Tìm hiểu và phân tích các qui trình công ngh ệ đã có trên cơ sở lý thuyết kết hợp với thực tiễn để bổ sung và hoàn thiện một qui trình công nghệ cho quá trình sấy cá ngựa bằng bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh.
- Nghiên cứu sự biến đổi hàm ẩm của sản phẩm cá ngựa trong quá trình sấy và một số tính chất của sản phẩm sau khi sấy ở các chế độ khác nhau.
- Nghiên cứu sự biến đổi chất lượng cảm quan của cá ngựa theo các chế độ sấy - Nghiên cứu tỷ lệ hút nước phục hồi của cá ngựa theo các chế độ sấy
- Nghiên cứu biến đổi hàm lượng axit amin của cá ngựa theo các chế độ sấy v à phơi
Để chọn được thông số thích hợp cho một chế độ sấy bằng bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh dựa trên cơ sở tìm hiểu các biến đổi của cá ngựa tro ng các chế độ sấy khác nhau. Em dựa vào các nhân tố ảnh hưởng đến tốc độ làm khô.
+ Nhiệt độ của không khí + Độ ẩm của không khí + Áp suất của khí quyển
+ Tốc độ chuyển động của không khí + Ảnh hưởng của kích thước nguyên liệu + Ảnh hưởng của bản thân nguyên liệu.
Do sấy ở điều kiện bình thường p = 1at nên không xét đến ảnh hưởng của áp suất khí quyển.
Đối với máy sấy bằng bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh th ì chỉ có thể thay đổi được 3 yếu tố cơ bản sau:
+ Nhiệt độ của không khí (t0c) + Khoảng cách chiếu xạ k (cm)
Nhưng trong đề tài này em chỉ nghiên cứu sự ảnh hưởng của nhiệt độ, nên chỉ có nhiệt độ là thay đổi còn các yếu tố khác coi như không đổi, với: v = 2m/s, k = 40 cm.
Qúa trình sấy chỉ kết thúc khi độ ẩm của cá ngựa đạt W = 10 12%. Qúa trình sấy được biểu diễn bằng hàm ẩm theo nhiệt độ và thời gian như sau:
W = f(t,)
Tuy nhiên thời gian sấy là hệ quả của nhiệt độ sấy. Bởi vì yếu tố nhiệt độ mà thích hợp với sản phẩm sấy thì quá trình thoát ẩm sẽ nhanh, quá trình sấy ngắn và ngược lại.
Để thấy rõ được hiệu quả của công nghệ sấy bằng bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh, em so sánh sản phẩm với phương pháp phơi nắng tự nhiên.
2.2.3. Phương pháp nghiên cứu
+ Xác định nhiệt độ của tủ sấy bằng đầu d ò nhiệt độ nối với đồng hồ đo. + Xác định tốc độ chuyển động của không khí trong tủ sấy bằng thiết bị đo tốc độ gió.
+ Xác định độ ẩm của tủ bằng ẩm kế dây tóc.
+ Xác định trọng lượng của cá ngựa bằng cân điện tử.
+ Đánh giá chất lượng cảm quan của sản phẩm bằng ph ương pháp cho điểm theo TCVN 3215 – 79.
+ Kiểm tra hàm lượng các axit amin: theo phương pháp GC - FID + Kiểm tra vi sinh vật: theo phương pháp GC - FID
+ Xác định khả năng hút nước trở lại.
Căn cứ vào các bước tiến hành trong quá trình thực nghiệm em chọn được nhiệt độ thích hợp nhất cho phương pháp sấy bằng bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh.
Sơ đồ bố trí thí nghiệm được bố trí theo sơ đồ sau.
Bảng 2.1: Thực nghiệm các chế độ sấy
Nhiệt độ sấy (0c) Vận tốc gió (m/s) Khoảng cách bức xạ (cm)
35 2 40 40 2 40 45 2 40 50 2 40 2.2.4. Phương pháp đánh giá a. Phương pháp cảm quan
Là phương pháp dựa trên việc sử dụng các thông tin thu được nhờ phân tích các cảm giác của các cơ quan cảm thụ: thị giác, xúc giác, vị giác v à khứu giác. Các cơ quan cảm thụ đóng vai trò thu nhận cảm giác như:
-Thị giác thu nhận mầu sắc sản phẩm Cá ngựa
Sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh. Sấy ở nhiệt độ: 35, 40, 45 và 500C. Khoảng cách bức xạ: 40cm. Vận tốc gió: 2m/s Phơi tự nhiên Đánh giá các chỉ tiêu Chất lượng cảm quan Độ ẩm, Thời gian sấy Hàm lượng axit amin Kiểm tra vi sinh vật Độ hút nước phục hồi Chất lượng cảm quan Hàm lượng axit amin Độ hút nước phục hồi Đánh giá các chỉ tiêu
- Xúc giác xác định trạng thái nóng lạnh, độ bóng hoặc gồ ghề. Với kinh nghiệm tích lũy được con người phân tích các cảm giác đó để xác định giá trị của các chỉ tiêu chất lượng bằng một kết luận so sánh hoặc bảng điểm.
