1.4.1. Năng lượng bức xạ mặt trời.
Mặt trời là một khối khí hình cầu, có đường kính 1.39.106km. Tuy là một khối khí nhưng nó cũng tự quay được quanh trục như một vật rắn. Mỗi vòng quay ở xích đạo là 27 ngày đêm, còn ở các cực là 30 ngày đêm. Năng lượng của mặt trời chủ yếu tập trung ở vùng trung tâm.
Mặt trời cách xa trái đất khoảng (1.5 ± 1.7%) 108km. Có thể coi đây là một lò phản ứng nhiệt hạch khổng lồ, biến H2 thành He và năng lượng phát ra trong 1 giây là 4.1023KW, tương đương với 2.1026cal/s. Năng lượng mặt trời phát ra trong 1 năm tương đương với đốt 400.000 tỷ tấn than đá. Quả đất chúng ta chỉ nhận được khoảng 0.05% của tổng năng lượng đó.
Năng lượng mặt trời phát ra dưới dạng sóng điện từ và truyền qua chân không nên không bị suy giảm. Nó chỉ yếu đi khi đi qua vùng khí quyển bao xung quanh quả đất.
1.4.2. Các thành phần của bức xạ mặt trời.
Bức xạ mặt trời phát ra là những chùng tia truyền thẳng về mọi phía trong không gian. Khi đi qua lớp khí quyển một số tia bức xạ va chạm với các phân tử khí, cát bụi hoặc với những đám mây nên đường đi của chúng bị thay đổi và một phần năng lượng bị mất đi, do đó một vật trên mặt đất nhận được các loại bức xạ:
Chùm tia truyền thẳng từ mặt trời gọi là trực xạ B.
Các tia phản xạ từ các vật khác trong không gian gọi là tán xạ D.
Tổng hợp các tia gọi là tổng xạ G = B + D
1.4.3. Cường độ bức xạ mặt trời.
Mặt trời là nguồn bức xạ phát ra nhiều sóng có quang phổ liên tục, gần 1/2 tổng năng lượng bức xạ mặt trời ở vùng quang phổ với bước sóng 400 ÷ 760µm. Một phần năng lượng tới mặt đất dưới dạng tia tử ngoại có bước sóng 290 ÷ 400 µm. Một phần khá lớn nằm trong vùng tia hồng ngoại có bước sóng trên 760µm.
Cường độ bức xạ mặt trời là mật độ bức xạ chiếu tới mặt đất trên một đơn vị diện tích trong một đơn vị thời gian được biểu thị bằng cal/cm2, phút hay W/m2 khi bức xạ chiếu thẳng góc với vật đen hấp phụ hoàn toàn năng lượng đó.
Khi đi qua lớp khí quyển, bức xạ mặt trời bị biến đổi nhiều, một phần bị hấp thụ và khuếch tán bởi khí quyển và mây, do đó cường độ bức xạ bị giảm đi. Trong khí quyển bức xạ mặt trời bị hấp thu chủ yếu là hơi nước, CO2, O2 và bụi. Các chất khí này hấp thu có tính lựa chọn.
Nha Trang – Khánh Hòa là một thành phố biển có lượng bức xạ mặt trời lớn, số giờ nắng nhiều, từ tháng 1 đến tháng 9 cho nên việc tận dụng năng lượng mặt trời để phục vụ vào quá trình chế biến khô một số sản phẩm thủy sản là giải pháp để giảm về chi phí điện năng.
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU.2.1.1. Nguyên liệu. 2.1.1. Nguyên liệu.
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là Mực ống Trung Hoa, có kích cỡ từ 6 ÷ 8 con/kg được thu mua tại bến cá Trần Phú – Nha Trang với chất lượng còn tươi tốt, mực thu mua xong được bảo quản bằng nước đá trong thùng xốp cách nhiệt và chuyển về phòng thí nghiệm nhiệt lạnh của trường Đại Học Nha Trang, sau đó được đem đi xử lý ngay theo quy trình chế biến mực khô xuất khẩu.
Mực ống Trung Hoa: Tên tiếng anh: Mitre Squid
Tên khoa học: Loligo chinensis Gray, 1849 Mực làm thí nghiệm cần đạt các yêu cầu sau:
Màu sắc tươi tự nhiên, sắc tố trên da có màu đỏ son, còn nhấp nháy.
Lớp da còn nguyên vẹn, đầu dính chặt vào thân, râu không bị đứt.
Thịt săn chắc, độ đàn hồi cao, không trương nước.
Nhớt trên bề mặt còn trong suốt.
Có mùi tanh tự nhiên của loài, không có mùi lạ.
2.1.2. Nội dung nghiên cứu.
Tìm quy luật sự biến đổi độ ẩm, tốc độ sấy của nguyên liệu trong quá trình sấy.
