Giáo trình Kỹ thuật lạnh và lạnh đông thực phẩm
Ch-ơng 1
Những khái niệm cơ bản
1.1. Cơ sở nhiệt động của máy lạnh.
Truyền nhiệt từ vật có nhiệt độ thấp đến vật có nhiệt độ cao hơn thực hiện trong máy
lạnh với trợ giúp của chất làm việc phụ (môi chất) chi phí một công hoặc nhiệt l-ợng. Quá
trình môi chất thực hiện gọi là quá trình vòng tròn ng-ợc hoặc là chu trình nhiệt động ng-ợc.
Hình d-ới cho ta một chu trình lạnh.
Giả sử vật A có nhiệt độ thấp là T, đặt
trong vùng lạnh; vật B có nhiệt độ cao TC - là
môi tr-ờng xung quanh; vật C là môi chất làm
việc. Môi chất làm việc hoàn thành một chu
trình vòng tròn, lấy đi nhiệt l-ợng Q0 từ vật A
(bằng cách bốc hơi môi chất ở nhiệt độ thấp)
sau đó nhận một công L từ ngoài và truyền
vào vật B một nhiệt l-ợng Q, chi phí một công L.
Trong quá trình khép kín, khối l-ợng
môi chất không đổi, chỉ thay đổi trạng thái
liên kết của nó khi bốc hơi và ng-ng tụ.
Do đó t-ơng ứng với định luật 1 của nhiệt động học có thể viết Q = Q0 + L. Kết quả là
vật B có nhiệt độ cao, nhận nhiệt l-ợng lớn hơn lấy ra từ vật lạnh A.
L-ợng nhiệt Q0, đo đ-ợc trong 1 giờ gọi là năng suất nhiệt, hoặc là công suất lạnh của
thiết bị (KJ).
Q q G 0 0 = .
Trong đó:
q0 - năng suất lạnh riêng (tính 1 Kg), đôi khi còn gọi là nhiệt riêng sôi của môi chất
(KJ/Kg).
G - L-ợng môi chất l-u thông trong 1 giờ của thiết bị.
Hiệu quả làm việc của thiết bị lạnh, đặc tr-ng bởi hệ số lạnh.
Trong đó:
l - công riêng (KJ/Kg).
Khi môi chất của thiết bị lạnh là chất bị nén (hơi, khí hoặc không khí), chi phí công
thực hiện nén (giảm thể tích) của môi chất này, nghĩa là dùng để tăng nhiệt độ và áp suất. ở vị
trí ng-ợc lại, khi dZn môi chất bị nén gắn liền với hoàn thành sự làm việc của nó (Hình 1.2).
Những khái niệm cơ bản
1.1. Cơ sở nhiệt động của máy lạnh.
Truyền nhiệt từ vật có nhiệt độ thấp đến vật có nhiệt độ cao hơn thực hiện trong máy
lạnh với trợ giúp của chất làm việc phụ (môi chất) chi phí một công hoặc nhiệt l-ợng. Quá
trình môi chất thực hiện gọi là quá trình vòng tròn ng-ợc hoặc là chu trình nhiệt động ng-ợc.
Hình d-ới cho ta một chu trình lạnh.
Giả sử vật A có nhiệt độ thấp là T, đặt
trong vùng lạnh; vật B có nhiệt độ cao TC - là
môi tr-ờng xung quanh; vật C là môi chất làm
việc. Môi chất làm việc hoàn thành một chu
trình vòng tròn, lấy đi nhiệt l-ợng Q0 từ vật A
(bằng cách bốc hơi môi chất ở nhiệt độ thấp)
sau đó nhận một công L từ ngoài và truyền
vào vật B một nhiệt l-ợng Q, chi phí một công L.
Trong quá trình khép kín, khối l-ợng
môi chất không đổi, chỉ thay đổi trạng thái
liên kết của nó khi bốc hơi và ng-ng tụ.
Do đó t-ơng ứng với định luật 1 của nhiệt động học có thể viết Q = Q0 + L. Kết quả là
vật B có nhiệt độ cao, nhận nhiệt l-ợng lớn hơn lấy ra từ vật lạnh A.
L-ợng nhiệt Q0, đo đ-ợc trong 1 giờ gọi là năng suất nhiệt, hoặc là công suất lạnh của
thiết bị (KJ).
Q q G 0 0 = .
Trong đó:
q0 - năng suất lạnh riêng (tính 1 Kg), đôi khi còn gọi là nhiệt riêng sôi của môi chất
(KJ/Kg).
