Luận văn Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian, nồng độ phụ gia khi ngâm quay đối với khối lượng và chất lượng của cá Tra Fillet tại công ty TNHH Biển Đông

nước giếng (1) có độ sâu 150 m (giếng ở vị trí nền đất cao hơn so với xung quanh, đặt cách xa hệ thống xử lý nước thải và các nguồn lây nhiễm). Sau đó nước bơm lên các bồn chứa (3) có dung tích 50 m3 (bể chứa có nắp đậy kín nhằm ngăn chận tác nhân ô nhiễm từ bên ngoài). Tại đây, nước được bơm định Giếng (1) Bồn chứa (3) Lọc thô (3) Khử mùi (5) Khử Ion (6) Lọc tinh (7) Định lượng chlorine (8) Bể chứa (9) Thiết bị làm nóng, lạnh (10) Điều áp qua bể (11) Định lượng chlorine (2) Sản xuất đá vẩy Phân xưởng sản xuất Thực tập tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng 27 lượng chlorine (2) để khử nhằm giảm số lượng vi sinh vật ngay từ đầu. Kế đó, nước được bơm đến thiết bị lọc thô (4) để loại bỏ: phèn, đất, cát, chất tạp lơ lửngtiếp tục qua thiết bị khử mùi (5), thiết bị khử ion (6), Ca2+, Mg2+ để làm mềm nước. Sau đó, được bơm qua thiết bị lọc tinh (7) sau khi ra khỏi thiết bị lọc tinh, nước được bơm định lượng chlorine (8), đưa qua các bể chứa nước đã xử lý (9) dung tích 50 m 3 để phục vụ cho sản xuất, trước khi nước đưa vào sản xuất thì điều áp qua bể (11), để cho phù hợp với mục đích sản xuất. Công suất của hệ thống xử lý nước là 30 m3/giờ. Ngoài ra, tùy theo mục đích và yêu cầu sử dụng, nước từ bể chứa nước xử lý có thể được đưa qua thiết bị làm nóng hay làm lạnh (10) rồi mới qua thiết bị điều áp để vào xưởng sử dụng cho mục đích đó. b. Những vấn đề quan tâm khi xử lý nước: - Độ cứng của nước có ảnh hưởng đến hiệu quả chất lượng tẩy rửa và ảnh hưởng đến thiết bị làm nóng (nếu có). - Chất hữu cơ có trong nước thì hiệu quả tiêu diệt vi sinh vật của chlorine sẽ không phát huy. 3.7.2 Sơ đồ xử lý nước thải Hình 9: Sơ đồ hệ thống xử lý nước thải Giải thích: - Hố gas: Là nơi nhận nước thải từ khu vực chế biến chảy về. Sau đó, được công nhân dùng vợt tách mở trong nước thải. - Bồn acroten: Bồn này có nắp đậy kín, mục đích là ủ để phân giải chất hữu cơ có trong nước nhờ vi sinh vật. NƯỚC THẢI BỒN ACROTEN HỐ GAS BỒN LẮNG BỒN LỌC BỒN KHỬ TRÙNG SÔNG Thực tập tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng 28 - Bồn lắng: Ở đây nước thải được lắng các tạp chất, chất bùn sau khi phân giải, việc tồn động chất bùn dưới đáy bồn sẽ được bơm ra thường xuyên. - Bồn lọc: Có dạng hình trụ, bên trong có thêm một hình trụ tròn, nhỏ. Hình trụ tròn, nhỏ này chứa đá vôi hoặc than để lọc nước từ bồn lắng. Sau khi lọc xong, nước chảy ra hình trụ tròn lớn và được bơm định lượng chlorine để khử trùng nước. - Bồn khử trùng: Sau khi được bơm định lượng chlorine, nước chảy qua bồn khử trùng, trong bồn khử trùng có thiết bị kẻ đường Zic Zac nhằm tăng dòng chảy của nước, tạo thời gian cho chlorin tác động trước khi thải ra sông. Thực tập tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng 29 CHƯƠNG IV. LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 