1.5.1. Khái niệm
Sấy ở nhiệt độ thấp (sấy bằng bơm nhiệt) là quá trình tách ẩm ra khỏi vật liệu sấy bằng cách dùng không khí lạnh đã qua dàn lạnh, có độ ẩm thấp hơn nhưng không gia nhiệt bằng nhiệt độ của tác nhân sấy. Phương pháp sấy lạnh đã được ứng dụng từ lâu trên thế giới trong các ngành công nghiệp thực phẩm cũng như các ngành công nghiệp khác bởi vì nó có nhiều ưu điểm như tốc độ truyền nhiệt cao hơn, thời gian sấy ngắn hơn để đạt độ ẩm của vật sấy mong muốn, hoàn thiện chất lượng sản phẩm.
1.5.2. Nguyên lý sấy đối lưu lạnh, ưu và nhược điểm
o Nguyên lí
Cho tác nhân sấy tiếp xúc trực tiếp với nguyên liệu sấy, nó sẽ làm nóng hoặc sấy khô nguyên liệu.
Tác nhân sấy: không khí ẩm, khói lò, hơi quá nhiệt. o Ưu điểm
- Ít làm ô nhiễm môi trường bên ngoài, quá trình sấy ở nhiệt độ thấp hơn, thời gian sấy nhanh hơn nên chất lượng sản tương đối tốt.
- Ít bị lây nhiễm vi sinh vật từ môi trường bên ngoài vào.
- Chi phí giá thành thấp, năng lượng tiêu hao để tách ẩm là thấp hơn so với nhiều phương pháp khác.
- Chất lượng sản phẩm tốt hơn với các lịch trình kiểm soát nhiệt độ tốt để thõa mãn các yêu cầu sản xuất cụ thể.
o Nhược điểm
- Năng lượng tiêu hao bằng điện năng, chi phí cho thiết bị ban đầu lớn. - Úng dụng để sấy các nguyên liệu giá trị kinh tế cao.
1.6. Tổng quan về sấy bức xạ hồng ngoại [2], [9] 1.6.1. Khái niệm 1.6.1. Khái niệm
Sấy bằng phương pháp sấy bức xạ hồng ngoại là nguyên vật liệu nhận nhiệt từ vật bức xạ, các tia bức xạ nóng và sấy khô nguyên liệu.
1.6.2. Đặc điểm về bức xạ hồng ngoại, ưu và nhược điểm
o Đặc điểm của bức xạ hồng ngoại
Tia hồng ngoại là ánh sáng đỏ không trông thấy, bước sóng của nó khoảng 0,76 ÷ 400 µm. Tia hồng ngoại là sóng nhiệt bức xạ, khi nguyên liệu bị chiếu thì quang tốc năng lượng bức xạ của tia hồng ngoại sẽ chuyển thành nhiệt năng rất nhanh chóng và làm cho nước bốc hơi đi cũng nhanh. Tia bức xạ có thể xuyên qua sương mù, lớp sơn, lớp dầu… vì vậy nó được dùng rộng rãi trong công nghiệp. Hiện nay phương pháp này được nghiên cứu để ứng dụng sấy khô cá.
Đối với nguyên liệu thủy sản và một số nguyên liệu khác ở bước sóng λ= 2,5 ÷ 25 µm là vật có khả năng hấp thụ nhiệt tốt nhất.
o Ưu điểm
- Tổn thất ít nhiệt, thời gian sấy tương đối nhanh, tiêu diệt được một số vi sinh vật.
o Nhược điểm
- Chỉ sấy được nguyên liệu ở dạng mỏng, chí phí tương đối lớn. Mục đích của sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp với sấy lạnh:
- Tốc độ truyền nhiệt cao có thể đạt được với bộ cấp nhiệt nhỏ. - Dễ đưa nguồn nhiệt trực tiếp đến bề mặt vật liệu sấy.
- Thời gian sấy nhanh, cho phép dễ kiểm soát quá trình sấy.
- Đưa thiết bị tạo tia hồng ngoại vào trong máy sấy bơm nhiệt là đơn giản và đầu tư thấp.
