Tiểu luận Các biến đổi của thịt trong bảo quản đông

tế bào thực vật không bị chết khi nước trong nó chưa đóng băng. Tế bào động vật có cấu trúc và hoạt động sống phức tạp, gắn liền với cơ thể sống. Vì vậy khả năng chịu lạnh kém. Đa số tế bào động vật chết khi nhiệt độ giảm quá 40C so với thân nhiệt bình thường của nó. Tế bào động vật chết là do chủ yếu độ nhớt tăng và sự phân lớp của các chất tan trong cơ thể. Một số loài động vật có khả năng tự điều chỉnh hoạt động sống khi nhiệt độ giảm, cơ thể giảm các hoạt động sống đến mức không cần nhu cầu bình thường của điều kiện môi trường trong một khoảng thời gian nhất định. Khi tăng nhiệt độ, hoạt động sống của chúng phục hồi, điều này được ứng dụng trong vận chuyển động vật đặc biệt là thuỷ sản ở dạng tươi sống, đảm bảo chất lượng tốt và giảm chi phí vận chuyển. Như vậy khi nhiệt độ thấp quá trình phân giải của thực phẩm sẽ bị chậm lại hoặc chấm dứt hoàn toàn là do: Hoạt động của các men phân giải bị đình chỉ. Sự phát triển của các vi sinh vật bị ức chế, đại bộ -100C. Tuy nhiên, ở các vi sinh vật ngừng hoạt động trong khoảng -30C -100C vi khuẩn micrococcuss vẫn sống nhưng phát triển chậm. Các loại nấm mốc chịu đựng lạnh tốt hơn, có thể tới -150C. Để nấm mốc sống được độ ẩm phải đảm bảo ít nhất là 15%. Khi nhiệt độ giảm xuống -180C thì nước trong thực phẩm mới đóng băng tới 86%, đạt yêu cầu trên. Vì vậy nhiệt độ bảo quản tốt nhất từ -180C trở xuống mới làm cho toàn bộ vi sinh vật và nấm mốc ngừng hoạt động hoàn toàn. Vậy mục đích của quá trình lạnh đông là hạ nhiệt độ xuống thấp, làm chậm lại sự ươn hỏng và sản phẩm được tan giá sau thời gian bảo quản lạnh đông nguyên liệu vẫn giữ nguyên giá trị ban đầu. XỬ LÍ THỰC PHẨM BAN ĐẦU TRƯỚC KHI ĐƯA VÀO LẠNH ĐÔNG: Những xử lí này nhằm mục đích chủ yếu để hạn chế những phản ứng hóa học đặc biệt là phản ứng oxihóa, cho hiệu quả không mong muốn. Về bản chất có những khác nhau. Moi ruột cá và các động vật khác sau khi nó chết nhằm tránh khuếch tán enzyme chứa trong các ống tiêu hóa. Loại bỏ các lớp mỡ thừa để tránh mùi hôi (acid ascobic). Phá hủy các enzyme gây phản ứng dẫn tới gu kém, rồi làm lạnh ngay bằng dòng nước. Bao gói kín khí và hơi nước, loại bỏ khí ra khỏi bao gói bằng các phương pháp khác nhau. Đôi khi người ta thường nhúng sản phẩm trong nước lạnh hình thành lớp đá mỏng trên bề mặt. CƠ CHẾ ĐÓNG BĂNG CỦA THỰC PHẨM KH LẠNH ĐÔNG: Nước trong thực phẩm do có hoà tan các chất tan nên nhiệt độ đóng băng thấp hơn 00C. Khi hạ nhiệt độ thực phẩm xuống thấp các dạng nước trong thực phẩm đóng băng dần dần tuỳ mức độ liên kết của chúng với tế bào. Khi nhiệt độ hạ xuống thấp bằng nhiệt độ cấp đông, trước tiên các tinh thể đá xuất hiện ở gian bào (khoảng trống giữa các tế bào). Khi đến điểm đóng băng đa số nước ở gian bào kết tinh và làm tăng nồng độ chất tan lên cao hơn trong tế bào. Do đó áp suất thẩm thấu tăng lên làm cho nước trong tế bào có xu hướng ra ngoài qua gian bào, qua màn bán thấm của tế bào. Nếu tốc độ làm lạnh chậm thì nước trong tế bào ra sẽ làm các tinh thể hiện diện lớn lên mà không tạo nên tinh thể mới. Nếu tốc độ làm lạnh nhanh thì tinh thể sẽ tạo ra cả ở bên