Mùa hè đã đến và thời tiết đang trở nên nóng hơn. Khi nhiệt độ tăng cao, nhiều vi sinh vật gây bệnh sẽ sinh sôi trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Mặc dù chúng không có khả năng lây nhiễm cao như loại virus corona mới, nhưng chúng vẫn có thể khiến chúng ta bị bệnh nghiêm trọng khi đã bị nhiễm bệnh.
Trái cây bị mốc. Nguồn hình ảnh: Tencent
Để tránh thực phẩm bị hỏng vào mùa hè, tủ lạnh đã trở thành một trong những thiết bị gia dụng thiết yếu hàng ngày của chúng ta. Nói về tủ lạnh, tôi nhớ lại những thắc mắc của mình khi còn nhỏ: vì thực phẩm có thể đông lạnh ở nhiệt độ dưới 0 độ, vậy nhiệt độ của ngăn đông tủ lạnh là bao nhiêu? Tại sao phải cài đặt ở mức âm 18 độ? Đây không phải là lãng phí điện sao?
Tủ lạnh gia dụng. Nguồn hình ảnh xem hình mờ
Phải đến khi tôi học được những kiến thức liên quan sau này thì tôi mới nhận ra rằng nhiệt độ âm 18 độ là rất cần thiết. Nếu điều kiện kinh tế cho phép, nhiệt độ đóng băng nên ở mức thấp nhất có thể. Nguyên nhân chủ yếu là do hai điểm sau đây.
Giảm thiểu hoạt động của vi sinh vật và enzyme
Thực phẩm hư hỏng mà chúng ta thường gặp trong cuộc sống thường do ba nguyên nhân sau: sự phát triển của vi sinh vật, sự phân hủy của enzyme và phản ứng hóa học (chủ yếu là quá trình oxy hóa). Bằng cách cho thực phẩm vào tủ đông, hoạt động của vi sinh vật và enzyme có thể bị giảm xuống nhờ nhiệt độ thấp. Chúng càng ít hoạt động thì thực phẩm có thể được bảo quản càng lâu.
Quả táo bị hỏng. Nguồn hình ảnh: Wikipedia
Các nghiên cứu đã phát hiện ra rằng môi trường nhiệt độ thấp âm 12 độ C có thể ức chế hiệu quả hoạt động của vi sinh vật, trong khi môi trường nhiệt độ thấp âm 18 độ C có thể ức chế hiệu quả hoạt động của enzyme. Do đó, nếu bạn muốn bảo quản thực phẩm ở trạng thái đông lạnh trong thời gian dài thì nhiệt độ trong tủ đông phải đạt ít nhất là -18 độ C.
Giữ thực phẩm ngon nhất có thể
Trên thực tế, con người đã cố gắng đông lạnh và bảo quản thực phẩm từ rất lâu rồi. Tuy nhiên, tôi thấy rằng thực phẩm luôn trở nên mềm và nhão sau khi rã đông, và hoàn toàn mất đi hương vị ban đầu. Vì vậy, lúc đầu không có thị trường cho thực phẩm đông lạnh.
Cà chua đã được đông lạnh rồi rã đông sẽ bị héo rất nhanh. Nguồn hình ảnh: Sina.com
Phải đến những năm 1920, một người Mỹ tên là Clarence Birdseye mới tình cờ phát hiện ra công nghệ then chốt để bảo quản thực phẩm ở nhiệt độ thấp trong thời gian dài - công nghệ đông lạnh nhanh - khi đang đánh bắt cá ở những vùng lạnh giá của Bắc Mỹ. Vì thế ông đã trở thành ông vua của ngành thực phẩm đông lạnh nhanh nổi tiếng thế giới. Điểm mấu chốt của công nghệ cấp đông nhanh là trong quá trình cấp đông, thực phẩm phải đi qua "vùng hình thành tinh thể băng tối đa" càng nhanh càng tốt.
“Vùng hình thành tinh thể băng tối đa” là gì?
"Vùng hình thành tinh thể băng tối đa" đề cập đến phạm vi nhiệt độ từ 0℃ đến -5℃. Ở phạm vi nhiệt độ này, các phân tử nước trong thực phẩm như trái cây, rau và thịt sống (bao gồm cả nước tự do trong khoảng gian bào, nước tự do trong tế bào và nước liên kết) sẽ nhanh chóng ngưng tụ thành các tinh thể đá lớn hơn. Những tinh thể băng này có thể dễ dàng xuyên thủng thành tế bào, gây mất chất tế bào. Nếu không có tế bào hoàn chỉnh để hỗ trợ, những thực phẩm này sẽ tự nhiên bị héo và mất đi hương vị ban đầu.
Sự thay đổi hình thái tinh thể băng trong tế bào hành tây theo tốc độ làm mát. Nguồn hình ảnh: Tham khảo [1]
Sự biến dạng của tế bào hành tây thay đổi theo tốc độ làm mát. Nguồn hình ảnh: Tham khảo [1]
Do đó, để đảm bảo thành tế bào không bị thủng bởi các tinh thể băng ngưng tụ lớn, nhiệt độ của thực phẩm phải vượt qua vùng hình thành tinh thể băng tối đa trong thời gian ngắn nhất.
