TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ RÃ ĐÔNG

Nước ta có nhiều điều kiện thuận lợi. Một bờ biển dài 3260 km, có thềm lục địa rộng lớn hơn 1 triệu km2 , với hệ thống sông ngòi, kênh rạch, ao hồ chằng chịt nên lượng thủy hải sản của chúng ta cũng vô cùng phong phú và đa dạng.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TIỂU LUẬN MÔN HỌC KỸ THUẬT LẠNH THỰC PHẨM

TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ RÃ ĐÔNG

Họ và tên sinh viên: Dương Công Thành Trần Đình Trọng

TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ RÃ ĐÔNG

Nhóm thực hiện: Nhóm 8

1 Dương Công Thành 08137023 SĐT: 01688561862

2 Trần Đình Trọng 08137025 SĐT: 01668598922

3 Đào Tấn Đạt 08137051 SĐT: 01689448314

Tiểu luận được thực hiện nhằm tìm hiểu

và đáp ứng yêu cầu môn học

Giáo viên hướng dẫn:

Nguyễn Thị Hoài Thu

Tháng 09/2011

MỤC LỤC

1.2 Mục đích đề tài: 7

Chương 2 Tổng quan 8

2.2 Sự ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm trong quá trình bảo quản 9

Chương 4 Kết quả và thảo luận 19

Chương 5 Kết luận và đề nghị 26

Tài liệu tham khảo 27

Chương 1 Mở đầu

1.1 Đặt vấn đề:

Nước ta có nhiều điều kiện thuận lợi Một bờ biển dài 3260 km, có thềm lục địa rộng lớn hơn 1 triệu km2 , với hệ thống sông ngòi, kênh rạch, ao hồ chằng chịt nên lượng thủy hải sản của chúng ta cũng vô cùng phong phú và đa dạng

Bên cạnh đó nguồn thủy sản của chúng ta còn từ những con tàu đánh bắt xa bờ cũng chiếm một số lượng lớn Hiện nay nước ta có tới hàng chục ngàn tàu thuyền lớn nhỏ đi đánh bắt cá, tôm và các loài hải sản có giá trị khác ở ngoài biển Số lượng cá, tôm đánh bắt được hàng năm lên đến hàng chục triệu tấn Với lượng thực phẩm đánh bắt được này không những đáp ứng đủ nhu cầu trong nước mà còn xuất khẩu ra cả nước ngoài, mang lại giá trị kinh tế lớn cho đất nước

Với số lượng thực phẩm lớn từ gia súc, gia cầm, thủy hải sản mà chúng ta nuôi trồng, đánh bắt được thì chúng ta cần phải có những biện pháp bảo quản Để giúp cho thực phẩm không bị giảm hay mất đi chất lượng ban đầu khi tích trữ trong một thời gian dài, chúng ta cần phải thực hiện phương pháp bảo quản thích hợp Tùy theo thời gian bảo quản thực phẩm ngắn hay dài mà ta có phương pháp là làm lạnh hay lạnh đông Có như vậy chúng ta mới giữ được chất lượng thực phẩm trong thời gian lưu trữ để phân phối và cung cấp liên tục đến từng vùng, từng nơi sử dụng Chính vì vậy mà ngay nay các nhà máy, xí nghiệp chế biến thực phẩm đều sử dụng các phương pháp làm lạnh và làm lạnh đông cho thực phẩm Việc ứng dụng các kỹ thuật làm lạnh vào trong các dây chuyền sản xuất thực phẩm ở các xí nghiệp ngày nay vừa có tác dụng giúp cho dây chuyền chế biến sản phẩm được diễn ra liên tục, không gián đoạn vì nguồn nguyên liệu được cung ứng đầy đủ và vừa đảm bảo chất lượng sản phẩm trong các khâu chế biến Điều này đã góp phần rất lớn vào hiệu quả kinh doanh cho các doanh nghiệp, đồng thời cũng góp phần thúc đẩy sự phát triển kinh tế của đất nước

