BÀI GIẢNG KỸ THUẬT LẠNH ( ThS. Trần Thế Truyền ) - CHƯƠNG 4 potx

- 43 -
CHƯƠNG 4: LÝ THUYẾT CƠ SỞ VỀ KỸ THUẬT
LÀM LẠNH ĐÔNG THỰC PHẨM

* Mục đích:
- 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 1 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 của sản phẩm (đá, kem ) cô
đặc,
sấy khô
4.1. Sự khác nhau giữa làm lạnh và lạnh đông
Ở đây chỉ nêu 1 vài điểm chủ yếu của qúa trình làm lạnh đông khác với làm
lạnh thường:
- Trong làm lạnh đông có sự đóng băng nước, do đó ngăn cản sự hoạt động,
phát triển của VSV, của hệ thống men bản thân sản phẩm.
- Trong làm lạnh đông sản phẩm có nhiệt độ thấp hơ
n 0
0
C (qui định t
0
≤ - 6
0
C)
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 .
4.2. Sự quá lạnh và tác dụng của nó trong quá trình làm lạnh đông

* Hiện tượng quá lạnh là hiện tượng khi hạ nhiệt độ dưới 0
0
C mà nước trong
sản phẩm, trong tế bào vẫn chưa đóng băng
Sự chậm kết tinh nước và chậm xuất tâm kết tinh này lại phụ thuộc vào nồng độ
phân tử của dịch bào, nhiệt độ và kích thước ống mao dẫn, phụ thuộc vào tính chất
nhiệt lý cấu tạo hệ thống keo Protit - nước của sản phẩm, phụ thuộc vào tốc độ hạ
nhiệt độ củ
a môi trường làm lạnh.
Ở đây ta xét ảnh hưởng của nhiệt độ thấp và kích thước mao dẫn đến sự quá
lạnh.
- Trong môi trường lỏng luôn có sự chuyển động nhiệt (chuyển động Brao) và
chuyển động tương hỗ. Ở nhiệt độ thấp chuyển động nhiệt giảm, mà tăng cường
chuyển động tương hỗ (do tăng lực tác dụng tương hỗ) sẽ làm tăng c
ường khả năng kết
hợp các phân tử với nhau. Cho nên ở nhiệt độ nào đó mà hệ thống chuyển động được
cân bằng theo phương trình lực.
P
kết hợp
= P
đẩy
+ P
chuyển động nhiệt.


- 44 -
Thì xuất hiện tâm kết tinh của mạng lưới tinh thể. Đối với nước nguyên chất p
t

được cân bằng ở 0

0
C, còn đối với dung dịch (đường, muối) do có lực đẩy lớn (trong
dung dịch có các phần tử tích điện cùng dấu) cho nên phương trình lực chỉ cân bằng ở
nhiệt độ < 0
0
C
- Ống mao dẫn cùng ảnh hưởng rất lớn đến sự quá lạnh trong ống mao dẫn bao
giờ cũng có 2 lực tác dụng lên 1 phần tử chất lỏng: lực hút vào (nén) và lực căng mặt
ngoài. Lực hút vào giảm dần từ bề mặt chất lỏng vào sâu trong mao dẫn, còn lực căng
bề mặt ổn định lắp lòng và bề mặt chất lỏng. Ở một lớp nào đó của ch
ất lỏng sẽ có sự
cân bằng giữa lực hút và lực căng ra làm cho phần tử ổn định, có khả năng tạo thành
mạng lưới tinh thể và kết tinh được trong mao dẫn ở lớp ngoài và lớp trong cùng thì
không có sự cân bằng 2 lớp tác dụng ấy nên không thể tạo miền tinh thể được. Ở lớp
ngoài các phần tử chịu nén ép mạnh hơn nên mạng lưới tinh thể bị co lại, còn ở lớ
p
trong thì lực hút vào bé nên mạng lưới tinh thể to ra, chất lỏng tăng thể tích cũng
không sinh mầm kết tinh được.
Ống mao dẫn càng bé thì Δt quá lạnh càng lớn (nhiệt độ quá lạnh càng thấp). Ví
dụ ống φ = 1mm thì t
ql
= -5 ÷ -6 và khi φ = 0,2 ÷ 0,3mm thì t
ql
= -15 ÷ -18
0
C.
Qua thí nghiệm người ta thấy rằng t
ql
càng thấp thì sự tạo thành mầm tinh thể có
chậm, nhưng khi tạo được thì tạo 1 cách nhanh chóng, nhất loạt và nhiều vô kể, lúc đó

kích thước tinh thể tạo thành rất bé.
Và khi t
ql
thấp đến 1 mức nào đó thì chất lỏng sẽ không tạo được tinh thể, chỉ
tạo được chất rắn vô định hình (dạng thủy tinh thể) (ở t
ql
< - 80
0
C)
Ảnh hưởng của t
ql
đến số lượng tinh thể đá tạo thành (λ’) và kích thước của tinh
thể đá (V) như sau:

Hình ***

Trong thực phẩm độ quá lạnh thường không lớn lắm, đối với nước dịch từ thịt
gia súc, cá, chim thì t
ql
≈ -5
0
C, đối với sữa -6
0
C, đối với trứng thì tới -11
0
C
Nhiều công trình nghiên cứu cho biết nếu t
0
> -30
0

C thì kích thước tinh thể phát
triển bình thường lớn dần về chiều dài cũng như chiều ngang, nhưng nếu t
0
< -30
0
C thì
kích thước tinh thể đá chỉ phát triển theo chiều dài và trở thành sợi bao bọc xung
quanh tế bào, lúc này các tinh thể đá không những không phá huỷ cấu trúc mô tế bào
của sản phẩm mà còn bảo vệ cho tế bào được nguyên vẹn.
Trong công nghiệp lạnh đông thực phẩm, để tăng Δtql, người ta thường dùng
biện pháp tăng nồng độ phân tử của sản phẩm là biện pháp quyết định nhất vào có hiệu
qu
ả nhất. Tăng nồng độ phân tử bằng đường tới thiên nhiên tức là để rau, quả, nguyên
liệu đạt độ chín kỹ thuật để có các qúa trình chuyển hóa :
Protein Æ pectin

- 45 -
Gluxit Æ đường Æ đường khử
Prôtit Æ các peptit
Tăng nồng độ phân tử bằng đường lối nhân tạo như tẩm muối, tẩm đường, tẩm
các dung dịch, sinh tố, tẩm các chất chống oxy hóa vừa hạ thấp t
ql
, vừa tăng được
giá trị dinh dưỡng, giá trị thương phẩm và khả năng bảo quản.
Hình ***

