Nghiên cứu ảnh hưởng của các chế độ sấy bức xạ gốm hồng ngoại chọn lọc kết hợp đối lưu đến chất lượng cá cơm săng khô

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 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT v DANH MỤC BẢNG vi DANH MỤC HÌNH vii LỜI MỞ ĐẦU 1 Chương 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3 1.1. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 3 1.1.1. Tổng quan về nguyên liệu cá cơm 3 1.1.2.1. Cá cơm săng (stolephorus tri) 3 1.1.2.2. Cá cơm thường (stolephorus commersonii) 5 1.1.3. Thành phần hóa học của cá cơm 9 1.1.3.1. Thành phần các axit amin của cá cơm tươi 9 1.1.3.2. Thành phần hóa học cơ bản của cá cơm thường 9 1.1.3.3. Thành phần hóa học cơ bản của cá cơm săng 10 1.1.4. Sự tồn tại của nước trong nguyên liệu 10 1.2. GIỚI THIỆU VỀ KỸ THUẬT SẤY 11 1.2.1. Khái niệm về sấy 12 1.2.2. Đặc điểm diễn biến của quá trình sấy 12 1.2.3. Sự khuyếch tán của nước trong nguyên liệu trong quá trình sấy 13 1.2.4. Một số nhân tố ảnh hưởng tới tốc độ sấy 18 1.2.6. Một số phương pháp và thiết bị sấy 20 1.2.6.1. Phương pháp sấy khô tự nhiên 20 1.2.6.2. Phương pháp sấy khô nhân tạo 20 1.2.7. Tổng quan về sấy bức xạ hồng ngoại 22 1.2.7.1. Bức xạ hồng ngoại 22 1.2.7.2. Các nguồn bức xạ hồng ngoại 24 iii 1.2.7.3. Sấy khô bằng bức xạ hồng ngoại 24 1.2.8. Biến đổi của cá cơm săng trong quá trình sấy 27 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 iv 3.2.2. Sự biến đổi về độ ẩm, tốc độ sấy theo nhiệt độ và thời gian sấy ở vận tốc gió 1m/s 49 3.2.3. Sự biến đổi về độ ẩm, tốc độ sấy theo nhiệt độ và thời gian sấy ở vận tốc gió 2m/s 52 3.2.4. Sự biến đổi về độ ẩm, tốc độ sấy theo nhiệt độ và thời gian sấy ở vận tốc gió 3m/s 54 3.3. Biến đổi về tỷ lệ hút nước phục hồi của sản phẩm theo các chế độ sấy 56 3.4. Sự biến đổi hàm lượng NH 3 của cá cơm săng khô theo các chế độ sấy 58 3.5. Sự biến đổi chất lượng cảm quan của cá cơm săng khô theo các chế độ sấy59 3.6. Kết quả kiểm tra vi sinh của sản phẩm cá cơm săng khô 61 3.7. So sánh sản phẩm cá cơm săng khô theo các phương pháp sấy 62 3.7.1. Sự biến đổi thời gian sấy theo các phương pháp sấy 63 3.7.3. So sánh chất lượng cảm quan của cá cơm săng khô theo các phương pháp sấy 66 3.8. Hạch toán sơ bộ giá thành sản phẩm cá cơm săng khô 68 TÀI LIỆU THAM KHẢO 74 PHỤ LỤC 1 PHỤ LỤC 2 v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu viết tắt: 1. G(gam): khối lượng (gam) 2. W(%): Độ ẩm(%) Chữ viết tắt: 1. CLCQ: Chất lượng cảm quan 2. BXHN: Bức xạ hồng ngoại 3. VSATTP: Vệ sinh an toàn thực phẩm vi 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 3 của cá cơm săng khô 67 vii DANH MỤC HÌNH Hình 2.1. Cá cơm săng tươi 33 Hình 2.2. Cấu tạo thiết bị sấy gốm hồng ngoại chọn lọc 35 Hình 2.3. Buồng sấy gốm hồng ngoại chọn lọc 36 Hình 2.4. Ống gốm hồng ngoại 36 Hình 2.5. Bảng điện điều khiển 37 Hình 2.6. Sơ đồ nguyên lí hoạt động 37 Hình 2.