Đề tài Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ và thời gian ngâm hóa chất đến sự biến đổi độ ẩm và chất lượng của mực

ĐỀ TÀI: “NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ VÀ THỜI GIAN NGÂM HÓA CHẤT ĐẾN SỰ BIẾN ĐỔI ĐỘ ẨM VÀ CHẤT LƯỢNG CỦA MỰC” LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực tập tại phòng thí nghiệm trường Đại Học Nha Trang và phòng thực tập Kỹ Thuật Lạnh, mặc dù điều kiện còn nhiều khó khăn nhưng dưới sự hướng dẫn, giúp đỡ nhiệt tình của quý thầy cô, anh chị và các bạn, em đã hoàn thành đề tài. Với lòng biết ơn sâu sắc, em xin chân thành cảm ơn: Thầy giáo TS. Trang Sỹ Trung đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn em thực hiện tốt đề tài. Thầy giáo Nguyễn Thành Khương đã tạo điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình nghiên cứu. Cán bộ phụ trách phòng thí nghiệm, các bạn thực tập tại phòng thí nghiệm chế biến và các bạn cùng lớp đã giúp đỡ để em hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp của mình. Nha Trang, tháng 11 năm 2007 Sinh viên thực tập BÙI THỊ QUYÊN MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU ......................................................................................................... 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ................................................................................... 2 A. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU ............................................................... 2 1.1. Đặc điểm sinh học và vùng khai thác mực .................................................... 2 1.2. Phân loại mực ............................................................................................... 2 1.3. Thành phần của mực ..................................................................................... 4 1.3.1. Thành phần khối lượng của mực ............................................................ 4 1.3.2. Thành phần hóa học của mực ................................................................. 4 1.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng tới thành phần hóa học của mực ........................ 10 1.4. Tình hình khai thác và tiêu thụ nhuyễn thể chân đầu ................................... 11 1.4.1. Tình hình khai thác .............................................................................. 11 1.4.2. Tình hình sản xuất ................................................................................ 12 1.4.3. Tình hình xuất khẩu thủy sản ở Việt Nam ............................................ 13 1.5. Cơ sở lý luận của quá trình sấy khô mực ..................................................... 14 1.5.1. Sự khuyếch tán của nước trong nguyên liệu ......................................... 14 1.5.2. Các nhân tố ảnh hưởng đến tốc độ làm khô .......................................... 15 1.5.3. Các phương pháp tách ẩm từ nguyên liệu ............................................. 17 1.6. Sự biến đổi của mực khi làm khô ................................................................ 17 1.6.1. Sự biến đổi vật lý và biến đổi cảm quan ............................................... 18 1.6.2. Sự biến đổi về hóa học ......................................................................... 18 1.7. Sự biến đổi của mực khô trong quá trình bảo quản ...................................... 20 1.7.1. Sự hút ẩm, thối rữa và biến chất ........................................................... 20 1.7.2. Sự oxy hóa của sản phẩm mực khô ...................................................... 20 1.7.3. Hiện tượng mốc của mực khô .............................................................. 21 1.7.4. Sự lên phấn của mực ............................................................................ 22 1.7.5. Sự biến nâu trong mực sấy khô ............................................................ 23 B. TỔNG QUAN VỀ CHẤT PHỤ GIA............................................................. 24 1.8. Mục đích của việc sử dụng chất phụ gia vào thực phẩm .......................... 24 1.9. Định nghĩa .............................................................................................. 25 1.10. Nguyên tắc sử dụng .............................................................................. 25 1.11. Hóa chất sử dụng .................................................................................. 25 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................... 31 2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU ................................................................. 31 2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................................................... 32 2.2.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm ..................................................................... 32 2.2.2 Thuyết minh qui trình ........................................................................... 33 2.2.3. Các phương pháp đánh giá ................................................................... 35 2.2.3.1. Phương pháp xác định độ ẩm của mực .......................................... 35 2.2.3.2. Phương pháp kiểm tra chỉ tiêu cảm quan của mực ......................... 36 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ................................ 41 3.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ và thời gian ngâm hóa chất đến sự biến đổi độ ẩm và chất lượng của mực ............................................................... 41 3.1.1. Ảnh hưởng của nồng độ và thời gian ngâm hóa chất tới sự biến đổi độ ẩm của mực............................................................................................... 41 3.1.2. Ảnh hưởng của nồng độ và thời gian ngâm hóa chất đến sự biến đổi hàm lượng perocid của mực ........................................................................... 45 3.1.3. Ảnh hưởng của nồng độ và thời gian ngâm hóa chất khác nhau đến sự biến đổi tổng số vi sinh vật hiếu khí .......................................................... 47 3.1.4. Ảnh hưởng của nồng độ và thời gian ngâm chitosan đến khả năng hút nước trở lại của mực khô ......................................................................... 48 3.1.5. Sự biến đổi về chất lượng cảm quan của mực khô thành phẩm theo thời gian bảo quản trong bao bì hút chân không ............................................. 50 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN .................................................................... 56 1. KẾT LUẬN ................................................................................................... 56 2. ĐỀ XUẤT Ý KIẾN ....................................................................................... 56 TÀI LIỆU THAM KHẢO ..................................................................................... 58 PHỤ LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Thành phần hóa học theo từng bộ phận của mực .......................... 4 Bảng 1.2: Thành phần acid amin của mực .................................................... 5 Bảng 1.3: Thành phẩn chất béo của mực ...................................................... 6 Bảng 1.4: Hàm lượng glucoza và glucogen có trong mực ............................. 7 Bảng 1.5: Hàm lượng vitamin tính theo thành phần mực khô ....................... 7 Bảng 1.6: Hàm lượng các nguyên tố khoáng trong mực ............................... 8 Bảng 1.7: Giá trị thương phẩm của mực ..................................................... 11 Bảng 1.8: Sản lượng khai thác thủy sản trong nước .................................... 12 Bảng 1.9: Tình hình chế biến xuất khẩu các mặt hàng thủy sản chính ngạch ở Việt Nam qua các năm .................................................................. 12 Bảng 2.1: Bảng đánh giá chất lượng chỉ tiêu cảm quan mực ống lột da xuất khẩu theo tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 3215 - 79) ............................. 38 Bảng 2.2: Bảng điểm phân loại sản phẩm theo tiêu chuẩn phân loại sản phẩm (TCVN 3215 - 79) ............................................................................ 39 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Mực ống Libigo – formasana...................................................... 33 Hình 3.1: Sự biến đổi độ ẩm của mực theo thời gian sấy của các mẫu ngâm 30 phút trong dung dịch chitosan ...................................................... 41 Hình 3.2: Sự biến đổi độ ẩm của mực theo thời gian sấy của các mẫu ngâm 60 phút trong dung dịch chitosan ...................................................... 43 Hình 3.3: Sự biến đổi hàm lượng perocid của mực theo thời gian ngâm trong dung dịch chitosan có các nồng độ khác nhau ......................... 45 Hình 3.4: Sự biến đổi của tổng vi sinh vật hiếu khí của mực theo thời gian ngâm trong dung dịch chitosan có các nồng độ khác nhau .................. 47 Hình 3.5: Khả năng hút nước trở lại của mực khô trong quá trình bảo quản ........................................................................................................... 49 Hình 3.6: Sự biến đổi chất lượng cảm quan của mực khô thành phẩm theo thời gian ............................................................................................. 50 - 1 - LỜI MỞ ĐẦU Việt Nam là một quốc gia ven biển Đông Nam Á, có 3260 km bờ biển từ Móng Cái đến Hà Tiên và là vùng nhiệt đới nên Việt Nam có một tiềm năng phong phú về nguồn lợi thủy sản đặc biệt là hải sản biển. Trong suốt sự nghiệp hình thành, bảo vệ và xây dựng đất nước. Biển đã, đang và sẽ đóng vai trò hết sức to lớn, nắm bắt được lợi thế đó nhà nước ta đã không ngừng đầu tư, phát triển cho ngành thủy sản. Hiện nay, ngành thủy sản ngành kinh tế mũi nhọn đem lại kim ngạch xuất khẩu không nhỏ trong nền kinh tế nước ta trong đó mặt hàng thủy sản khô chiếm một phần đáng kể. Cùng với sự phát triển của nền kinh tế thì nhu cầu của con người cũng ngày càng tăng. Do đó các sản phẩm phục vụ nhu cầu của con người nói chung và sản phẩm thực phẩm nói chung được sản xuất ra không chỉ đáp ứng yêu cầu về mặt dinh dưỡng mà còn phải hấp dẫn về mặt cảm quan như hình dạng, màu sắc, trạng thái, mùi. Do động vật thủy sản rất dễ bị hư hỏng nên việc đánh bắt, vận chuyển, bảo quản nguyên liệu để chế biến đã khó nhưng việc giữ cho sản phẩm được tốt trong quá trình bảo quản và tiêu thụ còn khó hơn nhiều. Do bước đầu làm quen với công tác nghiên cứu ứng dụng lý thuyết vào thực tế, đồng thời kiến thức còn hạn chế nên cuốn luận văn này không tránh khỏi những thiếu sót, kính mong được sự đóng góp, chỉ bảo của anh chị bạn bè để cuốn luận văn được hoàn thiện hơn. Qua đây em xin gởi lời cảm ơn đến thầy giáo TS. Trang Sỹ Trung, người đã tận tình quan tâm giúp đỡ em trong thời gian qua. Các thầy giáo, cô giáo đang công tác tại phòng thí nghiệm khoa chế biến, người thân, bạn bè đã giúp đỡ em hoàn thành đề tài tốt nghiệp của mình. Em xin chân thành cảm ơn! Nha trang, ngày 26 tháng11 năm2007 - 2 - CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN A. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 1.1. Đặc điểm sinh học và vùng khai thác mực Mực thuộc loài nhuyễn thể chân đầu, thân mềm, không xương sống, không phân đốt, dung chân hoặc râu để bắt mồi, khối lượng của mực khác nhau tùy thuộc vào loại và thường khoảng 90-750g/con. Về kích thước chung của mực cũng rất khác nhau, có loài chỉ bé 10- 20mm nhưng có loài lên tới vài mét. Mực có biên độ sinh thái rộng, có phương thức sống rất đa dạng nên mực có sự phân bố rộng khắp các vùng biển và đại dương trên thế giới đặc biệt là vùng biển Thái Bình Dương. Chúng có thể sống ở những khu vực nước nóng, vùng nước sâu 5000-6000m, đa số sống tầng đáy, tuy nhiên một số sống ở tầng trên. Thức ăn của mực là giáp xác và động vật có kích thước nhỏ chủ yếu là các sinh vật nổi. Đời sống của mực rất ngắn, thường chết sau khi đẻ xong nhưng số lượng mực con được bổ sung vào mùa xuân, nhiệt độ của nước biển lên cao mực tập trung thành đàn và di cư vào vùng ven bờ để đẻ trứng. Ngoài ra mực