i. Ảnh hưởng của nhiệt độ khơng khí
Trong cùng điều kiện về độ ẩm khơng khí, tốc độ gió,…nếu nâng cao nhiệt độ làm khơ thì tốc độ làm khơ càng nhanh. Nhưng tăng nhiệt độ cũng chỉ trong giới hạn cho phép, vì nhiệt độ làm khơ cao q sẽ dễ làm cho cá bị sấy chín và tạo nên màng cứng ở bề mặt nguyên liệu làm cản trở sự thoát nước từ trong cá ra ngồi. Nhiệt độ làm khơ thấp q cũng khơng tốt, vì như thế tốc độ làm khô chậm, làm giảm năng suất của thiết bị, cá dễ bị thối rửa. Nhiệt độ làm khơ thích hợp được xác định dựa vào bản chất của từng nguyên liệu.
ii. Sự ảnh hưởng bởi tốc độ chuyển động của khơng khí
Đây là nhân tố có ảnh hưởng lớn đến q trình làm khơ. Tốc độ gió quá lớn hoặc quá nhỏ đều ảnh hưởng khơng tốt đến q trình làm khơ. Bởi vì tốc độ chuyển động của khơng khí q lớn sẽ khó giữ được nhiệt lượng trên nguyên liệu sấy, cịn tốc độ chuyển động của khơng khí q nhỏ sẽ làm chậm lại quá trình khơ, dẫn đến hư hỏng sản phẩm như bị lên mốc, thối rửa.
iii. Sự ảnh hưởng của độ ẩm tương đối của khơng khí
Khả năng làm khơ của khơng khí phụ thuộc nhiều vào độ ẩm của nó. Độ ẩm của khơng khí càng thấp thì khả năng hút ẩm càng cao và khả năng làm khô càng lớn. Phương pháp sấy khơ cá chính là nâng cao khả năng hút ẩm của khơng khí bằng cách sử dụng nhiệt để làm giảm độ ẩm của khơng khí. Trong q trình sấy, độ ẩm của khơng khí sẽ tăng lên do tiếp xúc và lấy đi ẩm của nguyên liệu.
Các nhà khoa học cho rằng: Độ ẩm tương đối của khơng khí lớn hơn 65% thì tốc độ làm khơ chậm lại rõ rệt, cịn độ ẩm tương đối là 80% thì khơng những q trình làm khơ ngừng lại mà cịn xảy ra q trình ngược lại,
SVnet.vn
tức là ngun liệu sẽ hút ẩm của khơng khí (Nguyễn Trọng Cẩn và Đỗ Minh Phụng, 1990).
iv. Sự ảnh hưởng của tính chất nguyên liệu
Nguyên liệu càng bé và càng mỏng thì tốc độ làm khơ càng nhanh. Vì vậy khi làm khơ cá to, muốn nâng cao tốc độ làm khô phải cắt mổ và phân nhỏ ra cho phù hợp.
Ngồi ra, thành phần hố học của ngun liệu (nước, mỡ, protein, chất khoáng,…), tổ chức thịt rắn chắc hay lỏng lẽo cũng ảnh hưởng đến tốc độ làm khô.
f. Các biến đổi của nguyên liệu xảy ra trong quá trình làm khơ
Theo Lê Bạch Tuyết (1994), trong q trình làm khơ ngun liệu có các biến đổi sau:
i. Biến đổi vật lý
Có hiện tượng co thể tích, khối lượng ngun liệu giảm xuống do mất nước.
Có sự biến đổi nhiệt độ do tạo gradient nhiệt độ ở mặt ngồi và mặt trong ngun liệu.
Có sự biến đổi cơ lý như: có hiện tượng biến dạng, hiện tượng co, tăng độ giòn hoặc nguyên liệu bị nứt nẻ.
