BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
TRẦN ĐẠI TIẾN
NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP
SẤY VÀ
BẢO QUẢN MỰC ỐNG KHÔ LỘT
DA
Chuyên ngành: Công nghệ sản phẩm từ thịt và
cá
Mã số: 2.11.04
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA
HỌC
GS. TSKH. NGUYỄN TRỌNG
CẨN
2007
LỜI CÁM ƠN
Tôi xin chân thành biết ơn Giáo sư Tiến sĩ Khoa học Nguyễn Trọng Cẩn,
người hướng dẫn khoa học, người thầy đã dày công dạy dỗ tôi từ thời còn là học
viên và hướng dẫn tôi làm luận văn cao học, đã tận tình hướng dẫn tôi rất nhiều để
hoàn thành luận án này.
Tôi xin chân thành biết ơn Phó giáo sư Tiến sĩ Trần Thị Luyến, người thầy
đã dày công dạy dỗ tôi từ thời còn là học viên cao học, đã động viên và tạo mọi điều
kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luận án này.
Xin chân thành cám ơn Ban Giám hiệu, phòng Đào tạo Đại học và Sau đại
học, Viện Công nghệ Sinh học & Môi trường, các phòng chức năng Trường Đại học
Nha Trang đã tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi hoàn thành luận án.
Xin chân thành cám ơn Ban chủ nhiệm Khoa Chế biến, các thầy cô trong
Bộ môn Kỹ thuật Lạnh, các bộ môn trong khoa đã gánh vác công việc và tạo điều
kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luận án.
Xin chân thành biết ơn gia đình, vợ con đã tạo điều kiện thuận lợi để tôi
1.6. Các loại bao bì sử dụng trong bảo quản thủy sản khô, ảnh hưởng
của phương pháp bảo quản điều chỉnh hỗn hợp khí (MAP).
1.6.1. Các loại bao bì sử dụng trong bảo quản thủy sản khô
1.6.2. Ảnh hưởng của phương pháp bảo quản điều chỉnh hỗn hợp khí (MAP).
1.7. Một số nghiên cứu trong và ngoài nước đến chất lượng mực trong quá
trình làm khô và bảo quản, và một số phương pháp chế biến mực khô
xuất khẩu tại các cơ sở sản xuất đang áp dụng.
1.7.1. Một số nghiên cứu trong và ngoài nước đến chất lượng mực trong
1
3
3
3
4
6
11
11
16
18
23
24
24
28
30
30
33
36
38
38
40
42
3.1.1. Ảnh hưởng của các chế độ sấy lạnh đến chất lượng mực khô.
3.1.1.1. Sự biến đổi về thời gian sấy.
3.1.1.2. Sự biến đổi về độ ẩm, tốc độ sấy của mực khô.
3.1.1.3. Sự biến đổi về hàm lượng NH3.
3.1.1.4. Sự biến đổi về điểm chất lượng cảm quan.
3.1.1.5. Sự biến đổi về tỷ lệ hút nước phục hồi của mực khô sau sấy lạnh.
3.1.1.6. Sự biến đổi về ứng suất cản cắt của mực khô sau sấy lạnh.
3.1.1.7. Sự biến đổi hàm lượng các axit amin.
53
53
54
55
56
57
58
58
59
59
59
59
63
69
70
71
73
74
3
3.1.1.8. Sự biến đổi hàm lượng các axit béo.
3.1.1.9. Sự biến đổi về cấu trúc tổ chức cơ thịt mực.
3.1.1.10. Kiểm tra vi sinh.
82
84
84
84
86
87
88
88
90
92
93
93
94
104
104
107
107
108
111
4
3.3.1. Biến đổi thời gian sấy.
3.3.2. Biến đổi về ứng suất cản cắt.
3.3.3. Biến đổi về điểm chất lượng cảm quan.
3.3.4. Biến đổi về hàm lượng các axit amin.
3.3.5. Biến đổi về hàm lượng các axit béo.
3.3.6. Biến đổi về cấu trúc tổ chức cơ thịt mực.
3.4. Ảnh hưởng của một số điều kiện bảo quản đến chất lượng mực khô sau
sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp với sấy lạnh.
3.4.1. Sự biến đổi về điểm chất lượng cảm quan của mực khô trong khi
bảo quản.
132
134
135
136
5
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
ASEAN: Hiệp hội các nước Đông
Nam Á.
CLCQ: Chất lượng cảm quan
BXCK: Phương pháp sấy bức xạ
hồng ngoại chân không.
BXĐL: Phương pháp sấy bức xạ
hồng ngoại kết hợp với đối
lưu.
BXSL: Phương pháp sấy bức xạ
hồng ngoại kết hợp với sấy
lạnh.
BXCK40C: Sấy bức xạ hồng ngoại
chân không ở nhiệt độ 400C.
BXĐL40C: Sấy bức xạ hồng ngoại
kết hợp với đối lưu ở nhiệt độ 400C.
BXSL35C: Sấy bức xạ hồng ngoại
kết hợp với sấy lạnh ở nhiệt độ
350C.
BXSL40C: Sấy bức xạ hồng ngoại
kết hợp với sấy lạnh ở nhiệt độ
400C.
BXSL35C-XLS: Sấy bức xạ hồng
ngoại kết hợp với sấy lạnh ở
nhiệt độ 350C có xử lý sorbitol.
Môi trường.
XLS: Xử lý sorbitol.
6
DANH MỤC CÁC BẢNG
Trang
Bảng 1.1: Tình hình xuất khẩu mực và bạch tuộc so với các hải sản khác ở
Việt Nam từ năm 2003-2005.
Bảng 1.2: Thành phần hoá học của mực ống và mực nang.
Bảng 1.3: Thành phần các axit amin của mực ống và mực nang.
Bảng 1.4: Thành phần các axit amin của mực ống Trung hoa (Loligo chinensis).
Bảng 1.5: Thành phần các axit béo của các loại mực ống.
Bảng 1.6: Thành phần các axit béo của mực ống Trung hoa (Loligo chinensis).
Bảng 1.7: Hàm lượng các nguyên tố khoáng trong mực.
Bảng 1.8: Hàm lượng vitamin của một số loài thủy sản.
Bảng 1.9: So sánh sấy lạnh với các hệ thống sấy khác.
Bảng 3.1: Kết quả kiểm tra vi sinh của mực khô sau sấy lạnh.
Bảng 3.2: Kết quả kiểm tra vi sinh của mực khô sau sấy bức xạ hồng
ngoại chân không.
Bảng 3.3: Kết quả kiểm tra vi sinh của mực khô sau sấy bức xạ hồng
4
6
8
9
9
10
10
11
15
82
92
Hình 3.4 : Biến đổi thời gian sấy đẳng tốc của mực khô theo các chế độ
sấy lạnh.
Hình 3.5 : Biến đổi thời gian sấy giảm tốc của mực khô theo các
5
12
17
21
22
49
50
52
53
54
55
57
59
60
61
61
62
8
chế độ sấy lạnh.
Hình 3.6: Biến đổi độ ẩm của mực khô theo các chế độ sấy lạnh ở
vận tốc gió v= 1m/s.
Hình 3.7: Biến đổi tốc độ sấy của mực khô theo các chế độ sấy lạnh ở
vận tốc gió v= 1m/s.
Hình 3.8: Biến đổi độ ẩm của mực khô theo các chế độ sấy lạnh ở
vận tốc gió v= 2m/s.
Hình 3.9: Biến đổi tốc độ sấy của mực khô theo các chế độ sấy lạnh ở
vận tốc gió v= 2m/s.
72
74
75
77
78
9
Hình 3.21: Mẫu mực tươi- 1
Hình 3.22: Mẫu mực tươi- 2.
Hình 3.23: Mẫu mực sấy thăng hoa -1.
Hình 3.24: Mẫu mực sấy thăng hoa – 2.
Hình 3.25: Mực sấy lạnh 300C-2m/s.
Hình 3.26: Mực sấy lạnh 350C-2 m/s.
Hình 3.27: Mẫu mực sấy lạnh 350C-1m/s.
Hình 3.28: Mẫu mực sấy lạnh 350C-4m/s.
Hình 3.29: Mẫu mực sấy lạnh 400C-2m/s.
Hình 3.30: Mẫu mực sấy nóng 400C-2m/s.
Hình 3.31: Mẫu mực sấy lạnh 450C-2 m/s.
Hình 3.32: Mẫu mực sấy nóng 450C-2m/s.
Hình 3.33: Biến đổi thời gian sấy của mực khô theo nhiệt độ sấy BXCK.
Hình 3.34: Biến đổi hàm lượng NH3 của mực khô theo nhiệt độ sấy BXCK.
Hình 3.35: Biến đổi về điểm CLCQ của mực khô theo nhiệt độ sấy BXCK
Hình 3.36: Biến đổi về ứng suất cản cắt của mực khô theo nhiệt độ sấy BXCK.
Hình 3.37: Biến đổi về tỷ lệ hút nước phục hồi của mực sấy khô theo
nhiệt độ sấy BXCK.
Hình 3.38: Hàm lượng các axit amin của mực khô sau khi sấy BXCK,
SL, ĐC40C.
Hình 3.39: Hàm lượng các axit béo của mực khô sau khi sấy BXCK,
SL, ĐC40C.
Hình 3.40: Hàm lượng các axit béo và lipit của mực trước và sau khi sấy
BXCK, SL, ĐC40C.
độ sấy BXSL và BXĐL.
Hình 3.45: Biến đổi chất lượng cảm quan của mực khô theo nhiệt độ
sấy BXSL và BXĐL.
Hình 3.46: Biến đổi ứng suất cản cắt của mực khô theo nhiệt độ
95
96
97
sấy BXSL và BXĐL.
Hình 3.47: Hàm lượng các axit amin của mực khô sau khi sấy BXSL và BXĐL. 98
Hình 3.48: Hàm lượng các axit béo của mực khô sau khi sấy BXSL và BXĐL.
Hình 3.49: Hàm lượng các axit béo và lipit sau khi sấy BXSL và BXĐL.
Hình 3.50: Thời gian sấy của mực khô theo các pp sấy.
Hình 3.51: Điểm CLCQ của mực khô theo các pp sấy.
Hình 3.52: Hàm lượng NH3 của mực khô theo các pp sấy.
Hình 3.53: Ứng suất cản cắt của mực khô theo các pp sấy.
Hình 3.54: Tỷ lệ hút nước phục hồi của mực khô theo các pp sấy.
Hình 3.55: Hàm lượng các axit amin của mực khô sau khi sấy theo
các pp khác nhau.
Hình 3.56: Hàm lượng các axit béo của mực khô sau khi sấy theo
các pp khác nhau.
Hình 3.57: Hàm lượng các axit béo và lipit của mực khô sau khi sấy theo
các phương pháp sấy.
Hình 3.58: Biến đổi về thời gian sấy của mực khô theo nồng độ
và thời gian ngâm sorbitol.
Hình 3.59: Biến đổi về ứng suất cản cắt của mực khô theo nồng độ và
thời gian ngâm sorbitol.
Hình 3.60: Biến đổi điểm CLCQ của mực khô theo nồng độ và thời gian
ngâm sorbitol.
Hình 3.61: Mực khô sau sấy BXSL35C-XLS.
Hình 3.62: Mực khô sau sấy BXSL35C.
117
117
118
119
Hình 3.70: Biến đổi điểm CLCQ của mực khô theo thời gian bảo quản ở -200C. 120
Hình 3.71: Biến đổi điểm CLCQ của mực khô theo thời gian bảo quản ở -100C. 121
Hình 3.72: Biến đổi ứng suất cản cắt của mực khô theo nhiệt độ bảo quản.
Hình 3.73: Hàm lượng axit béo của mực khô bảo quản trong túi
PA và PE ở -200C.
Hình 3.74: Hàm lượng các axit béo của mực khô bảo quản trong bao bì
PA và PE ở -100C.
Hình 3.75: Hàm lượng các axit béo của mực khô bảo quản trong bao bì
PA và PE ở 00C.
Hình 3.76: Hàm lượng các axit béo của mực khô bảo quản trong bao bì PA
ở 00C; -100C; –200C.
Hình 3.77: Hàm lượng axit béo của mực khô bảo quản trong bao bì PE
ở 00C; -100C; –200C.
Hình 3.78: Biến đổi hàm lượng EPA của mực khô theo nhiệt độ bảo quản.
Hình 3.79: Biến đổi hàm lượng DHA của mực khô theo nhiệt độ bảo quản.
Hình 3.80: Hàm lượng axit béo của mực khô bao bì PA và PE bảo quản
ở nhiệt độ khác nhau.
122
124
124
125
125
126
126
127
127
xạ hồng ngoại kết hợp với sấy lạnh và bảo quản mực ống khô lột da sau khi sấy.
- Kết quả nghiên cứu của luận án sẽ bổ sung thêm cho giáo trình về công
nghệ sấy, tạo cơ sở khoa học cho việc ứng dụng của một số phương pháp sấy như:
Sấy lạnh, sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp với sấy lạnh để sấy và bảo quản các
nguyên liệu thuỷ sản khác nhằm nâng cao chất lượng và hiệu quả kinh tế, cũng như
tính toán và thiết kế thiết bị sấy.
3
CHƯƠNG I: TỔNG QUAN
1.1. Mực nguyên liệu.
1.1.1. Nguồn lợi và tình hình xuất khẩu mực ở Việt Nam.
Mực phân bố khắp nơi và có trữ lượng rất lớn. Hiện nay người ta đã tìm thấy
khoảng 100 loài mực trong đó có 30 loài là đối tượng khai thác. Ở Việt Nam mực
ống và mực nang là có giá trị kinh tế cao nhất.
Mực nang gồm hai loài là mực tấm và mực nang vân hổ, còn mực ống cũng
có hai loài là mực ống và mực thẻ. Kích thước các loài mực rất khác nhau, có loài
chỉ bé 10 ÷ 20mm, nhưng có loài đến vài mét [7].
Sản lượng mực ở Việt Nam cho đến nay chưa thống kê được đầy đủ vào
khoảng 15 đến 20 ngàn tấn năm. Mực có khắp trong vùng biển ở Việt Nam. Mực có
rất nhiều thịt và tổ chức của cơ thịt rất chặt chẽ. Mực có tỷ lệ ăn được rất cao trên
70% tổng khối lượng có khi tới 90%. Mực được chế biến xuất khẩu ở hai dạng là
đông lạnh và làm khô [3], [7].
Mực là nguồn hải sản rất có giá trị không những ở nước ta mà còn ở các
nước trong khu vực ASEAN và trên thế giới, thị trường tiêu thụ nhiều mực khô nhất
là Châu Á, trong đó Nhật Bản là nước đứng đầu. Ở Việt Nam mực đóng góp đáng
kể vào giá trị sản phẩm thủy sản xuất khẩu [6].
Tình hình xuất khẩu của mực, bạch tuộc được thể hiện ở bảng 1.1: Cho thấy
mực và bạch tuộc chỉ đứng hàng thứ 3 sau tôm và cá, nếu tính về giá trị trên mỗi kg
thì mực đứng hàng thứ hai sau tôm. Nếu chỉ tính hàng tươi thì mực chiếm 7% tổng
giá trị nhưng nếu tính cả hàng khô thì lên tới gần 15% tổng giá trị thủy sản xuất khẩu.
Trong đó, mực ống bao gồm cả mực tươi và mực khô đạt giá trị xuất khẩu
Kh.lượng
(Tấn)
Giá trị
(USD)
Kh.lượng
(Tấn)
Giá trị
(USD)
Mực đông lạnh
21462.05
68564663
26726,62
5
Lớp màng nội tạng
2–6 µ
Lớp áo trong
5 – 10 µ
Nhân chứa protein sợi cơ
Tế bào sợi cơ
Trục hoành
Thớ sợi cơ
50
o
98% độ dày
ống mực
Vân xòa theo hướng bán kính
Vân viền xung quanh
Lớp áo ngoài
20 – 35 µ
Lớp màng bên ngoài
vật thể rất lỏng lẻo và rất dễ được tách ra.
