FILLET CÁ BA SA
1. Nguyên lý làm lạnh
Làm lạnh hay ƣớp lạnh là hạ nhiệt độ nguyên thủy của sản phẩm xuống đến gần điểm đóng băng, tức là làm cho phần nƣớc tự do của tế bào lạnh đi (khoảng -50 oC đến -10 o
C) chủ yếu là ở lớp bề mặt sản phẩm.Ở nhiệt độ này enzim sản phẩm và vi sinh vật bị ức chế, hoạt động chậm chạp. Cấu trúc tế bào vẫn giữ nguyên, không thay đổi, và trạng thái vật lý của tế bào chỉ là sự hạ nhiệt làm lạnh một phần nƣớc tự do của gian bào. Nhằm làm giảm cƣờng độ của các biến đổi về hóa học, hóa sinh và sinh học để kéo dài thời gian sử dụng của thực phẩm tƣơi sống hoặc thực phẩm đã qua chế biến.
Nhƣ vậy nguyên liệu cần đƣợc làm lạnh phải là nguyên liệu tƣơi sống, vi sinh vật không có hay nếu có cũng chỉ ở lớp bề mặt hay gian bào và bị ức chế bởi nhiệt độ lạnh.
GVGD: Th.S Trần Trọng Vũ Page 29
Nguyên liệu cũng cần đƣợc làm sạch sẽ trƣớc khi ƣớp lạnh, nguồn nhiễm bẩn là cơ hội giúp cho vi sinh vật dễ phát triển phá hủy nguyên liệu. Ngoài ra sự biến đổi thủy sản tƣơi sống diễn ra rất nhanh khiến chất lƣợng nguyên liệu thủy sản giảm cấp dần dần do đó cần làm lạnh tức khắc ngay khi thủy sản còn ở thời kỳ tƣơi sống.
Khi làm lạnh lớp bề mặt hạ nhiệt trƣớc rồi mới hạ nhiệt dần sâu vào bên trong cơ thể thủy sản, chính thời gian trì hoãn này làm cho lớp bên trong bị phân giải. Do đó, ngoài việc làm lạnh nhanh chóng, nguyên liệu cần đƣợc làm lạnh đều khắp và dƣới dạng những lớp mỏng.
Tóm lại, để đạt hiệu quả chất lƣợng cao trong việc ƣớp lạnh thủy sản cần phải: - Rửa sạch nguyên liệu.
- Làm lạnh những nguyên liệu tƣơi tốt, không nhiễm vi sinh vật. - Làm lạnh ngay, phân bố lạnh đều nguyên liệu dƣới dạng lớp mỏng.
2. Công dụng của việc làm lạnh a. Tác dụng của nhiệt độ thấp a. Tác dụng của nhiệt độ thấp
Nhiệt độ thấp ức chế tốc độ của các phản ứng hóa sinh trong chế biến thủy sản Nhiệt độ càng thấp thì tốc độ của phản ứng càng giảm; trong phạm vi nhiệt độ bình thƣờng cứ hạ xuống 100C thì tốc độ phản ứng giảm xuống 1/2 đến1/3.
Nhiệt độ thấp tác dụng đến hoạt động của các men phân giải nhƣng không tiêu diệt đƣợc chúng; nhiệt độ xuống dƣới 00C phần lớn hoạt động của các enzim bị đình chỉ. Men lipaza, trypsin, catalaza, ở nhiệt độ -1910C cũng không bị phá hủy, nhiệt độ càng thấp thì hoạt động của enzim càng giảm.
Nhiệt độ thấp kìm hãm quá trình phát triển của vi sinh vật.Một số vi khuẩn ngừng phát triển ở -30C, một số ngừng ở -50C và số thứ ba ngừng ở -100C. Tuy đại đa số ngừng phát triển ở -100C, nhƣng nấm mốc chịu lạnh tốt hơn.