Có thể có hiện tượng nóng chảy và tụ tập của các chất hòa tan trên bề mặt làm ảnh hưởng đến bề mặt sản phẩm, làm tắc nghẽn các mao quản thốt nước, kèm theo đó là sự đóng rắn trên bề mặt.
ii. Biến đổi hố lý
Có hiện tượng khuếch tán ẩm: trong giai đoạn đầu của quá trình làm khô, ẩm khuếch tán từ lớp ngồi vào trong vật liệu sấy. Q trình này được thực hiện bởi nhiệt khuếch tán và do kết quả co dãn của khơng khí bên trong các mao quản, nhiệt chuyển dời theo hướng có nhiệt độ thấp hơn tức từ bề mặt nóng bên ngồi vào sâu trong vật liệu kèm theo ẩm. Đây là hiện tượng
SVnet.vn
dẫn nhiệt ẩm làm cản trở q trình làm khơ. Đến khi có hiện tượng bốc hơi nước từ bề mặt vật liệu đến tác nhân sấy, lượng ẩm bên trong vật liệu sẽ di chuyển ra bề mặt để bù vào lượng ẩm đã bay hơi. Nếu khơng có q trình này, bề mặt vật liệu nóng q và bị phủ kín bằng lớp vỏ cứng ngăn cản sự thoát nước dẫn đến hiện tượng sản phẩm khô không đều, bị nứt.
Ngồi sự khuếch tán ẩm, q trình làm khơ cịn xảy ra hiện tượng chuyển pha từ lỏng sang hơi của ẩm ở bề mặt và bên trong vật liệu sấy.
iii. Biến đổi hố học
Tốc độ phản ứng hố học có thể tăng lên do nhiệt độ vật liệu tăng như phản ứng oxi hoá, phản ứng maillard, phản ứng phân hủy protein.
Ngoài ra do hàm lượng nước giảm dần nên cũng có thể làm chậm đi tốc độ của một số phản ứng thủy phân.
iv. Biến đổi sinh hoá
Trong giai đoạn đầu của q trính làm khơ, nhiệt độ vật liệu tăng dần và chậm, hàm ẩm chưa giảm nhiều, tạo điều kiện hoạt động tốt cho các hệ enzyme gây ảnh hưởng xấu đến vật liệu. Đến giai đoạn sau, do nhiệt độ tăng cao và ẩm giảm dần nên hoạt động của các enzyme giảm. Tuy nhiên có một số enzyme vẫn còn hoạt động cho đến giai đoạn sau khi làm khô làm biến màu sản phẩm hay thủy phân lipid.
v. Biến đổi sinh học
Đối với cấu tạo tế bào: Thường xảy ra hiện tượng tế bào sống biến thành tế bào chết do nhiệt độ làm biến tính khơng thuận nghịch chất nguyên sinh và sự mất nước.
Đối với vi sinh vật: Q trình làm khơ có thể tiêu diệt một số vi sinh vật trên bề mặt vật liệu nhưng làm khơ có tác dụng làm yếu hoạt động của chúng nhiều hơn. Do hiện tượng bị ẩm cục bộ (hàm lượng ẩm phân bố không đều trong vật liệu) nên vi sinh vật vẫn có thể phát triển trong vật liệu sấy nhưng rất ít.
SVnet.vn
Về dinh dưỡng: Sản phẩm khơ thường giảm độ tiêu hố, lượng calo tăng do giảm lượng ẩm. Vì thế, có thể chỉ sử dụng số lượng ít sản phẩm khơ mà vẫn đủ calo. Đây là đặc tính ưu việt của các sản phẩm khô.
vi. Biến đổi cảm quan
Màu sắc: Sản phẩm được làm khơ thường có màu thẫm, nâu do phản ứng caramel, phản ứng maillard.
Mùi: Sau khi làm khô, một số chất mùi tự nhiên của nguyên liệu bị mất đi do phân hủy ở nhiệt độ cao. Bên cạnh đó cũng có một số chất thơm mới hình thành, nhưng cần chú ý đến mùi ơi khét của sự oxi hố chất béo tạo ra vì chúng làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm đáng kể.