G - L-ợng môi chất l-u thông trong 1 giờ của thiết bị.
Hiệu quả làm việc của thiết bị lạnh, đặc tr-ng bởi hệ số lạnh.
Trong đó:
l - công riêng (KJ/Kg).
Khi môi chất của thiết bị lạnh là chất bị nén (hơi, khí hoặc không khí), chi phí công
thực hiện nén (giảm thể tích) của môi chất này, nghĩa là dùng để tăng nhiệt độ và áp suất. ở vị
trí ng-ợc lại, khi dZn môi chất bị nén gắn liền với hoàn thành sự làm việc của nó (Hình 1.2).
139 trang
10/11/2022
6500
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Kỹ thuật lạnh và lạnh đông thực phẩm", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.
File đính kèm:
- giao_trinh_ky_thuat_lanh_va_lanh_dong_thuc_pham.pdf
Nội dung text: Giáo trình Kỹ thuật lạnh và lạnh đông thực phẩm
- Môi tr−ờng không khí có −u điểm: rẻ, dễ vận chuyển v o tận các nơi cần l m lạnh, không gây độc hại, không ăn mòn thiết bị. Tuy nhiên sử dụng không khí cũng có nh−ợc điểm sau: hệ số cấp nhiệt α nhỏ; ở trạng thái đối l−u tự nhiên α = 6 ữ 8 Kcal/m 2.h.độ. Ng−ời ta có thể tăng vận tốc không khí, tuy nhiên α cũng tăng không nhiều. Ví dụ khi v = 1,5 2m/s thì α = 9 Kcal/m 2.h.độ v = 5 m/s thì α = 24 Kcal/m 2.h.độ v = 10m/s thì α = 30 Kcal/m 2.h.độ Thực tế khi v > 10m/s thì hiệu suất lạnh tăng không đáng kể, l m khô bề mặt sản phẩm hoặc tăng c−ờng quá trình ôxi hoá. b/ N−ớc: có nhiệt dung cao (lớn hơn 4 lần so với không khí) rất tốt cho chất tải lạnh nh−ng nhiệt độ đóng băng cao nên phần n o hạn chế sử dụng. Ng−ời ta chỉ dùng ở nhiệt độ cao hơn 0 0C. c/ Dung dịch muối. Muối ăn ngo i th nh phần chính l NaCl, còn chứa các th nh phần muối khác nh− CaCl 2, MgCl 2, KCl, trong đó CaCl 2 liên kết với dung dịch prôtêin v axít béo tạo th nh Canxi anbuminat không ho tan, l m tăng độ cứng v giảm mức độ tiêu hoá của sản phẩm. MgCl 2 l m cứng sản phẩm v tăng vị đắng của nó. N−ớc muối dùng l m chất tải lạnh ở nhiệt độ d−ới 00C. Th−ờng dùng phổ biến dung dịch n−ớc clorit canxi. Tính chất vật lý cơ bản cho trong phụ lục. Tính chất n−ớc muối phụ thuộc v o độ đậm đặc của muối trong dung dịch. Tăng độ đậm đặc, nhiệt độ đóng băng của n−ớc muối giảm tới điểm KT, ứng với nhiệt độ đông đặc của dung dịch muối ở dạng hỗn hợp đồng nhất tinh thể muối v n−ớc đá. Tăng độ đậm đặc của muối sẽ l m tăng nhiệt độ đóng băng của dung dịch tách băng tách muối tách băng tách muối g/100gH O g/100 gH O 2 2 a/ b/ Hình 1.8. Đồ thị nhiệt độ đông cứng của dung dịch n−ớc NaCl (a) v CaCl 2 (b). (nhánh phải của đ−ờng cong hình 1.8). Điểm KT đối với dung dịch n−ớc muối NaCl đặc tr−ng ở nhiệt độ 21,2 0C v h m l−ợng 29% (theo khối l−ợng) muối trong n−ớc. Đối với dung dịch 0 0 CaCl 2 v MgCl 2 t−ơng ứng l 55 C, 42,7% v 33,6 C, 27,6%. Tr ư ng ủ i h c Nụng nghi p 1 – Giỏo trỡnh K thu t L nh & l nh ủụng th c ph m 11
