Sự khuyếch tán và thẩm thấu của muối Khi cá tiếp xúc với dung dịch muối ăn thì có sự trao đổi chất xảy ra giữa dung dịch muối ăn và cá : Muối ngấm vào trong cá N-ớc trong cá thoát r
Trang 1Biên soạn: TS Nguyễn Thị Mỹ Hương 1
Bộ môn Công nghệ sau thu hoạch
Trường Đại học Nha Trang
Trang 2Chủ đề 1 Sản xuất sản phẩm thủy sản
ướp muối
Trang 3Biờn soạn: TS Nguyễn Thị Mỹ Hương 3
Khỏi quỏt về ướp muối
Ướp muối là phương phỏp bảo quản và chế biến bằng cỏch trộn nguyờn liệu với muối ăn nhờ vào khả năng ức chế hoạt động của vi sinh vật gõy thối của muối ăn
Ướp muối cá nhằm tạo ra sản phẩm cá mặn hoặc -ớp muối chỉ là một khâu chế biến sơ bộ các bán thành phẩm để từ đó sản xuất các sản phẩm cá khô mặn, cá hun khói
Mục đích của -ớp muối:
Bảo quản nguyên liệu đ-ợc lâu dài, l-u giữ nguyên liệu từ mùa này sang mùa khác
Làm thay đổi hoặc cải thiện mựi vị của thực phẩm
Trang 4I Muối ăn và tác dụng bảo quản của muối ăn
1 Thµnh phÇn cña muèi ¨n
Thµnh phÇn chñ yÕu cña muèi
¨n lµ NaCl Ngoµi ra cßn lÉn c¸c t¹p chÊt sau:
• N-íc
• C¸c t¹p chÊt kh«ng tan nh- sái, c¸t…
• C¸c muèi CaCl2 , MgCl2 , KCl, CaSO4 , MgSO4…
Trang 5Biờn soạn: TS Nguyễn Thị Mỹ Hương 5
• Các tạp chất này có ảnh h-ởng lớn đến chất
l-ợng của sản phẩm cá -ớp muối
• CaCl2 , MgCl2 trong muối ăn nhiều sẽ làm cho
sản phẩm có vị đắng
• CaCl2 , MgCl2 làm cản trở sự ngấm muối NaCl
vào nguyên liệu
Trang 62 TÝnh chÊt cña muèi ¨n
• Muèi ¨n tinh khiÕt lµ chÊt kÕt tinh theo h×nh khèi
lËp ph-¬ng, khèi l-îng riªng d = 2,161
• Muèi ¨n tan trong n-íc, tan trong glyxerin , Ýt tan
trong cån vµ cã vÞ mÆn
• Mµu s¾c cña muèi ¨n phô thuéc vµo t¹p chÊt cã
trong muèi ¨n , tïy theo hµm l-îng t¹p chÊt nhiÒu
hay Ýt mµ muèi ¨n cã mµu tr¾ng, mµu ngµ vµng,
vµng sÉm hoÆc h¬i ®en
• Muèi ¨n dÔ hót Èm
Trang 7Biờn soạn: TS Nguyễn Thị Mỹ Hương 7
3 Tác dụng bảo quản của muối ăn
Muối ăn có tác dụng ức chế sự phát triển của vi sinh vật, hạn chế đ-ợc sự h- hỏng của nguyên liệu
Muối ăn tạo áp suất thẩm thấu dẫn đến tế bào vi sinh vật bị mất n-ớc, kém phát triển
Khi -ớp muối nguyên liệu, n-ớc trong tế bào các mô nguyên liệu đi ra, dẫn đến vi sinh vật không còn môi tr-ờng thuận lợi để phát triển
Trang 8 Mặt khác, muối ngấm vào trong nguyên liệu làm cho nồng độ muối trong tế bào tăng, enzym giảm hoạt tính dẫn đến quá trình phân giải kém, các sản phẩm phân giải ít nên vi sinh vật thiếu chất dinh d-ỡng dẫn
đến kém phát triển
Trang 9Biờn soạn: TS Nguyễn Thị Mỹ Hương 9
• Nồng độ n-ớc muối 10% ức chế sự phát triển của những vi khuẩn thông th-ờng
• Nồng độ muối càng cao thì tác dụng bảo quản càng
rõ
• Tuy nhiên, vi khuẩn -a mặn vẫn có thể phát triển
