L ỜI MỞ ĐẦU
2.3.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm hợp lý hóa thời gian xử lý phụ gia
Tôm nguyên liệu
Sơ chế theo qtrình của cty
Bán thành phẩm
Lấy mẫu kiểm tra:
Trọng lượng CLCQ
Lấy mẫu kiểm tra:
Trọng lượng CLCQ
Cấp đông, mạ băng
Bảo quản đông (lưu mẫu)
0 ngày 4 ngày 8 ngày 12 ngày 16 ngày
Lấy mẫu kiểm tra:
Trọng lượng CLCQ Quay phụ gia T1: 3h T2: 4h t = 10oC W=8 vòng/phút KẾT LUẬN
Lấy mẫu kiểm tra:
Trọng lượng CLCQ
Ngâm phụ gia
GVHD: TS NGUYỄN ANH TUẤN 8/31/2009
Giải thích qui trình
Mục tiêu thí nghiệm:
Mục tiêu cần hợp lý hóa là sau khi cấp đông, trự đông và tan giá tỷ lệ HHTL của
sản phẩm phải là bé nhất và CLCQ của sản phẩm phải đạt cao nhất.
Các thông số cần hợp lý hóa ở thí nghiệm này là: thời gian quay bán thành phẩm
trong phụ gia và thời gian ngâm bán thành phẩm trong phụ gia.
Cách tiến hành thí nghiệm:
Sơ chế đến bán thành phẩm:
(Như đã trình bày ở phần bố trí thí nghiệm tổng quát)
Xử lý phụ gia:
Bán thành phẩm được xác định trọng lượng và chia thành các mẫu thí nghiệm
nhỏ theo như sơ đồ bố trí thí nghiệm. Tiến hành xử lý phụ gia để xác định các thông
số cần hợp lý hợp lý hóa:
Kế thừa kết quả của các nghiên cứu trước và các kết quả thực nghiệm trước của
công ty, chọn các nấc xử lý phụ gia là: + Chế độ quay: bố trí 2 nấc : 3h và 4h + Chế độ ngâm: bố trí 3 nấc: 10h, 12h, 14h
Các thông số cố định kế thừa kết quả trước là : Tốc độ vòng quay : 8 vòng/ phút
Nhiệt độ quay: 10 ± 2OC Tỷ lệ dung dịch / tôm : 1.3/1
Nồng độ mix phosphate : 3% Nồng độ muối NaCl : 1.3%
Như vậy bán thành phẩm được chia ra làm 6 mẫu nhỏ tương ứng 6 thí nghiệm:
+ Mẫu I : quay 3h ngâm 10h + Mẫu II : quay 4h ngâm 10h + Mẫu III : quay 3h ngâm 12h
+ Mẫu IV : quay 4h ngâm 12h + Mẫu V : quay 3h ngâm 14h + Mẫu VI : quay 4h ngâm 14h Cách tiến hành cụ thể như sau:
Bán thành phẩm được tập trung về khu vực làm thí nghiệm bằng dụng cụ
chuyên dùng. *\ Cân
GVHD: TS NGUYỄN ANH TUẤN 8/31/2009
Bán thành phẩm trong quá trình chế biến được lấp đá vảy lên trên. Cối nguyên liệu được bơm nước thường vào, khuấy đảo đều sau đó vớt hết lớp đá nổi trên mặt.
Mục đích của quá trình này là loại bỏ hết đá lẫn trong bán thành phẩm, rửa sạch, đồng thời làm tăng nhiệt độ của khối nguyên liệu
Tôm được vớt ra sọt đế ráo – khối lượng trung bình mỗi sọt 10kg. Thời gian đế
ráo 10 phút
Bán thành phẩm được cân bằng cân điện tử 15kg.
