+84 903 703 537

Vai trò của hệ thống lạnh trong nền kinh tế quốc dân (P1)

Kỹ thuật lạnh đã ra đời hàng trăm năm nay và được sử dụng rất rộng rãi trong  nhiều ngành kỹ thuật rất khác nhau: trong công nghiệp chế biến và bảo quản thực phẩm, công nghiệp hoá chất, công nghiệp rượu, bia, kho lạnh, sinh học, đo lường tự động, kỹ thuật sấy nhiệt độ thấp, xây dựng, công nghiệp dầu mỏ, chế tạo vật liệu, dụng cụ, thiết kế chế tạo máy, xử lý hạt giống, y học, thể thao, trong đời sống …

Ngày nay ngành kỹ thuật lạnh đã phát triển rất mạnh mẽ, được sử dụng với nhiều mục đích khác nhau, phạm vi ngày càng mở rộng và trở thành ngành kỹ thuật vô cùng quan trọng, không thể thiếu được trong đời sống và kỹ thuật của tất cả các nước.

Dưới đây chúng tôi trình bày một số ứng dụng phổ biến nhất của kỹ thuật lạnh hiện nay.

1.1 ứng dụng trong ngành  chế biến và bảo quản thực phẩm

1.1.1 Tác dụng của nhiệt độ thấp đối với thực phẩm

Năm 1745 nhà bác học Nga Lômônôxốp trong một luận án nổi tiếng “Bàn về nguyên nhân của nóng và lạnh“   đã cho rằng: Những quá trình sống và thối rửa diễn ra nhanh hơn do nhiệt độ cao và kìm hãm chậm lại do nhiệt độ thấp.

Thật vậy,  biến đổi của thực phẩm tăng nhanh ở nhiệt  độ

40÷50oC  vì ở nhiệt độ này rất thích hợp cho hoạt hoá của men phân giải (enzim) của bản thân thực phẩm và vi sinh vật.

ở nhiệt độ thấp các phản ứng hoá sinh trong thực phẩm bị ức chế. Trong phạm vi nhiệt độ bình thường cứ giảm 10oC thì tốc độ phản ứng giảm xuống 1/2 đến 1/3 lần.

Nhiệt độ thấp tác dụng đến hoạt động của các men phân giải nhưng không tiêu diệt được chúng. Nhiệt độ xuống dưới  0oC, phần lớn hoạt động của enzim bị đình chỉ. Tuy nhiên một số men như lipaza, trypsin, catalaza ở nhiệt độ -191oC cũng không bị phá huỷ. Nhiệt độ càng thấp khả năng phân giải giảm, ví dụ men lipaza phân giải mỡ.

Khi nhiệt độ giảm thì hoạt động sống của tế bào giảm là do:

– Cấu trúc tế bào bị co rút

– Độ nhớt dịch tế bào tăng

– Sự khuyếch tán nước và các chất tan của tế bào giảm.

– Hoạt tính của enzim có trong tế bào giảm.

Bảng 1-1: Khả năng phân giải phụ thuộc nhiệt độ

 

Nhiệt độ, oC 40 10 0 -10
Khả năng phân giải, % 11,9 3,89 2,26 0,70

 

Các tế bào thực vật có cấu trúc đơn giản, hoạt động sống có thể độc lập với cơ thể sống. Vì vậy khả năng chịu lạnh cao, đa số tế  bào thực vật không bị chết khi nước trong nó chưa đóng băng.

Tế bào động vật có cấu trúc và hoạt động sống phức tạp, gắn liền với cơ thể sống. Vì vậy khả năng chịu lạnh kém hơn. Đa số tế bào động vật chết khi nhiệt độ giảm xuống dưới 4oC so với thân nhiệt bình thường của nó. Tế bào động vật chết là do chủ yếu độ nhớt tăng và sự phân  lớp của các chất tan trong cơ thể.

