Xây dựng và hoàn thiện quy trình chế biến khô cá sặc rằn

SẶC RẰN LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP KỸ SƯ NGÀNH: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM MÃ NGÀNH: 08 CÁN Bộ HƯớNG DẫN CHủ TịCH HộI ĐồNG TÁC GIả Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 3 LUậN VĂN ĐÍNH KÈM THEO ĐÂY, VớI TựA Đề TÀI: “XÂY DựNG VÀ HOÀN THIệN QUY TRÌNH CHế BIếN KHÔ CÁ SặC RằN”; DO NGUYễN THị NHƯ Hạ THựC HIệN VÀ BÁO CÁO ĐÃ ĐƯợC HộI ĐồNG CHấM LUậN VĂN THÔNG QUA. Sinh viên thực hiện Giáo viên hướng dẫn Giáo viên phản biện Nguyễn Thị Như Hạ Cần Thơ, ngày tháng năm 2007 Chủ tịch hội đồng Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 4 LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, em xin chân thành gởi lời cảm ơn Thầy Nguyễn Văn Mười và Cô Trần Thanh Trúc đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, truyền đạt cho em những kinh nghiệm vô cùng quý báu để em hoàn thành tốt đề tài. Qua đây, em xin chân thành gởi lời cảm ơn đến quý thầy cô trong bộ môn Công nghệ thực phẩm, nhà trường, các cô trong thư viện khoa Nông nghiệp đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Cuối cùng, em gởi lời cảm ởn đến gia đình và toàn thể lớp Công nghệ thực phẩm K28 những người đã chia sẻ, khích lệ em rất nhiều trong suốt thời gian học tại trường. Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 5 TÓM TẮT Đề tài được thực hiện với mục đích xây dựng và hoàn thiện quy trình chế biến khô cá sặc rằn có thời gian bảo quản dài, đồng thời đảm bảo được giá trị cảm quan bằng việc áp dụng phương pháp sấy tự nhiên (lều sấy) và tủ sấy. Nghiên cứu được tiến hành qua 3 thí nghiệm, gồm: - Khảo sát sự tiêu hao khối lượng nguyên liệu cá trong quá trình chế biến. - Xác định đường cong sấy và tốc độ sấy trong tủ sấy ở nhiệt độ 500C. - Xác định đường cong sấy và tốc độ sấy trong lều sấy. Kết quả nghiên cứu cho thấy, định mức tiêu hao khi sấy bằng lều sấy là 2,83 kg nguyên liệu / kg sản phẩm và đối với tủ sấy 2,58 kg nguyên liệu/ kg sản phẩm. Thiết lập được đường cong sấy đối với quá trình sấy bằng lều và tủ sấy, là phương trình tuân theo quy luật hàm số mũ (exponential curve). Thiết lập được mối tương quan giữa độ ẩm (CBK) với thời gian sấy và khối lượng khác nhau của các mẻ sấy, mô hình hóa thành phương trình quan hệ giúp dự đoán quá trình sấy tốt hơn. Kết quả nghiên cứu đưa ra kiến nghị về khối lượng thích hợp cho một mẻ sấy: đối với tủ sấy với thể tích 0,2 m3 là 2,5 kg và lều sấy với thể tích là 1m3 là 4 kg. Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 6 MỤC LỤC CHƯƠNG I ĐẶT VẤN ĐỀ ....................................................................................1 1.1 TỔNG QUAN ...................................................................................................1 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU...............................................................................1 CHƯƠNG II LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU..................................................................3 2.1 GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LIỆU CÁ SẶC RẰN.............................................4 2.1.1 Nguồn gốc và đặc điểm.................................................................................4 2.1.2 Thành phần dinh dưỡng ................................................................................4 2.2 QUÁ TRÌNH SẤY VÀ VIỆC CHẾ BIẾN KHÔ CÁ..........................................5 2.2.1 Nguyên lý chung...........................................................................................5 2.2.2 Các phương pháp sấy ..................................................................................11 2.3 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH SẤY VÀ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM SẤY ....................................................................................................13 2.3.1 Nguyên liệu ................................................................................................13 2.3.2 Chế độ sấy ..................................................................................................13 2.3.3 Thiết bị .......................................................................................................14 2.4 SƠ LƯỢC VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU....................................................16 2.5 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ............................................................................17 CHƯƠNG III PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU.................18 3.1 THỜI GIAN NGHIÊN CỨU ...........................................................................18 3.2 ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU .............................................................................18 3.3 PHƯƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM ......................................................................18 3.3.1 Dụng cụ ......................................................................................................18 3.3.2 Nguyên liệu ................................................................................................18 3.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU....................................................................18 3.4.1 Phương pháp phân tích................................................................................18 3.4.2 Nội dung và bố trí thí nghiệm......................................................................18 CHƯƠNG IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN........................................................23 Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 7 CHƯƠNG IV KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ ............................................................35 TÀI LIỆU THAM KHẢO......................................................................................... …......38 PHỤ LỤC .......................................................................................................... vii Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 8 DANH SÁCH BẢNG Bảng 1: Phân loại cá nguyên liệu theo khối lượng ................................................................ 4 Bảng 2: Thành phần cơ bản của cá sặc rằn ............................................................................ 5 Bảng 3: Thành phần của khô cá sặc rằn trên thị trường.......................................................... 5 Bảng 4: Kết quả hiệu suất thu hồi qua từng công đoạn và định mức sản phẩm khô cá sặc rằn đối với tủ sấy……………………………………………………. ......................... 24 Bảng 5: Kết quả hiệu suất thu hồi qua từng công đoạn và định mức sản phẩm khô cá sặc rằn đối với lều sấy...................................................................................................... 24 Bảng 6: Thời gian sấy trung bình, tốc độ sấy trung bình với các khối lượng mẻ sấy khác nhau khi sấy bằng tủ sấy…………………………………. ............................ 27 Bảng 7: Thời gian sấy trung bình, tốc độ sấy trung bình với các khối lượng mẻ sấy khác nhau khi sấy bằng lều sấy ......................................... 31 Bảng 8: Những tiêu chuẩn đánh giá cảm quan của cá khô .................................................... ix Bảng 9: Sự thay đổi độ ẩm, tốc độ sấy theo thời gian đối với tủ sấy ...................................... x Bảng 10: Sự thay đổi độ ẩm, tốc độ sấy theo thời gian đối với lều sấy.................................. xi Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 9 DANH SÁCH HÌNH Trang Hình 1: Cá sặc rằn với một số kích cở khác nhau .................................................................. 4 Hình 2: Mô hình quá trình sấy............................................................................................... 6 Hình 3: Sơ đồ nguyên lý làm việc của thiết bị sấy bằng không khí ....................................... 7 Hình 4: Mô hình đường đẳng nhiệt hấp thu .......................................................................... 8 Hình 5: Sơ đồ làm việc của quá trình sấy bằng không khí...................................................... 9 Hình 6: Lều sấy................................................................................................................... 15 Hình 7: Sơ đồ hệ thống sấy đối lưu ..................................................................................... 15 Hình 8: Qui trình tổng quát chế biến khô cá sặc rằn............................................................. 19 Hình 9: Sơ đồ khối các công đoạn thu hồi ........................................................................... 23 Hình 10: Đồ thị biểu diễn sự hao hụt khối lượng đối với tủ sấy (i’), lều sấy (ii’).................. 25 Hình 11: Đồ thị đường cong sấy cá sặc rằn với các khối lượng khác nhau bằng tủ sấy ........ 28 Hình 12: Đồ thị biểu diễn độ ẩm (CBK) theo thời gian sấy với các khối lượng mẻ khác nhau ở tủ sấy. .............................................................................................................................. 30 Hình 13: Đồ thị đường cong sấy cá sặc rằn với các khối lượng khác nhau bằng lều sấy....... 32 Hình 14: Đồ thị biểu diễn độ ẩm (CBK) theo thời gian sấy với các khối lượng mẻ khác nhau ở lều sấy ............................................................................................................................. 32 Hình 15: Các công đoạn cơ bản trong quy trình chế biến khô cá sặc rằn .................. 36 Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 10 CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 TỔNG QUAN Với điều kiện địa lý ưu đãi bao gồm một mạng lưới sông ngòi dày đặc, những năm gần đây, đồng bằng sông Cửu Long đẩy mạnh phát triển nuôi trồng thủy sản và trở thành nguồn cung cấp nguyên liệu. Bên cạnh một số sản phẩm cá tươi đông lạnh, nhìn chung các sản phẩm chế biến khác rất dễ bị hư hỏng. Nguyên nhân là do cá có độ ẩm và thành phần dinh dưỡng cao, tạo điều kiện tốt cho vi sinh vật phát triển. Điều này ảnh hưởng lớn đến việc tiêu thụ sản phẩm thủy sản trong và ngoài nước. Sấy là một trong các phương pháp cổ điển được sử dụng để bảo quản thực phẩm. Từ xa xưa, trước khi các lý thuyết về quá trình sấy ra đời, con người đã biết sử dụng ánh nắng mặt trời cho quá trình sấy khô thịt và cá. Do đó, cá sấy khô đã trở thành một món ăn truyền thống của nhiều vùng dân cư trên thế giới. Ngày nay, sấy thực phẩm vẫn là một trong những phương pháp bảo quản quan trọng. Thực phẩm đã sấy khô có thể bảo quản một thời gian dài nhưng vẫn không xảy ra hiện tượng hư hỏng. Điều này có được là do quá trình sấy khô đã loại bỏ trong thực phẩm một phần lớn lượng nước, do đó làm giảm aw không tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động của vi sinh vật và một số enzyme gây hư hỏng thực phẩm. Vùng đồng bằng sông Cửu Long, cá sặc rằn là một trong những loài thủy sản đặc trưng và trở thành sản phẩm khô được người tiêu dùng rất ưa chuộng. Hiện nay giá trị kinh tế mà cá sặc rằn mang lại ngày càng cao. Thêm vào đó, loài cá này có yêu cầu về điều kiện môi trường và kỹ thuật nuôi loại cá này khá đơn giản, dễ áp dụng. Vì vậy, nuôi cá sặc rằn đang trên đà phát triển, tạo nguồn nguyên liệu phong phú làm cơ sở cho hướng phát triển quy mô chế biến khô cá sặc rằn. Tuy nhiên, qua khảo sát thực tế cho thấy, mặc dù có màu sắc đẹp, cấu trúc mềm mại nhưng hầu hết các loại khô cá sặc rằn đang được tiêu thụ trên thị trường đều có vị khá mặn và thời gian bảo quản ngắn. Xuất phát từ vấn đề trên, việc tiến hành xây dựng và hoàn thiện quy trình chế biến khô cá sặc rằn nhằm đáp ứng nhu cầu thị trường là điều cần thiết. Kết quả nghiên cứu sẽ làm cơ sở cho quá trình sản xuất trên quy mô lớn với chất lượng hợp lý và hạ thấp hao hụt trong quá trình chế biến sản phẩm khô cá sặc rằn Đây cũng chính là nội dung nghiên cứu của đề tài. 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Đề tài được thực hiện với mục tiêu xây dựng và hoàn thiện quy trình chế biến khô cá sặc rằn có thời gian bảo quản dài, đồng thời đảm bảo được giá trị cảm quan bằng việc áp dụng phương pháp sấy tự nhiên (lều sấy) và tủ sấy. Từ đó, thiết lập được mối tương Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 11 quan giữa độ ẩm (CBK) với thời gian sấy và khối lượng khác nhau của các mẻ sấy, đồng thời mô hình hóa thành phương trình quan hệ giúp dự đoán kết quả của quá trình sấy. Đồng thời, xây dựng định mức nguyên liệu cho chế biến sản phẩm khô cá sặc rằn. Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 12 CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LIỆU CÁ SẶC RẰN 2.1.1 Nguồn gốc và đặc điểm Tên khoa học: Trichogaster Pectoralis Regan, thuộc họ Cá rô (Anabantidae) Tên địa phương: cá sặc bổi, cá lò tho. Tên tiếng Anh: Snake Skin Gouramy. Cá sặc rằn thuộc loài cá nước ngọt thích hợp ở những vùng có khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, lượng mưa hằng năm nhiều. Cá sặc rằn phân bố tại Thái Lan, Campuchia, Việt Nam và được di giống sang các nước Mã Lai, Indonesia, Bangladesh. Cá sặc rằn phân bố rộng rãi trong nhiều thủy vực như kênh rạch, ruộng lúa, ao hồ và có giá trị kinh tế cao ở những vùng Đông Nam Á. Tại Việt Nam, trong vùng châu thổ sông Mêkông, cá phân bố tập trung trong các vùng trũng ngập nước quanh năm, sinh sản tự nhiên trong ruộng, kinh mương nơi chúng cư trú, đặc biệt là có nhiều cây cỏ thủy sinh với nhiều chất hữu cơ. Hai tỉnh Cà Mau và Kiên Giang là vùng phân bố tập trung và có sản lượng cao hiện nay ở vùng ĐBSCL. Để phân biệt cá đực, cá cái, người nuôi cần nhận thấy những đặc điểm như: cá đực tia vi chạm dài tới đuôi, trong khi cá cái ngắn hơn. Đường sắc tố chạy dài từ sống lưng xuống bụng của cá đực rõ ràng, trong khi của cá cái không có màu sắc trên thân và vi của con đực có màu sắc sặc sỡ, vi cá cái nhợt nhạt. Trong điều kiện sống ở ĐBSCL, với nhiệt độ thích hợp từ 250C đến 300C cá đạt khối lượng khoảng 140g/con sau 2 năm, quan sát cá đực và cá cái cùng tuổi thường cá đực có trọng lượng nhỏ hơn. Ở nước ta cá sống thích hợp nhất ở vùng đồng bằng sông Cửu Long như Kiên Giang, Cần Thơ, An Giang, Cà Mau... Cá sặc rằn có thể sống được ở những nơi nước lợ, có hàm lượng chất hữu cơ cao, lượng oxy hòa tan thấp, pH thấp, chúng có thể sống bình thường ở nhiệt độ thấp 10-12oC. Cá sặc rằn sinh trưởng tốt ở nhiệt độ từ 250C đến 30oC và pH nước trung tính. (Theo: truy cập ngày: 14/05/2007) Cá sặc rằn có kích thước nhỏ từ 100-200 g/con nhưng khả năng khôi phục quần đàn nhanh nên có sản lượng cao trong các thủy vực tự nhiên cũng như các loại hình mặt nước nuôi giữ. Với chất lượng thịt ngon, cá sặc rằn được xem là đặc sản của vùng đồng bằng sông Cửu Long ở cả hai dạng sản phẩm tươi và làm khô. Hằng năm, vào mùa khô (tháng 1- 4) là thời kỳ thu hoạch tập trung của cá sặc rằn. Giá trị kinh tế của cá phụ Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 13 thuộc rất lớn vào kích thước hay khối lượng khi thu hoạch, trên thị trường hiện nay có thể phân loại cá sặc rằn theo bảng 1. Bảng 1: Phân loại cá nguyên liệu theo khối lượng Loại cá Khối lượng Đơn giá (đ/kg), tháng (1-2005) Loại 1 > 200 gam/con 75,000 Loại 2 140 - 200 gam/con 45,000 Loại 3 100 - 140 gam/con 30,000 Cá lá < 100 gam/con không có giá Nguồn: Lâm Thanh Hùng, 2006; trích dẫn bởi Đoàn Thị Kiều Tiên, 2006 Hình 1: Cá sặc rằn với một số kích cỡ khác nhau 2.1.2 Thành phần dinh dưỡng Nguồn động vật thủy sản cung cấp rất nhiều chất dinh dưỡng như protid, lipid, chất khoáng,… Giá trị dinh dưỡng của thịt cá rất cao do có nhiều các loại acid amin, đây là những acid amin dễ hấp thu. Lipid của cá phần lớn là acid béo chưa no giàu vitamin A,D… Trong thịt cá có nhiều nguyên tố vi lượng cần thiết có giá trị dinh dưỡng cao. Bảng 2: Thành phần cơ bản của cá sặc rằn Thành phần % căn bản ướt % căn bản khô Độ ẩm 77,68 348,03 Chất béo 3,7 16,58 Muối NaCl 2,68 12,01 Nguồn: Đoàn Thị Kiều Tiên, 2006 Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 14 Bảng 3: Thành phần của khô cá sặc rằn trên thị trường Độ ẩm (%) Muối (%) Chất béo (%) Nguồn aw CBƯ CBK CBƯ CBK CBƯ CBK Hộ dân 0,739 34,23 52,04 14,72 17,26 9,36 35,86 Chợ 0,740 35,27 54,48 14,6 17,1 9,45 36,21 Siêu thị 0,736 34,02 51,56 14,64 17,16 9,42 36,09 Trung bình 0,740 34,51 52,69 14,65 17,17 9,41 36,05 Nguồn: Đoàn Thị Kiều Tiên, 2006 2.2 QUÁ TRÌNH SẤY VÀ VIỆC CHẾ BIẾN KHÔ CÁ Làm khô là biện pháp tốt nhất được con người sử dụng để bảo quản cá. Từ xa xưa, cá được làm khô ngay sau giai đoạn đánh bắt. Ở vùng cao, người ta kết hợp không khí khô và lạnh để làm khô cá hao hụt rất ít. Ngược lại, ở những vùng khí hậu ẩm, cá bị hao hụt nhiều trong khi làm khô và dễ bị hư hỏng trong khi bảo quản. (Lê Văn Liễn, Lê Khắc Huy, Nguyễn Thị Liên, 1997). 2.2.1 Nguyên lý chung Nguyên liệu cá tươi sống chứa hàm lượng nước cao là điều kiện thích hợp cho sự phát triển của vi sinh vật. Khi tiến hành làm giảm hàm lượng nước trong sản phẩm sẽ làm giảm sự phát triển của vi sinh vật do aw sản phẩm đạt được giá trị thấp. Phương pháp làm giảm hàm lượng nước trong thực phẩm bằng phương pháp sấy và kết hợp bổ sung các thành phần chất tan (muối, đuờng, rượu) là biện pháp giúp thuận lợi hơn trong quá trình bảo quản và gọi là phương pháp làm khô. Dựa vào tính chất của sản phẩm có 3 loại khô: khô sống, khô chín và khô mặn. - Khô sống: là sản phẩm chế biến bằng nguyên liệu tươi sống không qua xử lý bằng muối hay nấu chín ; - Khô chín: là sản phẩm chế biến bằng nguyên liệu đã nấu chín ; - Khô mặn: là sản phẩm chế biến từ nguyên liệu đã qua quá trình ướp muối. Sấy là quá trình tách ẩm ra khỏi vật liệu sấy bằng phương pháp nhiệt. Vật liệu cần tách ẩm ra để có độ khô theo yêu cầu gọi là vật liệu sấy. Lưu thể cấp nhiệt cho vật liệu sấy và mang ẩm từ vật liệu ra môi trường xung quanh gọi là tác nhân sấy. Phương tiện để thực hiện quá trình làm khô vật liệu gọi là thiết bị sấy. Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 15 Bản chất của sấy là quá trình khuếch tán bao gồm quá trình khuếch tán ẩm từ lớp bên trong ra lớp bề mặt ngoài và quá trình chuyển hơi ẩm từ bề mặt vật liệu ra môi trường xung quanh. Sấy là quá trình không ổn định, độ ẩm của vật liệu thay đổi theo không gian và thời gian. Quá trình sấy làm giảm khối lượng vật liệu. Khía cạnh này có ý nghĩa lớn về mặt kinh tế vì giảm được khối lượng vận chuyển và giảm thể tích kho chứa. Ngoài ra, sấy còn làm tăng độ bền bảo quản sản phẩm được tốt hơn vì làm giảm độ hoạt động của nước, ngăn cản sự phát triển của vi sinh vật và làm giảm hoạt tính enzyme. Tuy nhiên, nếu quá trình sấy không đúng kỹ thuật cũng gây ra một số hư hỏng về mặt cảm quan lẫn giá trị dinh dưỡng của sản phẩm. i. Tác nhân sấy Trong hầu hết các quá trình sấy, không khí ẩm là tác nhân sấy được sử dụng phổ biến nhất. Không khí ẩm cung cấp nhiệt bốc hơi cần thiết và di chuyển lượng hơi nước tạo thành ra khỏi buồng sấy. Trong suốt quá trình sấy, tính chất của không khí ẩm sẽ thay đổi. Trong suốt quá trình sấy, tác nhân sấy cung cấp ẩn nhiệt (latent heat) cho quá trình bốc hơi và di chuyển lượng hơi nước được tạo thành ra ngoài môi trường. Giả thiết quá trình sấy một sản phẩm rắn với tác nhân sấy là không khí. Không khí sẽ được thổi trên bề mặt bốc hơi. Giả sử nhiệt độ và độ ẩm của không khí ở trên bề mặt sấy được giữ không đổi trong suốt chu trình sấy và lượng nhiệt cần thiết cung cấp cho quá trình sấy được thực hiện bằng quá trình đối lưu. Không khí sấy được gia nhiệt đến nhiệt độ thích hợp cho quá trình thoát hơi nước từ vật liệu trước khi vào buồng sấy. Nhiệt độ thông thường sử dụng là 60oC. Tùy thuộc vào tính chất vật liệu, yêu cầu sản phẩm và đặc tính hệ thống sấy mà không khí sấy có thể được cấp nhiệt thêm (sấy có bổ sung nhiệt trong phòng sấy, sấy có đốt nóng không khí giữa chừng), tuần hoàn khí thải… Khả năng di chuyển ẩm của không khí phụ thuộc chủ yếu vào độ ẩm và nhiệt độ của Khí nóng Khí ẩm bề mặt ấm Ẩm khuếch tán Mô hình quá trình sấy Hình 2: Mô hình quá trình sấy Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 16 không khí. Hình 3: Sơ đồ nguyên lý làm việc của thiết bị sấy bằng không khí ii. Vật liệu sấy Hàm lượng ẩm trong thực phẩm ảnh hưởng quyết định đến đặc tính của sản phẩm trong quá trình sấy, tác động đến quá trình cân bằng ẩm trong vật liệu. Nước trong thịt cá chiếm trung bình từ 55 đến 83%. Nước đóng vai trò và chức năng quan trọng trong đời sống, chất lượng của cá. Nước tham gia vào phản ứng sinh hoá, vào các quá trình khuếch tán trong cá, tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển, ngoài ra còn liên kết với các chất protein. (Lê Văn Hoàng, 2004). Tuỳ theo mức độ liên kết của nước trong thịt cá người ta phân biệt 2 loại: nước tự do và nước liên kết. Theo Heis, tỉ lệ các loại nước này như sau: Nước tự do (71,7%): - Nước bất động 65,6% - Nước tự do cấu trúc 6,1% Nước liên kết 7,5% Nước tự do trong cơ bắp bị giữ lại bởi mạng lưới cấu trúc bằng những liên kết cơ học thuần tuý nên dễ dàng bị tách ra. Nước liên kết thường liên kết với protid tạo thành các khung cấu trúc của mô cơ rất khó tách ra. Các nhà nghiên cứu đã chứng minh sự tồn tại của các dạng nước khác nhau trong hệ thống vật chất phụ thuộc vào độ hoạt động của nước (Wolf et al., 1972). Theo các Thiết bị gia nhiệt KK TB sấy Không khí vào Không khí nóng Không khí nguội Vật liệu sấy Sản phẩm Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 17 nghiên cứu này, mỗi đường đẳng nhiệt hấp thu có thể có thể phân chia thành 3 vùng khác nhau theo kiểu liên kết của nước. Vùng 1 (aw = 0 đến 0,2÷0,3): Nước thuộc vùng này có tính liên kết mạnh với các phân tử chất nền. Tổng nhiệt hấp thu của loại nước này lớn hơn nhiều nhiệt ngưng tụ được sử dụng để tạo năng lượng cần thiết cho quá trình loại nước ra khỏi thực phẩm. Nước trong vùng này được giả thiết liên kết với các phần tử có cực và chịu sự chi phối của cả liên kết hydro và lực Van der Waals. Vùng 2 (aw = 0,2 ÷0,3 đến 0,7): Nước trong vùng này được xem như là lớp nước đơn phân ( monolayer), nhiệt hấp thu của nước ở vùng này thấp hơn so với nước liên kết ở vùng 1. Theo một số nhà nghiên cứu, nước trong vùng này vẫn không bị đóng băng. Loại nước này có khả năng xuyên thấu vào trong hệ thống cấu trúc bên trong của thực phẩm và là nguyên nhân chủ yếu tạo nên các biến đổi vật lý như sự thay đổi về hình dạng thực phẩm, sự trương phồng… Vùng 3 (aw >0, 7): Ở vùng này hàm lượng ẩm tăng nhanh khi độ hoạt động của nước tăng. Nước ở vùng này có liên kết rất yếu và lỏng lẻo. Nhiệt hấp thu ở vùng này gần như tương đương với nhiệt ngưng tụ, do đó việc tách nước ở vùng này ra khỏi thực phẩm rất dễ dàng. Vùng 3 còn được gọi là vùng nước tự do (hình 4). Hình 4 : Mô hình đường đẳng nhiệt hấp thu Nguồn: Mujica et al., 1987, trích dẫn bởi Josep, 1999 Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 18 iii. Tốc độ sấy
Khái niệm tốc độ sấy Tốc độ sấy được xác định bằng lượng ẩm (hơi nước, kg) bay hơi trên 1 m2 bề mặt vật liệu sấy trong 1 đơn vị thời gian (1 giờ) và được biểu thị ở dạng vi phân: U = dx / Adt (kg/m2h) Trong đó: X: lượng ẩm bay hơi trong thời gian sấy, kg/h F: diện tích bề mặt của vật liệu sấy, m2 t: thời gian sấy, giờ Tốc độ sấy U biến đổi theo thời gian, giảm dần theo mức độ giảm hàm ẩm trong vật liệu sấy. Khi sấy, thường có khoảng 90% lượng ẩm trong vật liệu bốc hơi trong nửa thời gian đầu của quá trình, còn lại 10% sẽ bốc hơi trong nửa thời gian cuối. Cá được làm khô bằng cách cho nước khuếch tán ra khỏi cơ và da cá. Trong quá trình làm khô, tốc độ làm khô không phải là một hằng số mà nó thay đổi theo nhiệt độ và thời gian làm khô. Trước tiên, tốc độ làm khô bị chi phối bởi tốc độ bốc hơi nước ra khỏi bề mặt cá, sau một thời gian nó phụ thuộc vào cả tốc độ bốc hơi và tốc độ thoát ẩm ra khỏi bề mặt, sau đó bề mặt trở nên khô và khi đó tốc độ phụ thuộc vào tốc độ khuếch tán ẩm ra bề mặt (Võ Tấn Thành, 2003). Điều này thể hiện qua đường cong sấy của cá Hình 5: Sơ đồ sấy Tuỳ theo cấu tạo của vật liệu sấy và phương pháp sấy mà độ ẩm và nhiệt độ của vật liệu sấy ở các phần trong và trên bề mặt cũng khác nhau theo từng giai đoạn sấy. Các giai đoạn sấy gồm: giai đoạn đầu hay còn gọi là giai đoạn nung nóng vật liệu sấy đến nhiệt độ bay hơi của ẩm, giai đoạn thứ nhất hay giai đoạn có tốc độ sấy không đổi, giai đoạn thứ hai còn gọi là giai đoạn sấy giảm dần. - Giai đoạn sấy đẳng tốc Nguồn nhiệt Ẩm Truyền khối Đối lưu nhiệt Cá sặc rằn Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 19 Trong giai đoạn này, nước được bốc hơi là nước tự do trên bề mặt sản phẩm. Tốc độ di chuyển nước có thể thay thế cho tốc độ truyền nhiệt, nều không có sự thay đổi nhiệt độ của vật liệu sấy (tvl=twb). Do đó, tất cả năng lượng nhiệt đều sử dụng cho quá trình bốc hơi nước. Tốc độ di chuyển nước cũng là tốc độ truyền khối, di chuyển từ vật liệu sấy đến không khí bên ngoài(chưa bão hòa). Động lực cho quá trình bốc hơi nước thông qua lớp màng khí tiếp xúc trực tiếp với bề mặt sản phẩm được biểu thị bằng chênh lệch gradient áp suất hơi giữa bề mặt sấy và không khí sấy. Tốc độ truyền khối của quá trình: (dx/dt)c = k’g. A (Ps – Pa) Với: (dw/dt)c: tốc độ sấy ở giai đoạn đẳng tốc (kg nước/kg dry matter.h) x: hàm lượng ẩm trong sản phẩm (kg nước/kg d.m) A: diện tích bề mặt sấy (m2/ kg d.m) kg’: hệ số truyền khối (kg nước/m2.h.Pa) Ps: áp suất riêng phần của hơi nước ở bề mặt sản phẩm (Pa) Pa: áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí (Pa) Đây là giai đoạn, tốc độ thoát ẩm bị chi phối bởi nhiệt độ không khí, độ ẩm không khí, hình dạng cá, vận tốc và hướng di chuyển của dòng khí … ảnh hưởng trực tiếp đến vận tốc làm khô. Trong giai đoạn này có thể tăng tốc độ làm khô bằng cách tăng vận tốc, tăng nhiệt độ, giảm độ ẩm của không khí. Tuy nhiên, việc làm khô quá nhanh sẽ làm xuất hiện một lớp không thấm nước trên bề mặt thịt cá gây cản trở sự thoát ẩm, mặt khác nếu nhiệt độ làm khô quá cao thì sẽ làm cá chín, tốc độ sấy giảm. Giai đoạn sấy đẳng tốc thường rất ngắn, chỉ tồn tại khi bề mặt cá còn ẩm. - Giai đoạn sấy giảm tốc Sự kết thúc giai đoạn sấy với tốc độ không đổi xảy ra khi bề mặt cá bắt đầu khô, và vận tốc làm khô phụ thuộc chủ yếu vào sự khuếch tán ẩm tới bề mặt cá. Sự thay đổi tốc độ sấy phụ thuộc vào hình dáng cá, sự thay đổi độ ẩm cá, ảnh hưởng của da và sự co rút của cơ cá… Sau thời điềm sấy ở tốc độ không đổi, lượng nước còn lại trong thực phẩm giảm, sự bốc thoát hơi nước trở nên chậm dần. Tốc độ khuếch tán của của nước trong vật liệu giảm xuống nhỏ hơn tốc độ bay hơi của nước trên bề mặt vật liệu. Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 20 Việc thêm muối vào cá sẽ làm thay đổi thời gian sấy của cá. Quá trình sấy đẳng tốc sẽ ngắn lại, tốc độ sấy giảm vì áp suất hơi nước trên bề mặt cá thấp. Tốc độ sấy trong giai đoạn sấy giảm tốc cũng chậm lại, tốc độ sấy giảm vì việc thêm muối làm cho nước khuếch tán chậm trong cá. Sự thay đổi từ tốc độ sấy không đổi đến một tốc độ sấy chậm hơn xảy ra ở các giá trị độ ẩm khác nhau tùy thuộc vào từng loại thực phẩm và tính chất thực phẩm. Tuy nhiên, ở hầu hết các loại thực phẩm, thời điểm thay đổi tốc độ sấy xảy ra khi hàm lượng ẩm cân bằng với độ ẩm tương đối của không khí xung quanh vật liệu là 58-65% hay giá trị aw = 0,58-0,65. Hàm lượng ẩm ở thời điểm thay đổi tốc độ sấy xảy ra gọi là độ ẩm tới hạn, Xc . Kết thúc giai đoạn sấy đẳng tốc, khi X = Xc ở điểm thay đổi tốc độ, giá trị này biểu thị quá trình thoát nước trong sản phẩm sẽ giảm mạnh. Các yếu tố điều khiển giai đoạn sấy giảm tốc rất phức tạp, phụ thuộc vào lực khuếch tán bên trong thực phẩm và dựa trên sự thay đổi tính chất năng lượng của phân tử nước. Việc xác định giai đoạn sấy có ý nghĩa rất quan trọng, là cơ sở cho việc thiết lập chế độ sấy khác nhau thích ứng với đặc điểm từng giai đoạn để đảm bảo phẩm chất sản phẩm và tiết kiệm năng lượng. Ở giai đoạn sấy đẳng tốc, tốc độ vận chuyển của không khí sấy là một yếu tố rất quan trọng, tuy nhiên vai trò của nó trở nên kém quan trọng hơn ở giai đoạn này. Việc xác định tốc độ sấy giảm tốc phụ thuộc rất lớn vào cấu trúc của sản phẩm. 2.2.2 Các phương pháp sấy Sấy có thể được chia ra hai loại : sấy tự nhiên và sấy bằng thiết bị (sấy nhân tạo). Sấy tự nhiên là quá trình phơi vật liệu ngoài trời, không có sử dụng thiết bị. Các phương pháp sấy nhân tạo thực hiện trong các thiết bị sấy. Có nhiều phương pháp sấy nhân tạo khác nhau. Căn cứ vào phương pháp cung cấp nhiệt có thể chia ra các loại: sấy đối lưu, sấy bức xạ, sấy tiếp xúc, sấy thăng hoa, sấy bằng điện trường dòng cao tần, sấy điện trở... i. Sấy tự nhiên Sấy tự nhiên (phơi nắng) được tiến hành ở ngoài trời, không có quá trình đốt nóng nhân tạo. Năng lượng mặt trời là._. một dạng năng lượng cơ bản và quan trọng nhất trong số các nguồn năng lượng có thể thay thế. Khi sấy bằng năng lượng mặt trời, năng lượng mặt trời được thu nhận để làm nóng không khí, sau đó sự chuyển động của không khí làm tách ẩm để cá trở nên khô. Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 21 Khi sấy khô bằng phương pháp tự nhiên cần lưu ý chọn vị trí sân phơi để nguyên liệu nhận được nhiều năng lượng mặt trời nhất. Sân phơi phải khô ráo, thoáng mát. Tốt nhất là phơi trên giàn cao 0,8 – 1m vừa nhanh khô, vừa đảm bảo vệ sinh đồng thời thao tác dễ dàng. Ưu điểm - Công nghệ đơn giản, chi phí đầu tư và vận hành thấp. - Không đòi hỏi cung cấp năng lượng lớn và nhân công lành nghề - Có thể sấy lượng lớn vụ mùa với chi phí thấp. Nhược điểm - Kiểm soát điều kiện sấy rất kém - Tốc độ sấy chậm hơn so với sấy bằng thiết bị, do đó chất lượng sản phẩm cũng kém và dao động hơn. - Quá trình sấy phụ thuộc vào thời gian sấy trong ngày. - Đòi hỏi nhiều nhân công (Trần Văn Mai, Lê Khắc Huy, 2002). ii. Sấy khô nhân tạo Quá trình làm khô cá bằng năng lượng nhân tạo gọi là phương pháp sấy khô nhân tạo. Theo phương pháp này cá được làm khô trong các thiết bị sấy. Thiết bị sấy là một phòng kín, không khí trong phòng được đốt nóng do bộ phận cung cấp nhiệt đặt phía dưới, bên trên có lá chắn kim loại, nhiên liệu đốt nóng là than đá hoặc năng lượng điện, … Cá được xếp trên các sàn thưa đặt trên giàn, có nhiều lớp và mỗi lớp cách nhau từ 0,3 đến 0,4m. Nguyên tắc làm việc Không khí đi từ ngoài vào qua bộ phận cung cấp nhiệt được đốt nóng rồi đi vào phòng sấy làm nóng nguyên liệu, nước từ nguyên liệu bốc hơi, không khí trong phòng sấy được lưu thông nhờ chênh lệch nhiệt độ và đi từ dưới lên kéo theo hơi nước qua ống khói đi ra ngoài. Ưu điểm - Thời gian sấy ngắn hơn - Sấy suốt năm và xuất khẩu đều đặn - Sản phẩm ổn định về chất lượng và độ ẩm - Ngăn ngừa ruồi và côn trùng gây bẩn sản phẩm Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 22 - Sử dụng nguồn năng lượng tại chổ, tận dụng mặt bằng sản xuất Để tăng chất lượng sản phẩm cá khô, có thể dùng các cách sau: - Trước khi phơi, sấy cần phải mổ bụng, lấy hết nội tạng, cắt bỏ đầu, vảy và xẻ cá theo chiều dọc xương sống. - Phi lê riêng thịt cá và phơi, sấy nhằm làm tăng giá trị dinh dưỡng của sản phẩm - Trước khi phơi, sấy có thể ướp muối theo phương pháp muối khô, nếu tốc độ phơi, sấy nhanh có thể không cần ướp muối. (Phan Thị Thanh Quế,2005) 2.3 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH SẤY VÀ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM SẤY 2.3.1 Nguyên liệu Nguyên liệu có mức độ to, nhỏ, dầy mỏng, da cứng hay mềm, có vảy hay không có vảy, mổ xẻ hay để cả con… đều ảnh hưởng đến quá trình sấy. Trong đó, cá béo, cá béo vừa hay cá gầy có tác lớn nhất. 2.3.2 Chế độ sấy Chế độ sấy quyết định chất lượng sản phẩm, năng lượng tiêu hao, kích thước thiết bị. Chế độ sấy thông thường gồm các thông số cơ bản: nhiệt độ, độ ẩm và tốc độ tác nhân sấy. i. Nhiệt độ sấy: Nhiệt độ sấy càng cao thì tốc độ làm khô càng nhanh, quá trình sấy càng có hiệu quả cao. Tuy nhiên, nhiệt độ quá cao làm cho thịt cá bị khét, sản phẩm có màu đen. Trong quá trình lưu thông, do truyền nhiệt cho vật liệu sấy nên tác nhân sấy giảm dần nhiệt độ, độ ẩm tương đối tăng lên, khả năng sấy giảm đi. Nhiệt độ thường được sử dụng cho quá trình sấy dao động trong khoảng 50- 600C. Nghiên cứu trên đối tượng cá sặc rằn cho thấy nhiệt độ thích hợp đối với quá trình làm khô nguyên liệu này là 500C (Trương Thị Thu Năm, Nguyễn Minh Đạt, 2004). ii. Độ ẩm tương đối không khí: Khả năng sấy của không khí tùy thuộc vào độ ẩm tương đối của không khí. Độ ẩm này càng thấp thì khả năng hút ẩm càng cao do đó tốc độ sấy càng nhanh. Sấy chính là biện pháp nâng cao độ hút ẩm của không khí bằng cách giảm độ ẩm tương đối do tăng nhiệt độ. Do tiếp xúc với sản phẩm mà độ ẩm của không khí tăng lên trong quá trình sấy. Độ ẩm không khí đi vào thiết bị quá thấp sẽ làm cho thịt cá bị nút hoặc tạo ra lớp vỏ khô trên mặt, nếu cao quá sẽ làm cho tốc độ sấy giảm đi. Người ta chỉnh độ ẩm của không khí bằng cách chỉnh nhiệt độ của không khí đi vào, tốc độ lưu thông của nó và lượng vật liệu ẩm chứa trong thiết bị sấy. Khi độ ẩm không khí khoảng 80% thì quá trình sấy sẽ ngừng và có sự hút ẩm vào sản phẩm. Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 23 iii. Tốc độ không khí: Trong thiết bị sấy, dòng không khí nóng có thể lưu thông hoặc song song cùng chiều hay ngược chiều với lượng chuyển động của sản phẩm, theo chiều thẳng góc hoặc lưu thông trên bề mặt của sản phấm sấy đứng yên. Trong quá trình sấy khối lượng riêng của không khí tăng lên nên tạo dòng đối lưu tự nhiên. Nhưng vận tốc nhỏ, thời gian sấy dài thì phẩm chất thịt kém. Tốc độ không khí lớn, nhiệt độ sấy không đều. Thường vận tốc trung bình khoảng 0,4 – 0,6 m/s, không khí lưu thông song song với bề mặt cá, quá trình làm khô nhanh hơn, không khí lưu thông tạo thành góc 45o so với bề mặt cá, tốc độ sấy chậm nhất. 2.3.3 Thiết bị i. Lều sấy Phương pháp làm khô bằng năng lượng ánh sáng mặt trời được biết đến từ rất lâu đời, khi đó năng lượng mặt trời được sử dụng để bốc hơi nước trong thực phẩm. Phương pháp thực hiện khá đơn giản, nguyên liệu cá được mổ bụng, làm sạch, nhúng nước muối (nếu có) rồi đem phơi trên tấm phên tre hay lưới, hoặc lấy dây hay cây xỏ xâu đem treo hay gác lên giàn và phải lật trở hàng ngày. Tuy nhiên, thực phẩm dễ dàng bị nhiễm bẩn do bụi đất dính vào, côn trùng hay thú vật đi vào hoặc bị mưa ướt. Các yếu tố này làm giảm đi phẩm chất của sản phẩm khô, đồng thời chất lượng vệ sinh bị giảm sút. Kết quả của việc cải thiện phương pháp làm khô truyền thống nổi bật là lều sấy sử dụng năng lượng mặt trời. Các nghiên cứu đã chứng minh được tác dụng của các lều sấy này trong việc cải thiện tốc độ sấy, đồng thời giảm được các mối nguy về vi sinh vật cũng như các tác động không mong muốn từ môi trường bên ngoài. Đây là một phương pháp chế biến cải tiến. (Theo: truy cập ngày: 12/05/2007) Lều sấy sử dụng năng lượng mặt trời có thể được làm bằng các vật liệu khác nhau như thanh gỗ hay kim loại. Kiểu lều sấy cũng được thiết kế khác nhau tùy theo công suất, mục đích hay điều kiện khí hậu. Tuy nhiên, nguyên tắc cơ bản của việc thiết kế lều sấy này là sử dụng các tấm nhựa trong suốt cho toàn bộ các tia bức xạ đi qua, sau đó được lớp nhựa đen giữ lại, khi đó nội năng của các tia nhiệt sẽ được chuyển thành nhiệt năng. Khung lều được làm từ tre, gỗ nhỏ hay thanh nhôm, vật liệu sấy được đặt trên những thanh ngang bên trong lều. Ưu điểm của việc sử dụng lều sấy là thực phẩm được bảo vệ tốt, lều sấy nhẹ, dễ tháo gỡ, di chuyển nhưng công suất khá nhỏ và bị ảnh hưởng của điều kiện thời tiết, khí hậu… Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 24 Hình 6: Lều sấy ii. Tủ sấy Nguyên lý hoạt động Không khí nóng được dùng làm tác nhân sấy có nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ phù hợp, chuyển động chảy trùm lên vật sấy làm cho ẩm trong vật sấy bay hơi rồi đi theo tác nhân sấy. Không khí chuyển động cùng chiều, ngược chiều hoặc cắt ngang dòng chuyển động của sản phẩm. Quá trình sấy đối lưu được thực hiện theo mẻ (gián đoạn). Trên hình vẽ dưới là sơ đồ nguyên lý sấy đối lưu bằng không khí nóng. Sản phẩm sấy có thể lấy ra khỏi buồng sấy theo mẻ. Caloriphe 2 đốt nóng không khí là loại caloriphe điện. Đây là quá trình phổ biến vì chủ động được trong mọi điều kiện thời tiết, sấy nhanh và tiện lợi hơn so với sấy tự nhiên. (Trần Văn Mai, Lê Khắc Huy, 2002) Hình 7: Sơ đồ hệ thống sấy đối lưu Nguồn: Trần Văn Mai, Lê Khắc Huy, 2002 Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 25 2.4 SƠ LƯỢC VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU Tính đến nay có khá nhiều nghiên cứu liên quan đến cá sặc rằn. Tại Thái Lan, cá sặc rằn là một món ăn truyền thống và thường được chế biến bằng phương pháp chiên sau khi đã ướp muối và được tiến hành phơi dưới ánh nắng mặt trời. Theo Smith,1945 và Indraramphan, 1981 đã có nhiều thí nghiệm nghiên cứu về khô cá sặc rằn được tiến hành để phục vụ cho quá trình chế biến. (Theo: docrep/ field/ 003/ AC231E/AC231E12.htm, truy cập ngày: 11/05/2007) Từ việc phân tích thành phần hóa học cho thấy, cá sặc rằn có giá trị dinh dưỡng cao, với hàm lượng protein 17,3 – 18,4 g/100g thịt cá, vì thế nó được xem là nguồn thực phẩm tốt cho người. Bên cạnh đó, hàm lượng lipid cao: 2,9 – 3,2 g/100g cá (Võ Anh Dũng, Huỳnh Hồng Hạnh, Trương Thị Thu Năm – 2004), làm cá rất dễ bị hư hỏng. Ngoài ra, một số nghiên cứu về nhiệt độ sấy cho thấy: ở nhiệt độ sấy quá cao (hơn 600C), khô sẽ có mùi ôi khó chịu, nếu nhiệt độ sấy quá thấp thì thời gian sấy sẽ kéo dài, tạo điều kiện cho vi sinh vật và enzyme hoạt động làm tăng chỉ số peroxyde. Nhìn chung nhiệt độ sấy thích hợp là 500C (Nguyễn Minh Đạt, Trương Thị Thu Năm, 2004) để hạn chế sự ôi hóa chất béo. Để đảm bảo an tòan cho khô trong quá trình bảo quản đồng thời sản phẩm đạt chất lượng cảm quan tốt thì cần phải ướp nguyên liệu với muối có nồng độ 22%, nồng độ đường glucose 1,5% và rượu 35ml/ kg nguyên liệu (Đòan Thị Kiều Tiên, 2006); hay muối có nồng độ 22%, nồng độ đường saccharose 2% và rượu 40ml/ kg nguyên liệu (Nguyễn Thị Mỹ Hạnh, 2006). Thêm vào đó, một trong những chỉ tiêu quyết định chế độ và thời gian bảo quản bất kỳ một sản phẩm thực phẩm nào đó là độ hoạt động của nước (aw). Những nghiên cứu về độ hoạt động của nước cho thấy, sấy là một phương pháp loại nước ra khỏi sản phẩm kết hợp với việc bổ sung các thành phần chất tan (ngâm muối, đường,rượu) là phương pháp hữu hiệu để làm giảm aw mà không cần giảm độ ẩm sản phẩm đến mức quá thấp. Thêm vào đó, muối còn giúp ngăn cản sự phát triển của vi sinh vật gây độc cho thực phẩm có giá trị dinh dưỡng như cá (Zdislaw, 1990). Các nghiên cứu về khả năng bảo quản sản phẩm khô cho thấy nguyên liệu được ngâm muối nồng độ cao ứng với giá trị aw thấp nhất và thời gian sấy được rút ngắn, độ ẩm của sản phẩm được giữ ở mức độ nhất định (Motarjemi, 1988 - Tosep, 1990). Dựa trên các tài liệu nghiên cứu lý thuyết về tính chất nước trong thực phẩm cho thấy, nước ở giá trị 0,2-0,3 < aw ≤ 0,7 là các lớp nước đơn phân tử, vẫn có liên kết với các thành phần và có khả năng xuyên thấu vào bên trong hệ thống thực phẩm. Nghiên cứu của Bone (1969), Chou và Morr (1979) trên các sản phẩm thịt cá có qua ướp muối cho thấy những loại sản phẩm này thì aw nhỏ hơn hoặc bằng 0,71 là khoảng hoạt động của nước Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 26 an toàn cho quá trình bảo quản tiếp theo. Tuy nhiên, khi nghiên cứu về nồng độ muối ngâm chứng minh rằng nồng độ muối ngâm cao gây ra giá trị cảm quan không tốt tạo vị mặn, sản phẩm trở nên cứng, muối áo bên ngoài nhiều, mất hương vị thơm ngon đặc trưng của sản phẩm. Do đó để tạo sản phẩm khô đạt chất lượng cao phải là sản phẩm khô có giá trị aw nhưng vẫn duy trì được độ ẩm thích hợp, không quá mặn và có giá trị cảm quan cao. 2.5 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU Thông qua những hiểu biết về nguyên liệu cá sặc rằn cũng như quá trình sấy khô cá và các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình sấy, chất lượng của sản phẩm sấy nhằm đáp ứng mục tiêu đề ra, đề tài sẽ tiến hành các nội dung sau: - Khảo sát sự tiêu hao khối lượng nguyên liệu cá trong quá trình xử lý sơ bộ (bỏ nội tang ), ngâm muối đến thành phẩm. - Xác định đường cong sấy và tốc độ sấy trong tủ sấy ở nhiệt độ 500C. - Xác định đường cong sấy và tốc độ sấy trong lều sấy. Trên cơ sở các số liệu thu thập được, tiến hành xây dựng và hoàn thiện quy trình chế biến khô cá. Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 27 CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.1 THỜI GIAN NGHIÊN CỨU Thí nghiệm được tiến hành trong 12 tuần từ tháng 2/2007 đến tháng 5 /2007. 3.2 ĐỊA ĐIỂM NGHIÊN CỨU Các thí nghiệm được tiến hành tại bộ môn Công nghệ thực phẩm - Khoa Nông nghiệp và sinh học ứng dụng - Đại học Cần Thơ. 3.3 PHƯƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM 3.3.1 Dụng cụ - Lều sấy - Tủ sấy (Sibata) - Cân - Máy phân tích ẩm - Một số dụng cụ thủy tinh phòng thí nghiệm. 3.3.2 Nguyên liệu Nguyên liệu cá sặc rằn sử dụng cho nghiên cứu được thu mua ở cùng một vùng nuôi nguyên liệu (phường Long Tuyền, quận Bình Thủy, thành phố Cần Thơ) nhằm ổn định các yếu tố về môi trường, chế độ nuôi dưỡng. Cá sặc rằn, yêu cầu phải còn sống cho đến khi về đến phòng thí nghiệm, khối lượng 75g-120 g/con. Sau khi vận chuyển cá đến phòng thí nghiệm, tiến hành xử lý sơ bộ, loại vảy, nội tạng trước khi thực hiện các nghiên cứu. 3.4 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3.4.1 Phương pháp thu thập và xử lý số liệu Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên với hai lần lặp lại. Kết quả được tính toán thống kê theo chương trình Statgraphics 4.0 , phân tích ANOVA với phép thử LSD để so sánh trung bình các nghiệm thức. 3.4.2 Nội dung và bố trí thí nghiệm Từ các nghiên cứu trước đó, quy trình tổng quát trong quá trình chế biến khô cá sặc rằn được đề nghị thể hiện ở hình 8. Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 28 Nguyên liệu Cân Xử lý Ngâm muối NaCl (nồng độ 22%, ngâm qua đêm) Vớt ra, để ráo Cân Sấy sơ bộ (2 giờ) Ướp đường (nồng độ 2%) Ướp rượu (40ml/kg nguyên liệu) Vớt ra, để ráo Cân Sấy bằng lều sấy Sấy bằng tủ sấy (50 0C) Sản phẩm (34% ẩm) Sản phẩm (34% ẩm) Hình 8: Quy trình tổng quát chế biến khô cá Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 29 Các thí nghiệm trong nội dung thực hiện của đề tài bao gồm: - Thí nghiệm 1: Khảo sát tiêu hao nguyên liệu trong quá trình xử lý sơ bộ (bỏ nội tạng), ướp muối, đường và rượu. - Thí nghiệm 2: Xác định đường cong sấy, tốc độ sấy trong tủ sấy ở nhiệt độ 500C -Thí nghiệm 3: Xác định đường cong sấy, tốc độ sấy trong lều sấy Cụ thể như sau: Thí nghiệm 1: Khảo sát hiệu suất thu hồi trong quá trình xử lý sơ bộ (bỏ nội tạng), ướp muối đến thành phẩm và tính định mức cho sản phẩm - Mục đích Xác định tiêu hao nguyên liệu và sự thay đổi tính chất của nguyên liệu cá sặc rằn ban đầu làm cơ sở cho các quá trình nghiên cứu khảo sát sản phẩm, đồng thời lựa chọn được các thông số thích hợp cho sản phẩm khô được nghiên cứu. - Tiến hành thí nghiệm: Cá sặc rằn tươi sống có khối lượng 75g – 120g. Sau khi cân, xác định khối lượng ban đầu của nguyên liệu. Tiến hành làm sạch vảy, nắp mang và nội tạng. Rửa sạch bằng nước và tiến hành cân. Mục đích của việc cân ở giai đoạn này nhằm xác định phế phẩm đã loại ra từ nguyên liệu. Cá được xử lý đem ngâm qua đêm trong dung dịch muối có nồng độ 22%. Sau đó, cá được vớt ra rửa lại bằng dung dịch muối 2%. Mục đích của công đoạn này là tránh hiện tượng muối áo bên ngoài bề mặt sản phẩm sau khi sấy. Sau khi để ráo, cá được cân để xác định khối lượng trước khi sấy sơ bộ. Sau đó, cá được tiếp tục ướp đường (nồng độ 2%) và ướp rượu (40ml /kg nguyên liệu), vớt ra để ráo để cân khối lượng. - Kết quả thu nhận: Xác định được khối lượng ban đầu của nguyên liệu và khối lượng cá qua từng công đoạn. Khi đó tiến hành khảo sát hiệu suất thu hồi sản phẩm. + Hiệu suất thu hồi sau khi cá được làm chết và đã loại bỏ nội tạng, mang, vảy: được xác định dựa vào khối lượng cá sau xử lý sơ bộ so với khối lượng cá ban đầu. + Hiệu suất thu hồi sau khi cá được ngâm trong dung dịch muối được xác định dựa vào khối lượng cá sau ngâm muối so với khối lượng nguyên liệu ban đầu. Khối lượng sau xử lý sơ bộ (g) Khối lượng nguyên liệu ban đầu (g) *100A = Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 30 + Hiệu suất thu hồi sản phẩm: được xác định dựa vào khối lượng sản phẩm cá khô so với khối lượng cá ban đầu. + Tính định mức sản phẩm: xác định dựa vào khối lượng ban đầu và khối lượng sản phẩm cá khô ở các chế độ được lựa chọn. Trong đó H: Định mức sản phẩm (kg nguyên liệu / kg sản phẩm) Thí nghiệm 2: Xác định đường cong sấy, tốc độ sấy trong tủ sấy ở nhiệt độ 500C. - Mục đích Thông qua chỉ tiêu theo dõi về khối lượng theo thời gian sấy và thời gian sấy để sản phẩm cá đạt độ ẩm 34%. Từ đó, xác định đường cong sấy, tốc độ sấy trong tủ sấy. - Tiến hành thí nghiệm Nguyên liệu cá sặc rằn với 5 khối lượng (A) khác nhau (A1, A2, A3, A4, A5) sẽ được tiến hành xử lý như đã trình bày ở thí nghiệm 1. Sau đó, sẽ được đem sấy bằng tủ sấy ở nhiệt độ 500C đến khi sản phẩm cá đạt được giá trị độ ẩm 34% thì ngừng quá trình sấy. Với: A1= 1 kg A2= 2 kg A3= 2,5 kg A4= 3 kg A5= 4 kg - Tổng số nghiệm thức: 5 nghiệm thức. - Tổng số đơn vị thí nghiệm: 5x2 = 10 đơn vị thí nghiệm. Khối lượng sau ướp muối NaCl (g) Khối lượng nguyên liệu ban đầu (g) *100 B= Khối lượng sản phẩm (g) Khối lượng nguyên liệu ban đầu (g) *100 C= Khối lượng nguyên liệu ban đầu (g) Khối lượng sản phẩm (g) *100H= Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 31 - Kết quả thu nhận: Thông qua các thông số thực tế: - Thiết lập đường cong sấy: xây dựng mối tương quan giữa thời gian sấy và hàm lượng ẩm trong vật liệu. - Xác định được tốc độ sấy trong tủ sấy. Thí nghiệm 3: Xác định đường cong sấy, tốc độ sấy trong lều sấy. - Mục đích Thông qua chỉ tiêu theo dõi về khối lượng theo thời gian sấy và thời gian sấy để sản phẩm cá đạt độ ẩm 34%, diễn tiến nhiệt độ trong lều sấy, nhiệt độ và độ ẩm ngoài trời. Từ đó, xác định tốc độ sấy trong lều sấy. - Tiến hành thí nghiệm Quá trình tiến hành tương tự như thí nghiệm 2, nhưng nguyên liệu cá sẽ được đem sấy bằng lều sấy đến khi sản phẩm cá đạt được giá trị độ ẩm 34% thì ngừng quá trình sấy. Với: B1= 2 kg B2= 2,5kg B3= 3 kg B4= 4 kg B5= 5 kg - Tổng số nghiệm thức: 5 nghiệm thức. - Tổng số đơn vị thí nghiệm: 5x2= 10 đơn vị thí nghiệm. - Kết quả thu nhận Thông qua các số liệu thực tế ghi nhận thu được : + Thiết lập được đồ thị đường cong sấy: xây dựng mối tương quan giữa thời gian sấy và hàm lượng ẩm trong vật liệu trong lều sấy và tủ sấy.. + Xác định tốc độ sấy trong lều sấy. Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 32 CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ THẢO LUẬN 4.1 KHẢO SÁT HIỆU SUẤT THU HỒI TRONG CHẾ BIẾN KHÔ CÁ SẶC RẰN Xác định hiệu suất thu hồi là một trong những thông số quan trọng trong quá trình chế biến, là cơ sở cho việc thiết kế hệ thống sấy và ước tính giá thành sản phẩm. Hiệu suất thu hồi phụ thuộc rất lớn vào loại nguyên liệu, kỹ thuật xử lý nguyên liệu và đôi khi cũng chịu ảnh hưởng của tốc độ thoát ẩm. Chính vì thế, việc xác định hiệu suất thu hồi sản phẩm qua từng công đoạn là yêu cầu cần thiết. Thí nghiệm được tiến hành đối với hai phương pháp sấy là tủ sấy và lều sấy qua từng công đoạn từ nguyên liệu ban đầu qua xử lý sơ bộ, ngâm muối và kết thúc quá trình sấy khi sản phẩm đạt độ ẩm 34% (thông số tối ưu của Trương Thị Thu Năm, 2004; Đoàn Thị Kiều Tiên, 2006). Sơ đồ khối các công đoạn thu hồi sản phẩm trong toàn tiến trình chế biến thể hiện ở hình 9 Hình 9: Sơ đồ khối các công đoạn thu hồi Quá trình tính toán hiệu suất thu hồi được xác lập nhằm có thể ước đoán được hiệu quả của quá trình chế biến, kết quả được tổng kết ở bảng 4,5 và đồ thị hình 10. Cá sặc rằn F Sản phẩm cá khô C% 100% A% B% DD muối NaCl Xử lý sơ bộ Ướp muối Sấy Nội tạng, mang, vảy Nước Nước (100-A)% Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 33 Bảng 4 : Kết quả hiệu suất thu hồi qua từng công đoạn và định mức sản phẩm khô cá sặc rằn đối với tủ sấy Hiệu suất thu hồi Khối lượng mẫu (kg) Ban đầu F (%) Sau xử lý sơ bộ A (%) Sau ướp muối B (%) Sản phẩm C (%) Định mức sản phẩm (kg/kg) H=F/C 1 2 2,5 3 4 100 100 100 100 100 83,74 84,10 85,14 87,48 80,25 76,44 76,15 76,30 80,20 74,07 38,14 39,07 39,17 39,51 37,74 2,62 2,56 2,55 2,53 2,65 Trung bình 100 84,14 76,63 38,72 2,58 Độ lệch chuẩn 2,62 2,22 0,75 0,05 % Sai số 3,11 2,89 1,94 1,96 Bảng 5 : Kết quả hiệu suất thu hồi qua từng công đoạn và định mức sản phẩm khô cá sặc rằn đối với lều sấy Hiệu suất thu hồi Khối lượng mẫu (kg) Ban đầu F (%) Sau xử lý sơ bộ A (%) Sau ướp muối B (%) Sản phẩm C (%) Định mức sản phẩm (kg/kg) H=F/C 2 2,5 3 4 5 100 100 100 100 100 86,17 82,23 76,19 83,82 78,81 80,67 74,31 72,10 74,80 74,75 36,78 35,01 34,66 35,27 35,13 2,72 2,86 2,89 2,83 2,85 Trung bình 100 81,44 75,33 35,37 2,83 Độ lệch chuẩn 3,97 3,19 0,82 0,07 % Sai số 4,88 4,23 2,32 2,30 Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 34 100% 84.14% 76.63% 38.72% 0 20 40 60 80 100 % K hố i l ư ợ n g Ban đầu Xử lý sơ bộ Ướp muối Sản phẩm Tủ sấy 100% 81.44% 75.33% 35.37% 0 20 40 60 80 100 % K hố i l ư ợ n g Ban đầu Xử lý sơ bộ Ướp muối Sản phẩm Lều sấy Hình 10: Đồ biểu diễn sự hao hụt khối lượng đối với tủ sấy và lều sấy Theo kết quả ghi nhận cho thấy trong quá trình chế biến khô cá sặc rằn có sự hao hụt khối lượng ở cả 3 công đoạn khảo sát, trong đó nhiều nhất là trong công đoạn sấy: gần bằng 38% khi sử dụng tủ sấy và xấp xỉ 40% nếu dùng lều sấy. Sự hao hụt khối lượng ở công đoạn này chủ yếu là do quá trình mất ẩm nhằm giúp nguyên liệu đạt độ khô cần thiết. Tiếp đó là công đoạn xử lý sơ bộ và tỉ lệ hao hụt thấp nhất là quá trình ngâm trong dung dịch muối. Như vậy, quá trình ngâm muối có sự cân bằng giữa lượng muối ngấm vào và nước thoát ra khỏi dịch bào. Tuy nhiên, sự thay đổi hiệu suất thu hồi phụ thuộc rất lớn vào công đoạn xử lý sơ bộ. Số liệu ở bảng 4 và 5 cho thấy, khi hiệu suất thu hồi ở công đoạn xử lý sơ bộ thấp sẽ kéo theo hiệu suất thu hồi sản phẩm nhỏ. Điều này phụ thuộc vào kỹ thuật xử lý, tay nghề của người thực hiện và đặc tính nguyên liệu ban đầu. Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 35 Từ số liệu ghi nhận ở bảng 5 và bảng 6 có thể nói rằng để nhận được 1 kg khô cá sặc rằn có độ ẩm 34% cần 2,58 kg nguyên liệu tươi (đối với tủ sấy) và 2,83 kg (đối với lều sấy). So sánh với kết quả nghiên cứu khác, định mức sản phẩm khi thực hiện đối với lều sấy đạt được là 3,36 (kg nguyên liệu/kg sản phẩm) (Nguyễn Minh Đạt, 2004) mặc dù có cùng độ ẩm ở sản phẩm cuối là 34%. Do đó, có sự chênh lệch đáng kể về định mức sản phẩm ở hai thí nghiệm. Điều này có thể giải thích là do mặc dù có sự tương tự nhau trong quá trình chế biến khô cá nhưng trong tiến trình thực hiện chế biến cá khô trước đây chỉ có công đoạn ướp muối, không có quá trình ướp đường và rượu. Các thành phần chất tan này khi bổ sung sẽ làm giảm aw (theo định luật Raoult) do có sự liên kết của nhóm hydroxyl của đường, rượu với nước hay protein bị khử mất nước do sự đông tụ và kết tủa của protein dưới tác dụng của muối ở nồng độ 22%. Với cá đã qua xử lý muối, đường và rượu với nồng độ cao cho sản phẩm có độ ẩm và giá trị aw thấp . Sự hấp thu này của cá sẽ giúp đạt sự ổn định nhanh chóng, đồng thời làm giảm tỉ lệ sấy (Clucas và Sutcliffe, 1981; Aima et al., 1984) nên sự hao hụt sẽ không cao. Theo nghiên cứu của Huỳnh Ngọc Kim Nguyên (2005) thì quá trình chế biến khô cá sặc rằn có định mức là 3,07 (kg nguyên liệu/ kg sản phẩm). Tuy nhiên, sản phẩm quá trình sấy được dừng lại ở 43% (CBK) thấp hơn so với thí nghiệm trên. Điều này có thể giải thích do thí nghiệm này chỉ thực hiện ngâm muối trong quá trình chế biến và không có sự bổ sung thêm thành phần chất tan khác. Do đó, để thuận lợi trong quá trình bảo quản sản phẩm cần được sấy đến độ ẩm thấp hơn dẫn đến sự hao hụt cao hơn so với sản phẩm cá khô được dừng lại tại độ ẩm 34%. Theo nghiên cứu của Ross, Bone (1987) aw giảm dần khi thành phần chất tan gia tăng. Vì vậy, theo Leistner và những cộng sự, trong quá trình kết hợp muối, đường, rượu đã hình thành một rào cản hữu hiệu nhằm làm giảm aw nhưng vẫn duy trì được độ ẩm cần thiết (Barbosa-Cánovas et al., 1995). Trong các thành phần trên thì muối giữ vai trò đặc biệt quan trọng do những ảnh hưởng lớn đến độ hoạt động của nước trong thịt cá. Nhiều nghiên cứu đã cho thấy sự tác động của NaCl đến sự thay đổi aw của thực phẩm (Leistner et al., 1981; Gauthier et al., 1986; Lin et al., 1990; trích dẫn bởi Josep, 1999). Điều này giải thích vì sao có sự khảo sát hao hụt khối lượng ngay sau thời điểm ướp muối. Ngoài ra, trong trường hợp chỉ sử dụng NaCl thì sản phẩm màu sẫm, khó nhìn, mùi vị không hấp dẫn. Để nâng cao hiệu quả sử dụng của muối thì việc kết hợp với đường và rượu sẽ mang đến giá trị cảm quan tốt hơn: khô có vị măn dịu, mùi thơm đồng thời cấu trúc sản phẩm không quá cứng, bề mặt mềm hơn so với sản phẩm khô chỉ qua ngâm muối. Chính vì thế, cần phải có sự kết hợp của các thành phần chất tan khác nhằm làm giảm thiểu một phần muối sử dụng. Đây còn là một vấn đề khá mới mẻ do thói quen của người dân ít sử dụng các thành phần chất tan khác muối để ướp cá trong chế biến Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 36 cá khô (Nguyễn Văn Mười, 2006). 4.2 XÁC ĐỊNH ĐƯỜNG CONG SẤY, TỐC ĐỘ SẤY TRONG TỦ SẤY Ở 50OC Nhiều thí nghiệm nghiên cứu về quá trình chế biến khô cá sặc rằn đã được thực hiện với qui mô phòng thí nghiệm đã chọn ra được nhiệt độ sấy thích hợp là 500C (Nguyễn Minh Đạt, Trương Thị Thu Năm, 2004). Do cá sặc rằn là nguyên liệu thực phẩm có hàm lượng chất béo cao rất dễ bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ cao, dẫn đến tăng chỉ số peroxid. Ngược lại, nếu sấy ở nhiệt độ thấp hơn sẽ làm giảm tốc độ thoát ẩm, thời gian kéo dài nên rất dễ gây nên hiện tượng hóa nhầy trên bề mặt sản phẩm làm giảm giá trị cảm quan. Ngoài ra, nhiệt độ sấy thấp (450C) sẽ tạo điều kiện cho enzyme hoạt động tốt và vi sinh vật phát triển dẫn đến sự ôi hóa chất béo gây khó khăn trong quá trình bảo quản. Để xác định thời điểm dừng quá trình sấy, dựa vào sự thay đổi khối lượng của cá khi phơi sấy. Điều này được ước đoán thông qua việc xác định độ ẩm sản phẩm trước khi thực hiện quá trình sấy và theo nguyên lý: chỉ có nước khuếch tán trong tiến trình sấy trong khi hàm lượng chất khô không thay đổi. Dựa vào các số liệu chỉ tiêu theo dõi về khối lượng từng mẻ sấy, khối lượng giảm theo thời gian sấy và thời gian sấy đến khi sản phẩm khô cá đạt độ ẩm 34%. Từ đó, xác định được đường cong sấy và tốc độ sấy trong tủ sấy. Kết quả phân tích được tổng kết ở bảng 6 và đồ thị hình 11. Bảng 6: Thời gian sấy trung bình, tốc độ sấy trung bình với các khối lượng mẻ sấy khác nhau khi sấy bằng tủ sấy Khối lượng mẫu (kg) Thời gian sấy trung bình (h) Tốc độ sấy trung bình % ẩm (CBK)/h 1 2 2,5 3 4 10,79a 13,73 b 13,22ab 16,69 c 19,16 c 11,67 b 8,06a 8,07a 7,50a 5,88a Các chữ cái khác nhau biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê trong cùng một cột, ở độ tin cậy 95% Theo nghiên cứu về đường cong sấy đối với thực phẩm, tương quan giữa độ ẩm ( CBK) và thời gian sấy được thiết lập theo theo quy luật hàm số mũ (exponential curve) (Crank 1956) được thể hiện ở đồ thị hình 11. Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 37 y = 159.57e-0.1087x R2 = 0.9959 40 60 80 100 120 140 160 180 0 2 4 6 8 10 12 14 Thời gian (giờ) Đ ộ ẩm (% CB K) Đường cong sấy y = 166.92e-0.0892x R2 = 0.9991 40 60 80 100 120 140 160 180 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Thời gian (giờ) Đ ộ ẩm (% CB K) Đường cong sấy Mẻ 1 kg Mẻ 2 kg y = 154.32e -0.0875x R2 = 0.9972 40 60 80 100 120 140 160 180 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Thời gian (giờ) Đ ộ ẩm (% CB K) Đường cong sấy y = 173.8e -0.0744x R2 = 0.9981 40 60 80 100 120 140 160 180 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 Thời gian (giờ) Đ ộ ẩ m (% CB K) Đường cong sấy Mẻ 2,5 kg Mẻ 3 kg y = 168,81e-0,0632x R2 = 0,9986 40 60 80 100 120 140 160 180 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Thời gian (giờ) Đ ộ ẩm (% CB K) Đường cong sấy Mẻ 4 kg Hình 11: Đồ thị đường cong sấy cá sặc rằn với các khối lượng khác nhau bằng tủ sấy Phân tích các số liệu từ bảng 6 và đồ thị ở hình 11 cho thấy sự thay đổi độ ẩm (CBK) theo thời gian sấy đối với những khối lượng mẻ khác nhau là khác nhau và đều tuân theo quy luật hàm số mũ. Trong quá trình sấy, lượng nước tự do hay nước liên kết yếu Luận văn tốt nghiệp khóa 28 - 2007 Trường Đại học Cần Thơ Ngành Công Nghệ Thực Phẩm - Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng Trang 38 được giữ lỏng lẻo trong các khe vách tế bào sẽ được di chuyển một cách dễ dàng. Do đó, tốc độ sấy trong các mẻ sấy khác nhau đều cao ở giai đoạn đầu nhưng giảm dần khi độ ẩm sản phẩm giảm vì lượng nước còn lại chủ yếu là nước liên kết. Ngoài ra, trong tiến trình sấy khi có sự di chu._.