+Những biến đổi vật lý:
Tăng thể tích:
Do quá trình đĩng băng nước cĩ sự tăng thể tích nên khi làm đơng thể tích
của sản phẩm tăng lên khoảng 9%÷10%.
Thay đổi màu sắc:
Màu của sản phẩm phụ thuộc vào hình dạng, kích thước và sự phân bố của
các tinh thể nước đá .Nếu các tinh thể đá nhỏ, đều thì màu sắc của sản phẩm vẫn
giữ đươc như màu sắc bản chất của nĩ. Nếu các tinh thể đá cĩ kích thước to,
khơng đồng đều thì sự chiết quang ánh sáng khi chiếu vào các tinh thể đá sẽ làm cho màu sắc của thực phẩm bị biến đổi trở nên đục và sẫm màu hơn .
Mặt khác cĩ sự biến đổi các sắc tố Hemoglobin, Myoglobin,Hemocyanin thành Methemoglobin, Metmyoglobin, Metmocyanin làm cho màu sắc của sản
phẩm bị sẫm lại.
Giảm trọng lượng: Chủ yếu là do sự mất nước của sản phẩm.
Sự mất nước của sản phẩm trong quá trình làm đơng chủ yếu do sự kết tinh
hơn các lớp bên trong .Tại những vị trí kết tinh, mầm tinh thể sẽ hình thành ở
những vị trí cĩ nồng độ chất tan thấp và vì ít chịu sự kết hợp của các thành phần khác. Khi đĩ cĩ xu hướng các phân tử nước xung quanh mầm tinh thể dịch
chuyển về phía mầm tinh thể và đĩng băng bám vào mầm làm kích thước tinh thể
đá tăng dần.Sự chuyển dịch của nước cịn do sự chênh lệch về áp suất thẩm thấu, ở những vị trí kết tinh, nồng độ các chất tan dần dần tăng lên gây ra sự chênh lệch áp suất thẩm thấu với các khu vực chưa kết tinh .Kết quả là nước chuyển
động từ trong cấu trúc thực phẩm ra ngoài, từ những vị trí khĩ kết tinh ra những
vị trí dễ kết tinh hơn. Khi làm tan băng để phục hồi trạng thái của sản phẩm, một
phần nước hút trở lại vị trí ban đầu của chúng, phần cịn lại nĩng chảy từ các
tinh thể đá cĩ xu hướng thốt ra ngoài gây sự hao hụt về trọng lượng của sản
phẩm. Làm đơng chậm thì hiện tượng mất nước xảy ra nhiều hơn làm đơng
nhanh .
Ngồi ra sự mất nước của sản phẩm cịn phụ thuộc vào sự bay hơi của nước khi chưa kết tinh và sự thăng hoa của nước đã đĩng băng. Tuy nhiên mức độ thăng hoa của nước đá khơng đáng kể so với mất nước do sự kết tinh của nước.
+ Những biến đổi về hĩa học và hĩa sinh học:
Trong quá trình làm đơng, biến đổi hĩa học chủ yếu của sản phẩm là sự biến
tính của các loại protein hịa tan và sự tạo thành axit lactic từ glycogen, làm đơng
càng chậm biến đổi xảy ra càng nhiều.
Ở điều kiện bình thường các phân tử protein hịa tan luơn kết hợp với các
phân tử nước ở trạng thái dung dịch. Khi nước kết tinh, chúng tách khỏi liên kết
với protein làm cho cấu trúc protein bị thay đổi, protein bị chuyển vào trạng thái đơng vĩn và kết tủa. Như vậy, sự biến đổi cấu trúc phân tử protein hịa tan phụ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
thuộc vào mức độ tách nước trong quá trình kết tinh. Biến đổi protein rõ nhất khi
lạnh đơng chậm trong khoảng nhiệt độ từ điểm băng đến -4oC.
Các hoạt động enzyme của bản than thực phẩm tươi sống cũng bị giảm đi rất
nhiều, nhưng khơng đình chỉ hẳn, nhiều loại enzyme vẫn cịn hoạt động được dù
Lypoxygennase khơng mất hoạt tính ngay cả ở nhiệt độ -35oC, phản ứng phân
giải glycogen do enzyme vẫn xảy ra với tốc độ đáng kể. Nhiều loại enzyme khi
làm lạnh đơng khơng bị mất hoạt tính, và khi sản phẩm được tan giá và làm ấm,
hoạt tính của enzyme cĩ khi cịn tăng.
+ Những biến đổi về vi sinh vật :
Trong quá trình làm lạnh đơng vi sinh vật bị chết nhưng khơng hồn tồn. Sự
hạ nhiệt độ xuống thấp đột ngột, sự đĩng băng của nước gây rách vỡ tế bào, sự
biến tính protein của màng nguyên sinh chất gây chết một số vi sinh vật, số cịn
lại sống sĩt do nước bị đĩng băng, quá trình trao đổi chất khơng thực hiện được
nên chúng chuyển vào trạng thái khơng hoạt động.
Ở nhiệt độ -8oC thì các loại vi khuẩn khơng cịn hoạt động được. Nhưng với
các loại nấm mốc, nấm men thì phải làm lạnh -10 đến -12oC chúng mới đình chỉ
hẳn hoạt động. Cịn đến -20oC thì hầu hết các vi sinh vật ngừng hoạtđộng nhưng vi sinh vật chịu lạnh vẫn hoạt động nhưng vơ cùng yếu ớt. Nhiệt độ càng thấp,
tốc độ làm đơng càng nhanh thì càng cĩ nhiều tế bào vi sinh vật cịn nguyên và
sống được.
1.3.5. Bảo quản sản phẩm đơng lạnh và những biến đổi trong quá trình bảo
quản.
1.3.5.1.Bảo quản sản phẩm đơng lạnh:
Bảo quản sản phẩm đơng lạnh là giai đoạn thiết yếu tiếp theo gian đoạn làm
đơng. Quá trình bảo quản đơng là quá trình bảo vệ những phẩm chất ban đầu của
sản phẩm, làm giảm những biến đổi lý hĩa…đến mức thấp nhất cho đến khi phân
phối đến tay người tiêu dùng. Việc chọn nhiệt độ trữ đơng và giữ nhiệt độ ổn định khi trữ đơng cĩ ý nghĩa vơ cùng quan trọng vì nĩ quyết định chất lượng cuối
cùng của sản phẩm trước khi tiêu thụ.
Trong quá trình giữ đơng, độ ẩm của khơng khí ảnh hưởng rất lớn đến sự mất nước của sản phẩm. Để hạn chế sự thăng hoa của nước đá trong sản phẩm, hạn
chế sự giảm trọng lượng và chất lượng sản phẩm ta cần duy trì độ ẩm tương đối
Ngồi ra sự lưu thơng của khơng khí trong kho cũng ảnh hưởng tới mức độ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
mất nước của sản phẩm. Khơng khí lạnh được lưu thơng đều trong kho sẽ ngăn
chặn được các dịng nhiệt xâm nhập từ mơi trường ngồi vào kho, làm cho độ ẩm và nhiệt độ của khơng khí đồng đều, hạn chế được các tác động cĩ hại. Mức
độ ảnh hưởng của sự lưu thơng khơng khí lạnh trong kho đối với sản phẩm phụ
thuộc vào cách bao gĩi hàng, cách xếp hàng trong kho.
1.3.5.2.Những biến đổi của sản phẩm lạnh đơng trong quá trình bảo quản
+ Những biến đổi về vật lý:
Chủ yếu là sự thăng hoa và sự kết tinh lại của các tinh thể nước đá :
Sự thăng hoa của nước từ các tinh thể nước đá:
Diễn ra bắt đầu trên bề mặt sản phẩm. Nguyên nhân do sự chênh lệch áp suất hơi nước trên bề mặt tinh thể đá với áp suất riêng phần của hơi nước trong khơng
khí tiếp xúc gây ra. Sự thăng hoa sẽ diễn ra mạnh khi cĩ dịng nhiệt xâm nhập từ
ngồi vào trong kho, nhiệt độ kho khơng ổn định, độ ẩm trong kho thấp và tốc độ
trong kho lớn.
Sự thăng hoa diễn ra khơng đồng đều do sự khác nhau về cấu trúc và trạng
thái của các tinh thể nước đá. Do vậy mà quá trình thăng hoa sẽ tạo thành các lỗ
hổng trên bề mặt sản phẩm và dần dần ăn sâu vào bên trong tạo điều kiện cho
khơng khí xâm nhập vào bên trong nên càng làm tăng cường sự thăng hoa của
các tinh thể nước đá ở các lớp bên trong.
Sự kết tinh lại của các tinh thể nước đá:
Hiên tượng này xảy ra khi nhiệt độ trong kho khơng ổn định (lúc tăng lúc
giảm), do sự thay đổi nhiệt độ cuả mơi trường quanh kho, do dịng nhiệt từ ngoài xâm nhập vào kho, do những tác động trong vận hành máy lạnh, mở cửa kho ra
vào hàng hĩa…
Nhiệt độ trong kho càng khơng ổn định, biên độ tăng giảm nhiệt độ càng lớn
thì hiện tượng nĩng chảy- kết tinh lại của các tinh thể nước đá trong sản phẩm
Để hạn chế sự mất nước gây giảm trọng lượng và chất lượng sản phẩm phải
giữ nhiệt độ và độ ẩm trong kho trữ đơng luơn ổn định, ngăn chặn những dịng
nhiệt xâm nhập từ ngoài vào kho và vào sản phẩm.
+ Những biến đổi hĩa học và hĩa sinh học:
Trong quá trình trữ đơng, tốc độ biến đổi hĩa học của sản phẩm bị kìm hãm rất nhiều do nước đĩng băng gần hết và nhiệt độ rất thấp. Vì vậy các biến đổi hĩa học như phản ứng oxy hĩa học của lipid xảy ra với tốc độ thấp.
Những biến đổi chủ yếu của sản phẩm là những biến đổi do tác dụng của các
loại enzyme cĩ khả năng chịu được lạnh. Như trên đã nĩi nhiệt độ thấp gây kìm (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
hãm rất mạnh nhưng khơng chấm dứt được hoạt động của enzyme, do vậy dù rất
yếu chúng vẫn hoạt động và tiếp tục gây những biến đổi sinh hĩa học trên các chất protein, lipid, glucid…
Đặc biệt ở nhiệt độ thấp hơn -15oC enzyme lipasa và lypoxygenasa vẫn cĩ
khả năng hoạt động. Lipasa gây phân giải lipid thành axit béo tự do và glycerin, lipoxygenasa làm cho phản ứng oxy hĩa chất béo dễ xảy ra; ngoài ra dù với tốc
độ rất chậm, tyrosin và phenylalamin là các axit amin cĩ nhiều trong protein của
thịt tơm và thành phần nitơ phi protein sẽ bị oxy hĩa dưới tác dụng của
tyrosinase tạo thành hợp chất melanin cĩ màu từ vàng đến sẫm và đen. Các biến
đổi này là điều kiện quan trọng làm cho sản phẩm chuyển sang cĩ màu xấu, mùi
ơi khét gây hư hỏng, làm giảm thời gian bảo quản sản phẩm lạnh đơng, nhất là các sản phẩm chứa nhiều chất béo.
Ngồi ra do sự thăng hoa và kết tinh lại của các tinh thể nước đá cũng làm protein tiếp tục bị biến tính làm giảm khả năng hút và giữ nước của sản phẩm.
+ Biến đổi vi sinh vật:
Ở điều kiện nhiệt độ thấp hơn -15oC và được giữ ổn định, các điều kiện vệ
sinh được đảm bảo thì số lượng vi sinh vật sẽ giảm dần theo thời gian bảo quản.
Tuy nhiên nếu kho trữ đơng khơng đảm bảo các yêu cầu của chế độ bảo quản thì
mức quy định và cĩ độ ẩm thích hợp cho các loại nấm men, nấm mốc thì chúng
vẫn cĩ khả năng hoạt động dần dần làm hư sản phẩm.
+ Sự cháy lạnh:
Trong quá trình bảo quản, các loại thủy sản đơng lạnh dần dần bị cháy lạnh
gây ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng sản phẩm. Nếu khơng cĩ biện pháp ngăn
chặn thì sẽ bị thiệt hại về kinh tế rất lớn.
Nguyên nhân gây cháy lạnh là do sản phẩm bị mất nước trở lên khơ xác, các sớ thịt trắng, xốp, khi luộc chín khơng cịn đàn hồi và mùi vị đặc trưng nữa. Đối
với tơm, cua, phần vỏ cháy lạnh sẽ biến màu, trên vỏ xuất hiện những đốm trắng
hoặc mảng trắng bạc màu.
Để tránh được hiên tượng này cần cĩ biện pháp cách ly sản phẩm với mơi
trường khơng khí xung quanh, giữ nhiệt độ và độ ẩm khơng khí trong kho ổn định, ngăn cản các dịng nhiệt từ ngoài vào kho và vào sản phẩm.
1.3.6.Tan giá sản phẩm đơng lạnh.
Tan giá sản phẩm là khâu cuối cùng trước khi sử dụng hoặc tiêu thụ sản
phẩm. Đây là mắt xích quan trọng trong toàn bộ dây chuyền cơng nghệ sản xuất
và lưu thơng thực phẩm đơng lạnh. Nếu các cơng đoạn sản xuất và bảo quản thực
hiện đúng yêu cầu kỹ thuật, sản phẩm đơng lạnh đạt tiêu chuẩn chất lượng, nhưng nếu khâu tan giá, kỹ thuật khơng đảm bảo, sản phẩm dễ dàng bị biến tính và hư hỏng, thiệt hại kinh tế khơng thể lường hết được. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Tan giá là quá trình ngược lại của quá trình làm lạnh đơng. Đĩ là quá trình chuyển nước ở trạng thái rắn (nước đá) sang trạng thái lỏng mà vẫn giữ nguyên thuộc tính ban đầu của sản phẩm đã cĩ trước khi làm đơng và trữ đơng.
