III. Kỹ thuật lạn hở Vịêt Nam:
3.2.5.Bảo quản rau xanh 4 1-
Trên thế giới, người ta chuyển dần việc bảo quản rau quả tươi đơn thuần sang việc chế biến lạnh sản phẩm rau quả tươi phối hợp các nguyên liệu để có một sản phẩm tổng hợp tùy theo khẩu vị người dùng. Còn ở nước ta chủ yếu là bảo quản rau quả tươi để cung cấp cho phân xưởng chế biến, cho cửa hàng, nhà ăn, khách sạn và xuất khẩu.
Kho bảo quản cần thông gió tuần hoàn 2 ÷ 4 lần bể tích/hoạt độ, vào cuối thời kỳ bảo quản có thể tăng độ ẩm không khí thêm 2 ÷ 3 % để quả chóng chín tới: dao động nhiệt độ trong phòng bảo quản chỉ cho phép ±0,50C. Khi xuất hàng vào mùa nóng thì phải cho rau quả qua phòng làm ấm đến nhiệt độ thấp hơn không khí ngoài trời chừng 4 ÷ 50C để tránh ngưng tụ ẩm trên bề mặt rau quả. Rau quả vùng nhiệt đới rất kém khả năng chịu lạnh, rất khó chịu được trạng thái “hạn chế sự sống”, làm lạnh đến trạng thái này chúng khó hồi phục lại chức năng sống khi làm ấm. Ví dụ chuối
http://www.ebook.edu.vn
phải bảo quản ở t0≥100C, cà chua xanh mà ở t0< 5 ÷ 60C thì không chín tới được nữa mà sượng, các loại cam chanh (nhất là chưa chín tới) cần phải bảo quản ở t0 = 2 ÷ 40C.
* Chế độ bảo quản một số rau quả tươi.
Sản phẩm t0 (0C) ϕKK (%) T bảo quản Rau muống Cải, xà lách Cải bắp, súp lơ Bưởi Cam Chanh Chuối chín Chuối xanh Dứa xanh Dứa chín Cà chua xanh Cà chua chín Hành Khoai tây 5 ÷ 10 3 0 ÷ 1 0 ÷ 5 0,5 ÷ 2 1 ÷ 2 14 ÷ 16 11,5 ÷ 13,5 10 4 ÷ 7 4 2 ÷ 2,5 0 ÷ 4 3 ÷ 6 80 ÷ 90 90 90 85 85 85 85 85 85 85 80 ÷ 90 75 ÷ 80 75 85 ÷ 90 3 ÷ 5 tuần 3 tháng 4 tuần 1 ÷ 2 tháng 1 ÷ 2 tháng 1 ÷ 2 tháng 5 ÷ 10 ngày 3 ÷ 10 tuần 4 ÷ 6 tháng 3 ÷ 4 tuần 10 ÷ 14 ngày 1 tháng 1 ÷ 2 tuần 5 ÷ 6 tháng 3.2.6. Bảo quản sữa và các sản phẩm sữa: a. Sữa tươi:
Sữa tươi có tính chất tự đề kháng đối với tác dụng của VSV trong một thời gian nhất định. Nhưng ở các nhiệt độ khác nhau thì thời gian tự đề kháng của sữa khác nhau.
Nhiệt độ sữa (0C) 37 30 25 10 5 0
Thời gian tự đề kháng (h) 2 3 6 24 35 48
Nếu làm lạnh nhanh thì thời hạn tự đề kháng tăng lên.
b. Phomát:
Phomát là sản phẩm sản xuất từ protein của sữa, tách ra khỏi sữa tươi bằng men đông tụ sữa (renin), Phomát tươi phải muối trong thời gian dài ở điều kiện nhiệt độ thấp để cho Phomát chín tới.
