết. Mặt khác trong quá trình tạo đá, nếu mầm tinh thể đá lớn sẽ phá vỡ màng tế bào do đó tế bào cũng bị chết. Sự chết của tế bào chỉ được phát hiện khi tan giá vì khi đó nước không hút được trở lại chất nguyên sinh mà chảy ra ngoài thể tích tế bào khi đó giảm đi (co lại) 5-9 lần. Để sự hút nước trở lại khi tan giá thì biện pháp tan giá hợp lý là quan trọng, nếu không hút trở lại kịp vẫn xảy ra mất nước và teo nguyên sinh.

Teo nguyên sinh (xảy ra khi làm lạnh đông) không chỉ làm giảm hàm lượng nước mà còn làm tăng nồng độ các chất hoà tan trong dịch bào (chính các chất này ở nồng độ cao sẽ tác hại đến chất nguyên sinh làm biến tính nó), do vậy nhiệt độ thấp có tác dụng ức chế các tính chất sinh hoá của nguyên sinh chất, tuy nhiên sự biến tính do tác dụng của nhiệt độ thấp bao giờ cũng xảy ra chậm hơn so với tác dụng làm giảm nhiệt độ đóng băng của dịch bào. Các muối cũng có tác dụng tương tự như glucide.

Khi xét ảnh hưởng của nhiệt độ thấp đến tế bào, ta phải chú ý đến trạng thái keo trong tế bào vì quá trình tạo đá đầu tiên xảy ra với nước tự do, nếu nhiều nước ở dạng liên kết keo thì càng khó tạo đá.

Nhiệt độ dương nhưng thấp cũng có tác dụng hạn chế các quá trình biến đổi sinh lý sinh hoá của cơ thể sống. Sự giảm nhiệt độ làm giảm khả năng di động nhạy cảm của cơ thể sống ( các động vật và thực vật), điều này cần phải chú ý trong quá trình bảo quản rau quả xanh chưa chín vì nó hạn chế quá trình biến đổi chín tới củ quả.

II. Những biến đổi chính trong quá trình làm lạnh thực phẩm:

Trong quá trình làm lạnh thực phẩm, các quá trình lý, hoá, sinh lý, sinh hoá học,VSV ... chỉ bị hạn chế ít nhiều chứ không diệt hẳn. Cho nên vẫn có những biến đổi về mặt chất lượng thực phẩm.

Trang 44

Page 7: Chương TT: Cơ Sở Lý Thuyết Về Kỹ Thuật Lạnh Và … · Web viewa - hệ số nhiệt độ của vận tốc phản ứng t - nhiệt độ phản ứng Như vậy

1. Biến đổi lý học:

Biến đổi lý học khi làm lạnh sản phẩm gồm có biến đổi hình dạng, màu sắc bên ngoài, nhưng quan trong hơn cả là quá trình bay hơi, là nguyên nhân chủ yếu gây tổn hao tự nhiên khối lượng sản phẩm, làm cho rau quả tươi chóng bị héo. Sự bay hơi này phụ thuộc vào bề mặt bay hơi riêng, nhiệt độ của môi trường xung quanh, độ ẩm tương đối của không khí xung quanh và vận tốc chuyển động không khí... Ngoài ra còn phụ thuộc tính chất sản phẩm, độ chín tới của sản phẩm.

2. Biến đổi hoá học:

Khi làm lạnh các quá trình hoá học có chậm lại nhưng không ngừng hẳn. Theo định luật Berthelot thì:

lgy= lgy0 + at

Trong đó : y0,y - tốc độ phản ứng ở 00C và t0C

a - hệ số nhiệt độ của vận tốc phản ứng

t - nhiệt độ phản ứng

Như vậy :

y

lg = at hay y = y010at

y0

Rõ ràng, tốc độ phản ứng phụ thuộc vào nhiệt độ và điều này phù hợp với định luật Vant – Hoff.

Các quá trình thuỷ phân protopectin thành pectin và tiếp tục cho đến rượu metylic,... Thời gian bảo quản lâu cũng làm mất viatmin, sự oxy hoá chất béo.

3. Sự hô hấp:

Hô hấp là quá trình trao đổi chất của tế bào sống, lấy O2, thải CO2, nước và năng lượng. Quá trình hô hấp phụ thuộc vào nhiệt độ, mức độ chín, mức độ nguyên lành của sản phẩm.

Trang 45

Page 8: Chương TT: Cơ Sở Lý Thuyết Về Kỹ Thuật Lạnh Và … · Web viewa - hệ số nhiệt độ của vận tốc phản ứng t - nhiệt độ phản ứng Như vậy

Quá trình hô hấp phụ thuộc vào nhiệt độ như đã nói ở trên. Tuy nhiên, đối với mỗi loại rau quả có một nhiệt độ tối thích riêng cho sự hô hấp và chỉ trong khoảng nhất định đó vận tốc hô hấp phụ thuộc vào nhiệt độ theo phương trình trên.

