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.. Nếu 1 < V 15 cm/h gọi là làm đông cực nhanh, tinh thể đá rất nhỏ và chất lượng sản phẩm thuỷ s

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 chất đạm chất béo…tạo thành một dung dịch keo Khi nước muối kết tinh

nó phải thoát ra khỏi sợi li ên kết với các thành phần chất tan V ì vậy nhiệt

độ kết tinh phụ thuộc vào nồng độ chất tan

t  1,18n

n: Nồng độ phân tử gam của chất tan

Khi nhiệt độ kết tinh càng giảm thì tốc độ kết tinh tăng, nhờ đó giảm tác động

xấu đến cấu trúc tế bào thực phẩm

Ta phân chia kích thước tinh thể ra làm các loại sau:

- Tinh thể lớn 0,2 0,6mm

- Tinh thể trung bình 0,1 0,2 mm

- Tinh thể nhỏ < 0,1mm

Kích thước tinh thể đá phụ thuộc vào nhiệt độ

- Ở khoảng -1 ÷ - 20C các tinh thể nước đá tạo thành có kích thước lớn

- Ở khoảng -10 ÷ -200C các tinh thể nước đá tạo th ành nhiều có kích

th ước nhỏ đều

Tốc độ làm đông.

Tốc độ làm đông được xác định dựa vào kết tinh của nước (Vcm/giờ) Nó tỷ lệ với tốc độ trao đổi nhiệt của thuỷ sản với môi trường lạnh Nước bắt đầu kết tinh ở bề mặt của sản phẩm sau đó sẽ chuyển dần vào trung tâm sản phẩm

Tốc độ làm đông thực phẩm là tỷ số giữa chiều dầy lớp thực phẩm 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 thể đá đều

Nếu V >15 cm/h gọi là làm đông cực nhanh, tinh thể đá rất nhỏ và chất 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

Nhiệt độ vận hành máy

Diện 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

Loại sản phẩm

Chất lượng ban đầu của sản phẩm.

- Sản phẩm tươi sống đem làm lạnh thì chất lượng cao hơn vì cấu trúc và sự

liên kết của nước với các thành phần còn nguyên tính tự nhiên

- Khi cấu 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 giảm, tỷ lệ nước tự do tăng, tính đàn hồi của cấu trúc giảm Trong trường 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 thể tích: khi n ước trong thuỷ sản đóng băng th ì thể tích của sản phẩm tăng l ên 10%

- Thay đổi màu sắc: Do mất nước, do bị oxy hoá khi tiếp xúc với không khí, ngoài ra còn do tinh thể đá được hình thành trong quá trình làm đông

- Giảm trọng lượng: Sản phẩm bị giảm trọng lượng là do bị bay hơi và khuyếch tán nước Nếu chênh lệch nhiệt độ bề mặt sản phẩm

và không khí trong buồng cấp đông càng lớn thì ẩm bốc hơi càng mạnh, gây hao hụt khối lượng

Dùng bao gói cách khí sẽ 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 cũng 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

Những thành phần chất không tan hầu như không bị biến tính trong thời gian dài Các chất tan dễ bị phân giải hoặc oxy hoá Đối với các chất 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

Mức độ biến đổi hóa học phụ thuộc vào trạng thái ban đầu của thực phẩm và

phương 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 vật bị

tiêu diệt do mất môi trường sống

Vi sinh vật 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 vỡ cấu trúc tế bào vi sinh vật, enzyme trong vi sinh vật cũng có cấu 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 chuyển 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 tuỳ vào điều kiện của nhà máy và yêu cầu của thực phẩm mà

ta có thể 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 Tuỳ theo

tỷ 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 :

- Thuỷ sản được bao gói túi PE và ngâm vào bể chứa dung dịch nước muối lạnh có nhiệt độ thấp -18 -25oC nhờ dàn bay hơi kiểu xương cá Thời gian làm đông khoảng 3 giờ

- Phun nước muối lạnh: Sản phẩm được cho lên băng chuyền

và phun nước muối lạnh -250C Sau khi làm đông xong sản phẩm

được phun nước sạch để rửa muối bám trên sản phẩm, sau đó mới phun nước lạnh lại để mạ băng cho sản phẩm

c Làm lạnh thuỷ sản bằng không khí lạnh.

Môi trường không khí bảo đảm điều kiện vệ sinh cao dễ cơ giới hoá và tự động

hoá sản xuất, rẻ tiền, thuỷ sản vào làm đông không phụ thuộc vào hình dạng kích

thước, tốc độ làm đông nhanh nhưng sản phẩm dễ bị oxy hoá bởi oxy không khí và

tăng mức độ mất nước của sản phẩm

Không khí được đối lưu cưỡng bức nhờ quạt dàn lạnh, nhiệt

độ không khí sau khi trao đổi với môi chất có thể xuống rất thấp -35  -40oC do vậy sản phẩm được làm đông rất nhanh trong một thời gian ngắn

d Làm đông bằng tủ đông tiếp xúc.

Ở phương pháp này thu ỷ sản được cho vào trong các khay b ằng kim loại và đặt giữa các tấm truyền nhiệt Bên trong các tấm truyền nhiệt có chứa môi ch ất lạnh do sự trao đổi nhịêt của môi chất lạnh chủ yếu nhờ dẫn nhiệt của kim loại vì vậy tốc độ trao đổi nhịêt

lớn, hạn chế ảnh h ưởng của oxy không khí với sự m ất nước của sản phẩm thuỷ sản

1

2

Hình 1.2: Cấu tạo tủ đông tiếp xúc

1: Khay đựng sản phẩm

2: Tấm truyền nhiệt