TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ RÃ ĐÔNG

Chia sẻ: Trương Quốc Khánh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:26

Thêm vào BST

Báo xấu

171
lượt xem 23
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nước ta có nhiều điều kiện thuận lợi. Một bờ biển dài 3260 km, có thềm lục địa rộng lớn hơn 1 triệu km2 , với hệ thống sông ngòi, kênh rạch, ao hồ chằng chịt nên lượng thủy hải sản của chúng ta cũng vô cùng phong phú và đa dạng. Bên cạnh đó nguồn thủy sản của chúng ta còn từ những con tàu đánh bắt xa bờ cũng chiếm một số lượng lớn. Hiện nay nước ta có tới hàng chục ngàn tàu thuyền lớn nhỏ đi đánh bắt cá, tôm và các loài hải sản có giá trị khác ở ngoài...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ RÃ ĐÔNG

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TIỂU LUẬN MÔN HỌC KỸ THUẬT LẠNH THỰC PHẨM TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ RÃ ĐÔNG Họ và tên sinh viên: Dương Công Thành Trần Đình Trọng Đào Tấn Đạt GVHD: Nguyễn Thị Hoài Thu Ngành: CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH Niên khóa: 2008 – 2012 Tháng 09/2011
TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ RÃ ĐÔNG Nhóm thực hiện: Nhóm 8 1. Dương Công Thành 08137023 SĐT: 01688561862 2. Trần Đình Trọng 08137025 SĐT: 01668598922 3. Đào Tấn Đạt 08137051 SĐT: 01689448314 Tiểu luận được thực hiện nhằm tìm hiểu và đáp ứng yêu cầu môn học. Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Hoài Thu Tháng 09/2011 2
MỤC LỤC 1.2. Mục đích đề tài:.................................................................................................................................... 6 Chương 2 Tổng quan...............................................................................................7 2.2. Sự ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm trong quá trình bảo quản...................................................8 Chương 4 Kết quả và thảo luận...........................................................................18 Chương 5 Kết luận và đề nghị..............................................................................25 Tài liệu tham khảo.................................................................................................26 3
Chương 1 Mở đầu 1.1. Đặt vấn đề: Nước ta có nhiều điều kiện thuận lợi. Một bờ biển dài 3260 km, có thềm lục địa rộng lớn hơn 1 triệu km2 , với hệ thống sông ngòi, kênh rạch, ao hồ chằng chịt nên lượng thủy hải sản của chúng ta cũng vô cùng phong phú và đa dạng. Bên cạnh đó nguồn thủy sản của chúng ta còn từ những con tàu đánh bắt xa bờ cũng chiếm một số lượng lớn. Hiện nay nước ta có tới hàng chục ngàn tàu thuyền lớn nhỏ đi đánh bắt cá, tôm và các loài hải sản có giá trị khác ở ngoài biển. Số lượng cá, tôm đánh bắt được hàng năm lên đến hàng chục triệu tấn. Với lượng thực phẩm đánh bắt được này không những đáp ứng đủ nhu cầu trong nước mà còn xuất khẩu ra cả nước ngoài, mang lại giá trị kinh tế lớn cho đất nước. Với số lượng thực phẩm lớn từ gia súc, gia cầm, thủy hải sản mà chúng ta nuôi trồng, đánh bắt được thì chúng ta cần phải có những biện pháp bảo quản. Để giúp cho thực phẩm không bị giảm hay mất đi chất lượng ban đầu khi tích trữ trong một thời gian dài, chúng ta cần phải thực hiện phương pháp bảo quản thích hợp. Tùy theo thời gian bảo quản thực phẩm ngắn hay dài mà ta có phương pháp là làm lạnh hay lạnh đông. Có như vậy chúng ta mới giữ được chất lượng thực phẩm trong thời gian lưu trữ để phân phối và cung cấp liên tục đến từng vùng, từng nơi sử dụng. Chính vì vậy mà ngay nay các nhà máy, xí nghiệp chế biến thực phẩm