2.5.1. Giới thiệu chung
Sấy là quá trình dùng nhiệt năng để làm bay hơi nước ra khỏi vật liệu. Quá trình này có thể tiến hành bay hơi tự nhiên bằng năng lượng tự nhiên như năng lượng Mặt trời, năng lượng gió… (gọi là quá trình phơi hay sấy tự nhiên). Hay tiến hành quá trình sấy nhân tạo (dùng nguồn năng lượng do con người tạo ra).
Các phương pháp sấy bao gồm:
+ Sấy đối lưu là phương pháp sấy cho tiếp xúc trực tiếp vật liệu sấy với không khí nóng (gọi là tác nhân sấy).
+ Sấy tiếp xúc là phương pháp sấy không cho tác nhân sấy tiếp xúc trực tiếp với vật liệu sấy, mà tác nhân sấy truyền nhiệt cho vật liệu sấy gián tiếp qua một vách ngăn.
+ Sấy bằng tia hồng ngoại: là phương pháp sấy dùng năng lượng của tia hồng ngoại do nguồn nhiệt phát ra truyền cho vật liệu sấy.
+ Sấy bằng dòng điện cao tần: là phương pháp sấy dùng năng lượng điện trường có tần số cao để đốt nóng trên toàn bộ chiều dày của lớp vật liệu.
+ Sấy thăng hoa: là phương pháp sấy trong môi trường có độ chân không rất cao, nhiệt độ rất thấp, nên ẩm tự do trong vật liệu đóng băng và bay hơi từ trạng thái rắn thành hơi không qua trạng thái lỏng (Nguyễn Bin, 2008).
2.5.2. Các giai đoạn của quá trình sấy
Bao gồm 3 giai đoạn
Giai đoạn đốt nóng nguyên liệu: giai đoạn này thường diễn ra nhanh và độ ẩm của nguyên liệu chỉ giảm đi rất ít.
Giai đoạn sấy đẳng tốc
+ Độ ẩm của nguyên liệu giảm tuyển tính theo thời gian sấy.
+ Nhiệt lượng cung cấp trong giai đoạn này dùng để hóa hơi nước trên bề mặt vật
+ Bề mặt vật bão hòa với ẩm vì ẩm di chuyển từ trong ra bề mặt vật cân bằng với lượng ẩm hóa hơi trên bề mặt và đi vào môi trường
+ Tốc độ sấy trong giai đoạn này là một hằng số
+ Giai đoạn sấy đẳng tốc kéo dài đến thời điểm khi độ ẩm của nguyên liệu đạt tới giá trị độ ẩm tới hạn.
Giai đoạn sấy giảm tốc
+ Khi độ ẩm nguyên liệu đạt giá trị độ ẩm tới hạn, tốc độ sấy giảm dần
+ Khi độ ẩm của nguyên liệu đạt giá trị độ ẩm cân bằng, độ ẩm nguyên liệu không thể giảm thấp hơn được nữa, tốc độ sấy bằng 0. Quá trình sấy kết thúc.
+ Giai đoạn sấy giảm tốc lâu hơn giai đoạn sấy đẳng tốc mặc dù lượng ẩm tách ra ít hơn (Lê Văn Việt Mẫn, 2011).
2.5.3. Mục đích công nghệ của quá trình sấy
Quá trình sấy bao gồm 4 mục đích công nghệ sau
Khai thác: quá trình sấy tách bớt nước ra khỏi nguyên liệu. Nên hàm lượng các chất dinh dưỡng có trong một đơn vị khối lượng sản phẩm sấy sẽ tăng lên.
Chế biến: quá trình sấy làm biến đổi nguyên liệu và tạo ra nhiều tính chất đặc trưng cho sản phẩm.
Bảo quản: quá trình sấy làm giảm giá trị hoạt độ nước trong nguyên liệu nên ức chế hệ vi sinh vật và một số enzyme, giúp kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm. Trong một số trường hợp một số vi sinh vật và enzyme trong nguyên liệu bị vô hoạt bởi nhiệt độ khá cao của tác nhân sấy.
Hoàn thiện: quá trình sấy cải thiện một số chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm.
