bài giảng công nghệ chế biến lạnh thủy sản nguyễn anh tuấn

Bài giảng môn họcBài giảng môn học
CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN LẠNH THỦY SẢNCÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN LẠNH THỦY SẢN
(Technology of chilling and freezing seafood)(Technology of chilling and freezing seafood)
Biên soạn: Nguyễn Anh TuấnBiên soạn: Nguyễn Anh Tuấn
Khoa Chế BiếnKhoa Chế Biến –– Trường Đại Học Nha TrangTrường Đại Học Nha Trang
(Tài liệu sử dụng nội bộ)(Tài liệu sử dụng nội bộ)
11Công nghệ lạnh Thủy sảnCông nghệ lạnh Thủy sản Nguyễn Anh TuấnNguyễn Anh Tuấn
Nội dung chi tiết môn họcNội dung chi tiết môn học
CHƯƠNG 1. CÁC TÍNH CHẤT CỦA NGUYÊNCHƯƠNG 1. CÁC TÍNH CHẤT CỦA NGUYÊN LIỆU THỦY SẢNLIỆU THỦY SẢN
CHƯƠNG 2. MÔI TRƯỜNG LẠNHCHƯƠNG 2. MÔI TRƯỜNG LẠNH
CHƯƠNG 3. QUÁ TRÌNH LÀM LẠNH THỦY SẢNCHƯƠNG 3. QUÁ TRÌNH LÀM LẠNH THỦY SẢN
CHƯƠNG 4. BẢO QUẢN VÀ VẬN CHUYỂN THỦY SẢN LẠNHCHƯƠNG 4. BẢO QUẢN VÀ VẬN CHUYỂN THỦY SẢN LẠNH
CHƯƠNG 5. QUÁ TRÌNH LÀM ĐÔNG THỦY SẢNCHƯƠNG 5. QUÁ TRÌNH LÀM ĐÔNG THỦY SẢN
CHƯƠNG 6. BẢO QUẢN VÀ VẬN CHUYỂN THỦY SẢN ĐÔNG LẠNHCHƯƠNG 6. BẢO QUẢN VÀ VẬN CHUYỂN THỦY SẢN ĐÔNG LẠNH
CHƯƠNG 7. TAN GIÁ SẢN PHẨM THỦY SẢN ĐÔNGCHƯƠNG 7. TAN GIÁ SẢN PHẨM THỦY SẢN ĐÔNG
CHƯƠNG 8. SẢN XUẤT NƯỚC ĐÁCHƯƠNG 8. SẢN XUẤT NƯỚC ĐÁ
CHƯƠNG 9. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MỘT SỐ MẶT HÀNG THỦYCHƯƠNG 9. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MỘT SỐ MẶT HÀNG THỦY
SẢN ĐÔNG LẠNHSẢN ĐÔNG LẠNH
22Công nghệ lạnh Thủy sảnCông nghệ lạnh Thủy sản Nguyễn Anh TuấnNguyễn Anh Tuấn
Tài liệu tham khảoTài liệu tham khảo
1.1. Bài giảng Công nghệ lạnh do giáo viên môn học biênBài giảng Công nghệ lạnh do giáo viên môn học biên
soạn.soạn.
2.2. Trần Đức Ba, Nguyễn Văn Tài,Trần Đức Ba, Nguyễn Văn Tài, Công nghệ lạnh thủyCông nghệ lạnh thủy
sảnsản, Nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia, TP HCM, 2004., Nhà xuất bản Đại Học Quốc Gia, TP HCM, 2004.
3.3. Nguyễn Xuân Phương,Nguyễn Xuân Phương, Kỹ thuật lạnh thực phẩmKỹ thuật lạnh thực phẩm, NXB, NXB
Khoa Học Và Kỹ thuật, 2004.Khoa Học Và Kỹ thuật, 2004.
4.4. W.A. Johnston,W.A. Johnston, Freezing and refrigerated storage inFreezing and refrigerated storage in
fisheries.fisheries.
5.5. A.M. MartinA.M. Martin, Fisheries processing, Fisheries processing, 1996., 1996.
6.6. G.M.Hall,G.M.Hall, Fish processing technologyFish processing technology, VCH Publishers,, VCH Publishers,
1992.1992.

