4.1. Lạnh đông 4.1.1. Mục đích của quá trình lạnh đông Mục đích của quá trình lạnh đông thủy sản là hạ nhiệt độ xuống thấp. Vì vậy làm chậm lại sự ươn hỏng và sản phẩm được tan giá sau thời gian bảo quản lạnh đông hầu như không bị thay đổi tính chất ban đầu của nguyên liệu tươi. Bảo quản lạnh và lạnh đông thường được áp dụng khi thủy sản xuất khẩu. Thủy sản lạnh đông xuất khẩu thường rất quan trọng với các nước đang phát triển do giá thành sản phẩm cao như tôm lạnh đông, mang lại thu nhập có giá trị cao so với các loại sản phẩm thực phẩm khác tiêu thụ nội địa. 4.1.2. Tiến trình lạnh đông Thủy sản chiếm khoảng 75% trọng lượng nước. Lạnh đông là tiến trình chuyển đổi hầu hết lượng nước trong cá thành nước đá. Nước trong thủy sản là dạng chất hòa tan và dạng keo. Điểm lạnh đông hạ xuống dưới 0oC. Điểm lạnh đông phụ thuộc vào nồng độ chất hòa tan trong dung dịch. Điểm lạnh đông tiêu biểu của thủy sản là 1oC đến 2oC. Trong suốt quá trình lạnh đông, nước dần dần chuyển đổi thành nước đá, nồng độ muối hữu cơ và vô cơ hòa tan tăng lên, điểm lạnh đông tiếp tục hạ thấp. Ngay cả ở nhiệt độ 25oC, chỉ có 90 đến 95% nước thực sự đóng băng. Lượng nước này không bao gồm nước liên kết (nghĩa là nước liên kết hóa học với những phần tử đặc biệt như carbonyl, nhóm amino của protein và liên kết hydro). Vì vậy không bao giờ có điểm lạnh đông cố định. Tuy nhiên, phần lớn nước (khoảng 7580%) được đông kết ở nhiệt độ 1oC và 5oC. Khoảng nhiệt độ này được gọi là điểm tới hạn hay vùng lạnh đông.
Chế biến Hải sản_Bài Kỹ thuật trình lạnh đơng Chương IV KỸ THUẬT LẠNH ĐƠNG THỦY SẢN 4.1 Lạnh đơng 4.1.1 Mục đích q trình lạnh đơng Mục đích q trình lạnh đơng thủy sản hạ nhiệt độ xuống thấp Vì làm chậm lại ươn hỏng sản phẩm tan giá sau thời gian bảo quản lạnh đông không bị thay đổi tính chất ban đầu nguyên liệu tươi Bảo quản lạnh lạnh đông thường áp dụng thủy sản xuất Thủy sản lạnh đông xuất thường quan trọng với nước phát triển giá thành sản phẩm cao tôm lạnh đơng, mang lại thu nhập có giá trị cao so với loại sản phẩm thực phẩm khác tiêu thụ nội địa 4.1.2 Tiến trình lạnh đơng Thủy sản chiếm khoảng 75% trọng lượng nước Lạnh đông tiến trình chuyển đổi hầu hết lượng nước cá thành nước đá Nước thủy sản dạng chất hòa tan dạng keo Điểm lạnh đông hạ xuống 0oC Điểm lạnh đông phụ thuộc vào nồng độ chất hòa tan dung dịch Điểm lạnh đơng tiêu biểu thủy sản -1oC đến -2oC Trong suốt trình lạnh đơng, nước chuyển đổi thành nước đá, nồng độ muối hữu vơ hòa tan tăng lên, điểm lạnh đông tiếp tục hạ thấp Ngay nhiệt độ -25oC, có 90 đến 95% nước thực đóng băng Lượng nước khơng bao gồm nước liên kết (nghĩa nước liên kết hóa học với phần tử đặc biệt carbonyl, nhóm amino protein liên kết hydro) Vì khơng có điểm lạnh đơng cố định Tuy nhiên, phần lớn nước (khoảng 75-80%) đông kết nhiệt độ -1oC -5oC Khoảng nhiệt độ gọi điểm tới hạn hay vùng lạnh đông Trong suốt giai đoạn đầu trình làm lạnh, nhiệt độ giảm nhanh xuống điểm lạnh đông nước (0oC) Khi lượng nhiệt yêu cầu tách lớn giai đoạn để chuyển lượng lớn nước liên