4. Biến đổi sinh hoá trong thịt cá:

Sau khi chết, nhiệt độ của tế bào động vật tăng lên rất nhiều. Nhiệt toả ra lúc này thậm chí còn cao hơn khi con vật còn sống. Thịt động vật xảy ra các quá trình sinh hoá mãnh liệt có liên quan đến sự chuyển hoá các chất cấu tạo tế bào. Năng lượng toả ra không được dùng thực hiện các chức năng sinh lý sẽ làm tăng nhiệt độ khối thịt. Làm lạnh càng sớm và càng nhanh thì càng hạn chế được các quá trình không có lợi xảy ra.

III. Năng lượng cho quá trình làm lạnh:

Tổng tổn thất lạnh trong quá trình làm lạnh gồm có:

Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4, (kcal/h)

Trong đó: Q2 - tổn thất lạnh qua tường, trần nền, sàn, kcal/h

Q3 - tổn thất lạnh do thông gió trong phòng, nhất là phòng làm lạnh rau quả, kcal/h

Q4 - tổn thất lạnh cho việc phục vụ, mở cửa, người làm việc trong phòng, kcal/h

Ta sẽ tính Q1 - tổn thất lạnh để hạ nhiệt độ sản phẩm, kcal/h

Q1 = Q1a + Q1b + Q1c

+ Q1a – tiêu tốn lạnh trong hạ nhiệt độ sản phẩm

G.C GQ1a = (td – tc) = (id – ic)

- thời gian làm lạnh

G - khối lượng sản phẩm, kg

C - nhiệt dung riêng trung bình của sản phẩm trong quá trình làm lạnh

td, tc - nhiệt độ đầu và cuối của quá trình làm lạnh

id, ic – enthalpy đầu và cuối của sản phẩm

+ Q1b – tiêu tốn lạnh cho sự bay ẩm từ sản phẩm

Trang 46

Page 9: Chương TT: Cơ Sở Lý Thuyết Về Kỹ Thuật Lạnh Và … · Web viewa - hệ số nhiệt độ của vận tốc phản ứng t - nhiệt độ phản ứng Như vậy

Q1b = W. r

với W là lượng ẩm bay hơi từ bề mặt sản phẩm, có thể tính gần đúng như sau:

G. g G.W.

W = G/ = = , kg/h 100. 1002.

g - tổn thất khối lượng trong 1 giờ làm lạnh, %/h

W - & ẩm trong sản phẩm

- % nước bay hơi so với tổng lượng nước trong sản phẩm

G - tổng khối lượng tổn thất sau giờ làm lạnh

r - ẩn nhiệt hoá hơi của nước, r=600 kcal/kg

Vế bên phải của đẳng thức phải có dáu trừ vì như đã nói ở phần trước quá trình bay hơi ẩm là quá trình tự làm lạnh

+ Q1c – tiêu tốn lạnh do sự thải nhiệt của sản phẩm trong các quá trình sinh hoá khi làm lạnh

Q1c = Gq(td - tc) kcal/h

Trong đó, q là nhiệt lượng toả ra trung bình từ 1 kg sản phẩm trong 1 giờ

khi nhiệt độ biến thiên 1 độ C, kcal/kg.h.0C

Hay cũng có thể tính:

Q1c = G.q’’

q’’ - số liệu thực nghiệm và bằng 0,1 kcal/kg.h (rau)

0.01– 0.017 (quả)

0.15 (thịt)

IV - SỰ KHÁC NHAU GIỮA LÀM LẠNH VÀ LÀM LẠNH ĐÔNG THỰC PHẨM

Như chúng ta đã biết, thực phẩm làm lạnh và bảo quản ở nhiệt độ trên 00C, không những kìm hãm được những biến đổi về lý, hóa, sinh học, kìm hãm được hoạt động của vi

Trang 47

Page 10: Chương TT: Cơ Sở Lý Thuyết Về Kỹ Thuật Lạnh Và … · Web viewa - hệ số nhiệt độ của vận tốc phản ứng t - nhiệt độ phản ứng Như vậy

sinh vật xảy ra trong thực phẩm, mà còn có tác dụng làm tăng phẩm chất của một số thực phẩm.

Nhưng bằng làm lạnh chỉ bảo quản được ngắn ngày, nói chung chỉ bảo quản được một tuần đến 2 tháng tuỳ loại thực phẩm. Muốn bảo quản thực phẩm lâu hơn từ ba bốn tháng đến hàng năm thì phải làm lạnh đông.

So với các phương pháp xử lý khác như muối, sấy, chế biến đồ hộp...thực phẩm lạnh đông qua thời gian bảo quản ở nhiệt độ nhỏ hơn -180C, nói chung vẫn giữ được nhiều nhất những tính chất ban đầu, kể cả màu sắc, hương vị và giữ được nhiều nhất giá trị dinh dưỡng của thực phẩm tươi sống. Mức độ nguyên vẹn tươi sống này cao hay thấp là tuỳ thuộc vào phương pháp lạnh đông nhanh hay chậm đã được áp dụng trong quá trình chế biến.

