quy trình sản xuất Cá kèo tẩm gia vị

MUÏC LUÏC

1


Muïc luïc hình

2


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGUYÊN LIỆU
Đặc điểm giống loài.
- Cá kèo hay còn được gọi là cá bống kèo.
- Danh pháp khoa học: Pseudapocryptes elongates.
Là loài cá sông thuộc họ Cá bống trắng (Gobiidae). Có khi được gọi đầy đủ lá cá kèo
I.

-

vảy nhỏ để phân biệt với moat loại cá kèo khác là cá kèo vảy to (Parapocryptes
-

serperaster).
Cá bống kèo đầu nhỏ, hình chóp, mõm tù hướng xuống phía dưới. Miệng hẹp có
nhiều răng, không có râu. Dưới mõm có hai mép râu nhỏ phủ lean môi trên. Mắt nhỏ
và tròn name gần phía đỉnh của đầu. Hai vây long rời nhau. Hai vây bụng dính với

-

nhau. Vây đuôi dài và nhọn.
Thân cá hình trụ dài, dẹp dần về phía đuôi, có màu ửng vàng, nửa trên của thân có

chừng 7 – 8 sọc đen hớng hơi xéo về phía trước, các sọc này rõ dần về phía đuôi.

-

Hình 1: Cá kèo.
II.
Điều kiện sinh trưởng và phát triển.
Cá kèo thích nghi rộng, dễ thích nghi với sự biến động của môi trường, sống tốt ở

-

nhiệt độ 27 – 33oC, pH từ 6,5 – 8.
Cá kèo phân bố rộng tại những vùng cửa sông và gian thủy triều tại Ấn Độ,
Bangladesh, Campuchia, Đài Loan, Indonesia, Maylaysia, Nhật Bản, Singapora,

-

Tahiti, Thái Lan, Trung Quốc, Việt Nam.
Môi tường sống là đáy bùn. Cá di chuyển theo con nước, khi tìm được nơi thích hợp sẽ
đào hang để ở lại.
3


-

Cá kèo cùng với các loài cá bống họ Gobiidae đều không có dạ dày, thực quản nối
liền với ruột. Do không có dạ dày nên vai trò tiêu hóa. Hấp thu thức ăn và chất dinh
dưỡng phải do ruột đảm nhận. Cá thuộc loại ăn tạp, ruột ngắn. Thực phẩm chính là

-

những nhuyễn thể như tôm nhỏ, giun phiêu sinh vật,…
Tại Việt Nam, cá tập trung trong vùng đồn bằng sông Cửu Long, nhất là tại Sóc
Trăng, Bạc Liê, Cà Mau, Kiên Giang, thích hợp với các ao hồ kênh-mương nước lợ.

-

Cá còn được nuôi tại các ruộng muối.
Cá có tốc độ tăng trưởng chậm, đạt trọng lượng thong phẩm sau 4- 5 tháng nuôi. Tốc
độ sinh trưởng của cá phụ thuộc vào điều kiện dinh dưỡng, môi trường sống và giai
đoạn phát triển. Lúc nhỏ cá tăng trưởng về chiều dài nhanh hơn trọng lượng, cá kèo

-

trưởng thành có chiều dài khoảng từ 20 – 30 cm.
Cá sinh sản tự nhiên tại các bãi bồi ven biển, mùa sinh sản trong các tháng từ 4 đến 9.

Hình 2: Hình dáng của cá kèo.

4


CHƯƠNG 2: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
I.

Sơ đồ quy trình.
Cá kèo

Xử lý sơ bộ
Ướp muối

Xả muối

Chiên
Làm ráo
Ướp gia vò
Sấy
Làm nguội
Bao gói
Bảo quản

Thành phẩm
5


II.

Thuyết minh quy trình.
1. Xử lý sơ bộ.
 Mục đích: Chuẩn bò.
Loại bỏ vây cá, phần lớn vi sinh vật còn dính trên bề mặt nguyên liệu.

-

 Biến đổi quá trình:

Sinh học: làm giảm một lượng vi sinh vật.
Vật lý: khối lượng cá tăng do có nước bám vào.

2.

Ướp muối.
II.1.
Kỹ thuật ướp muối.
a. Các phương pháp ướp muối.

Dựa vào nhiệt độ ướp muối có thể phân ra làm 2 phương pháp: ướp muối ở nhiệt
độ bình thường với t0 = 10-300C và ướp muối ở nhiệt độ thấp với t 0< 50C. Dựa vào
phương thức sử dụng muối có thể phân ra 3 phương pháp: ướp muối khô, ướp muối ướt
và ướp muối hỗn hợp.
-

Phương pháp ướp muối khô: sử dụng muối khô để ướp nguyên liệu, muối khô được
đem trộn đều với cá theo tỷ lệ nhất đònh, do tính dễ hút nước muối sẽ hút nước trong
nguyên liệu để hòa tan, dung dòch muối tạo ra ngày càng nhiều và cá dần dần được
ướp trong dung dòch nước muối tự nhiên đó. Phương pháp này thường được sử dụng để