ngoài lẫn bên trong tế bào, tinh thể đá sẽ nhuyễn và đều. Do đó, nếu hạ nhiệt chậm tế bào bị mất nước và các tinh thể đá tạo ra sẽ to và chèn ép làm rách màng tế bào, cấu tạo mô cơ bị biến dạng, giảm chất lượng sản phẩm. Khi nước tự do đã đóng băng hết thì đến nước liên kết, bắt đầu từ nước có liên kết yếu đến nước có liên kết mạnh. CHƯƠNG II: CÁC BIẾN ĐỔI CỦA THỰC PHẨM TRONG BẢO QUẢN LẠNH ĐÔNG 2.1 CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA QUÁ TRÌNH LẠNH ĐÔNG: Quá trình kết tinh của nước khi lạnh đông: Sự kết tinh nước là một hiện tượng cơ bản làm thay đổi các tính chất của thực phẩm, nước từ trạng thái lỏng chuyển sang trạng thái rắn – là quá trình chuyển đổi hầu hết lượng nước trong thịt thành nước đá làm mất đi môi trường lỏng của sự hoạt động vi sinh vật và các enzym trong thực phẩm. Sự kết tinh của nước gồm 2 giai đoạn: Sự tạo thành tinh thể. Sự lớn lên tinh thể về mặt kích thướt. Trong nước luôn có các tạp chất rắn lơ lửng, chúng chuyển động tự do theo sự tác động của phân tử nước. Khi nhiệt độ giảm đến một mức độ nhất định các phân tử chất rắn sẽ ngừng chuyển động chúng trở thành chổ dựa cho các phân tử nước liên kết với nhau ở xung quanh tạo thành mầm tinh thể. Sau đó, các mầm tinh thể liên kết với các phân tử nước để tăng thể tích. Sự hình thành tinh thể khó khăn hơn so với sự lớn lên của chúng. Vì vậy, nhiệt độ để hình thành mầm tinh thể thấp hơn nhiệt độ để các mầm tinh thể lớn lên. Nhiệt độ để hình thành mầm tinh thể gọi là nhiệt quá lạnh, nhiệt độ để mầm tinh thể lớn lên được gọi là nhiệt đóng băng của nước. Trong cấu trúc thực phẩm, nước chịu tác động của các thành phần khác nên nó có nhiệt độ kết tinh thấp hơn nhiệt độ của nước thường. Nhiệt độ kết tinh của nước còn phụ thuộc vào khoảng không gian chứa nước. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự kết tinh của nước trong thực phẩm: Nồng độ các chất tan: Trong thực phẩm các chất tan như protein, lipid, đường muối kết hợp với nước tạo thành dung dịch keo. Vì vậy, để nước kết tinh các phân tử nước phải tách ra khỏi sự liên kết của các phân tử chất tan. Do đó, nồng độ chất tan tăng thì nhiệt độ cũng phải giảm để tăng lực liên kết giữ các phân tử nước để nước liên kết kết tinh. Khi giảm nhiệt độ kết tinh sẽ làm tăng tốc độ kết tinh. Từ đó, số lượng các mầm tinh thể tăng dẫn đến kích thướt các tinh thể giảm. Kích thướt tinh thể đá tính theo kích thướt ngang: Tinh thể lớn: 0,2 – 0,6 mm. Tinh thể trung bình: 0,1 – 0,2 mm. Tinh thể nhỏ: < 0,1 mm. Ở khoảng -1 ÷ - 50C: các tinh thể tạo thành thường có kích thướt lớn và không đều. Ở khoảng -10 ÷ - 200C: các tinh thể có số lượng rất lớn với kích thướt nhỏ và đều nhau. Tốc độ làm đông: Tốc độ làm đông được xác định bằng tốc độ kết tinh của nước trong thực phẩm. Nước bắt đầu kết tinh ở bề mặt thực phẩm sau đó kết tinh lan dần vào trong trung tâm. Khi cấp đông chậm nước khuyếch tán nhiều, các tinh thể nước đá thu hút nước để tăng thể tích mà không có xu hướng tạo nên các mầm tinh thể. Kết qủa là số lượng các tinh thể ít, kích thước lớn và không đều, điều đó ảnh hưởng nhiều đến cấu trúc liên kết tế bào thực phẩm. Khi cấp đông nhanh