2.1.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
Trên cơ sở tìm hiểu về đặc điểm, phân bố và sản lượng khai thác do đó tôi chọn cá cơm săng làm đối tượng nghiên cứu. Với sản lượng khai thác ở Nha Trang khá lớn. Ngoài ra, loài cá này còn có giá trị dinh dưỡng và giá trị kinh tế cao đã góp phần không nhỏ trong việc làm tăng sản lượng xuất khẩu mặt hàng thủy sản khô của Việt Nam.
Nguyên liệu cá cơm săng được mua tại cảng Vĩnh Trường – Nha Trang và được vận chuyển trong thùng nước đá về phòng thí nghiệm tại trường đại học Nha Trang. Cá nguyên liệu được chọn còn tươi, không bị vỡ bụng, không gẫy thân hay dập nát, cá sáng màu, mùi tanh tự nhiên.
Để đảm bảo độ chính xác các thí nghiệm sẽ được thực hiện trên nguyên liệu có kích thước tương đối đồng đều từ 50 ÷ 70 mm.
+ Loài:
−Tên Việt Nam: Cá cơm Săng
−Tên khoa học: stolephorus tri
−Tên tiếng Anh: Spined Anchovy + Bộ:
−Tên Việt Nam : Cá Trích
−Tên khoa học : Clupeiformes
+ Họ :
−Tên Việt Nam : Cá Trỏng
−Tên khoa học : Engraulidae
+ Giống :
−Tên việt Nam : Cá cơm
−Tên khoa học : Stolephorus
2.1.2. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
Nội dung nghiên cứu gồm :
- Xác định thời gian sấy ngắn nhất cho sản phẩm đạt chất lượng tốt nhất.
- Xác định sự biến đổi ẩm và tốc độ sấy của cá cơm Săng trong quá trình sấy.
- Xác định sự biến đổi tỷ lệ hút nước trở lại của sản phẩm sau khi sấy.
- Đánh giá chất lượng cảm quan cho sản phẩm sau khi sấy.
2.2. THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU
2.2.1. Cấu tạo
Hình 2.2. Cấu tạo thiết bị sấy gốm hồng ngoại chọn lọc
Bộ phận chính: Buồng sấy, thanh gốm hồng ngoại chọn lọc và quạt gió.
- Buồng sấy: Là một khung sắt hình hộp kích thước 80*100*120cm được gắn trên bốn bánh xe để dễ dàng di chuyển. Khung được bọc hai lớp: lớp ngoài là lớp tôn kẽm để làm kín và là vỏ bọc cho thiết bị, lớp trong bọc bằng tôn inox trắng sáng. Giữa hai lớp tôn này là lớp bông thủy tinh. Trên khung có giá đỡ nguyên liệu sấy là một khung inox gắn trên là một lớp lưới. Các mấu đỡ tấm inox gắn các ống gốm có thể di chuyển khoảng cách chiếu từ các ống gốm tới nguyên liệu là 10, 20, 30, 40, 50 cm.
Hình 2.3. Buồng sấy gốm hồng ngoại chọn lọc
- Ống gốm hồng ngoại: Mỗi ống dài 50 cm, kích thước Φ12mm. Cấu tạo mỗi ống: Trong ống là sợi điện trở phát nhiệt, tiếp đến là lớp thủy tinh chịu nhiệt, bao bên ngoài là lớp vỏ kim loại phủ ngoài cùng là lớp gốm hồng ngoại. Ống gốm hồng ngoại có tác dụng phát tia hồng ngoại và sinh nhiệt. Các thanh gốm được gắn trên một tấm gỗ phít cách điện thành dàn, mỗi dàn gắn 10 ống gốm, ống cách ống 6cm, ống cách thành thiết bị 10cm và được cố định trên tấm inox. Hai dàn ống gốm hồng ngoại được bố trí đối diện nhau trong buồng sấy.
Hình 2.4. Ống gốm hồng ngoại
- Quạt gió: Có hai quạt gió được gắn ở hông sau khung sắt, nằm giữa giá đỡ nguyên liệu, phía đối diện để trống để thoát không khí nóng và ẩm, quạt có thể thay đổi vận tốc gió từ 1-4 m/s phù hợp với từng loại sản phẩm sấy.
Các bộ phận khác
- Hệ thống điện: Cung cấp điện cho quạt, các thanh gốm, dixell, các thiết bị dò. - Đầu dò nhiệt độ: Được đặt trên bề mặt lưới đo nhiệt độ sấy của sản phẩm đưa tín hiệu lên dixell nhiệt độ khi nhiệt độ cao quá 20C so với nhiệt cài đặt thì sẽ ngắt điện và nhiệt độ hạ xuống nhiệt cài đặt thì lại cung cấp lại điện cho các thanh gốm.
Hình 2.5. Bảng điện điều khiển
Đầu dò độ ẩm: Báo tín hiệu lên dixell độ ẩm cho ta biết giá trị độ ẩm của buồng sấy ở các thời điểm khác nhau.
2.2.2. Nguyên lí hoạt động
Hình 2.6. Sơ đồ nguyên lí hoạt động
Thiết bị hoạt động dựa vào năng lượng bức xạ từ các thanh gốm phát ra làm nguyên liệu nóng lên từ đó làm tăng nhiệt độ nước trong nguyên liệu và tăng áp suất hơi nước riêng phần làm khuyếch tán các phân tử nước ra khỏi nguyên liệu. Không khí có ẩm cao trong tủ sấy được quạt gió thổi đưa ra ngoài và thay thế bằng không khí có ẩm thấp hơn tạo ra sự đối lưu không khí trong suốt quá trình sấy. Quá trình sấy diễn ra liên tục cho tới khi nguyên liệu đạt độ ẩm theo yêu cầu.
2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Nghiên cứu ảnh hưởng của các chế độ sấy đến chất lượng sản phẩm.
2.3.1. Phương pháp sấy khô
Cá cơm săng được mua tại cảng Vĩnh Trường – Nha Trang, được bảo quản bằng đá vảy trong thùng xốp được vận chuyển nhanh về phòng thí nghiệm và được xử lý, sau đó sấy khô bằng phương pháp sấy bức xạ gốm hồng ngoại chọn lọc kết hợp đối lưu tại phòng thí nghiệm của trường Đại Học Nha Trang.
Phương pháp tiến hành sấy với các chế độ sấy sau:
Nhiệt độ sấy: 300C ÷ 450C
Khoảng cách từ dàn gốm hồng ngoại đến nguyên liệu cố định là: k = 20 cm.
Vận tốc gió: 1 ÷ 3 m/s.
Cá cơm săng sau khi xử lý và làm sạch được cân mỗi mẫu khoảng 160g trên cân điện tử và tiến hành rải cá trên giá lưới rồi đưa vào tủ sấy với các chế độ sấy
trên. Cá sấy đến khi độ ẩm đạt từ 22% là đạt, kết thúc quá trình sấy.
2.3.2. Quy trình dự kiến Bảo quản Bảo quản Luộc Sấy Xử lý Nguyên liệu Bao gói
Thuyết minh quy trình a. Nguyên liệu
Cá cơm săng được mua ở cảng Vĩnh Trường - Nha Trang, nguyên liệu chọn loại có kích thước 5-7 cm, thân tươi tốt có màu trắng bạc, không bị tróc vảy, không dập nát, không bị vỡ bụng. nguyên liệu được bảo quản bằng đá say nhỏ trong thùng xốp và vận chuyển nhanh về phòng thí nghiệm kỹ thuật lạnh trường đại học Nha Trang.
b. Rửa
Nguyên liệu sau khi mua về hoặc trước khi bảo quản phải được rửa bằng nước sạch để loại bỏ tạp chất, nhớt, rong rêu. Quá trình rửa tránh làm dập cá, tróc vảy, tróc lớp trắng bạc trên thân cá. Rửa bằng nước lạnh 2 ÷ 3 lần nước cho thật sạch trước khi đem luộc.
c. Luộc (trụng)
Sau khi cá rửa xong. Sau đó, cho nước pha muối có nồng độ 3% vào nồi. Nước sôi cho cá vào luộc trong thời gian 3 phút. Trong thời gian luộc không không được đảo cá, điều chỉnh lửa nhỏ cho nước vừa sôi. Muối có tác dụng tiêu diệt bớt vi sinh vật trên da cá, tạo vị cho sản phẩm.
d. Sấy
Đầu tiên phải khởi động thiết bị sấy, chỉnh nhiệt độ và vận tốc gió theo chế độ sấy để nâng nhiệt đến khi nhiệt độ trong thiết bị đạt mới tiến hành cho cá vào sấy. Sau thời gian 3 phút vớt cá ra để ráo nước, sau đó phải kiểm tra độ ẩm của nguyên liệu sau khi luộc để dễ dàng xác định sự biến đổi ẩm trong quá trình sấy và biết được độ ẩm cuối của cá để kết thúc quá trình sấy.
Cân 160g/ mẫu, cho vào giá lưới của thiết bị sấy. Cá được sấy ở các chế độ khác nhau: nhiệt độ từ 300C ÷ 450C và vận tốc gió từ 1m/s÷3m/s. Trong quá trình sấy, cứ sau 1h lấy mẫu ra cân trên cân điện tử có độ chính xác 10-2g để xác định độ ẩm của cá tạ các thời điểm sấy. Quá trình sấy diễn ra liên tục cho đến khi độ ẩm nguyên liệu đạt 20-22% thì kết thúc quá trình sấy.
e.Bao gói, bảo quản
Cá sản phẩm sau khi sấy đạt yêu cầu về độ ẩm thì được lấy ra từ khay lưới trong tủ sấy cho vào túi PE và đem đi bảo quản trong tủ có nhiệt độ 0 ÷ 50C.
2.3.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm
Hình 2.7. Sơ đồ bố trí thí nghiệm.
2.3.4. Các phương pháp đánh giá 2.3.4.1. Phương pháp xử lý số liệu 2.3.4.1. Phương pháp xử lý số liệu
Xử lý số liệu nghiên cứu theo phương pháp thống kê toán học. Mỗi thí nghiệm được lặp lại 3 lần, mỗi lần 3 mẫu. Kết quả là trung bình cộng của các lần thí nghiệm.
Tính toán và vẽ đồ thị bằng phần mềm Microsoft Excel 2003. Các chỉ tiêu
hóa học
Chỉ tiêu vi sinh Độ ẩm, tốc độ sấy và
thời gian sấy
Chất lượng cảm quan Tỷ lệ hút nước phục hồi Luộc Sấy
Vận tốc gió= 1m/s÷ 3m/s Nhiệt độ = 300C÷450C Khoảng cách bức xạ=20cm Rửa, xử lý
Nguyên liệu
2.3.4.2. Xác định độ ẩm ban đầu của nguyên liệu[4]
- Nguyên tắc: Dùng nhiệt độ cao làm bay hơi hết nước trong thực phẩm. Cân khối lượng thực phẩm trước và sau khi sấy khô từ đó tính ra phần trăm (%) nước có trong thực phẩm.
- Tiến hành:
Sấy cốc đến khối lượng không đổi: Rửa sạch cốc, làm khô, sấy ở nhiệt độ 1300C trong khoảng 1 giờ, lấy ra làm nguội trong bình hút ẩm → cân → sấy tiếp ở nhiệt độ trên trong khoảng 30 phút → làm nguội trong bình hút ẩm → cân → đến khi nào khối lượng cốc giữa hai lần cân không lệch nhau quá 0,5 mg là được:
Cân chính xác a (gram) mẫu cá đã cắt nhỏ vào cốc sấy đã xác định khối lượng không đổi. Chuyển cốc vào tủ sấy, sấy ở giai đoạn 1 nhiệt độ 60 – 800C trong 30 phút. Sau đó nâng nhiệt lên sấy ở giai đoạn 2 từ 100 – 1050C trong 1 giờ. Sau đó lấy ra để nguội trong bình hút ẩm, cân khối lượng rồi tiếp tục cho vào tủ sấy trong thời gian 30 phút, lấy ra để nguội ở bình hút ẩm và cân như trên cho đến khi khối lượng không đổi. Kết quả giữa hai lần cân lệch nhau không quá 0,5 mg là được.