-

ướp các loại cá nhỏ hoặc vừa và ít mỡ (lượng mỡ dưới 5%).
Phương pháp ướp muối ướt: sử dụng dung dòch nước muối để ướp, muối hạt khô trước
tiên được cho vào nước hòa thành dung dòch rồi đem ướp cá. Nồng độ của dung dòch
cao thấp tùy theo yêu cầu độ mặn của sản phẩm, để bảo quản nguyên liệu trong thời
gian dài, sử dụng dung dòch nước muối bão hòa. Phương pháp này sử dụng để sản
xuất cá muối nhạt hoặc bán thành phẩm để làm khô, hun khói, sản xuất đồ hộp. Được
phân ra 3 mức độ: ướp muối nhạt sử dụng dung dòch muối 9-11%, ướp muối vừa sử

-

dụng dung dòch muối 14-16%, ướp muối mặn sử dụng dung dòch muối bão hòa.
Phương pháp ướp muối hỗn hợp: là sự kết hợp cả hai phương pháp trên, dùng dung

dòch muối bão hòa cho vào cá đã xát thêm muối đựng trong thùng ướp, như vậy đảm
6


bảo nồng độ dung dòch muối luôn bão hòa và quá trình ướp muối xảy ra nhanh chóng.
Trong khi ướp, nước trong nguyên liệu thoát ra bao nhiêu là được muối hòa tan bấy
nhiêu. Phương pháp này dễ được cơ giới hóa, thích hợp cho việc ướp các loại cá béo
và có kích thức to.
b. Phương pháp ướp muối trong công nghệ sản xuất
- Phương pháp: ướp muối khô.
- Nồng độ: 6.5-8%.
- Thời gian ướp: 3-4h.
 Mục đích:
- Tạo vò mặn cho sản phẩm.
- Loại một phần nước tự do theo cơ chế khuếch tán.
- Ức chế một số vi sinh vật có hại.
 Lý do chọn phương pháp ướp muối khô:
- 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 bò tưa nát.
II.2.
Sự trao đổi nước và muối trong quá trình muối cá.
Trong quá trình ướp muối nguyên liệu dưới tác dụng của sự khuếch tán và thẩm
thấu thì nước trong nguyên liệu sẽ đi ra ngoài và muối sẽ thấm vào cơ thể cá, theo
thời gian lượng muối tăng lên và lượng nước thì giảm xuống, đến một lúc nào đó sẽ
đạt tới trạng thái cân bằng. Quá trình ướp muối cá có thể chia ra 3 giai đoạn như sau:
-

Giai đoạn thứ nhất: áp suất thẩm thấu của dung dòch lớn, nước trong cơ thể cá đi ra
mạnh hơn muối đi vào cơ thể cá, trọng lượng cá giảm đi nhanh. Lúc này phẩm chất cá
chưa có sự thay đổi gì sâu xa về hóa học, vẫn có mùi vò của cá tươi, những lớp thòt
bên trong chưa ngấm muối, máu trong thân vẫn đỏ tươi. Kết thúc quá trình ướp muối

-

ở đây sẽ được loại cá mặn vừa (hàm lượng muối khoảng 6%).
Giai đoạn thứ hai: áp suất thẩm thấu của dung dòch trung bình, không có sự chênh
lệch lớn về tốc độ chuyển động của muối vào và nước ra. Cuối giai đoạn này, sự
chuyển động của nước từ cơ thể cá vào dung dòch gần như ngừng lại, và không có sự
7


giảm trọng lượng của cá, nhưng lớp tế bào trên bề mặt cơ thể cá đã được bão hòa
muối tạo thành màng ngăn, cản trở sự chuyển động của nước từ cá ra ngoài. Lúc này
dưới ảnh hưởng của gradient nồng độ giữa dung dòch muối ở lớp thòt bên trong và bên
ngoài xảy ra sự phân bố lại một phần muối và nước trong cơ thể cá. Lớp thòt gần trung
tâm cơ thể cá được ngấm muối dần, tính chất lý hóa của protid thòt cá thay đổi rất lớn.
Kết thúc quá trình ướp muối ở đây sẽ được loại cá mặn trung bình (hàm lượng muối 6-

11%).
Giai đoạn thứ ba: áp suất thẩm thấu của dung dòch còn rất yếu, gần như không có tác
dụng nữa, muối vẫn tiếp tục ngấm vào cá còn nước trong cá thì ngừng đi ra, kết quả
trọng lượng cá tăng lên một ít. Nồng độ của muối trong tế bào cá ở tất cả các phần
của cơ thể cá gần bằng nồng độ dung dòch nước muối bên ngoài và cuối cùng đạt đến
cân bằng, cơ thòt cá cứng, cá có vò mặn rõ rệt. Kết thúc quá trình ướp muối ở đây sẽ

-

được loại cá mặn (muối lớn hơn 14%).
II.2.1. Các nhân tố ảnh hưởng đến tốc độ ướp muối.
Phương pháp ướp muối: tốc độ ướp muối khô và ướp muối hỗn hợp bé hơn so với ướp
muối trong dung dòch, nếu dung dòch muối ướp tuần hòan, tốc độ nhanh hơn nữa.
Muối trong dung dòch tuần hòan thời gian giảm đi 1,3 lần so với ướp muối khô và
giảm đi 1,8 lần so với ướp muối trong dung dòch không tuần hoàn. Giai đoạn đầu của
phương pháp ướp muối khô tốc độ rất chậm nhưng khi muối đã được hòa tan thì tốc độ

-

ướp sẽ tăng lên.
Nồng độ nước muối và thời gian ướp : nồng độ muối tăng làm tăng tốc độ thẩm thấu,
tốc độ thẩm thấu tỷ lệ thuận với thời gian, đến một tốc độ nhất đònh nào đó thì quá

-

trình thẩm thấu giảm và đạt trạng thái cân bằng.
Nhiệt độ: nhiệt độ tăng tốc độ thẩm thấu tăng, rút ngắn được thời gian muối, tuy nhiên
ở nhiệt độ cao enzyme hoạt động mạnh và tác dụng của vi khuẩn tăng làm giảm chất
lượng nguyên liệu.