- Khi tăng độ đậm đặc l m tăng mật độ n−ớc muối v giảm nhiệt dung dẫn tới tăng chi phí năng l−ợng cho chu trình trong hệ thống lạnh. Chính vì thế ng−ời ta chọn độ đậm đặc giới hạn trong vùng dung dịch không b o ho , nằm phía trên đ−ờng cong kết tinh. Dung dịch clorit canxi dùng để tạo nên nhiệt độ tới 50 0C, dung dịch muối ăn đến 15 0C. N−ớc muối gây rỉ kim loại. Để giảm tác hại của muối th−ờng ng−ời ta bổ xung thêm nh− bicrômat natri. d/ Chất tải lạnh rắn. Chất tải lạnh rắn ở Việt Nam th−ờng dùng đá −ớt (đá cây) v đá khô (tuyết cácbonic). Đá −ớt: Đá cây đ−ợc sản xuất với khối l−ợng 10, 20, 25, 50 Kg/1 cây. Đá cây khi dùng th−ờng nghiền nhỏ để tăng diện tích tiếp xúc, l m lạnh đ−ợc nhanh. ẩn nhiệt ho tan của đá l 80Kcal/Kg. Đối với đá l m lạnh thực phẩm hoặc để ăn phải đảm bảo tiêu chuẩn d−ới 100 vi khuẩn/cm 3 v không có vi khuẩn E.Côli. N−ớc tr−ớc khi cho đông đặc cần đ−ợc xử lý bằng NaClO, Ca(OCl) 2, NaNO 3, H 2O2, Cần l−u ý, nồng độ khí ClO còn lại trong đá phải nhỏ hơn 50 80 mg/l. Đá khô: Đá khô thăng hoa thu nhiệt lớn v ở nhiệt độ thấp nên dùng bảo quản các sản phẩm kỵ ẩm v dùng l m lạnh đông. Đá khô dùng nhiều trong công nghiệp thực phẩm. Việt Nam đ sản xuất đ−ợc đá khô dạng khối v dạng viên. 1.3. Khái niệm cơ bản về kỹ thuật lạnh v lạnh đông thực phẩm. Khái niệm “lạnh” l chỉ trạng thái vật chất có nhiệt độ thấp hơn nhiệt độ bình th−ờng. Nhiệt độ bình th−ờng l nhiệt độ thích hợp với cơ thể con ng−ời, dao động trong khoảng +18 0C đến +25 0C. Nhiệt độ đó có thể coi l giới hạn trên của lạnh. Ng−ời ta phân biệt lạnh th−ờng, lạnh đông, lạnh đông thâm độ v lạnh tuyệt đối: 0 0 0 Lạnh th−ờng +18 C > t > t đóng băng 0 0 0 Lạnh đông t đóng băng > t > 100 C Lạnh thâm độ 100 0C > t 0 > 200 0C Lạnh tuyệt đối (lạnh Cryo) 200 0C > t 0 > 272,999985 0C. 1.3.1. Tổn thất v bảo vệ thực phẩm. Ng−ời ta đ đánh giá rằng, ở một số vùng trên thế giới có tới 50% thực phẩm cần thiết bi tổn thất trong khoảng thời gian giữa sản xuất v tiêu thụ. Tại các n−ớc nóng ẩm vấn đề trở nên có tầm quan trọng đặc biệt. Những biện pháp bảo quản truyền thống không đủ hoặc quá đắt, do đó cần có biện pháp kỹ thuật có hiệu quả để bảo quản chúng. Tác nhân phá hoại quan trọng nhất l các lo i gặm nhấm, sâu bọ v vi sinh vật (nấm v vi khuẩn) hơn nữa chính con ng−ời do thiếu hiểu biết hoặc cẩu thả, phân bố hoặc đặt thực phẩm trong điều kiện thuận lợi cho sự biến chất khác nhau, nguồn gốc vật lý, hoá hoặc vi sinh, ng−ời tiêu dùng không thể chấp nhận. Một yếu tố khác trình độ văn hoá v phát triển của c− dân ch−a cao, cũng góp phần v o tổn thất của thực phẩm. Vấn đề bảo quản thực phẩm không hề đơn giản, bởi vì các yếu tố sinh học, biện pháp kỹ thuật lựa chọn có thể ảnh h−ởng tới tổn thất xuất hiện khi xử lý, tồn trữ, vận chuyển v phân phối. Tr ư ng ủ i h c Nụng nghi p 1 – Giỏo trỡnh K thu t L nh & l nh ủụng th c ph m 12
