7. Thiết bị ngưng tụ kiểu tưới
4.1. Kỹ thuật lạnh và bảo quản thực phẩm
4.1.2 Kỹ thuật bảo quản lạnh thực phẩm
Bảo quản lạnh thực phẩm tuy hạn chế được các biến đổi sinh lý của rau quả nhưng không triệt để. Do thời gian bảo quản tương đối ngắn.
- Bảo quản thịt:
Thịt có thể bảo tới 30 ngày ở nhiệt độ và . Thịt bảo quản tròng 3 ngày cho phép hao tổn khối lượng như sau:
+ Thịt bò, cừu loại 1hao tổn khối lượng thịt + Thịt lợn nạc: khối lượng thịt
+ Thịt lợn xả miếng: khối lượng thịt
Nếu bảo quản trên 3 ngày thì hao tổn cho phép mỗi ngày là khối lượng thịt ban đầu. Để tránh đọng ẩm và bay hơi ẩm quá mức trên bề mặt sản phẩm ta có bảng giới đây:
nhiệt độ 4 3 2 1 0
độ ẩm không khí 70 76 82 87 96
- Bảo quản lạnh rau quả
Rau quả sau khi thu hoạch được sắp xếp vào thùng hoặc sọt được xếp chồng lên nhau trong các kho bảo quản. Cần lưu ý không nên xếp quá đầy quả trong thùng, có thể bị chầy xát hoặc dập nát khi xếp chồng, do đó có thể bị hư hỏng trong quá trình bảo quản. Mặt khác đối tượng bảo là rau quả đang sống nghĩa là luôn cần oxy để hô hấp và thải , cho nên khi xếp cần có độ thoáng để lưu thông không khí , tăng thêm oxy và giảm tới mức cần thiết. Để kéo dài thời gian bảo quản, người ta duy trì sự hô hấp của rau quả ở mức độ thấp bằng cách tăng hamg lượng và giảm cung cấp oxy.
Bảng: chế độ và bảo quản rau quả.
loại rau quả nhiệt độ bảo quản
nhiệt độ không khí
chế độ thông gió
thời gian bảo quản
Bưởi Cam Chanh Chuối chín Chuối xanh Dứa chín Dứa xanh Đào
…
0-5 0,5-2 1-2 14-16 11,5-13,5 4-7
10 0-1
…
85 85 85 85 85 85 85 85-90
…
Mở Mở Mở Mở Mở Mở Mở Mở
…
1-2 tháng 1-2 tháng 1-2 tháng 5-10 ngày 3-10 tuần 3-4 tuần 4-6 tháng 5-6 tháng
…
Bảng: chế độ và bảo quản thịt
loại thịt nhiệt độ bảo quản
nhiệt độ không khí
chế độ thông gió
thời gian bảo quản
thịt bò, hươu, nai, cửu thịt bò gầy
gà, ngan, vịt, ngỗng thịt lợn
thịt đóng hộp kín cá tươi ướp đá cá khô
cá muối, cá hun khói lươn sống
….
-0,5-0,5 0-0,5 -1-0,5 0-1 0-2 -1 2-4 2-4 2-3
….
80-85 82-85 85-90 80-85 75-80 100 50 75-80 85-100
…
Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Đóng Mở Mở
…
10-15 ngày 10-15 ngày 10-15 ngày 10-12 ngày 12-18 tháng 6-12 ngày 6-12 tháng 12 tháng vài tháng
…
4.2.. Những biến đổi của sản phẩm liên quan tới lạnh đông:
a/ Sự thay đổi trạng thái:
Khi ta làm đông nước nhờ chất lỏng trung gian ở nhiệt độ Tα ,quan sát thấy ba pha.
• Làm lạnh nước từ nhiệt độ ban đầu cho tới nhiệt độ thấp hơn một chút điểm chảy (00C). Trước khi các tinh thể xuất hiện, nước vẫn còn ở trạng thái lỏng ở nhiệt độ thấp hơn 00C trước khi leo đến điểm chảy.Hiện tượng này gọi là “sự chậm đông”.
• Nấc của nhiệt độ ở điểm chảy trong suốt thời gian của quá trình thay đổi trạng thái. Chỉ nhiệt chậm thay đổi trạng thía thì được hấp thụ bởi môi trường lạnh và nước ở trạng thái cân bằng hai pha lỏng-đá.
• Khi thay đổi trạng thái hoàn toàn, sự lạnh đá cành nhanh hơn là sự khuyếch tán nhiệt của nước tăng mạnh trong thời gian trao đổi trạng thái. Nhiệ độ của đá giảm không đối xứng về hướng T∞.
Hình 5.1: Tiến trình của nhiệt độ khi chảy của nước
Trường hợp dung dịch loãng,theo định luật Raoul viết Trong thời gian lạnh đông của một dung tích muối nào đó, khi bắt đầu công việc, chỉ xuất hiện các tinh thểcủa thành phần: tinh thể của đá vôi với dung dịch pha loãng và tinh thể của dung dịch đối với dung dịch đặc. Những tinh thể của dung môivà của dung dịch chỉ xuất hiện tức thời với nồng độ đặc biệt của dung dịch gọi là “nồng độ cùng tinh”. Ở nồng độ đặc biệt này, được kết hợp với một “nhiệt độ cùng tinh”là nhiệt độ chảy của hỗn hợp.