2.5.4. Biến đổi của nguyên liệu trong quá trình sấy
Bao gồm: vật lý, hóa học, hóa lý, sinh học, hóa sinh
Vật lý
Nhiệt độ tăng cao tại bề mặt nguyên liệu và giảm dần vùng tâm. Xảy ra sự khuếch tán ẩm do sự chênh lệch ẩm tại các vùng khác nhau ở bên trong nguyên liệu. Các tính chất vật lý của nguyên liệu như hình dạng, kích thước, khối lượng, tỉ
trọng… sẽ thay đổi. Những biến đổi vật lý sẽ ảnh hưởng đến các chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm sau sấy.
Hóa học
Khi tăng nhiệt độ thì tốc độ của các phản ứng hóa học tăng theo.
Những biến đổi hóa học có thể ảnh hưởng có lợi hoặc có hại đến chất lượng sản phẩm sấy
Phản ứng oxy hóa
+ Vitamin C trong thực phẩm rất dễ bị oxy hóa trong quá trình sấy nên hàm lượng trong sản phẩm sấy giảm đi đáng kể so với trong nguyên liệu.
+ Sản phẩm bị nhạt màu hoặc mất màu do các hợp chất màu như carotenoids, chlorophyll bị oxy hóa.
+ Các hợp chất polyphenol trong rau quả bị oxy hóa làm sản phẩm hóa nâu + Các hợp chất lipid tham gia phản ứng oxy hóa hình thành nên các peroxyde và nhiều sản phẩm phụ tạo ra mùi ôi, khét cho sản phẩm.
+ Các phản ứng oxy hóa đa số gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm sấy.
Phản ứng thủy phân: nếu nguyên liệu có độ ẩm cao có thể xảy ra phản ứng thủy phân các hợp chất có trong nguyên liệu trong giai đoạn đầu của quá trình sấy.
Phản ứng Maillard: là phản ứng khi sấy nguyên liệu có chứa đường khử và các hợp chất chứa nhóm amin (-NH2). Phản ứng tạo ra các hợp chất melanoidine và làm sản phẩm sấy bị sậm màu. Tuy nhiên trong một số trường hợp việc tạo ra các hợp chất melanoidine lại có lợi. Phản ứng Maillard vừa ảnh hưởng tốt, cũng vừa không tốt đến chất lượng cảm quan của sản phẩm sấy.
Quá trình sấy còn có thể xảy ra các phản ứng hóa học: phân hủy, dehydrate hóa…
Hóa lý
Sự chuyển pha của nước từ lỏng thành hơi là biến đổi hóa lý quan trọng nhất. Mùi của sản phẩm sấy giảm đi so với nguyên liệu do các hợp chất dễ bay hơi có trong nguyên liệu thoát ra ngoài môi trường.
Sinh học
Nếu nhiệt độ sấy tăng cao trong quá trình sấy, sự trao đổi chất của các tế bào và mô nguyên liệu động, thực vật sẽ ngừng lại. Nguyên nhân do hệ enzyme trong tế bào bị vô hoạt bất thuận nghịch. Các vi sinh vật trong nguyên liệu bị ức chế hoặc tiêu diệt do tác dụng của nhiệt và hoạt độ nước giảm đi.
Hóa sinh
Trong giai đoạn đầu của quá trình sấy, do nhiệt độ của nguyên liệu chưa tăng cao nên các phản ứng enzyme trong nguyên liệu vẫn diễn ra mạnh mẽ
Khi nhiệt độ sấy tăng cao khiến các enzyme bị vô hoạt, các phản ứng hóa sinh sẽ dừng lại (Lê Văn Việt Mẫn, 2011).
2.5.5. Các yếu tố ảnh hưởng
Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy được chia thành 2 nhóm: các yếu tố liên quan đến điều kiện sấy và các yếu tố liên quan đến bản chất của nguyên liệu cần sấy
Các yếu tố liên quan đến điều kiện sấy
+ Nhiệt độ của tác nhân sấy: khi tăng nhiệt độ tác nhân sấy thì tốc độ sấy cũng tăng theo là do tốc độ truyền nhiệt gia tăng. Nếu nhiệt độ tác nhân sấy quá cao, các biến đổi vật lý, hóa học trong nguyên liệu diễn ra mạnh mẽ. Một số biến đổi này lại ảnh hưởng không tốt đến cảm quan và dinh dưỡng của sản phẩm.