1. PHƯƠNG PHÁP LẠNH ĐÔNG CHẬM

Trong quá trình lạnh đông chậm, do nhiệt độ của không khí cao hơn 1m/s nên thời gian lạnh đông thường kéo dài từ 15 giờ đến 20 giờ tuỳ kích thước và loại sản phẩm. Số tinh thể đá hình thành trong gian bào và tế bào rất ít nên có kích thước lớn, gây nên sự cọ xát giữa các tinh thể đá lớn trong và ngoài tế bào. Sự cọ xát giữa những tinh thể đá lớn đã làm rách màng tế bào, phá huỷ cấu trúc mô tế bào của sản phẩm, cho nên sau này khi đưa sản phẩm lạnh đông ra tan giá (còn gọi là giả đông) thì dịch bào trong sản phẩm bị chảy ra ngoài do màng tế bào rách không giữ lại được, làm sản phẩm giảm giá trị dinh dưỡng, dễ nhiễm trùng và có khí giảm đến 50% giá trị thương phẩm so với sản phẩm tươi sống. Vì vậy ngày nay, người ta không dùng phương pháp lạnh đông chậm để kép dài thời gian bảo quản thực phẩm. Tuy nhiên, phương pháp lạnh đông chậm vẫn giữ được ứng dụng trong bảo quản một số rau quả dự trữ cho chế biến nước rau quả và ứng dụng để làm trong các hỗn hợp thực phẩm ở dạng huyền phù. Quá trình đóng băng tinh thể ở lạnh đông chậm trong trường hợp này lại có lợi vì tác dụng phá huỷ cấu trúc tế bào, cấu trúc hệ thống keo, nên khi ép nước rau quả sẽ cho năng suất và hiệu suất cao. Nhiều thí nghiệm ở Liên Xô cho biết: nho, táo qua lạnh đông chậm và bảo quản ở -140C -180C đem ép lấy nước thì hiệu suất tăng đến 150% so với ép nho, táo tươi.

Như vậy áp dụng phương pháp làm lạnh đông chậm chỉ đạt hiệu quả tốt trong trường hợp vừa cần bảo quản nguyên liệu hoặc bán thành phẩm với thời gian lâu để kéo dài thời vụ chế biến, vừa cần tăng chất lượng cho một số sản phẩm chế biến sau này.

2. PHƯƠNG PHÁP LẠNH ĐÔNG NHANH

Trang 48

Page 11: Chương TT: Cơ Sở Lý Thuyết Về Kỹ Thuật Lạnh Và … · Web viewa - hệ số nhiệt độ của vận tốc phản ứng t - nhiệt độ phản ứng Như vậy

Môi trường làm lạnh đông nhanh thường là không khí hoặc các chất lỏng. Các chất lỏng thường là dung dịch, hỗn hợp của nhiều muối để nhiệt độ đóng băng của dung dịch càng thấp càng tốt. Nhược điểm của môi trường lỏng là nước muối gây bẩn và rỉ, hỏng thiết bị, nước muối thấm vào sản phẩm làm ảnh hưởng đến phẩm chất cũng như hình dáng bên ngoài của sản phẩm thực phẩm. Môi trường không khí tuy có hệ số truyền nhiệt bé và dễ làm cho sản phẩm bị oxi hoá cũng như dễ bị hao hụt khối lượng, nhưng tiện lợi nên được sử dụng phổ biến hơn.. Thường dùng không khí lạnh có nhiệt độ t -350C với vận tốc vk.k = 3 4 m/s cho các phòng nhỏ, hầm đông lạnh nhanh (tunen) và tới t -400C, vk.k = 5 m/s cho các thiết bị lạnh đông nhanh như của Viện lạnh Liên Xô: CA-1, CA-2, CA-3, CA-4, CA-5, các loại tủ có nhiều bản mỏng kiểu công tắc frezer không có đối lưu cưỡng bức.Thời gian làm lạnh đông thực phẩm thường từ 2 đến 10 giờ, tuỳ thuộc vào chủng loại và kích thước của sản phẩm. Như thịt lợn ½ con hoặc ¼ con với khối lượng khoảng 50 kg thì làm lạnh đông nhanh trong 10 giờ; cá, thịt filê với khối lượng khoảng 0,5kg làm lạnh đông chỉ trong 2,5 giờ. Sản phẩm lạnh đông nhanh do có nhiều tinh thể đá tạo thành ở tế bào và gian bào với kích thước tinh thể rất bé nên không phá huỷ nhiều về cấu trúc tế bào và có thể giữ được trên 95% phẩm chất tươi sống của sản phẩm. Muốn đạt được sản phẩm lạnh đông nhanh, cần bảo đảm các điều kiện sau đây:

+ Nhiệt độ của môi trường truyền lạnh phải thấp hơn -350C;

+ Vận tốc đối lưu của môi trường khí v = 3 5 m/s, của môi trường lỏng v 1 m/s;

+ Kích thước của sản phẩm phải nhỏ 5 x 5 x 5 cm hoặc 3 x 5 x 5 cm;

+ Nhiệt độ quá lạnh của sản phẩm phải thấp: ttql -60C (tức là cần tăng nồng độ phân tử của sản phẩm)

+ Quá trình đóng băng của sản phẩm phải xảy ra cùng lúc trong tế bào và ngoài gian bào để hạn chế sự chuyển nước từ trong tế bào ra gian bào.