Ở đây ta sử dụng phương pháp cho điểm để đánh giá chất lượng cảm quan. Tiêu chuẩn Việt Nam sử dụng hệ điểm 20 để xây dựng tr ên một thang điểm thống nhất có sáu bậc ( từ 0 đến 5 điểm ) v à điểm 5 là cao nhất cho một chỉ tiêu.
Sáu bậc đánh giá phải tương ứng với nội dung mô tả trong bảng d ưới đây:
Bảng 2.2: cơ sở đánh giá chất lượng cảm quan bằng phương pháp cho điểm Bảng
đánh giá Điểm chưa cótrọng lượng Cơ sở đánh giá
1 5 Trong các chỉ tiêu đang xét, sản phẩm có tính chất tốt và đặc trưng rõ rệt, sản phẩm không có sai lỗi v à khuyết tật.
2 4 Sản phẩm có khuyết tật nhỏ hoặc sai lỗi nhỏ hoặc có cả hai nhưng không làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm đó.
3 3 Sản phẩm có khuyết tật hoặc sai lỗi nhỏ hoặc có cả hai. Số lượng và mức độ khuyết tật 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 nhỏ hoặc cả hai. Số lượng và mức độ của khuyết tật sai lỗi làm cho sản phẩm không đạt mức chất lượng qui định trong tiêu chuẩn, nhưng có khả năng bán được.
5 1 Sản phẩm có khuyết tật hoặc 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 hề bán được nhưng sau khi tái chế thích hợp vẫn có thể sử dụng được.
6 0 Sản phẩm có khuyết tật hoặc sai lỗi ở mức độ trẩm trọng, sản phẩm bị coi là hỏng không sử dụng được. Để phân cấp chất lượng người ta dùng điểm có trọng lượng theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3215 – 79 quy định các cấp độ đối với sản phẩm thực phẩm.
Tiếp theo ta dựa vào tiêu chuẩn Việt Nam về hàng khô và những kiến thức đã học để xây dựng thang điểm đánh giá cảm quan v à thành lập hội đồng đánh giá cảm quan.
Phương pháp đánh giá được tiến hành ở nơi thông thoáng, có ánh sáng tự nhiên. Đặt mẫu cá ngựa cần đánh giá lên một tờ giấy trắng, đặt đối diện với nguồn sáng và với mắt người quan sát, lần lượt kiểm tra các chỉ tiêt sau:
▪ Màu sắc: quan sát dưới ánh sáng tự nhiên, ghi kết quả bằng các từ trắng, trắng trong, trắng đục, vàng, vàng ngà, vàng nâu…
▪ Mùi: cầm mẫu lên ngửi trực tiếp. Kết quả ghi bằng các từ: tanh tự nhi ên, không có mùi lạ.
▪Vị: nhai trực tiếp thịt cá ngựa, kết quả ghi bằng các từ: ngọt, ngọt đậm, h ơi đắng…
▪ Trạng thái: kiểm tra trạng thái cơ thịt cá ngựa bằng cách uốn cong, quan sát lực uốn và độ cong của cá ngựa khô bằng mắt th ường.
Tất cả các thành viên trong hội đồng đánh giá cảm quan, đánh giá một cách độc lập sau đó lấy giá trị trung bình, để đưa ra điểm cảm quan cho sản phẩm.
Bảng 2.3. Đánh giá cảm quan Chỉ tiêu
Điểm Trạng thái Mầusắc Mùi Vị
5 - Toàn thân cá ngựa khô đều, cơ thịt dẻo dai, không lên mốc. - Toàn thân nguyên vẹn, không gãy mõm, mắt không bị thủng. - Thân hình cân đối, đầy đặn, thịt
không bị hóp vào xương.
- Mầu trắng trong - Mùi thơm đặc trưng của sản phẩm khô, không có mùi lạ. - Ngọt dụi
4 - Toàn thân cá ngựa khô đều, thịt dẻo dai, không lên mốc. - Toàn thân nguyên vẹn, không gãy mõm, mắt không bị thủng. - Thân hình cân đối, bề mặt hơi lồi lõm, thịt bị hóp ít vào xương.
- Mầu trắng đục - Mùi thơm đặc trưng của sản phẩm khô, không
có mùi của hiện tượng bị phân hủy.
