2.4. Các kỹ thuật bảo quản chế biến thủy sản
2.4.3. Kỹ thuật chế biến khô thủy sản
Giảm bớt lượng ẩm trong nguyên liệu để tăng thời gian bảo quản ( vận chuyển dễ dàng, nâng cao giá trị sản phẩm)
Tác dụng của làm khô
Giảm lượng nước trong nguyên liệu, giảm hoạt tính của nước, aw < 0,8 hầu như ức chế sự phát triển của vi sinh vật và hoạt động của enzyme:
+ Hạn chế hoạt động của vi sinh vật + Hạn chế phản ứng thủy phân + Kết cấu cơ thịt săn chắc
Bản chất quá trình
Là sự bốc hơi nước của sản phẩm ở nhiệt độ bất kì
Là quá trình khuếch tán do chênh lệch ẩm ở bề mặt và bên trong vật liệu, hay nói cách khác do chênh lệch áp suất hơi riêng phần ở bề mặt vật liệu và môi trường xung quanh
Mục đích
Bảo quản sản phẩm được lâu, vận chuyển dễ dàng, nâng cao giá trị của sản phẩm.
Sau khi tách ẩm thu được sản phẩm khô bán thành phẩm để tiếp tục công đoạn chế biến khác.
b. Các phương pháp làm khô Sấy khô
Sấy tức là làm khô nguyên liệu nhờ vào tác nhân và thiết bị sấy. Nguồn tác nhân sấy khá phong phú như không khí nóng, hơi nước, khói lò,… Tác nhân sấy sẽ cung cấp năng lượng cho nguyên liệu và làm cho nước ở trong nguyên liệu bay hơi ra ngoài rồi được quạt gió mang đi.
Sấy ở áp suất thường
Sử dụng các loại thiết bị sấy thông thường: tủ sấy, lò sấy,…
Sấy ở áp suất thấp - sấy chân không
Phương pháp sấy khô bằng chân không có 2 cách sau:
+ Sấy khô bằng chân không ở nhiệt độ thường (0 - 60oC)
Cơ sở lý luận của phương pháp này là khi giảm áp suất xuống thì điểm sôi của chất lỏng trong nguyên liệu hạ xuống. Ví dụ, khi áp suất là 149mmHg thì điểm sôi của nước là 60oC, khi 4,5mmHg thì 0oC.
+ Sấy khô bằng chân không ở nhiệt độ thấp dưới 0oC
Phương pháp này dựa trên cơ sở dưới điều kiện nhiệt độ thấp, nước ở trong nguyên liệu bị đông kết lại và trực tiếp thăng hoa từ thể đặc sang thể hơi.
Quá trình sấy khô thăng hoa có thể tiến hành như sau:
- Giai đoạn thứ nhất là làm cho nguyên liệu ẩm đông kết lại.
- Giai đoạn thứ hai là gia nhiệt và tiến hành quá trình thăng hoa làm khô.
- Giai đoạn thứ ba là làm bay hơi nước còn lại trong nguyên liệu đến khi kết thúc quá trình sấy.
Phơi khô
Phơi khô được tiến hành bằng 2 cách:
- Phơi nắng: sử dụng để phơi các loại nguyên liệu ít mỡ.
- Phơi mát: sử dụng để phơi các loại nguyên liệu nhiều mỡ.
Có khi người ta kết hợp cả hai phương thức vừa phơi nắng vừa phơi mát để nâng hiệu quả và đảm bảo chất lượng sản phẩm.
c. Các biến đổi của thủy sản khi làm khô
⚫ Biến đổi về trạng thái và tổ chức sản
phẩm Về khối lượng
Do nước mất đi trong quá trình làm khô, làm cho khối lượng cá giảm xuống. Sự giảm khối lượng của sản phẩm nhỏ hơn khối lượng của nước mất đi, nguyên nhân là do sản phẩm bị oxy hóa làm cho khối lượng có tăng lên chút ít.
Về thể tích
Do nước mất đi trong quá trình làm khô, cho nên thể tích của nguyên liệu co rút lại. Thể tích của nguyên liệu giảm đi nhỏ hơn thể tích của nước mất đi, nguyên nhân là do kết cấu tổ chức của thịt cá là thể keo xốp cho nên khi nước mất đi, các khoảng trống của mô cơ vẫn tồn tại, hoặc chỉ co rút phần nào.