1.7. Tổng quan một số nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan đến sấy khô các sản phẩm thủy sản sản phẩm thủy sản
Bức xạ hồng ngoại được ứng dụng rộng rãi trong các ngành khoa học và trong đời sống xã hội. Ngày nay khoa học càng phát triển thì người ta càng tìm ra được nhiều ứng dụng của bức xạ hồng ngoại.
Zbinciski cùng các cộng sự (1992), nghiên cứu sự kết hợp giữa sấy bơm nhiệt và bức xạ hồng ngoại vào việc sấy các vật liệu nhạy cảm với nhiệt. Việc nghiên cứu đã chứng minh sự kết hợp giữa sấy bơm nhiệt và gián đoạn bức xạ hồng ngoại làm dịch chuyển nhanh ẩm bề mặt ở giai đoạn đầu của quá trình sấy, phương pháp sấy này giúp giảm thời gian sấy và giảm ít nhất sự biến đổi xấu đối với chất lượng sản phẩm. Kết quả nghiên cứu đã đưa ra mô hình sấy kết hợp bơm nhiệt có sự hỗ trợ của bức xạ hồng ngoại. [12]
Yamada và Wada (1998), nghiên cứu thấy sấy cá bằng gốm hồng ngoại với
khoảng cách bức xạ đến cá là 20 cm, nhiệt độ là 350C, cho sản phẩm chất lượng cao, tổn thất nhiệt ít. [11]
Ngô Đăng Nghĩa và các cộng sự (2004), nghiên cứu ứng dụng công nghệ sấy
lạnh kết hợp với sấy hồng ngoại bước đầu thử nghiệm trên một số sản phẩm như sấy mực. Kết quả thu được rất tốt đặc biệt là về chất lượng cảm quan của sản phẩm, an toàn về mặt vi sinh, đồng thời rút ngắn được thời gian sấy rất nhiều. [6]
Đào Trọng Hiếu (2004), nghiên cứu ứng dụng công nghệ gốm bức xạ hồng
ngoại giải tần hẹp chọn lọc kết hợp với không khí có nhiệt độ thấp để sấy cá cơm săng xuất khẩu. Kết quả thu được rất tốt, đặc biệt là thời gian sấy giảm đi rất nhiều. [4]
Trần Đại Tiến (2007), nghiên cứu ảnh hưởng của một số chế độ sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp với sấy lạnh đến chất lượng mực ống lột da. Kết quả là chất lượng mực ống khô được sấy theo phương pháp này tốt hơn so với phương pháp sấy lạnh kết hợp sấy đối lưu, đồng thời giảm được thời gian sấy. Chế độ sấy thích hợp là nhiệt độ 350C ± 10C, v= 2m/s ± 0,1m/s, k =40 cm. [8]
1.8. Phương pháp đánh giá chất lượng cảm quan [7] 1.8.1. Định nghĩa 1.8.1. Định nghĩa
Phương pháp cảm quan là phương pháp dựa trên việc sử dụng những thông tin thu được nhờ sự phân tích những cảm giác của cơ quan thụ cảm (các giác quan), từ đó đưa ra các thông tin cần thiết về đối tượng được đánh giá.
Có nhiều phương pháp đánh giá cảm quan như phương pháp sai biệt, phương pháp ưu tiên, phương pháp điều tra thị hiếu người tiêu dùng, phương pháp cho điểm theo TCVN. Mỗi phương pháp đều có những ưu điểm riêng nhưng phương pháp được sử dụng phổ biến nhất là phương pháp cho điểm theo TCVN (3215 – 79).
1.8.2. Phương pháp cho điểm theo TCVN (3215-79)
Đây là phương pháp được sử dụng phổ biến ở nước ta và trên thế giới hiện nay. Trong phương pháp này các kiểm nghiệm viên dựa vào nhận xét của mình đối với sản phẩm để cho điểm theo một thang thống nhất.
Ở đây tôi chọn phương pháp cho điểm theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 3215- 79) để đánh giá, lựa chọn các thông số cho quá trình sản xuất sản phẩm cá trích tẩm gia vị sấy khô.
Tôi tiến hành lập hội đồng cảm quan gồm 5 kiểm nghiệm viên, các kiểm nghiệm viên là những người bình thường có khả năng đánh giá khách quan và phân biệt các cảm giác tốt, có kiến thức về cảm quan và am hiểu về sản phẩm được đánh giá.
Các mẫu được sắp xếp theo thứ tự đảm bảo mỗi người một mẫu.
Đánh giá cảm quan sản phẩm được thực hiện tại phòng đánh giá cảm quan. Trong tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 3215-79) dùng hệ 20 điểm chia làm 6 bậc: 0, 1, 2, 3, 4, 5.
Điểm 5 là điểm cao nhất cho một chỉ tiêu, 6 bậc đánh giá phải tương ứng với nội dung mô tả ở bảng sau:
Bảng 1.4: Bảng mô tả điểm cho các sản phẩm theo TCVN 3215 – 79
Bậc đánh giá Điểm chưa có trọng lượng Cơ sở đánh giá
1 5 Trong chỉ tiêu đang xét, sản phẩm có tính chất tốt đặc trưng và rõ rệt cho chỉ tiêu đó, sản phẩm không có sai lỗi và khuyết tật nào.
2 4 Sản phẩm có khuyết tật nhỏ hoặc sai lỗi nhỏ hoặc cả 2. Nhưng không làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm đó.
3 3
Sản phẩm có khuyết tật hoặc sai lỗi hoặc cả 2. Số lượng và mức độ của khuyết tật sai lỗi làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm, nhưng sản phẩm vẫn đạt tiêu chuẩn.
4 2
Sản phẩm có khuyết tật hoặc sai lỗi hoặc cả hai, số lượng và mức độ của khuyết tật sai lỗi làm cho sản phẩm không đạt mức chất lượng quy định trong tiêu chuẩn, nhưng còn khả năng bán được.
5 1
Sản phẩm có khuyết tật và sai lỗi ở mức độ trầm trọng, không đạt mục đích chính của sản phẩm đó. Sản phẩm đó không thể bán được nhưng sau khi tái chế thì vẫn có thể sử dụng được.
6 0 Sản phẩm có khuyết tật và sai lỗi ở mức độ trầm trọng, sản phẩm bị coi là hỏng, không sử dụng được nữa.
Theo hệ điểm 20, chất lượng sản phẩm được chia ra 6 mức: Bảng 1.5: Bảng các mức chất lượng STT Mức Điểm 1 Tốt 18,6 ÷ 20,0 2 Khá 15,2 ÷ 18,5 3 Trung bình 11,2 ÷ 15,1 4 Kém 7,2 ÷ 11,1 5 Rất kém 4,0 ÷ 7,1 6 Hỏng 0,0 ÷ 3,9
Sản phẩm đạt chất lượng khi điểm trung bình chưa có trọng lượng của một chỉ tiêu bất kỳ phải đạt nhỏ nhất là 2,8 và điểm chỉ tiêu chất lượng không nhỏ hơn 11,2. Nếu hội đồng thống nhất đánh cho một chỉ tiêu nào đó 0 và sản phẩm coi như hỏng. Nếu thành viên nào cho điểm lệch quá 1,5 điểm trung bình chưa có trọng lượng của hội đồng thì điểm của thành viên đó bị loại.
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng nghiên
2.1.1. Nguyên liệu chính
Cá trích xương có tên khoa học là Sardinella gibbosa, có kích cỡ chiều dài cơ thể từ 150 – 160 mm, khối lượng trung bình từ 35 – 45 gram/con.
Địa điểm thu mua: cá được thu mua từ chợ Vĩnh Hải, nguyên liệu được bỏ trong thùng xốp bảo quản bằng đá cây đập nhỏ.
Địa điểm tiến hành nghiên cứu:
Phòng thí nghiệm các bộ môn công nghệ Chế biến, công nghệ Thực phẩm, công nghệ Hóa sinh – Vi sinh, kỹ thuật Nhiệt lạnh của trường Đại học Nha Trang.
Hình 2.1: Nguyên liệu cá trích xương 2.1.2. Nguyên liệu phụ
- Muối
Dùng muối iot được sản xuất ở nhà máy chế biến Hòn Khói, Ninh Diêm, Ninh Hòa, thuộc công ty cổ phần muối Khánh Hòa.
Muối chiếm 96% NaCl trở lên, không có chứa tạp chất, độ ẩm không vượt quá 5%, trong muối không chứa các muối tạp, tinh thể muối trắng xốp, tách rời không bị vón cục.
- Đường
Dùng đường tinh luyện Biên Hòa được sản xuất tại công ty cổ phần đường Biên Hòa, khu công nghiệp Biên Hòa 1, Đồng Nai.
Đường tốt, không có vị chua, hàm lượng saccarose ≥ 99,8 %, hàm lượng đường khử không vượt quá 0,2%, không có tạp chất, tinh thể đường tách rời không bị bón cục.
- Sorbitol
Dùng dạng lỏng mua tại cửa hàng hóa chất Hoàng Trang đường Hoàng Hoa Thám.
- Bột ngọt
Dùng bột ngọt được sản xuất từ công ty AJNOMOTO Việt Nam, khu công nghiệp Biên Hòa 1, Đồng Nai. Độ tinh khiết ≥ 99 %.
- Ớt bột: được mua tại chợ Vĩnh Hải, ở dạng bột không lẫn tạp chất, không bị mốc.
- Gừng: được mua tại chợ Vĩnh Hải, gừng tươi, già.
- Vừng: không lẫn tạp chất, màu trắng sáng.
2.2. Thiết bị sử dụng 2.2.1. Cấu tạo của tủ sấy 2.2.1. Cấu tạo của tủ sấy
Tủ sấy kết hợp gồm 2 phần chính:
- Phần máy lạnh có nhiệm vụ tạo không khí lạnh và độ ẩm tương đối thấp để thổi vào tủ, tăng cường khuếch tán ngoại từ bề mặt sấy vào không khí. Phần máy lạnh gồm một máy nén loại bán kín, một dàn ngưng, một dàn lạnh, 2 quạt gió.
- Phần tủ chứa gồm 2 ngăn, mỗi ngăn có 2 bóng đèn 250W, dùng để nung nóng nước trong sản phẩm, tạo điều kiện khuếch tán nội.
2.2.2. Nguyên tắc họat động của tủ sấy bằng bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh
Không khí qua dàn lạnh được làm lạnh, tách ẩm, nước ngưng được thải ra ngoài. Không khí trước khi được quạt ly tâm thổi vào tủ sấy thì nó được nung nóng làm cho độ ẩm tương đối giảm đi. Không khí có độ ẩm thấp tiếp xúc với vật liệu sấy để lấy ẩm đi còn các đèn bức xạ hồng ngoại chiếu lên sản phẩm để nung nóng nước trong sản phẩm, nước được dịch chuyển ra bề mặt sản phẩm, hóa hơi và được không khí mang đi.
2.3. Phương pháp nghiên cứu
2.3.1. Phương pháp phân tích hóa học
- Xác định hàm lượng ẩm theo phương pháp sấy khô ở 1050C (TCVN 3700 – 1990).
- Xác định hàm lượng protein theo phương pháp Kjehdall (TCVN 3705 - 1990). - Xác định hàm lượng NH3 theo phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước
2.3.2. Phương pháp đánh giá cảm quan
Dựa vào phương pháp cho điểm theo TCVN 3215 – 79 xây dựng thang điểm chỉ tiêu màu sắc, mùi, vị, trạng thái, của sản phẩm cá trích tẩm gia vị như sau:
Bảng 2.1: Thang điểm chỉ tiêu màu sắc của sản phẩm
Bậc đánh giá Điểm chưa có hệ số quan trọng Cơ sở đánh giá
1 5 Thịt cá có màu nâu đỏ, hơi vàng, trong. Mặt da lưng có màu sáng ánh bạc, không có cát sạn, không có nấm mốc.