Việc làm lạnh hay đông lạnh sẽ có tác dụng kéo dài thời gian sử dụng cho sản phẩm Nhưng đối với một số loại thực phẩm đã được đông lạnh khi muốn sử dụng chúng

để chế biến thành những món ăn dinh dưỡng phục vụ cho con người thì không thể đem sản

phẩm vẫn còn trong tình trang đông lạnh chế biến ngay được mà chúng ta cần phải thực hiện “rã đông” để đưa thực phẩm trở về trạng thái ban đầu khi chưa thực hiện làm lạnh đông, đồng thời phục hồi lại các tính chất vốn có trước đó của thực phẩm rồi sau đó chúng

ta mới đem đi chế biến Việc “rã đông” chúng ta cứ tưởng chừng như một việc đơn giản, thực hiện nó chỉ là bằng cách nâng nhiệt độ lên để làm tan giá hết trong sản phẩm thế là xong mà không hề nghĩ đến chất lượng sản phẩm bị ảnh hưởng như thế nào khi ta thực hiện rã đông không đúng cách, kết quả là sau khi rã đông đem đi chế biến món ăn thì giá trị dinh dưỡng mà chúng ta nhận được lại không cao, thấp hơn nhiều so với giá trị dinh dưỡng

tự nhiên có trong thực phẩm, mặc dù các phương pháp làm lạnh đông trước đó được thực hiện đúng, giữ được chất lượng cao cho sản phẩm

Từ đó mới thấy được vai trò của khâu rã đông trong việc quyết định cuối cùng đến chất lượng sản phẩm trong các các công đoạn chế biến thực phẩm Nếu trong một dây chuyền chế biến thực phẩm mà tất cả các khâu trước đó đều được thực hiện tốt nhưng đến khâu “rã đông” lại thực hiện không đúng, thì hiệu quả của cả dây chuyền coi như gần bằng con số không và có thể nói tất cả công lao ở phía trước đều như thể đem đổ xuống sông xuống biển Thấy được tầm quan trọng đó của khâu “rã đông” nên Nhóm 8 đã được cô Nguyễn Thị Hoài Thu phân công làm một tiểu luận về “Rã đông” để tiềm hiểu về các biện pháp kỹ thuật trong quá trình rã đông nhằm đảm bảo tốt nhất cho chất lượng sản phẩm khi thực hiện rã đông

- Tìm hiểu Các phương pháp rã đông.

- Phạm vi ứng dụng của công nghệ rã đông

Dựa theo quá trình làm lạnh đông, người ta chia thành ba loại: chậm, nhanh, cực nhanh

Nhiệt độ lạnh đông: to đóng băng > to > -100oC

2.1.2 Mục đích của việc đông lạnh

- Để tăng thời gian bảo quản, nhằm đảm bảo cung cấp nguyên liệu thực phẩm cho sản xuất và tiêu dùng, cho nghiên cứu khoa học

- Làm lạnh đông còn được xem là một giai đoạn chế biến thực phẩm trong kỹ thuật sấy thăng hoa, tăng hiệu suất ép rau quả, làm trong nước quả

- Làm lạnh đông còn để tạo nên tính chất vốn có của sản phẩm (đá, kem ) cô đặc, sấy khô

2.1.3 Sự khác nhau giữa làm lạnh và lạnh đông

Ở đây chỉ nêu một vài điểm chủ yếu để thấy sự khác nhau này:

- Trong làm lạnh đông có sự đóng băng nước, do đó ngăn cản sự hoạt động, phát triển của vi sinh vật, của hệ thống men bản thân sản phẩm

- Trong làm lạnh đông sản phẩm có nhiệt độ thấp hơn 00C (qui định t0 ≤ - 60C) nên kìm hãm cả các qúa trình lý - sinh lý - sinh hóa - hoá học trong sản phẩm

- Sản phẩm lạnh đông cứng và trắng sáng, có tỉ trọng nhẹ đi, (do đá tăng thể tích chừng 10%), có sự thay đổi tính nhiệt lý của sản phẩm và có cả sự thay đổi cấu trúc tế bảo sản phẩm

Ở đây thêm sự khác nhau nữa là lạnh đông thì cần giai đoạn tan giá còn làm lạnh thì không cần chỉ cần làm ấm là có thể chế biến được.

