CÁC BIẾN ĐỔI CỦA THỊT TRONG BẢO QUẢN ĐÔNG
A. MỤC ĐÍCH CHUNG
Mục đích chung của bảo quản là để ngăn ngừa sự hư hỏng của nguyên liệu, sản
phẩm chế biến và điều hòa thị trường. Nguyên nhân đầu tiên của sự hư hỏng là
hoạt đông vi sinh vật và các enzyme của chúng. Nhiều loại vi sinh vật chỉ có thể
sống và phát triển ở những điều kiện nhất định; với các điều kiện không thích hợp
chúng sẽ chết hoặc không phát triển.
Nguyên lý chung của phương pháp bảo quản là tạo những điều kiện không thích
hợp cho sự sinh trưởng hoặc sự sống của các vi sinh vật gây hư hỏng thực phẩm.
Thí dụ nhiệt độ quá nóng hoặc quá lạnh, làm khan nước hoặc tạo điều kiện yếm
khí. Tăng độ mặn và độ axit. Những phương pháp đó có thể sấy khô, xử lý muối,
lạnh và lạnh đông, xử lý nhiệt, hóa chất và bức xạ ion hóa.
Bảo quản bằng hóa chất có thể bằng các chất tự nhiên hoặc hỗn hợp, nhưng việc
them các chất diệt khuẩn và các hóa chất khác vào thực phẩm rất hạn chế bởi luật
về vệ sinh an toàn thực phẩm của hầu hết các quốc gia. Bảo quản bằng các hóa
chất tự nhiên, chẳng hạn như xông khói đóng vai trò quan trọng và rộng rãi.
B. SỰ KẾT TINH CỦA NƯỚC TRONG THỰC PHẨM TRONG QUÁ
TRÌNH LẠNH ĐÔNG
1. Quá trình kết tinh nước
Quá trình kết tinh của nước là quá trình tạo thành các mầm tinh thể và tăng kích
thước của chúng, úa trình giảm nhiệt độ tức là quá trình giảm mức năng lượng,
dẫn đến sụ chuyển động tự do về nhiệt của các phân tử chất lỏng. đến một mức độ
nào đó lực hút giữa các phân tử cóp thể cố định chúng lại tại những vị trí xác
định , tạo thành tinh thể đá. Ở trong nước thường luôn luôn có những phân tử chất
rắn với kích thước nhỏ, nhiệt độ gần 0
o
C những phân tử chất rắn này sẽ ngừng
chuyển động nhiệt, lực kết hợp có thể tăng với các phân tử nước xung quanh lớn
hơn lực kết hợp giữa các phân tử nước với nhau.vì vậy, các phân tử nước lien kết
với các phân tử chất rắn ở 0
o

∆t : độ giảm nhiệt độ kết tinh
Khi nhiệt độ kết tinh của nước trong thực phẩm càng giảm thì các tinh thể nước đá
tạo thành có kích thước nhỏ, dài, mức độ ahưởng đến cấu trúc thực phẩm giảm. Ở
nhiệt độ khoảng ( -20
o
C ÷ 10
o
C ) các tinh thể đá tạo thành có kích thước lớn không
đều, ở nhiệt độ ( -20
o
C ÷ 20
o
C ) các tinh thể đá tạo thành có kích thước nhỏ đều.
Nếu nhiệt độ thấp hơn nữa thì tinh thể đá tạo thành có kích thước rất nhỏ, số lượng
tinh thể rất lớn.
Hiện tượng ở nhiệt độ dưới 0
o
C mà nước chưa kết tinh thành đá gọi là hiện tượng
quá lạnh. Hiện tượng quá lạnh phụ thuộc vào nồng độ chất tan, cấu trúc màng tế
bào và tốc độ hạ nhiệt độ của môi trường xung quanh. Nhiệt độ điểm quá lạnh và
nhiệt độ điểm đóng băng hoàn toàn khác nhau.
Các tinh thể đá xuất hiện ở điểm quá lạnh tạo ra ẩn nhiệt đóng băng làm tăng hiệt
độ thực phẩm. bởi vì, tốc độ tải nhiệt không kịp với tốc độ sinh nhiệt do tạo mầm
tinh thể đá. Ở điểm này, chủ yếu nước tự do cấu trúc bị tách ra và kết tinh. Nhiệt
độ thực phẩm tăng lên đến một mức cao nhất và dừng ở đó một lúc để hoàn thành
quá trính đóng băng nước ( nước tự do – cấu trúc ) đây là điểm đóng băng, sau đó
tiếp tục giảm nhiệt độ. Quá trình này mô tả ở mỗi loại thực phẩm khác nhau thì có
điểm quá lạnh và điểm đóng băng khác nhau.
c. Tốc độ làm đông
Tốc dộ làm dông có thể đo bằng tốc dộ chuyển dịch của vạch phân cách giữa miền

Khi đông lạnh thực phẩm thì cần xác dịnh nhiệt độ cấp đông tối ưu, ứng với nhiệt
độ cấp đông tối ưu đó thì lượng nước tự do và lượng nước liên kết hóa lý trong
thực phẩm phải kết đông hoàn toàn, đồng thời vi sinh vật chết hoặc ngừng hoạt
động hết hoàn toàn.
Nhiệt độ cuối cùng của tâm sản phẩm thực phẩm đã qua làm lạnh đông phải
đạt không quá -12
o
C (theo tiêu chuẩn Liên Xô cũ và chế độ làm lạnh đông thực
phẩm) do vậy các quá trình biến đổi sinh hoá được hạn chế rất nhiều so với làm
lạnh. Qua các nghiên cứu cho thấy nhiệt độ từ -6
o
C đến -12
o
C tác động đến hoạt
động vi sinh vật mạnh nhất, còn ở nhiệt độ dưới 20
o
C khả năng tiêu diệt vi sinh vật
bị giảm. Đồng thời khi nhiệt độ giảm các hoạt động của men trong rau, quả, thịt
cá cũng giảm nhưng không bị đình chỉ. Nhìn chung các biến đổi trong quá trình
sinh hoá khi làm lạnh đông vẫn tiếp tục xảy ra và kéo dài trong suốt thời gian làm
lạnh đông và bảo quản lạnh đông, nhưng diễn ra rất chậm vì tác dụng của nhiệt độ
thấp và phần nứơc tự do cho nó hoạt động không còn.
C. NHỮNG BIẾN ĐỔI CỦA THỊT TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN
ĐÔNG
1) Bảo quản sản phẩm đông lạnh
Các điều kiện bảo quản thịt lạnh đông
Bảo quản sản phẩm đông lạnh chính là giai đoạn cân bằng nhiệt xảy ra giữa
các lớp bên trong và bên ngoài của thực phẩm, chính vì vậy, nó phụ thuộc rất
nhiều vào nhiệt độ môi trường bảo quản. Bảo quản sản phẩm đông lạnh có mục
đích làm giảm sự biến đổi của thực phẩm trong khi chờ đợi đưa vào sử dụng.

τ
1
gđ1
gđ2
gđ3
t
o
C
Đường biểu diễn nhiệt độ-thời gian trong quá trình cấp đông
Trong đó: t
1
là nhiệt độ ban đầu của thực phẩm;
t
db
là nhiệt độ kết tinh của nước trong thực phẩm;
t
2
là nhiệt độ cuối cùng của quá trình cấp đông;
τ
1
là thời gian làm lạnh thực phẩm
τ
2
là thời gian đóng băng nước và tiếp tục hạ nhiệt độ xuống (thời
gian này tính cho cả hai giai đoạn 2 và 3).
Nếu quá trình làm đông chậm thì giai đoạn 2 sẽ kéo dài, còn làm đông
nhanh thì rút ngắn và có thể làm mất hẳn giai đoạn 2.
Thời gian của làm đông thực phẩm chính là tổng thời gian của ba giai đoạn
trên, quá trình làm lạnh thực phẩm, làm đông thực phẩm và hạ nhiệt độ, quá trình
làm lạnh thực phẩm xảy ra trước, để hạ nhiệt độ thực phẩm từ ban đầu xuống tới

là nhiệt độ trung bình cuối của quá trình cấp đông
t
fs
là nhiệt độ bề mặt cuối quá trình cấp đông
t
fc
là nhiệt độ tạm sản phẩm cuối quá trình cấp động
Trong sản xuất thì nhiệt độ trung bình của sản phẩm cuối cùng của quá trình cấp
đông là :-18
0
C và nhiêt đô môi trường bảo quản là -20
0
C, nhiệt độ t
fs
=0.7 t
c
(t
c
là
nhiệt độ môi trường làm đông), nhiêt độ t
fc
= 2t
f
- t
fs
.Vì vậy khi tính toán thiết kế
hệ thống lạnh thí cần phải xác định nhiệt độ nhiệt độ trung bình của quá trình cấp
đông và nhiệt độ môi trường làm đông từ đó mới xác định được nhiệt độ bay hơi
của môi chất ở dàn bay hơi để xây dựng được chu trình nhiệt động.
Nhiệt độ này phụ thuộc vào các chất của thực phẩm, với những chất dể biến đổi thì

do những tác động đến thực phẩm của sự giãn nở các tinh thể nước đá làm rách
cấu trúc thực phẩm. Trong quá trình làm đông màu sắc của thực phẩm thay đổi
,mức độ cứng phụ thuộc vào kích thước tunh thể nước đá ,nếu kích thước càng
nhỏ ,số lượng tinh thể nhiều thì sự biền đổi càng ít ,sự mất nước của thực phẩm
trong quá trình làm đông diễn ra phức tạp chủ yếu do sự kết tinh của nước .Khi
nước bắt đầu từ bên ngoài rồi đến bên trong, các tinh thể nước đá hình thành đầu
tiên ở những vị trí nước tự do. Chúng có khả năng thu hút nước từ vị trí nước kết
hợp gây nên sự chuyển dịch của nước, ngoài ra khi nước ở vị trí tự do kết tinh
nồng độ các chất tan ở đây tăng dần gây nên sự chêng lẹch áp suất thẩm thấu .Sự
chênh lệch hàm lượng nước dẫn đến nước sẽ dịch chuyển từ nơi vị trí hàm lượng
cao về vị trí có hàm lượng thấp ,mặt khác quá trình trao đổi nhiệt cũng tác động
đến sự khéch tán của nước ,nước chuyển động từ nơi có nhiệt độ cao đến nơi có
nhiệt độ thấp.
Còn ở trên bề mặt thực phẩm,khji nước chưa đóng băng thì có sự bay hơi nước với
cương đô lớn ,khi nước đóng băng thì có sự thăng hoa của các tinh thể nước đá
với mức độ thăng hoa không nhiều .Như vậy nước cón thể kết tinh trong cấu trúc
của thực phẩm ,trọng lượng của nó ít thay đổi ,nhưng khi làm tan nước đá để phục
hồi trạng thái thực phẩm thì một phần nước nóng chảy sẽ chảy ra ngài dẫn đến hao
hụt trọng lượng và một số biền đổi về hình thái chất lượng thực phẩm.Mức độ mất
nước của thực phẩm phụ thuộc vào nhiệt độ thực phẩm và nhiệt độ môi trường
thực phẩm ở nhiệt độ âm càng sâu sắc thì mất nước càng giảm và ngược lại .
Trong đó :
∆g: độ mất nước tương đối của thực phẩm ,%
t: nhiệt độ củ thực phẩm ,
o
C
t
o:
nhiệt độ môi trường làm lạnh thực phẩm ,
o

Sư biến đổi về mặt hóa học chủ yếu là sự biến tính protein hòa tan trong nước và
sự tạo thành axit lactic từ quá trình chuyển hóa glucose (glucogen) bình thường
các chất hòa tan cùng với chất béo,glucose và các loại muối tạo thành dung dịch.
Khi nước kết tinh chúng tách ra khỏi phân tử protein làm cho các phân tử protein
bị biến đổi cấu trúc, làm giảm đi những trung tâm liên kết với nước trong cấu
trúc phân tử của chúng . Do đó, khi phục hồi trạng thái khả năng hút nước và giữ
nước của thực phẩm giảm, các biền đổi này sẽ được hạn chế khi kích thước các
tinh thể nước đá giảm.
Màu sắc bị thay đổi là do các hợp chất màu bản thân của nó sẽ liên kết với protein
và nước, nhưng khi nước đòng băng nước sẽ tách ra,protein bị biến tính hợp chất
màu không còn là bản thân của nó nữa ,nó sẽ thay đổi sắc tố. Như vậy ,quá trình
tách nước là quá trình làm thay đổi màu sắc không nhiều thì ít vì lúc hoạt độ của
nước cũng bị thay đổi.
Ngoài ra, khi làm đông thì mùi vị của thực phẩm cũng bị thay đổi tuy không đáng
kể nhưng nó cũng bị ảnh hưởng .
Các chất béo khi đông lạnh dễ bị oxy hóa ,dễ bị chua do lipit thủy phân và hảm
lượng axit béo tự do tăng lên, axit béo tự do có thể phụ thuộc vào nhiệt độ và thời
gian bảo quản, ngoài sự thay đổi của chất béo thì vitamin cũng bị thay đổi nhất là
cac loại vitamin tantrong chất béo như vitamin A,D….
Trong trường hợp nếu nhiệt độ đông lạnh quá sâu và thời gian làm đông kéo dài ,
dẫn đến xảy ra hiện tượng cháy lạnh làm cho protein bị biến tính không thuân
nghịch, gây biến đổi sâu sắc về chất lương thực phẩm.
Khi bảo quản lạnh đông trong kho lạnh hầu hết quá trình biến đổi tự nhiên của
thực phẩm điều bị kiềm hãm ,một số chất biến đổi thì tiếp tục biến đổi do tác động
của enzyme ,chẳng hạn như chất béo,vitamin,…. Da số các phẩn ứng hoá sinh bị
kiềm hãm.
c. Biến đổi về mặt vi sinh vật
Hầu hết các vi sinh vật bị tiêu diệt ,những vi sinh vật đã xâm nhập trong cấu trúc
thực phẩm khó bị tiêu diệt hơn so với vi sinh vật ở trên bề mặt thực phẩm.Mức độ
tiệu diệt vi sinh vạt phụ thuộc chủ yếu vào nhiệt độ là chủ yếu là nhiệt độ cấp

dễ dàng đối với kho 1 cửa sản phẩm được xếp từ ngoài vào trong, đối với kho 2
cửa thì cửa sản phẩm phải xếp từ cửa xuất đến cửa nhâp.