Còn trong kỹ thuật sản xuất đá thì ngược lại là tìm mọi biện pháp để nhanh
chóng sinh mầm tinh thể, hiệu quả nhất dòng sóng siêu âm, kích thước cộng hưởng
chuyển động kết hợp tương hỗ giữa các phân tử để chúng dễ tạo thành mạng lưới tinh
thể, kết tinh nhanh, rút ngắn thời gian sả

n xuất đá, tăng năng suất thiết bị, giảm giá
thành sản phẩm.
* Biểu diễn sự quá lạnh thực phẩm khi lạnh đông như sau:
Hình ***
Sau khi đạt t
ql
thì các tinh thể đá xuất hiện đồng loạt, toả ra nhiều ẩn nhiệt đóng
băng, làm tăng nhiệt độ của sản phẩm. Điểm cao nhất trong biểu đồ gọi là điểm đông
đặc và sản phẩm ở nhiệt độ ấy 1 lúc để hoàn thành cơ bản qúa trình đóng băng rồi mới
tiếp tục giảm nồng độ (khi phần chủ yếu c
ủa nước - nước tự do và liên kết yếu - đóng
băng)
4.3. Lượng nước đóng băng
Khi hạ thấp nhiệt độ của thực phẩm xuống dưới nhiệt độ đóng băng của dịch
bào thì có 1 lượng nước chuyển thành nước đá, làm thay đổi nồng độ chất hòa tan
trong dịch thực phẩm, do đó nhiệt độ đóng băng của phần dịch bào còn lại s
ẽ tiếp tục
hạ thấp.
Ta nghiên cứu dung dịch gồm 2 thành phần là nước và chất hòa tan. Khi chỉ có
nước (0% chất hòa tan) thì nhiệt độ đóng băng = 0
0
C. khi tăng nồng độ chất hòa tan thì
nhiệt độ đóng băng sẽ giảm và ở nồng độ nhất định ?? thì sẽ tạo tinh thể ở nhiệt độ
đóng băng ứng với nồng độ này. Tiếp tục hạ nhiệt độ đến 1 lúc toàn bộ dung dịch biến
thành thể rắn (toàn bộ lượng nước trong dung dịch bị đóng băng) nhiệt độ ứng lúc này
gọ
i là nhiệt độ ơtecti (t
0
e)
Độ giảm nhiệt độ cuả dung dịch phụ thuộc vào lượng chất hòa tan trong dung

dịch và xác định bằng công thức Rao :
θ = ε.c
ε - Hằng số, phụ thuộc vào dung dịch.
c - Nồng độ phân tử của dung dịch

- 46 -
Đối với các dung dịch thực phẩm thì trong dịch gồm rất nhiều thành phần : Vô
cơ và hữu cơ, Nhưng cũng có thể áp dụng được công thức trên như đối với dịch gồm 2
thành phần .
* Lượng nước đóng bằng ω là tỉ số giữa lượng nước đá trên toàn bộ lượng
nước có trong thực phẩm :
ω =
ω
+GG
G
d
d

Trong đó :
G
đ
- Lượng nước đã đóng băng
G
ω
- Lượng nước chưa đóng băng
Đối với các dung dịch không phân ly thì lượng nước kết tinh được tính theo
định luật Raoult:
ω = 1 -
Mt
1860

.
GG
G
ht
ht
−

Với : G - Khối lượng của dung dịch [kg]
G
ht
- Khối lượng chất hòa tan
M - Phần tử lượng chất hoà tan
t - Nhiệt độ dung dịch lúc tính [
0
C, lấy giá trị tuyệt đối]

Hình ***

Qúa trình đóng băng xảy ra nhanh khi hạ thấp nhiệt độ đến t, dần dần bị chậm
lại và cuối cùng đạt đến trạng thái cân bằng.
Để tính co có nhiều công thức thực nghiệm, như đối với thịt cá người ta dùng
công thức của Heiso Rigốp :
ω =
[]
)t1(tlg
B
1
A
db
−+

+

( t và t
đb
không kể dấu âm)
A, B là hằng số thực nghiệm riêng cho từng loại sản phẩm.
Đối với thịt : A = 110,5 ; B = 0,31

4.4. Nhiệt độ trung bình cuối cùng của sản phẩm khi làm lạnh đông
Thời gian lạnh đông là 1 chỉ tiêu kinh tế và chỉ tiêu kỹ thuật. Muốn xác định
thời gian làm lạnh đông thực phẩm thì phải biết nhiệt độ cuối cùng của sản phẩm.

- 47 -
Theo qui định chung nhiệt độ cuối cùng thích hợp cho sản phẩm làm lạnh đông là
-18
0
C.
Nhưng nếu ở trung tâm đạt -18
0
C thì ở bề mặt nhiệt độ rất thấp, t lâu, còn nếu
chỉ đạt -18
0
C ở bề mặt thì nhiệt độ bên trong sản phẩm hãy còn cao, chưa đạt yêu cầu.
Ta xét các đường biến đổi nhiệt độ của 1 lớp tế bào cách mặt bên ngoài 1 chiều
sâu h nào đó theo thời gian khi làm lạnh đông khối aga trong không khí .

Hình ***

Đo nhiệt độ thuỷ sản đông lạnh.
Dùng cặp nhiệt điện để kiểm tra tốc độ lạnh đông, phần dây để lại trong sản

phẩm được n
ối với máy đo để xem nhiệt độ sản phẩm trong bảo quản và di chuyển.
Đục lỗ sản phẩm, thường có sai số, vì vậy yêu cầu thao tác < 3 phút.
Như vậy ở 1 thời điểm đang xét trong sản phẩm ở các độ sâu khác nhau có
nhiều nhiệt độ khác nhau, vấn đề là phải chọn nhiệt độ nào là đặc trưng cho cả sản
phẩm, thường là phải lấy nhiệt độ
ở lớp dày trung bình và người ta cho phép lấy nhiệt
độ trung bình cuối cùng bằng trung bình số học giữa nhiệt độ ở tâm và nhiệt độ ở bề
mặt
t
TBC
=
2
1
(t
TC
+ t
MC
)
Với : t
TBC
- Nhiệt độ trung bình cuối
t
TC
- Nhiệt độ ở tâm sản phẩm cuối qúa trình, được đo bằng nhiệt kế.
T
MC
- Nhiệt độ bề mặt của sản phẩm ở cuối qúa trình.
Việc xác định t
MC

rất khó khăn vì ảnh hưởng của vận tốc chuyển vận môi
trường, độ ẩm không khí, nên nhiệt độ đo được chỉ là nhiệt độ gần bề mặt mà thôi, t
MC

phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường to, và tuỳ thuộc vào hệ số cấp nhiệt α từ bề mặt vật
vào môi trường lạnh. Nghĩa là :
0
MC
MC
t
t
= f (α )
Đối với sản phẩm dạng bản, dạng tấm được làm lạnh từ 2 phía thì t
TBC
có thể
tính đúng theo công thức của Rentov.
t
TBC
=
)1Bi(2
Bi.t)2Bi(t
0EC
+
+
=

Với :
Bi = δ
λ
α

(chuẩn số Biô)
δ - Khoảng cách ngắn nhất từ bề mặt đến tâm (tức 1/2 bề dày của sản
phẩm) (m)

- 48 -
α - Hệ số cấp nhiệt khi làm lạnh đông (Kcal/m2h.c)
λ - Hệ số dẫn nhiệt của sản phẩm đá làm lạnh động ở nhiệt độ trung bình
giữa bề mặt và trung tâm bản [Kcal/mh0C]
Công thức Rewtov dùng tính gần đúng với tất cả các loại sản phẩm có hình
dạng khác nhau.
Thực tế kỹ thuật bao giờ cũng phải lấy nhiệt độ t
TBC
bằng nhiệt độ trong phòng
bảo quản. Cho nên vấn đề là phải xác định t
TC
vì t
MC
sao cho t
TBC
bằng t
bảo quản