8


-

Thành phần hóa học và kích thước của hạt muối : muối có lẫn Ca2+, Mg2+ sẽ làm giảm
quá trình thẩm thấu. Muối càng tinh khiết, hạt càng nhỏ, không vón cục, không ẩm

-

ướt làm tăng hiệu quả quá trình ướp muối.
Tỷ lệ diện tích bề mặt với chiều dày của cá : ảnh hưởng rất lớn đến tốc độ ướp muối.
Có thể cắt cá ra để giảm chiều dày và tăng diện tích bề mặt tiếp xúc, giảm thời gian

-

ướp.
Sự tồn tại của da và vẩy cá: cá không có da ngấm muối hơn cá có da, vẩy cá làm cản
trở rất lớn đến sự thẩm thấu của muối vào cá. Đặc biệt lớp mỡ dưới da có ảnh hưởng
lớn sự ngấm muối của cá, trở ngại hơn cả da và vẩy.
II.2.2. Các biến đổi của nguyên liệu trong quá trình ướp muối.
II.2.2.1.
Biến đổi về khối lượng.
Trong quá trình ướp muối, khối lượng nguyên liệu bò 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 bò 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 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 vò 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 bò 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:
9


-

Khi ướp muối cá, chất béo của cá cũng bò tổn thất nhưng tương đối ít do nó không hòa
tan trong dung dòch muối. Nguyên nhân chính làm hao hụt chất béo là do sự oxi hóa

-

lipid và sự chảy ra ngoài của một phần mỡ (nhất là khi 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 bò 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 bò 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 dòch 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 bò phân giải càng nhiều và
tổn thất càng lớn.

Sự chín tới của nguyên liệu khi ướp muối.
Sự chín tới của cá muối mặn là quá trình lên men phân giải các thành phần của
II.2.2.2.

-

nguyên liệu mà trước hết là phân giải protid và lipid. Tốc độ phân giải, phụ thuộc vào
nồng độ nước muối, lượng muối ngấm vào tổ chức cơ thòt, vào nhiệt độ ướp cũng như
thành phần hóa học của nguyên liệu. Trong quá trình chín, protid trong tổ chức cơ thòt
được phân giải thành các sản vật trung gian như pepton, peptid và đến acid amin; các
chất béo có thể phân giải thành glycerin và các acid béo. Các protid hòa tan vào dung
dòch nước muối cũng được phân giải như vậy. Giai đoạn đầu của quá trình ướp muối
thì men nội tại trong các tổ chức cơ thòt hoạt động rất mạnh thủy phân các chất trong
nguyên liệu, các sản vật trung gian và các chất hòa tan tăng dần, tạo điều kiện tốt cho
vi sinh vật hoạt động.
10


-

Trong điều kiện môi trường nước muối #12% thì các vi sinh gây thối rữa và gây bệnh

đều bò ức chế, chỉ còn vi sinh vật có lợi phát triển sinh sản ra các men tương ứng để
phân giải protid, lipid và các chất khác tồn tại trong nguyên liệu cũng như trong dòch
nước 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 sẽ phát triển và làm giảm phẩm

-

chất của cá mặn.
Khi nồng độ muối >20% thì các quá trình sinh hóa của men nội tại cũng như men
ngoại lai đều bò ức chế, không còn ảnh hưởng đối với quá trình chín nữa. Khi ướp
muối trong điều kiện tự nhiên yên tónh sản phẩm sẽ thơm ngon hơn ướp muối trong
dung dòch tuần hòan lưu động và khi nồng độ muối nâng cao thì lượng vi sinh vật hiếu
muối trong dung dòch không thay đổi nhưng lượng vi sinh vật phân giải protid giảm
xuống rõ rệt. Sau quá trình tự chín, lượng đạm protid trong tổ chức cơ thòt cá giảm
xuống, lượng đạm phi protid và đạm chất ngấm ra tăng lên. Mức độ biến đổi đó phụ

thuộc nhiều vào giống loài cá.
3. Xả muối.
 Mục đích: loại bớt vò mặn để chuẩn bò cho công đoạn ướp gia vò.
 Phương pháp: ngâm với nước lã (50-60% so với khối lượng cá) 10-15phút sau đó vớt
ra để ráo.
4.