Để ngăn ngừa vi khuẩn phát triển trên thủy sản, phải bảo quản thủy sản ở nhiệt độ thấp hơn -100
C. Để ngăn ngừa nấm mốc, nhiệt độ phải thấp hơn -150C.
Ngoài ra nhiệt độ thấp làm nƣớc trong tế bào đông đặc thành tinh thể và làm phá vỡ màng tế bào vi sinh vật.Vi sinh vật phát triển trong điều kiện ẩm độ nhất định, nếu môi trƣờng sản phẩm không ẩm thì vi sinh vật sẽ bị ức chế. Các loại nấm mốc có thể sống ở nơi khan nƣớc nhất nhƣng lƣợng nƣớc tối thiểu nhất phải là 15%. Do đó nhiệt độ thấp để bảo quản sản phẩm phải là -18oC vì nƣớc trong sản phẩm đóng băng đến 86%, chỉ còn lại độ ẩm là 14%, không đủ cho vi sinh vật hoạt động.
b. Hiệu ứng của làm lạnh đối với thủy sản
Ƣớp lạnh là phƣơng pháp đƣợc sử dụng nhiều nhất trong ngành chế biến thủy sản để ngăn ngừa sản phẩm bị hƣ hỏng lãng phí.Làm lạnh có ƣu điểm rất lớn trong ngành thủy sản vì:
Về bản chất: phần lớn thủy sản thích ứng tốt với phƣơng pháp này và đƣợc bảo quản
GVGD: Th.S Trần Trọng Vũ Page 30
có những lúc bội thu.Làm lạnh sẽ giảm thiểu tối đa về hao hụt số lƣợng, chất lƣợng thủy sản
Về kỹ thuật: phƣơng pháp này có khả năng giải quyết cùng một lúc thủy sản tại nơi
đánh bắt.Ngoài ra có thể linh động sức sản xuất của các cơ sở chế biến và có thể điều chỉnh trang bị theo ý muốn.
Về kết quả: bảo toàn đƣợc tối đa những thuộc tính tự nhiên của thủy sản, giữ gìn
đƣợc hƣơng vị, phẩm chất của thủy sản nhƣ lúc ban đầu
c. Các yếu tố ảnh hƣởng
Bản chất của nguyên liệu: thành phần hóa học và cấu trúc của nguyên liệu là yếu tố ảnh hƣởng đến nhiệt dung riêng và tính chất dẫn nhiệt của nguyên liệu. Do đó, nó ảnh hƣởng trực tiếp đến tốc độ làm lạnh năng lƣợng tiêu hóa cho quá trình làm lạnh. Nhiệt dung riêng càng lớn , năng lƣợng tiêu tốn cho quá trình làm lạnh càng nhiều. Độ dẫn nhiệt của các nguyên liệu càng lớn, tốc độ quá trình làm lạnh càng nhanh.
Kích thƣớc và hình dạng của nguyên liệu: trong quá trình làm lạnh, diện tích tiếp xúc với tác nhân lạnh ảnh hƣởng đến tốc độ của quá trình làm lạnh. Diện tích đƣợc quyết định bởi kích thƣớc và hình dạng của nguyên liệu. Tỷ lệ diện tích bề mặt và thể tích của nguyên liệu càng lớn thì quá trình làm lạnh càng nhanh.
Nhiệt độ ban đầu của nguyên liệu càng cao thì năng lƣợng tiêu tốn cho quá trình làm lạnh càng nhiều.
3. Làm lạnh đông sản phẩm thủy sản
Làm lạnh đông thủy sản là quá trình làm lạnh thủy sản do sự hút nhiệt của chất là lạnh để đƣa nhiệt độ ban đầu của cơ thể thủy sản xuống dƣới điểm đóng băng và tới -8O
C ÷ -10OC và có thể xuống thấp hơn nữa:-180C, -30OC hay -40OC.
Quá trình làm lạnh đông có 3 giai đoạn:
Giai đoạn 1: Làm lạnh tới điểm đóng băng
Giai đoạn 2: Đóng băng ở băng điểm
Giai đoạn 3: Tiếp tục làm lạnh đông đến nhiệt độ bảo quản lạnh đông.