nước ít khuyếch tán vì các mầm tinh thể hình thành đều khắp trong cấu trúc với tốc độ nhanh nhờ đó số tinh thể nhiều, kích thước nhỏ và đều. Cấp đông cực nhanh sẽ không có sự khuyếch tán nước. Các phần tử nước sẽ kết tinh ở những vị trí liên kết với các chất tan vì vậy các tinh thể có kích thước rất nhỏ, các tính chất của thực phẩm được giữ gìn như nguyên vẹn. Chất lượng ban đầu của thực phẩm: Thực phẩm đem làm đông tốt nhất khi nó ở trạng thái tươi sống tự nhiên. Quá trình biến đổi làm giảm chất lượng, hư cấu trúc, biến đổi phân giải, phân hủy đều có tác dụng làm giảm tính liên kết của nước, làm giảm tính đàn hồi mềm dẻo của cấu trúc thực phẩm. Trong những trường hợp này, sự kết tinh nước sẽ làm tăng sự khuếch tán, tăng kích thướt tinh thể. Trong giai đoạn co cứng, thịt động vật tuy chất lượng tốt nhưng khả năng giữ nước giảm, tính đàn hồi giảm nên kết tinh sẽ làm ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm. Tác động của nước kết tinh đối với thực phẩm: Những tác động có lợi: Khi nước đóng băng sẽ làm mất môi trường hoạt động của VSV và các enzyme của thực phẩm. Sự giảm mức năng lượng do kết tinh của nước rất lớn so với các quá trình giảm nhiệt độ, đây là những yếu tố chủ yếu dẫn đến tiêu diệt hoặc kìm hãm hoạt động sống của vi sinh vật, hạn chế tác động của enzym. Do đó, làm giảm đi rất nhiều những biến đổi hoá học xảy ra ttrong thực phẩm. Ngoài ra, cấu trúc thực phẩm được nước đá bảo vệ hạn chế tác động cơ học và tác động của môi trường trong quá trình bảo quản. Vì vậy làm đông là biện pháp bảo vệ tốt nhất những tính chất ban đầu của thực phẩm trong một thời gian rất dài. Những tác động có hại: Sự kết tinh của nước luôn kèm theo sự giãn nở về thể tích và sự khuếch tán nước. Nước đá giãn nở thể tích thường làm rách vỡ cấu trúc liên kết của các tế bào, mô thực phẩm dẫn đến làm thay đổi một số tính chất của nó. Sự khuếch tán nước thường gây biến tính các chất hòa tan và làm tăng hao phí trọng lượng thực phẩm. Quá trình kết tinh nước làm tăng tốc độ mất nước, đồng thời có thể gây biến tính những chất dinh dưỡng có liên kết tốt với nước, dẫn đến làm giảm mùi vị, khả năng hút nước và giữ nước của thực phẩm. Ngoài ra, nó còn thay đổi màu sắc của thực phẩm. Những tác động không có lợi phụ thuộc vào phương pháp làm đông thực phẩm. Vì vậy, có thể điều khiển quá trình làm đông để hạn chế những tác động này. Trong một số trường hợp, sự giãn nở nước đá và sự khuếch tán nước trong thực phẩm được lợi dụng để tách nước làm khô thực phẩm hoặc ép để lấy dịch tế bào của thực phẩm. SỰ BIẾN ĐỔI CỦA THỰC PHẨM TRONG QUÁ TRÌNH LẠNH ĐÔNG: Những biến đổi của các thành phần cơ bản của thịt: Lipid: Bảo quản ở nhiệt độ thấp giúp làm chậm lại sự biến đổi của Lipid. Vì nhiệt độ thấp sẽ làm chậm lại các phản ứng oxy hóa có và không có enzyme. Nguyên liệu thực phẩm chứa các lipid của acid béo không no cao dễ bị trở mùi do oxh. Các phản ứng oxh phụ thuộc vào lượng oxy. Phần lipid ở da thì bị oxy hóa nhanh hơn phần lipid ở trong cơ. Thủy sản đông lạnh nhanh chóng bị oxh vì hai lý do: Sự tạo thành tinh thể đá tạo ra một cấu trúc mở, phân tử oxy có thể thấm vào trong mô. Nước bị mất