Trong quá trình lạnh ựông, nhiệt lượng ựược chuyền ựi ựể hạ thấp nhiệt ựộ của thực phẩm xuống tới ựiểm lạnh ựông. ựối với thực phẩm tươi, nhiệt tạo ra trong quá trình hô hấp cũng ựược chuyển ựi. công việc này ựược gọi là tải nhiệt, và rất quan trọng trong việc quyết ựịnh ựến kắch cỡ của trang thiết bị lạnh ựông. Dễ nhận thấy nhiệt ẩn ựược chuyển ựi và những tinh thể ựá ựược hình thành. lượng nhiệt ẩn của các thành phần khác của thực phẩm (vắ dụ như mỡ ựộng vật) cũng phải ựược khử ựi trước khi chúng trở nên ựông ựặc. tuy nhiên, hầu hết thực phẩm chứa ựựng một phần lớn trong ựó là nước (bảng 2.1).
Nước có nhiệt dung riêng cao (4200J.kg-1.ok-1) và lượng nhiệt ẩn trong hỗn hợp (335kJ.kg-1). do ựó cần một năng lượng ựáng kể ựể làm ựông thực phẩm. Tổng số ựá ựược hình thành còn phụ thuộc loại, cấu tạo của thực phẩm và nhiệt ựộ bảo quản (vắ dụ như bảo quản ở nhiệt ựộ -20oC thì tỷ lệ ựóng băng theo phần trăm là 88% ựối với cừu non, 91% với cá, 93% với lòng trắng trứng).
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦ. 18
Bảng 2.1. Lượng nước và ựiểm lạnh ựông của một số thực phẩm
Thực phẩm Lượng nước (%) điểm ựông lạnh
(oc) Rau xanh 78ọ92 - 0.8 ọ - 2.8 Hoa quả 87ọ95 - 0.9ọ - 2.7 Thịt 55ọ70 - 1.7 ọ - 2.2 Cá 65ọ81 - 0.6ọ - 2.0 Sữa 87 - 0.5
(Nguồn:Nguyễn Xuân Phương, 2004)
Hình 2.2. Quan hệ giữa thời gian và nhiệt ựộ trong quá trình lạnh ựông ựường cong ựặc tắnh ựược phân thành 6 phần như sau:
AS - Thực phẩm ựược làm lạnh xuống dưới nhiệt ựộ ựiểm ựông lạnh của nó (loại trừ nước tinh khiết), thường là dưới 0oC (bảng 2.1). Tại ựiểm S, nước vẫn ở trạng thái lỏng mặc dù nhiệt ựộ ựã ở dưới ựiểm ựông lạnh. hiện tượng này ựược hiểu là sự làm chậm ựông và có thể dưới ựiểm ựông lạnh tới 10oC.
SB - nhiệt ựộ tăng lên nhanh chóng tới ựiểm ựông lạnh khi những tinh thể ựá bắt ựầu hình thành và nhiệt ẩn của sự kết tinh ựược giải phóng.
BC - nhiệt ựược di chuyển từ thực phẩm ở cùng tốc ựộ trước ựó. Nhiệt ẩn bị khử và ựá hình thành, nhưng nhiệt ựộ duy trì hầu như không ựổi. điểm ựóng băng ựược ựẩy xuống do ựộ ựậm ựặc của chất tan trong dịch lỏng không ựông tăng lên, và nhiệt ựộ vì thế giảm xuống một cách từ từ. Ở khâu này, phần lớn ựá ựược hình thành (hình 2.2).
CD - một trong những chất tan trở nên bão hoà và kết tinh ngoài. nhiệt ẩn của kết tinh ựược giải phóng và nhiệt ựộ tăng ựến ựiểm nhiệt ựộ eutetic ựối với chất tan.
DE - Sự kết tinh của nước và chất tan vẫn tiếp tục. tổng thời gian tf (lạnh ổn ựịnh) ựược xác ựịnh bởi tốc ựộ truyền nhiệt.
Trường đại học Nông Nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp ẦẦẦẦẦẦẦẦẦ. 19
EF - Nhiệt ựộ của hỗn hợp nước-ựá giảm xuống bằng nhiệt của thiết bị lạnh. Một phần nước không bị ựóng băng khi sử dụng nhiệt ựộ như trong lạnh ựông thương mại.