i
LỜI CẢM ƠN
Sau bốn năm học và gần 3 tháng thực tập với sự nỗ lực của bản thân và được sự
giúp đỡ của quý thầy cô, gia đình và bạn bè nay em đã hoàn thành chương trình học
tập và hoàn thành tốt luận văn tốt nghiệp.
Trước tiên, cho em được gửi lời cảm ơn chân thành nhất đến Ban giám hiệu
Trường Đại Học Nha Trang, Ban chủ nhiệm khoa chế biến niềm tự hào đã được học
tập và rèn luyện dưới mái trường trong những năm qua.
Đặc biệt em xin được gửi lời cảm ơn sâu sắc tới TS. Trần Đại Tiến. Cảm ơn
thầy đã nhiệt tình dẫn dắt, giúp đỡ để em có phương hướng và phương pháp hoàn
thành tốt luận văn tốt nghiệp này.
Xin cảm ơn chân thành sự giúp đỡ nhiệt tình của các cán bộ phòng thí nghiệm
hóa sinh - vi sinh, phòng thí nghiệm bộ môn công nghệ kỹ thuật nhiệt lạnh, phòng
thí nghiệm bộ môn công nghệ thực phẩm, quý thầy cô trong khoa chế biến.
Và cuối cùng xin gửi lời biết ơn chân thành tới gia đình và bạn bè luôn luôn
chia sẻ, động viên trong suốt thời gian thực hiện đề tài.
Kính chúc quý thầy cô, gia đình và bạn bè dồi dào sức khỏe và đạt nhiều thành
tích trong công tác, giảng dạy và trong học tập.
Nha Trang, tháng 6, năm 2011
Sinh viên
Nguyễn Bích Huyền ii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN i
MỤC LỤC ii
1.2.8.1. Sự biến đổi về màu sắc, mùi vị và tổ chức của thịt cá 27
1.2.8.2. Sự biến đổi về hóa học 29
Chương 2. ĐỐI TƯỢNG, THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33
2.1. ĐỐI TƯỢNG VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 33
2.1.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 33
2.1.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 34
2.2. THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU 35
2.2.1. Cấu tạo 35
2.2.2. Nguyên lí hoạt động 37
2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 38
2.3.1. Phương pháp sấy khô 38
2.3.2. Quy trình dự kiến 38
2.3.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 40
2.3.4. Các phương pháp đánh giá 40
2.3.4.1. Phương pháp xử lý số liệu 40
2.3.4.2. Xác định độ ẩm ban đầu của nguyên liệu 41
2.3.4.3. Tính toán hàm ẩm của nguyên liệu trong quá trình sấy 41
2.3.4.4. Xác định các thông số liên quan đến quá trình sấy 42
2.3.4.5. Phương pháp xác định khả năng hút nước trở lại của cá sau khi sấy 42
2.3.4.6. Xác định hàm lượng NH
3
bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi
nước 43
2.3.4.7. Đánh giá chất lượng cảm quan 44
2.3.4.8. Kiểm tra vi sinh vật 46
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 47
3.1. Kết quả nghiên cứu xác định độ ẩm của nguyên liệu 47
3.2. Ảnh hưởng của các chế độ sấy đến chất lượng cá cơm săng khô 47
3.2.1. Sự biến đổi về thời gian sấy của cá cơm săng theo các chế độ sấy 47
Chữ viết tắt:
1. CLCQ: Chất lượng cảm quan
2. BXHN: Bức xạ hồng ngoại
3. VSATTP: Vệ sinh an toàn thực phẩmvi
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Thành phần các axit amin của cá cơm tươi. 9
Bảng 1.2. Thành phần dinh dưỡng của cá cơm thường 9
Bảng 1.3. Thành phần hóa học của cá cơm săng. 10
Bảng 2.1: Bảng hệ số quan trọng cho sản phẩm cá cơm săng sấy khô 44
Bảng 2.2: Bảng điểm đánh giá chất lượng cảm quan của cá cơm săng khô. 44