Chế độ bảo quản Phomát chín
t0 = 20C; ϕKK = 80 ÷ 85%, Tbq < 4 tháng. t0 = -30C;ϕKK = 85 ÷ 90%, Tbq < 12 tháng. c. Bơ:
Bơ sản xuất từ mỡ sữa, bơ được bảo quản ở chế độ lạnh đông t0 = -180C ϕKK = 80 ÷ 85%, Tbq = 6 ÷ 12 tháng.
http://www.ebook.edu.vn
CHƯƠNG 4: LÝ THUYẾT CƠ SỞ VỀ KỸ THUẬT LÀM LẠNH ĐÔNG THỰC PHẨM
* Mục đích:
- 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 1 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 của sản phẩm (đá, kem...) cô đặc, sấy khô ...
4.1. Sự khác nhau giữa làm lạnh và lạnh đông
Ở đây chỉ nêu 1 vài điểm chủ yếu của qúa trình làm lạnh đông khác với làm lạnh thường:
- Trong làm lạnh đông có sự đóng băng nước, do đó ngăn cản sự hoạt động, phát triển của VSV, 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 .
4.2. Sự quá lạnh và tác dụng của nó trong quá trình làm lạnh đông
* Hiện tượng quá lạnh là hiện tượng khi hạ nhiệt độ dưới 00C mà nước trong sản phẩm, trong tế bào vẫn chưa đóng băng..
Sự chậm kết tinh nước và chậm xuất tâm kết tinh này lại phụ thuộc vào nồng độ phân tử của dịch bào, nhiệt độ và kích thước ống mao dẫn, phụ thuộc vào tính chất nhiệt lý cấu tạo hệ thống keo Protit - nước của sản phẩm, phụ thuộc vào tốc độ hạ nhiệt độ của môi trường làm lạnh.
Ở đây ta xét ảnh hưởng của nhiệt độ thấp và kích thước mao dẫn đến sự quá lạnh.
- Trong môi trường lỏng luôn có sự chuyển động nhiệt (chuyển động Brao) và chuyển động tương hỗ. Ở nhiệt độ thấp chuyển động nhiệt giảm, mà tăng cường chuyển động tương hỗ (do tăng lực tác dụng tương hỗ) sẽ làm tăng cường khả năng kết hợp các phân tử với nhau. Cho nên ở nhiệt độ nào đó mà hệ thống chuyển động được cân bằng theo phương trình lực. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
http://www.ebook.edu.vn
Thì xuất hiện tâm kết tinh của mạng lưới tinh thể. Đối với nước nguyên chất pt được cân bằng ở 00C, còn đối với dung dịch (đường, muối) do có lực đẩy lớn (trong dung dịch có các phần tử tích điện cùng dấu) cho nên phương trình lực chỉ cân bằng ở nhiệt độ < 00C
- Ống mao dẫn cùng ảnh hưởng rất lớn đến sự quá lạnh trong ống mao dẫn bao giờ cũng có 2 lực tác dụng lên 1 phần tử chất lỏng: lực hút vào (nén) và lực căng mặt ngoài. Lực hút vào giảm dần từ bề mặt chất lỏng vào sâu trong mao dẫn, còn lực căng bề mặt ổn định lắp lòng và bề mặt chất lỏng. Ở một lớp nào đó của chất lỏng sẽ có sự cân bằng giữa lực hút và lực căng ra làm cho phần tử ổn định, có khả năng tạo thành mạng lưới tinh thể và kết tinh được trong mao dẫn ở lớp ngoài và lớp trong cùng thì không có sự cân bằng 2 lớp tác dụng ấy nên không thể tạo miền tinh thể được. Ở lớp ngoài các phần tử chịu nén ép mạnh hơn nên mạng lưới tinh thể bị co lại, còn ở lớp trong thì lực hút vào bé nên mạng lưới tinh thể to ra, chất lỏng tăng thể tích cũng không sinh mầm kết tinh được.
Ống mao dẫn càng bé thì Δt quá lạnh càng lớn (nhiệt độ quá lạnh càng thấp). Ví dụ ống φ = 1mm thì tql = -5 ÷ -6 và khi φ = 0,2 ÷ 0,3mm thì tql = -15 ÷ -180C.
