Lạnh đông thực phẩm bằng khí Nito lỏng

Quá trình lạnh đông trong sản xuất thực phẩm

Lạnh đông thực phẩm là quá trình hạ nhiệt độ của thực phẩm xuống dưới điểm đóng băng nhằm mục đích bảo quản và chế biến. Kỹ thuật này đã có lịch sử lâu đời, tuy nhiên chỉ thực sự được ứng dụng rộng rãi sau khi máy lạnh ra đời.

Vào thế kỷ 19, một sự kiện tình cờ đã đánh dấu bước ngoặt trong ngành công nghiệp lạnh đông. Một chuyến hàng thịt từ Úc đến Anh bị đóng băng do sự cố kỹ thuật. Điều đáng ngạc nhiên là chất lượng thịt vẫn rất tốt, khẳng định tiềm năng của phương pháp này trong việc bảo quản thực phẩm.

Ngày nay, lạnh đông là một công nghệ không thể thiếu trong ngành thực phẩm. Tại Việt Nam, các sản phẩm như thủy hải sản, thịt, và một số loại rau quả thường được đông lạnh để bảo quản và vận chuyển. Quy trình này giúp kéo dài thời gian sử dụng, giữ nguyên chất lượng và đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm

Vai trò quan trọng trong chế biến và bảo quản sản phẩm thực phẩm.

Với vai trò quan trọng trong chế biến và bảo quản sản phẩm thực phẩm, quá trình lạnh đông đã trở thành một công nghệ không thể thiếu trong ngành công nghiệp thực phẩm hiện đại. Tại Việt Nam, ngành thực phẩm đông lạnh không chỉ đáp ứng nhu cầu tiêu dùng nội địa mà còn đóng góp đáng kể vào kim ngạch xuất khẩu.

Theo thống kê, thị trường thực phẩm đông lạnh của Việt Nam đang tăng trưởng mạnh mẽ với tốc độ từ 20 đến 40% mỗi năm. Sản phẩm đông lạnh của Việt Nam đã có mặt trên nhiều thị trường khó tính như Mỹ, EU, Nhật Bản, Trung Quốc, góp phần nâng cao vị thế của nông sản Việt Nam trên bản đồ thế giới. Sự phát triển của ngành thực phẩm đông lạnh không chỉ tạo ra việc làm và tăng thu nhập cho người dân mà còn thúc đẩy phát triển các vùng nguyên liệu, hình thành các chuỗi cung ứng khép kín.

Sự hiện diện của thực phẩm đông lạnh trong các siêu thị, cửa hàng tiện lợi và các kênh phân phối hiện đại khác đã trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống hiện đại. Người tiêu dùng ngày càng ưa chuộng các sản phẩm đông lạnh bởi tính tiện lợi, đa dạng và chất lượng ổn định. Nhờ đó, ngành thực phẩm đông lạnh Việt Nam đang có những bước phát triển vượt bậc và hứa hẹn sẽ còn tiếp tục lớn mạnh trong tương lai.

Nguyên lý Lạnh đông thực phẩm

Thực phẩm, đặc biệt là thịt, hải sản, rau củ quả, dễ bị hư hỏng do cấu tạo từ các chất hữu cơ như protein, lipid, carbohydrate, vitamin và khoáng chất. Ở nhiệt độ thường, các vi sinh vật phát triển mạnh, cùng với các phản ứng hóa học bên trong thực phẩm gây ra quá trình ươn thối.

Để ngăn chặn quá trình hư hỏng, người ta áp dụng phương pháp lạnh đông. Khi nhiệt độ giảm xuống, hoạt động của enzyme và vi sinh vật bị ức chế, làm chậm quá trình phân hủy. Cụ thể, cứ giảm 10°C, tốc độ các phản ứng hóa học trong thực phẩm giảm đi từ 1/2 đến 1/3. Để đảm bảo hầu hết vi sinh vật ngừng hoạt động hoàn toàn, nhiệt độ bảo quản lý tưởng cho thực phẩm đông lạnh là -18°C trở xuống. Tại nhiệt độ này, nước trong thực phẩm chuyển sang trạng thái đá, hạn chế tối đa các hoạt động sinh học.

Lạnh đông thực phẩm

Nước trong thực phẩm tồn tại ở dạng dung dịch (hòa tan các muối khoáng). Nó lấp đầy không gian giữa các phân tử cấu tạo nên từng loại thực phẩm. Nước tạo điều kiện cho các quá trình lý hóa, các phản ứng sinh hóa xẩy ra. Và là môi trường thuận lợi cho sự phát triển của các loài vi sinh vật. Thành phần của nước trong các loại thực phẩm khác nhau là rất khác nhau như: Trong thịt gia súc gia cầm từ 52-75%, các loại thủy hải sản từ 60-85%, rau củ quả từ 65-95%.

Mục đích chính của quá trình lạnh đông thực phẩm là bảo quản thực phẩm trong thời gian dài bằng cách giảm nhiệt độ xuống dưới điểm đóng băng. Khi nhiệt độ giảm, nước trong thực phẩm chuyển thể thành đá, đồng thời ức chế hoạt động của vi sinh vật và enzyme. Việc làm chậm hoặc ngừng các phản ứng sinh hóa giúp ngăn chặn quá trình hư hỏng, ươn thối của thực phẩm.