So sánh hàm lượng axít béo của mực khô được sấy bằng phương pháp sấy bức xạ năng lượng mặt trời kết hợp đối lưu với phương pháp phơi nắng.
Sự biến đổi về tỷ lệ hút nước phục hồi trở lại của sản phẩm ở các chế độ sấy khác nhau.
Sự biến đổi chất lượng cảm quan của mực khô trong quá trình sấy.
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.2.2.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm. 2.2.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm. Mực nguyên liệu Xử lý, rửa sạch Ngâm Phơi nắng (mẫu đối chứng)
Sấy năng lượng mặt trời
kết hợp đối lưu t = 30 ÷ 380C 0.5 ± 0.1 m/s 1.0 ± 0.1 m/s 1.5 ± 0.1 m/s 2.0 ± 0.1 m/s Các chỉ tiêu đánh giá Sự biến đổi độ ẩm Chất lượng cảm quan Vi sinh vật Hàm lượng axít béo Tỷ lệ hút nước phục hồi Dung dịch Sorbitol 0.5M, 30 phút t = 0 ÷ 40C
Thuyết minh qui trình:
Nguyên liệu:
Mực nguyên liệu sau khi được thu mua tại cầu Trần Phú, được đem bảo quản bằng nước đá xay hoặc nước đá vẩy trong thùng xốp cách nhiệt để tránh dập nát hoặc vỡ túi mực. Yêu cầu nguyên liệu phải tươi, cơ thịt săn chắc, không bị dập nát, màu trong suốt, không bị trương nước, mùi tanh tự nhiên, mắt còn trong, sắc tố trên da còn lấp lánh .
Xử lý:
Mực sau khi thu mua xong đưa về phòng thí nghiệm nhiệt lạnh, được rửa sạch bằng nước đá sạch, sau đó đem nguyên liệu đi tách bỏ nội tạng, túi mực, khía dọc đầu, phanh thịt sang hai bên, bỏ răng hàm và hai mắt, lột da mực. Sau khi xử lý nguyên liệu xong, rửa lại bằng nước đá để loại bỏ tạp chất và nhớt còn lại bám trên thân mực.
Ngâm:
Nguyên liệu được ngâm trong dung dịch Sorbitol theo yêu cầu và để trong thời gian khoảng 30 phút, nhiệt độ của dung dịch ngâm từ 0 ÷ 40C. Sau khi tẩm gia vị, nguyên liệu được đem xếp trên các vỉ bằng lưới nhựa tiến hành sấy.
Mục đích của việc ngâm dung dịch Sorbitol: nhằm mục đích giữ ẩm cho thực phẩm để chống lại việc mất nước, việc bổ xung Sorbitol vào sản phẩm sấy sẽ làm cho sản phẩm giữ được tính chất ban đầu trong quá trình sấy cũng như trong quá trình bảo quản.
Sấy:
Nguyên liệu sau khi xếp trên các vỉ được đưa vào thiết bị sấy bằng năng lương mặt trời kết hợp đối lưu để thực hiện quá trình làm khô. Trong quá trình sấy thì cứ sau mỗi giờ lấy nguyên liệu ra cân và lật trở mực để quá trình thoát ẩm được nhanh và đều cả hai mặt. Độ ẩm của sản phẩm đạt từ 21% - 22% thì dừng lại. Tiến hành cán chỉnh hình nhằmcho thân mực phẳng đẹp làm tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm.
Bao gói và bảo quản:
Mực sau khi sấy xong được hút chân không đóng trong các túi PE và đem đi bảo quản.
2.2.2. Thiết bị nghiên cứu.
Thiết bị nghiên cứu chính là máy sấy năng lượng mặt trời kết hợp với đối lưu không khí, bao gồm các thiết bị chính:
Quạt ly tâm.
Ống gió.
Tấm gương hứng năng lượng mặt trời.
Tấm ngăn đỡ giá sản phẩm.
Tấm tôn phản xạ ánh nắng trở lại.
Khung buồng sấy.
Tấm lưới giá đỡ sản phẩm.
Thiết bị đo nhiệt độ và độ ẩm:
Testo 405 – V1.
Testo 605 – H1.
Hình 2.2: Một số hình ảnh về hệ thống buồng sấy năng lượng mặt trời kết hợp đối lưu.
2.2.3. Các phương pháp đánh giá.
2.2.3.1. Phương pháp chuẩn bị hóa chất.
1. Dụng cụ:
Cốc thủy tinh 500 ml.
Cốc thủy tinh 250 ml.
Pipét.
Ống đong 500 ml.
Chậu ngâm hóa chất. 2. Hóa chất:
Dung dịch Sorbitol 70%.
Nước cất.
Đá vẩy.
