BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ - KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

PHẠM THỊ THU

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH

HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG CÁ NGỪ ĐẠI

DƯƠNG TRONG QUÁ TRÌNH CẤP ĐÔNG

BẰNG CHẤT TẢI LẠNH LỎNG

LUẬN VĂN THẠC SỸ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

HÀ NỘI, NĂM 2021

BỘ CÔNG THƯƠNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KINH TẾ - KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP

PHẠM THỊ THU

NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH

HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG CÁ NGỪ ĐẠI

DƯƠNG TRONG QUÁ TRÌNH CẤP ĐÔNG

BẰNG CHẤT TẢI LẠNH LỎNG

LUẬN VĂN THẠC SỸ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Chuyên ngành: Công Nghệ Thực Phẩm. Mã số: 8540101

Người hướng dẫn khoa học: TS. Nguyễn Thị Minh Nguyệt

TS. Đặng Thị Thanh Quyên

HÀ NỘI, NĂM 2021

LỜI CAM ĐOAN

Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả

trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình

nào khác.

Học viên

Phạm Thị Thu

LỜI CẢM ƠN

Đầu tiên, tôi xin cảm ơn PGS.TS. Phạm Anh Tuấn, Viện trưởng Viện Cơ điện

Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch, chủ nhiệm đề tài: “Nghiên cưu công nghệ,

thiêt kê chê tao hệ thông câp đông nhanh trưc tiêp băng chât tai lanh long, ưng

dung trong chê biên một sô loai thuy san” đã tạo điều kiện cho phép tôi được tham

gia thực tập tốt nghiệp.

Tôi xin cảm ơn TS. Nguyễn Thị Minh Nguyệt và TS. Đặng Thị Thanh Quyên

đã hướng dẫn và tạo mọi điều kiện, giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện luận văn.

Tôi xin cảm ơn các thầy cô Khoa Công Nghệ Thực Phẩm Trường Đại học

Kinh tế Kỹ thuật Công Nghiệp đã tạo điều kiện thuận lợi nhất cho tôi trong quá trình

hoàn thành khoá học.

Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn tới các cán bộ làm việc tại phòng thí nghiệm

của Bộ môn Nghiên cứu Công nghệ Bảo quản nông sản thực phẩm - Viện Cơ điện

Nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch đã giúp đỡ về cơ sở vật chất cần thiết cho

nghiên cứu.

Tôi xin cảm ơn các bạn học viên cao học niên khóa 2019-2021 ngành Công

Nghệ Thực Phẩm của Trường Đại Học Kinh tế Kỹ thuật Công Nghiệp đã giúp đỡ,

động viên, đóng góp ý kiến cho tôi trong thời gian thực hiện luận văn.

Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn tới gia đình và bạn bè đã tạo điều kiện

cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu.

Hà Nội, ngày tháng năm 2021

Học viên

Phạm Thị Thu

MỤC LỤC

Lời cam đoan

Lời cảm ơn

Mục lục

Danh mục các chữ viết tắt

Danh mục các bảng

Danh mục các hình

ĐẶT VẤN ĐỀ ......................................................................................................... 1

PHẦN 1. TỔNG QUAN ......................................................................................... 4

1.1. Tổng quan về cá ngừ ........................................................................................ 4

1.1.1. Tên gọi, nguồn gốc phân bố và sản lượng ............................................. 4

1.1.2. Một số chỉ tiêu hoá sinh và hoá lý của cá ngừ ....................................... 5

1.2. Công nghệ lạnh đông ........................................................................................ 6

1.2.1. Cấp đông ........................................................................................................ 6

1.2.2. Bảo quản đông ............................................................................................... 6

1.3. Các công nghệ cấp đông hiện nay trên thế giới .............................................. 7

1.3.1 Công nghệ cấp đông truyền thống bằng gió cưỡng bức ........................ 7

1.3.2. Công nghệ cấp đông tiếp xúc ................................................................ 8

1.3.3. Công nghệ cấp đông CAS (Cells Alive System)........................................ 9

1.3.4. Công nghệ cấp đông bằng chất lỏng (Liquid freezer) ......................... 10

1.4. Các công nghệ cấp đông hiện nay tại Việt Nam .......................................... 15

1.5. Một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm đông lạnh ................... 16

1.5.1. Loại sản phẩm cấp đông ....................................................................... 16

1.5.2.Ảnh hưởng của chế độ cấp đông đến tốc độ cấp đông và chất lượng sản

phẩm ...................................................................................................... 17

1.5.3. Độ dầy của lớp màng bao gói............................................................... 20

1.5.4. Hình dạng và kích thước sản phẩm ...................................................... 20

1.5.5. Diện tích bề mặt tiếp xúc với sản phẩm ............................................... 20

1.6. Sự biến đổi chất lượng thực phẩm trong quá trình cấp đông ....................... 21

1.6.1. Biến đổi cấu trúc thực phẩm ................................................................ 21

1.6.2. Biến đổi màu sắc thực phẩm ................................................................ 21

1.6.3. Hiện tượng khuyếch tán nước .............................................................. 22

1.6.4. Biến đổi vi sinh vật trong thực phẩm ................................................... 22

1.7. Quy trình công nghệ sơ chế, bảo quản lạnh đông thuỷ sản ......................... 23

1.8. Tổng quan về màng bao gói polyamides (PA) ............................................. 24

1.9. Phương pháp đánh giá cảm quan thủy sản QIM .......................................... 26

1.10. Luận giải những vấn đề cần nghiên cứu ..................................................... 27

PHẦN 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .......................... 29

2.1. Đối tượng nghiên cứu, dụng cụ và hoá chất ................................................. 29

2.1.1. Đối tượng nghiên cứu ........................................................................... 29

2.1.2. Dụng cụ và hoá chất ............................................................................. 30

2.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu ................................................................. 30

2.3. Nội dung nghiên cứu ...................................................................................... 30

2.4. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................... 31

2.4.1. Quy trình sơ chế cá ngừ phục vụ nghiên cứu ....................................... 31

2.4.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm ................................................................... 32

2.4.2.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ cấp đông đến thời gian cấp đông

và chất lượng cá ngừ đại dương phi lê cấp đông ................................... 32

2.4.2.2. Nghiên cứu ảnh hưởng tốc độ khuấy trộn tuần hoàn chất tải lạnh lỏng

đến thời gian cấp đông và chất lượng cá ngừ đại dương phi lê ............. 32

2.4.2.3. Nghiên cứu ảnh hưởng của độ dầy màng bao gói PA đến thời gian cấp

đông và chất lượng sản phẩm cá ngừ đại dương phi lê................................. 33

2.4.2.4. Nghiên cứu ảnh hưởng của độ dầy miếng cá đến thời gian cấp đông

và chất lượng sản phẩm cá ngừ đại dương phi lê ................................. 33

2.5. Thiết bị sử dụng trong nghiên cứu ................................................................. 34

2.6. Phương pháp phân tích ................................................................................... 35

2.7. Phương pháp xử lý số liệu ............................................................................. 37

PHẦN 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................. 38

3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ cấp đông đến thời gian cấp đông và chất lượng cá

ngừ đại dương phi lê cấp đông ....................................................................... 38

3.1.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ cấp đông đến thời gian cấp đông và tỷ lệ nước

tách ra sau rã đông của cá ngừ đại dương phi lê ................................... 38

3.1.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ cấp đông đến cấu trúc mô tế bào của sản phẩm

cá ngừ đại dương phi lê ......................................................................... 40

3.1.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ cấp đông đến sự biến đổi màu sắc sản phẩm cá

ngừ đại dương phi lê cấp đông. ...................................................................... 41

3.1.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ cấp đông đến chất lượng cảm quan cá ngừ đại

dương phi lê ........................................................................................... 43

3.2. Ảnh hưởng tốc độ khuấy trộn tuần hoàn chất tải lạnh lỏng đến thời gian cấp

đông và chất lượng cá ngừ đại dương phi lê ................................................. 44

3.2.1. Ảnh hưởng của tốc độ khuấy tuần hoàn chất tải lạnh lỏng đến thời gian

cấp đông và tỷ lệ nước tách ra sau rã đông của cá ngừ đại dương phi

lê............................................................................................................. 44

3.2.2. Ảnh hưởng của tốc độ bơm khuấy trộn tuần hoàn chất tải lạnh lỏng đến

cấu trúc mô tế bào của sản phẩm cá ngừ đại dương phi lê .................... 47

3.2.3. Ảnh hưởng của tốc độ khuấy trộn tuần hoàn chất tải lạnh lỏng đến sự

biến đổi màu sắc sản phẩm cá ngừ đại dương phi lê ............................. 48

3.2.4. Ảnh hưởng của tốc độ bơm khuấy trộn tuần hoàn chất tải lạnh lỏng đến

chất lượng cảm quan cá ngừ đại dương phi lê ....................................... 50

3.3. Ảnh hưởng của độ dầy màng bao gói PA đến thời gian cấp đông và chất

lượng sản phẩm cá ngừ đại dương phi lê ....................................................... 52

3.3.1. Ảnh hưởng của độ dầy màng bao gói PA đến thời gian cấp đông và tỷ

lệ nước tách ra sau rã đông .................................................................... 52

3.3.2. Ảnh hưởng của độ dầy màng bao gói PA đến cấu trúc mô tế bào của sản

phẩm cá ngừ đại dương phi lê ............................................................... 54

3.3.3. Ảnh hưởng của độ dầy màng bao gói PA đến màu sắc của sản phẩm cá

ngừ đại dương phi lê cấp đông. ............................................................. 55

3.3.4. Ảnh hưởng của độ dầy màng bao gói PA đến chất lượng cảm quan cá

ngừ đại dương phi lê cấp đông. ............................................................. 57

3.4. Ảnh hưởng của độ dầy miếng cá đến thời gian cấp đông và chất lượng sản

phẩm cá ngừ đại dương phi lê ........................................................................ 58

3.4.1. Ảnh hưởng của độ đầy miếng cá đến thời gian cấp đông và tỷ lệ tách

nước sản phẩm sau rã đông ................................................................... 58

3.4.2. Ảnh hưởng của độ đầy miếng cá ngừ đến cấu trúc mô tế bào của sản

phẩm cá ngừ đại dương phi lê ............................................................... 60

3.4.3. Ảnh hưởng của độ đầy miếng cá đến màu sắc của sản phẩm cá ngừ cấp

đông ....................................................................................................... 61

3.4.4. Ảnh hưởng của độ dầy miếng cá ngừ đến chất lượng cảm quan cá ngừ

đại dương phi lê cấp đông ..................................................................... 63

3.5. Kiểm tra ý nghĩa các thông số cấp đông cá ngừ đại dương phi lê sử dụng chất

tải lạnh lỏng ..................................................................................................... 64

3.5.1. Lựa chọn các thông số cấp đông cá ngừ đại dương phi lê sử dụng chất

tải lạnh lỏng ........................................................................................... 64

3.5.2. Thực nghiệm đánh giá ý nghĩa các thông số lựa chọn .............................. 65

3.6. Tính toán chi phí tiêu hao năng lượng khi cấp đông cá ngừ đại dương phi lê

bằng chất tải lạnh lỏng so với cấp đông bằng công nghệ IQF. ................... 69

PHẦN 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................. 71

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC I: GIẤY XÁC NHẬN ĐĂNG BÁO

PHỤ LỤC II: PHIẾU XÁC NHẬN CỦA CƠ QUAN NGHIÊN CỨU

PHỤ LỤC III: HÌNH ẢNH CÁC MẪU THÍ NGHIỆM

PHỤ LỤC IV: XỬ LÝ SỐ LIỆU

PHỤ LỤC V: CÁC PHIẾU PHÂN TÍCH CHẤT LƯỢNG

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

ATTP An toàn thực phẩm

ANOVA Analysis of vatiance (Phân tích phương sai)

CNĐD Cá ngừ

CAS Cells Alive System

IQF Individual Quickly Freezer

KH&CN Khoa học và công nghệ

PA Polyamides

QIM Quality Index Method (Phương pháp chỉ số chất lượng)

QI Quality Index (Chỉ số chất lượng)

TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam

XK Xuất khẩu

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1. Mô phỏng quá trình cấp đông truyền thống ..................................... 8

Hình 1.2. Mô phỏng quá trình cấp đông CAS ................................................. 9

Hình 2.1. Cá ngừ sơ chế dạng phi lê .............................................................. 29

Hình 3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ cấp đông đến thời gian cấp đông ............ 38

Hình 3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ cấp đông đến tỷ lệ nước tách ra sau rã đông

.......................................................................................................... 39

Hình 3.3. Cấu trúc mô tế bào của cá ngừ đại dương phi lê được cấp đông tại

các nhiệt độ khác nhau ..................................................................... 41

Hình 3.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ cấp đông đến màu sắc của cá ngừ đại dương

phi lê cấp đông ................................................................................. 42

Hình 3.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ cấp đông đến chất lượng cảm quan cá ngừ

đại dương phi lê ................................................................................ 43

Hình 3.6. Ảnh hưởng của tốc độ bơm khuấy trộn tuần hoàn chất tải lạnh lỏng

đến thời gian cấp đông của cá ngừ đại dương phi lê ........................ 45

Hình 3.7. Ảnh hưởng của tốc độ bơm khuấy trộn tuần hoàn đến tỷ lệ nước tách

ra sau rã đông ................................................................................... 46