Một số loài động vật có khả năng tự điều chỉnh hoạt động sống khi nhiệt độ giảm, cơ thể giảm các hoạt động sống đến mức nhu cầu bình thường của điều kiện môi trường trong một khoảng thời gian nhất định. Khi tăng nhiệt độ, hoạt động sống của chúng phục hồi, điều này được ứng dụng trong vận chuyển động vật đặc biệt là thuỷ sản ở dạng tươi sống, đảm bảo chất lượng tốt và giảm chi phí vận chuyển.

* ảnh hưởng của lạnh đối với vi sinh vật.

– Khả năng chịu lạnh của mỗi loài vi sinh vật có khác nhau. Một số loài chết ở nhiệt độ 20÷0oC. Tuy nhiên một số khác chịu ở nhiệt độ thấp hơn.

Khi nhiệt độ hạ xuống thấp nước trong tế bào vi sinh vật đông đặc làm vỡ màng tế bào sinh vật. Mặt khác nhiệt độ thấp, nước đóng băng làm mất môi trường khuyếch tán chất tan, gây biến tính của nước làm cho vi sinh vật chết.

Trong tự nhiên có 3 loại vi sinh vật thường phát triển theo chế độ nhiệt riêng

Bảng 1-2: ảnh hưởng của nhiệt độ đến vi sinh vật

 

Vi khuẩn Nhiệt độ

thấp nhất

Nhiệt độ thích hợp nhất Nhiệt độ

cao nhất

– Vi khuẩn ưa lạnh

(Psychrophiles)

– Vi khuẩn ưa ấm

(Mesophiles)

– Vi khuẩn ưa nóng

(Thermopphiles)

0oC

 

10 ÷ 20oC

 

40 ÷ 90oC

15 ÷ 20oC

 

20 ÷ 40oC

 

50 ÷ 55oC

30oC

 

45oC

 

50 ÷ 70oC

 

Nấm mốc chịu đựng lạnh tốt hơn, nhưng ở  nhiệt độ -10oC hầu hết ngừng hoạt động ngoài trừ các loài Mucor, Rhizopus, Penicellium. Để ngăn ngừa mốc phải duy trì nhiệt độ dưới -15oC.  Các loài nấm có thể sống ở nơi khan nước nhưng tối thiểu phải đạt 15%. ở nhiệt độ -18oC,

86% lượng nước đóng băng, còn lại 14% không đủ cho vi sinh vật phát triển.

Vì vậy để bảo quản thực phẩm lâu dài cần duy trì nhiệt độ kho lạnh ít nhất -18oC.

Để bảo quả thực phẩm người ta có thể thực hiện nhiều cách  như:

Phơi, sấy khô, đóng hộp và bảo quản lạnh. Tuy nhiên phương pháp bảo quả lạnh tỏ ra có ưu điểm nổi bật vì:

– Hầu hết thực phẩm, nông sản đều thích hợp đối với phương pháp này.

– Việc thực hiện bảo quản nhanh chóng và rất hữu hiệu phù hợp với tính chất mùa vụ của nhiều loại thực phẩm nông sản.

– Bảo tồn tối đa các thuộc tính tự nhiên của thực phẩm, giữ gìn được hương vị, màu sắc, các vi lượng và dinh dưỡng trong thực phẩm.

1.1.2 Các chế độ xử lý lạnh thực phẩm

Thực phẩm trước khi được đưa vào các kho lạnh bảo quản, cần được tiến hành xử lý lạnh để hạ nhiệt độ thực phẩm từ nhiệt độ ban đầu sau khi đánh bắt, giết mổ xuống nhiệt độ bảo quản.

Có hai chế độ xử lý lạnh sản phẩm là xử lý lạnh và xử lý lạnh đông a) Xử lý lạnh là làm lạnh các sản phẩm xuống đến nhiệt

độ bảo quản lạnh yêu cầu. Nhiệt độ bảo quản này phải nằm trên điểm đóng băng của sản phẩm. Đặc điểm là sau khi xử lý lạnh, sản phẩm còn mềm, chưa bị hóa cứng do đóng băng.