Tất cả các điều kiện trên nhằm bảo đảm cho quá trình đạt tốc độ lạnh đông nhanh và kịp thời, nhất là khi xảy ra sự đóng băng đồng loạt một khối lượng nước lớn - nước tự do và nước liên kết yếu.

3. PHƯƠNG PHÁP LẠNH ĐÔNG CỰC NHANH:

Ngày nay, kỹ thuật làm lạnh tiên tiến cho phép làm lạnh đông cực nhanh các sản phẩm trong CO2 lỏng các freon lỏng và các khí hoá lỏng khác. Thời gian lạnh đông cực

Trang 49

Page 12: Chương TT: Cơ Sở Lý Thuyết Về Kỹ Thuật Lạnh Và … · Web viewa - hệ số nhiệt độ của vận tốc phản ứng t - nhiệt độ phản ứng Như vậy

nhanh của sản phẩm chỉ trong khoảng 5 đến 10 phút, tức là chỉ bằng khoảng 1/6 thời gian làm lạnh đông nhanh. Do thời gian lạnh đông vô cùng nhanh như vậy nên tăng được năng suất hàng bốn, năm chục lần và giảm được hao hụt khối lượng sản phẩm đến 3 – 4 lần. Sản phẩm lạnh đông cực nhanh hầu như bảo đảm hầu như nguyên vẹn phẩm chất tươi sống của nguyên liệu ban đầu. Vì thế, hiện nay ở một số nước có kỹ thuật tiên tiến, lượng sản phẩm lạnh đông cực nhanh đã chiếm tỷ số khoảng 50% tổng số sản phẩm lạnh đông nói chung. Sở dĩ tỷ số lạnh đông cực nhanh tăng như vậy là vì các nước có công nghiệp phát triển thì kỹ nghệ hoá lỏng không khí cũng phát triển phục vụ cho luyện kim, hàn, y tế, quốc phòng, nhiên liệu cho tên lửa,v.v. Nitơ lỏng là phụ phẩm của công nghiệp sản xuất oxi lỏng vừa rẻ, vừa nhiều (chiếm 4/5 khối lượng trong không khí). Dùng nitơ lỏng có nhiều ưu việt hơn cả vì:

+ Nitơ lỏng bay hơi ở áp suất thường cho nhiệt độ rất thấp – 1960C;

+ Nitơ lỏng gần như là khí trơ nên hạn chế được quá trình oxi hoá sản phẩm;

+ Lạnh đông cực nhanh sản phẩm trong nitơ lỏng sẽ tiêu diệt được nhiều vi sinh vật hơn so với các phương pháp khác.

V - MỘT VÀI BIỆN PHÁP HẠN CHẾ HAO HỤT KHỐI LƯỢNG TRONG LẠNH ĐÔNG VÀ TRỮ ĐÔNG

Trong lạnh đông và trữ đông thực phẩm vẫn xảy ra nhiều biến đổi không có lợi cho sản phẩm. Biến đổi quan trong trọng nhất là sự hao hụt khối lượng vì sản phẩm hao hụt khối lượng do sự bay hơi sẽ kéo theo sự giảm chất lượng rất nhiều như: khô, héo, đen bề mặt. Vì vậy, cần áp dụng một số biện pháp hạn chế hao hụt khối lượng như sau:

-Làm lạnh đông sản phẩm theo kiểu gián tiếp tức là sản phẩm được bao gói sẵn trong giấy bóng, trong túi nhựa để tránh tiếp xúc với không khí nên hạn chế được hao hụt khối lượng. Biện pháp này còn hạn chế được oxi hoá sản phẩm, hạn chế mức độ ô nhiễm vi sinh vật.

-Một số sản phẩm sau khi lạnh đông xong được tráng băng để tạo một lớp vỏ mỏng bằng nước đá, ngăn cách sự tiếp xúc sản phẩm với không khí. Biện pháp này vừa hạn chế hao hụt khối lượng, vừa hạn chế sự oxi hoá chất béo, các sinh tố của sản phẩm;

-Làm lạnh đông một pha. Trước kia, một số sản phẩm mà nhất là thịt trước khi đưa vào lạnh đông thì phải qua khâu làm lạnh. Như vậy, tuy chất lượng thịt có hơn vì qua quá trình chín hoá học nhưng chi phí cho chế biến tăng và hao tổn khối lượng lớn. Ngày nay,

Trang 50

Page 13: Chương TT: Cơ Sở Lý Thuyết Về Kỹ Thuật Lạnh Và … · Web viewa - hệ số nhiệt độ của vận tốc phản ứng t - nhiệt độ phản ứng Như vậy

người ta áp dụng phương pháp lạnh đông thịt một pha (bỏ qua khâu làm lạnh) vừa hạ chi phí chế biến, xuất nhập kho, vừa tăng năng suất mà lại giảm hao hụt khối lượng từ 3% xuống 2%.

