Nguyên liệu càng bé và càng mỏng thì tốc độ sấy càng nhanh.
Trong những điều kiện khác như nhau thì tốc độ sấy tỉ lệ thuận với diện tích bề mặt S và tỉ lệ nghịch với chiều dày của nguyên liệu S.
Vậy khi làm khô cá to muốn nhanh chóng thì phải cắt mổ chia nhỏ ra.
1.3. Những biến đổi của cá Hố trong quá trình sấy khô:[2,311] 1.3.1. Biến đổi về trạng thái và tổ chức cơ thịt cá:
* Về khối lượng:
Do nước mất đi trong quá trình làm khô, làm cho khối lượng cá giảm xuống. Sự giảm khối lượng của cá đúng ra bằng khối lượng của nước mất đi, nhưng thực tế lại nhỏ hơn. Nguyên nhân là do quá trình làm khô, cá bị oxy hóa làm cho khối lượng có tăng lên chút ít, rõ nhất là đối với cá phơi khô.
* Về thể tích:
Do mất nước đi trong quá trình làm khô, cho nên thể tích của cá co rút lại, mức độ co rút phụ thuộc phương pháp làm khô. Đúng ra thể tích của cá giảm đi bằng với thể tích của nước mất đi nhưng thực tế cũng nhỏ hơn. Nguyên nhân là 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 nên thể tích co rút nhỏ hơn thể tích nước mất đi.
Trong quá trình làm khô, màu sắc và mùi vị của cá cũng biến đổi. Nguyên nhân là do cá bị mất nước thể tích co rút, bị oxy hóa và các sắc tố bị khử, điều đó là do quá trình phát triển của vi sinh vật gây nên, và nguyên nhân nữa là do nước mất đi làm cho nồng độ các thành phần trong thịt cá tăng lên, cá sẽ có màu đậm hơn và có mùi vị cháy khét. Phương pháp làm khô càng thô sơ thì màu sắc, mùi vị của sản phẩm biến đổi càng nhiều.
* Sự biến đổi về tổ chức của thịt cá:
Trong quá trình làm khô, do mất nước nên tổ chức của cá co rút lại chặt chẽ hơn nhưng sự biến đổi đó có khác nhau theo phương pháp làm khô. Càng bị mất nước thì cơ thịt của cá càng săn chắc và dai do kết cấu hiển vi của các sợi cơ bị sắp xếp lại và mỗi loại cấu trúc của sợi cơ có tính chất vật lí nhất định. Nếu như sự sắp xếp trong kết cấu tổ chức càng chặt chẽ thì các sợi cơ càng khó bị cắt rời ra cho ta cảm giác dai khi nhai.
1.3.2. Biến đổi về hóa học:
1.3.2.1. Sự thủy phân và oxi hóa Lipid:
- Sự thủy phân lipid:
Phản ứng thủy phân lipid xảy ra khi có enzym cũng như khi không có enzym xúc tác.
Phản ứng xảy ra trong môi trường đồng thể, khi nước hòa tan trong chất béo mới tham gia phản ứng. Trường hợp ở nhiệt độ bình thường tốc độ thủy phân rất bé. Khi có enzym thì phản ứng xảy ra ở mặt tiếp xúc giữa nước và lipid tăng lên. Men lipaza này có sẵn trong nguyên liệu, nhưng cũng có thể do vi sinh vật ở ngoài mang vào. Lipaza là một globulin, nó xúc tác thủy phân nhưng cũng xúc tác tổng hợp nữa. Vì vậy khi hàm ẩm cao thì phản ứng thủy phân sẽ thắng thế.
Phản ứng thủy phân xảy ra thì lipid bị phân giải thành glyxerin và axit béo và các sản phẩm khác. Hiện tượng thủy phân có thể xảy ra ở giai đoạn đầu của quá trình sấy.
Cơ chế của quá trình thủy phân lipid như sau:
- Sự oxy hóa lipid:
Trong quá trình sấy khô lipid rất dễ xảy ra quá trình oxy hóa. Quá trình này xảy ra nhanh chóng khi lipid tiếp xúc với không khí và nhiệt độ cao. Những lipid có nhiều axit béo không no sẽ bị oxy hóa nhanh chóng.