- Tính kết quả: ( ).100(%) 1 2 1 G G G G X − − = (2.1) Trong đó: X: độ ẩm (%) G: Trọng lượng cốc cân (g)
G1: Trọng lượng cốc cân + mẫu ban đầu (g) G2: Trọng lượng cốc cân + mẫu sau khi sấy (g)
Sai lệch kết quả giữa 2 lần xác định song song không được lớn hơn 0,5 %. Kết quả cuối cùng là trung bình cộng của hai lần xác định song song.
Tính chính xác đến 0,01%.
2.3.4.3. Tính toán hàm ẩm của nguyên liệu trong quá trình sấy
Xác định bằng phương pháp cân trọng lượng cứ sau thời gian sấy ∆τ=1h và áp dụng công thức thực nghiệm: (%) . ) W 100 ( 100 W 1 1 i G Gi − − = (2.2)
Trong đó:
G1: Khối lượng mẫu ban đầu (g)
Gi: Khối lượng mẫu cân sau khi sấy ở thời điểm thứ i (g) W1: Độ ẩm ban đầu của nguyên liệu sấy (%)
Wi: Độ ẩm của nguyên liệu sau khi sấy ở thời điểm thứ i (%)
* Xác định tốc độ sấy theo công thức
τ ∆ ∆ = W
U (%/h) (2.3)
2.3.4.4. Xác định các thông số liên quan đến quá trình sấy
+ Xác định tốc độ chuyển động của không khí trong tủ sấy bằng thiết bị đo độ gió, hiệu số: Testo 405 – V1 của Đức.
+ Xác định độ ẩm của không khí trong tủ sấy bằng ẩm kế, hiệu số:Rơle Dixell– H1. + Kiểm soát nhiệt độ trong tủ sấy bằng rơle dixell.
+ Xác định khoảng cách chiếu xạ bằng đo trực tiếp.
2.3.4.5. Phương pháp xác định khả năng hút nước trở lại của cá sau khi sấy Khả năng hút nước trở lại là phần trăm tăng trọng lượng mẫu sấy khô trong Khả năng hút nước trở lại là phần trăm tăng trọng lượng mẫu sấy khô trong quá trình hút nước trở lại( tính theo khối lượng ban đầu). Đây là tiêu chuẩn quan trọng để đánh giá chất lượng của sản phẩm khô sau khi sấy. Khả năng này phụ thuộc vào các điều kiện chế biến áp dụng trong quá trình sấy và phương pháp sấy. Phương pháp xác định tỷ lệ hút nước trở lại: Xác định bằng phương pháp cân trọng lượng trước và sau khi ngâm vào nước cất (đến khi cân khối lượng nguyên liệu không thay đổi). Lấy một lượng nhỏ khoảng vài gam mẫu khô, sau đó ngâm chúng vào nước và cứ một giờ ta đem ra cân để xác định lượng tăng khối lượng, ngâm đến khi khối lượng không tăng nữa thì dừng.
Lượng nước thẩm thấu trở lại sản phẩm được tính bằng công thức:
% 100 . G W 1 1 2 G G − = (2.4) Trong đó:
G1: Khối lượng sản phẩm khô trước khi ngâm vào nước (g) G2: Khối lượng sản phẩm sau khi ngâm vào nước (g)
2.3.4.6. Xác định hàm lượng NH3 bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước[4] nước[4]
Nguyên lý: Đẩy muối amoni ra khỏi dung dich bằng một chất kiềm mạnh hơn amoni(nhưng không mạnh quá để tránh ảnh hưởng đến sản phẩm). Dùng hơi nước để lôi kéo amoni được giải phóng ra ở thể tự do sang một bình hứng chứa H2SO4 tiêu chuẩn dư và định lượng H2SO4 tiêu chuẩn dư bằng NaOH tiêu chuẩn.
Các phản ứng:
2NH4Cl + Mg(OH)2 MgCl2 + 2NH3 + 2H2O 2NH3 + H2SO4 (NH4)2SO4
2NaOH + H2SO4 Na2SO4 + 2H2O
Tiến hành
Chuẩn bị cốc hứng: Lấy cốc thuỷ tinh 250ml, cho vào cốc chính xác 20 (ml) H2SO4 0,1N, thêm vài giọt mêtyl đỏ và đặt cốc dưới đầu ống sinh hàn của thiết bị, sao cho đầu ống sinh hàn của thiết bị ngập trong dung dịch trong cốc.
Chưng cất: Cân mẫu khoảng 2(g) đã nghiền nhuyễn cho vào bình cầu chịu nhiệt, thêm 50ml nước cất, thêm vài giọt phenolphtalein 1%, rồi cho Mg(OH)2 bão hòa vào cho đến khi dung dịch trong cốc chuyển sang màu hồng thì dừng lại. Kiểm tra độ kín của thiết bị, cho nước chảy vào ống sinh hàn và tiến hành chưng cất. Chưng cất khoảng 30 phút kể từ khi dung dịch trong bình chứa mẫu sôi, sau đó tiến hành thử đến khi PH = 7 thì dừng quá trình chưng cất lại.
Chuẩn độ: Lấy cốc hứng ra khỏi thiết bị và dùng NaOH 0,1N chuẩn độ H2SO4 dư cho đến khi dung dịch chuyển từ màu đỏ sang vàng thì dừng lại.
Hàm lượng NH3 được tính theo công thức:
%) ( 100 . 4 , 1 ). ( 3 mg a B A NH = − (2.5) Trong đó: A: Số ml H2SO4 đã dùng. B: Số ml NaOH đã dùng chuẩn độ. a: Số gam mẫu đem thí nghiệm .
2.3.4.7. Đánh giá chất lượng cảm quan[10]
Đánh giá chất lượng sản phẩm theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3215-79. Sử dụng hệ điểm 20, xây dựng trên một thang thống nhất gồm 6 bậc 5 điểm (từ 0 đến 5). Trong đó 0 điểm ứng với chất lượng sản phẩm “bị hỏng”, còn từ 1 đến 5 ứng với mức khuyết tật giảm dần.
Dựa vào kiến thức đã học và tham khảo tài liệu, tôi tiến hành lập hội đồng đánh giá cảm quan gồm 5 thành viên đã được lựa chọn. Đầu tiên tiến hành lập bảng mô tả cho sản phẩm cá cơm săng khô và bảng hệ số quan trọng cho từng chỉ tiêu của sản phẩm như sau:
Bảng 2.1: Bảng hệ số quan trọngcho sản phẩm cá cơm săng sấy khô
Chỉ tiêu Trạng thái Màu sắc Mùi Vị
Điểm hệ số
quan trọng 1.0 1.2 0.8 1.0
Bảng 2.2: Bảng điểm đánh giá chất lượng cảm quan của cá cơm săng khô
STT
Chỉ tiêu
Điểm Trạng thái Màu sắc Mùi Vị
1 5
Toàn thân khô đều, thịt rắn chắc dẻo dai, không mục, không mủn. bề mặt phẳng không mốc, toàn thân nguyên vẹn không gãy nát. Thịt màu sáng nhạt, sáng trong, không lên dầu, không có đốm mốc vàng, mốc đỏ. Mặt da lưng có màu sắc tươi sáng ánh bạc. Mùi thơm tự nhiên của cá khô, không có mùi ôi khét, không có mùi của hiện tượng phân hủy. Vị ngọt đậm đà, hài hòa 2 4 Toàn thân cá khô, rắn chắc, thịt dẻo dai, bề mặt cá hơi phẳng, kém láng bóng, không gãy đuôi, không vỡ miếng Thịt có màu sáng, Mặt da lưng có màu sắc tươi sáng có ánh bạc, không có cát sạn, không