Giáo trình Công nghệ chế biến thịt cá (Phần 1)
Cấu tạo và thành phần hoá học của thịt
Trong quá trình giết mổ gia súc, người ta thu được thịt và các sản phẩm phụ
như nội tạng, huyết, lưỡi, xương.Xuất phát từ yêu cầu công nghiệp chế biến,
người ta chỉ lấy các thành phần mềm của thịt để chế biến nấu nướng, còn các sản
phẩm phụ (cơ hoành, phủ tạng, xương lẫn thịt, lưỡi.) tuy không được xem là sản
phẩm thịt nhưng cũng được phân phối rộng rãi trên thị trường theo yêu cầu của
người tiêu dùng. Do giá trị dinh dưỡng có sự khác nhau giữa thịt và các bộ phận
khác mà có sự phân loại như trên. Mặt khác giá trị dinh dưỡng không những phụ
thuộc vào hàm lượng nước, protein, lipit, gluxit,. mà còn phụ thuộc vào tỷ lệ giữa
các phần trên và khả năng đồng hoá của chúng trong cơ thể.
Protein đóng vai trò chủ yếu, quyết định giá trị và nguồn dinh dưỡng của thịt.
Protein động vật là loại protein hoàn thiện, có tất cả các amino axit cần thiết cho sự
phát triển của cơ thể. Lipit trong thịt vừa làm cho thịt có giá trị năng lượng cao vừa3
góp phần tăng hương vị thơm ngon cho thịt.
Tóm tắt nội dung tài liệu: Giáo trình Công nghệ chế biến thịt cá (Phần 1)
1 LỜI MỞ ĐẦU Công nghệ chế biến thịt cá là một lĩnh vực rất quan trọng, nhằm đa dạng hoá sản phẩm thịt cá chế biến để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng trong nước và xuất khẩu, đồng thời giải quyết được vấn đề việc làm trong xã hội. Công nghệ chế biến thịt cá phát triển sẽ đẩy mạnh sự phát triển của ngành chăn nuôi, tăng thu nhập cho nông dân. Nội dung của giáo trình đã được xây dựng trên cơ sở các tài liệu dùng giảng dạy trong các trường đại học, cao đẳng và trung học chuyên nghiệp thuộc chuyên ngành chế biến và bảo quản thực phẩm. Tuy nhiên giáo trình đã có sự điều chỉnh nội dung để phù hợp hơn cho việc đào tạo kỹ thuật viên về chế biến thực phẩm. Để góp phần nhỏ vào việc đào tạo đội ngũ cán bộ kỹ thuật ngành Chế biến và bảo quản Thực phẩm, chúng tôi cho ra đời cuốn giáo trình “Công nghệ chế biến thịt cá”. Do thời lượng của môn học có hạn nên trong phạm vi giáo trình này chúng tôi chỉ tập trung giới thiệu những kiến thức cơ bản về công nghệ bảo quản và chế biến các sản phẩm thịt, cá thông dụng, chiếm tỷ trọng lớn. Đây là một trong những giáo trình chuyên môn trọng tâm trong chương trình đào tạo Trung học chuyên ngành Bảo quản và Chế biến Thực phẩm và là tài liệu tham khảo cho ngành đào tạo có liên quan. Kết cấu giáo trình gồm: Chương 1: Nguyên liệu thịt cá Chương 2: Kỹ thuật sơ chế và bảo quản thịt cá Chương 3: Kỹ thuật chế biến thịt cá Mặc dù đễ hết sức cố gắng, nhưng chắc chắn không tránh khỏi có thiếu sót. Tập thể tác giả kính mong nhận được sự đóng góp của các bạn đồng nghiệp và những người đọc giáo trình này. Các tác giả Nguyễn Thị Thanh Thủy Đỗ Thị Kim Loan 2 Chương I NGUYÊN LIỆU THỊT CÁ Mục tiêu: Cung cấp cho học sinh những kiến thức cơ bản về cấu tạo, thành phần hóa học và những tính chất vật lý của thịt cá có liên quan đến việc bảo quản và chế biến. Nội dung: Giới thiệu về cấu tạo, thành phần hoá học và giá trị dinh dưỡng của thịt, cá nguyên liệu dùng trong chế biến. Trọng tâm của chương này là phải nắm được đặc điểm về cấu tạo và thành phần hoá học của nguyên liệu thịt cá, phương pháp kiểm tra đánh giá chất lượng thịt, cá nguyên liệu trước khi đưa vào bảo quản và chế biến. I. Thịt nguyên liệu 1. Cấu tạo và thành phần hoá học của thịt Trong quá trình giết mổ gia súc, người ta thu được thịt và các sản phẩm phụ như nội tạng, huyết, lưỡi, xương...Xuất phát từ yêu cầu công nghiệp chế biến, người ta chỉ lấy các thành phần mềm của thịt để chế biến nấu nướng, còn các sản phẩm phụ (cơ hoành, phủ tạng, xương lẫn thịt, lưỡi...) tuy không được xem là sản phẩm thịt nhưng cũng được phân phối rộng rãi trên thị trường theo yêu cầu của người tiêu dùng. Do giá trị dinh dưỡng có sự khác nhau giữa thịt và các bộ phận khác mà có sự phân loại như trên. Mặt khác giá trị dinh dưỡng không những phụ thuộc vào hàm lượng nước, protein, lipit, gluxit,... mà còn phụ thuộc vào tỷ lệ giữa các phần trên và khả năng đồng hoá của chúng trong cơ thể. Hình 1.1. Thịt bò, thịt lợn, thịt cá Protein đóng vai trò chủ yếu, quyết định giá trị và nguồn dinh dưỡng của thịt. Protein động vật là loại protein hoàn thiện, có tất cả các amino axit cần thiết cho sự phát triển của cơ thể. Lipit trong thịt vừa làm cho thịt có giá trị năng lượng cao vừa 3 góp phần tăng hương vị thơm ngon cho thịt. Thành phần hoá học của thịt một sô vật nuôi được ghi trong bảng 1.1. Loại thịt Thành phần hoá học (g/100g) Nước Protein Lipit Khoáng Calo Bò Lợn mỡ Lợn (1/2 nạc) Lợn nạc Trâu (bắp) Gà Vịt 70,5 47,5 60,9 73,0 72,3 69,2 59,5 18,0 14,5 16,5 19,0 21,9 22,4 17,8 10,5 37,5 21,5 7,0 4,9 7,5 2,8 1,0 0,7 1,1 1,0 0,9 0,9 0,9 171 406 268 143 118 162 276 Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng của thịt một số vật nuôi. (Nguồn: Phạm Văn Sở và Bùi Thị Như Thuận) Thịt gia súc được cấu tạo bởi 4 mô cơ bản: mô cơ, mô liên kết, mô mỡ, mô sụn và xương. Mỗi mô đều có đặc điểm cấu tạo, thành phần hoá học và giá trị dinh dưỡng khác nhau. Hình 1.2. Cấu trúc của cơ thịt 4 1.1. Thành phần hoá học của mô cơ Mô cơ là mô có giá trị thực phẩm cao nhất. Khi động vật còn sống, nó thực hiện các chức năng vận động, tuần hoàn, tiêu hoá và các hoạt động sinh lý khác. Mô cơ chiếm 35% trọng lượng con vật và gồm 2 loại, cơ vân và cơ trơn. Cơ được cấu tạo từ các tế bào đa nhân, co giãn theo chiều dài (nên người ta gọi là sợi cơ). Sợi cơ có đường kính từ 10-100m, chiều dài khoảng 12cm. Sợi cơ được chia làm 3 phần: màng cơ, chất cơ và nhân. Chất cơ không đồng nhất, có nhiều phần đặc nằm song song với trục cơ gọi là tơ cơ. Thành phần hoá học của mô cơ như sau: H2O: 72-75% Protein: 18-21% Lipit : 1-3% Khoáng: 1% Ngoài ra, còn có một số lớn các enzym (khoảng 50 loại) tham gia vào các hoạt động của cơ. a) Protein của sợi cơ Protein của sợi cơ là thành phần quan trọng nhất của mô cơ. Đây là một trong những loại protein hoàn thiện và dễ tiêu hoá. Protein của sợi cơ bao gồm các sợi như sau (Hình 1.3): - Miozin chiếm khoảng 40% tổng số protein mô cơ. Loại protein này tham gia vào cấu tạo tế bào và các enzyme (adenozin triphotphatase) xúc tác quá trình phân huỷ ATP, giải phóng ra năng lượng. - Actin chiếm khoảng 15% tổng số protein cơ. Actin tồn tại ở 2 dạng phibrin và globulin. Chúng có khả năng kết hợp với miozin tạo thành actimozin, chất này ảnh hưởng đến chất lượng cơ như làm cho khả năng tan kém đi. - Tripomiozin là một dung dịch nhớt, chiếm tỷ lệ thấp và chưa được nghiên cứu kỹ. - Miozen chiếm 20% protein cơ. Loại protein này không tan trong nước, tham gia vào cấu tạo hệ enzym đường phân. - Mioalbumin chiếm 1-2% là chất hoà tan trong nước. 5 - Mioglobumin là một loại protein phức tạp được tạo thành bởi sự kết hợp giữa protein với nhóm Hem. Khi oxy hoá, Hem biến thành hematin, là chất sắc tố có phổ hấp thụ nhất định. Khi cơ hoạt động, Hem bị oxy hoá mạnh hơn hemoglobin trong máu. Vì vậy, những cơ hoạt động mạnh thường có màu đỏ sẫm. - Globulin là tiểu phần protein không tan trong nước, nhưng tan trong dung dịch muối trung tính. Hình 1.3. Cấu trúc của sợi cơ - Colagen và elastin là protein của mô liên kết, không tan trong nước, tạo thành những lớp màng mỏng của cơ. Nucleoprotein là thành phần cấu tạo nhân của tế bào. Protein của cơ dễ tiêu hoá bởi các enzym pepsin, tripsin, chymotripsin. Chúng dễ bị phân huỷ bởi các protease thực vật như papain (trong đu đủ), bromelin(trong dứa). b) Nước chiết của cơ 6 Nước chiết của cơ chiếm tỷ lệ rất thấpN, bao gồm nước chiết chứa nitơ và nước chiết không chứa nitơ: - Nước chiết chứa nitơ gồm có một số bazơ nitơ (metyguanidin, anxerin, cacnozin,cacnitin). Chúng ảnh hưởng đến khả năng liên kết với photpho vô cơ, sinh tổng hợp và tích tụ các chất ATP, AMP, ADP creatinphotphat,... những chất tham gia phản ứng co cơ. - Nước chiết không chứa nitơ gồm có: gluxit và dẫn xuất của chúng (glucose, mantose, glucogen). Glucogen là vật liệu dự trữ năng lượng cho hoạt động cơ bắp, thường có hàm lượng lớn trong gan và mô cơ vân ngang. Sự phân giải glucogen là nguyên nhân gây ra những biến đổi ở thịt sau khi giết mổ. - Lipit của cơ bao gồm glyxerit ở giữa sợi cơ và trong chất cơ, vì vậy cơ có dạng vẩn đục. Các thành phần photphatit, cholesteron, este,...là những thành phần không thể thiếu được trong lipit cơ. - Khoáng trong mô cơ có nhiều loại khác nhau như: Ca, P, Na, K, S, Cl, Mg,...chúng có ảnh hưởng đến trạng thái bên trong của mô cơ như tính tan, tính ngậm nước. 1.2. Thành phần hoá học của mô liên kết Mô liên kết gồm có: gân, dây chằng, nội ngoại, mạc cơ,.... Chúng có nhiệm vụ liên kết các bộ phận cơ thể lại với nhau, tham gia vào quá trình trao đổi chất và bảo vệ cơ thể. Mô liên kết được cấu tạo bởi 3 phần: chất nền, cấu trúc hình sợi và dịch mô Thành phần hoá học của mô liên kết như sau: Nước:57,6-62% Protein:21-40% Lipit:1-3,3% Khoáng: 0,4-0,7% Protein của mô liên kết là loại protein không hoàn thiện, khó tiêu hoá, bao gồm: colagen elastin, muxin, mocoit. - Colagen có cấu tạo hình sợi bền, không đàn hồi, không tan trong nước, dung dịch muối, dung dịch kiềm loãng. Đun lâu biến thành gelatin (nấu đông, thịt hộp) và chỉ bị phân huỷ dưới tác dụng của gelatinase. Khi đã bị biến tính thì có thể bị phân huỷ bởi proteinase. Colagen có thể được cơ thể đồng hoá nhưng chậm. 7 - Elastin cũng có cấu tạo hình sợi nhưng bền hơn calogen. Khi ninh nấu không có khả năng tạo gelatin. - Muxin và mucoit chiếm một tỷ lệ nhỏ, chủ yếu tồn tại ở gian bào. Chúng có thể tan được trong kiềm yếu, không bị đông vón bởi nhiệt. Hình 1.4. Cấu trúc của mô liên kết 1.3. Thành phần hoá học của mô mỡ Mô mỡ được tạo nên từ mô liên kết hình lưới xốp cùng với lượng lớn tế bào mỡ. Đây là nơi dự trữ và cung cấp năng lượng cho cơ thể. Mô mỡ được chia làm 2 loại: mỡ dưới da và mỡ trong da. Tuỳ loại gia súc, tuối, mức độ gầy béo, vị trí mà lượng mô mỡ khác nhau. Thành phần hoá học của mô mỡ như sau: Nước: 2-21% Protein: 0,5-7,2% Lipid: 70-97% Hạ bì Hạ bì Biểu bì 8 Thành phần chủ yếu của mỡ là các triglyxerit, chiếm 97%. Ngoài ra còn có các photphatit, colesteron, este, sắc tố, một số enzym và vitamin. Các axit béo trong glyxerit gồm có loại no và không no, tỷ lệ khác nhau tuỳ vào loại gia súc. Axit béo không no: ở lợn > bò > cừu; ở gia súc non thì axit béo không no ở các cá thể cái > ở các cá thể đực và trưởng thành; ở con béo > con gầy; ở dưới da > trong da. Axit béo quyết định tính chất lý hoá của mỡ. Axit béo không no càng cao thì nhiệt độ nóng chảy càng thấp. Ví dụ: Mỡ lợn nóng chảy ở 31-380C, bò 40-450C, cừu 45-550C. Màu sắc của mỡ phụ thuộc vào các chất sắc tố tan trong mỡ. Trong mỡ lợn có 0,08 mg% vitamin A, mỡ bò 1,37mg%,... 1.4. Thành phần hoá học của mô sụn và mô xương a) Mô sụn Mô sụn được cấu tạo từ các tế bào hình cầu và chất gian bào. Thành phần hoá học như sau: Nước: 67-72% Protein: 17-20% Lipit: 3-5% Khoáng: 1,5-2,2% Hàm lượng gluxit có rất ít trong mô sụn. b) Mô xương Mô xương rắn, có tính đàn hồi cao. Cấu tạo mô xương gồm có khoáng và các chất hữu cơ. Chất khoáng thuộc dạng muối canxi và muối photphat. Hàm lượng CaCO3 tăng theo tuổi, còn hàm lượng muối photphat lại giảm theo tuổi. Chất hữu cơ chủ yếu là colagen và một ít albumin và globulin. Thành phần hoá học của xương: Nước: 20-25% Protein: 30% Khoáng: 45% Tỷ lệ xương trong súc thịt phụ thuộc vào giống gia súc, tuổi giết thịt và giới tính. Thông thường ở bò tỷ lệ xương từ 17-29%, ở lợn từ 8-18%. Nói chung, giá trị thực phẩm của mô xương là do tuỷ xương quyết định. Tuỷ xương là do tế bào mỡ 9 tạo thành, chứa hầu hết các thành phần có trong máu như: albumin, globulin, glucogen, enzym và chất béo. 2. Giết mổ gia súc 2.1. Phân loại gia súc giết thịt Việc phân loại gia súc giết thịt, trước hết để xác định mức độ gầy béo của gia súc, từ đó xác định hướng sử dụng và định giá trị sản phẩm. Sau khi con vật được kiểm tra về mặt thú y (không ốm, không có dấu hiệu mắc bệnh truyền nhiễm) thì đưa vào phân loại. Có thể phân loại theo hai cách: - Quan sát bên ngoài: Hình dáng, lông da, bắp thịt. - Cân trọng lượng và ước tính hiệu suất thịt (tỷ lệ móc hàm). Khi phân loại chú ý đến giống, tuổi, giới tính, Với đại gia súc thường dựa vào độ béo để phân loại (bao gồm xương lồng ngực, xương sườn, lưng, mông). 2.2. Vận chuyển gia súc giết thịt Vận chuyển gia súc đến trạm thu mua và nơi giết mổ hoặc vận chuyển đến thị trường xa theo yêu cầu xuất khẩu là một khâu quan trọng. Vận chuyển tốt sẽ làm giảm hao hụt trọng lượng, gia súc không bị thương tổn (hay chết), giữ được sản phẩm giết mổ sau này tươi tốt, dễ bảo quản hơn. Với đại gia súc, nếu khoảng cách vận chuyển nhỏ hơn 10km thì dắt đi bộ. Xa hơn thì có thể dùng phương tiện cơ giới như ôtô, tàu thuỷ, tàu hoả, thuyền, máy bay. Trước khi vận chuyển cần chú ý: - Kiểm tra sức khoẻ đàn gia súc, phân loại để chia nhóm đồng đều về sức khoẻ, trọng lượng, - Kiểm tra phương tiện vận chuyển. Yêu cầu phương tiện vận chuyển cần sạch sẽ, thông thoáng. - Khi dồn gia súc lên phương tiện vận chuyển cần nhẹ nhàng, tránh cưỡng ép thô bạo, làm gia súc bị sợ hãi, sinh phản ứng stress. - Trên xe, tàu phải có vách ngăn để ngăn từng nhóm gia súc. Đối với loại có thể nhốt trong khung chuồng, thì có thể xếp chồng lên nhau song không quá hai tầng. Chú ý có đủ nước uống trong quá trình vận chuyển. Nếu vận chuyển xa, ngoài việc chuẩn bị nước uống còn phải phải chuẩn bị đầy đủ thức ăn. - Nên vận chuyển gia súc vào lúc thời tiết mát dịu. 10 2.3. Chăm sóc và quản lý gia súc chờ giết mổ a) Tổ chức chuồng trại Để tránh gây hao hụt về trọng lượng và số lượng gia súc dự trữ, cần tổ chức hệ thống chuồng trại hợp lý. Hệ thống chuồng trại có thể chia làm 3 khu: - Khu tiếp nhận là nơi gia súc được kiểm tra phân loại. - Khu an toàn nhốt các gia súc khoẻ mạnh đã thích nghi với hoàn cảnh sống mới. - Khu cách ly để nhốt gia súc ốm yếu, mắc bệnh. b) Chế độ nuôi dưỡng Cần bảo đảm chế độ ăn uống, vệ sinh, phòng dịch bệnh để gia súc không bị sụt cân, mắc bệnh, v.v 2.4. Kỹ thuật giết mổ gia súc Gia súc chờ giết mổ được đưa vào các ô chuồng gần nơi giết mổ. Cách chăm sóc thường được quy định như sau: đối với đại gia súc ngừng cho ăn trước khi giết mổ 24 giờ, lợn 12-18 giờ, gà 6-8 giờ. Mục đích là để giải phóng khỏi dạ dày và một phần ruột các chất căn bã và thức ăn chưa tiêu hoá, nhằm ngăn ngừa nhiễm bẩn vào các sản phẩm sơ chế. 2.4.1. Gây choáng Để bảo đảm an toàn cho người lao động cũng như lấy được hết huyết, con vật trước khi chọc tiết cần được gây choáng để nó mất khả năng tự vệ và cử động. Có ba phương pháp gây choáng: - Gây choáng cơ học: Dùng búa đập vào trán hoặc gáy. - Gây choáng bằng điện: Buồng gây choáng có một tấm chắn bằng kim loại là một điện cực. Nền chuồng bằng vật liệu cách điện. Khi con vật được dẫn vào buồng thì sẽ được tiếp điện cho hai chân trước, đầu, má chạm vào tấm chắn kim loại. Điện cực thứ hai là một chiếc gậy cách điện trong có chứa lõi kim loại có đầu nhọn, khi người gây choáng cầm đầu gậy dí vào đầu con vật, mạch điện được đóng, làm cho con vật bị choáng điện. Có thể dùng cặp điện để gây choáng: Cả hai điện cực của mạch đều nằm trong hai nhánh của cặp, khi người công nhân cầm cặp điện hai nhánh có cán dài dí vào đầu gia súc, chúng sẽ bị choáng. Với đại gia súc, 11 dùng điện thế 120V, cường độ 1, 5A hoặc 200V và 1A tác động trong thời gian 7- 30 giây. - Gây choáng bằng CO2: Dùng khí CO2 (chứa 60-70% CO2 hoặc hỗn hợp khi CO2 và trichlometan), tác động trong thời gian 45-50 giây. 2.4.2. Chọc huyết Sau khi con vật bị choáng thì cần được chọc huyết ngay. Khi lấy tiết, có thể để con vật ở vị trí nằm ngang hoặc vị trí treo thẳng đứng. Dùng dao nhọn rạch động mạch chủ ở cổ con vật để máu chảy ra và chậm nhất là 55 giây sau khi con vật choáng. Biện pháp dùng dao nhọn rỗng đuôi đâm thẳng vào tim để lấy tiết tuy nhanh nhưng tiết lưu lại ở nội tạng và thịt còn nhiều, làm giảm chất lượng thịt và phủ tạng. Lấy tiết khi treo con vật ở vị trí thẳng đứng có ưu điểm là máu chảy ra mạnh, thịt sạch nhưng phải rạch một đường 20- ... g tụ, khói di ra ngoài, nhiệt độ sấy không quá 65°C. So với phương pháp sấy khô tự nhiên thì phương pháp sấy nhân tạo có ưu điểm là: chất lượng sản phẩm cao, th?i gian ng?n, không tốn diện tích sân phơi và có thể làm khô một khối lượng sản phẩm lớn trong bất kỳ điều kiện thời tiết nào. c) Sự biến đổi của cá khi làm khô Khi làm khô cá đê bảo quản thì cá biến đổi thể tích và trọng lượng do sự bốc hơi nước, đồng thời màu sắc của cá cung thay do sự thay đổi hàm lượng chất khô 61 tăng lên và sự oxy hóa các chất sắc tố. Thịt cá trở nên dai chắc. Nhiệt độ sấy càng cao thì tỷ lệ tổn thất protein càng thấp. d) Kỹ thuật làm khô cá - Xử lý nguyên liệu: Cá sau khi thu nhận được phân loại theo số lượng và chất lượng. Cá có trọng lượng trên 5 kg /con thì chặt đầu đánh vảy, cắt khúc dài 15cm; cá dày mình thì lấy hai sườn bỏ xương sống, mổ một đường dọc xương sống, mổ đôi đầu, bỏ nội tạng. Cá hình dẹt chư cá chim, cá khế, thì mổ một đường dọc xương sống, bỏ nội tạng. Sau khi xử lý thì rửa sạnh để ráo nước (có thể dùng dung dịch khử mùi tanh của cá: nước 40%, dấm ăn 0,3%, gừng 1%). - Ướp muối: Với cá khô mặn thì tỷ lệ muối khoảng 20-22% trọng lượng cá tươi ban đầu. Thời gian ướp khoảng 1 giờ. Nếu ướp khô thì dùng muối xát vào cá sau đó xếp vào dụng cụ, cứ một lớp cá một lớp muối, càng lên trên thì lớp muối càng dày hơn. Trên cùng phủ một lớp muối mỏng và gài vỉ nén đá cho cá chìm xuống. Nếu ướp ướt thì pha muối thành dung dịch bão hoà, rồi lấy 20 lít nước muối bão hoà và 16 gam muối khô cho vào 100kg cá (cá đem trộn với muối rồi xếp vào dụng cụ có chứa nước muối bão hoà). Gài vỉ nén chặt, ướp khoảng 1-2 giờ. - Khử muối trước khi phơi: Cần phải khử muối để làm giảm độ mặn của cá. Để khử muối người ta ngâm cá vào nước lã (tỷ lệ nước khoảng 50-60% cá) 10-15 phút, sau đó vớt cá ra để ráo. - Xếp cá lên sàn: Trước khi phơi cần dùng khăn sạch miết vào vết cắt, vết mổ cho mặt cắt mịn, nhẵn. Ban đầu úp bụng xuống dưới sau đó lật lại. Thời gian 2-3 ngày thì ủ 1 ngày, sau đó lại phơi tiếp 2-3 ngày nữa. - Sấy khô: Thời gian sấy từ 2-3 ngày ở nhiệt độ 45-500C. Trong quá trình sấy phải luôn đảo trộn. - ủ ẩm: Trong quá trình sấy người ta thường bố trí xen kẽ sấyT - ủ. Mục đích của ủ là để cho nước trong sản phẩm phân bố lại, nghĩa là có thời gian chuyển ẩm từ tâm sản phẩm sấy ra bề mặt để tiếp tục bốc hơi ở giai đoạn sấy tiếp theo. Làm như vậy sẽ rút ngắn được thời gian và nâng cao được hiệu suất máy. - Bao gói và bảo quản: Sau khi sấy khô, để nguội rồi phân loại và cho vào túi polyetylen, sau đó hàn kín. Trọng lượng bao gói tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng, thông thường mỗi túi nặng từ 10-15 kg, sau đó xếp vào sọt, mỗi sọt 30 kg. Bảo 62 quản nơi khô giáo thoáng mát. Gầm kho và 4 góc kho đặt vôi khô để chống ẩm. Những ngày nắng to mở kho cho thoáng khí và thường xuyên kiểm tra để quyết định thời gian bảo quản. Nếu bảo đảm được các điều kiện trên thì thời gian bảo quản khoảng 75 ngày. Yêu cầu chất lượng cảm quan: màu tự nhiên, mùi thơm không khét, vị ngọt, không đắng chát, thịt dai không mục nát. Nếu muốn sản xuất cá khô nhạt (cá cơm, cá ve,) thì không cần qua bước 2 và 3. Nếu muốn sản xuất cá khô ướp gia vị thì ướp muối 10%, sau khi ướp rửa bằng dung dịch gừng rồi ướp gia vị với tỷ lệ sau: muối 0,3%, ớt 0,2%, nước mắm 0,2%, tỏi khô 0,5%, đường cát 0,5%, rượu trắng 1%. Thời gian ướp 2-3 giờ, thời gian phơi là 2-3 ngày, sau đó sấy nhiệt độ 45-500C. Nếu muốn sản xuất cá khô ăn ngay thì phơi 4-6 giờ rối đem sấy ở nhiệt độ 50-650C. 3.4.2. Phương pháp sấy bức xạ hồng ngoại a) Nguyên lý Sấy bức xạ được tiến hành bằng cách chiếu tia hồng ngoại vào sản phẩm Tia hồng ngoại là các tia nhiệt có bước sóng 5 6m, dễ dàng xuyên sâu vào sản phẩm làm cho sản phẩm nóng lên nhanh chóng. Nguồn nhiệt bức xạ thường dùng là đèn hồng ngoại, dây, tấm hay thanh điện trở, dùng nhiên liệu lỏng hay khí. Dưới tác dụng của tia hồng ngoại, sản phẩm được đốt nóng và làm khô dần. Sấy bức xạ hồng ngoại có thể tiến hành trong điều kiện tự nhiên hay buồng kín. Sờybức xạ hồng ngoại có ưu điểm: - Cường độ bay hơi ẩm lớn có thể tới vài lần so với sấy đối lưu và tiếp xúc, nhờ dòng nhiệt bức xạ trên một đơn vị diện tích lớn hơn. - Thời gian sấy được rút ngắn khoảng 2-3 lần do đó sẽ làm tăng năng suất máy. - Có thể nâng cao các chỉ số về chất lượng, mùi vị, mầu sắc và hình dạng sản phẩm và tiêu diệt một phần các vi sinh vật cư trú trong nguyên liệu. Nhược điểm: - Sản phẩm dễ bị nứt và cong vênh. - Vốn đầu tư thiết bị lớn. 63 Sây hồng ngoại ra đời tương đối lâu nhưng việc áp dụng trong công nghiệp tiến triển khá chậm và người ta chỉ dùng trong những trường hợp mà các biện pháp sấy thông thường không đáp ứng được. Ví dụS: đối với một số loại thực phẩm có cấu trúc là hệ keo và kém bền nhiệt như thịt, cá thì sấy hồng ngoại lại có ưu thế hơn nhiều so với các phương pháp sấy bằng khí nóng. Vì vậy, hiện nay ở các nước tiên tiến trên thế giới như: Nga, Pháp, Mỹ, Đức, đã áp dụng khá phổ biến phương pháp sấy bức xạ hồng ngoại để làm khô thịt, cá và đặc biệt là được áp dụng trong công nghệ sản xuất thịt, cá hun khói. Trong công nghệ này thì sấy bức xạ hồng ngoại được áp dụng ở khâu sấy sơ bộ và sấy kết thúc của quá trình sản xuất thịt cá hun khói. b) Thiết bị sấy hồng ngoại Trên hình 2.3 là sơ đồ nguyên lý cấu tạo thiết bị sấy hồng ngoại dùng thanh điện trở đặt ở xung quanh vách buồng sấy. Nguồn nhiệt là thanh điện trở. Vật liệu sấy được treo trên giá trong buồng sấy. Hình 2.3. Thiết bị dấy bức xạ dùng thanh điện trở 1- thanh điện trở; 2- giá treo vật liêu; 3- lớp cách nhiệt; 4- khung máy 64 3.4.3. Phương pháp sấy thăng hoa a) Khái niệm Phương pháp sấy thăng hoa là phương pháp sấy mới được thực hiện bằng cách hạ thấp nhiệt độ sản phẩm sấy xuống dưới điểm đông lạnh (thường dưới -10oC) và được đặt trong bình chân không có áp suất gần với áp suất chân không tuyệt đối (0,001 4,58mmHg), khi đó nước thoát ra khỏi sản phẩm sấy ở trạng thái rắn, tức là thăng hoa ẩm. Phương pháp này cho phép giữ lại chất dinh dưỡng, mầu sắc, mùi vị của sản phẩm được gần như nguyên vẹn mà không một phương pháp sấy nào khác có thể làm được. Hơn nữa nó còn có giai đoạn lạnh đông có tác dụng tiêu diệt các vi khuẩn gây hại. Các loại sản phẩm sau khi sấy nếu được bao gói cẩn thận có thể bảo quản được trong một thời gian khá dài, thường trên 12 tháng. Khi sử dụng chỉ cần cho ngậm nước trở lại thì hình dạng, màu sắc, mùi vị của sản phẩm có thể trở về như trạng thái ban đầu. Ngoài ra sấy thăng hoa không chỉ giảm một cách một cách đáng kể sự bay hơi và biến đổi của các chất mẫn cảm với nhiệt, mà còn cho phép thu lại những chất đã bay hơi bằng cách làm ngưng tụ và lạnh đông hơi ẩm thoát ra. Nhờ những ưu điểm nổi bật đã nêu ở trên nên phương pháp sấy thăng hoa được ứng dụng rất có hiệu quả trong trong các ngành: kỹ thuật thực phẩm, dược phẩm, công nghệ sản xuất enzym, kỹ thuật gốm, kỹ thuật sản xuất vật liệu siêu dẫn, Trên hình 5.4 là hình ảnh sản phẩm của phillê cá thu sau khi sấy ở nhiệt độ 20 oC trong điều kiện áp suát khí quyển P =760mmHg (H. 2.4a) và sấy ở nhiệt độ 45 o C trong điều kiện áp suất chân không P = 1mmHg (H.2.4b). Khi sấy cá thu ở áp suất thường (P= 760mmHg), mặc dù thực hiện sấy ở nhiệt độ thấp 20oC nhưng hình dạng cá thay đổi rất nhiều, đặc biệt là thay đổi về cấu trúc (hình 5.4a) còn khi sấy thăng hoa với áp suất gần với áp suất chân không tuyệt đối (P = 1mmHg) và nhiệt độ 45oC thì hình dạng, màu sắc của cá vẫ giữ được nguyên vẹn như cá tươi ban đầu (hình 2.4b). Mặc dù có nhiều ưu điểm nổi trội hơn về mặt chất lượng sản phẩm so với các phương pháp sấy thông thường nhưng khả năng áp dụng của sấy thăng hoa trong 65 công nghiệp thực phẩm ở vẫn còn ở mức độ thấp. Nguyên nhân chủ yếu là do chi phí đầu tư mua sắm thiết bị và chi phí cho quá trình sấy còn cao, cấu tạo thiết bị phức tạp, đòi hỏi công nhân vạn hành phải có trình độ tay nghề cao. Cũng giống như sấy hồng ngoại, đối với một số loại thực phẩm như: thịt, cá và rau quả thì sấy thăng hoa lại phát huy được những ưu điểm vốn có của nó mà các phương pháp sáy khác không thể có được. a) b) Hình 2.4. Hình ảnh sản phẩm của phillê cá thu sau khi sấy bằng phương pháp thăng hoa b) Cơ sở lý thuyết của quá trình sấy thăng hoa Sấy thăng hoa là quá trình tách ẩm khỏi vật liệu sấy trực tiếp từ trạng thái rắn sang trạng thái hơi nhờ quá trình thăng hoa. Như vậy, để tạo ra quá trình thăng hoa, vật liệu sấy phải được làm lạnh xuống dưới điểm kết đông, với nhiệt độ và áp suất của điểm ba thể là điểm O có to = 0 o C và p = 4,58 mmHg, đồng thời tiến hành hút chân không, sau đó nâng nhiệt độ sản phẩm lên ở điều kiện đẳng áp để thực hiện quá trình thăng hoa ẩm (hình 2.5). Trên đồ thị hình 2.5, đường OB biểu diễn ranh giới giữa pha rắn và pha hơi, OA là ranh giới giữa pha rắn và pha lỏng, OK là ranh giới gữa pha lỏng và pha khí. Điểm O là điểm ba thể là ranh giới chung của cả 3 pha rắn, lỏng và khí. 66 Giả sử ẩm trong vật liệu sấy có trạng thái đóng băng ở điểm F (tương ứng với nhiệt độ tf), được đốt nóng đẳng áp đến nhiệt độ tD tương ứng với điểm D thì nước ở thể rắn sẽ thực hiện quá trình thăng hoa DE. Ta thấy rằng áp suất càng thấp thì nhiệt độ thăng hoa của đá càng nhỏ. Do đó khi cấp nhiệt cho vật liệu sấy ở áp suất càng thấp thì độ chênh nhiệt độ t0 giữa nguồn nhiệt và vật sấy càng tăng, điều này có lợi cho quá trình truyền nhiệt. Hình 2.5. sự thay đổi trạng thái của nước trong đồ thị p -t Quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ thăng hoa của nước đá được thể hiện trong bảng 2.3. Bảng2.3. Quan hệ giữa áp suất và nhiệt độ thăng hoa của nước đá Áp suất Nhiệt độ mmHg Pa o C 4,580 610,666 0 4,600 613,333 0,0098 1,000 133,333 -17,500 0,100 13,3330 -39,300 0,001 0,13300 - 57,600 c) Các giai đoạn của quá trình sấy thăng hoa 67 Quá trình sấy thăng hoa có thể chia ra 3 giai đoạn: - Giai đoạn lạnh đông: Có hai cách để làm lạnh đông vật trước khi tiến hành sấy đó là: lạnh đông vật trực tiếp trong bình thăng hoa sau đó tiến hành sấy ngay và làm lạnh đông vật sấy ở máy lạnh đông thường sau đó mới đưa vào bình thăng hoa. Đối với làm lạnh đông trực tiếp trong bình thăng hoa: đầu tiên vật sấy được đưa vào ở nhiệt độ môi trường. Tiếp đó người ta tiến hành hút chân không trong bình thăng hoa xuống đến 4, 58 mmHg. Do áp suất trong bình thăng hoa giảm, cho nên phân áp suất hơi nước trong bình thăng hoa cũng giảm so với phân áp suất hơi nước trong vật liệu sấy. Khi độ chênh lệch phân áp suất đủ lớn thì một lượng ẩm liên kết yếu đã thu nhiệt để biến thành hơi bay vào không gian bình thăng hoa. Chính điều đó đã làm cho nhiệt độ của vật giảm dần xuống đến nhiệt độ thăng hoa (khoảng -10oC-20oC tuỳ thuộc loại vật liệu sấy được kết đông. Như vậy, kết thúc giai đoạn này nhiệt độ của vật và áp suất trong bình thăng hoa đều nhỏ hơn nhiệt độ và áp suất của điểm ba thể (điểm O). Theo số liệu thực nghiệm thì có khoảng 1015% toàn bộ ẩm thoát ra khỏi vật trong giai đoạn này. Làm lạnh đông vật liệu sấy trong máy lạnh thường tới nhiệt độ lạnh đông cần thiết sau đó mới đưa vào bình thăng hoa. Phương pháp này sẽ tiết kiệm thời gian hơn do có thể tiến hành xen kẽ giữa làm lạnh và sấy sản phẩm, mặt khác thiết bị sẽ đơn giản hơn, vận hành không phức tạp. - Giai đoạn thăng hoa Trong giai đoạn này, do được cấp nhiệt nên băng đá trong vật đã được kết đông thăng hoa rất mãnh liệt. Độ ẩm của vật liệu sấy giảm rất nhanh gần như tuyến tính. Như vậy giai đoạn này có thể xem như giai đoạn sấy không đổi. Phần lớn trong giai đoạn thăng hoa nhiệt độ hầu như không đổi. Cho đến cuối giai đoạn này, nhiệt độ của vật liệu sấy mới tăng dần từ nhiệt độ thăng hoa lên đến 0oC và còn lại khoảng 10% nước trong sản phẩm. Nước này không đóng băng được mặc dù đã hạ nhiệt độ xuống đến -20oC. Lượng nước này sẽ được sấy khô ở giai đoạn bốc hơi ẩm còn lại sau khi kết thúc giai đoạn sấy thăng hoa. - Giai đoạn bốc hơi ẩm còn lại Sau giai đoạn thăng hoa, do trạng thái của nước trong vật sấy nằm trên điểm ba 68 thể nên ẩm trong vật sấy trở về dạng lỏng. Do áp suất trong bình thăng hoa vẫn được duy trì nhờ bơm chân không và vật liệu sấy vẫn tiếp tục được gia nhiệt nên ẩm vẫn không ngừng biến từ dạng lỏng lên dạng hơi và bay vào không gian bình thăng hoa cho đến khi đạt độ ẩm yêu cầu bảo quản. Tuỳ từng loại vật liệu sấy có mẫn cảm với nhiệt hay không mà nhiệt độ có thể nâng lên đến 40oC60oC, đến đây kết thúc quá trình sấy. d) Thiết bị sấy thăng hoa Trên hình 2.6 là sơ đồ nguyên lý cấu tạo của thiết bị sấy thăng hoa gián đoạn. Hình 2.6. Sơ đồ nguyên lý cấu tạo thiết bị sấy thăng hoa gián đoạn 1. Bình thăng hoa; 2. Van; 3. Xyfon; 4. Bể chứa nước nóng; 5. Bình ngưng -đóng băng; 6. Bình tách lỏng; 7. Giàn ngưng của máy lạnh; 8. Bình chứa amoniac; 9. Máy nén; 10. Bơm chân không; 11,12, 13. Động cơ điện; 14. Bơm ly tâm; 15. Phin lọc; 16. Tấm gia nhiệt; 17. Chân không kế; 18. Van điều chỉnh; 19. Khay chứa sản phẩm; 20. Tấm gia nhiệt; 21. Bộ điều chỉnh nhiệt. 69 Thiết bị chính của hệ thống sấy thăng hoa gồm bình thăng hoa 1, bình ngưng - đóng băng 5, bơm chân không 10 và máy lạnh với các thiết bị tách long 6, dàn ngưng 7, bình chứa tác nhân lạnh 8 và máy nén 10. Vật liệu sấy được làm lạnh đến nhiệt độ thích hợp trong các kho lạnh sâu, thường từ – (10 ữ15)oC, được đưa vào bình thăng hoa 1. Bình thăng hoa được nối với bơm chân không 10 qua bình ngưng -đóng băng 5. Bình ngưng -đóng băng 5 được làm lạnh nhờ một máy lạnh amoniac gồm máy nén 9, dàn ngưng 7, bình tách lỏng 6 và bình chứa amoniac 8. Nhờ bình ngưng - đóng băng 5 mà ẩm thoát ra từ vật liệu sấy được tách ra dưới dạng băng để máy hút chân không 10 làm việc với không khí khô. Điều đó không những tạo cho bơm chân không làm việc nhẹ nhàng mà còn giảm được chi phí điện năng cho cả hệ thống. Bình thăng hoa 1 được nối với hệ thống cung cấp nước nóng từ bình chứa 4 làm nguồn ra nhiệt cho vật liệu sấy. Loại thiết bị này có ưu điểm là: cấu tạo đơn giản hơn, vốn đầu tư cho thiết bị thấp hơn, kỹ thuật vận hành không phức tạp. Nhưng lại có nhược điểm đó là phải thực hiện một số thao tác thủ công như đưa nguyên liệu vào và lấy sản phẩm ra. 70 CÂU HỎI ÔN TẬP 1. Những biến đổi của thịt sau khi giết mổ? 2. những biến đổi của cá sau khi chết? 3. Mục đích và phương pháp làm lạnh và bảo quản lạnh thịt, cá? 4. Những biến đổi của thịt cá trong quá trình làm lạnh và bảo quản lạnh? 5. Mục đích và phương pháp lạnh đông và bảo quản lạnh đông thịt, cá? 6. Những biến đổi của thịt, cá trong quá trình lạnh đông và bảo quản lạnh đông? 7. Cơ sở lý thuyết của quá trình ướp muối thịt cá? 8. Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ướp muối? 9. Các phương pháp ướp muối thịt cá? 10. Cơ sở lý thuyết và các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình làm khô thịt cáC? 11. Nguyên lý, ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng của phương pháp làm khô tự nhiên? 12. Nguyên lý, ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng của phương pháp sấy đối lưu? 13. Nguyên lý, ưu nhược điểm của phương pháp sấy bức xạ hồng ngoại? 14. Nguyên lý, ưu nhược điểm và phạm vi ứng dụng của phương pháp sấy thăng hoa?
File đính kèm:
- giao_trinh_cong_nghe_che_bien_thit_ca_phan_1.pdf