Biến đổi của thực phẩm khi làm lạnh
Trong quá trình làm lạnh và bảo quản lạnh trong tủ lạnh, tủ đông hay kho lạnh, nhiệt độ thấp chỉ có tác dụng ức chế, kìm hãm sự biến đổi sinh hoá, lí hoá… Các quá trình này thực tế vẫn tiến triển nên chất lượng sản phẩm vẫn bị thay đổi.
Biến đổi lý học
Biến đổi lý học trong quá trình bảo quản thực phẩm bao gồm các thay đổi về hình dạng, màu sắc và sự khô hao. Quá trình này xảy ra do sự bay hơi ẩm từ bề mặt thực phẩm trong môi trường lạnh hoặc đông, và các yếu tố ảnh hưởng đến sự bay hơi bao gồm:
Hiện tượng di chuyển ẩm
Trong buồng bảo quản, ẩm từ bề mặt thực phẩm (thịt, rau quả) bay hơi do chênh lệch nhiệt độ giữa dàn lạnh và sản phẩm. Hơi ẩm bám vào dàn lạnh, làm cho bề mặt sản phẩm trở nên khô ráo và rau quả dễ bị héo.
Tác động của sự mất nước
- Bề mặt thịt: Có thể trở nên tối sẫm, do mao quản bị teo lại và giảm khả năng phản quang, cùng với sự oxy hóa bề mặt.
- Rau quả: Bị mất nước nhanh chóng dẫn đến héo quắt, ảnh hưởng đến chất lượng và hình dạng.
Yếu tố ảnh hưởng đến sự bay hơi
- Diện tích bề mặt: Diện tích bay hơi lớn hơn dẫn đến lượng ẩm mất đi nhiều hơn.
- Chênh lệch nhiệt độ giữa sản phẩm và dàn lạnh: Càng lớn thì quá trình bay hơi càng nhanh.
- Tốc độ gió trong phòng: Tốc độ gió cao làm tăng khả năng làm bay hơi ẩm từ bề mặt thực phẩm.
- Tính chất sản phẩm: Mỗi loại thực phẩm có đặc tính giữ nước khác nhau, ví dụ rau quả dễ mất nước hơn so với thịt.
- Phương pháp bao gói: Bao gói tốt giúp giảm sự mất nước.
- Độ chín tới: Sản phẩm chín mềm dễ mất nước hơn.
Tổn hao khối lượng
Sự bay hơi là nguyên nhân chính gây ra mất mát khối lượng thực phẩm khi bảo quản, ảnh hưởng đến chất lượng và giá trị kinh tế của sản phẩm.
Biến đổi hoá học
Các biến đổi hóa học trong thực phẩm bảo quản lạnh bị chậm lại nhờ nhiệt độ thấp, nhưng vẫn diễn ra với tốc độ rất nhỏ. Một số phản ứng phổ biến có thể bao gồm:
Oxy hóa chất béo: Mặc dù nhiệt độ thấp giúp hạn chế quá trình oxy hóa, nhưng các chất béo trong thực phẩm vẫn có thể bị oxy hóa một cách chậm rãi. Điều này dẫn đến hiện tượng ôi, làm giảm chất lượng và mùi vị của thực phẩm. Thực phẩm có hàm lượng chất béo cao, như thịt đỏ và các sản phẩm từ sữa, dễ bị ảnh hưởng bởi quá trình này.
Phân hủy protein: Các enzyme tự nhiên trong thực phẩm có thể làm phân hủy protein dù ở nhiệt độ thấp. Kết quả là các hợp chất nitơ được giải phóng, làm thay đổi mùi và vị của thực phẩm. Tuy nhiên, tốc độ phân hủy này thường rất chậm khi nhiệt độ dưới điểm đóng băng.
Phản ứng Maillard: Phản ứng giữa đường và protein trong thực phẩm gây ra màu nâu và thay đổi mùi vị. Dù thường diễn ra mạnh ở nhiệt độ cao, phản ứng này cũng có thể xảy ra từ từ ở nhiệt độ thấp trong thời gian dài, gây thay đổi màu sắc và mùi vị của một số loại thực phẩm.
Sự phân giải chất màu tự nhiên: Một số sắc tố tự nhiên trong thực phẩm, như chlorophyll trong rau xanh hoặc carotenoid trong cà rốt, có thể bị thay đổi hoặc phân hủy. Dẫn đến sự thay đổi về màu sắc của thực phẩm trong quá trình bảo quản.
Biến đổi các hợp chất mùi vị: Các chất dễ bay hơi liên quan đến hương vị cũng có thể bị phân hủy hoặc thay đổi cấu trúc hóa học, làm ảnh hưởng đến mùi vị của sản phẩm.
Biến đổi về sinh lí
Hô hấp của rau quả: Khi bảo quản, rau quả vẫn tiếp tục hô hấp, hấp thụ oxy và thải ra khí carbonic, hơi nước, và nhiệt. Đây là một quá trình trao đổi chất tự nhiên của tế bào nhằm duy trì sự sống. Tuy nhiên, quá trình này làm hao hụt chất dinh dưỡng và năng lượng dự trữ trong rau quả, khiến chúng dần mất đi độ tươi ngon và chất lượng ban đầu.
