Lần đầu tiên đề tài tiến hành nghiên cứu chế biến sản phẩm cá hồi vân xông khói từ nguyên liệu cá hồi vân nuôi tại Việt Nam Các số liệu nghiên cứu của đề tài là các số liệu mới, thực tế bổ sung vào tài liệu giảng dạy trong lĩnh vực chế biến cá nước lạnh tại Việt Nam.
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG NGUYỄN THÙY DƯƠNG NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN SẢN PHẨM CÁ HỒI VÂN XƠNG KHĨI LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Nha Trang - 2011 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG NGUYỄN THÙY DƯƠNG NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN SẢN PHẨM CÁ HỒI VÂN XƠNG KHĨI LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành : Công nghệ sau thu hoạch Mã số : 60.54.10 Người hướng dẫn khoa học: GS TSKH Nguyễn Trọng Cẩn TS Vũ Ngọc Bội Nha Trang - 2011 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận văn LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành Luận văn Trước hết xin gửi tới Ban Giám hiệu Trường Đại học Nha Trang, Ban Chủ nhiệm khoa Chế biến kính trọng, niềm tự hào học tập nghiên cứu trường năm qua Sự biết ơn sâu sắc xin giành cho thầy: GS TSKH Nguyễn Trọng Cẩn - Nguyên Hiệu trưởng - Trường Đại học Nha Trang, TS Vũ Ngọc Bội - Phó Giám đốc - Viện Nghiên cứu Công nghệ Sinh học Môi trường Trường Đại học Nha Trang tận tình hướng dẫn động viên tơi suốt q trình thực luận văn Xin cám ơn: TS Đỗ Văn Ninh - Phó Hiệu trưởng - Trường Đại học Nha Trang, TS Nguyễn Anh Tuấn - Trưởng khoa Chế biến, GS TS Trần Thị Luyến thầy cô phản biện cho lời khun q báu để cơng trình nghiên cứu hồn thành có chất lượng Xin chân thành cảm ơn: Ban Giám hiệu Trường Cao đẳng Thủy sản Bắc Ninh cho phép tạo điều kiện thời gian để tơi hồn thành chương trình thạc sĩ Xin cám ơn tập thể cán thuộc Trung tâm Chế biến Thương mại Nghề cá phía Bắc - Viện Nghiên cứu Ni trồng Thủy sản I tận tình giúp đỡ hướng dẫn tơi q trình thực đề tài Trung tâm Đặc biệt xin ghi nhớ tình cảm, giúp đỡ của: Quý thầy giáo khoa Chế biến, gia đình bạn bè ln ln chia sẻ tơi q trình nghiên cứu MỤC LỤC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT .3 DANH MỤC CÁC BẢNG DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ MỞ ĐẦU CHƯƠNG I TỔNG QUAN 10 1.1 GIỚI THIỆU CÁ HỒI VÂN 10 1.1.1 Đặc điểm sinh học giá trị dinh dưỡng cá hồi vân .10 1.1.2 Hiện trạng nuôi cá hồi vân 12 1.1.3 Tình hình tiêu thụ cá hồi vân 13 1.2 TỔNG QUAN VỀ XƠNG KHĨI THỰC PHẨM .13 1.2.1 Các phương pháp xơng khói 1.2.2 Quy trình cơng nghệ xơng khói cá 14 1.2.3 Nhiên liệu dùng để xông khói 15 1.2.4 Thành phần khói xơng .18 1.2.5 Tác dụng khói xơng 25 1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN SẢN PHẨM XƠNG KHĨI TẠI VIỆT NAM VÀ THẾ GIỚI 1.3.1 Một số nghiên cứu Việt Nam 1.3.2 Một số nghiên cứu giới 29 1.4 MỘT SỐ QUY TRÌNH XƠNG KHĨI 30 CHƯƠNG II ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32 2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU .32 2.1.1 Nguyên liệu 32 2.1.2 Nguyên vật liệu phụ 32 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33 2.1 Các phương pháp phân tích hóa học .33 2.2.2 Các phương pháp phân tích vi sinh vật 34 2.2.3 Phương pháp phân tích cảm quan: 34 2.2.4 Phương pháp bố trí thí nghiệm .37 2.3 CÁC THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM CHỦ YẾU ĐÃ SỬ DỤNG 46 2.4 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU 46 CHƯƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 47 3.1 PHÂN TÍCH THÀNH PHẦN HĨA HỌC CỦA CƠ THỊT CÁ HỒI VÂN NGUYÊN LIỆU NUÔI TẠI VIỆT NAM .47 3.2 XÁC ĐỊNH CÁC THƠNG SỐ TỐI ƯU CHO QUY TRÌNH CHẾ BIẾN CÁ HỒI VÂN FILLET XƠNG KHĨI 50 3.2.2 Xác định chế độ ướp muối cá .57 3.2.3 Xác định tỉ lệ đường cho dịch ngâm tẩm 59 3.2.4 Xác định tỉ lệ dịch khói ngâm tẩm 61 3.2.5 Xác định nhiệt độ thời gian xơng khói 62 3.2.6 Ảnh hưởng độ dày miếng fillet đến chất lượng sản phẩm xông khói 67 3.2.7 Xác định chế độ bảo quản 69 3.3 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CHẾ BIẾN CÁ HỒI VÂN FILLET XƠNG KHĨI 75 3.4 SẢN XUẤT THỬ VÀ SƠ BỘ HẠCH TỐN CHI PHÍ NGUN VẬT LIỆU CHO SẢN PHẨM CÁ HỒI VÂN FILLET XƠNG KHĨI 77 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO .83 PHỤ LỤC 86 PHỤ LỤC 91 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT FDA : Cơ quan quản lý thuốc thực phẩm Mỹ (Food and Drug Administration) NMKL: Uỷ ban phân tích thực phẩm khối Bắc Âu (Nordic Committee on Food Analysis) VILAS: Hệ thống cơng nhận phịng thử nghiệm/hiệu chuẩn Việt Nam VSATTP: Vệ sinh an toàn thực phẩm SE: Sai số chuẩn TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam SP: Sản phẩm XK: Xơng khói XKL: Xơng khói lạnh XKN: Xơng khói nóng BTTN: Bố trí thí nghiệm DANH MỤC CÁC BẢNG STT Tên bảng Bảng 1.1 Tình hình tiêu thụ cá Hồi vân Hà Nội TP Hồ Chí Trang 13 Minh Bảng 1.2 Một số loại vật liệu sử dụng xơng khói thực 16 phẩm đặc điểm chúng Bảng 1.3 Thành phần hóa học khói 23 Bảng 2.1 Thành phần dịch khói Enviro Smokez 24PB 33 Bảng 2.2 Thang điểm cho tiêu cá hồi xơng khói lạnh 35 Bảng 2.3 Thang điểm cho tiêu cá hồi xơng khói nóng 36 Bảng 2.4 Hệ số quan trọng cho tiêu 37 Bảng 2.5 Phân cấp chất lượng sản phẩm theo điểm trung bình chung 37 cảm quan Bảng 3.1 Hàm lượng chất trong thịt cá Hồi vân 47 10 Bảng 3.2 Hàm lượng axit amin thịt cá hồi vân 47 11 Bảng 3.3 Thành phần axit béo thịt cá hồi vân 48 12 Bảng 3.4 Hàm lượng khoáng thịt cá hồi vân 49 13 Bảng 3.5.Thành phần vi sinh thịt cá hồi vân nguyên liệu 49 14 Bảng 3.6 Kết phân tích thành chất khói xơng từ vật 52 liệu tạo khói 15 Bảng 3.7 Số lượng vi sinh vật cá hồi sau xơng khói 55 loại vật liệu khác 16 Bảng 3.8 Biến đổi hàm lượng nước hịt cá hồi vân xơng khói 64 lạnh theo nhiệt độ thời gian 17 Bảng 3.9.Kết thực nghiệm tối ưu hóa cơng đoạn xơng khói lạnh 64 18 Bảng 3.10 Kết đánh giá cảm quan thí nghiệm tối ưu hóa 65 theo đường dốc 19 Bảng 3.11.Biến đổi hàm lượng nước hịt cá hồi vân xông khói 66 nóng theo nhiệt độ thời gian 20 Bảng 3.12 Kết thực nghiệm tối ưu hóa cơng đoạn xơng 67 khói nóng 21 Bảng 3.13 Kết đánh giá cảm quan thí nghiệm tối ưu hóa 67 theo đường dốc 22 Bảng 3.14 Xác định hàm ẩm miếng fillet sau xông khói 68 23 Bảng 3.15.