- Thực phẩm của nhân dân trên thế giới không ngừng tăng đòi hỏi phải cố gắng thực hiện các biện pháp để gia tăng sản phẩm, giảm các tổn thất có thể có. Đây l vấn đề do thực tiễn đề ra v đòi hỏi phải có những biện pháp hữu hiệu để bảo quản thực phẩm đạt chất l−ợng cao. Ng−ời ta phân thực phẩm th nh hai nhóm lớn theo nguồn gốc của nó: thực phẩm có nguồn gốc thực vật v thực phẩm có nguồn gốc động vật. Loại thứ nhất thuộc loại sản phẩm sống tr−ớc hoặc trong thời gian bảo quản. Loại thứ hai l loại đ−ợc giết mổ để sử dụng. Tất nhiên cả hai loại có một đặc điểm chung liên quan tới tính chất vật lý v th nh phần hoá học của nó. Thực phẩm dễ h− hỏng đỏi hỏi bảo quản ở chế độ đặc biệt v vận chuyển đặc biệt để kéo d i thời hạn phân phối. Thực phẩm có tính chất vật lý rất khác nhau, nh−ng chúng luôn chứa n−ớc, gluxit, prôtêin, muối khoáng v vitamin với tỷ lệ khác nhau phụ thuộc v o lo i thực phẩm. Phần lớn sản phẩm rau quả v các sản phẩm từ động vật, n−ớc l yếu tố chính liên quan tới sự h− hỏng của nó. Do h m l−ợng n−ớc cao v th nh phần hoá học của sản phẩm thực phẩm dễ bị h− hỏng. Sự biến chất do sự chuyển hoá (hô hấp, lên men, thuỷ phân, oxy hoá ) hoặc quá trình tự tiêu hoặc thối rữa. Tác nhân của các phản ứng n y l các enzim nội sinh (tồn tại tự nhiên trong sản phẩm) hoặc ngoại sinh. Thực phẩm tr−ớc, trong v sau khi bảo quản sẽ có hiện t−ợng mất n−ớc. 1.3.2 Enzim v vi sinh vật . Enzim l những tế b o sống chất xúc tác sinh học. Nó tác dụng nên mỗi phản ứng với môi chất của th nh phần v hình th nh các phân tử xác định. Hoạt động của mỗi enzim phụ thuộc v o nhiệt độ, l−ợng prôtêin Nó cũng đ−ợc điều chỉnh các hoạt chất khác nhau. Một l−ợng enzim ngừng hoạt động sau khi mô chết, l m h− hỏng chất l−ợng của thực phẩm. Vi sinh vật có thể huỷ hoại các loại thực phẩm, tự phát triển v phân huỷ các chất th nh phần: Sự h− hỏng của sản phẩm đôi khi lại có hại cho sức khoẻ ng−ời tiêu dùng (gây bệnh hoặc tổng hợp các chất độc). Ngo i nhiệt độ, những yếu tố ảnh h−ởng tới sự phát triển của vi sinh vật l : Độ ẩm: vi khuẩn v nấm chỉ phát triển trong môi tr−ờng đủ ẩm. Vi khuẩn chỉ có thể sinh sôi nếu “n−ớc hoạt tính” bao gồm giữa 0,91 v 0,98. Đối với nấm thì cao tới 0,80 (ta gọi P n−ớc hoạt tính Aw = . ở đây P áp suất cân bằng của hơi n−ớc ở bề mặt sản phẩm. P w áp Pw suất hơi b o ho của n−ớc nguyên chất ở cùng nhiệt độ). ôxy: những mốc hảo khí (chúng cần oxy để phát triển), nh−ng những nấm khác (men) thì có thể hảo khí hoặc yếm khí, cần hoặc không cần oxy. Vi khuẩn có thể hảo khí, yếm khí hoặc không bắt buộc. Độ PH: Nấm tự phát triển trong môi tr−ờng có độ PH = 2 ữ 8,5, tối −u l 4 6 (môi tr−ờng axít). Đối với vi khuẩn, tối −u PH = 6 8. 1.3.3. ảnh h−ởng của nhiệt độ tới phản ứng sinh hoá v sự phát triển của vi sinh vật. Đặc tr−ng tác động của nhiệt độ tới phản ứng sinh hoá l thông số “Q 10 ”, Q 10 l tỷ số 0 giữa tốc độ phản ứng đ cho ở nhiệt độ θ, V θ. Tốc độ phản ứng ở nhiệt độ ( θ 10 C) l V (θ 10) . Tr ư ng ủ i h c Nụng nghi p 1 – Giỏo trỡnh K thu t L nh & l nh ủụng th c ph m 13