Giảm trọng lượng do mất nước: Sự hô hấp liên tục và sự thoát hơi nước qua bề mặt rau quả khiến chúng bị mất nước và giảm trọng lượng. Điều này làm cho rau quả bị héo và mất độ căng mọng, ảnh hưởng đến ngoại hình và giá trị thương mại.
Sự già hóa và chín: Một số loại rau quả có thể tiếp tục quá trình chín ngay cả khi đã được bảo quản lạnh. Chúng có thể trở nên mềm hơn, đổi màu, và biến đổi mùi vị. Nhiệt độ thấp có thể làm chậm quá trình chín và già hóa, nhưng không ngăn chặn hoàn toàn.
Sự sản sinh ethylene: Một số loại quả sinh ra ethylene, một hormone thực vật tự nhiên thúc đẩy quá trình chín. Khi ethylene tích tụ trong không gian bảo quản, nó có thể làm cho các loại rau quả nhạy cảm với ethylene chín nhanh hơn và dễ bị hư hỏng.
Sự phân hủy chất dinh dưỡng: Quá trình hô hấp sử dụng các chất dinh dưỡng dự trữ trong rau quả, dẫn đến sự suy giảm các chất như đường, vitamin, và acid hữu cơ. Điều này làm giảm giá trị dinh dưỡng của thực phẩm theo thời gian.
Biến đổi sinh hoá
Sau khi động vật bị giết mổ, các quá trình sinh hóa diễn ra nhanh chóng, dẫn đến ba giai đoạn biến đổi sau cái chết: tê cóng, chín tới (chín hóa học), và phân hủy sâu sắc (thối rữa). Dưới đây là các chi tiết về từng giai đoạn:
Giai đoạn tê cóng
Quá trình tê cóng sau khi chết: Đây là giai đoạn đầu tiên xảy ra ngay sau khi động vật chết, bao gồm các biến đổi sinh hóa, cơ lý và hóa học trong tế bào. Điều này khác hoàn toàn với sự tê cóng của cơ thể sống khi gặp lạnh.
Biểu hiện trong giai đoạn này: Độ chắc của cơ bắp tăng lên và độ đàn hồi giảm, làm cho các sợi cơ co cứng lại. Do đó, độ bền cơ học tăng, làm cho thịt khó cắt và không ngon khi chế biến. Thời gian của giai đoạn tê cóng phụ thuộc vào nhiều yếu tố như loài động vật, tuổi, nòi giống, điều kiện sống và nhiệt độ bảo quản. Ví dụ, ở cá, giai đoạn này có thể chỉ kéo dài vài phút, trong khi ở bò hoặc lợn, nó có thể kéo dài vài giờ đến hàng chục giờ.
Giai đoạn chín tới
Chuyển từ tê cóng sang chín hóa học: Sau khi giai đoạn tê cóng kết thúc, cơ thịt bắt đầu mềm ra, và thịt bắt đầu chuyển sang trạng thái chín tới. Quá trình này ở cá không xảy ra, cá thường chuyển ngay từ tê cóng sang giai đoạn phân hủy.
Biến đổi sinh hóa trong giai đoạn này: Các quá trình diễn ra gần như trái ngược với giai đoạn tê cóng. Độ chắc của thịt giảm mạnh, đặc biệt là khoảng 6 ngày sau khi giết mổ. Thịt trở nên dễ tiêu hóa hơn và ngon hơn, đặc biệt là khi được bảo quản lạnh. Sau khoảng 2 ngày, thịt bắt đầu có hương vị thơm ngon hơn, sau 5 ngày hương vị được cải thiện rõ rệt, và sau 10-14 ngày, hương vị trở nên dễ nhận thấy hơn. Vị ngọt của thịt được tạo ra bởi axit glutamic và các muối của nó.
Giai đoạn phân hủy sâu sắc
Quá trình phân hủy sau chín tới: Đây là giai đoạn xảy ra sau khi thịt đã qua quá trình chín tới. Các enzyme nội sinh trong thịt bắt đầu hoạt động mạnh mẽ, làm cho thịt bắt đầu phân hủy và có thể dẫn đến thối rữa nếu không được bảo quản đúng cách.
Ảnh hưởng của nhiệt độ: Nếu để thịt ở nhiệt độ thân nhiệt của con vật (36-37°C), các phản ứng xảy ra rất nhanh và mạnh, dẫn đến thịt bị thối rữa trong thời gian ngắn.
Các giai đoạn này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc làm lạnh sớm và kịp thời để kìm hãm các quá trình biến đổi sinh hóa, giúp duy trì chất lượng thịt trong quá trình bảo quản.
*Nguồn tham khảo: Kỹ thuật lạnh ứng dụng – Nguyễn Đức Lợi