do lạnh đông và thăng hoa làm cho chất béo bị phơi dưới không khí. Trong quá trình bảo quản lạnh đông các axit béo tự do được sinh ra từphotpholipid và triglyxerit, có ảnh hưởng xấu đến chất lượng của thịt. Axit béo tựdo gây ra mùi vị xấu, ảnh hưởng đến cấu trúc và khả năng giữ nước của protein cơthịt. Protein: Khi cấp đông nước tự do và nước liên kết đóng băng và tách rời các trung tâm ưa nước của protein, protein ở dạng không hòa tan và đa tụ phân tử. Ở -200C chất đạm bị đông lại, sau 6 tháng bảo quản có phân giải nhẹ. Ở nhiệt độ -10C ÷ -50C, protein bị biến tính, đặc biệt Miozin bị kết tủa. Thời gian lạnh đông càng kéo dài (chậm) thì protein càng bị biến tính. Làm lạnh nhanh sẽ đỡ bị biến tính protein. Dưới -200C thì hầu như không bị biến tính. Sau đó, nếu yếu tố nhiệt độ nâng dần đến nhiệt độ tan băng, lúc này các tinh thể nước đá tan chảy, xảy ra hai trường hợp: Các phân tử nước sẽ kết hợp trở lại vào trung tâm ưa nước phục hồi cấu trúc, tính chất của protein lúc này ta gọi là biến tính thuận nghịch. Các phân tử protein bị mất nước không có khả năng phục hồi trở lại tính chất như ban đầu lúc này ta gọi là biến tính bất thuận nghịch. Có lợi: •Biến tính thuận nghịch: không làm mất protein của nguyên liệu.•Biến tính bất thuận nghịch: tạo ra các tính chất mới của thực phẩm.Có hại: •Biến tính: làm giảm khả năng giữ nước của nguyên liệu.•Biến tính bất thuận nghịch: mất hoạt tính sinh học của protein. Enzyme: Do enzyme có bản chất là Protein nên các nhân tố làm biến tính Protein đều làm biến tính Enzyme: nhiệt độ, diện tích tiếp xúc Enzyme và cơ chất, chất hoạt hóa, chất ức chế… Glucid: Trong quá trình lạnh đông, glycogen phân giải ra các acid lactic.Khi lạnh đông chậm glycogen phân giải ra nhiều acid lactic ở nhiệt độ thấp hơn là ở trường hợp lạnh đông nhanh. Khoáng: Nhiệt độ lạnh không ảnh hưởng lên chất khoáng nhưng do sự biến đổi cơ cấu sản phẩm khi làm lạnh đông khiến hao hụt một lượng lớn khoáng chất tan trong dịch tế bào chảy ra ngoài khi rã đông. Vitamin: Vitamin: sinh tố ít bị bị mất trong giai đoạn lạnh đông, đa số bị mất trong lúc chiên, vitamin A tỏ ra bền vững, vitamin B2, PP, vitamin C mất nhiều khi sản phẩm mất nước, cháy lạnh, vitamin E bị hao hụt toàn bộ và bị mất nhiều nhất. Biến đổi về vật lý: Sự kết tinh của nước: Trong quá trình cấp đông nước tách ra và đông thành các tinh thể, làm cho sản phẩm trở nên rắn, tăng thể tích một ít. Khi nước trong thực phẩm kết tinh tạo thành mạng tinh thể xen kẻ giữa các thành phần khác tạo ra cấu trúc vững chắc, nhưng khi làm tan băng, phục hồi trạng thái ban đầu thì cấu trúc thực phẩm bị mềm yếu hơn, kém đàn hồi hơn do các tinh thể làm rách cấu trúc liên kết tế bào thực phẩm. 2.2.2.2 Biến đổi màu sắc: Đồng thời với quá trình trên màu sắc thực phẩm cũng biến đổi do hiệu ứng quang học do tinh thể đá khúc xạ ánh sáng. Màu sắc thực phẩm khi nước đóng băng phụ thuộc tính chất quang ánh sáng của các tinh thể nước đá. 2.2.2.3 Bay hơi nước: Phụ thuộc vào áp suất hơi nước trong không khí. Khi áp suất hơi nước ở bề mặt nguyên liệu cao hơn ở môi trường lạnh vì độ ẩm và nhiệt độ của nó cao hơn. Ngoài ra, sự chuyển động