Hình 3.8. Cấu trúc mô tế bào của cá ngừ đại dương phi lê cấp đông ............ 48

Hình 3.9. Ảnh hưởng của tốc độ bơm khuấy trộn tuần hoàn chất tải lạnh lỏng

đến sự thay đổi màu sắc của cá ngừ sau rã đông ............................. 49

Hình 3.10. Ảnh hưởng của tốc độ bơm khuấy trộn tuần hoàn chất tải lạnh lỏng

đến chất lượng cảm quan cá ngừ đại dương phi lê........................... 51

Hình 3.11. Tương quan giữa độ dầy màng bao gói PA và thời gian cấp

đông .................................................................................................. 52

Hình 3.12. Tương quan giữa độ dày màng bao gói PA và tỷ lệ nước tách ra

khỏi sản phẩm sau rã đông ............................................................... 53

Hình 3.13. Cấu trúc mô tế bào của cá ngừ đại dương phi lê được cấp đông tại

các độ dầy màng bao gói PA khác nhau .......................................... 55

Hình 3.14. Ảnh hưởng của độ dầy màng bao gói PA đến sự thay đổi màu sắc

của cá ngừ đại dương phi lê cấp đông .............................................. 56

Hình 3.15. Ảnh hưởng của độ dầy màng bao gói PA đến chất lượng cảm quan

của cá ngừ đại dương phi lê cấp đông .............................................. 57

Hình 3.16. Ảnh hưởng của độ dầy miếng cá ngừ đến thời gian cấp đông ..... 59

Hình 3.17. Ảnh hưởng của độ dày miếng cá đến tỷ lệ nước tách ra sau rã đông

.......................................................................................................... 60

Hình 3.18. Cấu trúc mô tế bào của cá ngừ đại dương phi lê được cấp đông tại

các độ dầy miếng cá khác nhau ........................................................ 61

Hình 3.19. Ảnh hưởng của độ đầy miếng cá ngừ đến sự biến đổi màu sắc sản

phẩm sau rã đông .............................................................................. 62

Hình 3.20. Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của độ dầy miếng cá đến chất lượng

cảm quan cá ngừ sau rã đông ........................................................... 63

Hình 3.21. Màu sắc của cá ngừ cấp đông nhanh sử dụng chất tải lạnh lỏng và

cấp đông bằng phương pháp IQF ..................................................... 65

Hình 3.22. Cấu trúc mô tế bào của cá ngừ cấp đông nhanh sử dụng chất tải

lạnh lỏng và cấp đông bằng IQF ...................................................... 67

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1.Thành phần dinh dưỡng của cá ngừ ................................................. 5

Bảng 1.2. Một số chỉ tiêu hoá lý của cá ngừ ................................................... 6

Bảng 1.3. Đánh giá so sánh một số công nghệ cấp đông nhanh .................... 12

Bảng 1.4. Hàm lượng nước liên kết và nhiệt độ kết tinh của một số loại cá . 17

Bảng 1.5. Hệ số truyền nhiệt của một số thiết bị cấp đông ........................... 18

Bảng 1.6. Hệ số truyền nhiệt của một số tác nhân lạnh ................................ 18

Bảng 2.1.Chỉ số chất lượng QIM của cá ngừ ................................................. 37

Bảng 3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ cấp đông đến màu sắc của cá ngừ .......... 41

Bảng 3.2. Ảnh hưởng của tốc độ bơm khuấy trộn tuần hoàn chất tải lạnh lỏng

đến sự thay đổi màu sắc của cá ngừ đại dương phi lê ...................... 48

Bảng 3.3. Ảnh hưởng của độ dầy màng bao gói PA đến chỉ tiêu màu sắc sản

phẩm cá ngừ đại dương phi lê cấp đông ........................................... 55

Bảng 3.4. Ảnh hưởng của độ đầy miếng cá ngừ đến sự biến đổi các chỉ tiêu

màu sắc sản phẩm sau rã đông ......................................................... 61

Bảng 3.5. Thời gian cấp đông và chỉ số theo dõi của cá ngừ cấp đông bằng

chất tải lạnh lỏng và IQF .................................................................. 65

Bảng 3.6. Một số chỉ tiêu chất lượng của cá ngừ cấp đông bằng chất tải lạnh

lỏng và công nghệ IQF trong quá trình bảo quản ............................. 67

Bảng 3.7. Chi phí tiêu hao năng lượng của cá ngừ cấp đông bằng chất tải lạnh

lỏng và công nghệ IQF (tính cho 500 kg sản phẩm) ........................ 69

1

ĐẶT VẤN ĐỀ

Cá ngừ là một trong những đối tượng khai thác xa bờ, sản lượng hàng năm

rất lớn, và là một ngành hàng xuất khẩu chủ lực của thủy sản Việt Nam, đem lại

kim ngạch khoảng 700 triệu USD mỗi năm. Việc bảo quản cá ngừ sau đánh bắt

nhằm duy trì được độ tươi và các chất dinh dưỡng sau khi đánh bắt đóng vai trò

quan trọng.

Cá được coi là dòng sản phẩm dễ hỏng hơn thịt do quá trình tự phân hủy

nhanh chóng của các enzym và quá trình ô xy hóa chất béo không bão hòa (Gram

và Dalgaard 2002). Sự phát triển vi sinh vật gây hư hỏng từ phân hủy protein để

tạo ra các hợp chất dễ bay hơi gây ra mùi khó chịu, hình thành các amin sinh học

và các hợp chất gây hư hỏng như trimethylamine. Để duy trì chất lượng sản phẩm,

công nghệ cấp đông được ứng dụng phổ biến trong bảo quản cá và các sản phẩm

từ cá.

Cấp đông đóng một vai trò thiết yếu trong việc bảo đảm sự an toàn của thực

phẩm và duy trì chất lượng của các loại thực phẩm bảo quản dài ngày. Trong quá

trình cấp đông, các tinh thể đá được hình thành tác động gây vỡ cấu trúc của tế

bào. Kích thước các mầm tinh thể đá càng lớn thì mức độ phá vỡ càng nhiều, dẫn

đến cấu trúc mô bị hư hỏng không thể phục hồi. Kết quả làm giảm chất lượng và

giảm các tính chất cảm quan thực phẩm. Mức độ hình thành kích thước các tinh

thể đá phụ thuộc vào thời gian cấp đông. Thời gian cấp đông càng nhanh, sự hình

thành các mầm tinh thể đá càng nhỏ. Thời gian cấp đông bị ảnh hưởng bởi các yếu

tố như: công nghệ và thiết bị cấp đông, kích thước và hình dạng sản phẩm, nhiệt

độ và tốc độ gió của tác nhân lạnh, màng bao gói,….

Hiện nay, có nhiều phương pháp cấp đông khác nhau như: cấp đông bằng

phòng lạnh, tủ gió cưỡng bức, cấp đông nhanh IQF, cấp đông tiếp xúc (tấm bản),

tủ đông tầng sôi, tủ âm sâu. Trong đó, chất tải lạnh được sử dụng phổ biến hiện

nay là: gió, khí cacbon, nitơ khí, nitơ lỏng. Việc sử dụng cấp đông gió chủ yếu

2

hiện nay dùng trong công nghiệp chế biến là hệ thống thiết bị cấp đông dạng tấm

bản và thiết bị IQF cho thời gian cấp đông nhanh nhưng chủ yếu chỉ sử dụng cho

cấp đông dạng miếng rời, kích thước nhỏ; công nghệ cấp đông sử dụng khí các

bon và nitơ cho thời gian cấp đông nhanh nhưng chi phí sản xuất cao, thường sử

dụng cho sản phẩm có giá trị kinh tế cao.

Với xu hướng thế giới đang đi vào lĩnh vực điều chế chất tải lạnh lỏng từ cồn

và các muối nhằm phục vụ phát triển công nghệ cấp đông, nhóm nghiên cứu thuộc

Viện Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch đã điều chế ra một sản

phẩm chất lạnh lỏng mới phục vụ công nghệ cấp đông trực tiếp. Sản phẩm được

điều chế từ nguyên liệu chính là ethanol và một số phụ gia, cho phép hoạt động

ổn định ở độ âm sâu tới -35ºC với độ nhớt thấp ≈ 7 cP, điểm chuyển pha -40ºC và

điểm đóng băng là -45ºC, giá trị pH ≈6, không ăn mòn vật liệu và an toàn vệ sinh

thực phẩm. Việc ứng dụng công nghệ cấp đông trực tiếp bằng chất tải lạnh lỏng

vào cấp đông cá ngừ sẽ giúp duy trì được chất lượng cá ngừ đông lạnh, tiết kiệm

năng lượng và nâng cao giá trị của sản phẩm.

Tuy nhiên, công tác nghiên cứu điều chế chất tải lạnh lỏng từ ethanol mới chỉ

dừng ở bước điều chế và đánh giá tính chất của chất tải lạnh lỏng mà chưa có báo

cáo đánh giá đầy đủ ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ đến chất lượng cá ngừ

cấp đông bằng chất tải lạnh lỏng.

Để có căn cứ khoa học khi đưa chất tải lạnh lỏng vào ứng dụng trong cấp

đông cá ngừ, từ cơ sở các phân tích trên, việc thực hiện đề tài:“Nghiên cưu một

sô yêu tô anh hưởng đên chât lượng cá ngừ đai dương trong quá trình câp đông

băng chât tai lanh long” là hết sức cần thiết.

Mục tiêu của đề tài :

Đánh giá được mức ảnh hưởng của một số yếu tố cơ bản đến thời gian cấp

đông và chất lượng của cá ngừ (cấu trúc mô tế bào, chỉ tiêu hoá lý, chất lượng

cảm quan) khi cấp đông bằng chất tải lạnh lỏng; từ đó lựa chọn được những thông

3

số kỹ thuật phù hợp trong quá trình cấp đông cá ngừ, đảm bảo chất lượng sản

phẩm đông lạnh trong thời gian bảo quản và tiêu thụ.

Tính cấp thiết của đề tài

Cá ngừ là một trong những sản phẩm chủ lực ngành thủy sản Việt Nam.

Việc nghiên cứu đưa sản phẩm mới về chất tải lạnh lỏng vào ứng dụng trong công

nghệ cấp đông nhằm nâng cao chất lượng và giảm chi phí sản xuất cho cá ngừ cấp

đông, phục vụ thị trường nội tiêu và xuất khẩu là hết sức cần thiết, mở ra một xu

hướng đầu tư mới cho công nghệ đông lạnh thủy sản nói chung và cho sản phẩm

cá ngừ nói riêng. Tuy nhiên, công tác nghiên cứu điều chế chất tải lạnh lỏng từ

ethanol mới chỉ dừng ở bước điều chế và đánh giá tính chất của chất tải lạnh lỏng

mà chưa có báo cáo đánh giá đầy đủ ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ đến chất

lượng cá ngừ cấp đông bằng chất tải lạnh lỏng. Để có căn cứ khoa học khi đưa

chất tải lạnh lỏng vào ứng dụng trong cấp đông cá ngừ cần có nghiên cứu đánh

giá ảnh hưởng của chất lạnh lỏng đến thời gian cấp đông cá ngừ phi lê, cấu trúc

mô tế bào và chất lượng sản phẩm đông lạnh.

Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài:

Ý nghĩa khoa học: Đề tài góp phần làm phong phú thêm cơ sở khoa học về

cấp đông thủy sản. Trong đó tìm ra mức độ ảnh hưởng của một số yếu tố kỹ thuật

cơ bản (tốc độ đối lưu của chất tải lạnh lỏng, nhiệt độ chất tải lạnh lỏng, độ dầy

lớp vật liệu bao gói, kích thước khối cá) đến chất lượng sản phẩm (cấu trúc mô tế

bào và tính chất hoá lý của cá ngừ ) trong quá trình cấp đông bằng chất tải lạnh

lỏng.

Ý nghĩa thực tiễn: Cung cấp cơ sở dữ liệu về ảnh hưởng của chất tải lạnh

lỏng đến chất lượng sản phẩm trong cấp đông cá ngừ, định hướng ứng dụng trong

sản xuất hàng đông lạnh, cũng như làm tài liệu tham khảo cho các nhà nghiên cứu

về lĩnh vực bảo quản thủy sản nói chung và bảo quản cá ngừ nói riêng bằng

phương pháp lạnh đông.

4

PHẦN 1. TỔNG QUAN

1.1. Tổng quan về cá ngừ

1.1.1. Tên gọi, nguồn gôc phân bô và san lượng

Cá ngừ (hay còn gọi là cá bò gù) là loại cá lớn thuộc họ Cá bạc

má (Scombridae), chủ yếu thuộc chi Thunnus, sinh sống ở vùng biển ấm, cách bờ

độ 185 km trở ra. Loài Thunnus được xem như loài cá ngừ chính, bao gồm: cá ngừ

mắt to (Thunnus obesus), cá ngừ vây vàng (Thunnus albacares), cá ngừ vây xanh

Thái Bình Dương (Thunnus orientalis), cá ngừ vây xanh phương Nam (Thunnus

macoyii), cá ngừ vây xanh Đại Tây Dương (Thunnus thynnus), cá ngừ bò (Thunnus

tongol). Ở Việt Nam, cá ngừ đại dương là tên địa phương để chỉ loại cá ngừ mắt

to và cá ngừ vây vàng [42].

