Các điều kiện bảo quản sản phẩm đông lạnh

Bảo quản sản phẩm đông lạnh chính là giai đoạn cân bằng nhiệt xảy ra giữa các lớp bên trong và bên ngoài của thực phẩm. Chính vì vậy nó phụ thuộc rất nhiều vào nhiệt độ môi trường bảo quản. Bảo quản sản phẩm đông lạnh có mục đích làm giảm sự biến đổi của thực phẩm trong khi chờ đợi đưa đi sử dụng.

Nhiệt độ

Nhiệt độ của sản phẩm trong quá trình bảo quản được tính theo nhiệt độ trung bình của thể tích thực phẩm. Để tránh cho quá trình tính toán phức tạp hiện nay các sản phẩm thực phẩm thủy hải sản, gia súc, gia thủy cầm, v.v thì nhiệt độ này được tính theo công thức sau, nhiệt độ này cũng chính là nhiệt độ của môi trường bảo quản hoặc lớn hơn môi trường bảo quản từ (2 – 4)°C cũng có thể chấp nhận được.

t_f = (t_fs + t_fc)/2

Trong đó:

• t_f (°C) – là nhiệt độ trung bình cuối cùng của quá trình cấp đông; 
• t_fs (°C) – là nhiệt độ bề mặt sản phẩm cuối quá trình cấp đông; 
• t_fc (°C) – là nhiệt độ tâm sản phẩm cuối quá trình cấp đông.

Thông thường thì nhiệt độ trung bình của sản phẩm cuối cùng của quá trình cấp đông t_f = -18°C và nhiệt độ môi trường bảo quản là – 20°C, nhiệt độ t_fs = 0,7.t_c (t_c là nhiệt độ môi trường làm đông), nếu t_c = -35°C thì t_fc = 0,7.(-35) = -24,5°C, nhiệt độ t_fc = 2.t_f – t_fs = 2.(-18) – (24,5) = -11,5°C. 

Khi tính toán thiết kế hệ thống lạnh thì cần phải xác định nhiệt độ tf, tc từ đó mới xác định được nhiệt độ bay hơi của môi chất lạnh ở dàn bay hơi để xây dựng chu trình nhiệt động.

Nhiệt độ này phụ thuộc vào thành phần các chất của thực phẩm. Với những chất dễ biến đổi thì nhiệt độ bảo quản sẽ giảm xuống để kìm chế sự hoạt động của enzyme có trong chúng. Về kinh tế nếu giảm nhiệt độ xuống 1°C thì chi phí sản xuất tăng từ (2 – 3)%, như vậy nhiệt độ bảo quản càng cao càng có lợi nhưng giới hạn của nó là phải có khả năng tiêu diệt hoặc ngăn chặn hoạt động của vi sinh vật. 

Nếu như khi muốn kéo dài thời gian bảo quản thì nhiệt độ bảo quản phải thấp. Tuỳ theo nhiệt độ bảo quản của sản phẩm ta cũng có thể xác định được nhiệt độ sau khi làm đông.

Nhiệt độ môi trường không khí

Trong kho bảo quản phải đảm bảo cân bằng với nhiệt độ bảo quản của sản phẩm. Như vậy sẽ hạn chế đến mức thấp nhất sự trao đổi nhiệt và trao đổi hơi nước giữa sản phẩm và môi trường không khí. Nhiệt độ môi trường không khí phải đảm bảo ổn định bởi vì sự dao động nhiệt độ của không khí dẫn đến tới sự dao động nhiệt độ của sản phẩm làm cho sản phẩm bị biến đổi chất lượng. 

Giới hạn của sự dao động nhiệt độ không khí đối với sản phẩm đông phụ thuộc vào bản chất của thực phẩm, nhưng nó có thể trong khoảng ±1°C. 

Sau khi làm đông nhiệt độ của các lớp bên trong sản phẩm còn cao hơn nhiều so với nhiệt độ của các lớp bề mặt bởi vì nó chưa thể cân bằng kịp, vì vậy ở giai đoạn đầu của quá trình bảo quản cần phải giảm nhiệt độ của môi trường không khí xuống từ (3 – 5)°C so với nhiệt độ bảo quản. 

Nhiệt độ ổn định của nó là khi trạng thái nhiệt độ của thực phẩm tương đối cân bằng, lúc này có thể nâng nhiệt độ của môi trường không khí lên bằng nhiệt độ bảo quản của sản phẩm.

Sự lưu thông của không khí

Không khí lưu thông sẽ có tác dụng làm cân bằng nhiệt độ. Độ ẩm giữa các điểm khác nhau trong không gian kho lạnh hạn chế sự xâm nhập của những dòng nhiệt vào câu trúc của thực phẩm, hạn chế sự hoạt động của vi sinh vật, sự kết tủa của các mùi hôi.

Tuy nhiên khi tăng vận tốc không khí sẽ làm tăng khả năng thăng hoa của nước đá, tăng mức hao phí trọng lượng của sản phẩm, vì vậy vận tốc lưu thông của không khí trong kho lạnh được xác định tuy theo loại sản phẩm và cấu trúc của kho, những trường hợp sản phẩm bao gói cách ẩm tốt không khí có thể lưu động với tốc độ V = (2 – 3)m/s. 

Trường hợp sản phẩm không được bao gói, cách ẩm thì không khí chỉ đối lưu tự nhiên và các dàn lạnh phải che phủ những phần diện tích có khả năng trao đổi nhiệt lớn của tường và trần kho, như vậy mới ngăn chặn được những dòng nhiệt từ bên ngoài xâm nhập vào và giữ cho nhiệt độ và độ ẩm của kho ổn định.