Bài giảng lạnh đông thịt và thuỷ sản ngành công nghệ sinh học ứng dụng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÌNH DƯƠNG CÀ MAU
KHOA CÔNG NGHỆ SINH HỌC
BÀI GIẢNG

LẠNH ĐÔNG THỊT VÀ THUỶ SẢN

Biên soạn: Nguyễn Hoàng Khang
Cà Mau, ngày 07/12/2015


Tầm quan trọng của lạnh đông
Vai trò của nhiệt độ thấp
• Thịt và thuỷ
sản rất dễ hư
hỏng sau thu
hoạch
• Biến đổi hoá
học, vật lý, vi
sinh phức tạp
• Tổn
thất
dưỡng chất và
tạo hợp chất
không mong
muốn

Nhiệt
độ
• Yếu
tố
quan

trọng
nhất

Làm lạnh
• Ngăn chặn
tạm thời
• Bảo quản tối
đa 2-3 tuần


Ý nghĩa của lạnh đông
Sự tê cứng và co rút

Làm lạnh

Lạnh đông giúp
ổn định chất
lượng sản phẩm
duy trì trạng thái
tươi


Tầm quan trọng của lạnh đông
Duy trì chất lượng sản phẩm
Vài ngày- vài tuần
Làm lạnh

Vài tháng- vài năm
Lạnh đông

Các phương pháp
•
•
•

Lạnh đông chậm
Lạnh đông nhanh
Lạnh đông cực nhanh

-18OC khoãng 86% nước trong nguyên liệu chuyển thành tinh thể đá
Độ ẩm còn lại của
nguyên liệu là 14%

Hoạt động của hầu hết vi
sinh vật bị ức chế


Thuận lợi của lạnh đông
 Duy trì màu sắc, mùi vị tự nhiên và giá trị dinh dưỡng của thuỷ



sản
Đặc tính cấu trúc cơ thịt được giữ ổn định và gần với trạng thái
tươi hơn các phương pháp bảo quản khác
Thời gian và năng lượng sử dụng cho lạnh đông thường ít hơn
sấy hay tiệt trùng (đóng hộp)


Nhược điểm của lạnh đông

Lạnh đông chỉ là biện pháp duy trì không cải thiện chất lượng thịt
và thuỷ sản
Đầu tư ban đầu về thiết bị lạnh đông khá đắt

Sản phẩm đóng hộp và sấy
- Bảo

quản chủ yếu ở nhiệt độ phòng

Giới hạn về dung tích bảo quản và lạnh đông
phụ thuộc vào thể tích chứa của thiết bị


QUÁ TRÌNH LẠNH ĐÔNG VÀ NHỮNG
BIẾN ĐỔI CỦA NƯỚC TRONG QUÁ
TRÌNH LẠNH ĐÔNG


Trạng thái của nước trong nguyên liệu




Nước tự do là nước nằm trong những khoảng không gian giữa các
tế bào với nồng độ các chất tan thấp
Nhiệt độ đóng băng của nước tự do ở trong khoãng từ - 0.5 ÷
-3OC
Nước liên kết là nước nằm trong tế bào và một phần nước nằm
ngoài tề bào với nhiệt độ đóng băng thay đổi tuỳ theo mức độ liên
kết của nước với các thành phần khác của nguyên liệu

Quá trình lạnh đông
Sự thay đổi nhiệt độ trong quá trình lạnh đông
Thành phần mô cơ

- Tự do
70% nước
- Liên kết

- Chất tan

- Chất keo…
Nhiệt độ bắt đầu lạnh đông lạnh từ - 0.5OC đến – 2OC
Vùng tới hạn của đông lạnh 80-85% nước đá
từ -1OC đến -5OC (tôm) - 7OC (thịt, cá)
Thời gian lạnh đông t1


Quá trình lạnh đông



Nhiệt độ đóng băng ≤ O0C

Vùng tới hạn của đông lạnh thuỷ sản
Sự thay đổi trạng thái của nước tự
do Lỏng-> rắn
 Không có sự biến đổi trạng thái của
protein, lipit và khoáng chất

 3 pha của lạnh đông
• Làm lạnh thuỷ sản, di chuyển nhiệt
đến điểm đóng băng
• Sự chuyển pha của nước
• Nhiệt độ sản phẩm hạ xuống nhiệt
độ mong muốn


Quá trình lạnh đông
Bao gói nguyên liệu
bằng bao bì khác nhau
Thay đổi thời gian
lạnh đông

To làm lạnh

Lạnh đông nhanh
mong nuốn
Bao bì có vai trò trong
việc duy trì chất lượng
sản phẩm

Chọn lựa cách thức lạnh đông phụ thuộc đặc tính nguyên liệu,
thời gian bảo quản, nhu cầu sử dụng


Sự hình thành các mầm tinh thể đá
Trong nước có các tạp chất rắn lơ lửng

Sự

hình
thành mầm
tinh thể

Khi nhiệt độ giảm các tạp chất rắn sẽ
kết hợp với nhau và ngừng chuyển
đông

Các tạp chất tạo thuận lợi cho các phân
tử nước liên kết với nhau tạo thành
những mầm tinh thể đá


Sự lớn lên của các mầm tinh thể đá




Các mầm tinh thể đá có khả năng hút các phân tử nước xung
quanh để tăng thể tích
Sự kết hợp các phân tử nước với mầm tinh thể được thực hiện dễ
dàng hơn so với kết hợp chúng với nhau
Xu hướng tăng thể tích của các mầm tinh thể đã hình thành luôn
chiếm ưu thế so với xu hướng tạo thêm mầm tinh thể mới


