Dự đoán nhanh hạn sử dụng của sản phẩm cá tra fillet đông lạnh bằng phương pháp sử dụng mô hình toán học

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HĨA * DỰ ĐỐN NHANH HẠN SỬ DỤNG CỦA SẢN PHẨM CÁ TRA FILLET ĐÔNG LẠNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP SỬ DỤNG MƠ HÌNH TỐN HỌC Sinh viên thực hiện: TRẦN THỊ NGUYÊN Đà Nẵng – Năm 2018 TÓM TẮT Tên đề tài: Dự đoán nhanh hạn sử dụng sản phẩm cá tra fillet đông lạnh phương pháp sử dụng mơ hình tốn học Sinh viên thực hiện: Trần Thị Nguyên MSSV: 107130110 Lớp: 13H2B Nội dung đồ án tốt nghiệp gồm chương: Chương 1: Tổng quan Chương 2: Đối tượng phương pháp nghiên cứu Chương 3: Kết thảo luận Chương 4: Kết luận kiến nghị Đề tài thực nhằm dự đoán hạn sử dụng sản phẩm cá tra fillet đông lạnh mơ hình tốn học Cá tra tươi thu mua chợ Túy Loan, fillet, cho vào túi nilon có zip kéo, lạnh đơng -25oC vịng Sau đưa vào bảo quản -3, -8, -13oC tủ lạnh Sự giảm khối lượng oxi hóa lipid đo tuần vào ngày thứ 0, 7, 14, 21, 28, 35, 42 49 Thu thập số liệu, dựa vào phương trình động học phương trình Arrhenius đưa mơ hình dự đốn hạn sử dụng cho sản phẩm sau: Mơ hình dự đốn hạn sử dụng dựa vào yếu tố hư hỏng oxi hóa lipid sản phẩm 𝑙𝑛𝑘 = −5785,1 + 19,787 (R2 = 0,9719) thử tính hạn sử dụng cá tra fillet 𝑇 đông lạnh bảo quản -20oC 4,5 năm Kết không phù hợp nên kết luận oxi hóa lipid khơng phải yếu tố gây hư hỏng sản phẩm Mơ hình dự đốn hạn sử dụng dựa vào yếu tố hư hỏng giảm khối lượng trình bảo quản 𝑙𝑛𝑘 = −4369,3 + 17,025 (R2 = 0,9998) Và thử tính hạn sử 𝑇 dụng sản phẩm cá tra fillet đông lạnh bảo quản -20oC 3,2 tháng Kết thấp hạn sử dụng đặc trưng sản phẩm lạnh đông nhiên điều kiện chuẩn bị mẫu thủ cơng nên có khác biệt khác biệt hồn tồn chấp nhận Chính đưa kết luận yếu tố hư hỏng sản phẩm cá tra fillet đông lạnh giảm khối lượng sản phẩm trình bảo quản ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA HĨA CỘNG HỊA XÃ HƠI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Lớp: 13H2B Trần Thị Nguyên Khoa: Hóa Số thẻ sinh viên: 107130110 Ngành: Công nghệ thực phẩm Tên đề tài đồ án: Dự đoán nhanh hạn sử dụng sản phẩm cá tra fillet đông lạnh phương pháp sử dụng mô hình tốn học Đề tài thuộc diện: ☐ Có ký kết thỏa thuận sở hữu trí tuệ kết thực Các số liệu liệu ban đầu: Nội dung phần thuyết minh tính tốn: - Đặt vấn đề - Chương 1: Tổng quan - Chương 2: Đối tượng phương pháp nghiên cứu - Chương 3: Kết thảo luận - Chương 4: Kết luận kiến nghị - Tài liệu tham khảo - Phụ lục Các vẽ, đồ thị ( Không ) Họ tên người hướng dẫn: TS Nguyễn Thị Trúc Loan Ngày giao nhiệm vụ đồ án: 10/01/2018 Ngày hoàn thành đồ án: 30/05/2018 Đà Nẵng, ngày 30 tháng 05 năm 2018 Trưởng Bộ môn Người hướng dẫn LỜI CẢM ƠN Sau gần tháng thực đề tài “Dự đoán nhanh hạn sử dụng sản phẩm cá tra fillet đông lạnh phương pháp sử dụng mơ hình tốn học”, với hướng dẫn cô Nguyễn Thị Trúc Loan, hồn thành xong đồ án tốt nghiệp Lời đầu tiên, xin gửi lời cảm ơn đến Q thầy Khoa Hóa - Trường Đại học Bách Khoa, Đại học Đà Nẵng nói chung Bộ mơn Cơng nghệ Thực phẩm nói riêng tận tâm truyền đạt cho kiến thức tảng, giúp đỡ nhiệt tình trình học tập, nghiên cứu để tơi hồn thành tiến độ chương trình học tập Và đặc biệt hết tơi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến cô TS Nguyễn Thị Trúc Loan Trong suốt thời gian thực đồ án, dù công việc bận cô dành nhiều thời gian hướng dẫn bảo tận tình từ bước bắt đầu chọn đề tài, thực đề tài kết thúc đề tài Cơ ln góp ý, sửa sai sót, giúp tơi nắm bắt kĩ lưỡng nội dung liên quan đến đồ án hồn thành đồ án cách tốt Đồng thời, xin gởi lời cảm ơn đến Q thầy phịng thí nghiệm Trường Cao đẳng Lương thực Thực phẩm tạo điều kiện cho tơi mượn phịng thí nghiệm, trang thiết bị dụng cụ để thực đề tài Cuối xin gửi lời cảm ơn đến Quý thầy cô Hội đồng Bảo vệ Tốt nghiệp dành thời gian quý báu để đọc nhận xét đồ án Đà Nẵng, ngày 30 tháng 05 năm 2018 Sinh viên thực Trần Thị Nguyên i CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu sử dụng phân tích luận văn có nguồn gốc rõ ràng, cơng bố theo quy định Các kết nghiên cứu đồ án tơi tự thực hiện, phân tích cách trung thực, khách quan Các kết chưa công bố nghiên cứu khác Sinh viên thực Trần Thị Nguyên ii MỤC LỤC TÓM TẮT NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP LỜI CẢM ƠN .i CAM ĐOAN ii MỤC LỤC iii DANH SÁCH BẢNG v DANH SÁCH HÌNH VẼ vi DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÍ HIỆU vii ĐẶT VẤN ĐỀ TỔNG QUAN 1.1 Hạn sử dụng phương pháp xác định hạn sử dụng sản phẩm thực phẩm 1.1.1 Hạn sử dụng phân loại sản phẩm thực phẩm 1.1.