kết thành nước đá, thay đổi nhiệt độ giai đoạn gọi giai đoạn ngưng nhiệt Có khoảng 3/4 nước chuyển đổi tạo thành nước đá, nhiệt độ lần bắt đầu giảm suốt giai đoạn thứ lượng nước lại đóng băng Một lượng nhỏ nhiệt tách suốt giai đoạn Hình 4.1 Nhiệt độ thời gian lạnh đơng thủy sản Sự ươn hỏng tiếp tục giảm nhanh nhiệt độ 0oC Đây điểm quan trọng để chuyển nhanh đến điểm tới hạn lạnh đông Tuy nhiên, q trình lạnh đơng chậm cho kết sản phẩm có chất lượng ngun nhân dẫn đến phân giải protein Khi nhiệt độ sản phẩm giảm xuống 0oC, dung dịch làm lạnh xuống nhanh, sau dung dịch bắt đầu kết tinh hình thành kết tủa tinh thể nước đá hình thành giai đoạn Đầu tiên có phân tử, phân tử nhỏ chất lơ lửng khơng hòa tan chất lỏng kết hợp ngẫu nhiên phân tử nước để tạo thành tinh thể nước đá theo tiêu chuẩn Sang giai đoạn 2, tinh thể lớn dần lên, lượng nhiệt tách chậm kết làm cho q trình lạnh đơng chậm lại, tinh thể đá hình thành với kích thước lớn số lượng hơn, gây phá vỡ vách tế bào, kết làm chất dịch làm thay đổi cấu trúc sản phẩm tan giá Ngược lại, lượng nhiệt tách nhanh kết q trình lạnh đơng nhanh, tạo số lượng lớn tinh thể nước đá nhỏ Vì giảm hao hụt chất dịch phá vỡ vách tế bào Tuy nhiên, vách tế bào cá xem lớp màng elastic để chống lại phá vỡ vách tế bào từ hình thành tinh thể nước đá lớn để giảm dịch tan giá cá lạnh đông Thực tế, phần lớn lượng nước liên kết cấu trúc protein khơng bị rò rĩ tan giá Lượng nước liên kết xác định ép mô cá tươi tay khơng thấy có chất lỏng Tuy nhiên, tan giá loại sản phẩm cá có chất dịch từ phần thịt cá, giải thích thơng qua phân giải protein suốt tiến trình lạnh đơng gây nên biến đổi protein làm khả liên kết nước Sự phân giải protein dựa nồng độ enzym (và thành phần khác) nhiệt độ Sự gia tăng nồng độ enzym làm gia tăng tốc độ phân giải Sự phân giải giảm nhiệt độ hạ thấp Dĩ nhiên, nhiệt độ hạ thấp, lượng nước lớn chuyển thành nước đá nồng độ enzym dung dịch tăng lên Vì điểm lạnh đơng nước, nồng độ nhiệt độ có mối quan hệ gần Khoảng nhiệt độ tối ưu cho trình phân giải protein từ -1oC đến -2oC Vì để giảm rò rĩ chất dịch tan giá đến mức thấp nhất, thời gian để nhiệt độ sản phẩm nằm khoảng nhiệt độ suốt q trình lạnh đơng phải ngắn tốt Sự phân giải protein dẫn đến nước suốt q trình bảo quản lạnh đơng Lạnh đơng nhanh dạng phổ biến, ứng dụng rộng rãi hầu hết tiến trình lạnh đơng thực phẩm Trong lạnh đơng nhanh có khái niệm lạnh đơng IQF hay gọi lạnh đơng rời Lạnh đơng nhanh khó để xác định Mặc dù Anh có đề nghị tất lồi cá nên giảm nhiệt độ từ 0oC đến -5oC Tuy nhiên, bị xem thời gian dài cho sản phẩm Như trên, hạ thấp nhiệt độ làm giảm tốc độ phản ứng Hơn nữa, lượng nước cá đơng đặc trở nên dạng liên kết Vì giảm độ hoạt động nước (aw) giảm phát triển vi khuẩn Vì nói tiến trình lạnh đông bảo quản cá kết hợp giảm nhiệt độ hạ thấp độ hoạt động nước 4.1.3 Các dạng thiết bị lạnh đông Có phương pháp ứng dụng cho q trình lạnh đơng cá Việc lựa chọn phương pháp dựa giá thành, chức tính khả thi phụ thuộc vào số nhân tố loại sản phẩm phương pháp là: Lạnh