33Công nghệ lạnh Thủy sảnCông nghệ lạnh Thủy sản Nguyễn Anh TuấnNguyễn Anh Tuấn
CHCHƯƠƯƠNG ING I
CÁC TÍNH CHẤTCÁC TÍNH CHẤT
CỦA NGUYÊN LIỆU THỦY SẢNCỦA NGUYÊN LIỆU THỦY SẢN
44Công nghệ lạnh Thủy sảnCông nghệ lạnh Thủy sản Nguyễn Anh TuấnNguyễn Anh Tuấn
1. MỘT SỐ TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA1. MỘT SỐ TÍNH CHẤT VẬT LÝ CỦA
THỰC PHẨMTHỰC PHẨM
1. Hình dạng hình học:1. Hình dạng hình học:
Nhiệt truyền từ thực phẩm vào môi trNhiệt truyền từ thực phẩm vào môi trưường lạnhờng lạnh
theo công thức:theo công thức:
Q phụ thuộc vào F,Q phụ thuộc vào F, δδ vì vậy hình dạng hình họcvì vậy hình dạng hình học
liên quanliên quan đđến quá trình traoến quá trình trao đđổi nhiệt.ổi nhiệt.



1

+
∆
=
tF
Q
55Công nghệ lạnh Thủy sảnCông nghệ lạnh Thủy sản Nguyễn Anh TuấnNguyễn Anh Tuấn
Thực phẩm có 3 dạng hình chuẩn:Thực phẩm có 3 dạng hình chuẩn:
+ Tấm phẳng+ Tấm phẳng
h<<2Rh<<2R
+ Hình trụ+ Hình trụ
h >>2Rh >>2R
+ Hình cầu+ Hình cầu
hhRR

h
2R
h
h
66Công nghệ lạnh Thủy sảnCông nghệ lạnh Thủy sản Nguyễn Anh TuấnNguyễn Anh Tuấn
Thực tế thực phẩm có rất nhiều dạng hình, vì vậyThực tế thực phẩm có rất nhiều dạng hình, vì vậy
ngngưười ta phảiời ta phải đưđưa về hình dạng chuẩn bằnga về hình dạng chuẩn bằng
cách:cách:
Cắt,Cắt,
Dùng khuôn bao gói,Dùng khuôn bao gói,
So sánh tSo sánh tươươngng đươđương ng
Sử dụng chỉ số hình dạng (F/V mSử dụng chỉ số hình dạng (F/V m
22
/m/m
33
)) đđể hiệuể hiệu
chỉnh việc tính toán thời gian làm lạnh vật thựcchỉnh việc tính toán thời gian làm lạnh vật thực
theo một dạng hình chuẩn nào gần với vật thựctheo một dạng hình chuẩn nào gần với vật thực
nhất.nhất.
77Công nghệ lạnh Thủy sảnCông nghệ lạnh Thủy sản Nguyễn Anh TuấnNguyễn Anh Tuấn
Chỉ số F/VChỉ số F/V đđặc trặc trưưng cho sự liên quan giữa kíchng cho sự liên quan giữa kích
ththưước của thực phẩm và khả nớc của thực phẩm và khả năăng traong trao đđổiổi
nhiệt.nhiệt.
Đối với thực phẩm, chỉ số hình dạng F/V càngĐối với thực phẩm, chỉ số hình dạng F/V càng
lớn thì khả nlớn thì khả năăng traong trao đđổi nhiệt càng lớn vàổi nhiệt càng lớn và
ngngưược lại.ợc lại.
88Công nghệ lạnh Thủy sảnCông nghệ lạnh Thủy sản Nguyễn Anh TuấnNguyễn Anh Tuấn
2. Góc tr2. Góc trưượtợt
Định nghĩa: Góc trĐịnh nghĩa: Góc trưượt là gốc nghiêng của mặtợt là gốc nghiêng của mặt đđỡỡ
mà trênmà trên đđó thực phẩm bắtó thực phẩm bắt đđầu thayầu thay đđổi trạngổi trạng

