Chương 4 kỹ thuật làm lạnh đông nguyên liệu thủy sản

Tài liệu tham khảo Bảo quản và chế biến sản phẩm thủy sản

CHƯƠNG 4

KỸ THUẬT LÀM LẠNH ĐÔNG NGUYÊN LIỆU

THUỶ SẢN

Bảo quản và chế biến sản phẩm thủy sản

NỘI DUNG

4.1 Mục đích – Ý nghĩa

4.2 Cơ sở KH của KT làm lạnh đông

4.3 Thời gian làm lạnh đông

4.4 Phương pháp làm lạnh đông

4.5 Biến đổi của ĐVTS khi lạnh đông

4.6 Xử lý nguyên liệu sau làm lạnh

đông

4.7 Làm tan giá và làm ấm nguyên liệu4.8 Quy trình sản xuất SPTS lạnh đông

4.1 MỤC ĐÍCH – Ý NGHĨA

4.1.1 Khái niệm

Làm lạnh đông (freezing) là quá trình đưa nhiệt độ ban đầu của đvts xuống dưới điểm đóng băng, tới -80C ÷ - 100C và có thể xuống thấp hơn: -180C, - 300C hay -400C

Điểm đóng băng của ĐVTS: dưới 0oC

Điểm quá lạnh (super cold temperature): hiện tượng nước chưa kết tinh thành đá khi dưới 0oC, phụ thuộc vào nồng độ chất tan, cầu tạo màng TB và tốc độ hạ nhiệt

Quá trình hình thành điểm đóng băng

 Điểm đóng băng tuyệt đối (absolutely freezing point hay Eutectic point): nhiệt độ tối thiểu để toàn bộ nước trong tế bào TS đông đặc (-550C đến -

650C)

 Trong công nghiệp chế biến lạnh TS, chỉ cần -400C là đủ để đảm bảo chất lượng sản phẩm.

Quan hệ giữa lượng nước đóng băng trong thuỷ sản và nhiệt độ làm lạnh đông

4.1.2 Mục đích

Làm chậm sự hư hỏng của nguyên liệu sao cho đến khi rã đông sau thời gian bảo quản lạnh, ta không thể phân biệt được thuỷ sản đông lạnh

và thuỷ sản tươi sống lúc chưa đưa vào làm lạnh đông (giữ nguyên độ tươi của nguyên liệu).

 Phục vụ nhu cầu xuất khẩu các ĐVTS

để tăng thu nhập quốc dân.

4.1.4 Công đoạn trong làm lạnh đông

Xử lý nguyên liệu -> (Bao gói) -> Làm

lạnh đông -> (Mạ băng/bao gói) -> Bảo quản kho lạnh -> Rã đông (Tan giá) -> Làm ấm -> Sử dụng (chế biến)

4.2 CƠ SỞ KH CỦA KT LÀM LẠNH ĐÔNG

4.2.1 Cơ chế đóng băng

Nguyên tắc: Khi hạ nhiệt độ dưới 00C, các dạng nước trong ĐVTS đóng băng dần tuỳ mức độ liên kết của chúng trong tế bào, liên kết yếu thì nhiệt độ lạnh đông (tlđ) cao, liên kết mạnh thì nhiệt độ lạnh đông thấp hơn

- Nước tự do cấu trúc, tlđ = -1 ÷ -1,50C

- Nước bất động, tlđ = -1,5 ÷ -200C

- Nước liên kết, tlđ = -20 ÷ -650C

 Quá trình làm lạnh đông có 3 giai đoạn:

- Giai đoạn 1 : làm lạnh tới điểm đóng băng.

- Giai đoạn 2 : quá trình đóng băng ở băng điểm.

- Giai đoạn 3 : tiếp tục làm lạnh đông đến nhiệt độ bảo quản lạnh đông

+ Giai đoạn 1:

- Điểm quá lạnh làm xuất hiện mầm tinh thể

đá ở gian bào (khoảng trống giữa các tế bào) mà không xuất hiện trong tế bào vì nồng độ chất tan trong nước tự do ở gian bào rất thấp so với trong tế bào

- Khi đến điểm đóng băng đa phần nước tự

do ở gian bào kết tinh và làm tăng nồng độ chất tan lên, cao hơn nồng độ trong tế bào

+ Giai đoạn 2:

Tùy tốc độ làm lạnh mà sự hình thành tinh thể đá khác nhau:

- Nếu hạ nhiệt chậm: tinh thể đá hình thành ở gian bào và lớn dần lên

- Nếu hạ nhiệt nhanh: tinh thể đá hình thành cả ở gian bào và trong tế bào, kích thước đá nhỏ và phân bổ đều khắp Thời gian đóng băng rút ngắn hơn.

