BÀI GIẢNG KỸ THUẬT LẠNH ( ThS. Trần Thế Truyền ) - CHƯƠNG 6 docx

- 68 -
CHƯƠNG 6: TAN GIÁ VÀ LÀM ẤM THỰC PHẨM

* Sơ đồ kỹ thuật làm lạnh và làm lạnh đông thực phẩm:






Làm tan giá và làm ấm thực phẩm đã bảo quản lạnh và lạnh đông là khâu cuối
cùng trước khi đưa đi sản xuất, chế biến hoặc đem sử dụng, tiêu thụ trên thị trường .
Khâu tan giá và làm ấm cũng đóng vai trò rất quan trọng, quyết định chất lượng
các sản phẩm. Các qui trình công nghệ ở những giai đ
oạn trước làm tốt, nhưng giai
đoạn tan giá và làm ấm không đảm bảo yêu cầu kỹ thuật thì sản phẩm cũng trở thành
hư hỏng.
Làm tan giá và làm ấm là hai qúa trình ngược với qúa trình làm lạnh đông và
làm lạnh.
Yêu cầu kỹ thuật của làm tan giá và làm ấm cũng rất chặt chẽ như các giai đoạn
làm lạnh đông và làm lạnh.
6.1. Làm tan giá
6.1.1. Yêu cầu chung.
Trong kỹ thuật lạnh đông thực phẩm, công
đoạn tan giá là khâu xử lý cuối cùng
của sản phẩm trước khi đưa tới khâu làm ấm. Nếu khâu tan giá không thực hiện tốt thì
sản phẩm sẽ bị tổn thất khối lượng nhiều do dịch chất mất đi trong qúa trình tan giá,
làm hư hỏng lớp bề mặt của sản phẩm và nhiễm nhiều VSV. Khác với qui tình kỹ
thuật làm lạnh thực phẩm, kỹ thuật lạnh đông thự
c 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 tan giá thế nào để đủ
điều kiện và thời gian cho qúa trình phục hồi toàn bộ những tính chất ban đầu (trước
khi làm lạnh đông ) của sản phẩm.
Làm tan giá là qúa trình ngược với qúa trình lmà l
ạnh 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 qúa trình là nâng nhiệt độ sản phẩm từ nhiệt độ lạnh đông đến điểm
nóng chảy của dịch bào (t = -1 ÷ -2
0
C) đó là qúa trình tan băng. Yêu cầu chủ yếu đặt ra
Nguyên liệu
Làm lạnh Bảo quản lạnh
Làm lạnh đông Trữ đông
Tan giá
Làm ấm Chế biến, tiêu thụ

- 69 -
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 qúa trình tan giá phụ thuộc chủ yếu vào phương
pháp làm lạnh đông, vào thời gian bảo quản và phương pháp làm tan giá, ngoài ra còn
phụ thuộc vào chất lượng của sản phẩm, phụ thuộc vào độ pH.
Cơ
chế của những qúa trình sinh lý, sinh hóa và hóa học trong qúa trình tan giá
cũng phức tạp như khi làm lạnh đông.
Trong qúa trình tan giá đồng thời có qúa 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 qúa trình làm lạnh đông chậm, thời gian bảo quản lâu,

nhiệt độ bảo quản không ổ
n 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 qúa trình làm tan giá cần phải đủ thời gian, tức là làm tan giá
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 qúa 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 dị
ch 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 ϕ% thấp)
- Thời gian ngắn nhất (tan giá nhanh, tăng nhiệt độ chất tải nhiệt)
Trong thực tế không thể cùng một lúc một phương pháp lại thoả mãn cả 4 yêu
cầu trên, mà tuỳ theo yêu cầu cụ
thể của sản phẩm, phương pháp và mục đích sử dụng
sau này mà có thể bỏ qua yêu cầu này hoặc yêu cầu khác.
Như đã nói ở trên, khi làm tan giá thì đạt được yêu cầu là tổn thất dịch chất ít
nhất, nhưng lại phải tăng thời gian của qúa trình , do đó sẽ tăng giá thành sản phẩm. Sự
hao hụt khối lượng sẽ ít nếu sản phẩm tan giá ở ϕ
kk
cao. Song khi đó bề mặt của sản
phẩm bị bẩn, VSV phát triển, sản phẩm có thể bị phủ lớp nhờn, điều này có tránh được
nếu bề mặt của sản phẩm ở trạng thái khô, song lúc đó sự hao hụt về khối lượng lại
tăng lên. Có thể rút ngắn thời gian tan giá bằng cách tăng nhiệt độ của chất tải nhiệt,
nhưng lúc đó l

ại tăng thất dịch chất.
Như vậy các yêu cầu nêu ở trên để lựa chọn chế độ và phương pháp làm tan giá
mâu thuẩn nhau và trong 1 số trường hợp còn loại trừ lẫn nhau. Vì thế khó trả lời câu
hỏi phương pháp và những điều kiện nào để làm tan giá sản phẩm tốt nhất. Thường lựa
chọn phương pháp làm tan giá phụ thuộc vào điều kiện cụ thể.

- 70 -
6.1.2. Các phương pháp làm tan giá.
1. Tan giá chậm trong không khí.
a/ Tan giá chậm trong không khí với nhiệt độ bề mặt sản phẩm thấp hơn nhiệt
độ điểm sương của không khí. Với phương pháp này khi tan giá sẽ tăng nhiệt độ không
khí từ 0
0
C lên tới 6 ÷ 8
0
C trong thời gian 3 ÷ 5 ngày, độ ẩm ϕ
kk
= 90 ÷ 92%. Phương
pháp này có 1 số ưu điểm là sản phẩm không bị giảm khối lượng do bay hơi, tổn thất
dịch chất khi tan giá và chế biến sơ bộ sau này không lớn lắm. Tuy nhiên có nhược
điểm là do ϕ
kk
cao nên cho bề mặt thịt biến đổi, có hiện tượng hút ẩm ngưng tụ làm
tăng khối lượng 1,5 ÷ 2%. Sau khi tan giá, thịt này cần phải sấy lại bằng không khí ở
0
0
C và ϕ
kk
= 65 ÷ 70% cho ráo bề mặt.
b. Tan giá chậm trong không khí với nhiệt độ bề mặt cao hơn nhiệt độ điểm

sương của không khí.
Nhiệt độ của không khí tăng lên từ 0
0
C đến 6
0
C trong 3 ÷ 5 ngày đối với gia
súc; 24 ÷ 30h đối với gia cầm, độ ẩm ϕ
kk
= 65 ÷ 70%. Với phương pháp này tổn thất
khối lượng khoảng 3,2 ÷ 4% nhưng tổn thất dịch chất không đáng kể. Phương pháp
này đơn giản và thực tế được áp dụng nhiều.
2. Tan giá nhanh trong không khí.
Dùng không khí tuần hoàn có t
0
= 15÷ 20
0
C, độ ẩm ϕ
kk
= 55 ÷ 60% . Phương
pháp này rút ngắn thời gian 2,5 ÷ 3 lần tức là khoảng 15 ÷ 20h. Tổn thất khối lượng
khoảng 3%, còn tổn thất dịch chất trong qúa trình tan giá thì nhỏ, nhưng trong qúa
trình chế biến sau này thì khá lớn, khoảng 2% .
3. Tan giá trong hỗn hợp không khí - hơi nước bằng phương pháp trực tiếp.
Phương pháp này thường dùng để làm tan giá thịt trong các Xí nghiệp sản xuất
patê, lạp xưởng
Có thể tiến hành tan giá trong hỗn hợp không khí hơi nướ
c có t
0
= 4 ÷ 5
0

C trong
16h hoặc ở t
0
= 20 ÷ 25
0
C trong 11- 12h.
4. Tan giá trong nước.
Theo phương pháp này có thể dùng nước ở nhiệt độ 10
0
C với thời gian tan giá
20h hoặc nước ở nhiệt độ 20
0
C 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 nhiệ
t độ 40 ÷ 60
0
C 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 VSV.

- 71 -
5. Tan giá trong nước đá.
Phương pháp này chỉ áp dụng đối với cá đã làm lạnh đông, được tiến hành
trong các thùng gỗ hay bể ximăng. Nước đá và cá xếp xen kẻ thành từng lớp mỏng cho
đầy thùng, tỉ lệ nước đá khoảng 30 - 60% so với khối lượng cá. Nước đá nóng chảy ở

0
0
C nên qúa trình tan giá xảy ra ở nhiệt độ không đổi, mà nhiệt độ đóng băng của cá
khoảng -0,5 ÷ -1,5
0
C tại nhiệt độ đó có khoảng 40% nước trong tế bào đóng băng.
Ban đầu qúa trình tan giá tiến hành ở Δt = 15 ÷ 18
0
C đến giai đoạn cuối là giai
đoạn cần nhiều nhiệt lượng nhất để làm tan giá tất cả nước đá trong sản phẩm thì Δt =
1,0 ÷ 1,5
0
C, như vậy đại lượng này rất bé, do đó thời gian tan giá rất dài khoảng 100h.
Phương pháp này có ưu điểm không tổn thất khối lượng và ít tổn thất dịch chất.
6. Tan giá băng dòng điện cao tân.
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
- 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.
Tóm lại, khi chọn phương pháp mà tan giá, người ta căn cứ vào từng loại sản
phẩm khác nhau. Mặt khác còn phải căn cứ vào sản phẩm đó trước đây đã làm lạnh
đông nhanh hay chậm. Nếu sản phẩm làm lạnh đông nhanh thì nên làm tan giá nhanh
để rút ngắn th
ời gian mà sản phẩm vẫn đảm bảo được sự phục hồi tính chất ban đầu.
Nhưng nếu sản phẩm đã làm lạnh đông chậm thì mất thiết phải làm tan giá chậm.
Nhưng trong thực tế nhiều khi không xác định được sản phẩm đó qua lạnh đông nhanh
hay chậm, nên thường người ta chỉ áp dụng phương pháp làm tan giá chậm.

