Gia nhiệt ohmic và ứng dụng của gia nhiệt ohmic trong sản xuất sản phẩm từ surimi
Gia nhiệt ohmic là một quá trình gia nhiệt trong đó dòng điện xoay chiều đi qua các sản phẩm thực phẩm dẫn điện. Nhiệt được tạo ra bên trong do điện trở của vật liệu thực phẩm có tính dẫn điện. Vì lý do này, nhiệt được truyền dễ dàng trong mẫu, dẫn đến tốc độ gia nhiệt nhanh và phân bố nhiệt đồng đều. Đây là một điểm nổi bật so với các phương pháp gia nhiệt thông thường, trong đó nhiệt độ của sản phẩm tăng tương đối chậm do nhiệt xâm nhập vào mẫu từ ngoài vào trong.
Ảnh minh họa: Internet
Trong nhiều năm trước đây, hầu hết các sản phẩm nông nghiệp chưa qua chế biến được cung cấp cho người tiêu dùng để họ tự chế biến thành các sản phẩm thực phẩm tại nhà. Tuy nhiên, hiện nay, hầu hết các mặt hàng thực phẩm được người tiêu dùng chọn mua đều là thực phẩm chế biến sẵn. Mục tiêu chính của quá trình chế biến thực phẩm bằng nhiệt thông thường là đảm bảo an toàn vi sinh và kéo dài thời hạn sử dụng của thực phẩm thông qua việc bất hoạt các enzym, tiêu diệt vi sinh vật có hại, loại bỏ độc tố,...Trong các phương pháp gia nhiệt thông thường, thời gian gia nhiệt dài có thể dẫn đến sự phá hủy các chất dinh dưỡng và giảm hương vị. Mặc dù việc bổ sung chất dinh dưỡng cho thực phẩm có thể khắc phục được sự suy giảm dinh dưỡng nhất định, các thuộc tính cảm quan như hương vị, mùi thơm, kết cấu và hình thức khó giữ được trong quá trình chế biến nhiệt thông thường.
Các phương pháp gia nhiệt thực phẩm thông thường yêu cầu nhiệt năng được tạo ra bên ngoài và sau đó được truyền đến nguyên liệu thực phẩm bằng cách dẫn nhiệt, đối lưu nhiệt hoặc bức xạ nhiệt. Đối với các sản phẩm có kích thước lớn, các phương pháp gia nhiệt thông thường yêu cầu xử lý ở nhiệt độ cao hoặc thời gian kéo dài dẫn đến phá hủy phần bên ngoài của các sản phẩm này. Do đó, nhu cầu đối với các công nghệ có khả năng thực hiện gia nhiệt nhanh chóng, đồng đều dẫn đến khả năng tiêu diệt vi sinh vật mong muốn mà không làm thay đổi hoặc làm giảm chất lượng thực phẩm là rất đáng quan tâm.
Các công nghệ chế biến nhiệt và không nhiệt mới dựa trên các kỹ thuật vật lý để chế biến và bảo quản thực phẩm có tiềm năng đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng và cung cấp thực phẩm chế biến chất lượng cao với thời hạn sử dụng kéo dài ngày càng được chú ý. Các nghiên cứu và phát triển trong kỹ thuật chế biến không nhiệt hoặc “lạnh” chủ yếu nhằm mục đích làm bất hoạt các vi sinh vật không mong muốn, chất gây dị ứng và các enzym mà không ảnh hưởng đến các đặc tính dinh dưỡng và cảm quan thông thường do xử lý nhiệt.
Trong đó, phương pháp gia nhiệt ohmic là một trong những cách xử lý nhiệt thay thế các phương pháp truyền thống. Kỹ thuật gia nhiệt ohmic xuất hiện trong khoảng 30 năm qua. Phương pháp này còn được gọi là phương pháp gia nhiệt Joule, gia nhiệt điện trở hoặc gia nhiệt dẫn điện. Bài viết này sẽ xem xét các khía cạnh công nghệ chính và các ứng dụng hiện tại của phương pháp gia nhiệt ohmic trong công nghệ thực phẩm và đánh giá ứng dụng phương pháp gia nhiệt ohmic trong chế biến các sản phẩm từ surimi.
Hệ thống gia nhiệt ohmic đặc biệt thuận lợi trong chế biến thực phẩm dạng hạt, bán rắn. Nó đã được chứng minh lợi thế so với xử lý nhiệt thông thường và các công nghệ thay thế nhiệt mới như gia nhiệt bằng vi sóng, gia nhiệt bằng tần số vô tuyến và gia nhiệt cảm ứng. Chất lượng sản phẩm tốt hơn, thời gian gia nhiệt ít hơn, chi phí vốn thấp hơn, hiệu quả năng lượng tốt hơn và quy trình thân thiện với môi trường là những lợi thế chính. Nó cũng đòi hỏi chi phí vốn thấp hơn so với các phương pháp gia nhiệt bằng điện khác. Các ứng dụng chính của công nghệ này là để khử trùng các nguyên liệu có hàm lượng protein cao, chế biến thủy sản, tiền xử lý để loại bỏ nước, rã đông, hồ hóa tinh bột và tăng cường năng suất chiết xuất. Sự thành công của hệ thống gia nhiệt bằng ohmic phụ thuộc vào tốc độ sinh nhiệt trong hệ thống, độ dẫn điện của chất làm nóng, cường độ dẫn điện, thời gian giữ nhiệt, và tần số điện áp dụng. Hệ thống gia nhiệt ohmic đã được áp dụng để chế biến các sản phẩm làm từ surimi trong vài thập kỷ. Phương pháp gia nhiệt tiên tiến này đã được sử dụng để đánh giá khả năng tạo gel của các dạng surimi và các sản phẩm dựa trên surimi. Các điều kiện thích hợp của quá trình gia nhiệt ohmic là khác nhau tùy thuộc vào các loại và hạng chất lượng surimi khác nhau, hoặc việc bổ sung các thành phần khác trong sản xuất các sản phẩm dựa trên surimi.
Tạp chí Khoa học Trường Đại học Nha Trang, Số 1/2023