Vị: Do độ ẩm giảm đi nên nồng độ các chất vị tăng lên, cường độ vị tăng lên nhất là vị ngọt và vị mặn.
Trạng thái: Sản phẩm thường tăng tính đàn hồi, tính dai, tính giịn, hoặc có biến đổi về hình dạng. Một số sản phẩm bị co trong q trình làm khơ. Hiện tượng co khơng đều là nguyên nhên làm cho sản phẩm bị cong méo và nứt nẻ, dẫn đến thay đổi hình dạng của sản phẩm.
g. Sự biến đổi của khơ cá trong q trình bảo quản i. Sự hút ẩm
Sản phẩm khơ cá có độ ẩm thấp, vì thế nên khi độ ẩm của khơng khí cao, khơ cá sẽ hút ẩm. Hiện tượng này xảy ra khi áp suất hơi nước bão hồ trên bề mặt khơ cá nhỏ hơn áp suất riêng phần của hơi nước trong khơng khí.
Sản phẩm khơ cá sau khi hút ẩm dễ bị thối rửa và biến chất do sự hoạt động của vi sinh vật và hệ thống men trong khơ cá. Vì thế việc ngăn ngừa sự hút ẩm là vấn đề quan trọng hàng đầu trong q trình bảo quản khơ cá.
ii. Sự thối rửa và biến chất
Sau quá trình chế biến, một số vi sinh vật vẫn còn tồn tại trong sản phẩm, chúng chỉ bị kìm hãm do các quá trình chế biến và do hàm ẩm thấp. Khi gặp điều kiện thuận lợi như độ ẩm cao, oxi khơng khí,…chúng sẽ phát
SVnet.vn
khơng khí cũng có thể góp phần vào sự thối rửa của khơ cá nếu chúng có điều kiện tiếp xúc với khô cá. Hàm lượng nước trong sản phẩm càng nhiều thì sự hư hỏng càng dễ xảy ra.
Ngồi ra, khơ cá thường xảy ra hiện tượng biến đỏ. Sự biến đỏ xảy ra nhanh nhất ở điều kiện nhiệt độ 37oC và độ ẩm khơng khí 80%. Do đó, trong các cơng đoạn chế biến cần sát trùng dụng cụ chế biến, xử lý bằng chất phòng thối như acid acetic và bảo quản sản phẩm ở độ ẩm khơng khí nhỏ hơn 75%.
(Nguyễn Trọng Cẩn và Đỗ Minh Phụng, 1990)
iii. Sự oxi hoá của khơ cá
Trong mỡ của động vật thủy sản có chứa nhiều acid béo chưa bão hòa, khi tiếp xúc với khơng khí dễ bị oxi hố. Q trính oxi hố xảy ra làm màu sắc của chất béo biến đổi từ vàng sang màu nâu sẫm gọi là hiện tượng “dầu cháy”, và có mùi thối gọi là hiện tượng “dầu thối”, kết quả là chất béo bị cháy thối.
Các nhân tố làm cho sản phẩm khô cá bị oxi hóa là oxi khơng khí, ánh sáng, nhiệt độ, hàm lượng nước, acid béo tự do, ion kim loại,…Do đó, để đề phịng hiện tượng oxi hố, bao gói phải đảm bảo nguyên tắc bịt kín, dùng thêm các chất chống oxi hóa.
iv. Sự phá hoại của cơn trùng
Trong q trình chế biến, ngun liệu có thể tiếp xúc với cơn trùng, bị ruồi nhặng đậu vào, nhất là những lúc trời mưa, ẩm ướt không thể phơi khô cá. Từ đó ngun liệu bị thối, bị dịi phá hoại. Hơn nữa, trứng của các loại cơn trùng có thể tồn tại cho đến khi bảo quản, lúc nở ra chúng sẽ phá hoại làm hư hỏng sản phẩm. Giai đoạn côn trùng non phá hoại mạnh nhất, chúng có thể chui vào bên trong thịt cá, ăn hết thịt để lại xương và da cá cùng với các chất nhờn bẩn và chất độc do chúng tiết ra khi lột xác.