Lipid bị oxy hóa sẽ tạo ra hydroperoxit, từ đó tạo nên các aldehit no và không no, các xeton, axit mono và dicacboxilic, aldeaxit, xetoaxit, epoxit…
Quá trình oxy hóa xảy ra với ba giai đoạn:
+ Giai đoạn đầu: Phát sinh phản ứng khi một vài phân tử lipid (RH) bị oxy hóa để tạo thành gốc tự do.
• •+ →R H RH
+ Giai đoạn thứ hai: Phát triển gốc tự do alkil R* hoặc alcocxil RO* tạo thành chuỗi phản ứng oxy hóa.
• •+O2 →RO2 R • •+RH →ROOH +R RO2 + Giai đoạn kết thúc: Cắt đứt mạch làm mất các gốc tự do, chủ yếu là do tương tác của các gốc theo cơ chế lưỡng phân.
1 R R R R•+ • → + H RO R RH RO2• + → + 2 H O R H O R O R RO ' 2 1 2 ' 2 1 2•+ • → +
* Các yếu tốảnh hưởng đến quá trình oxy hóa lipid:
+ Hàm lượng lipid: Hàm lượng lipid cao thì quá trình oxy hóa nhanh do nồng độ chất tham gia phản ứng nhiều.
CH2 – COOR1 CH– COOR2 CH2 – COOR3 CH2 – OH + R1COOH CH– OH + R2COOH CH2 – OH + R3COOH
+ Hàm lượng oxy: Oxy là nhân tố tham gia vào quá trình phát sinh và phát triển các quá trình oxy hóa để tạo thành các gốc R* tự do, alcocxyl RO*.
+ Ánh sáng: Ánh sáng có tác dụng thúc đẩy quá trình phát sinh và phát triển oxy hóa lipid. Ánh sáng môi trường có các tia tán xạ, tia phản xạ và tia tổng xạ.
+ Nhiệt độ: Nhiệt độ làm tăng quá trình phát triển của các gốc tự do làm ảnh hưởng đến tốc độ ôi hóa.
+ Độ ẩm: Độ ẩm cao thì tốc độ ôi hóa càng mạnh do tăng cường bề mặt tiếp xúc giữa lipid và nước, lúc này xảy ra quá trình thủy phân chất béo để tạo thành axit béo, các axit này tham gia vào quá trình oxy hóa.
1.3.2.2. Sựđông đặc và biến tính của Protid:
Đối với cá tươi thì sự biến tính của protid rất rõ rệt. Nhiệt độ là nhân tố chủ yếu ảnh hưởng đến sản phẩm trong quá trình làm khô. Protid của thịt cá chủ yếu là myosin và myogen ở điều kiện bình thường nhiệt độ đông đặc của chúng là 550C và 600C. Làm khô ở điều kiện bình thường chúng đông đặc dần và biến từ protid sợi cơ có tính hòa tan biến thành trạng thái keo kết tủa, mất tính đàn hồi của cơ thịt.
1.3.2.3. Biến đổi của thành phần chất ngấm ra:
Trong quá trình làm khô, thành phần chất ngấm ra biến đổi nhiều, đặc biệt ở cá tươi đem làm khô. Mùi vị của cá khô do nhiều nguyên nhân quyết định nhưng trong đó thành phần của chất ngấm ra đóng một vai trò quan trọng.
Trong quá trình sấy khô, do men và vi sinh vật hoạt động phân hủy một số chất ngấm ra làm cho hàm lượng của chúng giảm xuống và phân hủy thành các sản phẩm có mùi khét khó chịu. Trong quá trình làm khô lượng axit amin lúc đầu giảm xuống, về sau tăng lên tương đối.
Quá trình sấy khô càng dài thì sự tổn thất của chất ngấm ra càng nhiều và làm cho mùi vị càng giảm. Vì vậy làm khô nhanh chóng là biện pháp tích cực để giảm bớt sự tổn thất của chất ngấm ra.
1.4.1. Năng lượng bức xạ mặt trời:
Mặt trời là một khối hình cầu, có đường kính 1.39.106 km. Nó tự quay quanh trục và mỗi vòng quay ở xích đạo là 27 ngày đêm, còn ở các cực là 30 ngày đêm.
Nhiệt độ trên bề mặt của mặt trời là 5726 0K, nhiệt độở trung tâm thay đổi từ 8.106đến 40.1060K.
