Tài liệu thiết kế hệ thống lạnh cho xí nghiệp, chương 2 ppt

Chương 2:
Các yếu tố ảnh hưởng đến sự kết
tinh của nước trong thuỷ sản
- Nồng độ chất tan.
Trong thuỷ sản nước hoà tan các chất vô cơ, hữu cơ và các hợp
ch
ất đạm chất béo…tạo thành một dung dịch
keo
. Khi nước muối kết tinh
nó ph
ải thoát ra khỏi sợi li ên kết với các thành phần chất tan.
V
ì vậy nhiệt
độ
kế
t tinh phụ thuộc vào nồng độ chất tan.
t  1,18n
n: Nồng độ phân tử gam của chất tan.
Khi nhi
ệt độ kết tinh càng giảm thì tốc độ kết tinh tăng, nhờ đó
giảm tác động
x
ấu đến cấu trúc tế bào thực phẩm.
Ta phân chia kích t
hước tinh thể ra làm các loại sau:
- Tinh th
ể lớn
0,2
 0,6mm
- Tinh th
ể trung bình

0,1
 0,2 mm
- Tinh th
ể nhỏ < 0,1mm
Kích t
hước tinh thể đá phụ thuộc vào nhiệt độ.
- Ở khoảng -1 ÷ - 2
0
C các tinh thể nước đá tạo thành có kích
t
hước lớn.
-
Ở khoảng -10 ÷ -20
0
C các tinh thể nước đá tạo t
h
ành
nhiều
có kích
t
h
ước nhỏ đều.
Tốc độ làm đông.
T
ốc độ làm đông được xác định dựa vào kết tinh của nước
(Vcm/gi
ờ). Nó tỷ lệ với tốc độ trao đổi nhiệt của thuỷ sản với môi
tr
ường lạnh. Nước bắt đầu kết tinh ở bề mặt của sản phẩm sau đó sẽ
chuyển dần vào trung tâm sản phẩm .

T
ốc độ làm đông thực phẩm là tỷ số giữa chiều dầy lớp thực
ph
ẩm với thời gian
X
để làm đông lớp đó: V
f




(m/h)
Nếu V < 0,5 cm/h gọi là làm đông chậm, tinh thể đá
lớn không đều. Nếu 1 < V <3 cm/ h gọi là làm đông
nhanh, tinh th
ể đá đều.
Nếu V >15 cm/h gọi là làm đông cực nhanh, tinh thể đá rất nhỏ và
ch
ất lượng sản
phẩm thuỷ sản hầu như không đổi.
Ngoài ra tốc độ làm đông còn phụ
thuộc vào: Loại máy và thiết bị
làm đông.
Nhi
ệt độ vận hành máy .
Di
ện tích tiếp xúc của sản phẩm với môi trường lạnh.
Nhiệt độ của sản phẩm vào và yêu cầu của sản phẩm ở
nhiệt độ cuối. Bao gói sản phẩm.
Lo

ại sản phẩm.
Chất lượng ban đầu của sản phẩm.
- Sản phẩm tươi sống đem làm lạnh thì chất lượng cao hơn vì
c
ấu trúc và sự
liên kết của nước với các thành phần còn nguyên tính tự nhiên.
- Khi c
ấu trúc sản phẩm bị hư hỏng do va chạm hoặc do chất
lượng bị giảm vì quá trình tự phân giải, thối rữa thì khả năng giữ nước
gi
ảm, tỷ lệ nước tự do tăng, tính đàn hồi của cấu trúc giảm. Trong
tr
ường hợp này nước kết tinh sẽ khuyếch tán nhiều, cấu trúc liên kết tế
bào bị nước đá giãn nở sẽ rách vỡ làm chất lượng sản phẩm giảm.
c. Những biến đổi của thuỷ sản trong quá trình làm đông.
*. Biến đổi về vật lý.
-
Tăng t
hể
tí
ch
:
kh
i
n
ước t
rong
t
huỷ
sản