đ-ợc ở trong n-ớc muối có nồng độ cao
• Muối ăn chỉ có tác dụng làm chậm sự h- hỏng nguyên liệu, chứ không ngăn ngừa hoàn toàn
• Có thể kết hợp muối ăn với các chất bảo quản khác
để tăng hiệu quả bảo quản
Trang 10II Sự khuyếch tán và thẩm thấu của muối
Khi cá tiếp xúc với dung dịch muối ăn thì có sự trao
đổi chất xảy ra giữa dung dịch muối ăn và cá :
Muối ngấm vào trong cá
N-ớc trong cá thoát ra ngoài
Điều này là do trong quá trình -ớp muối cá có xảy
ra sự khuyếch tán và thẩm thấu
Trang 11Biờn soạn: TS Nguyễn Thị Mỹ Hương 11
1.Khuyếch tán:
Sự khuếch tán là quá trình chuyển chất tự xảy ra dẫn
đến san bằng nồng độ của nó Các phân tử chất tan
di chuyển từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp
Sự di chuyển đó tiến hành cho đến khi nồng độ chất tan ở mọi nơi cân bằng nhau
Động lực của quá trình khuyếch tán là do sự chêch lệch nồng độ chất tan
Trang 12• Định luật Fick:
Trong một đơn vị thời gian, l-ợng vật chất khuyếch tán qua một đơn vị diện tích tỉ lệ thuận với gradien nồng độ và đ-ợc biểu thị bằng công thức:
dC
Trang 13Biên soạn: TS Nguyễn Thị Mỹ Hương 13
Trang 14• K : Hằng số postman ( K= 1,38.10-6)
• T : Nhiệt độ tuyệt đối
• : Độ nhớt của môi tr-ờng khuyếch tán
• r : Bán kính phân tử của chất tan
.
6 .
K T D
r
Trang 15Biờn soạn: TS Nguyễn Thị Mỹ Hương 15
• Khi -ớp muối cá, do có sự chênh lệch nồng
độ muối giữa dung dịch muối và cá nên muối khuyếch tán từ dung dịch muối vào trong cơ thể cá làm hàm l-ợng muối trong cá tăng lên
Trang 162 Thẩm thấu
Thẩm thấu là quá trình di chuyển tự động của dung môi khắc phục trở lực của màng bán thấm để đi từ dung dịch có nồng độ thấp đến dung dịch có nồng
Trang 17Biờn soạn: TS Nguyễn Thị Mỹ Hương 17
Khi cho cá tiếp xúc với dung dịch n-ớc muối, do có sự chênh lệch áp suất thẩm thấu nên dẫn đến :
• N-ớc từ trong tế bào cá thấm qua màng tế bào đi ra ngoài
• Một phần nhỏ muối ngấm vào trong tế bào cá
Động lực của quá trình thẩm thấu là sự chênh lệch áp suất thẩm thấu ở 2 bên màng tế bào
Trang 18• P : áp suất thẩm thấu của dung dịch (KPa)
• i : Hằng số đẳng tr-ơng Đối với NaCl thì i = 2
• R : Hằng số khí lý t-ởng (R = 8,314 J/mol0K)
• C : Nồng độ chất tan trong dung dịch (mol/l)
• T : Nhiệt độ tuyệt đối của dung dịch (0K)
Trang 19Biờn soạn: TS Nguyễn Thị Mỹ Hương 19
• Muốn tăng tốc độ thẩm thấu của quá trình -ớp muối cần tăng nồng độ chất tan và tăng nhiệt độ của dung dịch
• Tuy nhiên chỉ tăng trong phạm vi nhất định, vì nếu tăng quá sẽ ảnh h-ởng đến chất l-ợng của sản phẩm
- Nếu nồng độ muối quá cao sẽ làm cho sản phẩm mặn quá mức