Hội nghị các nhà bác học ở lạnh thực phẩm toàn thế giới đã qui định về tâm của
sản phẩm làm lạnh đông như sau:
- Đối với thùng, sọt, qủa thì tâm là tâm điểm hình học.
- Đối với cá thì tâm điểm ở lớp giữa lưng
- Đối với thịt thì tâm điểm ở lớp giữa đùi thịt.
4.5. Nhiệt độ trung bình của sản ph
ẩm trong quá trình làm lạnh đông
Trong tính toán nhiệt của qúa trình làm lạnh đông cần phải biết nhiệt độ trung

bình của sản phẩm đại diện cho các qúa trình làm lạnh đông sản phẩm từ lúc nhiệt độ
bắt đầu kết tinh t
1
đến nhiệt độ trung bình cuối cùng của qúa trình làm lạnh đông t
2
=
t
TBC
. Nhiệt độ trung bình t
TB
này người ta đã tính sẵn cho theo bảng. Khi tra các thông
số (nhiệt dung C, nhiệt hàm i ) của sản phẩm đều lấy theo điều kiện ở t
TB
để tính cân
bằng nhiệt.
Ví dụ: Khi làm lạnh đông sản phẩm từ điểm đóng băng
t
1
= -2
0
C đến t
TBC
= -20
0
C = t
2
thì tra bảng ta có ??

4.6. Tốc độ làm lạnh đông thực phẩm và sự phân bố tinh thể đá
1. Định nghĩa : Tốc độ làm lạnh đông sản phẩm là tỉ số giữa chiều dày x của

lớp sản phẩm đã làm lạnh đông với thời gian t để tạo ra lớp ấy :
v
lđ
=
t
x
[m/h]
Về tốc độ lạnh đông sao cho thích hợp nhất thì có nhiều ý kiến của nhiều trường
phái khác nhau. Plank và Euprianov (Đức) cho rằng V
eđ
= 1÷3 cm/h là đạt tốc độ lạnh
đông nhanh, còn shijov (Liên Xô) thì cho rằng V
eđ
= 5 ÷ 6 cm/h mới đạt tốc độ lạnh
đông nhanh.
Thường người ta chia quá trình lạnh đông của thực phẩm ra làm 3 giai đoạn :
- Giai đoạn 1 : Làm lạnh sản phẩm tới bằng điểm.
- Giai đoạn 2 : Đóng băng ở băng điểm t
kt
= const
- Giai đoạn 3 : Kết thúc quá trình đóng băng và tiếp tục làm lạnh đông bổ sung
tới nhiệt độ cần thiết để bảo quản lạnh đông.

- 49 -
Nếu tăng v
lđ
thì giai đoạn 2 rút ngắn lại, làm lạnh đông cực nhanh thì rút ngắn
nhanh đến mức có thể mất hẳn giai đoạn 2.
* Tính chất đặc trưng của sự phân bố nhiệt độ theo bề dày sản phẩm gây ra 1
loạt những hậu quả thực tế vẫn quan trọng (rõ ràng nhất là khi làm lạnh đông chậm -

tức là tốc độ thoát nhiệt kém). Khi ban đầu kết tinh thì lớp nước ở bề m
ặt tạo đá trước
sẽ làm mất khả năng quá lnạh phần trong sâu của sản phẩm, do nước đóng băng nên
nồng độ trong lớp bề mặt tăng lên, gây nên sự khuếch tán ẩm trong lớp sản phẩm,
nước chuyển từ phía trong ra bề mặt. Tuỳ theo độ dịch chuyển “lớp phân giới” (hay
còn gọi là “mặt phân giới” tức là một ranh giới giữa phần đã lạ
nh đông với phần chưa
lạnh đông) vào trung tâm sản phẩm mà hiện tượng ấy tuần tự diễn ra ở tất cả các lớp
sản phẩm ở trong sâu, kéo dài trong suốt thời gian và khắp lớp đá đóng băng vẫn tiếp
tục giảm nhiệt độ, như vậy chất tan sẽ dịch chuyển dần trong từng sản phẩm.
Trường hợp tốc độ d
ẫn nhiệt không lớn lắm - tức tốc độ dịch chuyển của lớp
phân giới về tâm bé hơn tốc độ khuyếch tán thì phần nước tự do sẽ được dịch chuyển
theo hướng ra bề mặt sản phẩm (dương tính). Đối với thực phẩm nói chung độ dẫn
nhiệt không lớn nên tốc độ trao đổi nhiệt giảm mạnh theo chiều sâu của sản phẩm làm
lạ
nh đông (tính từ bề mặt) do đó sự phân bố tinh thể đá ở các lứop càng sâu thì càng
không đều. Như vậy tốc độ làm lạnh đông của mô sinh vật là đặc trưng sự phân bố lại
nước đã đóng băng không chỉ giữa bên trong tế bào và ở gian bào mà còn phân bố lại
theo chiều sâu của sản phẩm lạnh đông. Khi làm lạnh đông chậm thì càng thấy rõ sự
biến đổi c
ấu trúc tế bào, thấy rõ sự phân bố lại nước, sự tạo thành các lớp đá, vùng đá
làm lạnh đông chậm có thể tạo nên những lớp đá dày 1mm nên dễ làm tan vỡ tế bào
biến đổi cấu trúc sợi cơ.
Ngày nay một số nước đã dùng tốc độ lạnh đông làm chỉ tiêu đánh giá chất
lượng của sản phẩm thuộc loại lạnh đông chậm, lạ
nh đông nahnh hay lạnh đông cực
nhanh. Ở thị trường quốc tế người ta hầu như đang tạm công nhân tiêu chuẩn lạnh
đông nhanh của thực phẩm phải tương ứng với v
lđ

= 1÷3cm/h, để đạt tiêu chuẩn lạnh
đông cực nhanh thì v
lđ
> 15cm/h.
4.7. Thời gian làm lạnh đông
* Ta tính thời gian làm lạnh đông (từ 2 phía) bản phẳng (tấm) dày δ = 2R.
Để đơn giản hoá trong tính toán ta qui ước :
- Tất cả các điểm của thực phẩm khi đưa vào làm lạnh đông thì đã được làm
lạnh đến điểm đóng băng cực dịch báo.
- Nước đóng băng ở điều kiện nhiệt độ không đổi và không có qúa lạnh khi làm
lạnh
đông.
- Hệ số toả nhiệt α trong qúa trình lạnh đông là const
- Nhiệt dung của phần sản phẩm đã đông bằng 0 .
Trong thời gian t sản phẩm được làm lạnh đông 1 lớp x .

- 50 -
Nếu thu 1 lượng nhiệt dQ thì sẽ có 1 lớp dọc sản phẩm được làm lạnh đông
thêm .

