nghiên cứu công nghệ sản xuất cá tra fillet hun khói

Thành phần của khói hun Thành phần của khói xông là một yếu tố quan trọng khi xông khói vì nó có quan hệ mật thiết với chất lượng và tính bảo quản của sản phẩm trong quá trình hun khói.

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

CÁ TRA FILLET HUN KHÓI

Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Chuyên ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Giảng viên hướng dẫn : TS.NGUYỄN TIẾN LỰC

Sinh viên thực hiện : ĐẶNG THANH BÌNH MSSV: 1091100133 Lớp: 10HTP1

TP Hồ Chí Minh, tháng 03 năm 2012

PHIẾU GIAO ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN/ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

(Phiếu này được dán ở trang đầu tiên của quyển báo cáo ĐA/KLTN)

1 Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài (sĩ số trong nhóm……):

(1) MSSV: ……… Lớp:

(2) MSSV: ……… Lớp:

(3) MSSV: ……… Lớp:

Ngành :

Chuyên ngành :

2 Tên đề tài :

3 Các dữ liệu ban đầu :

4 Các yêu cầu chủ yếu :

5 Kết quả tối thiểu phải có: 1)

2)

3)

4)

Ngày giao đề tài: ……./…… /……… Ngày nộp báo cáo: ……./…… /………

Chủ nhiệm ngành (Ký và ghi rõ họ tên) TP HCM, ngày … tháng … năm ………

Giảng viên hướng dẫn chính

(Ký và ghi rõ họ tên)

Giảng viên hướng dẫn phụ

(Ký và ghi rõ họ tên)

BẢN NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

ĐỒ ÁN/ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

(GVHD nộp Bản nhận xét này về Văn phòng Khoa)

1 Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài (sĩ số trong nhóm……):

(1) MSSV: ……… Lớp:

(2) MSSV: ……… Lớp:

(3) MSSV: ……… Lớp:

Ngành :

Chuyên ngành :

2 Tên đề tài:

3 Tổng quát về ĐA/KLTN: Số trang: Số chương:

Số bảng số liệu: Số hình vẽ:

Số tài liệu tham khảo: Phần mềm tính toán:

Số bản vẽ kèm theo: Hình thức bản vẽ:

Hiện vật (sản phẩm) kèm theo:

4 Nhận xét: a) Về tinh thần, thái độ làm việc của sinh viên:

b) Những kết quả đạt được của ĐA/KLTN:

c) Những hạn chế của ĐA/KLTN:

5 Đề nghị: Được bảo vệ (hoặc nộp ĐA/KLTN để chấm) … Không được bảo vệ … TP HCM, ngày … tháng … năm ………

Giảng viên hướng dẫn

(Ký và ghi rõ họ tên)

Khoa: ………

PHIẾU CHẤM ĐIỂM ĐỒ ÁN/ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 1 Họ và tên sinh viên:

MSSV: ……… Lớp:

2 Tên đề tài:

3 Họ và tên người chấm điểm:

4 Nhiệm vụ: GV hướng dẫn … GV phản biện … GV chấm … Chủ tịch Hội đồng … Thư ký Hội đồng … Ủy viên Hội đồng … 5 Nhận xét:

6 Điểm đánh giá (theo thang điểm 10, làm tròn đến phần nguyên): Bằng số : Bằng chữ : TP HCM, ngày … tháng … năm ………

Người chấm điểm

(Ký và ghi rõ họ tên)

Khoa: ………

BẢN NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN ĐỒ ÁN/ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP (GVPB nộp Bản nhận xét này về Văn phòng Khoa) 1 Họ và tên sinh viên/ nhóm sinh viên được giao đề tài (sĩ số trong nhóm……):

(1) MSSV: ……… Lớp:

(2) MSSV: ……… Lớp:

(3) MSSV: ……… Lớp:

2 Tên đề tài:

3 Nhận xét: a) Những kết quả đạt được của ĐA/KLTN:

b) Những hạn chế của ĐA/KLTN:

4 Đề nghị: Được bảo vệ … Bổ sung thêm để bảo vệ … Không được bảo vệ … 5 Các câu hỏi sinh viên cần trả lời trước Hội đồng: (1)

(2)

(3)

TP HCM, ngày … tháng … năm ………

Giảng viên phản biện

(Ký và ghi rõ họ tên)

Khoa: ………

PHIẾU CHẤM ĐIỂM ĐỒ ÁN/ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP 1 Họ và tên sinh viên:

MSSV: ……… Lớp:

2 Tên đề tài:

3 Họ và tên người chấm điểm:

4 Nhiệm vụ: GV hướng dẫn … GV phản biện … GV chấm … Chủ tịch Hội đồng … Thư ký Hội đồng … Ủy viên Hội đồng … 5 Nhận xét:

6 Điểm đánh giá (theo thang điểm 10, làm tròn đến phần nguyên): Bằng số : Bằng chữ : TP HCM, ngày … tháng … năm ………

Người chấm điểm

(Ký và ghi rõ họ tên)

LỜI CẢM ƠN

Sau một thời gian nghiên cứu các tài liệu tham khảo kết hợp với các kiến thức

đã học được trong quá trình học tại trường Đại học Kỹ thuật Công nghệ Thành Phố

Hồ Chí Minh, báo cáo đồ án đã được hoàn thiện là nhờ vào sự giúp đỡ tận tình đầy

trách nhiệm của nhiều Thầy cô, bạn bè, đồng nghiệp, các anh chị trong “Trung tâm

công nghệ sau thu hoạch - Viện Nghiên Cứu Thủy Sản II ” đã tạo điều kiện cho tôi

hoàn thành tốt đồ án tốt nghiệp của mình

Trước hết, tôi xin gửi đến Ban lãnh đạo trường Đại học Kỹ thuật công nghệ

Tp.Hồ Chí Minh, các thầy cô trong khoa Công nghệ thực phẩm sự kính trọng và

lòng biết ơn khi đã dạy dỗ và truyền đạt cho tôi những kiến thức quý báu trong

suốt những năm vừa qua

Sự biết ơn sâu sắc nhất xin được dành cho thầy TS.Nguyễn Tiến Lực Là

người thầy đã trực tiếp hướng dẫn tận tình và động viên tôi trong suốt quá trình

thực hiện đồ án nghiên cứu này

Xin gửi lời cám ơn đến quý Ban giám đốc và các Anh/Chị trong “Trung tâm

công nghệ sau thu hoạch - Viện Nghiên Cứu Thủy Sản II”, cảm ơn chị Nguyễn

Thị Phương Thảo, Phó giám đốc Trung tâm công nghệ sau thu hoạch - Viện

Nghiên Cứu Thủy Sản II, đã nhiệt tình giúp đỡ tôi trong thời gian tôi thực nghiệm

tại phòng thí nghiệm của Viện

Xin gửi đến quý Thầy/Cô Khoa công nghệ thực phẩm – Trường Đại học Kỹ

Thuật Công Nghệ Thành Phố Hồ Chí Minh; các bạn sinh viên khóa 10HTP đã tạo

điều kiện cho tôi hoàn thành luận án tốt nghiệp này lời chúc sức khỏe và tốt đẹp

MỤC LỤC

Đề mục Trang

Nhiệm vụ đồ án

Lời cảm ơn i

Mục lục ii

Danh mục hình ảnh vi

Danh mục bảng vii

Mở đầu 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về cá Tra 3

1.1.1 Phân loại về sinh học 3

1.1.2 Giá trị thực phẩm và các sản phẩm chế biến từ cá Tra 6

1.1.3 Tình hình sản xuất và xuất khẩu cá Tra của Việt Nam 7

1.1.4 Khó khăn và định hướng phát triển bền vững 10

1.1.4.1 Những khó khăn trong sản xuất và xuất khẩu cá Tra Việt Nam 10

1.1.4.2 Định hướng phát triển ngành cá Tra Việt Nam 11

1.2 Tổng quan về hun khói 14

1.2.1 Mục đích của hun khói 14

1.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hun khói 15

1.2.2.1 Nhiên liệu dùng để xông khói 15

1.2.2.2 Thành phần của khói hun 16

1.2.2.3 Nhân tố ảnh hưởng đến thành phần của khói hun 17

1.2.3 Tác dụng của khói đến sản phẩm 18

1.2.3.1 Sự lắng động của khói lên bề mặt sản phẩm 18

1.2.3.2 Sự thẩm thấu của khói hun vào sản phẩm 19

1.2.3.3 Tác dụng phòng thối và sát trùng của khói 20

1.2.4 Ảnh hưởng của các thành phần khói đến sản phẩm 23

1.2.4.1 Ảnh hưởng tới màu sắc và mùi vị của sản phẩm 23

1.2.4.2 Ảnh hưởng tới sức khỏe con người 23

1.2.5 Kỹ thuật hun khói 24

1.2.5.1 Kỹ thuật hun khói cổ điển 24

1.2.5.2 Thiết bị hun khói hiện đại 25

1.2.6 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 27

1.2.6.1 Trong nước 27

1.2.6.2 Trên thế giới 29

CHƯƠNG 2 NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Nguyên liệu dùng cho nghiên cứu 31