- Nếu nhiệt độ cao thì tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển nhanh
Trang 20• Trong quá trình -ớp muối cá, d-ới tác dụng của
khuyếch tán và thẩm thấu, n-ớc từ trong cá
thoát ra ngoài và muối ngấm vào trong cá làm
thay đổi khối l-ợng, kết cấu tổ chức cơ thịt, màu
Sự trao đổi của muối và nước
trong quỏ trỡnh ướp muối cỏ
Trang 21Biờn soạn: TS Nguyễn Thị Mỹ Hương 21
Quá trình -ớp muối cá trích có thể chia ra làm 3 giai
đoạn sau:
Giai đoạn thứ nhất
• áp suất thẩm thấu của dung dịch n-ớc muối lớn nên n-ớc từ trong cơ thể cá thoát ra nhiều, l-ợng n-ớc thoát
ra gấp 3 lần l-ợng muối ngấm vào, nên trọng l-ợng của cá giảm rất nhanh, đồng thời thể tích của cá cũng giảm
• Các lớp thịt cá bên trong và phần nội tạng ch-a ngấm muối, thịt cá ch-a có sự thay đổi sâu xa về hoá học, mùi vị cỉa cá t-ơi vẫn còn Kết thúc giai đoạn đầu, hàm l-ợng muối trong cá khoảng 6%
Trang 22 Giai đoạn thứ hai
• áp suất thẩm thấu của dung dịch n-ớc muối giảm
so với giai đoạn đầu, tốc độ n-ớc trong nguyên liệu đi ra và l-ợng muối ngấm vào không chênh lệch nhau nhiều, trọng l-ợng của cá giảm chậm hơn so với ở giai đoạn đầu
• Cuối giai đoạn 2, sự dịch chuyển n-ớc từ trong nguyên liệu ra ngoài gần nh- dừng lại, nh-ng lúc này muối vẫn tiếp tục ngấm sâu vào các lớp thịt cá bên trong Do vậy, các lớp thịt cá bên trong đã
đ-ợc ngấm muối làm cho thịt cá có nhiều biến
đổi, mùi vị ban đầu của thịt cá t-ơi mất đi Kết thúc giai đoạn này sẽ đ-ợc cá mặn có hàm l-ợng
Trang 23Biờn soạn: TS Nguyễn Thị Mỹ Hương 23
Giai đoạn thứ ba
• áp suất thẩm thấu của dung dịch n-ớc muối giảm nhiều, n-ớc từ trong nguyên liệu ngừng đi ra, nh-ng muối vẫn tiếp tục ngấm vào cá, nên trọng l-ợng của cá ở cuối giai đoạn này hơi tăng lên một
ít
• Cơ thịt cá cứng, màu sắc biến đổi, cá có vị mặn rõ rệt Kết thúc giai đoạn này sẽ đ-ợc cá mặn có hàm l-ợng muối khoảng 14%
Trang 24Nồng độ muối
Phương phỏp ướp muối
ướp muối
Nhiệt độ ướp muối
TP hoỏ học và kớch thước muối
Tốc độ -ớp
muối
Chất lượng sản phẩm
III Các yếu tố ảnh h-ởng đến tốc độ -ớp muối
và chất lượng sản phẩm
Trang 25Biên soạn: TS Nguyễn Thị Mỹ Hương 25
Trang 26 Việc tăng nhiệt độ để tăng tốc độ -ớp muối phải có giới hạn, vì nhiệt độ cao có thể ảnh h-ởng xấu đến chất l-ợng của sản phẩm do hoạt động của vi sinh vật, nhất
là vi khuẩn hiếu muối
Mặt khác ở nhiệt độ cao sẽ làm tăng nhanh quá trình oxy hóa lipit làm cho sản phẩm có mùi ôi khét khó chịu
Trang 27Biờn soạn: TS Nguyễn Thị Mỹ Hương 27
Vì vậy khi -ớp muối cá cần phải chọn nhiệt
độ thích hợp
Nhiệt độ thích hợp cho quá trình -ớp muối phụ thuộc vào đặc điểm của nguyên liệu
Nhiệt độ thích hợp khoảng 5-100C.