Để đề phịng các loại cơn trùng, cần phải đảm bảo vệ sinh trong các khâu chế biến, hạ độ ẩm của nguyên liệu nhanh, dùng phương pháp sấy khi gặp thời tiết mưa bão.
SVnet.vn h. Quy trình tham khảo chế biến khô ăn liềnNguyên liệu Xử lý nguyên liệu Định hình Ướp muối Ướp gia vị Sấy sơ bộ Sấy làm chín Ép Làm nguội Bao gói Bảo quản
(Lê Minh Kha, 2003)
Thuyết minh quy trình
i. Ngun liệu
Cá lóc có khối lượng 0,5 ÷ 1Kg. Cá ngun liệu phải cịn sống, khơng bị trầy sướt hoặc bị bệnh. Tiến hành xử lý cá ngay sau khi mua về.
ii. Xử lý nguyên liệu
Nguyên liệu được fillet lấy thịt, lạn da, rửa sạch, rồi tiến hành ngâm trong dung dịch acid acetic 0,2% trong 1 ÷ 2 phút để khử mùi tanh, sau đó rửa lại bằng nước sạch và để lên khay cho ráo.
SVnet.vn
iii. Định hình
Miếng fillet cá lóc được ép bằng máy ép để có độ dày phù hợp. Mục đích làm mỏng lớp thịt cá và loại bớt một ít nước tự do giúp cho cá mau khơ trong q trình sấy.
iv. Ướp muối
Ướp muối bằng phương pháp ướp muối ướt. Mục đích là để dung dịch muối thẩm thấu và thịt cá tạo vị mặn đồng thời một phần nước tự do sẽ khuếch tán ra bên ngoài và ức chế một số vi sinh vật có hại.
v. Ướp gia vị
Sau khi ướp muối ta tiến hành ướp gia vị gồm hỗn hợp đường, bột ngọt, tỏi, tiêu, ớt nhằm tạo vị hài hòa và tăng khả năng bảo quản cho sản phẩm.
vi. Sấy sơ bộ
Mục đích: loại phần lớn nước trong thịt cá, tạo điều kiện cho quá trình sấy làm chín tiếp theo.
vii. Sấy làm chín
Mục đích: loại tiếp một phần nước nữa để sản phẩm cuối cùng đạt đến độ ẩm cần thiết, tiêu diệt phần lớn vi sinh vật tạo điều kiện cho quá trình bảo quản, đồng thời làm cho thịt cá chín, tạo hương vị và màu sắc đặc trưng cho sản phẩm.
SVnet.vn
Hình 1: Thiết bị sấy dùng trong quá trình nghiên cứu viii. Ép
Ép nhằm làm tơi thịt khô, tạo giá trị cảm quan tốt.
ix. Làm nguội
Để khơ nguội tự nhiên trong bình hút ẩm để tránh cho khơ bị hút ẩm trở lại.
x. Bao gói
Khơ được đặt trong vỉ xốp (PSE), sau đó được cho vào bao bì PE và hút chân khơng. Mục đích của việc hút chân khơng là làm chậm các biến đổi hóa học của khơ trong q trình bảo quản, đặc biệt là phản ứng peroxid hóa.
SVnet.vn
3. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆMa. Vật liệu a. Vật liệu
i. Địa điểm
Đề tài được thực hiện tại phịng thí nghiệm Bộ mơn Cơng nghệ thực phẩm, Khoa Nông nghiệp & TNTN, Trường Đại học An Giang.
ii. Nguyên liệu
- Cá lóc - Muối - Đường - Tiêu - Tỏi - Bột ngọt - Ớt - Acid acetic - Hộp PSE - Bao PE iii. Thiết bị - Máy ép - Máy sấy - Bình hút ẩm - Cân điện tử
- Máy bao gói chân khơng
SVnet.vn b. Phương pháp thí nghiệm 3.2.1 Phương pháp tiến hành Quy trình tổng qt Cá lóc Xử lý ngun liệu Định hình
Ướp muối Muối Ướp gia vị Sấy sơ bộ Sấy làm chín (80oC) Ép Làm nguội Bao gói Bảo quản a. Phân tích thành phần nguyên liệu
b. Thí nghiệm 1: Khảo sát độ dày của sản phẩm. Mục đích
Theo dõi lượng ẩm mất đi trong suốt quá trình sấy và giá trị cảm quan theo độ dày của sản phẩm.
