-1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
VŨ DUY ĐÔ
NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC
THÔNG SỐ KỸ THUẬT SỬ DỤNG TIA CỰC
TÍM ĐẾN CHẤT LƯỢNG MỘT SỐ.SẢN
PHẨM THUỶ SẢN
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT
Nha Trang - 2006
-2–
BỘ GIÁO
DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI
HỌC NHA TRANG
VŨ
DUY ĐÔ
NGHIÊN CỨU
ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC
THÔNG SỐ KỸ THUẬT SỬ DỤNG TIA CỰC
TÍM ĐẾN CHẤT LƯỢNG MỘT SỐ SẢN
PHẨM
THUỶ SẢN
Chuyên ngành: Công nghệ sản p


hẩm từ thịt và cá
Mã số: 2.11.04
LUẬN ÁN TIẾ N SĨ KỸ THUẬT
NGƯ
ỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

Trang, Phân viện Khoa học vật liệu tại Nha Trang thuộc Viện Khoa học &
Công nghệ Việt Nam, Trung tâm Chất lượng, An toàn vệ sinh & Thú y thuỷ sản
vùng 3 đã phối hợp thực hiện, tạo thuận lợi cho tôi có được những kết quả tốt,
hoàn thành luận án của mình.
Tác giả luận án
-5–
MỤC LỤC
Trang
MỞ ĐẦU
1
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN
4
1.1. Khái quát chung về tia cực tím
4
1.2. Một số vấn đề trong bảo quản sản phẩm thuỷ sản khô ở nhiệt độ


thấp và ý nghĩa của việc xử lý sản phẩm khô bằng tia cực tím.
14
1.2.1. Một số vấn đề trong bảo quản sản phẩm thuỷ sản khô ở nhiệt độ thấp
14
1.2.2. Ý nghĩa của việc xử lý sản phẩm khô bằng tia cực tím trước khi
bảo quản.
21
1.2.3.Một số chất chống oxi hoá
23
1.3. Những nghiên cứu, ứng dụng tia cực tím trong sản xuất thực phẩm
26
1.3.1. Những nghiên cứu, ứng dụng tia cực tím ở nước ngoài
26

2.2.6. Bố trí thí nghiệm xác định sự biến đổi chất lượng của các sản
phẩm trong quá trình bảo quản, sau khi được xử lý bằng kết hợp
axit ascorbic và tia cực tím.
45
2.2.7. Các phương pháp xác định các chỉ tiêu.
46
2.2.8. Các thiết bị thí nghiệm chính đã được sử dụng


47
2.2.9. Phương pháp xử lý số liệu thí nghiệm
47
CHƯƠNG III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
48
3.1. Kết quả nghiên cứu xác định khoảng cách chiếu tia cực tím
cho các sản phẩm mực khô, cá cơm khô.
48
3.1.1. Xác định ảnh hưởng của khoảng cách chiếu tia cực tím đến hiệu
quả diệt khuẩn ở các sản phẩm mực khô, cá cơm khô.
48
3.1.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của bao gói các sản phẩm đến
hiệu quả diệt khuẩn của tia cực tím
50
3.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của tia cực tím đến một số
thành phần, tính chất hoá học của mực khô và cá cơm khô
51
3.2.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian chiếu tia cực tím
đến thành phần chất béo của mực khô và cá cơm khô, trong
trường hợp không bao gói
51


75
3.4.1. Kết quả xác định nồng độ dung dịch axit ascorbic, xử lý kết hợp
tia cực tím cho mực khô, cá cơm khô.
76
3.4.2. Kết quả tối ưu hoá các thông số kỹ thuật chiếu tia cực tím cho
mực khô, cá cơm khô.
78
3.5. Kết quả xác định sự biến đổi một số chỉ tiêu chất lượng của
mực khô, cá cơm khô trong quá trình bảo quản sau khi được
xử lý bằng axit ascorbic và tia cực tím
83
3.5.1. Sự biến đổi một số chỉ tiêu hoá học của mực khô và cá cơm khô
trong quá trình bảo quản sau khi xử lý bằng axit ascorbic kết hợp
tia cực tím.
83
3.5.2. Sự biến đổi một số chỉ tiêu cảm quan của mực khô và cá cơm
khô trong quá trình bảo quản sau khi xử lý bằng axit ascorbic kết
hợp tia cực tím.
92
-8–
3.6. Đề xuất cải tiến các qui trình chế biến, bảo quản mực khô, cá
cơm khô, có xử lý bằng axit ascorbic và tia cực tím
94
3.6.1.Đề xuất cải tiến qui trình chế biến, bảo quản mực khô, có xử lý


bằng axit ascorbic và tia cực tím
95
3.6.2.Đề xuất cải tiến qui trình chế biến, bảo quản cá cơm khô, có xử lý

PE
Polyethylene
PL
Phụ lục
t
Nhiệt độ
TPC
Total plate count (tổng số vi khuẩn hiếu khí)
TLK
Trọng lượng khô
UV
Tia cực tím
XL
Xử lý
Y
Tỷ lệ vi sinh vật bị tia cực tím tiêu diệt.
yC