Mẫu nguyên liệu sau khi cân được chia ra thành 6 cối mẫu thí nghiệm bằng
nhau. 6 cối thí nghiệm được bố trí như sau:
Cối 1: quay 3h, ngâm 10h
Cối 2: quay 4h, ngâm 10h
Cối 3: quay 3h, ngâm 12h
Cối 4: quay 4h, ngâm 12h
Cối 5: quay 3h, ngâm 14h
Cối 6: quay 4h, ngâm 14h
Các thông số cố định :
o Vận tốc quay : w = 8vòng/phút
o Nồng độ hóa chất : Mix phosphate = 3.0 %
Muối = 1.3 % o Nhiệt độ quay :10±2OC
*\ Quay
Chuẩn bị hóa chất: trong thời gian cân mẫu đồng thời tiến hành pha dung dịch
hóa chất. Hóa chất được pha trong cối pha hóa chất, theo trình tự cho hóa chất vào
trước, bơm nước và mở cánh khuấy đảo, cho lượng đá vảy vào, ngừng cánh khuấy, bơm nước tới vạch, khuấy đảo đến khi hóa chất và đá vảy hòa tan hết.
Hóa chất sau khi hòa tan hoàn toàn được bơm vào cối nguyên liệu. Sau khi bơm
xong, dùng dằm khuấy đảo đều và vớt hết lớp bọt nổi trên mặt.
Lắp cánh quay, chọn chế độ quay thích hợp 8 vòng/phút và bắt đầu tính thời
gian.
*\ Ngâm
Sau khi quay xong, nguyên liệu được vớt ra, để ráo và tiến hành cân lấy định
GVHD: TS NGUYỄN ANH TUẤN 8/31/2009
quay và ngâm lại trong thời gian quy định. Cối nguyên liệu được cho đá vảy vào. Khuấy đảo đều và định kỳ khuấy đảo 1h/lần.
*\ Cân sau ngâm
Sau thời gian ngâm quy định, tôm được vớt ra và tiến hành cân định mức. Thao
tác cân giống như trên.
*\ Làm đông
Thành phẩm được đông bằng tủ đông băng chuyền IQF. Năng suất 800kg/h,
nhiệt độ tủ: -35 – -40 OC
*\ Mạ băng – bao gói – đóng thùng – lưu kho theo qui trình của công ty * Cách lưu mẫu thí nghiệm:
Mỗi cối thí nghiệm lưu 10 mẫu. Khối lượng mỗi mẫu 500 -550g, được cân bằng cân điện tử sai số 10-1g
Các mẫu này được đóng thùng tạm và lưu kho. Sau các móc thời gian 0 ngày, 4 ngày, 8 ngày, 12 ngày, 16 ngày sẽ rã đông và cân lại khối lượng
* Cách rã đông
Nhiệt độ nước 20 – 25OC, đo bằng nhiệt kế độ chính xác 10-1 OC
Mẫu ngâm trong nước, khuấy đảo đều liên tục trong thời gian 1phút. Sau đó đem để ráo ngoài không khí trong thời gian 2phút ở trạng thái rổ nghiên 45o
Cách tiến hành đánh giá cảm quan:
(Như được trình bày ở phần bố trí thí nghiệm tổng quát)
Điều kiện để chọn thông số thích hợp:
Thông số thích hợp được chọn qua thí nghiệm là thông số thỏa mãn tốt nhất đồng thời 2 điều kiện sau:
- Sau khi xử lý phụ gia bán thành phẩm có tỷ lệ tăng trọng là cao nhất và sản
phẩm có tỷ lệ HHTL theo thời gian trữ đông là thấp nhất.
- Sau khi xử lý phụ gia bán thành phẩm có điểm đánh giá CLCQ là cao nhất và sản phẩm có điểm này bị giảm theo thời gian trữ đông là ít nhất.
GVHD: TS NGUYỄN ANH TUẤN 8/31/2009
2.3.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tối ưu hóa nồng độ chất phụ gia
Tôm nguyên liệu
Sơ chế theo qtrình của cty
Bán thành phẩm
Lấy mẫu kiểm tra:
Trọng lượng Cảm quan
Lấy mẫu kiểm tra:
Trọng lượng CLCQ
Cấp đông, mạ băng
Bảo quản đông (lưu mẫu)
0 ngày 4 ngày 8 ngày 12 ngày 16 ngày
Lấy mẫu kiểm tra:
Trọng lượng CLCQ
KẾT LUẬN
Lấy mẫu kiểm tra:
Trọng lượng CLCQ Ngâm phụ gia t = 10oC W=8 vòng/phút Tngâm: kq TN trên t = 10oC W=8 vòng/phút Tquay: kq TN trên
Quay phụ gia mix phosphate
C3: 3.0% C4: 3.5% C2: 2.5%
GVHD: TS NGUYỄN ANH TUẤN 8/31/2009
Giải thích qui trình
Mục tiêu thí nghiệm:
Mục tiêu cần hợp lý hóa là sau khi cấp đông, trự đông và tan giá tỷ lệ HHTL của
sản phẩm phải là bé nhất và CLCQ của sản phẩm phải đạt cao nhất.
