Nghiên cứu chế biến cá trích khô tẩm gia vị bằng phương pháp sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh

Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu của đề tài là tìm ra quy trình chế biến “cá trích khô tẩm gia vị” bằng phương pháp sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh để sản xuất ra mặt hàng phù hợp v

LỜI CẢM ƠN

Sau thời gian thưc tập, em đã hoàn thành đề tài tốt nghiệp của mình, để hoàn thành được đề tài em đã được sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô, gia đình, bạn bè Trước hết em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Nha Trang, ban chủ nhiệm khoa công nghệ Thực phẩm, các thầy cô phòng thí nghiệm đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ em thực hiện đề tài này

Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS.Trần Đại Tiến đã trực tiếp hướng dẫn,

tận tình chỉ bảo và cung cấp những lời khuyên quý báu trong suốt thời gian thực hiện

đề tài

Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô bộ môn công nghệ Chế biến đã chỉ dạy cho chúng em những kiến thức thật hữu ích

Cuối cùng em xin cảm ơn tới bố mẹ, gia đình, bạn bè đã luôn động viên, chia

sẻ, giúp đỡ em trong thời gian học tập và thực hiện đề tài tốt nghiệp

Em xin chân thành cảm ơn!

Nha Trang, ngày 27 tháng 06 năm 2012

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Oanh

MỤC LỤC

LỜI NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

LỜI CẢM ƠN

LỜI NÓI ĐẦU 1

1.Đặt vấn đề 1

2.Mục tiêu nghiên cứu 1

3.Nội dung nghiên cứu 1

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 3

1.1 Tình hình tiêu thụ thủy sản khô trong những năm gần đây 3

1.1.1.Tình hình tiêu thụ thủy sản khô 3

1.2 Khái quát chung về nguyên liệu cá trích xương 5

1.2.1 Đặc điểm và mùa vụ khai thác cá 5

1.3 Tổng quan về các gia vị và phụ gia sử dụng 7

1.3.1 Đường saccarose (C12H22O11) 7

1.3.2 Sorbitol (C6H14O6) 7

1.3.3 Muối ăn ( NaCl) 8

1.3.4 Monogutamat Natri (Bột ngọt) 8

1.3.5 Gừng 9

1.3.6 Ớt bột 9

1.3.7 Vừng 9

1.4 Tổng quan về sấy 10

1.4.1 Khái niệm 10

1.4.2 Cơ chế thoát ẩm ra khỏi vật liệu trong quá trình sấy 11

1.4.3 Các giai đoạn trong quá trình sấy 12

1.4.4 Các phương pháp và thiết bị sấy 13

1.4.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ làm khô 16

1.4.6 Các biến đổi trong quá trình sấy 17

1.5 Tổng quan về sấy lạnh 19

1.5.1 Khái niệm 19

1.5.2 Nguyên lý sấy đối lưu lạnh, ưu và nhược điểm 20

1.6 Tổng quan về sấy bức xạ hồng ngoại 20

1.6.1 Khái niệm 20

1.6.2 Đặc điểm về bức xạ hồng ngoại, ưu và nhược điểm 20

1.7 Tổng quan một số nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan đến sấy khô các sản phẩm thủy sản 21

1.8 Phương pháp đánh giá chất lượng cảm quan 22

1.8.1 Định nghĩa 22

1.8.2 Phương pháp cho điểm theo TCVN (3215-79) 22

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 25 2.1 Đối tượng nghiên 25

2.1.1 Nguyên liệu chính 25

2.1.2 Nguyên liệu phụ 25

2.2 Thiết bị sử dụng 26

2.2.1 Cấu tạo của tủ sấy 26

2.2.2 Nguyên tắc họat động của tủ sấy bằng bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh 26

2.3 Phương pháp nghiên cứu 26

2.3.1 Phương pháp phân tích hóa học 26

2.3.2 Phương pháp đánh giá cảm quan 27

2.3.3 Phương pháp kiểm tra vi sinh vật (TCVN 5649:2006) 29

2.3.4 Tính toán độ ẩm của sản phẩm trong quá trình sấy 29

2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 34

2.5.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát xác định tỷ lệ phối trộn phụ gia thích hợp 34

2.5.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định chế độ sấy thích hợp 39

2.5.3 So sánh chất lượng sản phẩm theo các phương pháp sấy 39

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ THẢO LUẬN 40

3.1 Ảnh hưởng của các chất phụ gia đến chất lượng cảm quan của cá trích khô 40

3.1.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ đường đến điểm chất lượng cảm quan của cá trích khô 40

3.1.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ muối đến điểm chất lượng cảm quan của cá trích khô 41

3.1.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ ớt đến điểm chất lượng cảm quan của cá trích khô 42

3.1.4 Ảnh hưởng của tỷ lệ gừng đến điểm chất lượng cảm quan của cá trích 43

3.2 Kết quả thảo luận xác định chế độ sấy 44

3.2.1 Sự biến đổi về độ ẩm và tốc độ sấy .44

3.2.2 Biến đổi thời gian sấy cá trích khô theo các chế độ sấy 46

3.2.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến điểm chất lượng cảm quan của cá trích khô 47

3.4 So sánh chất lượng cá trích khô theo các phương pháp sấy 48

3.4.1 Chất lượng cảm quan của sản phẩm theo các phương pháp sấy 48

3.4.2 Biến đổi độ ẩm của sản phẩm cá trích khô theo các phương pháp sấy 49

3.4.3 Tỷ lệ hút nước phục hồi của sản phẩm theo các phương pháp sấy 50

3.5 Kết quả xác định hàm lượng Protein, NH3 trong mẫu tối ưu, mẫu phơi nắng 51

3.6 Kết quả kiểm tra vi sinh vật 51

SƠ BỘ HẠCH TOÁN GIÁ THÀNH SẢN PHẨM, KẾT LUẬN VÀ Ý KIẾN ĐỀ XUẤT .53

1.Tính định mức nguyên liệu cho một kg sản phẩm 53

2.Kết luận 54

3.Ý kiến đề xuất 54

TÀI LIỆU THAM KHẢO 58

PHỤ LỤC 1: ii

PHỤ LỤC 2: viii

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Cá trích xương 5

Hình 2.1: Nguyên liệu cá trích xương 25

Hình 2.2: Sơ đồ quy trình dự kiến chế biến cá trích khô tẩm gia vị 31

Hình 2.3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát xác định tỷ lệ phối trộn phụ gia thích hợp 34

Hình 2.4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ đường thích hợp 35

Hình 2.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ muối thích hợp 36

Hình 2.6: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ ớt bột thích hợp 37

Hình 2.7: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ gừng thích hợp 38

Hình 2.8: Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định chế độ sấy thích hợp 39

Hình 2.9: Sơ đồ bố trí thí nghiệm so sánh mẫu tối ưu và mẫu phơi nắng 39

Hình 3.1: Ảnh hưởng của tỷ lệ đường đến điểm CLCQ của cá trích khô 40

Hình 3.2: Ảnh hưởng của tỷ lệ muối đến điểm CLCQ của cá trích khô 41

Hình 3.3: Ảnh hưởng của tỷ lệ ớt đến điểm CLCQ của cá trích khô 42

Hình 3.4: Ảnh hưởng của tỷ lệ gừng đến điểm chất lượng cảm quan của cá trích khô 43 Hình 3.5: Biến đổi độ ẩm của cá trích khô theo các nhiệt độ sấy 45

Hình 3.6: Biến đổi tốc độ sấy của cá trích khô theo nhiệt độ sấy……….45

Hình 3.7: Biến đổi thời gian sấy theo nhiệt độ sấy 46

Hình 3.8: Biến đổi điểm chất lượng cảm quan của cá trích khô theo nhiệt độ sấy 47

Hình 3.9: Điểm chất lượng cảm quan của sản phẩm theo các phương pháp sấy 48

Hình 3.10: Biến đổi độ ẩm của cá trích khô theo các phương pháp sấy 49

Hình 3.11: Tỷ lệ hút nước phục hồi của mẫu sấy BXHN - SLvà mẫu phơi nắng 50

Hình 4.1: Quy trình chế biến cá trích khô tẩm gia vị bằng phương pháp sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh……… 55

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1 1: Thành phần hóa học, dinh dưỡng của cá Trích xương 6

