3.2.1. Ảnh hưởng của tốc độ khuấy tuần hoàn chất tải lạnh lỏng đến thời gian cấp đông và tỷ lệ nước tách ra sau rã đông của cá ngừ đại dương phi lê
Ảnh hưởng của tốc độ bơm khuấy tuần hoàn chất tải lạnh lỏng đến thời gian cấp đông được thể hiện ở hình 3.6.
45
Hình 3.6. Ảnh hưởng của tốc độ bơm khuấy trộn tuần hoàn chất tải lạnh lỏng đến thời gian cấp đông của cá ngừ đại dương phi lê
Tốc độ khuấy trộn tuần hoàn chất tải lạnh lỏng cũng là một trong những thông số quan trọng tác động đến mức độ hình thành kích thước tinh thể đá trong sản phẩm cấp đông. Kết quả hình 3.6 cũng cho thấy ảnh hưởng rõ rệt của tốc độ bơm khuấy trộn tuần hoàn chất tải lạnh lỏng đến thời gian cấp đông của sản phẩm.
Tốc độ bơm khuấy trộn càng lớn thì thời gian cấp đông càng nhanh. Ở tốc độ bơm khuấy trộn 600 vòng/phút có thời gian cấp đông đưa tâm sản phẩm đạt -18ºC là lâu nhất (23 phút); tiếp đến là ở tốc độ bơm khuấy trộn 1200 vòng/phút và 1800 vòng/phút có thời gian cấp đông lần lượt là 21 phút và 18 phút; ở tốc độ bơm khuấy trộn 2400 vòng/phút và 3000 vòng/phút có thời gian cấp đông là nhanh nhất (16 phút và 15,5 phút). Nguyên nhân là do tốc độ đối lưu càng cao thì thời gian cấp đông càng nhanh do hệ số toả nhiệt đối lưu tăng, kết quả hệ số truyền nhiệt tăng [21, 22]. Tuy nhiên, ở tốc độ bơm khuấy là 2400 vòng/phút và 3000 vòng/phút thì thời gian cấp đông có sự khác nhau không có ý nghĩa. Điều này có thể là do với tốc độ khuấy là 2400 vòng/phút đã cho quá trình khuếch tán chất tải lạnh lỏng xung quanh sản phẩm đạt tối ưu nhất, giúp bề mặt sản phẩm được tiếp xúc với nhiệt độ cấp đông là tối đa. Do vậy khi tăng tốc độ khuấy lên 3000 vòng/phút thì quá trình khuếch tán nhiệt xung quanh sản phẩm ra môi trường chất
46
tải lạnh lỏng không còn có ý nghĩa so với tốc độ khuấy 2400 vòng/phút, dẫn đến ở tốc độ khuấy 3000 vòng/phút không có hiệu quả cho mục đích rút ngắn thời gian cấp đông.
Để đánh giá mức độ tách nước do ảnh hưởng của tốc độ bơm khuấy trộn tuần hoàn chất tải lạnh lỏng và thời gian cấp đông, chỉ số tách nước ra khỏi sản phẩm sau rã đông ở các công thức thí nghiệm được xác định và thể hiện qua hình 3.7.
Hình 3.7. Ảnh hưởng của tốc độ bơm khuấy trộn tuần hoàn đến tỷ lệ nước tách ra sau rã đông
Từ đồ thị kết quả hình 3.7 cho thấy tương ứng với thời gian cấp đông, tỷ lệ nước tách ra sau rã đông cũng giảm dần tương ứng theo tốc độ bơm khuấy trộn tuần hoàn của chất tải lạnh lỏng. Ở tốc độ bơm khuấy trộn 600 vòng/phút tỷ lệ nước tách ra sau rã đông là nhiều nhất (4,3%), tỷ lệ nước tách ra ít được tìm thấy ở tốc độ bơm khuấy trộn 2400 vòng/phút (2,68 %) và ở tốc độ bơm khuấy trộn 3000 vòng/phút (2,65%). Việc tăng tốc độ bơm khuấy trộn chất tải lạnh lỏng giúp tăng khả năng khuếch tán nhiệt của bề mặt sản phẩm, nhờ đó nhiệt độ của sản phẩm giảm nhanh hơn [21, 22]. Với tốc độ bơm khuấy 2400 vòng/phút và 3000 vòng/phút thì tỷ lệ nước tách ra khỏi sản phẩm sau rã đông khác nhau không có nghĩa ở mức α 0,05, điều này minh chứng cho kết quả về thời gian cấp đông thu
47
được tại hai công thức này.