đều sử dụng các phương pháp làm lạnh và làm lạnh đông cho thực phẩm. Việc ứng dụng các kỹ thuật làm lạnh vào trong các dây chuyền sản xuất thực phẩm ở các xí nghiệp ngày nay vừa có tác dụng giúp cho dây chuyền chế biến sản phẩm được diễn ra liên tục, không gián đoạn vì nguồn nguyên liệu được cung ứng đầy đủ và vừa đảm bảo chất lượng sản phẩm trong các khâu chế biến. Điều này đã góp phần rất lớn vào hiệu quả kinh doanh cho các doanh nghiệp, đồng thời cũng góp phần thúc đẩy sự phát triển kinh tế của đất nước. Việc làm lạnh hay đông lạnh sẽ có tác dụng kéo dài thời gian sử dụng cho sản phẩm. Nhưng đối với một số loại thực phẩm đã được đông lạnh khi muốn sử dụng chúng để chế biến thành những món ăn dinh dưỡng phục vụ cho con người thì không thể đem sản 4
phẩm vẫn còn trong tình trang đông lạnh chế biến ngay được mà chúng ta cần phải thực hiện “rã đông” để đưa thực phẩm trở về trạng thái ban đầu khi chưa thực hiện làm lạnh đông, đồng thời phục hồi lại các tính chất vốn có trước đó của thực phẩm rồi sau đó chúng ta mới đem đi chế biến. Việc “rã đông” chúng ta cứ tưởng chừng như một việc đơn giản, thực hiện nó chỉ là bằng cách nâng nhiệt độ lên để làm tan giá hết trong sản phẩm thế là xong mà không hề nghĩ đến chất lượng sản phẩm bị ảnh hưởng như thế nào khi ta thực hiện rã đông không đúng cách, kết quả là sau khi rã đông đem đi chế biến món ăn thì giá trị dinh dưỡng mà chúng ta nhận được lại không cao, thấp hơn nhiều so với giá trị dinh dưỡng tự nhiên có trong thực phẩm, mặc dù các phương pháp làm lạnh đông trước đó được thực hiện đúng, giữ được chất lượng cao cho sản phẩm. Từ đó mới thấy được vai trò của khâu rã đông trong việc quyết định cuối cùng đến chất lượng sản phẩm trong các các công đoạn chế biến thực phẩm. Nếu trong một dây chuyền chế biến thực phẩm mà tất cả các khâu trước đó đều được thực hiện tốt nhưng đến khâu “rã đông” lại thực hiện không đúng, thì hiệu quả của cả dây chuyền coi như gần bằng con số không và có thể nói tất cả công lao ở phía trước đều như thể đem đổ xuống sông xuống biển. Thấy được tầm quan trọng đó của khâu “rã đông” nên Nhóm 8 đã được cô Nguyễn Thị Hoài Thu phân công làm một tiểu luận về “Rã đông” để tiềm hiểu về các biện pháp kỹ thuật trong quá trình rã đông nhằm đảm bảo tốt nhất cho chất lượng sản phẩm khi thực hiện rã đông. 5
1.2. Mục đích đề tài: ♦ Mục đích chung: Tìm hiểu công nghệ rã đông. ♦ Mục đích cụ thể: - Tìm hiểu về lý thuyết lạnh thực phẩm. - Tìm hiểu Các phương pháp rã đông. - Phạm vi ứng dụng của công nghệ rã đông. 6
Chương 2 Tổng quan 2.1. Đôi nét về lạnh đông thực phẩm 2.1.1. Khái niệm Làm lạnh đông thực phẩm là hạ nhiệt độ xuống dưới nhiệt độ đóng băng của dịch bào. Như vậy trong quá trình làm lạnh đông có sự tạo thành nước đá trong sản phẩm. Tùy theo mức độ làm lạnh đông mà lượng nước đá trong sản phẩm chuyển thành đá từ 80% trở lên. Dựa theo quá trình làm lạnh đông, người ta chia thành ba loại: chậm, nhanh, cực nhanh Nhiệt độ lạnh đông: to đóng băng > to > -100oC 2.1.2. Mục đích của việc đông lạnh - Để tăng thời gian bảo quản, nhằm đảm bảo cung cấp nguyên liệu thực phẩm cho sản xuất và tiêu dùng, cho nghiên cứu khoa học... - Làm lạnh đông còn được xem là một giai đoạn chế biến thực phẩm trong kỹ thuật sấy thăng hoa, tăng hiệu suất ép rau quả, làm trong nước quả ... - Làm lạnh đông còn để tạo nên tính chất vốn có của sản phẩm (đá, kem...) cô đặc, sấy khô ... 2.1.3. Sự khác nhau giữa làm lạnh và lạnh đông Ở đây chỉ nêu một vài điểm chủ yếu để thấy sự khác nhau này: - Trong làm lạnh đông có sự đóng băng nước, do đó ngăn cản sự hoạt động, phát triển của vi sinh vật, của hệ thống men bản thân sản phẩm. - Trong làm lạnh đông sản phẩm có nhiệt độ thấp hơn 00C (qui định t0 ≤ - 60C) nên kìm hãm cả các qúa trình lý - sinh lý - sinh hóa - hoá học trong sản phẩm. - Sản phẩm lạnh đông cứng và trắng sáng, có tỉ trọng nhẹ đi, (do đá tăng thể tích chừng 10%), có sự thay đổi tính nhiệt lý của sản phẩm và có cả sự thay đổi cấu trúc tế bảo sản phẩm . 7
Ở đây thêm sự khác nhau nữa là lạnh đông thì cần giai đoạn tan giá còn làm lạnh thì không cần chỉ cần làm ấm là có thể chế biến được. 2.2. Sự ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm trong quá trình bảo quản 2.2.1. Tác dụng của vi sinh vật đối với thực phẩm:  Phân loại vi sinh vật theo nhiệt độ: Vi sinh vật gây hư hỏng cho thực phẩm có rất nhiều và đa dạng. Nhưng dựa vào nhiệt độ thích ứng của vi sinh vật có thể chia chúng thành những nhóm sau: - Vi sinh vật ưa nóng: nhiệt độ phát triển của loại này từ 30 đến 80 oC. - Vi sinh vật ưa ấm: nhiệt độ thích hợp với chúng từ 24 đến 40 oC. - Vi sinh vật ưa lạnh: nhiệt độ thích hợp với chúng là từ -10 đến 25 oC.  Tác động của vi sinh vật lên chất lượng thực phẩm khi ở các môi trường nhiệt độ khác nhau: Ở nhiệt độ môi trường tự nhiên, thực phẩm của chúng ta như thịt, cá, và các loại rau, quả… sẽ có sự tồn tại của ba loại vi sinh vật: vi sinh vật ưa nóng, ưa ẩm, ưa lạnh vì ở điều kiện nhiệt độ này sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển, hoạt động của vi sinh vật. Sự hoạt động của vi sinh vật càng mạnh thì thực phẩm của chúng ta càng mau bị hư hỏng. Vì vậy nên ở điều kiện nhiệt độ của môi trường tự nhiên, thực phẩm của chúng ta thường bảo quản không được lâu. Thực phẩm của chúng ta khi được làm lạnh thường nằm trong môi trường nhiệt độ từ 18 oC đến gần nhiệt độ đóng băng của sản phẩm. Ở nhiệt độ này chỉ có sự tồn tại của vi sinh vật ưa lạnh trong sản phẩm và khả năng hoạt động của chúng cũng bị hạn chế đi một 8
phần nên mức độ gây hại cho sản phẩm cũng giảm bớt. Vì thế ở khoảng nhiệt độ làm lạnh, thực phẩm của chúng ta được bảo quản lâu hơn, thường từ vài tuần cho đến vài tháng. Đối với thực phẩm được làm lạnh đông, nhiệt độ của sản phẩm xuống rất thấp làm cho phần lớn nước tự do trong thực phẩm bị kết tinh lại, thu hẹp dần môi trường hoạt động của các vi sinh vật, và tạo ra khả năng tiêu diệt một phần vi sinh vật có trong sản phẩm, phần còn lại thì bị kìm hãm tối đa tới sự hoạt động của chúng. Chính vì vậy mà sản phẩm khi làm lạnh đông sẽ không chịu ảnh hưởng gì nhiều từ sự gây hại của vi sinh vật, chúng có thể được bảo quản trong một thời gian dài từ vài tháng cho đến vài năm mà vẫn đảm bảo được chất lượng. 2.2.2. Sự ảnh hưởng của kỹ thuật làm lạnh đông đến chất lượng sản phẩm  Phương pháp làm lạnh đông chậm: Trong lạnh đông chậm thì nhiệt độ không khí thường lớn hơn - 250C, vận tốc của không khí nhỏ hơn 1m/s, và thời gian lạnh đông thường kéo dài từ 15-20h tuỳ theo kích thước và chủng loại sản phẩm. Khi làm lạnh đông chậm số tinh thể đá hình thành trong gian bào thường rất ít nên có kích thước lớn. Ngoài ra còn sự mất cân bằng về nhiệt độ ngay trong một tế bào khi làm lạnh đông. Gần ngoài vỏ tế bào thì lạnh hơn bên trong lòng nguyên sinh chất nên nhiều khi nước đi ra chưa khỏi tế bào thì đã gặp đủ độ lạnh để hình thành tinh thể đá ở ngay phía trong màng tế bào. Do sự xuất hiện tinh thể đá bên trong lẫn bên ngoài với kích thước lớn nên ngoài tác dụng phá vỡ hệ thống keo do mất nước, làm tiêu nguyên sinh chất tế bào, còn gây ra những tác dụng cơ học giữa những tinh thể đá có cạnh sắc với nhau với áp suất lớn làm phá rách màng tế bào, phá hủy cấu trúc mô tế bào