Thông số cần hợp lý hóa ở thí nghiệm này là: nồng độ phụ gia (mix phosphate)
xử lý tôm bán thành phẩm
Cách tiến hành thí nghiệm:
Sơ chế đến bán thành phẩm:
(Như đã trình bày ở phần bố trí thí nghiệm tổng quát)
Xử lý phụ gia:
Bán thành phẩm được xác định trọng lượng và chia thành các mẫu thí nghiệm
nhỏ theo như sơ đồ bố trí thí nghiệm. Tiến hành xử lý phụ gia để xác định các thông
số cần hợp lý hợp lý hóa:
Dựa vào các kết quả thực nghiệm trước của công ty, chọn các nấc nồng độ xử lý
phụ gia là: 2%, 2.5%, 3.0%, 3.5%, 4.0%
Các thông số cố định là : tốc độ vòng quay : 8 vòng/ phút + Chế độ quay, ngâm: lấy từ kết quả thực nghiệm trên. + Nhiệt độ quay: 10 ± 2OC
+ Nồng độ mix phosphate : 3%
+ Tỷ lệ dung dịch / tôm : 1.3/1
Như vậy bán thành phẩm được chia ra làm 5 mẫu nhỏ tương ứng 5 thí nghiệm:
+ Mẫu I : Nồng độ mixphosphate 2.0%
+ Mẫu II : Nồng độ mixphosphate 2.5%
+ Mẫu III : Nồng độ mixphosphate 3.0%
+ Mẫu IV : Nồng độ mixphosphate 3.5%
+ Mẫu V : Nồng độ mixphosphate 4.0%
Cách tiến hành cụ thể như sau:
Bán thành phẩm được tập trung về khu vực làm thí nghiệm bằng dụng cụ
GVHD: TS NGUYỄN ANH TUẤN 8/31/2009
*\ Cân
Bán thành phẩm trong quá trình chế biến được lấp đá vảy lên trên. Cối nguyên liệu được bơm nước thường vào, khuấy đảo đều sau đó vớt hết lớp đá nổi trên mặt. Tôm được vớt ra sọt đế ráo – khối lượng trung bình mỗi sọt 10kg. Thời gian đế ráo
10 phút
Bán thành phẩm được cân bằng cân điện tử 15kg.
Mẫu nguyên liệu sau khi cân được chia ra thành 5 cối mẫu thí nghiệm bằng
nhau. Các cối thí nghiệm được bố trí như sau: Cối 1: nồng độ mix 2.0% Cối 2: nồng độ mix 2.5% Cối 3: nồng độ mix 3.0% Cối 4: nồng độ mix 3.5% Cối 5: nồng độ mix 4.0% Các thông số cố định : Vận tốc quay : w = 8vòng/phút
Thời gian xử lý : lấy từ kết quả thực nghiệm của thí nghiệm trên. Nhiệt độ quay :10±2OC
*\ Quay
Chuẩn bị hóa chất: trong thời gian cân mẫu đồng thời tiến hành pha dung dịch
hóa chất. Hóa chất được pha trong cối pha hóa chất, theo trình tự cho hóa chất vào
trước, bơm nước và mở cánh khuấy đảo, cho lượng đá vảy vào, ngừng cánh khuấy, bơm nước tới vạch, khuấy đảo đến khi hóa chất và đá vảy hòa tan hết. Tỷ lệ hóa
chất như trong bảng 2.1 ở phụ lục 3
Hóa chất sau khi hòa tan hoàn toàn được bơm vào cối nguyên liệu. Sau khi bơm
xong, dùng dằm khuấy đảo đều và vớt hết lớp bọt nổi trên mặt.