Hình ***

dQ = q’ζ Fdx (1)
Với :
q’ - Nhiệt đóng băng của 1kg sản phẩm (Kcal/kg)
ρ - Khối lượng riêng của sản phẩm
F - Tiết diện của lớp làm lạnh đông
Dx - Chiều dày của lớp được làm lạnh đông thêm
dQ được truyền ra môi trường xung quanh qua các lớp sản phẩm.
dQ = KF Δt d t

=
ε
+
λ
1x
1
F (t
đb
- t
0
) dt (2)
Với :
λ - Hệ số dẫn nhiệt của sản phẩm (Kcal/mh
0
C)
α - Hế số cấp nhiệt của môi trường truyền lạnh (Kcal/mh
0
C)
(1) và (2) suy ra :
q' ζ Fdx =
ε
+
λ
1x
1
F (t
đb
- t
0
) dt

⇒ dt =
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
α
+
λ−
ζ 1x
tt
'q
0db
dx
⇒ t =
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
α
+
λ−
ζ 1
2
x
tt
x'q

0db

Thay q’ = q
lđ
, λ = λ
lđ

x = R
(Và vì làm lạnh đông 2 phía nên t
lđ
=
2
t
)
⇒ t =
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
α
+
λ−
ζ
1
2
R

tt
Rq
ld0db
ld

* Đối với hình trụ : Tương tự ta có :

- 51 -
t
T
=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
α
+
λΔ
ζ
1
2
RT
t2
Rq
ld
Tld

Δ
* Đối với hình cầu :
T
c
=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
α
+
λΔ
ζ
1
2
RT
t2
Rq
ld
Cld

* Khi làm lạnh đông các sản phẩm có bao bì :
t =
⎥
⎦
⎤

⎢
⎣
⎡
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
λ
δ
∑+
α
+
λ
δ
Δ
δζ
BB
BB
ld
ld
1
PR
t
q

Với :

R, P - Hệ số phụ thuộc kích thước bề mặt của sản phẩm.
δ
BB
- Chiều dày lớp bao bì,
λ
BB
- Hệ số dẫn nhiệt bao bì.

4.8. Các phương pháp làm lạnh đông thực phẩm
Cách phân chia phương pháp làm lạnh đông nhanh hay chậm dựa trên cơ sở sự
tạo thành tinh thể đá trong sản phẩm, khả năng thoát ẩn nhiệt đóng băng của sản phẩm,
và liên quan chặt chẽ đến nhiệt độ quá lạnh, khả năng tạo được t
0
ql cho sản phẩm.
4.8.1. Phương pháp lạnh đông chậm.
Trong lạnh đông chậm thì nhiệt độ không khí > - 25
0
C, 0
kk
< 1m/s nên thời
gian lạnh đông thường kéo dài từ 15-20h tuỳ kích thước và chủng loại sản phẩm.
Số tinh thể đá hình thành trong gian bào rất ít nên có kích thước lớn. Ngoài ra
còn sự mất cân bằng về nhiệt độ ngay trong 1 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 đã gặp đủ độ lạnh và thành tinh thể ở ngay phía trong màng tế bào. Do xuất hiệ
n
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 suát lớn, phá rách màng tế
bào, phá huy 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 so với 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 1 số rau quả dự trữ cho chế biến nước rau quả sau này và ứng
dụng để làm trong các hỗn hợp thực phẩm ở dạng huy
ền phù. Qúa trình đóng băng
tinh thể khi làm lạnh đông chậm trong trường hợp này lại có lợi vì có tác dụng phá huỷ

- 52 -
cấu trúc tế bào, cấu trúc hệ thống keo, nên khi ép nước rau quả sẽ cho năng suất và
hiệu suất cao.
Ví dụ: Nho, táo qua lạnh đông chậm và bảo quản ở -14 ÷ 18
0
C đem ép lấy nước
thì hiệu suất tăng đến 150% so với ép nho táo tươi.
Cũng do tác dụng phá huỷ cấu trúc của hệ thống tế bào như thế cho nên rau quả
đã lạnh đông chậm thì các khâu chế biến tiếp theo như làm trong, lắng, lọc, tách nước,
sấy, ngâm tẩm, làm mềm sẽ đạt hiệu quả cao vì tách được nhiều dung dịch, nhiều
nước, mô tế bào dễ thấm hút hơn và mềm nhuy
ễn hơn. Như vậy áp udngj phương pháp
làm lạnh đông chậm chỉ đạt hiệu quả tốt trongtrh vừa cần bảo quản nguyên liệu hoạt
bán thành phẩm với thời gian lâu để kéo dài được thời vụ chếbiến mà vừa cần tăng
chất lượng cho 1 số sản phẩm chế biến sau này.
4.8.2. Phương pháp lạnh đông nhanh (Lạnh đông đột ngột hay cấp
đông).
Khi làm lạnh
đông nhanh qúa trình thoát nhiệt từ sản phẩm được tăng cường,

nhằm rút ngắn thời gian làm lạnh đông, hạn chế sự tạo thành những tinh thể đá to ở
gian bào và hạn chế sự chuyển dịch của nước trong tế bào và gian bào mà tạo nhiều
tinh thể đá bé ở ngay trong các tế bào, các tinh thể đá bé và nhiều sẽ ít gây tác dụng cơ
học đối với nguyên sinh chất và màng tế bào.
Môi trường làm lạnh
đông nhanh thường là không khí hoặc các chất lỏng. Các
chất lỏng thường là dung dịch hỗn hợp của nhiều muối để t
0
đb của dung dịch càng
thấp càng tốt. Nhược điểm của môi trường lỏng là gây bẩn và hỏng rỉ thiết bị, đồng
thời nước muối thấm vào sản phẩm làm ảnh hưởng đến phẩm chất cũng như ngoại
hình của sản phẩm. Môi trường không khí tuy có hệ số truyền nhiệt bé và dễ làm cho
sản phẩm bị rỉ hóa cũng như dễ bị hao hụ
t khối lượng nhưng tiện lợi nên được sử dụng
phổ biến. Chế độ lạnh đông nhanh.
+ Nhiệt độ của môi trường truyền lạnh phải thấp hơn -35
0
C
+ Vận tốc đối lưu của môi trường khí = 3÷5 m/s, của môi trường lỏng ?? = 1m/s
+ Kích thước sản phẩm phải nhỏ
+ Nhiệt độ quá lạnh của sản phẩm phải thấp t
0
ql
≤ -6
0
C (tức là cần tăng nồng độ
phần tử của sản phẩm)
+ Qúa trình đóng băng sản phẩm phải xảy ra cùng lúc trong tế bào và ngoài
gian bào để hạn chế sự chuyển nước từ trong tế bào ra gian bào.
Tất cả các điều kiện trên nhằm bảo đảm cho qúa trình đá tốc độ lạnh đông

nhanh và kịp thời, nhất là khi xảy ra sự đóng băng đồng loạt 1 khố
i lượng nước lớn:
Nước tự do và nước liên kết yếu.
* Ưu điểm: của phương pháp làm lạnh đông nhanh so với lạnh đông chậm
(không kể những lúc bắt buột phải dùng lạnh đông chậm)