của không khí cũng làm ảnh hưởng đến sự bay hơi nước do khi không khí chuyển động làm tăng sự thay đổi độ ẩm của không khí và cung cấp động năng cho các phân tử nước ở bề mặt nguyên liệu làm tăng tốc độ bay hơi nước của thực phẩm. Tác hại của sự bay hơi nước của nguyên liệu: Làm khô bề mặt, thay đổi trạng thái, tăng độ cứng, giảm độ đàn hồi của bề mặt sản phẩm. Làm biến tính chất tan ở lớp bề mặt, làm xấu màu sắc và mùi vị của sản phẩm Làm giảm trọng lượng của sản phẩm. 2.2.2.4 Khuyếch tán nước: Khi cấp đông xảy ra hiện tượng khuyếch tán nước trong cấu trúc thực phẩm, nước khuyếch tán là do các nguyên nhân: Sự chênh lệch nhiệt độ gây nên do chênh lệch mật độ. Sự lớn lên của tinh thể nước đá luôn thu hút nước từ những vị trí chưa kết tinh dẫn đến, làm cho nước từ nơi có nồng độ chất tan thấp chuyển đến nơi có nồng độ chất tan cao. Sự di chuyển của nước thực hiện nhờ tính bám thấm và mao dẫn của cấu trúc thực phẩm. Động lực của quá trình khuyếch tán, làm cho nước di chuyển từ trong tế bào ra gian bào và từ trong ra ngoài, từ vị trí liên kết ra tự do. Khi nước khuyếch tán cấu trúc tế bào co rút, một số chất tan biến tính, dẫn đến làm tan một phần thực phẩm gần bề mặt. 2.2.2.5 Các thông số nhiệt vật lý thay đổi: Biến đổi nhiệt dung: Nhiệt dung sản phẩm thay đổi là do nước trong thực phẩm đã được đóng băng. Biến đổi hệ số dẫn nhiệt độ. 2.2.3 Biến đổi hoá học: Bản chất quá trình biến đổi hoá học của thực phẩm khi làm lạnh là sự phân giải của các chất dự trữ năng lượng do tác động của các enzim có sẵn trong thực phẩm. Mức độ biến đổi hoá học phụ thuộc vào trạng thái ban đầu của thực phẩm và phương pháp làm lạnh. Nói chung do nhiệt độ giảm nhanh thời gian làm lạnh ngắn nên các biến đổi hoá học diễn ra với tốc độ rất chậm, ít hư hỏng, chất lượng thực phẩm được đảm bảo. Các biến đổi chủ yếu là do sự ôxi hoá các sắc tố làm biến màu thực phẩm. Sự ôxi hoá phụ thuộc mức độ tiếp xúc với không khí của thực phẩm và chất lượng ban đầu. Để giảm sự ôxi hoá có thể loại bỏ các sắc tố trước khi làm lạnh, hạn chế bớt các hoạt tính của các enzim, hạn chế tiếp xúc với không khí, làm tăng tốc độ làm lạnh. 2.2.4 Biến đổi do vi sinh: Trước khi làm lạnh thực phẩm thường được rửa sạch để loại bỏ các tạp chất nơi chứa chấp nhiều loại vi sinh vật. Trong quá trình làm lạnh do nhiệt độ môi trường làm lạnh có nhiệt độ không phù hợp với các vi sinh vật nên vi sinh vật ở lớp bề mặt thực phẩm bị tiêu diệt. Số còn lại bị hạn chế khả năng hoạt động. Nhưng chúng thích nghi dần với lạnh, nên thời gian bảo quản thực phẩm bị giảm. 2.2.5 Biến đổi cơ lý: Điều kiện sản phẩm lạnh đông là đảm bảo sự cân bằng trao đổi nhiệt và ẩm giữa sản phẩm và môi trường. Tuy nhiên điều này khó thực hiện vì: Ban đầu nhiệt độ sản phẩm khó làm lạnh theo chiều dày và nhiệt độ mặt ngoài thấp hơn nhiệt độ không khí trong phòng, nên có hiện tượng truyền nhiệt từ môi trường vào sản phẩm. Bề mặt thiết bị trao đổi nhiệt thấp hơn nhiệt độ không khí xung quanh, gây ra ngưng tụ hơi nước, nhiệt độ bề mặt sản phẩm lại giảm và hiện tượng nói ở trên vtẫn xảy ra (ngay cả khi có sự cân bằng nhiệt độ cả khối sản phẩm). Ẩm trong sản phẩm ở dạng