Lắp cánh quay, chọn chế độ quay thích hợp 8vòng/phút và bắt đầu tính thời
gian.
GVHD: TS NGUYỄN ANH TUẤN 8/31/2009
Sau khi quay xong, nguyên liệu được vớt ra, để ráo và tiến hành cân lấy định
mức. Thao tác cân giống trước quay. Tôm cân xong được đổ trở lại cối dung dịch
quay và ngâm lại trong thời gian quy định. Cối nguyên liệu được cho đá vảy vào. Khuấy đảo đều và định kỳ khuấy đảo 1h/lần.
*\ Cân sau ngâm
Sau thời gian ngâm quy định, tôm được vớt ra và tiến hành cân định mức. Thao
tác cân giống như trên.
*\ Làm đông
Thành phẩm được đông bằng tủ đông băng chuyền IQF. Năng suất 800kg/h,
nhiệt độ tủ: -35 – -40 OC
*\ Mạ băng – bao gói – đóng thùng – lưu kho theo qui trình của công ty * Cách lưu mẫu thí nghiệm:
Mỗi cối thí nghiệm lưu 10 mẫu. Khối lượng mỗi mẫu 500 -550g, được cân bằng cân điện tử sai số 10-1g
Các mẫu này được đóng thùng tạm và lưu kho. Sau các móc thời gian 0 ngày, 4 ngày, 8 ngày, 12 ngày, 16 ngày sẽ rã đông và cân lại khối lượng
* Cách rã đông
Nhiệt độ nước 20 – 25OC, đo bằng nhiệt kế độ chính xác 10-1 OC
Mẫu ngâm trong nước, khuấy đảo đều liên tục trong thời gian 1phút. Sau đó đem để ráo ngoài không khí trong thời gian 2phút ở trạng thái rổ nghiên 45o
Cách tiến hành đánh giá cảm quan:
(Như được trình bày ở phần bố trí thí nghiệm tổng quát)
Điều kiện để chọn thông số thích hợp:
Thông số thích hợp được chọn qua thí nghiệm là thông số thỏa mãn tốt nhất đồng thời 2 điều kiện sau:
- Sau khi xử lý phụ gia bán thành phẩm có tỷ lệ tăng trọng là cao nhất và sản
phẩm có tỷ lệ HHTL theo thời gian trữ đông là thấp nhất.
- Sau khi xử lý phụ gia bán thành phẩm có điểm đánh giá CLCQ là cao nhất và sản phẩm có điểm này bị giảm theo thời gian trữ đông là ít nhất.
GVHD: TS NGUYỄN ANH TUẤN 8/31/2009
Chương 3: KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM – KẾT LUẬN
3.1 XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ HỢP LÝ HÓA THỜI GIAN XỬ LÝ PHỤ GIA
3.1.1 Xác định ảnh hưởng của thời gian xử lý phụ gia lên biến đổi trọng
lượng của BTP trước cấp đông
Kết quả thí nghiệm ảnh hưởng của thời gian xử lý phụ gia đến sự tăng trọng của
bán thành phẩm được trình bày ở bảng 3.1---- và hình ---
Nhận xét:
Từ hình số 3.1 cho thấy:
- Tất cả các mẫu đều tăng trọng (từ 10 – 13%) - Các mẫu sau quay 4h luôn cao hơn mẫu quay 3h
- Tuy nhiên kết thúc quá trình xử lý phụ gia ở chế độ quay 3h lại cao hơn chế độ
quay 4h.
Đồ thị: biến thiên trọng lượng tôm sau thời gian XLPG XLPG 0% 2% 4% 6% 8% 10% 12% 14% Quay 3h Quay 4h Quay 3h Quay 4h Quay 3h Quay 4h I II III MẪU THÍ NGHIỆM T Ỷ L Ệ T Ă N G T R Ọ N G (% ) Sau ngâm Sau quay Hình 3.1
GVHD: TS NGUYỄN ANH TUẤN 8/31/2009
- Ở chế độ quay 10h, 12h, 14h ta thấy: trọng lượng tăng dần theo thời gian
ngâm. Tuy nhiên từ 12h đến 14h thì không tăng lên mà lại có hiện tượng giảm
xuống.