Bảng 3.1. Bảng độ ẩm của cá cơm săng trước và sau khi luộc. 47
Bảng 3.2. sự biến đổi về thời gian sấy. 47
Bảng 3.3. Sự biến đổi độ ẩm theo nhiệt độ và thời gian sấy khi v = 1m/s 49
Bảng 3.4. Sự biến đổi độ ẩm theo nhiệt độ và thời gian sấy khi v = 2m/s 52
Bảng 3.5. Sự biến đổi độ ẩm theo nhiệt độ và thời gian sấy khi v = 3m/s 54
Bảng 3.6. Tỷ lệ hút nước phục hồi của sản phẩm theo các chế độ sấy 56
Bảng 3.7. Sự biến đổi hàm lượng HN
3
của sản phẩm theo các chế độ sấy 58
Bảng 3.8. Bảng tổng hợp điểm cảm quan của cá cơm săng 59
Bảng 3.9. kết quả kiểm tra vi sinh của mẫu cá cơm săng khô 61
Bảng 3.10. Sự biến đổi ẩm và tốc độ sấy của sản phẩm theo các phương pháp sấy …66
Bảng 3.11. Sự biến đổi tỷ lệ hút nước phục hồi của cá cơm săng khô 65
Bảng 3.12. Sự biến đổi CLCQ của cá cơm săng ở các phương pháp sấy 66
Bảng 3.13. So sánh hàm lượng NH
phương pháp sấy 65
Hình 3.14:Sự biến đổi CLCQ của cá cơm săng khô theo các phương pháp sấy. 67
Hình 3.15. So sánh hàm lượng NH
3
của cá cơm săng khô theo 67 1
LỜI MỞ ĐẦU
Đất nước ta được thiên nhiên ưu đãi với chiều dài bờ biển 3200km, khí hậu
nhiệt đới gió mùa. Đây chính là điều kiện thuận lợi cho việc nuôi trồng, khai thác và
chế biến thủy sản. Cũng chính vì vậy mà sản lượng thủy sản không ngừng tăng lên,
các sản phẩm thủy sản cũng đáp ứng không chỉ về số lượng mà cả chất lượng. Theo
thống kê của Tổng Cục Hải Quan Việt Nam trong tháng 3 năm 2010 xuất khẩu thủy
sản khô cả nước đạt 3,232 tấn tương đương với 9,82 triệu USD, tăng 45,4% về
lượng và 3,2% về giá trị so với cùng kỳ năm 2009. Tới tháng 6/2010 xuất khẩu thủy
sản đạt 2,02% tỷ USD, tăng 14,5% so với năm 2009.
Thủy sản Việt Nam đang từng bước khẳng định thương hiệu của mình trên
thị trường quốc tế. Trong đó mặt hàng thủy sản khô có mặt ở hơn 50 nước trên thế
giới, xuất khẩu mỗi năm tăng 2- 3 con số. Tuy có tiềm năng nhưng việc chế biến
thủy sản tại một số cơ sở vẫn chưa nhận thức được tầm quan trọng và đầu tư đúng
mức nên trang thiết bị phục vụ chế biến sản phẩm khô chủ yếu bằng không khí
nóng từ lò than và phơi nắng. Các phương pháp này tuy tốn ít chi phí nhưng phải
phụ thuộc vào thời tiết, thời gian làm khô sản phẩm kéo dài, nhiệt độ không ổn định
làm chất lượng sản phẩm không cao, hao hụt thành phần dinh dưỡng có trong
nguyên liệu. Không những thế vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm sẽ không đảm bảo.
Như vậy sẽ làm giảm giá thành, giá trị của sản phẩm cũng như khó vượt qua được
rào cản kỹ thuật và yêu cầu nghiêm ngặt về VSATTP của các thị trường khó tính.
cá này phân bố khá rộng từ Bắc vào Nam, đặc tính sống thành từng đàn( sống ở độ
sâu dưới 100 mét), thường tập trung chủ yếu ở các vùng ven biển có sự xáo trộn
mạnh theo phương thẳng đứng hay vùng nước nổi ven biển. Các nơi có sản lượng cá
cơm cao là: Quảng Ninh, Cửa Lò, Bình Định, Quảng Nam – Đà Nẵng, Nha Trang,
Phan Rang, Phan Thiết Và Phú Quốc Nhưng ở các vùng biển khác nhau thường
xuất hiện các loại cá cơm đặc trưng như: Cá cơm đỏ và cá cơm than ở Phú Quốc, cá
cơm trỏng ở Bình Định, cá cơm sọc tiêu và cá cơm săng ở Nha Trang.
