Đồ án Sản xuất khô cá lóc

dài thời gian bảo quản sản phẩm. 2.5 Bao gói. Sau khi làm nguội và tiệt trùng, sản phẩm được cho vào bao bì PE và hút chân không,hàn kín. Mục đích của việc hút chân không là làm chậm các biến đổi hóa học của khô trong quá trình bảo quản, đặc biệt là phản ứng peroxid hóa. Trọng lượng bao gói tùy vào yêu cầu của khách hàng và mục đích sử dụng. 2.3. Đặc điểm của quả trình ướp muối cá: 2.3.1. Sơ lược về muối ăn: 2.3.1.1. Thành phần: Muối ăn có thành phần chính là NaCl, ngoài ra trong muối ăn còn có các tạp chất với hàm lượng khác nhau. Các loại tạp chất trong muối ăn có thể chia làm hai loại: Những chất không có hoạt tính hóa học như nước và các chất khôngtan (sỏi, cát,). Những chất có hoạt tính hóa học như các hợp chất Clor của Ca2+,Mg2+, Fe2+, Fe3+, và muối của gốc sunfat (SO4 2-). Ngoài ra, trong muối thường tồn tại Kali (muối mỏ chứa Kali nhiều hơn muối biển) có thể ảnh hưởng đến sức khỏe người sử dụng. Các loại tạp chất có ảnh hưởng xấu đến chất lượng muối như: Làm cho màu của muối trở nên ngà, dễ hút ẩm, làm giảm độ hòa tan của NaCl và gây vị đắng (vì trong muối có CaCl2 và MgCl2, chúng có độ hòa tan cao hơn NaCl nhiều lần và có vị đắng). 2.3.1.2 Tính chất: Muối ăn tinh khiết là chất kết tinh không màu, tinh thể hình hộp vuông, khối lượng riêng d = 2,161; điểm nóng chảy 8030C; điểm sôi 14300C. Muối ăn có màu trắng (nếu có tạp chất nhiều sẽ cho màu ngà, thậm chí có màu đen) tan trong nước, glycerin, hơi tan trong cồn, dễ hút ẩm và có vị mặn. Hàm lượng nước trong muối luôn biến động và phụ thuộc vào nhiệt độ, độ ẩm của không khí. Nếu độ ẩm không khí lớn hơn 75% muối sẽ hút ẩm và tan chảy, nếu độ ẩm không khí nhỏ hơn 75% muối sẽ khô rất nhanh. Chính đặc điểm này mà khi bảo quản muối thường xảy ra hiện tượng muối bị đóng cục, lúc đầu đóng thành cục nhỏ, về sau lớn dần thành tảng cứng. Nguyên nhân là do muối hút ẩm tan ra rồi khô lại, lúc khô các tinh thể muối liên kết lại với nhau tạo thành khối lớn. Do những tính chất trên, khi bảo quản muối ăn cần xây dựng kho cao ráo, kín, hợp vệ sinh, độ ẩm kho phải giữ dưới 75%. Lưu ý những ngày trời mưa, ẩm ướt không nên mở cửa kho để tránh hiện tượng muối hút nước và tan chảy. 2.3.1.3. Dung dịch muối ăn Điểm băng và điểm sôi của dung dịch nước muối phụ thuộc vào nồng độ của dung dịch, nồng độ càng đậm đặc điểm sôi càng cao, điểm băng càng thấp. Nhiệt dung riêng của nước muối là nhiệt dung riêng của các thành phần trong hỗn hợp nước muối. Nhiệt dung riêng ở nhiệt độ thường của muối ăn là 0,206 Cal/g0C. Trang 49 Đồ án m ôn học CNTP Trong phạm vi nhiệt độ nhất định nếu nồng độ muối tăng thì độ nhớt tăng, nhiệt độ tăng thì độ nhớt giảm. Khối lượng riêng của nước muối ứng với mỗi nồng độ biến đổi theo nhiệt độ, khi nhiệt tăng thì nó giảm. 2.3.1.4 Tác dụng phòng thối: Qua nhiều nghiên cứu khoa học, người ta thấy muối ăn ít có tác dụng giết chết vi khuẩn, mà có khả năng phòng thối là chủ yếu. Muối có tác dụng phòng thối là vì: − Muối ăn thẩm thấu vào nguyên liệu làm cho nước thoát ra, vi khuẩn thiếu nước tự do không thể phát triển được. − NaCl hòa tan sẽ cho ion Cl − , do đó ion Cl − kết hợp với protein ở mối nối peptid làm cho các enzyme phân hủy protein của vi sinh vật không còn khả năng phá vỡ protein để lấy chất dinh dưỡng. Do đó, các vi sinh vật không thể phát triển được. Cũng có thể là do ion Cl- có độc tính đối với vi khuẩn. − Nồng độ nước muối càng lớn thì áp suất thẩm thấu càng mạnh, vì vậy có khả năng làm rách màng tế bào vi khuẩn. Nồng độ nước muối từ 4,4% trở lên có thể làm ngừng sự phát triển của các loại vi khuẩn gây bệnh. − Do có muối nên oxi ít hòa tan trong môi trường ướp muối vì vậy nhóm vi sinh vật hiếu khí không có điều kiện để phát triển. − Trong môi trường nước muối, sự hoạt động của các enzyme phân giải như protease, lipase, bị ức chế. Vì thế quá trình tự phân giải của nguyên liệu bị đinh chỉ, các sản phẩm như acid amin, acid béo sinh ra rất ít làm cho nguồn dinh dưỡng của vi khuẩn trở nên khan hiếm và chúng không thể phát triển được. Chú ý rằng: Nếu ướp muối cá ở nhiệt độ thấp thì tác dụng ướp muối nhanh hơn tác dụng thối rửa, còn khi ướp muối ở nhiệt độ cao thì tác dụng phân giải nhanh hơn tác dụng thẩm thấu của muối nên cá cóthể bị thối rửa. Qua nghiên cứu, người ta thấy các loại vi khuẩn khác nhau có khả năng chịu muối khác nhau. Các vi khuẩn gây bệnh bị ức chế ở nồng độ nước muối 4,4%. Nhưng một số vi khuẩn lên men có thể chịu được nồng độ muối 15%, còn nấm mốccó thể chịu được đến 20 -30% muối. 2.3.2. Nguyên lý ướp muối Ướp muối là quá trình muối ăn thẩm thấu vào cơ thể cá, đồng thời nước thoát ra khỏi nguyên liệu. Quá trình này sẽ kết thúc khi nồng độ muối trong dịch bào cá bằng nồng độ dung dịch muối xung quanh cá. 2.3.2.1 Sự khuếch tán và thẩm thấu của muối: − Khuếch tán là hiện tượng tự cân bằng nồng độ của vật chất. Trong một phạm vi nhất định các phân tử chất tan di chuyển từ nơi có nồng độ cao đến nơi có nồng độ thấp và sẽ dừng lại khi nồng độ chất tan hai bên bằng nhau. Quá trình khuếch tán phụ thuộc nhiệt độ, bản chất của chất khuếch tán và môi trường khuếch tán. − Hiện tượng thẩm thấu là hiện tượng di chuyển của các phân tử chất tan khắc phục trở lực của màng bán thấm để cân bằng nồng độ. Nói chính xác hơn đó là hiện tượng di chuyển tự động của dung môi khắc phục trở lực của màng bán thấm để đi từ dung Trang 50 Đồ án m ôn học CNTP dịch có nồng độ thấp vào dung dịch có nồng độ cao. Màng bán thấm có tính chất đặc biệt là chỉ cho các hạt nhỏ của dung môi đi qua, còn các hạt nhỏ của chất tan thì không qua được. Màng tế bào động vật không phải là màng bán thấm hoàn toàn mà chỉ có tính chất gần như màng bán thấm, do đó trong môi trường nước muối có một phần muối ngấm vào trong tế bào và nước thì thấm qua màng tế bào và đi ra. Người ta đã lợi dụng tính chất này của màng tế bào để ướp muối các nguyên liệu thủy sản. 2.3.2.2. Sự trao đổi của muối và nước trong quá trình ướp muối cá − Trong quá trình ướp muối nguyên liệu dưới tác dụng của các hiện tượng khuếch tán và thẩm thấu thì nước trong nguyên liệu sẽ đi ra ngoài và muối sẽ ngấm vào trong miếng cá làm cho lượng muối trong nguyên liệu sẽ tăng lên, lượng nước giảm xuống dẫn đến khối lượng nguyên liệu thay đổi. Đến một lúc nào đó sẽ đạt trạng thái cân bằng, muối không tăng và nước không giảm nữa. Nhưng do lượng nước thoát ra nhiều hơn lượng muối ngấm vào nên trọng lượng cá giảm. Quá trình ướp muối cá có thể chia ra 3 giai đoạn: − Giai đoạn 1: hệ cá – dung dịch muối dưới tác động của áp suất thẩm thấu lớn, xảy ra sự dịch chuyển mạnh các hạt muối vào cá và kèm theo sự dịch chuyển mạnh hơn của nước từ cá vào dung dịch muối xung quanh, lượng nước đi ra gấp 3 lần lượng muối ngấm vào nên trọng lượng cá giảm đi rất nhanh. Trong giai đoạn này chưa phát sinh nhiều các biến đổi hóa học, vẫn còn mùi cá tươi, những lớp thịt bên trong cũng như các cơ quan nội tạng cá chưa ngấm muối, máu trong thân cá chưa đông đặc vẫn còn tươi đỏ. Kết thúc quá trình ướp muối tại đây sẽ được loại cá mặn vừa ( hàm lượng muối khoảng 6%) − Giai đoạn 2: Hệ cá – dung dịch muối tiếp tục chịu sự tác động của áp suất thẩm thấu nhưng nhỏ hơn áp suất thẩm thấu ở giai đoạn 1. Ở giai đoạn này không có sự chênh lệch lớn về tốc độ chuyển động của nước vào và muối ra, cuối giai đoạn sự chuyển động của nước ra khỏi cá vào dung dịch muối được kết thúc cho nên không xảy ra hiện tượng giảm khối lượng cá. Lúc này dưới ảnh hưởng của gradient nồng độ giữa dung dịch muối ở lớp thịt bên trong và bên ngoài xảy ra sự phân bố lại một phần muối và nước trong cơ thể cá ( khuếch tán nội ). Những lớp thịt gần trung tâm cơ thể cá được ngấm muối dần, tính chất lý hóa của protein thịt cá thay đổi rất lớn, thịt cá rắn chắc lại, mùi vị của thịt cá tươi chỉ còn ở những lớp thịt bên trong, máu trong thân đọng lại màu tối sẫm. Kết thúc quá trình ướp ở đây sẽ được loại cá mặn trung bình ( hàm lượng muối khỏang 6-11%) − Giai đoạn 3: Hệ cá – dung dịch muối, khi nồng độ muối đạt được cân bằng thì tác dụng của áp suất thẩm thấu hạ dần đến khi đạt giá trị 0. Sự dịch chuyển muối từ dung dịch vào cá được tiếp tục, còn nước ra khỏi cá bị dừng lại. Kết quả là khối lượng cá tăng lên. Nồng độ dung dịch muối trong dịch bào ở tất cả bộ phận của cơ thể tiến gần đến nồng độ của dung dịch muối ở bên ngoài cá và cuối cùng đạt tới thời điểm bằng nhau. Thịt cá cứng lại do sự đông tụ của protein, có vị muối rõ rệt, mùi và vị cá tươi không còn nữa. Kết thúc quá trình ướp muối ở đây sẽ nhận được sản phẩm cá mặn (hàm lượng muối lớn hơn 14%). 2.3.2.3 Các kỹ thuật ướp muối cá: Theo [ 1 ]có thể phân loại các phương pháp ướp muối như sau: Trang 51 Đồ án m ôn học CNTP − Dựa vào nhiệt độ ướp muối chia làm hai phương pháp là ướp muối ở nhiệt độ thường (10 - 30oC) và ướp muối ở nhiệt độ thấp(<5oC). − Dựa vào mức độ cơ giới hoá chia làm ba phương pháp: Ướp muối thủ công, bán cơ giới và cơ giới. − Dựa vào phương thức sử dụng muối có thể chia ra làm ba phương pháp: Ướp muối khô, ướp muối ướt, ướp muối hỗn hợp.  Trong đó, ướp muối khô là phương pháp sử dụng muối khô để ướp nguyên liệu. Có thể đem muối khô trộn đều với cá theo tỉ lệ nhất định (gọi là ướp xóa), hoặc ướp một lớp cá - một lớp muối luân phiên nhau (gọi là ướp luân phiên). Đối với cá to, cần tăng diện tích bề mặt của cá bằng cách xẻ các đường ăn muối trên thân cá. Thường dưới đáy thùng ướp muối được trải một lớp muối, giữa các lớp cá cho thêm một lớp muối, sau khi ướp xong, trên bề mặt nên trải một lớp muối hơi dày để phủ kín. Nhờ tính dễ hút ẩm nên muối sẽ hút nước trên bề mặt cá để tự hoà tan thành dung dịch nước muối. Dung dịch này tạo ra ngày càng nhiều và dần dần cá được ướp vào trong dung dịch nước muối tự nhiên đó. Trong quá trình hòa tan của muối có kèm theo hiện tượng thu nhiệt của môi trường làm cho nước muối và cá được hạ thấp nhiệt độ, đây là đặc điểm có lợi giúp bảo quản nguyên liệu được tốt. Phương pháp này thích hợp cho các loài cá ít mỡ, cá nhỏ.  Ưu điểm của phương pháp ướp muối khô là: Đơn giản, dễ thao tác, đòi hỏi dung tích chứa không lớn, khử nước trong nguyên liệu tương đối triệt để, bề mặt nguyên liệu không bị tưa nát.  Nhược điểm: khó cơ giới hóa, muối ngấm không đều. Lớp cá ở phía trên cùng dễ bị oxi hóa.  Người ta sử dụng dung dịch nước muối để ướp gọi là phương pháp ướp muối ướt. Muối hạt khô trước tiên được cho vào nước hòa thành dung dịch rồi đem ướp cá. Phương pháp ướp muối ướt thích hợp cho việc sản xuất cá muối nhạt hoặc các loại bán thành phẩm để làm khô, hun khói  Ưu điểm của phương pháp này là: do dùng dung dịch muối để ướp nên tác dụng của ướp muối xảy ra ngay sau khi cho nguyên liệu vào ướp vì vậy nguyên liệu được bảo quản tốt tránh sự xâm nhập của vi sinh vật hoặc bị oxy hóa. Phương pháp này dễ được cơ giới hóa đặc biệt là sử dụng các thiết bị ướp muối tuần hoàn.  Nhược điểm phương pháp là nước trong nguyên liệu tiết ra làm loãng nồng độ nước muối, sau một thời gian ướp cá dễ bị bể nát và quá trình khử nước không triệt để. Trong điều kiện ướp muối yên tĩnh thì quá trình khuếch tán thẩm thấu cân bằng nồng độ rất chậm làm cho cá ăn muối không đều làm giảm chất lượng sản phẩm và kéo dài thời gian ướp muối.  Phương pháp ướp muối hỗn hợp: kết hợp hai phương pháp trên, cho cá vào thùng chứa dung dịch nước muối, giữa các lớp cá cho thêm một lượng muối khô thích hợp. Phương pháp này thích hợp cho các loại cá có nhiều chất béo.  Ưu điểm của phương pháp là dung dịch muối vẫn giữ được trạng thái bõa hòa. 2.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ ướp muối: 2.3.3.1 Ảnh hưởng của phương pháp ướp muối Trang 52 Đồ án m ôn học CNTP Phương pháp ướp muối không giống nhau thì tốc độ thẩm thấu của muối cũng không giống nhau. Tốc độ thẩm thấu muối của phương pháp ướp muối bằng nước muối tuần hoàn nhanh hơn phương pháp muối hỗn hợp và muối khô. Bảng 2.2: Bảng so sánh ảnh hưởng của các phương pháp đến lượng muối ngấm vào Phương pháp muối Lượng muối ngấm vào (%) 2 g 4 g 6 g 8 g 10 g Khô 8.71 11.65 12.92 15.9 16.16 Ướt 10.89 12.71 14.98 16.66 17.40 Hỗn hợp 9.38 12.37 14.44 16.41 17.21 2.3.3.2. Ảnh hưởng của nồng độ và thời gian ướp Lượng muối càng nhiều khi ướp muối khô hoặc nồng độ nước muối càng đậm đặc khi ướp muối ướt thì tốc độ ướp muối càng nhanh, tuy nhiên nồng độ đó có giới hạn cực đại của nó. Trong điều kiện ướp muối nhất định, tốc độ thẩm thấu của muối ăn vào cá tăng tỉ lệ thuận với thời gian ướp muối. Nhưng đến thời gian nhất định thì sự thẩm thấu của muối ăn chậm dần rồi đến trạng thái cân bằng và cuối cùng không còn thẩm thấu vào cá nữa. 2.3.3.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ cá Thời gian ướp muối sẽ giảm khi nhiệt độ của cá được nâng cao. Nhưng cần chú ý là nâng cao nhiệt độ của dung dịch hay của cá khi ướp muối phải thận trọng vì quá trình ngấm muối của cá luôn luôn chậm hơn quá trình lên men phân giải. Cho nên đối với cá có bề dày đáng kể, có lớp mỡ dưới da, có da cùng các vẩy khít nhau thì nhiệt độ ướp tối ưu tốt nhất là 5-70C. 2.3.3.4 Ảnh hưởng của thành phần hóa học và kích thước muối Trong muối ngoài thành phần NaCl còn có chứa nhiều tạp chất khác như Ca2+, Mg2+ sẽ cản trở sự xâm nhập của muối vào cá ( đặc biệt trong giai đoạn đầu ). Kích thước muối càng nhỏ thì quá trình ngấm muối càng nhanh. 2.3.3.5. Ảnh hưởng của nguyên liệu Cá càng tươi thì tốc độ thẩm thấu càng mạnh, cá gầy, cá nhỏ thì tốc độ thẩm thấu nhanh hơn cá béo, cá to. Ngoài ra sự tồn tại của da và vẩy cá cũng cản trở sự thấm muối. Để rút ngắn thời gian ướp muối cần loại bỏ vẩy, xẻ cá để giảm bề dày, tăng diện tích bề mặt. 2.3.4. Sự biến đổi của nguyên liệu trong quá trình ướp muối: 2.3.4.1. Biến đổi về khối lượng Trong quá trình ướp muối, khối lượng nguyên liệu bị giảm. Nguyên nhân là do lượng muối ngấm vào nguyên liệu chậm hơn nhiều so với sự hao hụt các chất trong nguyên liệu. Các chất bị hao hụt chính gồm: a. Nước Sự mất nước trong nguyên liệu là nguyên nhân chính ảnh hưởng đến khối lượng và chất lượng thành phẩm. Bởi vì trong quá trình ướp muối, lượng muối ngấm vào cá ít hơn lượng Trang 53 Đồ án m ôn học CNTP nước thoát ra từ cá dẫn đến khối lượng cá giảm xuống. Ngoài ra, đối với cá mặn, sự mất nước làm cho cá có mùi vị không được thơm ngon, ăn có cảm giác khô xác và quá trình chín cũng không kéo dài được. Sự mất nước của cá trong quá trình ướp muối phụ thuộc vào nhiệt độ, phương pháp và thiết bị ướp muối. Khi tiến hành ướp muối ở nhiệt độ càng cao thì lượng nước từ nguyên liệu thoát ra càng nhiều, khối lượng càng giảm. Nếu xét về phương pháp ướp muối thì phương pháp ướp muối khô có khả năng khử nước triệt để hơn phương pháp ướp muối ướt. Trong quá trình ướp muối, lượng nước thoát ra ở giai đoạn 1 là lớn nhất và nhỏ dần theo các giai đoạn ướp muối cho đến khi đạt trạng thái cân bằng. b. Chất béo Khi ướp muối cá, chất béo của cá cũng bị tổn thất nhưng tương đối ít do nó không hòa tan trong dung dịch muối. Nguyên nhân chính làm hao hụtchất béo là do sự oxi hóa lipid và sự chảy ra ngoài của một phần mỡ (nhất làkhi ướp muối ở nhiệt độ cao). Mức độ hao tổn chất béo phụ thuộc vào sự phân bố của nó trong cơ thể cá và nhiệt độ. Chất béo ở da bị hao tổn nhiều hơn ở nội tạng, ướp muối nóng sẽ gây mất chất béo nhiều hơn ướp muối lạnh. c. Protein Protein của cá bị phân giải trong quá trình ướp muối là nguyên nhân chính dẫn đến sự giảm protein cá. Tuy nhiên sự hao hụt này tương đối ít. Người ta thấy có nhiều yếu tố liên quan đến sự hao hụt protein cá khi ướp muối. Chẳng hạn khi thời gian ướp muối càng dài, tổn thất chất hữu cơ có đạm sẽ càng nhiều. Nếu sử dụng dung dịch muối có nồng độ càng thấp thì sự phân giải protein diễn ra mạnh tương ứng với sự hao hụt protein càng nhiều. Phương pháp ướp muối ướt làm giảm lượng đạm của cá nhiều hơn phương pháp ướp muối khô do sự phân giải của protein diễn ra mạnh hơn. Ngoài ra, nhiệt độ cũng có ảnh hưởng, khi ướp muối ở nhiệt độ càng cao thì protein bị phân giải càng nhiều và tổn thất càng lớn. 2.3.4.2 Sự tự chín của cá nguyên liệu khi ướp muối: Quá trình ướp muối cho cá bao gồm 2 giai đoạn: − Giai đoạn phòng thối dựa trên cơ sở của các hiện tượng lý hóa và vi sinh. − Giai đoạn chín dựa trên cơ sở sinh hóa. Sự tự chín của cá muối là quá trình lên men phân giải các thành phần của nguyên liệu mà trước hết là tự phân giải protein và lipid. Tốc độ phân giải của quá trình này phụ thuộc vào nồng độ nước muối, lượng muối ngấm vào tổ chức cơ thịt, nhiệt độ ướp cũng như thành phần hóa học của nguyên liệu. Nguyên liệu ướp muối sau một thời gian bảo quản thì quá trình chín sẽ xảy ra, màu sắc, mùi vị của nguyên liệu tươi mất dần và sản sinh ra mùi vị thơm ngon đặc biệt, tổ chức cơ thịt mềm mại, màu đỏ sậm và có nhiều nước. Quá trình tự chín của cá nhiều mỡ sẽ cho mùi vị thơm ngon hơn cá ít mỡ. Trong quá trình tự chín này một phần protein trong tổ chức cơ thịt được phân giải thành các sản phẩm trung gian như: peptone, peptid và các acid amin; các chất béo có thể phân giải Trang 54 Đồ án m ôn học CNTP thành glycerin và các acid béo. Bộ phận protein hòa tan vào dung dịch muối cũng được phân giải như vậy. Sau quá trình tự chín, lượng nitơ protein trong tổ chức cơ thịt cá giảm xuống, lượng nitơ phi protein và đạm chất ngấm ra tăng lên. Mức độ biến đổi phụ thuộc vào nhiều loại cá. Nhiệt độ bảo quản có ảnh hưởng lớn đến quá trình chín. Nhiệt độ cao quá trình chín xảy ra nhanh nhưng mùi vị của sản phẩm lại kém. Nhiệt độ thấp ( khoảng 00C hoặc thấp hơn ) quá trình chín xảy ra chậm nhưng cho sản phẩm tốt. Nhiệt độ ướtp nên dưới 100C là thích hợp. Quá trình chín là một quá trình tác dụng của enzyme trong nguyên liệu và trong vi khuẩn, các loại enzyme tập trung nhiều nhất ở nội tạng có tác dụng phân giải rất mạnh, thúc đẩy quá trình lên men. Đầu tiên, các enzyme trong nội tạng và trong cơ thịt cá hoạt động mạnh thủy phân các chất tạo ra các sản phẩm hòa tan tạo điều kiện cho các vi sinh vật phát triển. Sau đó, các vi sinh vật phát triển càng nhiều và sản sinh ra các enzyme tương ứng góp phần vào việc phân giải protein, lipid. Trong điều kiện môi trường muối từ 12% trở lên thì các vi khuẩn gây thối rửa và gây bệnh đều bị ức chế. Vì vậy chỉ còn vi sinh vật có lợi phát triển sản sinh ra các enzyme tương ứng để phân giải protein, lipid và các chất khác tồn tại trong nguyên liệu cũng như trong dung dịch muối làm cho quá trình chín được thúc đẩy. Trong điều kiện nồng độ muối thấp, nếu nhiệt độ ướp muối cao thì các vi sinh vật có hại phát triển và làm giảm phẩm chất cá mặn. Khi nồng độ muối cao hơn 20% thì các quá trình sinh hóa của enzyme nội tại cũng như enzyme ngoại lai đều bị ức chế do đó chúng không ảnh hưởng đến quá trình chín nữa. Vi sinh vật tham gia trong quá trình chín của cá mặn có thể từ ngoài không khí, trên dụng cụ sản xuất đi vào nước muối sản sinh ra các loại enzyme. Enzyme này đi vào tổ chức cơ thịt cá và cũng tham gia vào quá trình chín. 2.4. Đặc điểm của quá trình phơi sấy khô cá lóc: 2.4.1. Các phương pháp làm khô thủy sản Như chúng ta đa biết, nguyên liệu thủy sản chứa nhiều nước, vì vậy vấn đề tách nước là một trong các biện pháp quan trọng để bảo quản sản phẩm được lâu, dễ dàng vận chuyển và nâng cao giá trị sản phẩm. Sau khi tách ẩm ta sẽ được sản phẩm khô cá. Làm khô cá là một biện pháp sớm được con người sử dụng để bảo quản cá. Cá được làm khô bằng cách cho nước khuếch tán ra khỏi cơ và da cá. Nói chung có các cách làm khô sau.  Các phương pháp sấy khô cá Sấy là phương pháp làm khô nguyên liệu nhờ vào tác nhân sấy và thiết bị sấy. Tác nhân sấy có thể là không khí nóng, hơi nước nóng, khói lò,Về bản chất của quá trình là sự bốc hơi nước của sản phẩm bằng nhiệt ở nhiệt độ bất kì, là quá trình khuếch tán do chênh lệch ẩm ở bề mặt và bên trong vật liệu. Sấy khô cá bao gồm các loại hình sấy như: Sấy ở áp lực thường bằng không khí nóng, sấy bằng bức xạ hồng ngoại, sấy chân không, sấy thăng Trang 55 Đồ án m ôn học CNTP hoa,Ưu điểm của việc sấy khô cá là thời gian làm khô ngắn, hạn chế được các biến đổi xảy ra trong nguyên liệu, bảo vệ nguyên liệu tránh được cát, bụi, ngăn cản côn trùng xâm nhập, chủ động được thời gian và không phụ thuộc vào thời tiết.  Làm khô bằng cách sử dụng năng lượng mặt trời Đã từ lâu con người đa biết sử dụng năng lượng mặt trời để phơi khô cá. Nguồn năng lượng mặt trời là vô tận, không tốn tiền, dồi dào và không thể bị độc quyền sở hữu. Nếu chúng ta biết sử dụng tốt nguồn năng lượng mặt trời, nó sẽ đem lại hiệu quả to lớn trong sản xuất. Phương pháp phơi khô cá được tiến hành ngoài trời, không đòi hỏi thiết bị phức tạp và đắt tiền, thao tác lại đơn giản, tiết kiệm được chi phí sản xuất. Tuy nhiên, phương pháp này lại có hạn chế là chiếm nhiều diện tích mặt bằng, lao động cực nhọc, khó kiểm soát quá trình làm khô, chất lượng có thể bị giảm do các phản ứng sinh hoá và vi sinh, dễ nhiễm bẩn và bị côn trùng tấn công. Để khắc phục các hạn chế của phương pháp này, cần tiến hành phơi ở dàn cao ráo, dùng lưới che chắn để tránh côn trùng, dùng thiết bị lều sấy sử dụng năng lượng mặt trời. Lều sấy được làm từ tre, trúc hoặc các khung gỗ nhỏ, dùng nhựa trong suốt bao phủ toàn bộ khung lều. Vật liệu sấy đặt trên một cái dàn đặt bên trong lều, dàn được đan bằng lưới tre mịn. Phía dưới dàn thiết kế một tấm nhựa màu đen để cung cấp nhiệt cho vật liệu sấy (tấm nhự này cách dàn phơi một khoảng). Lều sấy có ưu điểm là gọn, nhẹ, dễ di chuyển, phòng chống ruồi, côn trùng, ngăn cản cát, bụi và vật lạ bám vào vật liệu sấy. Lều sấy đa được sử dụng ở một số nước như: Bangladesh, Malaysia,Thái Lan, Ấn Độ, Các sản phẩm có nhiều mỡ nên phơi mát chớ không phơi nắng để đề phòng hiện tượng chảy mỡ, hay bị khô bề mặt để đảm bảo chất lượng sản phẩm. 2.4.2 Sự khuếch tán của nước trong nguyên liệu trong quá trình sấy: Nước trong nguyên liệu thịt cá tồn tại ở 2 trạng thái:  Nước kết hợp gồm: − Nước kết hợp keo đặc: là nước kết hợp với protid ở trạng thái keo đặc, nước này do keo đặc hấp phụ, keo đặc đó hình thành cái giá của kết cấu tổ chức cơ thịt. Trang 56 Đồ án m ôn học CNTP − Nước kết hợp keo tan: là nước kết hợp với protein và các thành phần nitơ phi protein ở trạng thái hòa tan và các muối vô cơ.  Nước tự do gồm: − Nứơc cố định: là nước được chứa nghiêm ngặt trong kết cấu hình lưới ( keo đặc ) của cơ thịt cá và khó ép tách ra được. − Nước kết cấu tự do: tồn tại trong những mao quản và những khe hở của kết cấu hình lưới của màng sợi cơ hoặc là tổ chức xốp của mô liên kết, nước này có thể dùng lực ép ra được.  Nước dính ướt ( hay còn gọi là màng mỏng): tức là lớp nước dính sát trên bề mặt của cơ thịt cá. − Nước tự do hoàn toàn: không liên kết với thành phần hóa học nào, không bị giữ bởi mạng lưới polypeptide Trong quá trình làm khô, nước ở trong vật liệu chuyển dần ra ngoài mặt và đi vào không khí, làm cho không khí xung quanh ấm lên. Nếu không khí ấm đó đứng yên thì chỉ đến một lúc nào đó quá trình làm khô sẽ dừng lại và vật liệu đạt được độ ẩm cân bằng Sự di chuyển của hơi nước trên bề mặt nguyên liệu vào không khí gọi là khuếch tán ngoại, được thực hiện dưới điều kiện áp suất hơi nước bão hòa trên bề mặt nguyên liệu lớn hơn áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí. Khi đó sự dịch chuyển ẩm trong nguyên liệu từ lớp này đến lớp khác để tạo sự cân bằng gọi là 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 gradient độ ẩm càng lớn thì tốc độ khuếch tán nội càng nhanh. 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 khi đó độ ẩm của nguyên liệu mới được giảm dần. Trong quá trình làm khô, 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. Ở giai đoạn cuối, lượng nước 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 đến quá trình khuếch tán nội. Do đó ảnh hưởng đến quá trình làm khô nguyên liệu. Khi nguyên liệu được cung cấp nhiệt thì một phần nứơc sẽ di chuyển từ chỗ có nhiệt độ cao đến chỗ có nhiệt độ thấp, tức theo hướng di động của dòng nhiệt. Sự di chuyển của nước do sự chênh lệch nhiệt độ gây nên gọi là “ sự truyền dẫn nhiệt ẩm phần”. Lượng nước di chuyển đó tỉ lệ với sự chênh lệch của nhiệt độ trên bề mặt và bên trong vật liệu. Lượng nứơc trong quá trình làm khô là tổng của hai lượng nước do chênh lệch độ ẩm và do chênh lệch nhiệt gây nên. Khi làm khô cá cả hai sự di chuyển được tiến hành đồng thời. Nếu phương hướng di động của hai sự dịch chuyển đó là đồng nhất, thì tốc độ làm khô lớn nhất. Nếu hai sự di động đó ngược chiều nhau thì tốc độ làm khô sẽ bé đi. Khi làm khô cá ở giai đoạn đầu, nhiệt độ ở ngoìa bề mặt thường cao hơn ở trong. Vì vậy, thường xảy ra hiện tượng có một ít nước di động ngược chiều, sau một thời gian nhiệt đã xuyên thấu vào trong và nâng cao nhiệt độ trung tâm của cá thì ảnh hưởng của gradient nhiệt độ sẽ bé đi. Trang 57 Đồ án m ôn học CNTP Khi làm khô cá sự di động của nước là phụ thuộc vào gradient độ ẩm, sự ảnh hưởng của gradient nhiệt độ là rất bé. Vì vậy khi làm khô ở nhiệt độ thấp, sự ảnh hưởng của gradient nhiệt độ là không đáng kể. Nhưng ở nhiệt độ cao ( sấy bằng tia hồng ngoại) thì có ảnh hưởng rõ rệt. 2.4.3. Tốc độ làm khô: Trong quá trình làm khô, lớp nước trên bề mặt nguyên liệu bị bốc hơi đi, tiếp đó lớp nước ở bên trong được khuếch tán ra bên ngoìa rồi tiếp tục bay hơi đi. Sự di động của nước từ lớp trong ra lớp ngòai ngày một khó khăn, do đó tốc độ làm khô qua các giai đoạn không đồng đều. − Tốc độ bay hơi nước trên bề mặt nước tự do phụ thuộc vào diện tích bay hơi, tốc độ gió, áp suất của hơi nước trên bề mặt, áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí Sự bay hơi nước trên bề mặt cá lúc đầu cũng gần giống như sự bay hơi trên bề mặt nước tự do, nhưng chậm hơn một ít. − Khi cơ thể cá được cung cấp với một lượng nhiệt nhỏ, sự bay hơi sẽ tiến hành chậm chạp tức khuếch tán ngoại bé hơn khuếch tán nội nhiều và sự phân bố của nước ở lớp trong và ngoài của thịt cá không đều đặn. − Khi tăng nhiệt lượng, tăng gió để làm khô nhanh cần chú ý để cho nước bên trong kịp thời khuếch tán ra bên ngoài, nếu không hiệu quả làm khô sẽ thấp. 2.4.4 Các yếu tố ảnh hưởng tới tốc độ sấy khô: 2.4.4.1 Nhiệt độ sấy: − Nhiệt độ sấy tăng thì tốc độ sấy tăng trong phạm vi nhất định, nếu nhiệt độ quá cao ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm, tạo nên màng bán cứng ở bề mặt nguyên liệu làm cản trở sự thóat nước từ trong cá ra ngoài, làm sản phẩm bị nứt nẻ. Nếu nhiệt độ thấp,trong khi độ ẩm tương đối của không khí cao, quá trình làm khô sẽ chậm lại dẫn đến sự thối rữa, hủy hoại cá. − Nhiệt độ làm khô thích hợp được xác định phụ thuộc vào nguyên liệu nhiều mỡ hay ít mỡ, kết cấu tổ chức của cơ thịt, phương thức cắt mổ và các nhân tố khác.Đối với cá gầy, làm khô ở nhiệt độ cao hơn cá béo. 2.4.4.2 Tốc độ chuyển động của không khí: − Tốc độ gió quá lớn hoặc quá nhỏ đều không có lợi cho việc làm khô. Vì tốc độ chuyển động của không khí quá lớn khó giữ được nhiệt lượng trên nguyên liệu, còn tốc độ quá nhỏ sẽ làm cho quá trình khô chậm lại, dẫn đến sự hư hỏng của sản phẩm. − Cần phải có một tốc độ gió thích hợp, nhất là giai đoạn đầu của qía trình làm khô. Tốc độ nhỏ nhất khi làm khô ở nhiệt độ thấp khoảng0,4 m/s, đối với cá miếng áp dụng với rộc độ gió trong giới hạn 0,4-0,6m/s, đối với cá gầy có thể đến 1-1,5 m/s, khi làm khô cá béo thì tốc độ nhỏ hơn cá gầy. − Hướng gió cũng ảnh hưởng rất lớn tới quá trình làm 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 45 độ hoặc vuông góc thì làm khô tương đối chậm. 2.4.4.3 Độ ẩm tương đối của không khí sấy: Trang 58 Đồ án m ôn học CNTP − Độ ẩm tương đối của không khí càng lớn quá trình làm khô sẽ chậm lại, nếu ϕ kk > 65% thì quá trình làm kho cá chậm lại rõ rệt, ϕ kk >= 80% thì quá trình khô bị dừng và xảy ra hiện tượng hút ẩm. − Nếu ϕ kk ≅ 60%, sẽ ngăn ngừa được hiện tượng tạo màng cứng trên bề mặt, nhưng có thể cá sẽ bị thối rữa, da cá sẽ bị dính ướt, nhưng khi ϕ kk = 30 – 40% kết hợp với nhiệt độ cao thì sẽ xảy ra hiện tượng tạo màng cứng. − Để cân bầng độ ẩm, khuếch tán nội phù hợp với khuếch tán ngoại và tránh hiệng tượng tạo màng cứng, áp dụng phương pháp làm khô gián đoạn. 2.4.4.4 Kích thước và đặc tính của nguyên liệu − Độ dày, mỏng và kích thước nguyên liệu khác nhau thì thời gian sấy khác nhau, nguyên liệu càng bé và càng mỏng thì tốc độ sấy càng nhanh. Tốc độ sấy tỉ lệ thuận với diện tích bề mặt và tỉ lệ nghịch với bề dày của nguyên liệu. − Thành phần hóa học của nguyên liệu, kết cấu tổ chức, cá muối mặn hay nhạt, cũng ảnh hưởng rất lớn đến tốc độ làm khô. 2.4.5 Sự biến đổi của thịt cá khi là khô 2.4.5.1 Biến đổi vật lý − Có hiện tượng co thể tích, khối lượng nguyên liệu giảm xuống do mất nước. − Có sự biến đổi nhiệt độ do tạo gradient nhiệt độ ở mặt ngoài và mặt trong nguyên liệu. − Có sự biến đổi cơ lý như: có hiện tượng biến dạng, hiện tượng co, tăng độ giòn hoặc nguyên liệu bị nứt nẻ. − Có thể có hiện tượng nóng chảy và tụ tập của các chất hòa tan trên bề mặt làm ảnh hưởng đến bề mặt sản phẩm, làm tắc nghẽn các mao quản thoát nước, kèm theo đó là sự đóng rắn trên bề mặt. 2.4.5.2. Sự biến đổi về hóa học: Tốc độ phản ứng hoá học có thể tăng lên do nhiệt độ vật liệu tăng như phản ứng oxi hoá, phản ứng maillard, phản ứng phân hủy protein. Ngoài ra do hàm lượng nước giảm dần nên cũng có thể làm chậm đi tốc độ của một số phản ứng thủy phân. a. Sự thủy phân lipid: Phản ứng thủy phân lipid xảy ra khi có enzym cũng như khi không có enzym xúc tác. Lipid bị phân giảI thành glycerin, acid béo và các sản phẩm khác, trong đó, nếu có acid butyric làm cho lipid có mùi thốI khó chịu. Hiện tượng thủy phân có thể xảy ra trong giai đoạn đầu của quá trình làm khô. 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. Enzym lipase là một globulin, xúc tác cả phản ứng thủy phân và tổng hợp lipid, khi hàm ẩm cao thì xảy ra phản ứng thủy phân, chúng có sẵn trong nguyên liệu hoặc do vi sinh vật mang vào. b/ Sự oxi hóa lipid Trang 59 Đồ án m ôn học CNTP Trong khi bảo quản và chế biến lipid rất dễ xảy ra hiện tượng oxi hóa , đặc biệt là trong quá trình làm khô. Quá trình oxi hóa lipid xảy ra nhanh chóng khi lipid tiếp xúc với không khí và nhiệt độ cao. Những lipid có nhiều acid béo không no sẽ bị oxi hóa nhanh chóng. Lipid bị oxi hóa sẽ tạo ra hydroperoxit, từ đó tạo nên các aldehyd no và không no, các ceton, acid mono và dicacbocylic, aldoacid, cetoacid, epocid,làm cho sản phẩm có mùi ôi thốI, đắng khét,làm giảm giá trị thực phẩm. Quá trình oxi hóa lipid xảy ra vớI 3 giai đoạn: - Giai đoạn đầu: phát sinh phản ứng khi một vài phân tử lipid (RH) bị oxi hóa để tạo thành gốc tự do: RH R* + H* Khi có oxi tồn tạI thì phản ứng xảy ra mạnh mẽ hơn RH + O2 R* + HO2* Trường hợp khi nồng độ RH cao thì có thể xảy ra phản ứng tam phân RH + O2 + R1H R* + H2O2 + R1* Gốc tự do cũng có thể sản sinh khi tồn tạikim loại có hóa trị thay đổi (Fe2+ Fe3+; Cu+  Cu2+) M+3 + RH M+2 + R* + H* M+2 + RH M+3 + RO + OH* - Giai đoạn thứ hai: phát triển gốc tự do alkyl R* hoặc alcocxyl RO* tạo thành chuỗI phản ứng oxi hóa. R* + O2 RO2* RO2* + RH ROOH + R* Từ gốc hydroperoxy sẽ phân mạch để cho gốc tự do khác: ROOH RO* + OH* ROOH RO2* + H20 + RO* ROOH RO* + H2O + R* Do quá trình phát triển của chuỗi phản ứng oxi hóa, kết quả là tích tụ gốc alcoxyl – RO*; peroxyd – RO2* và hydroxyd –OH. Từ gốc alcoxyl tạo nên những sản phẩm thứ cấp như rượu, cetone, aldehyt, acid, Gốc alcocxyl tác dụng vớI hydrocarbon sẽ tạo thành rượu và gốc alkyl tự do: RO* + R1H ROH + R1* Tương tác của 2 gốc alcocxyl sẽ tạo thành cetone, rượu: R-CH-R + RO R-C-R + R”H O Hoặc gốc alcocxyl tạo thành gốc R* và aldehyd: R-CH-R R* + R-CHO Hoặc từ hydroperoxyd tác dụng với gốc alkyl cũng tạo ra cetone, aldehyd cũng có thể được tạo thành từ cetone bằng cách oxi hóa chúng đến a – cetohydroxyd rồi đến aldehyd và acid. R1-C-CH2-R2 Trang 60 R1-C-CH-R2 O O R1-C-OH + R2-CH O O Đồ án m ôn học CNTP Ngoài ra, khi lipid bị oxi hóa lipid còn tạo ra các sản phẩm trùng hợp cao phân tử có màu sắc tối sẫm. Như trong giai đoạn 2 này, ta thấy rõ phản ứng oxi hóa lipid là phản ứng dây chuyền vô tận. - Giai đoạn kết thúc: cắt đứt mạch làm mất các gốc tự do, chủ yếu là do tương tác của các gốc theo cơ chế lưỡng phân. R1* + R* R + R1 R1* + RO2* R1 + ROH RO2* + R1O2* ROOH + R1OOH c/ Sự đông tụ và biến tính của protein Làm khô ở áp suất thường, sự đông tụ và biến tính của protein khi làm khô phụ thuộc vào nguyên liệu ban đầu: − Nguyên liệu đã gia nhiệt thì protein ít biến đổi, vì đã biến đổI từ trước − Nguyên liệu đã ướp muốI nếu điều kiện làm khô tốt thì protein ít biến đổi, chất lượng cao, vì tác dụng của muốI ăn làm cho cơ thịt được cố định. Nếu điều kiện làm khô không tốt thì ngược lại. − Nguyên liệu tươi thì sự biến tính của protein rất rõ rệt. Nhiệt độ là nhân tố chủ yếu ảnh hưởng đến sản phẩm trong quá trình làm khô. 2.4.5.3 Biến đổi hoá lý Có hiện tượng khuếch tán ẩm: trong giai đoạn đầu của quá trình làm khô, ẩm khuếch tán từ lớp ngoài vào trong vật liệu sấy. Quá trình này được thực hiện bởi nhiệt khuếch tán và do kết quả co dãn của không khí bên trong các mao quản, nhiệt chuyển dời theo hướng có nhiệt độ thấp hơn tức từ bề mặt nóng bên ngoài vào sâu trong vật liệu kèm theo ẩm. Đây là hiện tượng dẫn nhiệt ẩm làm cản trở quá trình làm khô. Đến khi có hiện tượng bốc hơi nước từ bề mặt vật liệu đến tác nhân sấy, lượng ẩm bên trong vật liệu sẽ di chuyển ra bề mặt để bù vào lượng ẩm đa bay hơi. Nếu không có quá trình này, bề mặt vật liệu nóng quá và bị phủ kín bằng lớp vỏ cứng ngăn cản sự thoát nước dẫn đến hiện tượng sản phẩm khô không đều, bị nứt. Ngoài sự khuếch tán ẩm, quá trình làm khô còn xảy ra hiện tượng chuyển pha từ lỏng sang hơi của ẩm ở bề mặt và bên trong vật liệu sấy. 2.4.5.4 Biến đổi sinh hoá Trong giai đoạn đầu của quá trính làm khô, nhiệt độ vật liệu tăng dần và chậm, hàm ẩm chưa giảm nhiều, tạo điều kiện hoạt động tốt cho các hệ enzyme gây ảnh hưởng xấu đến vật liệu. Đến giai đoạn sau, do nhiệt độ tăng cao và ẩm giảm dần nên hoạt động của các enzyme giảm. Tuy nhiên có một số enzyme vẫn còn hoạt động cho đến giai đoạn sau khi làm khô làm biến màu sản phẩm hay thủy phân lipid. 2.4.5.5 Biến đổi sinh học Đối với cấu tạo tế bào: Thường xảy ra hiện tượng tế bào sống biến thành tế bào chết do nhiệt độ làm biến tính không thuận nghịch chất nguyên sinh và sự mất nước. Trang 61 Đồ án m ôn học CNTP Đối với vi sinh vật: Quá trình làm khô có thể tiêu diệt một số vi sinh vật trên bề mặt vật liệu nhưng làm khô có tác dụng làm yếu hoạt động của chúng nhiều hơn. Do hiện tượng bị ẩm cục bộ (hàm lượng ẩm phân bố không đều trong vật liệu) nên vi sinh vật vẫn có thể phát triển trong vật liệu sấy nhưng rất ít. Về dinh dưỡng: Sản phẩm khô thường giảm độ tiêu hoá, lượng calo tăng do giảm lượng ẩm. Vì thế, có thể chỉ sử dụng số lượng ít sản phẩm khô mà vẫn đủ calo. Đây là đặc tính ưu việt của các sản phẩm khô. 2.4.5.6 Biến đổi cảm quan Màu sắc: Sản phẩm được làm khô thường có màu thẫm, nâu do phản ứng caramel, phản ứng maillard. Mùi: Sau khi làm khô, một số chất mùi tự nhiên của nguyên liệu bị mất đi do phân hủy ở nhiệt độ cao. Bên cạnh đó cũng có một số chất thơm mới hình thành, nhưng cần chú ý đến mùi ôi khét của sự oxi hoá chất béo tạo ra vì chúng làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm đáng kể. Vị: Do độ ẩm giảm đi nên nồng độ các chất vị tăng lên, cường độ vị tăng lên nhất là vị ngọt và vị mặn. Trạng thái: Sản phẩm thường tăng tính đàn hồi, tính dai, tính giòn, hoặc có biến đổi về hình dạng. Một số sản phẩm bị co trong quá trình làm khô. Hiện tượng co không đều là nguyên nhân làm cho sản phẩm bị cong méo và nứt nẻ, dẫn đến thay đổi hình dạng của sản phẩm. 2.4.6 Quá trình tự chín của cá khi làm khô Làm khô cá trong các lò sấy có quạt thông gió không khí nóng, nhiệt độ thích hợp, protein ít bị thay đổi, enzym ở trong tổ chức thịt cá không bị phá khử hoạt tính và có tác dụng đến protein và chất béo của cá. Vì vậy sự tự chín của cá đã xảy ra, làm thay đổi lớn về chất lượng của thịt cá. Đi cùng với sự thủy phân protein do hệ enzym protease, còn có sự phân hủy các acid amin làm tăng các nhóm amin không mong muốn, làm cho nitơ phi protein và các acid amin tăng lên. Nếu nitơ toàn phần trong thịt cá khô tự chín là 100% thì lượng nitơ phi protein tăng 14 – 20%, nitơ acid amin tăng 0,5 – 0,7%. Trong quá trình làm khô, mỡ ở trong thịt cá chảy ra ngoài thành một lớp trong suốt. Lớp mỡ này bị oxi hóa và polyme hóa tạo thành một màn đàn hồi cứng. Sự xuất hiện dung dịch keo làm cho bề mặt thịt cá gần như trong suốt, có màu hổ phách. Dầu cá có chứa acid béo không bão hòa nhiều nối đôi dễ bị oxi hóa. Enzym lipase ở trong các mô cá, thủy phân chất béo nhanh nhất khi là chất béo ở trạng thái phân tán. Ở nhiệt độ thích hợp thì biến đổi hóa học do xúc tác của enzym thuận lợi nhất. Trong khi làm khô, xảy ra sự tự khử nước và quá trình tự chin của thịt cá, đồng thời có sự thủy phân, oxi hóa và làm khô của mỡ. 2.4.7 Biến đổi của thịt cá khi sấy ở nhiệt độ cao Làm khô cá ở nhiệt độ cao là phương pháp loại nước ở nhiệt độ 80 – 100oC. Làm khô bằng phương pháp này làm lượng ẩm còn lại trong cá không quá 15%. Trang 62 Đồ án m ôn học CNTP Làm khô ở nhiệt độ cao các quá trình hóa lý xảy ra như: khử nước, phân giải protein, chất béo, làm đông tụ và biến tính protein, khử hoạt tính của enzym, phá hoại các hợp chất hữu cơ kém bền vững, tiêu hao một phần mỡ và oxi hóa các acid béo không bão hòa. Khi biến tính, các protein mất khả năng hòa tan trong nước, trong dung dịch muối, cũng như khả năng trương nở. Màu sắc của sợi cơ sẫm lại và sự tách ra của dịch thể cũng kém đi. Sự đông tụ, biến tính của protein sợi cơ bắt đầu ở 30oC và mạnh nhất ở 60oC. Khi protein biến tính bởi nhiệt, số lượng nhóm tự do như – NH2 và – COOH lộ ra do sự duỗi các mạch polypeptid tăng lên theo sự tăng nhiệt độ. Dưới tác dụng của nhiệt độ cao, mỡ cá bị nóng chảy, oxi hóa làm cho chất lượng của sản phẩm giảm đi. Làm khô cá ở nhiệt độ cao thường là các loại cá có hàm lượng mỡ dưới 3%. Làm khô cá ở nhiệt độ cao cần phải kết hợp chế độ nhiệt độ thấp: bắt đầu quá trình làm khô thì sấy ở nhiệt độ thấp (55-60o c) đủ để hàm ẩm trong vật liệu thoát ra dễ dàng đến một độ ẩm nhất định thì sấy ở nhiệt độ cao (80oC) và hạ nhiệt độ từ từ, như vậy sản phẩm không bị nứt nẻ, cháy, thịt cứng, giòn và vị thơm ngon. III. SẢN PHẨM 3.1 Tiêu chuẩn chất lượng của sản phẩm khô cá lóc: Hiện nay chưa có tiêu chuẩn (TC) chất lượng của khô cá lóc (TC địa phương, TC ngành hoặc TCVN). Ở đây, chúng tôi chỉ đưa ra các số liệu về thành phần hóa học của sản phẩm này (qua phân tích thực tế) và một số quy định về cảm quan, thành phần hóa học, vi sinh vật của sản phẩm thủy sản khô nói chung. Bảng 3.1: Thành phần hóa học của sản phẩm khô cá lóc [Các số liệu xét nghiệm của viện Pasteur TP. Hồ Chí Minh] Thành phần dinh dưỡng (1) Hàm lượng (2) Đơn vị tính (3) Đạm toàn phần (Ntp) 5,43 g/100g Protein thô (Ntp*6,25) 33,92 g/100g Chất béo 7,03 g/100g Xơ thô 0 g/100g Tro thành phẩm 13,3 g/100g Độ ẩm 20,51 g/100g Carbonhydrate 9,4 g/100g Clorua natri 10,41 g/100g Năng lượng 200,31 kcal/100g Bảng 3.2 Tiêu chuẩn thành phẩm của sản phẩm thủy sản khô [1] Chỉ tiêu Yêu cầu Trạng thái Nguyên vẹn Màu sắc Hơi đỏ Mùi Thơm đặc trưng của hỗn hợp gia vị Vị Mặn có vị ngọt, hơi cay Trang 63 Đồ án m ôn học CNTP Hàm lượng ẩm 16 – 17% Protein thô (N*6,25) 40 – 42% Nitơ acid amin 1 – 1,5% Cát sạn Không cho phép Bảng 3.3 Chỉ tiêu vi sinh vật của sản phẩm thủy sản khô sơ chế [6] Vi sinh vật Yêu cầu ( số khuẩn lạc/1g sản phẩm) Tổng số vi sinh vật hiếu khí ≤ 106 Coliforms ≤ 102 E.Coli 10 Staphylococus Aureus 102 Samonella 0/25 Vibrio Parahaemolyticus 102 Bảng 3.4: Chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm thủy sản khô: Tên chỉ tiêu Yêu cầu Hình dạng Đường mổ chính xác và trơn Màu sắc Màu cánh dán Mùi Mùi tanh tự nhiên của cá, không có mùi lạ khác Vị Tùy theo khẩu vị của nơi hang tiêu thụ Trạng thái Độ khô đều đặn, độ bong tự nhiên Cấu trúc Thịt cứng, chắc 3.2. Hiện trạng về sản xuất và tiêu thụ sản phẩm khô cá lóc Khô cá lóc là sản phẩm truyền thống của địa phương thuộc đồng bằng sông Cửu Long. Tuy nhiên, cho đến nay sản phẩm này chưa đa dạng, có sản lượng chưa lớn, chất lượng chưa cao và không ổn định, nên chỉ được tiêu thụ chủ yếu ở thị trường địa phương. Do những nguyên nhân sau đây : - Nguồn nguyên liệu cá lóc chưa nhiều và cung cấp ổn định - Sản phầm khô cá lóc được sản xuất hoàn toàn theo kinh nghiệm ở những cơ sở nhỏ, quy mô gia đình, không có những trang thiết bị kỹ thuật cần thiết; những người tiến hành sản xuất thường không có kiến thức về công nghệ, về chất lượng sản phẩm và về vệ sinh an toàn thực phẩm nên thường chưa đạt tiêu chuẩn về chất lượng vệ sinh, an toàn thực phẩm. Nếu được quan tâm đầu tư để phát triển sản xuất khô cá lóc với sản lượng lớn, đa dạng về mặt hàng, chất lượng cao và ổn định, chắc chắn sản phẩm này sẽ mở rộng được thị trường tiêu thụ trong nước và xuất khẩu ra nước ngoài. Trang 64 Đồ án m ôn học CNTP Sản phẩm khô cá lóc Chợ Mới là một đặc sản khá nổi tiếng của tỉnh An Giang đã được nhiều người tiêu dùng biết đến. Tuy nhiên, để đa dạng hóa các sản phẩm từ cá lóc, tạo sự tiện lợi cho người tiêu dùng cũng như khai thác tốt nguồn nguyên liệu này thì việc chế biến sản phẩm khô cá lóc ăn liền là vấn đề cần thiết. Ngoài ra, để đa dạng hóa sản phẩm khô cá lóc, người ta thay đổi thành phần gia vị và phụ gia phù hợp với khẩu vị từng vùng đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng. Để phát triển được sản phẩm khô cá lóc, đề nghị sau :  Phát triển nguồn cung cấp cá lóc nguyên liệu nhiều và ổn định để phát triển nghề nuôi cá lóc ( tương tự nuôi cá tra )  Địa phương cần có những chương trình nghiên cứu để dần đạt tới : − Chuẩn hóa về qui trình công nghệ và trang thiết bị kỹ thuật sản xuất sản phẩm khô cá lóc − Tiêu chuẩn hóa các đặc điểm chất lượng của sản phẩm về thành phần hóa học, dinh dưỡng, các đặc điểm cảm quan và các chỉ tiêu về vi sinh vật. − Những người điều hành và trực tiếp sản xuất phải được huấn luyện, cung cấp các kiến thức về kỹ thuật, công nghệ sản xuất, phân tích, đánh giá và quản lý chất lượng sản phẩm. Cách sử dụng Khô cá lóc rất phong phú và đa dạng về cách sử dụng. Người ta có thể chiên, nướng, trộn gỏi, nấu canh,.. 3.3. Các dang hư hỏng của sản phẩm khô cá lóc và cách bảo quản: 3.3.1 Sự hút ẩm Trang 65 Đồ án m ôn học CNTP Khi môi trường bảo quản có độ ẩm không khí cao, cá khô không được bao gói bằng các bao bì cách ẩm tốt sẽ bị hút ẩm trở lại. Mức độ hút ẩm phụ thuộc vào độ ẩm không khí. Khi áp suất hơi nước bão hòa trên bề mặt cá khô nhỏ hơn áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí thì sản phẩm sẽ hút ẩm. Sản phẩm khô sau khi hút ẩm dễ bị nấm mốc và vi khuẩn phát triển, phá hoại, trở nên thối rửa và biến chất.Do đó khi bảo quản, sản phầm phải cho vào bao bì chống ẩm tốt, trong điều kiện khô ráo. 3.3.2 Sự hư hỏng và biến chất Lượng nước trong sản phẩm có ảnh hưởng rất lớn đến tốc độ thối rửa. Lượng nước càng nhiều thì tốc độ thối rửa càng tăng. Khi độ ẩm cân bằng của sản phẩm tương ứng với hoạt tính của nước (Aw) < 0,7 thì chất lượng sản phẩm gần như không biến đổi trong quá trình bảo quản. Khi Aw > 0.7 thì nguy cơ hư hỏng của sản phẩm bắt đầu xuất hiện và đặc biệt, khi A w > 0,8 thì tốc độ hư hỏng sẽ xảy ra rất nhanh. Sản phẩm có cùng độ ẩm (w) và nhiệt độ môi trường bảo quản, nhưng Aw trong khô cá lóc sẽ xảy ra khác nhau tùy theo sự khác nhau của hàm lượng muối ăn trong sản phẩm; sản phẩm có hàm lượng ăn cao, Aw sẽ thấp và ngược lại. Do đó, khô cá lóc mặn dễ bảo quản hơn khô cá lóc lạt. Nguyên nhân là do một số vi sinh vật vẫn còn tồn tại sau quá trình chế biến, khi gặp điều kiện thuận lợi chúng sẽ phát triển trở lại và gây hư hỏng sản phẩm. Vi khuẩn và nấm mốc trong không khí cũng có thể góp phần vào sự thối rữa nếu chúng có điều kiện tiếp xúc với khô cá. Ngoài ra, khô cá thường xảy ra hiện tượng biến đỏ. Sự biến đỏ xảy ra nhanh nhất ở điều kiện 37oC và độ ẩm không khí 80%. Các chất có nitơ sau khi bị vi sinh vật phân hủy sẽ sinh ra các hợp chất nitơ bay hơi, các chất này kết hợp với một số thành phần của chất béo phân giải hình thành phức các chất có màu đỏ. Nếu các chất đó kết hợp với chất có gốc carboxyl thì sản phẩm có màu đen. Do đó, trong các công đoạn chế biến cần sát trùng dụng cụ chế biến, xử lý bằng chất phòng thối như acid acetic và bảo quản sản phẩm ở độ ẩm không khí nhỏ hơn 75%. 3.3.3 Sự oxy hóa chất béo của sản phẩm khô khi bảo quản Trong thành phần chất béo của động vật thủy sản có nhiều acid béo không bão hòa nên khi tiếp xúc với không khí dễ bị oxy hóa. Quá trình oxy hóa xảy ra làm cho màu sắc của chất béo từ vàng nhạt chuyển sang màu nâu sẫm gọi là hiện tượng “dầu cháy”, và có mùi thối gọi là hiện tượng “dầu thối”, kết quả là chất béo bị cháy thối, có mùi ôi, khét khó chịu. Bản chất của quá trình oxy hóa : acid béo không no dưới tác dụng của nhiệt, ánh sáng sẽ sản sinh ra các gốc tự do ( nhóm hoạt động ). Những gốc này gặp oxy trong không khí sẽ biến thành peroxyde. Phản ứng cứ xảy ra liên tục tạo thành các andehyde, xeton và các sản phẩm thứ cấp là những chất làm cho chất béo có mùi ôi thối. Ngoài ra lecithin cũng bị phân giải thành các sản phẩm cấp thấp có mùi hôi thối, kết quả của phản ứng oxy hóa chất béo trong cá khô khi bảo quản có thể sinh ra mùi vị không chấp nhận được cho sản phẩm, giảm giá trị dinh dưỡng của sản phẩm và còn sinh ra một số peroxyde gây ngộ độc cho người. Ngoài ra phản ứng còn sinh ra nhiệt làm cho sản phẩm có Trang 66 Đồ án m ôn học CNTP nhiệt độ cao hơn. Quá trình oxy hóa xảy ra liên tục và tự động nên sản phẩm ngày càng tích tụ nhiều nhiệt và tỏa ra càng thúc đẩy quá trình oxy hóa nhanh và mạnh hơn. Để đề phòng hiện tượng oxy hóa thì căn cứ vào những nguyên nhân gây ra để loại trừ như tăng cường bao gói đảm bảo nguyên tắc kín, dùng thêm chất chống oxy hóa. 3.3.4 Sự phá hoại của côn trùng Côn trùng cũng là một trong những nguyên nhân gây hư hỏng rất lớn đối với cá khô. Trong đó ruồi là loại côn trùng rất phổ biến, chúng thường đẻ trứng trên nguyên liệu cá đã chết hoặc sản phẩm khô bị hư hỏng. Khi sản phẩm có đủ lượng ấm thì ấu trùng của chúng gây nên những hư hỏng vật lý, hóa sinh đối với cá khô. Bên cạnh đó loài bọ cánh cứng Dermestes maclatus có vòng đời từ 32 – 45 ngày, có thể tăng mật độ lên 30 lần trong 4 tuần lể, cả trứng và ấu trùng của loài này đều gây hại cho cá khô. Bọ cánh cứng không sống được ở hoạt độ nước là 0,75. Giai đoạn ấu trùng non gây tác hại lớn nhất, chúng có thể chui vào bên trong thịt cá, ăn hết thịt để lại da và xương, không những thế trong quá trình phát triển nó còn lột vỏ nhiều lần và tiết ra chất nhờn bẩn và độc. Phương pháp phòng chữa : vệ sinh kho và bao bì, phương pháp chấn động, xử lý lạnh và dùng hóa chất. 3.3.5 Sự phá hoại của nấm mốc Hầu hết vi khuẩn và nấm men không phát triển ở Aw thấp hơn 0,85. Nhưng nấm mốc có thể phát triển và phá hoại trong điều kiện khô hạn hơn. Do đó, sản phẩm sẽ an toàn khi bảo quản với độ ẩm của nó tương đương với Aw < 0,7 Bảng 2.4 Giá trị Aw tối thiểu cho sự phát triển của vi sinh vật Vi sinh vật Aw Vi khuẩn (bacteria) 0,99 ÷ 0,91 Nấm men (yeasts) 0,99 ÷ 0,85 Nấm mốc (moulds) 0,99 ÷ 0,80 Halophilic bacteria 0,90 ÷ 0,75 Xerophilic moulds 0,85 ÷ 0,65 Osmophilic yeasts 0,85 ÷ 0,60 3.3.6 Yêu cầu của môi trường bảo quản sản phẩm khô: Để bảo quản sản phẩm khô thì môi trường bảo quản phải đạt các yêu cầu sau: − Độ ẩm tương đối của không khí ≤ 70%. − Nhiệt độ môi trường bảo quản ≤ 5oC Trang 67 Đồ án m ôn học CNTP − Độ ẩm sản phẩm sau khi sấy < độ ẩm cân bằng của nó tương ứng với độ ẩm tương đối không khí 70%. − Được bao gói trong bao bì kín và chống ẩm. − Có thể sử dụng thêm chất bảo quản chống vi sinh vật và oxi hóa. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Nguyễn Trọng Cẩn – Đỗ Minh Phụng, Công nghệ chế biến thực phâm thủy sản – Nguyên liệu chế biến thủy sản (tập I), NXB Hà Nội, 1990 2. Nguyễn Trọng Cần – Đỗ Minh Phụng, Ướp muối – Công nghệ chế biến nước mắm, chế biến khô, thức ăn chin ( tập II), NXB Nông Nghiệp 3. Hà Huy Khôi – Từ Giấy, Thành phần dinh dưỡng thức ăn Việt Nam, NXB Y học, 1995 4. Phan Thị Kim – Bùi Minh Đức, Bộ Y tế - Cục quản lý chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm, Phụ gia thực phâm chỉ tiêu kiểm tra chất lượng an toàn và bảo vệ sức khỏe cộng đồng, NXB Y học Hà Nội, 2003 5. Dương Tấn Lộc, Kỹ thuật nuôi thủy đặc sản nước ngọt, NXB TPHCM, 2001 6. Bộ Y tế, Danh mục tiêu chuẩn vệ sinh đối với lương thực – thực phẩm (theo quyết định số 867/1998/QĐ – BYT, của Bộ Trưởng Bộ Y tế ngày 4/4/1998), NXB Hà Nội, 1998 7. Bộ Y tế - Cục quản lý chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm, Quy định danh mục các chất phụ gia được phép sử dụng trong thực phẩm (ban hành kèm theo quyết định số 3742/2001/QĐ – BYT,của Bộ Trưởng Bộ Y tế), BXB Hà Nội, 2001 8. BR, Champ & E.Highley, Fish drying in Indonesia, Proceeding of an international workshop held at Jakarta, Indonesia, 1995 Trang 68 Đồ án m ôn học CNTP 9. TS. Trần Văn Chương , Công Nghệ Bảo Quản & Chế Biến Sản Phẩm Chăn Nuôi Và Cá, NXB Văn Hóa Dân Tộc, 2001. 10. 11. 12. Trang 69