  1. b) Xử lý lạnh đông là kết đông (làm lạnh đông) các sản phẩm. Sản phẩm hoàn toàn hóa cứng do hầu hết nước và dịch trong sản phẩm đã đóng thành băng. Nhiệt độ tâm sản phẩm đạt -80C, nhiệt độ bề mặt đạt từ -180C đến -120

Xử lý lạnh đông có hai phương pháp:

  1. a) Kết đông hai pha

Thực phẩm  nóng đầu tiên được làm lạnh từ 370C xuống khoảng 40C sau đó đưa vào thiết bị kết đông để nhiệt độ tâm khối thực

phẩm đạt -80C.

  1. b) Kết đông một pha

Thực phẩm còn nóng được đưa ngay vào thiết bị kết

đông để hạ nhiệt độ tâm khối thực phẩm xuống đạt dưới -80C.

Kết đông một pha có nhiều ưu điểm hơn so với kết đông hai pha vì tổng thời gian của quá trình giảm, tổn hao khối lượng do khô ngót giảm nhiều, chi phí lạnh và diện tích buồng lạnh cũng giảm.

Đối với chế biến thịt thường sử dụng phương pháp 01 pha. Đối với hàng thuỷ sản do phải qua khâu chế biến   và tích trữ trong kho chờ đông nên thực tế diễn ra 2 pha.

Các loại  thực phẩm khác nhau sẽ có  chế độ bảo quản (bảng 1-

3 và 1-4) và đông lạnh thích hợp khác nhau (bảng 1-5).

ở chế độ  bảo quản lạnh và trong giai đoạn đầu của quá trình kết động hai pha, người ta phải gia lạnh sản phẩm. Thông thường thực phẩm được gia lạnh trong môi trường không khí với các thông số sau:

– Độ ẩm không khí trong buồng: 85 ÷ 90%

– Tốc độ không khí đối lưu tự nhiên: 0,1 ữ 0,2 m/s; đối lưu cưỡng bức cho phép 〈 0,5 m/s (kể cả rau quả, thịt, cá, trứng…).

– Giai đoạn đầu, khi nhiệt độ sản phẩm còn cao, người ta giữ nhiệt

độ không khí gia lạnh thấp hơn nhiệt độ đóng băng của sản phẩm chừng 1 ữ 2 0C. Nhiệt độ đóng băng của một số sản phẩm như sau: thịt

-1,2 0C, cá từ 0,6 ữ -20C, rau quả – 0,84 -4,20C. Nhiệt độ không khí gia tăng 20C thì thời gian gia nhiệt kéo dài thêm 5h.

Sau khi tăng nhiệt độ sản phẩm đạt 348oC, nhiệt độ không khí tăng lên -1400C. Tóm lại, cần tăng tốc độ gia lạnh nhưng phải tránh đóng

băng trong sản phẩm.

Bảng 1-3. Chế độ bảo quản rau quả tươi

Sản phẩm Nhiệt độ

0C

Độ ẩm

khôngkhí,%

Chế độ

thông gió

Thời gian bảo

quản

– Bưởi 045 85 Mở 142 tháng
– Cam 0,54 2 85 142 tháng
– Chanh 14 2 85 142 tháng
– Chuối chín 14416 85 5410 ngày
– Chuối xanh 11,54

13,5

85 3410 tuần
– Dứa chín 447 85 34 4 tuần
– Dứa xanh 10 85 446 tháng
– Đào 041 85490 446 tháng
– Táo 043 90495 3410 tháng
– Cà chua chín 042 85490 146 Tuần
– Cà chua xanh 5415 85490 144 Tuần
– Cà rốt 041

-18

90495

90

Đóng

143 Tháng

12418 Tháng

– Dưa chuột -18

– 29

90

90

5 Tháng

1 Năm

– Đậu tươi 2 90 Mở 344 Tuần
– Hành 0 4 4 75 142 Năm

 

