1.1 .Tổng quan về cá tra
1.4. Tổng quan về sấy thực phẩm
1.4.1. Giới thiệu về sấy
Sấy là quá trình sử dụng nhiệt để tách nƣớc ta khỏi mẫu nguyên liệu. Trong quá trình sấy nƣớc đƣợc tách ra khỏi nguyên liệu theo nguyên tắc bốc hơi hoặc thăng hoa. Có nhiều phƣơng pháp sấy và chúng đƣợc thực hiện theo những nguyên tắc khác nhau. Chúng ta có thể chia các phƣơng pháp sấy theo những nhóm sau: sấy đối lƣu, sấy tiếp xúc, sấy bức xạ, sấy bằng vi sóng và dịng điện cao tầng, sấy thăng hoa.
Trong phƣơng pháp sấy đối lƣu ngƣời ta sử dụng khơng khí nóng để làm tác nhân sấy. Mẫu ngun liệu sẽ đƣợc tiếp xúc trực tiếp với khơng khí nóng trong buồng sấy, một phần ẩm trong nguyên liệu sẽ đƣợc bốc hơi. Nhƣ vậy mẫu nguyên liệu cần sấy sẽ đƣợc cấp nhiệt theo nguyên tắc đối lƣu. Khi đó động lực của q trình sấy là do: - Sự chênh lệch áp suất hơi tại bề mặt nguyên liệu và trong tác nhân sấy, nhờ đó mà các phân tử nƣớc tại bề mặt nguyên liệu sẽ bốc hơi.
- Sự chênh lệch ẩm tại bề mặt và tâm của nguyên liệu, nhờ đó mà ẩm tại tâm nguyên liệu sẽ khuếch tán ra vùng bề mặt.
1.4.2. Các biến đổi của thủy sản trong quá trình sấy khô
Sự biến đổi của hệ vi sinh vật trong q trình sấy khơ
Cá nhanh chóng dễ bị hƣ hỏng do tác động của vi sinh vật, do đó cá cần phải đƣợc sấy khơ để hạn chế sự tác động của vi sinh vật. Các tiêu chuẩn vi sinh thƣờng đƣợc đƣa ra dựa trên tổng số vi sinh vật chỉ thị hoặc tổng số vi sinh vật gây bệnh. Đối với các loại thực phẩm đƣợc bảo quản bằng phƣơng pháp sấy khô, điều quan trọng là phải ức chế đƣợc hoạt động của vi sinh vật để ngăn chặn sự hƣ hỏng thực phẩm và đảm bảo an toàn cho thực phẩm.
Wheeler và các cộng sự đã nghiên cứu các loại nấm thông thƣờng tác động đến sự hƣ hỏng của cá ƣớp muối sấy khô ở Indonesia. Họ đã nghiên cứu hệ vi sinh vật của cá ƣớp muối sấy khô dựa trên những hƣ hỏng có thể nhìn thấy và hƣ hỏng do nấm mốc. Tổng cộng có 364 khuẩn lạc đƣợc phân lập từ 74 mẫu cá đƣợc nuôi cấy và xác
khi nhiệt độ từ 20 – 400C và độ ẩm tƣơng đối từ 20 – 60%. Có thể thấy rằng các vi sinh vật đã phát triển trong thời gian sấy khô sản phẩm và rất dễ gây hƣ hỏng cho sản phẩm. Cũng với mục đích đó, Rahman và cơng sự đã nghiên cứu những thay đổi của hệ vi sinh vật trong quá trình sấy đối lƣu cá ngừ băm trong khoảng từ 40 đến 1000C. Nếu nhiệt độ sấy thấp hơn 500C khơng có tác dụng tiêu diệt vi sinh vật mà ngƣợc lại làm tăng khả năng sinh trƣởng đáng kể. Nhiệt độ sấy của cá phải bằng hoặc cao hơn 600C để tránh nguy cơ vi sinh vật phát triển trong sản phẩm.
Việc hạn chế hoạt động của vi sinh vật phụ thuộc vào nhiều yếu tố nhƣ: hàm lƣợng nƣớc trong sản phẩm, nhiệt độ sấy, nồng độ các chất ƣớp sản phẩm, cũng nhƣ phƣơng pháp sấy. Việc làm giảm hoạt độ nƣớc trong một số sản phẩm có thể ức chế sự tăng trƣởng của các vi sinh vật. (S.Mujumdar, 2006)
Phản ứng nâu hóa
Phản ứng nâu hóa làm biến đổi màu sắc, làm giảm giá trị dinh dƣỡng và các chất hòa tan, giảm mùi vị, và gây ra những thay đổi cấu trúc sản phẩm sấy.
