Tiến Sĩ Nghiên cứu sự biến đổi thành phần hóa học, tính chất vật lý và đề xuất biện pháp nâng cao chất lượng

LUẬN ÁN TIẾN SĨ
NĂM 2012

MỤC LỤC
Trang
MỤC LỤC . iii
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT . vi
DANH MỤC BẢNG . viii
DANH MỤC HÌNH xi
MỞ ĐẦU . 1
Chương 1. TỔNG QUAN . 4
1.1. HIỆN TRẠNG CÔNG NGHIỆP CHẾ BIẾN THỦY SẢN CỦA VIỆT NAM
4
1.1.1. Số lượng cơ sở và năng lực chế biến thủy sản . 4
1.1.2. Chế biến, tiêu thụ thủy sản khô . 5
1.2. NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM CÁ CƠM KHÔ 7
1.2.1. Nguyên liệu cá cơm . 7
1.2.2. Hiện trạng chế biến và tiêu thụ cá cơm khô 10
1.3. ỨNG DỤNG BỨC XẠ HỒNG NGOẠI TRONG CÔNG NGHIỆP THỰC
PHẨM 13
1.3.1. Đặc điểm, tính chất của tia hồng ngoại . 13
1.3.2. Ảnh hưởng của bức xạ IR đến các thành phần có trong thực phẩm 15
1.3.3. Khả năng khử hoạt tính của enzym, vi sinh vật bởi IR . 16
1.3.4. Các nguồn phát bức xạ IR . 26
1.3.5. Nhiệt bức xạ hồng ngoại chọn lọc . 28
1.3.6. Những biến đổi về chất lượng và cảm quan của thực phẩm bởi nhiệt bức
xạ IR . 33
1.3.7. Một số nghiên cứu ứng dụng nhiệt bức xạ IR trong công nghiệp chế biến
thực phẩm 35

Chương 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 44
2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 44
2.1.1. Đối tượng nghiên cứu 44
2.1.2. Thu mẫu và bảo quản mẫu . 44
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 44
2.2.1. Phương pháp thu nhận và xử lý mẫu thí nghiệm . 44
2.2.2. Các phương pháp phân tích . 45
2.2.3. Phương pháp xử lý số liệu . 47
2.3. SƠ ĐỒ BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM . 48
2.3.1. Sơ đồ nghiên cứu tổng quát . 48
2.3.2. Bố trí thí nghiệm phân tích nguyên liệu cá cơm săng . 49
2.3.3. Bố trí thí nghiệm nghiên cứu sự biến đổi chất lượng cá cơm sấy bằng bức
xạ IR chọn lọc 50
2.3.4. Thực nghiệm tối ưu hóa các thông số kỹ thuật trong quá trình sấy cá cơm
săng bằng IR chọn lọc 53
2.3.5. Quy trình công nghệ sấy cá cơm bằng không khí nóng (KKN) 54
2.3.6. Quy trình công nghệ phơi cá cơm . 54
2.3.7. Bố trí thí nghiệm đánh giá, so sánh chất lượng cá cơm săng làm khô bằng
các phương pháp khác nhau (IR, KKN, PN) . 55
2.4. THIẾT BỊ, HÓA CHẤT PHỤC VỤ NGHIÊN CỨU 56

Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 57
3.1. KẾT QUẢ PHÂN TÍCH MỘT SỐ THÀNH PHẦN HÓA HỌC, TÍNH
CHẤT VẬT LÝ VÀ VI SINH VẬT CỦA NGUYÊN LIỆU CÁ CƠM SĂNG . 57
3.1.1. Kết quả phân tích một số thành phần hóa học cơ bản của nguyên liệu cá
cơm săng 57
3.1.2. Kết quả phân tích cấu trúc cơ thịt của nguyên liệu cá cơm săng . 61
3.1.3. Kết quả phân tích một số chỉ tiêu vi sinh vật của nguyên liệu cá cơm
săng 62
3.2. BIẾN ĐỔI MỘT SỐ THÀNH PHẦN HÓA HỌC, TÍNH CHẤT VẬT LÝ,
CẢM QUAN VÀ VI SINH CỦA CÁ CƠM SĂNG KHI SẤY IR CHỌN LỌC . 63
3.2.1. Biến đổi về thời gian sấy cá cơm bằng IR chọn lọc (Y1) 63
3.2.2. Biến đổi kết cấu cơ thịt (Y2) 71
3.2.3. Biến đổi khả năng hút nước trở lại (Y3) 74
3.2.4. Biến đổi hàm lượng protein tổng số (Y4) 79
3.2.5. Biến đổi hàm lượng axit amin tổng số (Y5) . 83
3.2.6. Biến đổi hàm lượng lipit tổng số (Y6) . 87
3.2.7. Biến đổi hàm lượng axit béo không no bậc cao (PUFA) (Y7) . 91
3.2.8. Biến đổi hàm lượng NH3 (Y8) . 95
3.2.9. Biến đổi hàm lượng histamin (Y9) . 99
3.2.10. Biến đổi chất lượng cảm quan (Y10) 103
3.2.11. Biến đổi vi sinh vật (Y11) . 108
3.3. TỐI ƯU HÓA CÔNG ĐOẠN SẤY CÁ CƠM SĂNG SẤY BẰNG BỨC XẠ
IR CHỌN LỌC 113
3.4. ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẤY CÁ CƠM BẰNG BỨC XẠ IR
CHỌN LỌC . 118
3.5. SO SÁNH CHẤT LƯỢNG CÁ CƠM SĂNG ĐƯỢC LÀM KHÔ BẰNG
CÁC PHƯƠNG PHÁP KHÁC NHAU . 120
3.5.1. Một số chỉ tiêu hóa học cơ bản. . 120
3.5.2. Một số chỉ tiêu vật lý . 122
3.5.3. Chất lượng cảm quan . 126
3.5.4. Số lượng và chủng loại vi sinh vật 128
3.6. SƠ BỘ HẠCH TOÁN GIÁ THÀNH CHO 1KG SẢN PHẨM CÁ CƠM
SĂNG SẤY IR 131
3.7. MỘT SỐ GIẢI PHÁP NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM CÁ CƠM
KHÔ. . 134
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ . 136
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN
LUẬN ÁN . 138
TÀI LIỆU THAM KHẢO . 139
PHỤ LỤC 1

MỞ ĐẦU
Việt Nam là một nước có điều kiện tự nhiên hết sức thuận lợi cho việc khai
thác, nuôi trồng thuỷ sản phục vụ đời sống và chế biến xuất khẩu. Ngành Thuỷ sản
Việt Nam liên tục tăng trưởng trong những năm qua, đã đóng góp khoảng 4% GDP
cho nền kinh tế quốc dân và chiếm tỷ trọng 19,8% trong cơ cấu GDP nông, lâm,
thuỷ sản. Tốc độ tăng trưởng kim ngạch xuất khẩu thuỷ sản đạt từ 10-15%/năm.
Thủy sản xuất khẩu Việt Nam đã và đang đứng vững trên trường quốc tế, thuộc vào
tốp 10 nước xuất khẩu thủy sản hàng đầu thế giới với kim ngạch xuất khẩu đạt trên
6,1 tỷ USD vào năm 2011, định hướng đến năm 2020 đạt 10 tỷ USD [11].
Các mặt hàng thủy sản xuất khẩu của Việt Nam chủ yếu là thủy sản đông
lạnh và thủy sản khô. Tuy tỷ trọng xuất khẩu khá nhỏ (3,77% năm 2009) song sản
phẩm thủy sản khô vẫn có nhiều tiềm năng để phát triển. Theo số liệu thống kê của
Tổng cục Hải quan, xuất khẩu thủy sản khô năm 2009 đạt gần 43.000 tấn, với giá trị
trên 160 triệu USD. Trong đó, cá cơm khô chiếm sản lượng lớn nhất, đạt trên
14.000 tấn đem lại giá trị trên 23 triệu USD. Định hướng đến 2015 xuất khẩu thủy
sản khô đạt 60.000 tấn với giá trị 250 triệu USD và đến 2020 là 80.000 tấn, đạt giá
trị 340 triệu USD [11].
Tuy nhiên về công nghệ chế biến thuỷ sản khô hiện nay của nước ta đặc biệt
đối với mặt hàng cá cơm khô – mặt hàng có tỷ trọng về sản lượng lớn nhất trong cơ
cấu thủy sản khô xuất khẩu của Việt Nam chủ yếu vẫn được làm khô bằng phương
pháp phơi nắng, sấy bằng không khí nóng từ các lò than, gas nên sản phẩm có chất
lượng không cao, tỷ lệ phế phụ phẩm lớn, chất lượng không ổn định làm giảm hiệu
quả kinh tế.
Để đạt được các mục tiêu tăng trưởng nêu trên thì ngành thủy sản ngoài việc
phát triển nguồn nguyên liệu (từ nuôi trồng, khai thác và nhập khẩu) để tăng sản
lượng thì trong lĩnh vực chế biến cần phải đổi mới công nghệ theo hướng công
nghiệp hoá, hiện đại hoá nhằm tăng chất lượng sản phẩm, tăng giá trị kinh tế và
đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm cho các sản phẩm thủy sản nói chung và thủy
sản khô nói riêng.
Do vậy việc tìm tòi, ứng dụng các công nghệ, phương pháp sấy mới vào việc
sấy khô các sản phẩm thuỷ sản là điều hết sức cần thiết và phù hợp với thực tiễn
hiện nay khi chất lượng và vệ sinh an toàn thực phẩm ngày càng được quan tâm chú
ý nhiều hơn.
Công nghệ sấy bức xạ hồng ngoại (IR) chọn lọc là một trong những công
nghệ mới, có nhiều ưu điểm như: Giảm thời gian sấy, nhiệt độ sấy thấp do đó sản
phẩm sấy ít bị tổn thất và chất lượng được đảm bảo; sản phẩm được thanh trùng bề
mặt, kéo dài thời gian bảo quản; an toàn, vệ sinh cho thực phẩm cũng như cho
người vận hành và môi trường,
Xuất phát từ ý nghĩa và yêu cầu thực tiễn trên tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài
“Nghiên cứu sự biến đổi thành phần hoá học, tính chất vật lý và đề xuất biện
pháp nâng cao chất lượng cá cơm săng (Spratelloides gracilis) sấy hồng ngoại
xuất khẩu” nhằm hiện đại hoá công nghệ sấy, tiết kiệm thời gian, năng lượng, nâng
cao chất lượng và hiệu quả kinh tế của thuỷ sản khô.
Kết quả đề tài luận án sẽ đóng góp cho lĩnh vực chuyên ngành về sấy thủy sản,
cụ thể là những biến đổi của một số thành phần hóa học, tính chất vật lý, cảm quan
và vi sinh vật của cá cơm săng trong quá trình sấy bằng IR. Đây sẽ là nguồn tài liệu
tham khảo và giảng dạy trong chuyên ngành chế biến thực phẩm. Đưa ra được một
phương pháp sấy mới cho các doanh nghiệp chế biến thủy sản khô của Việt Nam,
góp phần vào công cuộc công nghiệp hóa, hiện đại hóa quá trình sản xuất, nâng cao
chất lượng, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm và hiệu quả kinh tế cho sản phẩm
thủy sản khô.
Mục tiêu của luận án là nghiên cứu sự biến đổi một số tính chất vật lý, thành
phần hóa học, tính chất cảm quan và vi sinh của cá cơm săng trong quá trình sấy IR
chọn lọc dưới tác động của các yếu tố: khoảng cách chiếu IR, nhiệt độ sấy và tốc độ
gió. Từ đó tối ưu hóa các điều kiện công nghệ (chế độ sấy) cho phù hợp, đề xuất
được quy trình công nghệ sấy cá cơm bằng IR chọn lọc đảm bảo chất lượng, an toàn
thực phẩm và hiệu quả kinh tế.