Đánh giá cảm quan chất lượng miếng fillet sau 69 xơng khói lạnh 24 Bảng 3.16.Đánh giá cảm quan chất lượng miếng fillet sau 70 xơng khói nóng 25 Bảng 3.17 Biến đổi tổng số vi sinh vật hiếu khí nhiệt độ thường 71 26 Bảng 3.18 Biến đổi tổng số vi sinh vật hiếu khí nhiệt độ lạnh 72 27 Bảng 3.19 Kết đánh giá cảm quan sản phẩm cá hồi vân fillet 77 xơng khói lạnh 28 Bảng 3.20 Kết đánh giá cảm quan sản phẩm cá hồi vân fillet 78 xơng khói lạnh 29 Bảng 3.21.Kết xác định thành phần hóa học sản phẩm cá hồi vân 79 xơng khói 30 Bảng 3.22 Kết phân tích vi sinh sản phẩm cá hồi vân xơng khói 79 31 Bảng 3.23 Sơ tính tốn kinh tế cho sản phẩm cá hồi xơng khói 80 DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ STT Tên hình vẽ, đồ thị Trang Hình 1.1 Hình ảnh cá hồi vân (Oncorhynchus mykiss ) 10 Hình 1.2 Quy trình chế biến cá xơng khói 14 Hình 2.1 Cá hồi vân (Oncorhynchus mykiss) 32 Hình 2.2 Sơ đồ quy trình dự kiến chế biến cá hồi vân xơng khói 37 Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm chọn vật liệu tạo khói 39 Hình 2.4: Sơ đồ BTTN xác định nồng độ muối 40 Hình 2.5: Sơ đồ BTTN xác định thời gian ướp muối 40 Hình 2.6: Sơ đồ BTTN xác định tỷ lệ đường 41 Hình 2.7: Sơ đồ BTTN xác định tỷ lệ dịch khói 42 10 Hình 2.8: Sơ đồ BTTN xác định chế độ XKL tối ưu 43 11 Hình 2.9: Sơ đồ BTTN xác định chế độ XKN tối ưu 44 12 Hình 2.10: Sơ đồ BTTN khảo sát ảnh hưởng độ dày miếng fillet 45 tới chất lượng SPXK 13 Hình 2.11: Sơ đồ BTTN xác định thời gian bảo quản SP cá hồi 46 vân XK 14 Hình 3.1 Hàm lượng protein cá hồi vân sau xơng khói 53 loại vật liệu khác 15 Hình 3.2 Hàm lượng Lipit cá hồi vân sau xơng khói 54 loại vật liệu khác 16 Hình 3.3 Hàm lượng tro cá hồi sau xơng khói 54 loại vật liệu khác 17 Hình 3.4 pH cá hồi sau xơng khói loại vật liệu 54 khác 18 Hình 3.5 Điểm cảm quan chung cá hồi xơng khói loại vật liệu khác 55 85 27 Naereh B., (2005) Primary observation on nutrition and microbiological changes of hot and cold smoked trout (Oncorhynchus myskiss).Fisheries Training Programe The United Nations University 28 Olley, J., Doe, P E and Heruvati, E S., (1988) The influence of drying and smoking on the nutritional properties of fish In: Fish smoking and drying, Editor Burt, J R pp.1-11 London and New York : Elsevier applied science 29 Pelroy, -G.; Peterson, -M.; Paranjpye,-R.; Almond, -J.; Eklund, -M (1994), Inhibition of Listeria monocytogenes in cold-process (smoked) salmon by sodium nitrite and packaging method International Association of Milk, Food and Environmental Sanitarians.p 114-119 30 Raab and Hilderbrand 1993, Home canned smoked Fish, International Association of Milk, Food and Environmental