thái giữathái giữa đđứng yên và chuyểnứng yên và chuyển đđộng dộng dưưới tácới tác
đđộng của trọng lực bản thân thực phẩm.ộng của trọng lực bản thân thực phẩm.
α
99Công nghệ lạnh Thủy sảnCông nghệ lạnh Thủy sản Nguyễn Anh TuấnNguyễn Anh Tuấn
Góc trGóc trưượtợt đưđược ứng dụng trong thiết kế vận hànhợc ứng dụng trong thiết kế vận hành
các thiết bị vận chuyển thực phẩm:các thiết bị vận chuyển thực phẩm:
Từ nTừ nơơi thấp lên cao: các bi thấp lên cao: các băăng chuyền phẳngng chuyền phẳng
phải có góc nghiêng < góc trphải có góc nghiêng < góc trưượt.ợt.
Từ nTừ nơơi cao xuống thấp: các boong xe, mángi cao xuống thấp: các boong xe, máng
trtrưượt phải có góc nghiêng > góc trợt phải có góc nghiêng > góc trưượt.ợt.
1010Công nghệ lạnh Thủy sảnCông nghệ lạnh Thủy sản Nguyễn Anh TuấnNguyễn Anh Tuấn
Góc trGóc trưượt phụ thuộc vào hệ số ma sát giữa bềợt phụ thuộc vào hệ số ma sát giữa bề
mặt thực phẩm và bề mặtmặt thực phẩm và bề mặt đđỡ, khơng phụ thuộcỡ, khơng phụ thuộc
vào kích thvào kích thưước của vật.ớc của vật.
Bề mặt vật
liệu (ướt)
Gỗ Tôn Cao su
tgα của cá 0,51 0,47 0,45
1111Cơng nghệ lạnh Thủy sảnCơng nghệ lạnh Thủy sản Nguyễn Anh TuấnNguyễn Anh Tuấn
3. Khối l3. Khối lưượng riêngợng riêng ρρ (kg/m(kg/m
33
))
Khối lKhối lưượng riêng thợng riêng thưường dùngờng dùng đđể tính kích thể tính kích thưướcớc
của kho lạnh, các dụng cụ chứacủa kho lạnh, các dụng cụ chứa đđựng và cácựng và các
phphươương tiện vận chuyển thực phẩm.ng tiện vận chuyển thực phẩm.
Ngoài ra, khối lNgoài ra, khối lưượng riêng cònợng riêng còn đưđược sử dụngợc sử dụng đđểể
đđánh giá chất lánh giá chất lưượng thực phẩm.ợng thực phẩm.
Khi thực phẩm giảm chất lKhi thực phẩm giảm chất lưượngợng ρρ giảm.giảm.
1212Công nghệ lạnh Thủy sảnCông nghệ lạnh Thủy sản Nguyễn Anh TuấnNguyễn Anh Tuấn
Có 3 dạng khối lCó 3 dạng khối lưượng riêng:ợng riêng:

+ Khối l+ Khối lưượng riêng cá thể :ợng riêng cá thể : ρρ = m/V= m/V
+ Khối l+ Khối lưượng riêng hỗn hợp: Trong thực tếợng riêng hỗn hợp: Trong thực tế
ththưường gặp các loại thực phẩm khác nhau cùngờng gặp các loại thực phẩm khác nhau cùng
với không khí và một số chất khác trong mộtvới không khí và một số chất khác trong một
thể tích.thể tích.
∑
∑
=
=
ρ
=ρ
n
1i
i
i
n
1i
i
m
m
1313Công nghệ lạnh Thủy sảnCông nghệ lạnh Thủy sản Nguyễn Anh TuấnNguyễn Anh Tuấn
+ Khối l+ Khối lưượng riêng hữu ích: là khối lợng riêng hữu ích: là khối lưượng riêngợng riêng
còn lại của thực phẩm khi không tính chất khícòn lại của thực phẩm khi không tính chất khí
trongtrong đđó mà không làm thayó mà không làm thay đđổi thành phần vàổi thành phần và
tính chất của thực phẩm.tính chất của thực phẩm.
ĐĐưược tính cho những thực phẩm có cấu trúcợc tính cho những thực phẩm có cấu trúc
dạng xốp. Khi tính dựa vàodạng xốp. Khi tính dựa vào đđộ xốp của thựcộ xốp của thực
phẩm.phẩm.
Độ xốp của thực phẩm là phần trĐộ xốp của thực phẩm là phần trăăm chất khí cóm chất khí có
trong thực phẩmtrong thực phẩm

1414Công nghệ lạnh Thủy sảnCông nghệ lạnh Thủy sản Nguyễn Anh TuấnNguyễn Anh Tuấn
2: MỘT SỐ TÍNH CHẤT LÝ NHIỆT2: MỘT SỐ TÍNH CHẤT LÝ NHIỆT
CỦA THỰC PHẨMCỦA THỰC PHẨM
1. Nhiệt dung riêng C (kj/kg.1. Nhiệt dung riêng C (kj/kg.đđộ)ộ)
* Định nghĩa: nhiệt dung riêng là l* Định nghĩa: nhiệt dung riêng là lưượng nhiệt màợng nhiệt mà
mmộtmmột đơđơn vị khối ln vị khối lưượng thực phẩm traoợng thực phẩm trao đđổiổi
với môi trvới môi trưường bên ngoàiờng bên ngoài đđể nhiệtể nhiệt đđộ của nóộ của nó
thaythay đđổi 1ổi 1
oo
C.C.
Nhiệt dung riêngNhiệt dung riêng đưđược ứng dụng trong tínhợc ứng dụng trong tính
toán nhiệt của thực phẩm trong quá trình côngtoán nhiệt của thực phẩm trong quá trình công
nghệ lạnh.nghệ lạnh.
1515Công nghệ lạnh Thủy sảnCông nghệ lạnh Thủy sản Nguyễn Anh TuấnNguyễn Anh Tuấn
Khi nKhi nưước trong thực phẩmớc trong thực phẩm đđóng bóng băăngng
Nhiệt dung riêng của nNhiệt dung riêng của nưướcớc đđá nhỏ há nhỏ hơơn nhiệtn nhiệt
dung riêng của ndung riêng của nưước gần 2 lần.ớc gần 2 lần.
Khi nhiệtKhi nhiệt đđộ của nộ của nưướcớc đđá giảm thì tỷ lệ ná giảm thì tỷ lệ nưướcớc
đđóng bóng băăng tng tăăng nên C giảm (giảm theo sựng nên C giảm (giảm theo sự
giảm nhiệtgiảm nhiệt đđộ).ộ).
1616Công nghệ lạnh Thủy sảnCông nghệ lạnh Thủy sản Nguyễn Anh TuấnNguyễn Anh Tuấn
2. Nhiệt2. Nhiệt đđộ (ộ (
00
C/C/
00
K/K/
00
F):F):
LàLà đđại lại lưượng dùngợng dùng đđể biểu diễn trạng thái nhiệtể biểu diễn trạng thái nhiệt
của vật rắn. Hay nhiệtcủa vật rắn. Hay nhiệt đđộ làộ là đđại lại lưượngợng đđặcặc