- Ngọt
3 - Toàn thân cá ngựa khô đều, thịt dẻo dai, bề mặt lồi lõm, thịt hóp
vào xương
- Toàn thân nguyên vẹn, không gãy mõm, mắt không thủng. - Mầu vàng nhẹ - Mùi thơm đặc trưng của sản phẩm khô, bắt đầu có mùi lạ nhẹ - Kém ngọt
2 - Thân cá ngựa khô cong, bề mặt lồi lõm nhiều, thịt hóp nhiều vào
xương.
- Cá ngựa bị gãy mõm.
- Mầu
vàng đặc trưng của sản- Mùi thơm nhẹ, phẩm khô, có mùi khét và bắt đầu có
mùi lạ
- Ngọt rất ít
1 - Thân cá ngựa khô cong, cơ thịt khô xác, bề mặt lồi lõm nhiều,
thịt hóp rất nhiều vào xương. - Toàn thân cá ngựa không cân
đối, không còn nguyên vẹn.
- Mầu vàng sẫm - Mất mùi thơm đặc trưng của sản phẩm khô, có mùi khét và mùi của hiện tượng thủy
phân.
-Ngọt rất ít, khô
xác
0 - Thân cá ngựa khô không đều, bề mặt lồi lõm rất nhiều, thân khô
xác, lên mốc, gãy mõm, thủng mắt. - Mầu vàng nâu - Mùi khét, mùi của hiện tượng phân hủy xuất
hiện mạnh - Không có vị ngọt, đắng chát Hệ số quan trọng 1,0 1,2 1,0 0,8
b. phương pháp xác định độ ẩm ban đầu của nguyên liệu
Dùng phương pháp sấy khô ở 2 giai đoạn, giai đoạn 1 nhiệt độ từ (80 850C), giai đoạn 2 nhiệt độ từ (100 1300C).
Tiến hành:
Rửa sạch chén sấy, đũa thủy tinh rồi đem sấy đến khối l ượng không đổi ở nhiệt độ 1300C trog tủ sấy. Lấy ra để nguội trong bình hút ẩm, sau đó đem cân chén sấy và đũa thủy tinh đến khi nào khối lượng của chúng chênh lệch nhau khoảng 5.10-4 gam là được. Cân cá ngựa khô đã được cắt nhỏ cho vào chén sấy, dàn đều mẫu đã cắt nhỏ trên đáy cốc sấy, cho vào tủ sấy sấy ở giai đoạn 1, thời gian sấy khoảng 30 phút. Sau đó dùng đũa thủy tinh dàn đều mẫu rồi nâng nhiệt lên sấy ở giai đoạn 2, thời gian sấy ở giai đoạn n ày kéo dài 60 phút. Lấy chén ra khỏi tủ sấy bỏ vào trong bình hút ẩm, sau đó đem cân. Kết quả 2 lần cân không sai khác nhau quá 5.10-4 gam là được.
Tính kết quả: W = P B A ).100 ( Trong đó:
A: Khối lượng của cốc sấy + đũa thủy tinh + mẫu tr ước khi sấy, g B: Khối lượng của cốc sấy + đũa thủy tinh + mẫu sau khi sấy, g P: Khối lượng mẫu đem thí nghiệm, g
W: Độ ẩm của cá ngựa,%
c. Dùng cân điện tử để xác định khối lượng cá ngựa và xây dựng đường cong sấy
Để xác định độ ẩm của nguyên liệu ở từng giai đoạn tôi tiến hành như sau: sau một khoảng thời gian là 1 giờ sấy cá ngựa trong buồng sấy, lấy từng mẫu cá ngựa ra cân bằng cân điện tử với độ chính xác l à 10-4 gam để xác định khối lượng của từng mẫu. Wi = 100 - 2 1 1(100 ) G W G
Trong đó:
W1: độ ẩm ban đầu của nguyên liệu, % Wi: độ ẩm cần xác định ở thời điểm thứ I, % G1: khối lượng ban đầu của nguyên liệu, g
Gi: khối lượng nguyên liệu sau khi sấy ở thời điểm thứ I, g
d. Xác định tỷ lệ hút nước trở lại
Tiêu chuẩn để đánh giá chất lượng của sản phẩm khô sau khi sấy l à khi cho chúng vào trong nước nó có khả năng phục hồi lại được như trạng thái ban đầu hay không, khả năng phục hồi của sản phẩm là tiêu chuẩn đánh giá quan trọng.
Phương pháp xác định tỷ lệ hút nước trở lại: lấy 1 mẫu khô khoảng v ài gam, sau đó ngâm chúng vào nước và cứ một giờ ta đem ra cân để xác định lượng tăng khối lượng, ngâm đến khi khối lượng không tăng nữa thì dừng lại.
