Lý thuyết lạnh đông

THIẾT BỊ LẠNH ĐÔNG RAU QUẢ

A. KHÁI NIỆM LẠNH ĐÔNG
B. KỸ THUẬT LÀM LẠNH ĐÔNG:
C. THIẾT BỊ LẠNH ĐÔNG
1


A. KHÁI NIỆM LẠNH ĐÔNG:
Lạnh đông rau quả là quá trình bảo quản rau quả ở nhiệt độ
thấp hơn nhiệt độ đóng băng của nước trong tế bào rau quả.
I. SỰ KHÁC NHAU CƠ BẢN GIỮA LÀM LẠNH VÀ LÀM
LẠNH ĐÔNG THỰC PHẨM:
Lạnh đông

Làm lạnh

Nhiệt độ

t0đb > t0 > -1000 C

+180C > t0 > t0đb

Thời gian bảo
quản

từ 3-4 tháng đến hàng
năm

1 tuần lễ đến vài
tháng tuỳ loại

Cơ chế bảo quản

-nhiệt độ thấp

- nhiệt độ thấp

-giảm hàm ẩm (làm co
nguyên sinh tế bào
VSV)
Có

Không

Sự tạo thành
nước đá

2


B. KỸ THUẬT LÀM LẠNH ĐÔNG:
I .Phương pháp để làm lạnh đông rau quả:
Làm lạnh đông trong không khí
Làm lạnh đông trong chất tải nhiệt lỏng
Làm lạnh đông trong tác nhân lạnh sôi
Làm LD
trong

không khí

trong chất tải nhiệt lỏng

Môi trường

không khí

nitơ lỏng, Freon, N2O hay
-dung dòch muối ăn
-- dung dòch CaCl2, propilenglicol và CO2 lỏng

Ưu điểm

Sử dụng đơn giản,

etilenglicol
Không bò hao hụt sản phẩm,

Quá trình tíên hành nhanh,
Cho phép cơ khí hoá hay tự động
hoá.
Nhược điểm

-Độ dẫn nhiệt kém
-- Hao hụt khối lượng

-Làm biến màu
-- Gây vò mặn
--Làm xấu ngoại hình sản phẩm
-- Làm tổn thất chất hoà tan.

trong tác nhân lạnh sôi

Tăng tốc độ quá trình
Đơn giản hoá công nghệ
Tạo điều kiện cho việc tổ
chức sản xuất liên tục
Tính trơ cao
Chỉ dùng cho sản phẩm
kích thước nhỏ và giá trò
cao Tiêu tốn nhiều nitơ.

3


II. Một số kỹ thuật lạnh đông:

LD cực nhanh LD chậm

môi trường

LD nhanh

lạnh đông chậm

lạnh đông nhanh

không khí

lạnh đông
nhanh

Thời gian

15-20h

Không khí, dung CO2lỏng,
dòch muối
lỏng,
lỏng
20’-5h
5-10’

nhiệt độ

tkk ≥ –250C

–350C >tkk >

tkk =< -700C

vkk = 1 m/s

vkk = 3-4 m/s

VCL = 1 m/s

0,5-5 cm/h

>10 cm/h

vận tốc đối lưu

Vận
tốc
lạnh 0,1-0,2 cm/h
đông(cm/h)

-400C

cực
Nitơ
freon

4


Chuyển nước trong quả thành đá:

•
•

Nước ở gian bào -> nước ở thành tế bào -> nước trong dòch bào -> trong
nguyên sinh chất
Cuối cùng quá trình lạnh đông cũng còn một lượng nước không đóng băng
được, đó là phần nước liên kết bền vững nhất mà trong rau quả lạnh đông
thường chiếm từ 6-8%.

Tác động kiềm hãm mạnh hoạt động của vi sinh vật :
Do áp suất thẩm thấu tăng làm khô nguyên sinh chất.
Sự tạo thành đá làm phá vỡ tế bào vi sinh vật.

Sự thay đổi trạng thái của photpholipit trong màng tế bào làm thay đổi
khả năng vận chuyển chất qua màng tế bào.
– Sự hư hỏng quá trình hô hấp ở những mô nhạy cảm của côn trùng: mô
thần kinh và cơ bắp.
– Do nước đã đóng băng nên không còn môi trường ẩm để hoạt động. Nếu
lạnh đông rau quả đạt -180C thì lượng nước đóng băng tới 86%, tức ẩm
còn lại chỉ có 14%. Trong khi đó, loại nấm mốc hoạt động khan nước
nhất cũng phải cần tới 15% ẩm.
–
–
–

5


Ý nghóa của lạnh đông:
 Tăng hiệu quả quá trình chế biến

– Tăng hiệu súât ép nước trái cây, làm trong nước ép từ rau quả
củ ở dạng huyền phù
– Tăng hiệu súât tách nước ra khỏi các dung dòch keo như trong
sản xuất aga-aga từ rau câu, trong cô đặc các loại nước trái
cây giàu pectin bằng đóng băng nước.
 Tạo nên tính chất cốt yếu của sản phẩm
 Giữ được nhiều giá trò dinh dưỡng q so với các phương pháp chế
biến khác
 Tác dụng làm tăng phẩm chất một số nguyên liệu rau quả
 Tăng khối lượng và thời gian dự trữ nguyên liệu rau quả cho công
nghiệp chế biến thực phẩm,
 Tăng dự trữ bán chế phẩm cho công nghiệp sấy thăng hoa (đông

khô)
 Tăng khả năng điều hoà cung cấp rau quả tươi cho các thành phố
lớn, các khu đông dân cũng như phục vụ tốt cho giao lưu rau quả
thực phẩm trong và nước.
6