Sanitarian.p619-621 31 Simko 1991, Changes of benzo(a)pyrene contents in smoked fish during storage Levier Applied Science Publishers p.293-300 32 Bligh, E.G., Shaw.S., Woyewoda.A.D 1988 Effects of drying and smoking on lipids of fish.In: Fish smoking and drying Editor: Burt, J.R.pp 41-52 London and NewYork: Elsevier applied science Các trang web 33 Delaney Keivin (1994), rainbow trout, http://www.adfg.state.ak.us 34 Food reference website (FRW) 2004 Smoked fish: by berberoglu , H (Dec 2004) http://www.foodreference.com/html/artsmokedfish.html 35 http://www.techmart.cesti.gov.vn 36 Thông tin khoa học công nghệ, số 1/2009, Nuôi cá hồi vân Lâm Đồng http://www.nonglamdong.com 37 Trout, http://www.dpi.vic.gov.au/dpi/nrenfaq.nsf/fid 86 PHỤ LỤC Bảng1.1: Hàm lượng Protein (%) sản phẩm sau xơng khói loại vật liệu khác STT Hàm lượng Protein (%) Loại gỗ XK nóng XK lạnh Bồ đề 28,47 23,92 Dẻ 25,69 23,01 Vỏ trấu 27,90 23,30 Bồ đề + trấu 26,52 23,71 Dẻ + trấu 27,60 23,59 Bảng 1.2: Hàm lượng Lipid (%) sản phẩm sau xơng khói loại vật liệu khác STT Hàm lượng Lipit (%) Loại gỗ XK nóng XK lạnh Bồ đề 5,32 7,66 Dẻ 6,10 6,46 Vỏ trấu 7,10 6,98 Bồ đề + trấu 6,55 4,18 Dẻ + trấu 5,34 4,08 Bảng 1.3: Hàm lượng tro (%) sản phẩm sau xông khói loại vật liệu khác STT Hàm lượng tro Loại gỗ XK nóng XK lạnh Bồ đề 5,53 3,75 Dẻ 2,92 4,33 Vỏ trấu 4,93 3,16 Bồ đề + trấu 2,92 4,28 Dẻ + trấu 4,36 2,56 87 Bảng 1.4: pH sản phẩm sau xơng khói bằng loại vật liệu khác STT Hàm lượng pH (%) Loại gỗ XK nóng XK lạnh Bồ đề 6,11 5,85 Dẻ 5,91 5,92 Vỏ trấu 6,00 5.5 Bồ đề + trấu 5,85 5,82 Dẻ + trấu 6,04 5,85 Bảng 1.5 Điểm cảm quan cá hồi sau xơng khói loại vật liệu khác Loại nhiên liệu Gỗ dẻ Gỗ bồ đề Chỉ tiêu Hệ số quan trọng SP cá hồi XKL SP cá hồi XKN Trạng thái 1.2 4.8 4.7 Màu sắc 4.6 4.5 Mùi 4.6 4.4 Vị 0.8 4.5 4.4 18.5 18 Điểm CQ chung Trạng thái 1.2 3.8 3.8 Màu sắc 4.8 4.6 Mùi 4.8 4.7 Vị 0.8 4.5 4.5 17.8 17.46 Điểm CQ chung Vỏ trấu Trạng thái 1.2 3.5 3.5 Màu sắc 2.5 2.3 Mùi 2.9 2.9 Vị 0.8 3.5 3.5 12.4 12.2 Điểm CQ chung Gỗ bồ đề + vỏ trấu Trạng thái 1.2 4 Màu sắc 3.8 3.8 Mùi 3.5 3.5 Vị 0.8 3.6 3.5 15 14.9 Điểm CQ chung Gỗ dẻ + Vỏ trấu Trạng thái 1.2 4 Màu sắc 3.8 Mùi 3.8 3.7 88 Vị 0.8 Điểm CQ chung 3.7 3.4 15.5 15 Bảng 1.6: Ảnh hưởng nồng độ muối đến chất lượng cảm quan thịt cá Nồng độ muối (%) Trạng thái 3,0 3,5 5,0 4,0 4,0 Màu sắc 3,5 4,0 5,0 4,0 4,5 Mùi 3,5 4,5 4,5 4,5 4,0 Vị 2,5 3,5 5,0 4,5 4,0 Điểm CQ chung 12,5 15,5 19 17 16,5 Bảng 1.7 Ảnh hưởng thời gian ướp muối tới hàm lượng muối thịt cá Thời gian ướp muối (giờ) 10 15 20 25 Hàm lượng muối (%) 1,045 1,427 1,625 1,934 1,937 Bảng 1.8: Ảnh hưởng tỷ lệ đường đến chất lượng cảm quan sản phẩm cá hồi xơng khói lạnh Hệ số Chỉ tiêu CQ Trạng thái Màu sắc Tỷ lệ đường (%) quan trọng 1.2 4,8 4,8 4,8 4,8 4,8 3,15 3,2 3.8 3,36 3,28 Mùi 3,6 3,6 4,0 3,8 3,6 Vị 0.8 3,8 3,8 4,2 4,0 3,8 15,45 15,6 16,92 16,12 15,68 Điểm CQ chung Bảng 1.9: Ảnh hưởng tỷ lệ đường đến chất lượng cảm quan sản phẩm cá hồi xông khói nóng Hệ số Chỉ tiêu CQ Trạng thái Tỷ lệ đường (%) quan trọng 1.2 4.9 4.9 4.9 4.9 4.9 89 Màu sắc 3.0 3.1 3.7 3.34 3.20 Mùi 3.5 3.5 3.75 3.75 Vị 0.8 3.7 3.7 3.7 3.7 3.7 15.34 15.44 16.54 15.93 15.79 Điểm CQ chung Bảng 1.10.