2.2 Sự ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm trong quá trình bảo quản

2.2.1 Tác dụng của vi sinh vật đối với thực phẩm:

 Phân loại vi sinh vật theo nhiệt độ:

Vi sinh vật gây hư hỏng cho thực phẩm có rất nhiều và đa dạng Nhưng dựa vào nhiệt độ thích ứng của vi sinh vật có thể chia chúng thành những nhóm sau:

- Vi sinh vật ưa nóng: nhiệt độ phát triển của loại này từ 30 đến 80 oC

- Vi sinh vật ưa ấm: nhiệt độ thích hợp với chúng từ 24 đến 40 oC

- Vi sinh vật ưa lạnh: nhiệt độ thích hợp với chúng là từ -10 đến 25 oC

 Tác động của vi sinh vật lên chất lượng thực phẩm khi ở các môi trường nhiệt độ khác nhau:

Ở nhiệt độ môi trường tự nhiên, thực phẩm của chúng ta như thịt, cá, và các loại rau, quả… sẽ có sự tồn tại của ba loại vi sinh vật: vi sinh vật ưa nóng, ưa ẩm, ưa lạnh vì ở điều kiện nhiệt độ này sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển, hoạt động của vi sinh vật Sự hoạt động của vi sinh vật càng mạnh thì thực phẩm của chúng ta càng mau bị hư hỏng Vì vậy nên ở điều kiện nhiệt độ của môi trường tự nhiên, thực phẩm của chúng ta thường bảo quản không được lâu

Thực phẩm của chúng ta khi được làm lạnh thường nằm trong môi trường nhiệt độ

từ 18 oC đến gần nhiệt độ đóng băng của sản phẩm Ở nhiệt độ này chỉ có sự tồn tại của vi sinh vật ưa lạnh trong sản phẩm và khả năng hoạt động của chúng cũng bị hạn chế đi một

phần nên mức độ gây hại cho sản phẩm cũng giảm bớt Vì thế ở khoảng nhiệt độ làm lạnh, thực phẩm của chúng ta được bảo quản lâu hơn, thường từ vài tuần cho đến vài tháng.

Đối với thực phẩm được làm lạnh đông, nhiệt độ của sản phẩm xuống rất thấp làm cho phần lớn nước tự do trong thực phẩm bị kết tinh lại, thu hẹp dần môi trường hoạt động của các vi sinh vật, và tạo ra khả năng tiêu diệt một phần vi sinh vật có trong sản phẩm, phần còn lại thì bị kìm hãm tối đa tới sự hoạt động của chúng Chính vì vậy mà sản phẩm khi làm lạnh đông sẽ không chịu ảnh hưởng gì nhiều từ sự gây hại của vi sinh vật, chúng

có thể được bảo quản trong một thời gian dài từ vài tháng cho đến vài năm mà vẫn đảm bảo được chất lượng

 Phương pháp làm lạnh đông chậm:

Trong lạnh đông chậm thì nhiệt độ không khí thường lớn hơn - 250C, vận tốc của không khí nhỏ hơn 1m/s, và thời gian lạnh đông thường kéo dài từ 15-20h tuỳ theo kích thước và chủng loại sản phẩm Khi làm lạnh đông chậm số tinh thể đá hình thành trong gian bào thường rất ít nên có kích thước lớn Ngoài ra còn sự mất cân bằng về nhiệt độ ngay trong một tế bào khi làm lạnh đông Gần ngoài vỏ tế bào thì lạnh hơn bên trong lòng nguyên sinh chất nên nhiều khi nước đi ra chưa khỏi tế bào thì đã gặp đủ độ lạnh để hình thành tinh thể đá ở ngay phía trong màng tế bào Do sự xuất hiện tinh thể đá bên trong lẫn bên ngoài với kích thước lớn nên ngoài tác dụng phá vỡ hệ thống keo do mất nước, làm tiêu nguyên sinh chất tế bào, còn gây ra những tác dụng cơ học giữa những tinh thể đá có cạnh sắc với nhau với áp suất lớn làm phá rách màng tế bào, phá hủy cấu trúc mô tế bào của sản phẩm, cho nên khi tan giá thì dịch bào trong sản phẩm bị chảy ra ngoài (do màng tế bào rách) làm sản phẩm giảm giá trị dinh dưỡng, dễ nhiễm trùng và có khi giảm đến 50% giá trị thương phẩm (về mặt kinh tế) so với những sản phẩm tươi sống