Bảng 1.2: Thành phần các acid amin chủ yếu trong cá Trích 6

Bảng 1.3: Một số tinh chất hóa học của muối tinh khiết 8

Bảng 1.4: Bảng mô tả điểm cho các sản phẩm theo TCVN 3215 – 79 23

Bảng 1.5: Bảng các mức chất lượng 24

Bảng 2.1: Thang điểm chỉ tiêu màu sắc của sản phẩm 27

Bảng 2.2: Thang điểm chỉ tiêu vị của sản phẩm 27

Bảng 2.3: Thang điểm chỉ tiêu mùi của sản phẩm 28

Bảng 2.4: Thang điểm chỉ tiêu trạng thái của sản phẩm 28

Bảng 2.5: Chỉ tiêu vi sinh đối với thủy sản khô không ăn liền 29

Bảng 3.5: Sự biến đổi khối lượng, độ ẩm, tốc độ sấy theo nhiệt độ 44

Bảng 3.11: Kết quả xác định hàm lượng Protein, NH3 trong mẫu tối ưu và mẫu phơi nắng 51

Bảng 3.12: Kết quả kiểm tra vi sinh vật sản phẩm cá trích tẩm gia vị sấy khô 52 Bảng 4.1: Sự thay đổi khối lượng ứng với 1000 g nguyên liệu qua các công đoạn 53 Bảng 4.2: Hạch toán sơ bộ giá 1 kg sản phẩm sấy khô chưa tính chi phí phụ khác 53

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

BXHN – SL: Bức xạ hồng ngoại – sấy lạnh

BT NM – NM: Bào tử nấm men – nấm mốc

LỜI NÓI ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Cá trích là một loài cá biển có danh pháp khoa học là Sardinella thuộc chi cá xương, họ cá trích (Clupeidae) Đây là một loài cá béo có giá trị dinh dưỡng, giá trị

kinh tế cao và cũng là đối tượng quan trọng của nghề cá thế giới Ở Việt Nam, cá trích

có khoảng 10 loài, quan trọng là cá trích tròn ( S.aurita) và cá trích xương (S.jussieu)

Cá trích là nguyên liệu của những món ăn thông dụng ở các nước trên thế giới Mắm cá trích là món ăn ở châu Âu và đã trở thành một khẩu phần vùng Baltic, Đức

Cá trích cũng phổ biến trong ẩm thực của người Do Thái đồng thời nó cũng là món ăn rất khoái khẩu của người Nga Cá trích hun khói là một bữa ăn truyền thống của người Đan Mạch, còn cá trích ngâm dầu được tìm thấy trong các món ăn của người Nhật Ở Việt Nam món gỏi cá trích rất phổ biến và được ưa chuộng cùng với món đồ hộp cá trích sốt cà chua Các sản phẩm từ cá trích rất đa dạng, với mong muốn phát triển đa dạng và phong phú hơn nữa các sản phẩm từ cá trích là hết sức cần thiết nhằm làm tăng về chủng loại, số lượng sản phẩm tiêu dùng trong nước cũng như xuất khẩu Các sản phẩm cá trích chế biến dưới dạng khô đã được người dân biết đến nhưng chủ yếu là phơi nắng khó kiểm soát được sự đồng đều của sản phẩm cũng như

về mặt an toàn thực phẩm Do đó chưa thể thỏa mãn nhu cầu về khẩu vị người tiêu dùng trong cũng như ngoài nước Sản phẩm “cá trích khô tẩm gia vị” sẽ mang đến một hương vị hoàn toàn mới nhờ vào sự kết hợp hài hòa giữa các thành phần gia vị và phương pháp sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh đồng thời cũng đảm bảo an toàn

vệ sinh thực phẩm

2 Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu của đề tài là tìm ra quy trình chế biến “cá trích khô tẩm gia vị” bằng phương pháp sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh để sản xuất ra mặt hàng phù hợp với khẩu vị người tiêu dùng trong và ngoài nước, đạt yêu cầu về vệ sinh an toàn thực phẩm, có giá thành kinh tế hợp lý

3 Nội dung nghiên cứu

Đồ án “Nghiên cứu chế biến cá trích khô tẩm gia vị bằng phương pháp sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh” gồm các nội dung sau:

- Tổng quan về nguyên liệu cá trích và công nghệ chế biến các sản phẩm thủy sản khô tẩm gia vị

- Tổng quan về công nghệ sấy

- Nghiên cứu thành phần phối trộn thích hợp cho sản phẩm cá trích tẩm gia vị

- Nghiên cứu về chế độ sấy phù hợp cho sản phẩm

- So sánh chất lượng sản phẩm cá trích tẩm gia vị bằng phương pháp sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh và phương pháp sấy truyền thống (phơi nắng)

- Xác định tỷ lệ hút nước phục hồi của sản phẩm

- Thực nghiệm xác định định mức tiêu hao nguyên liệu và sơ bộ hạch toán giá thành sản phẩm

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN

1.1 Tình hình tiêu thụ thủy sản khô trong những năm gần đây

1.1.1 Tình hình tiêu thụ thủy sản khô [13], [14], [15]

Sản phẩm thủy sản khô của Việt Nam đã có mặt tại 50 nước trên thế giới, trong

đó các thị trường nhập khẩu chính là Hàn Quốc, các nước ASEAN, Trung Quốc và

Nhật Bản (chiếm 73,1% thị phần xuất khẩu)

Theo số liệu thống kê của Tổng cục Hải quan, xuất khẩu thủy hải sản khô năm

2009 đạt gần 43.000 tấn, với giá trị trên 160 triệu USD, tăng 31,2% về lượng và 9,9%

về giá trị so với năm 2008 Chỉ tính riêng nửa đầu tháng 12/2009, xuất khẩu thủy sản khô của cả nước đạt trên 1.800 tấn, với trị giá gần 6 triệu USD, tăng 99,6% về lượng và 24,5% về giá trị so với cùng kỳ năm trước Với giá trung bình đạt 3,49 USD/kg Mặc dù chỉ chiếm 3,77% tỷ trọng xuất khẩu, nhưng đây vẫn là nhưng con số ấn tượng, đánh dấu một năm thành công của xuất khẩu thủy hải sản khô, trong điều kiện nền kinh tế thế giới

suy thoái và nguồn nguyên liệu trong nước bị khủng hoảng Thủy hải sản khô của Việt

Nam rất thành công trong chiếm lĩnh thị trường Trong đó, các thị trường như Hàn Quốc, Asean, Trung Quốc, Nhật Bản… chiếm trên 73,1% thị phần xuất khẩu của cả nước Giá trị nhập khẩu của Mỹ tăng 81,8% so với năm 2008, Nhật Bản tăng 56,6%; Đài Loan tăng 36,5% và Asean tăng 2,9%

Theo Hiệp hội chế biến và Xuất khẩu thủy sản Việt Nam (VASEP), năm 2010, xuất khẩu thủy sản khô sẽ tăng mạnh so với năm 2009 Theo báo cáo của Tổng cục Hải quan Việt nam, 3 tháng đầu năm 2010, Việt Nam đã xuất khẩu 6.258 tấn thủy sản khô với tổng giá trị xấp xỉ 24,2 triệu USD Trong đó, riêng tháng 3, cả nước xuất khẩu 3.232 tấn hàng khô tương đương 9,82 triệu USD, tăng 45,4% về lượng và 3,5% về giá trị so với cùng kỳ năm ngoái

Theo thống kê của Tổng Cục Hải Quan Việt Nam tính đến hết năm 2011, kim

ngạch xuất khẩu nhóm hàng thủy sản đạt 6,11 tỷ USD, tăng 21,8% so với năm 2010 và tăng 65,6% so với mức bình quân giai đoạn 2005- 2009 Liên minh châu Âu (EU), Hoa Kỳ và Nhật Bản vẫn là 3 đối tác chính nhập khẩu hàng thuỷ sản trong năm 2011,

cụ thể: xuất khẩu mặt hàng này sang thị trường EU đạt 1,36 tỷ USD, tăng 12,9%; sang Hoa Kỳ đạt 1,16 tỷ USD, tăng 21,3%; sang Nhật Bản đạt 1,02 tỷ USD, tăng 13,6% so với năm 2010 Ngoài ra, xuất khẩu thủy sản của Việt Nam còn mở rộng sang các thị

trường như Hàn Quốc: 490 triệu USD, tăng 26,1%; Trung Quốc: 223 triệu USD, tăng 37,3%; Braxin: 86,3 triệu USD, tăng 153,5%

Từ những tín hiệu khả quan về tình hình tiêu thụ thủy hải sản khô trong những năm gần đây cho thấy, năm 2012 sẽ tiếp tục là một năm thành công của xuất khẩu

thủy hải sản khô Việt Nam Mặt hàng này sẽ có những đóng góp quan trọng trong tổng kim ngạch xuất khẩu chung của cả ngành thủy hải sản và sẽ là mặt hàng xuất khẩu chiến lược của thủy hải sản Việt Nam Năm 2012 thủy hải sản khô vẫn tiếp tục có mặt

trên các thị trường Hàn Quốc, Asean, Trung Quốc, Nhật Bản, Đài Loan, Mỹ… Đây vẫn là những thị trường nhập khẩu chính của thủy sản khô Việt Nam