2 4 Thịt có màu nâu đỏ, hơi đục. Mặt da lưng có màu sáng ánh bạc, không có cát sạn, không có nấm mốc.
3 3 Thịt có màu nâu đỏ, hơi sẫm, đục. Mặt da lưng có màu hơi tối, da bị bong tróc, không có cát sạn, không đốm mốc.
4 2 Thịt có màu nâu đục, đỏ sậm. Mặt da lưng có màu tối, da bị bong tróc, không có cát sạn, không đốm mốc.
5 1 Thịt màu đục, có màu đỏ hơi đen ở chỗ xương sống. Mặt da lưng bị bong tróc nhiều, không có cát sạn, không có đốm mốc.
6 0
Thịt có màu nâu sẫm, đục, có màu đen ở chỗ xương sống. Mặt da lưng bị bong tróc nhiều, đốm mốc.
Bảng 2.2: Thang điểm chỉ tiêu vị của sản phẩm
Bậc đánh giá Điểm chưa có hệ số quan trọng Cơ sở đánh giá
1 5 Vị ngọt dịu tự nhiên, mặn vừa phải, cay nhẹ của gừng, ớt, vị hài hòa, không có vị lạ.
2 4 Vị ngọt dịu tự nhiên, mặn vừa phải, cay, có vị hài hòa kém, không có vị lạ.
3 3 Vị của sản phẩm hơi ngọt, hơi mặn hoặc hơi cay ở mức độ nhẹ, không có vị lạ.
4 2 Vị của sản phẩm có thể bị quá ngọt, quá mặn hoặc quá cay, không có vị lạ.
5 1 Vị của sản phẩm khó chấp nhận được. 6 0 Sản phẩm có vị không dùng được.
Bảng 2.3: Thang điểm chỉ tiêu mùi của sản phẩm Bậc đánh giá Điểm chưa có hệ số quan trọng Cơ sở đánh giá
1 5 Mùi thơm đặc trưng của cá khô, thơm mùi gia vị, không có mùi lạ.
2 4 Mùi thơm đặc trưng của cá khô, thoảng mùi gia vị, không có mùi lạ.
3 3 Mùi thơm đặc trưng của cá khô và của gia vị ít nhận biết được, không có mùi lạ.
4 2 Không có mùi thơm đặc trưng của cá khô và của gia vị, không có mùi của hiện tượng phân hủy.
5 1 Có mùi lạ, hôi khét rõ rệt.
6 0 Có mùi không chấp nhận được, mùi của sản phẩm bị phân hủy.
Bảng 2.4:Thang điểm chỉ tiêu trạng thái của sản phẩm
Bậc đánh giá Điểm chưa có hệ số quan trọng Cơ sở đánh giá 1 5
Miếng cá khô đều, thịt dai dẻo, không mục, không mủn, các miếng cá phẳng, láng bóng mượt, mép tròn đều, không vỡ miếng, không đứt đuôi.
2 4
Miếng cá khô đều, thịt dai dẻo, không mục, không mủn, các miếng cá phẳng, không bóng mượt, mép tròn đều, không vỡ miếng, không đứt đuôi.
3 3
Miếng cá khô đều, thịt dai dẻo, không mục, không mủn, các miếng cá hơi bị nhăn, không láng, mép tròn không đều, không vỡ miếng, không đứt đuôi.
4 2
Miếng cá khô, thịt dai, không mục, không mủn, các miếng cá bị vênh, mép không tròn đều, tỷ lệ vỡ miếng tính bằng phần %, số miếng không lớn hơn 5%.
5 1
Miếng cá hơi ẩm, thịt hơi dai, không mục, không mủn, các miếng cá bị vênh, không láng, gãy đuôi, tỷ lệ vỡ miếng tính bằng %, số miếng không lớn hơn 5%.
6 0 Miếng cá còn ẩm cao, thịt mục, mủn, miếng cá khô không đều, không còn nhận biết được hình dạng.
2.3.3. Phương pháp kiểm tra vi sinh vật (TCVN 5649:2006)
Bảng 2.5: Chỉ tiêu vi sinh đối với thủy sản khô không ăn liền theo TCVN 5649:2006