Vì vậy ngày nay người ta không dùng phương pháp lạnh đông chậm để kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm Tuy nhiên phương pháp lạnh đông chậm vẫn được ứng dụng trong bảo quản một số loại rau quả để dự trữ cho quá trình chế biến nước rau quả sau này

và còn được ứng dụng để làm trong các hỗn hợp thực phẩm ở dạng huyền phù Quá trình đóng băng tinh thể khi làm lạnh đông chậm trong trường hợp này lại có lợi vì có 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 hơn khi ép rau quả còn ở dạnh tươi sống Ví dụ: Nho, táo khi thực hiện làm lạnh đông chậm và bảo quản ở -14 ÷ 180C rồi đem ép lấy nước thì hiệu suất tăng đến 150% so với ép nho táo tươi.

 Phương pháp làm lạnh đông nhanh:

Khi làm lạnh đông nhanh, thì quá trình thoát nhiệt ở sản phẩm cũng diễn ra nhanh, do

đó sẽ có nhiều tinh thể đá được tạo thành ở trong tế bào và gian bào với lượng lớn, có kích thước rất bé nên không làm rách màng tế bào và cấu trúc mô vì vậy có thể đảm bảo được một số đặc tính của thực phẩm như thành phần vitamin, tính chất mùi vị và độ dinh dưỡng của thực phẩm như lúc đầu Việc tạo thành tinh thể đá rất bé ở trong tế bào và gian bào khi thực hiện lạnh đông nhanh là do nhiệt độ quá thấp nên lượng nước tự do ở gian bào và tế bào được kết tinh cùng một lúc cho nên không có hiện tượng nước từ trong tế bào chảy ra ngoài gian bào để làm cho các tinh thể đá hình thành ngày càng lớn

Môi trường làm lạnh đông nhanh thường được tiến hành trong môi trường không khí

và môi trường lỏng (dung dịch nước muối)

 Phương pháp làm lạnh đông cực nhanh

Ngày nay kỹ thuật lạnh tiên tiến cho phép làm lạnh đông cực nhanh với thờigian chỉ trong khoảng 5 ÷ 10 phút tức là chỉ bằng khoảng 1/60 thời gian làm lạnh đông nhanh Do tốc độ lạnh đông cực nhanh như vậy cho nên tăng được năng suất bằng bốn năm chục lần

và giảm được hao hụt khối lượng sản phẩm đến 3 ÷ 4 lần Sản phẩm lạnh đông cực nhanh 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 qua làm lạnh đông cực nhanh đã chiếm tỉ số khoảng 50% trong số sản phẩm lạnh đông nói chung Thường người ta dùng nitơ lỏng để thực hiện quá trình làm lạnh đông cực nhanh vì nó có nhiều tính ưu việt (nhiệt

độ thấp, rẻ tiền, nhiều, ít gây oxy hóa cho sản phẩm)

Và hiện nay ở Việt Nam ta cũng đã tiến hành thí nghiệm lạnh đông cực nhanh đối với chuối, dứa trong môi trường nitơ lỏng Hiện tại ở thành phố HCM cũng đã có máy lạnh đông cực nhanh bằng nitơ lỏng IQF.

2.3 Công nghệ rã đông ( tan giá)

2.3.1 Khái niệm

Rã đông là quá trình chuyển biến nước đang ở trạng thái rắn (tinh thể đá) trong sản phẩm đông lạnh sang trạng thái lỏng mà vẫn giữ nguyên thuộc tính của sản phẩm đã có trước khi làm đông lạnh

Quá trình rã đông là quá trình ngược lại của quá trình làm lạnh đông bằng cách tăng nhiệt độ của sản phẩm lên trên nhiệt độ đóng băng của sản phẩm để chuyển dạng rắn của dịch bào sang dạng lỏng đồng thời sắp xếp lại hàm ẩm trong tế bào để không làm tổn thất dịch bào Quá trình rã đông cũng làm xảy ra những phản ứng chuyển biến sinh lý – sinh hóa, phản ứng phân hủy glycogen

2.3.2 Sự ảnh hưởng của kỹ thuật rã đông đến chất lượng của sản phẩm

- Phương pháp rã đông chậm:

Thường được sử dụng để rã đông các sản phẩm đã qua làm đông chậm Khi thực hiện phương pháp rã đông chậm thời gian tan đá ở gian bào sẽ diễn ra chậm rãi tạo điều kiện cho quá trình hoàn nguyên hàm ẩm về tế bào được thuận lợi, tại vì quá trình hấp thụ lại nước từ đá tan ra ở gian bào xuyên qua màng sinh chất để vào tế bào là quá trình rất phức tạp và cần phải có khoảng thời gian tương đối dài để hoàn thành việc phục hồi lại các tính chất ban đầu Nếu không thực hiện rã đông chậm thì dịch bào sẽ không hoàn nguyên được gây ra sự tổn thất dịch bào ra bên ngoài ảnh hưởng đến khối lượng và chất lượng của sản phẩm

Ngoài ra phương pháp rã đông chậm cũng có thể áp dụng cho các loại sản phẩm làm lạnh đông nhanh

- Phương pháp rã đông nhanh:

Là làm tăng nhiệt độ sản phẩm lên để làm tan hết đá trong sản phẩm chỉ trong một khoảng thời gian ngắn Phương pháp này thường chỉ áp dụng cho những loại thực phẩm

được làm đông lạnh nhanh hoặc cực nhanh Bởi vì những sản phẩm được qua làm lạnh nhanh, cực nhanh lượng nước từ tế bào chảy ra ngoài gian bào để đóng băng khi làm lạnh đông thường rất nhỏ nên khi làm tan giá sản phẩm sẽ không có sự tổn thất dịch bào ra ngoài mặc dù được thực hiện bằng phương pháp rã đông nhanh Do đó khi thực hiện phương pháp này chất lượng của sản phẩm của chúng ta vừa được đảm bảo lại vừa rút ngắn được thời gian rã đông.

Phương pháp rã đông nhanh thường được thực hiện bằng nước hay bằng dòng điện cao tầng

2.3.3 Yêu cầu kỹ thuật trong rã đông

Trong kỹ thuật lạnh đông thực phẩm, công đoạn rã đông là khâu xử lý cuối cùng của sản phẩm trước khi đưa tới khâu làm ấm Nếu khâu rã đông không thực hiện tốt thì sản phẩm sẽ bị tổn thất khối lượng nhiều do dịch chất mất đi trong quá trình rã đông, 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 hóa học của dịch bào

Vì vậy nói chung là sản phẩm lạnh đông cần rã đông 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

Làm rã đông 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 Bắt đầu của quá trình là nâng nhiệt độ sản phẩm từ nhiệt độ lạnh đông đến điểm nóng chảy của dịch bào (t = -1 ÷ -20C) đó là qúa trình tan băng

Yêu cầu chủ yếu đặt ra là làm sao cho tổn thất dịch chất ít nhất, tổn thất dịch chất càng ít thì khả năng phục hồi tính chất ban đầu của sản phẩm càng bảo toàn Mức độ tổn thất dịch chất trong quá trình rã đông phụ thuộc chủ yếu vào phương pháp làm lạnh đông, vào thời gian bảo quản và phương pháp rã đông, ngoài ra còn phụ thuộc vào chất lượng của sản phẩm, phụ thuộc vào độ pH Cơ chế của những quá trình sinh lý, sinh hóa và hóa học trong quá trình tan giá cũng phức tạp như khi làm lạnh đông Trong quá trình rã đông