Trang 282.Nồng độ muối
• Nồng độ muối có ảnh h-ởng lớn đến tốc độ -ớp muối
• Nếu nồng độ dung dịch n-ớc muối thấp thì tốc độ -ớp muối cá chậm, thời gian kéo dài, dẫn đến cá dễ
bị biến đổi xấu ảnh h-ởng đến chất l-ợng
• Nồng độ dung dịch n-ớc muối càng cao thì tốc độ -ớp muối càng nhanh
• Khi -ớp muối cá trong dung dịch n-ớc muối bão
Trang 29Biờn soạn: TS Nguyễn Thị Mỹ Hương 29
3.Thành phần hoá học và kích th-ớc của muối
Thành phần hoá học của muối có ảnh h-ởng đến tốc
độ ngấm muối vào trong cơ thịt cá và ảnh h-ởng đến mùi vị và màu sắc của sản phẩm
Nếu muối ăn chứa nhiều CaCl2, MgCl2 sẽ làm cản trở
sự ngấm muối NaCl vào cá
Muối có độ tinh khiết càng cao thì tốc độ ngấm muối càng nhanh
Trang 30Ảnh hưởng của thành phần hóa học của muối đến
quá trình ướp muối cá vược
Thành phần hóa học của
muối
Độ mặn của thịt cá trong thời gian
ướp muối (ngày đêm) %
16 15,7 12,7 10,5
19,7 18,7 17,1 15,3
22,4
19
18 17,1
Trang 31Biờn soạn: TS Nguyễn Thị Mỹ Hương 31
CaCl2, MgCl2 làm cho sản phẩm có vị đắng
Muối ăn có lẫn nhiều tạp chất tạo điều kiện cho vi sinh vật hoạt động phát triển gây mùi khó chịu cho sản phẩm
Độ ẩm của muối cũng ảnh h-ởng đến quá trình -ớp muối
Khi -ớp muối khô, nếu độ ẩm của muối >5% thì
ảnh h-ởng đến thời gian -ớp muối
Trang 32 Kích th-ớc muối cũng đóng vai trò quan trọng
trong quá trình -ớp muối cá
• Tinh thể muối nhỏ sẽ hoà tan nhanh
• Tinh thể muối lớn hoà tan chậm, tốc độ ngấm muối vào cơ thịt cá chậm, dẫn đến nguy cơ cá
dễ bị h- hỏng, nhất là ở giai đoạn đầu của quá trình -ớp muối
Trang 33Biờn soạn: TS Nguyễn Thị Mỹ Hương 33
Thành phần hóa học và kích th-ớc của muối
có ảnh h-ởng đến
• tốc độ -ớp muối,
• thời gian -ớp muối
• chất l-ợng của sản phẩm
Vì vậy khi -ớp muối cần phải dùng muối
• tinh khiết hoặc ít tạp chất,
• muối có màu trắng,
• kích th-ớc nhỏ,
• không ẩm -ớt hay đóng cục
Trang 344.Ph-ơng pháp -ớp muối
Ph-ơng pháp -ớp muối cũng có ảnh h-ởng đến tốc độ -ớp muối
Đối với ph-ơng pháp -ớp muối khô:
ở giai đoạn đầu tốc độ -ớp muối chậm, nh-ng khi muối đã đ-ợc hoà tan thành dung dịch thì tốc độ -ớp muối tăng lên
Trang 35Biờn soạn: TS Nguyễn Thị Mỹ Hương 35
Đối với ph-ơng pháp -ớp muối -ớt:
ở giai đoạn đầu tốc độ -ớp muối nhanh, sau một thời gian -ớp muối tốc độ -ớp muối chậm dần