- 53 -
- Bảo đảm khá tốt những đặc tính của thực phẩm, thành phần vitamin, tính chất
mùi vị và độ dinh dưỡng của thực phẩm ban đầu.
- Tăng cường được tính chất mặt ngoài của sản phẩm, tăng điều kiện vệ sinh.
- Giảm thời gian lạnh đông xuống 3 ÷ 4 lần.
- Tăng cường xuất sản phẩm làm lạnh đông ?? 2÷ 3 lần trên cùng một di
ện tích.
- Hạn chế tổn hao khối lượng đi 1,5 ÷ 2 lần.
4.8.3. Phương pháp lạnh đông cực nhanh (lạnh đông siêu nhanh hay
lạnh đông tức thời).
Khi lạnh đông tức thời do thoát nhiệt đều và rất nhanh nên hạn chế rất mạnh sự
chuyển nước trong tế bào ra ngoài gian bào, hạn chế sự tạo thành tinh thể đá to ở gian
bào, vì vẫn ít nước chuyển qua màng tế bào để đóng bă
ng kết tinh ở gian bào nên khi
làm tan giá chậm nó trở lại tế bào, làm tế bào sống lại được, không phá vỡ cấu trúc
nguyên sinh
Như vậy muốn làm lạnh đông tức thời phải đảm bảo các điều kiện là cần có
ngay và rất nhiều tâm kết tinh, để tạo tành nhiều tinh thể bé trong tế bào.
Thực hiện nghiêm túc yêu cầu này chỉ trong môi trường lỏng : CO
2
lỏng, nitơ
lỏng, from lỏng và các khí hoá lỏng khác, đồng thời kích thước sản phẩm bé để có bề
mặt riêng lớn.
Sản phẩm cần phải có độ quá lạnh Δt?? lớn (tql thấp) bằng cách tăng nồng độ

phân tử (vì Δtql = 1,84n)
Ngày nay kỹ thuật lạnh tiên tiến cho phép làm lạnh đông cực nhanh với thời
gian chỉ trong khoảng 5 ÷ 10 phút tức là chỉ bằng khoảng 1/60 thời gian lạnh
đông
nhanh. Do tốc độ lạnh đông 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 k
ỹ thuật tiên tiến lượng sản phẩm lạnh đông
cực nhanh đã chiếm tỉ số khoảng 50% trong số sản phẩm lạnh đông nói chung.
Thường người ta dùng nitơ lỏng vì có nhiều ưu việt:
+ Nitơ lỏng bay hơi ở áp suất thường cho nhiệt độ rất thấp - 196
0
C
+ Nitơ lỏng gần như khí trơ nên hạn chế được qúa trình oxy hóa sản phẩm.
+ Lạnh đông cực nhanh như sản phẩm trong nitơ lỏng hạn chế được nhiều VSV
hơn so với các phương pháp khác.
Ở Việt Nam ta cũng đã tiến hành thí nghiệm lạnh đông cực nhanh chuối, dứa
trong nitơ lỏng, và ở thành phố HCM có máy lạnh đông cực nhanh bằng nitơ lỏng IQF
(n/m liên hợp)
* Bi
ểu đồ nhiệt độ của sản phẩm trong qúa trình làm lạnh đông ở biểu đồ (a) có
đoạn ngày và cong lên chứng tỏ mức độ làm lạnh đông không đều và không kịp thời,

- 54 -
lúc này tốc độ thoát nhiệt khỏi sản phẩm không kịp với tốc độ sinh ra nhiệt do sự tạo
thành một loạt những tinh thể đầu tiên sau khi đạt t
0
ql, do vậy khi ấy sẽ có 1 số tinh thể
sữa mới tạo thành bị tan ra, làm giảm mất số lượng tinh thể, nước mới tan ấy lại bám

vào kết tinh lên mầm tinh thể khác tạo những tinh thể lớn hơn, gây tác hại về cơ học
cho màng tế bào.
Ở biểu đồ (b) đặc trưng cho qúa trình lạnh đông nhanh, ở biểu đồ này vẫn có
đoạn cong ít, chứng tỏ vẫn còn nhược đ
iểm như ở biểu đồ (a) nhưng mức độ nhỏ hơn
nhiều.
Ở biểu đồ (c) hoàn toàn khong có đoạn gãy, chứng tỏ qúa trình lạnh đông xảy ra
rất nhanh và rất kịp thời, trường hợp này chỉ có ở lạnh đông cực nhanh.

Hình ***

4.9. Những biến đổi của thực phẩm làm lạnh đông
4.9.1. Những biến đổi nhiệt - Lý học .
1. Biến đổi lý h
ọc :
Trong qúa trình làm lạnh đông, nước tách ra độc lập ở dạng những tinh thể đá,
làm cho sản phẩm trở nên rắn, thể tích tăng một ít do đó khối lượng riêng giảm. Ẩm
bốc lên từ bề mặt sản phẩm vào không khí xung quanh. Nếu nhập sản phẩm còn ướt
lên bề mặt, khi làm lạnh đông dùng đóng băng lại, sau đó có qúa trình thăng hoa nước
đá. Hiệu số giữa nhi
ệt độ bề mặt bay hơi và không khí xung quanh càng lớn thì qúa
trình bốc ẩm càng mạnh gây tổn hao khối lượng càng lớn. Ngoài ra, do nước đóng
băng ở lớp bề mặt sản phẩm nên có sự biến màu do hiệu ứng quang học nhờ tinh thể
đá khúc xạ ánh sáng (biến màu giả tạo) và mất một phần mùi vị, lớp bề mặt trở nên
cứng dai.
2. Biến đổi nhiệt dung. C [Kcal/ kg
0
C]
Gọi C
lđ

- Nhiệt dung sản phẩm làm lạnh đông .
Ta có :
C
lđ
= c’ (1 + ϕ) + c’’ (ϕ - ϕ
ω
) + c’’’ ϕ
ω

Trong đó :
c’ - Nhiệt dung của chất khô, có thể tính cụ thể tuỳ thành phần cấu tạo (gồm
gluxit, protit, lipit ) nhưng thường thường c’ = 0,25 + 0,35 kcal/kg
0
C
c’’ - Nhiệt dung của nước đá ; c’’ = 1Kcal/kg
0
C
c’ »’ - Nhiệt dung của nước đá ; c’’ = 0,52 Kcal/kg
0
C
ϕ - Hàm lượng nước trong sản phẩm
ω - Lượng nước đóng băng ở nhiệt độ đã biết của 1 kg sản phẩm

- 55 -
ϕ
ω
- Lượng nước đóng băng ở nhiệt độ nhất định.
ϕ - ϕ
ω
- Lượng nước chưa đóng băng

Như vậy khi làm lạnh đông xong nhiệt dung sản phẩm giảm vì nước phần lớn
chuyển thành đá và c’’ > c’’’ .
Nhiệt dung của sản phẩm ở trạng thái lạnh (trên điểm đóng băng) là :
c
0
= c’(1 - ϕ) + c’’ϕ
Do đó :
t
lđ
= c
0
- (c’’ - c’’’) ϕ
ω


Hình ***

Công thức này chưa kể gì đến nhiệt toả ra do qúa trình tạo đá. Trong thực tế khi
làm lạnh đông nhiệt cần phải thoát ra từ sản phẩm bao gồm nhiệt để hạ nhiệt độ làm
lạnh sản phẩm là C
lđ
và nhiệt do tạo thành nước đá q
ω
trong 1 kg sản phẩm mà q
ω
lại
phụ thuộc vào nhiệt độ.
Nhiệt tạo thành đá do G kg sản phẩm khi biến thiên nhiệt độ rất bé tạo nên dw
nước đá như sau:
dQ