của sản phẩm, cho nên khi tan giá thì dịch bào trong sản phẩm bị chảy ra ngoài (do màng tế bào rách) làm sản phẩm giảm giá trị dinh dưỡng, dễ nhiễm trùng và có khi giảm đến 50% giá trị thương phẩm (về mặt kinh tế) so với những sản phẩm tươi sống. Vì vậy ngày nay người ta không dùng phương pháp lạnh đông chậm để kéo dài thời gian bảo quản thực phẩm. Tuy nhiên phương pháp lạnh đông chậm vẫn được ứng dụng trong bảo quản một số loại rau quả để dự trữ cho quá trình chế biến nước rau quả sau này và còn được ứng dụng để làm trong các hỗn hợp thực phẩm ở dạng huyền phù. Quá trình 9
đóng băng tinh thể khi làm lạnh đông chậm trong trường hợp này lại có lợi vì có tác dụng phá huỷ cấu trúc tế bào, cấu trúc hệ thống keo, nên khi ép nước rau quả sẽ cho năng suất và hiệu suất cao hơn khi ép rau quả còn ở dạnh tươi sống. Ví dụ: Nho, táo khi thực hiện làm lạnh đông chậm và bảo quản ở -14 ÷ 180C rồi đem ép lấy nước thì hiệu suất tăng đến 150% so với ép nho táo tươi.  Phương pháp làm lạnh đông nhanh: Khi làm lạnh đông nhanh, thì quá trình thoát nhiệt ở sản phẩm cũng diễn ra nhanh, do đó sẽ có nhiều tinh thể đá được tạo thành ở trong tế bào và gian bào với lượng lớn, có kích thước rất bé nên không làm rách màng tế bào và cấu trúc mô vì vậy có thể đảm bảo được một số đặc tính của thực phẩm như thành phần vitamin, tính chất mùi vị và độ dinh dưỡng của thực phẩm như lúc đầu. Việc tạo thành tinh thể đá rất bé ở trong tế bào và gian bào khi thực hiện lạnh đông nhanh là do nhiệt độ quá thấp nên lượng nước tự do ở gian bào và tế bào được kết tinh cùng một lúc cho nên không có hiện tượng nước từ trong tế bào chảy ra ngoài gian bào để làm cho các tinh thể đá hình thành ngày càng lớn. Môi trường làm lạnh đông nhanh thường được tiến hành trong môi trường không khí và môi trường lỏng (dung dịch nước muối).  Phương pháp làm lạnh đông cực nhanh Ngày nay kỹ thuật lạnh tiên tiến cho phép làm lạnh đông cực nhanh với thờigian chỉ trong khoảng 5 ÷ 10 phút tức là chỉ bằng khoảng 1/60 thời gian làm lạnh đông nhanh. Do tốc độ lạnh đông cực nhanh như vậy cho nên tăng được năng suất bằng bốn năm chục lần và giảm được hao hụt khối lượng sản phẩm đến 3 ÷ 4 lần. Sản phẩm lạnh đông cực nhanh bảo đảm hầu như nguyên vẹn phẩm chất tươi sống của nguyên liệu ban đầu. Vì thế hiện nay ở một số nước có kỹ thuật tiên tiến lượng sản phẩm qua làm lạnh đông cực nhanh đã chiếm tỉ số khoảng 50% trong số sản phẩm lạnh đông nói chung. Thường người ta dùng nitơ lỏng để thực hiện quá trình làm lạnh đông cực nhanh vì nó có nhiều tính ưu việt (nhiệt độ thấp, rẻ tiền, nhiều, ít gây oxy hóa cho sản phẩm). 10
Và hiện nay ở Việt Nam ta cũng đã tiến hành thí nghiệm lạnh đông cực nhanh đối với chuối, dứa trong môi trường nitơ lỏng. Hiện tại ở thành phố HCM cũng đã có máy lạnh đông cực nhanh bằng nitơ lỏng IQF. 2.3. Công nghệ rã đông ( tan giá) 2.3.1. Khái niệm Rã đông là quá trình chuyển biến nước đang ở trạng thái rắn (tinh thể đá) trong sản phẩm đông lạnh sang trạng thái lỏng mà vẫn giữ nguyên thuộc tính của sản phẩm đã có trước khi làm đông lạnh. Quá trình rã đông là quá trình ngược lại của quá trình làm lạnh đông bằng cách tăng nhiệt độ của sản phẩm lên trên nhiệt độ đóng băng của sản phẩm để chuyển dạng rắn của dịch bào sang dạng lỏng đồng thời sắp xếp lại hàm ẩm trong tế bào để không làm tổn thất dịch bào. Quá trình rã đông cũng làm xảy ra những phản ứng chuyển biến sinh lý – sinh hóa, phản ứng phân hủy glycogen. 