Về màu sắc và mùi vị
Trong quá trình làm khô, sản phẩm sẽ có màu đậm hơn và có mùi vị cháy khét.
Nguyên nhân là do nguyên liệu bị mất nước thể tích co rút, nồng độ các thành phần trong thịt cá tăng lên, lipid bị oxy hóa hoặc các sắc tố bị khử,...
Về điểm băng
Quá trình làm khô càng tiến triển, điểm băng của tổ chức cơ thịt cá càng giảm.
Công thức độ hạ điểm băng của thịt cá trong quá trình làm khô như sau:
(θo − θ)ρo μo
= ( W − 1) Wo
θo, θ: Điểm băng trước và sau khi làm khô Wo, W: Lượng nước trước và sau khi làm khô ρo: Mật độ nước trước khi làm khô
ào: Khối lượng riờng của cơ thịt cỏ trước lỳc làm khụ Về tổ chức của nguyên liệu
Trong quá trình làm khô, do mất nước nên tổ chức của nguyên liệu co rút lại chặt chẽ hơn, nhưng sự biến đổi đó có khác nhau theo phương pháp làm khô.
Khi nguyên liệu được sấy khô bằng không khí nóng, vì quá trình làm khô chậm chạp nên tổ chức cơ thịt của chúng co rút lại nhiều, cấu trúc cơ thịt chặt chẽ, khả năng hút nước phục hồi kém, khi ăn cho ta cảm giác khô cứng và dai.
Khi nguyên liệu được sấy bằng chân không, quá trình khử nước nhanh chóng, do đó cấu trúc của chúng tương đối xốp, đặc biệt là sấy chân không thăng hoa, do nước trong tổ chức nguyên liệu trước hết đông kết lại sau đó thăng hoa đi nhanh chóng để lại các khoảng trống trong tổ chức cơ thịt nên sản phẩm rất xốp, mức độ hút nước tốt và phục hồi lại được gần giống với trạng thái ban đầu.
Nói chung, các sản phẩm đã làm khô bằng phương pháp nào đi nữa thì cũng không trở lại trạng thái ban đầu được, do đó chất lượng bị giảm đi phần nào so với nguyên liệu tươi.
Hình 2. 15 Khả năng hút nước phục hồi của cá tuyết được làm khô với các phương pháp khác nhau (Nguyễn Trọng Cẩn, 2010)
⚫ Sự biến đổi về hóa học
Sự thủy phân và oxy hóa của lipid
Sự thủy phân và oxy hóa lipid phụ thuộc vào phương pháp và thời gian làm khô.Thời gian càng dài thì biến đổi của thịt cá càng lớn. Làm khô ở áp lực thường sản phẩmdễ bị thủy phân và oxy hóa hơn so với điều kiện làm khô bằng chân không.
+ Sự thủy phân lipid
CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỊT VÀ THỦY
SẢN TRANG 120
Lipid bị phân giải thành glycerin và acid béo, đặc biệt trong đó acid butyric bị thủy phân ra làm cho lipid có mùi thối khó chịu. Hiện tượng thủy phân có thể xảy ra trong giai đoan đầu của luộc hoặc hấp và cũng có thể xảy ra trong giai đoàn đầu của quá trình làm khô.
Enzym lipase hoặc có sẵn trong nguyên liệu, cũng có thể do vi sinh vật ở ngoài mang vào.
+ Sự oxy hóa lipid
Trong khi bảo quản và chế biến, lipid rất dễ xảy ra hiện tượng oxy hóa, đặc biệt là trong quá trình phơi khô. Quá trình oxy hóa lipid xảy ra nhanh chóng khi lipid tiếp xúc với không khí và nhiệt độ cao. Những lipid có nhiều acid béo không no sẽ bị oxy hóa nhanh chóng. Vì vậy, chất béo của động vật thủy sản rất dễ bị oxy hóa.
Lipid bị oxy hóa sẽ tạo ra hydroperoxyde, từ đó tạo nên các aldehyde no và không no, các ceton, acid mono và dicarboxylic, aldeacid, cetoacid, epoxid,…
Sự oxy hóa lipid xảy ra sẽ làm cho sản phẩm có mùi vị ôi thối, đắng khét,… làm giảm chất lượng và giá trị của thực phẩm.