đơng khơng khí: khơng khí lạnh thổi qua liên tục sản phẩm Lạnh đông dạng đĩa hay lạnh đông tiếp xúc: sản phẩm đặt tiếp xúc với lỗ rỗng đĩa thiết bị lạnh đơng kim loại mà chất lỏng làm lạnh đưa ngang qua Lạnh đông dạng phun ngâm vào dung dịch: sản phẩm đặt trực tiếp với chất lỏng làm lạnh Tất dạng lạnh đơng ứng dụng q trình lạnh đông sản phẩm nhà máy chế biến tàu đánh bắt 4.1.3.1 Lạnh đơng dạng khí thổi (đơng gió) Ưu điểm lớn thiết bị lạnh đơng dạng khí thổi tính linh hoạt Nó thích ứng với thay đổi hình dạng bất thường sản phẩm Khi sản phẩm có hình dạng kích thước thay đổi phạm vi rộng, lạnh đơng dạng khí thổi chọn tốt Tuy nhiên, tính linh động mà thường gây khó khăn cho người sử dụng khơng thể biết ứng dụng xác Thiết bị dễ dàng sử dụng tính xác hiệu khơng cao Sản phẩm lạnh đơng thời gian thích hợp, tốc độ dòng thổi khơng khí nên đạt mức cân cao Để đạt tốc độ lạnh đồng sau qua thiết bị lạnh đơng, dòng khơng khí thổi vào yêu cầu phải giống cá bao gói Tốc độ khơng khí thổi m/s thường áp dụng cho hầu hết dạng lạnh đơng khí thổi Thiết bị lạnh đơng khí thổi liên tục điều chỉnh tốc độ khí thổi vào vượt giá trị cho phép Tốc độ dòng khí thổi cao, khoảng 10 – 15 m/s mang lại giá trị kinh tế cao cho thiết bị lạnh đông dạng liên tục Nhược điểm thiết bị lạnh đơng dạng khí thổi tính khơng hiệu dòng khí thổi vào khơng đồng sản phẩm Hình 4.3 mơ tả dạng thiết bị lạnh đơng dạng khí thổi Khơng khí lạnh chuyển động từ phía sau tới trở lại dàn lạnh khoảng trống phía Tủ gồm nhiều mơ đun độc lập với nhau, nhờ điều chỉnh suất lạnh dễ dàng 4.1.3.2 Lạnh đơng dạng đĩa (tiếp xúc) Lạnh đông dạng đĩa ứng dụng cho lạnh đơng cá khối (block) khơng linh hoạt dạng khí thổi Thiết bị dạng đứng nằm ngang tùy theo cách xếp đĩa Các đĩa làm nhôm, dạng cắt ngang, xếp thành hàng chất lỏng làm lạnh qua Q trình trao đổi nhiệt diễn ngang qua mặt mặt đĩa Quá trình lạnh đơng hình thành nhờ tiếp xúc trực tiếp đĩa lạnh sản phẩm Kích cỡ tối đa khối sản phẩm ứng dụng phương pháp thường 1,07 mm x 535 mm Tuy nhiên, kích cỡ khối sản phẩm thay đổi tùy theo sản phẩm bề dày khối sản phẩm thay đổi dao động khoảng từ 25 đến 130 mm Kích cỡ khối sản phẩm chọn lựa phụ thuộc vào loại cá đem lạnh đông * Ảnh hưởng mức độ tiếp xúc bề mặt truyền nhiệt tủ đông tiếp xúc Mức độ tiếp xúc khả truyền nhiệt từ thực phẩm vào dàn lạnh giảm do: – Nhiệt truyền qua nhiều lớp kim loại – Các bề mặt tiếp xúc khơng phẳng – Kích thước, hình dạng khuôn đựng thực phẩm không tiêu chuẩn – Chiều cao khuôn bề dày sản phẩm khác – Sự ép nén không đạt yêu cầu Biện pháp khắc phục: Để tăng khả truyền nhiệt thực phẩm tủ đơng tiếp xúc áp dụng biện pháp: – Thay khay đựng khuôn khung ghép khuôn – Dùng thép không rỉ làm khuôn – Sử dụng khn có kích thước phù hợp với sản phẩm khn, khơng để dư thể tích khn sản phẩm đóng băng – Dùng nắp đậy khn phù hợp – Đảm bảo lực ép nén đủ cho dàn lạnh 4.1.3.3 Lạnh đông dạng phun ngâm thẩm thấu Đây loại thiết bị thường ứng dụng để cấp đông sản phẩm IQF Dạng thiết bị lạnh đơng sử dụng rộng rãi công nghệ chế biến cá