Chiên.
4.1.
Mục đích:

Chiên nguyên liệu nhằm các mục đích:
-

Tăng giá trò cảm quan của sản phẩm.
Tăng giá trò dinh dưỡng của sản phẩm.
Tiêu diệt hệ thống men và vi sinh vật.
4.2.
Quá trình chiên:
Yêu cầu và tính chất của dầu mỡ dùng để chiên
Có thể dùng dầu hoặc mỡ, nên dùng dầu đã tinh chế.
Dầu chiên phải đạt các yêu cầu sau:
 Mùi vò: không ôi, khét, có mùi đặc trưng.
 Màu sắc: trong, sáng, không lắng cặn.
 Lượng ẩm và các chất bay hơi không quá 0.3 %.
11


 Chỉ số acid của dầu < 0.2.

-

Phương pháp chiên:
 Giai đoạn chiên: Phải tiến hành chiên đúng chế độ:
0
- Đối với rau, nhiệt độ chiên : 120 - 160 C.
0
- Đối với thòt cá, nhiệt độ chiên: 140 - 180 C.
Thời gian chiên 5 - 20 phút, thay đổi tùy theo loại nguyên liệu, nhiệt độ lò chiên và

-

lượng nguyên liệu đưa vào chiên.
Nguyên liệu cho vào chiên phải đồng đều và phải ngập hẳn trong dầu. Lớp nguyên

-

liệu phải thấp hơn mặt thoáng của dầu từ 5 - 10 cm.
Trong quá trình chiên, phải kiểm tra chất lượng của dầu. Khi chỉ số acid của dầu lớn

4.3.

hơn 4 thì phải thay dầu, nhưng nếu chưa có mùi ôi khét, màu chưa tối thẫm thì cho
phép tiếp tục chiên, nhưng không cho phép chỉ số acid vượt quá 5.
 Giai đoạn làm nguội:
Nguyên liệu sau khi chiên được làm nguội ngay đến nhiệt độ 35 - 40 0C, có thể
làm nguội bằng các phương pháp sau:
-

Phương pháp đơn giản nhất là dùng quạt gió, không khí lưu thông làm nguội nguyên
liệu. Với phương pháp này, dây chuyền sản xuất có thể bò gián đoạn và vi sinh vật

-

trong không khí lại xâm nhập vào sản phẩm.
Làm nguội nguyên liệu chiên trong thiết bò chân không, với áp suất từ 700 710mmHg. Nguyên liệu được làm nguội nhanh tới 35 - 40 0C chỉ trong vài phút. Với
phương pháp này đảm bảo dây chuyền sản xuất liên tục, không sợ nhiễm vi sinh vật

-

vào sản phẩm.
Ngoài ra còn làm nguội nguyên liệu bằng cách nhúng vào dầu nguội. Phương pháp
này rút ngắn được thời gian rất nhiều, vì hệ số truyền nhiệt từ sản phẩm đến dầu lớn
gấp 40 - 50 lần hệ số truyền nhiệt từ sản phẩm đến không khí. Phương pháp này có

nhược điểm là hàm lượng chất béo trong nguyên liệu sau khi làm nguội cao, chỉ thích
hợp cho sản phẩm cá ngâm dầu.
4.4.
Biến đổi của dầu:
Trong quá trình chiên, do tác dụng của nhiệt độ cao và thời gian dài, do tác dụng
của nước thoát ra từ nguyên liệu và do dự hòa lẫn các chất glucid, protid, lipid, tạo
12


thành nhũ tương, do tiếp xúc với không khí trên mặt thoáng và với mặt truyền nhiệt,
nên dầu bò biến tính.
-

Khi chiên độ nhớt của dầu tăng do các chất dinh dưỡng trong nguyên liệu dòch chuyển

-

vào dầu, dầu bò xẫm màu.
Ở nhiệt độ cao, dầu tiếp xúc với hơi nước và oxy nên bò thủy phân và oxy hóa thành
acid béo, glyceril, rồi thành các chất peroxide, aldehide, cetone (có mùi ôi khét) và
acrolein (làøchất lỏng, độc, khi chiên bốc thành khói xanh thoát ra trên mặt thoáng của
dầu làm cay mắt).
Hiện nay, biện pháp chủ yếu để chống hiện tượng hư hỏng dầu trong khi chiên
là duy trì dầu chiên trong lò chiên với thời gian ngắn nhất. Người ta còn chống oxy
hóa dầu bằng cách cho chất chống oxy hóa vào dầu chiên.
Bảng 1: Chất chống oxy hóa cho phép sử dụng.
TÊN CHẤT CHỐNG OXY HÓA

Chất chiết tự nhiên giàu tocopherol

13


(Tổ chức CEE - Communauté Économique Européenne - 1990)
 Cơ chế chống oxy hóa chất béo :

Làm ráo.
 Mục đích: Chuẩn bò.
- Cá sau khi ráo dầu sẽ nhẹ hơn, dễ dàng di chuyển.
 Biến đổi quá trình:
- Vật lý: khối lượng cá giảm.
- Sinh học: ở nhiệt độ cao sẽ giết chết một lượng vi sinh vật đáng kể.
6. Ướp gia vò.
5.

Sau khi ướp muối ta tiến hành ướp gia vò gồm hỗn hợp đường, bột ngọt, tỏi, tiêu,
ớt nhằm tạo vò hài hòa và tăng khả năng bảo quản cho sản phẩm.

Sấy.
Loại tiếp một phần nước nữa để sản phẩm cuối cùng đạt đến độ ẩm cần thiết .
Tiêu diệt phần lớn vi sinh vật tạo điều kiện cho quá trình bảo quản.
7.

-

14


-

Làm thòt cá chín, tạo hương vò và màu sắc đặc trưng.
Phương pháp: sấy đối lưu ở 55oC trong vòng 2-3h .
Lý do chọn nhiệt độ sấy ở 55oC (đã qua kiểm nghiệm).
Bảng 2: Lý do chọn nhiệt độ.

50oC
Màu sản phẩm nhạt
Mùi hơi tanh

55oC
Màu sản phẩm vàng cánh
gián đặc trưng
Mùi thơm đặc trưng

60oC
Màu sản phẩm quá đậm,
không phù hợp
Không có mùi đặc trưng và
hơi khét

-> Chọn nhiệt độ sấy ở 55oC

15


Hình 3: Thiết bò sấy.
7.1.

Quá trình sấy khô nguyên liệu.

Sấy tức là làm khô nguyên liệu nhờ vào tác nhân và thiết bò sấy. Nguồn tác
nhân sấy khá phong phú như không khí nóng, hơi nước, khói lò … Khi nghiên cứu quá
trình sấy, người ta chia ra làm 2 quá trình gọi là tónh lực học và động lực học.
-

Tónh lực học là nghiên cứu thiết lập quan hệ giữa các thông số ban đầu và cuối cùng
của các chất tham gia vào quá trình như vật liệu sấy và tác nhân sấy, trên cơ sở cân
bằng vật liệu và cân bằng nhiệt lượng. Tónh lực học của sấy sẽ xác đònh được trạng
thái của vật liệu và trạng thái của sản phẩm, sự tiêu hao tác nhân sấy và tiêu hao

-

nhiệt lượng.
Động lực học của sấy là nghiên cứu thiết lập quan hệ giữa sự biến đổi hàm ẩm của
vật liệu theo thời gian và các thông số của quá trình như tính chất và cấu tạo của
nguyên vật liệu theo thời gian, sử dụng để xác đònh thời gian và chế độ sấy.
Sự khuếch tán của nước trong nguyên liệu.

-

Trong quá trình làm khô nước ở trong vật liệu chuyển dần ra ngoài và đi vào không
khí, làm cho không khí xung quanh ẩm lên, nếu không khí ẩm đó đứng yên thì chỉ đến

-

một lúc nào đó quá trình làm khô sẽ dừng lại.
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.
Sự di chuyển của hàm 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 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
16


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 nước sẽ di động từ chỗ có nhiệt độ
cao đến chỗ có nhiệt độ thấp, tức là 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. Lượng nước 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 động được tiến hành đồng thời. Nếu phương
hướng di động của hai sự dòch chuyển đó thống 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 ngoài 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.
Khi làm khô cá sự di động của nước chủ yếu là phụ thuộc vào gradient độ ẩm, sự ảnh
hưởng của gradient nhiệt độ rất bé. Vì vậy khi làm khô ở nhiệt độ thấp, thì sự ảnh
hưởng của gradient nhiệt độ là không đáng kể, nhưng ở nhiệt độ cao (như sấy bằng tia
hồng ngoại) thì có ảnh hưởng rõ rệt.
7.2.
Tốc độ làm khô.
–

Trong quá trình làm khô, lớp nước ở trên bề mặt nguyên liệu bò bốc hơi đi,

tiếp đó lớp nước ở bên trong được khuếch tán ra bên ngoài rồi tiếp tục bay hơi đi. Sự
di động của nước từ lớp trong ra lớp ngoài 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

17


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 một
nhiệt lượng nhỏ, sự bay hơi sẽ tiến hành chậm chạp tức khuếch tán ngoại bé hơn
khuếch tán nội, do đó sự phân bố nước trong cơ thể cá khá đều đặn.

–

Khi tăng nhiệt độ làm khô và tăng tốc độ gió thì tốc độ làm khô nhanh, lúc

đó tốc độ khuếch tán ngoại lớn hơn tốc độ khuếch tán nội nhiều và sự phân bố của
nước ở lớp trong và ngoài của thòt cá không đều đặn.
–

Khi tăng nhiệt lượng, tăng gió để làm khô nhanh cần chú ý để cho nước

bên trong kòp thời khuếch tán ra bên ngoài, nếu không hiệu quả làm khô sẽ thấp.
7.3.
a.

–

Các nhân tố ảnh hưởng đến tốc độ sấy khô.
Nhiệt độ sấy.

Nhiệt độ sấy tăng thì tốc độ sấy tăng nhưng trong phạm vi nhất đònh, nếu

nhiệt độ cao ảnh hưởng lớn tới chất lượng sản phẩm. Nếu nhiệt độ thấp dưới giới hạn
cho phép, quá trình làm khô sẽ chậm lại dẫn đến sự thối rữa, huỷ hoại thòt cá.
–

Nhiệt độ làm khô thích hợp được xác đònh phụ thuộc vào nguyên liệu

nhiều mỡ hay ít mỡ, kết cấu tổ chức của cơ thòt, phương thức cắt mổ và các nhân tố
khác. Đối với cá gầy làm khô ở nhiệt độ cao hơn cá béo.
b.

–

Tốc độ chuyển động không khí.

Tốc độ gió quá lớn hoặc quá nhỏ đều không có lợi cho làm khô. Vì tốc độ

chuyển động của không khí quá lớn khó giữ được nhiệt lượng trên nguyên liệu, còn
tốc độ quá nhỏ sẽ làm cho quá trình khô chậm lại, dẫn đến sự hư hỏng sản phẩm.
–

Cần phải có một tốc độ gió thích hợp, nhất là giai đoạn đầu của quá trình

làm khô. Tốc độ nhỏ nhất khi làm khô ở nhiệt độ thấp khoảng 0,4m/giây, đối với cá
miếng áp dụng với tốc độ gió trong giới hạn từ 0,4 – 0,6m/giây, đối với cá gầy có thể
đến 1 1,5m/giây, khi làm khô cá béo thì tốc độ gió nhỏ hơn cá gầy. – Hướng gió cũng
18


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 450 hoặc
vuông gốc thì làm khô tương đối chậm.

c.

–

Độ ẩm không khí sấy.

Độ ẩm của không khí càng lớn, quá trình làm khô sẽ chậm lại, lớn 65% thì

quá trình làm khô cá chậm lại rõ rệt, còn độ ẩm tương đối 80% quá trình khô bò dừng
và xảy ra hiện tượng ngược lại, tức là cá sẽ hút ẩm.
–

Nếu giữ độ ẩm tương đối của không khí cao hơn 60% sẽ ngăn ngừa được

hiện tượng tạo màng, nhưng mặt ngoài của cá sẽ bò thoái rữa, da cá sẽ bò dính ướt,
nhưng khi làm khô ở độ ẩm tương đối của không khí 30-40% thì lại xảy ra hiện tượng
tạo màng.
–

Để cân bằng độ ẩm, khuếch tán nội phù hợp với khuếch tán ngoại và

tránh hiện tượng tạo màng cứng, áp dụng phương pháp làm khô gián đoạn.
d.

–

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 nghòch với chiều 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.

Biến đổi của thòt cá khi làm khô.
a. Sự biến đổi về trạng thái và tổ chức của thòt cá.
7.4.

–

Khối lượng và thể tích: trong quá trình làm khô, nước trong nguyên liệu bò

mất đi, làm cho khối lượng giảm, đồng thời nguyên liệu cũng bò co rút lại.

19


–

Màu sắc và mùi vò: trong quá trình làm khô, nguyên lệu bò mất nước, bò

oxy hóa, các sắc tố bò khử, nồng độ các thành phần trong thòt cá tăng lên, sản phẩm sẽ
có màu và mùi vò đậm hơn.
–

Điểm băng: quá trình làm khô càng tiến triển, điểm băng của tồ chức của

thòt cá càng giảm, vì điểm băng tỉ lệ với lượng nước còn lại trong nguyên liệu.
–

Tổ chức của nguyên liệu: trong quá trình làm khô, do mất nước nên tổ

chức của nguyên liệu co rút lại nhiều, cấu trúc cơ thòt chặt chẽ, khả năng hút nước
phục hồi kém, khi ăn cho ta cảm giác khô cứng và dai. Khi nguyên liệu được sấy

thăng hoa, phải trải qua giai đoạn nước trong nội bào bò đóng băng rồi bốc hơi dưới áp
suất chân không, do đó cấu trúc của chúng tương đối xốp.
b. Sự biến đổi về hóa học.

–

Sự thủy phân lipid:

Phản ứng thủy phân lipid xảy ra khi có enzyme cũng như khi không có enzyme
xúc tác. Lipid bò phân giải thành glycerin, acid béo và các sản vật khác, trong đó có
acid butyric làm cho lipid có mùi thối khó chòu. 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 enzyme thì phản ứng xảy ra ở mặt tiếp xúc giữa nước và lipid tăng lên.
Enzyme 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.
–

Sự oxy hóa lipid:

 Trong khi bảo quản và chế biến lipid rất dễ xảy ra hiện tượng oxy hóa, đặc biệt là

trong quá trình làm khô. Quá trình oxy hóa lipid xảy ra nhanh chóng khi lipid tiếp xúc
với không khí và nhiệt độ cao. Các lipid có nhiều acid béo không no sẽ bò oxy hóa
nhanh chóng. Lipid bò oxy hóa sẽ tạo ra hydroperoxid, từ đó tạo nên các aldehyd no

20


và không no, các ceton, acid mono và dicarbocylic, aldeacid, cetoacid, epocid, … làm

cho sản phẩm có mùi ôi thối, đắng khét, … làm giảm giá trò thực phẩm.
 Sự đông đặc và biến tính của protid Làm khô ở áp lực thường, sự đông đặc và biến
tính của protid khi làm khô phụ thuộc vào nguyên liệu ban đầu: Nguyên liệu đã gia
nhiệt thì protid ít biến đổi, vì đã biến đổi từ trước. Nguyên liệu đã ướp muối, nếu điều
kiện làm khô tốt thì protid ít biến đổi, chất lượng cao, vì tác dụng của muối ăn làm
cho cơ thòt được cố đònh. Nếu điều kiện làm khô không tốt thì ngược lại. Nguyên liệu
tươi thì sự biến tính của protid rất rõ rệt. Nhiệt độ là nhân tố chủ yếu ảnh hưởng đến
sản phẩm trong quá trình làm khô.
–

Sự biến đổi về tỷ lệ tiêu hóa của protid:

