Bài giảng Kỹ thuật làm lạnh đông nguyên liệu thủy sản

CH NG 4ƯƠ K  THU T LÀM L NH  ÔNG Ỹ Ậ Ạ Đ NGUYÊN LI U THU  S NỆ Ỷ Ả   B o qu n và ch bi n s n ph m th y s nả ả ế ế ả ẩ ủ ả N I DUNGỘ 4.1. M c  ích – Ý ngh aụ đ ĩ 4.2. C  s  KH c a KT làm ơ ở ủ l nh  ôngạ đ 4.3. Th i gian làm l nh  ôngờ ạ đ 4.4. Ph ng pháp làm l nh ươ ạ ông đ 4.5. Bi n  i c a  VTS khi ế đổ ủ Đ l nh  ôngạ đ 4.6. X  lý nguyên li u sau ử ệ làm l nh  ôngạ đ 4.7. Làm tan giá và làm  m ấ nguyên li uệ 4.8. Quy trình s n xu t SPTS ả ấ l nh  ôngạ đ   4.1. M C ĐÍCH – Ý NGHĨAỤ 4.1.1. Khái ni mệ Làm l nh đông (freezing) là quá trình đ a ạ ư nhi t đ ban đ u c a đvts xu ng d i ệ ộ ầ ủ ố ướ đi m đóng băng, t i -8ể ớ 0C ÷ - 100C và có th xu ng th p h n: -18ể ố ấ ơ 0C, - 300C hay -400C. Đi m đóng băng c a ĐVTS: d i 0ể ủ ướ oC Đi m quá l nh (super cold temperature):ể ạ hi n t ng n c ch a k t tinh thành đá khi ệ ượ ướ ư ế d i 0ướ oC, ph thu c vào n ng đ ch t tan, ụ ộ ồ ộ ấ c u t o màng TB và t c đ h nhi t.ầ ạ ố ộ ạ ệ Quá trình hình thành đi m đóng băngể Đi m đóng băngể Đi m quá l nhể ạ T phút t0 C -1,45 -5 0  i m  óng  b ng  tuy t  i Đ ể đ ă ệ đố (absolutely  freezing  point  hay  Eutectic  point):  nhi t ệ   t i  thi u    toàn  b  độ ố ể để ộ n c  trong  t   bào  TS  ông ướ ế đ c (­55đặ 0C  n ­ 65đế 0C).  Trong công nghi p ch  bi n ệ ế ế l nh TS, ch  c n ­40ạ ỉ ầ 0C là   đủ   m  b o  ch t  l ng  s n để đả ả ấ ượ ả ph m.ẩ Quan hệ giữa lượng nước đóng băng trong thuỷ sản và nhiệt độ làm lạnh đông Nhi t ệ  (độ 0C) L ng n c ượ ướ óng b ng đ ă (%) Nhi t ệ  độ (0C) L ng n c ượ ướ óng b ng đ ă (%) ­1 0 ­14 86,9 ­1,5 8 ­18 88,4 ­2 52,4 ­20 89,0 ­3 66,5 ­26 90,0 ­4 73 ­30 90,3 ­5 76,7 ­36 90,5 ­10 84,3 ­40 90,5 4.1.2. M c đíchụ Làm ch m s h h ng c a nguyên ậ ự ư ỏ ủ li u sao cho đ n khi rã đông sau th i ệ ế ờ gian b o qu n l nh, ta không th ả ả ạ ể phân bi t đ c thu s n đông l nh ệ ượ ỷ ả ạ và thu s n t i s ng lúc ch a đ a ỷ ả ươ ố ư ư vào làm l nh đông (gi nguyên đ ạ ữ ộ t i c a nguyên li u).ươ ủ ệ 4.1.3. Ý nghĩa Gi đ c đ t i nguyên li u qua giai ữ ượ ộ ươ ệ đo n t n tr , v n chuy n và phân ph i. ạ ồ ữ ậ ể ố K p th i đi u hoà và phân ph i m i ị ờ ề ố ọ n i, m i lúc các lo i thu s n ch t ơ ọ ạ ỷ ả ấ l ng cao và giá c n đ nh. ượ ả ổ ị Ph c v nhu c u xu t kh u các ĐVTS ụ ụ ầ ấ ẩ đ tăng thu nh p qu c dân.