III. Kỹ thuật lạn hở Vị êt Nam:
2.3.Lý thuyết về kỹ thuật làm lạnh thực phẩ m: 26
2.3.1. Ý nghĩa về việc làm lạnh thực phẩm:
Khác hẳn với các phương pháp bảo quản khác (sấy, phơi, ướp muối, hun khói, bảo quản bằng SO2....) phương pháp bảo quản lạnh bảo đảm giữđược hầu như nguyên vẹn tính chất ban đầu của nguyên liệu về hình dạng bên ngoài và chất lượng dinh dưỡng bên trong. Đặc biệt trong một số trường hợp, bảo quản lạnh còn là biện pháp để
tăng cường thực phẩm chất của sản phẩm, ví dụ trong khi bảo quản lạnh thịt có quá trình chín hóa học làm thịt ngon hơn các loại mức, nước uống ... bảo quản lạnh sẽ
ngon hơn, uống thú vị hơn. Muối cá ở nhiệt độ t thấp thì tốt hơn và tươi hơn.
Tóm lại, mục đích của làm lạnh thực phẩm là tăng thời gian bảo quản, phục vụ
cho điều hòa dự trữ nguyên liệu và kéo dài thời vụ sản xuất cho xí nghiệp chế biến thực phẩm, cung cấp thực phẩm cho nhân dân và phục xuất khẩu.
2.3.2. Những biến đổi chính trong quá trình làm lạnh thực phẩm
Trong quá trình làm lạnh thực phẩm, các quá trình lý, hóa, sinh lý, sinh hóa học ... chỉ bị hạn chế ít nhiều chớ không bị diệt hẳn, nên vẫn có những biến đổi về chất lượng thực phẩm
1. Biến đổi lý học:
Gồm có biến đổi hình dạng, màu sắc bên ngoài ... nhưng quan trọng hơn cả là quá trình bay hơi, là nguyên nhân chủ yếu gây tổn hao tự nhiên khối lượng snả phẩm làm cho rau quả tươi chóng lại héo ... sự bay hơi nước phụ thuộc vào bề mặt bay hơi riêng (m2/kg), nhiệt độ của môi trường xung quanh, độ ẩm tương đối của không khí xung quanh, độẩm tương đối của không khí xung quanh và vận tốc không khí ... ngoài ra còn phụ thuộc tính chất của sản phẩm, độ chín tới của sản phẩm (nhất là rau quả )...
Tổn thất trong quá trình làm lạnh và bảo quản ảnh hưởng xấu đến khả năng chống bệnh tật của quả (tính kháng sinh). Tế bào thực vật bị khô héo sẽ làm thay đổi
http://www.ebook.edu.vn
phương hướng các quá trình men, làm tăng cường quá trình thủy phân, giảm quá trình tổng hợp.
* Các phương pháp giảm tổn hao tự nhiên khối lượng sản phẩm khi làm lạnh:
- Giảm thời gian làm lạnh bằng cách làm lạnh nhanh - Giảm bề mặt bay hơi: đóng gói, bao bì lỏng, phủ kín.
- Không nên thông gió nhiều khi làm lạnh, chỉ cần đủ bảo đảm rau quả hô hấp hạn chế. Còn thịt cá thì không cần thông gió.
- Tăng độ ẩm không khí trong phòng lạnh nếu làm lạnh trực tiếp bằng cách nhúng trong môi trường lỏng thì tránh được tổn hao khối lượng nhưng lại sinh ra những khó khăn khác về kỹ thuật.
2. Biến đổi về hóa học:
Nói chung trong quá trình làm lạnh thì các quá trình hóa học có bị kìm hãm, nhưng không bị ngừng hẳn. Theo định luật Berthelot thì:
Logy = log y0 + at
Trong đó: y0, y : tốc độ phản ứng ở 00C và t0C. a: Hệ số nhiệt độ của vận tốc phản ứng t: nhiệt độ phản ứng
⇒ y = y0 10at
Công thức này cho thấy sự phụ thuộc của tốc độ phản ứng vào nhiệt độ (phù hợp với định luật Vant - Hoff) các quá trình thủy phân protopectin thành pectin, và tiếp tục cho đến axit axetic, rượu metylic .... các gluxit phức tạp cho các đường đơn giản, các axit và sản phẩm khác, các quá trình oxy hóa các vitamin, tanin, chất béo ... cũng xảy ra tương tự.