+ Độ ẩm tương đối của tác nhân sấy: khi tăng độ ẩm tương đối của tác nhân sấy thì thời gian sấy sẽ kéo dài. Nếu độ ẩm tương đối của tác nhân sấy càng thấp thì tốc độ sấy trong giai đoạn sấy đẳng tốc càng tăng. Còn giai đoạn sấy giảm tốc ít chịu ảnh hưởng của độ ẩm tương đối của không khí nóng.
+ Tốc độ tác nhân sấy: tốc độ tác nhân sấy tăng làm cho sự bốc hơi nước từ bề mặt nguyên liệu diễn ra nhanh hơn.Ngoài ra còn rút ngắn thời gian sấy đẳng tốc.
+ Áp lực: áp lực trong buồng sấy ảnh hưởng đến trạng thái của nước trong nguyên liệu cần sấy. Khi sấy trong điều kiện chân không, quá trình sấy diễn ra nhanh hơn do áp suất hơi của không khí giảm.
Các yếu tố liên quan đến nguyên liệu
+ Diện tích bề mặt của nguyên liệu: diện tích bề mặt càng lớn thì thời gian sấy càng giảm. Đó là do diện tích bề mặt lớn nên số phân tử nước tại bề mặt có thể bốc hơi trong một khoảng thời gian xác định sẽ giă tăng từ đó rút ngắn thời gian sấy.
+ Cấu trúc của nguyên liệu: khi cấu trúc tế bào thực vật hoặc động vật trong nguyên liệu thực phẩm bị phá hủy, việc tách nước nội bào trở nên dễ dàng hơn. Tuy nhiên sư phá hủy này có thể gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm sấy.
+ Thành phần hóa học của nguyên liệu gồm: một số cấu tử đường, protein, tinh bột... có khả năng tương tác với các phân tử nước bên trong nguyên liệu. Chúng làm giản tốc độ khuếch tán của phân tử nước từ tâm nguyên liệu ra đến vùng bề mặt, làm cho quá trình sấy diễn ra chậm hơn (Lê Văn Việt Mẫn, 2011).
PHẦN THỨ BA: VẬT LIỆU - NỘI DUNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1. Vật liệu nghiên cứu
3.1.1. Nguyên liệu và gia vị
- Thịt ức gà
- Các loại nấm: nấm đùi gà, nấm sò, nấm ngọc châm, nấm hương - Gia vị: muối, nước mắm, bột ngọt
3.1.2. Dụng cụ và thiết bị thí nghiệm
- Dao, thớt, rổ, thau, bếp gas, nồi, chảo - Cân phân tích
- Tủ sấy
- Một số dụng cụ thường dùng trong phòng thí nghiệm: bình tam giác, pipet, đĩa petri, ống nghiệm…
3.1.3. Hóa chất
- Môi trường PCA: pepton, cao nấm men, glucose, agar
3.2. Nội dung nghiên cứu
- Nội dung 1: Ảnh hưởng của các loại nấm đến chất lượng sản phẩm
- Nội dung 2: Ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn giữa thịt gà và nấm đến chất lượng sản phẩm
- Nội dung 3: Ảnh hưởng của chế độ sấy đến chất lượng sản phẩm
- Nội dung 4: Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến chất lượng sản phẩm
3.3. Phương pháp nghiên cứu3.3.1. Phương pháp công nghệ 3.3.1. Phương pháp công nghệ
3.3.1.1. Sơ đồ quy trình dự kiến
22
Thịt gà Nấm
Rửa Xử lý sơ bộ, rửa
Luộc chín Chần Tách xương, da Xé sợi Vắt ráo nước Làm tơi Phối trộn gà, nấm, gia vị Xào Sấy khô
Hình 3.1: Sơ đồ quy trình dự kiến sản xuất sản phẩm ruốc từ thịt gà và nấm
3.3.1.2. Thuyết minh quy trình
Đối với thịt gà
Nguyên liệu: thịt ức gà được mua từ chợ, còn tươi, màu vàng sáng, không
có mùi lạ.