- Vθ Q10 = V()θ −10 Giá trị của Q 10 nói chung không đổi đối với phản ứng hoá học đơn giản. Giá trị của hằng số bao gồm giữa 2 v 30, nh−ng th−ờng giữa 2 v 3. Sản phẩm thực phẩm l hệ thống hoá cực kỳ phức tạp. Nó gồm nhiều phản ứng quen thuộc xúc tác bởi enzim. Những phản ứng n y thực hiện tức thời hoặc liên tiếp. Kết quả l Q 10 thay đổi. Ví dụ tr−ờng hợp quả , Q 10 của sự hô hấp gần bằng 2 trong nhóm nhiệt độ thông th−ơng (100 đến 25 0C). Nh−ng có h−ớng tăng ở d−ới 10 0C, có thể đạt giá trị 5 7 giữa 0 0 v 5 0C. Nhiệt độ tối −u của đa số các phản ứng enzim l giữa 30 ữ 40 0C. ở nhiệt độ 50 90 0C đa số enzim bị huỷ hoại v mất hoạt tính. Đa số các phản ứng ở nhiệt độ thấp diễn ra chậm, nh−ng enzim lại không bị tiêu diệt. Nó hoạt động trở lại khi tăng nhiệt: Giảm hoạt động của enzim v tốc độ phản ứng sinh hoá, ở nhiệt độ thấp cho phép kéo d i thời gian bảo quản sản phẩm thực phẩm. Đôi khí đối với loại enzim n y không hoạt động ở nhiệt độ d−ới 0 0C, nh−ng loại khác vẫn hoạt động. Do đó cần bảo quản thực phẩm ở chế độ lạnh đông. Kéo d i thời gian bảo quản ở nhiệt độ 18 0C ữ 20 0C hoặc thấp hơn, một số phản ứng enzim không mong muốn tiếp tục diễn ra. Rau quả bảo quản lạnh ở nhiệt độ thấp nh−ng cao hơn điểm đóng băng vẫn sống. Tất cả các hoạt động chuyển hoá giảm do giảm nhiệt độ, có một số chậm hơn số khác. Sự phát triển của vi sinh vật phụ thuộc chặt chẽ v o nhiệt độ. Nhiệt độ d−ới (+3 0C), sẽ ngăn chặn sự gia tăng vi khuẩn −a nhiệt v −a nhiệt trung bình. Một số vi khuẩn −a lạnh nhiễm v o thực phẩm có nguồn gốc động vật, l m hỏng nó ở nhiệt độ giữa 2 0C ữ + 3 0C. Để ngăn chặn phải đạt tới nhiệt độ 12 0C. Hoặc ít hơn vì nó l tr−ờng hợp lạnh đông. Tuy nhiên nhiệt độ phổ biến đối với một số sản phẩm bảo quản lạnh có nguồn gốc động vật (thịt, cá, trứng) l từ 0 0C ữ 1,5 0C bảo quản trong thời gian ngắn v trung bình. Nấm có thể tự phát triển ở trạng thái lạnh v gây lên những tổn thất, đặc biệt quả v rau đ−ợc bảo quản lạnh ở ( 10 ữ +5 0C). 1.3.4. Chất l−ợng ban đầu của sản phẩm v ph−ơng pháp bảo quản lạnh. Sử dụng lạnh có giới hạn v nó chỉ có thể cải thiện chất l−ợng của thực phẩm, sản phẩm đ−a v o bảo quản cần phải t−ơi, an to n v có chất l−ợng. Những điều kiện bảo quản cho trong (bảng 1.3, 1.4) liên quan tới quả v rau thu hoạch t−ơi, cá vừa đánh bắt, v thịt vừa ra khỏi lò mổ trong điều kiện vệ sinh tốt vv. Bảo quản lạnh muộn một sản phẩm l m giảm chất l−ơng bảo quản vì nó đ bị h− hại, đồng thời chịu một tiến trình sinh lý không đủ để giữ trong kho lâu d i (ví dụ quả bắt đầu chín). Sản phẩm an to n l sản phẩm không có vết dập, nhiễm hoặc rối loạn sinh lý, hoặc có dấu hiệu tấn công của vi sinh vật. Trong một số tr−ờng hợp (thí dụ thịt bảo quản lạnh), cần thiết phải giảm số l−ợng vi sinh vật ban đầu v cho thời gian bảo quản hợp lý bằng các biện pháp chăm sóc đặc biệt. Sản phẩm đông lạnh phải bao gói thích hợp v đáp ứng những đòi hỏi về vệ sinh an to n thực phẩm. Mặt khác sử lý lạnh cần phải có hiệu quả, đ−ợc duy trì cho tới khi sản phẩm đ−ợc sử dụng. Các sử lý n y phụ thuộc v o bản chất của thực phẩm, thời gian bảo quản v mức nhiệt độ áp dụng. Ng−ời ta cần thực hiện 3 điều kiện cơ bản sau: Tr ư ng ủ i h c Nụng nghi p 1 – Giỏo trỡnh K thu t L nh & l nh ủụng th c ph m 14
- Sử dụng sản phẩm sạch v có chất l−ợng áp dụng bảo quản lạnh có thể Duy trì tác dụng lạnh không đổi trong điều kiện thích hợp cho tới khi sử dụng sản phẩm. 1.3.5. Sự −ớp lạnh a/ Nhiệt độ chuẩn v nhiệt độ bảo quản. Sản phẩm bảo quản lạnh ở nhiệt độ nhất định, đều khắp mọi điểm của sản phẩm, cao hơn “nhiệt độ chuẩn” thấp hơn nhiệt độ, tại nhiệt độ n y xuất hiện hiện t−ợng không mong muốn. Trong mọi tr−ờng hợp, nhiệt độ n y cao hơn nhiệt độ bắt đầu đóng băng (hoặc nhiệt độ cryo). Trong thực tế, nhiệt độ tối thiểu l 0 0C. Đối với sản phẩm chết nh− thịt, cá, nhiệt độ bảo quản bảo đảm d i nhất thì nhiệt độ luôn gần với nhiệt độ bắt đầu đóng băng, trong thực tế chọn 0 0C. Thời gian bảo quản thực tế m ng−ời tiêu dùng có thể chấp nhận với mọi sản phẩm l từ 1 đến 4 tuần ở 0 0C. Đồng thời để tránh sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh, nhiệt độ phải giữ d−ới 4 0C. Đối với các sản phẩm thực vật sạch (rau, quả) bảo quản ở trạng thái sống, không thể duy trì ở nhiệt độ cao hơn nhiệt độ bắt đầu đóng băng, vì nhiệt độ quá thấp gây ra các rối loạn nghiêm trọng (ng−ời ta gọi l bệnh lạnh). Những sản phẩm không có bệnh lạnh (quả táo, mơ, dâu tây ) đ−ợc bảo quản ở 0 0C. Tuy nhiên thời gian bảo quản rất khác nhau tuỳ theo lo i, một tuần đối với dâu tây v quá 6 tháng đối với táo. Đối với những sản phẩm rất nhậy cảm với lạnh, nhiệt độ chuẩn thay đổi rộng từ +4 0C (các loại táo châu âu) đến +14 0C (chanh). Nhiệt độ bảo quản sản phẩm phải đ−ợc duy trìkhông đổi. Khi cần thiết diều chỉnh phải thực hiện chính xác. Nhiệt độ không khí di chuyển trong buồng lạnh, không đ−ợc sai khác hơn 10C giữa các vùng khác nhau. Biến động nhiệt độ theo thời gian ở một điểm bất kỳ phải nhỏ hơn 1 0C. (Thực tế sai khác nhiệt độ ± 0,5 0C). Sự thay đổi nhiệt độ quá lớn dẫn đến l m h− hỏng sản phẩm về mặt sinh hoá hoặc tiến trình sinh lý hoặc có hiện t−ợng ng−ng tụ hơi n−ớc trên sản phẩm, l m vi sinh vật phát triển. Sự thay đổi nhiệt độ có thể tránh, nếu phòng lạnh đ−ợc cách nhiệt tốt; nếu công suất lạnh đ đ−ợc hiệu chỉnh tính toán v nếu sản phẩm đ−ợc bao gói v bó lại cho phép l−u thông không khí tốt. b) L m lạnh ban đầu: Nếu sản phẩm h y còn nóng, nó sẽ tự huỷ hoại nhanh (ví dụ sản phẩm động vật), nó bị mất n−ớc nếu không đ−ợc bao gói, bị chín (đối với quả) v hoá gi (rau). Nếu đ−a trực tiếp các sản phẩm n y v o kho lạnh, nhiệt độ hạ quá chậm. Ng−ời ta mong muốn l m lạnh nhanh có thể tr−ớc khi đ−a v o kho. Công việc l m lạnh ban đầu thực hiện theo các cách khác nhau tuỳ thuộc v o bản chất của sản phẩm v mục đích của nó. L m lạnh trong một tuy nen hoặc buồng lạnh, có dòng khí thổi c−ỡng bức (x−ơng, quả). dùng n−ớc đá, vẩy hoặc nhúng (một số loại quả, gia cầm), hoặc n−ớc biển lạnh, bằng cách vẩy hoặc nhúng. Dùng đá cục, có nghĩa l phân chia đá th nh các cục nhỏ trong lô sản phẩm (cá) hoặc phía trên sản phẩm (sản phẩm thực vật). Tr ư ng ủ i h c Nụng nghi p 1 – Giỏo trỡnh K thu t L nh & l nh ủụng th c ph m 15
