c- sự hút nước của phần tử keo tích điện
Ở lớp hấp phụ thì nước liên kết bền với phần tử ở bề mặt giới hạn nhờ các lực phân tử. Nước ở lớp khuếch tán khác với lớp hấp phụ là liên kết không bền với phần tử hay lớp hấp phụ, còn nước tự do có môđun chuyển dịch. Chiều dài lớp khuếch tán lớn hơn nhiều lần so với lớp hấp phụ.
P.A.Rebinder dựa vào lượng năng lượng cần thiết để làm bay hơi nước ở dạng này hay dạng khác khỏi vật liệu, nước được chia ra: nước hyđrat, nước thẩm
thấu, nước hấp phụ, nước cấu trúc và nước cấu trúc ống dẫn rỗng. Ngoài ra, ông còn đưa ra khái niệm nước liên kết và nước tự do. Nước liên kết khác với nước tự do là không hòa tan, bị đóng băng ở nhiệt độ thấp hơn 00C, đễ làm bay hơi đòi hỏi phải tiêu thụ một nhiệt lượng lớn. Nước liên kết phụ thuộc vào trạng thái các chất và được phân loại như sau: nước liên kết với các chất protit có trong trạng thái keo (chúng tạo nên khung cấu trúc của mô cơ), nước liên kết protit và các chất khác ở trạng thái hòa tan có nghĩa là ở dạng vùng.
Việc phân chia liên kết nước ra hai dạng được tiện lợi hơn vì cơ sở hóa lý về liên kết trong hai trường hợp đó giống nhau. Tuy nhiên, sự phân chia trên là cầnthiết vì vai trò các chất có trong trạng thái gel (mạng cấu trúc) và vùng (phần hòa tan trong nước) trong mô cá hoàn toàn khác nhau.
Việc giữ lại nước tự do trong thịt cá nhờ mạng cấu trúc tạo thành bởi các phức chất chứa nitơ. Mạng cấu trúc trong nguyên sinh chất, trong các sợi cơ, trong các vách ngăn tạo nên các lỗ nhỏ ly ty và các ống vi dẫn. Từ đó bằng con đường cơ học có thể tách nước ra mà cấu trúc không bị phá hủy. Theo tính chất hóa lý có thể chia thành nước khuếch tán và nước tự do. Hoàn toàn có thể xem nước ở lớp khuếch tán là một dung môi có môđun chuyển dịch.
Một phần nước tự do có thể tách được từ thịt cá bằng phương pháp ép. Loại nước này được gọi là nước tự do cấu trúc. Nước trong không gian mạng cấu trúc có thể chuyển dịch tự do và ở một mức độ nhất định có thể bị nén lại. Gọi màng nước còn lại trên bề mặt cá sau khi rửa là nước thấm ướt, màng nước này bị giữ lại do lực căng bề mặt và có ảnh hưởng nhất định tới quá trình bảo quản cá (nhất là các quá trình muối cá).
Protit trong cá tươi thường ở trạng thái nới và tạo nên cấu trúc đặc. Nước hấp phụ và nước của lớp khuếch tán gây nên sự chuyển dần từ phần lỏng của mô cơ (vùng) vào phần cứng (mạng cấu trúc).
Đặc tính liên kết nước trong cá có ảnh hưởng lớn tới độ chắc và mùi của cá. Lấy ví dụ như cá lạnh đông. Trong trường hợp này nước không bị tách ra khỏi cá, nhưng sau khi đóng băng liên kết nước với protit bị phá hủy và sau khi làm lạnh đông hoàn toàn không khôi phục lại được. Kết quả là mô cá bị mất các tính chất ban đầu của mình (độ đàn hồi, độ dẻo...).
Tính hút nước của thịt cá
làm khó khăn cho lý thuyết và cách lựa chọn các chế độ tối ưu để bảo quản cá. Một số tác giả cho rằng trong mô động vật chứa từ 2 - 6% nước liên kết. Các tác giả của Nhật Bản cho rằng lượng nước liên kết trong mô cá lớn hơn khoảng 35% so với lượng chất khô.
