Làm lạnh hay ướp lạnh là hạ nhiệt độ nguyên thuỷ của sản phẩm xuống đến gần điểm đóng băng, tức là làm cho phần nước tự do trong tế bào lạnh đi (khoảng -0,5 ÷ -10C) chủ yếu ở lớp bề mặt sản phẩm. Ở nhiệt độ này enzyme 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 hạ nhiệt độ lạnh phần nước tự do trong gian bào.
Như vậy nguyên liệu được làm lạnh phải là nguyên liệu tươi sống (ở giai đoạn tiết nhớt hoặc mới đánh bắt). Vì ở giai đoạn này tế bào và tổ chức tế bào vẫn giữ được cấu trúc tươi tốt, vi sinh vật không có hoặc nếu có cũng chỉ có ở lớp bề mặt hay gian bào và bị ức chế bởi nhiệt độ lạnh. Nguyên liệu cũng cần phải sạch trước khi ướp lạnh. Nguồn nhiễm bẩn là cơ hội giúp vi sinh vật dễ phát triển phá hủy nguyên liệu: cát bùn, rong rêu,… cần được rửa sạch kể cả mang, nội tạng của tôm thậm chí phải loại bỏ trước khi làm lạnh. Vì đó là nguồn phát tán vi sinh vật và men phân giải mạnh. Ngoài ra, sự biến đổi của tôm giảm cấp dần dần (biến màu vỏ, đen đuôi, vỡ gạch,…) do đó cần phải được làm lạnh ngay khi tôm còn sống. Ngoài việc làm lạnh nhanh chóng, nguyên liệu cần được làm lạnh đều khắp và dưới dạng những lớp mỏng.
Tóm lại: Để đạt hiệu quả cao trong việc làm lạnh, cần phải: Rửa sạch nguyên liệu
Làm lạnh những nguyên liệu tươi sống, không nhiễm vi sinh vật.
Làm lạnh ngay, phân bố lạnh đồng đều nguyên liệu dưới dạng lớp mỏng.
2.4.2.2 Kỹ thuật làm lạnh
Kỹ thuật ướp đá
Nguyên lý: Nguyên liệu tôm sú sau khi đánh bắt lên, nhiệt độ cơ thể gần bằng nhiệt độ của nước (250C). Cho thuỷ sản vào nước đá (ướp đá ướt) tiếp xúc với nhau, tôm bắt
đầu thu nhiệt lạnh của nước đá để hạ nhiệt xuống đến 0 ÷ 20C và nước đá hút nhiệt độ cao của tôm sú và tan chảy thành nước. Quá trình làm lạnh ổn định nếu nước đá vẫn tiếp tục đủ với tôm sú và tiếp tục tan chảy. Đó là hiện tượng trao đổi nhiệt.
Đặc điểm của nước đá:
Nước ở trạng thái rắn được gọi là nước đá (hay nước đá ướt). Khi tan ra thành nước nó hấp thụ nhiệt lượng rất lớn từ môi trường xung quanh. Lượng nhiệt cần thiết để tan chảy 1 gam nước đá thành nước tương đương với lượng nhiệt tiêu tốn để đốt nóng 1 gam từ 200C nước lên 800C. Do đó nước đá làm hạ nhiệt môi trường xung quanh và được làm chất tải nhiệt rất thông dụng.
Khi hạ nhiệt độ của nước từ 1000C, xảy ra sự ngưng tụ hơi nước đến 40C, thể tích vẫn giảm liên tục như tất cả các chất, nhưng vừa đến 40C thì hiện tượng bất ngờ xảy ra. Nước dần dần nở thể tích đến điểm đóng băng thì nhảy vọt, thể tích nước tăng khoảng 10% so với thể tích nước ban đầu, nói cách khác khối lượng riêng của nước ở 30C sẽ nhẹ hơn ở 40C.
Trong cấu trúc nước đá, mỗi phần tử liên kết với bốn phần tử khác bằng liên kết hydro. Cấu trúc được đặc trưng của nước đá là cấu trúc không gian rỗng, vì thế mà có tỉ trọng thấp hơn nước lỏng.
Khi nước đá nóng chảy, khoảng 15% số liên kết hydro bị phá vỡ, nghĩa là một phần tử nước bị mất liên kết với các phân tử bên cạnh. Những phần tử tự do chui vào các lỗ hổng của cấu trúc rỗng. Các phân tử xếp khích nhau hơn, thể tích nước đá giảm đi khi nóng chảy.
Yêu cầu ướp lạnh của nước đá:
Để tăng hiệu suất ướp lạnh tôm càng bằng nước đá, cần tuân thủ những yêu cầu sau: Kích thước hạt nước đá và chất lượng nước là những yếu tố quan trọng quyết định khả năng làm lạnh thuỷ sản đồng đều và giữ được giá trị nguyên liệu.
Bảng 4: Ảnh hưởng của kích thước nước đá với thời gian làm lạnh Đường kính hạt nước đá (cm) Thời gian làm lạnh(phút) 1 89 2 108 4 134 8 154 (Nguồn: Trần Đức Ba, 2004)
Từ đó cho thấy hạt nước có kích thước nhỏ sẽ rút ngắn thời gian làm lạnh. Do nguyên liệu tiếp xúc đều với nước đá. Đồng thời hạn chế được không khí tự do tiếp xúc với
nguyên liệu gây ra hiện tượng oxy hoá nguyên liệu. Do đó cần ướp lạnh tôm sú bằng nước đá vẫy hoặc nước đá xay.
Nước đá phải điều chế từ nước sạch, không chứa chất bẩn hoặc tạp chất.
Do nước đá nhiễm bẩn sẽ làm ô nhiễm và tăng cường vi sinh vật nhiễm vào tôm. Sau khi tôm sú đã được rửa sạch và sát trùng nhưng nếu bảo quản bằng nước đá nhiễm bẩn thì vô tình làm ô nhiễm vi sinh vật vào tôm và việc rửa trước đó trở nên vô nghĩa. Nhiệt độ ướp lạnh tôm sú phải cao hơn 00C.
Bởi nhiệt độ âm sẽ hình thành lớp vỏ băng bao lấy tôm sú, ngăn cản sự tiếp xúc giữa tôm với nước đá. Do đó quá trình trao đổi nhiệt bị chậm lại, quá trình giải phóng nhiệt bên trong tôm diễn ra khiến cho nhiệt độ của khối tôm tăng lên gây hư hỏng tôm dần dần.
Khi ướp lạnh, cần làm cho nước đá tan ra dễ dàng đi qua lớp tôm và không bị đốt nóng. Do đó lớp tôm không nên dầy quá 15 ÷ 20 cm và cần có lỗ thoát nước đá tan chảy.
Tốc độ làm lạnh tuỳ thuộc vào cỡ tôm nhỏ hay lớn, hàm lượng chất béo của tôm, cỡ hạt nước đá. Tôm có hàm lượng béo càng cao thì tốc độ hạ nhiệt càng chậm, ở hạt nước đá nhỏ hơn 4 cm là tốt nhất, lượng nước đá càng nhiều thì làm lạnh càng nhanh.
Yêu cầu thùng cách nhiệt:
Cách nhiệt tốt Không rỉ sét
Bề mặt phải nhẵn, phẳng Dễ làm vệ sinh và khử trùng Không thấm nước.
Đảm bảo kín không bị lây nhiễm từ bên ngoài
Ngoài ra còn chú ý một số yêu cầu khác như kích thước, kết cấu thuận tiện khi vận chuyển,…