Cá ngừ được khai thác quanh năm, chủ yếu tập trung từ tháng 12 đến tháng

6 năm sau. Sản lượng mỗi tháng: 1.000 tấn cá/tháng. Từ tháng 7 đến tháng 11: từ

600-700 tấn cá/ tháng.

Cá ngừ (CNĐD) được xác định là một trong những đối tượng khai thác

chính của ngề khai thác hải sản xa bờ, và cũng là một trong những ngành hàng

xuất khẩu (XK) chủ lực của thủy sản Việt Nam. Trong giai đoạn từ năm 2014 đến

năm 2018, sản lượng khai thác CNĐD tăng trưởng bình quân 6%/năm và kim

ngạch xuất khẩu mặt hàng này tăng trưởng 7%/năm. Chín tháng năm 2019, kim

ngạch xuất khẩu cá ngừ đạt hơn 550 triệu USD, tăng 16% so với cùng kỳ năm

2018. Sản phẩm cá ngừ của Việt Nam hiện đã được XK sang 210 thị trường trên

thế giới. Ngành hàng cá ngừ đã góp phần giải quyết việc làm cho hàng vạn cư dân

các làng chài ven biển miền Trung, tạo nguồn thu ngoại tệ và thúc đẩy tăng trưởng

kinh tế cho các khu vực ven biển.

Bên cạnh đó, số doanh nghiệp có hoạt động chế biến và XK cá ngừ cũng

tăng mạnh. Đến năm 2018 trên cả nước có 60 cơ sở, doanh nghiệp hoạt động chế

biến và XK cá ngừ. Thị trường lớn tiêu thụ CNĐD của Việt Nam là Mỹ, Israel,

Nhật Bản, EU, Asean. Các nhà máy chế biến, XK cá ngừ đồng loạt đầu tư trang

5

bị máy móc, thiết bị cấp đông tiếp xúc, đông gió và hầm đông lạnh, đông rời (IQF)

để cấp đông sản phẩm cá ngừ. Đặc biệt, nhiều doanh nghiệp đã đầu tư công nghệ

chế biến sâu để nâng cao giá trị gia tăng của sản phẩm như: cá ngừ đại dương phi

lê đông lạnh, cá ngừ đóng hộp ngâm dầu, cá ngừ cắt miếng đóng túi đông lạnh,…

1.1.2. Một sô chỉ tiêu hoá sinh và hoá lý của cá ngừ

Thành phần dinh dưỡng của ngừ thay đổi theo loài, tuổi, giới tính và mùa

vụ. Thay đổi rõ nhất là mỡ, nhất là trước và sau khi cá đẻ. Lượng mỡ cũng thay

đổi nhiều trong mô ở các phần khác nhau của thịt cá. Độ dầy của lớp mỡ dưới da

thay đổi theo mùa và tuổi của cá. Thông thường mỡ tích lũy nhiều nhất ở thành

bụng. Cá ngừ có hàm lượng vitamin, nhất là vitamin D, photpho cao, có nhiều

acid béo không bão hòa (nhất là omega-3, làm giảm tryglycerid trong máu) ,...

Lipid trong cá ít nhưng trong đó chứa 90% là acid béo chưa bão hòa có giá

trị sinh học cao bao gồm: oleic, linoleic, archadonic [41]. Hàm lượng chất béo của

cá ngừ cũng phụ thuộc vào từng giống khác nhau. Do đó, nhiệt độ kết tinh của

từng giống cá ngừ cũng thay đổi khá rõ rệt (bảng 1.2).

Bang 1.1.Thành phần dinh dưỡng của cá ngừ [41]

Thành phần dinh dưỡng Đơn vị Hàm lượng

Năng lượng Kcal 87

Thành phần chính Nước g 77,5

Protein g 21

Lipid g 0,3

Tro g 1,2

Muối khoáng Canxi mg 44

Photpho mg 206

Sắt mg 1

Vitamin A g 5

B1 mg 0,02

B2 mg 0,08

6

PP mg 4

Bang 1.2. Một sô chỉ tiêu hoá lý của cá ngừ [7]

Loại cá Nhiệt độ kết

tinh (ºC)

Hàm lượng nước

liên kết (%)

Cá ngừ đuôi dài (Thunnus tongol) -13,3 38,3

Cá ngừ -29,0 26,6

Cá ngừ vây xanh (Thunnus thynnus) -33,0 -

1.2. Công nghệ lạnh đông

Công nghệ lạnh đông gồm 2 công đoạn chính: Cấp đông - Bảo quản đông

1.2.1. Câp đông

Cấp đông là phương pháp giúp cho sản phẩm thực phẩm ở trạng thái lạnh

đông (tâm sản phẩm đạt -18ºC) trong khoảng thời gian ngắn. Cấp đông là công

đoạn có tính quyết định đến chất lượng của sản phẩm và hiệu quả của quá trình

cấp đông tùy thuộc vào thời gian cấp đông nhanh hay chậm. Với đặc tính chung

của nông sản thực phẩm tươi sống có hàm lượng nước cao 80 - 95%, trạng thái

ban đầu nước được phân bố tương đối đồng đều trong các mô tế bào là thành phần

tạo nên cấu trúc đặc trưng cho mỗi loại sản phẩm, tuy vậy trong quá trình cấp đông

sự kết tinh của nước có xu hướng từ ngoài vào bên trong tâm của sản phẩm, thời

gian kết tinh càng chậm dẫn đến sự di chuyển và dồn nén các phân tử nước dần

vào hướng tâm, đồng thời với sự dâng nở thể tích và kết tinh ở dạng hình kim là

nguyên nhân phá vỡ cấu trúc tự nhiên của sản phẩm [21, 40]. Hiện tượng này dẫn

đến cấu trúc mô tế bào bị phá vỡ làm giảm chất lượng sản phẩm và vi sinh vật dễ

dàng xâm nhập, gây hư hỏng nhanh chóng. Mặt khác, khi rã đông sản phẩm không

còn giữ được trạng thái cấu trúc ban đầu, nước tự do khi thoát ra ngoài sẽ kéo theo

các chất dinh dưỡng hòa tan và chất lượng sản phẩm càng giảm [13].

1.2.2. Bao quan đông

7

Để giữ được nhiệt độ của sản phẩm sau cấp đông, sản phẩm được đưa vào

bảo quản lạnh đông. Mục đích của công đoạn này là nhiệm vụ duy trì nhiệt độ sản

phẩm ≤ -18ºC là giới hạn nhiệt độ có thể ức chế hoạt động sống của vi sinh vật và

các enzyme có trong nguyên liệu nhằm giữ nguyên được chất lượng sản phẩm ở

trạng thái sau rã đông. Thời gian bảo quản có thể kéo dài từ một vài tháng đến một

vài năm. Thường sau rã đông, sản phẩm được lưu trữ ở dải nhiệt độ an toàn (-18ºC

÷ -22ºC) trong suốt quá trình bảo quản [13].

1.3. Các công nghệ cấp đông hiện nay trên thế giới

1.3.1 Công nghệ câp đông truyền thông băng gió cưỡng bưc

Xuất phát từ nguyên tắc chung của công nghệ lạnh đông, hiện trên thế giới

đã phổ biến các công nghệ cấp đông sử dụng chất tải nhiệt bằng gió cưỡng bức.

Loại buồng cấp đông gió hoạt động theo mẻ, sản phẩm được đặt trên ngăn giá và

được làm lạnh đông nhờ chất tải lạnh bằng không khí có nhiệt độ -45 ÷-55ºC. Loại

băng chuyền cấp đông IQF nguyên lý liên tục, sản phẩm dạng rời có kích thước

nhỏ, mỏng được nạp vào và ra liên tục. Quá trình trao đổi nhiệt bằng gió cưỡng

bức với tốc độ cao, thời gian cấp đông khoảng 15÷30 phút tùy theo nhiệt độ cấp

đông và kích thước sản phẩm.

Điểm chung của công nghệ cấp đông gió cần tạo được nguồn không khí

(chất tải lạnh) có nhiệt độ rất thấp từ - 40ºC ÷ - 55ºC tùy theo kích thước và cấu

trúc của sản phẩm [2].

Hạn chế của công nghệ cấp đông sử dụng chất tải nhiệt bằng gió có hệ số

truyền nhiệt thấp (0,024 W/m.K) và nhiệt dung riêng thấp (0,026 kJ/kg.K), do vậy

để rút ngắn thời gian cấp đông cần tăng lưu lượng gió cưỡng bức và giảm nhiệt độ

đến mức giới hạn, điều này dẫn đến mức chi phí năng lượng và đầu tư càng cao.

Hình 1 mô phỏng quá trình cấp đông và sự chuyển pha biến đổi trạng thái của

nước:

8

Hình 1.1. Mô phong quá trình câp đông truyền thông

(1) Vật liệu trước khi cấp đông có sự phân bố nước đồng đều với cấu trúc tự

nhiên.

(2) Quá trình cấp đông trực tiếp hoặc gián tiếp trao đổi nhiệt với nguồn lạnh,

khi đó hướng của gradien nhiệt từ trong ra ngoài, quá trình truyền nhiệt giảm dần

khi lớp vỏ bị chuyển pha trước, tạo nên lớp cản trở nhiệt.

(3) Quá trình cấp đông càng chậm thì xu hướng các phân tử nước bị dồn nén

vào tâm, sau khi kết đông dẫn đến sự hình thành các tinh thể đá lớn hình kim gây

tổn thương đến cấu trúc mô tế bào của sản phẩm. Đặc biệt đối với sản phẩm có

kích thước càng lớn, thời gian cấp đông kéo dài dẫn đến tổn thương càng nhiều.

(4) Khi rã đông, dịch bào thoát ra tạo nên hiện tượng chảy nước ở sản phẩm

đông lạnh sau tan băng.

1.3.2. Công nghệ câp đông tiêp xúc

Để khắc phục hạn chế của công nghệ cấp đông gián tiếp bằng gió cưỡng

bức, công nghệ lạnh đông tiếp xúc thông qua sự trao đổi nhiệt trực tiếp giữa bề

mặt thiết bị bay hơi với sản phẩm, nhằm tăng tốc độ truyền nhiệt để rút ngắn thời

gian cấp đông. Loại tủ đông tiếp xúc, sản phẩm được cấp đông dạng Blok chứa

trong khay và đặt giữa các tấm bản là thiết bị bay hơi ở nhiệt độ thấp (- 55ºC ÷ -

60ºC). Hạn chế của tủ đông tiếp xúc sản phẩm dạng blok nên sau cấp đông bị đông

khối, nên khi sử dụng cần phải rã đông cả blok, không tiện ích như cấp đông rời

dạng IQF [17].

Loại cấp đông dạng băng chuyền liên tục vít xoắn, có ưu điểm cấp đông

sản phẩm rời có kích thước đồng đều nên chất lượng cao, tuy vậy các dạng thiết

bị có tính chuyên dụng phù hợp cho một số loại sản phẩm có kích thước và hình

9

dạng nhất định khó đa dạng sản phẩm khác nhau [17].

1.3.3. Công nghệ câp đông CAS (Cells Alive System)

Ngày nay với xu hướng phát triển của KH&CN thế giới, ngành kỹ thuật

lạnh đông đã liên tục phát triển theo hướng khai thác hiệu quả về sử dụng năng

lượng và đặc biệt là tính cải thiện về chất lượng sản phẩm. Nhiều giải pháp kỹ

thuật mới đã tạo bước đột phá về đổi mới công nghệ ở các nước phát triển, một

trong số giải pháp đó phải kể đến công nghệ cụ thể cấp đông tiên tiến có xuất xứ

từ Nhật Bản là công nghệ CAS -Cell Alive System (CAS) (ABI Co. Ltd., Chiba,

Japan), đây là một công nghệ cấp đông có những tính năng kỹ thuật vượt trội.

Nguyên tắc hoạt động của công nghệ cấp đông CAS, thực chất là công nghệ

cấp đông truyền thống bằng gió cưỡng bức có hỗ trợ năng lượng sóng từ trường

trong môi trường cấp đông nhằm kiểm soát sự di chuyển và kết đông của nước tạo

sự đồng đều và tức thời nên không phá vỡ mô tế bào trong quá trình cấp đông.

Hình 1.2. Mô phong quá trình câp đông CAS

Vật liệu trước khi cấp đông có sự phân bố nước đồng đều với cấu trúc tự

nhiên.

Nhờ có hỗ trợ của năng lượng sóng từ trong quá trình cấp đông, các phân

tử nước trong tế bào chuyển sang trạng thái dao động rung làm tăng khả năng

truyền nhiệt và sự phân bố đồng đều, đặc biệt làm giảm nhiệt độ điểm chuyển pha

của nước xuống đến - 7 ÷ -10ºC (tuỳ theo tính chất của dịch bào trong sản phẩm

khác nhau).

Khi dừng nguồn sóng từ nước trong sản phẩm chuyển pha cùng một thời

điểm, tạo ra các tinh thể đá rất nhỏ không gây ra hiện thượng phá vỡ màng tế bào.