tinh thể đá, nên không có khuếch ẩm trong sản phẩm. Bề ngoài sản phẩm tạo thành lớp xốp vào không khí xung quanh. Lớp xốp vẫn giữ nguyên cấu trúc tế bào, không thấy hiện tượng co rút mô cơ rõ rệt. Do tác dụng của oxy trong không khí và tế bào sản phẩm đã bị mất nước, gây biến đổi không thuận nghịch về mùi, vị, màu…làm sản phẩm trở nên khô, rắn, không có mùi ngon khi nấu. Bề mặt sản phẩm bị khô do bay hơi ẩm. Để giảm bốc hơi ẩm cần: Dàn ống lạnh sắp xếp sao cho nhiệt từ trần vào tường nóng được dàn hấp thụ bằng bức xạ, giảm đối lưu không khí trong phòng. Ngăn cản xâm nhiễm từ ngoài vào phòng, sản phẩm đặt xa tường ngoài và trần. Dùng bao bị bằng polyetylen kín. 2.2.6 Những biến đổi sinh hóa: Những biến đổi sinh hóa học và sinh học vẫn diễn ra trong quá trình bảo quản lạnh đông, do quá trình ô xi hóa mỡ và do chính hệ men trong sản phẩm gây phá hủy các chất tạo nên tế bào và bắp cơ. Thịt làm lạnh đông khác với thịt làm lạnh thường, lượng glucogen tăng, hàm lượng các chất khử giảm. Hệ thống protit bị biến đổi, lượng nito hòa tan và nito còn lại, lượng polypeptit và bazo – nito, lượng NH3 tăng 1,3 - 2 lần. Khi bảo quản thịt, hàm lượng hợp chất acid hòa tan của photpho hữu cơ, vô cơ tăng, do bị phân hủy. Hàm lượng vitamin trong thịt giảm. 2.2.7 Biến đổi cấu trúc bắp thịt: Trong quá trình bảo quản lạnh đông, sự tái lập tinh thể đá có hại: một số tính thể bé bị tan và tinh thể to càng phát triển (rõ nhất khi dao động nhiệt độ). Do đó, bảo quản lạnh đông chỉ cho phép thay đổi nhiệt độ ± 1,50C một lần trong ngày. Các mô liên kết cũng chịu biến đổi cơ bản, tăng ẩm và khả năng nhừ khi nấu. Độ chắc của mô bắp và mô liên kết giảm. CHƯƠNG III: CÁC PHƯƠNG PHÁP LẠNH ĐÔNG VÀ THIẾT BỊ LẠNH ĐÔNG THỰC PHẨM Nhiệt độ cuối cùng của tâm sản phẩm thực phẩm đã qua làm lạnh đông phải đạt không quá -12oC (theo tiêu chuẩn Liên Xô cũ và chế độ làm lạnh đông thực phẩm) do vậy các quá trình biến đổi sinh hoá được hạn chế rất nhiều so với làm lạnh. Qua các nghiên cứu cho thấy nhiệt độ từ -6oC đến -12oC tác động đến hoạt động vi sinh vật mạnh nhất, còn ở nhiệt độ dưới 20oC khả năng tiêu diệt vi sinh vật bị giảm. Đồng thời khi nhiệt độ giảm các hoạt động của men trong rau, quả, thịt cá cũng giảm nhưng không bị đình chỉ. Nhìn chung, các biến đổi trong quá trình sinh hoá khi làm lạnh đông vẫn tiếp tục xảy ra và kéo dài trong suốt thời gian làm lạnh đông và bảo quản lạnh đông, nhưng diễn ra rất chậm vì tác dụng của nhiệt độ thấp và phần nứơc tự do cho nó hoạt động không còn. Không nên làm lạnh đông nhanh thịt ở giai đoạn tê cóng vì lúc này protit của nó có khả năng hydrat hoá kém nhất: thịt cứng, sự ổn định về phân bố ẩm của nó kém nhất nên khi tan giá thịt này mất nhiều dịch, kém khả năng giữ ẩm và chất lượng thịt giảm. Nếu làm lạnh đông thịt tươi chưa qua giai đoạn tê cóng thì sau khi bảo quản thịt chưa đạt đến giai đoạn chín hoá học còn đang ở giai đoạn tê cóng nên chất lượng thị tan giá cũng giảm. Khi bảo quản lạnh đông thịt đã qua giai đoạn tê cóng, thịt sẽ phát triển ở giai đoạn chín hoá học. Thời gian bảo quản dù có dài thì những biến đổi cũng chưa quá giới hạn của sự chín tới, do vậy chất lượng thịt được tăng lên, khi tan giá ít mất dịch bào. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH LẠNH ĐÔNG: Bảo quản sản phẩm đông lạnh chính là giai đoạn cân bằng nhiệt xảy ra giữa các lớp bên trong và bên ngoài của thực phẩm, chính vì vậy nó phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ môi trường bảo quản. Mục đích chính của đông lạnh thực phẩm là làm giảm sự biến đổi của thực phẩm trong khi chờ đợi đưa đi sử dụng. Sau đây là các yếu tố ảnh hưởng lớn đến quá trình lạnh đông. Nhiệt độ: tf = 0,5 (tfs+ tfc) Nhiệt độ của sản phẩm trong quá trình bảo quản được tính theo nhiệt độ trung bình của thể tích thực phẩm. Nhiệt độ này được tính như sau, đây cũng là nhiệt độ của môi trường bảo quản hoặc lớn hơn môi trường bảo quản từ 20C đến 40C cũng có thể chấp nhận được. Trong đó: tf là nhiệt độ trung bình cuối của quá trình cấp đông. tfs là nhiệt độ bề mặt cuối quá trình cấp đông. tfc là nhiệt độ tạm sản phẩm cuối quá trình cấp động. Trong sản xuất thì nhiệt độ trung bình của sản phẩm cuối cùng của quá trình cấp đông là : -180C và nhiệt độ môi trường bảo quản là -200C, nhiệt độ tfs =0.7 tc (tc là nhiệt độ môi trường làm đông),nhiêt độ tfc = 2tf - tfs .Vì vậy, khi tính toán thiết kế hệ thống lạnh thì cần phải xác định nhiệt độ nhiệt độ trung bình của quá trình cấp đông và nhiệt độ môi trường làm đông từ đó mới xác định được nhiệt độ bay hơi của môi chất ở dàn bay hơi để xây dựng được chu trình nhiệt động. Nhiệt độ này phụ thuộc vào các chất của thực phẩm, với những chất dễ biến đổi thì nhiệt độ bảo quản xuống để kìm chế sự hoạt của enzim có trong chúng. Khi muốn kéo dài thời gian bảo quản thì nhiệt độ bảo quản phải thấp, tùy theo nhiệt độ bảo quản của sản phẩm ta cũng có thể xác định được nhiêt độ sau khi làm đông. Nhiệt độ môi trường không khí: Trong kho bảo quản phải đảm bảo cân bằng với nhiệt độ bảo quản của sản phẩm như vậy sẽ hạn chế đến mức thấp nhất sự trao đổi nhiệt và trao đổi hơi nước giữa sản phẩm và môi trường không khí. Nhiệt độ môi trường không khí phải ổn định bởi vì sự dao động nhiệt của không khí dẫn đến sự dao động nhiệt độ của sản phẩm làm cho sản phẩm bị biến đổi chất lượng. Giới hạn của sự dao động nhiệt độ không khí đối với sản phẩm phụ thộc vào bản chất của thực phẩm, nhưng nó có thể chênh lệch trong khoảng 10C, sau khi làm đông nhiệt độ các lớp bên trong sản phẩm còn cao hơn nhiều so với nhiệt độ của các lớp bề mặt bởi vì nó chưa hể cân bằng kịp .Vì vậy, ở giai đoạn đầu của quá trình bảo quản cần giảm nhiệt độ của môi trường không khí xuống từ (3-5)0C so với nhiệt độ bảo quản . Sự lưu thông của không khí: Không khí lưu thông sẽ làm cân bằng nhiệt độ và độ ẩm trong mọi điểm trong kho lạnh. Bên cạnh đó, nó cũng ngăn cản một phần sự xâm nhập của các dòng nhiệt vào cấu trúc thực phẩm, hạn chế sự hoạt động của vi sinh vật. Tuy nhiên, khi tăng vận tốc không khí sẽ làm tăng sự thăng hoa của nước đá, tăng mức hao phí trọng lượng của sản phẩm, do đó vận tốc lưu thông không khí trong kho lạnh còn phụ thuộc vào từng loại sản phẩm và cấu trúc kho lạnh. XÁC ĐỊNH THỜI GIAN LẠNH ĐÔNG: Thông thường xem quá trình làm đông thực phẩm có ba giai