Tài liệu Tối ưu hóa quá trình sấy cá cơm săng (stolephorus tri) bằng thiết bị sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp với sấy lạnh

i LỜI CẢM ƠN Qua thời gian nghiên cứu và thực tập tại phòng thí nghiệm trƣờng Đại học Nha Trang, đến nay em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp của mình. Để đạt đƣợc kết quả đó, bên cạnh sự nỗ lực của bản thân là sự giúp đỡ vô cùng quý giá của thầy cô, bạn bè và gia đình. Em xin chân thành cảm ơn :  Ban Giám Hiệu Trƣờng Đại học Nha Trang, Ban chủ nhiệm Khoa Chế Biến, các thầy cô giáo đã dạy dỗ em trong suốt những năm qua sự kính trọng, lòng biết ơn sâu sắc.  TS Trần Đại Tiến, ngƣời đã tận tình hƣớng dẫn, động viên và giúp đỡ em trong suốt thời gian tiến hành thực hiện đề tài.  Cô Đặng Thị Thu Hƣơng, ngƣời đã tận tình hƣớng dẫn em trong thời gian em thực hiện đề tài về phần thiết kế và tối ƣu hóa thí nghiệm.  Các thầy cô giáo phụ trách phòng thí nghiệm Hoá Sinh – Vi Sinh, phòng thí nghiệm Công Nghệ Chế Biến và phòng thí nghiệm Kỹ Thuật Lạnh đã có những giúp đỡ em trong quá trình làm đề tài.  Em cũng muốn gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới gia đình và bạn bè, những ngƣời luôn bên cạnh động viên, quan tâm, chia sẻ, giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập cũng nhƣ trong quá trình làm đồ án này. Em xin chân thành cảm ơn! Nha Trang, ngày 25 tháng 07 năm 2010. Sinh viên thực hiện Ngô Thị Thơm ii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................. i MỤC LỤC .................................................................................................................. ii DANH MỤC BẢNG ................................................................................................. vi DANH MỤC HÌNHDANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ............. vii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ............................................. viii PHẦN MỞ ĐẦU .........................................................................................................1 1.1. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU CÁ CƠM ...................................................6 1.1.1. Tổng quan về nguyên liệu cá cơm [2], [9]. .......................................................6 1.1.1.1. Cá cơm săng (Stolephorus tri): ......................................................................6 1.1.1.2. Cá cơm thƣờng (Stolephorus commersonii) ..................................................8 1.1.1.3. Cá cơm trỏng ................................................................................................10 1.1.2. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÁ CƠM..................................................12 1.1.2.1. Thành phần các axit amin của cá cơm tƣơi ..................................................12 1.1.2.2. Thành phần hóa học cơ bản của cá cơm thƣờng ..........................................13 1.1.2.3. Thành phần hóa học cơ bản của cá cơm săng. .............................................13 1.2. KỸ THUẬT SẤY ..............................................................................................14 1.2.1. Khái niệm sấy. .................................................................................................14 1.2.2. Đặc điểm diễn biến của quá trình sấy [4], [5]. ................................................14 1.2.3. Sự khuếch tán của nƣớc trong nguyên liệu [3], [12], [1]. ...............................15 1.2.4. Một số nhân tố ảnh hƣởng tới tốc độ sấy [3], [12], [5]. ..................................20 1.2.5. Biến đổi của sản phẩm trong quá trình làm khô. [3], [5], [10], [12], [13]. .....23 1.2.5.1. Sự biến đổi về màu sắc, mùi vị và tổ chức của thịt cá .................................23 1.2.5.2. Sự biến đổi về hóa học. ................................................................................25 1.2.6. Một số phƣơng pháp và thiết bị sấy ................................................................28 1.3. TỔNG QUAN VỀ SẤY BỨC XẠ HỒNG NGOẠI ..........................................28 