Ở nước ta cá cơm chủ yếu được chế biến tươi, phơi khô hay sấy khô và làm
nước mắm khắp từ Nam tới Bắc, nổi tiếng là nước mắm Phú Quốc, Nha Trang,
Phan Thiết…Ngoài ra cá cơm còn được sấy khô tẩm gia vị. Các sản phẩm từ cá
cơm chủ yếu tiêu thụ trong nước ngoài ra còn được xuất khẩu sang thị trường Trung
Quốc, Đài Loan, Mỹ, Nhật Bản…
Cá cơm thuộc họ cá trỏng (Engraulitae), bộ cá trỏng (Clupeiomes), giống cá
cơm ( Stolephous) ở Việt Nam có khoảng 140 loài. Nhưng các loài thường gặp và
có sản lượng lớn là: Cá cơm săng, cá cơm thường, cá cơm Ấn độ, cá cơm Trung Hoa.
1.1.2. Một số loài cá cơm thường gặp
1.1.2.1. Cá cơm săng (stolephorus tri)
− Bộ
+ Cá trích (tên Việt Nam)
+ Clupeiformes (tên khoa học)
− Họ
+ Cá trổng (tên Việt Nam)
+ Engraulidae (tên khoa học)
4
- Giống
+ Cá cơm (tên Việt Nam)
+ Stolephorus (tên khoa học)
- Loài
Ở Việt Nam cá cơm săng thường phân bố chủ yếu ở các vùng biển như: Quảng
Ninh, Hải Phòng, Thanh Hóa, Thái Bình, Nam Định, Thanh Hóa, Nghệ An, Hà
Tĩnh, Thừa Thiên Huế, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định, Phú Yên, Khánh Hòa,
Ninh Thuận, Bình Thuận, Vũng Tàu, Tiền Giang, Bến Tre, Trà Vinh, Sóc Trăng,
Bạc Liêu, Kiên Giang, Cà Mau Và Vịnh Thái Lan….
Đặc điểm khai thác
Cá cơm săng có mùa vụ khai thác quanh năm, rộ nhất vào tháng 8 ÷ 10. Dụng
cụ khai thác thường là các loại lưới, vó, xăm, mành…
Người ta thường khai thác cá có kích thước từ 40 ÷ 70 mm, cỡ lớn tối đa là
95mm.
Đặc điểm kinh tế
Cá cơm săng có giá trị kinh tế tương đối lớn. Sản lượng khai thác hàng năm có
thể lên đến hàng ngàn tấn, mỗi mẻ có thể đạt khoảng 2 ÷ 2,5 nghìn tấn. Giá trị sử
dụng có thể dùng làm nước mắm, phơi khô, ăn tươi, muối chua và làm bột cá dành
cho gia súc…
1.1.2.2. Cá cơm thường (stolephorus commersonii)
− Bộ
+ Cá trích (tên Việt Nam)
+ Cluperformes (tên khoa học)
− Họ
+ Cá trổng (tên Việt Nam)
+ Engraulidae (tên khoa học)
− Giống
+ Cá cơm (tên Việt Nam)
+ Stolephorus (tên khoa học)
6
7
Ở Việt Nam cá cơm thường phân bố chủ yếu ở vùng biển của các tỉnh từ
Quảng Ninh đến Cà Mau và Vịnh Thái Lan.
Đặc điểm khai thác
Cá cơm thường có mùa vụ khai thác quanh năm, rộ nhất vào tháng 9 đến tháng
3 năm sau.
Dụng cụ khai thác thường là các loại lưới vây, vó, xăm, rùng, mành…
Người ta thường khai thác cá có kích thước từ 40 ÷ 50 mm, lớn nhất là
100mm.
Đặc điểm kinh tế
Cá cơm thường có sản lượng khai thác được nhiều nhất so với các loài cá cơm
khác, có thể lên đến hàng ngàn tấn mỗi năm, mỗi mẻ có thể đạt 4 ÷ 5 tấn cá.