4.1 Nguyên liệu cá tra, phụ gia 4.1.1 Đặc điểm sinh học của cá tra a. Phânloại Cá tra là một trong số 11 loài thuộc họ cá tra (Pangasidae) đã được xác định ở sông Cửu Long. Tài liệu phân loại gần đây nhất của tác giả W. Rainboth xếp cá tra nằm trong nhóm cá tra dầu. Cá tra được phân loại như sau: Bộ cá nheo Siluriformes Họ cá tra Pangasidae Giống cá tra dầu Pangasianodon Loài cá tra Pangasianodon hypophthalmus (Sauvage 1878) b. Phân bố Cá tra phân bố ở lưu vực sông Mê Kông, có mặt ở 4 nước Lào, Việt Nam, Campuchia và Thái lan. Cá trưởng thành chỉ thấy trong ao nuôi, rất ít gặp trong tự nhiên địa phận Việt Nam. c. Hình thái, sinh lý Cá tra là cá da trơn (không vẩy), thân dài, lưng xám đen, bụng hơi bạc, miệng rộng, có 2 đôi râu dài. Cá tra sống chủ yếu trong nước ngọt, có thể sống ở vùng nước hơi lợ , có thể chịu đựng được nước phèn với pH > 5, dễ chết ở nhiệt độ thấp dưới 15 oC, nhưng chịu nóng tới 39oC. Cá tra có số lượng hồng cầu trong máu nhiều hơn các loài cá khác. Cá có cơ quan hô hấp phụ và còn có thể hô hấp bằng bóng khí và da nên chịu đựng được môi trường nước thiếu oxy hoà tan. Tiêu hao oxy và ngưỡng oxy của cá tra thấp hơn 3 lần so với cá mè trắng. d. Đặc điểm dinh dưỡng Cá tra khi hết noãn hoàn thì thích ăn mồi tươi sống, vì vậy chúng ăn thịt lẫn nhau ngay trong bể ấp và chúng tiếp tục ăn nhau nếu cá ươn không được cho ăn đầy đủ. Dạ dày của cá phình to hình chữ U và co giãn được, ruột cá tra ngắn, không gấp khúc lên nhau mà dính vào màng treo ruột ngay dưới bóng khí và tuyến sinh dục. Dạ dày to và ruột ngắn là đặc điểm của cá thiên về ăn thịt. Ngay khi vừa hết noãn hoàn cá thể hiện tính ăn thịt và ăn lẫn nhau. Trong quá trình ương nuôi thành cá giống trong ao, chúng ăn các loại phù du động vật và các thức ăn nhân tạo. Khi cá lớn thể hiện tính ăn rộng, ăn đáy và ăn tạp thiên về động vật nhưng dễ chuyển đổi loại thức ăn. Trong điều kiện thiếu thức ăn, cá có thể sử dụng các loại thức ăn bắt buộc khác như mùn bã hữu cơ, thức ăn có nguồn Thực tập tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng 30 gốc động vật. Trong ao nuôi cá tra có khả năng thích nghi với nhiều loại thức ăn khác nhau như cám, rau, động vật đáy. Bảng 1: Thành phần thức ăn trong ruột cá tra ngoài tự nhiên Nhuyễn thể 35,4 % Cá nhỏ 31,8 % Côn trùng 18,2 % Thực vật dương đẳng 10,7 % Thực vật đa bào 1,6 % Giáp xác 2,3 % Theo D. Menon P.I Cheko (1955) e. Đặc điểm sinh trưởng Cá tra có tốc độ tăng trưởng tương đối nhanh, còn nhỏ cá tăng trưởng nhanh về chiều dài. Cá ương trong ao sau 2 tháng đã đạt chiều dài 10 – 12 cm (14 – 15 gam). Từ khoảng 2,5 kg trở đi, mức tăng khối lượng nhanh hơn so với tăng chiều dài cơ thể. Cở cá trên 10 tuổi trong tự nhiên (ở Campuchia) tăng trọng rất ít. Cá tra trong tự nhiên có thể sống trên 20 năm. Đã gặp cở cá trong tự nhiên 18 kg hoặc có mẫu cá dài tới 1,8 m. Trong ao nuôi vỗ, cá bố mẹ cho đẻ đạt tới 25 kg ở cá 10 năm tuổi. Nuôi trong ao 1 năm cá đạt 1 ÷ 1,5 kg/con (năm đầu tiên), những năm về sau cá tăng trọng nhanh hơn, có khi đạt tới 5 ÷ 6 kg/năm tuỳ thuộc môi trường sống và sự cung cấp thức ăn cũng như loại thức ăn có hàm lượng đạm nhiều hay ít. Độ béo Fulton của cá tăng dần theo trọng lượng và nhanh nhất ở những năm đầu, cá đực thường có độ béo cao hơn cá cái và độ béo thường giảm đi khi vào mùa sinh sản. f. Đặc điểm sinh sản Tuổi thành thục của cá đực là 2 và cá cái 3 tuổi, khối lượng cá thành thục lần đầu từ 2,5 – 3 kg. Cá tra không có cơ quan sinh dục phụ (sinh dục thứ cấp), nên nếu chỉ nhìn hình dáng bên ngoài thì khó phân biệt được cá đực, cái. Ở thời kỳ thành thục, tuyến sinh dục ở cá đực phát triển lớn gọi là buồng tinh hay tinh sào, ở cá cái gọi là buồng trứng hay noãn sào. Tuyến sinh dục của cá tra bắt đầu phân biệt được đực cái từ giai đoạn II tuy màu sắc chưa khác nhau nhiều. Các giai đoạn sau, buồng trứng tăng về kích thước, hạt trứng màu vàng, tinh sào có hình dạng phân nhánh, màu hồng chuyển sang màu trắng sữa. Hệ số thành thục của cá tra khảo sát được trong tự nhiên từ 1,76 ÷ 12,94 (cá cái) và từ 0,83 ÷ 2,1 (cá đực) ở cá đánh bắt tự nhiên trên sông cở từ 8 ÷ 11 kg (Nguyễn Văn Trọng, 1989). Trong ao nuôi vỗ, hệ số thành thục cá tra cái có thể đạt tới 19,5 %. Mùa vụ thành thục của cá trong tự nhiên bắt đầu từ tháng 5 - 6 dương lịch. Cá đẻ trứng dính vào giá thể thường là rể của loài cây sống ven sông Gimenila asiatica, sau 24 giờ thì trứng nở thành cá bột và trôi về hạ nguồn. Thực tập tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng 31 Trong sinh sản nhân tạo, ta có thể nuôi thành thục sớm và cho đẻ sớm hơn trong tự nhiên (từ tháng 3 dương lịch hàng năm), cá tra có thể tái phát dục 1 ÷ 3 lần trong một năm. Số lượng trứng đếm được trong buồng trứng của cá gọi là sức sinh sản tuyệt đối. Sức sinh sản tuyệt đối của cá tra từ 200 ngàn đến vài triệu trứng. Sức sinh sản tương đối có thể tới 135 ngàn trứng/kg cá cái. Kích thước của trứng cá tra tương đối nhỏ và có tính dính. Trứng sắp đẻ có đường kính trung bình 1 mm. Sau khi đẻ ra và hút nước đường kính trứng khi trương nước có thể tới 1,5 ÷ 1,6 mm. 4.1.2 Thành phần hóa học của cá Thành phần hoá học của cá bao gồm nước, protein, lipid, khoáng, glucid, vitamin,..Trong đó nước, protein, lipid, khoáng chiếm tương đối nhiều còn glucid thường tồn tại dưới dạng glycogen. Bảng 2: Thành phần chính của cá tra Thành phần (%) Đạm 14 -17 Béo 2 - 4 Độ ẩm 75 - 78 Các thành phần khác 1- 9 LVTN 2003- Đặng Thị Thảo Nguyên và Phạm Thị Cần Thơ a. Protein của thịt cá Là thành phần quan trọng và chủ yếu, chiếm 70 ÷ 80 % thành phần chất khô bao gồm ba nhóm lớn *.Sợi cơ (fibrillar proteins) Gồm các sợi myosin, actin, actomyosin và tropomyosin chiếm khoảng 70 ÷ 80 % hàm lượng protein. Các protein này hoà tan trong dung dịch muối trung tính loãng có độ phân cức lớn (> 0,5 M) Myosin là protid thuộc loại globulin chiếm khoảng 40 ÷ 50 % protein thịt cá, đông đặc ở nhiệt độ 45 ÷ 50oC. Hoà tan trong dung dịch muối trong tính loãng, kết tủa ở môi trường acid có pH = 5 ÷ 6. * Chất cơ (sarcoplasmic protein) Gồm myoalbumin, globulin và các enzyme, chiếm khoảng 25 ÷ 30 % protein. Các protein này hoà tan trong dung dịch muối trung tính loãng có độ phân cực nhỏ (<0,5 M). *Mô liên kết Bao gồm các sợi collagen và elastin chiếm khoảng 3 %. Điểm đẳng điện của cá ở khoảng pH = 4,5 ÷ 5,5 Thực tập tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng 32 b. Thành phần phi protein Là thành phần hoà tan trong nước, có trọng lượng phân tử thấp bao gồm các hợp chất bay hơi cretine. Thành phần chất ngấm ra của thịt cá Chất có tính hoà tan trong nứớc lấy ra được từ thịt cá bằng cách ngâm vào trong nước ấm hoặc nước sôi được gọi là chất ngấm ra. Chất ngấm ra có ba loại -Loại chất hữu cơ có đạm. -Loại chất hữu cơ không đạm -Chất vô cơ chủ yếu là lân, Kali, Natri, Canxi, .. c. Chất béo của thịt cá Thành phần chính của chất béo trong cá là triglyceride. Chủ yếu là các acid béo chưa bão hoà (14 – 22 nguyên tử cacbon, 4- 6 nối đôi) chiếm khoảng 70 %. Các chất béo trong cá chứa nhiều acid béo chưa bão hoà do đó rất dễ bị oxy hoá sinh ra các sản phẩm cấp thấp như alđehye, ceton, Hàm lượng phospholipid chiếm ít hơn 1 % tổng hàm lượng chất béo trong cá, phospholipid không là nguồn cung cấp năng lượng chính. Thành phần chính của sterol trong mô cơ cá là cholesterol. Điểm đông đặc của dầu cá thấp hơn các động vật khác. d. Các loại vitamin và khoáng Các vitamin chủ yếu là vitamin nhóm B (thiamin, riboflavin và B12), ngoài ra trong các loài cá béo còn có vitamin A, D. Nguồn chất khoáng chủ yếu là Ca, P. Fe, Cu,S,..Ngoài ra còn có niken, coban, chì, kẽm, asen. 4.1.3 Sự biến đổi của cá sau khi chết a. Giai đoạn tiết nhớt Khi cá hấp hối, lượng nhớt tiết ra càng lúc càng nhiều, có khi dày đến 5 mm. Thành phần cấu tạo của nhớt chủ yếu là Glucose Protein (Mucine), bình thường khi cá sống thì lớp nhớt như có tác dụng như là một lớp bảo vệ cơ thể cá nhưng khi chết thì nó trở thành môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển. Nhớt ban đầu có màu trong suốt nhưng sau khi cá chết do sự phát triển của vi khuẩn làm nhớt dần biến đục. Ở giai đoạn này chỉ có lớp nhớt bị phân hủy, thịt cá bên trong vẫn còn tươi. Do đó có thể rửa sạch nhớt trước khi chế biến thì vẫn đảm bảo chất lượng sản phẩm. Thực tập tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng 33 b. Giai đoạn co cứng Cơ thể cá đình chỉ việc tiết nhớt thì bắt đầu co cứng lại dần, từ cơ cổ lan dần sang sống lưng đến bắp cơ ở thân và cuối cùng là đuôi. Sự co cứng xảy ra do một loạt biến đổi sinh hóa phức tạp trong cơ bắp gồm: Quá trình phân giải glycogen, quá trình phân giải ATP và creatinphosphat, sự tạo thành hợp chất actomyosine Sự phân giải glycogen (C6H12O6)n + nH2O  2n C3H6O3 Hình 10: Sơ đồ phân giải glycogen Khi cá chết, mô cơ bị ngừng cung cấp oxy do máu không còn bơm qua tim và không tuần hoàn qua mang là nơi có nhiều oxy khi cá còn sống. Do không có oxy cung cấp cho việc hô hấp bình thường nên việc sản sinh ra năng lượng từ sự chuyển hóa các chất dinh dưỡng sẽ bị hạn chế nhiều. Khi đó glycogen (cacbohydrate dự trữ) bị phân giải dưới tác dụng của men glycolysis trong điều kiện không có oxy bằng con đường Embden – Meyerhof, dẫn đến sự tích tụ acid lactic làm giảm pH của cơ thịt cá. Nói chung, trạng thái dinh dưỡng của cá, hiện tượng sốc và mức độ hoạt động trước khi chết cũng ảnh hưởng lớn đến hàm lượng glycogen dự trữ và do đó ảnh hưởng đến pH cuối cùng của cá sau khi chết. Sự phân giải ATP ATP chiếm khoảng 0,3 % khối lượng bắp cơ, là một hợp chất chứa năng lượng cho sự làm việc của cơ bắp. ATP bị thủy phân dưới ảnh hưởng của enzyme ATP- ase của miozin tạo thành ADP và phosphate vô cơ tự do, phần năng lượng được giải phóng tham gia vào hoạt động của cơ bắp. Glycogen Phosphoryl phân Thủy phân Glycose - 1 - phosphat Glycose - 6 -phosphate Acid lactic Glucose Maltose Dextrin Hexokinase Phospho monoesterase Glycolyis Thực tập tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng 34 Sau khi chết, ATP bị phân hủy nhanh tạo thành inosine monophosphate (IMP) bởi enzyme nội bào (sự tự phân). Tiếp theo sự phân giải của IMP tạo thành inosine và hypoxanthine là chậm hơn nhiều và được xúc tác chính bởi enzyme nội bào IMP phosphohydrolase và inosine ribohydrolase, cùng với sự tham gia của enzyme có trong vi khuẩn khi thời gian bảo quản tăng. ATP bị phân hủy theo bởi các phản ứng tự phân: ATP có thể xem như là một chất chỉ thị hóa học về độ tươi của cá: Chỉ số hóa học về độ tươi của cá là biểu hiện bên ngoài bằng cách định lượng, đánh giá khách quan và cũng có thể bằng cách kiểm tra tự động. Sự phân giải creatinphosphate Creatin tự do trong cơ thịt cá tương đối ít và đa số chúng tồn tại dưới dạng kết hợp với acid phosphoric trong liên kết cao năng gọi là creatinphosphate, creatinphosphate cùng tồn tại với ATP trong cơ thể và là nguồn năng lượng dung trong co rút cơ. Ngay sau khi cá chết thì creatinphosphate bị phân giải nhanh chóng để tham gia tái tạo ATP, là yếu tố quan trọng quyết định đến thời gian tê cứng sớm hay muộn. Sự tạo thành chất actomyosin Ngay sau khi cá chết lúc này năng lượng ATP trong cơ thịt còn nhiều nên cơ thịt vẫn còn mềm mại do ATP là một chất cần thiết ngăn cản sự kết hợp giữa actin và myosine. Cá sau chết một thời gian thì dưới tác dụng của enzyme ATP – ase sẽ xúc tác cắt ATP và cung cấp năng lượng tức khắc cho sự co cơ. Năng lượng sinh ra dung để tạo thành một cơ chất sẵn sang co cơ do sự trượt các sợi actin trên sợi myosine tạo thành chất actomyosine đặc trưng của giai đoạn tê cứng. c. Giai đoạn tự phân Sau thời gian tê cứng cá bắt đầu mềm trở lại, hiện tượng này gọi là tác dụng tự phân giải, quá trình này chủ yếu là do tác dụng của men protease gồm. Protease của dạ dày phân giải protid thành peptone Protease của dịch lá lách phân giải protid thành các acid amin Protease phân giải peptone thành acid amin NH3 Pi IMP Pi HxR (inosine) Hx (hypoxanthin) ATP ADP AMP Pi Protein Protease eeeeeeeee Polypeptid Peptid Acid amin Thực tập tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng 35 Trong quá trình tự phân giải, tổ chức cơ thịt sản sinh ra nhiều biến đổi lý hóa, cơ thịt mềm mại, hương vị thơm ngon. Tốc độ phân hủy tùy thuộc vào giống loại, nhiệt độ Nhiệt độ cao quá trình tự phân hủy xảy ra nhanh, ở nhiệt độ thấp quá trình tự phân hủy xảy ra chậm lại. d. Giai đoạn ươn thối Quá trình tự phân giảm dần đưa đến quá trình ươn thối do vi sinh vật tiến hành phân hủy, những sản phẩm của quá trình tự phân sẽ biến thành các sản vật cấp thấp như: indol, skatol, fenol, acid có đạm và acid béo cấp thấp sinh ra H2S, NH3, CO2 Ở giai đoạn này các cấu tạo mô cơ bị phá hủy hoàn toàn, thịt thủy sản sinh ra nhiều chất độc có mùi hôi và sẽ thối rửa dần. Nhiệt độ thích hợp cho giai đoạn này là ở 25 oC. 4.1.4 Vai trò của polyphosphate Polyphosphate làm tăng khả năng liên kết của nước với protein của mô cơ bằng cách đó làm tăng năng suất sản phẩm sau cùng, tăng tính cảm quan sản phẩm. Hoạt đông của polyphosphate trong việc cải thiện tính giữ nước thể hiện ở 3 mặt: nâng pH, hình thành liên kết với ion Ca2+ và Mg2+ , làm duỗi protein giúp liên kết ẩm tốt hơn. *Nâng pH sản phẩm Thịt nói chung thường có pH dao động từ 5,4 đến 5,8; trong khi đó, polyphosphate được sử dụng thường có pH từ 8,3 đến 10,4. Nhờ sự hiện diện của polyphosphate mà pH của thịt nâng lên đáng kể từ 0,2 đến 0,5 đơn vị, điều này góp phần cải thiện khả năng giữ nước của thịt. *Hình thành liên kết với ion Ca2+ và Mg2+ Trong thịt nói chung có tồn tại một lượng nhỏ ion Ca2+ và Mg2+ , các ion này có khả năng liên kết với protein sợi cơ trong thịt làm giảm khả năng liên kết của protein với nước. Polyphosphate cho vào trong quá trình ngâm sẽ hình thành liên kết với ion Ca2+ và Mg2+ , làm giảm khả năng liên kết của ion Ca2+ và Mg2+ với protein, do đó mạng ptotein được nới lỏng, khả năng liên kết với nước tăng. *Phân tách actomyosin Polyphosphate có khả năng phân tách phức hợp actomyosine thành myosine và actine, làm tăng khả năng hút ẩm của mạng protein sợi cơ, dẫn đến sự trương phòng trong cấu trúc sản phẩm. Acid béo Glycerin Lipid Lipase + Thực tập tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng 36 Giới hạn sử dụng của phosphate là 0,5 % ở sản phẩm sau cùng. Trong thịt nói chung có chứa khoảng 0,01 % phosphate tự nhiên, do đó phải trừ ra ở lượng thêm vào khi ướp muối. 4.1.5 Vai trò của muối ăn Ở giá trị pH của protein thịt ở trên điểm đẳng điện, khi thêm muối sodium chloride với hàm lượng 2 % sẽ làm tăng khả năng giữ nước của thịt. Trong khi ở giá trị pH thấp hơn pH đẳng điện, hàm lượng nước tự do trong thịt giảm. Điều này có thể được giải thích do sự tương tác ưu thế hơn với ion Cl- của protein. Khi bổ sung muối NaCl vào trong thịt cá, muối sẽ hòa tan vào trong nước thành ion Na+ và ion Cl-. Ion Na+ ít có ảnh hưởng đến khoảng không protein nhưng ion Cl- tác động nhiều đến sự gia tăng điện tích âm trong