Rửa: thịt gà được rửa sạch với nước để loại bỏ bụi bẩn, tạp chất, máu còn
sót lại bám trên bề mặt nguyên liệu.
Luộc chín
Thịt gà sau khi rửa cho vào nồi cùng lượng nước vừa phải, luộc trong khoảng từ 20-25 phút.
Mục đích: làm chín nguyên liệu, thuận lợi cho việc xé nhỏ, làm tơi thịt; tiêu diệt một phần vi sinh vật; ức chế quá trình phân giải các chất hữu cơ.
Tách xương, da
Thịt gà sau khi luộc được để nguội, rồi đem tách bỏ da cùng xương, chỉ lấy phần thịt.
Mục đích: loại bỏ những phần không thích hợp cho quá trình chế biến.
Làm tơi
Thịt gà sau khi được loại bỏ xương, da, được xé nhỏ, giã bằng cối, hoặc dùng máy say nhỏ thành sợi
Mục đích: tạo hình cho sản phẩm, tạo độ bông, tơi cho thịt. Đối với nấm
Nguyên liệu: nấm phải tươi, không dập, nát, thối hỏng.
Nấm được cắt bỏ phần mũ nấm, đem rửa dưới vòi nước sạch để loại bỏ bụi bẩn, tạp chất, một số vi sinh vật bám trên bề mặt nguyên liệu.
Chần
Nấm sau khi được cắt bỏ phần mũ và rửa sạch được đem đi chần với nước sôi ở 1000C trong khoảng 5-7 phút.
Mục đích: tiêu diệt 1 phần vi sinh vật, vô hoạt enzyme và đình chỉ các quá trình sinh hóa trong nấm, hạn chế sự xuất hiện mùi không thích hợp cho sản phẩm.
Xé sợi, làm tơi
Nấm sau khi chần được vớt ra để nguội, sau đó tiến hành tước nấm thành các sợi nhỏ rồi cho vào cối giã thô, hoặc có thể dùng máy xay để xay tơi nấm
Mục đích: tạo sản phẩm có cấu trúc sợi dài; tạo độ tơi cho sản phẩm Vắt nước
Nấm sau khi xé sợi được cho vào túi vải hoặc khăn sạch, vắt đến khi ráo nước Mục đích: giảm một phần nước có trong nấm, rút ngắn thời gian sấy.
Phối trộn gia vị
Gà và nấm sau khi được xé nhỏ, làm tơi được bổ sung thêm gia vị gồm: nước mắm, bột ngọt, muối
Mục đích: tạo mùi vị cho sản phẩm Xào
Cho nguyên liệu đã được phối trộn gia vị vào chảo cùng một lượng nhỏ dầu ăn, đảo đều trên lửa nhỏ trong khoảng 5-7 phút.
Mục đích: giúp gia vị thấm đều vào nguyên liệu.
Sấy khô
Nguyên liệu sau khi xào được cho vào khay inox, dàn mỏng. Điều chỉnh và đợi đến khi nhiệt độ trên tủ sấy thích hợp, tiến hành cho khay chứa nguyên liệu vào tủ sấy. Sau khi sấy 30 phút, mở tủ tiến hành đảo mẫu. Sau đó cứ 15 phút tiến hành đảo đều mẫu một lần đến khi hết thời gian sấy. Khi sấy xong thì tắt tủ sấy, lấy khay mẫu ra.
Mục đích: tạo chất lượng cảm quan cho sản phẩm; giảm độ ẩm sản phẩm; ức chế hoạt động của vi sinh vật, enzyme; kéo dài thời gian bảo quản.
Để nguội, bao gói
Sản phẩm sau khi lấy ra khỏi tủ sấy được để nguội ở nhiệt độ phòng, sau đó tiến hành cho vào hộp kín để sử dụng, bảo quản.
Mục đích: bao gói giúp thuận lợi cho việc sử dụng, bảo quản và phân phối sản phẩm.