– Khoai tây 3 4 10 85490 8410 Tháng
– Nấm tươi 0 4 2

-18

80490

90

Đóng

0,543 Tháng

10412 Tháng

– Cải bắp, súp lơ -240

-18

90

90

247 Tuần

243 Tuần

– Su hào -140,5 85490
– Dừa 0 85
– Xoài 13 85490
– Hoa nói chung 1 4 3 85490
– Cúc 1,6 80
– Huệ 1,6 80
– Phong lan 2 4 4,5 80
– Hoa hồng 4,5 80

Bảng 1-4: Chế độ bảo quản sản phẩm động vật

 

 

Sản phẩm

 

Nhiệt độ

0C

Độ ẩm

không khí

%

Chế độ

thông gió

 

Thời gian bảo quản

Thịt bò, hươi, nai, cừu -0,540,5 82485 Đóng 10415 ngày
Thịt bò gầy 040,5 80485 ‘’ ‘’
Gà, vịt, ngan, ngỗng

mổ sẵn

-140,5 85490 ‘’ ‘’
Thịt lợn tươi ướp lạnh 044 80485 ‘’ 10412

Tháng

Thịt lợn tươi ướp

đông

-1,84-23 80485 ‘’ 12418

Tháng

Thịt đóng hộp kín 042 75480 ‘’ ‘’
Cá tươi ướp đá từ 50

đến 100% lượng cá

-1 100 Đóng 6412 Ngày
Cá khô (W=14417%) 244 50 ‘’ 12 Tháng
Cá thu muối, sấy 244 75480 Mở Vài tháng
Lươn sống 243 854100 ‘’ Vài tháng
ốc sống 243 854100  

 

‘’
Sò huyết -1411 854100 ‘’ 15430 ngày
Tôm sống 243 854100 ‘’ Vài ngày
Tôm nấu chín 243 Vài ngày

 

Bơ muối ngắn ngày 12415 75480 Mở 38 Tuần
Bơ muối lâu ngày -144 75480 ‘’ 12 Tuần
Bơ muối lâu ngày -184-20 75480 ‘’ 36 Tuần
Pho mát cứng 1,544 70 ‘’ 4412 Tháng
Pho mát nhão 7415 80485 ‘’ ít ngày
Sữa bột đóng hộp 5 75480 Đóng 346 Tháng
Sữa đặc có đường 0410 75480 ‘’ 6 Tháng
Sữa tươi 042 75480 ‘’ 2 Ngày

 

Trong một kho lạnh có thể có buồng gia lạnh riêng biệt. Song cũng có thể sử dụng buồng bảo quản lạnh để gia lạnh. Khi đó, số lượng sản phẩm đưa vào phải phù hợp với năng suất lạnh của buồng. Các sản phẩm nóng phải bố trí đều cạnh các dàn lạnh để rút ngắn thời gian gia lạnh. Sản phẩm khi gia lạnh xong phải thu dọn và sắp xếp vào vị trí hợp lý trong buồng để tiếp tục gia lạnh đợt tiếp theo.

Bảng 1-5. Các thông số về phương pháp kết đông

 

 

 

 

Phương pháp kết

đông

Nhiệt độ

tâm thịt,

0C

Thông số không

khí trong buồng kết

đông

 

Thời gian kết đông

 

Tốn hao khối lượng,

%

 

Ban

đầu

 

Cuối

 

Nhiệt

độ, 0C

Tốc độ

chuyển

động, m/s

Kết đông hai pha

– Chậm

– Tăng cường

– Nhanh

Kết đông một pha

– Chậm

– Tăng cường

– Nhanh

 

4

4

4

 

37

37

37

 

-8

-8

-8

 

-8

-8

-8

 

-18

-23

-15

 

-23

-30

-35

 

0,140,2

0,540,8

344

 

0,140,2

0,540,8

142

 

40

26

16

 

36

24

20

2,58

2,35

2,20

 

 

 

1,82

1,60

1,20

 

Xem tiếp: Vai trò của hệ thống lạnh trong nền kinh tế quốc dân (P2)

Rate this post

Phản hồi

KHÁCH HÀNG TIÊU BIỂU