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến hạn sử dụng sản phẩm 1.1.3 Các bước tiến hành thí nghiệm kiểm tra hạn sử dụng 1.1.4 Các phương pháp xác định hạn sử dụng 1.1.5 Cơ sở lý thuyết phương pháp sử dụng mơ hình tốn học 10 1.2 Tổng quan cá tra 12 1.2.1 Nguồn gốc, đặc điểm, thành phần dinh dưỡng cá tra 12 1.2.2 Kỹ thuật lạnh đông, bảo quản lạnh đông cá tra 14 1.2.3 Các biến đổi cá q trình bảo quản lạnh đơng 14 1.3 Tình hình nghiên cứu nước 16 1.3.1 Tình hình nghiên cứu giới 16 1.3.2 Tình hình nghiên cứu Việt Nam 17 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18 2.1 Đối tượng nghiên cứu 19 Đối tượng nghiên cứu 19 Địa điểm tiến hành thí nghiệm 19 iii Chuẩn bị mẫu 19 Dụng cụ, thiết bị, hóa chất sử dụng nghiên cứu 21 2.2 Nội dung phương pháp nghiên cứu 22 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 22 Phương pháp nghiên cứu 24 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 27 3.1 Thành phần hóa học cá tra fillet 28 Hàm lượng ẩm cá tra 28 Hàm lượng tro cá tra 28 Hàm lượng protein tổng cá tra 28 Hàm lượng lipid cá tra 28 Tổng kết thành phần hóa học cá tra 28 3.2 Xác định hạn sử dụng cá tra fillet đông lạnh dựa vào yếu tố hư hỏng oxi hóa lipid 29 Khảo sát oxi hóa lipid thơng qua theo dõi số peroxit 29 Xác định bậc phản ứng: 30 Xác định số tốc độ phản ứng kt nhiệt độ bảo quản thực tế 34 Tính hạn sử dụng cá tra fillet đơng lạnh bảo quản -20oC 35 3.3 Xác định hạn sử dụng cá tra fillet đông lạnh dựa vào yếu tố hư hỏng giảm khối lượng: 36 Khảo sát giảm khối lượng cá tra fillet đông lạnh 36 Xác định bậc phản ứng 37 Xác định số tốc độ phản ứng kt nhiệt độ bảo quản thực tế 40 Tính hạn sử dụng cá tra fillet đông lạnh bảo quản -20oC 41 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 43 4.1 Kết luận 43 4.2 Kiến nghị 43 TÀI LIỆU THAM KHẢO 44 PHỤ LỤC iv DANH SÁCH BẢNG Bảng 1.1 Các giá trị Q10 cho điều kiện bảo quản khác Bảng 1.2 Các nhiệt độ thường dùng phương pháp Q Bảng 1.3 Hàm chất lượng bậc phản ứng 11 Bảng 1.4 Thành phần hóa học cá tra fillet, % 14 Bảng 2.1 Kế hoạch lấy mẫu tiến hành thí nghiệm…………………………….… 24 Bảng 3.1 Kết xác định hàm lượng ẩm cá tra 28 Bảng 3.2 Kết xác định hàm lượng tro cá tra 28 Bảng 3.3 Kết xác định hàm lượng lipid cá tra 28 Bảng 3.4 Một số thành phần hóa học cá tra (%) 28 Bảng 3.5 Chỉ số peroxit lipid từ cá tra fillet trình bảo quản lạnh đông (mEq/kg) 30 Bảng 3.6 ln(PV) 31 Bảng 3.7 1/PV 33 Bảng 3.8 Hệ số tương quan R2 34 Bảng 3.9 Các số tốc độ phản ứng k nhiệt độ bảo quản 34 Bảng 3.10 Sự giảm khối lượng mẫu cá tra (%khối lượng) 36 Bảng 3.11 ln(%m) 38 Bảng 3.12 1/%m 39 Bảng 3.13 Hệ số tương quan R2 40 Bảng 3.14 Hằng số tốc độ phản ứng 40 v DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình 1.1 Ảnh hưởng lượng vi sinh vật ban đầu nguyên liệu Hình 1.2 Sự thay đổi nồng độ chất bậc phản ứng khác 11 Hình 1.3 Cá tra nuôi bè đồng sông Cửu Long 13 Hình 1.4 Ni cá tra ao đất Đồng sông Cửu Long 13 Hình 1.5 Chế biến fillet cá tra xuất 13 Hình 1.6 Pangasius hypophthalmus 14 Hình 2.1 Cá tra nguyên trước fillet lạnh đông……………………………19 Hình 2.2 Quy trình chuẩn bị mẫu 20 Hình 2.3 Fillet cá tra 21 Hình 2.4 Rửa để nước 21 Hình 2.5 Cân định lượng mẫu theo yêu cầu 21 Hình 2.6 Miếng fillet cho vào túi nilon có zip kéo 21 Hình 2.7 Mẫu cá sau lạnh đơng 21 Hình 2.8 Mẫu cá bảo quản tủ lạnh tủ lạnh 21 Hình 2.9 Nhiệt kế 22 Hình 2.10 Tủ lạnh để bảo quản mẫu 22 Hình 2.11 Cân kỹ thuật 22 Hình 2.12 Buret 22 Hình 2.13 Bình tam giác có nút nhám 22 Hình 