ể ậ ố   4.1.4. Công đo n trong làm l nh đôngạ ạ X lý nguyên li u -> (Bao gói) -> Làm ử ệ l nh đông -> (M băng/bao gói) -> B o ạ ạ ả qu n kho l nh -> Rã đông (Tan giá) -> ả ạ Làm m -> S d ng (ch bi n)ấ ử ụ ế ế 4.2. CƠ SỞ KH CỦA KT LÀM LẠNH ĐÔNG 4.2.1. C ch đóng băngơ ế Nguyên t c: Khi h nhi t đ d i 0ắ ạ ệ ộ ướ 0C, các d ng n c trong ĐVTS đóng băng d n tuỳ ạ ướ ầ m c đ liên k t c a chúng trong t bào, liên ứ ộ ế ủ ế k t y u thì nhi t đ l nh đông (tlđ) cao, liên ế ế ệ ộ ạ k t m nh thì nhi t đ l nh đông th p h n.ế ạ ệ ộ ạ ấ ơ - N c t do c u trúc, tlđ = -1 ÷ -1,5ướ ự ấ 0C. - N c b t đ ng, tlđ = -1,5 ÷ -20ướ ấ ộ 0C. - N c liên k t, tlđ = -20 ÷ -65ướ ế 0C. Quá trình làm l nh đông có 3 giai ạ đo n: ạ - Giai đo n 1 : làm l nh t i đi m đóng ạ ạ ớ ể băng. - Giai đo n 2 : quá trình đóng băng ạ ở băng đi m.ể - Giai đo n 3 : ti p t c làm l nh đông ạ ế ụ ạ đ n nhi t đ b o qu n ế ệ ộ ả ả l nh đông. ạ + Giai đo n 1: ạ - Đi m quá l nh làm xu t hi n m m tinh ể ạ ấ ệ ầ th đá gian bào (kho ng tr ng gi a các ể ở ả ố ữ t bào) mà không xu t hi n trong t bào vì ế ấ ệ ế n ng đ ch t tan trong n c t do gian ồ ộ ấ ướ ự ở bào r t th p so v i trong t bào.ấ ấ ớ ế - Khi đ n đi m đóng băng đa ph n n c ế ể ầ ướ t do gian bào k t tinh và làm tăng n ng ự ở ế ồ đ ch t tan lên, cao h n n ng đ trong t ộ ấ ơ ồ ộ ế bào. + Giai đo n 2:ạ Tùy t c đ làm l nh mà s hình thành ố ộ ạ ự tinh th đá khác nhau: ể - N u h nhi t ch m: tinh th đá hình ế ạ ệ ậ ể thành gian bào và l n d n lênở ớ ầ - N u h nhi t nhanh: tinh th đá hình ế ạ ệ ể thành c gian bào và trong t bào, ả ở ế kích th c đá nh và phân b đ u kh p. ướ ỏ ổ ề ắ Th i gian đóng băng rút ng n h n.ờ ắ ơ A: L nh dông ch mạ ậ B: L nh đông nhanhạ S hình thành các tinh th đá l n và nh ự ể ớ ỏ Th i gian hình thành tinh th đáờ ể T phút L nh đông ch mạ ậ L nh đông nhanhạ 0 + Giai đo n 3:ạ   - B dày c a s n ph m nh h ng đ n ề ủ ả ẩ ả ưở ế s phân b nhi t đ t ngoài vào trong.ự ố ệ ộ ừ - Ti p t c h nhi t đ đ n khi đ t đ c ế ụ ạ ệ ộ ế ạ ượ nhi t đ mong mu n trung tâm s n ệ ộ ố ở ả ph mẩ - B o qu n trong kho l nh ả ả ạ 4.2.2. Các hình th c làm l nh đôngứ ạ Làm l nh đông ch m:ạ ậ - Nhi t đ quá l nh: -5ệ ộ ạ 0C ÷ -60C, t c đ ố ộ l nh đông 0,5 cm/h, th i gian l nh đông > ạ ờ ạ 10h. - Tinh th đá t o thành ch y u d ch gian ể ạ ủ ế ở ị bào, kích th c đá l n -> phá v màng t ướ ớ ỡ ế bào, ch t l ng s n ph m gi m.ấ ượ ả ẩ ả Làm l nh đông nhanh:ạ - Nhi t đ quá l nh: -7ệ ộ ạ 0C÷ -300C, t c đ ố ộ l nh đông 1 ÷ 3cm/h, th i gian l nh đông 2h ạ ờ ạ ÷ 6h. - Tinh th đá xu t hi n gian bào và trong ể ấ ệ ở t bào, kích th c nh -> đ.b o ch t l ng ế ướ ỏ ả ấ ượ   Làm l nh đông c c nhanhạ ự - Nhi t đ quá l nh > -30ệ ộ ạ 0C, t c đ l nh ố ộ ạ đông 15cm/h, th i gian l nh đông < 2h.