2.3.2. Sự ảnh hưởng của kỹ thuật rã đông đến chất lượng của sản phẩm - Phương pháp rã đông chậm: Thường được sử dụng để rã đông các sản phẩm đã qua làm đông chậm. Khi thực hiện phương pháp rã đông chậm thời gian tan đá ở gian bào sẽ diễn ra chậm rãi tạo điều kiện cho quá trình hoàn nguyên hàm ẩm về tế bào được thuận lợi, tại vì quá trình hấp thụ lại nước từ đá tan ra ở gian bào xuyên qua màng sinh chất để vào tế bào là quá trình rất phức tạp và cần phải có khoảng thời gian tương đối dài để hoàn thành việc phục hồi lại các tính chất ban đầu. Nếu không thực hiện rã đông chậm thì dịch bào sẽ không hoàn nguyên được gây ra sự tổn thất dịch bào ra bên ngoài ảnh hưởng đến khối lượng và chất lượng của sản phẩm. Ngoài ra phương pháp rã đông chậm cũng có thể áp dụng cho các loại sản phẩm làm lạnh đông nhanh. - Phương pháp rã đông nhanh: Là làm tăng nhiệt độ sản phẩm lên để làm tan hết đá trong sản phẩm chỉ trong một khoảng thời gian ngắn. Phương pháp này thường chỉ áp dụng cho những loại thực phẩm 11
được làm đông lạnh nhanh hoặc cực nhanh. Bởi vì những sản phẩm được qua làm lạnh nhanh, cực nhanh lượng nước từ tế bào chảy ra ngoài gian bào để đóng băng khi làm lạnh đông thường rất nhỏ nên khi làm tan giá sản phẩm sẽ không có sự tổn thất dịch bào ra ngoài mặc dù được thực hiện bằng phương pháp rã đông nhanh. Do đó khi thực hiện phương pháp này chất lượng của sản phẩm của chúng ta vừa được đảm bảo lại vừa rút ngắn được thời gian rã đông. Phương pháp rã đông nhanh thường được thực hiện bằng nước hay bằng dòng điện cao tầng. 2.3.3. Yêu cầu kỹ thuật trong rã đông Trong kỹ thuật lạnh đông thực phẩm, công đoạn rã đông là khâu xử lý cuối cùng của sản phẩm trước khi đưa tới khâu làm ấm. Nếu khâu rã đông không thực hiện tốt thì sản phẩm sẽ bị tổn thất khối lượng nhiều do dịch chất mất đi trong quá trình rã đông, làm hư hỏng lớp bề mặt của sản phẩm và nhiễm nhiều vi sinh vật. Khác với qui trình kỹ thuật làm lạnh thực phẩm, kỹ thuật lạnh đông thực phẩm tạo ra những biến đổi sâu sắc trong cấu trúc của hệ thống tế bào sản phẩm, của màng tế bào và kể cả thành phần hóa học của dịch bào. Vì vậy nói chung là sản phẩm lạnh đông cần rã đông thế nào để đủ điều kiện và thời gian cho quá trình phục hồi toàn bộ những tính chất ban đầu (trước khi làm lạnh đông) của sản phẩm. Làm rã đông là quá trình ngược với quá trình làm lạnh đông, có tác dụng biến nước ở trạng thái băng trong sản phẩm sang trạng thái lỏng và khôi phục tính chất tự nhiên ban đầu của sản phẩm. Bắt đầu của quá trình là nâng nhiệt độ sản phẩm từ nhiệt độ lạnh đông đến điểm nóng chảy của dịch bào (t = -1 ÷ -20C) đó là qúa trình tan băng. Yêu cầu chủ yếu đặt ra là làm sao cho tổn thất dịch chất ít nhất, tổn thất dịch chất càng ít thì khả năng phục hồi tính chất ban đầu của sản phẩm càng bảo toàn. Mức độ tổn thất dịch chất trong quá trình rã đông phụ thuộc chủ yếu vào phương pháp làm lạnh đông, vào thời gian bảo quản và phương pháp rã đông, ngoài ra còn phụ thuộc vào chất lượng của sản phẩm, phụ thuộc vào độ pH. Cơ chế của những quá trình sinh lý, sinh hóa và hóa học trong quá trình tan giá cũng phức tạp như khi làm lạnh đông. Trong quá trình rã đông 12
đồng thời có quá trình hấp thụ lại nước, (do băng tan ra ở các gian bào) của tế bào và sợi cơ, mà mức độ hấp thụ lại nước này sẽ quyết định mức độ tổn hao dịch chất. Nếu quá trình làm lạnh đông chậm, thời gian bảo quản lâu, nhiệt độ bảo quản không ổn định thì dễ xảy ra hiện tượng tái lập tinh thể, nên các tinh thể băng chủ yếu tập trung ở gian bào với kích thước tinh thể băng ngày càng lớn, gây tác động cơ học giữa các tinh thể băng trong và ngoài tế bào, làm rách tế bào, khó bảo toàn tính chất ban đầu của sản phẩm. Vì vậy, trong quá trình làm rã đông cần phải đủ thời gian, tức là thực hiện rã