Qua thí nghiệm người ta thấy rằng tql càng thấp thì sự tạo thành mầm tinh thể có chậm, nhưng khi tạo được thì tạo 1 cách nhanh chóng, nhất loạt và nhiều vô kể, lúc đó kích thước tinh thể tạo thành rất bé.
Và khi tql thấp đến 1 mức nào đó thì chất lỏng sẽ không tạo được tinh thể, chỉ tạo được chất rắn vô định hình (dạng thủy tinh thể) (ở tql < - 800C)
Ảnh hưởng của tql đến số lượng tinh thể đá tạo thành (λ’) và kích thước của tinh thể đá (V) như sau:
Hình ***
Trong thực phẩm độ quá lạnh thường không lớn lắm, đối với nước dịch từ thịt gia súc, cá, chim thì tql≈ -50C, đối với sữa -60C, đối với trứng thì tới -110C
Nhiều công trình nghiên cứu cho biết nếu t0 > -300C thì kích thước tinh thể phát triển bình thường lớn dần về chiều dài cũng như chiều ngang, nhưng nếu t0 < -300C thì kích thước tinh thể đá chỉ phát triển theo chiều dài và trở thành sợi bao bọc xung quanh tế bào, lúc này các tinh thể đá không những không phá huỷ cấu trúc mô tế bào của sản phẩm mà còn bảo vệ cho tế bào được nguyên vẹn.
Trong công nghiệp lạnh đông thực phẩm, để tăng Δtql, người ta thường dùng biện pháp tăng nồng độ phân tử của sản phẩm là biện pháp quyết định nhất vào có hiệu quả nhất. Tăng nồng độ phân tử bằng đường tới thiên nhiên tức là để rau, quả, nguyên liệu đạt độ chín kỹ thuật để có các qúa trình chuyển hóa :
http://www.ebook.edu.vn
Gluxit Æ đường Æ đường khử Prôtit Æ các peptit...
Tăng nồng độ phân tử bằng đường lối nhân tạo như tẩm muối, tẩm đường, tẩm các dung dịch, sinh tố, tẩm các chất chống oxy hóa ... vừa hạ thấp tql, vừa tăng được giá trị dinh dưỡng, giá trị thương phẩm và khả năng bảo quản.
Hình ***
Còn trong kỹ thuật sản xuất đá thì ngược lại là tìm mọi biện pháp để nhanh chóng sinh mầm tinh thể, hiệu quả nhất dòng sóng siêu âm, kích thước cộng hưởng chuyển động kết hợp tương hỗ giữa các phân tử để chúng dễ tạo thành mạng lưới tinh thể, kết tinh nhanh, rút ngắn thời gian sản xuất đá, tăng năng suất thiết bị, giảm giá thành sản phẩm.
* Biểu diễn sự quá lạnh thực phẩm khi lạnh đông như sau: Hình ***
Sau khi đạt tql thì các tinh thể đá xuất hiện đồng loạt, toả ra nhiều ẩn nhiệt đóng băng, làm tăng nhiệt độ của sản phẩm. Điểm cao nhất trong biểu đồ gọi là điểm đông đặc và sản phẩm ở nhiệt độ ấy 1 lúc để hoàn thành cơ bản qúa trình đóng băng rồi mới tiếp tục giảm nồng độ (khi phần chủ yếu của nước - nước tự do và liên kết yếu - đóng băng)
4.3. Lượng nước đóng băng
Khi hạ thấp nhiệt độ của thực phẩm xuống dưới nhiệt độ đóng băng của dịch bào thì có 1 lượng nước chuyển thành nước đá, làm thay đổi nồng độ chất hòa tan trong dịch thực phẩm, do đó nhiệt độ đóng băng của phần dịch bào còn lại sẽ tiếp tục hạ thấp.