Nhìn chung tốc độ -ớp muối của ph-ơng pháp -ớp muối -ớt nhanh hơn so với ph-ơng pháp -ớp muối khô
Trang 365 Nguyên liệu
Độ t-ơi của cá, kích cỡ, chiều dày của cá và hàm l-ợng mỡ của cá là những yếu tố ảnh h-ởng đến quá trình -ớp muối
Cá càng kém t-ơi, sự ngấm muối vào cơ thịt cá càng nhanh nh-ng sự giảm khối l-ợng càng lớn
Các loài cá có diện tích bề mặt riêng càng lớn và chiều dày càng nhỏ thì tốc độ -ớp muối càng nhanh
Trang 37Biờn soạn: TS Nguyễn Thị Mỹ Hương 37
Cá có hàm l-ợng mỡ d-ới da nhiều thì sự ngấm muối vào cơ thịt cá khó khăn, tốc độ -ớp muối chậm
Cá có da dày thì tốc độ ngấm muối vào cơ thịt càng chậm
Vẩy cá làm cản trở sự ngấm muối vào cơ thịt cá, cá còn vẩy thì tốc độ -ớp muối chậm hơn so với cá đã loại bỏ vẩy
Trang 38Căn cứ vào nhiệt độ, có 2 ph-ơng pháp -ớp muối:
Ướp muối ở nhiệt độ th-ờng (10-30oC)
Ướp muối ở nhiệt độ thấp (< 5oC)
Căn cứ vào ph-ơng thức sử dụng muối, có 3 ph-ơng pháp:
Ướp muối khô
Ướp muối -ớt
Ướp muối hỗn hợp
IV Các ph-ơng pháp -ớp muối
Trang 39Biờn soạn: TS Nguyễn Thị Mỹ Hương 39
1 Ph-ơng pháp -ớp muối ở nhiệt độ th-ờng 1.1 Ph-ơng pháp -ớp muối khô
Ướp muối khô là ph-ơng pháp cho muối hạt tiếp
xúc trực tiếp với nguyên liệu
Tỉ lệ của muối so với cá tùy thuộc vào yêu cầu độ
mặn của sản phẩm
Đối với -ớp muối cho ra sản phẩm cá mặn, thông
th-ờng l-ợng muối khoảng 30%
Đối với -ớp muối cho ra sản phẩm cá nhạt thì hàm
l-ợng muối thấp hơn
Trang 402.3.1 Phương pháp ướp khô
Trang 41Biờn soạn: TS Nguyễn Thị Mỹ Hương 41
• Rãi một lớp muối mỏng ở d-ới đáy thùng hoặc bể
• Xếp một lớp cá đã đ-ợc xử lý và rửa sạch
• Đối với cá lớn, có thể xẻ rãnh trên thân cá và xát
muối vào các đ-ờng xẻ rảnh, vào bụng cá tr-ớc
khi đ-ợc xếp vào thùng
• Rãi một lớp muối, rồi lại xếp một lớp cá, cứ tiếp
tục nh- thế cho đến khi gần đầy thùng
• Sau cùng cho một lớp muối dày lên trên bề mặt
Trang 42 L-îng muèi ph©n bè trong thïng nh- sau:
• 1/3 chiÒu cao thïng ë phÝa d-íi: 25% tæng l-îng muèi,
• 1/3 chiÒu cao thïng ë gi÷a : 30% tæng l-îng muèi
• 1/3 chiÒu cao thïng ë trªn : 45% tæng l-îng muèi
Trang 43Biờn soạn: TS Nguyễn Thị Mỹ Hương 43
Sau khi -ớp muối cá khoảng 2 ngày ta đặt phên tre lên trên bề mặt hỗn hợp cá muối
Sau đó đặt đá lên trên phên tre để nén cá xuống