ờ ạ - Tinh th đá đ ng lo t t o thành m i ể ồ ạ ạ ở ọ n i trong s n ph m -> Nguyên v n ch t ơ ả ẩ ẹ ấ l ng s n ph m.ượ ả ẩ - Ph i dùng băng môi là khí nit l ng ả ơ ỏ nhi t đ bay h i áp su t th ng -196ệ ộ ơ ở ấ ườ 0C - > h n ch quá trình oxy hoá s n ph m và ạ ế ả ẩ di t h u h t VSV.ệ ầ ế 4.3.1. Th i gian làm l nh đôngờ ạ . Là th i gian c n thi t đ h nhi t đ ờ ầ ế ể ạ ệ ộ s n ph m t nhi t đ ban đ u đ n m t ả ẩ ừ ệ ộ ầ ế ộ nhi t đ mong mu n t i trung tâm s n ệ ộ ố ạ ả ph m. ẩ Nhi t đ t i trung tâm SP b ng nhi t đ ệ ộ ạ ằ ệ ộ tr đông ữ T i thi u đ t -12ố ế ạ 0C thì k t thúc th i gian ế ờ l nh đôngạ 4.3. TH I GIAN LÀM L NH ĐÔNGỜ Ạ 4.3.2. Y u t   nh h ng  n th i ế ố ả ưở đế ờ gian l nh  ôngạ đ ­ Lo i máy  ông.ạ đ ­ Nhi t   v n hành máy  ông.ệ độ ậ đ ­ H  th ng l nh và  i u ki n v n ệ ố ạ đ ề ệ ậ hành. ­ T c   gió   máy  ông th i ố độ ở đ ổ không khí. ­ Nhi t   s n ph m.ệ độ ả ẩ ­ B  dày s n ph m.ề ả ẩ ­ Hình d ng s n ph m.ạ ả ẩ ­ Di n tích ti p xúc và m t   ệ ế ậ độ s n ph m.ả ẩ ­ Bao gói s n ph m.ả ẩ ­ Lo i nguyên li u thu  s n.ạ ệ ỷ ả 4. 4. PHƯƠNG PHÁP LÀM LẠNH ĐÔNG  Làm l nh đông b ng h n h p n c đá ạ ằ ỗ ợ ướ và mu i ố Làm l nh đông b ng không khí ạ ằ Làm l nh đông b ng qu t gióạ ằ ạ Làm l nh đông b ng n c mu i l nh ạ ằ ướ ố ạ Làm l nh đông b ng ti p xúc v i t m ạ ằ ế ớ ấ kim lo i ạ Làm l nh đông c c nhanh ạ ự 4. 5. BI ẾN ĐỔI CỦA ĐVTS TRONG QUÁ TRÌ NH LÀM LẠNH ĐÔNG  4.5.1. Bi n  i vi sinh v t.ế đổ ậ VSV ho t  ng ch m l i. ạ độ ậ ạ ­   ­10Ở 0C, VK không phát tri n còn ể men, m c ch a b   c ch . ố ư ị ứ ế ­   ­15Ở 0C men, m c ng ng phát ố ừ tri n. ể ­>   < ­15Ở 0C ng n  c ph n l n ă đượ ầ ớ VK và men m c.ố   ­1Ở 0C ÷ ­50C  a s  n c t  do đ ố ướ ự k t tinh thành  á. N u l nh  ông ế đ ế ạ đ ch m, các tinh th  n c  á to, ậ ể ướ đ s c c nh làm v  TB vi khu n.ắ ạ ỡ ẩ 4.5.2. Bi n  i hoá h c.ế đổ ọ Bi n  i Protein:ế đổ   ­   ­20Ở 0C: P b   ông l i, sau 6 ị đ ạ tháng b o qu n có phân gi i nh . ả ả ả ẹ ­   ­1Ở 0C ÷ ­50C, P b  bi n tính, ị ế c bi t miozin b  k t t a. Làm đặ ệ ị ế ủ l nh  ông nhanh P ít bi n tính. ạ đ ế ­ D i ­20ướ 0C: h u nh  không bi n ầ ư ế tính. Bi n  i ch t béo:ế đổ ấ   Cá béo d  b  oxy hoá ch t béo.   ­ễ ị ấ Ở 120C sau 10 tu n, ch  s  perôxit ầ ỉ ố t ng lên rõ r t, sau 30 tu n: v t ă ệ ầ ượ quá quy  nh v  an toàn th c ph m.đị ề ự ẩ  Bi n  i glucid:ế đổ L nh  ông ch m, glycogen phân gi i ạ đ ậ ả ra nhi u acid lactic h n   l nh ề ơ ở ạ ông nhanh.