Biến đổi về khối lượng.
Trong quá trình sấy khô do mất nước nên tổ chức cơ thịt co rút chặt chẽ hơn, nhưng sự biến đổi đó tùy thuộc vào nguyên liệu sấy, khi nguyên liệu sấy bằng không khí nóng vì quá trình làm khô chậm nên sấy cá thì tổ chức cơ thịt của chúng co rút lại nhiều, cấu trúc cơ thịt chặt chẽ khả năng rút nước phục hồi kém, làm cho khối lượng của cá giảm xuống. Khối lượng của sản phẩm giảm xuống đúng bằng khối lượng của nước mất đi nhưng thực tế lại nhỏ hơn do có sự thất thoát trong quá trình sấy và trong quá trình làm khô sản phẩm bị ôxi hóa làm cho khối lượng tăng chút ít, nhất là đối với sản phẩm.
Biến đổi về thể tích.
Trong quá trình sấy do mất nước làm cho nguyên liệu co rút lại làm giảm thể tích, mức độ co rút tùy thuộc vào phương pháp sấy. Theo lý thuyết thể tích
của nguyên liệu giảm đi đúng bằng thể tích nước mất đi nhưng thực tế lại nhỏ hơn do kết cấu tổ chức cơ thịt của cá.
Biến đổi về mầu sắc, mùi vị.
Trong quá trình sấy khô nguyên liệu bị mất nước co rút, bị ôxi hóa hoặc các sắc tố bị khử, điều này là do quá trình phát triển của vi sinh vật gây nên làm màu sắc mùi vị của sản phẩm cũng biến đổi, sản phẩm sẽ có màu sậm hơn và mùi tanh tăng lên. Phương pháp sấy bức xạ kết hợp với sấy lạnh màu sắc và mùi vị của cá là tốt nhất, sản phẩm có màu sáng, mùi thơm đặc trưng.
Biến đổi về tổ chức cơ thịt.
Khi nguyên liệu sấy bằng không khi nóng vì quá trình làm khô chậm nên sấy cá thì cơ thịt của chúng co rút lại nhiều, cấu trúc cơ thịt chặt chẽ khả năng hút nước phục hồi kém, khi sử dụng sản phẩm người tiêu dùng có cảm giác cứng và dai.
Khi sấy trong điều kiện chân không, quá trình khử nước diễn ra rất nhanh nên cấu trúc cơ thịt của cá thường trở nên xốp. Nguyên nhân gây nên sự biến đổi về tổ chức cơ thịt khác nhau là kết cấu hiển vi của các sợi cơ có tính chất vật lý nhất định. Nếu như sự sắp xếp trong tổ chức nguyên liệu chặt chẽ thì các sợi cơ càng khó bị cắt đứt cho ta cảm giác dai khi nhai, đồng thời sau khi làm khô nếu trạng thái và tính chất của chúng ít biến đổi thì khả năng hút nước phục hồi của sản phẩm tốt hơn. Khi làm khô bằng cách gia nhiệt và đông lạnh đã làm cho protein bị biến tính và thay đổi cấu trúc do đó khả năng phục hồi của sản phẩm khô khó mà đạt trạng thái tươi như ban đầu.
1.3.6.2. Sự biến đổi về hóa học
a. Sự biến đổi của lipit.
Sự thủy phân lipit.
Phản ứng thủy phân lipit xảy ra khi có enzyme hay không có enzyme xúc tác 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 enzyme thì phản ứng xảy ra ở mặt tiếp xúc giữa nước và lipit tăng lên. Men
lipaza này có sẵn trong nguyên liệu hoặc có thể do vi sinh vật ở ngoài mang vào. Men lipaza là một globulin, nó xúc tác thủy phân nhưng cũng xúc tác tổng hợp. Vì vậy, khi hàm ẩm cao thì phản ứng thủy phân sẽ xảy ra trước. Phản ứng thủy phân xảy ra lipit phân giải thành glyxerin và acid béo và các sản vật khác, đặc biệt trong đó có acid butiric bị thủy phân làm sản phẩm có mùi khó chịu, hôi thối. Hiện tượng thủy phân có thể xảy ra trong giai đoạn đầu của quá trình sấy khô. Cơ chế quá trình thủy phân lipit
CH2-COOR1 CH2-OH R1-COOH
CH-COOR2 + HOH → CH-OH + R2-COOH
CH2-COOR3 CH2-OH R3-COOH
Sự oxy hóa lipit.
Trong quá trình làm khô thực phẩm do mất nước làm cho cấu trúc cơ thịt ở trạng thái xốp mà lipit có su thế bị đẩy ra phía ngoài của các vi lỗ nên oxi dễ dàng tiếp xúc với lipit làm tăng quá trình oxy hóa lipit. Nếu sấy ở thời gian càng dài thì biến đổi của cơ thịt càng lớn vì enzyme và vi sinh vật có thời gian hoạt động, đồng thời sự oxy hóa xảy ra mạnh mẽ làm cho sản phẩm có màu sắc mùi vị không tốt. Sấy ở áp lực thường thì sản phẩm dễ bị oxy hóa hơn so với sấy chân không.