đóng băng
th ì t
hể
tí
ch của sản
phẩm
t
ăng
l
ên
10%.
- Thay
đổi màu sắc: Do mất nước, do bị oxy hoá khi tiếp xúc
v
ới không khí, ngoài ra còn do tinh thể đá được hình thành trong quá
trình làm
đông.
- Gi
ảm trọng lượng: Sản phẩm bị giảm trọng lượng là do bị bay
h
ơi và khuyếch tán nước. Nếu chênh lệch nhiệt độ bề mặt sản phẩm
và không khí trong bu
ồng cấp đông càng lớn thì ẩm bốc hơi càng
m
ạnh, gây hao hụt khối lượng.
Dùng bao gói cách khí s
ẽ ngăn chặn được sự thăng hoa nước
đá. Tuy nhiên không thể ngăn chặn được tuyệt đối.
*. Biến đổi về hoá học.
Ở

nhiệt độ rất thấp nước kết tinh gần hết nên các biến đổi hoá
sinh c
ũng giảm biến đổi hoá học chủ yếu là sự tạo thành axit lactic từ
glycogen và biến tính protein hoà tan. Các biến đổi này diễn ra chủ
yếu ở giai đoạn nước tự do kết tinh.
Nh
ững thành phần chất không tan hầu như không bị biến tính
trong th
ời gian dài. Các chất tan dễ bị phân giải hoặc oxy hoá. Đối với
các ch
ất béo sự phân giải chúng tạo ra mùi ôi, khét , khó tiêu hoá.
Đây chính là nguyên nhân làm rút ngắn thời gian bảo quản của sản
phẩm.
M
ức độ biến đổi hóa học phụ thuộc vào trạng thái ban đầu của
thực phẩm và
ph
ương pháp làm lạnh.
*. Biến đổi về vi sinh vật.
Trong quá trình làm đông số lượng vi sinh vật giảm rất nhiều. Vì
vi sinh v
ật bị
tiêu diệt do mất môi trường sống.
Vi sinh v
ật còn bị tiêu diệt do tác dụng cơ học khi nước đóng băng làm
tăng thể
tích các
tinh thể nước đá có cấu trúc vững chắc, sắc nhọn làm
rách v
ỡ cấu trúc tế bào

v
i
sinh
vật, enzyme trong vi sinh vật cũng có
c
ấu trúc giống như protein nên cũng bị biến tính giảm hoạt độ và mất
dần khả năng xúc tác cho phản ứng sinh hoá trong chuỗi
phản ứng của quá trình trao đổi chất nên vi sinh vật còn bị chết do các
chuy
ển hoá chất dinh dưỡng trong tế bào vi sinh vật diễn ra.
1.2.3. Các phương pháp làm đông thực phẩm.
Trong thực tế sản xuất có rất nhiều phương pháp làm đông khác
nhau tu
ỳ vào điều kiện của nhà máy và yêu cầu của thực phẩm mà
ta có th
ể sử dụng các phương pháp làm đông khác nhau.
a. Làm lạnh đông bằng hỗn hợp nước đá và muối.
Dựa vào sự hoà tan của muối NaCl và nước đá tạo ra hỗn hợp sinh
hàn. Tu
ỳ theo
t
ỷ lệ pha trộn mà ta có các nhiệt độ thấp khác nhau.
b. Làm lạnh đông thuỷ sản bằng nước muối lạnh.
Có hai cách thực hiện :
- Thu
ỷ sản được bao gói túi PE và ngâm vào bể chứa dung dịch
nước muối lạnh có nhiệt độ thấp -18  -25
o
C nhờ dàn bay hơi kiểu
xương cá. Thời gian làm đông khoảng 3 giờ.

- Phun n
ước muối lạnh: Sản phẩm được cho lên băng chuyền
và phun nước muối lạnh -25
0
C. Sau khi làm đông xong sản phẩm