Hình 3.7 Đồ thị biểu diễn số logarit tự nhiên tốc độ ươn hỏng tương đối loài cá nhiệt đới theo nhiệt độ bảo quản Nguồn: Dalgaard Huss, 1994 Đối với cá ôn đới, tốc độ ươn hỏng tương đối (RRS) xác định theo phương trình: Tốc độ ươn hỏng tương đối (RRS) = (1+ 0,1*T)2 Reference: 0oC Ví dụ: Cá tuyết: Thời hạn bảo quản 0oC = 12 ngày Thời gian bảo quản 4oC = 12/RRS = 12/1,96 = 6,12 ngày Với RRS = [1 + (0,1 * 4)]2 = 1,96 Ở đây: T nhiệt độ cá đo độ C Do mơ hình nhiệt độ xây dựng dựa khái niệm tốc độ ươn tương đối, chưa xem xét đến yếu tố chất lượng ban đầu sản phẩm nên việc dự báo thời hạn sử dụng chưa thật xác sản phẩm có chất lượng ban đầu khác Tuy nhiên, Spencer Baines (1964) cho dự báo ảnh hưởng hai yếu tố chất lượng ban đầu sản phẩm nhiệt độ bảo quản Ở nhiệt độ bảo quản không đổi, điểm số để đánh giá chất lượng thay đổi cách tuyến tính kể từ giá trị ban đầu đến giá trị cuối sản phẩm khơng cịn chấp nhận Đã xác định thời hạn sử dụng nhiệt độ mức chất lượng ban đầu biết trước, sau xác định thời hạn sử dụng nhiệt độ bảo quản khác dựa vào mơ hình ươn hỏng theo nhiệt độ Thời hạn sử dụng = Điểm chất lượng thời điểm cuối - điểm chất lượng ban đầu Tốc độ hư hỏng điều kiện bảo quản thực tế Thời hạn bảo quản cá khác thay đổi tùy theo loài cá nước nước mặn, vùng khí hậu (nhiệt đới, ơn đới) cho bảng 3.2 Bảng 3.2 Thời hạn sử dụng loài cá khác đánh bắt từ vùng biển nhiệt đới ơn đới 44 Nguồn: Trích từ số liệu công bố Lima dos Santos (1981); Poulter cộng (1981) Gram (1989) Loài cá Các loài cá nước mặn Cá tuyết, haddock Whiting Cá mecluc Cá vền Cá nạng Cá hanh Cá mú Cá trê Pandora Jobfish Cá nầu Cá đuối Cá bơn Cá bơn Cá bơn Cá thu 1) Cá trích mùa hè Cá trích mùa đơng Cá sardin Các lồi cá nước Cá trê Cá hồi Cá vược Cá rô phi Cá mối Cá chép Cá phổi Haplochromi s Shad Corvina Bagré Chincuna Pacu Loại cá Nạc Nạc Nạc Nạc / mỡ Nạc Nạc Nạc Nạc Nạc Nạc Nạc / mỡ Phẳng (dẹp) Phẳng (dẹp Hàm lượng chất béo cao / thấp Rất béo béo Rất béo Nạc béo Nạc / béo Nạc Nạc Nạc / béo Nạc / béo Nạc Thời hạn sử dụng (ngày) Ôn đới Nhiệt đới - 24 - 35 9- 15 7- 10 - 31 - 22 10 - 28 - 28 16 - 19 - 21 16 - 35 21- 26 21 - 24 - 21 21 - 18 21 - 24 - 19 14 - 18 2-6 - 12 3-8 - 17 12 - 13 - 11 - 17 Béo vừa Béo vừa Béo vừa Béo Béo - 16 - 40 15 - 27 16 - 24 13 - 32 10 - 27 12 - 26 16 - 21 11 - 25 25 30 25 40 40 1) Hàm lượng chất béo thời hạn sử dụng thay đổi theo mùa Từ kết cho thấy: - Thời gian bảo quản lạnh cá nước dài loài cá biển - Thời gian bảo quản lạnh cá vùng nhiệt đới dài lồi cá vùng ơn đới hàn đới 45 - Thời gian bảo quản lạnh cá gầy dài loài cá béo Lý thuyết giải thích thời gian bảo quản khác lồi cá khác vùng khí hậu khác sau: - Cá nước phần thịt có chứa chất kháng khuẩn đặc biệt mà khơng tìm thấy cá biển, chất kháng khuẩn ngăn cản ươn hỏng lan truyền vào phần thịt hoạt động vi sinh vật gây ươn hỏng Cộng thêm vào đó, cá nước khơng có chứa trimethylamin oxide (TMAO), chất có nhiều lồi cá nước mặn Ở cá nước mặn TMAO bị phân cắt sau chết tạo thành trimethylamin làm biến màu, mùi vị sản phẩm, làm cho sản phẩm có mùi amoniac Cá nước khơng tạo sản phẩm có mùi amoniac