Hiện nay, theo tiêu chuẩn công nghệ đông lạnh nhanh của nước tôi, vượt qua vùng hình thành tinh thể băng tối đa trong vòng ba mươi phút có thể được gọi là đông lạnh nhanh. Khi thực phẩm được bảo quản bằng công nghệ đông lạnh nhanh, các phân tử nước bên trong thực phẩm có thể ngưng tụ thành vô số tinh thể băng nhỏ có đường kính dưới 100 micron. Sự phân bố của các tinh thể băng này trong mô thực phẩm về cơ bản giống như sự phân bố của nước trước khi đông lạnh, do đó làm giảm đáng kể thiệt hại do tinh thể băng gây ra cho mô thực phẩm.
Các hình dạng khác nhau của tinh thể băng hình thành do đóng băng chậm trong không khí (phía trên) và đóng băng siêu tốc giảm áp (phía dưới).
Nguồn hình ảnh: Tham khảo [2]
Tủ lạnh gia đình có thể đông lạnh và bảo quản thực phẩm nhanh chóng không?
Đối với tủ lạnh gia dụng mà chúng ta thường sử dụng, thường mất một đến hai giờ hoặc thậm chí lâu hơn để nhiệt độ bên trong vùng đóng băng đi qua vùng hình thành tinh thể băng tối đa. Mức độ đóng băng chậm này đương nhiên không thể ngăn chặn các tinh thể băng phát triển lớn hơn.
Bạn có để ý xem mình có thường xuyên nấu ăn không? Sau khi thịt sống đã rửa sạch được đông lạnh rồi rã đông, lại xuất hiện rất nhiều máu. Nguyên nhân là do các tinh thể băng đã đâm thủng các tế bào trong thịt sống.
Có sự khác biệt lớn về thời gian đi qua vùng hình thành tinh thể băng tối đa giữa quá trình đông lạnh nhanh và đông lạnh chậm. Nguồn hình ảnh: Sohu.com
Đồng thời, do nhiều lý do như thiết bị đã cũ, nhiệt độ ở ngăn đông của tủ lạnh gia đình có thể dao động trong phạm vi lớn nên chúng ta cần phải điều chỉnh nhiệt độ đông lạnh thông thường thấp hơn một chút.
Nghĩa là, mặc dù thực phẩm đã bị hư hỏng một lần trong quá trình đông lạnh chậm, nhưng nếu chúng ta hạ nhiệt độ đông lạnh xuống một chút, chúng ta có thể tránh được tình trạng thực phẩm bị hư hỏng thêm do những biến động nhiệt độ sau đó. Nhiệt độ đóng băng -18℃ vừa đạt được sự cân bằng giữa tính kinh tế và hiệu quả đóng băng của tủ lạnh gia dụng.
Những mánh khóe của nhà sản xuất tủ lạnh
Để bảo quản thực phẩm tốt hơn, các loại tủ lạnh gia dụng trên thị trường thường được trang bị vùng "đông mềm" (0℃-5℃). Mặc dù khu vực này nằm trong vùng hình thành tinh thể băng tối đa, nhưng bằng cách kiểm soát chính xác độ ẩm, thông gió, ánh sáng và các điều kiện khác trong khu vực đông mềm, có thể tránh được sự hình thành các tinh thể băng lớn hơn từ các phân tử nước bên trong thực phẩm, do đó có thể bảo quản thực phẩm ở nhiệt độ thấp trong thời gian ngắn. Ngoài ra, một số nhà sản xuất còn phát triển công nghệ cấp đông sâu, có thể nhanh chóng giảm nhiệt độ cấp đông xuống khoảng âm 40 độ C, qua đó đạt đến tiêu chuẩn công nghệ cấp đông nhanh về tốc độ làm lạnh.
Cuối cùng, chúng ta cần lưu ý rằng đông lạnh chỉ có thể ức chế hoạt động của vi sinh vật nhưng không thể đạt được mục đích khử trùng!
KẾT THÚC
Tài liệu tham khảo:
[1] Xie Yanqi, Zhu Kai, Wang Yabo, và những người khác. Nghiên cứu về hành vi phát triển của tinh thể băng trong tế bào hành tây trong quá trình đông lạnh[J]. Tạp chí Nhiệt vật lý kỹ thuật, 2018, 039(007):1563-1567.
[2] Su Quang Minh, Hosahali S. Ramaswamy, Zhu Songming, và những người khác. Những thay đổi về nhiệt và hình thái tinh thể băng trong quá trình đông lạnh siêu nhanh bằng cách giảm áp suất đối với tôm tươi [J]. Giao dịch của Hiệp hội Kỹ thuật Nông nghiệp Trung Quốc, 2013(22):275-284.
[3] Nghê Tĩnh An, Trương Mặc Anh. Tác động của quá trình đông lạnh đến tính chất vật lý và hóa học của thực phẩm[J]. Ngành công nghiệp đồ uống lạnh và thực phẩm đông lạnh nhanh, 2000, 006(001):13-15.