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 40 Hình 3.1: Biến đổi thời gian sấy 48 Hình 3.2. Sự biến đổi độ ẩm theo nhiệt độ và thời gian sấy 50 Hình 3.3. Sự biến đổi tốc độ sấy theo nhiệt độ và thời gian sấy 50 Hình 3.4. Sự biến đổi độ ẩm theo nhiệt độ và thời gian sấy ở v=2m/s 52 Hình 3.5. Sự biến đổi tốc độ sấy theo nhiệt độ và thời gian sấy ở v=2m/s 53 Hình 3.6. Sự biến đổi độ ẩm theo nhiệt độ và thời gian sấy ở v=3m/s 55 Hình 3.7. Sự biến đổi tốc độ sấy theo nhiệt độ và thời gian ở v=3m/s 55 Hình 3.8. Tỷ lệ hút nước phục hồi của sản phẩm theo các chế độ sấy. 57 Hình 3.9. Sự biến đổi hàm lượng HN 3 của sản phẩm theo các chế độ sấy. 58 Hình 3.10. Biến đổi chất lượng cảm quan của sản phẩm theo các chế độ sấy 60 Hình 3.11. Sự biến đổi độ ẩm theo các phương pháp sấy 63 Hình 3.12. Sự biến đổi tốc độ sấy của sản phẩm theo các phương pháp sấy theo các phương pháp sấy. 65 Hình 3.13. Sự biến đổi tỷ lệ hút nước phục hồi của cá cơm săng khô theo các 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. Do đó, việc nghiên cứu và ứng dụng công nghệ hiện đại vừa tiên tiến về kỹ thuật, vừa an toàn vệ sinh trong chế biến mặt hàng thủy sản khô là công việc hết sức cần thiết và phù hợp với thực tiễn. Xuất phát từ yêu cầu và ý nghĩa thực tiễn trên nên em đi sâu vào nghiên cứu đề tài: “Nghiên cứu ảnh hưởng của các chế độ sấy bức xạ gốm hồng ngoại chọn lọc kết hợp đối lưu đến chất lượng cá cơm săng khô” để tìm ra chế độ sấy thích hợp cho sản phẩm cá cơm săng. Phạm vi nghiên cứu của đề tài là đi sâu vào nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ, vận tốc gió ở các chế độ khác nhau đến chất lượng cá cơm săng khô. Mục đích 2 là để tìm ra thời gian sấy ngắn nhất và tỷ lệ phục hồi của sản phẩm ở nhiệt độ và vận tốc gió thích hợp nhất, đồng thời cho sản phẩm đạt giá trị cảm quan tốt. Trong quá trình thực hiện đề tài còn gặp không ít khó khăn và hạn chế do đó đề tài của em không tránh khỏi những sai sót. Vì vậy kính mong quý thầy cô, cùng bạn đọc thông cảm và có những đóng góp để đề tài của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn! 3 Chương 1. TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 1.1.1. Tổng quan về nguyên liệu cá cơm[3][13] Cá cơm là họ cá đứng đầu về sản lượng trong ngành khai thác hiện nay trên thế giới và là đối tượng đánh bắt quan trọng trong nghề cá nổi ven biển ở nước ta. Loài 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) [...]... chua ôi khi gi m m t cách tương v tăng, nh t là v i do lư ng axit bay hơi trong s n ph m s y gi m Nguyên li u cá trong quá trình làm khô n u cư ng ph n ng th y phân các protein, các axit amin, lipid và các ph n ng t o màu maillard, quinonamin, oxy hóa lipid…X y ra càng m nh thì hàm lư ng thành ph n các axit amin, các h p ch t polyphenol và các axit béo b m t i nhi u làm cho s n ph m khô kém thơm và kém... r ng Không có ư ng bên, h u môn cách xa vây h u môn và g n phía sau b ng Thân màu tr ng, bên thân có m t d i b c óng ánh Các vây màu tr ng, riêng vây uôi màu xanh l c 5 c i m phân b Trên th gi i cá cơm săng thư ng ch y u các nư c nhi t Indonesia, Malaysia, Thái Lan, Philippin, Trung Qu c, Nam Tri u Tiên, n nư c ông Phi, bi n i như: , các R p, v nh Aden, Madagasca, Mauritius Vi t Nam cá cơm săng thư... khoa h c) − H + Cá tr ng (tên Vi t Nam) + Engraulidae (tên khoa h c) − Gi ng + Cá cơm (tên Vi t Nam) + Stolephorus (tên khoa h c) − Loài + Cá cơm tr ng (tên Vi t Nam) + Stolephorus indicus (tên khoa h c) + Indica’s anchovy (tên ti ng Anh) Môi trư ng s ng Cá cơm tr ng thư ng s ng mu i th p các vùng bi n ven b và các c a sông có 8 c i m sinh h c Cá cơm tr ng thư ng k t thành àn l n, s ng các vùng bi n...4 - Gi ng + Cá cơm (tên Vi t Nam) + Stolephorus (tên khoa h c) - Loài + Cá cơm săng (tên Vi t Nam) + Spined anchovy (tên khoa h c) + Stolephorus tri (tên khoa h c) Môi trư ng s ng các vùng ven bi n và các c a sông c i m sinh h c Cá cơm săng thư ng k t thành àn l n, trên các t ng gi a và trên b m t, thích ánh sáng èn Th c ăn ch y u là t o silic và chân mái chèo copepoda Hàng năm cá thư ng vào tháng... thác cá có chi u dài t 90 ÷ 100 mm, kích thư c dài nh t là 135 mm 9 c i m kinh t Cá cơm tr ng có s n lư ng khai thác ít nh t Giá tr s d ng thư ng dùng ăn tươi, phơi khô, làm m m, ch bi n b t cá 1.1.3 Thành ph n hóa h c c a cá cơm[ 3] 1.1.3.1 Thành ph n các axit amin c a cá cơm tươi B ng 1.1 Thành ph n các axit amin c a cá cơm tươi STT Thành ph n ơn v (mg/gN) STT Thành ph n 1 Isoleucin 338 10 Valine 366... kho ng cách t (kho ng cách càng xa thì cư ng càng gi m) ngu n phát 24 1.2.7.2 Các ngu n b c x h ng ngo i Ngu n t nhiên M t tr i chính là ngu n phát sáng l n nh t, trong ánh sáng m t tr i có 40% ánh sáng nhìn th y, 59% tia h ng ngo i và 1% tia t ngo i Ngoài ra các vì sao cũng có th phát ra tia h ng ngo i Ngu n nhân t o + èn dây tóc nóng sáng + Các t m kim lo i + Các thanh i n tr + èn th y ngân + Các thanh... + Cá tr ng (tên Vi t Nam) + Engraulidae (tên khoa h c) − Gi ng + Cá cơm (tên Vi t Nam) + Stolephorus (tên khoa h c) 6 − Loài + Cá cơm thư ng (tên Vi t Nam) + Stolephorus commersonii (tên khoa h c) + Commerson’s anchovy (tên ti ng Anh) Môi trư ng s ng Cũng gi ng như cá cơm săng cá cơm thư ng là loài s ng ven bi n và c a sông, v ng, v nh nư c l c i m sinh h c Cá cơm thư ng k t thành àn l n, trên các. .. ng c khai thác thư ng là các lo i lư i vây, vó, xăm, rùng, mành… Ngư i ta thư ng khai thác cá có kích thư c t 40 ÷ 50 mm, l n nh t là 100mm c i m kinh t Cá cơm thư ng có s n lư ng khai thác ư c nhi u nh t so v i các loài cá cơm khác, có th lên n hàng ngàn t n m i năm, m i m có th Giá tr s d ng có th dùng t 4 ÷ 5 t n cá ăn tươi, phơi khô, s y khô, làm nư c m m, m m chua − B + Cá trích (tên Vi t Nam)... thân có m t s c màu tr ng như gi i b c c i m phân b Cá cơm thư ng ch y u các nư c nhi t Lan, Philippin, Trung Qu c, Nam Tri u Tiên, R p, V nh Aden, Madagasca, Mauritius i như: Indonesia, Malaysia, Thái n , các nư c ông Phi, bi n 7 Vi t Nam cá cơm thư ng phân b ch y u Qu ng Ninh vùng bi n c a các t nh t n Cà Mau và V nh Thái Lan c i m khai thác Cá cơm thư ng có mùa v khai thác quanh năm, r nh t vào... v (mg/gN) 1.1.3.2 Thành ph n hóa h c cơ b n c a cá cơm thư ng B ng 1.2 Thành ph n dinh dư ng c a cá cơm thư ng STT Thành ph n (%) Cá tươi 1 m 74,22 2 Protein 19,5 3 Lipit 1,7 4 Khoáng 1,2 5 NH3 (mg%) 4,65 6 Ntq 3,7 7 Histamine (ppm) 3 10 1.1.3.3 Thành ph n hóa h c cơ b n c a cá cơm săng B ng 1.3 Thành ph n hóa h c c a cá cơm săng tươi STT Thành ph n Cá tươi 1 Lipit (%) 2,5 2 Carbohydrate (%) 0 3 Tro . ảnh hưởng của các chế độ sấy bức xạ gốm hồng ngoại chọn lọc kết hợp đối lưu đến chất lượng cá cơm săng khô để tìm ra chế độ sấy thích hợp cho sản phẩm cá cơm săng. Phạm vi nghiên cứu của. theo các chế độ sấy 56 3.4. Sự biến đổi hàm lượng NH 3 của cá cơm săng khô theo các chế độ sấy 58 3.5. Sự biến đổi chất lượng cảm quan của cá cơm săng khô theo các chế độ sấy5 9 3.6. Kết quả. 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