Cách -ớp muối này th-ờng đ-ợc áp dụng đối với các loài cá có kích th-ớc trung bình hoặc lớn
Trang 44Cỏch 2:
Muối
Hỗn hợp
cỏ và muối
• Rãi một lớp muối mỏng ở d-ới đáy thùng
• Trộn đều muối với cá theo tỉ lệ muối nhất định rồi cho hỗn hợp cá muối vào thùng
• Cho một lớp muối dày ở trên bề mặt
Muối
Trang 45Biên soạn: TS Nguyễn Thị Mỹ Hương 45
•Đơn giản
•Dễ thực hiện
• Chất lượng cá ít đồng đều giữa lớp đáy và lớp trên
• Lipit của cá dễ bị oxy hóa ảnh hưởng xấu tới chất lượng sản phẩm
Không thích hợp cho việc ướp các loài cá béo
¦u nh-îc ®iÓm cña ph-¬ng ph¸p -íp muèi kh«
Trang 461.2 Ph-ơng pháp -ớp muối -ớt
Ướp muối -ớt là ph-ơng pháp cho cá đã xử lý ngâm trong dung dịch n-ớc muối đã chuẩn bị sẵn
Tất cả bề mặt cá tiếp xúc với dung dịch n-ớc muối
Trang 47Biên soạn: TS Nguyễn Thị Mỹ Hương 47
Phân loại : 3mức độ
Nồng độ dung dịch nước muối phụ thuộc vào yêu
cầu độ mặn của sản phẩm.
Ướp muối vừa:dung dịch nước muối 14-16%
Ướp muối nhạt:dung dịch nước muối 9-11%
Ướp muối mặn:dung dịch nước muối bão hoà
Trang 48Ưu điểm Nhược điểm
• Cá được bảo quản tốt, tránh được
sự hư hỏng do không tiếp xúc với
dung dịch muối
• Chất lượng sản phẩm đồng đều so
với ướp muối khô
• Hạn chế sự oxy hoá lipit
Thích hợp cho việc ướp các loài cá
béo và lớn
Thích hợp cho việc ướp bán thành
phẩm trong quá trình sản xuất các
Cá có thể bị mềm và hư hỏng nếu ướp bằng dung dịch muối loãng một thời gian dài
Ưu nhược điểm của ướp muối ướt:
¦u nh-îc ®iÓm cña ph-¬ng ph¸p -íp muèi -ít
Trang 49Biờn soạn: TS Nguyễn Thị Mỹ Hương 49
• Ph-ơng pháp -ớp muối -ớt thích hợp cho việc -ớp muối các loài cá béo và to
• Ngoài ra ph-ơng pháp này cũng thích hợp cho việc -ớp các bán thành phẩm trong quá trình sản xuất các sản phẩm cá khô mặn và cá hun khói
Nh-ợc điểm:
• Cá có thể bị mềm, nát trong tr-ờng hợp cá đ-ợc -ớp trong dung dịch muối có nồng độ thấp
Trang 501.3.Ph-ơng pháp -ớp muối hỗn hợp
Ph-ơng pháp -ớp muối hỗn hợp là ph-ơng pháp kết hợp cả hai ph-ơng pháp -ớp muối -ớt và -ớp muối khô
Đầu tiên chuẩn bị dung dịch n-ớc muối bão hoà, sau
đó cho cá đã sát thêm muối vào thùng chứa hoặc cứ một lớp cá cho vào thùng lại rắc lên thêm một lớp muối, và -ớp đến đầy thùng
Ph-ơng pháp này đảm bảo nồng độ dung dịch muối luôn bão hoà và tốc độ -ớp muối nhanh chóng