3. Biến đổi sinh lý:
Khi làm lạnh rau quả xảy ra quá trình biến đổi sinh lý là chủ yếu.
- Sự hô hấp: hô hấp là quá trình trao đổi chất của tế bào cơ thể sống, lấy Cu, thải CO2, nước và năng lượng.
* Hô hấp hiếu khí (có O2)
C6H12O6 + 6O2 = 6CO2 + 6H2O + 674 Kcal/ptg * Hô hấp yếu khí ( không có O2)
C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2+ 28 Kcal/ptg
Qúa trình hô hấp trước tiên là làm tổn thất các monosaccant, sau đó đến
đissaccant, tinh bột, mỡ ... khi thiếu oxy (nồng độ O2 dưới 2%) thì rau quả chuyển từ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
hô hấp hiếu khí sang hô hấp yếm khí. Trong điều kiện ấy sự sống giữđược phần nào là nhờ năng lượng oxy hóa các đường bằng khí oxy trong các hợp chất có oxy của tế bào thực vật.
http://www.ebook.edu.vn
Cường độ hô hấp: biểu diễn bằng số MgCO2 thải ra trong 1giờ của 1kg sản phẩm. Trong quá trình hô hấp thì rau quả thải nhiệt khi làm lạnh từ cường độ hô hấp và sự thải nhiệt của rau quả giảm xuống từ 2 ÷ 6 lần.
4. Các quá trình sinh hóa trong thịt cá:
Sau khi chết trong thịt động vật xảy ra những quá trình sinh hóa rất mãnh liệt có liên quan tới sự chuyển hóa các chất cấu tạo nên tế bào bắp thịt như gluxit, este, axit phophoric. Làm lạnh càng sớm càng nhanh thì càng hãm được nhiều quá trình sinh hóa và sự tỏa nhiệt.
Nói chung những quá trình biến đổi sinh hóa của thịt động vật sau khi giết và dem làm lạnh đều xảy ra 3 giai đoạn lớn là:
- Quá trình tê cóng sau khi chết - Quá trình chín tới (chín hóa học)
- Quá trình trôi rửa (giai đoạn phân hủy sâu sắc)
Đối với cá trước khi bước vào giai đoạn tê cóng có 1 giai đoạn ngắn là giai
đoạn đổ nhớt sau khi chết.
a. Giai đoạn đổ nhớt của cá:
Cá mới đánh lên thì quanh da được bao bọc bởi một lớp nhớt trong suốt, trong nhớt cá có chất protit (loại glucoprotit) là nuxin, nên nó là môi trường tốt cho VSV phát triển nên sau đó lớp nhớt bị đục do VSV phá hoại, có mùi khó chịu, ban đầu mùi chua sau có mùi thối. Khi nhớt bị phân hủy thì cá vẫn chưa hỏng, cơ thể rửa cá tách sạch lớp nhớp trước khi đem làm lạnh vẫn còn tốt.
b. Quá trình tê cóng sau khi chết:
Tê cóng là quá trình biến đổi sinh hóa cơ lý hóa học trong tế bào động vật chết. Thời điểm bắt đầu tê cóng từ khi chết thì ở cá tính bằng phút, ở bò lợn tính bằng giờ.
Sau khi con vật chết thì các tổ chức bắp cơ bắt đầu quá trình tê cóng, biểu hiện bề ngoài là sự rắn đanh lại và bắp thịt co rút lại, trong giai đoạn này độ chắc cơ học của bắp thịt tăng, độ đàn hồi giảm, cho nên thịt ở giai đoạn tốn hao năng lương chế
biến cơ học, sau khi nấu thịt vẫn cứng, không ngon, nước nấu không ngọt. Đồng thời, với sự co cứng tế bào bắp thịt, có quá trình giảm ẩm của thịt, ở trạng thái tê cóng thịt rất bền cũng đối với tác dụng tiêu hóa của men pepxin, nói bị mất một số hương vị vốn có của nó khi nấu nướng. Do đó thịt cá ở trạng thái tê cóng ít dùng để làm thức ăn, chế
biến công nghiệp và cảđối với lạnh đông để bảo quản lâu dài.