2.14 Thiết bị nung 22 Hình 2.15 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 23 Hình 2.16 Quy trình chiết lipid khỏi mẫu 26 Hình 3.1 Đồ thị bậc (PV – t) 31 Hình 3.2 Đồ thị bậc (lnPV – t) 32 Hình 3.3 Đồ thị bậc (1/PV – t) 33 Hình 3.4 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ lnk 1/T 34 Hình 3.5 Đồ thị bậc (%m – t) 37 Hình 3.6 Đồ thị bậc (ln(%m) – t) 38 Hình 3.7 Đồ thị bậc (1/%m– t) 39 Hình 3.8 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ lnk – 1/T 41 vi Dự đoán nhanh hạn sử dụng cá tra fillet đơng lạnh phương pháp sử dụng mơ hình toán học b Dựng đồ thị bậc 1: ln(%m) – t Để dựng đồ thị bậc ta phải tiến hành chuyển giá trị giảm khối lượng (%m) bảng 3.10 thành dạng logarit ln(%m) bảng 3.11 Bảng 3.11 ln(%m) Khối lượng giảm (%khối lượng) Ngày -13oC -8oC -3oC - - - 0,43 - 0,77 14 21 1,11 1,11 1,55 1,35 1,82 1,71 2,00 1,99 2,31 1,88 2,27 2,13 2,35 2,10 2,48 Từ bảng 3.11 dựng đồ thị sau 2,47 2,54 2,78 28 35 42 49 Giảm khối lượng ln(ln(%m) 3,5 y = 0,308x + 0,8386 R² = 0,8911 y = 0,2575x + 0,8272 R² = 0,8977 2,5 1,5 y = 0,271x + 0,4622 R² = 0,8875 0,5 0 -3 oC o C Tuyến tính -3 (-3) 4Tuần -8 oC o C Tuyến tính-8(-8) 10 -13 oC o Tuyến tính-13 (-8)C Hình 3.6 Đồ thị bậc (ln(%m) – t) Theo đồ thị ta thu hệ số R2 phương trình tương ứng nhiệt độ -13oC, -8oC, -3oC R² = 0,8875; R² = 0,8977; R² = 0,8911 Điều chứng tỏ có khoảng 89% số liệu thực nghiệm tương thích với phương trình tuyến tính c Dựng đồ thị bậc 2: 1/%m – t SVTH: Trần Thị Nguyên – 13H2B GVHD: TS Nguyễn Thị Trúc Loan 38 Dự đoán nhanh hạn sử dụng cá tra fillet đông lạnh phương pháp sử dụng mơ hình tốn học Để dựng đồ thị bậc ta phải tiến hành chuyển giá trị giảm khối lượng (%m) bảng 3.10 thành dạng 1/%m bảng 3.12 Bảng 3.12 1/%m Khối lượng sụt giảm (%khối lượng) Ngày -13oC -8oC -3oC - - - 0,65 1,41 0,46 14 0,33 0,33 0,21 21 0,26 0,18 0,14 28 0,16 0,14 0,10 35 0,15 0,10 0,08 42 0,12 0,10 0,08 0,08 0,06 49 0,12 Từ bảng 3.12 dựng đồ thị sau 1,6 1,4 y = -0,2092x + 1,109 R² = 0,5749 1,2 1/%m 1,0 0,8 0,6 y = -0,0677x + 0,4147 R² = 0,7279 0,4 0,2 y = -0,0941x + 0,6083 R² = 0,7854 0,0 -3 o -8 C o Tuyến tính-3(-3) C o Tuần C o C Tuyến tính-8(-8) -13 o C o Tuyến tính-13 (-13) C Hình 3.7 Đồ thị bậc (1/%m– t) Theo đồ thị ta thu hệ số R2 phương trình tương ứng nhiệt độ -13oC, -8oC, -3oC R² = 0,7279; R² = 0,5749; R² = 0,7854 Điều chứng tỏ có khoảng 57 ÷ 78% số liệu thực nghiệm tương thích với phương trình tuyến tính SVTH: Trần Thị Ngun – 13H2B GVHD: TS Nguyễn Thị Trúc Loan 39 Dự đoán nhanh hạn sử dụng cá tra fillet đông lạnh phương pháp sử dụng mơ hình tốn học d So sánh hệ số R2 phương trình đồ thị để xác định bậc phản ứng Hệ số tương quan R2 phương trình đồ thị hình 3.5; hình 3.6; hình 3.7 thể bảng 3.13 Bảng 3.13 Hệ số tương quan R2 R2 Nhiệt độ Bậc Bậc Bậc -13 -8 0,9675 0,9851 0,8875 0,8977 0,7279 -3 0,9962 0,8911 0,5749 0,7854 Vì hệ số R2 đồ thị theo bậc lớn nên giảm khối lượng tuân theo phản ứng bậc Vì giảm khối lượng tuân theo phản ứng bậc nên số tốc độ phản ứng k nhiệt độ bảo quản hệ số góc phương trình đồ thị %m – t tương ứng với nhiệt độ Cụ thể số tốc độ phản ứng nhiệt độ -13oC, -8oC, -3oC là: k = 0,9675; k = 0,9851; k = 0,9962 Xác định số tốc độ phản ứng kt nhiệt độ bảo quản thực tế Để xác định số tốc độ phản ứng kt ta phải tìm phương trình Arrhenius tức ta xây dựng đồ thị biểu diễn quan hệ thay đổi tốc độ phản ứng với thay đổi nhiệt độ (lnk – 1/T) Bảng 3.14 Hằng số tốc độ phản ứng T (oC) T (K) k 1/T ln(k) -13 260 1,2446 0,003846 0,218814 -8 266 1,8330 0,003759 0,605954 -3 270 2,3120 0,003704 0,838113 Đồ thị mối quan hệ lnk 1/T tỷ lệ giảm khối lượng cá tra fillet đơng lạnh mơ tả hình 3.8 Theo tốc độ giảm khối lượng nhiệt độ khơng đổi mô tả đầy đủ động học phản ứng bậc với số tốc độ phản ứng (k) hàm nhiệt độ (T) tuân theo mơ hình Arrhenius thể phương trình y = -4369,3x + 17,025 với R2 = 0,9998 Hay phương trình Arrhenius: sau: 𝑙𝑛𝑘 = −4369,3 + 17,025 𝑇 SVTH: Trần Thị Nguyên – 13H2B ln 𝑘 = − ( 𝐸𝑎 𝑅 )× 𝑇 + ln 𝑘0 viết (phương trình 3.2) GVHD: TS Nguyễn Thị Trúc Loan 40 Dự đoán nhanh hạn sử dụng cá tra fillet đông lạnh phương pháp sử dụng mô hình tốn học Từ hai phương trình tham số động học ước tính cho tốc độ giảm khối lượng cá tra fillet đơng lạnh gồm: Năng lượng kích hoạt: Ea = 4369,3 x 8,3144 = 36,315 kJ/mol Sự giảm khối lượng sản phẩm lạnh đông chủ yếu bay ẩm nên lượng kích hoạt cho giảm khối lượng lượng kích hoạt cho ẩm bay Hay lượng kích hoạt cho giảm khối lượng lượng cần để cắt đứt liên kết phân tử nước với phân tử nước với thành phần khác sản phẩm làm cho ẩm bay khỏi sản phẩm So sánh với lượng kích hoạt phản ứng oxi hóa lipid tính mục 3.2.2 ta thấy lượng kích hoạt tính từ phương trình dự đốn hạn sử dụng theo giảm khối lượng nhỏ Điều cho thấy khối lượng diễn nhanh giảm khối lượng yếu tố hư hỏng Hằng số phương trình Arrhenius: ko = 𝑒 17,025 = 24,77x106 %/ngày Hệ số tương quan phương trình R2 = 0,9998 cho thấy kết thí nghiệm thu xác cao có đến 99,98% số liệu thực nghiệm tương thích với số liệu lnK tiên đốn mơ hình Điều chứng tỏ mơ hình có độ tin cậy cao 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,00365 y = -4369,3x + 17,025 R² = 0,9998 0,0037 0,00375 0,0038 0,00385 0,0039 1/T Hình 3.8 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ lnk – 1/T Tính hạn sử dụng cá tra fillet đơng lạnh bảo quản -20oC Điều kiện lưu trữ thực tế cá tra fillet đông lạnh -20oC (253K) Thay nhiệt độ T = 253 vào phương trình 3.2 ta 𝑙𝑛𝑘 = −4369,3 253 + 17,025 Suy số tốc độ phản ứng -20oC: k-20 = 0,783 SVTH: Trần Thị Nguyên – 13H2B GVHD: TS Nguyễn Thị Trúc Loan 41 Dự đoán nhanh hạn sử dụng cá tra fillet đông lạnh phương pháp sử dụng mơ hình tốn học Do giảm khối lượng cá tra fillet đông lạnh tuân theo phản ứng bậc tức f(%m) = kt nên hạn sử dụng cá tra fillet đông lạnh bảo quản -20oC tính theo cơng thức: 𝑡 = %𝑚1 –%𝑚0 𝑘 = 10–0 0,783 = 12,8 (tuần)  3,2 tháng Với: %mo giá trị sụt giảm khối lượng thời điểm bắt đầu khảo sát: %mo = 0; %m1 giá trị sụt giảm khối lượng tối thiểu chấp nhận: %m1 = 10% [31], [39] Hạn sử dụng sản phẩm cá tra fillet đơng lạnh tính theo phương pháp khảo sát giảm khối lượng 3,2 tháng Điều có nghĩa giảm khối lượng yếu tố gây hư hỏng cho sản phẩm cá tra fillet đông lạnh Hạn sử dụng ngắn so với hạn sử dụng đặc trưng sản phẩm lạnh đơng Điều giải thích sau: Sản phẩm cá tra fillet đông lạnh thương phẩm sản xuất với qui trình đại, điều kiện lạnh đơng nhanh (nhiệt độ lạnh đơng khoảng -35 ÷ -40oC) cộng với trình mạ băng trình ngâm quay tăng trọng với muối photphat làm hạn chế nhiều thăng hoa nước đá nên hư hỏng suy giảm khối lượng giảm thiểu Trong đó, điều kiện giới hạn nên nghiên cứu thực lạnh đông mẫu -25oC, đồng thời khơng có q trình ngâm quay tăng trọng với muối photphat không mạ băng nên nước đá thăng hoa nhiều làm giảm hạn sử dụng Cho nên, hạn sử dụng 3,2 tháng sản phẩm sản xuất thủ cơng hồn tồn chấp nhận Vậy, nghiên cứu khảo sát hai yếu tố hư hỏng sản phẩm cá tra fillet đơng lạnh oxi hóa lipid giảm khối lượng sản phẩm Qua kết tính tốn phân tích trên, kết luận giảm khối lượng yếu tố gây hư hỏng chủ yếu sản phẩm cá tra fillet đông lạnh Từ đưa kết luận sản phẩm cá béo bảo quản lạnh đơng giảm khối lượng yếu tố gây hư hỏng chính, xác định hạn sử dụng cho loại sản phẩm phương pháp sử dụng mơ hình tốn học dựa vào yếu tố hư hỏng giảm khối lượng sản phẩm SVTH: Trần Thị Nguyên – 13H2B GVHD: TS Nguyễn Thị Trúc Loan 42 Dự đoán nhanh hạn sử dụng cá tra fillet đơng lạnh phương pháp sử dụng mơ hình toán học KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận Qua q trình nghiên cứu tơi đưa số kết luận sau đây: Đã xác định số thành phần hóa học cá tra fillet gồm: 7,51% ẩm, 1,005% tro, 6,53% lipid, 18,225% ẩm Đã khảo sát hai yếu tố gây hư hỏng sản phẩm cá tra fillet đông lạnh oxi hóa lipid giảm khối lượng sản phẩm đưa kết luận sau: - Đã đưa mơ hình dự đốn hạn sử dụng cá tra fillet đông lạnh dựa vào yếu tố hư hỏng oxi hóa lipid sau: 𝑙𝑛𝑘 = −5785,1 + 19,787; tính hạn 𝑇 sử dụng sản phẩm 4,5 năm Kết không phù hợp nên khơng chọn oxi hóa lipid