3.3.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm
a.Thí nghiệm 1: Khảo sát loại nấm sử dụng để làm ruốc gà nấm
Mục đích: Lựa chọn được loại nấm thích hợp nhất để làm ruốc gà nấm Chuẩn bị mẫu: Gà và 4 loại nấm gồm: nấm đùi gà, nấm sò, nấm ngọc châm, nấm hương được xé sợi nhỏ, làm tơi. Phối trộn gà với từng loại nấm theo tỷ lệ gà:nấm là 1:1 cùng với 4% nước mắm, 1% muối, 1% bột ngọt. Cho 4 mẫu vào khay, dàn mỏng và sấy ở 80°C trong 70 phút. Sau khi sấy 30 phút mở tủ tiến hành đảo mẫu, sau mỗi 15 phút đảo mẫu một lần đến khi hết thời gian sấy. Lấy mẫu khỏi khay, để nguội, ta được 4 mẫu ruốc gà nấm bao gồm: ruốc gà nấm đùi gà, ruốc gà nấm sò, ruốc gà nấm ngọc châm và ruốc gà nấm hương. Tiến hành cảm quan theo phép thử cho điểm thị hiếu trên thang 9 điểm
Bố trí thí nghiệm
Yếu tố thí nghiệm: loại nấm sử dụng CT1.1: Nấm đùi gà
CT1.2: Nấm sò
CT1.3: Nấm ngọc châm CT1.4: Nấm hương
Yếu tố phi thí nghiệm: tỷ lệ gà:nấm (1,5:1), chế độ sấy (800C; 70 phút) Chỉ tiêu đánh giá: Cảm quan (mức độ ưa thích)
b.Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn giữa thịt gà và nấm đến chất lượng sản phẩm
Mục đích: Xác định tỷ lệ gà và nấm thích hợp cho sản phẩm có chất lượng cảm quan tốt nhất.
Chuẩn bị mẫu: Gà và nấm sau khi được làm tơi sẽ phối trộn ở các tỷ lệ gà:nấm như sau: 2:1; 1,5:1; 1:1; 1:1,5 và 1:2 cùng với gia vị gồm 4% nước mắm, 1% muối, 1% bột ngọt. Cho mẫu vào khay, dàn mỏng và sấy ở 80°C trong 70 phút. Sau khi sấy 30 phút mở tủ tiến hành đảo mẫu, sau mỗi 15 phút đảo mẫu một lần đến khi hết thời gian sấy. Lấy mẫu khỏi khay, để nguội. Khối lượng mẫu là 50g.
Bố trí thí nghiệm Yếu tố thí nghiệm: Tỷ lệ gà: nấm CT2.1: Tỷ lệ gà:nấm là 2 :1 CT2.2: Tỷ lệ gà:nấm là 1,5 :1 CT2.3: Tỷ lệ gà:nấm là 1:1 CT2.4: Tỷ lệ gà:nấm là 1:1,5 CT2.5: Tỷ lệ gà:nấm là 1:2
Yếu tố phi thí nghiệm: Loại nấm (xác định ở thí nghiệm 1), chế độ sấy (800C; 70 phút)
Chỉ tiêu đánh giá: Cảm quan (màu sắc, mùi, vị, cấu trúc) Thí nghiệm được lặp lại 3 lần.
c.Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của chế độ sấy đến chất lượng sản phẩm
Mục đích: xác định chế độ sấy thích hợp để sản phẩm có chất lượng cảm quan tốt nhất.
Chuẩn bị mẫu: Gà và nấm sau khi làm tơi được phối trộn theo tỷ lệ đã được xác định ở thí nghiệm 2 cùng với gia vị gồm 4% nước mắm, 1% muối, 1% bột ngọt. Cho mẫu vào khay, dàn mỏng và sấy ở các chế độ 800C trong các khoảng thời gian 50 phút, 60 phút, 70 phút và 80 phút. Sau khi sấy 30 phút mở tủ tiến hành đảo mẫu, sau mỗi 15 phút đảo mẫu một lần đến khi hết thời gian sấy. Lấy mẫu khỏi