1.1.2 Tình hình tiêu thụ thủy sản khô tẩm gia vị

Trong thời đại công nghiệp hóa – hiện đại hóa ngày nay, con người ngày càng bận rộn với công việc, học tập, sinh hoạt, ít có thời gian chế biến thực phẩm Sản phẩm tẩm gia vị đang là sự lựa chọn ưa chuộng của mọi người để giảm bớt thời gian nấu nướng, chế biến Trong đó mặt hàng khô thủy sản tẩm gia vị cũng ngày càng đáp ứng nhanh chóng và phù hợp yêu cầu đó như là một nhu cầu tất yếu đáp ứng được cho mọi người cả về thời gian, chất lượng, vệ sinh, nhu cầu thị hiếu của con người Với sản phẩm khô cá tẩm gia vị là sản phẩm được nhiều người ưa thích và sử dụng, được chế biến đa dạng từ nguồn nguyên liệu là cá tươi, cá đông lạnh hay khô cá như cá đuối, cá chuồn, cá trích, cá nục, cá hố, cá bò da…

Qua quá trình chế biến làm tăng giá trị về mặt cảm quan, chất lượng và có thể sử dụng mà chỉ mất rất ít thời gian chế biến lại Vì thế khô cá tẩm gia vị ngày càng được ưa chuộng không chỉ trong nước mà còn đáp ứng nhu cầu xuất khẩu Khô cá tẩm gia vị đã được phân phối đến nhiều vùng miền trong nước cũng như có mặt ở nhiều nước khác như Hàn Quốc, ASEAN, Trung Quốc, Nhật Bản, Đài Loan, Mỹ…

1.2 Khái quát chung về nguyên liệu cá trích xương [1], [13]

1.2.1 Đặc điểm và mùa vụ khai thác cá

Hình 1.1: Cá trích xương

Tên khoa học: Sardinella Gibbosa

Tên tiếng anh: Goldstripe sardinella

Mô tả: thân hình thoi dài, dẹp bên Rìa sau các vảy có trên 20 lỗ nhỏ Có 2 hàng vảy trước vây lưng Bụng dẹp, viền bụng nhọn sắc Trên xương đỉnh trán có 7 -

14 vằn Phần trên và phần dưới xương hàm phụ thứ hai dài bằng nhau Có mấu da phân chạc trên nhánh thẳng đứng của xương đai vai Chiều dài thân gấp 3,2 – 4,8 lần chiều cao thân, gấp 3,6 – 4,4 lần chiều dài đầu Mắt hơi to, màng mỡ mắt phát triển Miệng tương đối nhỏ, môi dày Hai hàm không có răng Khoảng cách giữa 2 mắt rộng, bằng phẳng Vảy tròn, dễ rụng Vảy gai viền bụng rất sắc

Màu sắc: lưng màu lục đậm, dọc 2 bên thân có một dọc hẹp màu vàng nhạt óng ánh Rìa sau vây lưng màu xám, vây ngực và vây đuôi màu vàng nhạt, vây bụng và vây hậu môn trắng

loài phân bố rộng khắp trên lãnh hải Việt Nam, được sản xuất nhiều mặt hàng như: đồ hộp cá trích sốt cà, cá trích cuốn lá lốt, gỏi cá trích nổi tiếng ở Phú Quốc, cá trích khô nguyên con…

1.2.2 Thành phần hóa học của nguyên liệu

Thành phần hóa học của cá Trích bao gồm: nước, protein, muối vô cơ, vitamin,… Các thành phần này khác nhau rất nhiều, thay đổi phụ thuộc vào giống, loài, giới tính, điều kiện sinh sống… Ngoài ra các yếu tố như thành phần thức ăn, môi trường sống, kích cỡ cá và các đặc tính di truyền cũng ảnh hưởng đến thành phần hóa học

Bảng 1.1: Thành phần hóa học, dinh dưỡng của cá Trích xương

Thành phần dinh dưỡng trong 100 g thực phẩm ăn được

Tro Can

Xi

Phot pho

Va line

1.3 Tổng quan về các gia vị và phụ gia sử dụng

1.3.1 Đường saccarose (C 12 H 22 O 11 ) [10]

Saccarose là loại đường phổ biến trong thiên nhiên, chúng tồn tại nhiều trong mía, củ cải đường Đây là loại đường dễ hòa tan, có ý nghĩa cực kỳ quan trọng đối với sức khỏe của con người Saccarose là loại disacarit, được tạo thành từ hai monosacarit

là glucose và fructose liên kết với nhau Trong chế biến thực phẩm đường tham gia tạo

vị ngọt dịu cho sản phẩm, ngoài gia còn tham gia vào quá trình tạo màu sắc và mùi thơm cho thực phẩm khi gia nhiệt Nguyên nhân là do phản ứng melanoidin, phản ứng quinoamin và sản phẩm là các chất mang màu, mang mùi

Đường có tỷ trọng 1,5879 g/cm3, nhiệt độ nóng chảy 186 – 1880C, đường dễ hòa tan trong nước, độ hòa tan tăng khi nhệt độ càng tăng, còn độ nhớt tăng theo chiều tăng của nhiệt độ

Yêu cầu:

Đường phải tốt, không có vị chua, hàm lượng saccarose lớn hơn 99%, hàm lượng đường khử không vượt quá 0,2%, không có tạp chất, tinh thể đường tách rời không bị bón cục

1.3.2 Sorbitol (C 6 H 14 O 6 ) [10]

Sorbitol là dẫn xuất của glucose do sự khử nhóm aldehyt thành alkol Sorbitol có

vị ngọt, là chất kết tinh, tan trong nước Đây là một loại chất ngọt được dùng trong chế biến thực phẩm, nếu nó tồn tại trong thực phẩm quá nhiều thì cũng không có lợi Vì vậy phải bổ sung sorbitol trong chế biến thực phẩm theo lượng thích hợp

Công dụng: sorbitol được sử dụng như một chất giữ ẩm trong rất nhiều thực phẩm để chống mất nước Việc bổ sung sorbitol vào trong sản phẩm sấy sẽ làm cho thực phẩm giữ được tính chất ban đầu trong quá trình sấy cũng như trong quá trình bảo quản

Sorbitol là chất bền vững về mặt hóa học, nó có thể chịu được nhiệt độ cao, không tham gia vào phản ứng Maillard Đây có thể coi là một tính chất ưu việt của sorbitol, đặc biệt với sản phẩm sấy ở nhiệt độ cao

Sorbitol cung cấp vị ngọt và góp phần tạo vị hấp dẫn cho sản phẩm

Sorbitol cung cấp năng lượng ít hơn một phần ba so với đường

Sorbitol là chất giữ ẩm, không mang lại các bệnh về răng miệng, có thể sử dụng như chất thay thế đối với những người bị mắc bệnh đái đường

1.3.3 Muối ăn (NaCl) [10]

Muối là thành phần không thể thiếu được trong khẩu phần ăn của con người cũng như các loại động vật khác Muối tham gia vào quá trình tạo vị đậm đà cho thực phẩm đồng thời còn có tác dụng phòng thối Do đó góp phần kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm, đặc biệt là đối với sản phẩm khô Muối có thể khai thác từ nguồn nước biển hoặc từ các hầm muối

Yêu cầu: muối dùng trong thực phẩm là muối tốt, chiếm 95% NaCl trở lên, không có chứa tạp chất, độ ẩm không vượt quá 5%, trong muối không chứa các muối tạp, nếu có không vượt quá 2,5% Tinh thể muối trắng xốp

Bảng 1.3: Một số tinh chất hóa học của muối tinh khiết

mì Bột ngọt được xem như một gia vị để bổ sung vào trong thực phẩm trong quá trình chế biến

1.3.5 Gừng [16]

Gừng còn được gọi là khương là một loại gia vị quan trọng trong thực phẩm, không những thế gừng còn là một loại thuốc quan trọng trong các bài thuốc cổ truyền

Tên khoa học của gừng là Zingiber offcinale, thuộc họ gừng Zingilberaceea

Thành phần hóa học của gừng: gừng chứa 1-3% tinh dầu mà thành phần chủ yếu là camphen, β-phelandren Ngoài ra còn có 3,7% lipid, tinh bột và 5% nhựa dầu trong đó

α-có chất cay như zingeron, shogaol

Trong thực phẩm bổ sung gừng để tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm Gừng có

vị cay, có mùi thơm đặc trưng nó giúp khử tanh cho sản phẩm thủy sản Dùng gừng trong thực phẩm còn có thể giải độc, ngăn chặn khả năng gây dị ứng của các sản phẩm

từ thịt và cá Đó là do gừng có enzyme phân giải protein Gừng còn có tác dụng chống oxy hóa, khi nấu ăn gừng tươi có tác dụng làm chậm sự biến đổi của các chất trong thức