A: Lạnh dông chậm B: Lạnh đông nhanh

Sự hình thành các tinh thể đá lớn và nhỏ

Thời gian hình thành tinh thể đá

+ Giai đoạn 3:

- Bề dày của sản phẩm ảnh hưởng đến

sự phân bố nhiệt độ từ ngoài vào trong.

- Tiếp tục hạ nhiệt độ đến khi đạt được nhiệt độ mong muốn ở trung tâm sản phẩm

- Bảo quản trong kho lạnh

4.2.2 Các hình thức làm lạnh đông

Làm lạnh đông chậm:

- Nhiệt độ quá lạnh: -50C ÷ -60C, tốc độ lạnh đông 0,5 cm/h, thời gian lạnh đông > 10h

- Tinh thể đá tạo thành chủ yếu ở dịch gian bào, kích thước đá lớn -> phá vỡ màng tế

bào, chất lượng sản phẩm giảm

Làm lạnh đông nhanh:

- Nhiệt độ quá lạnh: -70C÷ -300C, tốc độ lạnh đông 1 ÷ 3cm/h, thời gian lạnh đông 2h ÷ 6h

- Tinh thể đá xuất hiện ở gian bào và trong tế bào, kích thước nhỏ -> đ.bảo chất lượng

Làm lạnh đông cực nhanh

- Nhiệt độ quá lạnh > -300C, tốc độ lạnh

đông 15cm/h, thời gian lạnh đông < 2h

- Tinh thể đá đồng loạt tạo thành ở mọi

nơi trong sản phẩm -> Nguyên vẹn chất

lượng sản phẩm

- Phải dùng băng môi là khí nitơ lỏng nhiệt

độ bay hơi ở áp suất thường -1960C -> hạn chế quá trình oxy hoá sản phẩm và diệt

hầu hết VSV

4.3.1 Thời gian làm lạnh đông.

Là thời gian cần thiết để hạ nhiệt độ sản phẩm từ nhiệt độ ban đầu đến một nhiệt

độ mong muốn tại trung tâm sản phẩm

Nhiệt độ tại trung tâm SP bằng nhiệt độ trữ đông

Tối thiếu đạt -120C thì kết thúc thời gian lạnh đông

4.3 THỜI GIAN LÀM LẠNH ĐÔNG

4.3.2 Yếu tố ảnh hưởng đến thời gian lạnh đông

- Loại máy đông.

- Nhiệt độ vận hành máy đông.

4.4 PHƯƠNG PHÁP LÀM LẠNH ĐÔNG

và muối

kim loại

4.5 BIẾN ĐỔI CỦA ĐVTS TRONG QUÁ TRÌNH

 Ở -1 0 C ÷ -5 0 C đa số nước tự do kết tinh

thành đá Nếu lạnh đông chậm, các tinh thể nước đá to, sắc cạnh làm vỡ TB vi khuẩn.

4.5.2 Biến đổi hoá học.

Biến đổi Protein:

- Ở -20 0 C: P bị đông lại, sau 6 tháng bảo quản

có phân giải nhẹ

- Ở -1 0 C ÷ -5 0 C, P bị biến tính, đặc biệt miozin

bị kết tủa Làm lạnh đông nhanh P ít biến tính

- Dưới -20 0 C: hầu như không biến tính.

Biến đổi chất béo:

Cá béo dễ bị oxy hoá chất béo Ở -12 0 C sau 10 tuần, chỉ số perôxit tăng lên rõ rệt, sau 30

tuần: vượt quá quy định về an toàn thực phẩm.

 Biến đổi glucid:

Lạnh đông chậm, glycogen phân giải ra

nhiều acid lactic hơn ở lạnh đông nhanh.

 Biến đổi vitamin:

- Ít bị mất trong giai đoạn lạnh đông Đa số

bị mất trong lúc chế biến, rửa

- Ở nhiệt độ lạnh, Vit A tỏ ra bền vững, B2,

PP mất một ít, C mất nhiều khi sản phẩm mất nước, chảy lạnh, E bị hao hụt toàn bộ.

 Biến đổi khoáng:

Lạnh không ảnh hưởng đến khoáng nhưng hao hụt lượng lớn khoáng khi rã đông.