Gần đúng có thể xem một mớ sinh học trong thời gian lạnh đông bao gồm như một dung dịch loãng. So với đường cong lạnh đông của nước và đường cong dung dịch loãng có hai điểm khác nhau chủ yếu: nhiệt độ chảy thấp hơn nhiệt độ
chảy của nước và khoảng sai lệch điểm chảy của nước và của dung dịch càng lớn khi dung dịch đặc.
Đá dần hình thành, dung dịch tự đặc dần trong pha lỏng. Điểm chảy của dung dịch hạ xuống theo thời gian độ đậm tăng. Do dó người ta gọi là “nhiệt độ bắt đầu chảy”.
b/ Nhiệt độ bắt đầu chảy:
dưới dạng đơn giản.
(0C)
Trong đó : Kw - Hằng số gây lạnh của nước bằng 18,6 C.G.S
C’ - Khối lượng dung dịch (g) hòa tan trong 100g nước.
M - Khối lượng phân tử của dung dịch.
Yếu tố M trở thành “khối lượng phân tử tương đương” đặc trưng cho thành phần chiết chất khô hòa tan của sản phẩm.
Trường hợp thịt bò có độ ẩm 74%.
C’ =.100 = 35,1 g/100g nước.
M = 723,5 (Tính theo phương trình của “Chen” ở dưới)
Tc = -18.6 . = -0,90C
Theo phương trình thực nghiệm của LeVy (1979) Phụ thuộc độ ẩm W như sau:
Thịt bò và cá biển Tc = -3.(
Thịt lợn Tc = -0,90C
Thịt cừu non Tc = - 0,75 . Đối với thịt bò W = 74% thì
Tc = -3(- 1) = -1,050C Dưới đây là nhiệt độ bắt đầu chảy của một số sản phẩm.
Thịt ,cá : - 10C Đậu hà lan nhỏ : -1,10C
Lê : -2,40C
Nước cam cô, 80 Brix : -60C Nước táo cô, 80 Brix : -100C
c/Tỉ lệ nước đóng băng:
Trrái ngược với trường hợp nước, toàn bộ được đông ở 00C; dung dịch và các sợi sinh học tỉ lệ nước băng không chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ. Đa số nước (50- 80%) đóng băng ở Tc -50C; còn khoảng 10% nước không đông (phần nước liên kết).
Tỉ lệ nước đông có thể tính theo phương trình Bartlett (1944).
Ln X =)
Trong đó: L – Nhiệt ẩn chảy của nước bằng 6003 J.mole-1.
R – Hằng số khí lý tưởng bằng 8,314 mole-10K-1 T – Nhiệt độ chảy của nước bằng 273,1 0K X- Phần tử nước không đông
Giả sử E là hàm lượng nước của sản phẩm không đông và S là hàm lượng chiết chất khô hòa tan của khối lượng phân tử tương đương M.
X =
Hàm lượng đá của sản phẩm G = W – E Và tỉ lệ nước đông là y =
Ví dụ trong trường hợp thịt bò có độ ẩm 74%đông ở-150C, ta có y = 94,4% (khi lấy M = 723,5).
Phương trình thực nghiệm của Chen (lg 85) cho phép tính trực tiếp hàm lượng đá của sản phẩm thuộc nhiệt độ T.
G =
Với R = 8,32 kJ.kg.mole-1 . 0K-1 ; L = 335 KJ/kg
Trường hợp thịt bò có độ ẩm 74% đông ở -150C, khi M = 723,5 ta có
y = = 84%
Giá trị này khác với giá trị tìm được từ phương pháp của Barlett.Các giá trị tự tính toán theo hai phưong pháp chỉ hội tụ trong trường hợp nước quả và những sản phẩm thực vật.
Việc tính toán tỉ lệ nước đông cần phải biết khối lượng phân tử tương đương của việc chiết chất hòa tan.
Nếu biết nhiệt độ bắt đầu chảy,ta có thể xác định được khối lượng phân tử tương đương bắt đầu từ định luật Raoul.
M = ( tính bằng )
Trong trường hợp thịt bò độ ẩm 74%, Tc = -1 C ta nhận được M = 645,9.
Người ta có thêr sử dụng phương trình Bartlett từ nhiệt độ bắt đầu chảy, khi không có đá và E = W (W đã biết). Ta xác định phần tử X của nước không đông với T = Tc .
X = M=
Trong trường hợp thịt bò độ ẩm 74%, = 1 ta nhận được M = 645,7.Theo Chen (1985) hai phương pháp trên đánh giá thấp hơn giá trị thực của M. Trừ trường hợp rau và quả. Tác giả yêu cầu các phương trình thực nghiệm sau :
Thịt bò : M = Cá tuyết (cá moru) : M =
Nước ép táo : M =