ăn Bột gừng thường được chế biến sẵn bán rộng rãi ngoài thị trường

Gừng còn được dùng trong lĩnh vực y học như một vị thuốc để chữa một số bệnh như đầy bụng, đau bụng…

1.3.6 Ớt [17]

Ớt có tên khoa học là Capsium frutescens L, thuộc họ cà Solanaceae Quả mọc rủ

xuống đất, chỉ riêng ở cây ớt Chỉ Thiên là quả quay lên trời

Theo y học cổ truyền, ớt có vị cay, nóng Tác dụng khoan trung, tán hàn, kiện

tỳ, tiêu thực, chỉ thống (giảm đau), kháng nham (chữa ung thư),…Nhân dân thường dùng để chữa đau bụng do lạnh, tiêu hóa kém, đau khớp, dùng ngoài chữa rắn rết cắn… Ngoài dùng làm thuốc, nhân dân ta còn dùng lá ớt nấu canh ăn

Trong ớt có chứa một số hoạt chất sau: Capsican là một Alkaloid chiếm tỷ lệ khoảng 0,05 – 2% Có đặc điểm bốc hơi ở nhiệt độ cao, gây hắt hơi mạnh Ngoài ra còn có Capsaicin, là hoạt chất gây đỏ, nóng, chỉ xuất hiện khi quả ớt chín, chiếm tỉ lệ

từ 0,01-0,1%, chất này còn có tác dụng kích thích não bộ sản xuất ra chất Endorphin, một chất Morphin nội sinh, có đặc tính như những thuốc giảm đau, đặc biệt có ích cho những bệnh tim do chứa một số loạt chất giúp máu lưu thông tốt, tránh được tình trạng đông vón tiểu cầu dễ gây tai biến mạch

1.3.7 Vừng [18]

Vừng là một loại cây ra hoa thuộc chi vừng (Sesamum), họ vừng (Pedaliaceae)

Đây là một cây được thuần hóa ở các vùng nhiệt đới khắp thế giới và được trồng để

lấy hạt ăn do hạt có hàm lượng chất béo và chất đạm cao Cây cao cỡ 1-1,5 m Lá đơn

và kép, 3 lá phụ, có lông, hoa vàng nhạt, nang có khía, hạt nhỏ Hạt vừng chứa từ 38 - 50% dầu Dầu vừng là một loại dầu ăn tốt Ở xứ lạnh, dầu vừng có ưu điểm hơn dầu ô liu vì nó khó đông đặc lại Lá và rễ cây vừng được dùng để gội đầu cho mọc tóc Vừng

là thức ăn thường dùng, quen thuộc Các nghiên cứu khoa học chỉ ra rằng trong vừng

có chứa rất nhiều các chất chống lão hóa như vitamin E, có các chất mà cơ thể cần như protein, chất béo, đường, khoáng chất, có các chất phòng chống bệnh xơ cứng động mạch như axit béo không bão hòa, vitamin PP, vitamin B1 Vừng có tác dụng thông sữa, trị chứng thiếu sữa Vừng vị tính bình hòa, tác dụng bổ gan thận, bổ dưỡng tinh huyết, nên có tác dụng bổ dưỡng cho sản phụ bị sinh huyết hư tổn, thiếu sữa

- Vận chuyển ẩm từ các lớp bên trong ra bên ngoài

- Vận chuyển ẩm từ lớp bề mặt của vật liệu sấy vào môi trường không khí

Sấy có thể chia làm 2 phương pháp:

- Sấy tự nhiên (phơi nắng): sử dụng năng lượng mặt trời để tách ẩm ra khỏi vật liệu sấy

- Sấy nhân tạo: sử dụng tác nhân sấy để thực hiện quá trình sấy, tác nhân sấy thường được sử dụng là không khí ẩm, khói lò, hơi nước quá nhiệt…Tuy nhiên, không khí ẩm vẫn là tác nhân sấy thường được sử dụng nhất

Tác nhân sấy được sử dụng nhằm thực hiện các nhiệm vụ sau:

- Vận chuyển lượng nhiệt để cung cấp cho vật liệu sấy

- Vận chuyển lượng ẩm tách ra khỏi vật liệu sấy ngoài

- Kéo dài thời gian bảo quản: nguyên nhân do làm giảm lượng nước tự do trong thực phẩm, đây là môi trường cần thiết cho vi sinh vật và enzyme hoạt động

Trong quá trình sấy xảy ra 2 quá trình cơ bản:

 Quá trình trao đổi nhiệt:

Vật liệu sấy sẽ nhận nhiệt từ tác nhân sấy để tăng nhiệt độ và để ẩm bay hơi vào môi trường

 Quá trình trao đổi ẩm:

Quá trình này sảy ra do sự chênh lệch giữa độ ẩm tương đối của vật và độ ẩm tương đối của môi trường không khí xung quanh Động lực của quá trình này là do sự chênh lệch áp suất hơi nước trên bề mặt của vật liệu sấy và áp suất riêng phần của hơi nước trong môi trường không khí Quá trình thải ẩm diễn ra cho đến khi độ ẩm của vật

ẩm bằng với độ ẩm của môi trường không khí xung quanh Do đó, trong quá trình sấy

ta không thể sấy đến độ ẩm của vật ẩm nhỏ hơn độ ẩm của môi trường không khí Độ

ẩm của môi trường không khí xung quanh càng nhỏ thì quá trình sấy càng nhanh và độ

ẩm cuối của vật liệu sấy càng thấp Qua đó ta có thể kết luận độ ẩm của môi trường không khí xung quanh là động lực của quá trình sấy

1.4.2 Cơ chế thoát ẩm ra khỏi vật liệu trong quá trình sấy [5]

Quá trình thoát ẩm ra khỏi vật liệu trong quá trình sấy được chia ra làm 2 quá trình:

a Quá trình khuếch tán ngoại

Là quá trình dịch chuyển ẩm từ lớp bề mặt của vật liệu sấy vào môi trường không khí xung quanh Động lực của quá trình sấy là do sự chênh lệch áp suất hơi nước trên

bề mặt của vật và áp suất riêng phần hơi nước trong môi trường không khí

b Quá trình khuếch tán nội

Là quá trình dịch chuyển ẩm từ các lớp bên trong nguyên liệu ra bề mặt nguyên liệu Động lực của quá trình này là do sự chênh lệch nồng độ ẩm giữa các lớp bên trong và các lớp bề mặt, ngoài ra quá trình khuếch tán nội còn diễn ra do sự chênh lệch nhiệt độ giữa các lớp bên trong và các lớp bề mặt

Vì vậy, tùy thuộc vào phương pháp sấy và thiết bị sấy mà dòng ẩm dịch chuyển

dưới tác dụng của nhiệt độ có thể cùng chiều hoặc ngược chiều với nhau

Nếu 2 dòng ẩm dịch chuyển cùng chiều với nhau sẽ làm thúc đẩy quá trình thoát

ẩm, rút ngắn thời gian sấy Nếu 2 dòng ẩm dịch chuyển ngược chiều nhau sẽ kìm hãm

sự thoát ẩm kéo dài thời gian sấy

c Mối quan hệ giữa quá trình khuếch tán nội và khuếch tán ngoại

Khuếch tán nội và khuếch tán ngoại có mối quan hệ chặt chẽ với nhau, quá trình khuếch tán nội là động lực của quá trình khuếch tán ngoại và ngược lại Tức là khuếch tán ngoại được tiến hành thì khuếch tán nội mới được tiếp tục và như thế độ ẩm của nguyên liệu mới được giảm dần Tuy nhiên, trong quá trình sấy ta phải làm sao cho 2 quá trình này phù hợp, tránh trường hợp khuếch tán ngoại lớn hơn khuếch tán nội Vì khi đó sẽ làm cho sự bay hơi ở lớp bề mặt diễn ra mãnh liệt làm cho bề mặt sản phẩm

bị khô cứng, hạn chế sự thoát ẩm Khi xảy ra hiện tượng đó ta khắc phục bằng cách

sấy gián đoạn (quá trình ủ ẩm) mục đích là để thúc đẩy quá trình khuếch tán nội

1.4.3 Các giai đoạn trong quá trình sấy [3], [9]

Trong quá trình làm khô vật liệu ẩm được chia làm 3 giai đoạn:

a Giai đoạn nung nóng vật liệu sấy

Trong giai đoạn này nhiệt độ của vật liệu tăng từ nhiệt độ bầu ướt tương ứng với môi trường không khí xung quanh Trong giai đoạn này trường nhiệt biến đổi không đều và nó phụ thuộc vào phương án sấy Ẩm bay hơi chủ yếu là ẩm liên kết cơ lý do