Trước hết phải hiểu thế nào là hydrat hóa và hệ số hydrat hóa. Hydrat hóa là quá trình kết hợp của nước với các trung tâm háo nước tự do của một chất hay một hệ các chất và kèm theo hiệu ứng nhiệt. Để nhận biết trung tâm háo nước tự do thường đem sấy đối tượng nghiên cứu, tiếp theo đem thấm ướt ở điều kiện xác định. Cho nên sự hyđrat hóa là phần của quá trình ngậm nước của chất khô keo háo nước hay chính xác hơn là bước đầu của quá trình ngậm nước.
Hệ số hydrat hóa là tỷ số lượng nước (gam) kết hợp với một g chất khô tuyệt đối với hiệu ứng nhiệt xác định.
Xuất phát từ điều đó thì nước kết hợp với chất khô tuyệt đối có hiệu ứng nhiệt xác định là nước liên kết.
2.2. CÁC BIẾN ĐỔI SINH HÓA CỦA THỊT GIA SÚC
Sau khi con vật bị giết chết, con vật có rất nhiều biến đổi hóa lý và hóa keo làm cho phẩm chất của thịt thay đổi theo nhiều giai đoạn khác nhau. Các hệ thống men oxy hóa trong thịt không còn được cung cấp oxy nữa nên bị ngừng hoạt động. Các chất men phân giải hoạt động tương đối chậm. Nhiệt độ thích ứng cho sự hoạt động của chúng trong thịt khi con vật còn sống là 37 - 380C vì nhiệt độ của cơ thể sống 37 - 380C. Khi con vật bị giết chết làm cho nhiệt độ của cơ thể giảm xuống nên sự hoạt động của các men đó cũng yếu đi.
Con vật bị giết xong thì các biến đổi hóa học và hóa lý còn xảy ra chưa mạnh, nên phẩm chất của thịt thực tế không biến đổi nhiều. Giai đoạn này kéo dài vài phút đến vài giờ.
Các chất men phân giải glycogen thành glucoza, rồi thành axit lactic làm tích tụ dần dần axit này trong thịt, sau 24h có thể đạt tới 0,7%. Khi đó axit lactic làm cho cơ thịt co lại và mất tính chất đàn hồi, thịt trở nên chắc, có màu đỏ và mùi của máu. Các sản phẩm chế biến từ thịt đang ở trạng thái này thường có mùi vị kém, khó tiêu hóa, vì vậy người ta không dùng loại thịt ở thời gian đó để chế biến đồ hộp.
dụng của axit lactic, protit bị đông tụ và mất khả năng kết hợp với nước, các cơ thịt trở nên mềm dần và có hương vị thơm, ăn dễ tiêu. Chế biến đồ hộp thịt đang ở giai đoạn này rất tốt (đó là hiện tượng chín của thịt). Hiện tượng chín kéo dài, thay đổi chủ yếu phụ thuộc vào nhiệt độ của môi trường xung quanh.
Nhiệt độ càng cao thì thời gian kết thúc quá trình chín càng ngắn, vì vậy trong sản xuất thịt hộp cần phải có phương tiện bảo quản lạnh để kéo dài thời gian chín của thịt.
Bảng 2.3. Thời gian chín phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường xung quanh
Nhiệt độ môi trường xung quanh, 0C Thời gian chín
2 - 3 12 - 15 ngày
12 5 ngày
20 24 h
29 4 - 5 h
Trong quá trình chín không xảy ra các hiện tượng biến đổi do sinh vật vì lúc đó thịt không có vi sinh vật. Các bộ phận chứa nhiều vi sinh vật như ruột, nội tạng ... đã được lấy ra ngay sau khi giết thịt.
Thịt đã chín, nếu có vi sinh vật ở ngoài xâm nhập vào thì các vi sinh vật đó lại có môi trường thuận lợi để phát triển, làm cho thịt bị ôi thối. Khi thịt bị ôi thối thì protit bị phân hủy thành các chất độc (nên không dùng để chế biến đồ hộp). Các dấu hiệu của thịt bị hỏng là thịt bị ướt, trên mặt bị nhầy, mềm nhũn, màu thẫm dần thành màu xám hay màu xanh, có phản ứng kiềm vì có amoniac thoát ra, mùi trở nên khó chịu. Thịt ở giai đoạn này không được dùng để chế biến thực phẩm.