Giá trị sử dụng có thể dùng để ăn tươi, phơi khô, sấy khô, làm nước mắm,
mắm chua.
− Bộ
+ Cá trích (tên Việt Nam)
+ Clupeiformes (tên khoa học)
− Họ
+ Cá trỏng (tên Việt Nam)
+ Engraulidae (tên khoa học)
− Giống
+ Cá cơm (tên Việt Nam)
+ Stolephorus (tên khoa học)
− Loài
+ Cá cơm trổng (tên Việt Nam)
+ Stolephorus indicus (tên khoa học)
+ Indica’s anchovy (tên tiếng Anh)
Môi trường sống
Ở việt nam cá cơm trỏng thường gặp ở vịnh Bắc Bộ, vùng biển Trung Bộ và
vịnh Thái Lan…
Đặc điểm khai thác
Cá cơm trỏng có mùa vụ khai thác từ tháng 9 đến tháng 3 năm sau.
Dụng cụ khai thác thường là các loại lưới vây, vó, xăm đáy, rùng, mành…
Người ta thường khai thác cá có chiều dài từ 90 ÷ 100 mm, kích thước dài nhất
là 135 mm. 9
Đặc điểm kinh tế
Cá cơm trỏng có sản lượng khai thác ít nhất.
Giá trị sử dụng thường dùng để ăn tươi, phơi khô, làm mắm, chế biến bột cá…
1.1.3. Thành phần hóa học của cá cơm[3]
1.1.3.1. Thành phần các axit amin của cá cơm tươi
Bảng 1.1. Thành phần các axit amin của cá cơm tươi.
STT Thành phần
Đơn vị
(mg/gN)
STT Thành phần Đơn vị (mg/gN)
1 Isoleucin 338 10 Valine 366
2 Leucine 563 11 Asqinine 398
3 Lysine 598 12 Histidine 168
4 Methyonine 229 13 Alanine 418
5 Cystin 62 14 Aspastic acid
722
6 Phenylalanine 281 15 Glutamic acid
5 P (%) 246
6 Fe (%) 1,2
7 Na (mg%) 147
8 K (%) 447
9 Vitamin B (mg%) 0,01
10 Vitamin B
2
(mg%) 0,8
11 Niacin (%) 3,5
12 Protein (%) 20,7 1.1.4. Sự tồn tại của nước trong nguyên liệu[1]
Trong thủy sản nước tồn tại dưới 2 dạng là nước tự do và nước liên kết, cụ
thể như sau:
Nước tự do: Là tồn tại dạng dính ướt trên bề mặt hoặc tồn tại tự do trong kết
cấu hình lưới của các hợp chất chứa nitơ. Kết cấu hình lưới đó nằm trong màng sợi
cơ, tơ cơ và các màng ngăn. Nước tự do lại phân thành: Nước cố định, nước kết cấu
tự do và nước dính ướt.
• Nước cố định: Là nước tự do bị nhốt trong các kết cấu hình lưới của cơ
thịt, chúng bị ràng buộc một cách chặt chẽ bởi các kết cấu hình lưới nằm giữa tế
bào sợi cơ, bó sợi cơ. Nước này dùng máy ép thường không ép ra được.
• Nước kết cấu tự do: Nước này tồn tại trong thủy sản có thể dùng lực ép
phân ly ra được. Visling cho rằng nước tự do nằm trong những lỗ nhỏ và khe hở của
kết cấu hình lưới của màng sợi cơ hoặc tổ chức xốp nhiều lỗ rỗng của mô liên kết.
Nếu kích thước của các lỗ hoặc khe hở này đủ lớn thì nước này có thể ép ra được
11
một phần, nếu không đủ lớn thì nước này không thể ép ra được. Trong chế biến
thủy sản như phơi nắng hoặc sấy khô, nước kết cấu tự do bị mất đi một phần, điều
1.2.1. Khái niệm về sấy
Quá trình sấy là quá trình tách ẩm ra khỏi nguyên liệu bằng cách cung cấp cho
nó một lượng nhiệt.
Mục đích:
Làm tăng hàm lượng chất khô, tăng độ dẻo dai cho sản phẩm.
