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

Trong quá trình bảo quản thực phẩm đông lạnh, nhiệt độ của sản phẩm được tính theo nhiệt độ trung bình của toàn bộ thể tích thực phẩm. Để đơn giản hóa, các loại thực phẩm như thủy hải sản, thịt gia súc, gia cầm thường áp dụng công thức tính nhiệt độ trung bình sau:

tf = (tfs + tfc)/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.

Ví dụ tính toán nhiệt độ trung bình cuối cùng:

• Nhiệt độ bảo quản thường được duy trì ở -20°C.
• Nhiệt độ trung bình t_f thường đạt khoảng -18°C sau khi cấp đông.
• Nhiệt độ bề mặt sản phẩm t_f​_s có thể được tính bằng 0,7 lần nhiệt độ môi trường làm đông t_c
  nếu t_c = -35°C thì t_fc = 0,7.(-35) = -24,5°C
• Nhiệt độ tâm sản phẩm t_fc = 2.t_f – t_fs = 2.(-18) – (24,5) = -11,5°C.

Ảnh hưởng của nhiệt độ đến chất lượng và chi phí bảo quản

Nhiệt độ bảo quản lý tưởng: Đối với hầu hết các loại thực phẩm đông lạnh, nhiệt độ bảo quản thường là -18°C đến -20°C để hạn chế sự phát triển của vi sinh vật và enzyme.

Yếu tố kinh tế: Khi giảm nhiệt độ bảo quản xuống thêm 1°C, chi phí năng lượng tăng từ 2% đến 3%. Do đó, việc duy trì nhiệt độ bảo quản ở mức tối ưu vừa phải giúp tiết kiệm chi phí.

Nhiệt độ thấp hơn để bảo quản dài hạn: Khi muốn kéo dài thời gian bảo quản, nên giảm nhiệt độ xuống thấp hơn để ức chế hoạt động của các enzyme và vi khuẩn. Tuy nhiên, việc giảm nhiệt độ cần tính đến chi phí vận hành.

Ảnh hưởng của thành phần hóa học đến nhiệt độ bảo quản

Nhiệt độ bảo quản phụ thuộc vào thành phần của thực phẩm, ví dụ:

• Thực phẩm giàu enzyme hoặc dễ hư hỏng: Cần bảo quản ở nhiệt độ thấp hơn để ức chế hoạt động của enzyme.
• Các sản phẩm có hàm lượng nước cao: Dễ bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi nhiệt độ, yêu cầu nhiệt độ bảo quản ổn định.

Nhiệt độ môi trường không khí

Để bảo quản thực phẩm đông lạnh một cách hiệu quả trong kho trữ đông, cần duy trì sự cân bằng nhiệt độ giữa sản phẩm và môi trường không khí. Điều này giúp giảm thiểu sự trao đổi nhiệt và độ ẩm giữa thực phẩm và không khí, từ đó hạn chế các tác động xấu đến chất lượng sản phẩm.

Yêu cầu về nhiệt độ môi trường kho bảo quản

• Nhiệt độ ổn định: Nhiệt độ môi trường không khí trong kho phải ổn định, tránh dao động lớn. Sự biến đổi nhiệt độ không khí có thể gây ra sự thay đổi nhiệt độ của sản phẩm, ảnh hưởng đến chất lượng và độ bền của thực phẩm.
• Giới hạn dao động: Để đảm bảo chất lượng, dao động nhiệt độ không khí nên được giữ trong khoảng ±1°C, tùy thuộc vào tính chất của thực phẩm được bảo quản.

Điều chỉnh nhiệt độ trong giai đoạn đầu bảo quản

• Giai đoạn đầu: Sau khi thực phẩm đã được làm đông, nhiệt độ của các lớp bên trong sản phẩm thường cao hơn so với bề mặt do chưa đạt trạng thái cân bằng. Trong giai đoạn này, nên hạ nhiệt độ không khí xuống thấp hơn nhiệt độ bảo quản từ 3-5°C để giúp sản phẩm nhanh chóng đạt trạng thái cân bằng nhiệt.
• Nâng nhiệt độ sau khi cân bằng: Khi nhiệt độ của thực phẩm đã ổn định và đạt cân bằng, có thể điều chỉnh nhiệt độ không khí lên bằng với nhiệt độ bảo quản tiêu chuẩn của sản phẩm.

Sự lưu thông của không khí

Lưu thông không khí trong kho lạnh có vai trò quan trọng trong việc cân bằng nhiệt độ và độ ẩm, giúp bảo quản thực phẩm tốt hơn và hạn chế những tác động không mong muốn. Dưới đây là một số điểm chính về sự lưu thông không khí và những yếu tố cần lưu ý:

Cân bằng nhiệt độ và độ ẩm:

• Lưu thông không khí giúp duy trì nhiệt độ và độ ẩm ổn định trong kho. Điều này hạn chế sự tác động của nhiệt độ bên ngoài đến thực phẩm và làm giảm sự phát triển của vi sinh vật.
• Nó cũng ngăn chặn việc phát sinh mùi hôi, giữ cho không gian kho luôn sạch sẽ.

Vận tốc lưu thông không khí:

• Tăng tốc độ: Khi tăng tốc độ lưu thông không khí, khả năng thăng hoa của nước đá sẽ tăng, dẫn đến việc thực phẩm bị mất nước nhiều hơn.
• Tốc độ tối ưu: Đối với các sản phẩm được bao gói kín và có khả năng giữ ẩm tốt, tốc độ lưu thông không khí nên ở mức 2-3 m/s để đạt hiệu quả làm lạnh mà không làm mất nước quá nhiều.

Sản phẩm không bao gói:

• Nếu sản phẩm không được bao gói, không khí chỉ nên lưu thông tự nhiên để giảm thiểu sự mất nước từ bề mặt thực phẩm.
• Các dàn lạnh cần được bố trí để che phủ các khu vực có khả năng trao đổi nhiệt cao, như tường và trần kho. Điều này giúp ngăn nhiệt từ bên ngoài ảnh hưởng đến nhiệt độ và độ ẩm trong kho.