đó tốc độ sấy tăng dần Đường cong sấy quay bề mặt lõm cuống dưới

b Giai đoạn sấy đẳng tốc

Là giai đoạn ẩm bay hơi ở nhiệt độ không đổi (nhiệt độ bầu ướt) do sự chênh lệch giữa nhiệt độ của vật liệu sấy và nhiệt độ của môi trường không khí xung quanh không đổi nên tốc độ sấy là không đổi Do đó đường cong sấy và đường cong tốc độ sấy trong giai đoạn này là một đường thẳng Ẩm tách ra trong giai đoạn này chủ yếu là

ẩm liên kết cơ lý và ẩm liên kết hóa lý

c Giai đoạn sấy giảm tốc

Ở giai đoạn cuối thì lượng nước còn lại trong nguyên liệu ít và chủ yếu là nước liên kết do đó năng lượng liên kết lớn.Vì vậy, việc tách ẩm cũng khó khăn hơn và cần năng lượng lớn hơn nên đường cong sấy và đường cong tốc độ sấy thường có dạng cong Tuy nhiên hình dạng của đường cong là phụ thuộc vào dạng liên kết ẩm trong vật liệu và tùy thuộc vào dạng vật liệu sấy Độ ẩm của vật liệu cuối quá trình sấy tùy thuộc vào độ ẩm của môi trường không khí xung quanh

1.4.4 Các phương pháp và thiết bị sấy [2]

a Sấy khô tự nhiên

Là phương pháp sử dụng nguồn năng lượng tự nhiên để phơi khô sản phẩm, đây

là phương pháp đơn giản, rẻ tiền nhất hiện nay

Ưu điểm

- Không tốn năng lượng và nhiên liệu Thiết bị phơi đơn giản, chi phí đầu tư thấp

- Đơn giản về mặt công nghệ, có thể áp dụng ở quy mô gia đình cũng như trong các xí nghiệp

Nhược điểm

- Thời gian phơi kéo dài, giảm chất lượng sản phẩm

- Phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết nên không chủ động được trong quá trình sản xuất

- Không đảm bảo về mặt vệ sinh, dễ nhiễm vi sinh, tạp chất

- Nhiệt độ không ổn định nên sản phẩm sấy khô không được đồng đều

b Sấy khô cưỡng bức

Là phương pháp sử dụng nguồn năng lượng nhân tạo để làm khô nguyên liệu nhờ vào tác nhân và thiết bị sấy

o Sấy tiếp xúc:

Theo phương pháp này cho vật liệu tiếp xúc với bề mặt được đun nóng và sấy khô vật liệu

 Sấy bằng áp suất thường

Phương pháp này sử dụng áp suất thường để sấy khô nguyên liệu

 Sấy bằng chân không

Sấy khô bằng chân không là một trong những phương pháp tiên tiến nhất trong công nghiệp sấy khô hiện nay, sấy khô sản phẩm bằng chân không có thể đảm bảo được chất lượng tốt cho sản phẩm

Sấy khô bằng chân không là dưới độ chân không thấp nhiệt độ bốc hơi của nước trong nguyên liệu sẽ thấp hoặc nếu độ chân không rất thấp thì nước sẽ đông kết và thăng hoa ở nhiệt độ thấp do đó quá trình sấy khô được nhanh và chất lượng sản phẩm

sẽ tốt

Phương pháp sấy khô bằng chân không có 2 cách sau:

- Sấy khô bằng chân không ở nhiệt độ thường (0 ÷ 600C)

Cơ sở lý luận của phương pháp này là khi giảm áp lực xuống thì điểm sôi của chất lỏng hạ xuống

Tủ sấy chân không có nhiều loại như: kiểu thùng quay, kiểu bàn (thích hợp cho nguyên liệu xốp hoặc bán keo xốp), tủ sấy kiểu tiếp xúc

- Sấy khô bằng chân không ở nhiệt độ thấp dưới 00C

Phương pháp này dựa trên cơ sở dưới điều kiện nhiệt độ thấp, nước ở trong nguyên liệu bị đông kết lại và trực tiếp thăng hoa từ thể đặc sang thể hơi mà không qua thể lỏng

c Sấy đối lưu

Cho không khí nóng tiếp xúc với vật liệu sấy nó sẽ làm nóng và sấy khô vật liệu Đây là phương pháp sấy phổ biến và được ứng dụng nhiều trong thực tế sản xuất

o Thiết bị sấy kiểu phòng

Ưu điểm: cấu tạo đơn giản Nhiệt độ sấy tương đối đồng đều Năng suất lớn

Nhược điểm: vật liệu sấy đứng yên nên chất lượng sấy không được đồng đều

 Phòng sấy kiểu hòm

- Phòng sấy kiểu hòm thông gió tự nhiên

Nguyên tắc thông gió của nó là: dựa vào sự chênh lệch của nhiệt độ trong và ngoài phòng sấy, dẫn tới sự chênh lệch về áp suất tạo nên luồng không khí lưu thông

tự nhiên

Quá trình làm việc của nó là: không khí ở ngoài trời đi vào lò đốt được gia nhiệt, biến thành không khí nóng đi vào lò đem đến cho sản phẩm một nhiệt lượng cần thiết để nước ở trong sản phẩm bay hơi rồi đi qua ống thoát ẩm ra ngoài

Có 2 kiểu phòng sấy kiểu hòm thông gió tự nhiên:

Phòng sấy khô cung cấp hơi nóng từ trên xuống

Phòng sấy khô cung cấp hơi nóng từ dưới lên trên

- Phòng sấy kiểu hòm thông gió nhân tạo

Phòng sấy kiểu này tiến bộ hơn phòng sấy kiểu hòm thông gió tự nhiên, vì nó đã có quạt gió có thể thông gió một cách dễ dàng và điểu chỉnh được tốc độ gió theo ý muốn, đồng thời gió đi trong phòng sấy ổn định

 Phòng sấy kiểu đường hầm

Ưu điểm: sản xuất được liên tục, thao tác dễ dàng

Nhược điểm: sản phẩm khó thoát ẩm, lâu khô, sản phẩm khó thoát ẩm, lâu khô,

sản phẩm không được sấy ở nhiệt độ cao cho nên phòng sấy khá dài, xây dựng tốn kém

Loại phòng sấy này có 2 kiểu:

Tiết kiệm được vật liệu và đất đai xây dựng

Nguyên liệu được cung cấp nhiệt hợp lý làm cho quá trình sấy được hoàn toàn

và triệt để

 Phòng sấy kiểu băng chuyền:

Thường dùng để sấy sản phẩm ở dạng mỏng

d Sấy theo phương pháp mới

 Sấy bằng dòng điện cao tần

Cho nguyên liệu đi trong trường điện có điện thế cao, tần số cao, nó sẽ làm cho nguyên liệu được làm nóng và sấy khô

Ưu điểm: nguyên liệu sấy được làm nóng từ trong ra ngoài nên sẽ tăng cường

khuếch tán nội, làm cho thời gian sấy nhanh hơn

Nhược điểm : thiết bị phức tạp, đòi hỏi độ an toàn cao Vật liệu sấy dễ bị dập nát

Chi phí giá thành cao

Phương pháp này ít được áp dụng, thường chỉ áp dụng khi kết hợp với phương pháp đối lưu

 Sấy chân không thăng hoa

Đây là một phương pháp sấy hiện đại, được ứng dụng trong công nghiệp để sấy các vật liệu quý, các loại nguyên liệu ở thể keo và keo xốp khó sấy Vì thiết bị sấy khô bằng chân không thăng hoa rất phức tạp yêu cầu kỹ thuật cao, tính kinh tế còn thấp cho nên chưa áp dụng rộng rãi

Ưu điểm

Quá trình sấy xảy ra ở nhiệt độ thấp, do đó chất lượng sấy là tốt nhất trong tất cả các phương pháp sấy

Màu sắc kích thước của sản phẩm sau khi sấy gần như được giữ nguyên so với lúc ban đầu Tính chất vật liệu sấy ít bị thay đổi

Nhược điểm

Thiết bị kồng kềnh, phức tạp Chi phí giá thành cao Yêu cầu về kỹ thuật cao

1.4.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ làm khô [2]

a Ảnh hưởng của độ ẩm tương đối của không khí

Độ ẩm tương đối của không khí là nhân tố ảnh hưởng rất nhiều đến quá trình khuếch tán ngoại cũng như ảnh hưởng đến quá trình làm khô Độ ẩm tương đối của không khí càng lớn thì tốc độ làm khô càng chậm