trình bảo quản với nước đá Vì chất lượng tốt cá nước mặn sau thời gian bảo quản - Sự khác lồi cá sống vùng nhiệt đới ơn đới suốt q trình bảo quản giải thích dựa vào nhiệt độ môi trường cá sống Hệ vi sinh vật enzym loài cá sống vùng khí hậu ơn đới thích ứng hiệu với nhiệt độ thấp so với cá sống vùng nhiệt đới Enzym vi khuẩn tạo mùi hoạt động thấp nhiệt độ nước đá tan chảy (0oC) Hoạt động tăng cá nhiệt đới Điều kết luận thay đổi nhiệt độ phạm vi rộng gây nhiều biến đổi enzym vi khuẩn với loài cá nhiệt đới kéo dài thời gian bảo quản Cá béo thường có thời hạn bảo quản ngắn cá gầy chất béo cá chứa nhiều acid béo chưa bão hịa, dễ bị oxy hóa tạo mùi vị khét cho sản phẩm Ngoài ra, da cá béo sống ngồi khơi thường mỏng điều góp phần làm tăng tốc độ ương hỏng Vì da mỏng nên enzym vi khuẩn xâm nhập vào nhanh 3.3 Dùng hóa chất - Khơng độc với người sử dụng - Khơng có mùi lạ - Khơng làm biến màu, mùi ngun liệu - Tính chất hóa học: phải ổn định, dễ hịa tan nước - Có hiệu lực sát trùng mạnh - Khơng làm mục dụng cụ bảo quản Những hóa chất sử dụng để bảo quản nguyên liệu thủy sản - Loại muối vô cơ: NaCl, hypochlorid, NaNO2, NaNO3 - Loại acid: acid acetic, acid lactic, acid sorbic - Các chất khác: formaldehyde, natri benzoat, acid salisilic Hiện sử dụng hóa chất để bảo quản 3.4 Bảo quản bao gói có điều chỉnh khí Với phương pháp này, lượng thành phần khí sử dụng thay đổi suốt trình bảo quản bao bì hàn kín hay khơng kín 46 3.4.1 Khí sử dụng bảo quản phương pháp MAP (Modified Atmosphere Packaging) Khí thường sử dụng kỹ thuật bảo quản N2, O2 CO2 Quan trọng khí CO2 * Nitrogen (N2) Khí N2 có ảnh hưởng đến phát triển vi sinh vật Thay khơng khí bên bao bì khí N2 nhằm ức chế phát triển vi sinh vật gây hư hỏng sản phẩm Bất lợi việc sử dụng nitơ riêng lẻ tạo mùi vị xấu cho sản phẩm * Oxy (O2) Oxy sử dụng hỗn hợp khí trước hết để ngăn chặn màu đỏ mô Ở nồng độ > 5%, oxymyoglobin hình thành từ myoglobin, tạo cho mơ có màu đỏ sáng ức chế biến đổi không thuận nghịch myoglobin thành metmyoglobin Sử dụng nồng độ O2 > 50%, cải thiện mùi vị tươi sản phẩm bao gói * CO2 Vi sinh vật cần CO2 cho trình tự trao đổi chất chúng Ở nồng độ CO2 cao (> 10%) vi sinh vật bị ức chế Khả ức chế vi sinh vật phụ thuộc vào loài vi sinh vật, nồng độ CO2, nhiệt độ bảo quản, độ hoạt động nước sản phẩm Thay O2 CO2 bao gói bảo quản ức chế phát triển vi sinh vật hiếu khí Một số nghiên cứu cho thấy khả kháng vi sinh vật CO2 chủ yếu phụ thuộc vào tác động qua màng tế bào Các ý kiến khác cho tiến trình tác động lên màng tế bào bị ức chế cấu trúc màng tế bào khơng bị phá hủy nghiêm trọng CO2 có ảnh hưởng trực tiếp đến hệ enzym có tác dụng ức chế phát triển vi sinh vật 3.4.2 Vi sinh vật bảo quản phương pháp MAP Một tác dụng quan trọng việc ứng dụng phương pháp MAP bảo quản cá loài thủy sản khác ức chế hư hỏng vi sinh vật Vì kéo dài thời gian bảo quản Hoạt động kháng lại vi sinh vật CO2 phụ thuộc vào hoạt động pha khởi đầu dạng ban đầu vi sinh vật Kéo dài giai đoạn đầu (lag phase) vấn đề quan trọng nhằm ức chế chế hoạt động vi sinh vật Giảm tốc phát triển sau pha khởi đầu có tác