Mấy năm gần đây, người ta chú ý áp dụng những phương pháp lạnh đông cực nhanh để vừa đạt năng suất cao vừa giảm hao hụt khối lượng do thời gian làm lạnh đông rất ngắn (từ 10 giờ, 4 giờ rút xuống còn 20 phút, 10 phút)

-Sản phẩm lạnh đông xong đưa vào kho trữ đông cần phải xếp thật chặt để hạn chế hao hụt khối lượng. Tốt nhất là bên ngoài đống sản phẩm được phủ vải bạt tráng nước đá (vải bạt thấm nước đưa vào phòng trữ đông sẽ thành “vải bạt tráng nước đá”) để ngăn cản không khí tiếp xúc với sản phẩm.

-Trữ đông ở nhiệt độ thấp cũng hạn chế được hao hụt khối lượng, như trữ đông qua 4 tháng ở -80C thì hao hụt khối lượng G là 2.47%, ở -120C thì G là 1.22% và ở -180C thì G chỉ là 1.1%.

Trang 51

Page 14: Chương TT: Cơ Sở Lý Thuyết Về Kỹ Thuật Lạnh Và … · Web viewa - hệ số nhiệt độ của vận tốc phản ứng t - nhiệt độ phản ứng Như vậy

CHƯƠNG V: LÀM TAN GIÁ VÀ LÀM ẤM THỰC PHẨM

Làm tan giá và làm ấm thực phẩm đã bảo quản lạnh và lạnh đông là khâu cuối cùng trước khi đưa đi sản xuất, chế biến hoặc đem sử dụng, tiêu thụ trên thị trường. Khâu tan giá và làm ấm cũng đóng vai trò rất quan trọng, quyết định chất lượng các sản phẩm. Các qui trình công nghệ ở những giai đoạn trước làm tốt, nhưng giai đoạn tan giá và làm ấm không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật thì sản phẩm cũng trở thành hư hỏng. Đặc biệt trong kỹ thuật lạnh đông thực phẩm, công đoạn tan giá là khâu xử lý cuối cùng của sản phẩm trước khi đưa tới khâu làm ấm. Ở sơ đồ, ta thấy khâu tan giá có tác dụng quyết định đến phẩm chất của sản phẩm lạnh đông. Sản phẩm đã qua các khâu từ nguyên liệu đến làm lạnh đông, rồi trữ đông đến hơn ba tháng dù đạt đầy đủ các tiêu chuẩn kỹ thuật, nhưng đến khâu tan giá không thực hiện tốt thì sản phẩm sẽ bị tổn thất khối lượng nhiều do dịch chất mất đi trong quá trình tan giá, làm hư hỏng lớp bề mặt của sản phẩm và nhiễm nhiều vi sinh vật. Khác với qui trình kỹ thuật làm lạnh thực phẩm, kỹ thuật lạnh đông thực phẩm tạo ra những biến đổi sâu sắc trong cấu trúc của hệ thống tế bào sản phẩm., của màng tế bào và kể cả thành phần hoá học của dịch bào. Vì vậy, nói chung là sản phẩm lạnh đông cần làm tan giá thế nào để đủ điều kiện và thời gian cho quá trình phục hồi toàn bộ những tính chất ban đầu (trước khi làm lạnh đông) của sản phẩm.

Sơ đồ kỹ thuật làm lạnh và lạnh đông thực phẩm

Làm lạnh Bảo quản lạnh

Nguyên liệu Làm ấm chế biến,tiêu thụ

Làm lạnh đông Trữ đông Tan giá

Làm tan giá và làm ấm là hai quá trình ngược với quá trình làm lạnh đông và làm lạnh.

Yêu cầu kỹ thuật của làm tan giá và làm ấm cũng rất chặt chẽ như các giai đoạn làm lạnh đông và làm lạnh.1 – LÀM TAN GIÁ

Làm tan giá là quá trình ngược với quá trình làm lạnh đông, có tác dụng biến nước ở trạng thái băng trong sản phẩm sang trạng thái lỏng và khôi phục tính chất tự nhiên ban đầu của sản phẩm.

Khi làm tan giá cần phải tiến hành sao cho hao hụt ít nhất khối lượng, chất lượng của sản phẩm và giữ được tính chất ban đầu của nó.

Bắt đầu của quá trình là nâng nhiệt độ lạnh đông nhỏ hơn -160C lên đến điểm nóng chảy của dịch bào khoảng -1 -20C, đó là quá trình tan băng. Sau đó tan băng hoàn toàn thì nâng nhiệt độ của sản phẩm lên đến 15 200C để đưa đi chế biến, sử dụng. Trong quá trình tan giá, yêu cầu chủ yếu đặt ra là phải làm sao cho tổn thất dịch chất ít nhất. Vì sự

Trang 52

Page 15: Chương TT: Cơ Sở Lý Thuyết Về Kỹ Thuật Lạnh Và … · Web viewa - hệ số nhiệt độ của vận tốc phản ứng t - nhiệt độ phản ứng Như vậy

tổn thất dịch chất khi tan giá có liên quan chặt chẽ tới khả năng phục hồi tính chất ban đầu của sản phẩm, tới phẩm chất của chúng.