Điểm đóng băng của thực phẩm phụ thuộc vào thành phần hóa học của nó. Do chứa các chất hòa tan như muối khoáng, nên điểm đóng băng của thực phẩm thường thấp hơn 0°C. Ví dụ, cá biển có điểm đóng băng khoảng -1,5°C, cá nước ngọt -1,0°C và tôm biển -2°C.

Cơ chế đóng băng trong thực phẩm khi cấp đông

Khi thực phẩm được làm lạnh, nước bên trong sẽ bắt đầu chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái rắn (đá). Quá trình này gọi là đóng băng. Tuy nhiên, việc hình thành tinh thể băng không diễn ra đồng đều mà phụ thuộc rất nhiều vào tốc độ làm lạnh.

• Lạnh đông nhanh:

  • Ưu điểm: Tạo ra nhiều tinh thể băng nhỏ, phân bố đều trong tế bào. Nhờ đó, cấu trúc tế bào ít bị phá hủy, chất lượng sản phẩm được bảo quản tốt hơn.
  • Cơ chế: Khi làm lạnh nhanh, nước không có đủ thời gian để di chuyển ra ngoài tế bào, thay vào đó, các tinh thể băng hình thành trực tiếp trong tế bào với kích thước nhỏ.
  • Ứng dụng: Thường được áp dụng cho các sản phẩm đòi hỏi chất lượng cao như hải sản, thịt. lạnh đông thực phẩm

• Lạnh đông chậm:

  • Nhược điểm: Tạo ra ít tinh thể băng nhưng kích thước lớn. Các tinh thể băng lớn này có thể làm vỡ màng tế bào, gây ảnh hưởng đến cấu trúc và chất lượng của thực phẩm.
  • Cơ chế: Khi làm lạnh chậm, nước có đủ thời gian để di chuyển ra ngoài tế bào và tập trung lại thành các tinh thể băng lớn ở khoảng gian bào.
  • Ảnh hưởng: Làm cho thực phẩm bị mất nước, cấu trúc bị phá vỡ, dẫn đến tình trạng mềm nhũn, giảm chất lượng khi rã đông. lạnh đông thực phẩm

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình đóng băng:

• Tốc độ làm lạnh: Càng làm lạnh nhanh, tinh thể băng càng nhỏ và phân bố đều.
• Nhiệt độ: Nhiệt độ càng thấp, quá trình đóng băng càng nhanh.
• Loại thực phẩm: Thành phần hóa học của thực phẩm (lượng nước, chất tan) ảnh hưởng đến điểm đóng băng và tốc độ hình thành tinh thể băng.
• Kích thước sản phẩm: Sản phẩm có kích thước nhỏ sẽ đông lạnh nhanh hơn sản phẩm có kích thước lớn.

Quá trình mất nước khi lạnh đông

Khi nước chưa đóng băng, có hiện tượng bay hơi nước từ bề mặt thực phẩm . Ra môi trường lạnh do chênh lệch nhiệt độ và độ ẩm. Khi nước đã đóng băng, có sự di chuyển nước từ nơi có nhiệt độ cao đến nơi có nhiệt độ thấp. Làm tăng lượng nước tự do, giảm lượng nước liên kết. Khi làm tan băng, một phần nước không thể quay lại vị trí cũ.

Do cấu trúc và tính chất các chất đã bị thay đổi dẫn đến hao hụt khối lượng. Ngoài ra trong quá trình bảo quản có sự thăng hoa nước đá. Nếu chênh lệch nhiệt độ bề mặt sản phẩm và không khí trong buồng cấp đông càng lớn thì ẩm bốc càng mạnh, gây hao hụt khối lượng. Lạnh đông thực phẩm

Các phương pháp làm lạnh đông

Cá được làm đông nhanh bằng băng chuyền phun nitơ lỏng, tại Đức năm 1970

Một số phương pháp làm lạnh đông được liệt kê dưới đây:

• Làm lạnh đông thực phẩm trong không khí lạnh: thực phẩm được dòng không khí lạnh truyền nhiệt đối lưu.
• Làm lạnh đông tiếp xúc: sản phẩm được đặt trên các khay và được kẹp giữa các tấm lắc cấp đông (bên trong các tấm lắc rỗng có môi chất làm lạnh chảy qua, nhiệt độ bay hơi -40 đến -45 độ C)
• Làm đông nhanh (cryogenic): thực phẩm được di chuyển trên các băng chuyền và được phun làm lạnh bằng nitơ lỏng có nhiệt độ bay hơi rất thấp -196 độ C, vì thế thời gian làm lạnh chỉ kéo dài 5 đến 10 phút.
• Làm lạnh đông bằng hỗn hợp băng đá và muối. lạnh đông thực phẩm

Trên đây là một số thông tin về các phương pháp làm lạnh đông thực phẩm và quá trình. Công ty Venmer cung cấp khí nitơ và khí CO2, khí oxy và các loại khí công nghiệp khác. Nếu các bạn có nhu cầu mua CO2 và khí nito , khí Oxy dùng trong thực phẩm thì hãy liên hệ với VENMER để được tư vấn chi tiết và cụ thể.

Liên hệ : Mr Hoàng 0906 050 421