trtrưưng cho mứcng cho mức đđộ chuyểnộ chuyển đđộng của các phânộng của các phân
tử, nguyên tử.tử, nguyên tử.
Bản chất của nhiệtBản chất của nhiệt đđộ giống nhộ giống nhưư đđộng nộng năăng củang của
các phân tử trong cấu trúc của vật.các phân tử trong cấu trúc của vật.
1717Công nghệ lạnh Thủy sảnCông nghệ lạnh Thủy sản Nguyễn Anh TuấnNguyễn Anh Tuấn
3. Hệ số dẫn nhiệt3. Hệ số dẫn nhiệt λλ (w/m.(w/m.đđộ).ộ).
Hệ số dẫn nhiệt làHệ số dẫn nhiệt là đđại lại lưượngợng đđặc trặc trưưng cho khảng cho khả
nnăăng truyền nhiệt giữa cácng truyền nhiệt giữa các đđiểm bên trong cấuiểm bên trong cấu
trúc của thực phẩm. Nótrúc của thực phẩm. Nó đưđược tính bằng lợc tính bằng lưượngợng
nhiệt truyền qua mộtnhiệt truyền qua một đơđơn vị thể tích dạng hìnhn vị thể tích dạng hình
hộp lập phhộp lập phươương của thực phẩm, phng của thực phẩm, phươương truyềnng truyền
nhiệt vuông góc với 2 bề mặt cónhiệt vuông góc với 2 bề mặt có đđộ chênh lệchộ chênh lệch
nhiệtnhiệt đđộ là 1ộ là 1
00
C, trong thời gian là 1 giây (s).C, trong thời gian là 1 giây (s).
1818Công nghệ lạnh Thủy sảnCông nghệ lạnh Thủy sản Nguyễn Anh TuấnNguyễn Anh Tuấn
4. Hệ số dẫn nhiệt4. Hệ số dẫn nhiệt đđộ: a (mộ: a (m
22
/s)./s).
Hệ số dẫn nhiệtHệ số dẫn nhiệt đđộ của một vật làộ của một vật là đđại lại lưượng biểuợng biểu
diễn sự tdiễn sự tươương quan giữa vận tốc cân bằngng quan giữa vận tốc cân bằng
nhiệtnhiệt đđộ trong mộtộ trong một đơđơn vị thể tích của vật vớin vị thể tích của vật với
llưượng nhiệt mà nó traoợng nhiệt mà nó trao đđổi với môi trổi với môi trưườngờng
xung quanh.xung quanh.
1919Công nghệ lạnh Thủy sảnCông nghệ lạnh Thủy sản Nguyễn Anh TuấnNguyễn Anh Tuấn
5. Hàm nhiệt: I (kj/kg)5. Hàm nhiệt: I (kj/kg)
Định nghĩa: hàm nhiệt làĐịnh nghĩa: hàm nhiệt là đđại lại lưượngợng đđặc trặc trưưng chong cho
trạng thái nhiệt của thực phẩm.trạng thái nhiệt của thực phẩm.
Hàm nhiệt của thực phẩm chính là nội nHàm nhiệt của thực phẩm chính là nội năăng củang của
mộtmột đơđơn vị khối ln vị khối lưượng thực phẩm.ợng thực phẩm.

2020Công nghệ lạnh Thủy sảnCông nghệ lạnh Thủy sản Nguyễn Anh TuấnNguyễn Anh Tuấn
Hàm nhiệt trên chỉ mang tính lý thuyết. Thực tếHàm nhiệt trên chỉ mang tính lý thuyết. Thực tế
ngngưười ta chỉ tínhời ta chỉ tính đđộ biếnộ biến đđổi hàm nhiệtổi hàm nhiệt ∆∆i.i.
∆∆i là li là lưượng nhiệt mà mộtợng nhiệt mà một đơđơn vị khối ln vị khối lưượng thựcợng thực
phẩm traophẩm trao đđổi với môi trổi với môi trưường xung quanh.ờng xung quanh.
Quá trình traoQuá trình trao đđổi có thể thayổi có thể thay đđổi nhiệtổi nhiệt đđộ hayộ hay
không thaykhông thay đđổi nhiệtổi nhiệt đđộ nhộ nhưưng có sự chuyểnng có sự chuyển
đđổi trạng thái vật chất thì có sự biếnổi trạng thái vật chất thì có sự biến đđổi hàmổi hàm
nhiệt.nhiệt.
2121Công nghệ lạnh Thủy sảnCông nghệ lạnh Thủy sản Nguyễn Anh TuấnNguyễn Anh Tuấn
+ Khi có sự thay+ Khi có sự thay đđổi nhiệtổi nhiệt đđộ, không có sự thayộ, không có sự thay
đđổi trạng thái:ổi trạng thái:
∆∆i = C.i = C. ∆∆tt
C : nhiệt dung riêngC : nhiệt dung riêng
∆∆t :t : đđộ biếnộ biến đđổi nhiệtổi nhiệt đđộ.ộ.
+ Có sự thay+ Có sự thay đđổi trạng thái vật chất thì hàm nhiệtổi trạng thái vật chất thì hàm nhiệt
sẽ bao gồm toàn bộ nsẽ bao gồm toàn bộ năăng lng lưượng tạo ra do sựợng tạo ra do sự
biếnbiến đđổi vật lýổi vật lý đđó.ó.
2222Công nghệ lạnh Thủy sảnCông nghệ lạnh Thủy sản Nguyễn Anh TuấnNguyễn Anh Tuấn
6. Hệ số cấp nhiệt6. Hệ số cấp nhiệt αα (w/m(w/m
22
đđộ)ộ)
Hệ số cấp nhiệt của bề mặt thực phẩm làHệ số cấp nhiệt của bề mặt thực phẩm là đđạiại
llưượngợng đđặc trặc trưưng cho khả nng cho khả năăng traong trao đđổi nhiệtổi nhiệt
giữa bề mặt thực phẩm với môi trgiữa bề mặt thực phẩm với môi trưường lỏngờng lỏng
hoặc khí ở xung quanh.hoặc khí ở xung quanh.
αα đưđược tính bằng lợc tính bằng lưượng nhiệt traoợng nhiệt trao đđổi giữa mộtổi giữa một
đơđơn vị thể tích bề mặt thực phẩm với môin vị thể tích bề mặt thực phẩm với môi
trtrưường trong mộtờng trong một đơđơn vị thời gian don vị thời gian do đđộ chênhộ chênh
lệch nhiệtlệch nhiệt đđộ giữa bề mặt thực phẩm với môiộ giữa bề mặt thực phẩm với môi