Tỷ lệ biến đổi chỉ tiêu chất lượng của cá cơm khô
yM
Tỷ lệ biến đổi chỉ tiêu chất lượng của mực khô
yo
Tỷ lệ biến đổi chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm không được xử lý tia
cực tím
yxl
Tỷ lệ biến đổi chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm được xử lý tia cực
tím

Độ ẩm tương đối của không khí

45
3.1
Mô tả màu sắc, mùi vị các sản phẩm khi chiếu tia cực tím
71
3.2
Biến cơ sở và khoảng biến thiên của các biến số
79
3.3
Bảng ma trận qui hoạch các biến ảo và kết quả thí nghiệm xác


định các phương trình hồi qui thực nghiệm
79
3.4
Kết quả xác định tích của các hệ số với khoảng biến thiên của
các biến.
80
3.5
Kết quả của các thí nghiệm tối ưu hoá các thông số nhiệt độ,
độ ẩm không khí và thời gian chiếu tia cực tím, nhằm tiêu
diệt vi sinh vật ở mực khô, cá cơm khô
81
3.6
Kết quả kiểm vi sinh vật gây gây bệnh ở sản phẩm sau khi
được xử lý tia cực tím.
82
- 11 –
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ
Số
Tên hình

Sơ đồ thí nghiệm tối ưu hoá các thông số nhiệt độ, độ ẩm


không khí và thời gian chiếu tia cực tím
44
2.7
Sơ đồ thí nghiệm xác định sự biến đổi chất lượng của mực khô
và cá cơm khô trong quá trình bảo quản sau khi được xử lý kết
hợp axit ascorbic với tia cực tím
46
3.1
Tỷ lệ vi sinh vật bị tiêu diệt phụ thuộc khoảng cách chiếu tia
cực tím
48
3.2
Ảnh hưởng của bao gói đến hiệu quả diệt khuẩn của tia cực tím
50
3.3
Tỷ lệ giảm hàm lượng lipit của mực khô và cá cơm khô không
bao gói theo thời gian chiếu tia cực tím
52
3.4
Tỷ lệ giảm hàm lượng axit béo không no bậc cao của mực khô
và cá cơm khô không bao gói theo thời gian chiếu tia cực tím
53
- 12 –
3.5


Tỷ lệ tăng chỉ số peroxit của mực khô và cá cơm khô không

64
3.13 Sự biến đổi chỉ số peroxit của mực khô và cá cơm khô trong
quá trình bảo quản, ở các trường hợp được xử lý và không xử
lý tia cực tím
65
3.14 Sự biến đổi hàm lượng vitamin A của mực khô và cá cơm khô
trong quá trình bảo quản, ở trường hợp được xử lý và không xử
lý tia cực tím
67
3.15 Sự biến đổi hàm lượng vitamin D của mực khô và cá cơm khô
trong quá trình bảo quản, ở trường hợp được xử lý và không xử
lý tia cực tím
68
- 13 –
3.16 Điểm chất lượng cảm quan của mực khô, cá cơm khô phụ
thuộc vào thời gian chiếu tia cực tím .
70
3.17 Sự biến đổi điểm cảm quan của mực khô và cá cơm khô trong
quá trình bảo quản, ở trường hợp được chiếu và không chiếu


tia cực tím
74
3.18 Ảnh hưởng của nồng độ axit ascorbic trong dung dịch xử lý
đến chỉ số peroxit của sản phẩm
77
3.19 Tỷ lệ giảm hàm lượng lipit của mực khô và cá cơm khô trong
quá trình bảo quản, sau khi được xử lý bằng axit ascorbic và tia
cực tím
78

3.27 Sơ đồ tổng quát qui trình sản xuất cá cơm khô, có xử lý bằng
axit ascorbic và tia cực tím
98
- 15 –
-1MỞ ĐẦU
Trong ngành chế biến thực phẩm, để đảm bảo chất lượng và vệ sinh an toàn
cho sản phẩm, người ta đã áp dụng nhiều biện pháp ngăn ngừa, tiêu diệt các loại
vi sinh vật gây bệnh, kìm chế sự phát triển của chúng. Các biện pháp thường
được áp dụng là sấy khô, hun khói, ướp muối, đóng hộp, dùng nhiệt độ thấp,
dùng tia chiếu xạ. Mỗi biện pháp đều có những ưu, nhược điểm nhất định.


Trong đó, biện pháp dùng tia cực tím là một biện pháp hiện đại, có hiệu quả cao
về kỹ thuật, công nghệ, nhưng lại có sự ứng dụng hạn chế hơn so với các biện
pháp khác.
Việc sử dụng tia cực tím đã được biết đến từ lâu, nhưng sự nghiên cứu các
ứng dụng của nó vẫn còn chưa đáp ứng được nhu cầu sản xuất thực tế. Trong
chế biến thực phẩm, tia cực tím được dùng cho các mục đích là xử lý, tiêu diệt
vi sinh vật ở bề mặt thực phẩm để đảm bảo tính vệ sinh an toàn của chúng, tiêu
diệt vi sinh vật trong các kho bảo quản thực phẩm, nhằm kéo dài được thời hạn
bảo quản của sản phẩm [31], [32]. Đồng thời, xử lý tia cực tím làm phân huỷ
các chất mang mùi lạ ở không khí trong kho bảo quản thực phẩm, nhờ đó đảm
bảo cho sản phẩm không bị nhiễm mùi lạ trong quá trình bảo quản.
Ngoài sự ứng dụng trong chế biến, bảo quản thực phẩm, các tia cực tím
còn được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác như: y học, xử lý nước dùng trong
đời sống và sản xuất thực phẩm [64],[75], xử lý nước thải chứa ít tạp chất [71].
Đèn cực tím được gắn vào hệ thống máy điều hoà không khí với chức năng diệt
khuẩn cho không khí. Trong qui trình sản xuất tôm giống, người ta đã dùng tia
cực tím để làm sạch nước tuần hoàn trong ao nuôi. Nhờ đó tránh được việc phải
xử lý nước nuôi tôm bằng hoá chất, thường gây nhiễm độc hoá chất cho môi

công nghệ xử lý tia cực tím cho sản phẩm có ý nghĩa khoa học quan trọng.
Những quá trình biến đổi này sẽ được dùng để giải thích nhiều hiện tượng xảy


ra trong quá trình sản xuất thực tế cũng như trong các nghiên cứu ứng dụng tia
-3–
cực tím vào sản xuất thực phẩm.
Các kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ được làm tài liệu tham khảo góp phần
đáp ứng nhu cầu kiến thức về tác dụng của tia cực tím trong giảng dạy, nghiên
cứu các đề tài khoa học trong lĩnh vực ứng dụng tia cực tím.
Kết quả xác định các thông số kỹ thuật (các yêu cầu, điều kiện, thao tác
công nghệ) của quá trình xử lý tia cực tím, nhằm đảm bảo tính vệ sinh, an toàn,
chất lượng cao cho các sản phẩm có thể được áp dụng vào sản xuất thực tế.
Ngoài ra, các kết quả xác định các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu quả của quá trình
xử lý tia cực tím và các biến đổi chất lượng của sản phẩm cũng là cơ sở quan
trọng cho việc xây dựng các qui trình công nghệ sản xuất các mặt hàng có sự
tham gia của tia cực tím, hoặc điều chỉnh, cải tiến phương pháp công nghệ,
nâng cao chất lượng sản phẩm.
Sử dụng tia cực tím để tiêu diệt và hạn chế hoạt động của vi sinh vật ở thực
phẩm là một biện pháp hiện đại, tiện lợi, có hiệu quả cao. Tuy nhiên, ở nước ta
việc nghiên cứu ứng dụng tia cực tím vào sản xuất thực phẩm còn rất hạn chế.
Vì vậy, kết quả của đề tài sẽ góp phần vào phát triển, mở rộng phạm vi nghiên
cứu, ứng dụng tia cực tím trong quá trình sản xuất các mặt hàng thực phẩm.
Đề tài luận án là công trình nghiên cứu khoa học đầu tiên ở Việt Nam có
kết quả nghiên cứu đầy đủ, có hệ thống về những yếu tố cơ bản ảnh hưởng đến
tác dụng diệt khuẩn của tia cực tím ở một số sản phẩm thuỷ sản. Kết quả nghiên
cứu của đề tài luận án là những dẫn liệu đầu tiên về ảnh hưởng của tia cực tím
đến chất lượng cảm quan và hoá học của các sản phẩm mực khô, cá cơm khô.



Các tia chiếu xạ có bản chất sóng điện từ. Tính chất của các tia chiếu xạ
phụ thuộc vào tần số, bước sóng và mức năng lượng của sóng. Theo thuyết
lượng tử, khi bước sóng của bức xạ điện từ giảm thì tần số và mức năng lượng
của nó tăng. Tần số và bước sóng liên hệ với nhau theo biểu thức [67]:
-5–
c
v

c- Vận tốc truyền ánh sáng trong chân không
c = 3 . 10 8 m/s
- Tần số dao động của sóng ( S –1)
- Độ dài bước sóng (m)
Mức năng lượng của hạt photon trong sóng điện từ tỉ lệ với tần số dao
động
của sóng theo biểu thức: E = h .
h - Hằng số Planck ( h = 6,626 . 10 –27 erg = 4,12 . 10 –15 eV.s)
Tổng năng lượng bức xạ tác dụng phụ thuộc vào mức năng lượng của mỗi
photon trong tia chiếu xạ. Trên hình 1.1 biểu diễn sự phân chia các bức xạ điện
từ theo tần số, bước sóng và mức năng lượng của chúng [34].
105 1010 1015 1020