Ta nghiên cứu dung dịch gồm 2 thành phần là nước và chất hòa tan. Khi chỉ có nước (0% chất hòa tan) thì nhiệt độ đóng băng = 00C. khi tăng nồng độ chất hòa tan thì nhiệt độ đóng băng sẽ giảm và ở nồng độ nhất định ?? thì sẽ tạo tinh thể ở nhiệt độ đóng băng ứng với nồng độ này. Tiếp tục hạ nhiệt độ đến 1 lúc toàn bộ dung dịch biến thành thể rắn (toàn bộ lượng nước trong dung dịch bị đóng băng) nhiệt độ ứng lúc này gọi là nhiệt độ ơtecti (t0e)
Độ giảm nhiệt độ cuả dung dịch phụ thuộc vào lượng chất hòa tan trong dung dịch và xác định bằng công thức Rao :
θ = ε.c
ε - Hằng số, phụ thuộc vào dung dịch. c - Nồng độ phân tử của dung dịch
http://www.ebook.edu.vn
Đối với các dung dịch thực phẩm thì trong dịch gồm rất nhiều thành phần : Vô cơ và hữu cơ, Nhưng cũng có thể áp dụng được công thức trên như đối với dịch gồm 2 thành phần .
* Lượng nước đóng bằng ω là tỉ số giữa lượng nước đá trên toàn bộ lượng nước có trong thực phẩm : ω = ω +G G G d d Trong đó :
Gđ - Lượng nước đã đóng băng Gω - Lượng nước chưa đóng băng
Đối với các dung dịch không phân ly thì lượng nước kết tinh được tính theo định luật Raoult: ω = 1 - Mt 1860 . G G G ht ht −
Với : G - Khối lượng của dung dịch [kg] Ght - Khối lượng chất hòa tan (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
M - Phần tử lượng chất hoà tan
t - Nhiệt độ dung dịch lúc tính [0C, lấy giá trị tuyệt đối] Hình ***
Qúa trình đóng băng xảy ra nhanh khi hạ thấp nhiệt độ đến t, dần dần bị chậm lại và cuối cùng đạt đến trạng thái cân bằng.
Để tính co có nhiều công thức thực nghiệm, như đối với thịt cá người ta dùng công thức của Heiso Rigốp :
ω = [t (1 t )] lg B 1 A db − + +
( t và tđb không kể dấu âm) A, B là hằng số thực nghiệm riêng cho từng loại sản phẩm.
Đối với thịt : A = 110,5 ; B = 0,31
4.4. Nhiệt độ trung bình cuối cùng của sản phẩm khi làm lạnh đông
Thời gian lạnh đông là 1 chỉ tiêu kinh tế và chỉ tiêu kỹ thuật. Muốn xác định thời gian làm lạnh đông thực phẩm thì phải biết nhiệt độ cuối cùng của sản phẩm.
http://www.ebook.edu.vn
Theo qui định chung nhiệt độ cuối cùng thích hợp cho sản phẩm làm lạnh đông là -180C.
Nhưng nếu ở trung tâm đạt -180C thì ở bề mặt nhiệt độ rất thấp, t lâu, còn nếu chỉ đạt -180C ở bề mặt thì nhiệt độ bên trong sản phẩm hãy còn cao, chưa đạt yêu cầu.
Ta xét các đường biến đổi nhiệt độ của 1 lớp tế bào cách mặt bên ngoài 1 chiều sâu h nào đó theo thời gian khi làm lạnh đông khối aga trong không khí .
Hình ***
Đo nhiệt độ thuỷ sản đông lạnh.
Dùng cặp nhiệt điện để kiểm tra tốc độ lạnh đông, phần dây để lại trong sản phẩm được nối với máy đo để xem nhiệt độ sản phẩm trong bảo quản và di chuyển. Đục lỗ sản phẩm, thường có sai số, vì vậy yêu cầu thao tác < 3 phút.