trtrưường là 1ờng là 1 đđộ.ộ.
2323Công nghệ lạnh Thủy sảnCông nghệ lạnh Thủy sản Nguyễn Anh TuấnNguyễn Anh Tuấn
3: ẢNH H3: ẢNH HƯƯỞNG CỦA LẠNH ĐỐI VỚIỞNG CỦA LẠNH ĐỐI VỚI
TẾ BÀO SỐNGTẾ BÀO SỐNG
1. Ảnh h1. Ảnh hưưởng của nhiệtởng của nhiệt đđộ dộ dươương thấpng thấp đđối với tếối với tế
bào sống.bào sống.
a. Qui luật chung:a. Qui luật chung:
Co rút, giảm thể tích, tuân theo qui luật giảnCo rút, giảm thể tích, tuân theo qui luật giản
nở nhiệt.nở nhiệt.
TTăăngng đđộ nhớt dịch tế bào, giảm khả nộ nhớt dịch tế bào, giảm khả năăngng
khuếch tán chất bên trong dịch tế bào.khuếch tán chất bên trong dịch tế bào.
Giảm hoạt tính của enzyme do aGiảm hoạt tính của enzyme do a
ww
giảm.giảm.
Giảm traoGiảm trao đđổi chất, giảm hoạtổi chất, giảm hoạt đđộng sống.ộng sống.
2424Công nghệ lạnh Thủy sảnCông nghệ lạnh Thủy sản Nguyễn Anh TuấnNguyễn Anh Tuấn
b. Đối với tế bào thực vậtb. Đối với tế bào thực vật
Do cấu trúc tế bào thực vậtDo cấu trúc tế bào thực vật đơđơn giản và vữngn giản và vững
chắc nên hoạtchắc nên hoạt đđộng traoộng trao đđổi chất và traoổi chất và trao đđổiổi
nnăăng lng lưượngợng đơđơn giản, don giản, do đđó mà khả nó mà khả năăng chịung chịu
lạnh tốt.lạnh tốt.
Khi nhiệtKhi nhiệt đđộ giảmộ giảm đđộ nhớt của dịch bào tộ nhớt của dịch bào tăăng lên,ng lên,
khả nkhả năăng khếch tán của nng khếch tán của nưước giảm, cấu trúcớc giảm, cấu trúc
tế bào co rút lại, mức ntế bào co rút lại, mức năăng lng lưượng giảm, hoạtợng giảm, hoạt
đđộng sống giảm.ộng sống giảm.
2525Công nghệ lạnh Thủy sảnCông nghệ lạnh Thủy sản Nguyễn Anh TuấnNguyễn Anh Tuấn