Chuẩn bị mẫu
Chọn cá còn tươi tiến hành fillet lấy phần nạc, lạng da, ngâm Đường (20%) Bột ngọt (1%) Tiêu (0,5%) Tỏi (1%) Ớt (0,5%) Nước (30%)
SVnet.vn Bố trí thí nghiệm Cá lóc Xử lý ngun liệu Định hình Ướp muối …… Sản phẩm
Thí nghiệm được bố trí với 1 nhân tố và 2 lần lặp lại. Nhân tố A: Độ dày miếng fillet
A1: độ dày 0,5÷0,7 cm A2: độ dày 1,0÷1,2 cm A3: độ dày 1,4÷1,6 cm Tiến hành thí nghiệm
Nguyên liệu sau khi xử lý được định hình với 3 độ dày trên. Sau đó thực hiện các cơng đoạn cịn lại theo như quy trình.
Chỉ tiêu theo dõi
- Lượng ẩm mất đi của các mẫu trong suốt quá trình sấy. - Đánh giá cảm quan sản phẩm (mùi, màu sắc, cấu trúc). c. Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ muối và thời gian
ngâm đến chất lượng sản phẩm.
SVnet.vn
Mục đích: Nhằm tìm ra nồng độ muối và thời gian ngâm thích hợp để sản phẩm có vị hài hịa.
Chuẩn bị mẫu
Chọn cá còn tươi tiến hành fillet lấy phần nạc, lạng da, ngâm dung dịch acid acetic 0,2%, sau đó rửa thật sạch, rồi định hình theo độ dày đã được chọn ở thí nghiệm 1. Bố trí thí nghiệm Cá lóc …… Ướp muối Ướp gia vị …… Sản phẩm
Thí nghiệm được bố trí với 2 nhân tố và 2 lần lặp lại.
Nhân tố B: Nồng độ muối Nhân tố C: Thời gian ngâm
B1: 8% C1: 30 phút
B1: 10% C1: 45 phút
B1: 12% C1: 60 phút
Tiến hành thí nghiệm
Sau khi định hình miếng fillet ta tiến hành ướp muối theo phương pháp ướp muối ướt với các nồng độ và thời gian ngâm như trên. Tiếp theo tiến hành ướp gia vị và thực hiện các cơng đoạn sau như quy trình.
B1 B2 B3 C1 C2 C3 C1 C2 C3 C1 C2 C3
SVnet.vn
- Hàm lượng muối trong sản phẩm cuối của các mẫu. - Đánh giá cảm quan sản phẩm (vị, cấu trúc).
d. Thí nghiệm 3: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ sấy sơ bộ đến thời gian sấy và chất lượng sản phẩm.
Mục đích: Nhằm tìm ra nhiệt độ sấy thích hợp nhất để tạo điều kiện cho q trình sấy làm chín diễn ra thuận lợi đồng thời tạo ra sản phẩm có giá trị cảm quan tốt.
Chuẩn bị mẫu
Chọn cá còn tươi tiến hành fillet lấy phần nạc, lạng da, ngâm dung dịch acid acetic 0,2%, sau đó rửa thật sạch, định hình và ướp muối theo các kết quả có được ở thí nghiệm 1 và 2, rồi ngâm trong hỗn hợp gia vị khoảng 30 phút, sấy làm chín ở 80oC trong 8 giờ.
Bố trí thí nghiệm Cá lóc …… Sấy sơ bộ Sấy làm chín …… Sản phẩm
Thí nghiệm được bố trí với 1 nhân tố và 2 lần lặp lại.