Giảm kích thước và trọng lượng của nguyên liệu thuận lợi cho vận
chuyển.
Ức chế hoạt động của các enzim, vi sinh vật và nấm mốc.
1.2.2. Đặc điểm diễn biến của quá trình sấy[2]
Đặc điểm của quá trình sấy đối với vật thể có độ ẩm tương đối cao, nhiệt độ
sấy và tốc độ chuyển động của không khí không quá lớn xảy ra theo ba giai đoạn đó
là giai đoạn làm nóng vật, giai đoạn sấy đẳng tốc, giai đoạn sấy giảm tốc. Đối với
các trường hợp sấy với điều kiện khác thì quá trình sấy cũng xảy ra ba giai đoạn
nhưng các giai đoan có thể đan xen khó phân biệt hơn.
Giai đoạn làm nóng vật
Giai đoạn này bắt đầu từ khi đưa vật vào buồng sấy tiếp xúc với không khí
nóng cho tới khi nhiệt độ vật đạt được bằng nhiệt độ kế ước. Trong quá trình sấy
này toàn bộ vật được gia nhiệt. Ẩm trong vật liệu cũng được gia nhiệt cho đến khi
đạt được nhiệt độ sôi ứng với phân áp suất hơi nước trong môi trường không khí
trong buồng sấy. Do được làm nóng nên độ ẩm của vật có giảm chút ít do bay hơi
ẩm còn nhiệt độ của vật thì tăng dần cho đến khi bằng nhiệt độ của nhiệt kế ướt.
Tuy vậy, sự tăng nhiệt độ trong quá trình xảy ra không đều ở phần ngoài và phần
trong vật. Vùng trong vật đạt đến nhiệt độ ướt chậm hơn. Đối với vật dễ sấy như vật
liệu xốp thì giai đoạn làm nóng vật xảy ra nhanh.
Giai đoạn sấy đẳng tốc
Kết thúc giai đoạn gia nhiệt, nhiệt độ vật bằng nhiệt độ kế ướt. Tiếp tục cung
cấp nhiệt, ẩm trong vật sẽ hóa hơi còn nhiệt độ của vật giữ không đổi nên nhiệt cung
1
+ q
2
+ q
3
+ q
4
+ q
5
(1.1)
14
Trong đó:
Q – Tổng nhiệt lượng cung cấp cho nguyên liệu.
q
1
– Là nhiệt lượng làm cho các phần tử hơi nước tách ra khỏi nguyên liệu.
q
2
–Là nhiệt lượng cung cấp để cắt đứt mối liên kết mỗi giữa nước và protein
trong nguyên liêụ.
q
3
– Là nhiệt lượng để làm khô các tổ chức tế bào.
q
4
– Là nhiệt lượng làm nóng dụng cụ thiết bị sấy.
q
5
– Là nhiệt lượng hao phí ra môi trường xung quanh.
P
h
: Áp suất riêng phần hơi nước trong không khí ẩm
Lượng nước bay hơi:
dw = k.F.(P
s
– P
h
).dt (1.3)
Trong đó: + dw : Lượng nước bay hơi (kg)
+ P
s
: Áp suất hơi nước riêng phần bề mặt (mmHg)
15
+ P
h
: Áp suất riêng phần không khí (mmHg)
+ k: Hệ số bay hơi
+ F: Diện tích bề mặt bay hơi (m
2
)
+ dt: Thời gian bay hơi (giờ)
Quá trình khuyếch tán nội
Khuyếch tán nội là do sự chênh lệch ẩm giữa các lớp trong nguyên liệu tạo nên
sự dịch chuyển ẩm ở trong nguyên liệu từ lớp này đến lớp khác để tạo sự cân bằng
ẩm trong bản thân nguyên liệu. Động lực của khuyếch tán nội là sự chênh lệch về
độ ẩm giữa các lớp trong và lớp ngoài, nếu sự chênh lệch độ ẩm càng lớn tức là
gradien độ ẩm càng lớn thì tốc độ khuyếch tán nội xảy ra càng nhanh. Ta có thể biểu
thị tốc độ khuyếch tán nội bằng phương trình:
khuyếch tán nội của hơi nước trong nguyên liệu thường nhỏ hơn tốc độ bay hơi trên
bề mặt. Khi khuyếch tán nội nhỏ hơn khuyếch tán ngoại thì quá trình bay hơi sẽ
gián đoạn vì thế điều chỉnh khuyếch tán nội sao cho phù hợp với khuyếch tán ngoại
là vấn đề rất quan trọng trong quá trình sấy.