yếu tố hư hỏng - Đã đưa mơ hình tốn học dự đốn hạn sử dụng sản phẩm cá tra fillet đông lạnh dựa vào yếu tố hư hỏng giảm khối lượng sau: 𝑙𝑛𝑘 = −4369,3 𝑇 + 17,025; tính hạn sử dụng sản phẩm 3,2 tháng Kết phù hợp nên kết luận yếu tố gây hư hỏng sản phẩm cá tra fillet đơng lạnh sụt giảm khối lượng sản phẩm 4.2 Kiến nghị Vì thời gian điều kiện nghiên cứu cịn hạn chế, tơi khơng tìm mẫu cá tra fillet đông lạnh thương phẩm sản xuất nên sử dụng sản phẩm sản xuất thủ công để làm nghiên cứu Chính điều kiện hạn chế nên hạn sử dụng sản phẩm dự đoán ngắn so với hạn sử dụng thực tế Do tơi có kiến nghị sau: Sử dụng cá tra lạnh đông thương phẩm để làm đối tượng nghiên cứu nhằm đưa mơ hình tính hạn sử dụng dự đốn hạn sử dụng xác SVTH: Trần Thị Nguyên – 13H2B GVHD: TS Nguyễn Thị Trúc Loan 43 Dự đoán nhanh hạn sử dụng cá tra fillet đơng lạnh phương pháp sử dụng mơ hình toán học TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt: [1] Lê Ngọc Tú, Hóa sinh cơng nghiệp, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, 2000 [2] Trần Thế Truyền, Giáo trình kỹ thuật lạnh, Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng [3] Nguyễn Thị Trúc Loan, Giáo trình cơng nghệ chế biến thủy sản, Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng [4] Bùi Viết Cường, Tài liệu thí nghiệm hóa học thực phẩm, Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng [5] Nguyễn Thị Trúc Loan, Phương pháp dự đoán thời hạn bảo quản sản phẩm thực phẩm, Seminar khoa học cấp khoa, Khoa Hóa, Trường Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng, 2017 [6] Trần Minh Phú, Trần Thủy Tiên, Nguyễn Lê Anh Đào, Trần Thị Thanh Hiền, (2014) Đánh Giá Chất Lượng Cá Tra, Tạp Chí Khoa Học, Trường Đại Học Cần Thơ, 15–21 [7] Đặng Minh Nhật, Bài giảng phân tích thực phẩm (2010), Trường Đại học Bách Khoa Đà Nẵng Tiếng Anh: [8] Guidance Document: How to Determine the Shelf Life of Food, New Zealand Government, 2016, - [9] Men, L T., Thanh, V C., Hirata, Y & Yamasaki, S (2005) Evaluation of the genetic diversities and the nutritional values of the Tra (Pangasius hypophthalmus) and the Basa (Pangasius bocourti) catfish cultivated in the Mekong River Delta of Vietnam, Asian-Australasian Journal of Animal Sciences, 18(5), 671–676 [10] Phimolsiripol, Y., & Suppakul, P (2016) Techniques in Shelf Life Evaluation of Food Products Reference Module in Food Science, 1-8 [11] Labuza, T.P., Riboh, D (1982) Theory and application of Arrhenius kinetics to the prediction of nutrient losses in foods Food Technol, 66–74 [12] Corradini, M.G., Peleg, M (2007) Shelf-life estimation from accelerated storage data Trends Food Sci Technol, 37–47 [13] Kurniadi, M., Salam, N., Kusumaningrum, A., Nursiwi, A., Angwar, M., Susanto, A., … Frediansyah, A (2017) Shelf-life prediction of canned “nasi uduk” using accelerated shelf-life test (ASLT) -Arrhenius model AIP Conference Proceedings, 1788 [14] Phimolsiripol, Y., Siripatrawan, U., & Cleland, D J (2011) Weight loss of SVTH: Trần Thị Nguyên – 13H2B GVHD: TS Nguyễn Thị Trúc Loan 44 Dự đoán nhanh hạn sử dụng cá tra fillet đơng lạnh phương pháp sử dụng mơ hình toán học frozen bread dough under isothermal and fluctuating temperature storage conditions Journal of Food Engineering, 106(2), 134–143 [15] Childers, A B., & Kayfus, T J (1982) Determining the Shelf–Life of Frozen Pizza Journal of Food Quality, 5(1), 7–16 [16] Calligaris, S., Sovrano, S., Manzocco, L., & Nicoli, M C (2006) Influence of crystallization on the oxidative stability of extra virgin olive oil Journal of Agricultural and Food Chemistry, 54(2), 529–535 [17] Tsironi, T., Dermesonlouoglou, E., Giannakourou, M., & Taoukis, P (2009) Shelf life modelling of frozen shrimp at variable temperature conditions LWT - Food Science and Technology, 42(2), 664–671 [18] Manzocco, L., Panozzo, A., & Calligaris, S (2012) Accelerated shelf life testing (ASLT) of oils by light and temperature exploitation JAOCS, Journal of the American Oil Chemists’ Society, 89(4), 577–583 [19] Elmlund, E (2014) Potential of Light and Temperature Exploitation for Accelerated Shelf Life Studies ( ASLT ) for Sauces, (386), 54 [20] Kurniadi, M., Salam, N., Kusumaningrum, A., Nursiwi, A., Angwar, M., Susanto, A., … Frediansyah, A (2017) Shelf-life prediction of canned “nasi uduk” using accelerated shelf-life test (ASLT) -Arrhenius model AIP Conference Proceedings, 1788 [21] M Kurniadi, R Bintang, A Kusumaningrum, A Nursiwi, A Nurhikmat, A Susanto, M Angwar, Triwiyono and A Frediansyah, (2017) Shelf life prediction of canned fried-rice using accelerated shelf life testing (ASLT) arrhenius method Earth and Environmental Science 101 [22] Đặng Minh, N., & Lê Văn, H (2010) the Oxidation of Fish Oil During Extraction Process and Storage Tạp chí khoa học cơng nghệ, 113–121 [23] Valero, A., Carrasco, E., & García-Gimeno, R M (2012) Principles and Methodologies for the Determination of Shelf – Life in Foods Trends in Vital Food and Control Engineering, 1–41 https://doi.org/10.5772/2354 [24] Cleland, D.J., Cleland, A.C., White, S.D., 2002 Cost-Effective Refrigeration Massey University, Palmerston North, New Zealand [25] Campanone, L.A., Roche, L.A., Salvadori, V.O., Mascheroni, R.H., 2002 Monitoring of weight losses in meat products during freezing and frozen storage Food Science and Technology International 8, 229–238 [26] Thủy, L T M., Ngân, N T K., Dân, Đ L T T., & Trí, N Đ (2017) Bảo quản fillet cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) đông lạnh hợp chất gelatin kết SVTH: Trần Thị Nguyên – 13H2B GVHD: TS Nguyễn Thị Trúc Loan 45 Dự đoán nhanh hạn sử dụng cá tra fillet đông lạnh phương pháp sử dụng mơ hình tốn học hợp với gallic tannic acid Can Tho University Journal of Science, 51, 72 [27] Evaporative weight losses during processing, Meat Technology Update, Food Science Australia Meat Industry Services Section, 2003 [28] Cleland, D.J., Love, R.J., Merts, I., Bronlund, J.E., 2005, Minimizing product weight loss Proc.IRHACE Technical Conference, Nelson, May 2005 [29] Guimarães, C F M., Mársico, E T., Monteiro, M L G., Lemos, M., Mano, S B., & Conte Junior, C A (2016) The chemical quality of frozen Vietnamese Pangasius hypophthalmus fillets Food Science and Nutrition, 4(3), 398–408 [30] Moigradean, D., Poiana, M.-A., & Gogoasa, I (2012) Quality Characteristics and Oxidative Stability of Coconut Oil During Storage Journal of Agroalimentary Processes and Technologies, 18(4), 272–276 [31] DECISION No 162, On the Technical Regulation of the Eurasian Economic Union ‘On the safety of fish and fish products’, Moscow, (2016) Trang web: [32] Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 7087:2008 (CODEX STAN 1-2005) Ghi nhãn thực phẩm bao gói sẵn: http://hethongphapluatvietnam.com/tieu-chuan-quoc-gia-tcvn7087-2008-codex-stan-1-2005-ve-ghi-nhan-thuc-pham-bao-goi-san.html ngày 16/01/2018] [Truy cập [33]http://cafef.vn/cu-hich-200-ti-usd-tu-xuat-khau-ky-tich-thuy-san-rau-qua20180203073644323.chn [Truy cập ngày 16/01/2018] [34]http://trangtraiviet.vn/tin-tuc-nong-san/cac-buoc-nuoi-ca-tra-trong-ao-datcho-nang-suat-cao-11266.html [Truy cập ngày 18/01/2018] [35] http://www.fao.org/fishery/culturedspecies/Pangasius_hypophthalmus/en [Truy cập ngày 18/01/2018] [36]http://www.clfish.com/inc/haccpv/haccpv/QUI%20TRINH%20CHE%20BIE N%20CA%20IQF.htm [Truy cập ngày 25/01/2018] [37] https://trungtamnghiencuuthucpham.vn/xac-dinh-nhanh-han-su-dung-cuathuc-pham-shelf-life/ [38] voer.edu.vn/pdf/6797b8fd/1 [truy cập ngày 09/04/2018] [39] http://www.afishdeal.com/blog/vietnam-struggles-to-upgrade-pangasiusexports-new-law-will-limit-soaking-and-moisture-content.html [truy cập ngày 09/04/2018] [40] https://123doc.org/document/301969-ly-thuyet-ve-su-oxi-hoa-cua-dau- mo.htm SVTH: Trần Thị Nguyên – 13H2B GVHD: TS Nguyễn Thị Trúc Loan 46 Dự đoán nhanh hạn sử dụng cá tra fillet đông lạnh phương pháp sử dụng mô hình tốn học SVTH: Trần Thị Ngun – 13H2B GVHD: TS Nguyễn Thị Trúc Loan 47 PHỤ LỤC Phụ lục 1: Kỹ thuật