đông chậm để nước do băng tan ra được hấp thụ trở lại trong tế bào và sợi cơ, tái tạo lại các dạng liên kết ban đầu của chúng. Nếu quá trình làm lạnh đông đã làm chết hoặc phá vỡ nhiều tế bào, làm biến tính Protein ở mức độ lớn, làm giảm khả năng hấp thụ lại nước của tế bào, thì khi đó nước tan ra từ băng sẽ chảy ra ngoài, mang theo dịch chất. * Tóm lại yêu cầu của kỹ thuật tan giá bao gồm: - Tổn thất dịch chất ít nhất (tan giá chậm, tăng thời gian làm tan giá). - Tổn thất khối lượng sản phẩm ít nhất(tăng độ ẩm tương đối ϕ của không khí). - Đảm bảo yêu cầu vệ sinh cao nhất (môi trường rã đông có vệ sinh cao). - Thời gian ngắn nhất (tan giá nhanh, tăng nhiệt độ chất tải nhiệt). 2.3.4. Một số yếu tố kỹ thuật trong kỹ thuật rã đông Khi thực hiện rã đông dù dưới bất cứ phương pháp nào thì cũng đều phải tiêu hao một lượng nhiệt cần thiết nhất định để rã đông cho một khối lượng thực phẩm đông lạnh. Như đối với việc rã đông hoàn toàn 1kg cá cá hồi trắng trữ đông ở -30 oC qua thực nghiệm người ta thấy cần phải tốn một lượng nhiệt là 300kJ. Và cũng qua quá trình nghiên cứu thực nghiệm sản xuất người ta nhận thấy thực phẩm càng có hàm lượng mỡ cao thì khi rã đông sẽ càng ít tốn nhiệt lượng hơn. Thí dụ như cá trích vì có hàm lượng mỡ cao hơn cá hồi nên đối với 1kg cá trích chỉ cần khoảng 240kJ là làm tan giá hoàn toàn. Nhiệt lượng cần thiết để rã đông cũng còn phụ thuộc vào nhiệt độ làm lạnh đông, lượng nhiệt làm lạnh đông càng thấp thì lượng nhiệt cần cho rã đông càng cao, nhưng đối với một số loại thực phẩm khi bảo quản lạnh dông từ -15 oC trở xuống thì độ chênh lệch nhiệt lượng cho quá trình rã đông là không đáng kể. 13
Thực phẩm sau khi rã đông cũng mau hư hỏng như thực phẩm tươi cho nên cần phải ướp lạnh cho đến khi sử dụng. Khi thực hiện làm rã đông chúng ta cần phải chú ý không được làm quá nhiệt sản phẩm, vì nếu như thế sẽ làm cho sản phẩm của chúng ta suy giảm về cơ cấu và chất lượng. 2.4. Sự biến đổi của sản phẩm trong thời gian thực hiện rã đông: 2.4.1. Biến đổi vật lý Thịt làm rã đông có màu đỏ sáng. Độ đàn hồi của mô cơ thịt cá giảm xuống, do kết quả của sự phá huỷ cấu trúc mô học. Bề mặt của chúng bị ẩm ướt. Trong khi đó dịch chất trong thịt cá bị chảy ra ngoài với một lượng nhất định. Phụ thuộc vào quá trình xảy ra, sự hấp thụ nước trên bề mặt sản phẩm chiếm ưu thế hay sự tổn thất dịch chất chiếm ưu thế mà khối lượng của sản phẩm tăng lên hay giảm đi trong qúa trình làm tan giá. 2.4.2. Biến đổi mô học Trong tất cả các trường hợp, sau khi làm lạnh đông và bảo quản sản phẩm ở trạng thái lạnh đông đều tồn tại quá trình biến đổi cấu trúc mô học của mô cơ. Cho nên trong quá trình thực hiện rã đông và làm ấm thì các sợi có ít nhiều bị đứt, đồng thời có sự biến đổi khoảng cách bên trong giữa các tế bào. 2.4.3. Sự biến đổi vi sinh vật Cường độ và mức độ biến đổi của vi sinh vật xảy ra phụ thuộc vào phương pháp tiến hành rã đông. Quá trình thực hiện rã đông chậm sẽ tạo ra môi trường thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật. Theo tài liệu nghiên cứu của viện nghiên cứu công nghiệp thịt sữa Liên Xô thì số lượng vi sinh vật phụ thuộc vào phương pháp rã đông như sau: Khi làm rã đông trong không khí thì số lượng vi sinh vật tăng lên 12 ÷ 20%, khi làm rã đông bằng hơi nước thì tăng 44 ÷ 88% , và khi thực hiện rã đông trong nước thì tăng 6 ÷ 28%. 2.4.4. Biến đổi hóa học và sinh hóa Sự biến đổi hóa học và sinh hóa xảy ra với tốc độ nhanh hơn so với khi làm lạnh, vì có sự phân huỷ cấu trúc và làm tăng sự tiếp xúc giữa các cấu tử riêng lẻ. Chiều hướng biến đổi này giống như ở thịt cá làm lạnh. 14
