Biến đổi của sản phẩm khi bảo quản lạnh đông

Khi bảo quản lạnh đông, sản phẩm sẽ trải qua một số biến đổi về mặt sinh hóa, lý học và vi sinh vật, dẫn đến thay đổi chất lượng sản phẩm. Dưới đây là một số biến đổi chính:

Biến đổi về nhiệt vật lý

Kết tinh của nước đá

Trong quá trình cấp đông, nước trong thực phẩm tách ra và đông lại thành các tinh thể đá, làm cho sản phẩm trở nên rắn và tăng thể tích một chút. Khi nước kết tinh, nó tạo thành một mạng tinh thể xen kẽ giữa các thành phần khác, tạo nên một cấu trúc vững chắc.

Tuy nhiên, khi làm tan băng để phục hồi trạng thái ban đầu, cấu trúc thực phẩm thường bị suy yếu, kém đàn hồi do các tinh thể đã làm rách cấu trúc tế bào của thực phẩm. Nếu không duy trì nhiệt độ bảo quản ổn định trong quá trình bảo quản thực phẩm đông lạnh, hiện tượng kết tinh lại của nước đá có thể xảy ra, ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng sản phẩm.

Nhiệt độ kết tinh và nhiệt độ nóng chảy của nước đá cũng khác nhau, do nồng độ chất tan trong các tinh thể nước đá không đồng nhất.

Để hạn chế tác động xấu của việc tan băng, người ta thường cấp đông nhanh thực phẩm trong kho lạnh cấp đông. Bởi việc cấp đông nhanh sẽ làm giảm kích thước của tinh thể đá trong tế bào thực phẩm.

Biến đổi màu sắc

Màu sắc của thực phẩm cũng có thể thay đổi do hiệu ứng quang học từ các tinh thể nước đá. Khi nước đóng băng, tính chất quang học của các tinh thể này sẽ ảnh hưởng đến màu sắc của sản phẩm.

Bay hơi nước

Trong quá trình cấp đông, nước có thể bay hơi, dẫn đến giảm trọng lượng sản phẩm. Hiện tượng này xảy ra do sự chênh lệch mật độ giữa không khí sát bề mặt sản phẩm và không khí xung quanh.

Ẩm từ bề mặt sản phẩm sẽ bốc hơi vào không khí xung quanh, và nếu bề mặt sản phẩm còn ướt, khi cấp đông, nước sẽ đông lại và sau đó thăng hoa. Chênh lệch nhiệt độ lớn giữa bề mặt sản phẩm và không khí trong buồng cấp đông sẽ làm tăng cường độ bay hơi, dẫn đến hao hụt khối lượng.

Khuếch tán nước

Trong quá trình cấp đông, hiện tượng khuếch tán nước cũng xảy ra trong cấu trúc thực phẩm. Điều này do một số nguyên nhân sau:

• Chênh lệch nhiệt độ: Sự chênh lệch nhiệt độ gây ra chênh lệch mật độ nước trong cấu trúc thực phẩm.
• Sự phát triển của tinh thể nước đá: Các tinh thể nước đá lớn lên sẽ thu hút nước từ những khu vực chưa kết tinh, khiến nước di chuyển từ nơi có nồng độ chất tan thấp sang nơi có nồng độ cao.
• Tính bán thấm và mao dẫn: Sự di chuyển của nước trong thực phẩm được thực hiện nhờ tính chất này, giúp nước di chuyển từ trong tế bào ra gian bào và từ bên trong ra ngoài, từ vị trí liên kết sang tự do.

Khi nước khuếch tán ra ngoài, cấu trúc tế bào sẽ co rút và một số chất tan có thể biến đổi.

Biến đổi hóa học

Trong quá trình bảo quản đông lạnh, các biến đổi hóa học và sinh hóa diễn ra chậm, nhưng vẫn có ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng thực phẩm. Các thành phần dễ bị biến đổi bao gồm protein, lipid, vitamin và chất màu.

Biến đổi protein

Protein hòa tan trong nước là loại dễ bị phân giải nhất trong các loại protein. Sự phân giải này chủ yếu xảy ra do tác động của enzyme có sẵn trong thực phẩm. Khi nước trong thực phẩm kết tinh lại và sau đó thăng hoa, nó có thể gây ra sự biến tính protein hòa tan, làm giảm chất lượng sản phẩm.

Sự biến đổi này có thể làm thay đổi cấu trúc protein và giảm khả năng giữ nước, dẫn đến sản phẩm có chất lượng kém hơn khi sử dụng.

Biến đổi lipid

Lipid trong thực phẩm cũng có thể bị biến đổi do tác động của enzyme nội tạng. Sự phân giải chất béo cộng với quá trình thăng hoa của nước đá sẽ tạo điều kiện cho oxy xâm nhập vào thực phẩm.

Điều này tạo thuận lợi cho quá trình oxy hóa lipid xảy ra, dẫn đến sự hình thành các hợp chất có mùi vị không mong muốn, giảm giá trị cảm quan của sản phẩm.

Biến đổi chất màu

Các chất màu trong thực phẩm cũng có thể bị oxy hóa, dẫn đến sự thay đổi màu sắc của sản phẩm. Sự biến đổi này không chỉ ảnh hưởng đến vẻ bề ngoài của thực phẩm mà còn có thể ảnh hưởng đến cảm giác và chất lượng tổng thể.

Biến đổi do vi sinh

Sự giảm số lượng vi sinh vật: Đối với sản phẩm đông lạnh có nhiệt độ thấp hơn -15°C và được bảo quản ổn định, số lượng vi sinh vật thường giảm theo thời gian. Nhiệt độ thấp giúp làm chậm hoặc ngừng hoạt động của hầu hết các loại vi khuẩn, nấm và nấm men.

Rủi ro ô nhiễm: Ngược lại, nếu sản phẩm được làm đông không đồng đều, không được vệ sinh đúng tiêu chuẩn, hoặc nhiệt độ bảo quản không ổn định, vi sinh vật có thể xâm nhập vào thực phẩm. Khi đó, chúng có thể tiếp tục hoạt động và gây ra sự thối rữa sản phẩm, từ đó làm giảm chất lượng và an toàn thực phẩm.