ω
= G . ϕ . r . dw Kcal/
0
C
Tính dưới dạng nhiệt dung: nhiệt toả ra trên 1 đơn vị sản phẩm khi biến thiên
nhiệt độ 1
0
C
q
ω
= (ω
2
- ω
1
) . ϕ . r Kcal/
0
C
Với ω
2
- ω
1
: Hiệu số lượng nước đóng băng trong sản phẩm khi biên thiên
nhiệt độ 1
0
C
r - ẩn nhiệt chuyển pha của nước r = 80 Kcal/kg.
Như vậy nhiệt dung toàn phần của sản phẩm là :
C
ω
= c

lđ
+ q
ω

= c
lđ
+ (ω
2
- ω
1
) . ϕ . r
C
ω
: cực đại lúc mới bắt đầu qúa trình làm lạnh đông vì khi đó độ giảm nhiệt độ
từ tđb còn bé, vì vùng ấy sự tạo thành nước đá mạnh nhất, và khi đó ω = 0 do đó
c
lđ
= ω
Và vào lúc tất cả nước đã đóng băng (ở điểm ơtecti)
ta có ?? Δ
ω
= 0 ⇒ q
ω
= 0 và c
lđ
= 0
ω

3. Biến đổi độ dẫn nhiệt: λ [Kcal/m h
0

C]
Độ dẫn nhiệt của sản phẩm đã làm lạnh đông λ
lđ
được tính.
λ
lđ
= λ’ (1 - ϕ) + λ’’ (ϕ - ϕ
ω
) + λ’’’ . ϕ . ω [Kcal/m h
0
C]

- 56 -
Với :
λ’ - Hệ só dẫn nhiệt của chất khô, thường λ’ = 0,22 Kcal/m h
0
C
λ’’ - Độ dẫn nhiệt của nước λ’’ = 0,48 Kcal/m h
0
C
λ’’’ - Độ dẫn nhiệt của nước đá λ’” = 1,95 Kcal/m h
0
C
Độ dẫn nhiệt của nước đá λ’’’ lớn hơn độ dẫn nhiệt của nước λ’’ cho nên trong
qúa trình đóng băng độ dẫn nhiệt của sản phẩm đã lạnh đông λ
lđ
tăng dần khi càng
giảm nhiệt độ .

Hình ***

Ngoài ra ta có:
λ
lđ
= λ
0
+
[]
)t1(tlg
Br
1
Ar
AB
=+
+

Với :
r
0
- Độ dẫn nhiệt của sản phẩm ở nhiệt độ kết tinh của dịch bào .
A, B - hằng số thực nghiệm.

4. Biến đổi hệ số dẫn nhiệt độ.
Ta có :
a
lđ
=
δ
λ
.c

ld
ld
[m
2
/h ]
và
a
ω
=
δ
λ
ω
ω
.c
[m
2
/h ]
Trong qúa trình lạnh đông λ
lđ
tăng dần, c
lđ
lại giảm dần nên a
lđ
tăng liên tục.
Công thức thực nghiệm :
a
lđ
= a
0
+

[]
)t1(tlg
Br
1
Ar
db
=+
+

Hình***

Với a
0
là hệ số dẫn nhiệt độ của sản phẩm trước khi tạo tinh thể đá và
a
0
=
δ
λ
0
0
c


- 57 -
δ - Khối lượng riêng của sản phẩm đã lạnh đông, δ giảm chừng 5 - 6% do sự
giản nở thể tích của nước tạo thành đá. Sự thay đổi này không lớn lắm so với biến đổi
của λ
lđ
và c

lđ
, do đó khi tính a
lđ
ta lấy nó theo nhiệt độ a
lđ
= f (t
0
)
Tóm lại, ta thấy trong qúa trình làm lạnh đông thì λ tăng, a tăng, nhưng thực tế
sự truyền nhiệt ở giai đoạn sau vẫn khó khăn hơn. Đó là vì khi nước đóng băng có tăng
λ thật, nhưng lại mất khả năng truyền nhiệt bằng đường lối đối lưu, mà truyền nhiệt
bằng đối lưu rất quan trọng trong môi trường lỏng và khí. Trong sản phẩ
m đã lạnh
đông sự truyền nhiệt kém vì chỉ còn mỗi một khả năng truyền nhiệt bằng dẫn nhiệt.
4.9.2. Những biến đổi sinh hóa.
Trong điều kiện nhiệt độ thấp của qúa trình làm lạnh đông, những biến đổi sinh
thái của thực phẩm được hạn chế rất nhiều so với qúa trình làm lạnh thường.
Do qúa trình đóng băng của nước các phản ứng sinh hoá nói chung b
ị kìm hãm
mạnh với mức độ khác nhau, tạo nên sự mất cân bằng các qúa trình trao đổi chất trong
tế bào sản phẩm thực phẩm, trong VSV. Nhiệt độ càng thấp và tốc độ làm lạnh đông
càng nhanh thì càng có nhiều tế bào còn nguyên và sống được. Chính sự mất cân bằng
giữa các qúa trình sinh hoá xảy ra mạnh nhất ở khoảng nhiệt độ tạo thành khối lượng
nước đá chủ yếu, là khoảng -2 ÷-20
0
C và cũng chính nó có tác dụng làm biến tính
1 phần protit của thịt, cá, sự biến đổi protit rõ nhất là khi làm lạnh đông chậm trong
khoảng nhiệt độ từ t
0
đb

÷ - 4
0
C (nói rõ ở cơ chế tách nước đóng băng)
Các hoạt động enzim của bản thân rau, quả, thịt cá cũng giảm nhưng không
đình chỉ hẳn được: như men lipaza không mất hoạt tính cả ở -35
0
C và phản ứng phân
huỷ glucogen do men thuỷ phân vẫn xảy ra với tốc độ đáng kể (không thấy hiện tượng
phân huỷ men ngay ở -79
0
C). Nhiều loại men khi làm lạnh đông không bị mất hoạt
tính, có khi còn tăng hoạt tính sau khi được tan giá và làm ấm.
Nói chung những biến đổi sinh hóa trong thực phẩm khi làm lạnh đông còn tiếp
tục xảy ra suốt qúa trình bảo quản lạnh đông về sau, nhất là các qúa trình phân huỷ
protit, lipit, gluxit và các qúa trình tạo thành sản phẩm phân huỷ của chất bay hơi
càng về sau mới rõ nét. Mặt khác tốc độ và cường độ các qúa trình ấy phụ thuộc rất
nhi
ều vào trạng thái của sản phẩm trước khi làm lạnh đông.
4.10. Các biện pháp hạn chế hao hụt khối lượng trong lạnh đông và trữ
đông
Trong lạnh đông và trữ đông thực phẩm vẫn xảy ra nhiều biến đổi không lợi
cho sản phẩm. Biến đổi quan trọng nhất là sự hao hụt khối lượng do bay hơi, sẽ kéo
theo sự giảm phẩm chất rất nhiều như
: Khô héo, đen bề mặt Vì vậy cần áp dụng các
biện pháp hạn chế hao hụt khối lượng như sau:
- Làm lạnh đông sản phẩm theo kiểu gián tiếp, tức là sản phẩm được bao gói
sẵn trong giấy bóng, túi nhựa để tránh tiếp xúc với không khí nên hạn chế được hao

- 58 -
hụt khối lượng. Biện pháp này còn hạn chế được ôxy hóa sản phẩm, hạn chế mức ô

nhiễm VSV và đáp ứng được yêu cầu văn minh thương nghiệp.
- Một số sản phẩm sau khi lạnh đông xong được tráng bằng để tạo một lớp vỏ
mỏng bằng nước đá, ngăn cách sự tiếp xúc sản phẩm với không khí.
- Làm lạnh đông 1 pha. Trước kia một s
ố sản phẩm nhất là thịt trước khi làm
lạnh đông phải qua khâu làm lạnh. Như vậy tuy chất lượng có hơn vì qua qúa trình ??
hóa học, nhưng chi phí cho chế biến tăng và hao tốn khối lượng lớn. Ngày nay người
ta áp dụng phương pháp lạnh đông thịt 1 pha (bỏ qua khâu làm lạnh) vừa hạ chi phí
chế biến, xuất nhập kho vừa tăng năng suất làm lạnh lại vừa giảm hao hụt khối lượ
ng
từ 3% xuống 2%.
- Làm lạnh đông cực nhanh, vừa đạt năng suất cao, vừa giảm hao hụt khối
lượng do t
lđ
ngắn.
- Sản phẩm lạnh đông xong đưa vào kho trữ đông cần phải xếp thật chặt để hạn
chế hao hụt khối lượng.
- Trữ đông ở nhiệt độ thấp cũng hạn chế được hao hụt khối lượng. Nếu trữ đông
qua 4 tháng ở -8
0
C thì ΔG = 2,47%
-12
0
C thì ΔG = 1,22%
-18
0
C thì ΔG = 1,1%

4.11.Kỹ thuật làm lạnh đông một số thực phẩm
4.11.1 Lạnh đông thịt và sản phẩm thịt gia súc.

Thịt được làm đông lạnh ở trong các buồng lạnh đông hoặc các hầm (tunen)
lạnh đông. Thịt bò, trâu ở dạng 1/4, thịt heo ở dạng 1/2 và heo sữa, cừu ở dạng nguyên
con, ngoài ra thịt còn được làm lạnh đông ở dạng khối, philê và miếng vụn.
Thị
t ở dạng 1/4, 1/2 hay nguyên con được treo bằng các móc đặc biệt có bánh
xe chuyển động trên các đường ray. Nhờ vậy mà việc bốc xếp và vận chuyển thịt được
nhẹ nhàng và có thể tự động hoá
Nhiệt độ không khí trong phòng -35
0
C ÷ -40
0
C
Tốc độ đối lưu không khí 3 ÷ 5 m/s
Nhiệt độ trong đùi dày hay ở tâm của khối thịt đạt -8 ÷-12
0
C thì qúa trình lạnh
đông kết thúc.
Tổn hao khối lượng thịt trong qúa trình lạnh đông cho phép từ 0,6 ÷ 2,6% phụ
thuộc chất lượng loại thịt, điều kiện kỹ thuật và phương pháp lạnh đông.
Có 2 phương pháp lạnh đông thịt
+ Làm lạnh đông 2 pha: Thịt nóng được làm lượng để hạ nhiệt độ của nó đến
+4
0
C sau đó mới đưa vào thiết bị lạnh đông.

- 59 -
+ Làm lạnh đông một pha: Thịt sau khi ra lò mổ còn nóng, đưa vào thiết bị lạnh
đông ngay, ở đó thịt được làm lạnh đông đến nhiệt độ nhỏ hơn -8
0
C

Lạnh đông 1 pha có nhiều ưu điểm hơn so với lạnh đông 2 pha.
- Tổng thời gian của qúa trình giảm
- Tổn hao khối lượng giảm nhiều (30 ÷ 45%)
- Chi phí lạnh và diện tích phòng lạnh cũng giảm.
Ta xét ảnh hưởng của các phương pháp làm lạnh đông đến thời gian lạnh đông
và tổn hao khối lượng đối với thịt bò , 1/2 con.
Nhiệt độ của
thịt

Phương pháp
lạnh đông
Ban
đầu
Cuối
Nhiệt
độ (
0
C)
Tốc độ
chuyển
động(m/s)
Thời
gian
lạnh
đông
(h)
Tổn hao
tự
nhiên
khối

lượng
%
- Lạnh đông 2 pha
+ Chậm 4 -8 -18
0,1 ÷ 0,2
40 2,58
+ Tăng cường 4 -8 -23
0,5 ÷ 0,8
26 2,35
- Nhanh 4 -8 -35
3 ÷ 4
16 2,20
- Lạnh đông 2 pha
+ Chậm 37 -8 -23
0,1 ÷ 0,2
36 1,82
+ Tăng cường 37 -8 -30
0,5 ÷ 0,2
24 1,60
- Nhanh 37 -8 -35
3 ÷ 4
20 1,20
Đối với thịt lợn 1/2 con thời gian lạnh đông bằng 80%.
Đối với thịt cừu nguyên con thời gian lạnh đông bằng 60%.
Các nhà công nghệ đòi hỏi thực hiện qúa trình làm lạnh đông phải nhanh và kết
thúc trước khi bắt đầu giai đoạn tê công của thịt, sau khi giết mổ nhằm bảo vệ thịt khỏi
bị phân huỷ glycogen và Ati. Do đó cần phải làm lạnh đông nhanh thịt tươi với t
ốc độ
phát triển lớp đóng băng khoảng 5-6cm/h, điều này chỉ có thể thực hiện trong môi
trường lỏng tức là làm lạnh đông bằng phương pháp tiếp xúc.

Rewtow đề nghị làm lạnh đông thịt trong N
2
lỏng, tuy nhiên cho tới nay
phương pháp này chưa áp dụng rộng rãi vì những khó khăn về mặt kỹ thuật cũng như
giá thành sản xuất N
2
lỏng.
Ngoài ra ở nhiệt độ sôi của N
2
lỏng trong không khí thường là -197
0
C thì thịt
được làm lạnh đông đến -40 ÷ 50
0
C, lớp bề mặt thịt bị làm quá lạnh và gây nên những
vét nứt ở bề mặt.

- 60 -
Ở Bungari người ta thực hiện quy trình làm lạnh đông theo chương trình từng
giai đoạn. Ban đầu thịt tươi được làm lạnh nhanh và làm lạnh đông trong 1 phòng lạnh
có bề mặt bức xạ nhiệt lớn và đối lưu tự nhiên không khí. Sau đó mở quạt cho đạt v
kk
tới 8m/s, rồi qúa trình làm lạnh đông lại tiếp tục thực hiện ở điều kiện đối lưu tự nhiên.
Phương pháp này giảm tổn thất khối lượng thịt lợn 20% và thịt bò 50% nhưng t
lđ
có
kéo dài.
Đối với thịt ở dạng khối, philê (380 x 380 x 150mm) hoặc phủ tạng (tim, gan,
thận ) mỡ, các sản phẩm từ thịt như patê, dămbông, xúc xích, chả được lạnh đông
bằng cách xếp vào các khay nhôm hoặc thép không rỉ, các khay này được đặt trên các