dụng kéo dài thời gian bảo quản Giảm nhiệt độ làm giảm tốc độ phát triển vi sinh vật CO2 có tác dụng việc ức chế vi khuẩn gram âm Đây loại vi khuẩn gây hư hỏng nhiệt độ thấp Ngược lại vi khuẩn gram dương bị ức chế vi khuẩn lactic nhạy cảm Nấm mốc nấm men bị ức chế Mối nguy phát triển vi khuẩn gây bệnh MAP giảm đến mức thấp dây chuyền chế biến kiểm soát cẩn thận điều kiện lạnh Với lý này, kiểm tra nhiệt độ suốt trình bảo quản, phân phối tiêu thụ vấn đề quan trọng Với diện CO2, phát triển Staphylococcus aureus, Salmonella and Listeria bị ức chế nhiệt độ thấp, nhiệt độ cao, phát triển xảy Bào tử Clostridium botulinum phát triển áp lực CO2 < atm Ở áp lực CO2 > atm ức chế hình thành bào tử sản sinh độc tố Áp suất cao tiêu diệt tế bào sinh dưỡng Nhóm vi sinh vật đặc biệt ý vi sinh vật chịu lạnh Clostridium botulinum nhóm B đặc biệt nhóm E (trong cá) Loại vi khuẩn 47 yếm khí phát triển sinh độc tố nhiệt độ > 3,3oC Điều độc tố hình thành 10oC trước ươn hỏng xuất 3.4.3 Ứng dụng MAP bảo quản cá loài thủy sản khác Thành phần hỗn hợp khí thay đổi phụ thuộc vào loại cá cá béo hay cá gầy Cá gầy bảo quản bao gói có chứa 65% CO2, 25% N2 10% O2 Tuy nhiên, cá béo khơng thể bao gói hỗn hợp khí có chứa O2 phần chất béo cá nhạy cảm với O2, chúng bị oxy hóa tạo gốc tự Với cá loại nên bảo quản bao gói với hỗn hợp khí chứa 60% CO2 40% N2 Cá bảo quản mơi trường khí điều chỉnh kéo dài thời gian bảo quản lên đến 50%, nhiệt độ bảo quản thấp Tuy nhiên, CO2 hòa tan nhiều chất béo nước N2 Tốc độ hòa tan tăng nhiệt độ giảm Các yếu tố làm giảm áp suất bao gói, kết làm cho bao gói bị hư hỏng (collapse) Sự hịa tan CO2 bề mặt mô cá làm giảm pH sản phẩm, dẫn đến làm cho khả giữ nước protein giảm Ứng dụng MAP bảo quản loài nhuyễn thể có tác dụng ức chế tạo thành đốm đen vỏ, nhiệt độ bảo quản từ – 10oC 3.4.4 Một số nhân tố quan trọng cần ý sử dụng MAP - Chỉ sử dụng cho cá tươi - Đảm bảo nhiệt độ cá 2oC trước bao gói - Bao gói điều kiện lạnh vận chuyển sản phẩm đóng gói đến kho bảo quản lạnh (< 2oC) nhanh tốt sau bao gói - Kiểm tra hỗn hợp khí sử dụng bao gói có phù hợp không: 65% CO2 + 25%N2 + 10% O2 (cá gầy); 60% CO2 + 40% N2 (cá béo) - Kiểm tra hỗn hợp khí thường xuyên - Cần phải giữ nhiệt độ sản phẩm từ 0-2oC suốt trình vận chuyển phân phối - Kiểm tra nhiệt độ sản phẩm thường xuyên, phải dao động khoảng từ 02 C đến kho bảo quản o - Khi bảo quản kho lạnh (0-2oC) cần theo dõi nhiệt độ thường xuyên để đảm bảo nhiệt độ giữ phạm vi - Đảm bảo thời gian bảo quản ghi nhãn 48 Chương IV KỸ THUẬT LẠNH ĐƠNG THỦY SẢN 4.1 Lạnh đơng 4.1.1 Mục đích q trình lạnh đơng Mục đích q trình lạnh đông thủy sản hạ nhiệt độ xuống thấp Vì làm chậm lại ươn hỏng sản phẩm tan giá sau thời gian bảo quản lạnh đơng khơng bị thay đổi tính chất ban đầu nguyên liệu tươi Bảo quản lạnh lạnh đông thường áp dụng thủy sản xuất Thủy sản lạnh đông xuất thường quan trọng với nước phát triển giá thành sản phẩm cao tôm lạnh đông, mang lại thu nhập có giá trị cao so với loại sản phẩm thực phẩm khác tiêu thụ nội địa 4.1.2 Tiến trình lạnh đông Thủy sản chiếm khoảng 75% trọng lượng nước Lạnh đơng