Nếu hạ nhiệt nhanh, giai đoạn 2 rút ngắn lại; hạ nhiệt chậm thì kéo dài giai đoạn 2. Ngoài ra do bề dày của sản phẩm mà có sự phân bố nhiệt độ từ ngoài vào trong. Khi sản phẩm đến điểm đóng băng, chủ yếu là phần bề mặt, sẽ có hiện tƣợng khuếch tán ẩm từ trong ra ngoài do lớp trong chƣa tới điểm quá lạnh và nồng độ chất tan ở lớp bề mặt tăng lên.Hiện tƣợng vẫn tiếp tục suốt quá trình làm lạnh đông vì nhiệt độ lạnh đông vẫn xâm nhập từ ngoài vào trong và sự di chuyển ẩm từ trong ra ngoài. Đƣờng ranh giới giữa phần đã đóng băng và phần chƣa đóng băng sẽ dịch chuyển dần dần vào sâu trong lớp sản phẩm, và các lớp ngoài đã đóng băng vẫn tiếp tục giảm nhiệt độ tăng ngày càng nhiều lƣợng ẩm đóng băng. Nhƣ vậy chất tan sẽ dịch chuyển về trung tâm sản phẩm.
4. Một số biến đổi của thủy sản trong quá trình làm lạnh đông a. Biến đổi vi sinh vật a. Biến đổi vi sinh vật
GVGD: Th.S Trần Trọng Vũ Page 31
Khi thủy sản hạ nhiệt xuống đến điểm đóng băng, vi sinh vật hoạt động chậm lại. Xuống đến -100
C vi trùng các loại không phát triển đƣợc nhƣng men mốc chƣa bị ức chế. Phải xuống đến -150C men mốc mới ngừng phát triển. Do đó nhiệt độ dƣới - 150C sẽ ngăn chặn đƣợc vi trùng lẫn men móc vì ở khoảng nhiệt độ này ẩm độ thủy sản chỉ xấp xỉ trên dƣới 10%.
Ngoài ra ở khoảng nhiệt độ -10C ÷ - 50C gần nhƣ đa số nƣớc tự do của tế bào thủy sản kết tinh thành đá. Nếu lạnh đông chậm, các tinh thể nƣớc đá to, sắc làm phá vỡ tế bào vi trùng và tiêu diệt vi trùng mạnh nhất ở giai đoạn này. Do đó phƣơng pháp lạnh đông chậm tiêu diệt vi trùng nhiều hơn là phƣơng pháp làm lạnh đông nhanh nhƣng lại gây hại cho thể chất của sản phẩm.
b. Biến đổi hóa học
Biến đổi chất đạm: ở -200C chất đạm bị đông lại, sau 6 tháng bảo quản có phân giải nhẹ. Ở khoảng nhiệt -10
C ÷ -50C, prôtêin bị biến tính, đặc biệt là Miozin bị kết tủa.Thời gian lạnh đông càng kéo dài thì prôtêin càng bị biến tính. Làm lạnh đông nhanh sẽ đỡ bị biến tính prôtêin. Dƣới -200C thì prôtein hầu nhƣ không bị biến tính.
Biến đổi chất béo: cá béo dễ bị oxi hóa chất béo. Chất béo bị hóa chua và hàm lƣợng acid béo ở thể tự do phụ thuộc vào nhiệt độ và thời gian bảo quản. Nếu nhiệt độ -120C sau 10 tuần lễ thì chỉ số pêroxit tăng lên rõ rệt; sau 30 tuần chỉ số này vƣợt quá qui định về phẩm chất vệ sinh. Tính chất hòa tan của vitamin trong mỡ cũng thay đổi, chất mỡ sẽ đặc lại và dẽo.