Quá trình oxy hóa lipit xảy ra nhanh khi lipit tiếp xúc với không khí và nhiệt độ cao, những lipit có nhiều acid béo không no sẽ bị oxy hóa nhanh hơn. Lipit bị oxy hóa sẽ tạo ra hydroperoxit, từ đó tạo nên các aldehyt no và không no, xeton, acid mono, dicacboxylic, aldeaxit, xetoaxit..
Dưới tác dụng của nhiệt cũng có thể xảy ra trùng hợp hóa:
R1-C=C-R2 R1-C-C-R2 +
R3-C=C-R4 R3-C-C-R4
Hay là sự trùng các sản phẩm oxy hóa
Rượu
Hydroperoxit Xeton Axit Aldehyt
Sự oxy hóa xảy ra sẽ làm cho các sản phẩm có mùi ôi, thối, vị đắng khét ... làm giảm giá trị cảm quan cũng như giá trị dinh dưỡng của sản phẩm.
Các yếu tố ảnh hưởng tới quá trình oxy hóa lipit
Hàm lượng lipit: hàm lượng lipit cao thì quá trình oxy hóa xảy ra nhanh do nồng độ chất tham gia phản ứng nhiều.
Hàm lượng oxy: oxy là nhân tố tham gia vào các quá trình phát sinh và phát triển các quá trình oxy hóa để tạo thành gốc R* tự do, alcoxyl RO*....
Ánh sáng: ánh sáng có tác dụng thúc đẩy các phản ứng oxy hóa lipit xảy ra nhanh hơn
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 xảy ra nhanh hơn do tăng cường bề mặt tiếp xúc giữa lipit và nước, lúc này xảy ra quá trình thủy phân chất béo để tạo thành acid béo, các acid này tham gia vào quá trình oxy hóa.
b. Sự biến đổi của protein
Khi làm khô ở áp lực thường, sự đông đặc phụ thuộc vào nguyên liệu, nếu nguyên liệu đã gia nhiệt thì ít biến đổi. Nếu nguyên liệu đã ướp muối, điều kiện làm khô tốt thì protein ít biến đổi, chất lượng cao, ổn định vì tác dụng của muối ăn là làm cho cơ thịt cá ổn định. Đối với cá tươi thì sự biến tính càng rõ rệt. Nhiệt
độ là nhân tố chủ yếu ảnh hưởng đến quá trình làm khô. Protein của cá chủ yếu là myosin và actin ở điều kiện bình thường nhiệt độ đông đặc của chúng là 500C – 600C, làm khô ở điều kiện bình thường thì chúng đông đặc dần và biến tính từ protein sợi cơ có tính hòa tan thành trạng thái keo kết tủa, mất tính đàn hồi của sợi cơ. Ngoài ra, protein còn bị thay đổi về hệ số tiêu hóa. Quá trình làm khô nếu ở nhiệt độ càng cao thì hệ số tiêu hóa của protein càng giảm. Nếu sấy ở áp lực thấp, thời gian ngắn, nhiệt độ thấp thì hệ số tiêu hóa của protein bị giảm ít nhất.
c. Sự biến đổi thành phần chất ngấm ra
Trong quá trình sấy khô thành phần chất ngấm ra biến đổi nhiều. Mùi vị của sản phẩm khô do nhiều yếu tố quyết định nhưng trong đó thành phần của chất ngấm ra đóng một vai trò quan trọng.
Trong quá trình sấy khô, do men 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 kéo dài thì sự tổn thất của chất ngấm ra càng nhiều và làm cho mùi vị giảm. Vì vậy, làm khô nhanh là biện pháp tích cực để giảm bớt sự tổn thất của chất ngấm ra.
NGUYÊN LIỆU RỬA LUỘC (TRỤNG) PHƠI NẮNG BẢO QUẢN BAO GÓI
1.4. CÁC PHƯƠNG PHÁP LÀM KHÔ CÁ CƠM SĂNG MÀ HIỆN NAY CÁC CƠ SỞ CHẾ BIẾN ĐANG ÁP DỤNG.
1.4.1. Phương pháp làm khô cá cơm săng truyền thống của người dân(phơi nắng).
Nhận xét:
Phương pháp phơi nắng chủ yếu được người dân hoặc một số cơ sở chế biến nhỏ áp dụng để làm khô. Phương pháp này dùng ánh sáng mặt trời để làm bốc hơi nước của nguyên liệu cho đến khi sờ vào cá cảm thấy khô thì kết thúc quá trình phơi. Ưu điểm của phương pháp này là thao tác đơn giản, dụng cụ thiết bị đơn giản, tận dụng được nguồn năng lượng mặt trời nên không tốn chi phí năng lượng do đó giá thành sản phẩm hạ. Nhược điểm là chất lượng sản phẩm kém do màu sắc xám vàng do bị oxy hóa mạnh dưới tác dụng trực tiếp của ánh sáng mặt trời, mùi ôi khét nếu phơi quá nắng, phụ thuộc vào thời tiết nếu trời không nắng hoặc mưa thì gián đoạn quá trình làm khô, sản xuất không liên tục, quá trình làm khô kéo dài, không đảm bảo vệ sinh, không đạt yêu cầu về chất lượng cũng như an toàn thực phẩm nên sản phẩm chỉ tiêu thụ nội địa không xuất khẩu được.
NGUYÊN LIỆU RỬA LUỘC (TRỤNG) SẤY BẢO QUẢN BAO GÓI PHÂN LOẠI
1.4.2. Phương pháp sấy khô cá cơm săng mà hiện nay các cơ sở chế biến hiện nay đang áp dụng.
Sơ đồ quy trình
Nhận xét:
Phương pháp sấy này ở các cơ sở chế biến chủ yếu dùng than, khí gas làm nguồn nguyên liệu để sấy khô nguyên liệu đạt đến độ ẩm yêu cầu. Ưu điểm của phương pháp này là chất lượng sản phẩm tốt hơn phương pháp phơi nắng, không phụ thuộc nhiều vào thời tiết, có thể sản xuất liên tục, thời gian làm khô có ngắn hơn, đảm bảo vệ sinh hơn. Nhưng nhược điểm là hao tổn năng lượng nhiều, dụng cụ thiết bị cồng kềnh, phức tạp, dễ gây tai nạn lao động, sản phẩm có màu xám vàng do sấy ở nhiệt độ cao làm oxy hóa lipit giảm giá trị cảm quan, giá thành sản phẩm cao do chi phí năng lượng cao tuy nhiên vẫn không đạt yêu cầu xuất khẩu.
CHƯƠNG 2
ĐỐI TƯỢNG THIẾT BỊ VÀ PHƯƠNG
2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
Đối tượng nghiên cứu là cá cơm săng (stolephorus tri bleeker) có chiều dài thân từ 40 -70 mm, cá tươi, màu sáng, nguyên con, mùi tanh tự nhiên. Cá cơm săng được chọn là loài có trữ lượng khai thác lớn đạt hàng ngàn tấn mỗi năm, mỗi mẻ có thể từ 2 -2,5 ngàn tấn, chúng được phân bố rộng rãi khắp các vùng biển bắc và nam bộ ngoài ra còn ở các vùng biển đỏ, Malaysia, Trung Quốc, Châu Úc...,có giá trị dinh dưỡng và giá trị kinh tế cao, nhu cầu xuất khẩu lớn. Cá cơm săn thường được sử dụng để làm nước mắm, ăn tươi, làm bột cá dành cho gia súc, nay là đối tượng nghiên cứu trong đề tài của tôi về phương pháp sấy cá cơm săng bằng tia hồng ngoại kết hợp với sấy lạnh.
2.2. THIẾT BỊ SẤY HỒNG NGOẠI KẾT HỢP SẤY LẠNH
2.2.1. Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của tủ sấy bức xạ đèn hồng ngoại kết hợp với sấy lạnh hợp với sấy lạnh
2.2.1.1. Cấu tạo cơ bản.
3 4 5 6 Bảng điều khiể n 1. Quạt gió 2. Đèn hồng ngoại
3. Gía đỡ nguyên liệu dạng lưới 4. Bộ phận đốt nóng
5. Dàn lạnh 6. Chân đế
Tủ sấy kết hợp gồm hai phần chính.
Phần máy lạnh có nhiệm vụ tạo ra không khí lạnh có độ ẩm tuơng đối thấp. Sau đó không khí được quạt hút thổi vào tủ tăng cường khuếch tán ngoại từ bề mặt vật sấy vào không khí.
Phần tủ chứa các bóng đèn hồng ngoại dùng để nung nóng nước trong sản phẩm tạo điều kiện khuếch tán nội và tăng nhiệt độ không khí. Trong tủ gồm 4 bóng đèn hồng ngoại, công suất mỗi bóng là 250W. Tủ sấy dùng dòng điện xoay chiều 220V.
