1.3.2.1. Nước trong thủy sản:
Cơ thể thủy sản nước chiếm khoảng 80% gồm có nước tự do (71,7%) và nước liên kết (7,5%).
Nước tự do
Nước bất động: chiếm phần lớn, nước tự do khoảng 65% nằm trong mạng lưới cấu trúc của mô cơ dưới hình thức dung môi để khuyếch tán các chất qua thành tế bào.
Nước tự do cấu trúc chuyển động tự do qua các lỗ hốc của mạng cấu trúc. Khi hạ nhiệt đến điểm đóng băng lượng nước tự do cấu trúc đông đặc thành nước đá, còn nước bất động chưa đông đặc.
Nước liên kết
Nước này không là dung môi mà ở dạng liên kết của xôn(sols) với các chất protit tan và các chất vô cơ, hữu cơ khác gọi là nước hấp thụ của sols (nước hydrat hóa) tạo nên dịch bào.
Khi nó liên kết với protit dạng gels tạo thành các khung cấu trúc của mô cơ gọi là nước hấp thụ của gels, tạo mạng cấu trúc tế bào.
Dạng nước liên kết rất khó tách ra. Để làm đông đặc cần phải hạ nhiệt dưới điểm đóng băng thật nhiều[1].
1.3.2.2. Cơ chế đóng băng thủy sản
Khi hạ nhiệt độ xuống dưới 0oC nước trong thủy sản đóng băng dần dần tùy theo mức độ liên kết của chúng trong tế bào, liên kết yếu thì nhiệt độ lạnh đông cao hơn liên kết mạnh. Khái quát:
Nước tự do cấu trúc: tql = -1÷-1,5oC Nước bất động: tql = -1,5÷-20oC Nước liên kết: tql =-20÷-65oC
Trước tiên, điểm quá lạnh làm xuất hiện mầm tinh thể đá ở gian bào không xuất hiện ở tế bào do nồng độ nước tự do ở gian bào thấp hơn so với trong tế bào.
Tại điểm đóng băng nước tự do ở gian bào kết tinh, nồng độ chất tan tăng: Nếu tốc độ thoát nhiệt thấp hơn mức vận chuyển của nước ra thì không có sự
tạo mầm tinh thể mới nước trong tế bào qua màng bán thấm ra ngoài gian bào làm các tinh thể hiện diện lớn hơn.
Nếu tốc độ thoát nhiệt lớn, tinh thể đá tạo thành ở cả trong tế bào và gian bào thì tinh thể đá sẽ nhuyễn và đều hơn[1].
1.3.2.3. Các phương pháp làm lạnh đông
Làm lạnh đông chậm
Có sự lớn lên của tinh thể ở gian bào, dẫn đến việc phá vỡ thành tế bào, nồng độ dịch mô tăng lên và kèm theo hiện tượng biến tính một phần protein, vì thế khả năng giữ ẩm của sản phẩm thấp.
Làm lạnh đông nhanh
Sẽ không tạo ra được những tinh thể đá to ở gian bào. Tinh thể đá xuất hiện ở gian bào và cả trong tế bào, nên không có sự di ẩm từ trong ra ngoài và không mất cân đối giữa lượng tinh thể đá ở gian bào và trong tế bào. Do đó đảm bảo chất lượng của sản phẩm khi tan giá.