Theo một số nghiên cứu cho thấy hàm lượng nước ở trong nguyên liệu thủy
sản như sau: Nước liên kết hóa học chiếm 4 đến 6%, liên kết hóa lý 10 đến 25%,
còn lại là nước liên kết tự do [8].
Sự dịch chuyển của nước trong quá trình làm khô trước hết là nước tự do sau
đó là nước kết hợp. Nước liên kết hấp phụ được dịch chuyển từ trong ra ngoài ở
trạng thái hơi, nước liên kết thẩm thấu và kết cấu ở trạng thái lỏng và sự dịch
chuyển là nhờ sự khác nhau về nồng độ chất tan ở trong và ngoài tế bào để nước
khuếch tán qua vách tế bào, nước mao quản được dịch chuyển ở cả trạng thái lỏng
và hơi và sự di chuyển là nhờ vào lực của ống tiêm mao.
1.1.3. Thành phần hoá học của mực.
Thành phần hoá học của động vật thủy sản nói chung và của mực nói riêng
gồm: Nước, protein, lipit, gluxit, vitamin, khoáng… Gluxit của mực tồn tại chủ yếu
là glycogen. Thành phần hoá học của mực được thể hiện ở bảng 1.2.
Bảng 1.2: Thành phần hoá học của mực ống và mực nang [20].
- Protein là thành phần hoá học chủ yếu của mực, nó chiếm khoảng 70 ÷ 80%
trọng lượng chất khô. Trong thịt mực protein thường liên kết với các hợp chất khác
như: lipit, glycogen, axit nucleic…Tạo nên các phức chất có cấu tạo phức tạp và có
Loài mực
Nước(%)
Lipit(%)
Protein (%)
gluxit (%)
7
tính chất sinh học đặc trưng khác nhau. Protein của mực có 12- 20% protein tương
cơ (Sarcoplasmatic protein), 77-85% myosin sợi cơ (fibrillar) và 2-3% chất cơ bản
(Stroma protein) [123]. Myosin của cơ thịt mực có cấu trúc không bền dễ bị phá
hủy bởi enzyme trypsin nên dễ tiêu hoá hơn myosin của cá. Ở nhiệt độ cao hơn
600C protein cơ thịt mực dần dần bị biến tính và giảm khả năng giữ nước.
Theo nghiên cứu của Chung [45], Haard [70] thì hàm lượng axit amin tự do
hàm lượng lớn như: Valin, lơxin, izolơxin, methionin, prolin, lyzin, acginin. Kết
quả phân tích cũng cho thấy các axit amin gây biến nâu mạnh trong quá trình làm
khô như prolin, acginin, lyzin, alanin…Có hàm lượng khá cao.
STT
Axit amin
Hàm lượng mg% so với khối lượng mực tươi
STT
Axit amin
Mực ống
Mực nang
1
Glyxin
124
97
2
Alanin
152
142
3
B-Alanin
18
177
4
Valin
43
26
5
Lơxin
99
27
New foundland
14:0
0,3
0,3
1,4
0,5
16:0
18,3
16,0
26,6
16,8
Tên axit
amin
H.lượng
axit
amin
Tên axit
amin
H.lượng
axit
10
Hàm lượng các axit béo của mực ống Trung Hoa (Loligo chinensis) tại
Khánh Hòa-Việt Nam sau khi phân tích tại TTCNSH& MT của Trường Đại học
Nha Trang được thể hiện ở bảng 1.6 cho thấy: Thành phần các axit béo của mực rất
đa dạng và phong phú, có nhiều axit béo no và không no. Trong đó có hai axit béo
không no cao độ là eicosapentaenoic (EPA) và docosahexaenoic (DHA) có giá trị
dinh dưỡng và y học với hàm lượng khá cao.
Bảng 1.6: Thành phần các axit béo của mực ống Trung Hoa (Loligo chinensis)(% chất khô).
- Hàm lượng chất khoáng trong cơ thịt mực rất phong phú, ngoài những nguyên
tố vi lượng như: Al, Mn, Cu, Co…Còn những nguyên tố đa lượng như: Ca, Mg, P, Na,