Lượng nước hút vào được tính theo công thức sau: m = 2 1 2 ).100 ( G G G Trong đó:
m: lượng nước hút vào
G1: khối lượng mẫu trước khi ngâm G2: khối lượng mẫu sau khi ngâm
2.2.5. Dự kiến quy trình công nghệ cho phương pháp sấy cá ngựa bằng bức xạhồng ngoại kết hợp sấy lạnh tại ph òng thí nghiệm hồng ngoại kết hợp sấy lạnh tại ph òng thí nghiệm
▪Sơ đồ qui trình:
▪Giải thích qui trình:
+ Nguyên liệu: Cá ngựa Thân Trắng
Yêu cầu: cá ngựa nguyên liệu còn rất tươi, không bị thủng mắt, không bị dập nát, không gãy đuôi, có mùi tanh tự nhiên và mầu trắng trong. Kích cỡ cá ngựa l à 11 12 cm.
+ Rửa: cá ngựa được mua từ các quầy bán cá ngựa, đem về rửa sạch bằng nước ngọt để loại bỏ tạp chất và vi sinh vật.
Nguyên liệu Rửa sạch Để ráo Sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh Bao gói Bảo quản
+ Để ráo: nguyên liệu cá ngựa sau khi rửa sạch được để ráo trên các khay bằng nhựa hoặc sắt không rỉ. Nhằm giảm bớt l ượng nước và hơi ẩm trước khi cho vào tủ sấy.
Lưu ý: trước khi cho vào tủ sấy ta phải đem cân cá ngựa bằng cân điện tử, đ ể biết được khối lượng ban đầu phục phục phụ cho giai đoạn sau.
+ Sấy: sau khi cá ngựa đã ráo ta đặt vào tủ sấy đã được khởi động trước và đạt chỉ tiêu về thông số nhiệt độ, độ ẩm.
Lưu ý: cứ sau mỗi giờ sấy ta đem ra cân một lần để kiểm tra sự hao hụt khố i lượng, đến khi nào mà khối lượng tương ứng với độ ẩm (10 12%) thì dừng lại.
+ Bao gói: đến khi cá ngựa đạt đến độ ẩm (10 12%) thì ta đưa vào túi P.E cột chặt đầu lại đặt vào tủ bảo quản, chờ đánh giá cảm quan v à xét các chỉ tiêu khác.
2.2.6. Nghiên cứu sự mất nước và biến đổi trọng lượng của cá ngựa trong quátrình sấy trình sấy
Trong quá trình sấy nước trong nguyên liệu dần mất đi và sản phẩm dần đạt được độ ẩm theo yêu cầu. Trong quá trình thực nghiệm để chọn ra một chế độ sấy thích hợp cho phương pháp sấy bằng bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh, em dựa trên các chế độ sấy khác nhau như đã bố trí trên sơ đồ thực nghiệm.
2.2.6.1. Tĩnh lực học của quá trình sấy
Để nghiên cứu tĩnh lực học của quá trình sấy ta dựa vào ảnh hưởng của quá trình làm khô.
Qua cơ sở lý thuyết và quá trình sấy bằng bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh em xem các nhân tố như: độ ẩm không khí phòng sấy, nguyên liệu là như nhau ở tất cả các thí nghiệm.
a. Độ ẩm tương đối
Như ta đã biết độ ẩm của không khí có ảnh h ưởng lớn tới tốc độ làm khô, nếu độ ẩm không khí lớn thì tốc độ làm khô kéo dài, độ ẩm không khí nhỏ thì tốc độ làm khô nhanh. Trong thực nghiệm bằng máy sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh thì độ ẩm trong tủ sấy dao động từ 35 40%. Xác định được bằng thiết bị đo
độ ẩm. Vậy ta có thể xem như độ ẩm ở các thí nghiệm là nằm trong khoảng dao động trên.
b.Nguyên liệu
Khi tiến hành thực nghiệm em đã cố gắng chọn những con cá ngựa có kích thước tương đương nhau và chất lượng như nhau. Mặc dù kích thước nguyên liệu và chất lượng nguyên liệu có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình làm khô nhưng ở đây ảnh hưởng của nguyên liệu đến quá trình làm khô là tương đương nhau.
2.2.6.2. Động lực học của quá trình sấy
Động lực học của quá trình sấy khảo sát sự thay đổi của các thông số đặc trưng của vật sấy trong quá trình sấy. Khi nghiên cứu động lực học của quá trình sấy các thông số này thường lấy gía trị trung bình. Các thông số được nghiên cứu thường là độ ẩm của cá ngựa W(%), nhiệt độ t0C cá ngựa sấy, từ đó xác định được