B. THIẾT BỊ LẠNH ĐÔNG
Nguyên tắc lựa chọn:




Nguyên liệu
Yêu cầu sản phẩm
Qui mô sản xuất

Phân loại thiết bò theo chất tải lạnh:




Thiết bò cấp đông bằng không khí
Thiết bò cấp đông bằng bề mặt lạnh
Thiết bò cấp đông bằng chất lỏng
7


I. THIẾT BỊ CẤP ĐÔNG BẰNG KHÍ
Gồm các dạng sau:



Thiết bò cấp đông dạng tủ



Thiết bò cấp đông kiểu tunnel



Thiết bò cấp đông kiểu tầng sôi



Thiết bò cấp đông kiểu băng tải
Làm lạnh đông trực tiếp trong không khí được sử dụng
phổ biến nhất trong thực tế.

8


1. THIẾT BỊ CẤP ĐÔNG DẠNG
TỦ










Thông số kỹ thuật:
Khoảng nhiệt độ lạnh đông: -200C ÷ -300C
Thời gian lạnh đông: 3- 72h

Ưu, nhược điểm:
Ưu điểm: đơn giản, rẻ tiền, dễ vận hành.
Nhược điểm: sự tạo tinh thể đá trên bề mặt thực phẩm và thiết
bò → giảm hiệu suất thiết bò
tiêu hao năng lượng
rã đông thường xuyên.

9


Whirlpool AFG533CH

Maytag ZIGZAG
WHITE American
Style

10


2. THIẾT BỊ CẤP ĐÔNG KIỂU TUNNEL



Sản phẩm ra





Sản phẩm vào
Hình 1. Thiết bò cấp đông kiểu Tunnel.

Thông số kỹ thuật:

Thời gian lạnh đông:
1.5-6h
Khoảng t0: -30÷-400C
Vận tốc khí: 3-6 m/s
Năng suất: 1.5-4 tấn/h
11


Ưu, nhược điểm thiết bò










Ưu:

Linh hoạt
Dễ vệ sinh
Đơn giản
Nhược:
Cần không gian lớn
Cần nhiều lao động
Tổn thất sản phẩm( 2-3%)
12


Hình 2. Thieát bò laïnh ñoâng Dolly

13


3. THIẾT BỊ CẤP ĐÔNG KIỂU
TẦNG SÔI







Thông số kỹ thuật:
Khoảng t0 lạnh đông: -400C
Thời gian lạnh đông: tuỳ thuộc sản phẩm(dâu:913 phút, đậu Hà Lan: 3-4 phút).
Năng suất: 1-12 tấn/h.
14

Ưu, nhược điểm thiết bò









Ưu:
Năng suất lớn
Tổn thất sản phẩm ít
Kích thước nhỏ, gọn; ít bộ phận chuyển
động.

Nhược:
Chi phí năng lượng cao
Nguyên liệu kích thước nhỏ, đồng đều.
15


Hình 4. Thi ết bò lạnh đông sử dụng phương pháp tầng sôi

16


4. THIẾT BỊ CẤP ĐÔNG KIỂU

BĂNG TẢI









Thiết bò này bao gồm các băêng tải chuyển động qua
vùng hơi không khí lạnh. Băng tải có thể thẳng hoặc
xoắn ốc.
Thông số kỹ thuật:
Nhiệt độ: -400C
Thời gian: 12 phút
Năng suất: 0.2-6 tấn/h.
Chiều dài băng tải: thẳng: 5-13m.
xoắn ốc: 300m.
17


BAÊNG TAÛI DAÏNG THAÚNG

18


BĂNG TẢI DẠNG XOẮN ỐC





Sơ lược thiết bò:
Có sự kết nối băng tải thẳng và cong tạo xoắn ốc
Không khí được thổi ngang hay thổi dọc qua sản phẩm,
di chuyển trong ống hình trụ.

19


20


Ưu, nhược điểm thiết bò
cấp đông kiểu băng tải













Ưu:

Lạnh đông được nhiều loại sản phẩm dễ bò tổn
thương, đã hoặc chưa bao gói.
Lạnh đông đươc sản phẩm kích thước lớn, ẩm và
nhớt.
Nhược:

Chi phí năng lượng, vốn đầu tư cao.
Yêu cầu sản phẩm phân bố đồng đều trên băng
tải.
Có nhiều bộ phận chuyển động(quạt, băng tải)
21


II. THI ẾT B Ị C ẤP ĐÔNG
B ẰNG B Ề M ẶT L ẠNH

22


THIẾT BỊ CẤP ĐÔNG BẰNG BỀ
MẶT LẠNH DẠNG TẤM MỎNG



Nhiệt độ lạnh đông: - 40oC



Thời gian lạnh đông: ngắn



Năng suất: 90 – 2700kg/h

23


24


Ưu nhược điểm của thiết bị:





Hiệu quả kinh tế cao
Tiết kiệm không gian
nhà xưởng
Chi phí vận hành thấp




Thiết bị đắt tiền
Chỉ sử dụng với thực
phẩm có bề mặt
phẳng.

25