Khi φ > 65% thì tốc độ làm khô chậm lại rõ, thời gian làm khô kéo dài

Khi φ>80% thì sự bay hơi nước gần như ngừng lại

Ngược lại: độ ẩm tương đối của không khí nhỏ thì tốc độ làm khô nhanh nhưng

độ ẩm không khí quá nhỏ thì nước ở bề mặt nguyên liệu bay hơi nhiều, nước ở các lớp bên trong chưa kịp dịch chuyển ra bề mặt dẫn đến hiện tượng tạo màng cứng ở bề mặt nguyên liệu Màng cứng này cản trở sự dịch chuyển nước từ các lớp bên trong ra bên ngoài, vì vậy tốc độ làm khô cũng giảm dần

Độ ẩm không khí tốt nhất cho quá trình sấy được giới hạn trong khoảng 50 % ÷ 60% Khi làm khô trong nhiệt độ tự nhiên khó đạt được độ ẩm tương đối của không khí ở khoảng 50 %÷ 60% Một trong những phương pháp để nâng cao độ khô của không khí có thể tiến hành làm lạnh không khí để cho nước ngưng tụ Hạ thấp nhiệt độ không khí xuống tới điểm sương nước sẽ ngưng tụ lại đồng thời hàm ẩm tuyệt đối của không khí cũng được hạ thấp

b Ảnh hưởng của nhiệt độ không khí

Nhiệt độ của không khí ảnh hưởng đến tốc độ làm khô, khi nhiệt độ của không khí tăng thì sự chênh lệch giữa nhiệt độ không khí xung quanh và nguyên liệu lớn, tốc

độ làm khô nhanh Tuy nhiên nhiệt không khí phải nằm trong giới hạn cho phép vì nếu nhiệt độ quá cao sẽ tạo thành màng cứng gây cản trở quá trình sấy Mặt khác nếu nhiệt

độ không khí quá cao thì quá trình oxy hóa xảy ra mãnh liệt sinh ra các chất như aldehyt, ceton,…làm cho sản phẩm có mùi ôi khét khó chịu Nếu nhiệt độ thấp sẽ kéo dài quá trình làm khô, vi sinh vật và enzyme hoạt đông mạnh gây hư hỏng nguyên liệu trong quá trình sấy Vì vậy nhiệt độ không khí không được quá cao hay quá thấp, nhiệt

độ thích hợp là 300C ÷600C

c Ảnh hưởng của tốc độ chuyển động của không khí

Tốc độ chuyển động của không khí ảnh hưởng nhiều đến quá trình làm khô, nếu tốc độ chuyển động của không khí quá nhỏ thì quá trình vận chuyển hơi nước sẽ gặp khó khăn dẫn đến tốc độ làm khô chậm Nếu tốc độ gió quá lớn sẽ tạo lớp màng cứng trên bề mặt nguyên liệu việc này cũng ảnh hưởng tới quá trình làm khô Chú ý tốc độ gió ban đầu quan trọng nên chúng ta phải điều chỉnh nhiệt độ ban đầu cho hợp lý

d Ảnh hưởng của hướng chuyển động của không khí

Hướng chuyển động của không khí có ảnh hưởng tới quá trình bay hơi nước của nguyên liệu, nếu hướng chuyển động của không khí song song với bề mặt nguyên liệu thì tốc độ làm khô nhanh hơn Nếu hướng chuyển động của không khí vuông góc với bề mặt nguyên liệu thì tốc độ làm khô rất chậm

e Ảnh hưởng của bản thân nguyên liệu

Nguyên liệu có diện tích bề mặt riêng càng lớn, bề dày càng nhỏ thì tốc độ làm khô càng nhanh

Trong các điều kiện khác như nhau thì tốc độ sấy tỷ lệ thuận với diện tích bề mặt và tỷ lệ nghịch với bề mặt của nguyên liệu

Ngoài ra, thành phần hóa học của nguyên liệu, kết cấu tổ chức nguyên liệu cũng ảnh hưởng đến tốc độ làm khô

1.4.6 Các biến đổi trong quá trình sấy [2], [10]

a Những biến đổi về cảm quan

- Biến đổi về khối lượng và thể tích

Trong quá trình sấy khối lượng của nguyên liệu giảm, thể tích bị co lại do trong quá trình sấy một lượng nước đáng kể đã bị mất Khối lượng nguyên liệu giảm xuống tương đương với lượng nước trong nguyên liệu mất đi, sự chênh lệch giữa hai lượng này là không đáng kể Còn mức độ co rút phụ thuộc vào phương pháp sấy và cấu tạo của nguyên liệu

- Biến đổi về màu sắc, mùi vị

Trong quá trình làm khô màu sắc, mùi vị của sản phẩm bị biến đổi so với nguyên liệu ban đầu Nguyên nhân là do mất nước làm nồng độ sắc tố trên một đơn vị thể tích tăng lên dẫn đến sản phẩm có màu sẫm hơn Đồng thời nếu chế độ làm khô không hợp

lý như nhiệt độ cao, lipit bị oxy hóa làm sản phẩm có màu sẫm, mùi ôi khét khó chịu

Vì vậy phải chọn chế độ làm khô hợp lý để tạo sản phẩm có màu đẹp và mùi thơm

- Biến đổi trạng thái, tổ chức cơ thịt của nguyên liệu

Trong quá trình làm khô do mất nước nên kết cấu tổ chức cơ thịt chặt chẽ hơn, khi

ăn có cảm giác dai hơn, hơi cứng Sự biến đổi kết cấu cơ thịt phụ thuộc phương pháp làm khô

Nếu sấy ở điều kiện áp lực thường thì quá trình làm khô chậm, tổ chức cơ thịt bị co rút nhiều, khả năng phục hồi lại trạng thái ban đầu kém Ngược lại khi sấy ở điều kiện chân không đặc biệt là sấy chân không thăng hoa thì cấu trúc cơ thịt ít bị biến đổi, mức

độ hút nước của sản phẩm tốt Vì vậy có khả năng phục hồi lại gần như trạng thái ban đầu

b Biến đổi sinh hóa

- Biến đổi vi sinh vật

Trong quá trình sấy ở nhiệt độ cao làm ức chế hay tiêu diệt vi sinh vật trên bề mặt nguyên liệu Các vi sinh vật ở sản phẩm sấy thường khó phát triển vì hàm lượng nước

đã được giảm đi tối thiểu làm ức chế không cho vi sinh vật phát triển Tuy nhiên do hiện tượng ẩm cục bộ (hàm lượng ẩm không đều trong nguyên liệu) vẫn tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển

- Biến đổi về dinh dưỡng

Sản phẩm khô sẽ khó tiêu hóa, nhưng lượng Calo tăng do giảm hàm lượng nước, nên chỉ có thể sử dụng một lượng ít nhưng vẫn đảm bảo đủ lượng Calo Đây là một ưu

điểm của sản phẩm sấy

c Biến đổi về hóa học

- Sự thủy phân và oxy hóa lipid

Sự thủy phân lipid

Trong quá trình làm khô đặc biệt là giai đọan đầu có thể xảy ra quá trình thủy phân lipid tạo thành glyxerin và acid béo làm giảm chất lượng sản phẩm:

Tryglyxerit

Lipaza Nước Glyxerin + Axit béo

Oxy hóa lipit

Trong quá trình làm khô các axit béo, đặc biệt là axit béo không no dễ bị oxy hóa tạo sản phẩm trung gian như: peroxyt, hydroperoxyt, rồi tạo ra aldehyt, xeton… làm cho sản phẩm có mùi ôi khét khó chịu và có màu sẫm tối Mức độ oxy hóa lipit phụ thuộc vào phương pháp làm khô, nhiệt độ, thời gian làm khô và bản thân nguyên liệu

- Sự đông đặc và biến tính của protein

Khi làm khô ở áp lực thường, sự đông đặc và biến tính của protein phụ thuộc vào nguyên liệu Nếu nguyên liệu đã được gia nhiệt thì protein ít bị biến đổi vì nó đã biến đổi từ trước Đối với nguyên liệu ướp muối nếu điều kiện làm khô không tốt thì protein bị biến đổi nhiều Đặc biệt với nguyên liệu tươi chưa qua xử lý nhiệt hoặc ướp muối

Protein ở trong nguyên liệu được chia thành 3 nhóm: protein cấu trúc, protein chất

cơ và protein mô liên kết Nhiệt độ đông đặc của của chúng là 550C ÷600C Khi làm khô ở điều kiện thường các protein này bị đông đặc chuyển từ trạng thái có tính đàn hồi sang trạng thái keo kết tủa làm mất tính đàn hồi của cơ thịt

- Biến đổi thành phần của chất ngấm ra

Chất ngấm ra trong quá trình làm khô biến đổi rất nhiều, đặc biệt là đối với nguyên liệu còn tươi Sự biến đổi của chất ngấm ra sẽ tạo nên mùi vị đặc trưng cho sản phẩm khô, quá trình làm khô càng dài thì chất ngấm ra càng lớn và làm giảm mùi vị của sản phẩm Vì vậy làm khô nhanh chóng là biện pháp tích cực để giảm bớt tổn thất của chất ngấm ra