2.1.1 Nguyên liệu chính 31

2.1.2 Nguyên liệu phụ 31

2.1.2.1 Muối ăn (NaCl) 31

2.1.2.2 Đường 32

2.1.2.3 Bột ngọt 32

2.1.2.4 Nitrit – Nitrat 32

2.2 Phương pháp nghiên cứu 34

2.2.1 Phương pháp nghiên cứu 34

2.2.2 Các phương pháp phân tích và thiết bị nghiên cứu 34

2.2.2.1 Phân tích hóa học 34

2.2.2.2 Phân tích các chỉ tiêu vi sinh 35

2.2.2.3 Phân tích, đánh giá chất lượng cảm quan 35

2.2.3 Bố trí thí nghiệm 37

2.2.3.1 Bố trí thí nghiệm chọn tỷ lệ muối ngâm ướp 38

2.2.3.2 Bố trí thí nghiệm chọn thời gian ngâm cá 39

2.2.3.3 Bố trí thí nghiệm chọn nhiệt độ hun khói 39

2.2.3.4 Bố trí thí nghiệm chọn thời gian hun khói 40

2.3 Xử lý số liệu 40

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGUYÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1 Nghiên cứu thành phần khối lượng và dinh dưỡng của cá tra 42

3.1.1 Đánh giá thành phần chất lượng 42

3.1.2 Đánh giá thành phần dinh dưỡng của thịt cá Tra Fillet 43

3.2 Nghiên cứu công nghệ ngâm muối, nhả mặn 44

3.2.1 Chọn nồng độ muối ngâm 44

3.2.2 Chọn thời gian ngâm cá 48

3.2.3 Chọn chế độ nhả mặn 49

3.3 Nghiên cứu công nghệ hun khói 50

3.3.1 Chọn mùn cưa và độ ẩm mùn cưa 50

3.3.2 Chọn nhiệt độ hun khói 50

3.3.3 Chọn thời gian hun khói 52

3.4 Qui trình công nghệ sản xuất cá tra fillet hun khói 57

3.4.1 Quy trình công nghệ 57

3.4.2 Thuyết minh quy trình 59

3.5 Đánh giá chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm 60

3.5.1 Thành phần hóa học của sản phẩm 60

3.5.2 Xác định một số thành phần của khói hấp phụ vào sản phẩm 61

3.5.3 Chất lượng vệ sinh về vi sinh vật của sản phẩm 62

3.6 Tính giá thành sản phẩm 63

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 4.1 Kết luận 65

4.2 Kiến nghị 65

TÀI LIỆU THAM KHẢO I

PHỤ LỤC 1: CÁC CHỈ TIÊU CHẤT LƯỢNG CỦA CÁ TƯƠI NGUYÊN LIỆU

[TCVN 6390:1998] III

PHỤ LỤC 2: HÌNH ẢNH QUÁ TRÌNH NGHIÊN CỨU VÀ HÌNH ẢNH

SẢN PHẨM IV

PHỤ LỤC 3: CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN

HÓA HỌC TRONG CÁ TRA FILLET HUN KHÓI VII

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Cá Tra nguyên con 3

Hình 1.2: Biểu đồ sản lượng và giá trị xuất khẩu cá tra của Việt Nam từ 2005-2011 9

Hình 1.3: Biểu đồ thể hiện các nước nhập khẩu cá tra Việt Nam năm 2011 9

Hình 1.4: Một số hình ảnh về vùng nuôi cá Tra 12

Hình 1.5: Một số hình ảnh về sản xuất và chế biến cá tra 13

Hình 1.6: Thiết bị hun khói hãng NOVOTHERM 26

Hình 1.7: Hình thiết bị hun khói của hãng Haussler 27

Hình 1.8: Cá hồi hun khói 30

Hình 2.1: Thí nghiệm chọn nồng độ muối thích hợp 38

Hình 2.2: Thí nghiệm chọn thời gian ngâm 39

Hình 2.3: Thí nghiệm chọn nhiệt độ hun 39

Hình 2.4: Thí nghiệm chọn thời gian hun khói 40

Hình 2.5: Thiết bị hun khói 41

Hình 3.1: Tỷ lệ thành phần khối lượng trung bình của cá tra 43

Hình 3.2: Thành phần dinh dưỡng của cá tra Fillet 43

Hình 3.3: Ảnh hưởng của nồng độ muối đến chất lượng cảm quan 47

Hình 3.4: Đồ thị biểu diễn sự ảnh hưởng của nhiệt độ hun khói đến chất lượng cảm quan của sản phẩm 51

Hình 3.5: Chất lượng màu sắc cá Tra qua từng thời gian hun khói 56

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Thành phần hóa học của cá tra 7

Bảng 1.2: Thành phần hóa học của cá tra fillet 7

Bảng 1.3: Thống kê xuất khẩu cá tra của Việt Nam từ năm 2005 – 2011 8

Bảng 2.1: Xây dựng thang điểm đánh giá chất lượng cảm quan của sản phẩm cá hun khói 35

Bảng 2.2: Điểm phân cấp chất lượng theo TCVN 3215-79 37

Bảng 3.1: Tỷ lệ thành phần khối lượng của cá Tra 42

Bảng 3.2: Thành phần dinh dưỡng của cá tra fillet 43

Bảng 3.3: Kết quả phân tích cảm quan sản phẩm chọn nồng độ muối ngâm 44

Bảng 3.4: Điểm chất lượng cảm quan của nồng độ muối ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm 47

Bảng 3.5: Kết quả thí nghiệm chọn thời gian ngâm cá 48

Bảng 3.6: Bảng điểm đánh giá chỉ tiêu cảm quan của quá trình xác định nhiệt độ hun khói thích hợp 50

Bảng 3.7: Ảnh hưởng của thời gian hun khói đến chất lượng cảm quan sản phẩm 52

Bảng 3.8: Kết quả kiểm nghiệm thành phần hóa học của cá Tra hun khói 61

Bảng 3.9: Thành phần hóa học của khói được sản phẩm hấp phụ 62

Bảng 3.10: Kết quả kiểm vi sinh sau 2 tuần bảo quản 63

Bảng 3.11: Bảng tính giá thành trên 1kg sản phẩm 64

MỞ ĐẦU

Những năm gần đây ngành công nghiệp chế biến cá tra phát triển mạnh với tốc

độ tăng trưởng nhanh và đang có tiềm năng lớn Hầu hết các nhà máy chế biến cá tra trong vùng đều được quan tâm đầu tư và nâng cấp công nghệ, thiết bị khá hiện đại, tạo ra các sản phẩm đảm bảo tiêu chuẩn quốc tế (như ISO, HACCP, code EU, Halal, BRC, IFS…), được xuất sang nhiều nước và vùng lãnh thổ trên thế giới Sản phẩm từ cá tra đã có mặt trên 130 nước và vùng lãnh thổ khắp các châu lục, nổi bật

là một số thị trường như: EU, Mỹ, Nga, Canada, Úc, Trung Đông,… Đến năm

2011 số nhà máy chế biến cá tra đã tăng lên hơn 400 nhà máy với sản lượng xuất khẩu đạt hơn 600.000 tấn, giá trị xuất khẩu đạt 1,8 tỷ USD Nhưng xuất khẩu cá tra Việt Nam chủ yếu là xuất khẩu sản phẩm thô như: cá tra fillet, cá tra nguyên con… Xuất khẩu mặt hàng giá trị gia tăng chỉ chiếm 1% trong tổng số kim ngạch xuất khẩu cá tra của Việt Nam

Theo thông tin từ Hiệp hội Chế biến và Xuất khẩu Thủy sản Việt Nam (VASEP), Bộ Thương Mại Mỹ (DOC) sẽ áp mức thuế chống bán phá giá trên 100% đối với cá tra fillet đông lạnh nhập khẩu từ Việt Nam từ tháng 8 năm 2008, nếu chịu thuế chống bán phá giá hơn 100%, tức là nguy cơ tiền thuế nhiều doanh nghiệp phải nộp sẽ cao hơn tổng số doanh thu bán hàng khi xuất cá tra fillet đông lạnh vào thị trường Mỹ

Theo quyết định 1690/QĐ-TTg ngày 10/10/2010 của thủ tướng chính phủ phê duyệt chiến lược phát triển thủy sản đến năm 2020 là xuất khẩu cá tra sẽ đi vào chiều sâu nâng cao giá trị chất xám trong sản phẩm xuất khẩu Việc nghiên cứu các công nghệ chế biến các mặt hàng mới, tạo nhiều sản phẩm có giá trị gia tăng có ý nghĩa đặc biệt quan trọng và là một trong các chương trình trọng điểm để phát triển ngành công nghiệp thực phẩm Việt Nam hiện nay Vì vậy nghiên cứu công nghệ chế biến thịt cá tra fillet hun khói nâng cao chất lượng thực phẩm từ cá tra

(Pangasius hypophthalmus ) là quan trọng và cần thiết nhằm nâng cao giá trị gia

tăng, đa dạng hóa các mặt hàng sản phẩm cá tra, nâng cao giá trị xuất khẩu của cá

tra Việt Nam

MỤC TIÊU

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là xây dựng được quy trình công nghệ sản xuất

cá tra fillet hun khói

NỘI DUNG

- Khảo sát, đánh giá thành phần và tỉ lệ cá tra, xác định được giá trị dinh dưỡng

của cá tra fillet

- Xác định được chế độ ngâm muối, nhả mặn của cá tra fillet

- Xác định nguyên liệu hun khói và độ ẩm của mùn cưa nguyên liệu

- Xây dựng chế độ công nghệ hun khói và quy trình sản xuất cá tra fillet hun

khói

- Đánh giá chất lượng sản phẩm và tính giá thành sản phẩm

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Sử dụng phương pháp hóa lý kết hợp phương pháp thực nghiệm, phương pháp

cảm quan để xây dựng chế độ công nghệ tối ưu Sử dụng phần mềm Microsoft

Excel để tính toán

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan về cá tra

1.1.1 Phân loại về sinh học

Họ cá tra (Pangasiidae) phân bố tương đối rộng ở khu vực từ Tây Nam Á đến

Đông Nam Á Đây là một họ bao gồm một số cá có kích thước tương đối lớn Đã từ lâu họ cá tra được gọi là Schilbeidae, xuất phát từ tên giống xa xưa nhất Schill Weber và De Beaufort cùng một số người khác đặt tên cho họ cá này là Pangasiidae Họ cá hiện nay có 2 giống đó là: Pangasius (Valencien 1840) và Helicophagus (Bleeker 1858)

Cá tra có tên gọi:

- Tên tiếng anh: Shutchi Catfish

- Tên khoa học: Pangasius hypophthalmus (Sauvage 1878)

Trong hệ thống phân loại, cá tra được xác định vị trí, sắp sếp như sau:

Hình 1.1 Cá tra nguyên con

Lớp Cá Pisces

Cá tra thuộc họ Pangasiidae Theo ITIS và Wikipedia tiếng Pháp có 3 chi: chi Sinopangasius (1 loài), chi Helicophagus (3 loài) và chi Pangasius (27 loài) Tuy nhiên, chi và loài Sinopangasius, theo vài tài liệu như FishBase và một số bảng từ đồng nghĩa, được coi là đồng nghĩa của Pangasius Kempfi (cá bông lau) Ngoài ra trong chi Pangasius, trong 2 bảng phân loại khoa học nêu trên có 3 cặp tên đồng nghĩa Như vậy, có thể kể họ Pangasiidae có 2 chi và chi Pangasius có 24 loài

Ở Việt Nam, Cá thuộc họ Pangasiidae (họ cá tra) với tên Việt có những loài sau:

• Helicophagus waandersii - Cá tra chuột

• Pangasius gigas - Cá tra dầu

• Pangasius kunyit - Cá tra bần

• Pangasius hypophthalmus - Cá tra nuôi

• Pangasius micronema - Cá tra

• Pangasius polyuranodon - Cá dứa

• Pangasius krempfi - Cá bông lau

Trong 13 loài trên có 12 loài thuộc chi Pangasius và 1 loài thuộc chi Helicophasus Ngoại trừ 3 loài: cá hú, cá dứa và cá bông lau, những loài cá trong họ

cá tra có 3 nhóm: nhóm cá tra, nhóm cá vồ và nhóm cá xác

a Phân bố

Cá tra phân bố ở lưu vực sông Mê Kông, có mặt ở cả 4 nước Lào, Việt Nam, Campuchia, Thái Lan Ở Thái Lan còn gặp chúng ở lưu vực sông Mê Kông và Chao phraya Ở nước ta cá bột và cá giống vớt được chủ yếu trên sông Tiền, cá trưởng thành chỉ thấy trong các ao nuôi, rất ít khi tìm thấy trong tự nhiên ở địa phận Việt Nam, do cá có tập tính di cư ngược dòng sông Mê kông đê sinh sống và tìm nơi sinh sản tự nhiên Khảo sát chu kỳ di cư của cá tra ở địa phận Campuchia cho thấy

cá ngược dòng từ tháng 10 đến tháng 5 và di cư về hạ lưu từ tháng 5 đến tháng 9 hàng năm

Cá tra ban đầu được đánh bắt ở vùng biển Hồ ở Campuchia Người dân ở vùng đồng bằng sông Cửu Long đã bắt đầu nuôi cá tra từ những năm 1950 nhưng việc nuôi cá thương mại chỉ bắt đầu từ năm 1990 Ban đầu cá tra được nuôi trong những lồng bè trên sông Từ năm 2003, người dân chuyển sang nuôi cá tra ở các ao nước chảy dọc bờ sông Hiện nay cá tra được nuôi ở vùng đồng bằng sông Cửu Long, tập trung dọc sông Tiền và sông Hậu

b Đặc điểm hình thái và sinh thái

Cá thân dài, không vẩy, màu sắc đen xám trên lưng, bụng hơi bạc, miệng rộng,

có 2 đuôi râu dài

Cá sống chủ yếu trong nước ngọt, có thể sống được ở vùng nước hơi lợ (10 - 14

% độ muối), có thể chịu đựng được nước phèn với pH>=4 (pH dưới 4 thì cá bỏ ăn,

bị sốc), ít chịu đựng được nhiệt độ thấp dưới 150C, chịu nóng tới 390C

c Đặc điểm dinh dưỡng

Cá hết noãn hoàn thì thích ăn mồi tươi sống, vì vậy chúng ăn thịt lẫn nhau ngay trong bể ấp, thậm chí cá vớt trên sông vẫn thấy chúng ăn nhau trong đáy vớt cá bột Chúng ăn các loại phù động vật có kích thước vừa cỡ miệng của chúng

Khi cá lớn, tính ăn tạp thiên về động vật và dễ chuyển đổi loại thức ăn Trong ao nuôi cá Tra có khả năng thích nghi với nhiều loại thức ăn, kể cả thức ăn bắt buộc như: mùn, bã hữu cơ, cám, rau, phân hữu cơ, động vật đáy,…

e Đặc điểm sinh trưởng

Cá trong tự nhiên, có thể sống trên 20 năm Đã gặp cỡ cá trong tự nhiên 18 kg hoặc có mẫu dài tới 1,8m Trong ao nuôi cá bố mẹ cho đẻ đạt tới 25 kg ở cá 10 tuổi

Nuôi trong ao 1 năm cá đạt 1 - 1,5 kg/con (năm đầu tiên), những năm về sau cá tăng trọng nhanh hơn, có khi đạt 5 - 6 kg/năm

f Đặc điểm sinh sản

Tuổi thành thục: Cá Tra đực thành thục ở tuổi thứ 2 và cá cái ở tuổi thứ 3 trở lên Cá Tra không có cơ quan sinh dục phụ (thứ cấp), nên nhìn hình dáng ngoài khó phân biệt đực - cái Ở thời kì thành thục, tuyến sinh dục ở cá đực phát triển lớn gọi

là buồng tinh, ở cá cái gọi là buồng trứng

Mùa vụ thành thục của cá trong tự nhiên bắt đầu từ tháng 5 - 6 (dương lịch), cá

đẻ tự nhiên trên sông ở những khúc sông có điều kiện sinh thái phù hợp Cá không

đẻ ở phần sông của Việt Nam Ở Campuchia, bãi đẻ của cá nằm từ khu vực ngã tư giao tiếp 2 con sông Mê Kông và Tonlesap, từ Sombor, tỉnh Crache trở lên Trong sinh sản nhân tạo, ta có thể nuôi thành thục sớm và cho đẻ sớm hơn trong tự nhiên (tháng 3)

Trong tự nhiên không gặp tình trạng tái phát dục Chỉ có trong điều kiện nuôi nhân tạo, cá Tra có thể tái phát dục 1 - 2 lần trong năm

Số lượng trứng đếm được trong buồng trứng của cá ta gọi là sức sinh sản tuyệt đối Sức sinh sản tuyệt đối của cá Tra có thể từ 200.000 đến vài triệu trứng

1.1.2 Giá trị thực phẩm và các sản phẩm chế biến từ cá tra

Từ trước đến nay, cá tra đóng góp tích cực vào việc cung cấp nguồn thực phẩm giàu protein, thịt cá tra thơm ngon, màu sắc trắng sáng và có giá rẻ nên được nhiều người ưa chuộng Thành phần hóa học của cá tra được xác định theo bảng 1.1 và bảng 1.2 sau [18]:

Bảng 1.1 Thành phần hóa học của cá tra

Bảng 1.2 Thành phần hóa học của cá tra fillet

1.1.3 Tình hình sản xuất và xuất khẩu cá Tra của Việt Nam [20]

Cùng với sự thành công về năng suất chăn nuôi, ngành công nghiệp chế biến

cá tra cũng có sự tiến bộ vượt bậc Nếu thời điểm năm 2005, toàn vùng ĐBSCL chỉ

có 103 nhà máy chế biến đông lạnh với tổng công suất thiết kế đạt trên 638 ngàn

tấn, trong đó có 36 nhà máy có chế biến cá tra và cá basa, tổng công suất thiết kế đạt

gần 273 ngàn tấn/năm Đến tháng 6/2008, số lượng nhà máy có chế biến cá tra, cá

basa đã tăng lên thành 84 nhà máy với tổng công suất đạt gần 1 triệu tấn/năm Đến

năm 2011 số nhà máy chế biến cá tra đã tăng lên hơn 400 nhà máy với sản lượng

xuất khẩu đạt hơn 600.000 tấn, giá trị xuất khẩu đạt 1,8 tỷ USD, tập trung chủ yếu

tại các địa phương như: An Giang, Đồng Tháp, Cần Thơ, Tiền Giang

Từ năm 2005, sản phẩm cá tra đã có mặt trên 45 nước và vùng lãnh thổ, năm

2006 là 65 quốc gia và vùng lãnh thổ Đến nay đã có hơn 130 nước và vùng lãnh thổ nhập khẩu cá tra từ Việt Nam, Mỹ là các nhà nhập khẩu hàng đầu của phi lê cá đông lạnh trong khi Hà Lan là những người tiêu dùng lớn nhất của sản phẩm cá chế biến với các giá trị xuất khẩu của 5,4 triệu USD, chiếm 38,81% tổng xuất khẩu giá trị của cá chế biến Cá tra fillet đông lạnh xuất khẩu sang Ai Cập trong năm 2011 có

xu hướng giảm so với năm trước, nhưng xuất khẩu sản phẩm chế biến cho thị trường tăng mạnh gần 350% Mỹ và EU vẫn là người tiêu dùng lớn nhất của cá tra Việt Nam, chiếm 47% tổng giá trị xuất khẩu cá tra Việt Nam vào năm 2011.Trong

số 2 các thị trường này, cá tra Việt Nam xuất khẩu sang Hoa Kỳ chạm 331,6 triệu USD, tăng 87,8% với sự gia tăng thị phần từ 11% đến 18% Tỷ lệ xuất khẩu cá tra sang EU giảm 37% đến 29,7% vì xuất khẩu sang Tây Ban Nha (người tiêu dùng lớn nhất trong khối EU) giảm 9,4%

Theo đánh giá của “Hiệp hội chế biến và xuất khẩu thủy sản (Vasep)”, sản lượng xuất khẩu và kim ngạch xuất khẩu cá tra Việt Nam từ năm 2005 đến 2011 được thể hiện trong bảng 1.3 và đồ thị hình 1.2 sau:

Bảng 1.3 Thống kê xuất khẩu cá tra của Việt Nam từ năm 2005 - 2011

Xuất khẩu cá tra Việt Nam năm 2005 - 2011

Giá trị xuất khẩu (triệu USD) 328 773 974,12 1450 1342 1400 1800

Qua biểu đồ sản lượng và giá trị xuất khẩu của cá tra Việt Nam từ năm 2005 – 2011, thấy được cá tra Việt Nam có tốc độ tăng trưởng nhanh và đạt kim ngạch xuất khẩu lớn Vì vậy cá tra Việt Nam là một trong những đối tượng chủ lực xuất khẩu trong tương lai Và thị trường chính nhập khẩu cá tra Việt Nam được thể hiện như sau:

Hình 1.2 Biểu đồ sản lượng và giá trị xuất khẩu cá tra của Việt

1.1.4 Định hướng phát triển bền vững

1.1.4.1 Một số tồn tại trong ngành cá tra Việt Nam

Cá tra Việt Nam là loại cá đã và đang được nhiều thị trường ưa chuộng vì màu sắc cơ thịt trắng và thịt cá thơm ngon Những năm qua do thị trường tiêu thụ không

ổn định nên tình hình nuôi cá tra có những diễn biến bất thường, đó là trong vài năm gần đây, người nuôi cá tra luôn trong tình cảnh khó khăn và hưởng lợi rất ít do đầu

ra sản phẩm vẫn bấp bênh, chưa đảm bảo phát triển ổn định… Do những nguyên nhân sau:

- Về sản xuất giống:

+ Nhu cầu giống cần từ 1,5 - 2 tỷ con/năm, trong khi tòan vùng có 116 trại sinh sản nhân tạo và trên 4.000 hộ ương nuôi cá giống/diện tích 2.135 ha Tuy nhiên chất lượng cá giống lại thấp do sức ép từ nhu cầu giống nên nhiều cơ sở chọn đàn cá bố mẹ có chất lượng thấp và điều kiện ương dưỡng không đảm bảo

kỹ thuật

+ Trước đây, cá giống được bắt từ tự nhiên về nuôi đến 2,5-3 năm tuổi mới thành thục sinh dục; còn cá giống hiện nay được sinh sản nhân tạo và chỉ cần nuôi từ 10-12 tháng tuổi là đã thành thục Nhằm giảm chi phí, nhiều cơ sở sản xuất giống đã sử dụng đàn cá bố mẹ này, đồng thời giảm dinh dưỡng trong quá trình nuôi vỗ và lạm dụng kích dục tố để tăng cường độ sinh sản (5-6 lứa/năm) nên chất lượng đàn cá bột rất thấp

+ Trong ương nuôi cá giống, chỉ có khỏang ¼ cơ sở có đăng ký kinh doanh và sản xuất thường xuyên với diện tích lớn, còn lại hầu hết là các cơ sở có quy mô nhỏ, sản xuất không ổn định (họat động khi giá cá giống cao và ngưng khi gía giảm) Những cơ sở này không bảo đảm điều kiện kỹ thuật và an tòan vệ sinh, nguồn nước bị động không thể thay nước thường xuyên, sử dụng thức ăn tự chế với những lọai tươi sống làm nước nhanh bẩn gây ô nhiễm và tiềm ẩn các lọai bệnh và ký sinh trùng; từ đó cho ra đàn giống chất lượng rất thấp

- Về thức ăn và giá bán

+ Thức ăn cho cá Tra khỏang 1,8 triệu tấn và giá bán trong nước năm 2009 cũng tương đối ổn định Tuy nhiên, đến qúy IV/2009 thì giá đã có sự biến động,

cụ thể mỗi ký thức ăn đã tăng thêm 1.000 vnđ Đặc biệt, các doanh nghiệp có vốn đầu tư nước ngòai như: Cargill, Grobest, Uni-President, CP tăng giá đã kéo theo các doanh nghiệp nhỏ khác tăng giá theo

+ Giá bán thức ăn nuôi cá Tra của 01 số doanh nghiệp là cuối năm 2011 là: Grobest từ 10.000 đến 10.500 vnđ/kg; UP 10.000 đến 10.700 vnđ/kg; CP 10.000 đến 10.300 vnđ/kg Dự báo trong qúy I/2012 giá bán sẽ còn tăng do giá các lọai nguyên liệu chế biến thức ăn đang tăng

- Tình hình xuất khẩu: xuất khẩu bình quân từ năm 2009 đến nay tuy có tăng nhưng tỉ lệ tăng chưa cao, nguyên nhân là do:

+ Ảnh hưởng của khủng hoảng kinh tế thế giới, kéo theo sự bất ổn của các thị trường nhập khẩu cá Tra – Các thông tin bôi xấu về chất lượng cá Tra của Việt Nam tại các nước như Nga, Tây Ban Nha, Ai Cập… điều này cũng thể hiện rõ khi các doanh nghiệp trong nước để tránh lỗ khi giá xuất thấp, đã tăng tỷ lệ mạ băng làm giảm chất lượng - Thiếu ổn định nguồn nguyên liệu trong nước, thiếu nguồn cá vừa, thừa nguồn cá quá lứa (xuất sang thị trường Đông Âu) - Sự cạnh tranh không lành mạnh, thiếu phối hợp giữa các doanh nghiệp nhập khẩu nên đẩy giá cá Tra xuống thấp

+ Theo thông tin từ Hiệp hội xuất khẩu thủy sản Việt Nam, hiện nay Mỹ và một số nước châu Âu đang có sự vận động để kiện bán phá giá vì lượng tiêu thụ

cá Tra của ta quá lớn đã làm ảnh hưởng đến việc tiêu thụ cá Tuyết của họ

1.1.4.2 Định hướng phát triển ngành cá tra Việt Nam

Sản phẩm xuất khẩu cá tra năm 2011 vẫn chủ yếu là mặt hàng cá fillet đông lạnh (đạt 1,79 tỉ USD, chiếm 99% kim ngạch), chỉ có 1% là sản phẩm có giá trị gia tăng Có doanh nghiệp cho rằng, nếu doanh nghiệp nuôi cá giá thành sẽ thấp hơn 20% so với hộ nuôi nhỏ lẻ nhưng vấn đề là kiểm soát chất lượng con giống, thức ăn

và áp dụng kỹ thuật cho qui trình nuôi để giảm giá thành sản xuất vẫn chưa sát thực

tế Người nuôi cá vẫn tự “bơi” trong bộn bề khó khăn, năng lực đầu tư lại có hạn

Ông Nguyễn Việt Thắng, Chủ tịch Hội nghề cá Việt Nam nói: “Cá tra trở thành ngành hàng chiến lược nhưng nông dân chưa chắc giàu khi bán hết cá, chưa chắc trả được nợ vay trước đó Do vậy, cần đưa công nghệ vào sản xuất, chế biến gắn với qui hoạch vùng sản xuất Vấn đề này cần rất nhiều sự hợp tác, đồng thuận của các

bộ, ngành Trung ương và địa phương để con cá tra phát triển bền vững hơn”

Theo quyết định 1690/QĐ-TTg ngày 10/10/2010 của thủ tướng chính phủ phê duyệt chiến lược phát triển thủy sản đến năm 2020 sẽ đưa cá tra là một trong những đối tượng chủ lực phấn đấu đến năm 2015 diện tích nuôi cá tra của ĐBSCL sẽ đạt 8.600ha với sản lượng tương ứng là 1,5 triệu tấn và đến năm 2020 đạt 13.000ha với sản lượng thu hoạch 2 triệu tấn/năm và kinh ngạch xuất khẩu đạt 3, 6 tỷ USD Trong đó tập trung xuất khẩu cá tra sẽ đi vào chiều sâu nâng cao giá trị chất xám trong sản phẩm xuất khẩu Việc nghiên cứu các công nghệ chế biến các mặt hàng mới, tạo nhiều sản phẩm có giá trị gia tăng có ý nghĩa đặc biệt quan trọng và là một trong các chương trình trọng điểm để phát triển ngành công nghiệp thực phẩm Việt Nam hiện nay Vì vậy nghiên cứu công nghệ chế biến thịt cá tra fillet hun khói nâng

cao chất lượng thực phẩm từ cá tra (Pangasius hypophthalmus ) là quan trọng và

cần thiết

Hình 1.4 Một số hình ảnh về vùng nuôi cá tra

Hình 1.5 Một số hình ảnh về sản xuất và chế biến cá tra

1.2 Tổng quan về hun khói

Hun khói là một phương pháp đã có từ lâu đời và phát triển rộng rãi trong nhiều nước, nhất là các nước ở Châu Âu, một số nước Châu Mỹ và Châu Á

Đặc điểm của sản phẩm hun khói là tạo giá trị cảm quan cao, sản phẩm hun khói

có màu vàng thẫm đến màu vàng nâu và có mùi vị thơm ngon đặc biệt Một ưu điểm nổi bật là sản phẩm hun khói bảo quản tốt vì khói hun có tác dụng chống thối rữa và chống oxy hóa

Về mặt phương pháp hun, dựa vào nhiệt độ có thể chia làm 2 phương pháp:

- Hun nguội: nhiệt độ hun dưới 400C, thời gian ướp muối lâu hơn, xong khói đều hơn Cá hun khói nguội mặn hơn và khô hơn hun khói nóng, bảo quản lạnh đông trong mấy tháng

- Hun nóng: trong hun nóng người ta chia ra làm 2: hun nóng và hun ẩm

+ Hun nóng: thời gian ướp muối ngắn, nhiệt độ hun từ 80 – 1700C, hàm lượng muối trong sản phẩm dưới 4%, còn nhiều nước từ 60 – 70% Cá hun khói nóng ẩm cao, ướp muối nhạt, chín hoàn toàn, có kết cấu tổ chức mềm mại, khi

ăn cso cảm giác ngon và bảo quản đông lạnh trong vài ngày

+ Hun ẩm: nhiệt độ hun từ 40 – 700C

Dựa vào phương pháp hun có thể chia ra:

- Hun phổ thông – hun bằng các lò thủ công hoặc hun cơ giới

- Hun tĩnh điện

- Hun khói ướt

1.2.1 Mục đích của hun khói

- Phát triển mùi cho sản phẩm, đa dạng hóa sản phẩm cá tra

- Tiêu diệt các vi sinh vật trên bề mặt sản phẩm

- Giảm độ ẩm của sản phẩm vì thế ức chế hoạt động của vi sinh vật gây hại

- Chống oxy hóa phần chất béo không no trong thịt cá, cải thiện màu sắc của sản phẩm

- Đặc tính chống oxy hóa của khói còn giúp việc giữ các vitamin tan trong mỡ

- Kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm

1.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hun khói

1.2.2.1 Nhiên liệu dùng để xông khói

Nhiên liệu hun thường dùng là các loại gỗ, khi đốt sinh ra khói để hun và tỏa nhiệt Loại nhiên liệu hun có tính chất quyết định thành phần của khói hun vì vậy lựa chọn nhiên liệu cũng là một vấn đề rất quan trọng

Nhiên liệu không nên dùng gỗ có nhiều nhựa và khói của chúng sẽ làm cho sản phẩm có vị đắng, màu sắc sẫm tối, làm giảm giá trị của sản phẩm Những cây thuộc họ lá nhọn (lá hình kim) là những loại gỗ có nhiều nhựa, không nên dùng mà chỉ nên dùng những loại gỗ lá rộng Gỗ dùng để hun có nhiều loại, căn cứ vào tình hình thực tế của các nước mà có sự khác nhau Nói chung các nước hay dùng các loại gỗ sau: gỗ phong, trăn, hồ đào, sồi, dẻ, anh đào…đó là những loại gỗ lá rộng Trong điều kiện khó khăn có thể dùng các loại gỗ lá nhọn như gỗ tùng, thông (ở Rumani rất hay dùng), ngoài ra còn dùng lõi ngô hay vỏ trấu để hun nhưng hiệu quả kém

Ở Việt Nam, thường dùng các loại gỗ: sồi, hồ đào, phong, ổi, mít…khi hun

để có lượng khói cần thiết thì phải khống chế nhiên liệu trong điều kiện cháy không hoàn toàn (thiếu oxy) Như vậy ta phải khống chế lò hun như thế nào cho thích đáng, bình thường dùng mùn cưa để khống chế

Một tính chất quan trọng nữa của nhiên liệu dùng để hun là nhiệt lượng sản sinh ra của một kilogam nhiên liệu khi cháy hết Than là thành phần chủ yếu có thể cháy của nhiên liệu, hàm lượng than trong gỗ khoảng 50% chất khô, khi đốt cháy 1kg cacbon có thể sản sinh được 6140 calo

Ở trong trường hợp thiếu oxy, khi đốt nhựa chưa cháy hết vì vậy sản sinh nhiều CO, khi đó nhiệt lượng tỏa ra chỉ khoảng 2240 calo

Năng lượng nhiệt của các loại gỗ khi đốt cháy có thể tính như sau:

+ Nhiên liệu vận chuyển bằng đường bộ:

Q = 4370 – 49,7W (kcal/kg)

+ Nhiên liệu vận chuyển bằng đường thủy:

Q = 3870 – 44,5W (kcal/kg) W: là độ ẩm của nhiên liệu gỗ (%)

Trong các loại nhiên liệu thì nhiệt lượng tỏa ra thấp nhất là trấu Gỗ mới cưa

có hàm lượng nước khoảng 45-50%, sau ½ năm giảm xuống còn 20-30%, sau 1 năm còn khoảng 20%

Hàm lượng nước trong gỗ và mùn cưa dưới 25% là nhiên liệu khô, từ 25-35%

là nhiên liệu bán khô, trên 35% là nhiên liệu ẩm

Gỗ và mùn cưa dùng để hun khói có lượng nước khoảng 25-30% là tốt, khô quá thì cháy thành lửa khoogn có khói hoặc ít khói nhưng ẩm quá thì nhiệt độ hun thấp, lượng khói đặc, không tốt

Ngoài ra, điều kiện không khí, nhiệt độ cháy của gỗ, mức độ nghiền cũng có ảnh hưởng tới hiệu suất của khói hun

1.2.2.2 Thành phần của khói hun

Thành phần của khói xông là một yếu tố quan trọng khi xông khói vì nó có quan hệ mật thiết với chất lượng và tính bảo quản của sản phẩm trong quá trình hun khói Thành phần của khói hun phụ thuộc vào tính chất của nguyên liệu (loại gỗ,

độ ẩm ) và điêu kiện nhiệt độ, mức thông gió

Khi đốt gỗ trong điều kiện thiếu oxy, sản phẩm của nó có thể chia làm 4 loại chính là: than tro, dầu nhựa gỗ nước giấm gỗ và khí gỗ

+ Trong than tro chủ yếu là cacbon và một số chất bay hơi do nó hấp thu cùng tồn tại

+ Dầu nhựa gỗ là do những hạt nhỏ không có tính bay hơi ở trạng thái sương mù những chất có tính bay hơi không hòa tan trong nước giấm

gỗ tạo thành

+ Nước giấm gỗ: trong nước giấm gỗ có những chất bay hơi tan trong nước và những chất có tính tan trong acid axetic, methanol Nước giấm gỗ và dầu nhựa gỗ cùng tồn tại thì phân làm 2 lớp, thành phần của hai bên có hòa lẫn vào nhau một ít

+ Khí gỗ: là thể khí còn tồn tại không ngưng tụ khi qua bình ngưng trong lúc đốt gỗ Trong khí gỗ còn có một ít hơi bão hòa của chất dễ bay hơi trong nươc giấm gỗ

Số lượng của những chất trên nhiều hay ít phụ thuộc vào loại gỗ và phương pháp đốt gỗ Trong điều kiện bình thường, đốt các loại gỗ lá rộng ở thì tỉ lệ của chúng như sau: than tro 38%, dầu nhựa gỗ toàn phần 9%, nước giấm gỗ 33%, khí

gỗ 20%

1.2.2.3 Nhân tố ảnh hưởng đến thành phần của khói hun

Nhân tố ảnh hưởng đến thành phần của khói hun là: loại gỗ, nhiệt độ đốt, mức

độ thông gió, độ ẩm của nhiên liệu…trong đó quan trọng hơn cả là nhiệt độ đốt và

độ ẩm của nhiên liệu

a Nhiệt độ đốt

Nhiệt độ đốt có ảnh hưởng rất lớn đến thành phần của khói hun Khi hun với nhiệt độ đốt ở 3000C thì lượng axit, lượng formaldehyt và lượng phenol toàn phần trong khói đều cao hơn khi đốt ở nhiệt độ 4000C

Khi nhiệt độ đốt trên 4000C , không những chỉ các thành phần đó giảm xuống

mà còn sinh ra các hợp chất cao phân tử có nhiều mạch vòng, làm cho sản phẩm có

vị đắng và tồn tại một số chất độc như pyridin, terpen, benzpyren…

Khi đốt, nếu oxy càng nhiều thì thành phần dầu nhựa gỗ trong khói tăng lên, còn thành phần aldehyt và phenol thì giảm xuống

b Độ ẩm nhiên liệu

Độ ẩm của nhiên liệu cao, khi đốt cháy, trong khói sẽ có nhiều bụi khói, hạt tro tàn và axit làm cho mùi vị của sản phẩm kém đi Nếu lượng bụi và tro tàn nhiều sẽ làm sản phẩm đen và bẩn, lượng axit nhiều (nhất là axit formic) làm cho sản phẩm

có mùi vị khó chịu

Độ ẩm của nhiên liệu lớn, lượng nhiệt tỏa ra bé sẽ kéo dài thời gian hun, nhưng nếu độ ẩm quá thấp, khi đốt sẽ cháy mạnh, tỏa ít khói, nhiệt độ cao, sẽ sinh ra những thành phần không có lợi Theo kinh nghiệm thì dùng loại mùn cưa hoặc gỗ

có độ ẩm khoảng 25-30% là tốt

1.2.3 Tác dụng của khói đến sản phẩm

1.2.3.1 Sự lắng động của khói lên bề mặt sản phẩm

Lắng động đó là bước đầu tiên của tác dụng xông khói Khi đốt nhiên liệu lượng khói bay lên bám vào sản phẩm Lượng khói bám vào nhiều hay ít có liên quan đến quá trình xông khói

• Tính chất thể keo của khói hun

Khói hun là hệ thống keo tan không khí (aerosol xystein) rất phức tạp Môi trường phân tán của hệ thống keo tan không khí là hỗn hợp không khí và phần hơi của nước khói hun Hệ thống khói hun đó là do thể lỏng và thể đặc phân tán vào không khí mà hình thành, trong đó phần lớn là thể lỏng, còn thể đặc tương đối ít Các hạt keo có khói hình thành có hai cách: một loại là lấy những hạt nhỏ của dầu nhựa gỗ làm hạt nhân, còn một loại thì lấy hạt tro bụi làm hạt nhân Những thành phần của khói hun sẽ ngưng tụ lại trên các hạt nhân đó mà hình thành nên hạt keo, độ lớn của các hạt keo này khoảng 80-140 μ m Tính ổn định củ hệ thống keo tan trong không khí chủ yếu là do mức độ phân tán của hạt keo và tính mang điện của chúng tạo nên

Sự mang điện của các hạt keo do hai nguyên nhân, thứ nhất do sự ma sát của bản thân nó sinh ra, thứ hai do các ion tồn tại trong không khí bị hạt keo hút vào Khi xung quanh hạt keo có màng nước mỏng thì lại dễ làm ho các hạt keo mang điện, ví dụ như ion oxy, nitơ sinh ra dưới tác dụng của tia tử ngoại và tia vũ trụ Những hạt khói khi mới sản sinh ra rất ít hạt có mang điện, khi nó đi vào không khí và khuếch tán ra thì số lượng những hạt mang điện tăng lên rất nhanh Với những hạt ở trạng thái thể lỏng, trong hệ thống, số lượng hạt mang điện dương bằng hạt mang điện âm Với những hạt ở trạng thái thể đặc thì phần lớn mang điện tích

âm Phần lớn hệ thống khói hun là ở trạng thái thể lỏng, do đó cả hệ thống khói hun cũng có thể coi như gần trung hòa về điện, vì thế tính chất thể keo trong khói hun không ổn định

• Nhân tố chính làm ảnh hưởng đến sự lắng đọng của khói hun

Nhân tố ảnh hưởng tới sự lắng đọng của khói hun trên mặt sản phẩm gồm 3 yếu tố:

- Thứ nhất, hệ thống khói hun càng không ổn định thì tác dụng lắng đọng của

nó càng lớn

- Thứ hai, quan trọng hơn cả, là ảnh hưởng của các loại lực tương tác giữa các hạt khói như chuyển động Brao, tác dụng của nhiệt điện di, tác dụng của trọng lực, trạng thái lưu động của không khí…

- Thứ ba, là ảnh hưởng của tính chất bề mặt ngoài cùa sản phẩm, tức là cấu tạo của bề mặt sản phẩm ( nhẵn, nhám…) đến sự lắng đọng của khói hun Lượng nước trong sản phẩm có ảnh hưởng rõ rệt đến chất lượng hun khói, tức

là cá càng khô thì tác dụng lắng đọng khói hun càng kém Độ ẩm của khói hun càng cao và tốc độ chuyển động lớn thì tác dụng lắng đọng càng lớn

Tác dụng của các loại lực là nhân tố quan trọng nhất Từ đồ thị 14.3 thấy được

sự khác nhau của ba loại lực đối với sự lắng đọng của khói hun Khi hạt khói nhỏ (thí dụ trong đồ thỉ đường kính của hạt khói nhỏ hơn 100 μ m) thì tác dụng lắng đọng chủ yếu là do chuyển động Brao và chuyển động nhiệt di Khi hạt khói tích tụ lớn dần thì tác dụng chủ yếu là do trọng lực của hạt khói Cùng tồn tại và có ảnh hưởng tới các loại lực đó là dự tuần hoàn chuyển động của không khí

Tác dụng của chuyển động nhiệt di phụ thuộc vào hạt khói và nhiệt độ, tức là hạt khói càng nhỏ, nhiệt độ hun khói càng cao thì tác dụng của chuyển động nhiệt di càng rõ, do đó khi hun lạnh tác động nhiệt di rất yếu

1.2.3.2 Sự thẩm thấu của khói hun vào sản phẩm

• Sự thẩm thấu của khói hun và phương pháp xác định

Sau khi khói hun lắng đọng trên bề mặt sản phẩm thì nó bắt đầu ngấm dần vào trong sản phẩm Khi hạt khói bám lên sản phẩm, những thành phần ở trong khói sẽ thẩm thấu vào sản phẩm, nhiều nhất là những chất có tính tan trong nước, hệ thống khói hun ở trong trạng thái thể lỏng dễ thẩm thấu hơn ở trạng thái thể đặc Quá trình thẩm thấu của khói hun là quá trình ngấm dần dần từ ngoài vào trong, lực thúc đẩy chủ yếu của nó là sự cân bằng nồng độ của các thành phần trong khói hun, ngoài ra

nó cũng chịu ảnh hưởng của tác dụng nhiệt di (ảnh hưởng này rất bé) Để nghiên cứu trạng thái của khói hun thẩm thấu vào sản phẩm thường dùng một vài thành

phần chủ yếu làm chỉ tiêu đơn vị thường dùng là chỉ số hun (smoking value) và chỉ

số phenol (phenol value)

• Nhân tố chính làm ảnh hưởng tới sự thẩm thấu của khói hun

Chủ yếu gồm ba yếu tố sau:

- Thành phần, nhiệt độ, độ ẩm và nồng độ của khói

- Kết cấu tổ chức và điều kiện bản thân của sản phẩm Ví dụ: cá nhiều hay ít vảy, lượng mỡ, cá lớn hay nhỏ, có mổ xẻ hoặc không…

- Phương pháp và thời gian hun khói

Khi hun nguội, dưới điều kiện bình thường, độ ẩm của khói hun lớn thì tốc độ thẩm thấu của khói hun có quan hệ đường thẳng với thời gian hun, loại sản phẩm có nhiều mỡ thì tốc độ thẩm thấu vủa phenol nhanh hơn loại ít mỡ, có nghĩa là tốc độ thẩm thấu của phenol vào thịt mỡ nhanh hơn vào thịt nạc và khi đạt đến trạng thái cân bằng thì lượng phenol phân bố ở trong mỡ nhiều hơn trong thịt nạc Ở đây cũng chỉ hạn chế về mặt thẩm thấu của phenol, còn những chất khác thì không nhất định như vậy

Độ ẩm của khói tăng cũng làm cho lượng phenol ngấm vào sản phẩm tăng lên Người ta đã làm thí nghiệm hun lạp xưởng và thấy rằng khi hun ở 400C nếu giữ độ

ẩm của không khí ở 90% thì có thể làm tăng lượng thẩm thấu của phenol vào sản phẩm tới 60%

Phạm vi thẩm thấu của thảnh phần khói hun vào sản phẩm có sự khác nhau theo ba nhân tố nói trên Qua nhiều thí nghiệm nghiên cứu cho thấy sự thẩm thấu các thành phần chính của khói hun vào cá nằm trong giới hạn sau:

Loại phenol: 1 – 48mg%

Loại axít có tính bay hơi: 24 – 230mg%

Loại formaldehyt: 5 – 13 mg%

Loại ceton: 0.2 – 2 mg%

1.2.3.3 Tác dụng phòng thối và sát trùng của khói

Từ ngày xưa cha ông ta đã lợi dụng khói để bảo quản thực phẩm ( treo cả đùi

bò lên gác bếp) và thấy thực phầm được bảo quản rất tốt Ngày nay, qua nghiên cứu

thấy rằng khói có tác dụng sát trùng, nhưng tác dụng phòng thối của khói hun thể hiện mạnh hơn tác dụng sát trùng, hai điểm này có liên quan mật thiết vớ nhau Vì khói có khả năng sát trùng nên có khả năng phòng thối, nhưng khi lượng nước trong sản phẩm cao thì tác dụng phòng thối và sát trùng của khói hun đều giảm Với sản phẩm hun nóng, khi hun nhiệt độ cao sẽ tác dụng giết chết vi sinh vật, nhưng vì thời gian hun ngắn nên sự lắng đọng và thẩm thấu của thành phần khói hun vào sản phẩm ít, lượng nước còn lại nhiều, vì vậy trong thời gian chế biến, hiệu quả sát trùng kém và tác dụng đề phòng vi khuẩn tái nhiễm trong thời gian bảo quản yếu Đối với sản phẩm hun nguội thì tác dụng sát trùng và phòng thối tốt hơn Ba nhân tố chủ yếu làm cho sản phẩm hun nguội phòng thối được tốt là: ướp muối, hun khói và khử nước triệt để

Dưới đây nghiên cứu tác dụng sát trùng và phòng thối của khói hun đối với từng phần của sản phẩm

Ví dụ trong thời gian bảo quản sản phẩm hun khói thì khối lượng vi khuẩn trong mỗIcm2 sản phẩm trước khi hun là 7,3 triệu con, sau khi hun xong còn 120.000 con, đem bảo quản ở 1,10C trong 22 giờ còn 49.000 con, bảo quản ở 1,10C trong 4 ngày còn 300 con

b Tác dụng của thành phần hun khói trong sản phẩm

Trong quá trình và sau quá trình hun, thành phần của khói hun ngấm vào sản phẩm và lượng vi khuẩn giảm dần xuống

Trong quá trình hun, khi lượng phenol chưa ngấm vào thì lượng vi khuẩn ở giữa tăng lên, nhưng khi phenol ngấm vào thì lượng vi khuẩn giảm xuống

Ví dụ trong quá trình hun và sấy khô xúc xích, lượng vi khuẩn trước khi hun là 28,2 triệu con /gam, khi hun là 152,6 triệu con/gam, làm khô ở tuần thứ hai là 291,8 triệu con/ gam, ở tuần thứ tư còn 173,8 triệu con/ gam, ở tuần thứ sáu còn 144,8 triệu con/ gam, ở tuần thứ mười còn 93,8 triệu con/ gam

c Khả năng sát trùng của thành phần khói hun

Các thành phần trong khói hun như loại axit, phenol, aldehyt… đều có tác dụng sát trùng Hiện nay người ta dùng hệ số phenol (phenol-coefient) để biểu thị khả năng sát trùng của chúng

Hệ số phenol là hệ số so sánh khả năng sát trùng của một chất nào đó với phenol Phenol là một chất có khả năng sát trùng mạnh, đặc biệt là phenol có phân

tử lượng lớn, tồn tại trong dầu nhựa gỗ, loại phenol có nhiều gốc methyl và mạch cacbua hydro càng dài thì khả năng sát trùng càng mạnh

Ngoài phenol, loại aldehyt và loại axit đặc biệt là formaldehyt và axit formic,

có khả năng sát trùng gần giống như phenol Khi dùng thành phần khói của gỗ sơn mao cử để nghiên cứu thì thấy phenol và axit ở nhiệt độ cao có hệ số phenol của nó tương đối lớn

Nói chung thành phần trong khói hun có khả năng sát trùng, chủ yếu là sự kết hợp giữa các loại aldehyt, phenol, axit và các thành phần khác

d Tác dụng chống oxy hóa của khói hun

Sản phẩm hun khói có tác dụng chống oxy hóa chất báo rõ rệt, đó là đặc điểm quan trọng nhất của khói hun Đối với chất béo của động vật thủy sản hun khói cũng được chống oxy hóa tốt Người ta đã thí nghiệm hun khói chất báo cá trích ở nhiệt

độ 400C thì thấy nó không bị oxy hóa khi để ngoài trời

Trong quá trình hun, tỉ trọng, hệ số chiết xuất và chỉ số axit có tăng lên, nhưng biến đổi của chỉ số axit không rõ lắm, điều đó chứng tỏ chất béo không bị oxy hóa Nhưng đối với chất báo cá trích sấy khô không hun khói thì chỉ số iod hạ xuống rất nhiều

1.2.4 Ảnh hưởng của các thành phần khói đến sản phẩm

1.2.4.1 Ảnh hưởng tới màu sắc và mùi vị của sản phẩm

Khi hun, những sản phẩm hun khói có màu sắc và mùi vị riêng Sự hình thành nên màu sắc và mùi vị là do tác dụng tổng hợp phức tạp của nhiều chất để lại cho giác quan

Hiện nay, người ta đã tìm thấy trong khói hun có hơn 200 chất khác nhau, do nghiên cứu về màu sắc, mùi vị của từng chất chưa làm được nên người ta chỉ chưng cất riêng từng loại như phenol, aldehyt…, và xác định màu sắc, mùi vị của chúng Khi chưng cất như vậy, người ta đã tìm thấy loại phenol chưng cất được ở áp suất 4mmHg và nhiệt độ 76 – 890C là thành phần có liên quan đến mùi vị của sản phẩm nhiều nhất như guaialcol, còn những chất chưng được ở nhiệt độ cao như loại pyrogalcolformat thì ảnh hưởng tới màu sắc mùi vị rất ít

Còn trong loại aldehyt và loại xêtôn thì chất làm ảnh hưởng tới mùi vị của sản phẩm là furon và vanilin Loại vinegar ( dấm) chưng được ở 46 – 1000C có vị chua

và thơm mát như táo, chưng được từ 100 – 1800C có mùi vị nống của axit axetic, mùi vị nồng khác với mùi vị của sản phẩm

1.2.4.2 Ảnh hưởng tới sức khỏe con người

Xưa nay chưa phát hiện trường hợp có hại nào của sản phẩm hun khói, nhưng cũng phải thừa nhận rằng có một số chất thuộc loại phenol và aldehyt có hại Song trong thực tế chưa thấy ai bị trúng độc khi dùng sản phẩm hun khói Nguyên nhân chúng không gây độc là :