đoạn: Giai đoạn 1: làm lạnh thực phẩm tới điểm đóng băng. Giai đoạn 2: đóng băng ở điểm kết tinh (tdb = const). Giai đoạn 3: kết thúc quá trình làm đông và tiếp tục hạ nhiệt độ thực phẩm xuống tới nhiệt độ cần thiết bảo quản đông lạnh. t (h) t1 tdb tq1 t2 t2 t1 gđ1 gđ2 gđ3 toC Đường biểu diễn nhiệt độ-thời gian trong quá trình cấp đông Trong đó: t1 là nhiệt độ ban đầu của thực phẩm; tdb là nhiệt độ kết tinh của nước trong thực phẩm; t2 là nhiệt độ cuối cùng của quá trình cấp đông; t1 là thời gian làm lạnh thực phẩm t2 là thời gian đóng băng nước và tiếp tục hạ nhiệt độ xuống (thời gian này tính cho cả hai giai đoạn 2 và 3). Nếu quá trình làm đông chậm thì giai đoạn 2 sẽ kéo dài, còn làm đông nhanh thì rút ngắn và có thể làm mất hẳn giai đoạn 2. Thời gian của làm đông thực phẩm chính là tổng thời gian của ba giai đoạn trên, quá trình làm lạnh thực phẩm, làm đông thực phẩm và hạ nhiệt độ, quá trình làm lạnh thực phẩm xảy ra trước, để hạ nhiệt độ thực phẩm từ ban đầu xuống tới nhiệt độ nước trong thực phẩm bắt đầu đóng băng, quá trình làm đông thực phẩm xảy ra tiếp theo, hạ nhiệt của thực phẩm từ nhiệt độ nước trong thực phẩm bắt đầu đóng băng xuống tới nhiệt độ mà tại đó nước trong thực phẩm đóng băng hoàn toàn và tiếp tục hạ nhiệt độ xuống tới nhiệt độ cuối cùng của quá trình cấp đông. 3.3 MÔI TRƯỜNG LẠNH ĐÔNG: 3.3.1 Lạnh đông bằng môi trường không khí: Làm đông trong không khí phù hợp với thực phẩm có nguồn gốc ở trên cạn, quá trình làm đông bảo đảm vệ sinh tốt hơn, điều kiện vận hành đơn giản phù hợp vớ mọi hình dáng kích thước của thực phẩm.Tuy nhiên, nó cũng có nhược điểm là dể mất nước, thực phẩm dể bị tác động oxy không khí, khả năng trao đổi nhiệt chậm. Làm lạnh trong môi trường không khí, chọn chế độ sau đây: Độ ẩm tương đối của không khí trong phòng: j = 85 – 100% Vận tốc không khí khi đối lưu tự nhiên: V = 0.1 ÷ 0.2 m/s, đối lưu cưỡng bức có thể > 0.5 m/s Nhiệt độ không khí: bắt đầu đưa sản phẩm vào, nhiệt độ không khí phòng lạnh thấp hơn nhiệt độ đóng băng của sản phẩm 1 ÷ 20C. khi sản phẩm đã được làm lạnh đến 3 – 70C thì có thể nâng nhiệt độ của không khí lên 0 ÷ -1 0C để tránh hiện tượng đóng đá của sản phẩm. 3.3.2 Làm đông bằng tủ đông tiếp xúc: Nhờ truyền nhiệt môi trường kim loại ở tủ đông tiếp xúc với tốc độ truyền nhiệt lớn, thực phẩm ít bị tác động môi trường không khí, chất lượng thực phẩm được đảm bảo, thiết bị có độ tin cậy cao, có khả năng điều chỉnh được năng suất lạnh. Tuy nhiên, do hoạt động không liên tục nên thực phẩm phải chờ đợi trước khi cấp đông, việc tổ chức sản xuất khó khăn. 3.3.3 Làm đông bằng khí hóa lỏng: Các chất lỏng bay hơi ở niệt độ thấp, khi tiếp xúc với thực phẩm sẽ có khả năng trao đổi nhiệt lớn nhờ có tốc độ làm đông cao, khả năng tiêu diệt vi sinh vật lớn đảm bảo được chất lượng của thực phẩm, thiết bị làm đông thường có cấu trúc đơn giản, an toàn dể vận chuyển. Phương pháp này thường được áp dụng với thực phẩm có kích thước nhỏ. Nó không phù hợp với thực phẩm có kích thước lớn, bởi vì cường độ trao đổi nhiệt rất lớn gây nên những hư hỏng về cấu trúc thực phẩm và sự chênh lêch nhiệt độ ở các lớp bên trong và bên n