Mặt trời cách xa trái đất khoảng (1.5 ± 1.7%).108 km. Có thể coi đây là một lò phản ứng nhiệt hạch khổng lồ, biến H2 thành He và năng lượng phát ra trong một giây là 4.1023 KW ≈ 2.1026 cal/s. Năng lượng mặt trời phát ra trong một năm tương đương với đốt 400.000 tỷ tấn than đá. Quảđất chúng ta chỉ nhận được 0.05% 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 bọc xung quanh trái đất.
1.4.2. Các thành phần của bức xạ mặt trời:
Bức xạ mặt trời phát ra những 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, các hạt 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 ½ tổng năng lượng bức xạ mặt trời ở vùng quang phổ với bước sóng 400-760µ. Một phần năng lượng tới mặt đất dưới dạng tia tử ngoại có bước sóng 290-400µ. Một phần khá lớn nằm trong vùng tia hồng ngoại có bước sóng trên 760µ.
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.
Nếu mặt trời không ở thiên đỉnh thì năng lượng chiếu xuống sẽ nhỏ hơn. Nếu S là năng lượng chiếu trực giao thì khi chiếu xiên là S’ và góc hợp bởi tia chiếu với mặt phẳng ngang là α thì: S’ = S.sin α.
Khi đi qua lớp khí quyển, bức xạ mặt trời bị biến đổi nhiều, một phần bị hấp phụ và khuếch tán bởi khí quyển và mây nên cường độ bức xạ bị giảm đi.
Trong khí quyển bức xạ mặt trời bị hấp thụ chủ yếu là hơi nước, CO2, O2
và bụi.
Mặt trời càng lên cao thì đường đi của tia sáng càng rút ngắn. Khi cự li giữa mặt trời và quảđất là trung bình thì cường độ bức xạ của mặt trời lúc chiếu vào biên giới lớp khí quyển của quảđất gọi là hằng số mặt trời. Cường độ bức xạ mặt trời lúc đó là 1.88cal/cm2 phút. Nhưng khi bức xạ mặt trời đi vào lớp khí quyển có nhiều bụi do sự hút và tán xạ nên cường độ bức xạ giảm đi nhiều.
Cường độ bức xạ mặt trời phụ thuộc vào độ trong suốt của khí quyển và vị trí quan trắc. Một vài trị số trung bình ở các vị trí chiếu khác nhau của tia nắng như sau:
Góc chiếu là: 50 thì cường độ bức xạ là 0.39 cal/cm2 phút. 600 thì cường độ bức xạ là 1.31cal/cm2 phút. 900 thì cường độ bức xạ là 1.5cal/cm2 phút.
Ngoài bức xạ trực tiếp, mặt đất còn nhận được lượng nhiệt dưới hình thức bức xạ tán xạ.
Cường độ bức xạ tán xạ tỉ lệ nghịch với độ trong suốt của khí quyển. Lượng nhiệt bức xạ của mặt trời phần lớn dùng để đốt nóng nguyên liệu, còn một phần nhỏ phản xạ ra không khí.
1.4.4. Tình hình phân bố bức xạ và giờ nắng ở nước ta:
Nước ta thuộc vùng khí hậu nhiệt đới trải dài từ vĩđộ 23N đến 8N. Chếđộ bức xạ mặt trời và chế độ nắng khác nhau rõ rệt tùy theo điều kiện địa hình có
núi non ngăn cách và chế độ gió mùa tạo nên mây mưa của các vùng lãnh thổ khác nhau trong năm.
Vùng lãnh thổ Tổng xạ trung bình (KW/m2 năm) Từ vĩđộ 17N ra bắc trừ vùng Tây Bắc 69.80 - 87.25
Tây Bắc, phía Tây dãy Hoàng Liên Sơn 87.25 - 104.70 Từ vĩđộ 17N xuống 14N 87.25 - 104.70 Nam Trung Bộ và Tây Nguyên 104.70 - 122.15 Nam bộ 90.74 - 104.70
Về số giờ nắng trong năm cũng thay đổi khá nhiều theo vùng lãnh thổ và theo mùa.
Phân bố tổng xạ và giờ nắng trong năm của Việt Nam như sau: Vùng lãnh thổ Tổng số giờ nắng trong năm Miền núi cực Bắc nhỏ hơn 1500 giờ
Tây Bắc và khu 4 cũ trở ra nhỏ hơn 1750 giờ Trung Nam bộ 1750 - 2000 giờ Nam Trung bộ và Nam bộ 2000 - 2500 giờ
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG - NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng nghiên cứu:
Qua quá trình tìm hiểu em thấy cá Hố là loài cá có giá trị dinh dưỡng và thương phẩm cao, phân bố rộng, sản lượng khá lớn nên em chọn cá Hố là đối tượng nghiên cứu cho đề tài này.