Biến đổi glucid: khi lạnh đông chậm, glycogen phân giải ra nhiều axit lactic ở nhiệt độ thấp hơn là ở trƣờng hợp lạnh đông nhanh.
Biến đổi vitamin: vitamin ít bị mất trong giai đoạn lạnh đông, đa số bị mất trong lúc chế biến, rửa. Ở nhiệt độ lạnh, vitamin A tỏ ra bền vững. Vitamin B2, PP mất một ít. Vitamin C mất nhiều khi sản phẩm mất nƣớc, cháy lạnh. Bị hao hụt toàn bộ phải kể đến vitamin E.
Biến đổi chất khoáng: Nhiệt độ lạnh không ảnh hƣởng lên chất khoáng nhƣng do sự biến đổi cơ cấu sản phẩm khi làm lạnh đông khiến hao hụt một lƣợng lớn khoáng chất tan trong dịch tế bào chảy ra ngoài khi rã đông.
c. Biến đổi lý học
Tăng thể tích: Nƣớc trong thủy sản đóng băng làm tăng thể tích lên 10%.
Thay đổi nàu sắc: Do mất nƣớc, các sắc tố hêmôglôbin, miôglôbin và mêthêmôxyanin chuyển thảnh mêthêmôglôbin và mêthêmôxyanin làm sắc, màu chậm lại. Ngoài ra do tốc độ lạnh đông chậm hay nhanh, tinh thể băng hình thành lớn hay nhỏ mà có tiết xạ quang học khác nhau.Tinh thể băng nhỏ thì thủy sản đông lạnh có màu lợt hơn thủy sản làm lạnh động chậm có tinh thể băng to.
Giảm trọng lƣợng: Sản phẩm đông lạnh bị giảm trọng lƣợng do bốc hơi nƣớc hoặc do thiệt hại lý học trong quá trình làm lạnh đông. Thiệt hại lý học có thể do xáo động trong khi lạnh đông khiến cho nhiều mãnh nhỏ bị vỡ vụn, chẳng hạn nhƣ khi sản phẩm bị hóa lỏng bởi luồng không khí mát.Hình thức thiệt hại khác là thủy sản dán chặt vào mâm cấp đông hoặc đai chuyền, làm tróc mất một phần toreng lƣợng khi tách khỏi mâm. Nếu xịt nƣớc
GVGD: Th.S Trần Trọng Vũ Page 32
dƣới mặt đáy để tách sẽ giảm đƣợc thiệt hại này. Thiệt hại lý học trong một máy đông không đáng kể và không hơn 1% nếu thực hiện làm lạnh đông không đúng cách.
Riêng việc giảm trọng lƣợng do bốc hơi tùy vào các yếu tố nhƣ loại máy đông, thời gian lạnh đông, loại sản phẩm, cỡ dạng sản phẩm, tốc độ không khí và điều kiện vận hành
máy.Hao hụt do bốc hơi trong máy đông bản phẳng không nhiều bằng hao hụt do đông trong máy đông quạt gió và máy dùng hoi lạnh trực tiếp nhƣ Nitơ hay cacbônic.Tuy nhiên việc giảm trọng lƣợng sản phẩm trong máy đông Nitơ, cacbônic sẽ thấp do thời gian lạnh đông ngắn quá. Thời gian trong một máy đông không quan hệ trực tiếp với hao hụt trọng lƣợng vì tỉ lệ của tỉ suất hao hụt và thời gian là không tỉ lệ thuận.Ở lúc đầu trọng lƣợng mất nhiều hơn ở lúc cuối.Cá đông từng con hao hụt nhiều hơn là cá đông dạng bánh (khối). Bao gói cá khi lạnh đông sẽ giảm hao hụt rất nhiều nhƣng nếu bao gói không chặt, trong lƣợng sẽ vẫn bị hao hụt do bốc hơi bề mặt bên trong lớp bao gói.Gói sản phẩm sẽ vẫn còn nguyên trọng lƣợng nhƣng bên trong, lƣợng nƣớc đã bị tách ra bớt.