đ  Bi n  i vitaminế đổ : ­ Ít b  m t trong giai  o n l nh ị ấ đ ạ ạ ông.  a s  b  m t trong lúc ch  đ Đ ố ị ấ ế bi n, r a. ế ử ­   nhi t   l nh, Vit. A t  ra Ở ệ độ ạ ỏ b n v ng, B2, PP m t m t ít, C m t ề ữ ấ ộ ấ nhi u khi s n ph m m t n c, ch y ề ả ẩ ấ ướ ả l nh, E b  hao h t toàn b .ạ ị ụ ộ  Bi n  i khoángế đổ :  L nh không  nh h ng  n khoáng ạ ả ưở đế nh ng hao h t l ng l n khoáng ư ụ ượ ớ khi rã  ông.đ 4.5.3. Bi n  i lý h c.ế đổ ọ  Tăng th tích: n c đóng băng làm tăng th ể ướ ể tích lên 10%  Thay đ i màu s c: m t n c, hemoglobin -> ổ ắ ấ ướ methemoglobin, mioglobin -> metmioglobin và hemoxyanin -> methemoxyanin -> màu s m l i. ậ ạ  Tinh th đá nh thì nguyên li u có màu nh t ể ỏ ệ ạ h n TS tinh th băng to.ơ ể  Gi m tr ng l ng: do b c h i ho c do thi t h i ả ọ ượ ố ơ ặ ệ ạ lý h c trong quá trình làm l nh đông.ọ ạ   Sau khi làm l nh  ông và ạ đ tr c lúc chuy n  n kho b o ướ ể đế ả qu n, nguyên li u c n ph i ả ệ ầ ả c x  lý. N u kho BQ t t đượ ử ế ố và BQ th i gian ng n thì ờ ắ không c n x  lý.ầ ử  Cách x  lý: ử ­ M  b ng, ho c ạ ă ặ ­ Bao gói s n ph m.ả ẩ 4.6. X LÝ ĐVTS SAU LÀM L NH ĐÔNGỬ Ạ  M  b ng: t o nên m t l p b ng ạ ă ạ ộ ớ ă m ng trên b  m t s n ph m (phun ỏ ề ặ ả ẩ s ng, ph t n c hay nhúng)   ươ ế ướ để b o v  s n ph m, tránh m t n c ả ệ ả ẩ ấ ướ và oxy hoá.      Bao gói: b o v  hàng hoá và ả ệ t ng v  m  quan s n ph m nh m ă ẻ ỹ ả ẩ ằ thu hút khách hàng. Yêu c u: Bao gói ph i kín   ầ ả để ng n c n s  oxy hoá. V t li u ă ả ự ậ ệ làm bao bì ph i ch ng  c ả ố đượ thoát h i n c, ph i v a khít ơ ướ ả ừ s n ph m.  ả ẩ  4.7.1. Làm tan giá  TS l nh  ông khi  em ra s  ạ đ đ ử d ng ph i   cho s n ph m tan ụ ả để ả ẩ giá hay rã  ông (thawing). đ  Tan giá là quá trình ng c ượ l i v i quá trình l nh  ông.ạ ớ ạ đ  M c  ích chính c a tan giá là ụ đ ủ ph c h i nh ng tính ch t ban ụ ồ ữ ấ u c a s n ph m, làm cho  á đầ ủ ả ẩ đ trong s n ph m tan ra n c, ả ẩ ướ cho th t cá m m tr  l i, ph c ị ề ở ạ ụ h i m u s c ban  u... ồ ầ ắ đầ 4.7. LÀM TAN GIÁ VÀ LÀM M TS L NH ĐÔNGẤ Ạ Ph ng pháp làm tan giáươ :  *  Tan  giá  trong  môi  tr ng ườ khí: +  Tan  giá  ch m  trong  không ậ khí:  Cho  nhi t    không  khí ệ độ t ng t  0ă ừ oC lên  n 6­8đế oC trong  vòng 3­5 ngày,    m t ng  i độ ẩ ươ đố c a không khí là 90­92%. ủ +  Tan  giá  nhanh  trong  không  khí: Dùng không khí tu n hoàn ầ  15­20ở oC v i    m không khí ớ độ ẩ 55­60%,  v n  t c  gió  6m/giây ậ ố trong th i gian 15­20gi   ờ ờ * Tan giá trong n cướ ­ Dùng n c vô trùng 10ướ oC tan giá  trong 20 gi  hay 20ờ oC trong 10­ 11gi . Sau khi tan giá ph i  em ờ ả đ ch  bi n ngay. ế ế ­ Có th  dùng dung d ch n c mu i ể ị ướ ố 4%   40­60ở oC   tan giá th t cá. để ị Nh c  i m: r t t n n c, d  lây ượ đ ể ấ ố ướ ễ nhi m VSV t  s n ph m này sang ễ ừ ả ẩ s n ph m khác.