Trong quá trình tan giá, sản phẩm đơng lạnh nhận nhiệt để nâng từ nhiệt độ
thấp lên đến điểm đĩng băng, sau đĩ các tinh thể nước đá mới chuyển từ trạng
thái rắn sang trạng thái lỏng diễn ra đồng thời với quá trình sắp xếp lại hàm ẩm
bên trong sản phẩm. Trong quá trình tan giá cũng cĩ các phản ứng lý, hố, sinh
hố và vi sinh vật diễn ra, trong đĩ cĩ quá trình hồn nguyên hàm ẩm (quá trình hấp thụ lại nước do nước đá tan chảy ở gian bào, xuyên qua màng tế bào và màng
nguyên sinh chất để vào lại bên trong tế bào) là quá trình phức tạp. Do vây cần
phải cĩ một thời gian nhất định để hoàn thành việc phục hồi các tính chất ban đầu của sản phẩm..
Như đã biết, nếu làm đơng chậm, hoặc trong quá trình bảo quản nhiệt độ kho dao động bất thường gây hiện tượng tan chảy và kết tinh lại của các tinh thể nước đá xảy ra càng nhiều thì cấu trúc tế bào và mơ của sản phẩm bị phá huỷ nhiều,
các biến đổi xảy ra nhiều, dẫn đến khi tan giá nước tan ra ở gian bào khơng hấp
thụ trở laị được nữa, dễ dàng bị chảy ra ngoài theo các lỗ bị rách vỡ gây tổn thất
nghiêm trọng về trọng lượng và chất lượng sản phẩm .
Nếu làm đơng nhanh và bảo quản ở nhiệt độ đảm bảo, ổn định, hàm ẩm của
sản phẩm ít bị chuyển dịch, tế bào của sản phẩm cĩ thể vẫn cịn sống lại. Chính
vì vậy mà lạnh đơng nhanh, ngoài việc tạo ra các sản phẩm đơng lạnh chất lượng
cao, cịn được ứng dụng để bảo quản các loại giống động thực vật.
Yêu cầu của quá trình tan giá là phải nhanh nhất trong điều kiện cĩ thể được, để phục vụ cho quá trình chế biến tiếp theo và sử dụng các sản phẩmđơng lạnh. Tan giá nhanh khơng những liên quan đến hiệu quả kinh tế đối với các nhà sản
xuất và phân phối các sản phẩmđơng lạnh do các chi phí về thời gian và các chi phí khác cho quá trình này. Nhưng tan giá càng nhanh thì tổn thất về trọng lượng
và chất lượng càng nhiều. Để giải quyết mâu thuẫn này thì các sản phẩm đơng
lạnh cần được lạnh đơng nhanh, đơng càng nhanh thì khi tan giá nhanh các tổn
thất càng ít.
1.3.7. Mạ băng sản phẩm đơng lạnh.
Sản phẩm đơng lạnh được làm ướt bề mặt bằng cách nhúng nước lên bề mặt.
Sau đĩ để trong mơi trương khơng khí, lớp nước trên bề mặt sẽ truyền nhiệt vào
bên trong để giảm nhiệt độ và kết tinh.
Bề dày của lớp mạ băng khơng phụ thuộc vào thời gian mạ băng. Vì vậy phải
rút ngắn thời gian đến mức thấp nhất. Muốn tăng bề dày của lớp mạ băng, phải
phẩm với các bề mặt vật rắn khác và giữa các sản phẩm với nhau trong lúc hình thành lớp mạ băng để lớp mạ băng được đồng đều.
Để tăng tác dụng bảo vệ của lớp “áo băng”, người ta dùng các chất bổ sung như: Natri glutaminat nồng độ 1%, hỗn hợp cuả axit limonic và axit ascocbic
nồng độ 0.5 ÷ 1%. Các chất bổ sung trên cĩ tác dụng chống oxy hố. Ngồi ra cĩ (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
thể dùng axit boric với liều lượng khơng lớn lắm hịa tan trong nước cũng đủ để ngăn ngừa sự phá hủy của lớp “áo băng”.
Hiện nay việc sử dụng các loại phụ gia cĩ ảnh hưởng đến sức khỏe con người để bổ sung vào nước mạ băng đang bị cấm. Do đĩ việc nghiên cứu để tìm ra những phụ gia thay thế đang thu hút sự chú ý của các nhà chế biến, yêu cầu của
các loại phụ gia thay thế này là phải khơng độc, hiệu quả cao, giá thành hạ.
1.4. NHỮNG NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG CHITIN-CHITOSAN TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM