1.6.1.Bản chất của quá trình sấy.
Sấy là một phƣơng pháp bảo quản thực phẩm đơn giản, an toàn và dễ dàng. Nó làm giảm độ ẩm của thực phẩm đến mức cần thiết, do đó vi sinh vật, nấm mốc và nấm men bị ức chế hoặc không phát triển và hoạt động đƣợc. Sấy cũng làm giảm hoạt độ của các enzyme, giảm kích thƣớc và trọng lƣợng của sản phẩm.
Sấy là quá trình làm khô các vật thể, các vật liệu, các sản phẩm bằng phƣơng pháp bay hơi nƣớc. Trong quá trình sấy xảy ra các quá trình trao đổi nhiệt và trao đổi chất. Cụ thể là quá trình truyền nhiệt từ chất tải nhiệt cho vật sấy, quá trình truyền ẩm từ vật sấy vào trong môi trƣờng. Các quá trình truyền nhiệt xảy ra đồng thời trên vật liệu sấy, chúng có ảnh hƣởng qua lại với nhau. Sự khuyếch tán của nƣớc từ nguyên liệu ra môi trƣờng có hai quá trình:
+Quá trình khuyếch tán ngoại:
Là sự dịch chuyển của hơi nƣớc trên bề mặt vào không khí. Lƣợng nƣớc bay hơi trong quá trình khuyết tán ngoại thực hiện đƣợc dƣới điều kiện áp suất hơi nƣớc bão hòa trên bề mặt nguyên liệu lớn hơn áp suất riêng phần của hơi nƣớc trong không khí.
+Quá trình khuyếch tán nội:
Là quá trình chuyển động của nƣớc trong nguyên liệu từ lớp này sang lớp khác để tạo độ cân bằng ẩm trong bản thân nguyên liệu. Động lực của quá trình khuyếch tán nội là sự chênh lệch về độ ẩm giữa các lớp bên trong và bên ngoài. Nếu sự chênh lệch ẩm càng lớn thì quá trình khuếch tán nội càng nhanh.
+Mối quan hệ giữa khuếch tán nội và khuếch tán ngoại:
Khuếch tán nội và khuếch tán ngoại có quan hệ chặt chẽ với nhau. Tức là khuếch tán ngoại tiến hành thì khuếch tán nội mới đƣợc tiếp tục, và nhƣ thế độ ẩm của sản phẩm mới đƣợc giảm dần. Nếu khuếch tán nội lớn hơn khuếch tán ngoại thì
quá trình bay hơi sẽ nhanh hơn, nhƣng điều này hiếm xảy ra… Khuếch tán nội của nƣớc trong nguyên liệu thƣờng nhỏ hơn khuếch tán ngoại thì quá trình bay hơi sẽ bị gián đoạn. Trong quá trình làm khô, ở giai đoạn hàm ẩm trong nguyên liệu nhiều thì sự chênh lệch về đổ ẩm lớn. Vì vậy khuếch tán nội thƣờng phù hợp với khuếch tán ngoại. Do đó tốc độ làm khô sẽ nhanh nhƣng ở gian đoạn cuối thì hàm lƣợng nƣớc còn lại trong nguyên liệu ít, tốc độ bay hơi nƣớc ở bề mặt nhanh hình thành một lớp màng cứng, làm ảnh hƣởng đến quá trình làm khô nguyên liệu.
1.6.2.Các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình sấy. 1.6.2.1. Ảnh hƣởng của áp suất khí quyển.
Tốc độ sấy của nguyên liệu trong không khí ở một nhiệt độ nhất định đƣợc biểu thị:
Trong đó:
P1: là áp suất hơi nƣớc trên bề mặt nguyên liệu (mmHg). P2: là áp suất riêng phần hơi nƣớc trong không khí (mmHg). B: là hệ số bay hơi nƣớc trong khí quyển.
Trong điều kiện áp suất thƣờng, vận tốc gió v= const thì B phụ thuộc vào sự truyền dẫn ẩm phần trong nguyên liệu. Khi đó B đặc trƣng bởi hệ số bay hơi K.
1.6.2.2. Ảnh hƣởng của nhiệt độ không khí sấy.
Trong trƣờng hợp các điều kiện khác không đổi nhƣ vận tốc gió, độ ẩm không khí… nếu tăng nhiệt độ không khí thì tốc độ sấy sẽ nhanh. Nhƣng nếu tăng nhiệt độ không khí quá cao thì sẽ làm nguyên liệu bị cháy, làm ảnh hƣởng đến chất lƣợng nguyên liệu. Đồng thời khi nhiệt độ cao sẽ làm cho lipid trong nguyên liệu bị oxy hóa tạo ra nhiều andehyt và xeton làm cho sản phẩm có mùi ôi khét khó chịu.
Ngoài ra nếu nhiệt độ quá cao sẽ xảy ra hiện tƣợng tạo màng cứng ở bề mặt nguyên liệu làm cản trở sự thoát hơi nƣớc từ trong ra ngoài dẫn đến tốc độ sấy
chậm. Ngƣợc lại nếu nhiệt độ không khí quá thấp thì sự thoát hơi nƣớc chậm lại và sẽ kéo dài thời gian sấy. Vì vậy phải sấy ở nhiệt độ thấp.
Quan hệ giữa nhiệt độ nƣớc bay hơi và nhiệt độ sấy:
Trong đó: w: là lƣợng nƣớc khuếch tán ra (kg). T: thời gian sấy (giờ).
K: hệ số bay hơi. t1: nhiệt độ sấy (0C).
T2: nhiệt độ nguyên liệu ban đầu (0C).
1.6.2.3. Ảnh hƣởng của độ ẩm không khí sấy.
Độ ẩm tƣơng đối của không khí là nhân tố quyết định tới tốc độ sấy. Khi độ ẩm nhỏ thì áp suất riêng phần của hơi nƣớc trong không khí nhỏ, tốc độ sấy sẽ nhanh và ngƣợc lại.
Theo kết quả nghiên cứu của các nhà khoa học thì:
-Độ ẩm không khí > 65% thì tốc độ sấy sẽ giảm rõ rệt, thời gian sấy sẽ kéo dài dẫn đến nguyên liệu dễ bị hỏng.
-Độ ẩm không khí> 80 % thì quá trình sấy dừng lại và xảy ra hiện tƣợng hút ẩm. -Độ ẩm không khí nhỏ thì tốc độ sấy nhanh nhƣng độ ẩm nhỏ quá sẽ tạo màng cứng ở bề mặt nguyên liệu và kết quả là tốc độ làm khô cũng không đƣợc nhanh.
1.6.2.4. Ảnh hƣởng của bản thân nguyên liệu sấy.
Diện tích bề mặt càng lớn thì tốc độ sấy càng nhanh vì tốc độ làm khô tỷ lệ thuận với diện tích bề mặt và bề dày nguyên liệu .
Đối với nguyên liệu to dày thì nên cắt nhỏ để tăng diện tích tiếp xúc và giảm bề dày nguyên liệu nhằm tăng tốc độ sấy. Còn nếu chiều dày của nguyên liệu không đều thì tố độ làm khô ở các điểm khác nhau sẽ khác nhau.
1.6.2.5. Giới thiệu về phƣơng pháp sấy phun.
Phƣơng pháp sấy phun dùng để sấy các dung dịch, huyền phù, keo phân tán. Trong công nghiệp thực phấm, hệ thống sấy phun dùng để sấy dung dịch, để tách bơ thành sữa bột, lòng đỏ trứng gà, café hòa tan, nƣớc ép trái cây các loại, nấm men, vitamin…
Nhờ các bộ phận phun mà nguyên liệu sấy đƣợc phun thành các hạt rất nhỏ vào dòng tác nhân sấy đi vào buồng sấy làm tăng sự tiếp xúc giữa hai pha. Nhờ vậy mà cƣờng độ sấy cao, thời gian sấy ngắn. Sử dụng các tác nhân sấy có nhiệt độ cao, sản phẩm sấy phun có chất lƣợng tốt, xốp, dễ hòa tan, tiện cho sử dụng và chế biến. Dễ dàng lựa chọn thông số sấy.
Tuy nhiên phƣơng pháp này có nhƣợc điểm sau: lƣu lƣợng tác nhân sấy lớn, tốn kém trong khâu chuẩn bị dung dịch (nguyên liệu sấy) và hệ thống sấy phun có giá thành cao. Hệ thống sấy phun gồm có: buồng sấy phun, bộ phận nạp nguyên liệu là những vòi hay cơ cấu phun, hệ thống quạt, caloriphe để cấp nhiệt cho tác nhân sấy, bộ phận thu hồi sản phẩm sấy.
a. Sấy phun dạng màng.
Thƣờng dùng nhất là sấy phun hai trục:
Nhƣợc điểm của phƣơng pháp này là làm thay đổi rõ rệt các thành phần của dung dịch: bột sau sấy có độ hòa tan thấp, màu sắc không đẹp.
Yêu cầu quan trọng nhất của sấy màng là phải đƣa đƣợc dung dịch lên trên bề mặt trục sấy ở dạng màng mỏng. Ngƣời ta đƣa đƣợc dung dịch lên bề mặt trục sấy bằng cách rót hoặc phun. Thông dụng nhất là máy sấy màng hai trục. Nhiệt độ bề mặt trục sấy là 110 đến 1300C, khe giƣa hai trục là 0.6 đến 1.0 mm. Sau 2 đến 3 phút dịch đƣợc làm khô dƣới dạng màng mỏng, sau đó có dao cắt nhỏ.
b. Sấy phun dạng chân không.
Thƣờng dùng sản xuất sản phẩm có chất lƣợng cao. Trong quá trình này, nƣớc đƣợc tách ra khỏi dung dịch trong điều kiện chân không. Phƣơng pháp này có nhiều ƣu điểm hơn hắn, tuy nhiên do tiêu thụ năng lƣợng lớn nên ít đƣợc sử dụng.
Sấy là quá trình làm bốc hơi nƣớc ra khỏi vật liệu dƣới tác dụng của nhiệt. Trong quá trình sấy, nƣớc đƣợc tách ra khỏi vật liệu nhờ sự khuyếch tán do:
+ Chênh lệch ẩm giữa bề mặt và bên trong vật liệu.
+ Chênh lệch áp suất hơi riêng phần của nƣớc tại bề mặt vật liệu và môi trƣờng xung quanh.
Quá trình sấy phun có một số điểm cách biệt hơn so với một số quá trình sấy khác. Mẫu nguyên liệu đƣa vào sấy phun có dạng lỏng còn sản phẩm thu đƣợc sau khi sấy có dạng bột. Thực chất mẫu nguyên liệu khi vào thiết bị sấy sẽ đƣợc phân tán thành các hạt nhỏ li ti trong buồng sấy, chúng đƣợc tiếp xúc với tác nhân sấy. Kết quả là hơi nƣớc bốc đi nhanh chóng. Các hạt sản phẩm đƣợc tách ra khỏi tác nhân sấy nhờ một hệ thống thu hồi riêng. Quá trình sấy có những ƣu điểm sau: -Thời gian tiếp xúc giữa các hạt lỏng và tác nhân sấy trong thiết bị rất ngắn, do đó nhiệt độ của mẫu nguyên liệu đem đi sấy không bị tăng cao. Nhờ đó, sự tổn thất các chất dinh dƣỡng mẫn cảm với nhiệt độ là không đáng kể.
- Sản phẩm sấy phun chân không thu đƣợc là các hạt có kích thƣớc đồng nhất. Tỷ lệ khối lƣợng giữa các cấu tử không bay hơi trong hạt sản phẩm tƣơng tự nhƣ trong hạt ban đầu.
-Thiết bị sấy phun trong thực tế sản xuất thƣờng có năng suất cao và làm việc theo nguyên tắc liên tục. Điều này góp phần làm hiện đại hóa các quy trình công nghiệp. Nhƣợc điểm:
-Không thể sử dụng những mẫu có độ nhớt quá cao hoặc sản phẩm yêu cầu có tỷ trọng cao.
-Mỗi thiết bị sấy phun đƣợc thiết kế cho một số loại sản phẩm có chỉ tiêu và tính chất đặc thù riêng, ví dụ nhƣ thiết bị chuyên dùng để sản xuất bột mịn không thể dùng để sản xuất bột.
-Vốn đầu tƣ thiết bị sấy phun khá lớn khi ta so sánh với các thiết bị sấy liên tục. Quá trình sấy phun gồm 3 giai đoạn:
-Giai đoạn trộn mẫu cần sấy vào không khí nóng, khi đó sẽ xảy ra quá trình bốc hơi nƣớc trong mẫu.
-Giai đoạn thu hồi sản phẩm từ dòng khí thoát. Nguyên lý của thiết bị sấy phun:
Dịch đƣợc bơm vào thiết bị với tốc độ thích hợp đến đầu vòi phun dịch phân tán thành các hạt nhỏ li ti.
Dòng không khí nóng đƣợc lọc sạch và đi qua tháp sấy có nhiệt độ khoảng 1300C đến 2000C . Dòng không khí này đƣợc đƣa đến sát đầu mút của vòi phun. Nhờ chuyển động của dòng không khí nóng đã tạo nên chuyển động xoáy.
Sau đó hỗn hợp không khí- dịch đƣợc định hƣớng bởi bộ phân cyclon phân chia có khả năng tách sản phẩm khỏi đài khí thải. Bột nêm tách ra sẽ rơi xuống bình thu mẫu phía dƣới.
Trong quá trình sấy, tất cả các yếu tố: Nhiệt độ không khí, áp suất khí nén, tốc độ bơm dịch…đều ảnh hƣởng đến hiệu quả sấy phun. Chẳng hạn, nếu sấy ở nhiệt độ cao trong thời gian dài sẽ ảnh hƣởng đến chất lƣợng sản phẩm. Chính vì vậy, việc tìm ra thông số cho quá trình sấy rất quan trọng.
1.7. Tổng quan về gia vị và phụ gia có trong bột nêm. 1.7.1. Bột bắp. [10] 1.7.1. Bột bắp. [10]
Tinh bột bổ sung vào bột nêm nhằm mục đích làm chất độn và liên kết với các gia vị tạo độ xốp. Làm tăng thêm năng lƣợng cũng nhƣ khối lƣợng cho sản phẩm. Qua đó làm tăng tính hiệu quả của việc sản xuất. Giá trị dinh dƣỡng của bột bắp rất cao, 100 gam bột bắp cung cấp 355 Kcal.
Bột bắp hay bột ngô là một loại bột mịn đƣợc làm từ các nội nhũ (phần lõi của hạt) của hạt bắp/ngô khô. Bột bắp đƣợc sử dụng cho nhiều điều trong nấu ăn, nhƣng phổ biến nhất là sử dụng nhƣ một chất kết dính và chất làm đặc trong các món ăn khác nhau.
1.7.2. Tiêu.[2]
Tên khoa học: Pipernigruml.
Thành phần cay, thơm chủ yếu của hạt tiêu là piperine. Đây là thành phần giúp cho quá trình tiêu hóa tốt, ngoài ra còn có tác dụng khử mùi tanh của cá. Piperine ít tan trong nƣớc, tan nhiều trong rƣợu.
Trong hạt tiêu piperine chiếm khoảng 7%, ngoài ra còn có piperidine là sản phẩm thủy phân của piperine tạo ra, với hàm lƣợng khoảng 0.5 – 0.6 % và một số thành phần không nhỏ của dầu este khoảng 2% cùng với một số thành phần khác. Tiêu dùng trong bột gia vị phải đạt yêu cầu theo TCVN 5387- 1994, tiêu có trạng thái mịn, không lẫn tạp chất, màu vàng ngà, mùi vị cay nồng tự nhiên, không có mùi mốc lạ.
1.7.3. Ớt.[2]
Tên khoa học: Capsium annuuml.
Thuộc họ cà: Solanaceae
Ớt là loại trái cây có vị cay nồng và dùng làm gia vị rất phổ biến trên thế giới. Ở các vùng Đông Nam Á hay Trung Á, ớt có trong hầu hết các món ăn ở mọi gia đình. Dùng ớt với hàm lƣợng vừa phải sẽ làm tăng thêm vị ngon cho thực phẩm đồng thời kích thích sự tiêu hóa.
Thành phần của ớt có các chất chủ yếu sau:
+ Capsicain là một ancanoit tồn tại khoảng 0.05 ÷ 2% ở quả ớt. Đó chính là thành phần tạo cay chủ yếu của ớt.