lạnh đông cá tra fillet Kỹ thuật lạnh đông cá tra fillet công ty Cổ Phần XNK TS Cửu Long – An Giang Công đoạn Thông số kỹ thuật Tiếp nhận nguyên liệu Cá nguyên cịn sống, chất lượng tươi tốt Cá khơng bệnh, khơng khuyết tật Trọng lượng 500 g/con Fillet Miếng fillet phải nhẳn, phẳng Khơng sót xương, phạm thịt Rửa Rửa nước sạch, nhiệt độ thường.Rửa phải máu Nước rửa sử dụng lần Mỗi lần rửa không q 50 kg Lạng da Khơng sót da miếng fillet Khơng phạm thịt rách thịt Chỉnh hình Khơng cịn thịt đỏ, mỡ, xương Soi ký sinh trùng Khơng có ký sinh trùng miếng fillet Kiểm tra theo tần suất 30 phút/ lần Rửa Nhiệt độ nước rửa ≤ 80C Tần suất thay nước : 200 kg thay nước lần Quay thuốc Nhiệt độ dịch thuốc 3- 70C Thời gian quay phút Nhiệt độ cá sau quay 150C Phân cỡ, loại Phân cỡ miếng cá theo gram / miếng theo yêu cầu khách hàng Cho phép sai số ≤ 2% Cân Cân : trọng lượng theo yêu cầu khách hàng Đúng theo cỡ Rửa Nhiệt độ nước rửa ≤ 80C Tần suất thay nước : 100 kg thay nước lần Chờ đông Thời gian chờ đông ≤ Cấp đông Thời gian cấp đông ≤ Nhiệt độ tâm sản phẩm: ≤ -180C Nhiệt độ tủ cấp đơng: - 35¸ - 40oC Mạ băng Nhiệt độ nước mạ băng: T0 = -10C¸ 40C Cân Cân trọng lượng theo yêu cầu khách hàng Bao gói Bao gói cỡ, loại Đúng quy cách theo yêu cầu khách hàng Thông tin bao bì phải theo quy định hành Nhà nước Việt Nam theo quy định khách hàng Bảo quản Nhiệt độ kho lạnh : T0 = -200C ± 20C Phụ lục Phục lục 2: Phương pháp xác định hàm lượng ẩm Xác định độ ẩm phương pháp sấy 100oC tủ sấy đến khối lượng không đổi: Nguyên tắc: Độ ẩm xác định theo phương pháp sấy đến khối lượng không đổi tủ sấy Sấy mẫu 1000C 16 – 18 h Cân trọng lượng thực phẩm trước sau sấy khơ, từ tính phần trăm nước có thực phẩm Dụng cụ: tủ sấy, cân phân tích, bình hút ẩm … Cách tiến hành: Sấy cốc 100oC 30 phút, lấy cốc khỏi tủ làm nguội bình hút ẩm Cân cốc (M0) Cho mẫu vào cốc cân cốc mẫu (M1) Cho cốc có mẫu vào tủ sấy, sấy mẫu 1000C 16 – 18 h, lấy làm nguội bình hút ẩm Cân cốc mẫu sau sấy (M2) Cơng thức tính độ ẩm W (%): 𝑀1 − 𝑀2 × 100 M1− Mo Trong đó: M1 khối lượng cốc sứ mẫu trước sấy (g) 𝑊= M2 khối lượng cốc sứ mẫu sau sấy (g) Mo khối lượng cốc (g) Phụ lục 3: Phương pháp xác định hàm lượng tro Xác định hàm lượng tro phương pháp nung 550 – 6000C lị nung đến khối lượng khơng đổi: Ngun tắc: dùng nhiệt (550÷ 600℃) phá hủy hồn tồn chất hữu Từ chênh lệch khối lượng mẫu trước sau đốt, tính độ tro mẫu Dụng cụ, thiết bị: Lò nung điều chỉnh nhiệt độ đến 550 – 6000C, cân phân tích, bình hút ẩm, cốc nung Cách tiến hành: Cho 2,5 g mẫu phân tích vào cốc sứ sấy khơ biết trước khối lượng Cho cốc chứa mẫu vào lò nung 6000C – h Cơng thức tính độ tro X (%): 𝑋= (𝑚2 − 𝑚1 ) 100 (%) 𝑚0 Trong đó: m0: Khối lượng mẫu (g) m1: Khối lượng cốc nung (g) m2: Khối lượng cốc nung + tro (g) Phụ lục 4: Phương pháp xác định hàm lượng lipid Xác định hàm lượng lipid phương pháp soxhlet Nguyên tắc: Để xác định hàm lượng lipit mẫu sử dụng dung môi hữu để chiết lipit khỏi mẫu Soxhlet Sau làm bay dung mơi, phần cịn lại đem sấy nhiệt độ 1050C đến nhiệt độ khơng đổi từ tính hàm lượng lipid thô Dụng cụ: Bộ chiết Soxhlet, tủ sấy … Hóa chất: dùng dung mơi ete dầu hỏa Phụ lục Tiến hành: Chuẩn bị mẫu lắp hệ thống máy trích ly Soxhlet: Cân g mẫu nghiền nhỏ, cho vào phần tháp trích ly máy Soxhlet Lắp bình cầu sấy khơ vào máy Qua cổ ống sinh hàn rót dung mơi vào bình cầu Lượng dung mơi rót vào khoảng 2/3 thể tích bình cầu hai lần dung tích tháp trích ly Cho nước chảy liên tục vào ống làm lạnh Trích ly chất béo: Đun từ từ dung mơi bình cầu bếp cách thủy Theo dõi trình chiết béo, khơng cho dung mơi bình cầu sơi mạnh Muốn biết trình chiết kết thúc hay chưa, lấy túi giấy lọc cho nhỏ vài giọt vào mặt kính đồng hồ tờ giấy lọc, dung mơi bay hết, mặt kính hay mặt giấy lọc khơng có vết chất béo q trình chiết kết thúc Cất dung môi: Sau trình chiết kết thúc, bỏ túi giấy lọc tiến hành cất dung môi tháp để thu hồi dung mơi Chuyển chất béo bình cầu vào cốc thủy tinh (đã sấy khô biết khối lượng) Tráng bình cầu dung mơi cốc