tiến trình chuyển đổi hầu hết lượng nước cá thành nước đá Nước thủy sản dạng chất hòa tan dạng keo Điểm lạnh đông hạ xuống 0oC Điểm lạnh đông phụ thuộc vào nồng độ chất hòa tan dung dịch Điểm lạnh đông tiêu biểu thủy sản -1oC đến -2oC Trong suốt q trình lạnh đơng, nước chuyển đổi thành nước đá, nồng độ muối hữu vơ hịa tan tăng lên, điểm lạnh đơng tiếp tục hạ thấp Ngay nhiệt độ -25oC, có 90 đến 95% nước thực đóng băng Lượng nước không bao gồm nước liên kết (nghĩa nước liên kết hóa học với phần tử đặc biệt carbonyl, nhóm amino protein liên kết hydro) Vì khơng có điểm lạnh đông cố định Tuy nhiên, phần lớn nước (khoảng 75-80%) đông kết nhiệt độ -1oC -5oC Khoảng nhiệt độ gọi điểm tới hạn hay vùng lạnh đông Trong suốt giai đoạn đầu trình làm lạnh, nhiệt độ giảm nhanh xuống điểm lạnh đơng nước (0oC) Khi lượng nhiệt u cầu tách lớn giai đoạn để chuyển lượng lớn nước liên kết thành nước đá, thay đổi nhiệt độ giai đoạn gọi giai đoạn ngưng nhiệt Có khoảng 3/4 nước chuyển đổi tạo thành nước đá, nhiệt độ lần bắt đầu giảm suốt giai đoạn thứ lượng nước cịn lại đóng băng Một lượng nhỏ nhiệt tách suốt giai đoạn Nhiệt độ(oC) Giai đoạn Giai đoạn Giai đoạn Thời gian (giờ) 50 Hình 4.1 Nhiệt độ thời gian lạnh đông thủy sản Sự ươn hỏng tiếp tục giảm nhanh nhiệt độ 0oC Đây điểm quan trọng để chuyển nhanh đến điểm tới hạn lạnh đơng Tuy nhiên, q trình lạnh đơng chậm cho kết sản phẩm có chất lượng nguyên nhân dẫn đến phân giải protein Khi nhiệt độ sản phẩm giảm xuống 0oC, dung dịch làm lạnh xuống nhanh, sau dung dịch bắt đầu kết tinh hình thành kết tủa tinh thể nước đá hình thành giai đoạn Đầu tiên có phân tử, phân tử nhỏ chất lơ lửng khơng hịa tan chất lỏng kết hợp ngẫu nhiên phân tử nước để tạo thành tinh thể nước đá theo tiêu chuẩn Sang giai đoạn 2, tinh thể lớn dần lên, lượng nhiệt tách chậm kết làm cho trình lạnh đơng chậm lại, tinh thể đá hình thành với kích thước lớn số lượng hơn, gây phá vỡ vách tế bào, kết làm chất dịch làm thay đổi cấu trúc sản phẩm tan giá Ngược lại, lượng nhiệt tách nhanh kết trình lạnh đông nhanh, tạo số lượng lớn tinh thể nước đá nhỏ Vì giảm hao hụt chất dịch phá vỡ vách tế bào Tuy nhiên, vách tế bào cá xem lớp màng elastic để chống lại phá vỡ vách tế bào từ hình thành tinh thể nước đá lớn để giảm dịch tan giá cá lạnh đông Thực tế, phần lớn lượng nước liên kết cấu trúc protein không bị rò rĩ tan giá Lượng nước liên kết xác định ép mơ cá tươi tay khơng thấy có chất lỏng thoát Tuy nhiên, tan giá loại sản phẩm cá có chất dịch từ phần thịt cá, giải thích thơng qua phân giải protein suốt tiến trình lạnh đông gây nên biến đổi protein làm khả liên kết nước Sự phân giải protein dựa nồng độ enzym (và thành phần khác) nhiệt độ Sự gia tăng nồng độ enzym làm gia tăng tốc độ phân giải Sự phân giải giảm nhiệt độ hạ thấp Dĩ nhiên, nhiệt độ hạ thấp, lượng nước lớn chuyển thành nước đá nồng độ enzym dung dịch tăng lên Vì điểm lạnh đơng nước, nồng độ nhiệt độ có mối quan hệ gần Khoảng nhiệt độ tối ưu cho trình phân giải protein từ -1oC đến -2oC Vì để giảm rò rĩ chất dịch tan giá đến mức thấp nhất, thời gian để nhiệt độ sản phẩm nằm khoảng nhiệt độ suốt trình lạnh đông phải ngắn tốt Sự phân giải protein dẫn đến nước suốt trình bảo quản lạnh đông Lạnh đông nhanh dạng phổ biến, ứng dụng rộng rãi hầu hết tiến trình lạnh đơng thực phẩm Trong lạnh đơng nhanh có khái niệm lạnh đơng IQF hay cịn gọi lạnh đơng rời Lạnh đơng nhanh khó để xác định Mặc dù Anh có đề nghị tất loài cá nên giảm nhiệt độ từ 0oC đến -5oC Tuy nhiên, bị xem thời gian dài cho sản phẩm Như trên, hạ thấp nhiệt độ làm giảm tốc độ phản ứng Hơn nữa, lượng nước cá đơng đặc trở nên dạng liên kết Vì giảm độ hoạt động nước (aw) giảm phát triển vi khuẩn Vì nói tiến trình lạnh đơng bảo quản cá kết hợp giảm nhiệt độ hạ thấp độ hoạt động nước 51 4.1.3 Các dạng thiết bị lạnh đơng Có phương pháp ứng dụng cho trình lạnh đông cá Việc lựa chọn phương pháp dựa giá thành, chức tính khả thi phụ thuộc vào số nhân tố loại sản phẩm phương pháp là: Lạnh đơng khơng khí: khơng khí lạnh thổi qua liên tục sản phẩm Lạnh đông dạng đĩa hay lạnh đông tiếp xúc: sản phẩm đặt tiếp xúc với lỗ rỗng đĩa thiết bị lạnh đông kim loại mà chất lỏng làm lạnh đưa ngang qua Lạnh đông dạng phun ngâm vào dung dịch: sản phẩm đặt trực tiếp với chất lỏng làm lạnh Tất dạng lạnh đông ứng dụng q trình lạnh đơng sản phẩm nhà máy chế biến tàu đánh bắt 4.1.3.1 Lạnh đơng dạng khí thổi (đơng gió) Ưu điểm lớn thiết bị lạnh đơng dạng khí thổi tính linh hoạt Nó thích ứng với thay đổi hình dạng bất thường sản phẩm Khi sản phẩm có hình dạng kích thước thay đổi phạm vi rộng, lạnh đơng dạng khí thổi chọn tốt Tuy nhiên, tính linh động mà thường gây khó khăn cho người sử dụng khơng thể biết ứng dụng xác Thiết bị dễ dàng sử dụng tính xác hiệu khơng cao Sản phẩm lạnh đơng thời gian thích hợp, tốc độ dịng thổi khơng khí nên đạt mức cân cao Để đạt tốc độ lạnh đồng sau qua thiết bị lạnh đơng, dịng khơng khí thổi vào u cầu phải giống cá bao gói Tốc độ khơng khí thổi m/s thường áp dụng cho hầu hết dạng lạnh đơng khí thổi Vận tốc khí thổi (m/s) Thời gian lạnh đơng Hình 4.2 Mối quan hệ thời gian lạnh đơng với tốc độ khơng khí thiết bị lạnh đơng khí thổi 52 Thiết bị lạnh đơng khí thổi liên tục điều chỉnh tốc độ khí thổi vào vượt giá trị cho phép Tốc độ dịng khí thổi cao, khoảng 10 - 15 m/s mang lại giá trị kinh tế cao cho thiết bị lạnh đông dạng liên tục Nhược điểm thiết bị lạnh đơng dạng khí thổi tính khơng hiệu dịng khí thổi vào khơng đồng sản phẩm Hình 4.3 Tủ đơng gió Hình 4.3 mơ tả dạng thiết bị lạnh đơng dạng khí thổi Khơng khí lạnh chuyển động từ phía sau tới trở lại dàn lạnh khoảng trống phía Tủ gồm nhiều mơ đun độc lập với nhau, nhờ điều chỉnh suất lạnh dễ dàng 4.1.3.2 Lạnh đông dạng đĩa (tiếp xúc) Lạnh đông dạng đĩa ứng dụng cho lạnh đông cá khối (block) khơng linh hoạt dạng khí thổi Thiết bị dạng đứng nằm ngang tùy theo cách xếp đĩa Các đĩa làm nhôm, dạng cắt ngang, xếp thành hàng chất lỏng làm lạnh qua Q trình trao đổi nhiệt diễn ngang qua mặt mặt đĩa Q trình lạnh đơng hình thành nhờ tiếp xúc trực tiếp đĩa lạnh sản phẩm Kích cỡ tối đa khối sản phẩm ứng dụng phương pháp thường 1,07 mm x 535 mm Tuy nhiên, kích cỡ khối sản phẩm thay đổi tùy