còn có tính hướng quang rất mạnh, dựa vào đặc điểm này người dân đánh bắt được nhiều bằng lưới đèn hoặc câu bằng ánh sáng. Mực đa số sống ở tầng đáy và vùng nước sâu nên khai thác mực là những vùng đáy, cát trộn lẫn vỏ sò, hến, đá vụn hay vùng đá ngầm bằng phẳng có độ sâu của nước là 320-400m, nước lạnh. 1.2. Phân loại mực Mực phân bố khắp nơi và có trữ lượng lớn. Hiện nay người ta đã tìm thấy khoảng 100 loài mực trong đó có 30 loài là đối tượng khai thác, chủ yếu gồm các loài sau: - 3 - ▪ Mực mai (sepia supacleata) Mực mai có cơ thể lớn, hình bầu dục dẹp. Trên lưng mực có một mai trắng xốp hình bầu dục là mai mực, trong thân mực có túi nước mực màu đen, lưng có nhiều màu vân, đoạn cuối của nang mực biến thành gai thô. Mực nang phân bố rộng khắp vùng Thái Bình Dương, sống ở tầng giữa và tầng đáy. Mực mai có kích thước trung bình từ 180-300mm và khối lượng khoảng 200-500g. Mùa vụ khai thác từ tháng 10-12. ▪ Mực ống (loligo formosana) Mực có hình như cái ống nên gọi là mực ống, trên lưng có một than mảnh cấu tạo bằng chất sừng, trong bụng có túi mực. Mực ống có chiều dài thân gấp 6 lần chiều rộng, đuôi mực nhọn. Mực ống sống ở tầng mặt và tầng giữa vùng xa bờ, tính hướng quang lớn nên ngư dân dùng áng sáng để tập trung và vây bắt. Mực trung bình dài khoảng 200-400mm và khối lượng 15-20g. ▪ Mực thẻ (loligo chinensis) Mực thẻ có dạng tương tự như mực ống nhưng có kích thước nhỏ hơn. Mực thẻ có chiều dài gấp 3-4 lần chiều rộng, đầu bằng không nhọn. Mực thẻ sống ở tầng mặt và tầng giữa, tính hướng quang mạnh, phân bố khắp Việt Nam, vụ mùa gần như mực ống. ▪ Mực mai vân hổ (sepia tigris) Mực mai vân hổ giống mực mai thường, có kích thước lớn hơn mực mai và ở phần lưng gần như có nhiều vân giống da hổ nên gọi là mực mai vân hổ. Mực mai vân hổ có chiều dài trung bình từ 200-320mm và khối lượng khoảng 200-600g. - 4 - 1.3. Thành phần của mực 1.3.1. Thành phần khối lượng của mực Thành phần khối lượng là tỉ lệ phần trăm về khối lượng của các thành phần trong cơ thể mực nguyên liệu. Mưc có rất nhiều thịt và tổ chức cơ thịt mực chặt chẽ. Tỷ lệ phần ăn được của mực rất cao trên 70% tổng khối lượng có khi tới 90%. Trong đó: Thân mực chiếm: 52-55%, đầu và râu mực chiếm: 18-20%, túi mực chiếm 6- 11%, nang mực chiếm: 0.2-0.3 %, phần còn lại như da, dè, nội tạng chiếm: 10.2-14%. 1.3.2. Thành phần hóa học của mực Thành phần hóa học của mực bao gồm: protein, lipit, vitamin, glucid, khoáng,… trong đó protein và nước chiếm một khối lượng lớn. Điều này được thể hiện rõ nét trên bảng 1.1 Bảng 1.1: Thành phần hóa học theo từng bộ phận của mực Thành phần Nước (%) Lipit (%) Protein (%) Tro (%) Glycogen (%) Thân 78.6 0,3 17.9 1.3 1.9 Râu 80.5 0.5 16.4 1.5 1.1 Nội tạng 74 12 17.1 1 - Gan 40.5 34 10.5 1 1.1 Tim 82.9 0.9 15.1 1.2 1.1 - 5 - Bảng 1.1 cho thấy: Mực là loài thủy sản có giá trị dinh dưỡng rất cao, chứa đầy đủ các acid amin cần thiết cho cơ thể, khoáng, vitamin và nhiều acid béo không no. Bên cạnh đó tỷ lệ ăn được của mực rất cao lên đến trên 70%, cơ thịt mực dễ hấp thu. Mực được dùng chế biến các món ăn tươi, mực đông lạnh, mực tẩm gia vị, mực khô. Đặc biệt, mực ống thường được chế biến mặt hàng mực khô lột da xuất khẩu có giá trị kinh tế cao. Trong đó thành phần hóa học của mực được cụ thể như sau: 1.3.2.1. Protein Protein là thành phần hóa học chủ yếu của cơ thịt mực, nó chiếm khoảng 70-80% trọng lượng chất khô. Trong thịt mực protein thường liên kết với các thành phần khác như: lipit, glucogen, acid nucleid…tạo nên các phức chất có cấu tạo phức tạp và có tính chất sinh học đặc trưng khác nhau. Protein gần giống protein của cá nhưng khác nhau ở chỗ: protein của mực có khá nhiều acid amin glutamine và triptophan.Trong mô cơ của mực ống đặc biệt là ở màng có chứa nhiều collagen. Đồng thời protein của mực con có chứa nhiều lưu huỳnh, sắt, photpho với hàm lượng nhỏ. Thành phần cấu tạo protein của mực là các acid amin. Hàm lượng acid amin trong mực được thể hiện qua bảng 1.2 - 6 - Bảng 1.2: Thành phần acid amin của mực Acid amin Hàm