1.5 Tổng quan về sấy lạnh [9]

1.5.1 Khái niệm

Sấy ở nhiệt độ thấp (sấy bằng bơm nhiệt) là quá trình tách ẩm ra khỏi vật liệu sấy bằng cách dùng không khí lạnh đã qua dàn lạnh, có độ ẩm thấp hơn nhưng không gia nhiệt bằng nhiệt độ của tác nhân sấy Phương pháp sấy lạnh đã được ứng dụng từ lâu trên thế giới trong các ngành công nghiệp thực phẩm cũng như các ngành công nghiệp khác bởi vì nó có nhiều ưu điểm như tốc độ truyền nhiệt cao hơn, thời gian sấy ngắn hơn để đạt độ ẩm của vật sấy mong muốn, hoàn thiện chất lượng sản phẩm

1.5.2 Nguyên lý sấy đối lưu lạnh, ưu và nhược điểm

- Ít bị lây nhiễm vi sinh vật từ môi trường bên ngoài vào

- Chi phí giá thành thấp, năng lượng tiêu hao để tách ẩm là thấp hơn so với nhiều phương pháp khác

- Chất lượng sản phẩm tốt hơn với các lịch trình kiểm soát nhiệt độ tốt để thõa mãn các yêu cầu sản xuất cụ thể

o Nhược điểm

- Năng lượng tiêu hao bằng điện năng, chi phí cho thiết bị ban đầu lớn

- Úng dụng để sấy các nguyên liệu giá trị kinh tế cao

1.6 Tổng quan về sấy bức xạ hồng ngoại [2], [9]

1.6.1 Khái niệm

Sấy bằng phương pháp sấy bức xạ hồng ngoại là nguyên vật liệu nhận nhiệt từ vật bức xạ, các tia bức xạ nóng và sấy khô nguyên liệu

1.6.2 Đặc điểm về bức xạ hồng ngoại, ưu và nhược điểm

o Đặc điểm của bức xạ hồng ngoại

Tia hồng ngoại là ánh sáng đỏ không trông thấy, bước sóng của nó khoảng 0,76

÷ 400 µm Tia hồng ngoại là sóng nhiệt bức xạ, khi nguyên liệu bị chiếu thì quang tốc năng lượng bức xạ của tia hồng ngoại sẽ chuyển thành nhiệt năng rất nhanh chóng và làm cho nước bốc hơi đi cũng nhanh Tia bức xạ có thể xuyên qua sương mù, lớp sơn, lớp dầu… vì vậy nó được dùng rộng rãi trong công nghiệp Hiện nay phương pháp này

được nghiên cứu để ứng dụng sấy khô cá

Đối với nguyên liệu thủy sản và một số nguyên liệu khác ở bước sóng λ= 2,5 ÷

25 µm là vật có khả năng hấp thụ nhiệt tốt nhất

o Ưu điểm

- Tổn thất ít nhiệt, thời gian sấy tương đối nhanh, tiêu diệt được một số vi sinh vật

o Nhược điểm

- Chỉ sấy được nguyên liệu ở dạng mỏng, chí phí tương đối lớn

Mục đích của sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp với sấy lạnh:

- Tốc độ truyền nhiệt cao có thể đạt được với bộ cấp nhiệt nhỏ

- Dễ đưa nguồn nhiệt trực tiếp đến bề mặt vật liệu sấy

- Thời gian sấy nhanh, cho phép dễ kiểm soát quá trình sấy

- Đưa thiết bị tạo tia hồng ngoại vào trong máy sấy bơm nhiệt là đơn giản và đầu

Zbinciski cùng các cộng sự (1992), nghiên cứu sự kết hợp giữa sấy bơm nhiệt

và bức xạ hồng ngoại vào việc sấy các vật liệu nhạy cảm với nhiệt Việc nghiên cứu đã chứng minh sự kết hợp giữa sấy bơm nhiệt và gián đoạn bức xạ hồng ngoại làm dịch chuyển nhanh ẩm bề mặt ở giai đoạn đầu của quá trình sấy, phương pháp sấy này giúp giảm thời gian sấy và giảm ít nhất sự biến đổi xấu đối với chất lượng sản phẩm Kết quả nghiên cứu đã đưa ra mô hình sấy kết hợp bơm nhiệt có sự hỗ trợ của bức xạ hồng

ngoại [12]

Yamada và Wada (1998), nghiên cứu thấy sấy cá bằng gốm hồng ngoại với

khoảng cách bức xạ đến cá là 20 cm, nhiệt độ là 350C, cho sản phẩm chất lượng cao,

tổn thất nhiệt ít [11]

Ngô Đăng Nghĩa và các cộng sự (2004), nghiên cứu ứng dụng công nghệ sấy

lạnh kết hợp với sấy hồng ngoại bước đầu thử nghiệm trên một số sản phẩm như sấy mực Kết quả thu được rất tốt đặc biệt là về chất lượng cảm quan của sản phẩm, an

toàn về mặt vi sinh, đồng thời rút ngắn được thời gian sấy rất nhiều [6]

Đào Trọng Hiếu (2004), nghiên cứu ứng dụng công nghệ gốm bức xạ hồng

ngoại giải tần hẹp chọn lọc kết hợp với không khí có nhiệt độ thấp để sấy cá cơm săng xuất khẩu Kết quả thu được rất tốt, đặc biệt là thời gian sấy giảm đi rất nhiều [4]

Trần Đại Tiến (2007), nghiên cứu ảnh hưởng của một số chế độ sấy bức xạ

hồng ngoại kết hợp với sấy lạnh đến chất lượng mực ống lột da Kết quả là chất lượng mực ống khô được sấy theo phương pháp này tốt hơn so với phương pháp sấy lạnh kết hợp sấy đối lưu, đồng thời giảm được thời gian sấy Chế độ sấy thích hợp là nhiệt độ

Có nhiều phương pháp đánh giá cảm quan như phương pháp sai biệt, phương pháp ưu tiên, phương pháp điều tra thị hiếu người tiêu dùng, phương pháp cho điểm theo TCVN Mỗi phương pháp đều có những ưu điểm riêng nhưng phương pháp được

sử dụng phổ biến nhất là phương pháp cho điểm theo TCVN (3215 – 79)

1.8.2 Phương pháp cho điểm theo TCVN (3215-79)

Đây là phương pháp được sử dụng phổ biến ở nước ta và trên thế giới hiện nay Trong phương pháp này các kiểm nghiệm viên dựa vào nhận xét của mình đối với sản phẩm để cho điểm theo một thang thống nhất

Ở đây tôi chọn phương pháp cho điểm theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN

3215-79) để đánh giá, lựa chọn các thông số cho quá trình sản xuất sản phẩm cá trích tẩm

gia vị sấy khô

Tôi tiến hành lập hội đồng cảm quan gồm 5 kiểm nghiệm viên, các kiểm nghiệm viên là những người bình thường có khả năng đánh giá khách quan và phân biệt các cảm giác tốt, có kiến thức về cảm quan và am hiểu về sản phẩm được đánh giá

Các mẫu được sắp xếp theo thứ tự đảm bảo mỗi người một mẫu

Đánh giá cảm quan sản phẩm được thực hiện tại phòng đánh giá cảm quan Trong tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 3215-79) dùng hệ 20 điểm chia làm 6 bậc:

0, 1, 2, 3, 4, 5

Điểm 5 là điểm cao nhất cho một chỉ tiêu, 6 bậc đánh giá phải tương ứng với nội dung mô tả ở bảng sau:

Bảng 1.4: Bảng mô tả điểm cho các sản phẩm theo TCVN 3215 – 79

1 5 Trong chỉ tiêu đang xét, sản phẩm có tính chất tốt đặc trưng và rõ

rệt cho chỉ tiêu đó, sản phẩm không có sai lỗi và khuyết tật nào

2 4 Sản phẩm có khuyết tật nhỏ hoặc sai lỗi nhỏ hoặc cả 2

Nhưng không làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm đó

Sản phẩm có khuyết tật hoặc sai lỗi hoặc cả 2 Số lượng và mức độ của khuyết tật sai lỗi làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm, nhưng sản phẩm vẫn đạt tiêu chuẩn

Sản phẩm có khuyết tật hoặc sai lỗi hoặc cả hai, số lượng và mức

độ của khuyết tật sai lỗi làm cho sản phẩm không đạt mức chất lượng quy định trong tiêu chuẩn, nhưng còn khả năng bán được

Sản phẩm có khuyết tật và sai lỗi ở mức độ trầm trọng, không đạt mục đích chính của sản phẩm đó Sản phẩm đó không thể bán được nhưng sau khi tái chế thì vẫn có thể sử dụng được