Sự quá lạnh của quá trình kết tinh nước
Quá lạnh là hiện tượng nước chưa đóng băng khi nhiệt độ của nó
thấp hơn nhiệt độ đóng băng
Khi chưa tạo thành mầm tinh thể nước vẫn ở trạng thái đóng băng

Nhiệt độ để tạo thành mầm tinh thể thấp hơn so với nhiệt độ tại đó
mầm tinh thể lớn lên
Các chất tan can trở sự kết hợp giữa các phân tử nước với nhau để
kết tinh
Các chất tan cản trở sự kết hợp giữa các phân tử nước với nhau để
kết dính
Những chất tan có khả năng liên kết với nước càng nhiều thì càng
gây khó khăn cho sự kết dính của nước


Nhiệt độ quá lạnh của nước
Nhiệt độ quá lạnh của nước phụ thuộc vào nồng độ các chất tan
trong nước và kích thước khoãng trống chứa nước
Nồng độ các chất tan trong nước





Các chất tan cản trở sự kết hợp giữa các phân tử nước với nhau
để kết dính
Mức độ cản trở nước kết tinh phụ thuộc vào nồng độ và bản
chất của chất tan
Những chất tan có khả năng liên kết với nước càng nhiều thì
càng gây khó khăn cho sự kết kết tinh nước


Nhiệt độ quá lạnh của nước
Kích thước khoảng trống của nước

Khi giảm kích thước ống nghiệm chứa nước đến một mức độ
nhất định thì nhiệt độ quá lạnh của nó sẽ giảm xuống
Trong cấu trúc thực phẩm giữa các mô và tế bào luôn có những
khoảng trống nhỏ và chúng làm giảm nhiệt độ của nước quá
lạnh trong đó


Nhiệt độ đóng băng nước phụ thuộc vào
sự khuếch tán nước
Nhiệt độ đóng băng

o Nhiệt độ đóng băng là nhiệt độ tại đó các mầm tinh thể tăng
kích thước
o Nước ở trạng thái liên kết sẽ có nhiệt độ đóng băng thấp
o Khi khuếch tán ra vị trí tự do nhiệt độ đóng băng của nước sẽ
tăng lên


Kích thước hình dạng của tinh thể đá phụ thuộc
vào nhiệt độ quá lạnh của nước
Kích thước hình dạng tinh thể đá

o
o
o

Khi nhiệt độ quá lạnh càng thấp thì tốc độ hình thành các mầm
tinh thể nước đá càng tăng
Tốc độ tạo thành mầm tinh thể tăng sẽ làm giảm kích thước của
tinh thể

Khi chiều ngang tinh thể tăng sẽ làm giảm chiều dài của chúng


Sự giản nở của các tinh thể nước đá
Sự giản nở tinh thể đá

o

Khi nước kết dính, thể tích của nó tăng lên gần 10%

o

Các tinh thể nước đá có cấu trúc mạng không gian. Các phân tử
nước cố định ở các nút mạng tạo ra khoãng trống bên trong →
thể tích tăng

o

Sự giản nở theo chiều ngang của các tinh thể nước đá sẽ làm
hỏng cấu trúc tế bào của sản phẩm


Tỷ lệ đóng băng trong cá tuyết


Sự biến đổi khối lượng riêng của thịt cá
tuyết


CÁC BIẾN ĐỔI CHÍNH XẢY RA

TRONG QUÁ TRÌNH LẠNH ĐÔNG VÀ
TRỮ ĐÔNG THỊT- THUỶ SẢN


Một số biến đổi không mong muốn của
thực phẩm lạnh đông
Sự thay đổi màu sắc, hình dạng bên ngoài
 Màu sắc
Sự sậm màu dần theo thời gian bảo quản → nâu đậm → đen
Thịt đỏ, cá hồi: hồng→ nhạt dần
Cá mũi kiếm →hình thành lớp màu xanh dưới da
Tôm→ Sự biến đen (0OC) nhưng biến mất ở - 18OC sau 3 tuần
Cua → Sự biến xanh

Hiện tượng “shimi”
Xảy ra trong thịt cá lạnh đông khi tan giá
→Những đốm máu không mong muốn
→Nguyên nhân: Sự hiện diện của mạch máu trong cá trước khi lạnh
đông phá vỡ khi tan giá


Một số biến đổi không mong muốn của thực
phẩm lạnh đông
Sự thay đổi màu sắc, hình dạng bên ngoài
Màu sắc
Nguyên nhân chủ yếu
Sự oxy hoá
Chất màu hoà tan
trong lipid
MyoglobinMetmyoglobin

Hình thành sulfur- Mb

Sự oxy hoá
lipit là chủ
yếu


Một số biến đổi không mong muốn của thực
phẩm lạnh đông
Sự thay đổi mùi vị
Xảy ra ở 3 pha riêng biệt khi trữ đông
Mất dần dần hương vị do tổn thất hoặc giảm nồng độ một số hợp chất
hương
Việc tạo ra các mùi vị nhạt nhẽo hay vô vị
Sự phát triển của các mùi vị lạ do sự hiện của các hợp chất acid và hợp
chất carbony hình thành từ oxi hoá chất béo

2 biến
đổi
chính

- Mất mát các mùi đặc trưng
- Phát triển các mùi vị lạ làm cho sản phẩm không
chấp nhận