ngăn đẩy rồi đưa vào phòng hay hầm lạnh đông, hoặc đặt trực tiếp trên các ngăn của tủ
lạnh đông. Để đạt tiêu chuẩn lạnh
đông nhanh cần phải lạnh đông với thời gian không
quá 8h. Hiện nay đã áp dụng thiết bị lạnh đông kiểu băng chuyền liên tục, t
0
kk
=-40
0
C
nên t
lđ
các sản phẩm trên < 60 phút.
4.11.2. Lạnh đông thịt gia cầm.
Chế độ công nghệ và các trang thiết bị để làm lạnh đông thịt gia cầm cũng
giống như ở làm lạnh đông thịt gia súc.
Các con thịt được bao bọc trong các túi và xếp vào các thùng bằng cactông hay
gỗ. Các thùng được xếp sole trong thiết bị lạnh đông để không khí lưu thông đều giữa
chúng. Khả năng xếp được 150 - 200 kg thịt/ m
2
.
Chế độ lạnh đông:
t
0
kk
=- 30
0
C ; v
kk
=-4 ÷ 6 m/s ; tổn thất 0,3 ÷ 0,5%
t

lđ
(gà , vịt ) = 8 ÷ 10 h
t
lđ
(ngỗng, gà tây ) = 12 ÷ 16 h
Thịt gia cầm làm lạnh đông không qua giai đoạn làm lạnh là tốt nhất. Ngày nay
1 số nước đã áp dụng phương pháp làm lạnh đông thịt gia cầm trong môi trường lỏng,
lúc này còn thịt được bao bọc bằng các màng chất dẻo, được hút hết không khí.
4.11.3. Lạnh đông thuỷ sản.
Vùng biển nước ta nằm trong vùng có nhiều chỗ gặp nhau của các dòng nước
và có khí hậu nhiệt đới nên có nhiều hải s
ản quý. Trữ lượng hải sải của ta rất lớn, theo
số liệu của liên hiệp quốc và FAO nghiên cứu cho thấy trữ lượng hải sản của ta đạt tới
khoảng 10 triệu tấn bao gồm cá tầng trên, cá tầng dày và gần đáy, các loại tôm, mực
Vì vậy chúng ta phấn đấu xuất khẩu mặt hàng thuỷ sản lạnh đông với tỉ lệ lớn như
NQ IV đã đề
ra “ Ngành hải sản phải sớm trở thành 1 ngành sản xuất những mặt hàng
xuất khẩu chủ lực, chẳng những đảm bảo nhập khẩu đủ các phương tiện hiện đại hóa
ngành mình, mà còn phải tăng tích luỹ ngoại tệ của Nhà nước để phát triển ngành kinh
tế quốc dân”.
1. Chế biến lạnh đông các loại cá:

- 61 -
Cá lạnh đông phải có chất lượng cao, hiện nay trên thế giới lưu thông những
mặt hàng cá lạnh đông phổ biến sau đây:
- Round fish: cá nguyên con tự nhiên như mới đánh lên (không qua xử lý)
- Drawn fish: Cá nguyên con nhưng đã rút sạch các cơ quan nội tạng bên trong.
-Dressed fish : Cá đã bỏ đầu và mổ bụng, loại bỏ các cơ quan nội tạng , cắt xén
vây, đuôi
- Fillets fish : Cá đã mổ xẻ loại bỏ xương sống

để lấy phần thịt lườn ở hai bên
mông.
- Stearo: Cá cắt khúc, còn để nguyên xương và da (thịnh hành úc, tận Gia Ba,
Hồng Kông, Châu Á)
Tuỳ theo loại cá và mặt hàng mà cá được làm lạnh đông trong các phòng lạnh
đông nhanh bằng không khí, hơăc trong tủ lạnh đông, hoặc được lạnh đông theo kiểu
nhúng và tưới.
Sau khi lạnh đông xong cá phải được bọc kín bằng một lớp áo băng (tráng
băng) để hạn chế qúa trình bốc hơi và sự oxi hóa, b
ằng cách nhúng vào bể nước có
nhiệt độ bằng 0 ÷2
0
C có pha cho nồng độ 2 ÷ 5ppm.
Thời gian thực hiện qui trình:
- Chọn phân loại không quá 1h.
- Xử lý nguyên liệu không quá 2h.
- Bao gói đóng thùng không quá 1h
- Chờ làm lạnh đông không quá 8h (để ở phòng lạnh thường)
- Làm lạnh đông nhanh không quá 5h.
- Bọc áo băng khôngquá 45 giây (nhúng trong 3 ÷ 7 giây)
2. Lạnh đông tôm:
Tôm là loại hải sản có giá trị kinh tế cao ở thị trường trong nước và trên thế
giới. Khâu quyết định sản phẩm có chất lượng cao là giữ độ tươi c
ủa tôm nguyên liệu
trước khi đưa vào dây chuyền chế biến.
Sau khi qua các khâu xử lý tôm được làm lạnh đông nhanh ở t
0
= 40
0
C trong

thời gian 4 ÷6 giờ, cần phải cho máy lạnh chạy trước đến khi nhiệt độ trong tủ lạnh
đông hoặc trong hầm lạnh đông đạt -40
0
C mới ban đầu cho tôm vào.
Thời gian thực hiện qui trình ở thực tế nước ta như sau:
- Từ rửa đến vặt đầu ≤ 90 phút.
- Phân loại xếp khuôn ≤ 30 phút.
- Chờ chạy đông ≤ 4h
- Lạnh đông ≤ 6h
- Tách khuôn, hàn kín túi ≤ 40 phút

- 62 -
- Chờ đợi đưa vào kho bảo quản ≤ 40 phút
4.11.4. Làm lạnh đông rau quả.
Rau quả lạnh đông ngày nay đã trở thành một mặt hàng có thị trường rộng lớn
trên thế giới. Chỉ có sản phẩm rau quả lạnh đông mới giữ được nhiều nhất các giá trị
quí so với khi chế biến bằng các phương pháp khác (sấy, muối, đóng hộp ). Người ta
đã chứng minh bằng l
ạnh đông siêu nhanh rau quả thì rau quả tiếp tục sống và phát
triển sau khi tan giá và làm ấm thích hợp.
Rau quả phải qua giai đoạn chế biến sơ bộ (chọn, rửa ) để loại bỏ những phần
kém dinh dưỡng, qua giai đoạn xử lý nhiệt (chần, hấp ) để giữ màu, diệt men ôxi hóa,
diệt VSV, tách không khí. Sau đó được làm lạnh đông trong thiết bị lạnh đông nhanh
với t
0
kk
≤ -35
0
C ÷ -40
0

C
Rau quả có thể làm lạnh đông ở dưới dạng rời, quả hay được cắt thái.
Ngày nay người ta chú ý phát triển nhiều loại sản phẩm dạng hỗn hợp lạnh
đông gồm :
- Các loại rau (để nấu xúp)
- Các loại rau với quả
- Các loại rau với thịt
- Các loại rau với thuỷ sản (tôm, cá, mực )
Sử dụng các mặt hàng này rất thuận lợi cho công tác phục vụ ăn uố
ng công
cộng cũng như ăn uống gia đình. Mặt khác hỗn hợp rau quả lạnh đông thường được
phối chế theo công thức tối ưu về giá trị dinh dưỡng, về giá trị tiêu hóa.