Thực chất quá trình tê cóng là do biến đổi chất protit trong tế bào chết: actin, miozin, actominozin. Trong tế bào chết do sự trao đổi chất vói bên ngoài đình chỉ nên có quá trình phân hủy axit adenoznin triphotphoric ATP thành axit adenozin diphotphoric ADP và sinh nhiệt năng (qua 12 giờ sau khi chết cơ thể phân hủy trên 90% ATP) ATP → ADP + Q + H3PO4
http://www.ebook.edu.vn
Trong tế bào bắp thịt hàm lượng của actin, miozin, actomiozin và ATP xác định tính chất cơ lý, tình trạng chất lượng bắp thịt của con vật. Người ta xác định rằng các sợi có bắp giữđược đàn tình chỉ khi nào có đủ một lượng nhất định ATP. ATP và một số nucleotit triphotphat khác có tác dụng phân ly actomiozin thành actin và miozin,
đồng thời ngăn cản không cho actin bổ hợp với miozin thành actomiozin. Chính trạng thái của tổ hợp actomiozin mới ảnh hưởng rất lớn đến tính chất cơ lý của tế bào: nếu ít actomiozin (nhiều actin và miozin) như thịt con vật sống) thì hàm ẩm thịt cao, thịt mềm, nếu actomizin tăng (giảm actin và miozin là những trung tâm háo nước) thì thịt giảm ẩm, protit co cứng cuộn tròn tăng độ bền ...
Trong sản phẩm càng mỏng, nhiệt độ càng thấp và giảm càng nhanh thì ATP phân hủy càng chậm, vì vậy sẽ nhiệt độ thấp thì sự tê cóng bắt đầu chậm và kéo dài.
Sau thời kỳ tê cóng, thịt bắt đầu mềm ra, tức là bắt đầu chuyển sang giai đoạn chín tới (chín hóa học) còn ở cá thì không có giai đoạn chín hóa học, chuyển sang giai
đoạn phân hủy sâu sắc, bối hỏng.
c. Quá trình chín tới (chín hóa học)
Các quá trình sinh hóa xảy ả trong giai đoạn chín tới có thể nói là quá trình ngược lại với quá trình tê cóng: lượng các axit nucleotit giảm, độ háo nước của protit trong bắp thịt tăng lên. Sự tích tụ axit lactic và photphoric làm giảm pH của thịt, ngăn cản VSV phát triển. Do tăng các trung tâm háo nước (miozin, actin là những protit cao phân tử) nên thịt mềm ra. Người ta đã chứng minh và thực tế nhận thấy rằng thịt chín hóa học thì có độ tiêu hóa cao, ngon hơn, nấu nướng nó cho nhiều hương vị hơn, nước ngọt hơn ... thịt được bảo quản lạnh hương vị ngon thể hiện rõ sau khi giết 2 ngày, sau 5 ngày thì hương vị rất tốt. Chính là do quá trình tạo thành những chất dễ bay hơi không ngừng tăng lên. Vị của thịt ngọt có liên quan tới hàm lượng axit glutamin và các muối của nó trong thịt khi nấu nướng, nhờ sựđề amin hóa nhóm amit của glutamin.
Còn đối với các ngay sau khi kết thúc quá trình tê cóng thì bắt đầu ngay sự phân hủy mô cơ liên kết (nhất là colagen) làm cá ươn nhanh, sinh mùi hôi.
d. Giai đoạn phân hủy sâu sắc:
Đây là quá trình phân hủy các thành phần cơ bản của bắp thịt động vật như
protit, lipit ... Quá trình thủy phân protit do men thủy phân pepticlaza và catepxin phá các liên kết peptit và polipeptit. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Phân hủy mỡ là Clo men lipaza.