(1) (2) (3) (4)

10

Khi rã đông, nước trong sản phẩm được phân bố đều không làm ảnh hưởng

đến mô tế bào do đó sản phẩm vẫn giữ được cấu trúc ban đầu [30].

1.3.4. Công nghệ câp đông băng chât long (Liquid freezer)

Bên cạnh công nghệ CAS, công nghệ cấp đông bằng chắt lạnh lỏng cũng là

một trong những công nghệ đột phá trong cải tiến chất lượng cũng như tiết kiệm

năng lượng. Trong đó, công nghệ cấp đông TOMIN đã được các chuyên gia Nhật

Bản chào hàng và tổ chức các buổi hội thảo tại Việt Nam tại Hà Nội và Ninh Bình

(năm 2016). Công nghệ TOMIN bản chất là phương pháp cấp đông bằng chất tải

lạnh lỏng được điều chế từ ethanol.

Công nghệ cấp đông bằng chất lỏng có 2 nguyên tắc ứng dụng:

Sử dụng chất lỏng có nhiệt độ bay hơi thấp ở điều kiện áp suất khí quyển,

ví dụ như nitơ lỏng (nhiệt độ sôi khoảng - 196,7ºC), cacbon dioxit lỏng (nhiệt độ

sôi khoảng -78,48ºC). Sản phẩm được nhúng trực tiếp vào chất lỏng, quá trình sôi

bay hơi của chất lỏng diễn ra đồng thời với quá trình thu nhiệt từ sản phẩm, do

nhiệt độ sôi thấp nên sản phẩm cấp đông với tốc độ siêu nhanh (tức thời), giữ

nguyên được cấu trúc của sản phẩm [17, 40]. Tuy vậy phương pháp cấp đông theo

nguyên tắc này thường chỉ sử dụng ở điều kiện phòng thí nghiệm hoặc bảo quản

thuốc vac xin, thuốc đóng viên có giá trị cao với khối lượng nhỏ, do giá thành cao

vì chất lỏng sau khi bay hơi không được thu hồi, phải chứa dự trữ ở bình chuyên

dụng chịu áp suất cao trên 100 bar. Chính vì lý do trên mà nguyên tắc cấp đông

bằng chất lỏng có nhiệt độ sôi thấp ở áp suất khí quyển không được phổ biến đưa

vào ứng dụng ở quy mô công nghiệp.

Sử dụng chất lỏng có nhiệt độ sôi cao và nhiệt độ đông đặc thấp với vai trò

là chất tải lạnh là phương pháp đã được sử dụng nhiều trong kỹ thuật làm lạnh ứng

dụng, ví dụ: Kỹ thuật sản xuất đá cây, sản suất kem sử dụng chất tải lạnh là nước

muối (NaCl) hay (CaCl2), tùy thuộc vào nồng độ muối tương ứng trạng thái ổn

định của chất lỏng ở nhiệt độ làm lạnh khoảng (-12 ÷ -15 ºC) đối với nước muối

NaCl và khoảng (- 20÷-22 ºC) đối với nước muối CaCl2. Tương tự dung môi

11

Glycol cũng được ứng dụng phổ biến làm chất tải lạnh trong các nhà máy bia để

tuần hoàn làm lạnh cho các Tank lên men, nhiệt độ chất tải lạnh khoảng (- 5 ÷ -7

ºC) [2]. Trong khi nếu yêu cầu nhiệt độ của chất tải lạnh xuống thấp hơn thì trạng

thái của chất lỏng thay đổi đáng kể (độ nhớt tăng, xuất hiện sự kết tinh, hiện tượng

đông cục bộ tại bề mặt của thiết bị bay hơi…) dẫn đến hiệu suất trao đổi nhiệt

kém. Điều đó cho thấy việc sử dụng chất tải lạnh lỏng mới được đưa vào ứng dụng

phù hợp trong kỹ thuật làm lạnh với yêu cầu công nghệ có nhiệt độ lạnh sâu đến

mức -22ºC. Trong khi yêu cầu cấp đông nhanh để đạt được tâm sản phẩm (-18ºC)

thì nhiệt độ chất tải lạnh lỏng phải đạt mức lạnh sâu tối thiểu - 28 ºC (∆t ≥ 10 ºC),

như vậy nếu nghiên cứu xác định được chất tải lạnh lỏng hoạt động ổn định ở dải

nhiệt độ từ - 28ºC÷- 35 ºC là điều kiện lý tưởng cho mục đích cấp đông, thay vì

hiện nay vẫn phổ biến bằng công nghệ cấp đông gió, do hệ số truyền nhiệt và nhiệt

dung riêng thấp hơn nhiều so với chất lỏng nên cần phải tạo được nguồn nhiệt độ

thấp hơn (- 45 ºC ÷ - 55 ºC).

Trong những năm gần đây, nhiều nghiên cứu phát triển từ các hỗn hợp chất

lỏng có đặc tính phù hợp làm chất tải lạnh ở nhiệt độ thấp như hỗn hợp Propylene

Glycol, hỗn hợp cồn Ethanol... Trong đó, công nghệ lạnh đông TOMIN đã đưa ra

giải pháp kỹ thuật sử dụng chất tải lạnh từ cồn Ethanol để điều chế ra hỗn hợp chất

lỏng có đặc tính ổn định ở dải nhiệt độ cấp đông khoảng - 31 ºC, từ đó đã thiết kế

các tủ cấp đông nhanh có công suất 30 ÷ 300 kg/giờ. Nguyên lý làm việc của tủ

đông TOMIN, nguyên liệu sau khi sơ chế được bao gói xếp vào ngăn giá có thiết

kế di động bằng cơ cấu nâng hạ để nhúng cả khối nguyên liệu xuống buồng chứa

chất lỏng có nhiệt độ - 31 ± 2 ºC, thời gian cấp đông tùy thuộc vào độ dày nguyên

liệu và cấu trúc thực phẩm khác nhau cho đến khi đạt tâm sản phẩm - 18 ºC, để

gia tăng tốc độ truyền nhiệt buồng chứa chất lỏng được khuấy tuần hoàn trao đổi

nhiệt với thiết bị bay hơi của hệ thống máy lạnh [30].

Theo catalo chào hàng của Công ty Technican (Nhật Bản) về thiết bị lạnh

đông TOMIN đã đưa ra bảng đánh giá so sánh về tính năng kỹ thuật, chi phí sản

xuất, giá thành thiết bị công nghệ theo 4 công nghệ khác nhau gồm: cấp đông

12

TOMIN, cấp đông CAS, cấp đông gió truyền thống và cấp đông bằng nitơ lỏng

với quy mô 30 kg/giờ (Bảng 1.3):

Bang 1.3. Đánh giá so sánh một sô công nghệ câp đông nhanh

Cấp đông siêu

tốc kiểu chất

lỏng TOMIN

Cấp đông gió

kết hợp từ

trường (CAS)

Cấp đông gió

tăng cường

(-60ºC)

Cấp đông

cacbon lỏng

(-75ºC)

Công

nghệ cấp

đông

Cấp đông bằng

chất lỏng

Cấp đông bằng

quạt gió kết hợp

từ trường

Cấp đông bằng

quạt gió

Cấp đông

bằng cacbon

lỏng

Chất

lượng

sản phẩm

- Tươi nguyên

như thực phẩm

tươi sống

- Hàm lượng

nước kết tinh

2÷3 µm

- Không phá

hủy tế bào

- Không chảy

nước khi rã

đông

- Không chọn

phương pháp rã

đông

Theo đánh giá

năm 2007 tại

hội nghị thường

niên của Hiệp

hội điện Lạnh

Nhật Bản, từ

trường không

cho thấy hiệu

quả trong việc

cấp đông và

cũng không ảnh

hưởng đến chất

lượng

- Được mọi

người biết đến

như là thực

phẩm đông lạnh

thông thường

- Hàm lượng

nước kết tinh:

80÷100 µm

- Xảy ra sự phá

hủy tế bào do

kết tinh

- Chảy nước khi

rã đông

- Mất độ tươi và

hương vị

- Thực phẩm

đông lạnh

cao cấp hàng

đầu

- Hàm lượng

nước kết tinh

từ 50÷60 µm

- Không so

được với

thực phẩm

tươi sống

Tốc độ

kết đông

(so sánh

miếng

Khoảng 7÷8

phút

Khoảng

120÷180 phút

Khoảng 120

÷180 phút

Khoảng

30÷40 phút

13

Cấp đông siêu

tốc kiểu chất

lỏng TOMIN

Cấp đông gió

kết hợp từ

trường (CAS)

Cấp đông gió

tăng cường

(-60ºC)

Cấp đông

cacbon lỏng

(-75ºC)

thịt bò độ

dày 2cm)

Đặc tính - Không cần giữ

trong phòng

lạnh

- Không cần

thời gian kết

đông dài, thậm

chí cả chế phẩm

có nhiệt độ cao

- Dễ vận hành

-Giá thành thấp

(Chi phí ban

đầu, chi phí vận

hành)

- Dễ vận hành

- Vẫn còn ý

kiến trái chiều

về tính hiệu quả

của từ trường

-Giá thành

cao (chi phí ban

đầu, chi phí vận

hành)

-Phát sinh

chế phẩm

không đồng

dạng

- Sử dụng rộng

rãi cho việc cấp

đông cá ngừ...

- Giá thành thấp

(chi phí ban

đầu, chi phí vận

hành)

- Dễ vận hành

- Cần thời gian

dài để kết đông

- Chảy nước khi

rã đông

- Chế phẩm

tương đối tốt

- Chi phí vận

hành cao

- Có khả

năng cao là

chế phẩm

trên 12 mm

sẽ bị đứt gãy

Tiếp theo là công nghệ cấp đông bằng chất lỏng WIN của công ty Dong

hwa Win Co., Ltd (Hàn Quốc). Tuy nhiên ở nhiệt độ -35ºC, chất tải lạnh lỏng bị

biến đổi trạng thái sệt, độ nhớt tăng và không ổn định được năng suất cấp đông do

khả năng truyền nhiệt giảm. Điều này cho thấy công nghệ cấp đông bằng chất lỏng

WIN chưa có giải pháp kiểm tra và giám sát được sự thay đổi (tỷ lệ thành phần,

nồng độ hỗn hợp...) dẫn đến sự không ổn định của các thông số nhiệt vật lý của

hỗn hợp chất lỏng.

Về cơ sở khoa học thì công nghệ cấp đông bằng chất lỏng so với công nghệ

cấp đông bằng không khí cưỡng bức có tính năng vượt trội được đánh giá trên 2

điểm cơ bản:

(i) Tốc độ cấp đông nhanh: Bằng số liệu so sánh 2 thông số có ảnh hưởng

lớn đến “tốc độ truyền nhiệt” là nhiệt dung riêng và hệ số truyền nhiệt tương

14

ứng của không khí (0,026 kJ/kg.K; 0,024 W/m.K) và nước (2,09 kJ/kg.K;

2,326 W/m.K) ở cùng điều kiện tiêu chuẩn áp suất 0,98 bar, nhiệt độ 0 ºC.

Điều này cho thấy sự chênh lệch đến hàng trăm lần giữa không khí và nước

nói riêng và giữa không khí và chất lỏng cụ thể nói chung. Vấn đề xác định

được chất lỏng sử dụng làm chất tải nhiệt cần có: nhiệt dung riêng và hệ số

truyền nhiệt lớn, mặt khác một thông số quan trọng là có nhiệt độ đông đặc

thấp, ít bay hơi, không gây cháy nổ, dễ điều chế với chi phí phù hợp và thân

thiện môi trường, hiện là bài toán đặt ra đối với các nhà khoa học [17].

(ii) Hiệu quả về sử dụng năng lượng: Cũng chính từ tốc độ truyền nhiệt của

không khí kém hơn nhiều so với chất lỏng nên công nghệ cấp đông gió cần

nhiệt độ không khí lạnh (-50 ºC ÷ - 55 ºC) tương ứng nhiệt độ sôi của môi

chất lạnh phải ở mức thấp - 60 ºC ÷ - 65 ºC, mặt khác cần phải tăng tốc độ

đối lưu gió, cả hai giải pháp đều dẫn đến chi phí năng lượng tiêu tốn lớn

hơn cho quá trình cấp đông. Đặc biệt nhiệt độ sôi của môi chất lạnh càng

thấp thì năng suất lạnh càng giảm (tương ứng áp suất sôi thấp). Trong khi

với công nghệ cấp đông bằng chất lỏng do “tốc độ truyền nhiệt lớn” nên

mức chênh lệch nhiệt độ ∆t (so với yêu cầu nhiệt độ tâm sản phẩm đạt -18

ºC) không cần quá lớn, thực tế cho thấy nhiệt độ chất tải lạnh lỏng chỉ cần

- 31 ± 3 ºC, từ đó có thể xác định nhiệt độ sôi của môi chất lạnh khoảng -

41 ± 3 ºC (∆t = -10 ºC). So sánh nhiệt độ sôi của môi chất lạnh ở 2 phương

án cấp đông gió và cấp đông bằng chất lỏng cho thấy phương án cấp đông

gió thấp hơn đến 20 ºC [17]. Từ cơ sở phân tích trên cho thấy công nghệ

cấp đông bằng chất lỏng có ưu điểm vượt trội ở 2 điểm (i) và (ii).