3. Tiến hành:
Pha 500 ml dung dịch Sorbitol 0.5M bằng nước cất:
Đong 53.06 ml dung dịch Sorbitol 70% cho vào cốc thủy tinh 500 ml, sau đó cho vào nước cất vào đến đủ 500 ml.
2.2.3.2. Xác định hàm lượng ẩm ban đầu bằng phương pháp sấy khô.
Nguyên lý:
Dùng sức nóng làm bay hơi hết nước trong nguyên liệu, cân khối lượng trước và sau khi sấy khô. Từ đó tính ra phần trăm nước có trong nguyên liệu.
Dụng cụ, vật liệu:
Tủ sấy điều chỉnh được nhiệt độ (100, 105, 1300C). Cân phân tích, độ chính xác 10-4g.
Cốc sứ có nắp đậy.
Bình hút ẩm có chứa Silicagen. Đũa thủy tinh.
Tiến hành xác đinh:
Sấy cốc đến khối lượng không đổi: Cốc được rửa sạch, úp khô, đưa vào tủ sấy, sấy ở nhiệt độ 100 ÷ 1050C trong khoảng 1 giờ, lấy ra làm nguội trong bình hút ẩm, sau đó đem cân và sấy tiếp ở nhiệt độ trên. Sau đó lại làm nguội trong bình hút ẩm, cân đến khi nào kết quả giữa hai lần liên tiếp không cách nhau quá 0,5 mg cho mỗi mẫu chất thử.
Cân chính xác 1g mẫu trong cốc đã sấy khô đến khối lượng không đổi. Đánh tơi mẫu bằng đũa thủy tinh, dàn đều mẫu trên đáy cốc. Chuyển cốc vào tủ sấy, sấy ở nhiệt độ 60 ÷ 800C trong 2 giờ. Sau đó, nâng nhiệt độ lên 100 ÷ 1050C, sấy liên tục trong 3 giờ. Chú ý trong quá trình sấy cứ sau 1 giờ đảo mẫu 1 lần.
Lấy mẫu ra để nguội trong bình hút ẩm, cân trên cân phân tích, sau đó sấy tiếp ở nhiệt độ 100 ÷ 1050C đến khối lượng không đổi như trên.
Tính kết quả:
Độ ẩm (hàm lượng nước) của thực phẩm được tính theo công thức sau:
G1 - G2 Wđ =
G1 - G
.100(%) (2.1)
Trong đó:
Wđ: Độ ẩm (hàm lượng nước) của thực phẩm (%). G1: Khối lượng cốc sấy và mẫu thử trước khi sấy (g). G2: Khối lượng cốc sấy và mẫu thử sau khi sấy (g). G: Khối lượng cốc sấy (g).
2.2.3.3. Phương pháp xác định hàm lượng ẩm của nguyên liệu trong quá trình sấy.
Tính toán hàm ẩm biến đổi trong quá trình sấy bằng phương pháp cân trọng lượng và áp dụng công thức thực nghiệm:
(100 – W1) W2 = 100 -
G2
Trong đó:
G1: khối lượng mẫu ban đầu (g)
G2: khối lượng mẫu cân sau khi sấy (g) W1: độ ẩm ban đầu của vật liệu sấy (%) W2: độ ẩm sau khi sấy (%)
Cứ sau 1h thì tiến hành xác định độ ẩm của nguyên liệu một lần bằng cách cân trên cân phân tích có độ chính xác 10-4 đến khi độ ẩm đạt yêu cầu ( W = 21 ÷ 22% ) thì dừng lại.
2.2.3.4. Xác định tốc độ sấy theo công thức. U =
dt dW
(%/h) (2.3)
2.2.3.5. Phương pháp đánh giá chỉ tiêu cảm quan của mực khô.
Chỉ tiêu chất lượng nói chung là những yêu cầu hoặc thông số về đặc điểm của sản phẩm, chúng phản ánh cách nghĩ hoặc yêu cầu của người tiêu dùng đối với sản phẩm cũng như đối với nhà cung cấp. Các nhóm chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm thực phẩm có thể bao gồm: chỉ tiêu cảm quan, vật lý, hóa học và ví sinh. Chỉ tiêu cảm quan đóng vai trò quan trọng trong việc đánh giá chất lượng của nguyên liệu thủy sản. Các chỉ tiêu cảm quan thường bao gồm: mùi, vị, màu sắc và trạng thái.
Do vậy chỉ tiêu cảm quan rất hiếm khi quy định giới hạn bằng những con số chính xác mà được ghi lại bằng từ ngữ hoặc con số hay thậm chí bằng hình ảnh nếu cần.
Để đánh giá chất lượng cảm quan của sản phẩm em dùng phương pháp cho điểm theo tiêu chuẩn Việt Nam sử dụng hệ 20 điểm xây dựng trên một thang thống nhất có 6 bậc từ 0 ÷ 5 và điểm 5 cao nhất cho mỗi chỉ tiêu.