Nhiệt độ của quá trình làm khô càng cao thì tỷ lệ tiêu hóa của protid càng thấp.
Khi làm khô ở áp lực thấp, nhiệt độ cao vừa phải, thời gian ngắn thì tỷ lệ tiêu hóa bò
giảm ít hơn so với thời gian dài, nhiệt độ thấp. Sấy ở nhiệt độ 50 oC, áp suất dưới
20mmHg, nếu áp suất càng giảm thì tỷ lệ tiêu hóa càng cao. Không nên sấy ở nhiệt
độ thấp hơn 30oC vì ở nhiệt độ thấp thời gian sấy phải kéo dài, làm ảnh hưởng đến
chất lượng sản phẩm
–

Sự biến đổi của các thành phần chất ngấm ra:

Trong quá trình làm khô thành phần chất ngấm ra biến đổi nhiều, đặc biệt là cá
tươi đem làm khô. Với nguyên liệu bán thành phẩm thì sự biến đổi đó ít hơn. Mùi vò
của sản phẩm khô do nhiều nguyên nhân quyết đònh nhưng trong đó thành phần chất
ngấm ra đóng một vai trò quan trọng. Trong quá trình sấy khô, do enzyme và vi sinh
vật hoạt động phân huỷ một số chất ngấm ra làm cho hàm lượng của chúng giảm
xuống. Đối với các sản phẩm khô mặn, khô chín vì qua khâu ướp muối hoặc xử lý
nhiệt làm tổn thất chất ngấm ra. Trong quá trình làm khô, lượng acid amin tự do lúc
đầu giảm, về sau tăng lên. Quá trình sấy khô càng dài thì sự tổn thất của chất ngấm ra

càng nhiều và làm cho mùi vò càng giảm. Do đó cần tiến trong thời gian ngắn.
7.5.

Quá trình tự chín của cá khi làm khô.
21


–

Làm khô cá trong các lò sấy có quạt thông gió không khí nóng. Nhiệt độ

thích hợp, protid ít bò thay đổi, enzyme ở trong tổ chức cơ thòt cá không bò phá hoại và
có tác dụng đến protid và chất béo của cá vì vậy sự tự chín của cá đã xảy ra, làm thay
đổi lớn về chất lượng của thòt cá. Đi cùng với sự thủy phân protid do hệ men protesae,
còn có sự phân hủy protid làm tăng các nhóm amin không mong muốn, làm cho đạm
phi protid và acid amin tăng lên. Nếu đạm toàn phần trong thòt cá khô tự chín là 100%
thì lượng đạm phi protid tăng 14 – 20%, đạm acid amin tăng 0,5- 0,7%.
–

Trong quá trình làm khô, mỡ ở trong thòt cá chảy ra ngoài thành một lớp

trong suốt. Lớp mỡ này bò oxy hóa tạo thành một màng đàn hồi, cứng. Sự xuất hiện
dung dòch keo làm cho bề mặt thòt cá gần trong suốt, có màu hổ phách. Dầu cá có
chứa acid béo không bão hòa cao độ thì dễ bò oxy hóa. Enzyme lipase ở trong cơ thòt
cá, thủy phân chất béo nhanh nhất là khi chất béo ở trạng thái phân tán. Ở nhiệt độ
thích hợp thì tác dụng hóa học và enzyme thuận lợi nhất. Trong khi làm khô, xảy ra sự
khử nước và quá trình tự chín của thòt cá, đồng thời có cả sự thủy phân, oxy hóa chất
béo.
7.6.

–

Biến đổi của thòt cá khi sấy ở nhiệt độ cao.

Làm khô cá ở nhiệt độ cao là phương pháp loại nước ở nhiệt độ 80-200 0C,

làm khô bằng phương pháp này hàm lượng ẩm còn lại trong cá không quá 15%. Làm
khô ở nhiệt độ cao các quá trình lý hóa xảy ra như sau: khử nước, phân giải protid,
chất béo, làm đông đặc và biến tính protid, khử hoạt tính của enzyme, phá hoại các
hợp chất hữu cơ kém bền vững, tiêu hao một phần mỡ và oxy hóa các acid béo không
bão hòa.
–

Khi biến tính, các protid mất khả năng hòa tan trong nước, trong dung dòch

muối, cũng như khả năng trương nở. Màu sắc của sợi cơ sẫm lại và sự tách ra của dòch
thể cũng kém đi. Sự đông đặc, biến tính của protid sợi cơ bắt đầu ở 30 0C và mạnh
nhất ở 600C.
22


–

Khi protid biến tính bởi nhiệt, số lượng nhóm tự do như -NH 2 và -COOH

tăng lên theo sự tăng nhiệt độ Dưới tác dụng của nhiệt độ cao, mỡ cá bò nóng chảy,
oxy 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 ở nhiệt độ cao cần phải kết hợp chế độ nhiệt độ: bắt đầu quá

trình làm khô thì sấy ở nhiệt độ cao và cuối quá trình thì sấy ở nhiệt độ thấp hơn, như
vậy sản phẩm không bò cháy, thòt cứng, dòn, mùi vò thơm ngon.
Làm nguội.
 Mục đích: Tránh cho khô bò hút ẩm trở lại.
 Phương pháp:
- Làm nguội tự nhiên.
- Làm nguội bằng gió (dùng quạt).
9. Bao gói.
8.

–

Phương pháp: Khô được đặt trong vỉ xốp (PSE), sau đó được cho vào bao

bì PE và hút chân không.
–

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.
–

Yêu cầu: mối hàn kín, không bò rách.
10. Bảo quản.

–

Sau khi bao gói, sản phẩm cuối cùng sẽ được bảo quản ở nhiệt độ thường,

nơi khô ráo thoáng mát.
–

Thời hạn bảo quản: 8-12 tháng

–

Sự biến đổi của khô cá tra trong quá trình bảo quản:

Sự hút ẩm:
Sản phẩm khô cá có độ ẩm thấp, vì thế nên khi độ ẩm của không khí cao, khô cá sẽ
a.

-

hút ẩm. Hiện tượng này xảy ra khi áp suất hơi nước bão hoà trên bề mặt khô cá nhỏ
hơn áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí.

23


-

Sản phẩm khô cá sau khi hút ẩm dễ bò thối rửa và biến chất do sự hoạt động của vi
sinh vật và hệ thống men trong khô cá. Vì thế việc ngăn ngừa sự hút ẩm là vấn đề

-

quan trọng hàng đầu trong quá trình bảo quản khô cá.

b. Sự thối rửa và biến chất:
Sau quá trình chế biến, một số vi sinh vật vẫn còn tồn tại trong sản phẩm, chúng chỉ
bò kìm hãm do các quá trình chế biến và do hàm ẩm thấp. Khi gặp điều kiện thuận lợi

-

như độ ẩm cao, oxi không khí,…chúng sẽ phát triển trở lại và gây hư hỏng sản phẩm.
Ngoài ra, vi khuẩn và nấm mốc trong không khí cũng có thể góp phần vào sự thối rửa
của khô cá nếu chúng có điều kiện tiếp xúc với khô cá. Hàm lượng nước trong sản
phẩm càng nhiều thì sự hư hỏng càng dễ xảy ra. Ngoài ra, khô cá thường xảy ra hiện
tượng biến đỏ. Sự biến đỏ xảy ra nhanh nhất ở điều kiện nhiệt độ 37oC và độ ẩm
không khí 80%. 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%. (Nguyễn Trọng Cẩn và Đỗ Minh Phụng, 1990)
c. Sự oxi hoá của khô cá:
Trong mỡ của động vật thủy sản có chứa nhiều acid béo chưa bão hòa, khi tiếp xúc
với không khí dễ bò oxi hoá. Quá trính oxi hoá xảy ra làm màu sắc của chất béo biến
đổi từ vàng 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 bò cháy thối.
Các nhân tố làm cho sản phẩm khô cá bò oxi hóa là oxi không khí, ánh sáng, nhiệt độ,
hàm lượng nước, acid béo tự do, ion kim loại,…Do đó, để đề phòng hiện tượng oxi

-

hoá, bao gói phải đảm bảo nguyên tắc bòt kín, dùng thêm các chất chống oxi hóa.
d. Sự phá hoại của côn trùng:
Trong quá trình chế biến, nguyên liệu có thể tiếp xúc với côn trùng, bò ruồi nhặng đậu
vào, nhất là những lúc trời mưa, ẩm ướt không thể phơi khô cá. Từ đó nguyên liệu bò
thối, bò dòi phá hoại. Hơn nữa, trứng của các loại côn trùng có thể tồn tại cho đến khi
bảo quản, lúc nở ra chúng sẽ phá hoại làm hư hỏng sản phẩm. Giai đoạn côn trùng
non phá hoại mạnh nhất, chúng có thể chui vào bên trong thòt cá, ăn hết thòt để lại
xương và da cá cùng với các chất nhờn bẩn và chất độc do chúng tiết ra khi lột xác.
24


-

Để đề phòng các loại côn trùng, cần phải đảm bảo vệ sinh trong các khâu chế biến,
hạ độ ẩm của nguyên liệu nhanh, dùng phương pháp sấy khi gặp thời tiết mưa bão.

CHƯƠNG 3: THIẾT BỊ SỬ DỤNG TRONG QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ
1. Máy sấy.

Hình 4: Máy sấy.
 Đặc điểm :
-

Chi phí điện năng hoạt động thấp, dựa trên nguyên lý chuyển hóa năng lượng theo tỉ
lệ 1:3. Có nghóa là 1kW điện sinh ra 3kW nhiệt và khả năng tách nước từ sản phẩm

-

đến 4kg nước/ giờ/1kW điện.
Không bò giới hạn cho không gian sấy.

Năng suất sấy ổn đònh, chất lượng sản phẩm đồng đều.
Chi phí nhân công, vận hành thấp.
Điều khiển độ ẩm trong phòng sấy cá tự động, máy sẽ ngắt điện khi đạt độ ẩm yêu
cầu . Như vậy sẽ tiết kiệm điện tối đa.
 Máy sấy cá IKENO, Model IFD-4500:
- Công suất sấy cá : 500kg/24h.
- Công suất điện tiêu thụ : 4.5kW/ giờ.
- Gió đối lưu cho sấy cá : 4500 m3/giờ.
- Kích thước máy : 1550mm(rộng) x 500mm(dày) x 1480mm (cao).
25