- Ưu điểm của công nghệ cấp đông bằng chất lỏng:

Tốc độ cấp đông nhanh “siêu tốc” do tính chất truyền nhiệt của chất lỏng

Khả năng cấp đông đồng đều theo mẻ do chất lỏng tiếp xúc đều

Không bị hao hụt trọng lượng do có lớp bao gói

Giữ được trạng thái tươi nguyên do thời gian cấp đông nhanh không phá

vỡ cấu trúc

15

Bề mặt sản phẩm không bị bám băng, tăng giá trị cảm quan

Quá trình rã đông, sản phẩm trong bao gói nên không bị ngưng nước;

Chi phí đầu tư hợp lý so với công nghệ CAS

- Hạn chế của công nghệ cấp đông bằng chất lỏng:

Hiệu quả thấp với vật có kích thước lớn và không đồng nhất;

Phải sử dụng bao bì chuyên dụng

Phải thường xuyên kiểm soát các thông số vật lý của chất lỏng do sự thay

đổi thành phần, nồng độ của hỗn hợp dẫn đến sự thay đổi trạng thái

Chất lỏng dễ bị kết tinh hoặc chuyển pha cục bộ tại thiết bị bay hơi gây

bó tắc

1.4. Các công nghệ cấp đông hiện nay tại Việt Nam

Tại Việt Nam ngành kỹ thuật lạnh và lạnh đông đã có bước phát triển vượt

bậc từ thập niên 80 của thế kỷ 20, đặc biệt là ngành chế biến thủy sản. Đến nay về

kỹ thuật lạnh đông truyền thống gồm có cấp đông gió cưỡng bức, cấp đông tiếp

xúc, cấp đông băng chuyền liên tục IQF. Tuy vậy về lĩnh vực nghiên cứu phát

triển công nghệ mới nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng và cải thiện chất

lượng sản phẩm lạnh đông còn ít được quan tâm, chủ yếu mới kế thừa và phát

triển các thành tựu KH&CN trên thế giới đã được thương mại hóa, trong đó thiết

bị cấp đông dạng băng chuyền vít xoắn phải nhập khẩu đồng bộ của nước ngoài.

Công nghệ lạnh sử dụng chất tải lạnh lỏng đã được ứng dụng khá rộng rãi

trong ngành bia, nước giải khát, tuy vậy ở chế độ nhiệt độ làm việc của chất tải

lạnh khoảng -10 ºC ÷ -12 ºC, sử dụng hỗn hợp Glycol và nước. Trong công nghệ

sản xuất nước đá và kem đã thường sử dụng chất tải lạnh bằng nước muối (NaCl)

có nhiệt độ làm việc -15 ºC ÷- 18 ºC (sản xuất kem), - 10 ºC ÷ -12 ºC (sản xuất

đá). Tuy vậy hiện tượng chuyển pha và bó băng cục bộ vẫn xảy ra trong quá trình

làm việc, đòi hỏi chế độ kiểm tra định kỳ để chuẩn độ [2].

Nhằm đáp ứng nhu cầu nâng cao chất lượng sản phẩm đông lạnh và giảm chi

phí sản xuất, hiện nay tại Việt Nam, xu hướng nghiên cứu điều chế chất tải lạnh

16

lỏng mới có nhiệt độ sôi thấp nhằm đưa vào ứng dụng trong lĩnh vực cấp đông

đang được các nhà khoa học quan tâm. Năm 2017, nhóm nghiên cứu của Viện Cơ

điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch đã điều chế thành công ra chất tải

lạnh lỏng từ nguyên liệu chính là ethanol và một số phụ gia; cho phép hoạt động

ổn định ở độ âm sâu tới - 35ºC với độ nhớt thấp ≈ 7 cP, điểm chuyển pha - 40ºC

và điểm đóng băng là - 45ºC, giá trị pH ≈6, không ăn mòn vật liệu và an toàn vệ

sinh thực phẩm.

Tuy nhiên, công tác nghiên cứu điều chế chất tải lạnh lỏng từ ethanol mới chỉ

dừng ở bước điều chế và đánh giá tính chất của chất tải lạnh lỏng mà chưa có báo

cáo đánh giá đầy đủ ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ đến chất lượng sản phẩm

được cấp đông bằng chất tải lạnh lỏng.

1.5. Một số yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm đông lạnh

Chất lượng sản phẩm đông lạnh phụ thuộc nhiều vào quá trình hình thành

tinh thể băng trong sản phẩm. Quá trình cấp đông càng chậm thì xu hướng các

phân tử nước bị dồn nén vào tâm, sau khi kết đông dẫn đến sự hình thành các tinh

thể đá lớn hình kim gây tổn thương đến cấu trúc mô tế bào của sản phẩm. Đặc biệt

đối với sản phẩm có kích thước càng lớn, thời gian cấp đông kéo dài dẫn đến tổn

thương càng nhiều. Khi rã đông, dịch bào thoát ra tạo nên hiện tượng chảy nước

ở sản phẩm đông lạnh sau tan băng.

Theo nhiều nghiên cứu đã công bố, quá trình kết tinh nước trong sản phẩm

khi được cấp đông đông lạnh bị ảnh hưởng bởi một số các thông số như: nồng độ

các chất hòa tan (loại thực phẩm) và chất lượng ban đầu của thực phẩm, phương

pháp cấp đông và tốc độ cấp đông, điều kiện trước khi cấp đông.

1.5.1. Loai san phẩm câp đông

Trạng thái của nước trong sản phẩm đông lạnh thể hiện độ ổn định và chất

lượng của sản phẩm thuỷ sản cấp đông. Do có tính chất đặc trưng, nên chúng đóng

vai trò quan trọng trong phản ứng phân huỷ tế bào ở nhiệt độ lạnh và nhiệt độ lạnh

17

đông. Nước trong sản phẩm thuỷ sản đông lạnh được phân thành hai loại là nước

tự do và nước liên kết. Nước liên kết thường không đông ở nhiệt độ dưới -40ºC

[20, 29, 31], nước tự do kết tinh ở -17,7 ºC ÷ -30ºC phụ thuộc vào từng loại thuỷ

sản khác nhau [25, 34]. Nhiệt độ kết tinh của nước liên kết và nước tự do phụ

thuộc vào từng loại nguyên liệu (bảng 1.4) [39]. Mỗi nguyên liệu có thành phần

axit béo và hàm lượng protein là khác nhau do đó có một nhiệt dung riêng và hàm

nhiệt là khác nhau. Kết quả là để kết tinh nước thì mỗi sản phẩm có nhiệt lượng

cần thiết để cấp đông 1kg mỗi loại thực phẩm rất khác nhau. Bên cạnh đó, sản

phẩm có hàm lượng dầu càng cao thì hàm lượng nước tự do càng ít; và hầu hết

nhiệt được lấy đi trong quá trình cấp đông là thay đổi nước thành băng; do đó, nếu

có ít nước, thì lượng nhiệt sẽ cần phải được lấy đi để cấp đông cá là ít hơn. Điều

này tác động trực tiếp đến thời gian cấp đông và sự hình thành các tinh thể đá

trong sản phẩm đông lạnh. Khi tốc độ cấp đông nhanh sẽ tạo ra các mầm tinh thể

đá nhỏ và đồng nhất [21].

Bang 1.4. Hàm lượng nước liên kêt và nhiệt độ kêt tinh của một sô loai cá

Loại cá Nhiệt độ

kết tinh(ºC)

Hàm lượng nước

liên kết (%)

Cá hồi (Salmo salar) -29,3 22,4

Cá tuyết (Gadus morhua) -33,5/-

16,2

-34,0/32,2

Cá trích (Clupea harengus) -32,8 28,9

Cá thu (Scomber scombrus) -31,7 43,4

Cá hồi cầu vồng(Oncorhynchus mykiss) -30,8 22,7

Cá thu ngựa -35,7 27,2

Cá vua(Scomberomorus cavalla) -17,4 45,7

Cá ngừ đuôi dài(Thunnus tongol) -13,3 38,3

Cá ngừ -29,0 26,6

Cá ngừ vây xanh (Thunnus thynnus) -33,0 -

1.5.2.Ảnh hưởng của chê độ câp đông đên tôc độ câp đông và chât lượng

18

san phẩm

Chất lượng sản phẩm đông lạnh liên quan chặt chẽ với tốc độ cấp đông. Tốc

độ cấp đông không chỉ phụ thuộc vào nguyên liệu mà còn phụ thuộc vào chế độ

công nghệ cấp đông. Với các chế độ công nghệ cấp đông có hệ số truyền nhiệt lớn

sẽ cho nhiệt độ giảm nhanh với thời gian làm lạnh ngắn; khi đó thì các biến đổi

hoá học diễn ra với tốc độ rất chậm, ít hư hỏng, chất lượng thực phẩm được đảm

bảo. Số lượng và kích thước của tinh thể đá bị tác động trực tiếp bởi phương pháp

cấp đông và ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng của thực phẩm đông lạnh. Chế độ

công nghệ cấp đông có hệ số truyền nhiệt cao giúp tốc độ cấp đông nhanh sẽ tạo

ra các mầm tinh thể đá nhỏ và đồng nhất, số lượng và kích thước của tinh thể đá

được xem là một tham số quan trọng để đánh giá ảnh hưởng của phương pháp cấp

đông lên sự thay đổi chất lượng của sản phẩm đông lạnh. Bên cạnh đó, tốc độ đối

lưu càng cao thì thời gian cấp đông càng nhanh do hệ số toả nhiệt đối lưu tăng, kết

quả hệ số truyền nhiệt tăng [21, 22].

Bang 1.5. Hệ sô truyền nhiệt của một sô thiêt bị câp đông [17]

Loại thiết bị cấp đông Đặc điểm cấp đông Hệ số truyền nhiệt

h (W/m².K)

Phòng lạnh Cấp đông gió 5

Tủ đông cưỡng bức gió Vận tốc khí 2,5 m/s 17

Vận tốc khí 5,0 m/s 26

Cấp đông tiếp xúc 56

Tủ đông tầng sôi 85

Tủ âm sâu Ni tơ khí 40÷60

Ni tơ lỏng 100÷140

Bang 1.6. Hệ sô truyền nhiệt của một sô tác nhân lanh [40]

Tác nhân lạnh Nhiệt độ tác nhân lạnh

(ºC)

Hệ số truyền nhiệt

h (W/m².K)

Gió - 28 12

CO2 lạnh - 50 40

19

Ni tơ khí -150 40

Ni tơ lỏng - 196 200

Năm 2010, để đánh giá sâu hơn về ảnh hưởng của phương pháp cấp đông

đến sự thay đổi chất lượng trong quá trình bảo quản, Somwang và cs. (2010) đã

nghiên cứu ảnh hưởng của hai phương pháp cấp đông là IQF trên đối tượng hàu

với thời gian đạt -18 ºC tại tâm sản phẩm là 10 phút và phương pháp cấp đông

lạnh trực tiếp dạng tấm bản với nhiệt độ cấp đông tại -40 ºC, thời gian cấp đông

là 3 giờ; sau đó đưa đi bảo quản tại -20 ºC trong thời gian 12 tháng. Kết quả cho

thấy phương pháp cấp đông bằng IQF với tốc độ cấp đông nhanh và thời gian

ngắn đã hạn chế sự biến đổi chất lượng tốt hơn phương pháp cấp đông trực tiếp.

Nguyên nhân được giải thích là do hàu được cấp đông bằng IQF được cấp đông

với tốc độ nhanh hơn nên mức độ tổn thương cấu trúc mô tế bào của sản phẩm ít

hơn trong mẫu hàu cấp đông gió trực tiếp (CPF). Cũng theo kết quả nghiên cứu,

tỷ lệ tách nước sau rã đông của phương pháp IQF (16,5%) giảm 50% so với

phương pháp cấp đông CPF (27,5%); Sau rã đông, hàm lượng nước trong mẫu

cấp đông IQF (81,2%) cao hơn 1,2% so với mẫu cấp đông CPF (80,0%), nhưng

sự mất nước thay đổi không có ý nghĩa trong suốt 12 tháng bảo quản [35].

Kết quả được tìm thấy tương tự với Hyun-Wook Kim và cs. (2018) khi

nghiên cứu ảnh hưởng của hai phương pháp cấp đông là cấp đông gió và cấp đông

bằng nitơ lỏng đến tốc độ cấp đông và chất lượng sản phẩm thịt bò sau rã đông

cho thấy, sản phẩm được cấp đông đến tâm đạt - 18ºC, với kích thước sản phẩm

là ≈ 8 cm × 13 cm × 5 cm, khi đó phương pháp cấp đông gió có thời gian cấp đông

là 294 phút và thời gian cấp đông bằng ni tơ lỏng là 23 phút; kết quả cũng chỉ ra

rằng với mức độ với thời gian cấp đông ngắn đã làm giảm kích thước của các tinh

thể đá được hình thành [23]. Cũng tương đồng với kết quả trên, Grujic và cs.

(1993) đã chứng minh thịt bò cấp đông đến - 20ºC bằng phương pháp hầm gió cho

thời gian cấp đông là 142 phút, mẫu thịt hình thành tinh thể đá không đồng nhất

và to hơn so với thịt bò khi được cấp đông bằng ni tơ lỏng với thời gian cấp đông

20

là 8,2 phút [16]. Năm 1985, trong báo cáo của Rahelic và cs. đã chỉ ra rằng thăn

thịt bò có thời gian cấp đông là 336 phút khi cấp đông bằng hầm gió đã hình thành

các mầm tinh thể đá ở thể không đồng nhất trong khi mẫu thịt bò cấp đông bằng

ni tơ lỏng có thời gian cấp đông ngắn là 10 phút với các vùng tinh thể đá hình

thành đồng nhất và ở kích thước nhỏ [33].

1.5.3. Độ dầy của lớp màng bao gói

Một số sản phẩm cấp đông được đóng gói trước nên khi cấp đông làm tăng

nhiệt trở. Đặc biệt khi bao gói có lọt các lớp khí bên trong tạo ra lớp cách nhiệt thì

làm tăng đáng kể thời gian cấp đông. Bên cạnh đó, độ dầy của lớp màng bao gói

ảnh hưởng có ý nghĩa đến khả năng truyền nhiệt, đặc biệt đối với màng bao bì bao

gói (không phải là coating) có thể giảm khả năng truyền nhiệt từ 14% đến 5%

[36].

1.5.4. Hình dang và kích thước san phẩm

Thời gian cấp đông phụ thuộc vào kích thước sản phẩm thực phẩm. Người

ta nhận thấy thời gian cấp đông tăng lên một cách nhanh chóng nếu tăng chiều dày

thực phẩm. Mối quan hệ này không theo qui luật tuyến tính mà theo bậc bình

phương của chiều dày. Đối với sản phẩm dầy dưới 50mm, tăng gấp đôi độ dầy có

thể tăng gấp đôi thời gian cấp đông trong khi tăng gấp đôi độ dầy từ 100mm trở

lên có thể làm tăng thời gian cấp đông gấp bốn lần. Tốc độ cấp đông thay đổi khi

độ dầy thay đổi và phụ thuộc vào tầm quan trọng tương đối của hệ số truyền nhiệt

của từng loại của cá [7].

Hình dạng của thực phẩm cũng ảnh hưởng tới tốc độ làm lạnh. Hình dạng

có liên quan tới diện tích tiếp xúc. Sản phẩm càng nhỏ sẽ có diện tích tiếp xúc

càng lớn nên thời gian cấp đông nhanh. Các sản phẩm cấp đông dạng khối (block)

có thời gian cấp đông khá lâu, nhưng dạng rời thì thời gian ngắn hơn nhiều [8, 9].

1.5.5. Diện tích bề mặt tiêp xúc với san phẩm

Diện tích tiếp xúc giữa thực phẩm với tác nhân hoặc với bề mặt làm lạnh

21

tăng thì thời gian làm lạnh giảm. Khả năng tiếp xúc kém có thể là do đá trên các

khay, các gói có độ dầy không đồng đều, một phần chứa đầy hoặc lỗ rỗng ở bề

mặt giữa các gói sản phẩm trong khay chứa cấp đông. Khi các gói sản phẩm xếp

liền kề nhau thường đi kèm với khoảng trống bên trong và điều này cũng dẫn đến

sự trao đổi nhiệt kém [14, 18].

1.6. Sự biến đổi chất lượng thực phẩm trong quá trinh cấp đông

1.6.1. Biên đổi câu trúc thưc phẩm

Trong quá trình cấp đông nước tách ra và đông thành các tinh thể, làm cho

sản phẩm trở nên rắn, tăng thể tích. Khi nước trong thực phẩm kết tinh tạo thành

mạng tinh thể xen kẽ giữa các thành phần khác tạo ra cấu trúc vững chắc, nhưng

khi làm tan băng, phục hồi trạng thái ban đầu thì cấu trúc thực phẩm bị mềm yếu

hơn, kém đàn hồi hơn do các tinh thể làm rách cấu trúc liên kết tế bào thực phẩm

[17, 21, 40].

1.6.2. Biên đổi màu săc thưc phẩm

Chất lượng của thuỷ sản thường được đánh giá bởi hình dạng bên ngoài, và

sự biến đổi màu sắc của sản phẩm.Sự mất màu hồng ở các loài giáp xác là kết quả

từ sự biến màu của hợp chất carotenoid. Bản chất của việc thay đổi màu sắc sản

phẩm thuỷ sản cấp đông đến nay vẫn chưa được nghiên cứu rõ ràng.

Đối với dòng sản phẩm mực, sự thay đổi hình dáng và màu sắc được xem

là chỉ số quan trọng cho sự thay đổi chất lượng mực. Chất lượng mực giảm theo

mức độ chuyển màu hồng sang màu nâu đỏ [24, 26]. Màu hồng đậm hơn và lan

rộng xuất hiện tăng dần cùng với thời gian bảo quản [27]. Sự thay đổi màu là do

sắc tố trên da mực bị phá vỡ, sự đổi màu hồng trên da mực trong quá trình sơ chế

và bảo quản liên quan đến việc giảm chất lượng và khả năng chấp nhận của người

tiêu dùng. Nguyên nhân sự chuyển màu được giải thích là do các tế bào chứa sắc

tố bị vỡ giải phóng sắc tố ra ngoài và sắc tố làm biến đổi mầu của sản phẩm. Nhìn

chung, loài mực trưởng thành thường có màu hồng phát triển hơn mực nhỏ và có

22

cường độ màu hồng phát triển hơn. Thông thường, màu hồng của mực thường

được tìm thấy trên mực được bảo quản bằng đá hoặc qua cấp đông [11].

Sự biến đổi màu sắc của tôm qua giảm giá trị L* đồng nghĩa với sự thay

đổi melanosis ở tôm [5]. Kết hợp với sự tìm kiếm lại của Bindu và cs. (2013), các

chu kỳ cấp đông và rã đông lặp đi lặp lại có thể thúc đẩy việc giải phóng

astaxanthin trong tự nhiên bằng cách gây ra sự phân ly carotenoprotein [15]. Sự

gia tăng giá trị a* có thể được gây ra bởi quá trình khử protein hoặc liên quan đến

việc giải phóng rõ rệt các sắc tố tự do gây ra bởi sự phá hủy actinmyosin gây ra

màu đỏ (Bindu và cộng sự, 2013) [10]. Tuy nhiên, theo nghiên cứu của Lan và

cộng sự (2020), thì màu sắc L* và a* của tôm không thay đổi trong quá trình cấp

đông đến -20ºC và rã đông trong nước đá ở 4ºC [28].

1.6.3. Hiện tượng khuyêch tán nước

Khi cấp đông xảy ra hiện tượng khuyếch tán nước trong cấu trúc thực

phẩm, nước khuyếch tán là do các nguyên nhân:

+ Sự chênh lệch nhiệt độ gây nên do chênh lệch mật độ

+ Sự lớn lên của tinh thể nước đá luôn thu hút nước từ những vị trí chưa kết

tinh dẫn đến làm cho nước từ nơi có nồng độ chất tan thấp chuyển đến nơi có nồng

độ chất tan cao. Sự di chuyển của nước thực hiện nhờ tính bám thấm và mao dẫn

của cấu trúc thực phẩm. Động lực của quá trình khuyếch tán, làm cho nước di

chuyển từ trong tế bào ra gian bào và từ trong ra ngoài, từ vị trí liên kết ra tự do.

Khi nước khuyếch tán cấu trúc tế bào co rút, một số chất tan biến tính, dẫn đến

làm tan một phần thực phẩm gần bề mặt [17, 40].

1.6.4. Biên đổi vi sinh vật trong thưc phẩm

Sự phát triển của vi sinh vật phụ thuộc vào quá trình thao tác trong quy trình

sản xuất: tiếp nhận nguyên liệu, sơ chế, đóng gói, nhiệt độ bảo quản và phân phối

sản phẩm. Thông thường, vi sinh vật bị ức chế ở -12°C, và bị ức chế toàn bộ quá

trình trao đổi chất tế bào ở -18°C [32]. Trong quá trình đông lạnh, vi sinh vật ưa

23

nóng bị tiêu diệt, phần lớn vi sinh vật chỉ bị ức chế, nhưng sự có mặt của các vi

sinh vật còn lại sẽ tăng dần trong quá trình bảo quản đông [13].

1.7. Quy trinh công nghệ sơ chế, bảo quản lạnh đông thuỷ sản

Theo TCVN 7265:2015 (CAC/RCP 52-2003) về “Quy phạm thực hành đối

với thuỷ sản và sản phẩm thuỷ sản” thì quy trình sơ chế, chế biến và bảo quản lạnh

đông sản phẩm thuỷ sản nhìn chung qua các bước cơ bản như sau:

.

Trong đó:

- Tiếp nhận nguyên liệu: nguyên liệu khi tiếp nhận phải được bảo quản trong

điều kiện lạnh nhiệt độ từ 0 ÷ 4oC. Cần được làm sạch cẩn thận và làm lạnh đến

nhiệt độ tan băng 0ºC, càng sớm càng tốt, nguyên liệu từ khi tiếp nhận đến khi sơ

chế không để quá 48 giờ [4].

- Sơ chế: phụ thuộc từng loại sản phẩm/đối tượng khác nhau mà có cách sơ

chế khác nhau. Đối với sản phẩm cá ngừ đại dương phi lê thì thông thường khi sơ

chế tiến hành lột da, lọc bỏ xương và sơ chế thành 03 loại sản phẩm khác nhau

(xay nghiền, dạng viên nhỏ, dạng thanh) [4].

- Bao gói: thường sử dụng màng chất dẻo có độ dầy khác nhau, chủ yếu là

màng PA để bao gói đối với cá ngừ đại dương phi lê: Bao bì dùng để bao gói sản

phẩm phải sạch, phù hợp với mục đích sử dụng và được sản xuất từ vật liệu an

toàn dùng để chứa đựng thực phẩm. Sản phẩm sau sơ chế cần thực hiện việc phân

loại và đóng gói ngay để tránh làm hư hỏng sản phẩm [4];

Quá trình bao gói yêu cầu:

Phải cân thực phẩm đã bao gói bằng cân đã được hiệu chuẩn thích hợp để

đảm bảo cân đúng khối lượng;

Nguyên liệu Sơ chế Bao gói Bảo quản tiền đông Cấp đông

Bảo quản

24

Trên bao gói và nhãn sản phẩm phải công bố các thành phần trong thực

phẩm theo khối lượng giảm dần, kể cả những phụ gia được sử dụng và phụ

gia vẫn còn trong thực phẩm;

Tất cả thao tác đóng gói và bao gói phải đảm bảo sản phẩm đông lạnh vẫn

còn lạnh và giảm thiểu việc tăng nhiệt độ trước khi đưa trở lại vào kho lạnh;

- Bảo quản chờ đông: Việc chế biến thực phẩm diễn ra trong một thời gian

khá lâu, vì vậy khi chế biến được khay sản phẩm nào, người ta sẽ tạm cho vào các

kho chờ đông để tạm thời bảo quản, chờ cho đủ khối lượng cần thiết cho 01 mẻ

cấp đông mới đem cấp đông. Nhiệt độ phòng chờ đông -2 ÷ 4°C sau khi tiếp nhận;

phương tiện bảo quản lạnh cần có thiết bị theo dõi nhiệt độ (tốt nhất là thiết bị ghi

liên tục) để theo dõi và ghi lại nhiệt độ môi trường một cách hợp lý; phải tránh sự

chậm trễ không cần thiết trong suốt quá trình bảo quản lạnh để ngăn ngừa sự suy

giảm chất lượng [4].

- Cấp đông: Các thông số thời gian/nhiệt độ được xây dựng cần đảm bảo

đông lạnh sản phẩm nhanh chóng và cần lưu ý loại thiết bị cấp đông, công suất,

kích cỡ, hình dạng sản phẩm và sản lượng. Việc sản xuất phải dựa trên công suất

cấp đông của thiết bị chế biến; Cần thường xuyên theo dõi nhiệt độ sản phẩm

để đảm bảo tính toàn vẹn của hoạt động cấp đông bởi vì nó liên quan tới nhiệt độ

của tâm sản phẩm[4].

- Bảo quản đông lạnh sản phẩm yêu cầu đảm bảo các yếu tố sau [4]:

Phương tiện bảo quản phải có khả năng duy trì sản phẩm đông lạnh ở nhiệt

độ không lớn hơn -18°C với sự dao động của nhiệt độ là tối thiểu (± 3°C);

Khu vực bảo quản có một nhiệt kế chỉ thị đã hiệu chuẩn. Khuyến cáo nên

lắp đặt một nhiệt kế tự ghi;

Cần bảo quản tất cả thành phẩm trong thiết bị cấp đông có lưu thông không

khí thích hợp.

1.8. Tổng quan về màng bao gói polyamides (PA)

25

Nylons hoặc polyamides (PA) là một nhóm gồm các polyme tổng hợp. Từ

"nylon" trước đây là tên thương mại của DuPont, thường được sử dụng ở Mỹ.

Polyamides được hình thành bằng cách trùng hợp ngưng tụ diamin và một axit

dibasic hoặc bằng cách trùng hợp một số axit amin. Nhóm chức amide (-CONH-)

luôn có trong cấu trúc chính của màng bao gói polyamides.

