BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG TRẦN ĐẠI TIẾN NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP SẤY VÀ BẢO QUẢN MỰC ỐNG KHÔ LỘT DA Chuyên ngành: Công nghệ sản phẩm từ thịt và cá Mã số: 2.11.04 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC GS. TSKH. NGUYỄN TRỌNG CẨN 2007 LỜI CÁM ƠN Tôi xin chân thành biết ơn Giáo sư Tiến sĩ Khoa học Nguyễn Trọng Cẩn, người hướng dẫn khoa học, người thầy đã dày công dạy dỗ tôi từ thời còn là học viên và hướng dẫn tôi làm luận văn cao học, đã tận tình hướng dẫn tôi rất nhiều để hoàn thành luận án này. Tôi xin chân thành biết ơn Phó giáo sư Tiến sĩ Trần Thị Luyến, người thầy đã dày công dạy dỗ tôi từ thời còn là học viên cao học, đã động viên và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luận án này. Xin chân thành cám ơn Ban Giám hiệu, phòng Đào tạo Đại học và Sau đại học, Viện Công nghệ Sinh học & Môi trường, các phòng chức năng Trường Đại học Nha Trang đã tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ tôi hoàn thành luận án. Xin chân thành cám ơn Ban chủ nhiệm Khoa Chế biến, các thầy cô trong Bộ môn Kỹ thuật Lạnh, các bộ môn trong khoa đã gánh vác công việc và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi hoàn thành luận án. Xin chân thành biết ơn gia đình, vợ con đã tạo điều kiện thuận lợi để tôi vượt qua khó khăn hoàn thành luận án này. LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tác giả luận án Trần Đại Tiến 1 MỤC LỤC Trang MỞ ĐẦU. 1 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 3 1.1. Mực nguyên liệu. 3 1.1.1. Nguồn lợi và tình hình xuất khẩu mực ở Việt Nam. 3 1.1.2. Cấu trúc tổ chức cơ thịt mực và sự liên kết nước với thịt mực. 4 1.1.3. Thành phần hoá học của mực. 6 1.2. Tổng quan về một số phương pháp sấy. 11 1.2.1. Phương pháp sấy lạnh. 11 1.2.2. Phương pháp sấy tiếp xúc chân không. 16 1.2.3. Phương pháp sấy bức xạ hồng ngoại. 18 1.2.4. Phương pháp sấy chân không thăng hoa (đông khô). 23 1.3. Sự khuếch tán của nước trong nguyên liệu và các nhân tố ảnh hưởng 24 đến quá trình làm khô. 1.3.1. Sự khuếch tán của nước trong nguyên liệu. 24 1.3.2. Các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình làm khô. 28 1.4. Những biến đổi của sản phẩm trong quá trình làm khô. 30 1.4.1. Sự biến đổi về màu sắc, mùi vị và tổ chức của cơ thịt mực. 30 1.4.2. Sự biến đổi về hoá học. 33 1.5. Một số nghiên cứu về ảnh hưởng của một số chất phụ gia đến 36 chất lượng sản phẩm khô thủy sản. 1.6. Các loại bao bì sử dụng trong bảo quản thủy sản khô, ảnh hưởng 38 của phương pháp bảo quản điều chỉnh hỗn hợp khí (MAP). 1.6.1. Các loại bao bì sử dụng trong bảo quản thủy sản khô 38 1.6.2. Ảnh hưởng của phương pháp bảo quản điều chỉnh hỗn hợp khí (MAP). 40 1.7. Một số nghiên cứu trong và ngoài nước đến chất lượng mực trong quá 42 trình làm khô và bảo quản, và một số phương pháp chế biến mực khô xuất khẩu tại các cơ sở sản xuất đang áp dụng. 1.7.1. Một số nghiên cứu trong và ngoài nước đến chất lượng mực trong 42 2 quá trình làm khô và bảo quản. 1.7.2. Một số phương pháp chế biến mực khô xuất khẩu tại các cơ sở sản xuất. 45 CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU: 49 2.1. Đối tượng nghiên cứu. 49 2.2. Phương pháp nghiên cứu. 49 2.2.1. Phương pháp lấy mẫu. 51 2.2.2. Bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của các chế độ sấy lạnh, sấy bức 51 xạ hồng ngoại chân không, sấy nóng đến chất lượng của mực khô. 2.2.3. Bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp sấy bức xạ 53 kết hợp với sấy lạnh, đối lưu đến chất lượng mực khô. 2.2.3.1. Bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của khoảng cách 53 bức xạ hồng ngoại đến chất lượng mực khô. 2.2.3.2. Bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ sấy bức xạ 54 hồng ngoại kết hợp với sấy lạnh, đối lưu đến chất lượng mực. 2.2.4. Bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của Sorbitol đến chất lượng 55 mực khô sau sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp với sấy lạnh. 2.2.5. Bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của một số điều kiện bảo quản 56 đến chất lượng mực khô sau sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp với sấy lạnh. 2.2.6. Các phương pháp phân tích. 57 2.2.7. Phương pháp xử lý số liệu và vẽ đồ thị. 58 2.2.8. Một số thiết bị dùng trong nghiên cứu. 58 CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 59 3.1. Ảnh hưởng của các phương pháp sấy đến chất lượng mực khô. 59 3.1.1. Ảnh hưởng của các chế độ sấy lạnh đến chất lượng mực khô. 59 3.1.1.1. Sự biến đổi về thời gian sấy. 59 3.1.1.2. Sự biến đổi về độ ẩm, tốc độ sấy của mực khô. 63 3.1.1.3. Sự biến đổi về hàm lượng NH 3 . 69 3.1.1.4. Sự biến đổi về điểm chất lượng cảm quan. 70 3.1.1.5. Sự biến đổi về tỷ lệ hút nước phục hồi của mực khô sau sấy lạnh. 71 3.1.1.6. Sự biến đổi về ứng suất cản cắt của mực khô sau sấy lạnh. 73 3.1.1.7. Sự biến đổi hàm lượng các axit amin. 74 3 3.1.1.8. Sự biến đổi hàm lượng các axit béo. 76 3.1.1.9. Sự biến đổi về cấu trúc tổ chức cơ thịt mực. 78 3.1.1.10. Kiểm tra vi sinh. 82 3.1.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy bức xạ hồng ngoại chân không đến 84 chất lượng mực khô 3.1.2.1. Sự biến đổi về thời gian sấy theo nhiệt độ sấy. 84 3.1.2.2. Sự biến đổi về hàm lượng NH 3 theo nhiệt độ sấy. 84 3.1.2.3. Sự biến đổi về điểm chất lượng cảm quan theo nhiệt độ sấy. 86 3.1.2.4. Sự biến đổi về ứng suất cản cắt của mực khô ở các nhiệt độ sấy. 87 3.1.2.5. Sự biến đổi về tỷ lệ hút nước phục hồi của mực khô ở các 88 nhiệt độ sấy khác nhau. 3.1.2.6. Sự biến đổi hàm lượng axit amin của mực khô theo các 88 phương pháp sấy. 3.1.2.7. Biến đổi hàm lượng axit béo và lipit của mực khô theo các 90 phương pháp sấy. 3.1.2.8. Kiểm tra vi sinh. 92 3.1.3. Ảnh hưởng của phương pháp sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp với 93 sấy lạnh đến chất lượng mực khô. 3.1.3.1. Ảnh hưởng của khoảng cách bức xạ hồng ngoại đến 93 chất lượng mực khô . 3.1.3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp với 94 sấy lạnh, sấy đối lưu đến chất lượng mực khô. 3.2. So sánh chất lượng của mực khô sau khi sấy ở các 104 phương pháp sấy thích hợp. 3.2.1. Thời gian sấy, hàm lượng NH 3 , ứng suất cản cắt, điểm CLCQ, 104 tỷ lệ hút nước phục hồi. 3.2.2. Hàm lượng axit amin và axit béo. 107 3.2.2.1. Hàm lượng axit amin. 107 3.2.2.2. Hàm lượng axit béo. 108 3.3. Ảnh hưởng của sorbitol đến chất lượng mực khô sau sấy 111 bức xạ hồng ngoại kết hợp với sấy lạnh. 4 3.3.1. Biến đổi thời gian sấy. 111 3.3.2. Biến đổi về ứng suất cản cắt. 111 3.3.3. Biến đổi về điểm chất lượng cảm quan. 113 3.3.4. Biến đổi về hàm lượng các axit amin. 115 3.3.5. Biến đổi về hàm lượng các axit béo. 115 3.3.6. Biến đổi về cấu trúc tổ chức cơ thịt mực. 116 3.4. Ảnh hưởng của một số điều kiện bảo quản đến chất lượng mực khô sau 118 sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp với sấy lạnh. 3.4.1. Sự biến đổi về điểm chất lượng cảm quan của mực khô trong khi 118 bảo quản. 3.4.2. Biến đổi về ứng suất cản cắt của mực trong khi bảo quản. 122 3.4.3. Sự biến đổi hàm lượng axit béo của mực khô trong khi bảo quản. 123 3.4.4. Kiểm tra về vi sinh vật. 128 3.5. Đề xuất qui trình công nghệ sấy và bảo quản mực ống khô lột da. 130 3.5.1. Sơ đồ qui trình. 130 3.5.2. Thuyết minh qui trình. 130 3.5.3. Sơ bộ tính chi phí năng lượng của mô hình thí nghiệm. 131 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. 132 KẾT LUẬN. 132 MỘT SỐ KIẾN NGHỊ. 134 CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ 135 LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN. TÀI LIỆU THAM KHẢO. 136 PHỤ LỤC 5 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ASEAN: Hiệp hội các nước Đông Nam Á. CLCQ: Chất lượng cảm quan BXCK: Phương pháp sấy bức xạ hồng ngoại chân không. BXĐL: Phương pháp sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp với đối lưu. BXSL: Phương pháp sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp với sấy lạnh. BXCK40C: Sấy bức xạ hồng ngoại chân không ở nhiệt độ 40 0 C. BXĐL40C: Sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp với đối lưu ở nhiệt độ 40 0 C. BXSL35C: Sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp với sấy lạnh ở nhiệt độ 35 0 C. BXSL40C: Sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp với sấy lạnh ở nhiệt độ 40 0 C. BXSL35C-XLS: Sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp với sấy lạnh ở nhiệt độ 35 0 C có xử lý sorbitol. ĐC40C: Sấy nóng ở nhiệt độ 40 0 C (Mẫu sấy đối chứng). FAO: Tổ chức Nông Lương của Liên hợp quốc. M: Mực nguyên liệu trước khi sấy. PA: Bao bì PA không thấm khí. PE: Bao bì PE thường. PA-P: Bao bì PA bảo quản ở nhiệt độ phòng PA-0C: Bao bì PA bảo quản ở nhiệt độ 0 0 C. PA-10C: Bao bì PA bảo quản ở nhiệt độ -10 0 C. PA-20C: Bao bì PA bảo quản ở nhiệt độ -20 0 C. PE-P: Bao bì PE bảo quản ở nhiệt độ phòng PE-0C: Bao bì PE bảo quản ở nhiệt độ 0 0 C. PE-10C: Bao bì PE bảo quản ở nhiệt độ -10 0 C. PE-20C: Bao bì PE bảo quản ở nhiệt độ -20 0 C. PL: Phụ lục PP: Phương pháp. SMER: Hiệu quả năng lượng của sấy. SL: Phương pháp sấy lạnh. SL35C: Sấy lạnh ở nhiệt độ 35 0 C. SL40C: Sấy lạnh ở nhiệt độ 40 0 C. CNSH&MT: Công nghệ Sinh học và Môi trường. XLS: Xử lý sorbitol. 6 DANH MỤC CÁC BẢNG Trang Bảng 1.1: Tình hình xuất khẩu mực và bạch tuộc so với các hải sản khác ở 4 Việt Nam từ năm 2003-2005. Bảng 1.2: Thành phần hoá học của mực ống và mực nang. 6 Bảng 1.3: Thành phần các axit amin của mực ống và mực nang. 8 Bảng 1.4: Thành phần các axit amin của mực ống Trung hoa (Loligo chinensis). 9 Bảng 1.5: Thành phần các axit béo của các loại mực ống. 9 Bảng 1.6: Thành phần các axit béo của mực ống Trung hoa (Loligo chinensis). 10 Bảng 1.7: Hàm lượng các nguyên tố khoáng trong mực. 10 Bảng 1.8: Hàm lượng vitamin của một số loài thủy sản. 11 Bảng 1.9: So sánh sấy lạnh với các hệ thống sấy khác. 15 Bảng 3.1: Kết quả kiểm tra vi sinh của mực khô sau sấy lạnh. 82 Bảng 3.2: Kết quả kiểm tra vi sinh của mực khô sau sấy bức xạ hồng 92 ngoại chân không. Bảng 3.3: Kết quả kiểm tra vi sinh của mực khô sau sấy bức xạ hồng 102 ngoại kết hợp với đối lưu. Bảng 3.4: Kết quả kiểm tra vi sinh của mực khô sau 4 tháng bảo quản ở -10 0 C. 128 7 DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Trang Hình 1.1. Thành phần các lớp màng của ống mực ống (Loligo paelei). 5 Hình 1.2. Sơ đồ nguyên lý làm việc của phương pháp sấy lạnh. 12 Hình 1.3. Sơ đồ nguyên lý làm việc của tủ sấy tiếp xúc chân không. 17 Hình 1.4: Sơ đồ nguyên lý làm việc của phương pháp sấy bức xạ hồng 21 ngoại chân không. Hình 1.5: Sơ đồ nguyên lý làm việc của phương pháp sấy bức xạ hồng ngoại 22 kết hợp với sấy lạnh. Hình 2.1: Mực ống Trung Hoa (Loligo chinensis). 49 Hình 2.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát. 50 Hình 2.3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của các chế độ sấy lạnh, 52 sấy BXCK, sấy nóng đến chất lượng mực khô. Hình 2.4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của khoảng cách 53 bức xạ hồng ngoại đến chất lượng mực khô . Hình 2.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của nhiệt độ sấy bức xạ 54 hồng ngoại kết hợp sấy lạnh, sấy đối lưu đến chất lượng mực khô. Hình 2.6: Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của sorbitol đến chất lượng 55 mực khô sau sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh. Hình 2.7: Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của một số điều kiện bảo quản 57 đến chất lượng mực khô sau sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp sấy lạnh. Hình 3.1: Biến đổi thời gian sấy của mực khô theo các chế độ sấy lạnh. 59 Hình 3.2 : Biến đổi thời gian sấy của mực khô theo nhiệt độ sấy lạnh ở 60 vận tốc gió 1m/s và 2m/s. Hình 3.3 : Biến đổi thời gian sấy của mực khô theo nhiệt độ sấy lạnh ở 61 vận tốc gió 3m/s và 4m/s. Hình 3.4 : Biến đổi thời gian sấy đẳng tốc của mực khô theo các chế độ 61 sấy lạnh. Hình 3.5 : Biến đổi thời gian sấy giảm tốc của mực khô theo các 62 [...]... biến mực khô xuất khẩu vẫn thường dùng phương pháp sấy truyền thống bằng không khí nóng nên chất lượng sản phẩm bị giảm đi nhiều Chính vì vậy việc nghiên cứu một cách khoa học của đề tài Nghiên cứu phương pháp sấy và bảo quản sản phẩm mực ống khô lột da là vấn đề cấp bách mà thực tế đặt ra 2 Mục đích và nhiệm vụ của luận án Nghiên cứu tìm các phương pháp sấy, các chế độ sấy và điều kiện bảo quản. .. ngoại chân không, phương pháp sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp với sấy lạnh, đối lưu đến chất lượng mực ống khô lột da để tìm ra chế độ sấy thích hợp - Nghiên cứu sâu về một số chế độ xử lý sorbitol đến chất lượng mực ống khô lột da sau sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp với sấy lạnh 2 - Nghiên cứu sâu về một số điều kiện bảo quản đến chất lượng mực ống khô lột da sau sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp với sấy lạnh... nguyên liệu ở dạng mao quản xốp hoặc bán keo xốp Phương pháp sấy chân không do thiết bị phức tạp để tạo chân không và duy trì trong quá trình sấy nên chi phí năng lượng khá lớn và qua thực nghiệm cho thấy mực ống khô lột da sau khi sấy bằng phương pháp trên cho chất lượng kém Chính vì vậy luận án không nghiên cứu sâu làm khô mực bằng phương pháp sấy tiếp xúc chân không 1.2.3 Phương pháp sấy bức xạ hồng ngoại... lạnh - Dựa trên những kết quả nghiên cứu thu được đã đề ra được qui trình sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp với sấy lạnh và bảo quản mực ống khô lột da sau khi sấy - Kết quả nghiên cứu của luận án sẽ bổ sung thêm cho giáo trình về công nghệ sấy, tạo cơ sở khoa học cho việc ứng dụng của một số phương pháp sấy như: Sấy lạnh, sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp với sấy lạnh để sấy và bảo quản các nguyên liệu thuỷ sản... lượng của mực ống khô lột da trong quá trình làm khô và bảo quản sau khi sấy 3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận án - Luận án đã tổng kết một cách khoa học những vấn đề liên quan đến mực nguyên liệu trên thế giới cũng như ở Việt Nam - Tổng kết cơ sở lý luận khoa học về một số phương pháp sấy - Nghiên cứu sâu về ảnh hưởng của các phương pháp sấy như: Phương pháp sấy lạnh, phương pháp sấy bức xạ... để sấy cá bò khô bằng các phương pháp sấy khác nhau và kết quả cho thấy phương pháp sấy lạnh cho chi phí giá thành thấp nhất Một số nghiên cứu của Prasertsan [120], Soponronnarit [134], Strommen [137] cho thấy các loại rau quả và nông sản được sấy lạnh cho chất lượng về màu sắc và mùi vị tốt hơn so với các phương pháp sấy khác Parachayawarakorn và cộng sự [117] nghiên cứu sấy tôm bằng phương pháp sấy. .. amin của mực khô sau khi sấy BXSL và BXĐL 98 Hình 3.48: Hàm lượng các axit béo của mực khô sau khi sấy BXSL và BXĐL 100 Hình 3.49: Hàm lượng các axit béo và lipit sau khi sấy BXSL và BXĐL 101 Hình 3.50: Thời gian sấy của mực khô theo các pp sấy 105 Hình 3.51: Điểm CLCQ của mực khô theo các pp sấy 105 Hình 3.52: Hàm lượng NH3 của mực khô theo các pp sấy 106 Hình 3.53: Ứng suất cản cắt của mực khô theo... Biến đổi điểm CLCQ của mực khô theo thời gian bảo quản ở -200C 120 Hình 3.71: Biến đổi điểm CLCQ của mực khô theo thời gian bảo quản ở -100C 121 Hình 3.72: Biến đổi ứng suất cản cắt của mực khô theo nhiệt độ bảo quản 122 Hình 3.73: Hàm lượng axit béo của mực khô bảo quản trong túi 124 PA và PE ở -200C Hình 3.74: Hàm lượng các axit béo của mực khô bảo quản trong bao bì 124 PA và PE ở -100C Hình 3.75:... công nghiệp thực phẩm, công nghệ sấy gỗ và tác giả cũng đề nghị trong tương lai công nghệ làm khô cá và nguyên liệu thủy sản nên ứng dụng phương pháp sấy lạnh do bởi nhiệt độ và độ ẩm của không khí tiếp xúc với nguyên liệu sấy thấp Nghiên cứu của Meyer và Greyvenstein [92] cho thấy phương pháp sấy lạnh có hiệu quả kinh tế hơn nhiều so với phương pháp sấy bằng điện và sấy bằng khí đốt Arason [36] đã... lượng các axit béo và lipit của mực trước và sau sấy lạnh, sấy nóng 78 9 Hình 3.21: Mẫu mực tươi- 1 79 Hình 3.22: Mẫu mực tươi- 2 79 Hình 3.23: Mẫu mực sấy thăng hoa -1 79 Hình 3.24: Mẫu mực sấy thăng hoa – 2 79 Hình 3.25: Mực sấy lạnh 300C-2m/s 79 Hình 3.26: Mực sấy lạnh 350C-2 m/s 79 Hình 3.27: Mẫu mực sấy lạnh 350C-1m/s 80 Hình 3.28: Mẫu mực sấy lạnh 350C-4m/s 80 Hình 3.29: Mẫu mực sấy lạnh 400C-2m/s . Nghiên cứu phương pháp sấy và bảo quản sản phẩm mực ống khô lột da là vấn đề cấp bách mà thực tế đặt ra. 2. Mục đích và nhiệm vụ của luận án. Nghiên cứu tìm các phương pháp sấy, các chế độ sấy. một số phương pháp sấy. 11 1.2.1. Phương pháp sấy lạnh. 11 1.2.2. Phương pháp sấy tiếp xúc chân không. 16 1.2.3. Phương pháp sấy bức xạ hồng ngoại. 18 1.2.4. Phương pháp sấy chân không thăng. đến chất lượng mực ống khô lột da sau sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp với sấy lạnh. 2 - Nghiên cứu sâu về một số điều kiện bảo quản đến chất lượng mực ống khô lột da sau sấy bức xạ hồng