Ảnh hưởng tỷ lệ dịch khói đến chất lượng cảm quan sản phẩm xơng khói lạnh Chỉ tiêu CQ Hệ số quan Tỷ lệ dịch khói (%) trọng Trạng thái 1.2 4.8 4.8 4.8 Màu sắc 4.5 5.0 Mùi 4.7 3.7 Vị 0.8 3.6 4 17.14 18.96 17.66 Điểm CQ chung Bảng 1.11.Ảnh hưởng tỷ lệ dịch khói đến chất lượng cảm quan sản phẩm xơng khói nóng Hệ số Chỉ tiêu CQ Tỷ lệ dịch khói (%) quan trọng Trạng thái 1.2 5 Màu sắc 3.6 4.5 Mùi 4.2 4.5 Vị 0.8 3.4 4.3 3.7 16.52 18.44 16.96 Điểm CQ chung Bảng 1.12: Đánh giá cảm quan sản phẩm cá hồi vân XK bảo quản nhiệt độ lạnh SP Chỉ tiêu CQ Trạng thái Cá hồi Màu sắc XKL Mùi Vị Điểm CQ chung Hệ số quan trọng 1.2 1 0.8 Thời gian bảo quản (tuần) 4.3 5 4.5 18.76 4.3 4.8 4.5 18.56 4.2 4.5 4.8 4.3 17.78 4 4.2 16.2 3.5 3.7 3.9 3.8 14.84 3.2 3.2 3.2 12.6 90 Trạng thái Cá hồi Màu sắc XKN Mùi Vị Điểm CQ chung 1.2 1 0.8 4.5 4.5 4.5 4.5 18 4.5 4.4 4.3 4.5 17.7 4.2 4.2 4.1 4.3 17.02 3.9 3.8 15.7 3.7 3.5 3.2 3.5 13.94 3.1 3.0 2.7 2.9 11.74 Bảng 1.13: Đánh giá cảm quan sản phẩm cá hồi vân XK bảo quản nhiệt độ thường SP Chỉ tiêu CQ Hệ số Thời gian bảo quản (ngày) quan trọng Trạng thái 1.2 4.3 4.1 2.8 Màu sắc 4.5 4.3 3.3 2.5 Cá hồi Mùi 4.5 2.5 1.5 XKL Vị 0.8 4.5 4.2 2.3 18.76 17.21 14.85 11 7.2 Điểm CQ chung Trạng thái 1.2 4.5 4.4 3.9 Màu sắc 4.5 4.3 3.7 2.8 2.5 Cá hồi Mùi 4.5 4.4 3.9 2.2 XKN Vị 0.8 4.5 4.4 3.7 2.9 18 17.5 11.72 8.7 Điểm CQ chung Bảng 1.14: Biến đổi hàm lượng nitơ bay (mg%) sản phẩm cá hồi vân xơng khói bảo quản nhiệt độ thường: Thời gian bảo quản (ngày) Cá hồi vân xơng khói lạnh 13.37 18.67 38.21 58.7 85.13 Cá hồi vân xơng khói nóng 12.15 15.13 32.60 50.63 72.65 Bảng 1.15:Biến đổi hàm lượng nitơ bay (mg%) sản phẩm cá hồi vân xông khói bảo quản nhiệt độ lạnh Thời gian bảo quản (tuần) Cá hồi vân xơng khói lạnh 13.37 16.63 24.16 36.25 49.68 68.95 Cá hồi vân xơng khói nóng 12.15 14.34 19.67 27.53 38.16 55.69 91 PHỤ LỤC Bảng 2.1: Ma trận qui hoạch thực nghiệm cơng đoạn xơng khói lạnh Số thí X0 X1 X2 Y + + + 58,17 + - + 62,48 + + - 59,32 + - - 64,41 + 0 61,08 + 0 61,13 + 0 61,35 nghiệm Từ số liệu bảng 3.4 ta tính thông số sau: ∑ N i =1 b0 = Yi N = 61,095 n ∑ X 1i.Yi i =1 b1 = n = - 2,35 n ∑ X 2i.Yi i =1 b2 = = - 0,77 Y0 : Hàm ẩm cá xơng khói thí nghiệm trung tâm Y = 61,19 n S th2 = ∑ (Y i −1 − Y )2 i −1 = 0,021 S th = 0.144 S bj = S th N = 0,072 Kiểm định ý nghĩa bj theo tiêu chuẩn Student t0 = b0 S bj = 850,65 t1 = b1 S bj = 32,72 t2 = b2 S bj = 10,72 Tra bảng phân bố Student với α = 0,05; f = có t0,05(2) = 4,3 92 Các hệ số t0, t1, t2 > t0,05(2) Vậy hệ số b0, b1, b2 có ý nghĩa phương trình hồi qui có dạng: ^ Y = 61,095 – 2,35X1 – 0,77X2 Hệ số b1 = -2,35 < b2 = - 0,78 |b1| > |b2| , b1