ả ẩ * Tan giá trong chân không * Tan giá b ng  i nằ đ ệ 4.7.2. Làm  mấ Làm  m là quá trình nâng nhi t   ấ ệ độ c a th c ph m tan giá lên  n g n ủ ự ẩ đế ầ nhi t   bình th ng   có th  s  ệ độ ườ để ể ử d ng trong ch  bi n (không b  l nh ụ ế ế ị ạ tay, không  m  t b  m t th t cá).ẩ ướ ề ặ ị T ng nhi t   t  t , lúc  u hi u ă ệ độ ừ ừ đầ ệ s  nhi t   (t = 4 ÷ 6ố ệ độ oC), v  sau ề có th  là (t = 6 ÷ 10ể oC).  Th c ph m sau khi làm  m ph i s  ự ẩ ấ ả ử d ng ngay, không  c ti p t c ụ đượ ế ụ b o qu n,  c bi t là không cho ả ả đặ ệ phép làm l nh ho c l nh  ông l i ạ ặ ạ đ ạ l n th  2.ầ ứ Nguyên li uệ R aử Phân c ,ỡ lo iạ Cân R aử X p khuôn, châm n cế ướ C p đôngấ Tách khuôn M băngạ Bao gói Rà kim lo iạ Vô thùng Carton, b o qu nả ả 4.8. QUY TRÌNH SX S N PH M TS Ả Ẩ L NH ĐÔNGẠ 1. Quy trình s n xu t ả ấ tôm v nguyên con ỏ đông l nh d ng blockạ ạ Nguyên li uệ R a ử Phân c , lo iỡ ạ Cân X p khuônế Châm n c khuônướ C p đôngấ Tách khuôn M băngạ Bao gói Rà kim lo iạ Bao gói, b o qu nả ả X lýử R aử 2. Quy trình s n xu t tôm ả ấ sú v b đ u đông l nhỏ ỏ ầ ạ d ng block ạ Đ r áo , ể x p v ế ỉ Là m l nhạ H pấ Là m r áo n c, ướ tá ch r i ờ tô m , c p ấ đô ng X l ng , ẻ ư ki m tr a ể t p ch t ạ ấ R aử N gâ m 3. Quy trình s n xu t tôm sú/tôm b c h p đông l nh IQFả ấ ạ ấ ạ Individual Quickly Freezer (c p đông nhanh các s n ph m r i)ấ ả ẩ ờ Nguyên li uệ Ngâm mu i đá ố Tách khay, ki m tra kim lo i, đóng ể ạ thùng Ch đôngờ C p đôngấ Lau khô, vào túi PE, x p khayế Tách x ng, làm s ch, đ nh hình ươ ạ ị Ki m tra mi ng cá filletể ế Phân cỡ R a ử Fillet B o qu n ả ả Cân 4. Quy trình s n xu t cá thuả ấ fillet đông l nh d ng IQF ạ ạ P hâ n lo iạ R a 3 ử X p ế kh uô n C h đ ôn g ờ K i m tr a ể ký s in h tr ùn g Ph ân c ỡ R a 2 ử Câ n 5. Quy trình s n xu t cá tra/ba sa fillet đông l nh block/IQFả ấ ạ P hâ n cỡ R aử X p ế kh uô n, ch âm n c ướ C h đ ôn g ờ Là m s chạ C ân 6. Quy trình s n xu t m c ng đông l nh d ng block ả ấ ự ố ạ ạ L t m àn g ộ Đ nh h ìn h ị La u kh ô Và o tú i PE , h út ch ân kh ôn g P hâ n cỡ Ph ân lo iạ 7. Quy trình s n xu t m c nang sashimi đông l nh ả ấ ự ạ Cá C m  s n nguyên conơ ă Cá Bò l t daộ Cá Basa phi lê Tôm đông lạnh Tôm viên Cua t iươ