- Bằng chân không, đối với sản phẩm loại lá. Bằng ph−ơng pháp hỗn hợp, lúc bằng không khí lạnh, lúc bằng n−ớc đá. c) Độ ẩm t−ơng đối: Trừ một số loại thực phẩm (tỏi, h nh tây, quả khô, gừng ). Ng−ời ta duy trì độ ẩm t−ơng đối cao nh−ng không b o ho (85 95%) trong buồng lạnh để tránh mất n−ớc do bốc hơi hoặc do tiến trình sinh lý không mong muốn hoặc sự phát triển của vi sinh vật. Trong buồng lạnh th−ờng nạp đầy sản phẩm, độ ẩm t−ơng đối c ng cao khi diện tích bề mặt bộ phận bốc hơi c ng lớn. Sự sai khác nhiệt độ giữa không khí cục bộ v chất lỏng l nhỏ. Sự cách nhiệt tốt l yếu tố thuận lợi để hạn chế tổn thất của sản phẩm. d) Sự đổi mới không khí. không khí trong buồng bảo quản có thể không đủ điều kiện để bảo quản l do: Sự toả mùi ( thịt, fomat, một số loại rau quả ) H m l−ợng CO 2 tăng do sản phẩm rau quả rất nhạy cảm với loại không khí n y. Sự tích tụ etylen hoặc th nh phần hữu cơ dễ bay hơi của chất thơm, tổng hợp tự nhiên bởi các tổ chức thực vật sống v có hại với sản phẩm loại n y. Đổi mới không khí th−ờng xuyên l biện pháp tốt nhất để hạn chế sự không mong muốn n y. e/ Công việc bổ xung. Tr−ờng hợp quả: L m lạnh chậm đôi khi l m ức chế sự chín của một số loại quả. Ví dụ: Lê, mận, đ o có thể không chín trong buồng lạnh ở nhiệt độ thấp để bảo quản chúng, nếu nó thu hoạch quá sớm. Ng−ợc lại, táo hoặc c chua lại chín khi bảo quản lạnh. Nhiệt độ đảm bảo chín ho n to n thay đổi theo lo i. Nhiệt độ tối −u từ 16 – 220C. Nếu để trong kho quá lâu, các quả không thể chín ; cần phải đảm bảo thời gian không quá thời gian thực tế cho trong bảng sau. Trong một số tr−ờng hợp tác nhân etylen lại có ích để xúc tiến quá trình chín (chuối) hoặc l m mất m u ho n to n (chanh). Tr−ờng hợp thịt Thịt bò v thịt cừu cần bọc kín, nếu nó cần tiêu thụ quá sớm sau khi giết mổ. Nó cần phải l m “nguội tự nhiên” để cho t−ơi. Vì lý do vệ sinh nó đ−ợc bảo quản khoảng chục ng y ở nhiệt độ 4 0C v hai tuần ở +2 0C; 16 ng y ở 0 0C. Nh−ng nếu l m lạnh ban đầu quá mạnh (d−ới 10 0C ít hơn 10h sau khi mổ thịt bị co lạnh v không căng. Quá trình tê cóng bắt đầu xảy ra đối với bắp thịt ở đầu rồi lan rộng ra dọc theo nhánh dây thần kinh tuỷ sống. ở giai đoạn n y độ chắc cơ bắp tăng, độ đ n hồi giảm. ở nhiệt độ 15 – 18 0C thời gian tê cóng l 10 12h sau khi chết. Còn ở 0 0C thời gian bắt đầu tê cóng l 18 – 20 giờ. Thực chất của tê cóng l do quá trình biến đổi chất prôtit trong tế b o chết( biến đổi th nh axit lactic với độ pH giảm). Mật độ adenosintriphotphat (ATP) của cơ thuỷ phân l m xuất hiện co cơ ở nhiệt độ nhỏ (15 – 20 0C) v ở nhiệt độ lớn (35 40 0C) v giữa (0 5 0C). M−ời hai giờ sau khi chết có thể phân huỷ trên 90% ATP. Trong mô bắp, h m l−ợng actin, miozin, actomiozin v ATP xác định tính chất cơ lý v tình trạng chất l−ợng con vật. Các sợi cơ bắp chỉ giữ đ−ợc tính đ n hồi khi có đủ l−ợng ATP. ATP v một số nuclêotit triphotphat khác có tác dụng phân ly actomizin th nh actin v miozin, đồng thời ngăn cản actin tổ hợp với miozin thầnh actomiozin . Chính tổ hợp actomizin ảnh h−ởng nhiều tới cơ lý tính của tế b o. Tr ư ng ủ i h c Nụng nghi p 1 – Giỏo trỡnh K thu t L nh & l nh ủụng th c ph m 16
- Do đó quá trình tế b o cứng của thịt sau khi chết chính l sự phân huỷ ATP đồng thời tạo th nh tổ hợp actomiozin. Sản phẩm c ng mỏng, nhiệt độ c ng thấp v giảm c ng nhanh thì ATP phân huỷ c ng chậm. Do đó ở nhiệt độ thấp thì sự tê cóng bắt đầu chậm v kéo d i. Đối với cá l m lạnh nhanh sẽ kéo d i đ−ợc thời gian tê cóng. g/ Xử lý hoá học Sử dụng thuốc sát khuẩn chống lại sự tấn công của nấm v o sản phẩm thực vật. (Khi không xử lý vi khuẩn sau thu hoạch). Sử dụng bằng dung dịch trên khắp bề mặt sản phẩm (cam quít) hoặc từng vùng của tiết diện (chỗ xây sát ở chuối, dứa). Có thể sử dụng nhũ t−ơng, xông khói hoặc ở trạng thái khí (nho) v v. Những ngăn của kho phải đ−ợc khử trùng th−ờng xuyên. Nhờ xử lý hoá với các ph−ơng pháp khác nhau, cho phép hạn chế hoặc tránh những sự cố mang bản chất sinh lý. Ta có thể sử dụng các chất chống oxy hoá hoặc clorua canxi để duy trì sự bền vững của một số loại quả (táo, anh đ o, c chua) v giảm bệnh lạnh (quả lê t u) hoặc h m những tổn thất clorôphin (bắp cải, hoa lơ) có thể ức chế sự gia tăng mầm( khoai tây, h nh tây) bằng cách dùng hydrazit malêic hoặc este của axit naptalen axêic. Tr−ớc khi xử lý hoá cần thông báo về loại sản phẩm đ−a xử lý, điều kiện áp dụng v liều l−ợng phải đáp ứng. h/ Kiểm tra v biến đổi khí quyển. Bảo quản sản phẩm thực vật có thể sử dụng không khí nghèo ôxy v giầu CO 2. Kỹ thuật n y gọi l “kiểm tra không khí” để giữ cho h m l−ợng ôxy v CO 2 trong không khí không thay đổi, áp dụng chủ yếu để bảo quản táo v lê v h−ớng sử dụng cho một số sản phẩm thực vật khác. Nó cho phép kéo d i thời gian bảo quản từ 40 60% so với bảo quản l m lạnh bằng không khí bình th−ờng, cho chất l−ợng sản phẩm tốt nhất. Giảm h m l−ợng ôxy, có nghĩa l l m chậm quá trình hô hấp; giảm sự sinh tổng hợp của etylen v hạn chế sự ngả m u không mong muốn. Tăng thời gian sống của sản phẩm. H m l−ợng tối thiểu oxy đối với nhiều loại rau quả l 2% ở trạng thái lạnh, nó phụ thuộc v o lo i, nhiệt độ v thời gian bảo quản. CO 2 với tỷ lệ % thích hợp l yếu tố thuận lợi để bảo quản lạnh. Nó hạn chế sự ôxy hoá, h m tổn thất của sự tr−ơng n−ớc, axit, clorophil, l m chậm gia tăng của nấm. Một số lo i không chịu đ−ợc sự có mặt lâu d i của CO 2, cũng nh− với liều l−ợng 2 3% (rau diếp, cần tây, diếp xoăn ). Sử dụng không khí đ−ợc kiểm soát đòi hỏi buồng lạnh phải kín. Để xúc tiến việc l m lo ng oxy, ta có thể phun nitơ v o. ô Bảng 1.3. H m l−ợng xy v CO 2 của không khí kiểm soát dùng bảo quản thực phẩm thực vật – bổ sung Nitơ. Lo i Ôxy% CO 2% Táo (các lo i) 3 0 3 Lê t u 2ữ3 5 Xo i 2 10 Tr ư ng ủ i h c Nụng nghi p 1 – Giỏo trỡnh K thu t L nh & l nh ủụng th c ph m 17