theo sản phẩm bề dày khối sản phẩm thay đổi dao động khoảng từ 25 đến 130 mm Kích cỡ khối sản phẩm chọn lựa phụ thuộc vào loại cá đem lạnh đông * Ảnh hưởng mức độ tiếp xúc bề mặt truyền nhiệt tủ đông tiếp xúc Mức độ tiếp xúc khả truyền nhiệt từ thực phẩm vào dàn lạnh giảm do: - Nhiệt truyền qua nhiều lớp kim loại - Các bề mặt tiếp xúc không phẳng 53 - Kích thước, hình dạng khn đựng thực phẩm không tiêu chuẩn - Chiều cao khuôn bề dày sản phẩm khác - Sự ép nén không đạt u cầu Hình 4.4 Tủ đơng tiếp xúc yếu tố ảnh hưởng đến mức độ tiếp xúc, truyền nhiệt tủ đông tiếp xúc Biện pháp khắc phục: Để tăng khả truyền nhiệt thực phẩm tủ đơng tiếp xúc áp dụng biện pháp: - Thay khay đựng khuôn khung ghép khuôn - Dùng thép không rỉ làm khuôn - Sử dụng khn có kích thước phù hợp với sản phẩm khn, khơng để dư thể tích khn sản phẩm đóng băng - Dùng nắp đậy khn phù hợp - Đảm bảo lực ép nén đủ cho dàn lạnh 4.1.3.3 Lạnh đông dạng phun ngâm thẩm thấu Đây loại thiết bị thường ứng dụng để cấp đông sản phẩm IQF Dạng thiết bị lạnh đơng sử dụng rộng rãi công nghệ chế biến cá lạnh đông mà thường sử dụng để lạnh đông sản phẩm đặc biệt sản phẩm có giá trị kinh tế cao a Cấp đông dạng ngâm thẩm thấu Sử dụng phương pháp cấp đông dạng ngâm phải đảm bảo tiếp xúc tốt bề mặt cá môi trường lạnh đơng để đảm bảo q trình truyền nhiệt xảy tốt Môi trường lạnh đông thường sử dụng dung dịch muối NaCl, có điểm eutectic 21,2oC Để đạt điểm lạnh đông này, nhiệt độ nước muối khoảng -15oC ứng dụng cho tiến trình lạnh đơng Trong suốt q trình vận chuyển sản phẩm đến kho bảo quản, nhiệt độ sản phẩm phải giữ mức thấp tốt 54 Lạnh đông cá ngừ lớn dung dịch nước muối kéo dài đến ngày để đạt trình lạnh đơng hồn tồn Sử dụng thiết bị lạnh đơng dạng khí thổi nhiệt độ thấp tốt từ -50oC đến -60oC, thời gian lạnh đơng 24 Lạnh đông dung dịch nước muối trước ứng dụng rộng rãi công nghiệp lạnh đông cá, ngày phương pháp lạnh đông thay phương pháp lạnh đơng dạng khí thổi b Lạnh đông dạng phun (cấp đông băng chuyền) Lạnh đông dạng phun giống lạnh đông dạng hỗn hợp ống sinh hàn Tốc độ lạnh đông phương pháp lạnh đông hỗn hợp ống sinh hàn nhanh nhờ tiếp xúc trực tiếp với sản phẩm Trong phương pháp này, lạnh phun vào sản phẩm nhiệt tách làm thay đổi trạng thái môi trường lạnh * CO Với phương pháp lạnh đông oxyt carbon lỏng phun sản phẩm ngang qua ống băng tải, phía có vòi phun CO thay đổi trạng thái ngang qua vòi phun hấp thụ lượng nhiệt lớn Kết làm cho sản phẩm lạnh xuống nhanh Trong số hệ thống, lớp CO rắn (nước đá khô) đặt nằm băng tải sản phẩm đặt nằm phía CO lỏng sau phun đầu; thăng hoa nước đá khơ xảy nhiệt độ -78oC, làm lạnh đơng xuống -75oC Q trình lạnh đông xảy trường hợp nhanh dịch giảm xuống 1% * N2 lỏng Trong trường hợp lạnh đông N2 lỏng, khí hóa lỏng phun lên sản phẩm thổi ngang qua băng tải chuyển động Khí N2 ngược chiều với băng tải Vì cá nên làm lạnh sơ trước đưa đến phun N2 lỏng Ở áp suất bình thường, nitơ lỏng sơi -196oC, cần làm lạnh sơ xuống đường ống trước để tránh cho sản phẩm bị nức trình làm lạnh xuống nhanh (tức thời) Sau phun, sản phẩm cần phải để ổn định trước