6 0 Sản phẩm có khuyết tật và sai lỗi ở mức độ trầm trọng, sản phẩm

bị coi là hỏng, không sử dụng được nữa

Theo hệ điểm 20, chất lượng sản phẩm được chia ra 6 mức:

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên

2.1.1 Nguyên liệu chính

Cá trích xương có tên khoa học là Sardinella gibbosa, có kích cỡ chiều dài cơ

thể từ 150 – 160 mm, khối lượng trung bình từ 35 – 45 gram/con

Địa điểm thu mua: cá được thu mua từ chợ Vĩnh Hải, nguyên liệu được bỏ trong thùng xốp bảo quản bằng đá cây đập nhỏ

Địa điểm tiến hành nghiên cứu:

Phòng thí nghiệm các bộ môn công nghệ Chế biến, công nghệ Thực phẩm, công nghệ Hóa sinh – Vi sinh, kỹ thuật Nhiệt lạnh của trường Đại học Nha Trang

- Ớt bột: được mua tại chợ Vĩnh Hải, ở dạng bột không lẫn tạp chất, không bị mốc

- Gừng: được mua tại chợ Vĩnh Hải, gừng tươi, già

- Phần tủ chứa gồm 2 ngăn, mỗi ngăn có 2 bóng đèn 250W, dùng để nung nóng nước trong sản phẩm, tạo điều kiện khuếch tán nội

2.2.2 Nguyên tắc họat động của tủ sấy bằng bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh

Không khí qua dàn lạnh được làm lạnh, tách ẩm, nước ngưng được thải ra ngoài Không khí trước khi được quạt ly tâm thổi vào tủ sấy thì nó được nung nóng làm cho độ ẩm tương đối giảm đi Không khí có độ ẩm thấp tiếp xúc với vật liệu sấy

để lấy ẩm đi còn các đèn bức xạ hồng ngoại chiếu lên sản phẩm để nung nóng nước trong sản phẩm, nước được dịch chuyển ra bề mặt sản phẩm, hóa hơi và được không khí mang đi

2.3 Phương pháp nghiên cứu

2.3.1 Phương pháp phân tích hóa học

- Xác định hàm lượng ẩm theo phương pháp sấy khô ở 1050C (TCVN 3700 – 1990)

- Xác định hàm lượng protein theo phương pháp Kjehdall (TCVN 3705 - 1990)

- Xác định hàm lượng NH3 theo phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước (TCVN 3706-1990)

2.3.2 Phương pháp đánh giá cảm quan

Dựa vào phương pháp cho điểm theo TCVN 3215 – 79 xây dựng thang điểm chỉ tiêu màu sắc, mùi, vị, trạng thái, của sản phẩm cá trích tẩm gia vị như sau:

Bảng 2.1: Thang điểm chỉ tiêu màu sắc của sản phẩm

1 5 Thịt cá có màu nâu đỏ, hơi vàng, trong Mặt da lưng có màu sáng ánh bạc, không có cát sạn, không có nấm mốc

2 4 Thịt có màu nâu đỏ, hơi đục Mặt da lưng có màu sáng ánh bạc, không có cát sạn, không có nấm mốc

3 3 Thịt có màu nâu đỏ, hơi sẫm, đục Mặt da lưng có màu hơi tối, da bị bong tróc, không có cát sạn, không đốm mốc

4 2 Thịt có màu nâu đục, đỏ sậm Mặt da lưng có màu tối, da bị bong tróc, không có cát sạn, không đốm mốc

5 1 Thịt màu đục, có màu đỏ hơi đen ở chỗ xương sống Mặt da lưng bị bong tróc nhiều, không có cát sạn, không có đốm mốc

Thịt có màu nâu sẫm, đục, có màu đen ở chỗ xương sống Mặt

da lưng bị bong tróc nhiều, đốm mốc

Bảng 2.2: Thang điểm chỉ tiêu vị của sản phẩm

1 5 Vị ngọt dịu tự nhiên, mặn vừa phải, cay nhẹ của gừng, ớt, vị

hài hòa, không có vị lạ

2 4 Vị ngọt dịu tự nhiên, mặn vừa phải, cay, có vị hài hòa kém,

Bảng 2.3: Thang điểm chỉ tiêu mùi của sản phẩm

3 3 Mùi thơm đặc trưng của cá khô và của gia vị ít nhận biết

được, không có mùi lạ

4 2 Không có mùi thơm đặc trưng của cá khô và của gia vị,

không có mùi của hiện tượng phân hủy

Miếng cá khô đều, thịt dai dẻo, không mục, không mủn, các miếng cá hơi bị nhăn, không láng, mép tròn không đều, không vỡ miếng, không đứt đuôi

Miếng cá khô, thịt dai, không mục, không mủn, các miếng

cá bị vênh, mép không tròn đều, tỷ lệ vỡ miếng tính bằng phần %, số miếng không lớn hơn 5%

Miếng cá hơi ẩm, thịt hơi dai, không mục, không mủn, các miếng cá bị vênh, không láng, gãy đuôi, tỷ lệ vỡ miếng tính bằng %, số miếng không lớn hơn 5%

6 0 Miếng cá còn ẩm cao, thịt mục, mủn, miếng cá khô không

đều, không còn nhận biết được hình dạng

2.3.3 Phương pháp kiểm tra vi sinh vật (TCVN 5649:2006)

Bảng 2.5: Chỉ tiêu vi sinh đối với thủy sản khô không ăn liền theo TCVN 5649:2006

Giới hạn cho phép (Số khuẩn lạc trong 1 gam

sản phẩm)

1 Tổng số vi khuẩn hiếu khí, không lớn hơn 106

2 Clostridium perfrigens, không lớn hơn 20

3 Staphylococcus aureus, không lớn hơn 102

4 Vibrio parahaemolyticus, không lớn hơn 102

5 Salmonella, số khuẩn lạc trong 25g sản phẩm Không được phép

Sấy cốc đến khối lượng không đổi: rửa sạch cốc, để khô, sấy ở nhiệt độ 100 ÷

1050C trong khoảng 1h, lấy ra để nguội trong bình hút ẩm, cân khối lượng rồi tiếp tục cho vào tủ sấy ở nhiệt độ trên khoảng 30 phút, lấy ra để nguội ở bình hút ẩm và cân như trên cho tới khi khối lượng không đổi Kết quả giữa 2 lần cân không lệch nhau quá 5×10-4 gam là được

Cân chính xác 2 ÷ 5 gam mẫu đã cắt nhỏ cho vào cốc sấy đã xác định khối lượng không đổi Đánh tơi mẫu bằng đũa thủy tinh, dàn đều mẫu trên đáy cốc Chuyển cốc chứa mẫu vào tủ sấy, sấy ở nhiệt độ 600C ÷ 800C trong 2 giờ Sau đó nâng nhiệt lên 1000C ÷ 1050C, sấy liên tục trong 3giờ Chú ý trong quá trình sấy sau 1 giờ đảo mẫu 1 lần Sau đó lấy ra để nguội trong bình hút ẩm, cân khối lượng rồi tiếp tục cho

vào tủ sấy trong thời gian 30 phút, lấy ra để nguội ở bình hút ẩm và cân như trên cho tới khi có khối lượng không đổi Kết quả giữa 2 lần cân không lệch quá 0,5 mg cho mỗi mẫu thử

Trong đó: W1: Độ ẩm của nguyên liệu (%)

G1: Khối lượng cốc sấy và mẫu thử trước sấy (g)

G2: Khối lượng cốc sấy và mẫu thử sau sấy (g)

G : Khối lượng cốc sấy (g)

Trong quá trình sấy độ ẩm của nguyên liệu giảm dần theo thời gian sấy, tiến hành sấy cho đến khi độ ẩm đạt khoảng 22% thì dừng lại, để theo dõi sự biến đổi độ

ẩm của sản phẩm theo thời gian sấy dùng phương pháp cân trọng lượng và áp dụng công thức thực nghiệm sau:

Trong đó:

G1: Trọng lượng của nguyên liệu trước khi sấy (g)

Gi: Khối lượng nguyên liệu thời điểm thứ i (g)

W1: Độ ẩm ban đầu của nguyên liệu (%)

Wi: Độ ẩm của nguyên liệu ở thời điểm thứ i (%)

b Phương pháp xác định tỷ lệ nước phục hồi của cá sau khi sấy

Phương pháp xác định tỷ lệ hút nước trở lại

Xác định bằng phương pháp cân trọng lượng trước và sau khi ngâm vào nước cất (đến khi khối lượng không thay đổi) Lấy một lượng mẫu khô, sau đó ngâm chúng vào nước cất và cứ một giờ đem ra cân để xác định lượng tăng khối lượng, ngâm đến khi khối lượng không tăng nữa thì dừng

Lượng nước thẩm thấu lại sản phẩm được tính bằng công thức: