by 1. Những biến đổi về vật lý
Trong quá trình làm đông trạng thái của thực phẩm trở nên cứng, rắn do sự kết tinh của nước, nhưng khi phục hồi lại trạng thái ban đầu (làm tan nước đá của thực phẩm, tan giá) thì độ cứng, độ đàn hồi, tính chặt chẽ của cấu trúc thực phẩm giảm. Điều này là do những tác động đến thực phẩm của sự giãn nở các tinh thể nước đá làm rách vỡ cấu trúc thực phẩm. Trong quá trình làm đông, màu sắc của thực phẩm thay đổi, mức độ biến đổi độ cứng phụ thuộc vào kích thước tinh thể nước đá, nếu kích thước càng nhỏ, số lượng tinh thể nhiều thì sự biến đổi càng ít. Sự mất nước của thực phẩm trong quá trình làm đông diễn ra khá phức tạp và chủ yếu là do sự kết tinh của nước.
Nước bắt đầu kết tinh 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 và gây nên sự chuyển dịch của nước. Ngoài ra khi nước ở vị trí tự do kết tinh thì nồng độ các chất tan ở đây tăng dần gây nên sự chênh lệch áp suất thẩm thấu. Sự chênh lệch hàm lượng nước dẫn đến việc nước sẽ dịch chuyển từ nơi có hàm lượng cao về nơi có hàm lượng thấp. Mặt khác quá trình trao đổi nhiệt cũng tác động đến sự khuyếch 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, khi nước chưa đóng băng thì có sự bay hơi nước với cường độ 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 có thể kết tinh trong cầu trúc thực phẩm và 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 ngoài dẫn đến hao hụt trọng lượng và một số biến đổi về hình thức 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 được biểu diễn trên đồ thị hình bên dưới, ở nhiệt độ âm càng sâu thì độ mất nước càng giảm và ngược lại.
Quan hệ nhiệt độ môi trường nóng chảy sẽ chảy ra ngoài lạnh với độ mất nước tương đối
Trong đó:
Δg : độ mất nước tương đối của thực phẩm,%;
t: nhiệt độ của thực phẩm, °C;
to: nhiệt độ môi trường làm lạnh thực phẩm, °C.
Khi làm đông, nước sẽ đóng băng làm cho thể tích của chúng tăng lên khoảng từ 8% đến 10%, các loại thực phẩm khác nhau thì có độ tăng thể tích khác nhau. Đối với loại thực phẩm thủy hải sản vì thành phần của nước chiếm đến 90% thì thể tích thực phẩm sau khi cấp đông là 10%, còn đối với gia súc, gia cầm thì nhỏ hơn 8%.
2. Những biến đổi về hóa học
Sự 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). Thông thường các chất protein 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 biến 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 sẽ liên kết với protein và nước, nhưng khi nước đóng băng nước sẽ tách ra, protein bị biến tính, hợp chất màu không còn là bản thân của nó nữa và sẽ thay đổi sắc tố. Như vậy, quá trình tách nước là quá trình làm thay đổi màu sắc của thực phẩm vì lúc đó hoạt động của nước cũng bị thay đổi. Ngoài ra, khi làm đông thì mùi, vị của thực phẩm cũng thay đổi tuy không đáng kể.
Các chất béo khi đông lạnh dễ bị oxy hóa, dễ bị chua do lipit thuỷ phân và hàm lượng axít béo tự do tăng lên. Hàm lượng axit béo tự do 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 các loại vitamin tan trong chất béo như vitamin A, D, ...
Trong trường hợp nhiệt độ đông lạnh quá sâu và thời gian làm đông kéo dài có thể xảy ra hiện tượng cháy lạnh làm cho protein bị biến tính không thuận nghịch, gây biến đổi sâu sắc về chất lượng thực phẩm.
3. Những biến đổi về vi sinh vật
Hầu hết các vi sinh vật bị tiêu diệt trong quá trình làm lạnh đông, tuy nhiên 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. Mức độ tiêu diệt vi sinh vật phụ thuộc vào nhiệt độ (chủ yếu là nhiệt độ cấp đông) và mức độ hoạt động của chúng trước khi làm đông.
Cần phải chú ý rằng, trong cơ thể vi sinh vật nước chiếm một tỷ lệ là 90%. Do đó, khi làm lạnh đông nước trong tế bào vi sinh vật sẽ đóng băng, thể tích nước tăng làm cho cấu trúc tế bào vi sinh vật rách, vỡ khiến cho vi sinh vật chết. Mặt khác khi làm đông protein, nước tách ra làm cho protein bị biến tính phá vỡ toàn bộ cơ quan trao đổi chất và trao đổi năng lượng, làm cho sự sống vi sinh bị ngừng hoạt động hoàn toàn.
Ở nhiệt độ -20°C trở xuống hầu như tất cả các vi sinh bị tiêu diệt hoàn toàn, tuy nhiên trong một số trường hợp các loại vi sinh vật như nấm mốc, nấm men vẫn tồn tại sự sống nhưng không có khả năng hoạt động.
0 Comments: