nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ sấy bức xạ mặt trời kết hợp với đối lưu đến chất lượng cá hố khô

Với thiết bị sấy này, em thực hiện đề tài: ”Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ sấy bức xạ mặt trời kết hợp với đối lưu đến chất lượng cá Hố khô” để tìm ra chế độ sấy thích hợp đối với sản p

KHOA CHẾ BIẾN

= = = = Y Z = = = =

ĐẶNG THÀNH NGỌC DUYÊN

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ SẤY

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

CHUYÊN NGÀNH : CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỦY SẢN

Nha Trang, tháng 10 năm 2008

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

CHUYÊN NGÀNH : CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỦY SẢN

Giáo viên hướng dẫn:

TS TRẦN ĐẠI TIẾN

Nha Trang, tháng 10 năm 2008

LỜI CẢM ƠN

Đề tài này được hoàn thành ngoài sự nổ lực của bản thân em còn nhận được rất nhiều sự giúp đỡ của thầy cô và bạn bè, em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến:

- Trước tiên là thầy Trần Đại Tiến đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và động viên em trong suốt quá trình thực hiện đề tài

- Các thầy cô trong bộ môn chế biến đã trang bị kiến thức cơ bản trong suốt quá trình học tập để em thực hiện đề tài

- Các thầy ở phòng thí nghiệm Nhiệt lạnh tạo mọi điều kiện thuận lợi giúp

đỡ em

- Những người thân và những người bạn đã giúp đỡ, động viên em thực hiện tốt đề tài này

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG BIỂU

DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

DANH MỤC PHỤ LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 2

1.1 Tổng quan về nguyên liệu cá 2

1.1.1 Nguồn lợi chung về hải sản Việt Nam: [1,9] 2

1.1.2 Tình hình xuất khẩu thủy sản của việt Nam và vị trí của nó trong ngành kinh tế quốc dân: [7] 3

1.1.3 Phân loại, đặc điểm và cấu tạo của cá Hố: [4] 4

1.1.3.1 Đặc điểm và cấu tạo 4

1.1.3.2 Phân loại cá hố 5

1.1.4 Thành phần khối lượng, thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của cá Hố: [6] 8

1.1.4.1 Thành phần khối lượng của cá Hố % 8

1.1.4.2 Thành phần hóa học của cá Hố 8

1.1.5 Sự tồn tại của nước trong nguyên liệu cá Hố: [1,99] 8

1.1.5.1 Nước kết hợp 8

1.1.5.2 Nước tự do 9

1.2 Tổng quan về công nghệ sấy: [3] 9

1.2.1 Khái niệm về quá trình sấy 9

1.2.2 Các phương pháp sấy 10

1.2.3 Mục đích của quá trình sấy 10

1.2.4 Diễn biến của quá trình sấy 11

1.2.5 Phân loại sản phẩm khô: [2,212] 11

1.2.6 Sự khuếch tán nước trong nguyên liệu: [2,215] 12

1.2.6.1 Cơ chế sự khuếch tán nước ra nguyên liệu trong quá trình làm khô

12

1.2.6.2 Quá trình khuếch tán ngoại 12

1.2.6.3 Quá trình khuếch tán nội 13

1.2.6.4 Mối quan hệ giữa khuếch tán nội và khuếch tán ngoại 14

1.2.7 Một số nhân tố ảnh hưởng tới tốc độ sấy cá: [2,228] 14

1.2.7.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy 14

1.2.7.2 Ảnh hưởng của vận tốc chuyển động của không khí 15

1.2.7.3 Ảnh hưởng của độ ẩm tương đối của không khí 15

1.2.7.4 Kích thước của nguyên liệu 16

1.3 Những biến đổi của cá hố trong quá trình sấy khô: [2,311] 16

1.3.1 Biến đổi về trạng thái và tổ chức cơ thịt cá 16

1.3.2 Biến đổi về hóa học 17

1.3.2.1 Sự thủy phân và oxi hóa Lipid 17

1.3.2.2 Sự đông đặc và biến tính của Protid 19

1.3.2.3 Biến đổi của thành phần chất ngấm ra 19

1.4 Tổng quan về bức xạ mặt trời: [2,279] 19

1.4.1 Năng lượng bức xạ mặt trời 20

1.4.2 Các thành phần của bức xạ mặt trời 20

1.4.3 Cường độ bức xạ mặt trời 20

1.4.4 Tình hình phân bố bức xạ và giờ nắng ở nước ta 21

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG – NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23

2.1 Đối tượng nghiên cứu 23

2.2 Mục đích và nội dung nghiên cứu 23

2.2.1 Mục đích 23

2.2.2 Nội dung nghiên cứu 23

2.2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát 24

2.3 Phương pháp nghiên cứu 25

2.3.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của vận tốc gió đến chất lượng cá Hố khô 25

2.3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của việc xử lí Sorbitol đến chất lượng cá Hố khô 28

2.3.2.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 29

2.4 Các phương pháp đánh giá các chỉ tiêu 30

2.4.1 Phương pháp xác định độ ẩm ban đầu của nguyên liệu: [5,49] 30

2.4.2 Phương pháp xác định hàm lượng ẩm của cá trong quá trình sấy 31

2.4.3 Phương pháp kiểm tra các chỉ tiêu chất lượng cảm quan: [5,33] 31

2.4.4 Phương pháp xác định tỷ lệ hút nước phục hồi của cá Hố sau khi sấy 36

2.4.5 Phương pháp xác định các chỉ tiêu vi sinh vật 37

2.4.6 Thiết bị sấy sử dụng năng lượng mặt trời kết hợp với đối lưu 37

2.4.6.1 Cấu tạo 37

2.4.6.2 Nguyên lí làm việc 37

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 40

3.1 Ảnh hưởng của vận tốc gió đến chất luợng của cá Hố khô 40

3.1.1 Sự biến đổi độ ẩm của cá Hố trong quá trình sấy 40

3.1.2 Sự biến đổi độ ẩm và tốc độ sấy của cá Hố sấy ở vận tốc gió 1.0 m/s với mẫu phơi nắng đối chứng (MĐC) 45

3.1.3 Kết quả nghiên cứu về sự biến đổi điểm chất lượng cảm quan của các mẫu cá Hố sau khi sấy 47

3.1.4 Kết quả nghiên cứu về sự biến đổi tỷ lệ hút nước phục hồi của các mẫu cá Hố sau khi sấy 49

3.1.5 Kết luận sơ bộ 50

3.2 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của việc ngâm và không ngâm Sorbitol đến chất lượng cá Hố khô 50

3.2.1 Kết quả nghiên cứu về sự biến đổi độ ẩm của cá Hố khô khi ngâm (mẫu MS) và không ngâm (mẫu sấy ở vận tốc gió 1.0 m/s) 51

3.2.2 Kết quả nghiên cứu sự biến đổi điểm chất lượng cảm quan của mẫu

sấy ở vận tốc gió 1.0 m/s và mẫu MS 53

3.2.3 Kết quả nghiên cứu về sự biến đổi tỷ lệ hút nước phục hồi của mẫu sấy ở vận tốc gió 1.0 m/s và mẫu MS 56

3.2.4 Kết quả phân tích hàm lượng Protein của mẫu sấy ở vận tốc gió 1.0 m/s và mẫu MS 57

3.2.5 Kết quả phân tích hàm lượng NH3 của mẫu sấy ở vận tốc gió 1.0 m/s và mẫu MS 57

3.2.6 Kết luận sơ bộ 58

3.3 Kết quả kiểm tra vi sinh của cá Hố khô 58

3.4 Sơ bộ hoạch toán giá thành sản phẩm 58

3.5 Đề xuất qui trình công nghiệp chế biến cá Hố khô 59

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ Ý KIẾN ĐỀ XUẤT 64

PHỤ LỤC 65

TÀI LIỆU THAM KHẢO 68

PHIẾU TRẢ KẾT QUẢ KIỂM TRA VI SINH

PHIẾU TRẢ KẾT QUẢ KIỂM TRA PROTEIN, NH3

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1.1: Tổng hợp khả năng nguồn lợi biển Việt Nam (tính theo 1.000 tấn) 3

Bảng 1.3: Thành phần hóa học của cá Hố 8

Bảng 1.2: Thành phần khối lượng của cá Hố% 8

Bảng 2.1: Bậc đánh giá các chỉ tiêu cảm quan 32

Bảng 2.2: Bảng phân cấp chất lượng sản phẩm 33

Bảng 2.3: Bảng điểm cảm quan 34

Bảng 2.4: Bảng điểm đánh giá chất lượng cảm quan của cá Hố khô 34

Bảng 3.1: Nhiệt độ trung bình thành phố Nha Trang từ 15/09/2008 đến 15/10/2008 40

Bảng 3.2: Sự biến đổi độ ẩm W(%) và tốc độ sấy cá U(%/h) khi sấy các mẫu ở các vận tốc gió khác nhau 41

Bảng 3.3: Sự biến đổi độ ẩm và tốc độ sấy của mẫu sấy ở vận tốc gió 1.0 m/s và MĐC 45

Bảng 3.4: Sự biến đổi điểm chất lượng cảm quan của các mẫu cá Hố sau khi sấy 47

Bảng 3.5: Sự biến đổi tỷ lệ hút nước phục hồi của các mẫu cá Hố sau khi sấy 49

Bảng 3.6: Sự biến đổi độ ẩm W(%) và tốc độ sấy U(%/h) của mẫu sấy ở vận tốc gió 1.0 m/s và mẫu MS 51

Bảng 3.7: Điểm chất lượng cảm quan của mẫu sấy ở vận tốc gió 1.0 m/s và mẫu MS 53

Bảng 3.8: Tỉ lệ hút nước phục hồi của mẫu sấy ở vận tốc gió 1.0 m/s và mẫu MS 56

Bảng 3.9: Kết quả phân tích hàm lượng Protein 57

Bảng 3.10: Kết quả phân tích hàm lượng NH3 57

Bảng 3.11: Kết quả kiểm tra vi sinh 58

Bảng 3.12:Hao hụt trọng lượng nguyên liệu qua các công đoạn 58

Bảng 3.13: Chi phí nguyên liệu cho 1 kg sản phẩm 59

DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ

Đồ thị 3.1: Nhiệt độ trung bình thành phố Nha Trang từ 15/09/2008 đến

15/10/2008 40

Đồ thị 3.2: Sự biến đổi độ ẩm của các mẫu sấy theo thời gian sấy ở các vận tốc gió khác nhau 42

Đồ thị 3.3: Sự biến đổi tốc độ sấy của các mẫu ở các vận tốc gió khác nhau 42 Đồ thị 3.4: Sự biến đổi độ ẩm theo thời gian sấy của mẫu sấy ở vận tốc gió 1.0 m/s và MĐC 46

Đồ thị 3.5: Sự biến đổi tốc độ sấy của mẫu sấy ở vận tốc gió 1.0 m/s và MĐC 46

Đồ thị 3.6:Sự biến đổi điểm chất lượng cảm quan của các mẫu cá Hố sau khi sấy 48

Đồ thị 3.7: Sự biến đổi tỷ lệ hút nước phục hồi của các mẫu cá Hố sấy 49

Đồ thị 3.8: Sự biến đổi ẩm của mẫu cá sấy ở vận tốc gió 1.0 m/s và mẫu MS theo thời gian sấy 52

Đồ thị 3.9: Sự biến đổi t1/1/2001Jan-01ốc độ sấy của mẫu sấy ở vận tốc gió 1.0 m/s và mẫu MS 52

Đồ thị 3.10: Biểu diễn sự biến đổi điểm chất lượng cảm quan của mẫu sấy ở vận tốc gió 1.0 m/s và MS 53

Đồ thị 3.11: Biểu diễn tỉ lệ hút nước phục hồi của mẫu sấy ở vận tốc gió 1.0 m/s và mẫu MS 56

Hình 2.1 và 2.2: Hình dáng thiết bị sấy năng lượng mặt trời kết hợp đối lưu khi nhìn từ bên cạnh 38

Hình 2.3: Hình dáng thiết bị sấy năng lượng mặt trời kết hợp đối lưu khi nhìn thẳng 39

Hình 2.4: Hình ảnh mẫu MS (ngâm Sorbitol trước khi sấy) 55

Hình 2.5: Hình ảnh mẫu cá sấy ở vận tốc gió 1.0 m/s 55

Hình 2.6: Hình ảnh sản phẩm của quá trình nghiên cứu 63

DANH MỤC PHỤ LỤC

Phụ lục 1: Sự biến đổi khối lượng (gam) theo thời gian sấy của các mẫu sấy bằng thiết bị sấy và mẫu phơi nắng đối chứng (MĐC) 65 Phụ lục 2: Sự biến đổi khối lượng theo thời gian sấy của mẫu sấy ở vận tốc gió 1.0m/s và mẫu phơi nắng đối chứng (MĐC) 66 Phụ lục 3: Sự biến đổi khối lượng (gam) theo thời gian sấy của mẫu sấy ở vận tốc gió 1.0 m/s và mẫu ngâm Sorbitol MS 67 Phụ lục 4: Bảng điểm chất lượng cảm quan của các mẫu thí nghiệm 67

LỜI NÓI ĐẦU

Giá nhiên liệu ngày càng tăng lên là một thách thức to lớn đối với ngành thủy sản Việt Nam Các tàu đánh cá không thể ra khơi khi lợi nhuận không đủ bù đắp chi phí nhiên liệu và các cơ sở chế biến thủy sản không thể sản xuất nếu thiếu nguyên liệu từ biển do các tàu cá đánh bắt về và chi phí tiêu hao cho quá trình sản xuất ra sản phẩm thủy sản phục vụ cho đời sống con người ngày càng tăng cao, lợi nhuận ngày càng ít dần Việc tìm ra biện pháp khắc phục tình trạng phụ thuộc vào nhiên liệu đang là vấn đề được ngành thủy sản nói riêng và cả thế giới nói chung quan tâm Xuất phát từ yêu cầu trên, thầy cô và sinh viên khoa chế biến - trường Đại học Nha Trang đã chế tạo ra thiết bị sấy sử dụng bức xạ năng lượng mặt trời kết hợp với đối lưu Bức xạ mặt trời là nguồn nhiên liệu vô tận, sạch và không gây hại cho môi trường như các nguồn nhiên liệu khác

Với thiết bị sấy này, em thực hiện đề tài: ”Nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ sấy bức xạ mặt trời kết hợp với đối lưu đến chất lượng cá Hố khô” để tìm ra chế

độ sấy thích hợp đối với sản phẩm cá Hố khô với các nội dung như sau:

+ Tổng quan

+ Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

+ Kết quả nghiên cứu và thảo luận

+ Kết luận và đề xuất ý kiến

Do chưa có kinh nghiệm thực tế và kiến thức còn nhiều hạn chế nên đề tài không tránh khỏi sai sót, mong được sự góp ý và sửa chữa của các thầy cô

CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan về nguyên liệu cá:

1.1.1 Nguồn lợi chung về hải sản Việt Nam:[1,9]

Nước ta nằm phía Tây biển Đông, có bờ biển dài trên 3260 km, phía Bắc

có vịnh Bắc Bộ, phía Nam giáp vịnh Thái Lan với cả một vùng thềm lục địa rộng lớn khoảng hơn 1 triệu km2

Nước ta thuộc vùng biển nhiệt đới cho nên nguồn nguyên liệu rất đa dạng

và có cả 4 mùa Thêm vào đó các dòng sông lớn miền nhiệt đới hàng năm đổ ra biển hàng chục tỷ khối nước mang theo nhiều chất dinh dưỡng, từ đó hình thành

sự đa dạng của các giống loài cá và các hải đặc sản như tôm, cua, mực…và các dòng hải lưu đưa đến nên nguồn lợi cá nguồn gốc đại dương cũng phong phú mà trong đó quan trọng nhất là nhóm cá nổi cỡ lớn tập trung đặc biệt nhiều ở vùng khơi Trung Bộ và Bắc Nam Bộ

Theo dự tính sơ bộ, biển Việt Nam có khoảng 2000 loài cá và đến nay đã xác định được trên 800 loài

Thành phần cá đáy ở biển Việt Nam rất đa dạng, mỗi mẻ lưới kéo có trung bình trên dưới 30 loài

Ngoài nguồn lợi cá thì nguồn lợi nhuyễn thể về sản lượng được xếp thứ 2

và nguồn lợi giáp xác xếp thứ 3

Tổng trữ lượng cá đáy ở các vùng biển quanh Việt Nam khoảng gần 1.7 triệu tấn, khả năng cho phép khai thác hàng năm khoảng 1 triệu tấn

Tổng trữ lượng cá tầng trên của vùng biển Việt Nam khoảng 1.2 đến 1.3 triệu tấn và khả năng cho phép khai thác hàng năm khoảng 700 - 800 ngàn tấn

Bảng 1.1: Tổng hợp khả năng nguồn lợi biển Việt Nam (tính theo 1.000 tấn):

Khu vực Đối

tượng

Sản lượng Mức khai

thác hiện tại

Mức gia tăng

Trữ lượng chung Khả năng khai thác Số lượng % Vịnh Bắc

Bộ

Cá đáy

Cá nổi Tôm

420 - 464

390 4.5 – 5.5

+254 +20 +50 - 60 Trung bộ Cá đáy

Cá nổi Tôm

+190 +75 +50 Đông Nam

Bộ

Cá đáy

Cá nổi Tôm

+54 +25 +5.3 Tây Nam

Bộ

Cá đáy

Cá nổi Tôm

-38 +1.4 +2.4

-24 +17 +11 Chung

toàn quốc

Cá đáy

Cá nổi Tôm

1.654 - 1.698

1730 51.5 – 54

+251 +205.4 +5.4 – 5.6

+474 +137 +116.3 - +126.3

hơn trong khối nông nghiệp và trong nền kinh tế quốc dân Đến năm 2003, không

kể giá trị gia tăng qua chế biến dịch vụ, GDP của ngành chiếm 25% so với tất cả sản phẩm nông nghiệp và gần 4% giá trị sản phẩm xã hội

Chế biến xuất khẩu là lĩnh vực phát triển rất nhanh, Việt Nam đã tiếp cận với trình độ công nghệ và quản lý tiên tiến của khu vực và thế giới trong một số lĩnh vực chế biến thủy sản Sản phẩm thủy sản xuất khẩu đảm bảo chất lượng và

có tính cạnh tranh, tạo dựng được uy tín trên thị trường thế giới Các cơ sở sản xuất không ngừng được gia tăng, đầu tư, đổi mới Tốc độ gia tăng bình quân các

cơ sở chế biến giai đoạn 1975 - 1985 là 17.27% năm, giai đoạn 1991 - 1995 là 2.86%/năm, giai đoạn 1996 - 1999 là 17.6% năm Trong giai đoạn 1991 - 1995 tốc độ gia tăng chậm, sau đó nhờ thành tựu ban đầu của công cuộc đổi mới đất nước, đã tạo môi trường thuận lợi, giúp ngành thủy sản hội nhập khu vực và thế giới Năm 1995, Việt Nam gia nhập các nước ASEAN và ngành thuỷ sản Việt Nam trở thành thành viên của tổ chức nghề cá Đông Nam Á (SEAFDEC), cùng với việc mở rộng thị trường xuất khẩu đã tạo điều kiện cho ngành công nghiệp chế biến thuỷ sản có chiều hướng phát triển tốt Đến năm 2003, cả nước có 332

cơ sở chế biến thuỷ sản Chất lượng sản phẩm thuỷ sản không ngừng được nâng lên do các cơ sở chế biến ngày càng hiện đại, công nghiệp tiên tiến, quản lý theo tiêu chuẩn quốc tế Từ 18 doanh nghiệp năm 1999, đến nay đã có 171 doanh nghiệp Việt Nam được đưa vào danh sách xuất khẩu vào EU, 222 doanh nghiệp được phép xuất khẩu vào Hàn Quốc Bên cạnh các doanh nghiệp nhà nước, các doanh nghiệp chế biến xuất khẩu thủy sản của tư nhân phát triển mạnh trong thời gian qua, nhiều doanh nghiệp thuộc thành phần kinh tế tư nhân đã có giá trị kim ngạch xuất khẩu thủy sản hàng đầu, một số doanh nghiệp chế biến xuất khẩu đã

có kim ngạch xuất khẩu trên dưới 100 triệu USD mỗi năm

1.1.3 Phân loại, đặc điểm và cấu tạo của cá Hố:[4]

1.1.3.1 Đặc điểm và cấu tạo:

Họ cá hố: Trichiuridae

Tên tiếng Anh: Largehead Hairtail

Đặc điểm: Thân dạng đai dài rất dẹp bên, đuôi thót nhỏ hình sợi dẹt, không phủ vảy Đầu dài nhọn, dẹp bên, hàm dưới nhô dài hơn hàm trên Răng to khỏe, răng nanh dài dạng ngạnh câu, vây lưng rất dài, gai vây mềm yếu Vây hậu môn thoái hóa còn lại các gai nhọn ngắn nhô ngoài mặt da, không có màng vây Vây ngực nhỏ Vây bụng thoái hóa thành dạng vảy hoặc mất hẳn Không có vây đuôi Có 100 - 160 đốt sống thân

Phân bố: Họ cá hố phân bố rộng trong các vùng biển nước ấm thuộc Thái Bình Dương, Đại Tây Dương và Ấn Độ Dương, là một trong những loại cá có giá trị kinh tế trong khai thác

Mùa khai thác: quanh năm, tập trung vào các tháng 11 - 4, 7 - 8

Dạng sản phẩm: ăn tươi, làm khô, khô tẩm gia vị, philê đông lạnh, phi lê tẩm gia vị

1.1.3.2 Phân loại cá Hố:

Ở vịnh Bắc Bộ hiện nay thấy có 4 loài thuộc 2 giống của họ Trichiuridae:

* Giống Trichiurus Linnaeus:

Đặc điểm: Mặt lưng của đầu phẳng hoặc hơi lõm Mắt tương đối lớn, ở sát mặt lưng của đầu Xương nắp mang rộng, mỏng, kéo dài qua gốc vây ngực Đường bên hoàn toàn chạy đến phía sau vây ngực võng hẳn xuống phần bụng hoặc chỉ hơi chếch xuống giữa thân Vây hậu môn thoái hóa, bắt đầu là một gai cứng không có dạng phiến vảy

Giống cá hố này có giá trị kinh tế, là một trong những đối tượng khai thác của một số nước Ở vịnh Bắc Bộ giống này có 3 loài:

- Cá hố nhỏ:

Tên khoa học: Trichiurus muticus Gray

Đặc điểm: Chiều dài toàn thân bằng 16.5 - 20.4 lần chiều cao thân, bằng 8.05 – 9.5 lần chiều dài đầu Chiều dài đầu bằng 2.6 - 3.0 lần chiều dài mõm, bằng 5.4 - 6.0 lần đường kính mắt, bằng 2.6 - 2.8 lần chiều dài xương hàm trên

Đầu nhỏ nhọn, xương trước mắt rộng che kín xương hàm trên Mõm dài nhọn, hàm trên ngắn hơn hàm dưới, xương trước hàm dài rộng có dạng mỏ chim

Mắt tròn nhỏ, nằm trên phần nửa trước đầu gần sát viền lưng Khoảng cách 2 mắt hẹp, hơi cao tròn Lỗ mũi hình hạt đậu ở trước mắt Miệng rất rộng, xương hàm trên nhỏ yếu, kéo dài đến dưới viền mắt trước Răng to khỏe, ở hàm trên, phần trước có 3 răng nanh rất lớn mọc so le nhau, phía sau, mỗi bên có khoảng 10 răng dẹt to khỏe, khi ngậm miệng răng hàm trên chùn ra ngoài hàm dưới Khe mang rất rộng

Đường bên hoàn toàn chạy đến phía trên vây ngực hơi lượn chếch xuống giữa thân kéo thẳng đến đuôi

Vây lưng rất dài hình thanh bởi các gai vây mềm yếu, các gai ở phần giữa cao, thấp dần theo 2 phía đầu và đuôi, có khoảng 123 - 127 gai vây rõ ràng và khoảng 20 - 25 gai nhỏ chìm dưới da Vây hậu môn thoái hóa còn dạng 2 phiến vây nhỏ Không có vây đuôi Lược mang nhỏ và mềm yếu Toàn thân màu trắng bạc, đỉnh đầu và giữa 2 mắt có vết đen, viền miệng màu đen

Kích thước: 225 – 400mm

Phân bố: Ấn Độ Dương, Indonexia, Việt Nam, Trung Quốc, Triều Tiên, Nhật Bản Ở vịnh Bắc Bộ: vùng Hải Phòng

- Cá hố cát:

Tên khoa học: Trichiurus savala

Đặc điểm: Chiều dài toàn thân bằng 15.7 - 20.5 lần chiều cao thân, bằng 7.8 - 11.2 lần chiều dài đầu Chiều dài đầu bằng 2.2 - 2.7 lần chiều dài mõm, bằng 4.9 - 8.3 lần đường kính mắt, bằng 1.8 - 2.5 lần chiều dài xương hàm trên

Đầu mút hơi gồ cao Mắt tròn, sát mặt lưng phần nửa trước đầu, tỉ lệ giữa chiều dài đầu và đường kính mắt tăng dần theo độ lớn của cá Khoảng cách 2 mắt bằng hoặc lớn hơn đường kính mắt Lỗ mũi hình bầu dục ở trước mắt Miệng rất rộng, hàm dưới dài hơn hàm trên Xương hàm trên dài mảnh, bị xương trước mắt che gần kín Răng dẹt, rất khỏe, đoạn trước hàm trên có 3 răng nanh dài mọc so

le khi ngậm miệng cắm lọt trong xoang hàm dưới, đầu răng hình ngạnh câu, phía sau răng nanh mỗi bên hàm có 7 - 11 răng sắc hình tam giác; đoạn trước hàm có

2 hay 1 răng nanh dài khi ngậm miệng chìa ra ngoài hàm trên, phía sau mỗi bên

có 7 - 9 răng sắc hình tam giác, nhìn chung răng hàm dưới nhỏ hơn răng hàm trên Khe mang rất rộng, màng nắp mang không liền với ức Lược mang thưa, hình gai, chiều dài và số lượng lược mang trên cung mang thứ nhất giảm dần theo độ lớn của cá

Vây lưng rất dài, không có tia mềm, có khoảng 112 - 114 gai vây rõ rệt (nổi ngoài da) Vây hậu môn thoái hóa chỉ còn dạng các gai ngắn, chiều dài gai vây thứ nhất bằng khoảng 40 - 50% đường kính mắt Vây ngực nhỏ, không có vây bụng và vây đuôi

Toàn thân màu trắng bạc, ở cá trưởng thành nửa ngoài vây lưng có nhiều vân hoa màu nâu Mút mõm màu nâu đen Ở một số mẫu 2 mép đuôi màu đen

Phân bố: Philippin, Ấn Độ, Malayxia, vịnh Bắc Bộ (Hải Phòng, Thái Bình, Hà Nam Ninh), Trung Quốc, Nhật Bản

Kích thước : 247 – 500mm

- Cá Hố Trichiurus Lepturus:

Tên khoa học : Trichiurus Lepturus

Đặc điểm: Gai thứ nhất của vây hậu môn nhỏ, chỉ dài gấp hai lần những gai phía sau nó Vây lưng thường có 130 tia vây rõ ràng Chiều dài toàn thân bằng 14.3 - 15 lần chiều cao thân, bằng 7.3 - 7.5 lần chiều dài đầu Chiều dài đầu bằng 2.6 - 2.8 lần chiều dài mõm, bằng 6.1 - 6.2 lần đường kính mắt, bằng 6.8 - 7.2 lần khoảng cách hai mắt, bằng 2.3 - 2.4 lần chiều dài xương hàm trên

Kính thước: 300 - 713mm

Phân bố: Hồng Hải, Đông Châu Phi, Ả Rập, Ấn Độ, Xrilanca, Inđônêxia,

Úc, Philippin, vịnh Bắc Bộ, Trung Quốc, Nhật Bản, Triều Tiên

Loài này là một trong những đối tượng khai thác có ý nghĩa kinh tế của một số nước Ở nước ta tỷ trọng cá Hố trọng khai thác còn rất ít

* Giống Pseudoxymetopon: Mặt lưng của đầu nhô cao, dẹp bên hình lưỡi

dao Vị trí mắt ở gần trung tâm đầu Giống Pseudoxymetopon gồm một loài:

- Cá Hố đầu cao:

Tên khoa học: Pseudoxymetopon Sinensis

Đặc điểm: Chiều dài toàn thân bằng 19 lần chiều cao thân, bằng 10.7 lần chiều dài đầu Chiều dài đầu bằng 2.6 lần chiều dài mõm, bằng 5.8 lần đường kính mắt, bằng 2.8 lần chiều dài xương hàm trên Không có vây bụng Đường bên phía trên vây cong hẳn xuống phần bụng kéo dài đến đuôi

Kính thước: 750mm

Phân bố: Việt Nam, Trung Quốc, Nhật Bản

Ít gặp, không có ý nghĩa kinh tế

1.1.4 Thành phần khối lượng, thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của

cá Hố:[6]

1.1.4.1 Thành phần khối lượng của cá Hố %:

Bảng 1.2: Thành phần khối lượng của cá Hố%:

Thịt Mỡ Đầu, xương, vây Da, gân Nội tạng

1.1.5 Sự tồn tại của nước trong nguyên liệu cá Hố:[1,99]

Tất cả các cơ thể sinh vật đều có nước tồn tại và được phân làm 2 loại là nước kết hợp và nước tự do

- Nước kết hợp keo đặc: là nước kết hợp với protein ở trạng thái keo đặc ( tức là nước do keo đặc hấp phụ) Keo đặc đó hình thành cái giá của kết cấu tổ chức cơ thịt

- Nước kết hợp keo tan: là nước kết hợp với protein ở trạng thái hòa tan

và các muối vô cơ hoặc các chất khác ở trạng thái keo hòa tan hay gần với trạng thái đó (tức là nước do keo hòa tan hấp phụ)

Nước kết hợp làm cho thịt cá vững chắc

1.1.5.2 Nước tự do:

Nước tự do là nước tồn tại tự do trong kết cấu hình lưới của các chất có đạm cấu thành, kết cấu hình lưới đó ở trong màng sợi cơ, trong tơ cơ và các màng ngăn, là dung môi tốt cho nhiều chất tan

Đông kết ở 00C, khả năng dẫn điện lớn, dễ bốc hơi thoát ra khỏi cơ thể sinh vật ở áp suất bình thường

Nước tự do được phân ra nước cố định, nước kết cấu tự do và nước dính ướt

- Nước cố định: là nước được ràng buộc một cách chặt chẽ bởi kết cấu hình lưới (keo đặc) của cơ thịt Dựa vào tính chất vật lí và hóa học của loại nước này lại có thể phân ra lớp nước khuếch tán và lớp nước tự do Lớp nước khuếch tán cũng là nước tự do nhưng nó có tính chất của một dung môi Lớp nước này nếu dùng máy ép thông thường cũng không ép ra được Nước cố định làm cơ thịt

1.2 Tổng quan về công nghệ sấy:[3]

1.2.1 Khái niệm về quá trình sấy:

Sấy là quá trình tách ẩm ra khỏi vật liệu bằng cách cung cấp cho nó một lượng nhiệt Kết quả quá trình sấy là làm lượng chất khô trong vật liệu tăng lên

Đối tượng của quá trình sấy rất đa dạng, bao gồm nguyên liệu, bán thành phẩm và thành phẩm trong các giai đoạn khác nhau của quá trình sản xuất và chế biến thuộc nhiều lĩnh vực kĩ thuật khác nhau

Nguyên tắc của quá trình sấy là cung cấp năng lượng nhiệt để biến đổi trạng thái của lỏng trong vật liệu thành hơi Hầu hết vật liệu trong quá trình sấy đều chứa pha lỏng là nước và người ta thường gọi là ẩm Như vậy, trong thực tế

có thể xem sấy là quá trình tách ẩm bằng nhiệt Nhiệt lượng được cung cấp cho quá trình sấy nhằm thực hiện các nhiệm vụ sau:

- Nung nóng vật liệu sấy từ nhiệt độ ban đầu đến nhiệt độ bầu ướt tương ứng với môi trường không khí xung quanh

- Vận chuyển ẩm từ các lớp bên trong ra các lớp bên ngoài

- Vận chuyển ẩm từ lớp bề mặt của vật liệu sấy vào môi trường không khí

1.2.2 Các phương pháp sấy:

Sấy có thể được chia làm 2 phương pháp:

- Sấy tự nhiên (phơi nắng): sử dụng năng lượng mặt trời để tách ẩm ra khỏi vật liệu sấy

- Sấy nhân tạo: sử dụng tác nhân sấy để thực hiện quá trình sấy, tác nhân sấy thường được sử dụng là không khí ẩm, khói lò, hơi nước quá nhiệt,…Trong

đó không khí ẩm là tác nhân sấy phổ biến nhất

Tùy theo phương pháp cấp nhiệt khác nhau mà sấy có các tên gọi khác nhau như cấp nhiệt bằng đối lưu gọi là sấy đối lưu, cấp nhiệt bằng dẫn nhiệt gọi

là sấy xúc tác, cấp nhiệt bằng bức xạ gọi là sấy bức xạ Ngoài ra còn có các phương pháp sấy đặc biệt: sấy bằng dòng điện cao tần, sấy trong trường sóng siêu âm, sấy thăng hoa

Tác nhân sấy được sử dụng nhằm thực hiện các nhiệm vụ sau:

- Vận chuyển lượng nhiệt để cung cấp cho vật liệu sấy

- Vận chuyển lượng ẩm tách khỏi vật liệu sấy ra ngoài

1.2.3 Mục đích của quá trình sấy:

- Chế biến: dùng phương pháp sấy để chế biến các mặt hàng ăn liền

- Vận chuyển: vật liệu đã được tách ẩm nên quá trình vận chuyển được dễ dàng và giảm được rất nhiều chi phí

- Bảo quản: nước tự do trong thực phẩm bị giảm làm mất đi môi trường hoạt động của enzym và vi sinh vật nên thời gian bảo quản sẽ được kéo dài

1.2.4 Diễn biến của quá trình sấy:

Quá trình sấy được chia làm 3 giai đoạn:

- Giai đoạn nung nóng vật liệu sấy:

Trong giai đoạn này nhiệt độ của vật liệu sấy tăng từ nhiệt độ ban đầu cho đến nhiệt độ bầu ướt tương ứng với môi trường không khí xung quanh, trường nhiệt độ biến đổi không đều và nó tùy thuộc vào phương án sấy

- Giai đoạn sấy đẳng tốc:

Là giai đoạn ẩm bay hơi ở nhiệt độ không đổi (nhiệt độ bầu ướt), do sự chênh lệch giữa nhiệt độ của vật liệu sấy và nhiệt độ của môi trường không khí xung quanh không đổi nên tốc độ sấy là không đổi Ẩm tách ra trong giai đoạn này chủ yếu là ẩm liên kết cơ lý và ẩm liên kết hóa lý

- Giai đoạn sấy giảm tốc:

Đây là giai đoạn cuối nên hàm lượng nước còn lại trong nguyên liệu ít và chủ yếu là nước liên kết do đó năng lượng liên kết lớn nên việc tách ẩm khó khăn hơn và cần năng lượng lớn Độ ẩm của vật liệu cuối quá trình sấy phụ thuộc vào

độ ẩm của môi trường không khí xung quanh Độ ẩm của môi trường không khí xung quanh càng nhỏ thì độ ẩm của vật liệu sấy càng thấp và quá trình sấy càng nhanh

1.2.5 Phân loại sản phẩm khô:[2,212]

Sản phẩm khô được phân thành 3 loại:

- Sản phẩm khô sống: Là các nguyên liệu tươi được trực tiếp đem chế biến khô mà không qua bước xử lí nào như cá khô, mực khô, rong khô…

- Sản phẩm khô chín: Nguyên liệu tươi đem hấp, luộc chín sau đó tiếp tục làm khô như tôm, sò, điệp Khi luộc có thể cho thêm một ít muối để khử nước

được tốt hơn và tạo cho sản phẩm có độ mặn nhất định lại tăng khả năng bảo quản của sản phẩm

- Sản phẩm khô mặn: Nguyên liệu đem ướp muối rồi sau đó làm khô, các loại cá thường được chế biến bằng phương pháp này, sản phẩm có độ mặn nên bảo quản được lâu nhưng cũng dễ hút ẩm, nên cũng có thể nhanh hỏng do hút

ẩm

1.2.6 Sự khuếch tán nước trong nguyên liệu:[2,215]

1.2.6.1 Cơ chế sự khuếch tán nước ra nguyên liệu trong quá trình làm khô:

Dưới ảnh hưởng của các nhân tố lý học như: hấp phụ nhiệt, khuếch tán, bay hơi làm cho nước trong vật liệu tách ra ngoài gọi là làm khô Đây là một quá trình phức tạp Do quá trình cung cấp nhiệt ngừng lại thì quá trình làm khô sẽ dừng nên vật liệu phải được cung cấp một nhiệt lượng nhất định để vật liệu đạt nhiệt độ cần thiết

Nhiệt lượng Q cung cấp cho vật liệu được đưa tới bằng 3 phương thức: bức xạ, truyền dẫn, đối lưu

Sự cân bằng nhiệt khi làm khô:

Q= q1 + q2 + q3

Q: nhiệt lượng cung cấp cho nguyên liệu

q1: nhiệt lượng làm cho các phân tử hơi và hơi nước tách ra khỏi nguyên liệu

q2: nhiệt lượng để cắt đứt mối liên kết giữa nước và protid trong nguyên liệu

q3: nhiệt lượng dùng để làm khô các tổ chức tế bào

Lưu ý khi sấy phải tính đến nhiệt lượng làm nóng dụng cụ, thiết bị q4 và nhiệt lượng hao phí ra môi trường xung quanh q5

Trong quá trình làm khô nước ở trong nguyên liệu chuyển dần ra ngoài đi vào không khí làm không khí xung quanh ẩm lên và nếu không khí ẩm đó đứng yên thì đến 1 lúc nào đó quá trình làm khô sẽ dừng lại

1.2.6.2 Quá trình khuếch tán ngoại:

Là sự chuyển động của hơi nước trên bề mặt nguyên liệu vào không khí xung quanh Lượng nước bay hơi do khuếch tán ngoại thực hiện được dưới điều

kiện: áp suất hơi nước bão hòa trên bề mặt nguyên liệu E lớn hơn áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí e, sự chênh lệch áp suất đó là:

∆P = E – e Lượng nước bay hơi đi tỷ lệ thuận với ∆P, với bề mặt bay hơi F và thời gian làm khô, tức là:

dW = B(E - e)F.dt

và tốc độ bay hơi được biểu thị như sau:

)(.F E e B

dt

Trong đó:

W: Lượng nước bay hơi (kg)

F: Diện tích bay hơi (m2)

t: Thời gian bay hơi (giờ)

E: Áp suất hơi nước bão hòa trên bề mặt nguyên liệu (mmHg)

e: Áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí (mmHg)

B: Hệ số bay hơi nước, nó phụ thuộc vào tốc độ gió, hướng gió và trạng thái bề mặt của nguyên liệu

1.2.6.3 Quá trình khuếch tán nội:

Do sự chênh lệch độ ẩm giữa các lớp trong nguyên liệu tạo nên sự chuyển động của hàm ẩm ở trong nguyên liệu từ lớp này đến lớp khác để tạo sự cân bằng gọi là khuếch tán nội

Động lực của khuếch tán nội xảy ra do chênh lệch độ ẩm giữa các lớp trong và ngoài, nếu sự chênh lệch độ ẩm càng lớn, tức là gradien độ ẩm càng lớn thì tốc độ khuếch tán nội càng nhanh Ta có thể biểu thị khuếch tán nội bằng phương trình sau đây:

dx

dc F K dt

dW

=Trong đó:

W: Lượng nước khuếch tán ra (kg)

t: Thời gian khuếch tán (giờ)

1.2.6.4 Mối quan hệ giữa khuếch tán nội và khuếch tán ngoại:

Khuếch tán nội và khuếch tán ngoại có liên quan mật thiết với nhau, tức là khuếch tán ngoại có được tiến hành thì khuếch tán nội mới được tiếp tục và như thế độ ẩm của nguyên liệu mới được giảm dần

Nếu khuếch tán nội lớn hơn khuếch tán ngoại thì quá trình bay hơi sẽ nhanh nhưng điều đó thì ít có

Khuếch tán nội của nước trong nguyên liệu thường nhỏ hơn tốc độ bay hơi trên bề mặt Khi khuếch tán nội nhỏ hơn khuếch tán ngoại thì quá trình bay hơi

sẽ bị gián đoạn

Trong quá trình làm khô, ở giai đoạn đầu lượng nước trong nguyên liệu nhiều, sự chênh lệch về độ ẩm lớn, vì vậy khuếch tán nội thường phù hợp với khuếch tán ngoại, do đó tốc độ khô tương đối nhanh Nhưng ở giai đoạn cuối thì lượng nước còn lại trong nguyên liệu ít, tốc độ bay hơi ở mặt ngoài nhanh mà tốc

độ khuếch tán nội lại chậm, vì vậy tốc độ khô ở mặt ngoài nhanh tạo thành một màng cứng làm ảnh hưởng rất lớn cho quá trình khuếch tán nội Do đó ảnh hưởng đến quá trình làm khô nguyên liệu

1.2.7 Một số nhân tố ảnh hưởng tới tốc độ sấy cá:[2,228]

1.2.7.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy:

Trong các điều kiện khác không đổi như: Độ ẩm không khí, tốc độ gió… nâng cao nhiệt độ sấy sẽ tăng nhanh tốc độ làm khô Lượng nước trong nguyên liệu giảm xuống, ở nhiệt độ sấy cao tốc độ khô sẽ nhanh hơn

Nhưng tăng nhiệt độ cũng chỉ trong giới hạn cho phép Vì nhiệt độ làm khô cao sẽ làm ảnh hưởng lớn đến chất lượng của cá dễ làm cho thịt cá bị chua,

bị sấy chín và gây nên sự tạo màng cứng ở lớp ngoài cản trở sự di chuyển của nước từ trong ra

Nhưng nếu nhiệt độ làm khô thấp quá, dưới giới hạn cho phép thì quá trình làm khô sẽ chậm lại dẫn đến sự thối rữa, hủy hoại thịt cá Nhiệt độ làm khô thích hợp được xác định phụ thuộc vào nguyên liệu béo hay gầy, kết cấu tổ chức của cơ thịt, phương pháp cắt mổ và các nhân tố khác Đối với nguyên liệu gầy người ta làm khô ở nhiệt độ cao hơn nguyên liệu béo

Quá trình làm khô tiến triển, sự cân bằng của tốc độ khuếch tán nội và ngoại bị phá vỡ, tốc độ khuếch tán ngoại lớn nhưng khuếch tán nội thì chậm chạp dẫn đến hiện tượng tạo vỏ cứng ảnh hưởng đến quá trình làm khô cá

1.2.7.2 Ảnh hưởng của vận tốc chuyển động của không khí:

Tốc độ chuyển động của không khí có ảnh hưởng lớn đến quá trình làm khô, tốc độ gió quá lớn hoặc quá nhỏ đều không có lợi cho làm khô

Vì tốc độ chuyển động của không khí quá lớn khó giữ được nhiệt lượng trên nguyên liệu để cân bằng quá trình sấy, còn tốc độ quá nhỏ sẽ làm cho quá trình khô chậm lại, dẫn đến sự hư hỏng sản phẩm, mặt ngoài sản phẩm sẽ lên mốc gây thối rữa tạo thành lớp dịch nhầy có màu sắc và mùi vị khó chịu Vì vậy cần phải có một tốc độ gió thích hợp, nhất là giai đoạn đầu của quá trình làm khô

Hướng gió cũng ảnh hưởng rất lớn đến quá trình khô khi hướng gió song song với bề mặt nguyên liệu thì tốc độ khô nhanh nhất Nếu hướng gió thổi tới nguyên liệu với góc 450 thì làm khô tương đối chậm, còn thổi thẳng góc với bề mặt nguyên liệu thì tác dụng rất kém

1.2.7.3 Ảnh hưởng của độ ẩm tương đối của không khí:

Độ ẩm tương đối của không khí cũng là nhân tố ảnh hưởng quyết định đến quá trình làm khô, độ ẩm của không khí càng lớn, quá trình làm khô sẽ chậm lại Các nhà bác học Liên Xô và các nước khác đã cho biết rằng: Độ ẩm tương đối của không khí lớn hơn 65% thì quá trình làm khô cá bị chậm lại rõ rệt, còn độ ẩm tương đối 80% quá trình làm khô bị dừng lại và bắt đầu xảy ra hiện tượng ngược lại, tức là cá sẽ hút ẩm

Để cân bằng độ ẩm, khuếch tán nội phù hợp với khuếch tán ngoại và tránh hiện tượng tạo màng cứng, người ta áp dụng phương pháp gián đoạn tức là vừa sấy vừa ủ

Làm khô trong điều kiện tự nhiên khó đạt được độ ẩm tương đối của không khí 50 - 60%, vì khí hậu nhiệt đới như ở nước ta thường có độ ẩm cao Một trong những biện pháp để nâng cao độ khô của không khí có thể tiến hành làm lạnh để cho hơi nước ngưng tụ lại Khi hạ thấp nhiệt độ không khí xuống dưới điểm sương, hơi nước sẽ ngưng tụ, đồng thời hàm ẩm tuyệt đối của không khí cũng được hạ thấp

1.2.7.4 Kích thước của nguyên liệu:

Nguyên liệu càng bé và càng mỏng thì tốc độ sấy càng nhanh

Trong những điều kiện khác như nhau thì tốc độ sấy tỉ lệ thuận với diện tích bề mặt S và tỉ lệ nghịch với chiều dày của nguyên liệu S

Vậy khi làm khô cá to muốn nhanh chóng thì phải cắt mổ chia nhỏ ra

1.3 Những biến đổi của cá Hố trong quá trình sấy khô:[2,311]

1.3.1 Biến đổi về trạng thái và tổ chức cơ thịt cá:

* Về khối lượng:

Do nước mất đi trong quá trình làm khô, làm cho khối lượng cá giảm xuống Sự giảm khối lượng của cá đúng ra bằng khối lượng của nước mất đi, nhưng thực tế lại nhỏ hơn Nguyên nhân là do quá trình làm khô, cá bị oxy hóa làm cho khối lượng có tăng lên chút ít, rõ nhất là đối với cá phơi khô

* Về thể tích:

Do mất nước đi trong quá trình làm khô, cho nên thể tích của cá co rút lại, mức độ co rút phụ thuộc phương pháp làm khô Đúng ra thể tích của cá giảm đi bằng với thể tích của nước mất đi nhưng thực tế cũng nhỏ hơn Nguyên nhân là kết cấu tổ chức của thịt cá là thể keo xốp cho nên khi nước mất đi, các khoảng trống của mô cơ vẫn tồn tại, hoặc chỉ co rút phần nào nên thể tích co rút nhỏ hơn thể tích nước mất đi

* Về màu sắc và mùi vị:

Trong quá trình làm khô, màu sắc và mùi vị của cá cũng biến đổi Nguyên nhân là do cá bị mất nước thể tích co rút, bị oxy hóa và các sắc tố bị khử, điều đó

là do quá trình phát triển của vi sinh vật gây nên, và nguyên nhân nữa là do nước mất đi làm cho nồng độ các thành phần trong thịt cá tăng lên, cá sẽ có màu đậm hơn và có mùi vị cháy khét Phương pháp làm khô càng thô sơ thì màu sắc, mùi

vị của sản phẩm biến đổi càng nhiều

* Sự biến đổi về tổ chức của thịt cá:

Trong quá trình làm khô, do mất nước nên tổ chức của cá co rút lại chặt chẽ hơn nhưng sự biến đổi đó có khác nhau theo phương pháp làm khô Càng bị mất nước thì cơ thịt của cá càng săn chắc và dai do kết cấu hiển vi của các sợi cơ

bị sắp xếp lại và mỗi loại cấu trúc của sợi cơ có tính chất vật lí nhất định Nếu như sự sắp xếp trong kết cấu tổ chức càng chặt chẽ thì các sợi cơ càng khó bị cắt rời ra cho ta cảm giác dai khi nhai

1.3.2 Biến đổi về hóa học:

1.3.2.1 Sự thủy phân và oxi hóa Lipid:

- Sự thủy phân lipid:

Phản ứng thủy phân lipid xảy ra khi có enzym cũng như khi không có enzym xúc tác

Phản ứng xảy ra trong môi trường đồng thể, khi nước hòa tan trong chất béo mới tham gia phản ứng Trường hợp ở nhiệt độ bình thường tốc độ thủy phân rất bé Khi có enzym thì phản ứng xảy ra ở mặt tiếp xúc giữa nước và lipid tăng lên Men lipaza này có sẵn trong nguyên liệu, nhưng cũng có thể do vi sinh vật ở ngoài mang vào Lipaza là một globulin, nó xúc tác thủy phân nhưng cũng xúc tác tổng hợp nữa Vì vậy khi hàm ẩm cao thì phản ứng thủy phân sẽ thắng thế

Phản ứng thủy phân xảy ra thì lipid bị phân giải thành glyxerin và axit béo

và các sản phẩm khác Hiện tượng thủy phân có thể xảy ra ở giai đoạn đầu của quá trình sấy

Cơ chế của quá trình thủy phân lipid như sau:

- Sự oxy hóa lipid:

Trong quá trình sấy khô lipid rất dễ xảy ra quá trình oxy hóa Quá trình này xảy ra nhanh chóng khi lipid tiếp xúc với không khí và nhiệt độ cao Những lipid có nhiều axit béo không no sẽ bị oxy hóa nhanh chóng

Lipid bị oxy hóa sẽ tạo ra hydroperoxit, từ đó tạo nên các aldehit no và không no, các xeton, axit mono và dicacboxilic, aldeaxit, xetoaxit, epoxit…

Quá trình oxy hóa xảy ra với ba giai đoạn:

+ Giai đoạn đầu: Phát sinh phản ứng khi một vài phân tử lipid (RH) bị oxy hóa để tạo thành gốc tự do

•

•+

→R H RH

+ Giai đoạn thứ hai: Phát triển gốc tự do alkil R* hoặc alcocxil RO* tạo thành chuỗi phản ứng oxy hóa

•

•+O2 →RO2R

H RO R RH

H O R H O R O R

1 2

' 2 1

* Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình oxy hóa lipid:

+ Hàm lượng lipid: Hàm lượng lipid cao thì quá trình oxy hóa nhanh do nồng độ chất tham gia phản ứng nhiều

+ Hàm lượng oxy: Oxy là nhân tố tham gia vào quá trình phát sinh và phát triển các quá trình oxy hóa để tạo thành các gốc R* tự do, alcocxyl RO*

+ Ánh sáng: Ánh sáng có tác dụng thúc đẩy quá trình phát sinh và phát triển oxy hóa lipid Ánh sáng môi trường có các tia tán xạ, tia phản xạ và tia tổng

1.3.2.2 Sự đông đặc và biến tính của Protid:

Đối với cá tươi thì sự biến tính của protid rất rõ rệt Nhiệt độ là nhân tố chủ yếu ảnh hưởng đến sản phẩm trong quá trình làm khô Protid của thịt cá chủ yếu là myosin và myogen ở điều kiện bình thường nhiệt độ đông đặc của chúng

là 550C và 600C Làm khô ở điều kiện bình thường chúng đông đặc dần và biến

từ protid sợi cơ có tính hòa tan biến thành trạng thái keo kết tủa, mất tính đàn hồi của cơ thịt

1.3.2.3 Biến đổi của thành phần chất ngấm ra:

Trong quá trình làm khô, thành phần chất ngấm ra biến đổi nhiều, đặc biệt

ở cá tươi đem làm khô Mùi vị của cá khô do nhiều nguyên nhân quyết định nhưng trong đó thành phần của chất ngấm ra đóng một vai trò quan trọng

Trong quá trình sấy khô, do men và vi sinh vật hoạt động phân hủy một số chất ngấm ra làm cho hàm lượng của chúng giảm xuống và phân hủy thành các sản phẩm có mùi khét khó chịu Trong quá trình làm khô lượng axit amin lúc đầu giảm xuống, về sau tăng lên tương đối

Quá trình sấy khô càng dài thì sự tổn thất của chất ngấm ra càng nhiều và làm cho mùi vị càng giảm Vì vậy làm khô nhanh chóng là biện pháp tích cực để giảm bớt sự tổn thất của chất ngấm ra

1.4 Tổng quan về bức xạ mặt trời:[2,279]

1.4.1 Năng lượng bức xạ mặt trời:

Mặt trời là một khối hình cầu, có đường kính 1.39.106 km Nó tự quay quanh trục và mỗi vòng quay ở xích đạo là 27 ngày đêm, còn ở các cực là 30 ngày đêm

Nhiệt độ trên bề mặt của mặt trời là 5726 0K, nhiệt độ ở trung tâm thay đổi

từ 8.106 đến 40.1060K

Mặt trời cách xa trái đất khoảng (1.5 ± 1.7%).108 km Có thể coi đây là một lò phản ứng nhiệt hạch khổng lồ, biến H2 thành He và năng lượng phát ra trong một giây là 4.1023 KW ≈ 2.1026 cal/s Năng lượng mặt trời phát ra trong một năm tương đương với đốt 400.000 tỷ tấn than đá Quả đất chúng ta chỉ nhận được 0.05% tổng năng lượng đó

Năng lượng mặt trời phát ra dưới dạng sóng điện từ và truyền qua chân không nên không bị suy giảm Nó chỉ yếu đi khi đi qua vùng khí quyển bao bọc xung quanh trái đất

1.4.2 Các thành phần của bức xạ mặt trời:

Bức xạ mặt trời phát ra những tia truyền thẳng về mọi phía trong không gian Khi đi qua lớp khí quyển một số tia bức xạ va chạm với các phân tử khí, các hạt bụi hoặc với những đám mây nên đường đi của chúng bị thay đổi và một phần năng lượng bị mất đi, do đó một vật trên mặt đất nhận được các loại bức xạ:

- Chùm tia truyền thẳng từ mặt trời gọi là trực xạ B

- Các tia phản xạ từ các vật khác trong không gian gọi là tán xạ D

- Tổng hợp các tia gọi là tổng xạ G = B + D

1.4.3 Cường độ bức xạ mặt trời:

Mặt trời là nguồn bức xạ phát ra nhiều sóng có quang phổ liên tục, gần ½ tổng năng lượng bức xạ mặt trời ở vùng quang phổ với bước sóng 400-760 µ Một phần năng lượng tới mặt đất dưới dạng tia tử ngoại có bước sóng 290-400 µ Một phần khá lớn nằm trong vùng tia hồng ngoại có bước sóng trên 760 µ

Cường độ bức xạ mặt trời là mật độ bức xạ chiếu tới mặt đất trên một đơn

vị diện tích trong một đơn vị thời gian được biểu thị bằng cal/cm2 phút hay W/m2khi bức xạ chiếu thẳng góc với vật đen hấp phụ hoàn toàn năng lượng đó

Nếu mặt trời không ở thiên đỉnh thì năng lượng chiếu xuống sẽ nhỏ hơn Nếu S là năng lượng chiếu trực giao thì khi chiếu xiên là S’ và góc hợp bởi tia chiếu với mặt phẳng ngang là α thì: S’ = S.sin α

Khi đi qua lớp khí quyển, bức xạ mặt trời bị biến đổi nhiều, một phần bị hấp phụ và khuếch tán bởi khí quyển và mây nên cường độ bức xạ bị giảm đi

Trong khí quyển bức xạ mặt trời bị hấp thụ chủ yếu là hơi nước, CO2, O2

và bụi

Mặt trời càng lên cao thì đường đi của tia sáng càng rút ngắn Khi cự li giữa mặt trời và quả đất là trung bình thì cường độ bức xạ của mặt trời lúc chiếu vào biên giới lớp khí quyển của quả đất gọi là hằng số mặt trời Cường độ bức xạ mặt trời lúc đó là 1.88cal/cm2 phút Nhưng khi bức xạ mặt trời đi vào lớp khí quyển có nhiều bụi do sự hút và tán xạ nên cường độ bức xạ giảm đi nhiều

Cường độ bức xạ mặt trời phụ thuộc vào độ trong suốt của khí quyển và vị trí quan trắc Một vài trị số trung bình ở các vị trí chiếu khác nhau của tia nắng như sau:

Góc chiếu là: 50 thì cường độ bức xạ là 0.39 cal/cm2 phút

1.4.4 Tình hình phân bố bức xạ và giờ nắng ở nước ta:

Nước ta thuộc vùng khí hậu nhiệt đới trải dài từ vĩ độ 23N đến 8N Chế độ bức xạ mặt trời và chế độ nắng khác nhau rõ rệt tùy theo điều kiện địa hình có

núi non ngăn cách và chế độ gió mùa tạo nên mây mưa của các vùng lãnh thổ khác nhau trong năm

Phân bố tổng xạ và giờ nắng trong năm của Việt Nam như sau:

Vùng lãnh thổ Tổng số giờ nắng trong năm

Miền núi cực Bắc nhỏ hơn 1500 giờ

Tây Bắc và khu 4 cũ trở ra nhỏ hơn 1750 giờ

Trung Nam bộ 1750 - 2000 giờ

Nam Trung bộ và Nam bộ 2000 - 2500 giờ

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG - NỘI DUNG VÀ

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu:

Qua quá trình tìm hiểu em thấy cá Hố là loài cá có giá trị dinh dưỡng và thương phẩm cao, phân bố rộng, sản lượng khá lớn nên em chọn cá Hố là đối tượng nghiên cứu cho đề tài này

Cá Hố em chọn cỡ 6 - 7 con /kg nguyên liệu cá Hố tươi

Yêu cầu đối với cá Hố là phải tươi và đạt một số chỉ tiêu sau:

- Màu sắc: có ánh bạc sáng bóng tự nhiên

- Trạng thái: không bị dập nát và trầy xước, cơ thịt săn chắc, độ đàn hồi cao, đầu và bụng còn nguyên vẹn không bị gãy bể

- Mùi: có mùi tanh tự nhiên và không có mùi vị lạ

2.2 Mục đích và nội dung nghiên cứu:

2.2.1 Mục đích:

Để tìm ra chế độ sấy cá Hố thích hợp đối với thiết bị sấy dùng năng lượng bức xạ mặt trời kết hợp với đối lưu và cải thiện chất lượng của sản phẩm bằng cách sử dụng chất phụ gia Sorbitol Nhằm mục đích nâng cao chất lượng sản phẩm, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm và giảm thiểu chi phí sản xuất do sử dụng nguồn năng lượng mặt trời Từ đó đáp ứng được nhu cầu người tiêu dùng

về mặt hàng thủy sản khô cũng như thúc đẩy sự phát triển chung của ngành chế biến thủy sản nước ta

2.2.2 Nội dung nghiên cứu:

Nghiên cứu ảnh hưởng của vận tốc gió đến chất lượng cá Hố sấy khô bằng thiết bị sấy dùng năng lượng mặt trời kết hợp với đối lưu Từ đó tìm ra chế độ sấy thích hợp, so sánh với quá trình sấy tự nhiên (phơi nắng) để thấy được những

ưu điểm của thiết bị

Nghiên cứu sự biến đổi của hàm ẩm, tốc độ sấy của sản phẩm cá Hố trong suốt quá trình sấy; đánh giá các chỉ tiêu như: vi sinh vật, chất lượng cảm quan, tỉ

lệ hút nước phục hồi sau khi sấy ở các chế độ khác nhau

Cải thiện chất lượng sản phẩm bằng cách bổ sung Sorbitol

2.2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát:

Từ phương pháp bố trí thí nghiệm tổng quát như trên ta có thể thực hiện được các mục đích và nội dung đã đặt ra

Cá Hố nguyên liệu

Xử lí

Phơi nắng

Đánh giá các chỉ tiêu

Chọn chế độ sấy thích hợp

Đề xuất qui trình chế biến cá Hố khô

2.3 Phương pháp nghiên cứu:

2.3.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của vận tốc gió đến chất lượng cá Hố khô:

Cá Hố nguyên liệu: Cá được mua ở bến cá Trần Phú lúc sáng sớm nên

đảm bảo được chất lượng theo yêu cầu đặt ra Sau khi mua xong cá được đưa ngay về phòng thí nghiệm của trường

Rửa 1:Để loại đi các chất bẩn như cát, đất, rong rêu… và vi sinh vật bám

dính trên bề mặt Nhúng cá vào thau nước đá được làm lạnh bằng đá vảy (nhiệt

độ khoảng 3÷50C) đã được chuẩn bị sẵn, dùng tay vuốt nhẹ toàn bộ thân cá để

chất bẩn đi ra

Sau đó lại nhúng cá vào thau nước lạnh sạch kế tiếp để làm sạch cá thêm lần nữa rồi vớt ra đặt lên rổ có phủ đá vảy lên trên để tiến hành thao tác kế tiếp

Thao tác nhanh và nhẹ nhàng tránh làm trầy xước cơ thịt cá

Xử lí: Để loại bỏ những bộ phận không ăn được và tạo hình dáng cá theo

yêu cầu của sản phẩm

Khâu xử lí này bao gồm các thao tác sau:

+ Dùng dao cạo sạch lớp da ánh bạc bên ngoài và lớp da mỏng màu đen

kế tiếp

+ Cắt vây lưng của cá

+ Cắt đầu và đuôi cá

+ Mổ bụng và moi sạch nội tạng của cá

+ Nhúng cá vào nước lạnh cho sạch máu rồi tiến hành phi lê Dùng dao sắc rạch một đường từ trên bụng cá xuống, lách dao vào cơ thịt cá tách đôi cá ra thành 2 phần bằng nhau

Rửa 2: Loại bỏ máu và nội tạng bám dính lên cá trong quá trình xử lí để

làm sạch cá lần nữa Nhúng cá vào thau nước lạnh sạch, lắc nhẹ để chất bẩn đi ra

khỏi miếng cá phi lê

Thao tác nhanh nhẹn, nhẹ nhàng tránh làm nát cơ thịt cá

Cân: để xác định khối lượng của cá trước khi sấy

Sấy: Cá Hố được sấy khô bằng năng lượng mặt trời theo sơ đồ bố trí thí

nghiệm dưới đây Trong khi sấy thì cứ 30 phút trở cá 1 lần để ẩm thoát ra đều ở 2 mặt và cứ 60 phút thì cân1lần để xác định hàm ẩm còn lại của cá Quá trình sấy dừng lại khi độ ẩm cá đạt được khoảng 25%

Trong quá trình sấy phải trở cá và cân đều đặn, đúng thời gian qui định

Bao gói, bảo quản:

Sau khi sấy xong cá được cho vô bao PA đem đi hút chân không Do độ

ẩm cá còn khá cao 25% nên bảo quản lạnh ở nhiệt độ từ 0 ÷ 50C để đảm bảo chất

lượng của cá

phục hồi

2.3.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của việc xử lí Sorbitol đến chất lượng cá Hố khô:

Nguyên liệu cá Hố được mua và xử lí như mục 2.3.1 ở trên Sau đó sấy ở chế độ sấy thích hợp tìm được ở mục 2.2.3 để sấy 2 mẫu ngâm và không ngâm

Sorbitol

Sử dụng cân điện tử có độ chính xác cao: 10-3 để cân mẫu trong suốt quá trình thực hiện

Sấy ở chế độ tối ưu có các thông số như sau:

- Nhiệt được lấy từ bức xạ mặt trời sấy từ 8 giờ sáng đến 16 giờ chiều

- Vận tốc gió thích hợp = vth và sấy cho đến khi độ ẩm đạt được khoảng 25% thì dừng lại và tiến hành đánh giá các chỉ tiêu như: sự biến đổi độ ẩm và thời gian sấy của cá, chất luợng cảm quan, tỉ lệ hút nước phục hồi, vi sinh vật, hàm lượng protein và NH3 theo sơ đồ bố trí thí nghiệm sau

Tỉ lệ hút nước phục hồi

Vi sinh vật

Protein NH3