1.3.1. Bức xạ hồng ngoại. ........................................................................................28 1.3.2.1. Đặc điểm của tia bức xạ hồng ngoại. [6], [11], [17]. ..................................28 1.3.2.2. Các nguồn BXHN ........................................................................................29 iii 1.3.2. Sấy khô bằng BXHN. ......................................................................................30 1.3.2.1. Khái niệm về sấy BXHN [3]. .......................................................................30 1.3.2.2. Cơ chế sấy khô bằng tia bức xạ hồng ngoại [3], [4], [6]..............................31 1.3.2.3. Ƣu nhƣợc điểm của sấy BXHN [3], [4], [6]. ...............................................31 1.3.2.4. Một số phƣơng pháp sấy bằng tia BXHN [3], [4], [1]. ................................32 1.4. SẤY ĐỐI LƢU LẠNH [4], [11], [12]. .............................................................33 1.4.1 khái niệm về sấy lạnh. ......................................................................................33 1.4.2. Nguyên lý sấy đối lƣu lạnh. ............................................................................33 1.4.3. Ƣu nhƣợc điểm của sấy đối lƣu lạnh. .............................................................33 1.4.4. Mục đích của sấy kết hợp. ...............................................................................34 2.1. ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU ..........................................................................36 2.2. THIẾT BỊ SẤY HỒNG NGOẠI KẾT HỢP SẤY LẠNH .................................36 2.2.1. Cấu tạo cơ bản. ................................................................................................36 2.2.2. Nguyên lý hoạt động của tủ sấy kết hợp .........................................................38 2.3. PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................................................................38 2.3.1. Thí nghiệm thăm dò miền. ..............................................................................38 2.3.2. Thiết kế và phân tích thí nghiệm theo phƣơng pháp quy hoạch thực nghiệm các yếu tố toàn phần [8]. ...........................................................................................38 2.3.3. Xác định độ ẩm ban đầu của nguyên liệu bằng phƣơng pháp sấy đến khi khối lƣợng không đổi [7]. ..................................................................................................41 2.3.4. Xác định độ ẩm của nguyên liệu trong quá trình sấy bằng cân điện tử OHAUS MODEL Y31XH20 ...................................................................................................41 2.3.5. Đánh giá chất lƣợng cảm quan [14]. ...............................................................41 2.3.6. Xác định các thông số liên quan đến quá trình sấy. ........................................42 2.3.7. Xác định tỷ lệ gẫy đầu, vỡ miếng bằng phƣơng pháp đếm [7]. ......................42 2.3.8. Tỷ lệ hút nƣớc trở lại. ......................................................................................42 2.3.9. Xác định hàm lƣợng NH3 bằng phƣơng pháp chƣng cất lôi cuốn hơi nƣớc với thiết bị chƣng cất đạm đơn giản [7]. .........................................................................42 2.3.10. Kiểm tra vi sinh vật .......................................................................................43 iv 3.1. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẤY CÁ CƠM SĂNG DỰ KIẾN. .....................45 3.2. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM THĂM DÕ. .............................................................46 3.2.1. Xác định miền thí nghiệm của nhiệt độ không khí trong tủ sấy. ....................46 3.2.2. Xác định miền tốc độ gió. ...............................................................................49 3.2.3. Xác định miền khoảng cách từ nguồn BX đến NL .........................................51 3.3. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM TẠI CÁC CHẾ ĐỘ SẤY KHÁC NHAU. ..............54 3.3.1. Sự biến đổi trọng lƣợng và độ ẩm tại các thí nghiệm. ....................................54 3.3.2. Sự biến đổi tỷ lệ hút nƣớc phục hồi tại các thí nghiệm. ..................................57 3.3.3. Điểm chất lƣợng cẩm quan. ............................................................................58 3.4. TỐI ƢU HÓA CÔNG NGHỆ BẰNG PHƢƠNG PHÁP QUY HOACH THỰC NGHIỆM. ..................................................................................................................59 3.4.1. Thời gian sấy ...................................................................................................60 3.4.2. Tối ƣu hóa thực nghiệm thời gian sấy theo phƣơng pháp Box – Willson. .....64 3.4.3. Tỷ lệ hút nƣớc phục hồi. .................................................................................67 3.4.4. Tối ƣu hóa thực nghiệm tỷ lệ hút nƣớc phục hồi theo phƣơng pháp Box – Willson. 70 3.4.5. SO SÁNH CHẾ ĐỘ SẤY TỐI ƢU VỚI THỜI GIAN SẤY VÀ CHẾ ĐỘ SẤY TỐI ƢU VỚI TỶ LỆ HÖT NƢỚC PHỤC HỒI. .............................................72 3.4.5.1. So sánh thời gian sấy. ...................................................................................72 3.4.5.2. So sánh tỷ lệ hút nƣớc phục hồi ...................................................................73 3.4.5.3. So sánh điểm chất lƣợng cảm quan. .............................................................74 3.5. SO SÁNH CHẾ ĐỘ SẤY TỐI ƢU CỦA PHƢƠNG PHÁP SẤY BỨC XẠ HỒNG NGOẠI KẾT HỢP VỚI SẤY LẠNH VỚI PHƢƠNG PHÁP LÀM KHÔ TRUYỀN THỐNG (PHƠI NẮNG). .........................................................................78 3.5.1. So sánh thời gian sấy. ......................................................................................78 3.5.2. So sánh tỷ lệ hút nƣớc phục hồi của sản phẩm. ..............................................79 3.5.3. So sánh ĐCLCQ của sản phẩm. ......................................................................80 3.5.4. So sánh tỷ lệ gẫy đầu, vỡ miếng của sản phẩm. ..............................................81 3.5.5. So sánh hàm lƣợng NH3 của sản phẩm. ..........................................................82 v 3.5.6. So sánh chi tiêu vi sinh vật của sản phẩm. ......................................................82 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN .......................................................................84 KẾT LUẬN ............................................................................................................84 ĐỀ XUẤT Ý KIẾN ................................................................................................85 TÀI LIỆU THAM KHẢO .........................................................................................86 vi DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Thành phần các axit amin của cá cơm tƣơi. .............................................12 Bảng 1.2. Thành phần dinh dƣỡng của cá cơm thƣờng ............................................13 Bảng 1.3. Thành phần dinh dƣỡng của cá cơm săng. ...............................................13 Bảng 3.1. Độ ẩm của nguyên liệu .............................................................................46 Bảng 3.2. Bảng bố trí thí nghiệm thay đổi đồng thời 3 yếu tố ..................................54 Bảng 3.3. Bảng bố trí thí nghiệm ở tâm phƣơng án. .................................................55 Bảng 3.4. Ma trận quy hoạch thực nghiệm và kết quả sấy tại các thí nghiệm thay đổi đồng thời 3 yếu tố. ....................................................................................60 Bảng 3.5. Kết quả về sự biến đổi thời gian sấy và tỷ lệ hút nƣớc phục hồi tại tâm phƣơng án .................................................................................................60 Bảng 3.6. Bảng kết quả tính toán hệ số hồi quy........................................................60 Bảng 3.7. Kết quả để tính phƣơng sai tái hiện (Sth2) về thời gian sấy thực hiện ở tâm phƣơng