lạnh đông mà thường sử dụng để lạnh đông sản phẩm đặc biệt sản phẩm có giá trị kinh tế cao a Cấp đông dạng ngâm thẩm thấu Sử dụng phương pháp cấp đông dạng ngâm phải đảm bảo tiếp xúc tốt bề mặt cá môi trường lạnh đơng để đảm bảo q trình truyền nhiệt xảy tốt Môi trường lạnh đông thường sử dụng dung dịch muối NaCl, có điểm eutectic – 21,2oC Để đạt điểm lạnh đông này, nhiệt độ nước muối khoảng -15oC ứng dụng cho tiến trình lạnh đơng Trong suốt q trình vận chuyển sản phẩm đến kho bảo quản, nhiệt độ sản phẩm phải giữ mức thấp tốt Lạnh đông cá ngừ lớn dung dịch nước muối kéo dài đến ngày để đạt trình lạnh đơng hồn tồn Sử dụng thiết bị lạnh đơng dạng khí thổi nhiệt độ thấp tốt từ -50oC đến -60oC, thời gian lạnh đơng 24 Lạnh đông dung dịch nước muối trước ứng dụng rộng rãi công nghiệp lạnh đông cá, ngày phương pháp lạnh đông thay phương pháp lạnh đơng dạng khí thổi b Lạnh đông dạng phun (cấp đông băng chuyền) Lạnh đông dạng phun giống lạnh đông dạng hỗn hợp ống sinh hàn Tốc độ lạnh đông phương pháp lạnh đông hỗn hợp ống sinh hàn nhanh nhờ tiếp xúc trực tiếp với sản phẩm Trong phương pháp này, lạnh phun vào sản phẩm nhiệt tách làm thay đổi trạng thái môi trường lạnh * CO Với phương pháp lạnh đông oxyt carbon lỏng phun sản phẩm ngang qua ống băng tải, phía có vòi phun CO thay đổi trạng thái ngang qua vòi phun hấp thụ lượng nhiệt lớn Kết làm cho sản phẩm lạnh xuống nhanh Trong số hệ thống, lớp CO rắn (nước đá khô) đặt nằm băng tải sản phẩm đặt nằm phía CO lỏng sau phun đầu; thăng hoa nước đá khơ xảy nhiệt độ -78oC, làm lạnh đơng xuống -75oC Q trình lạnh đông xảy trường hợp nhanh dịch giảm xuống 1% * N2 lỏng Trong trường hợp lạnh đông N2 lỏng, khí hóa lỏng phun lên sản phẩm thổi ngang qua băng tải chuyển động Khí N2 ngược chiều với băng tải Vì cá nên làm lạnh sơ trước đưa đến phun N2 lỏng Ở áp suất bình thường, nitơ lỏng sơi -196oC, cần làm lạnh sơ xuống đường ống trước để tránh cho sản phẩm bị nức trình làm lạnh xuống nhanh (tức thời) Sau phun, sản phẩm cần phải để ổn định trước đưa khỏi băng tải phòng lạnh đơng Điều ảnh hưởng chênh lệch nhiệt độ từ môi trường bên với nhiệt độ tâm sản phẩm để đưa đến trạng thái cân Sản phẩm sau đạt đến trạng thái cân hoàn toàn đưa đến phòng bảo quản lạnh Cả CO N2 sử dụng phương pháp lạnh đơng khí thổi với thiết bị lạnh đơng dạng xoắn ốc Xét mặt kinh tế, phương pháp lạnh đông áp dụng để chế biến sản phẩm cá lạnh đông phải tạo sản phẩm đảm bảo chất lượng, đáp ứng yêu cầu người tiêu dùng VD Phương pháp lạnh đông dạng đĩa sử dụng để lạnh đông cá dạng khối (block) Sử dụng dạng lạnh đông khác cho kết không đồng phía Điều dẫn đến giảm hiệu suất tiến trình chế biến giai đoạn sau Lạnh đơng dạng khí thổi ứng dụng cho loại sản phẩm Các dạng thiết bị lạnh đông băng chuyền – Lạnh đông băng chuyền xoắn Dạng thiết bị băng chuyền xoắn biểu diễn hình 4.5 Băng chuyền gồm nhiều ghép đặt nằm ngang không song song với Phía ngồi có khoảng cách lớn phía Nhờ chuyển động xoắn dọc khung đỡ hình trụ Băng chuyền vận chuyển sản phẩm chuyển động từ lên khơng