Nếu trong quá trình tan giá, tổn thất dịch chất càng ít thì khả năng phục hồi tính chất ban đầu của sản phẩm càng được bảo toàn.

Mức độ làm tổn thất dịch chất trong quá trình tan giá phụ thuộc chủ yếu vào phương pháp làm lạnh đông, vào thời gian bảo quản và phương pháp làm tan giá. Ngoài ra còn phụ thuộc vào mức độ chín tới của thịt tức là phụ thuộc độ pH của thịt trong quá trình bảo quản.

Cơ chế của những quá trình sinh lý, sinh hoá và hoá học trong quá trình tan giá cũng phức tạp như khi làm lạnh đông.

Ví dụ: Quá trình tự phân giải glycogen, sự tích luỹ các chất khử, tăng nhanh hàm lượng acide lactic và giảm pH làm tăng tổn thất dịch chất.

Trong quá trình tan giá đồng thời có quá trình hấp thụ lại nước (do băng tan ra ở các gian bào) của tế bào và sợi cơ mà mức độ hấp thụ lại nước này sẽ quyết định mức độ tổn hao dịch chất. Nếu quá trình làm lạnh đông chậm, thời gian bảo quản lâu, nhiệt độ bảo quản không ổn định thì dễ xảy ra hiện tượng tái lập tinh thể, nên các tinh thể băng tập trung ở gian bào với kích thước tinh thể băng ngày càng lớn, gây tác động cơ học giữa các tinh thể băng trong và ngoài tế bào, làm rách tế bào, khó bảo toàn tính chất ban đầu của sản phẩm.

Vì vậy, trong quá trình làm tan giá cần phải đủ thời gian, tức là làm tan giá chậm để nước do băng tan ra được hấp thụ trở lại trong tế bào và sợi cơ, tái tạo lại các dạng liên kết ban đầu của nó. Nếu quá trình làm lạnh đông đã làm chết hoặc phá vỡ nhiều tế bào, làm biến tính protein ở mức độ lớn, làm giảm khả năng hấp thụ lại nước của tế bào, thì khi đó nước tan ra từ băng sẽ chảy ra ngoài, mang theo cả những chất hoà tan trong nước (dịch chất). Còn nếu trong quá trình làm lạnh đông, tế bào của sản phẩm ít bị phá hoại, thì khi làm tan giá nó sẽ khôi phục được chức năng sống. Lúc đó khả năng hút nước và giữ nước của nó tốt, sẽ giữ được tính chất tự nhiên ban đầu của sản phẩm.

Người ta đã xác định được lượng dịch chất chảy ra khi làm tan giá nhanh có mang theo 9% protein hoà tan và một số chất khác, và khoảng 12% các sinh tố B. Tan giá càng nhanh, tổn thất dịch chất càng nhiều. Tổn thất này sẽ ít nhất khi tan giá rất chậm trong không khí có nhiệt độ 30C và tiếp tục giữ thịt ở nhiệt độ 00C khoảng 5 ngày nữa.

Tóm lại yêu cầu kỹ thuật tan giá bao gồm:-Tổn thất dịch chất ít nhất (tan giá chậm, tăng thời gian tan giá).-Tổn thất khối lượng sản phẩm ít nhất (tăng độ ẩm tương đối của không khí).-Đảm bảo yêu cầu vệ sinh cao nhất.-Thời gian ngăn nhất (tan giá nhanh, tăng nhiệt độ chất tải nhiệt).

Tuy nhiên, trong thực tế không thể cùng một lúc, một phương pháp lại có thể thoả mãn cả 4 yêu cầu trên, mà tuỳ theo yêu cầu cụ thể của sản phẩm, phương pháp và mục đích sau này, v.v... mà có thể bỏ qua yêu cầu này hoặc yêu cầu khác. Ví dụ: đối với thịt làm tan giá để chế biến công nghiệp như để sản xuất patê, xúc xích, v.v.. hoặc cá để đóng hộp thì tan giá không cần giữ nguyên giá trị cảm quan hay cấu trúc tế bào mô cơ, do đó có thể tăng tốc độ tan giá lên cực đại với điều kiện chi phí phục vụ và chi phí năng lượng ít nhất.

Trang 53

Page 16: Chương TT: Cơ Sở Lý Thuyết Về Kỹ Thuật Lạnh Và … · Web viewa - hệ số nhiệt độ của vận tốc phản ứng t - nhiệt độ phản ứng Như vậy

Như đã nói ở trên, khi làm tan giá chậm thì đạt được yêu cầu là tổn thất dịch chất ít nhất, nhưng lại phải tăng thời gian của quá trình, do đó sẽ tăng giá thành sản xuất. Sự hao hụt dịch chất sẽ ít nếu sản phẩm tan giá ở độ ẩm tương đối của không khí cao. Song khi đó bề mặt của sản phẩm bị bẩn, vi sinh vật phát triển mạnh, thịt có thể bị phủ lớp chất nhờn hay nấm mốc. Điều này có thể tránh được nếu bề mặt của sản phẩm bảo quản ở trạng thái khô, song lúc đó sự hao hụt về khối lượng lại tăng lên. Thời gian làm tan giá có thể rút ngắn nếu tăng nhiệt độ của chất mang nhiệt hay tăng hệ số toả nhiệt. Nhưng rút ngắn thời gian làm tan giá thì lại tăng sự mất mát dịch chất, còn tăng nhiệt độ hay sử dụng hơi nóng thì hơi nước ngưng tụ sẽ làm giảm tiêu chuẩn vệ sinh của sản phẩm tan giá.