protein. Khi giá trị pH thấp hơn pH đẳng điện, ion dương của protein được trung hòa bởi ion Cl- (Ham, 1975), lực đẩy giảm làm cho mạng lưới protein co rút lại, hàm lượng nước tự do trong thịt cũng như khả năng giữ nước của protein giảm. Với pH trên 5,0 ion Cl- chỉ trung hòa rất ít lượng ion dương của protein, mạng ion âm gia tăng, đây chính là nguyên nhân làm cho mạng lưới protein trương phồng lên, kết quả là khả năng giữ nước tăng. Tuy nhiên, khi lực ion tạo thành cao (nồng độ muối > 5 %) sẽ tạo nên hậu quả ngược lại, protein bị khử mất nước do sự đông tụ và kết tủa của protein. 4.2 Quá trình thẩm thấu Khi ngăn cách một dung dịch với một dung dịch bằng một màng bán thấm do thế hoá bên dung môi lớn hơn (vì nồng độ lớn hơn) sẽ có dòng dung môi thấm sang dung dịch. Sự di chuyển dung môi qua màng bán thấm vào dung dịch gọi là sự thẩm thấu. Áp suất cần tác dụng vào dung dịch đủ để ngăn dòng thẩm thấu gọi là áp suất thẩm thấu của dung dịch. Áp suất thẩm thấu trong dung dịch lớn hay nhỏ là nhân tố quyết định tốc độ thẩm thấu nhanh hay chậm. Đối với dung dịch loãng của các chất không điện ly, không liên hợp phân tử, VantHoff đã chứng minh được rằng: áp suất thẩm thấu của của dung dịch bằng áp suất hơi của khí lý tưởng. Khi đó, dung dịch có nồng độ chất tan là C (mol/l) ở nhiệt độ T (K) sẽ có áp suất thẩm thấu là: P = CRT Đối với các chất phân cực thành các ion trong dung dịch thì công thức trên tính theo: P = i CRT Với i là hằng số đẳng trương Thực tập tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng 37 Như vậy khả năng thẩm thấu tỉ lệ thuận với nồng độ mol chất tan và nhiệt độ **Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thẩm thấu. Thực chất quá trình thẩm thấu là quá trình khuếch tán, vì vậy sự chệnh lệch nồng độ giữa hai pha chính là động lực của quá trình. Khi chênh lệch nồng độ lớn, lượng chất trích ly tăng, thời gian trích ly giảm ta thực hiện bằng cách tăng tỷ lệ dung môi so với nguyên liệu. Với các loại nguyên liệu rắn cần tăng diện tích tiếp xúc giữa chúng và dung môi, điều này thực hiện được bằng cách nghiền nhỏ, thái nhỏ, băm nhỏ vật liệu. Nó còn làm phá vỡ cấu trúc tế bào, thúc đẩy quá trình tiếp xúc triệt để giữa dung môi và vật liệu. Tính chất của vật liệu cũng ảnh hưởng đến hiệu suất của quá trình trích ly, vì độ ẩm có tác dụng với protein và các chất háo nước khác ngăn cản sự dịch chuyển của dung môi thấm sâu vào nguyên liệu, làm chậm quá trình khuếch tán. Nhiệt độ có tác dụng tăng tốc độ khuếch tán và giảm độ nhớt, phân tử chất hoà tan chuyển động dễ dàng khi khuếch tán giữa các phân tử dung môi, tuy nhiên nhiệt độ là một yếu tố giới hạn vì nhiệt độ quá cao có thể xảy ra những phản ứng khác không cần thiết gây khó khăn cho quá trình công nghệ. Khi để một nguyên liệu sinh học vào một môi trường có áp suất thẩm thấu cao, nước sẽ di chuyển từ trong nguyên liệu ra môi trường ưu trương gọi là sự co nguyên sinh. Ngược lại đặt trong môi trường nhược trương nước sẽ đi từ môi trường vào tế bào làm trương nguyên sinh. Môi trường có áp suất thẩm thấu càng cao sẽ hút nước vào càng mạnh (không phải đẩy nước ra càng mạnh) P = (RT/V)(lnP/po) V: thể tích của một mol dung môi p, po là áp suất hơi nước của dung dịch thẩm thấu và nước tinh khiết. 