Điều này có thể giải thích như sau:
Sự gia tăng trọng lượng của bán thành phẩm sau khi xử lý chất phụ gia ở tất cả
các mẫu có liên quan đến hiện tượng khuếch tán. Trong thời gian xử lý phụ gia, do
có sự chênh lệch về nồng độ chất tan giữa môi trường xử lý và bên trong thịt tôm
nên xảy ra các quá trình khuếch tán đi vào và đi ra của các chất.
Các chất phụ gia có nồng độ trong môi trường xử lý cao hơn bên trong thịt tôm nên theo định luật Fick về khuếch tán, chúng có xu hướng chuyển động đi vào bên trong thịt tôm qua hệ thống mao mạch và cấu trúc mạng lưới không gian của mô
liên kết vào trong mô cơ thịt tôm.
Đặc biệt khi khuếch tán vào trong cơ thịt tôm, các thành phần của phụ gia Mix
phosphate có khả năng tương tác với các chất có trong thịt tôm nên được giữ lại bên trong. Điều này là do các thành phần của Mix phosphate khi trong môi trường nước
sẽ phân ly tạo gốc polyphosphate đa hóa trị rất háo nước:
Na5P3O10 => 5Na+ +(P3O10)5- (NaPO3)6 => 6Na+ + (P6O18)6-
Các anion (P3O10)5-, (P6O18)6- này có khả năng tương tác rất cao với các cation mang điện tích dương và các gốc có cực tích điện tích dương, chẳng hạn như có thể
liên kết với nhóm –NH3+ nằm ở đầu hoặc ở mạch bên của cùng một hoặc của nhiều
phân tử protein khác nhau: [7]
COO- O NH3+–C–C R1 II II I O C–C–O- Rn I OH OH NH3+ NH3+ – S–S–
GVHD: TS NGUYỄN ANH TUẤN 8/31/2009
Việc liên kết này tạo thành phức hệ có cấu trúc mạng không gian ba chiều với số trung tâm ưa nước nhiều hơn, có khả năng chuyển nước tự do thành nước liên kết…
nhờ các kiểu liên kết như liên kết ion, liên kết tĩnh điện và cầu nối hydrogen, làm cho khả năng giữ nước của protein tốt hơn, protein trở nên khó biến tính hơn bởi
các tác nhân lý hóa học.
Mặt khác khi các ion polyphosphate tạo phức với các ion kim loại kiềm thổ nó
sẽ tách được ion kim loại kiềm thổ ra khỏi liên kết với sợi protein. Ở điểm điểm đẳng điện (pH = pI) sẽ không tạo được cấu trúc “mở” cho protein, khi đó các sợi
protein sắp xếp gần nhau hơn, tương tác giữa protein với nước khó thực hiện,
protein kém khả năng hút và giữ nước. Nhưng nếu môi trường là kiềm hoặc khi có
mặt muối NaCl thì sẽ tạo được cấu trúc mở, khi này tương tác giữa protein với nước có điều kiện xảy ra tốt hơn nên khả năng hút nước và giữ nước của protein tăng lên. Có thể mô tả như sau:
( a: mạch pholypheptid; Me: cation kim loại kiềm thổ; PP: polyphosphate)
Ngoài ra các phần tử của Mix phosphate không vào sâu được trong tế bào thì sẽ
khuếch tán nằm trong cấu trúc mao mạch của các lớp mô và bám dính xung quanh cũng có tác dụng làm tăng cường sự giữ nước nhờ tạo được các liên kết dạng ion
hoặc cầu nối hydrogen với các phần tử tích điện hoặc có cực của mạch bên protein cấu trúc nên màng của tế bào, mô và mạng lưới bảo vệ chúng. [5], [7]
Đồng thời với quá trình khếch tán đi vào của chất phụ gia là quá trình khuếch
GVHD: TS NGUYỄN ANH TUẤN 8/31/2009
tán đi ra của nước do áp suất thẩm thấu bên ngoài môi trường xử lý cao hơn bên
trong thịt tôm.