6.2. Làm ấm.
Làm ấm sản phẩm đã làm lạnh là qúa trình nâng nhi
ệt độ của sản phẩm sau khi
đã bảo quản lạnh ở nhiệt độ 0 ÷ 4
0
C hay sản phẩm đã làm tan giá lên đến nhiệt độ bình
thường để đem đi chế biến tiêu thụ.
Cũng như qúa trình tan giá, các sản phẩm đem làm ấm nếu không phải dùng
cho chế biến công nghiệp thì trong qúa trình làm ấm nhất thiết phải tránh làm ấm bề
ặmt sản phẩm, tránh tạo điều kiện cho VSV phát triển.
Làm ấm sản phẩm có thể tiến hành trong không khí hay trong nước ấm, nhưng
bình thường ng
ười ta hay làm ấm sản phẩm trong môi trường không khí.
Nhiệt độ bề mặt sản phẩm tăng dần thì các thông số trạng thái của không khí để
làm ấm cũng thay đổi theo.

- 72 -
Sự biến đổi nhiệt độ bề mặt sản phẩm cũng gần đúng theo sự biến đội nhiệt độ
của lớp không khí tại lớp bề mặt sản phẩm.
Nói chung thời gian làm ấm tuỳ loại sản phẩm, khoảng t = 1 ÷ 2 ngày
6.3. Sự biến đổi của sản phẩm trong thời gian làm tan giá và làm ẩm
6.3.1. Biến đổi vật lý.
Thịt làm tan giá 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 qúa trình xảy ra, sự hấp thụ nước trên bề
mặt sản phẩm chiếm ưu thế hay sự tổn thất dị
ch chất chiếm ưu thế mà khối lượng của
sản phẩm tăng lên hay giảm đi trong qúa trình làm tan giá.

6.3.2. 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 qúa trình biến đổi cấu trúc mô học của mô cơ. Cho nên
trong qúa trình làm tan giá 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.
6.3.3. Sự biến đổi vi sinh vật.
Cường độ và mức độ biến đổi của VSV xảy ra phụ thuộc vào phương pháp tiến
hành tan giá. Qúa trình làm tan giá 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 VSV phụ thuộc vào phương pháp làm tan giá như sau: Khi làm tan giá trong
không khí thì số lượng VSV tăng lên 1220%, khi làm tan giá b
ằng hơi nước thì tăng
44 ÷ 88% , khi làm tan giá trong nước thì tăng 6 ÷ 28%.
6.3.4. 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.
6.4. Thời gian tan giá
* Theo Khristodulo có thể tính thời gian tan giá cho thịt từ -8
0
C Æ -0,5
0
C như
sau:
t =
3
1
0

G
G
tn
m
+
[h]
t
0
- Nhiệt độ không khí để làm tan giá

- 73 -
G
1
- 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 .
t =
1
1
n
1t
m
+
+

m
1
, n
1
- phụ thuộc vào khối lượng sản phẩm đã pha chế, đã đóng gọi.
Nếu thịt đóng gói 7 kg thì : m
1
= 180 ; n
1
= 4
Nếu thịt đóng gói 1 kg thì : m
1
= 136 ; n
1
= 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.

t
2
=
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣

⎡
−+
Δα
λδ
)tt(
q.M
Co2
1Bi
t4
.q
KEMC
2
(h)
Với :
q - ẩm nhiệt tan giá 1 kg sản phẩm ở đun nóng nóng chảy Kcal/kg.
λ - Khối lượng riêng của sản phẩm kg/m
3
.
δ - Bề dày sản phẩm.
α - Hệ số cấp nhiệt đến bề mặt sản phẩm Kcal / m
2
h
Δt = t
0
- t
kk
: Hiệu số giữa nhiệt độ môi trường làm tan giá và điểm nóng chảy
của sản phẩm.
Bi =
0

2
.
λ
αδ
: Chuẩn số Bi
λ
0
- Độ dẫn nhiệt của sản phẩm tan giá Kcal/ mh
0
C
Co - Nhiệt dung sản phẩm tan giá Kcal/ kg
0
C
M - Nghiệm số bé nhất của phương trình M .tgM = Bi

- 74 -
(t
mc
- t
kt
) - hiệu số nhiệt độ cuối cùng ở bề mặt sản phẩm khi tan giá và nhiệt độ
nóng chảy của nó.
Nhiều thực nghiệm xác minh sự đúng đắn của các công thức tính toán lý thuyết
trên, và xác định một số chỉ tiêu về thời gian tan giá tốt nhất cho thịt như sau:
Lợn cả con 2 ÷ 3 ngày
Cừu cả con 2 ngày
Bò 1/4 con phía trước 3 ÷ 4 ngày , 1/4 con phía sau 4 ÷ 5 ngày với không khí
tuần hoàn ở 0
0
C ; ϕ

kk
= 70 ÷ 75%.

Tài liệu tham khảo