4.3 Quá tình khuếch tán Khuếch tán là sự chuyển động của một cấu tử riêng biệt qua hỗn hợp dưới tác dụng của một kích thích vật lý. Nguyên nhân thông thường nhất của khuếch tán là gradient nồng độ của cấu tử khuếch tán. Gradient nồng độ có khuynh hướng di chuyển cấu tử theo chiều sao cho cân bằng được nồng độ và triệt tiêu gradient. Khi gradient được duy trì bằng một nguồn cung cấp không đổi cấu tử khuếch tán tại đầu giá trị cao của gradient để di chuyển cấu tử đến đầu có giá trị thấp của nồng độ thì dòng chuyển động của cấu tử khuếch tán sẽ liên tục. Mặc dù nguyên nhân thông thường của khuếch tán là gradient nồng độ, khuếch tán cũng có thể xảy ra do gradient áp suất, gradient nhiệt độ hay do tác động của ngoại Thực tập tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng 38 lực, ví dụ như lực ly tâm. Cả ba trường hợp khuếch tán áp suất (không phải áp suất riêng phần), khuếch tán nhiệt, và khuếch tán do ngoại lực thường ít gặp. Ở đây ta chỉ xét khuếch tán do gradient nồng độ. Khuếch tán không chỉ giới hạn vào khuếch tán phân tử qua các lớp đứng yên của chất rắn hay lưu chất, nó còn xảy ra trong các pha lưu chất do khuấy trộn vật lý hay do các dòng xoáy trong vòng chảy rối, như trường hợp đối lưu nhiệt. Trong trường hợp này gọi là khuếch tán đối lưu. Khi hai pha chuyển động tiếp xúc nhau do sự cản trở của pha này với pha kia, nghĩa là ma sát giữa chúng mà trên bề mặt tiếp xúc pha tạo thành hai lớp phim. Chế độ chuyển động trong lớp phim và trong dòng có đặc trưng khác nhau. Lớp phim luôn ở trạng thái chảy tầng còn ở giữa dòng chảy thì có thể ở trạng thái chảy rối. Vận tốc khuếch tán trong lớp phim rất nhỏ so với vận tốc khuếch tán trong dòng, vì vậy lớp phim có bề dày rất nhỏ nó vẫn có một giá trị quyết định đối với quá trình khuếch tán. Thực tập tốt nghiệp khóa 29 – 2008 Trường Đại Học Cần Thơ Chuyên ngành Công nghệ thực phẩm – Khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng 39 CHƯƠNG V: PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 5.1 Phương tiện thí nghiệm 5.1.1 Địa điểm và thời gian Thí nghiệm được tiến hành tại công ty TNHH Biển Đông và phòng thí nghiệm Bộ Môn Công Nghệ Thực Phẩm. Đề tài được thực hiện từ ngày 7/1/2008 đến 12/4/2008. 5.1.2 Nguyên vật liệu Nguyên liệu cá tra và phụ gia do công ty hỗ trợ. 5.1.3 Thiết bị và dụng cụ ♦ Cân ♦ Máy đo màu sắc (Colorimeter) ♦ Máy đo độ ẩm ♦ Thùng đựng mẫu 5.2 Phương pháp thí nghiệm 5.2.1 Phương pháp phân tích a. Phương pháp phân tích chỉ tiêu khối lượng Dùng cân của nhà máy hoặc cân của Bộ môn để cân khối lượng của mẫu thí nghiệm ở từng công đoạn đã đề ra.Sau đó xác định sự thay đổi khối lượng của mẫu ở từng công đoạn. b. Phương pháp phân tích chỉ tiêu màu sắc Dùng máy đo