- Thứ nhất là do số lượng của chúng rất ít, ví dụ quy định của vệ sinh thực phẩm về lượng formaldehyt không được quá 20mg%, thì formaldehyt trong sản phẩm hun khói chỉ khoảng 5 – 13mg%, do đó không thể gây ngộ độc

- Thứ hai là khi ăn các chất đó vào ruột, các tác dụng háo học hoặc sinh hóa đã làm giảm nhẹ hoặc tiêu mất độc tính của nó Ví dụ formaldehyt khi kết hợp với protit thì sinh ra hợp chất có gốc methylen không độc, còn loại phenol khi vào cơ thể thì bị oxy hóa, bị cơ thể giải độc

Trong hun khói có hai chất có thể gây bệnh ung thư như 3,4 – benzpyren và 1,2,5,6 – dibenzanthrancen, vì người ta đã tranh luận nhiều về khả năng sản phẩm hun khói có gây bệnh ung thư hay không? Thực tế chứng minh hàng ngàn năm nay chưa ai mắc bệnh ung thư vì sản phẩm hun khói cà, hơn nữa qua nghiên cứu cho thấy hàm lượng của chúng trong sản phẩm rất ít, chỉ có 5 – 50 μ g, số lượng đó không có khả năng gây bệnh được, nhưng vấn đề này cũng cần nghiên cứu thêm Hai chất trên thuộc hydrocabua, khi đốt gỗ ở nhiệt độ cao, hydro sinh ra khá nhiều, tồn tại trong dầu nhựa gỗ và trong bụi khói Vì vậy không nên đốt ở nhiệt độ quá cao, cần khử bụi than và dầu nhựa gỗ trong khói hun Trong điều kiện hun ướt có thể nghiên cứu tách khử chất này

1.2.5 Kỹ thuật hun khói

1.2.5.1 Kỹ thuật hun khói cổ điển

a Hun khói lạnh

Khói rất hiệu quả trong việc bảo quản thưc phẩm (thịt hay cá tươi) Người ta chọn một vị trí có đất mềm rồi đào một cái rãnh dẫn khói rộng chừng 0.45, dài 2m, gác qua rãnh vài phiến đá (hay cây tươi) rồi phủ đất Dựng một khung hình nón cao chừng 1.5m, chung quanh phủ cành cây và cỏ thật dày Ở giữa gác những tấm

vỉ để đựng thịt hay cá Đốt lửa đầu miệng rãnh liên tục khoảng 10 giờ là đạt

b Hun khói nóng

Gọi như thế vì phương pháp này thực phẩm được hun trực tiếp gần ngọn lửa, chủ yếu là sử dụng hơi nóng nhiều hơn Khi dùng phương pháp này (cũng như các phương pháp sấy khô khác), cần lưu ý: Không sử dụng những cây củi thuộc họ tùng bách để đốt lửa, vì khói đen sẽ phủ một lớp dày lên thực phẩm, không ăn được Nên sử dụng gỗ của các loại cây hồ đào, anh đào, tần bì, sồi,

ổi, bằng lăng, ngành ngạnh nếu củi quá khô, nên ngâm nước vài giờ trước khi đốt (để tạo khói) Thực phẩm sau khi hun khói nóng có thể sử dụng trực tiếp mà không cần qua chế biến

Để hun khói nóng, người ta đào một cái hố dưới đất hay sử dụng một cái thùng bằng thiếc theo các hình minh họa dưới đây

c Phương pháp hun khói ướt

Với phương pháp này, người ta không sử dụng trực tiếp khói hun mà điều chế một loại dung dịch có tên là “dung dịch khói” Trong “ dung dịch khói” có hòa tan các hợp chất mà thành phần tương tự như thành phần của khói hun Người ta

p h u n h o ặ c n g â m thịt vào dung dịch trên để các chất hòa tan trong dung dịch ngấm vào sản phẩm Phương pháp này có ưu điểm là sản phẩm có tính đồng đều,

có thể cơ giới hóa, tự động hóa dây chuyền sản xuất để đạt năng suất cao Tuy nhiên màu sắc và hương vị của sản phẩm chưa thể hiện đầy đủ các đặc trưng của sản phẩm hun khói truyền thống và chi phí sản xuất lớn vì thế chưa đáp ứng được thị hiếu của người tiêu dùng, phạm vi áp dụng còn bị hạn chế

Ở các nước tiên tiến hiện nay đã áp dụng phương pháp hun khói tĩnh điện Phương pháp này dựa trên nguyên tắc hướng vào phòng hun khói những tiểu phần khói mang điện tích khi tiếp xúc với sản phẩm thịt mang điện tích trái dấu thì khói sẽ ngừng lại và ngấm dần vào lớp sâu bên trong của thịt

1.2.5.2 Thiết bị hun khói hiện đại

Các phương pháp xông khói phổ thông đã trình bày ở trên có hai nhược điểm lớn đó là:

- Thời gian xông khói quá dài ảnh hưởng đến hiệu suất làm việc

- Hệ thống xông khói là hỗn hợp giữa khói và không khí, nó chịu ảnh hưởng ảnh hưởng rất nhiều nhân tố, vì vậy thành phần khói xông không ổn định, việc khống chế nhiệt độ, độ ẩm, lượng không khí lưu thông… rất phức tạp, khó khăn

Do đó chất lượng, qui cách của sản phẩm khó ổn định

Để giải quyết những nhược điểm trên các nhà khoa học đã nghiên cứu những phương pháp xông khói nhanh như phương pháp xông khói tĩnh điện, xông ướt, xông bằng bức xạ, hoặc dùng “hương khói” (mùi khói) cho vào dung dịch tẩm ướp Những phương pháp này đều có nhược điểm là chỉ giải quyết một phần (hương khói chủ yếu), không thể nào đáp ứng hoàn toàn yêu cầu của kỹ thuật xông khói

Do đó, sau khi tiến hành một trong các phương pháp trên thì người ta thường phải

xông khói sản phẩm theo cách thông thường (thời gian được rút ngắn rất nhiều) Sau khi xông khói xong, có thể sấy, để nguội Sau đó, cắt thành những miếng nhỏ (thịt, phi lê cá) hoặc để nguyên Sản phẩm xông khói thường được đóng gói chân không, bảo quản ở nhiệt độ thấp

a Thiết bị hun khói Torry Kiln

Thiết bị hun khói Torry Kiln do thợ máy Kiln thiết kế, đây là thiết kế nền tảng cho thiết bị hun khói công nghiệp sau này Thiết bị này đã giải quyết dược hai vấn đề : hun khói trong thời gian ngắn và có thể hun khói với số lượng lớn Thiết

bị hun khói Torry Kiln được mô tả bằng hai hình bên dưới, nguyên liệu được giữ trong một khoang và sau đó cho khói di chuyển qua sản phẩm Có nhiều thiết bị cũng như cơ cấu được thiết kế cho dòng khói di chuyển đúng hướng và sản phẩn hun khói đạt chất lượng tốt

b Thiết bị hun khói của hãng NOVOTHERM

Hệ thống tạo khói: mùn gỗ được đưa vào một khay đặc biệt của hệ thống một cách tự động, sau đó mùn cưa được đốt cháy để tạo khói Đây là phòng hun khói hiện nay :

Hình 1.6 Thiết bị hun khói hãng NOVOTHERM

Ghi chú: 1 Thiết bị hun khói hòan chỉnh

2 Hệ thống tạo khói

3 Phòng hun khói

c Thiết bị hun khói của hãng Haussler

Thiết bị này có nhiều loại nhiều kích thước khác nhau, có thể hun khói thịt

cá với khối lượng từ 20-370kg

1.2.6 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước

1.2.6.1 Trong nước:

Ở nước ta hiện nay, công nghệ hun khói cũng đang từng bước phát triển và dần dần được người tiêu dùng ưa thích Các sản phẩm hun khói phổ biến hiện nay chủ yếu là các sản phẩm từ thịt, chẳng hạn như: thịt heo hun khói, giò hun khói, chả hun khói, xúc xích hun khói, lạp xưởng hun khói…

Các sản phẩm hun khói rất được người Việt Nam ưa chuộng, đặc biệt là người dân vùng nông thôn vẫn thường hay hun khói các sản phẩm thịt, cá trên bếp nhà mình Hiện nay các nhà khoa học, các kĩ sư thực phẩm, các thầy cô tại các trường đại học trong cả nước đã và đang nghiên cứu để đưa ra thị trường nhiều sản phẩm từ nguyên liệu cá áp dụng công nghệ hun khói, chẳng hạn như:

• Ứng dụng công nghệ hun khói lạnh để chế biến cá chép hun khói của ThS Đào Trọng Hiếu, Cục Chế biến, Thương mại Nông Lâm Thủy sản và Nghề Muối và KS Phạm Huy Hưng, Viện Nghiên cứu Hải sản Nghiên cứu này đã đưa ra được các thông số kỹ thuật tối ưu liên quan đến

Hình 1.7 Hình thiết bị hun khói của hãng Haussler