Tích lạnh trong chế biến thực phẩm
Tích lạnh hay dự trữ lạnh là quá trình tạo ra và lưu trữ lạnh nhằm phục vụ cho nhu cầu bảo quản nguyên liệu và chế biến thực phẩm, đặc biệt quan trọng trong ngành chế biến thực phẩm và thủy hải sản.
Mục đích của tích lạnh
Đảm bảo cung cấp lạnh liên tục: Trong trường hợp mạng lưới điện gặp sự cố như đại tu, sửa chữa hoặc hư hỏng, việc tích lạnh giúp duy trì khả năng làm lạnh trong khoảng thời gian tạm ngưng hoạt động, thường được thông báo trước từ 1-2 ngày. Điều này đảm bảo nguyên liệu và sản phẩm được bảo quản an toàn mà không bị hỏng.
Tiết kiệm chi phí: Giá thành điện năng sản xuất vào thời gian cao điểm (ban ngày) thường cao hơn 1,5-2 lần so với ban đêm. Do đó, sản xuất lạnh vào ban đêm để phục vụ nhu cầu sản xuất ban ngày không chỉ giúp giảm chi phí mà còn tối ưu hóa nguồn lực sử dụng.
Đảm bảo hoạt động trong thời gian đại tu: Khi hệ thống lạnh cần được bảo trì hoặc sửa chữa, việc tích lạnh trước đó giúp cung cấp lạnh liên tục cho quá trình bảo quản và chế biến mà không bị gián đoạn.
Sử dụng năng lượng tái tạo: Nhiều nước tiên tiến như Nga, Pháp, Mỹ, Đức và Nhật đã phát triển tủ lạnh chạy bằng năng lượng mặt trời. Hệ thống này sản xuất lạnh vào ban ngày nhờ năng lượng mặt trời và lưu trữ để sử dụng vào ban đêm, giúp tiết kiệm chi phí và tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng.
Giải pháp cho quy mô sản xuất nhỏ: Trong trường hợp không có trạm lạnh hoặc chưa xây dựng kịp thời, hoặc khi quy mô sản xuất nhỏ khiến việc xây dựng trạm lạnh trở nên tốn kém, phương pháp tích lạnh là giải pháp tối ưu. Điều này cho phép các cơ sở chế biến thực phẩm nhỏ vẫn có thể duy trì hoạt động mà không cần đầu tư lớn cho hệ thống lạnh cố định.
Các phương pháp tích lạnh
Tích lạnh bằng nước đá
Tích lạnh của phương pháp này có thể sử dụng tích lạnh bằng nước kiểu panen, hoặc có thể tích lạnh kiểu máy nước đá roto, kết cấu bao che của thiết bị tích lạnh phải có tính cách nhiệt, cách ẩm cao và yêu cầu này cao hơn so với kho đông lạnh, tủ cấp đông có như vậy nó mới hạn chế sự tổn thất nhiệt trong thời gian dài.
Ở thiết bị này lạnh có thể tích trữ bằng nước lạnh hoặc bằng đông đá. Đông đá qua các dàn lạnh (kiểu ống đứng hay kiểu ruột gà hoặc kiểu panen, …v.v) ngâm trong bể nước hoặc ở máy đông đá riêng đặt trên bể trữ lạnh
1- Bình tách lỏng, 2- Colector, 3- Dãy dàn lạnh (thiết bị bay hơi), 4- Bể nước, 5- Ống phân phối amoniac (NH3), 6- Cánh khuấy.
1- Máy nước đá roto, 2- Bơm nước, 3- Máy thổi khí, 4- Ống xối nước, 5- Đá vãy, 6- Bao mức nước đá
Qua thực tế loại thứ nhất tốn khoảng 25KWh/1Tấn đá đông, còn loại thứ hai tốn khoảng 36KW.h/1Tấn đá đông. Hiện các công ty chế biến thủy hải sản ở Nha Trang, Hải Phòng, …v.v đều tích lạnh theo kiểu máy đá vảy – đá bột.
Tích lạnh bằng ơtectic lạnh đông
Phương pháp này sử dụng dung dịch nước muối đông lại trong các khuôn kim loại hoặc thùng nhựa để tạo ra điểm ơtectic lạnh đông, có nhiệt độ tan rất thấp và ẩn nhiệt nóng chảy cao, cung cấp năng suất lạnh lớn.
Các đặc điểm:
- Năng suất lạnh cao: ơtectic lạnh đông có thể được sử dụng không chỉ trong vận chuyển lạnh mà còn trong bảo quản thực phẩm.
- Tiêu tốn năng lượng lớn: Để tạo ra điểm ơtectic, các loại muối khác nhau sẽ có nhiệt độ đông đặc và ẩn nhiệt nóng chảy khác nhau.
Bảng – Nhiệt độ đóng băng (ơtectic) phụ thuộc vào nồng độ chất tan
| Muối ơtectic | Hàm lượng % | Tỉ trọng Kg/m3 | Nhiệt độ đóng băng oc | Ẩn nhiệt đóng băng KJ/kg |
Tỉ nhiệt KJ/(kg.độ)
|
| Sunfat natri (Na2SO4) | 3,8 | 1030 | -1,2 | 336 | 3,4 |
| Sunfat kẽm (ZnSO4) | 27,2 | 1250 | -6,5 | 214 | 3,2 |
| Clorua kali (KCl) | 19,3 | 1150 | -11.1 | 299 | 3,3 |
| Clorua natri (NaCl) | 23,1 | 1170 | -21,2 | 237 | 3,3 |
| Clorua canxi (CaCl2) | 29,9 | 1280 | -55 | 213 | 2,6 |
Dung dịch NaCl và KCl thường được sử dụng cho ơtectic lạnh đông nhờ nhiệt độ đông đặc thấp và ẩn nhiệt cao. Propylenglycol cũng có thể được sử dụng, với nhiệt độ đóng băng dao động từ -3 đến -50 °C tùy theo nồng độ.
Đặc điểm kỹ thuật:
- Dung dịch được chứa trong bao bì hình trụ hoặc khối chữ nhật.
- Dung dịch chỉ được đổ đầy khoảng 85% thể tích bao bì để tránh tăng thể tích khi đông.
- ơtectic lạnh đông có thể được tái sử dụng nhiều lần và không chảy nước muối ra ngoài, đảm bảo vệ sinh.
Khi ơtectic lạnh đông tan ra, có thể được đông lạnh lại trong các phòng lạnh kiểu air blast hoặc bể lạnh đông bằng nước muối.
Tích lạnh bằng đá khô (đá CO₂)
Đá khô là phương pháp tích lạnh hiệu quả nhưng có chi phí sản xuất cao, không phù hợp cho quy mô công nghiệp thực phẩm. Nó thường được sử dụng trong bảo quản các loại thực phẩm quý hiếm và trong y học.