3.2.2. Ảnh hưởng của tốc độ bơm khuấy trộn tuần hoàn chất tải lạnh lỏng đến cấu trúc mô tế bào của sản phẩm cá ngừ đại dương phi lê
Ảnh hưởng của tốc độ bơm khuấy trộn tuần hoàn chất tải lạnh lỏng đến cấu trúc mô tế bào của sản phẩm cá ngừ đại dương phi lê khi cấp đông được thể hiện trên hình 3.8.
Sự thay đổi cấu trúc mô tế bào của sản phẩm được ghi nhận và trình bày trong hình 3.8. Hình ảnh chụp cấu trúc mô tế bào sản phẩm cho thấy mẫu cá cấp đông ở tốc độ khuấy 600 vòng/phút; 1200 vòng/ phút và 1800 vòng/phút các tinh thể đá có hình thành với các khoảng trắng xuất hiện nhỏ. Khi tăng tốc độ khuấy thì mức độ hình thành các tinh thể đá giảm. Nguyên nhân là do tốc độ đối lưu càng cao thì thời gian cấp đông càng nhanh do hệ số toả nhiệt đối lưu tăng, kết quả hệ số truyền nhiệt tăng, sẽ tạo ra các tinh thể đá nhỏ và đồng nhất dẫn đến không xuất hiện các khoảng trống và không phá vỡ cấu trúc mô tế bào của sản phẩm [21, 29].
Tuy nhiên, tại công thức tốc độ bơm khuấy 2400 vòng/phút và 3000 vòng/phút thì hình ảnh cấu trúc mô tế bào có sự khác biệt không nhiều.
Mẫu đối chứng 600 vòng/phút
48
1200 vòng/phút 1800 vòng/phút
2400 vòng/phút 3000 vòng/phút
Hình 3.8. Cấu trúc mô tế bào của cá ngừ đại dương phi lê cấp đông (độ phóng đại × 20.000)
3.2.3. Ảnh hưởng của tốc độ khuấy trộn tuần hoàn chất tải lạnh lỏng đến sự biến đổi màu sắc sản phẩm cá ngừ đại dương phi lê
Kết quả ảnh hưởng của tốc độ bơm khuấy trộn tuần hoàn chất tải lạnh lỏng đến sự biến đổi màu sắc sản phẩm cá ngừ đại dương phi lê được thể hiện trên bảng 3.2 và hình 3.9.
Bảng 3.2. Ảnh hưởng của tốc độ bơm khuấy trộn tuần hoàn chất tải lạnh lỏng đến sự thay đổi màu sắc của cá ngừ đại dương phi lê
Tốc độ bơm khuấy trộn tuần hoàn (vòng/ phút)
Màu sắc
L a b ∆E
600 40,15 47,59 24,68 19,23a
49
Tốc độ bơm khuấy trộn tuần hoàn (vòng/ phút)
Màu sắc
L a b ∆E
1200 36,66 43,02 21,74 18,07b
1800 53,93 41,43 21,58 12,34c
2400 49,02 46,00 19,00 10,94d
3000 55,11 41,64 19,15 10,61d
(Trong cùng một cột, các giá trị có cùng ít nhất một chữ giống nhau thì không khác nhau ở mức ý nghĩa 0,05)
Mẫu đối chứng 600 vòng/phút 1200 vòng/phút
1800 vòng/phút 2400 vòng/phút 3000 vòng/phút
Hình 3.9. Ảnh hưởng của tốc độ bơm khuấy trộn tuần hoàn chất tải lạnh lỏng đến sự thay đổi màu sắc của cá ngừ sau rã đông
Bảng 3.2 và hình 3.9 cho thấy ảnh hưởng của tốc độ bơm khuấy trộn tuần hoàn chất tải lạnh lỏng đến sự thay đổi màu sắc của cá ngừ sau rã đông là rõ rệt (phụ lục IV, bảng 2) . Kết quả cũng cho thấy thời gian cấp đông trong khoảng 15 phút ÷ 20 phút có sự ảnh hưởng khác nhau đến màu sắc của sản phẩm. Ở tốc độ
50
bơm khuấy trộn 600 vòng/phút có thời gian cấp đông lớn nhất (20 phút) cho màu sắc biến đổi nhiều nhất (∆E=19,23). Tốc độ bơm khuấy trộn càng tăng lên, thời gian cấp đông càng ngắn thì mức biến đổi màu sắc ∆E càng giảm.