2.5. Ứng dụng của kỹ thuật rã đông 2.4.1. Ứng dụng trong ngành chế biến thủy sản Trong ngành chế biến thủy sản, các loại sản phẩm như cá, tôm thường rất dễ bị hư hỏng nhanh khi để trong điều kiện của môi trường do vậy để giữ cho sản phẩm còn nguyên giá trị như ban đầu khi lưu trữ trong một thời gian dài người ta phải tiến hành làm lạnh đông cho chúng. Sản phẩm lạnh đông một khi đem chế biến thì lại cần đến các biện pháp rã đông, vậy nên rã đông được sử dụng nhiều trong ngành chế biến thủy sản. Ứng dụng của rã đông trong ngành chế biến thủy sản như: rã đông các bánh cá thu, bánh cá trích, bánh cá filê hay rã đông cá trắng nguyên con… Hình 2. Rã đông bằng Phương pháp phun Hình 1. Rã đông trong MTKK tĩnh nước Hình 4. hệ thống rã đông kiểu ngâm Hình 3. Rã đông dùng điện 15
2.4.2. Ứng dụng trong nông nghiệp Trong nông nghiệp người ta sử dụng các biện pháp rã đông để đưa các loại giống chăn nuôi và trồng trọt được làm lạnh đông trở về trạng thái ban đầu của chúng, chuẩn bị cho các quá trình lai tạo, gieo trồng. Như thực hiện rã đông cho những lô viên tinh đông của các giống bò đực quý trên thế giới. Ngoài ra còn dùng rã đông cho một số hoa quả đông lạnh để ép lấy nước như dứa, cam… 2.4.3. Ứng dụng trong y tế Rã đông cũng được sử dụng nhiều trong y tế để đưa các sản phẩm đông lạnh trở về trạng thái ban đầu với các tính chất đã có trước đó để phục vụ cho quá trình điều trị chữa bệnh cho người như: thực hiện rã đông máu, rã đông các nội tạng của người, rã đông tinh trùng để thực hiện việc chữa trị cho những bệnh nhân nam mắc chứng vô sinh. Ngoài ra còn dùng trong cả việc rã đông những tử thi được đông lạnh để phục vụ cho quá trình điều tra nghiên cứu. Hình 5. máy rã đông máu Hình 5. Tủ trữ đông máu 16
Chương 3 Phương pháp và phương tiện 3.1. Phương pháp tiến hành - Tổng hợp tài liệu - Đúc kết các thông tin đã tìm được - Tham khảo ý kiến từ người có kiến thức chuyên môn 3.2. Phương tiện thực hiện  Sử dụng các nguồn tài liệu từ: - Sách, báo - Tạp chí khoa học - Internet  Sử dụng các phần mềm phụ trợ: - Word 2003 - Autocad 2007 - Paint 17
Chương 4 Kết quả và thảo luận 4.1. Các phương pháp rã đông 4.1.1. Rã đông trong môi trường không khí tĩnh Là tạo ra một môi trường không khí có nhiệt độ và ẩm độ thích hợp để thực hiện rã đông cho sản phẩm, thường nhiệt độ không khí tĩnh trong phòng rã đông thường được chọn không quá 18oC, vì nếu chọn nhiệt độ cao hơn sẽ tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển và gây hại cho bề mặt sản phẩm. Khi thực hiện phương pháp rã đông này thường thời gian làm tan giá sản phẩm rất dài và choán một vị trí không gian lớn nên chỉ thực hiện trên những qui mô nhỏ, nhưng phương pháp này lại có ưu điểm là ít dùng dụng cụ và thiết bị. Rã đông sản phẩm trong môi trường không khí tĩnh sẽ đảm bảo lượng dịch bào tổn thất ra ngoài ít, không gây ảnh hưởng đến sự suy giảm về chất lượng sản phẩm, nhưng thường do nhiệt độ bề mặt sản phẩm thường nhỏ hơn nhiệt độ đọng sương của không khí trong phòng rã đông nên sẽ xảy ra hiện tượng ngưng tụ ẩm trên bề mặt sản phẩm làm cho bề mặt bị biến đổi và khối lượng sản phẩm tăng lên từ 1,5 ÷ 2% do hút ẩm ngưng tụ. 4.1.2. Rã đông bằng quạt gió Thực phẩm rã đông trong môi trường không khí đối lưu nhanh hơn trong môi trường không khí tĩnh. Thời gian rã đông tùy thuộc vào nhiệt độ không khí, tốc độ không khí di chuyển trên sản phẩm và hình dạng , kích thước sản phẩm. Không khí trong phòng rã đông không được nóng hơn 20oC, nếu không lớp brrf mặt sản phẩm sẽ bị hư hại trước khi kết thúc quá trình rã đông. Không khí thổi qua sản phẩm đạt tốc độ 6 m/s để thời gian tan giá được ngắn nhất, nhưng lượng gió phải đồng đều trên khắp bề mặt sản phẩm, đồng thời không khí phải bão hòa ẩm độ để tăng truyền nhiệt vào sản phẩm và ngăn cản sự khô bề mặt. Tác dụng khô bề mặt sẽ làm xấu bề mặt sản phẩm và tổn hao trọng lượng. Khi thực hiện rã đông với dòng không khí đối lưu, sản phẩm nào có diện tích bề mặt bày ra càng lớn thì thời gian rã đông cho sản phẩm đó càng nhanh. Ví dụ như một bánh cá nguyên con không đều đặn bề mặt, có nhiều khoảng trống sẽ làm tan giá nhanh 18