lượng (mg %) so với trọng lượng tươi Glucin 124 Alamin 152 b-alamin 18 Valin 43 Lecin 99 Izolecin 47 Prolin 1090 Phenylalamin 56 Tyrozin 57 Serin 48 Treonin 47 Cystein 12 Methionin 49 Arginin 49 Histadin 19 Lixin 69 Hydrolyxin 10 Acid aspatid 58 Acid glutamid 69 Glutamine 54 - 7 - 1.3.2.2. Lipit Chất béo của mực chứa một hàm lượng acid béo không no rất lớn, chúng chiếm khoảng 40%, đồng thời acid béo dễ bị oxi hóa làm cho sản phẩm có mùi ôi khét khó chịu, màu tối sẫm, do đó nó ảnh hưởng lớn tới quá trình bảo quản của mực khô. Vì vậy, nếu không có một chế độ tối ưu khi bảo quả dễ dẫn đến sự biến đổi màu sắc, mùi vị, làm giảm giá trị cảm quan và giá trị sản phẩm. Mặt khác acid béo này cũng là một thành phần quan trọng cung cấp chất dinh dưỡng cho cơ thể, đặc biệt là acid arachidomic. Các bộ phận khác nhau chứa một hàm lượng chất béo khác nhau.cụ thể: than mực chiếm: 1.5%, nội tạng chiếm: 3.7%, gan chiếm: 11.6% hàm lượng lipit. Thành phần chất béo của mực được thể hiện qua bảng 1.3 Bảng 1.3: Thành phần chất béo của mực ống Thành phần (%) Mực nguyên con Mực bỏ nội tạng Bỏ đầu, râu, nội tạng Chất béo theo trọng lượng tươi 0.7 0.7 0.7 Acid béo không no so với mỡ khô 3.5 4.2 40.4 Acid linoleic 14.3 14.9 15.3 Acid arachidomid 20.8 23.8 23.9 Cholesterol 1.1 1.1 1.2 - 8 - 1.3.2.3. Glucid Glucid trong mực có một hàm lượng rất thấp, nó chỉ có ở trong một số bộ phận như: thân mực, gan mực. Glucid trong mực thường tồn tại dưới dạng polysaccharide điển hình là glucoza. Tùy theo độ tuổi giống loài trạng thái sinh lý mà hàm lượng glucoza và glucogen khác nhau. Hàm lượng glucoza và glucogen trong mực được thể hiện qua bảng 1.4 Bảng 1.4: Hàm lượng glucoza và glucogen có trong mực Cơ quan Glucoza (mg%) Glucogen (mg%) Thân mực 62-75 75-78 Gan mực 297-1125 504-1548 1.3.2.4. Vitamin Trong mực nói riêng và trong động vật thủy sản nói chung phổ biến là nhóm vitamin nhóm B. Ngoài ra còn có một số ít là nhóm A, D và hàm lượng vitamin được thể hiện qua bảng sau: Bảng 1.5: Hàm lượng vitamin tính theo thành phần mực khô Bộ phận B12(mg/kg) B2(mg/kg) PP(mg/kg) Thân 175-240 7500-11000 72000 Đầu 4300-4900 12500-37000 50000 râu 85-150 1050-11500 49000 1.3.2.5. Chất khoáng Trong động vật thủy sản chất khoáng thay đổi tùy theo giống loài, thời tiết và hoàn cảnh sinh sống. Đối với mực, hàm lượng chất khoáng rất phong phú, ngoài những nguyên tố vi lượng như: Al, Mn, Cu, Co… còn những - 9 - nguyên tố đa lượng như: Ca, P, Mg, Na, I, Fe… tương đối nhiều chúng đem lại giá trị dinh dưỡng cao cho sản phẩm chế biến từ mực. Bảng 1.6: Hàm lượng các nguyên tố khoáng trong mực Nguyên tố khoáng Hàm lượng (mg%) so với trọng lượng tươi Hàm lượng (mg%) so với trọng lượng khô Cu 33.8 65.6 Fe 7.3 14.1 Al 6.0 11.6 Zn 29.4 59.9 Mn 11.7 22.7 Ca 52.4 101.4 Mg 33.1 64.0 K 158.4 306.6 Na 123.0 238.2 S 125.6 243.1 P 202.0 391.5 Cl 109.4 211.8 I - - Qua bảng trên ta thấy hàm lượng khoáng trong mực khô gấp đôi mực tươi. Do đó mực khô có giá trị dinh dưỡng khá cao. 1.3.2.6. Enzyme Enzyme có bản chất là protein, có khả năng xúc tác đặc hiệu cho các phản ứng xảy ra trong cơ thể sinh vật, nó đóng vai trò quan trọng trọng việc - 10 - sinh tồn và phát triển của cơ thể. Trong mực bao gồm các enzyme như: estaraza hữu cơ, pepsin, trypsin, peptidaza, ereptaza, amylaza… Các enzyme ở động vật thủy sản nói chung và ở mực nói riêng rất phong phú, hoạt tính của chúng mạnh hơn enzyme của động vật trên cạn. Chính vì vậy mà mực sau khi đánh bắt nhanh bị mất màu, mùi vị và mực nguyên liệu dễ bị hư hỏng. 1.3.2.7. Chất ngấm ra của mực Hàm lượng chất ngấm ra khác nhau tùy thuộc từng loài thủy sản. Theo qui luật chung thì hàm lượng chất ngấm ra ở động vật cấp thấp ít hơn ở động vật cấp cao. Vì vậy chất ngấm ra trong cá nhiêu hơn trong mực, chất ngấm ra có vai trò quan trọng trong việc quyết định đến mùi vị đặc trưng cho sản phẩm. Đặc biệt trong mực ống thành phần chất ngấm ra có nhiều Betain nên nó tạo nên mùi thơm đặc trưng cho sản phẩm chế biến từ mực đặc biệt là mực khô. Thành phần chất ngấm r