2.2.4.1. Biến đổi vi sinh vật
Khi thủy sản hạ nhiệt xuống đến điểm đĩng băng, vi sinh vật hoạt động chậm lại. Xuống đến-100C vi trùng các loại khơng phát triển được nhưng nấm men, nấm mốc chưa bị ức chế. Phải xuống đến-150C nấm men, nấm mốc mới ngừng phát triển. Do đĩ nhiệt độ dưới -150C sẽ ngăn chặn được vi trùng lẫn nấm men, nấm mốc vì ở khoảng nhiệt độ này ẩm độ chỉ cịn lại rất thấp. Tuy nhiên, người ta thấy rằng ở nhiệt độ-200C vẫn cịn vài loại vi trùng sống được.
Ngồi ra, ở khoảng nhiệt độ-1÷-50C gần như đa số nước tự do của tế bào thủy sản kết tinh thành đá. Nếu lạnh đơng chậm, các tinh thể nước đá to, sắc làm vỡ tế bào vi trùng mạnh nhất ở giai đoạn này. Do đĩ phương pháp lạnh đơng chậm tiêu diệt vi sinh vật tốt hơn phương pháp lạnh đơng nhanh nhưng lại gây hại cho cấu trúc của sản phẩm.
2.2.4.2. Biến đổi hĩa học ● Biến đổi protein
Ở khoảng nhiệt độ -1÷-50C, protein bị biến tính, đặc biệt myosin kết tủa. Thời gian lạnh đơng càng kéo dài (chậm) thì protein càng bị biến tính. Làm lạnh đơng nhanh protein ít bị biến tính. Dưới-200C thì protein hầu như khơng biến tính.
● Biến đổi lipid
Chất béo trong tơm chiếm tỉ lệ thấp nhưng vẫn chứa acid béo chưa bão hịa, vì vậy cĩ thể bị oxy hĩa tạo mùi ơi khét. Do thời gian lạnh đơng rất ngắn nên sự biến đổi lipidở đây ít xảy ra mà chủ yếu xảy ra ở giai đoạn bảo quản. Thời gian bảo quản dài cùng với sự cĩ mặt của oxy thì sự oxy hố chất béo sẽ xảy ra càng nhanh. Cĩ thể ngăn chặn sự oxy hĩa chất béo của tơm bằng cách mạ băng hoặc bao gĩi trong bao bì plastic cĩ hút chân khơng.
● Biến đổi glucide
Khi lạnh đơng chậm, glycogen phân giải ra nhiều acid lactic. Ở nhiệt độ thấp thì phản ứng sinh acid lactic chậm lại nhưng ở nhiệt độ cao thì acid lactic sinh ra nhiều.
● Biến đổi vitamin
Vitamin ít bị mất trong giai đoạn lạnh đơng, đa số chúng bị mất trong lúc chế biến, rữa.
Ở nhiệt độ lạnh, vitamin A tỏ ra bền vững. Vitamin B2, vitamin PP bị mất một ít. Vitamin C mất nhiều khi sản phẩm mất nước, cháy lạnh. Vitamin E bị hao hụt toàn bộ.
● Biến đổi chất khống
Nhiệt độ lạnh khơng ảnh hưởng lên chất khống nhưng do sự biến đổi cơ cấu sản phẩm khi làm lạnh đơng khiến hao hụt một lượng lớn khống chất tan trong dịch tế bào chảy ra ngoài khi rãđơng.
2.2.4.3. Biến đổi vật lý ● Tăng thể tích
Nước trong thủy sản đĩng băng làm tăng thể tích lên 10%. Làm cho sản phẩm bị gồ ghề ở giữa do khi lạnh đơng phần nước phía ngoài sẽ được đĩng băng trước và tăng thể tích, đẩy phần nước chưa được đĩng băng vào giữa và khi phần nước ở giữa đĩng băng thì tăng thể tích, phần nước này khơng cịn chỗ để giãn ra nên bắt buộc phải nhơ lên trên làm cho sản phẩm bị gồ ghề bề mặt.
● Sự giảm trọng lượng
Sản phẩm lạnh đơng bị giảm trọng lượng do bốc hơi nước hoặc do thiệt hại lý học trong quá trình làm lạnh đơng.
Thiệt hại lý học cĩ thể xảy ra do xáo động trong khi lạnh đơng khiến cho nhiều mảnh nhỏ bị vỡ vụn ra; chẳng hạn như khi sản phẩm bị hĩa lỏng bởi luồng khơng khí mát. Hình thức thiệt hại khác là thủy sản dán chặt vào mâm cấp đơng, làm trĩc
mất một phần trọng lượng khi tách khỏi mâm. Nếu xịt nước dưới mặt đáy để tách sẽ giảm đượcthiệt hại này.
Riêng việc giảm trọng lượng do bốc hơi tùy thuộc vào các yếu tố như thiết bị cấp đơng, thời gian lạnh đơng, chênh lệch áp suất hơi nước trên bề mặt sản phẩm với mơi trường, loại sản phẩm, cỡ dạng sản phẩm, tốc độ dịng khí thổi và điều kiện vận hành máy.
Nếu bao gĩi tơm khi lạnh đơng khơng chặt thì trọng lượng tơm bị hao hụt do bốc hơi bề mặt bên trong lớp bao gĩi.
Người ta cĩ thể hạn chế sự giảm trọng lượng bằng cách dùng bao bì kín và hút chân khơng để lấy đi phần khoảng khơng trong bao bì và hạn chế được sự bốc hơi ẩm của sản phẩm.
● Thay đổi màu sắc
Do mất nước, các sắc tố hemoglobin, myoglobin và hemoxyamin chuyển thành methemoglobin, metmyoglobin và methemoxyamin làm màu sắc sậm lại. Ngoài ra do tốc độ lạnh đơng chậm hay nhanh mà tinh thể đá được hình thành to hay nhỏ, nhiều hay ít, sẽ cĩ tiết xạ quang học khác nhau. Tinh thể băng nhỏ thì thủy sản đơng lạnh cĩ màu nhạt hơn thủy sản làm lạnh đơng chậm cĩ tinh thể băng to.
● Sự cháy lạnh
Sự cháy lạnh dễ dàng xảy ra do sự mất nước ở bề mặt sản phẩm trong quá trình lạnh đơng và trữ đơng. Kết quả hình thành các đốm nâu khơng mong muốn trên bề mặt sản phẩm, làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm. Ngoài ra khi bị cháy lạnh làm cho sản phẩm bị mất trọng lượng do sự bay hơi nước kéo theo sự khơ héo, đen bề mặt,…làm sản phẩm bị xốp.
Một số loại hàng khơng cĩ tính thuận nghịch khi cháy lạnh hàng khơng phục hồi bị biến tính, sản phẩm mất màu, bị khơ, dai, khơng cịn mùi vị khi luộc chín.
Trong quá trình lạnh đơng người ta cĩ thể hạn chế sự cháy lạnh bằng cách châm nước đầy đủ, tính tốn thời gian lạnh đơng thích hợp và điều chỉnh nhiệt độ lạnh đơng ổn định. Ngoài ra, cĩ thể dùng phương pháp mạ băng để làm bĩng bề mặt và bổ sung nước ở những chổ bị mất.