hơn một bánh cá filê cùng cỡ lớn nhưng láng và phẳng. Cùng có thể giảm thời gian tan đa bằng cách để rời từng sản phẩm sau khi sản phẩm được làm tan giá trong khoảng 2 giờ. 4.1.3. Rã đông trong môi trường nước Theo phương pháp này có thể dùng nước ở nhiệt độ 100C với thời gian tan giá 20h hoặc nước ở nhiệt độ 200C trong 10 ÷ 11h (đối với lợn, bò) và 3 ÷ 4 (đối với gà, vịt), không nên dùng nước nóng hơn vì sẽ làm tăng sự tổn thất dịch chất. Làm tan giá theo phương pháp này bề mặt thịt bị nhợt nhạt, làm tăng khối lượng 2 ÷ 3% do hút nước. Nước làm tan giá cần phải vô trùng để vừa kết hợp làm tan giá, vừa rửa sản phẩm luôn. Có thể sử dụng dung dịch nước muối NaCl 4% ở nhiệt độ 40 ÷ 600C để tan giá thịt và cá, không dùng ở nồng độ cao hơn 5% vì lúc đó hiện tượng thẩm thấu làm cho tế bào bị trương nhiều. Nói chung phương pháp này rất tốn nước và dễ bị nhiễm vi sinh vật. 4.1.4. Rã đông trong chân không Thực phẩm được đưa vào một phòng kín khí, sau đó thực hiện rút chân không trong phòng bằng một thiết bị bơm đặc biệt. Dưới đáy phòng là một bể chứa nước được đun nóng để cấp hơi nước lên trên, hơi nước này được kiểm soát về nhiệt độ bởi một thiết bị để giữ nhiệt độ ở 18oC, sau đó được làm lạnh để ngưng tụ lại thành nước trên bề mặt sản phẩm, nước ngưng tụ sẽ giải phóng ra một lượng nhiệt lớn được sản phẩm hấp thụ ngay và làm cho sản phẩm tan giá hoàn toàn. Mục đích của việc hút chân không là để tạo điều kiện cho việc ngưng tụ của hơi nước được diễn ra nhanh hơn khiến cho việc cung cấp nhiệt lượng vào tận bên trong sản phẩm được diễn ra liên tục. Hơn nữa việc tách không khí ra còn giúp cho hơi nước len vào những khoảng cách nhỏ của từng sản phẩm, làm cho thời gian rã đông được rút ngắn lại. 4.1.5. Rã đông bằng dòng điện cao tần Phương pháp này có nhiều ưu điểm: - Tan giá nhanh hoặc cực nhanh, có thể tính bằng phút. - Sản phẩm được làm nóng đều hơn. 19
- Thích hợp cho các sản phẩm có hình dáng cố định, chính xác, kể cả sản phẩm có bao gói. Tuy nhiên phương pháp này về mặt kỹ thuật và thiết bị phức tạp, có nhiều khó khăn trở ngại nên chưa được dùng nhiều trong thực tiễn. 4.2. Thời gian tan giá * Theo Khristodulo có thể tính thời gian tan giá cho thịt từ -8 ÷ -0,5 oC như sau: m G1 t= 3 n + to G [h] t0- Nhiệt độ không khí để làm tan giá G1- Khối lượng 1/2 con lợn hay 1/4 con bò [kg] G- Hằng số khối lượng vật chuẩn. G = 30 kg (đ/v lợn ) ; G = 60 kg (đ/v bò) m,n - hằng số thực nghiệm. Lợn 1/2 con : m = 325 ; n = 1,5 Bò 1/4 con: - Trước : m = 455 ; n = 1,8 - Sau : m = 575 ; n = 1,8 Công thức thực nghiệm tính thời gian làm tan giá đối với sản phẩm đã chế biến . m1 t= + n1 t +1 m1, n1 - phụ thuộc vào khối lượng sản phẩm đã pha chế, đã đóng gói. Nếu thịt đóng gói 7 kg thì : m1 = 180 ; n1 = 4 Nếu thịt đóng gói 1 kg thì : m1 = 136 ; n1 = 6,8 * Theo Xen nhitorich đề nghị công thức tính lý thuyết theo giả định rằng qúa trình tan giá có 2 giai đoạn: - Làm nóng sản phẩm thì nhiệt độ ban đầu đến điểm đóng băng là qúa trình nung nóng bình thường của 1 vật rắn, tính như qúa trình truyền nhiệt. - Giai đoạn 2 là giai đoạn thu nhiệt do nước đá tan chảy. 20