Cá Hố em chọn cỡ 6 - 7 con /kg nguyên liệu cá Hố tươi. Yêu cầu đối với cá Hố là phải tươi và đạt một số chỉ tiêu sau: - Màu sắc: có ánh bạc sáng bóng tự nhiên.
- Trạng thái: không bị dập nát và trầy xước, cơ thịt săn chắc, độ đàn hồi cao, đầu và bụng còn nguyên vẹn không bị gãy bể.
- Mùi: có mùi tanh tự nhiên và không có mùi vị lạ.
2.2. Mục đích và nội dung nghiên cứu: 2.2.1. Mục đích:
Để tìm ra chếđộ sấy cá Hố thích hợp đối với thiết bị sấy dùng năng lượng bức xạ mặt trời kết hợp với đối lưu và cải thiện chất lượng của sản phẩm bằng cách sử dụng chất phụ gia Sorbitol. Nhằm mục đích nâng cao chất lượng sản phẩm, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm và giảm thiểu chi phí sản xuất do sử dụng nguồn năng lượng mặt trời. Từ đó đáp ứng được nhu cầu người tiêu dùng về mặt hàng thủy sản khô cũng như thúc đẩy sự phát triển chung của ngành chế biến thủy sản nước ta.
2.2.2. Nội dung nghiên cứu:
Nghiên cứu ảnh hưởng của vận tốc gió đến chất lượng cá Hố sấy khô bằng thiết bị sấy dùng năng lượng mặt trời kết hợp với đối lưu. Từ đó tìm ra chế độ sấy thích hợp, so sánh với quá trình sấy tự nhiên (phơi nắng) để thấy được những ưu điểm của thiết bị.
Nghiên cứu sự biến đổi của hàm ẩm, tốc độ sấy của sản phẩm cá Hố trong suốt quá trình sấy; đánh giá các chỉ tiêu như: vi sinh vật, chất lượng cảm quan, tỉ lệ hút nước phục hồi sau khi sấy ở các chếđộ khác nhau.
Cải thiện chất lượng sản phẩm bằng cách bổ sung Sorbitol.
2.2.3. Sơđồ bố trí thí nghiệm tổng quát:
Từ phương pháp bố trí thí nghiệm tổng quát như trên ta có thể thực hiện được các mục đích và nội dung đã đặt ra.
Cá Hố nguyên liệu Xử lí Phơi nắng Sấy với các vận tốc 0.5 ; 1.0 ; 1.5 ; 2 m/s Nhiệt lấy từ bức xạ năng lượng mặt trời từ 8h sáng đến 16h chiều Ngâm Sorbitol Nồng độ: 0.5M Thời gian: 30 phút Sấy ở chếđộ thích hợp (vận tốc gió thích hợp) Đánh giá các chỉ tiêu Chọn chếđộ sấy thích hợp Đề xuất qui trình chế biến cá Hố khô
2.3. Phương pháp nghiên cứu:
2.3.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của vận tốc gió đến chất lượng cá Hố khô: Cá Hố nguyên liệu: Cá được mua ở bến cá Trần Phú lúc sáng sớm nên Cá Hố nguyên liệu: Cá được mua ở bến cá Trần Phú lúc sáng sớm nên đảm bảo được chất lượng theo yêu cầu đặt ra. Sau khi mua xong cá được đưa ngay về phòng thí nghiệm của trường.
Rửa 1:Để loại đi các chất bẩn như cát, đất, rong rêu… và vi sinh vật bám dính trên bề mặt. Nhúng cá vào thau nước đá được làm lạnh bằng đá vảy (nhiệt độ khoảng 3÷50C) đã được chuẩn bị sẵn, dùng tay vuốt nhẹ toàn bộ thân cá để chất bẩn đi ra.
Sau đó lại nhúng cá vào thau nước lạnh sạch kế tiếp để làm sạch cá thêm lần nữa rồi vớt ra đặt lên rổ có phủđá vảy lên trên để tiến hành thao tác kế tiếp.
Thao tác nhanh và nhẹ nhàng tránh làm trầy xước cơ thịt cá.
Xử lí: Để loại bỏ những bộ phận không ăn được và tạo hình dáng cá theo yêu cầu của sản phẩm.