4.5.3 Biến đổi lý học.

 Tăng thể tích: nước đóng băng làm tăng thể tích

lên 10%

 Thay đổi màu sắc: mất nước, hemoglobin ->

methemoglobin, mioglobin -> metmioglobin và hemoxyanin -> methemoxyanin -> màu sậm lại

 Tinh thể đá nhỏ thì nguyên liệu có màu nhạt

hơn TS tinh thể băng to.

 Giảm trọng lượng: do bốc hơi hoặc do thiệt hại

lý học trong quá trình làm lạnh đông.

 Sau khi làm lạnh đông và trước

lúc chuyển đến kho bảo quản,

nguyên liệu cần phải được xử lý Nếu kho BQ tốt và BQ thời gian ngắn thì không cần xử lý.

- Mạ băng, hoặc

- Bao gói sản phẩm.

4.6 XỬ LÝ ĐVTS SAU LÀM LẠNH ĐÔNG

 Mạ băng: tạo nên một lớp băng mỏng trên

bề mặt sản phẩm (phun sương, phết nước hay nhúng) để bảo vệ sản phẩm, tránh

mất nước và oxy hoá

 Bao gói: bảo vệ hàng hoá và tăng vẻ mỹ

quan sản phẩm nhằm thu hút khách hàng Yêu cầu: Bao gói phải kín để ngăn cản sự oxy hoá Vật liệu làm bao bì phải chống

được thoát hơi nước, phải vừa khít sản

phẩm

 Mục đích chính của tan giá là phục hồi

những tính chất ban đầu của sản phẩm,

làm cho đá trong sản phẩm tan ra nước, cho thịt cá mềm trở lại, phục hồi mầu sắc ban đầu

4.7 LÀM TAN GIÁ VÀ LÀM ẤM TS LẠNH ĐÔNG

Phương pháp làm tan giá:

* Tan giá trong môi trường khí:

+ Tan giá chậm trong không khí: Cho nhiệt độ không khí tăng từ 0oC lên đến 6-8oC trong vòng 3-5 ngày, độ

ẩm tương đối của không khí là 92%

90-+ Tan giá nhanh trong không khí: Dùng không khí tuần hoàn ở 15-20oC với độ ẩm không khí 55-60%, vận tốc gió 6m/giây trong thời gian 15-20giờ

* Tan giá trong nước

- Dùng nước vô trùng 10oC tan giá trong

20 giờ hay 20oC trong 10-11giờ Sau khi tan giá phải đem chế biến ngay

- Có thể dùng dung dịch nước muối 4% ở 40-60oC để tan giá thịt cá Nhược điểm: rất tốn nước, dễ lây nhiễm VSV từ sản

phẩm này sang sản phẩm khác

* Tan giá trong chân không

* Tan giá bằng điện

4.7.2 Làm ấm

 Làm ấm là quá trình nâng nhiệt độ của thực phẩm tan giá lên đến gần nhiệt độ bình

thường để có thể sử dụng trong chế biến

(không bị lạnh tay, không ẩm ướt bề mặt thịt cá).

 Tăng nhiệt độ từ từ, lúc đầu hiệu số nhiệt độ (t = 4 ÷ 6 o C), về sau có thể là (t = 6 ÷ 10 o C)

 Thực phẩm sau khi làm ấm phải sử dụng

ngay, không được tiếp tục bảo quản, đặc biệt

là không cho phép làm lạnh hoặc lạnh đông lại lần thứ 2.

Nguyên liệu Rửa Phân cỡ, loại

Cân Rửa Xếp khuôn, châm nước

Cấp đông Tách khuôn

Mạ băng Bao gói

Nguyên liệu Rửa

Phân cỡ, loại

Cân Xếp khuôn Châm nước khuôn

Cấp đông Tách khuôn

Mạ băng Bao gói

Rà kim loại Bao gói, bảo quản

3 Quy trình sản xuất tôm sú/tôm bạc hấp đông lạnh IQF

Individual Quickly Freezer (cấp đông nhanh các sản phẩm rời)

Nguyên liệu Ngâm muối đá

Tách khay, kiểm tra kim loại, đóng

thùng

Chờ đông Cấp đông

Lau khô, vào túi PE, xếp khay

Tách xương, làm sạch, định hình

Kiểm tra miếng cá fillet

Phân cỡ Rửa Fillet

Bảo quản Cân

4 Quy trình sản xuất cá thu

fillet đông lạnh dạng IQF

Cá Cơm săn nguyên con Cá Bò lột da

Cá Basa phi lê Tôm đông lạnh

Tôm viên Cua tươi