khí lạnh chuyển động từ xuống dưới, trao đổi nhiệt với sản phẩm để thực q trình lạnh đơng – Lạnh đông dạng thẳng Tủ đông ghép từ cách nhiệt đặt trực tiếp nhà Bên có băng chuyền thẳng chạy xuyên dọc tủ để vận chuyển sản phẩm Dàn lạnh với quạt gió phía tạo dòng khơng khí lạnh thổi xuống bề mặt băng chuyền Khơng khí lấy nhiệt thực phẩm đưa vào dàn lạnh Băng chuyền vừa nâng đỡ thực phẩm vừa nhận nhiệt thực phẩm để truyền vào khơng khí Các băng chuyền tạo nên từ móc liên kết, nhờ chuyển động mềm dẻo, uốn lượn lăn, đồng thời cho khơng khí xun qua để tăng trao đổi nhiệt 4.1.4 Xử lý sản phẩm thủy sản sau lạnh đông Để kéo dài thời gian bảo quản, mạ băng bao gói sản phẩm thủy sản lạnh đông cần thiết 4.1.4.1 Mạ băng Mạ băng có nghĩa áo lớp nước đá mỏng bề mặt ngồi thủy sản lạnh đơng cách phun sương nhúng vào nước để tạo lớp nước đá mỏng bề mặt sản phẩm lạnh đông, ứng dụng rộng rãi bảo quản sản phẩm lạnh đông thủy sản nhằm giúp bảo vệ sản phẩm tránh nước oxy hóa Lớp nước đá giúp ngăn cản tượng thăng hoa hạn chế lượng khơng khí thổi ngang qua bề mặt sản phẩm Vì giảm tốc độ oxy hóa sản phẩm Lượng nhiệt cần thiết cho tiến trình mạ băng cần quan tâm thủy sản làm lạnh sơ phòng lạnh đơng trước chuyển đến kho bảo quản Trong trình mạ băng, bề mặt sản phẩm nhận thêm nhiệt vào thủy sản cần tái đông tủ cấp đông trước chuyển đến kho bảo quản Để tạo lớp băng đẹp đồng bề mặt thủy sản, q trình mạ băng đòi hỏi phải kiểm soát cách chặt chẽ a Phương pháp mạ băng cách nhúng vào thùng nước Mạ băng cách khơng khuyến khích sử dụng vì: – Nhiệt độ ban đầu nước tương đối cao so với nhiệt độ bề mặt sản phẩm lạnh đơng; làm giảm xuống mạ băng tiếp diễn chiều dày lớp băng thay đổi – Nước bẩn sau vài lần nhúng Nếu áp dụng mạ băng phương pháp nhúng thùng chứa phải cung cấp nước lạnh liên tục vừa đủ với mức ống chảy tràn Để kiểm soát chiều dày lớp băng cần phải kiểm soát: – Mức nước: mức nước cao lớp băng dày – Tốc độ băng chuyền: lớn cho lớp băng mỏng b Phương pháp mạ băng cách phun sương Phương pháp mạ băng cách phun thích hợp, lại khó có lớp băng đẹp, đồng Để lớp băng đẹp đồng đều: – Tốc độ băng chuyền không đổi đảm bảo thời gian vừa vùng mạ băng – Phun từ xuống từ lên lượng nước lạnh không đổi mạ băng phía lẫn phía sản phẩm – Sự xếp băng chuyền đôi làm cho thủy sản đổi bề mặt tạo lớp băng đặn – Các vách ngăn điều chỉnh dùng để xếp lại thủy sản chồng lên băng chuyền Vì thế, sản phẩm lộ hoàn toàn Các yếu tố ảnh hưởng đến tỉ lệ mạ băng – Thời gian mạ băng – Nhiệt độ thủy sản – Nhiệt độ nước mạ băng – Kích thước sản phẩm – Hình dạng sản phẩm 4.1.4.2 Bao gói Sản phẩm nên bao gói hàn kín lại để ngăn chặn q trình oxy hóa sản phẩm Vật liệu chọn lựa để bao gói cần phải có khả ngăn cản thẩm thấu nước cao để ngăn chặn bốc nước cá suốt trình bảo quản Vì chọn lựa bao gói cần phải thích hợp cho loại sản phẩm 4.1.5 Bảo quản lạnh đông 4.1.5.1 Nhiệt độ bảo quản Hạ nhiệt độ bảo quản xuống thấp làm chậm lại hư hỏng thủy sản lạnh đông phân giải protein, biến đổi chất béo nước Nhiệt độ đề nghị để bảo quản sản