+Capsanthin là chất màu, dạng tinh thể thuộc họ carotenoit + Vitamin C chiếm khoảng 0.08- 0.8%.
1.7.4. Đƣờng. [2]
Đƣờng dùng trong sản xuất bột gia vị là đƣờng saccarose, sử dụng đƣờng cát trắng đạt chỉ tiêu chất lƣợng đƣờng tinh luyện TCVN 1695- 87. Yêu cầu của đƣờng phải tốt, không có vị chua, hàm lƣợng saccarose trên 99%, lƣợng nƣớc không vƣợt quá 0.2 %, không có tạp chất, hàm lƣợng đƣờng khử không vƣợt quá 0.1% lƣợng đƣờng khử cao dễ hút ẩm, tinh thể rời không bị vón cục.
1.7.5. Mì chính (bột ngọt). [2]
Tên tiếng Anh: monosodium glutamat.
Bột ngọt là một trong các thành phần cơ bản trong thức ăn chín. Bột ngọt là muối của acid glutamic - một acid quan trọng cấu tạo nên protein của ngƣời và động vật.
Bột ngọt tồn tại ở dạng tinh thể trắng, có vị ngọt của thịt, hơi mặn, hòa tan tốt trong nƣớc. Điểm đầu vị là: 0,03%, ở pH 5,0- 6,5 thì biểu hiện vị rõ nhất. Khi pH < 4 thì không thể hiện rõ đƣợc vị. Bột ngọt dùng trong sản xuất thực phẩm đạt chất lƣợng theo TCVN 1695- 87, bột trắng, mịn, không bị vón cục, dễ tan trong nƣớc, không có mùi vị lạ.
1.7.6. Muối.[2]
Tên tiếng Việt: Muối.
Tên tiếng Anh: Sodium chloride. Công thức hóa học: NaCl.
Muối dùng trong bột gia vị là muối tinh khiết, dạng tinh thể trắng xốp, khô, không bị vón cục, không lẫn tạp chất. Muối có từ 95% NaCl trở lên, độ ẩm không quá 0.5%. Trong muối không tồn tại các tạp chất nhƣ Ca, Mg, K… Nếu có thì tồn tại không quá 2.5 %.
1.7.7. Hành. [2]
Tên khoa học: Allium fistulosum.
Tên tiếng Anh: Welsh onion.
Hành có mùi thơm đặc trƣng, thành phần cay thơm chủ yếu của hành là diallyl disulfit. Ngoài ra còn có allyunfit có mùi hôi. Trong hành còn có chất sát trùng thực vật (phitoxin) tƣơng đối mạnh là allysin, chất này chỉ cần một lƣợng rất ít 10-4 là đã có tác dụng sát trùng.
CHƢƠNG II: ĐỐI TƢỢNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. 2.1. Đối tƣợng nghiên cứu.
2.1.1. Phế liệu cá gáy biển.
Đối tƣợng nghiên cứu của đề tài là phế liệu cá gáy biển mõm dài có tên khoa học là
Lethrinus miniatus thuộc: Bộ: Animalia. Giới: Chordata. Lớp: Lớp phụ (cá vây tia). Thứ tự: Perciformes. Họ: Lethrinidae. Chi: Lethrinus. Loài: L. miniatus.
Hình 2.1. Phế liệu cá gáy biển mõm dài.
Phế liệu cá gáy đƣợc thu mua tại công ty chế biến xuất khẩu thủy sản F17, Nha Trang, Khánh Hòa. Đây là phần còn lại sau khi phi lê, lóc hai má thịt và vẫn còn phần lớn protein. Sau khi mua đƣợc phế liệu, cho ngay vào thùng xốp, ƣớp đá, mang về phòng chế biến 2, trƣờng Đại Học Nha Trang loại bỏ ruột, mang, rửa sạch và chặt nhỏ. Xay nhuyễn với đƣờng kính lỗ sàng là 0,5 cm. Xay xong, tiến hành cho vào túi nilong, mỗi túi 300 gam, cấp đông ở -200C, chờ đem đi chế biến.
2.1.2. Phụ gia và gia vị. 2.1.2.1. Bột bắp. 2.1.2.1. Bột bắp.
-Mục đích sử dụng: chất độn, tăng giá trị dinh dƣỡng cho sản phẩm bột nêm.