thủy tinh bay nhiệt độ thường (chú ý tránh bụi) Sau cho cốc thủy tinh vào tủ sấy, sấy nhiệt độ 100-1050C giờ, lấy để nguội bình hút ẩm cân, sấy tiếp 30 phút, sấy đến trọng lượng sai lệch không 0,002 gam Hàm lượng lipit thô theo công thức: 𝐻à𝑚 𝑙ượ𝑛𝑔 𝑙𝑖𝑝𝑖𝑑 = 𝑚1−𝑚2 𝑚 100% Trong đó: m1 khối lượng cốc sứ lipit (g) m2 khối lượng cốc sứ (g) m khối lượng mẫu cân (g) Phụ lục 5: Phương pháp xác định protein tổng Xác định hàm lượng protein tổng phương pháp Kjeldahl Nguyên tắc: Hàm lượng protein xác định theo phương pháp Kjeldahl Các thành phần hữu có mẫu dịch hóa axit sulfuric với có mặt chất xúc tác Nitơ hữu tổng chuyển hóa thành sulfat amon Dịch trung hòa kiềm chưng cất vào dung dịch axit boric Các anion borat tạo thành chuẩn độ dung dịch axit chuẩn Kết phân tích biểu diễn dạng hàm lượng protein thơ có thực phẩm nitơ có nguồn gốc từ thành phần khơng phải protein Hóa chất: H2SO4 đậm đặc, NaOH KOH đậm đặc, K2SO4, CuSO4, axit Boric Dụng cụ: Bình Kjeldahl, bếp, tủ hút, bình định mức … Cách tiến hành: Đốt đạm: Cho – g mẫu, g chất xúc tác (K2SO4 CuSO4) 10 ml H2SO4 đậm đặc vào bình Kjeldahl đun bếp từ từ thu dung dịch suốt không màu có màu xanh lơ CuSO4, để nguội Chú ý: Q trình vơ hóa mẫu bình kjeldahl giải phóng khí SO2 nên phải tiến hành tủ hút Trong trình đốt nên đạt bình nằm nghiêng bếp Cất đạm: Sau vơ hóa mẫu hồn tồn, cho nước cất vào bình kjeldahl để tráng cho vào bình định mức 500 ml, tráng rửa bình Kjeldahl phễu vài lần cho vào bình Phụ lục định mức cho khoảng 10 – 15 ml NaOH 40% vài giọt phenoltalein vào định mức, sau thêm nước cất vừa đủ 500 ml Chuẩn bị dung dịch bình hứng NH3: dùng pipet cho vào bình hứng khoảng 10ml axit Boric, sau lắp vào hệ thống cho đầu ống sinh hàn ngập dung dịch axit Boric Bắt đầu trình cất đạm dung dịch bình hứng đạt khoảng 150 ml Chuẩn độ: lấy bình hứng đem chuẩn độ H2SO4 0,1 N Cơng thức tính hàm lượng protein tổng: 𝑋 = Trong đó: 0,0014(𝑉1 −𝑉𝑜 ).6,25 m 100 (%) V1 thể tích dung dịch H2SO4 dùng để chuẩn mẫu thử (ml) Vo thể tích dung dịch H2SO4 dùng để chuẩn mẫu trắng (ml) m khối lượng mẫu thử (g) 100 hệ số chuyển qua % 6,25 hệ số chuyển từ hàm lượng nitơ tổng qua hàm lượng protein tổng Phụ lục 6: Phương pháp xác định số peroxit Xác định số peroxit phương pháp chuẩn độ Iod với dung dịch Na2S2O3 0,001 N Ngun tắc: Khi có oxi khơng khí acid béo có thành phần dầu acid béo khơng no dễ dàng bị oxi hóa phần tạo thành peroxit Peroxit dầu mỡ phản ứng với KI tạo thành Iod phân tử (I2) môi trường acid acetic (CH3COOH) clorofom (CHCl3) Lượng I2 chuẩn độ Natrithiosulfat (Na2S2O3) với thị hồ tinh bột Điểm kết thúc phép phân tích xác định dung dịch màu xanh chuyển qua không màu R1 CH CH R2 + 2KI + 2CH3COOH O O Na2S2O3 + I2 R1 CH CH R2 + 2CH3COOK+ I2 + H2O O 2NaI + Na2S4O6 Tiến hành: Cân – g dầu mỡ vào bình tam giác 250ml có nút nhám, thêm 10 ml hỗn hợp axit acetic/clorofom (tỉ lệ 2/1) giọt hồ tinh bột, ml dung dịch KI bão hòa, lắc hỗn hợp, đậy nút, để vào chỗ tối 15 phút cho thêm 25ml nước cất 0,5 ml hồ tinh bột 1% Hỗn hợp chuẩn độ dung dịch Na2S2O3 0,001 M dung dịch chuyển từ màu xanh tím đến khơng màu (𝑉2 − 𝑉1) 𝐶𝑀 1000 Chỉ số peroxit xác định theo công PV(mEq/kg) = thức: 𝑚 Trong đó: V1 thể tích Dung dịch Na2S2O3 dùng để chuẩn mẫu trắng (ml) V2 thể tích Dung dịch Na2S2O3 dùng để chuẩn mẫu phân tích (ml) 1000 hệ số quy chuẩn cho 1kg dầu mỡ CM nồng độ Dung dịch Na2S2O3 (0,05M) m khối lượng dầu Phụ lục ... Trúc Loan Dự đoán nhanh hạn sử dụng cá tra fillet đông lạnh phương pháp sử dụng mơ hình tốn học TỔNG QUAN 1.1 Hạn sử dụng phương pháp xác định hạn sử dụng sản phẩm thực phẩm 1.1.1 Hạn sử dụng phân... tra nhanh hạn sử dụng %m: phần trăm khối lượng bị giảm vii Dự đoán nhanh hạn sử dụng cá tra fillet đông lạnh phương pháp sử dụng mơ hình tốn học ĐẶT VẤN ĐỀ Hạn sử dụng thuộc tính quan trọng sản. .. chung sản phẩm cá tra fillet đơng lạnh nói riêng Vì vậy, tơi đề xuất thực đề tài: ? ?Dự đoán nhanh hạn sử dụng sản phẩm cá tra fillet đơng lạnh phương pháp sử dụng mơ hình tốn học? ?? nhằm đưa mơ hình