Sự đông đặc và biến tính của protein + Làm khô ở áp suất thường
Protein của thịt cá chủ yếu là myosin và myogen, nhiệt độ đông đặc của chúng là 35 và 60oC. Làm khô ở điều kiện bình thường, chúng đông đặc dần và biến từ proteinsợi cơ có tính hòa tan thành trạng thái keo kết tủa, mất tính đàn hồi của cơ thịt.
+ Làm khô bằng chân không thăng hoa
Với phương pháp làm khô này, protein cũng biến tính nhẹ, nhưng sự biến tính đó chủ yếu là ở giai đoạn đông kết, còn giai đoạn thăng hoa hầu như không biến đổi.
CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỊT VÀ THỦY
SẢN TRANG 127
Bảng 2. 18 Sự biến đổi của hàm lượng đạm khi sấy khô cá bằng chân không thăng hoa (% so với chất khô toàn phần) ( Nguyễn Trọng Cẩn, 2010)
Tên cá
Trạng thá
Đạm tổng số
Đạm tan Trong
nước muối
Đạm tan trong
nước
Đạm phi protein
Đạm NH3
Đạm gốc muối
bay hơi
Cá Cá tươi 14,97 9,77 6,271 2,00 0,37
0,027
chó Cá khô 14,84 3,18 2,15 2,15 0,48
0,023
Cá Cá tươi 15,33 10,72 4,72 1,74 0,27 0,017
nheo Cá khô 14,54 4,13 3,00 1,89 0,35 0,020
Cá Cá tươi 15,39 4,81 3,13 1,54 0,47 0,025
tuyết Cá khô 14,41 4,92 3,22 1,61 0,38 0,022
Sự biến đổi về tỷ lệ tiêu hóa của protein
Quá trình làm khô nếu nhiệt độ càng cao thì tỷ lệ tiêu hóa của protein càng thấp.Qua nhiều thí nghiệm, người ta đã thấy làm khô ở áp lực thấp, nhiệt độ cao vừa phải, thời gian ngắn thì tỷ lệ tiêu hóa giảm ít hơn so với thời gian dài, nhiệt độ thấp. Sấy khô bằng chân không thăng hoa, tỷ lệ tiêu hóa của protein thịt cá không kém gì cá tươi mấy.
Các nhà khoa học Nhật đã dùng cá song gió làm thí nghiệm xác định sự ảnh hưởng của độ chân không và nhiệt độ sấy, thí nghiệm sử dụng protease để thủy phân cá khô, kết quả ở bảng.
Bảng 2. 19 Ảnh hưởng của độ chân không và nhiệt độ sấy tới tỷ lệ tiêu hóa của protein trong cá( Nguyễn Trọng Cẩn, 2010)
Áp suất (mmHg) Nhiệt độ (oC) Tỷ lệ tiêu hóa (%)
21,0 30 53
19,0 40 52
31,0 40 52
19,8 50,1 72
32,1 50 63
55,5 50,1 46
42,1 55,1 57
31,8 59,0 65
56,3 60,1 54
21,7 60,5 50
55,5 69,8 57
Sự biến đổi của thành phần chất ngấm
Trong quá trình sấy khô, do enzyme và vi sinh vật hoạt động phân hủy một số chất ngấm ra làm cho hàm lượng của chúng giảm xuống. Quá trình sấy khô càng dài thì sự tổn thất của chất ngấm ra càng nhiều và làm cho mùi vị càng giảm.
d. Lợi ích của thủy sản đối với kỹ thuật làm khô
Tương tự các kỹ thuật khác, thủy sản cũng là một nguồn nguyên liệu dồi dào và đa dạng cung cấp cho công nghệ chế biến thực phẩm trong kỹ thuật làm khô. Dựa vào nguồn nguyên liệu như vậy có thể phát triển các sản phẩm thủy sản khô mặn, khô tẩm gia vị. Để không chỉ lưu thông ở thị trường trong nước mà còn mở rộng xuất khẩu sang các nước khác.
Mặt khác kỹ thuật làm khô thủy sản góp phần bảo quản thủy sản tránh những biến đổi của enzyme và sự phát triển vi sinh vật. Tạo ra công ăn việc làm cho ngư dân, người lao động. Tạo ra lượng mặt hàng phong phú, cung cấp cho thị trường, ngành du lịch và xuất khẩu.