án. ................................................................................................61 Bảng 3.8. Bảng kết quả tính chuẩn Student ở thí nghiệm về thời gian sấy. .............61 Bảng 3.9. Số liệu dùng để tính toán S2dƣ (về thời gian sấy). .....................................62 Bảng 3.10. Kết quả thí nghiệm tối ƣu hóa thời gian sấy. .........................................65 Bảng 3.11. Bảng kết quả tính toán hệ số hồi quy......................................................67 Bảng 3.12. Kết quả thí nghiệm về tỷ lệ hút nƣớc phục hồi ở tâm phƣơng án. .........67 Bảng 3.13. Bảng kết quả tính hệ số chuẩn Student ...................................................68 Bảng 3.14. Số liệu dùng để tính toán S2dƣ (về tỷ lệ hút nƣớc phục hồi). ..................68 Bảng 3.15. Kết quả thí nghiệm tối ƣu hóa tỷ lệ hút nƣớc phục hồi. ........................71 Bảng 3.16. Tỷ lệ hút nƣớc phục hồi của sản phẩm ở thí nghiệm 15 và 16 ...............73 Bảng 3.17. ĐCLCQ của sản phẩm ở thí nghiệm 15 và 18 ........................................74 Bảng 3.18. Tỷ lệ hút nƣớc phục hồi của mẫu tối ƣu và mẫu phơi nắng ...................80 Bảng 3.19. ĐCLCQ của mẫu sấy tối ƣu....................................................................80 Bảng 3.20. ĐCLCQ của mẫu phơi nắng. ..................................................................81 Bảng 3.21. Kết quả kiểm tra vi sinh ..........................................................................83 vii DANH MỤC HÌNH Hình 2.1. Cá cơm săng tƣơi ......................................................................................36 Hình 2.2. Cấu tạo của tủ sấy BX hồng ngoại kết hợp với sấy lạnh ..........................37 Hình 2.3. Máy sấy BX hồng ngoại kết hợp sấy lạnh. ...............................................37 Hình 2.4. Buồng sấy. .................................................................................................37 Hình 2.5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ..............................................................................40 Hình 2.6. Cân điện tử ................................................................................................41 Hình 2.7. Bảng điều khiển của tủ sấy .......................................................................42 Hình 3.1. Biến đổi thời gian sấy cá cơm săng theo nhiệt độ sấy. .............................46 Hình 3.2. Biến đổi tỷ lệ hút nƣớc phục hồi theo nhiệt độ sấy. ..................................47 Hình 3.3. Biến đổi ĐCLCQ theo nhiệt độ sấy. .........................................................48 Hình 3.4. Biến đổi thời gian sấy theo vận tốc gió trong tủ sấy. ................................49 Hình 3.5. Biến đổi tỷ lệ hút nƣớc phục hồi theo vân tốc gió trong tủ sấy ................50 Hình 3.6. Biến đổi ĐCLCQ theo tốc độ gió trong tủ sấy..........................................51 Hình 3.7. Biến đổi thời gian sấy theo khoảng cách từ nguồn BX đến NL ...............51 Hình 3.8. Biến đổi tỷ lệ hút nƣớc phục hồi theo khoảng cách từ nguồn BX đến NL ...................................................................................................................................52 Hình 3.9. Biến đổi ĐCLCQ theo khoảng cách từ nguồn BX đến NL ......................53 Hình 3.10. Biến đổi khối lƣợng và độ ẩm của cá ở thí nghiệm 1 và 2. ....................55 Hình 3.11. Biến đổi khối lƣợng và độ ẩm của cá ở thí nghiệm 3 và 4 .....................56 Hình 3.12. Biến đổi khối lƣợng và độ ẩm của cá ở thí nghiệm 7 và 8. ....................56 Hình 3.13. Biến đổi khối lƣợng và độ ẩm của cá ở thí nghiệm 7 và 8 .....................57 Hình 3.14. Biến đổi khối lƣợng và độ ẩm của cá ở thí nghiệm tâm 9, 10 và 11. .....57 Hình 3.15. Tỷ lệ hút nƣớc phục hồi tại các thí nghiệm. ............................................58 Hình 3.17. Biến đổi độ ẩm của nguyên liệu ở các thí nghiệm tối ƣu ........................66 Hình 3.18. Tỷ lệ hút nƣớc phục hồi ở các thí nghiệm 17, 18, 19, 20 và 21 ..............72 Hình 3.19. Biến đổi khối lƣợng và độ ẩm theo thời gian sấy ở TN 15 và TN 18. ....73 Hình 3.20. Biến đổi độ ẩm của mẫu sấy tối ƣu và mẫu phơi nắng ...........................79 viii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT  Các ký hiệu: + G (g): khối lƣợng (gam). + W (%): độ ẩm (%).  Các chữ viết tắt: + BXHN: Bức xạ hồng ngoại + ĐCLCQ: Điểm chất lƣợng cảm quan. + NL: Nguyên liệu. + TN: Thí nghiệm. 1 PHẦN MỞ ĐẦU 1. Tình hình xuất khẩu thủy sản khô của Việt Nam. [15], [16], [17], [18]. Với bờ biển dài trên 3260km, thuộc vùng biển nhiệt đới, Việt Nam là nƣớc có điều kiện tự nhiên hết sức thuận lợi trong nghành thủy sản, đặc biệt trong việc nuôi trồng, đánh bắt thủy hải sản phục vụ cho nhu cầu trong nƣớc và xuất khẩu. Ngoài các sản phẩm tƣơi sống, đông lạnh, sản phẩm giá trị gia tăng…, sản phẩm thủy sản khô cũng là một mặt hàng quan trọng. Một số mặt hàng thủy sản khô nhƣ: cá khô, mực khô, tôm khô. Các mặt hàng này bao gồm các sản phẩm khô sống, khô chín, khô mặn. Theo số liệu thống kê của Tổng cục Hải quan, nủa đầu năm 2009, xuất khẩu thủy sản khô Việt Nam gặp nhiều khó khăn và sụt giảm ở hầu hết các thị trƣờng. Tháng 1/2009, xuất khẩu thủy sản khô chỉ đƣợc 1.232 tấn hàng sang 17 quốc gia trên thế giới, giảm mạnh so với 2.560 tấn cùng kỳ năm 2008, 2.344 tấn trong tháng 1/2007, 1.580 tấn trong tháng 1/2006 và 2.202 tấn trong tháng 1/2005. Kim ngạch xuất khẩu thủy sản khô của Việt Nam trong tháng 1/2009 đạt 5,92 triệu USD. Tuy nhiên, từ giữa năm 2009, xuất khẩu thủy sản khô của nƣớc ta lại có bƣớc tăng trƣởng mạnh, đánh dấu một năm thành công của thủy sản khô Việt Nam. Theo số liệu của Tổng cục Hải quan, xuất khẩu thủy sản khô năm 2009 đạt gần 43.000 tấn với giá trị trên 160 triệu USD, tăng 31,2% về số lƣợng và 9,9% về giá trị so với năm 2008. Mặc dù chỉ chiếm 3,77% tỷ trọng xuất khẩu, nhƣng đây vẫn là con số ấn tƣợng, đánh dấu một năm thành công của xuất khẩu thủy sản khô, trong điều kiện kinh tế thế giới suy thoái và nguồn nguyên liệu trong nƣớc bị khủng hoảng. Đặc biệt những tháng đầu năm 2010, các doanh nghiệp xuất khẩu mặt hàng thủy sản khô cũng đã ký kết nhiều hợp đồng với giá trị xuất khẩu tăng cao so với cùng kỳ năm trƣớc. Theo báo cáo mới nhất của Tổng cục Hải quan Việt Nam, ba tháng đầu năm 2010, Việt Nam đã xuất khẩu 6.258 tấn thủy sản khô với tổng giá trị xấp xỉ 24,2 triệu USD. Trong đó riêng tháng 3/2010, cả nƣớc xuất khẩu 3.232 tấn hàng khô tƣơng đƣơng 9,82 triệu USD, tăng 45,4% về số lƣợng và 3,5% về giá trị so với cùng kỳ năm trƣớc. Những diễn biến tích cực này chứng tỏ sự phục hồi dần dần của mặt 2 hàng xuất khẩu thủy sản này, đồng thời là tiền đề để xuất khẩu thủy sản khô bứt phá. 2. Tính cấp thiết của đề tài. Để đạt đƣợc kết quả trên thì ngoài việc phát triển nuôi trồng, đầu tƣ cho khai thác để tăng sản lƣợng, đầu tƣ cho hoạt động marketing thì thay đổi mới công nghệ theo hƣớng công nghiệp hóa, hiện đại hóa, nhằm tăng giá trị sản phẩm, tăng giá trị kinh tế, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm là vấn đề rất cấp thiết. Mặc dù trữ lƣợng nguồn cá cơm nƣớc ta lớn, có chất lƣợng tốt, đƣợc nhiều bạn hàng lớn nhƣ Nga, Trung Quốc, Hàn Quốc, Đài Loan… ƣa chuộng, tuy nhiên do kỹ thuật chế biến và bảo quản chƣa tốt nên sản phẩm có chất lƣợng không cao: nhiều nấm mốc, độ ẩm còn cao 26 ÷ 28%, tỷ lệ gẫy đầu tới trên 15%, mùi vị chƣa thật hấp dẫn, chất lƣợng không ổn định. Về công nghệ chế biến thủy sản khô ở Việt Nam đang còn rất thủ công, chƣa đƣợc chú trọng đầu tƣ một cách đúng mức, chủ yếu làm khô bằng phƣơng pháp truyền thống: phơi nắng, làm khô bằng không khí nóng từ lò than. Các phƣơng pháp này phụ thuộc nhiều vào thời tiết, thời gian sấy kéo dài, chất lƣợng sản phẩm không cao, tỷ lệ hao hụt cũng nhƣ phế phẩm lớn, đặc biệt không đảm bảo vấn đề vệ sinh an toàn thực phẩm, do đó không đáp ứng đƣợc yêu cầu cho xuất khẩu, đặc biệt xuất khẩu vào các thị trƣờng khó tính nhƣ: Mỹ, Nhật, EU… Do đó việc tìm tòi, ứng dụng công nghệ, phƣơng pháp sấy mới, tiến tiến vào sấy khô các sản phẩm thủy sản, nông sản là yêu cầu hết sức cần thiết và phù hợp với yêu cầu thực tiễn hiện nay khi chất lƣợng và vệ sinh an toàn thực phẩm luôn đƣợc đặt lên hàng đầu. Công nghệ sấy bức xạ hồng ngoại (BXHN) là một trong những công nghệ mới trong lĩnh vực sấy khô, đang bắt đầu đƣợc ứng dụng mạnh để sấy khô các mặt hàng nông sản, thủy sản. Công nghệ sấy này có nhiều ƣu điểm vƣợt trội so với các công nghệ sấy thông thƣờng khác nhƣ: + Giảm thời gian sấy, nhiệt độ sấy thấp và ổn định do đó sản phẩm có chất lƣợng tốt và đều. 3 + Tia hồng ngoại có tính tiêu diệt vi sinh vật do đó sản phẩm có chất lƣợng cao, thời gian bảo quản dài. + An toàn cho ngƣời vận hành, môi trƣờng; đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm cho sản phẩm… và rất nhiều ƣu điểm khác. Xuất phát từ ý nghĩa và yêu cầu thực tiễn tôi tiến hành nghiên cứu đề tài “Tối ƣu hóa quá trình sấy cá cơm săng (Stolephorus tri) bằng thiết bị sấy bức xạ hồng ngoại kết hợp với sấy lạnh”, nhằm khẳng định lại tính ƣu việt của công nghệ sấy BXHN, đồng thời tìm ra chế độ sấy tối ƣu cho nguyên liệu cá cơm săng, tạo ra sản phẩm có chất lƣợng tốt, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm, đáp ứng nhu cầu trong nƣớc và xuất khẩu. 3. Ý nghĩa khoa học của đề tài Nghiên cứu các yếu tố ảnh hƣởng đến quá trình sấy cá cơm săng bằng phƣơng pháp sấy gốm BXHN chọn lọc kết hợp sấy lạnh, từ đó tìm ra các thông số tối ƣu cho quá trình sấy, sao cho thời gian sấy là ngắn nhất mà vẫn đảm bảo chất lƣợng cá cơm khô. Đồng thời khẳng định tính ƣu việt của BXHN trong việc sấy khô thủy sản so với các phƣơng pháp làm khô thông thƣờng nhƣ: sấy bằng không khí nóng đối lƣu cƣỡng bức, phơi nắng … 4. Ý nghĩa thực tiễn của đề tài Nghiên cứu ứng dụng BXHN vào việc sấy khô các sản phẩm thủy sản sẽ tạo ra các sản phẩm khô có chất lƣợng cao mang lại ý nghĩa thực tiễn rất lớn: Công nghiệp hóa, hiện đại hóa công nghệ sấy khô thủy sản nói riêng, công nghệ thực phẩm nói chung. Nâng cao chất lƣợng sản phẩm khô: đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm, giảm tổn thất chất dinh dƣỡng… Giảm tỷ lệ phế phụ phẩm, giảm ô nhiễm môi trƣờng đặc biệt là so với phƣơng pháp truyền thống (phơi nắng). 4 Sản phẩm khô có chất lƣợng cao, giá trị kinh tế cao, đáp ứng các yêu cầu về xuất khẩu. Từ đó thúc đẩy sự phát triển ngành thủy sản khô nói riêng và ngành thủy sản của Việt Nam nói chung. 5. Nội dung nghiên cứu chính của đề tài Khảo sát chung về nguyên liệu cá cơm. Xây dựng quy trình công nghệ sấy cá cơm săng trên máy sấy hồng ngoại kết hợp sấy lạnh Tìm ra chế độ sấy tối ƣu cho sản phẩm cá cơm khô với phƣơng pháp sấy BXHN kết hợp với sấy lạnh. Phân tích, đánh giá một số chỉ tiêu chất lƣợng của sản phẩm cá cơm khô sấy BXHN kết hợp và so sánh với phƣơng pháp phơi nắng thông thƣờng. 5 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 6 1.1 . TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU CÁ CƠM 1.1.1 . Tổng quan về nguyên liệu cá cơm [2], [8]. Cá cơm (Stolephorus) thuộc họ cá Trổng (engraulidae) là họ cá đứng đầu về sản lƣợng trong ngành khai thác hiện nay trên thế giới và là đối tƣợng đánh bắt quan trọng trong nghề cá nổi ven biển phân bố rộng từ Bắc đến Nam ở nƣớc ta. Theo ƣớc tính của Viện nghiên cứu biển Nha Trang trữ lƣợng cá cơm của nƣớc ta vào khoảng 50 ÷ 60 vạn tấn. Cá cơm thƣờng sống thành từng đàn chủ yếu tập trung ở các vùng ven biển (độ sâu dƣới 100m) của biển nhiệt đới và cận nhiệt đới, có một số loài phân bố rộng vào các cửa sông. Các nơi có sản lƣợng cá cơm cao là: Quảng Ninh, Cửa Lò, Bình Định, Quảng Nam, Đà Nẵng, Nha Trang, Phan Thiết. Các loài chiếm ƣu thế trong khai thác là: cá cơm than - stolephorus heterolobus Ruppel ở Phú Quốc, cá cơm trổng (hay cá cơm Ấn Độ) - stolephorus indicus Bleeker ở Bình Định, cá cơm đỏ Stolephorus zollingeri Bleeker và cá cơm săng - Stlephorus tri bleeker ở Nha Trang. Ở Việt Nam giống cá cơm có khoảng 140 loài, các loài thƣờng gặp : 1.1.1.1. Cá cơm săng (Stolephorus tri): Bộ Cá Trích (tên Việt Nam) Clupeiformes (tên khoa học) Họ Cá Trổng (tên Việt Nam) Engraulidae (tên khoa học) - Giống Cá Cơm (tên Việt Nam) Stolephorus (tên khoa học) - Loài Cá Cơm săng (tên Việt Nam) Spined Anchovy (tên khoa học) Stolephorus tri (tên khoa học) 7  Môi trường sống Ở các vùng ven biển và các cửa sông.  Đặc điểm sinh học Cá cơm săng thƣờng kết thành đàn lớn, ở trên các tầng giữa và trên bề mặt, thích ánh sáng đèn. Thức ăn chủ yếu là tảo silic và chân mái chèo Copepoda. Hằng năm cá thƣờng đẻ vào tháng 2 đến tháng 6 ở gần ven biển và cửa sông.  Đặc điểm hình thái Thân dài, dẹp bên. Đầu tƣơng đối to. Mõm ngắn. Mắt tƣơng đối to, không có màng mắt. Khoảng cách hai mắt rộng. Lỗ mũi ở giữa viền mắt và mút mõm. Miệng dƣới. Trên hàm và xƣơng khẩu cái đều có các răng rất bé. Khe mang rộng. Xƣơng lắp mang mỏng, trơn liền nhau. Lƣợc mang dài và nhỏ, có mang giả. Vây lƣng tƣơng đối lớn, khởi điểm ở sau khởi điểm vây bụng, có gai nhỏ, nhọn trƣớc vây. Khởi điểm vây hậu môn dƣới gốc vây lƣng. Vây ngực tƣơng đối nhỏ hoặc bình thƣờng. Vây bụng hơi to. Vây đuôi rộng, dạng phân thùy. Thân phủ vảy tròn, dễ rụng. Không có đƣờng bên, hậu môn ở cách xa vây hậu môn và gần phía sau bụng. thân màu trắng, bên thân có một dải bạc óng ánh. Các vây màu trắng, riêng vây đuôi màu xanh lục. Cá cơm săng thƣờng có chiều dài thân gấp 4.4 ÷ 5.2 lần chiều cao thân, gấp 4.2 ÷ 4.5 lần chiều dài đầu, chiều dài đầu gấp 4 ÷ 6 lần chiều dài mõm. Kích thƣớc thông thƣờng của cá cơm thƣờng là 50 ÷ 70 mm, lớn nhất là 100 mm.  Đặc điểm phân bố Trên Thế Giới cá cơm thƣờng chủ yếu ở các nƣớc nhiệt đới nhƣ: Indonesia, Malaysia, Thái Lan, Philippin, Trung Quốc, Nam Triều Tiên, Ấn Độ, các nƣớc Đông Phi, biển Ả Rập, Vịnh Aden, Madagasca, Mauritius... Ở Việt Nam cá cơm thƣờng phân bố chủ yếu ở các vùng biển nhƣ: Quảng Ninh, Hải Phòng, Thanh Hóa, Thái Bình, Nam Định, Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh, Thừa Thiên Huế, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định, Phú Yên, Khánh Hòa, Ninh Thuận, Bình Thuận, Vũng Tàu, Tiền Giang, Bến Tre, Trà Vinh, Sóc Trăng, Bạc Liêu, Kiên Giang, Cà Mau và vịnh Thái Lan…. 8  Đặc điểm khai thác Cá cơm săng có mùa vụ khai thác quanh năm, rộ nhất vào tháng 8 ÷ 10. Dụng cụ khai thác thƣờng là các loại lƣới, vó, xăm, mành.. Ngƣời ta thƣờng khai thác cá có kích thƣớc từ 40 ÷ 70 mm, cỡ lớn tối đa là 95mm.  Đặc điểm kinh tế Cá cơm săng có giá trị kinh tế tƣơng đối lớn. Sản lƣợng khai thác hàng năm có thể lên đến hàng ngàn tấn, mỗi mẻ có thể đạt khoảng 2 ÷ 2,5 nghìn tấn. Giá trị sử dụng có thể dùng làm nƣớc mắm, phơi khô, ăn tƣơi, muối chua và làm bột cá dành cho gia súc… 1.1.1.2. Cá cơm thƣờng (Stolephorus commersonii) Bộ Cá trích (tên Việt Nam) Cluperformes (tên khoa học) Họ Cá trổng (tên Việt Nam) Engraulidae (tên khoa học) Giống Cá Cơm (tên Việt Nam) Stolephorus (tên khoa học) Loài Cá Cơm thƣờng (tên Việt Nam) Stolephorus commersonii (tên khoa học) Commerson’s anchovy (tên tiếng anh)  Môi trường sống Cũng giống nhƣ cá cơm săng cá Cơm thƣờng là loài sống ở ven biển và cửa sông, vụng, vịnh nƣớc lợ.  Đặc điểm sinh học 9 Cá cơm thƣờng thƣờng kết thành đàn lớn, ở trên các tầng giữa và trên bề mặt, thích ánh sáng đèn. Thức ăn chủ yếu là tảo silic và chân mái chèo Copepoda. Hằng năm cá thƣờng đẻ vào tháng 2 đến tháng 6 ở gần ven biển và cửa sông.  Đặc điểm hình thái Thân dài, dẹp bên. Đầu tƣơng đối to. Mõm hơi nhọn. Mắt to, không có màng mắt. Khoảng cách mắt rộng, ở giữa có một gờ nổi nên theo chiều dọc. Lỗ mũi rộng, ở giữa mắt và mõm. Miệng rộng, hơi xiên, răng rất nhỏ ở trên hai hàm và xƣơng khẩu cái. Khe mang rộng. Xƣơng lắp mang trơn liền. màng lắp mang hơi liền nhau. Lƣợc mang dẹp, mỏng nhƣng cứng. Mang giả phát triển. Có một vây lƣng tƣơng đối to, khởi điểm ở gần khởi điểm vây hậu môn hơn gốc vây bụng. Vây hậu môn to và dài, viền dƣới thành hình cung, khởi điểm ngang giữa gốc vây lƣng. Vây ngực to vừa, ở thấp. Vây bụng nhỏ, vây đuôi rộng, phân thùy. Hậu môn ở trƣớc vây hậu môn. Vẩy tròn, dễ rụng, gốc vây ngực có vẩy nách dài. Thân màu trắng, trên đầu có hai chấm màu xanh đậm, bên thân có một sọc màu trắng nhƣ giải bạc. Cá cơm thƣờng có chiều dài thân gấp 4,4 ÷ 5,2 lần chiều cao thân, gấp 4,2 ÷ 4,5 lần chiều dài đầu, chiều dài đầu gấp 4 ÷ 6 lần chiều dài mõm. Kích thƣớc thông thƣờng của cá cơm thƣờng là 50 ÷ 70 mm, lớn nhất là 100 mm.  