Tìm hiểu về sự kết tinh của nước trong thực phẩm khi lạnh đông

Nước một thành phần mà bất kỳ loại thực phẩm nào cũng có. Vậy khi đông lạnh thực phẩm nước sẽ được kết tinh như thế nào? Đây là điều mà rất nhiều người quan tâm. Để rõ hơn về quá trình kết tinh của nước bạn hãy cùng chúng tôi theo dõi bài viết sau.

Kết tinh là gì?

Kết tinh là quá trình mà các nguyên tử hoặc phân tử bị hóa cứng. Trở thành một dạng có cấu trúc cao hơn được gọi là tinh thể. Trong đông lạnh thực phẩm bạn sẽ dễ dàng nhận ra quá trình kết tinh của nước. Nước tồn tại trong thực phẩm, nước có trong sản phẩm khi chế biến. Tất cả sẽ được kết tinh thành các tinh thể rắn. 

Sự kết tinh của nước trong thực phẩm khi lạnh đông

Khi nhiệt độ thực phẩm bị hạ xuống điểm kết tinh được gọi là (Tkt). Quá trình đông lạnh thực phẩm sẽ làm nhiệt độ bên ngoài giảm xuống trước. Ở tâm sản phẩm nhiệt độ sẽ giảm xuống sau. Lúc này các mầm tinh thể sẽ dần dần xuất hiện ở mặt ngoài sản phẩm. Và xuất hiện ở khoảng trống giữa các tế bào. Đây là bước chuẩn bị cho quá trình kết tinh diễn ra.

Khi nhiệt độ thực phẩm bị hạ thấp dưới điểm kết tinh; các mầm tinh thể ở bề mặt và ở các gian của tế bào kết tinh trước tiên. Khi kết tinh các tinh thể sẽ tách ra khỏi phần dung dịch chứa ở gian bào. Việc này làm cho nồng độ chất tan ở các gian bào tăng lên. 

Nồng độ ở gian bào tăng đến mức lớn hơn nồng độ chất tan có trong tế bào. Lúc này nước sẽ dịch chuyển từ trong tế bào ra bên ngoài dưới tác động của áp suất thẩm thấu; để quá trình kết tinh được diễn ra. Tuy nhiên quá trình này hiếm khi xảy ra vì tốc độ lạnh đông nhanh hơn tốc độ nồng độ ở gian bào tăng. 

Hiểu một cách đơn giản khi nồng độ ngoài gian bào tăng; nhiệt độ bên trong tế bào cũng đã hạ xuống dưới điểm đóng băng. Chính vì vậy nước chưa kịp dịch chuyển ra bên ngoài thì nó đã bị đóng băng bên trong. Nhiệt độ kết tinh sẽ thay đổi do quá trình đóng băng tác động. Vì khi đóng băng nước tách ra khỏi dung dịch lúc này nồng độ chất tan tăng lên; khiến cho nhiệt độ kết tinh giảm xuống.

>>>> Bạn đang cần tìm mua máy làm đá vảy tại Hà Nội??

Các yếu tố ảnh hưởng đến sự kết tinh của nước trong thực phẩm

Quá trình nước kết tinh do yếu tố nào ảnh hưởng và cơ chế tác động ra sao? Muốn biết chúng tôi mời bạn tham khảo phần sau.

Nồng độ các chất hòa tan

Các chất như protein, muối khoáng, chất béo trong thực phẩm sẽ hòa tan với nước tạo thành dung dịch tương tự như keo. Để nước đông lại với nhau thì các phân tử nước phải tách khỏi dung dịch này. Do đó khi có chất hòa tan thì nhiệt độ của nước phải giảm để làm chậm quá tình tan, tăng lực liên kết các phân tử nước với nhau để kết tinh. Do đó nồng độ chất tan tăng thì nhiệt độ kết tinh giảm. Nhiệt độ giảm thì quá trình hình thành mầm tinh thể trở nên nhanh hơn. Muốn đẩy nhanh quá trình kết tinh bạn phải điều chỉnh nồng độ chất hòa tan sao cho phù hợp.

Tốc độ cấp đông

Tốc độ làm lạnh thực phẩm được tính theo công thức lấy chiều dày lớp thực phẩm được cấp đông chia cho thời gian để làm đông lớp đó. Tốc độ cấp đông phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, trong đó nhiệt độ buồng cấp đông là yếu tố then chốt và cực kỳ quan trọng.

Về tốc độ làm đông người ta chia theo các cấp bậc như sau:

– Cấp đông chậm: là trạng thái mà tốc độ cấp đông ở dưới mức 0,5 cm/h, thời gian làm đông mất hơn 10 giờ.

– Cấp đông nhanh: là trạng thái mà tốc độ cấp đông từ 1 đến 3 cm/h, thời gian làm đông mất khoảng từ 2 đến 6 giờ.

– Cấp đông cực nhanh: là trạng thái tốc độ cấp đông bằng hoặc lớn hơn 15cm/h, thời gian cấp đông sản phẩm cực kỳ nhanh trong vòng 20 phút.

Ảnh hưởng của tốc độ cấp đông

– Khi cấp đông chậm nước sẽ bị khuếch tán nhiều, các tinh thể nước liên kết với nhau để tăng thể tích nhưng tốc độ hình thành các mầm tinh thể diễn ra rất chậm. Kết quả là tinh thể nước đông lại ít, kích thước lớn và không đồng đều. Các tinh thể này có khả năng làm vỡ cấu trúc liên kết của tế bào thực phẩm.

– Khi cấp đông nhanh nước ít khuếch tán. Với tốc độ nhanh thì các mầm tinh thể nhanh chóng hình thành và trải đều khắp bề mặt thực phẩm. Chúng nhỏ, đồng đều, nhiều và không làm vỡ cấu trúc liên kết tế bào thực phẩm.

– Cấp đông cực nhanh nước hoàn toàn không bị khuếch tán. Các phân tử nước kết lại với nhau ngay cả khi liên kết với các chất tan. Chúng có kích thước cực kỳ nhỏ, đều nhau nên hoàn toàn không làm hỏng cấu trúc liên kết tế bào thực phẩm, giữ gìn thực phẩm vẹn nguyên như mới.

Chất lượng ban đầu của thực phẩm

– Thực phẩm tươi sống đem làm lạnh đông sẽ cho chất lượng cao nhất vì cấu trúc và sự liên kết của nước với các chất tan vẹn nguyên, không bị biến đổi.

– Khi thực phẩm không còn tươi, bị hỏng, bị phân hủy, thối rữa thì kéo theo khả năng giữ nước giảm, thực phẩm không còn đàn hồi, tỷ lệ nước trong thực phẩm giảm. Lúc này bạn mang thực phẩm đi đông lạnh chất lượng sản phẩm đầu ra không đảm bảo. Trường hợp này nước trong thực phẩm sẽ bị khuếch tán nhiều, cấu trúc liên kết tế bào bị nước đá giãn nở làm rách khiến cho dinh dưỡng bị chảy ra và mất chất.

>>>> Xem ngay: Ưu điểm của kho cấp đông  bạn nên biết

Qua bài viết chắc bạn đã hiểu được cơ chế kết tinh của nước trong thực phẩm khi lạnh đông. Nếu bạn vẫn còn thắc mắc hay cần cung cấp thêm thông tin đừng ngần ngại liên hệ siêu thị Kho Lạnh. Chúng tôi luôn sẵn sàng lắng nghe, chia sẻ, giải đáp tận tình các khúc mắc cho khách hàng.