Pearson và cộng sự đã chứng minh rằng phản ứng nâu hóa có liên quan đến phản ứng của các hợp chất cacbonyl với các nhóm amin, cơ thịt cá thƣờng có chứa một lƣợng nhỏ carbohydrat ở dạng glycogen, đƣờng khử và nucleotide, trong khi các nhóm amin lại có sẵn từ các protein cơ. Phản ứng nâu hóa xảy ra càng nhanh khi thời gian và nhiệt độ sấy tăng. Phản ứng nâu hóa làm giảm lƣợng acid amin và đƣờng khử có trong cơ thịt. Lysine, histidine, threonine, methionine và cysteine là một số acid amin có thể tham gia vào phản ứng nâu hóa.
Ngồi ra, Potter đã xác định rằng phản ứng maillard xảy ra nhanh nhất trong thời gian làm khô nếu độ ẩm giảm đến giá trị 15 – 20%. Khi độ ẩm giảm xuống hơn nữa, tốc độ phản ứng chậm lại, khi độ ẩm sản phẩm dƣới 2% sự thay đổi màu sắc sản phẩm sẽ không đáng kể ngay cả trong quá trình bảo quản tiếp theo. Trong các loại thực phẩm có chứa carbohydrat, phản ứng nâu hóa có thể đƣợc kiểm sốt bằng cách làm giảm hàm lƣợng đƣờng có trong sản phẩm. (S.Mujumdar, 2006)
Q trình oxy hóa lipid
Trong q trình chế biến lipid rất dễ xảy ra hiện tƣợng oxy hóa. Q trình oxy hóa lipid xảy ra nhanh chóng khi lipid tiếp xúc với khơng khí và nhiệt độ cao. Những lipid có nhiều acid béo khơng no sẽ bị oxy hóa nhanh chóng. Vì vậy mỡ của động vật thủy sản rất dễ bị oxy hóa.
Lipid bị oxy hóa sẽ tạo ra hydroperoxit, từ đó tạo nên các aldehyt no và khơng no, các xeton, axit mono và dicacboxylic, aldeaxetic, xetoaxit, epoxyt... Sự oxy hóa lipid xảy ra sẽ làm cho sản phẩm có mùi vị ơi thối, đắng khét… làm giảm chất lƣợng và giá trị của thực phẩm. (Nguyễn Trọng Cẩn, 2011)
Q trình oxy hóa xảy ra với ba giai đoạn:
- Giai đoạn đầu tạo thành gốc tự do: phát sinh phản ứng khi một vài phân tử lipid (RH) bị oxy hóa để tạo thành gốc tự do.
- Giai đoạn thứ hai: phát triển gốc tự do alkil R*
hoặc alcocxil RO0 tạo thành phản ứng oxy hóa.
- Giai đoạn kết thúc: cắt đứt mạch làm mất các gốc tự do, chủ yếu là do tƣơng tác của các gốc theo cơ chế lƣỡng phân.
Sự đơng đặc và biến tính của protein
Sự đơng đặc và biến tính của protid phụ thuộc vào nguyên liệu. Nếu nguyên liệu đã gia nhiệt thì protid ít biến đổi, vì đã biến đổi từ trƣớc. Nguyên liệu đã ƣớp muối, nếu điều kiện làm khơ tốt thì protid ít biến đổi, chất lƣợng cao, vì tác dụng của muối ăn làm cho cơ thịt đƣợc cố định. Nếu điều kiện làm khơ khơng tốt thì ngƣợc lại. (Nguyễn Trọng Cẩn, 2011)
Đối với nguyên liệu cá tƣơi, nhiệt độ là nhân tố chủ yếu ảnh hƣởng đến sản phẩm trong quá trình làm khơ. Theo S.Mujumdar (2006), việc kích thƣớc cơ thịt giảm khi sấy ở 60oC là do sự co rút của collagen. Khi gia nhiệt ở 70 – 750C có khả năng làm gia tăng liên kết ngang cũng nhƣ làm tăng sự mất nƣớc của các protein sợi cơ, trong khi xử lý ở nhiệt độ cao có thể làm collagen bị hịa tan hoàn toàn. Sau khi sấy 1 giờ ở
giữa các protein bị biến tính bởi nhiệt trong gian bào. Khi sấy 1 giờ ở 600C lipoprotein trong tƣơng cơ bị biến tính.
Sự thay đổi cấu trúc cơ do nhiệt bao gồm sự đông tụ của các mô liên kết, sự co rút các đốt cơ, phân cắt sợi cơ và đông tụ các protein tƣơng cơ, làm mất tính đàn hồi của cơ thịt.
Biến đổi về kết cấu
Trong q trình làm khơ, do mất nƣớc nên tổ chức của nguyên liệu co rút lại chặt chẽ hơn. Khi nguyên liệu đƣợc sấy khơ bằng khơng khí nóng, vì q trình làm khơ chậm chạp nên tổ chức cơ thịt của chúng co rút lại nhiều, cấu trúc cơ thịt chặt chẽ, khả năng hút nƣớc phục hồi kém, khi ăn cho ta cảm giác khô cứng và dai. (Nguyễn Trọng Cẩn, 2011)
Biến đổi về chất dinh dưỡng
Nhìn chung, hàm lƣợng của vitamin B thƣờng thấp hơn 10% trong thực phẩm khô so với thực phẩm tƣơi. Thiamin, acid folic, vitamin B6, vitamin C phần lớn bị phá hủy bởi quá trình gia nhiệt khi sấy. Hầu hết các acid amin chịu nhiệt tƣơng đối ổn định, chỉ có lysine là khơng bền. (S.Mujumdar, 2006)
Trong q trình sấy khơ, do men và vi sinh vật hoạt động phân giải một số chất ngấm ra làm cho hàm lƣợng các chất dinh dƣỡng giảm xuống. Đối với các sản phẩm khơ mặn có qua khâu ƣớp muối cũng có thể làm tổn thất nhiều chất ngấm ra. Trong q trình làm khơ lƣợng acid amin tự do lúc đầu giảm xuống, về sau tăng lên tƣơng đối. Quá trình làm khơ càng dài thì sự tổn thất của chất ngấm ra càng nhiều và làm cho mùi vị càng giảm. (Nguyễn Trọng Cẩn, 2011)
Biến đổi về khối lượng và thể tích
Do nƣớc mất đi trong q trình làm khơ, làm cho khối lƣợng giảm xuống và thể tích của sản phẩm co rút lại. Đúng ra khối lƣợng và thể tích của nguyên liệu giảm đi đúng bằng thể tích của nƣớc mất đi, tuy nhiên thực tế lại nhỏ hơn nguyên nhân là do kết cấu tổ chức của cơ thịt cá là thể keo xốp cho nên khi nƣớc mất đi, các khoảng trống
của mô cơ vẫn tồn tại hoặc chỉ co rút phần nào nên thể tích co rút nhỏ hơn thể tích nƣớc mất đi. (Nguyễn Trọng Cẩn, 2011)
1.4.3. Một số biến đổi của sản phẩm khơ khi bảo quản
Sự oxy hóa và thủy phân lipid
Nhân tố chủ yếu làm cho sản phẩm bị oxy hóa là do oxy trong khơng khí, nhƣng cũng có nhiều nhân tố khác làm ảnh hƣởng nhƣ: ánh sáng, nhiệt độ, lƣợng nƣớc, axit béo tự do, muối kim loại…
Q trình oxy hóa xảy ra làm cho màu sắc của chất béo từ vàng nhạt sang màu sẫm và có mùi ơi khét.
Sự hư hỏng bởi vi sinh vật
Cá là nguồn xâm nhập của một lƣợng lớn vi sinh vật, một trong những yếu tố chính góp phần làm giảm chất lƣợng của cá tại các nơi mua bán lẻ là xử lý và bảo quản kém vệ sinh dẫn đến làm mất mùi vị của sản phẩm, phá hủy cấu trúc, nhiễm bẩn và vi sinh vật. Đa số các vi sinh vật này đều là vi sinh vật không gây bệnh cho con ngƣời mà chỉ gây hƣ hỏng sản phẩm cá, nhƣng cũng có nhiều vi sinh vật gây bệnh và gây ngộ độc thực phẩm.
Sự nhiễm nấm mốc là một vấn đề phổ biến và ảnh hƣởng xấu đến chất lƣợng của cá sấy khô. Theo nghiên cứu của Sinduja Prakash và các cộng sự thì các loại nấm mốc chiếm ƣu thế trong cá ƣớp và phơi khô thay đổi tùy theo khu vực. Các loại nấm thƣờng hiện diện ở phía bờ biển đơng nam của Ấn Độ là các loài Aspergillus và Penicillium. Tỷ lệ nhiễm Salmonella , Vibrio và một số vi khuẩn chỉ thị trong các sản
phẩm cá đƣợc bán ở thị trƣờng bán lẻ của Cochin. Chất lƣợng của thực phẩm giảm trong suốt quá trình chết biến, bảo quản và phân phối chủ yếu là do vi sinh vật. Vi sinh vật tồn tại trong thực phẩm quan hệ chặt chẽ với hệ vi sinh vật thực vật của môi trƣờng. Mật độ vi khuẩn trong nƣớc biển trong khoảng từ 103
đến 106 tế bào trong 1ml phụ thuộc vào điều kiện môi trƣờng.
thủy sản khác nhau trong các mùa khác nhau. Các loài nấm A. niger, A. fumigatus và
A. flavus chiếm ƣu thế trong các loại thủy sản khô của cả 3 mùa và trong số đó, A.
niger và A. flavus cho thấy kháng muối 18%. Chất lƣợng kém của các sản phẩm cá
khơ có thể là do chế biến khơng hợp vệ sinh, không đủ muối với muối kém chất lƣợng và khơng đƣợc bao gói kín. (Sinduja Prakash, 2004)