Dựa trên phương pháp trùng hợp có thể xác định được hai loại PA. Một nhóm

được tạo ra bằng cách polyme hóa một hỗn hợp diamin và diacid. Chúng có thể

được đặt tên bằng số lượng các nguyên tử cacbon trong các diacid thẳng và các

đường diamin thẳng được tạo ra. Do đó nylon 6,6 được hình thành từ một amin 6-

cacbon cộng với axit 6-cacbon. Nhóm khác của PA được hình thành từ chỉ một

loại monomer, một amino acid, và được xác định bởi số lượng cacbon trong amino

acid đó. Ví dụ, nylon 6 được tạo thành từ một axit amin 6-carbon. Hai loại PA này

có các đặc tính vật lý và hóa học tương tự nhau. Số lượng cacbon trong cấu trúc

ảnh hưởng đến tính chất của PA. Các chuỗi cacbon dài hơn (nhóm -CH2- nhiều

hơn) dẫn đến chất dẻo có điểm nóng chảy thấp hơn và tăng khả năng chống lại hơi

nước.

Polyamid có độ trong tốt; có khả năng chịu dầu, hóa học, và sức mạnh cơ học

trong một phạm vi rộng của nhiệt độ (-70 ÷ - 220°C). Tính bền cơ lý cao: chịu va

chạm, chống trầy xước, mài mòn, xé rách, thủng bao bì. Tính chống thấm khí, hơi

nước tốt. Không bị tác động của acid yếu, kiềm yếu nhưng bị hư hỏng với acid và

kiềm nồng độ cao. Không bị hư hỏng bởi chất béo, tính chống thấm béo cao. Khả

năng in ấn tốt, không cần xử lý bề mặt trước khi in.

Màng bao gói PA được sử dụng để bao gói các sản phẩm cần hút chân không.

Loại màng bao gói này đảm bảo chất lượng tốt, hơn nữa còn mang đến nhiều ưu

điểm như: chống ẩm, chống thấm, chống nấm mốc và khả năng hút chân không

hiệu quả, bảo quản được thực phẩm tốt. Màng PA dùng trong bảo quản các sản

phẩm đông lạnh yêu cầu đảm bảo có tính chất cản thấm khí, thấm hơi nước tốt, do

đó thông thường yêu cầu là màng ghép hai lớp với độ dày từ 80 µm đến 180 µm,

26

tuỳ theo mức độ yêu cầu của hút chân không và sản phẩm được bao gói [19].

1.9. Phương pháp đánh giá cảm quan thủy sản QIM

Phương pháp chỉ số chất lượng (Quality Index Method - QIM) đã được giới

thiệu và nghiên cứu rộng rãi như là một phương pháp thay thế cho các phương

pháp cảm quan khác thường được sử dụng. Ban đầu phương pháp được xây dựng

bởi các nhà nghiên cứu từ Đơn vị Nghiên cứu Thực Phẩm Tasmania (Bremner

1985) và được giới thiệu lần đầu tiên ở Úc năm 1985.

QIM là một phương pháp nhanh chóng và đơn giản để xác định độ tươi

trong các sản phẩm thủy sản. QIM dựa trên đánh giá khách quan các thông số cảm

quan nhất định của thủy sản (hình dáng bên ngoài, mùi và cấu trúc,...) trong suốt

quá trình bảo quản của thủy sản. QIM sử dụng hệ thống điểm từ 0-3 điểm cho mỗi

thuộc tính cảm quan tùy thuộc vào mức độ biến đổi của chúng trong quá trình bảo

quản. Các điểm thành phần cho từng thuộc tính cảm quan được cộng lại để đưa ra

điểm số chung về cảm quan được gọi là chỉ số chất lượng (QI – Quality Index).

QI cho điểm số không cho thủy sản rất tươi và khi tổng số điểm càng lớn thì chất

lượng thủy sản càng giảm.

Mỗi loài thủy sản khác nhau sẽ được xây dựng một bảng QIM khác nhau

và điểm chỉ số chất lượng cũng khác nhau tùy thuộc vào mức độ biến đổi của

chúng trong quá trình bảo quản. Do đó, cần phải xây dựng sơ đồ QIM cụ thể cho

từng loài và sản phẩm thủy sản khác nhau. Ngoài ra, khả năng áp dụng của QIM

cần được đánh giá cho từng điều kiện bảo quản khác nhau (đông lạnh, đá lỏng,

siêu lạnh, đóng gói thay đổi khí quyển,...). Mục đích của việc phát triển QIM cho

các loài thủy sản khác nhau là tìm mối quan hệ tuyến tính giữa QI và thời gian bảo

quản thủy sản trong đá.

Ưu điểm của phương pháp QIM là: Các cảm quan viên phải đánh giá tất cả

các thông số trong thang phân loại (họ không thể xác định thông số nào là quan

trọng nhất); QIM là một phương pháp khách quan và dễ dàng sử dụng so với các

27

phương pháp cảm quan khác, bao gồm tài liệu hướng dẫn rất dễ hiểu và dễ sử

dụng; Chỉ số chất lượng tăng tuyến tính theo thời gian bảo quản trong đá, thông

tin này có thể dùng để quản lý chất lượng trong chế biến thủy sản [1,3].

1.10. Luận giải những vấn đề cần nghiên cứu

Từ các kết quả nghiên cứu trên cho thấy một số vấn đề liên quan đến cấp

đông cá ngừ đại dương phi lê bằng chất tải lạnh lỏng cần được xem xét như sau:

Khi xem xét lựa chọn đối tượng nghiên cứu cho đề tài cho thấy, cá ngừ có sản

lượng hàng năm rất lớn, và là một ngành hàng xuất khẩu chủ lực của thủy sản Việt

Nam, đem lại kim ngạch khoảng 700 triệu USD mỗi năm.Việc bảo quản cá ngừ

để vẫn giữ được độ tươi ngon và các chất dinh dưỡng sau khi đánh bắt là một yêu

cầu quan trọng. Hiện nay, phương pháp cấp đông cá ngừ phục vụ nội tiêu và xuất

khẩu đang được sử dụng mới chỉ dừng lại ở công nghệ IQF với thời gian cấp đông

dao động từ 30÷ 45 phút, thời gian cấp đông lâu tạo ra mầm tinh thể đá lớn. Do

vậy, nhiệm vụ nâng cao chất lượng sản phẩm cá ngừ cấp đông, hạn chế việc hình

thành các tinh thể đá, duy trì được cấu trúc ban đầu của sản phẩm cá ngừ sau cấp

đông, tăng năng suất và giảm chi phí sản xuất là hết sức cần thiết.

Với mục đích ứng dụng nâng cao chất lượng cá ngừ đông lạnh thì chất tải

lạnh lỏng được điều chế từ ethanol có ưu điểm vượt trội do hoạt động ổn định ở

nhiệt độ âm sâu (-35ºC), độ nhớt nhỏ (6÷7cP), không ăn mòn vật liệu (pH =5÷6),

cho phép giảm thời gian cấp đông, từ đó giúp nâng cao chất lượng sản phẩm sau

cấp đông, khắc phục được hiện tượng chuyển pha và bó băng cục bộ xảy ra trong

quá trình làm việc của chất lạnh lỏng được điều chế từ glycerin hoặc từ muối NaCl

trong khi chi phí sản xuất thấp hơn nhiều so với công nghệ cấp đông sử dụng các

bon hoặc nitơ (khí, lỏng). Qua tổng quan tài liệu cho thấy, việc ứng dụng chất tải

lạnh lỏng được điều chế từ ethanol vào trong cấp đông cá ngừ còn có một số vấn

đề chưa được giải quyết như sau:

28

- Chưa đánh giá được mức ảnh hưởng của nhiệt độ cấp đông và chế độ khuấy

đến thời gian cấp đông và chất lượng sản phẩm cá ngừ đại dương phi lê sau cấp

đông.

- Chưa đánh giá được ảnh hưởng của độ dày sản phẩm thời gian cấp đông và

chất lượng sản phẩm được cấp đông bằng chất lạnh lỏng.

- Vật liệu bao gói: Trong quá trình bảo quản sản phẩm đông lạnh, màng bao

bì PA yêu cầu đảm bảo phải có tính chất cản thấm khí, thấm hơi nước tốt để hạn

chế quá trình ô xy hoá chất béo giúp sản phẩm được bảo quản lâu, do đó thông

thường yêu cầu là màng ghép hai lớp với độ dày từ 80 µm đến 180 µm. Độ dày

vật liệu màng là yếu tố có ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ truyền nhiệt theo hướng

hạn chế, mặt khác ở điều kiện nhiệt độ thấp và tiếp xúc trực tiếp với chất tải lạnh

lỏng, cần phải được nghiên cứu một cách đầy đủ nhằm khai thác có hiệu quả và

ATTP ở điều kiện ứng dụng.

Để có thể ứng dụng chất tải lạnh lỏng được điều chế từ thành phần chính là

ethanol vào cấp đông cá ngừ đại dương phi lê Việt Nam, các vấn đề đã nêu ra phía

trên cần phải được tiến hành nghiên cứu đầy đủ và thấu đáo. Để từ kết quả thu

được trên cá ngừ đại dương phi lê sẽ là tiền đề để mở rộng ứng dụng cho các loại

sản phẩm thuỷ sản khác.

29

PHẦN 2. NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Đối tượng nghiên cứu, dụng cụ và hoá chất

2.1.1. Đôi tượng nghiên cưu

Cá ngừ (Thunnus obesus) được bảo quản 0 ÷ 4oC theo TCVN 12830:2020:

Quy trình bảo quản cá ngừ trên tàu câu, khối lượng ≥ 30 kg/con. Thời gian từ khi

thu nhận từ tàu đến khi sơ chế được tiến hành trong vòng 48 giờ và luôn được bảo

quản ở 0 ÷ 4oC. Cá được sơ chế pha thành từng miếng dạng thanh hình chữ nhật

với kích thước dài 18cm, rộng 6cm với các độ dày khác nhau, phục vụ theo từng

mục đích nghiên cứu.

Hình 2.1. Cá ngừ sơ chê dang phi lê

30

2.1.2. Dung cu và hoá chât

Dụng cụ: Ống hút bằng nhựa, quả bóp cao su hút hóa chất, kẹp không mấu,

kéo, phiến kính, lá kính, găng tay, khẩu trang, kính bảo vệ mắt và quần áo bảo hộ,

khuôn nhựa, giá đựng tiêu bản (đứng và nằm ngang), giấy lọc, lưỡi dao cắt lát

mỏng, cốc đong loại 1000ml, 500ml, 100 ml và 50 ml, màng bao gói PA với các

độ dày 80 µm, 90 µm, 100 µm, 110 µm, 120 µm.

Hoá chất: Formalin (TQ); Cồn 100% (VN), axit acetic (TQ), chloroform

(TQ), nước cất, Xylen, Hematoxylin Harris (Merck, Đức), Eosine Y (Merck,

Đức), NH4OH (TQ), HCl (TQ), axit picric (TQ), Toluidine Blue O (Ấn Độ). Keo

dán lá kính (Laika, Mỹ).

Môi trường cố định mẫu:

* Môi trường cố định mẫu Davidson’s cho mẫu cá đông lạnh: 1000 ml

- 8,2% of 37% formalin: 220 ml

- 33,3% cồn tuyệt đối 100%v/v: 330 ml

- 11% axit acetic: 115 ml

- Nước cất: 335 ml

* Môi trường cố định mẫu Canoy’s sử dụng cho mẫu cá tươi: 1000 ml

- 30% chloroform: 300 ml

- 60% cồn tuyệt đối: 600 ml

- 10% axit acetic: 100 ml

2.2. Thời gian và địa điểm nghiên cứu

Đề tài đã được thực hiện từ tháng 4/2019 đến tháng 10/2020 tại Viện Cơ

điện Nông Nghiệp và Công nghệ sau thu hoạch 60 Trung Kính- Trung Hòa- Cầu

Giấy- Hà Nội.

2.3. Nội dung nghiên cứu

1. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ cấp đông đến thời gian cấp đông và

chất lượng cá ngừ đại dương phi lê cấp đông

31

2. Nghiên cứu ảnh hưởng tốc độ khuấy trộn tuần hoàn chất tải lạnh lỏng

đến thời gian cấp đông và chất lượng cá ngừ đại dương phi lê

3. Nghiên cứu ảnh hưởng của độ dầy màng bao gói PA đến thời gian cấp

đông và chất lượng sản phẩm cá ngừ đại dương phi lê

4. Nghiên cứu ảnh hưởng của độ dầy miếng cá đến thời gian cấp đông và

chất lượng sản phẩm cá ngừ đại dương phi lê

Chỉ tiêu đánh giá:

- Thời gian cấp đông (thời gian nhiệt độ tâm sản phẩm giảm đến -18ºC)

- Tỷ lệ nước tách ra sau rã đông

- Cấu trúc mô tế bào của sản phẩm cấp đông

- Màu sắc của sản phẩm sau rã đông

- Chất lượng cảm quan của sản phẩm sau rã đông

2.4. Phương pháp nghiên cứu

2.4.1. Quy trình sơ chê cá ngừ phuc vu nghiên cưu

Các mẫu thí nghiệm và đối chứng được sơ chế theo TCVN 7265:2015

(CAC/RCP 52-2003) về “Quy phạm thực hành đối với thuỷ sản và sản phẩm thuỷ

sản” thì quy trình sơ chế, chế biến và bảo quản lạnh đông sản phẩm thuỷ sản nhìn

chung qua các bước cơ bản như sau:

Trong đó:

- Tiếp nhận nguyên liệu: nguyên liệu khi tiếp nhận phải được bảo quản trong

điều kiện lạnh nhiệt độ từ 0-4oC. Cần được làm sạch cẩn thận và làm lạnh đến

nhiệt độ tan băng 0ºC, càng sớm càng tốt [4].

