Hoạt động của cơ thể sống nh− tiêu hoá, bài tiết.... chỉ đ−ợc thực hiện khi có n−ớc tham gia. Nhiệt độ thấp có ảnh h−ởng rất lớn tới trạng thái của n−ớc và tác động tới tổ hợp thành phần hoá học của cơ thể sống cũng nh− thành phần hoá học của nó.
Đồ thị hình d−ới biểu diễn ảnh h−ởng của nhiệt độ đến hoạt động của cơ thể sống. Vùng a – Vùng hoạt động của cơ thể sống hạn chế.
Vùng b, d – vùng hoạt động của cơ thể sống yếu mà vẫn bị hạn chế.
Vùng c – vùng hoạt động mạnh của cơ thể sống.
Vùng e – cơ thể sống không tồn tại.
Hình 5.1. Sự phân bố loại cơ thể sống theo nhiệt độ.
Vùng (a) là vùng lạnh thâm độ, th−ờng bảo quản giống và gen. Vùng này môi tr−ờng lỏng đóng băng tạo thành tinh thể hoặc đông đặc ở trạng thái thuỷ tinh. Trạng thái thuỷ tinh các thành phần của vật sắp xếp theo không gian chặt chẽ và có tính đẳng h−ớng; còn trạng thái tinh thể thì không đẳng h−ớng. Thí nghiệm cho thấy tế bào sống có thể tránh đóng băng mà chuyển sang trạng thái thuỷ tinh, thì tế bào tái sinh càng lớn (số l−ợng tế bào sống lại đạt 90%).
Vùng (b) là vùng thích hợp theo bảo quản lạnh và chế biến các sản phẩm mau hỏng khi lạnh đông. Ta biết rằng ở môi tr−ờng lỏng các phần tử luôn có chuyển động Brao và chuyển động t−ơng hỗ tăng, có nghĩa là tăng khả năng kết hợp giữa các phân tử. Tới nhiệt độ nào đó, hệ chuyển động đ−ợc cân bằng theo ph−ơng trình lực
PKết hợp = Pđẩy + Pch.đ. nhiệt
thì xuất hiện tâm kết tinh, n−ớc đ−ợc đóng băng. Sản phẩm đóng băng ở nhiệt độ quá lạnh càng thấp, thì chất l−ợng sản phẩm càng đ−ợc bảo đảm. ở nhiệt độ quá lạnh thấp từ -10C đến -40C số tinh
Trường ủại học Nụng nghiệp 1 – Giỏo trỡnh Kỹ thuật lạnh và lạnh ủụng thực phẩm --- 99
thể đá tạo thành trong sản phẩm ít, nên kích th−ớc tinh thể lớn, gây cọ rách tế bào của sản phẩm. Nếu nhiệt độ quá lạnh từ -10 đến -400C, tinh thể đá tạo thành nhiều, kích th−ớc nhỏ (5ữ 10àm). Nếu nhiệt độ quá lạnh -800C thì chất lỏng sẽ tạo thành dạng thuỷ tinh thể.
Nhiều công trình nghiên cứu cho biết, nếu ở nhiệt độ cao hơn -300C, kích th−ớc tinh thể phát triển bình th−ờng ra xung quanh (hình 5.2 a), lớn dần về chiều dài cũng nh− chiều ngang. ở nhiệt độ thấp hơn – 300C kích th−ớc tinh thể đá chỉ phát triển theo chiều dài (hình 5.2b) bao bọc xung quanh tế bào (hình 5.2c).
Hình 5.2. Sự phát triển của tinh thể đá
a/ Kích th−ớc phân tử đá phát triển theo chiều dài và chiều ngang b/ Tinh thể phát triển theo chiều dài
c/ Tinh thể đá dạng sợi xung quanh tế bào.
Trong tr−ờng hợp này, các tinh thể đá không phá huỷ cấu trúc mô tế bào của sản phẩm mà còn bảo vệ cho tế bào đ−ợc nguyên vẹn. Chính vì vậy chất l−ợng của thực phẩm đ−ợc bảo đảm an toàn tuyệt đối. Trong công nghiệp lạnh đông thực phẩm, ng−ời ta tăng nồng độ phân tử của sản phẩm là giải pháp tốt nhất. Tăng nồng độ phân tử là để cho rau, quả đạt độ chín kỹ thuật để có các quá trình chuyển hoá( tăng nồng độ tự nhiên).
Prôpectin - pectin. Gluxit - các peptit Glucôgen - glutin... a/ c/ b/
Trường ủại học Nụng nghiệp 1 – Giỏo trỡnh Kỹ thuật lạnh và lạnh ủụng thực phẩm --- 100
Tăng nồng độ phân tử nhân tạo nh− tẩm muối, đ−ờng, các dung dịch sinh tố, tẩm các chất ôxy hoá ... vừa hạ thấp nhiệt độ quá lạnh, lại làm tăng giá trị dinh d−ỡng và khả năng bảo quản của sản phẩm.