đưa khỏi băng tải phịng lạnh đơng Điều ảnh hưởng chênh lệch nhiệt độ từ môi trường bên với nhiệt độ tâm sản phẩm để đưa đến trạng thái cân Sản phẩm sau đạt đến trạng thái cân hoàn toàn đưa đến phòng bảo quản lạnh Cả CO N2 sử dụng phương pháp lạnh đơng khí thổi với thiết bị lạnh đơng dạng xoắn ốc Xét mặt kinh tế, phương pháp lạnh đông áp dụng để chế biến sản phẩm cá lạnh đông phải tạo sản phẩm đảm bảo chất lượng, đáp ứng yêu cầu người tiêu dùng VD Phương pháp lạnh đông dạng đĩa sử dụng để lạnh đông cá dạng khối (block) Sử dụng dạng lạnh đông khác cho kết không đồng phía Điều dẫn đến giảm hiệu suất tiến trình chế biến giai đoạn sau Lạnh đơng dạng khí thổi ứng dụng cho loại sản phẩm Các dạng thiết bị lạnh đông băng chuyền - Lạnh đông băng chuyền xoắn Dạng thiết bị băng chuyền xoắn biểu diễn hình 4.5 55 Hình 4.5 Tủ đơng băng chuyền xoắn Băng chuyền gồm nhiều ghép đặt nằm ngang không song song với Phía ngồi có khoảng cách lớn phía Nhờ chuyển động xoắn dọc khung đỡ hình trụ Băng chuyền vận chuyển sản phẩm chuyển động từ lên trên, khơng khí lạnh chuyển động từ xuống dưới, trao đổi nhiệt với sản phẩm để thực q trình lạnh đơng - Lạnh đơng dạng thẳng Hình 4.6 Tủ đơng băng chuyền thẳng Tủ đơng ghép từ cách nhiệt đặt trực tiếp nhà Bên có băng chuyền thẳng chạy xuyên dọc tủ để vận chuyển sản phẩm Dàn lạnh với quạt gió phía tạo dịng khơng khí lạnh thổi xuống bề mặt băng chuyền Khơng khí lấy nhiệt thực phẩm đưa vào dàn lạnh Băng chuyền vừa nâng đỡ thực phẩm vừa nhận nhiệt thực phẩm để truyền vào khơng khí Các băng chuyền tạo nên từ móc liên kết, nhờ chuyển động mềm dẻo, uốn lượn lăn, đồng thời cho không khí xuyên qua để tăng trao đổi nhiệt 56 4.1.4 Xử lý sản phẩm thủy sản sau lạnh đông Để kéo dài thời gian bảo quản, mạ băng bao gói sản phẩm thủy sản lạnh đơng cần thiết 4.1.4.1 Mạ băng Mạ băng có nghĩa áo lớp nước đá mỏng bề mặt thủy sản lạnh đông cách phun sương nhúng vào nước để tạo lớp nước đá mỏng bề mặt sản phẩm lạnh đông, ứng dụng rộng rãi bảo quản sản phẩm lạnh đông thủy sản nhằm giúp bảo vệ sản phẩm tránh nước oxy hóa Lớp nước đá giúp ngăn cản tượng thăng hoa hạn chế lượng khơng khí thổi ngang qua bề mặt sản phẩm Vì giảm tốc độ oxy hóa sản phẩm Lượng nhiệt cần thiết cho tiến trình mạ băng cần quan tâm thủy sản làm lạnh sơ phịng lạnh đơng trước chuyển đến kho bảo quản Trong trình mạ băng, bề mặt sản phẩm nhận thêm nhiệt vào thủy sản cần tái đông tủ cấp đông trước chuyển đến kho bảo quản Để tạo lớp băng đẹp đồng bề mặt thủy sản, trình mạ băng địi hỏi phải kiểm sốt cách chặt chẽ a Phương pháp mạ băng cách nhúng vào thùng nước Mạ băng cách không khuyến khích sử dụng vì: - Nhiệt độ ban đầu nước tương đối cao so với nhiệt độ bề mặt sản phẩm lạnh đơng; làm giảm xuống mạ băng tiếp diễn chiều dày lớp băng thay đổi - Nước bẩn sau vài lần nhúng Nếu áp dụng mạ băng phương pháp nhúng thùng chứa phải cung cấp nước lạnh liên tục vừa đủ với mức ống chảy tràn Fillet lạnh đông Fillet lạnh đông sau mạ băng Mức nước Nước 0oC Hình 4.7 Thiết bị mạ băng nhúng dạng băng chuyền 57 Để kiểm soát chiều dày lớp băng cần phải kiểm soát: - Mức nước: mức nước cao lớp băng dày - Tốc độ băng chuyền: lớn cho lớp băng mỏng b Phương pháp mạ băng cách phun sương Phương pháp mạ băng cách phun thích hợp, lại khó có lớp băng đẹp, đồng Để lớp băng đẹp đồng đều: - Tốc độ băng chuyền không đổi đảm bảo thời gian vừa vùng mạ băng - Phun từ xuống từ lên lượng nước lạnh không đổi mạ băng phía lẫn phía sản phẩm - Sự xếp băng chuyền đôi làm cho thủy sản đổi bề mặt tạo lớp băng đặn - Các vách ngăn điều chỉnh dùng để xếp lại thủy sản chồng lên băng chuyền Vì thế, sản phẩm lộ hồn tồn Vịi phun Băng chuyền Dây đai băng chuyền Hình 4.8 Thiết bị mạ băng có băng chuyền đôi Các yếu tố ảnh hưởng đến tỉ lệ mạ băng - Thời gian mạ băng - Nhiệt độ thủy sản - Nhiệt độ nước mạ băng - Kích thước sản phẩm - Hình dạng sản phẩm 58 4.1.4.2 Bao gói Sản phẩm nên bao gói hàn kín lại để ngăn chặn q trình oxy hóa sản phẩm Vật liệu chọn lựa để bao gói cần phải có khả ngăn cản thẩm thấu nước cao để ngăn chặn bốc nước cá suốt trình bảo quản Vì chọn lựa bao gói cần phải thích hợp cho loại sản phẩm 4.1.5 Bảo quản lạnh đông 4.1.5.1 Nhiệt độ bảo quản Hạ nhiệt độ bảo quản xuống thấp làm chậm lại hư hỏng thủy sản lạnh đông phân giải protein, biến đổi chất béo nước Nhiệt độ đề nghị để bảo quản sản phẩm cá lạnh đông -30oC, tối thiểu phải -18oC 4.1.5.2 Các biến đổi xảy thời gian bảo quản sản phẩm lạnh đông a Sự biến đổi protein Protein biến đổi suốt q trình lạnh đơng bảo quản lạnh Tốc độ phân hủy phụ thuốc lớn vào nhiệt độ b Biến đổi chất béo Mỡ cá giàu acid béo chưa bão hịa, bị oxy hóa nhanh chóng tạo mùi khét suốt thời gian bảo quản Có thể ngăn chặn oxy hóa chất béo cá cách mạ băng bao gói bao bì plastic có hút chân khơng c Sự biến đổi màu sắc Chất lượng cá thường đánh giá hình dạng bên ngồi, biến đổi màu sắc phải mức thấp, không làm giảm chất lượng sản phẩm Sự màu hồng loài giáp xác kết từ biến màu hợp chất carotenoid β - caroten đỏ astaxanthin astacene hồng vàng cam Bảo quản nhiệt độ thấp giúp làm chậm lại biến đổi protein, chất béo màu sắc d Sự biến đổi hàm lượng ẩm Khi cá nước nhiều trình bảo quản lạnh, bề mặt cá trở nên khô, mờ đục xốp Nếu tiến trình kéo dài, phần nước nằm sâu bên cá bị thấm đến cá xơ ra, nguyên liệu nhẹ Ảnh hưởng nước nghiêm trọng nhìn thấy bề mặt cá bị sậm lại, trạng thái gọi “cháy lạnh” Hiện tượng thấy sau thời gian dài bảo quản kho lạnh 4.2 Tan giá Tan giá trình phục hồi trạng thái thực phẩm trước lạnh đơng Trong q trình tan giá xảy tượng nóng chảy nước đá cấu trúc tế bào sản phẩm hút nước vào 59 ... - 24 - 35 9- 15 7- 10 - 31 - 22 10 - 28 - 28 16 - 19 - 21 16 - 35 2 1- 26 21 - 24 - 21 21 - 18 21 - 24 - 19 14 - 18 2-6 - 12 3-8 - 17 12 - 13 - 11 - 17 Béo vừa Béo vừa Béo vừa Béo Béo - 16 - 40 ... băng - Thời gian mạ băng - Nhiệt độ thủy sản - Nhiệt độ nước mạ băng - Kích thước sản phẩm - Hình dạng sản phẩm 58 4. 1 .4. 2 Bao gói Sản phẩm nên bao gói hàn kín lại để ngăn chặn q trình oxy hóa sản. .. vừa Béo Béo - 16 - 40 15 - 27 16 - 24 13 - 32 10 - 27 12 - 26 16 - 21 11 - 25 25 30 25 40 40 1) Hàm lượng chất béo thời hạn sử dụng thay đổi theo mùa Từ kết cho thấy: - Thời gian bảo quản lạnh