phẩm cá lạnh đông -30oC, tối thiểu phải -18oC 4.1.5.2 Các biến đổi xảy thời gian bảo quản sản phẩm lạnh đông a Sự biến đổi protein Protein biến đổi suốt q trình lạnh đơng bảo quản lạnh Tốc độ phân hủy phụ thuốc lớn vào nhiệt độ b Biến đổi chất béo Mỡ cá giàu acid béo chưa bão hòa, bị oxy hóa nhanh chóng tạo mùi khét suốt thời gian bảo quản Có thể ngăn chặn oxy hóa chất béo cá cách mạ băng bao gói bao bì plastic có hút chân khơng c Sự biến đổi màu sắc Chất lượng cá thường đánh giá hình dạng bên ngồi, biến đổi màu sắc phải mức thấp, không làm giảm chất lượng sản phẩm Sự màu hồng loài giáp xác kết từ biến màu hợp chất carotenoid Bảo quản nhiệt độ thấp giúp làm chậm lại biến đổi protein, chất béo màu sắc d Sự biến đổi hàm lượng ẩm Khi cá nước nhiều trình bảo quản lạnh, bề mặt cá trở nên khơ, mờ đục xốp Nếu tiến trình kéo dài, phần nước nằm sâu bên cá bị thấm đến cá xơ ra, nguyên liệu nhẹ Ảnh hưởng nước nghiêm trọng nhìn thấy bề mặt cá bị sậm lại, trạng thái gọi “cháy lạnh” Hiện tượng thấy sau thời gian dài bảo quản kho lạnh 4.2 Tan giá Tan giá trình phục hồi trạng thái thực phẩm trước lạnh đơng Trong q trình tan giá xảy tượng nóng chảy nước đá cấu trúc tế bào sản phẩm hút nước vào Sản phẩm sau tan giá khơng thể có tính chất hồn tồn giống trước lạnh đơng Mức độ phục hồi trạng thái phụ thuộc vào q trình lạnh đơng, bảo quản tan giá Phương pháp tan giá phân chia làm nhóm – Nhiệt phát phần thịt – Nhiệt dẫn từ mặt vào tâm khối sản phẩm 4.2.1 Tan giá nhóm Các phương pháp tan giá nhóm bao gồm nhiệt điện trường, nhiệt microwave nhiệt điện trở Sử dụng microwave làm tan giá cá nhanh nhiệt điện trường nhiệt điện trở Tuy nhiên, nhiệt microwave có giá thành cao lượng hấp thụ bề mặt, số vị trí sản phẩm bị nóng làm ảnh hưởng đến sản phẩm bề mặt sản phẩm bị nấu chín Tan giá nhiệt điện trường, giá thành cao khoảng 20% thời gian so với làm tan giá mơi trường khơng khí tan giá chân khơng Tan giá điện trở đòi hỏi cá phải làm ấm đến nhiệt độ khoảng –10oC, cách ngâm nước Trên nhiệt độ cá tan giá thiết bị dẫn nhiệt cách đặt cá kim loại, tiếp xúc nhiệt xảy thay đổi dòng điện với hiệu điện thấp ứng dụng Sự phân cực nước gây thay đổi hướng lực điện trường tạo lượng ma sát làm cho cá nóng lên Sự tiếp xúc xảy tốt khối cá đồng dạng với bề mặt dĩa Tan giá phương pháp điện có giá thành cao cần có trình độ điều khiển cao Tuy nhiên, áp dụng nguyên tắc cho sản phẩm cá tan giá có chất lượng tốt Phương pháp đòi hỏi thiết bị đắt tiền, khó tránh tượng nhiệt cho sản phẩm 4.2.2 Tan giá nhóm Các phương pháp nhóm phân chia làm dạng: a) nước, b) nước bảo hòa, c) đặt dĩa kim loại gia nhiệt Xét tính hiệu yêu cầu trang thiết bị, lượng, tan giá bồn nước phương pháp ứng dụng nhiều VD: Để làm tan giá kg cá lạnh đông từ -20oC, lượng calories cần với lượng calo để làm lạnh đông cá đến -20oC Trong suốt q trình lạnh đơng, nhiệt độ cần phải hạ xuống đến -50oC đến toàn chất lỏng đóng băng Ở nhiệt độ -5oC, có khoảng 65-70% chất lỏng đóng băng tạo thành nước đá Ở giai đoạn cần lượng calories cao để nước đóng