* Kết luận chung: những biến đổi bên trong bắp thịt khi làm lạnh là kết quả nọ
tương tác phức tạp cảu nhiều nhân tố từ bên trong lẫn bên ngoài lên các thành phần cấu tạo bắp thịt, lên các quan hệ giữa các thành phần ấy lên chức năng hoạt hóa các thành phần ấy
http://www.ebook.edu.vn
2.3.3. Điều kiện làm lạnh sản phẩm trong phòng bảo quản:
Để làm lạnh thực phẩm cần phải tiến hành trong các thiết bị, các phòng làm lạnh riêng để hạ nhiệt độ của sản phẩm được nhanh và hiệu quả hạ nhiệt độ của sản phẩm được nhanh và hiệu quả cao. Nhưng có trường hợp nguyên liệu nhiều nên phải tiến hành làm lạnh ngay trong phòng bảo quản, nhưng phải tuân theo các điều kiện sau:
- Số lượng sản phẩm “nóng” (mới đưa vào) không được nhiều quá năng suất thiết bị làm lạnh đã tính toán (chỉ khoảng ≈ 8% thể tích phòng/ ngày đêm) vì khi tăng nhiệt độ không khí và độ ẩm của sản phẩm đang bảo quản thì dễ bị mốc và hỏng sản phẩm.
- Sản phẩm “nóng” phải xếp ở vùng lạnh nhất (gần dàn ống lạnh, gần rãnh không khí lạnh thổi vào) để làm lạnh được nhanh chóng.
- Mẽ sản phẩm “nóng” chỉ được đưa vào phòng khi mẻ trước đó đã làm lạnh xong.
2.3.4. Tốc độ làm lạnh và thời gian làm lạnh thực phẩm:
* Tốc độ làm lạnh là độ hạ nhiệt độ của sản phẩm trong thời gian làm lạnh - [C/h]. Quá trình làm lạnh thực phẩm có thể chia làm 3 giai đoạn tùy theo đặc trưng của sự biến đổi trường nhiệt độ thực phẩm.
Hình***
- Giai đoạn chế độ làm lạnh không điều tiết (hay không điều hòa): khi ấy sự
biến đổi nhiệt độ tại các điểm khác nhau của sản phẩm phụ thuộc vào trường nhiệt ban
đầu.
- Giai đoạn chế độ điều tiết (hay điều hòa): khi ấy sự biến đổi của nhiệt độ tại các điểm khác nhau của vật không còn phụ thuộc vào nhiệt độ của trường nhiệt ban
đầu nữa mà chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ của môi trường làm lạnh và được xem là qui luật chung: quy luật chếđộđiều tiết.
- Giai đoạn cân bằng nhiệt: đặc trưng bằng sự cố định nhiệt độ tại tất cả các
điểm của vật và nhiệt độ của vật bằng nhiệt độ môi trường làm lạnh. Thực tế rất khó
đạt được tới sựđồng nhất nhiệt độ giữa vật và môi trường vì đòi hỏi thời gian dài. Các thí nghiệm chứng tỏ răng quá trình làm lạnh thực phẩm chủ yếu đạt đến giai đoạn chếđộđiều tiết (làm lạnh sơ bộ vẫn ở giai đoạn không điều tiết).
* Định luật điều tiết: tại bất kỳđiểm nào của vật thể làm lạnh, tốc độ làm lạnh
http://www.ebook.edu.vn
dt dt
= -m (t-t0) (1) Với:
t0: nhiệt độ của môi trường làm lạnh
t: nhiệt độ tại một điểm nào đó của thực phẩm, thường là giá trị cho trước theo yêu cầu công nghệ.