Bảng 2.1: Bậc đánh giá chất lượng cảm quan. Bậc đánh giá Điểm chưa có trọng lượng Cở sở đánh giá
1 5 Trong chỉ tiêu đang xét, sản phẩm có tính chất tốt, đặc trưng 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 hai nhưng không làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm đó.
3 3
Sản phẩm có khuyết tật hoặc sai lỗi hoặc cả hai. 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 sử dụng chính của sản phẩm đó. Song sản phẩm vẫn chưa bị coi là hỏng. Sản phẩm đó không thể bán được nhưng sau khi tái chế thích hợp 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.
Để phân cấp chất lượng sản phẩm (phân loại), người ta sử dụng điểm có trọng lượng . Theo tiêu chuẩn Việt Nam 3215 – 79 quy định các cấp chất lượng đối với sản phẩm thực phẩm theo bảng sau:
Bảng 2.2: Bảng phân cấp chất lượng sản phẩm.
Cấp chất lượng Điểm
chung
Yêu cầu về điểm trung bình
chưa có trọng lượng đối với các chỉ tiêu.
Loại tốt 18,6 ÷ 20 Các chỉ tiêu quan trọng nhất ≥ 4,7
Loại khá 15,2 ÷ 18,5 Các chỉ tiêu quan trọng nhất ≥ 3,8
Loại trung bình 11,2 ÷ 15,1 Mỗi chỉ tiêu ≥ 2,8 Loại kém (không đạt mức chất lượng
quy định trong tiêu chuẩn nhưng còn khả năng bán được).
7,2 ÷ 11,1 Mỗi chỉ tiêu ≥ 1,8
Loại rất kém (không có khả năng bán được, nhưng sau khi tái chế thích hợp còn sử dụng được).
4,0 ÷ 7,1 Mỗi chỉ tiêu ≥ 1,0
Loại hỏng (không sử dụng được)). 0 ÷ 3,9
Dựa trên tài liệu tiêu chuẩn Việt Nam về hàng khô em xin đưa ra thành lập hội đồng cảm quan và đánh giá chất lượng sản phẩm. Phương pháp mô tả được tiến hành ở nơi thông thoáng, có ánh sáng tự nhiên. Đặt mẫu lên một tờ giấy trắng, đặt đối diện với nguồn sáng và mắt người quan sát, lần lượt kiểm tra các chỉ tiêu.
Các thành viên trong hội đồng cảm quan, đánh giá một cách độc lập sau đó lấy giá trị trung bình để đưa ra cảm quan cho sản phẩm.
Bảng 2.3: Bảng điểm cảm quan. Điểm các thành viên Tổng số điểm Điểm trung bình Hệ số quan trọng Điểm có trọng lượng Chỉ tiêu chất lượng A B C D E Màu sắc Mùi Vị Trạng thái Cộng
Bảng 2.4: Bảng điểm đánh giá chất lượng cảm quan của mực khô lột da.
Chỉ tiêu điểm
Trạng thái Màu sắc Mùi Vị
5
Toàn thân mực khô đều, thịt dẻo dai, bề mặt phẳng, không mốc. Toàn thân nguyên vẹn không rụng đầu.
Màu trắng trong, không lên dầu, không có phấn.
Mùi thơm đặc trưng của sản phẩm mực khô, không có mùi của hiện tượng phân hủy.
Vị ngọt đậm
4
Toàn thân mực khô đều, thịt dẻo dai, bề mặt không được phẳng, không mốc. Toàn thân mực nguyên vẹn không rụng đầu.
Màu trắng hơi đục, không lên dầu, không lên phấn.
Mùi thơm đặc trưng của sản phẩm mực khô, không có mùi của hiện tượng phân hủy.
Vị ngọt không đậm đà.
3
Toàn thân mực khô đều, thịt dẻo dai, bề mặt thịt nhăn. Toàn thân nguyên vẹn không rụng đầu.
Màu vàng ngà, không lên dầu, không lên phấn.
Mùi thơm đặc trưng của sản phẩm mực khô, không có mùi của hiện tượng phân hủy. Có mùi lạ xuất hiện.
Vị nhạt, ít ngọt.
2
Toàn thân khô tương đối đều, thịt dai, bề mặt nhăn nhiều, toàn thân không nguyên vẹn, bị đứt râu.
Màu vàng ngà, có hiện tượng lên dầu và lên phấn.
Có mùi thơm đặc trưng của sản phẩm khô, có lẫn mùi khét, không có mùi của hiện tượng phân hủy.
Vị ngọt ít và có lẫn vị hơi đắng.
1
Toàn thân mực khô không đều, thịt dai, bề mặt thịt nhăn nhiều, toàn