Trong thực tế, lựa chọn phương pháp làm tan giá phụ thuộc vào điều kiện cụ thể. Đối với thịt, nếu nhu cầu sử dụng thịt tan giá không lớn và nhà máy có diện tích vừa đủ thì làm tan giá thịt chậm ở nhiệt độ gần 00C tốt hơn. Trường hợp ngược lại, nếu nhu cầu sử dụng thịt tan giá nhiều, diện tích của nhà máy không rộng thì cần sử dụng phương pháp làm tan giá nhanh, mặc dù dịch chất mất mát nhiều.2. Các phương pháp làm tan giá:

a. Tan giá chậm trong không khí:Phương pháp này có thể tiến hành theo 2 cách:

- Tan giá chậm trong không khí với nhiệt độ bề mặt sản phẩm thấp hơn nhiệt độ điểm sương của không khí. Với phương pháp này, khi tan giá sẽ tăng nhiệt độ không khí từ 00C lên tới 6-80C trong thời gian 3-5 ngày. độ ẩm tương đối của không khí 90-92%. Phương pháp này có một số ưu điểm là thịt không bị giảm khối lượng do bay hơi, tổn thất dịch chất khi tan giá và chế biến sơ bộ sau này không lớn lắm. Tuy nhiên, phương pháp này cũng có nhược điểm là do độ ẩm của không khí cao làm cho bề mặt thịt biến đổi, có hiện tượng hút ẩm ngưng tụ làm tăng khối lượng 1.5-2.0%. Sau khi tan giá, thịt này cần phải sấy lại bằng không khí ở 00C và độ ẩm không khí 65-70% cho ráo bề mặt.

- Tan giá chậm trong không khí với nhiệt độ bề mặt cao hơn nhiệt độ điểm sương của không khí.

Nhiệt độ của không khí tăng từ 0o – 6oC trong 3 đến 5 ngày đối với gia súc; 24 -30 giờ đối với gia cầm, độ ẩm của không khí φ = 65 – 70%. Với phương pháp này, tổn thất khối lượng khoảng 3.2 – 4%, nhưng tổn thất dịch chất không đáng kể. Bề mặt thịt khô ráo có màu sẫm hơn so với thịt tươi, chỗ mặt cắt thịt có màu bình thường. Phương pháp này đơn giản và trong thực tế được áp dụng nhiều.

b.Tan giá nhanh trong không khí:Dùng không khí tuần hoàn có nhiệt độ 15 – 20oC, độ ẩm trong không khí φ = 55 –

60%. Phương pháp này rút ngắn được thời gian 2.5 – 3.0 lần tức là khoảng 15 -25 giờ. Tổn thất khối lượng khoảng 3%; còn tổn thất dịch chất trong quá trình tan giá thì nhỏ, nhưng trong quá trình chế biến sau này thì khá lớn, khoảng 2%. Bề mặt thịt khô cứng, có màu sẫm nhưng vẫn tốt, đôi khi có mùi ôi chua.

Trang 54

Page 17: Chương TT: Cơ Sở Lý Thuyết Về Kỹ Thuật Lạnh Và … · Web viewa - hệ số nhiệt độ của vận tốc phản ứng t - nhiệt độ phản ứng Như vậy

Nếu duy trì được nhiệt độ không khí ở bề mặt sản phẩm gần điểm sương thì quá trình tan giá sẽ rất tốt, tổn thất dịch chất và ẩm bay hơi sẽ ít, bề mặt sản phẩm sẽ không bị khô quá.

c. Tan giá trong hỗn hợp không khí – hơi nước bằng phương pháp trực tiếp.Phương pháp này thường được dùng để làm tan giá thịt trong các các xí nghiệp

sản xuất patê, lạp xưởng, xúc xích... Có thể tiến hành tan giá trong hỗn hợp không khí – hơi nước có nhiệt độ 4 – 5oC trong 16 giờ hoặc ở nhiệt độ 20 -25oC trong 11 – 12 giờ.

d.Tan giá trong nước.Ngoài phương pháp tan giá trong không khí, trong hỗn hợp không khí – hơi nước,

người ta còn sử dụng phương pháp tan giá trong nước. Theo phương pháp này, có thể dùng nước ở nhiệt độ 10oC với thời gian tan giá 20 giờ hoặc nước ở nhiệt độ 20oC trong 10 – 11 giờ đối với gia súc (lợn, bò) và 3 – 4 giờ cho gia cầm (gà, vịt). Không nên dùng nước nóng hơn vì sẽ làm tăng sự tổn thất dịch chất. Làm tan giá theo phương pháp này bề mặt thịt nhợt nhạt, làm tăng khối lượng từ 2 – 3% vì hút nước, có tổn thất dịch chất chút ít tuỳ theo mức độ nguyên ven của tế bào khi làm lạnh đông. Sau khi làm tan giá sản phẩm phải đem chế biến biến ngay, nếu muốn bảo quản lạnh thì phải sấy bằng không khí lạnh ở 1oC cho bề mặt sản phẩm ráo nước.