Đặc điểm phân bố Cá cơm thƣờng chủ yếu ở các nƣớc nhiệt đới nhƣ: Indonesia, Malaysia, Thái Lan, Philippin, Trung Quốc, Nam Triều Tiên, Ấn Độ, các nƣớc Đông Phi, biển Ả Rập, Vịnh Aden, Madagasca, Mauritius… Ở Việt Nam cá cơm thƣờng phân bố chủ yếu ở các vùng biển nhƣ: Quảng Ninh, Hải Phòng, Thanh Hóa, Thái Bình, Nam Định, Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh, Thừa Thiên Huế, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định, Phú Yên, Khánh Hòa, Ninh Thuận, Bình Thuận, Vũng Tàu, Tiền Giang, Bến Tre, Trà Vinh, Sóc Trăng, Bạc Liêu, Kiên Giang, Cà Mau và vịnh Thái Lan…  Đặc điểm khai thác 10 Cá cơm thƣờng có mùa vụ khai thác quanh năm, rộ nhất vào tháng 9 đến tháng 3 năm sau… Dụng cụ khai thác thƣờng là các loại lƣới vây, vó, xăm, rùng, mành… Ngƣời ta thƣờng khai thác cá có kích thƣớc từ 70 ÷ 80 mm, lớn nhất là 125mm.  Đặc điểm kinh tế Cá cơm thƣờng có sản lƣợng khai thác đƣợc nhiều nhất so với các loài cá cơm khác, có thể lên đến hàng ngàn tấn mỗi năm, mỗi mẻ có thể đạt 4 ÷ 5 tấn cá. Giá trị sử dụng có thể dùng để ăn tƣơi, phơi khô, sấy khô, làm nƣớc mắm, mắm chua. 1.1.1.3. Cá cơm trỏng Bộ Cá Trích (tên Việt Nam) Clupeiformes (tên khoa học) Họ Cá Trỏng (Tên Việt Nam) Engraulidae (tên khoa học) Giống Cá Cơm (tên Việt Nam) Stolephorus (tên khoa học) Loài Cá Cơm trổng (tên Việt Nam) Stolephorus indicus (tên khoa học) Indica’s anchovy (tên tiếng anh) Môi trường sống Cá cơm trỏng thƣờng sống ở các vùng biển ven bờ và các cửa sông có độ muối thấp.  Đặc điểm sinh học 11 Cá cơm trỏng thƣờng kết thành đàn lớn, bơi lội ở các tầng giữa và trên mặt của các vùng biển ven bờ hay cửa sông có độ muối thấp, có thể ngƣợc dòng nƣớc thủy triều vào sông ở vùng nƣớc lợ, thích ánh sáng đèn. Cá cơm trỏng có thân hình to hơn so với các loại cá cơm khác, thƣờng đẻ trứng vào tháng 2 đến tháng 6, thức ăn chủ yếu là thực vật nổi.  Đặc điểm hình thái Thân dài, hình trụ, hơi dẹp bên. Đầu tƣơng đối dài. Mõm tù nhƣng hơi lồi ra phía trƣớc. Mắt tƣơng đối to, không có màng mắt. Khoảng cách hai mắt rộng, hơi gồ lên. Lỗ mũi rộng, ở giữa mõm và mắt. Miệng rất rộng, nằm dƣới, hơi xiên. Mút sau cùng của xƣơng hàm trên gần đến gần đến khe mang. Khe mang rất rộng. Xƣơng lắp mang trơn liền. Màng nắp mang hơi liền với nhau. Lƣợc mang dài và nhiều. Có mang giả phát triển. Có một vây lƣng tƣơng đối to, khởi điểm gần ngang điểm giữa của khoảng cách từ vây bụng đến vây hậu môn. Vây hậu môn rộng, tƣơng đối dài, khởi điểm ở ngang giữa gốc vây lƣng. Vây ngực to vừa ở thấp. Vây bụng nhỏ vừa. Vây đuôi tƣơng đối dài, phân thùy. Hậu môn gần vây hậu môn. Vẩy tròn, dễ rụng, gốc vây ngực và vây bụng có vẩy nách dài. Thân màu trắng, bên thân có một sọc dài màu trắng bạc, trên đầu có chấm màu xanh lục. Vây lƣng và vây đuôi màu hơi xanh lục. Các vây khác đều màu trắng. Cá cơm trỏng có chiều dài thân gấp 4,9 ÷ 5,3 lần chiều cao thân, gấp 4,0 ÷ 4,9 lần chiều dài đầu.  Đặc điểm phân bố Cá cơm trỏng chủ yếu ở các nƣớc nhiệt đới nhƣ: Ấn Độ, Malaysia, Indonesia, Singapo, Thái Lan, Campuchia, Trung Quốc và Nhật Bản, bờ biển Đông Phi… Ở Việt Nam cá cơm trỏng thƣờng gặp ở vịnh Bắc Bộ, vùng biển Trung Bộ và vịnh Thái Lan…  Đặc điểm khai thác Cá cơm trỏng có mùa vụ khai thác từ tháng 9 đến tháng 3 năm sau. Dụng cụ khai thác thƣờng là các loại lƣới vây, vó, xăm đáy, rùng, mành… 12 Ngƣời ta thƣờng khai thác cá có chiều dài từ 90 ÷ 100 mm, kích thƣớc dài nhất là 135 mm.  Đặc điểm kinh tế Cá cơm trỏng có sản lƣợng khai thác ít nhất. Giá trị sử dụng thƣờng dùng để ăn tƣơi, phơi khô, làm mắm, chế biến bột cá… 1.1.2. THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÁ CƠM 1.1.2.1. Thành phần các axit amin của cá cơm tƣơi Bảng 1.1. Thành phần các axit amin của cá cơm tƣơi. STT Tên axit amin Cá tƣơi 1 Alanine 418 2 Glycine 323 3 Valine 366 4 Leucine 563 5 Ísoleucine 338 6 Threonine 321 7 Serine 299 8 Aspartic axit 722 9 Methyonine 229 10 Phenylalanine 281 11 Glutamic axit 950 12 Lysine 598 13 Histidine 168 14 Tyrosine 251 15 Tryptophan 83 16 Arginine 398 17 Proline 252 18 Cystin 62