băng giai đoạn chiếm phần lớn thời gian tiến trình lạnh đơng Q trình tan giá cần lượng lượng thời gian dài Có thể quan sát thấy thời gian tan giá dài đến lần thời gian lạnh đông Điều dẫn đến khả truyền nhiệt cá tuyết lạnh đông khoảng 1,6 kcal/0oC cá tuyết tươi khoảng 0,5 kcal/0oC Nhiệt truyền từ bên vào thịt cá, phần tan giá trước nhiệt truyền ngang qua lớp nước đá tan giá giảm xuống 1/3 Kết cần thời gian dài gấp lần để lượng nhiệt qua lớp nước tan giá, vào lớp cá bên lạnh đơng Tác nhân tăng dần lên đến cá tan giá hồn tồn Hình 4.9 Tiến trình lạnh đơng tan giá cá tuyết dạng khối dày 100 mm Nhiệt truyền từ môi trường khác đến cá khả dẫn nhiệt nước cao khơng khí gấp 25 lần Điều cho thấy dùng nước môi trường dẫn nhiệt tốt Trong suốt trình tan giá, vấn đề cần quan tâm phần cá bị nhiệt Sau tan giá, nhiệt độ môi trường tiếp xúc cao (hằng số nhiệt độ nướctrên 18oC) làm cho thịt cá bị ‘cháy’ 4.2.2.1 Tan giá nước a Tan giá dòng nước chảy Khối cá đặt vào bồn nước chảy (nhiệt độ nước vòi), để qua đêm vàcá tan giá sáng hôm sau Ưu điểm – Vốn đầu tư nhỏ, giá thành thấp – Cần thơng tin, khơng đòi hỏi kỹ thuật cao – Ít tốn nhân lực – Có thể ứng dụng với khối cá có hình dạng kích thước khác – Cá làm nhờ dòng nước chảy liên tục – Dễ ứng dụng, tiết kiệm mặt Nhược điểm – Khó điều khiển nước – Nhiệt độ tan giá phụ thuộc vào mơi trường xung quanh, khó điều chỉnh – Nhiệt độ cuối cao, kết làm giảm chất lượng sản lượng sản phẩm – Tiêu hao lượng nước lớn (đến 120 m3/ cá) – Cá tan giá nước bị biến trắng bị no nước Từ lý trên, phương pháp phù hợp cần tan giá không thường xuyên với qui mô nhỏ b Tan giá cách ngâm vào nước nóng Phương pháp gọi phương pháp Lorenzen – tên nhà đầu tư – 750 lít nước 33oC cho vào bồn 1000 lít – 350 kg cá dạng khối đặt vào bồn – Khí cho vào đáy bồn để tạo dòng tuần hồn an tồn – Sau khoảng h ngưng nạp khí, nước đá cho vào để bảo quản – Bồn đặt kho lạnh Cá giữ 0oC thời gian – ngày, ban đêm bổ sung thêm nước đá Ưu điểm – Vốn đầu tư nhỏ, giá thành thấp – Cần thơng tin, khơng đòi hỏi trình độ điều khiển cao – Cá làm sau tan giá – Ít tiêu tốn lượng – Có thể áp dụng cho sản phẩm có hình dạng kích thước khác – Hằng số nhiệt độ 0oC – Dễ ứng dụng, tiết kiệm mặt sản xuất Nhược điểm – Quá trình tan giá phải lên kế hoạch cụ thể công đoạn chế biến – Đòi hỏi khơng gian bồn bảo quản lớn sau dùng – Cần phải có người quản lý cung cấp nước đá suốt giai đoạn bảo quản lạnh – Cá tan giá nước bị đốm trắng no nước c Tan giá liên tục thiết bị tuần hoàn nước Trong phương pháp này, khối cá đưa liên tục qua bể nước Nguyên lý hoạt động thiết bị cá lạnh đông cho vào bể cá tan giá đáy bể Sau chúng bốc dỡ lên băng tải Để có diện tích bề mặt lớn, khối cá lạnh đông chuyển động liên tục đến chúng tách rời trình tan giá nhanh Nước bể lọc tuần hồn liên tục để trì nhiệt độ nước ổn định giữ cố định mức xác định trước Ưu điểm – Cho suất cao (1 – /giờ) – Dễ điều khiển nhiệt độ – Có khả hoạt động liên tục – Tiết kiệm không gian kho bảo quản lạnh – Ít tốn nhân lực Nhược điểm – Vốn đầu tư cao – Cần