m: hệ số tỉ lệ (nhịp làm lạnh) m phụ thuộc vào hình dạng của sản phẩm, vào hệ
số dẫn nhiệt của sản phẩm thực phẩm, phụ thuộc vào hệ số cấp nhiệt, vào chuẩn số Bi. Thường m được xác định bằng thực nghiệm:
(1) ⇒ 0 t t dt − = -m dt (2) Tích phân (2) : Ln (t -t0) = -mt + A (3) ⇒ t - t0 = e(-mt+A) = e-mt.eA (4)
Để xác định A ta lấy điểm xuất phát của quá trình tại t = 0 thì nhiệt độ ban đầu t= td. ⇒ tđ - t0 = eA Thay vào (4) : e-mt = 0 d 0 t t t t − − emt = 0 0 d t t t t − − ⇒ t = ln m 1 0 0 d t t t t − − 2.4. Các chếđộ làm lạnh thực phẩm: 2.4.1. Chếđộ làm lạnh thích hợp: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Là những qui định về sự liên quan chặt chẽ giữa những thông số của quá trình làm lạnh t0, ϕ, T, v ... để bảo đẩm chất lượng sản phẩm thực phẩm khi làm lạnh.
* Tốc độ làm lạnh có ý nghĩa rất lớn trong việc bảo vệ những đặc tính ban đầu của sản phẩm. Nói chung người ta có xu hướng làm tăng tốc độ làm lạnh (tức giảm T) nhưng không dể gây ra sự bay hơi ẩm từ bề mặt sản phẩm gây tốn hao khối lượng. Nếu làm lạnh trong môi trường khí thì độ ẩm của môi trường cũng có ý nghĩa lớn. Trong việc tăng cường độ dẫn nhiệt của khí và giảm độ bay hơi của ẩm từ bể mặt sản phẩm.
Chế độ làm lạnh được xem là một hàm số của nhiều biến số, thay đổi theo tính chất, tình trạng của sản phẩm, điều kiện trang thiết bị, yêu cầu sử dụng của sản phẩm sau khi làm lạnh ... Mỗi giai đoạn phát triển của kỹ thuật lạnh và ở muối nước có thông
http://www.ebook.edu.vn
dụng một kỉeu hay một số kiểu thiết bị nên cũng có những chếđộ làm lạnh khác nhau, dùng nhiều môi trường làm lạnh khác nhau.
Làm lanh trong môi trường không khí theo những qui chuẩn hiện hành chung cho các loại như sau (Liên Xô):
- Độẩm không khí trong phòng lạnh 85 ÷ 100%
- Tốc độ chuyển động không khí khi có đổi lưu cưỡng bức 0,1 ÷ 0,2m/s, còn đối lưu cưỡng bức thì cho phép ≥ 0,5m/s.
- Giai đoạn đầu giữ nhiệt độ không khí làm lạnh thấp hơn nhiệt độ đóng băng của sản phẩm 1 ÷ 20C (tđbthịt = -1,20C, tđbcá = -0,6 ÷-20C, tđbrau = -0,8 ÷-4,20C). Sau đó khi sản phẩm lạnh đến 3 ÷ 70C thì có thể nâng nhiệt độ không khí trong phòng đến 0 ÷
10C, nói chung làm sao tăng nhanh tốc độ làm lạnh cơ thể cho sản phẩm quá lạnh, nhưng tránh để đóng băng trong sản phẩm. Đối với rau quả thì phải chú ý thay đổi không khí để chúng hô hấp, duy trì sự sống.
2.4.2. Các phương pháp làm lạnh thực phẩm:
1. Làm lạnh thị gia súc (trâu, bò, lơn) a. Các phương pháp làm lạnh thịt:
Dựa vào môi trường làm lạnh ta có các phương pháp sau: + Làm lạnh trong môi trường ẩm:
Phương pháp này được áp dụng từ lâu trước tiên ở Anh. Phương pháp này tránh
được phần lớn các hiện tượng tổn hao khối lượng, oxi hóa mỡ, vitamin ... song lại gặp nhược điểm là sản phẩm bị ẩm bề mặt và bị thấm muối, do vậy phương pháp này không dùng cho một số trường hợp sản phẩm kỵ ẩm, kỵ thấm muối ... nên dùng phương pháp ướt gián tiếp của sản phẩm được gọi bằng nilông, giấy bóng vì nhúng vào nước muối hạng phun nước muối lên cơ thể làm lạnh thịt phủ tạng trong nước đá