Như vậy ở 1 thời điểm đang xét trong sản phẩm ở các độ sâu khác nhau có nhiều nhiệt độ khác nhau, vấn đề là phải chọn nhiệt độ nào là đặc trưng cho cả sản phẩm, thường là phải lấy nhiệt độ ở lớp dày trung bình và người ta cho phép lấy nhiệt độ trung bình cuối cùng bằng trung bình số học giữa nhiệt độ ở tâm và nhiệt độ ở bề mặt
tTBC = 2 1
(tTC + tMC) Với : tTBC - Nhiệt độ trung bình cuối
tTC - Nhiệt độ ở tâm sản phẩm cuối qúa trình, được đo bằng nhiệt kế. TMC - Nhiệt độ bề mặt của sản phẩm ở cuối qúa trình.
Việc xác định tMC rất khó khăn vì ảnh hưởng của vận tốc chuyển vận môi trường, độ ẩm không khí, nên nhiệt độ đo được chỉ là nhiệt độ gần bề mặt mà thôi, tMC phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường to, và tuỳ thuộc vào hệ số cấp nhiệt α từ bề mặt vật vào môi trường lạnh. Nghĩa là : 0
MC MC
t t
= f (α )
Đối với sản phẩm dạng bản, dạng tấm được làm lạnh từ 2 phía thì tTBC có thể tính đúng theo công thức của Rentov.
tTBC = ) 1 Bi ( 2 Bi . t ) 2 Bi ( tEC 0 + + = Với : Bi = δ λ α (chuẩn số Biô)
δ - Khoảng cách ngắn nhất từ bề mặt đến tâm (tức 1/2 bề dày của sản phẩm) (m)
http://www.ebook.edu.vn
α - Hệ số cấp nhiệt khi làm lạnh đông (Kcal/m2h.c)
λ - Hệ số dẫn nhiệt của sản phẩm đá làm lạnh động ở nhiệt độ trung bình giữa bề mặt và trung tâm bản [Kcal/mh0C] (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Công thức Rewtov dùng tính gần đúng với tất cả các loại sản phẩm có hình dạng khác nhau.
Thực tế kỹ thuật bao giờ cũng phải lấy nhiệt độ tTBC bằng nhiệt độ trong phòng bảo quản. Cho nên vấn đề là phải xác định tTC vì tMC sao cho tTBC bằng tbảo quản
Hội nghị các nhà bác học ở lạnh thực phẩm toàn thế giới đã qui định về tâm của sản phẩm làm lạnh đông như sau:
- Đối với thùng, sọt, qủa thì tâm là tâm điểm hình học. - Đối với cá thì tâm điểm ở lớp giữa lưng
- Đối với thịt thì tâm điểm ở lớp giữa đùi thịt.
4.5. Nhiệt độ trung bình của sản phẩm trong quá trình làm lạnh đông
Trong tính toán nhiệt của qúa trình làm lạnh đông cần phải biết nhiệt độ trung bình của sản phẩm đại diện cho các qúa trình làm lạnh đông sản phẩm từ lúc nhiệt độ bắt đầu kết tinh t1 đến nhiệt độ trung bình cuối cùng của qúa trình làm lạnh đông t2 = tTBC . Nhiệt độ trung bình tTB này người ta đã tính sẵn cho theo bảng. Khi tra các thông số (nhiệt dung C, nhiệt hàm i ...) của sản phẩm đều lấy theo điều kiện ở tTB để tính cân bằng nhiệt.
Ví dụ: Khi làm lạnh đông sản phẩm từ điểm đóng băng t1 = -20C đến tTBC = -200C = t2 thì tra bảng ta có ??
4.6. Tốc độ làm lạnh đông thực phẩm và sự phân bố tinh thểđá
1. Định nghĩa : Tốc độ làm lạnh đông sản phẩm là tỉ số giữa chiều dày x của
lớp sản phẩm đã làm lạnh đông với thời gian t để tạo ra lớp ấy :