2.2.1.2. Nguyên lý hoạt động của tủ sấy kết hợp
Không khí được đi qua dàn lạnh được làm lạnh tách ẩm, nước ngưng tụ được thải ra ngoài. Không khí trước khi được quạt ly tâm thổi vào tủ thì nó được nung nóng sơ bộ nhờ dàn nóng để không khí giảm đi độ ẩm. Sau đó không khí được thổi vào tủ sấy tại đây không khí tiếp tục nhận nhiệt từ bức xạ đèn hồng ngoại và nóng lên độ ẩm tương đối giảm đi. Không khí có độ ẩm thấp tiếp xúc với vật liệu sấy để lấy ẩm đi. Còn bức xạ từ đèn hồng ngoại chiếu lên sản phẩm để nung nóng nước trong sản phẩm, nước dịch chuyển ra bề mặt sản phẩm, hoá hơi và được không khí mang đi. Không khí nóng được quạt ở trên hút ra ngoài.
2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.
Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ sấy đến chất lượng sản phẩm.
2.3.1. Phương pháp sấy khô.
Cá cơm săn được mua tại chợ và được xử lý, sấy khô bằng phương pháp sấy hồng ngoại kết hợp sấy lạnh tại phòng thí nghiệm của trường Đại Học Nha Trang.
Phương pháp tiến hành sấy với các chế độ sấy sau:
Nhiệt độ sấy 35 ÷ 500C
Khoảng cách từ bóng đèn hồng ngoại đến nguyên liệu là: k = 35 ÷ 50 cm.
Khoảng cách từ khay lưới đến đáy tủ là 10 ÷ 15 cm.
Vận tốc gió 1 ÷ 1,2 m/s.
Cá cơm sẵn sau khi được xử lý làm sạch được cân mỗi mẫu 200 g trên cân điện tử và tiến hành rải cá trên các khay lưới đưa vào tủ sấy với các chế độ sấy trên, khoảng cách cá đối với bóng đèn hồng ngoại và đáy tủ tạo điều kiện cho nước bốc hơi và bay ra ngoài dễ dàng, bề mặt cá vuông góc với phương chiếu sáng hồng ngoại tạo điều kiện cho bề mặt cá hứng được đầy đủ tia hồng ngoại trong quá trình sấy. Cá sấy đến khi độ ẩm đạt từ 20 ÷ 22% là đạt, kết thúc quá trình sấy. 2.3.2. Sơ đồ bố trí các thí nghiệm. Nguyên Liệu Rửa Ngâm Axit Luộc trong dung dịch muối (NaCl) Các chỉ tiêu đánh giá Sấy ở các chế độ ( t0=350÷500C) Cân Sự biến đổi độ ẩm của sản phâm phẩm Chất lượng cảm quan Tỷ lệ hút nước phục hồi Chỉ tiêu chất lượng hóa học Chỉ tiêu vi sinh
2.3.3.1. Xác định độ ẩm ban đầu của nguyên liệu bằng phương pháp sấy đến khi khối lượng không đổi. khi khối lượng không đổi.
Lấy một cốc cân thủy tĩnh có đựng 10 ÷ 30 g cát và một đũa thủy tinh dẹp đầu đem sấy ở nhiệt độ 100 ÷ 1050C cho đến trọng lượng không đổi. Để nguội trong bình hút ẩm và đem cân ở cân phân tích chính xác 10-4 gam. Sau đó cho vào cốc cân 5 gam mẫu thử đã chuẩn bị sẵn ( nghiền nhỏ). Cân tất cả ở trên cân phân tích.
Dùng que thủy tinh trộn đều chất thử với cát rồi dàn đều thành lớp mỏng và cho tất cả vào tủ sấy 100 ÷ 1050C, sấy khô đến khối lượng không đổi. Sấy xong đem làm nguội ở bình hút ẩm và đem cân ở cân phân tích, sau đó đem tính kết quả theo công thức sau.
(G1 – G2)*100 W1 = G1 - G (%) Trong đó:
W1 : Độ ẩm ban đầu của nguyên liệu (%).
G : Khối lượng của cốc + cát + đũa thủy tinh (g). G1 : Khối lượng của cốc + cát + mẫu + đũa (g). G2 : Khối lượng của cốc + cát + mẫu sau khi sấy (g).
2.3.3.2. Xác định độ ẩm của nguyên liệu trong quá trình sấy bằng cân điện tử.
Để xác định độ ẩm nguyên liệu trong quá tình sấy ta dung cân điện tử có độ chính xác 10-2 gam để cân khối lượng nguyên liệu sau mỗi giờ sấy. Từ khối lượng cân được xác định ta tính được độ ẩm của nguyên liệu tại mỗi thời điểm theo công thức sau:
G1
Wi = 100 - (100 - Wi) (%) GI
Trong đó:
Wi : độ ẩm của nguyên liệu ở thời điểm thứ i(%). W1 : Độ ẩm ban đầu của nguyên liệu (%).
G1 : Khối lượng của nguyên liệu trước khi sấy (g).
Gi: Khối lượng của nguyên liệu sau khi sấy ở thời điểm thứ i (g).
2.3.3.3. Đánh giá chất lượng cảm quan.