có trình độ điều khiển cao – Có nhiều tiếng động (do dao động) – Giá thành hoạt động cao (do nhiệt, phần chất thải, vệ sinh) – Để đạt hiệu cao đòi hỏi nhiệt độ phải cao, dẫn đến làm giảm chất lượng sản phẩm – Lượng nước tuần hồn lại nhiều lần nguyên nhân làm tăng số lượng vi khuẩn sản phẩm – Khó trì nhiệt độ số, nhiệt độ bị hạ thấp cá tan giá Từ kết luận tan giá phương pháp nhược điểm q nhiều, thiết bị tan giá hoạt động liên tục phải cải tiến đến điều kiện đạt độ tin cậy cao 4.2.2.2 Tan giá khí bão hòa Tan giá khí bão hòa nhiệt độ vận tốc xác định có hiệu tan giá nước Thiết bị sử dụng cho loại tan giá giống thiết bị lạnh đông dạng hầm, khác khơng khí nóng thổi xung quanh cá Khối cá đông lạnh đặt vào khay, đưa vào hầm xe goòng Xe goòng phải khớp với hầm, nghĩa phòng làm việc phải chất đầy Bằng cách khơng khí thổi vào xung quanh cá Xe gng đặt vào hầm, cửa đóng lại tiến trình tan giá bắt đầu quạt mở lên Khơng khí thổi vào điều chỉnh thiết bị điều nhiệt, thiết bị giữ cho nhiệt độ hầm số nhiệt độ 18oC Khi bắt đầu, nhiệt độ tăng đến 33oC (nghĩa đến lớp cá bắt đầu tan giá) Để trình dẫn nhiệt cá khơng khí diễn đạt hiệu quả, cần thiết phải có 100% khí bão hòa Hơi khí bão hòa có từ nơi làm ấm sau gia nhiệt Khơng khí bão hòa ngăn cản cá bị khơ suốt tiến trình tan giá Cá bị khô giảm sản lượng chất lượng nên cần phải tránh Khả làm việc đạt tiêu chuẩn loại thiết bị 20 cá tan giá 18O-C thời gian 14 – 15h Quá trình tan giá tốt chất lượng cá sau tan giá không thay đổi so với trước tan giá 4.2.3 Các biến đổi sản phẩm tan giá so với trước lạnh đông a Biến đổi lý – Sự cứng xác tăng nước – Độ đàn hồi giảm – Tỷ lệ nước tự tăng, tỷ lệ nước liên kết giảm – Khối lượng giảm – Mùi vị đặc trưng giảm hao hụt chất tan b Hao hụt chất dinh dưỡng trình tan giá Tế bào bị phá vỡ cấp đơng chậm hay q trình kết tinh lại làm giảm khả hấp thụ nước tổ chức tế bào, dẫn đến hình thành giọt nhỏ xuống tan giá c Sự phát triển vi sinh vật sau tan giá * Nguồn gốc – Số lượng vi sinh vật sống sót + Sơ chế (rửa, chần/ gia nhiệt sơ bộ, phụ gia) + Vệ sinh trình sản xuất – Loại vi sinh vật + Loại/lượng vi sinh vật ban đầu (phụ thuộc vào sản phẩm) + Các loài chịu đựng tốt phát triển * Các yếu tố ảnh hưởng đến phát triển vi sinh vật sau tan giá – Nhiệt độ bảo quản – Tốc độ cấp đông – Thời gian bảo quản – Loại thực phẩm – Sự tái nhiễm – Sự nhỏ giọt Vì cần phải có phương pháp, chế độ làm tan giá cho phù hợp với đối tượng ... sản phẩm cá lạnh đông -30oC, tối thiểu phải -18oC 4.1.5.2 Các biến đổi xảy thời gian bảo quản sản phẩm lạnh đông a Sự biến đổi protein Protein biến đổi suốt trình lạnh đông bảo quản lạnh Tốc độ... dạng phun ngâm vào dung dịch: sản phẩm đặt trực tiếp với chất lỏng làm lạnh Tất dạng lạnh đông ứng dụng q trình lạnh đơng sản phẩm nhà máy chế biến tàu đánh bắt 4.1.3.1 Lạnh đơng dạng khí thổi (đơng... phương pháp lạnh đông áp dụng để chế biến sản phẩm cá lạnh đông phải tạo sản phẩm đảm bảo chất lượng, đáp ứng yêu cầu người tiêu dùng VD Phương pháp lạnh đông dạng đĩa sử dụng để lạnh đông cá