Nước để làm tan giá cần phải vô trùng để vừa kết hợp làm tan giá, vừa rửa sản phẩm. Có thể sử dụng dung dịch nước muối NaCl 4% ở nhiệt độ 40- 60oC để làm tan giá thịt và cá. Không dùng nồng độ muối 5% hoặc cao hơn vì do hiện tượng áp suất thẩm thấu làm cho tế bào bị trương nhiều. Phương pháp này thường áp dụng đối với gia súc và cá. Đối với gia cầm thì thường không áp dụng phương pháp này mà chỉ làm tan giá trong không khí ở 6 – 8 oC hay 15 – 180C. Nếu tan giá trong nước thì chỉ áp dụng với gia cầm đã lấy hết nội tạng, sau đó đem chế biến công nghiệp hay nấu nướng ngay.

Nói chung phương pháp tan giá này rất tốn nước và dễ bị nhiễm VSV từ sản phẩm này sang sản phẩm khác.

e. Tan giá trong nước đá:Phương pháp này chỉ áp dụng đối với cá đã làm lạnh đông, được tiến hành trong các

thùng gỗ hoặc bể xi măng sâu chừng 1m, cách đáy khoảng 0.15m đặt lưới chắn ngang. Nước đá và các xếp xen kẽ thành từng lớp mỏng cho đầy thùng, tỷ lệ nước đá khoảng 30 - 60% so với khối lượng của cá. Nước đá nóng chảy ở 0oC nên quá trình tan giá xảy ra ở nhiệt độ không đổi, mà nhiệt độ đóng băng của các khoảng – 0,5 đến -1.5oC. Tại nhiệt độ đó, có khoảng 40% nước trong tế bào đóng băng.

Trang 55

Page 18: Chương TT: Cơ Sở Lý Thuyết Về Kỹ Thuật Lạnh Và … · Web viewa - hệ số nhiệt độ của vận tốc phản ứng t - nhiệt độ phản ứng Như vậy

Ban đầu quá trình tan giá tiến hành ở ∆t = 15 – 18oC, đến giai đoạn cuối là giai đoạn cần nhiều nhiệt nhất để tan giá tất cả nước đá trong sản phẩm thì ∆t = 1,0 – 1,5oC, như vậy đại lượng này rất bé, do đó thời gian làm tan giá rất dài, khỏng 100 giờ.

Phương pháp này có ưu điểm không tổn thất khối lượng và ít tổn thất dịch chất. Thông thường khi chọn phương pháp làm tan giá, người ta căng cứ vào từng loại sản phẩm khác nhau, những loại sản phẩm này đã qua nghiên cứu và kinh nghiệm thực tế cho thấy là phù hợp và có lợi nhất. Mặt khác còn phải cắn cứ vào sản phẩm đó trước đây đã làm lạnh đông nhanh hay chậm. Nếu sản phẩm đã lạnh đông nhanh thì nên làm tan giá nhanh để rút ngắn thời gian mà sản phẩm vẫn đảm bảo được sự phục hồi tính chất ban đầu. Nhưng sản phẩm đã làm lạnh đông chậm thì phải nhất thiết làm tan giá chậm. Nhưng trong thực tế nhiều khi không xác định được sản phẩm đó đã qua lạnh đông nhanh hay chậm, nên người thường ta chỉ áp dụng làm tan giá chậm.

Ngoài những phương pháp làm tan giá đã nêu ở trên, ngày nay người ta còn áp dụng cả phương pháp làm tan giá bằng dòng điện cao tần. Phương pháp này có nhiều ưu điểm:

- Tan giá nhanh hoặc cực nhanh, có thể tính bằng phút.- Sản phẩm được làm nóng đều hơn.- Thích hợp cho sản phẩm có hình dáng cố định, chính xác kể cả sản phẩm có

bao gói.Tuy nhiên phương pháp này về mặt kỹ thuật là thiết bị phức tạp, có nhiều khó khăn

trở ngại nên chưa được dùng nhiều trong thực tiễn.2- Làm ấm:

Làm ấm sản phẩm đã làm lạnh là quá trình nâng nhiệt độ của sản phẩm sau khi đã bảo quản lạnh ở nhiệt độ 0 – 40C hay sản phẩm đã làm tan giá lên đến nhiệt độ bình thường để đem đi chế biến, tiêu thụ.

Cũng như quá trình tan giá, các sản phẩm đem làm ấm nếu không phải cho dùng chế biến công nghiệp thì trong quá trình làm ấm nhất thiết phải tránh làm ấm bề mặt sản phẩm, tránh tạo điều kiện cho VSV phát triển.

Làm ấm sản phẩm có thể tiến hành trong không khí hay trong nước ấm, nhưng bình thường người ta hay làm ấm sản phẩm trong môi trường không khí.

Trang 56