Với tốc độ bơm khuấy trộn 2400 vòng/phút và 3000 vòng/phút thời gian cấp đông ngắn lần lượt là 16 phút và 15 phút, sau khi rã đông cho chất lượng cá có màu sắc ít bị biến đổi nhất ∆E tương ứng là 10,94 và 10,61; xử lý số liệu cho thấy sự thay đổi màu sắc giữa hai công thức cấp đông tại 2400 vòng/phút và 3000 vòng/phút là khác nhau không có nghĩa (ở mức α 0,05). Điều này được giải thích là do khi tốc độ bơm khuấy trộn tuần hoàn chất tải lạnh lỏng tăng làm tăng hệ số truyền nhiệt của chất lạnh lỏng sẽ cho nhiệt độ giảm nhanh với thời gian làm lạnh ngắn; khi đó thì các biến đổi hoá học diễn ra với thời gian ngắn, các tế bào chứa sắc tố ít bị vỡ nên ít giải phóng sắc tố ra ngoài dẫn đến màu sắc thực phẩm ít bị biến đổi [11, 21, 22]. Sự biến đổi về màu sắc là khá phù hợp với các kết quả về thời gian cấp đông, tỷ lệ nước tách ra khỏi sản phẩm khi rã đông, và hình ảnh chụp cấu trúc mô tế bào.
3.2.4. Ảnh hưởng của tốc độ bơm khuấy trộn tuần hoàn chất tải lạnh lỏng đến chất lượng cảm quan cá ngừ đại dương phi lê
Để thấy được ảnh hưởng của tốc độ bơm khuấy trộn tuần hoàn chất tải lạnh lỏng đến chất lượng cảm quan cá ngừ đại dương phi lê được cấp đông bằng công nghệ chất tải lạnh lỏng được điều chế từ ethanol, điểm cảm quan được đánh giá thông qua chỉ số QIM. Kết quả thu được thể hiện trên hình 3.10.
Hình 3.10 cho thấy ở các tốc độ bơm khuấy trộn tuần hoàn chất tải lạnh lỏng 600 vòng/phút, 1200 vòng/phút, 1800 vòng/phút, 2400 vòng/phút, 3000 vòng/phút cá ngừ cấp đông có chỉ số QIM lần lượt là 2,5 điểm; 2,2 điểm; 2,0 điểm; 1,8 điểm và 1,7 điểm. Mẫu cá ở tốc độ bơm khuấy 600 vòng/ phút có chỉ số QIM là cao nhất (2,5 điểm), mẫu cá ở tốc độ bơm khuấy 2400 vòng/ phút và 3000 vòng/phút có chỉ số QIM là thấp nhất 1,8 điểm và 1,7 điểm với chất lượng cá của cả hai công thức đều có màu đỏ đặc trưng, thịt rắn chắc, đàn hồi, dẻo; xử lý số liệu cho thấy
51
giá trị cảm quan tại hai công thức này là khác nhau không có nghĩa tại mức α 0,05. Nhìn chung ở tốc độ bơm là 2400 vòng/phút và 3000 vòng/phút cho sản phẩm cá có chất lượng tốt trên các chỉ tiêu màu sắc, khả năng giữ nước cũng như chất lượng cảm quan. Nguyên nhân được giải thích là do khi tốc độ bơm tuần hoàn chất tải lạnh lỏng càng cao thì thời gian cấp đông càng nhanh do hệ số toả nhiệt đối lưu tăng, kết quả hệ số truyền nhiệt tăng, giúp giảm thời gian làm lạnh đông sản phẩm dẫn đến giữ được chất lượng cảm quan của sản phẩm [14, 21, 22]. Tại cả hai mẫu cá cấp đông tại 2400 vòng/phút và 3000 vòng/phút có chất lượng cảm quan là không khác nhau (ở mức ý nghĩa α 0,05) là do chúng có thời gian cấp đông là không khác nhau vì vậy đã cho chất lượng cảm quan là giống nhau.
Hình 3.10. Ảnh hưởng của tốc độ bơm khuấy trộn tuần hoàn chất tải lạnh lỏng đến chất lượng cảm quan cá ngừ đại dương phi lê
Nhận xét: Từ các kết quả phân tích trên cho thấy tốc độ bơm khuấy trộn tuần hoàn chất tải lạnh lỏng càng tăng (từ 600 vòng/phút đến 2400 vòng/phút) thì thời gian cấp đông càng rút ngắn, tỷ lệ nước tách ra sau rã đông giảm, chất lượng cảm quan tốt hơn, màu sắc ít biến đổi hơn so với mẫu nguyên liệu đối chứng. Việc tăng tốc độ khuấy lên 3000 vòng/phút không có ý nghĩa làm giảm thời gian cấp đông
52
cũng như tác động đến chất lượng sản phẩm so với cấp đông với tốc độ khuấy là 2400 vòng/phút (ở mức ý nghĩa α 0,05). Do vậy, trong các thí nghiệm tiếp theo, tốc độ bơm khuấy trộn tuần hoàn chất tải lạnh lỏng được chọn cố định ở tốc độ 2400 vòng/phút.