Trong quá trình làm khô, ở giai đoạn đầu lượng nước trong nguyên liệu nhiều,
sự chênh lệch độ ẩm lớn, do đó khuyếch tán nội thường phù hợp với khuyếch tán
ngoại nên tốc độ làm khô tương đối nhanh. Nhưng ở giai đoạn cuối thì lượng nước
còn lại trong nguyên liệu ít, tốc độ bay hơi bề mặt nhanh mà tốc độ khuyếch tán nội
lại chậm, khi đó xảy ra hiện tượng tạo một lớp màng cứng trên bề mặt nguyên liệu,
làm ảnh hưởng rất lớn cho quá trình khuyếch tán nội. Vì vậy làm ảnh hưởng đến
quá trình làm khô nguyên liệu.
Trong quá trình làm khô sự di chuyển ẩm phụ thuộc vào độ chênh lệch ẩm và
chênh lệch nhiệt:
+ Sự phụ thuộc chênh lệch của độ ẩm
∆
u đến tốc độ thoát ẩm w
’
w
’
= - k.y
o
.
∆
u (1.5)
Trong đó:
w
’
– Lượng nước của nguyên liệu đi qua một đơn vị diện tích trong một
đơn vị thời gian
y
o
∆
t (1.6)
Trong đó:
w” - Lượng nước đi qua một đơn vị diện tích trong một đơn vị thời gian
δ
- Hệ số truyền dẫn ẩm phần
Như vậy, lượng nước trong quá trình làm khô là tổng của hai lượng nước: w’
do chênh lệch độ ẩm và w” do chênh lệch nhiệt độ gây nên, khi làm khô cả hai sự
chuyển động được tiến hành đồng thời. Nếu phương hướng di chuyển của hai sự
dịch chuyển đó thống nhất thì tốc độ làm khô lớn nhất, tức là:
W = w’ + w” = -y
o
.(k.
∆
u -
δ
.
∆
t) (1.7)
Nếu hai sự di chuyển đó ngược chiều nhau thì tốc độ làm khô sẽ bé đi. Vì vậy,
khi làm khô ở giai đoạn đầu, nhiệt độ ở ngoài bề mặt thường cao hơn ở bên trong.
Sau một thời gian nhiệt đã xuyên thấu vào trong và nâng cao nhiệt độ trung tâm làm
cho độ chênh lệch hơi nước của bề mặt nguyên liệu và môi trường xung quanh nhỏ
dẫn đến ảnh hưởng của gradien nồng độ sẽ nhỏ đi.
Nói chung, khi sấy sự chuyển động của nước chủ yếu là phụ thuộc vào gradien
độ ẩm, sự ảnh hưởng của gradien nhiệt độ rất bé. Vì vậy, khi làm khô ở nhiệt độ
thấp thì ảnh hưởng của gradien nhiệt độ là không đáng kể, nhưng ở nhiệt độ cao thì
hưởng của tốc độ chuyển động không khí
Tốc độ chuyển động của không khí có ảnh hưởng lớn đến quá trình sấy, tốc
độ gió quá lớn hoặc quá nhỏ đều không có lợi cho quá trình sấy. Vì tốc độ chuyển
động của không khí quá lớn khó giữ nhiệt lượng trên nguyên liệu để cân bằng quá
trình sấy, còn tốc độ quá nhỏ sẽ làm cho quá trình sấy chậm lại, dẫn đến sự hư hỏng
sản phẩm, mặt ngoài sản phẩm sẽ lên mốc gây thối rữa tạo thành lớp dịch nhầy có
mùi vị khó chịu. Vì vậy, cần phải có một tốc độ gió thích hợp, nhất là giai đoạn đầu
của quá trình làm khô.
Copyright: Tài liệu đại học ©