- Sơ chế: Khi sơ chế tiến hành lột da, lọc bỏ xương và sơ chế thành dạng

thanh.

Nguyên liệu Sơ chế Bao gói Bảo quản tiền đông Cấp đông

Bảo quản

32

- Bao gói: bao gói chân không bằng màng PA để bao gói đối với cá ngừ đại

dương phi lê.

- Bảo quản chờ đông: Sau khi chế biến, sản phẩm được đưa vào các kho chờ

đông để tạm thời bảo quản, chờ cho đủ khối lượng cần thiết cho 01 mẻ cấp đông

mới đem cấp đông. Nhiệt độ phòng chờ đông -2°C ÷ 4 °C [4].

- Cấp đông: Tiến hành cấp đông trên hệ thống thiết bị cấp đông siêu tốc bằng

chất lạnh lỏng đến khi tâm nhiệt độ đạt -18ºC thì kết thúc quá trình cấp đông. Lấy

mẫu sản phẩm sau cấp đông đưa đi phân tích kiểm tra chất lượng.

- Bảo quản đông lạnh phục vụ đánh giá chất lượng sản phẩm trong quá trình

bảo quản: nhiệt độ bảo quản ở -20°C ± 2°C;

Mẫu đối chứng là cá ngừ được sơ chế trong cùng điều kiện với mẫu thí nghiệm

(kích thước, bao bì, điều kiện bao gói) và không cấp đông.

2.4.2. Phương pháp bô trí thí nghiệm

2.4.2.1. Nghiên cưu anh hưởng của nhiệt độ câp đông đên thời gian câp

đông và chât lượng cá ngừ đai dương phi lê câp đông

Cá ngừ sau sơ chế được đưa đóng gói với kích thước dài 18 cm, rộng 6 cm,

dầy 2,5 cm được bao gói bằng màng bao gói PA có độ dày 100 µm; hút chân

không ở 80 ÷ 100 Pa; mỗi công thức lặp lại 3 lần, mỗi lần 0,3 kg mẫu. Các công

thức được đưa đi cấp đông ở điều kiện chất tải lạnh lỏng không có khuấy tại các

nhiệt độ -23°C, -26°C ; -29°C; -32°C; -35°C. Khi nhiệt độ tâm sản phẩm đạt -

18˚C, dừng cấp đông và ghi lại thời gian. Mẫu cấp đông và mẫu sau rã đông được

đưa đi phân tích các chỉ tiêu. Kết quả thí nghiệm là số liệu trung bình của 3 lần lặp

lại.

2.4.2.2. Nghiên cưu anh hưởng tôc độ khuây trộn tuần hoàn chât tai lanh

long đên thời gian câp đông và chât lượng cá ngừ đai dương phi lê

Cá ngừ sau sơ chế được đưa đóng gói với kích thước dài 18 cm, rộng 6 cm,

dầy 2,5 cm; được bao gói bằng màng bao gói PA có độ dày 100 µm; hút chân

33

không ở 80 ÷ 100 Pa; mỗi công thức lặp lại 3 lần, mỗi lần 0,3 kg mẫu. Các công

thức được đưa đi cấp đông tại các tốc độ bơm khuấy trộn tuần hoàn chất tải lạnh

lỏng 600 vòng/phút, 1200 vòng/phút, 1800 vòng/ phút, 2400 vòng/phút, 3000

vòng/phút ở nhiệt độ cấp đông đã lựa chọn được từ thí nghiệm 2.4.2.1. Khi tâm

sản phẩm đạt -18˚C, dừng cấp đông và ghi lại thời gian. Mẫu cấp đông và mẫu sau

rã đông được đưa đi phân tích các chỉ tiêu. Kết quả thí nghiệm là số liệu trung bình

của 3 lần lặp lại.

2.4.2.3. Nghiên cưu anh hưởng của độ dầy màng bao gói PA đên thời

gian câp đông và chât lượng san phẩm cá ngừ đai dương phi lê

Cá ngừ sau sơ chế được đưa đóng gói với kích thước dài 18 cm, rộng 6 cm,

dầy 2,5 cm. Sau đó được đưa đi đánh giá chỉ tiêu ảnh hưởng của độ dầy màng

dùng để bao gói đến thời gian cấp đông và chất lượng sản phẩm sau khi rã đông.

Các công thức độ dầy màng bao gói PA được đánh giá ở 80 μm; 90 μm; 100 μm;

110 μm;120 μm; mỗi công thức lặp lại 3 lần, 0,3 kg nguyên liệu sau sơ chế/lần,

được đưa đi cấp đông tại điều kiện thích hợp về nhiệt độ và tốc độ khuấy trộn đã

được lựa chọn từ các thí nghiệm 2.4.2.1 và 2.4.2.2. Quá trình cấp đông đưa nhiệt

độ tâm sản phẩm đạt -18˚C, dừng cấp đông và ghi lại thời gian. Mẫu cấp đông và

mẫu sau rã đông được đưa đi phân tích các chỉ tiêu. Kết quả thí nghiệm là số liệu

trung bình của 3 lần lặp lại.

2.4.2.4. Nghiên cưu anh hưởng của độ dầy miêng cá đên thời gian câp

đông và chât lượng san phẩm cá ngừ đai dương phi lê

Cá ngừ sau sơ chế được đưa đóng gói với kích thước dài 18 cm, rộng 6 cm

với các độ dầy tương ứng là 1,5 cm; 2,0 cm; 2,5 cm; 3,0 cm; 3,5 cm mỗi công thức

lặp lại 3 lần, mỗi lần 0,3 kg mẫu. Các công thức được đưa đi cấp đông tại điều

kiện thích hợp về nhiệt độ, tốc độ bơm khuấy, độ dầy màng bao gói PA đã được

lựa chọn ở các thí nghiệm 2.4.2.1, 2.4.2.2 và 2.4.2.3. Quá trình cấp đông đưa nhiệt

độ tâm sản phẩm đạt -18˚C, dừng cấp đông và ghi lại thời gian. Mẫu cấp đông và

mẫu sau rã đông được đưa đi phân tích các chỉ tiêu. Kết quả thí nghiệm là số liệu

34

trung bình của 3 lần lặp lại.

2.4.2.5. Đánh giá ý nghĩa các thông sô câp đông cá ngừ đai dương phi lê

sử dung chât tai lanh long

a. Lưa chọn các thông sô câp đông cá ngừ đai dương phi lê sử dung chât

tai lanh long

b. Thưc nghiệm đánh giá ý nghĩa các thông sô lưa chọn

Tiến hành đánh giá thực nghiệm so sánh chất lượng cá ngừ đại dương phi

lê cấp đông bằng chất tải lạnh lỏng với cá ngừ cấp đông nhanh bằng phương pháp

IQF.

Cấp đông nhanh bằng phương pháp IQF: nhiệt độ cấp đông là – 400C; công

suất cấp đông là 350 kg/h.

Cá ngừ sau sơ chế được đưa đóng gói với kích thước dài 18 cm, rộng 6 cm,

dày 2,5 cm; được bao gói bằng màng bao gói PA dầy 100 µm; được hút chân

không ở áp suất 80 ÷ 100 Pa; ; mỗi công thức lặp lại 3 lần, mỗi lần 0,3 kg mẫu;

cấp đông ở nhiệt độ - 40oC. Quá trình cấp đông đưa nhiệt độ tâm sản phẩm đạt -

18˚C, dừng cấp đông và ghi lại thời gian. Mẫu cấp đông và mẫu sau rã đông được

đưa đi phân tích các chỉ tiêu. Kết quả thí nghiệm là số liệu trung bình của 3 lần lặp

lại.

2.5. Thiết bị sử dụng trong nghiên cứu

- Cân phân tích:

+ Model FWN-V6, thang đo: 100g – 30kg ±2g.

+ Model ViBRA DJ—300TW, thang đo: 0,001g-300g

- Kính hiển vi điện tử quang học AxioLab.A1 (ZEISS - Đức);

- Nhiệt kế xuyên tâm tự ghi nhiệt độ theo thời gian Sensor Log Tag

RID30-7R (New Zealand) với dải đo -30°C ~ +60°C

- Bộ biến tần cho điều chỉnh tốc độ khuấy;

- Tủ ấm 70˚C, Heraeus (Đức);

- Máy ảnh canon độ phân giải 13.2 Mpx; máy ảnh canon EOS

35

- Thiết bị cấp đông nhanh sử dụng chất tải lạnh lỏng được điều chế từ

ethanol năng suất 12 kg/mẻ (Viện Cơ điện nông nghiệp và Công nghệ sau thu

hoạch chế tạo). Dải nhiệt độ hoạt động ổn định của thiết bị: ≥ -35 ± 2°C và cho

phép điều chỉnh nhiệt độ cấp đông cùng chế độ khuấy chất tải lỏng theo yêu cầu.

2.6. Phương pháp phân tích

a) Lấy mẫu theo TCVN 5276 – 90

b) Tổng số vi sinh vật hiếu khí xác định bằng phương pháp thử TCVN 4884-

1:2015

c) Hàm lượng nước xác định bằng phương pháp thử TCVN 3700:1990

d) Hàm lượng NH3 xác định bằng phương pháp thử TCVN 3706-1990

e) Hàm lượng Histamin xác định bằng phương pháp thử NIFC.04.M.060

(HPLC), TCVN8352:2010

f) Độ pH được xác định bằng phương pháp thử TCVN 4835-2002

g) Đo nhiệt độ tâm sản phẩm giảm đến -18oC: Bằng nhiệt kế tự ghi với đầu

sensor LogTagRID30-7R(New Zealand) với dải đo -30°C ~ +60°C.

h) Xác định tỷ lệ nước tách ra:

Cân khối lượng nguyên liệu mẫu trước khi cấp đông (W1) và sau rã đông

(W2), tỷ lệ nước tách ra là tỷ số giữa hiệu khối lượng nguyên liệu ban đầu trước

khi cấp đông với khối lượng mẫu sau rã đông (W1-W2) trên khối lượng mẫu ban

đầu trước cấp đông (W1).

Lượng nước tách ra (%)= %100.1

21

W

WW

Trong đó: W1 là khối lượng của mẫu trước khi cấp đông (g)

W2 là khối lượng của mẫu sau khi rã đông (g)

i) Mức độ đồng nhất về kích thước của tinh thể băng trong mô tế bào đông

lạnh được xác định bằng cách quan sát sự thay đổi cấu trúc của các mô tế bào theo

phương pháp của Pimonpan Kaewprachu (2017) qua kính hiển vi điện tử:

Mẫu tươi được cố định mẫu trong dung dịch cố định Carnoy (60% ethanol

tuyệt đối, 30% chloroform và 10% axit axetic) trong 24 giờ tại 4ºC. Mẫu đông

lạnh được cố định mẫu trong dung dịch Davidson (50 ml formalin (37%), 75 ml

cồn tuyệt đối, 25 ml axit acetic, và 75 ml nước cất) trong 24 giờ tại 4 ºC. Sau đó

36

mẫu được rửa lại bằng cồn ethanol 50% (v/v), tiếp tục khử nước qua cồn (70%,

80%, 90%, 95%, và 100%), và được đúc khuôn paraffin. Mẫu được cắt lát mỏng

bằng dao chuyên dụng và nhuộm H&E. Tiêu bản được quan sát và chụp ảnh dưới

kính hiển vi quang học Axio lab A1 (ZEISS - Đức).

j) Phương pháp đánh giá màu sắc

Mẫu được chụp dưới máy ảnh canon độ phân giải 12.1 MP và số liệu L, a,

b, ∆E thu được qua phần mềm phân tích màu sắc Color-Computer-Vision.

Nguyên tắc: Dựa trên sự phản xạ ánh sáng từ bề mặt tới bộ phân quang phổ

của máy. Màu sắc được biểu thị qua 03 thông số: L,a ,b.

L: biểu thị từ sáng tới tối có giá trị từ 0÷100

a: biểu thị từ màu xanh lá cây đến đỏ có giá trị từ -60 ÷ +60

b: biểu thị từ màu vàng đến xanh da trời có giá trị từ -60 ÷ +60

Mức độ thay đổi màu sắc được đánh giá theo hệ số ∆E. Trong đó:

∆E (tổng sai biệt màu sắc) được tính dựa trên các giá trị màu ∆L, ∆a, ∆b.

Tất cả những giá trị này biểu thị cho bản mô tả hoàn chỉnh bằng giá trị số của màu

sắc trong hệ tọa độ vuông góc. Ý nghĩa của các giá trị trên như sau:

∆L thể hiện sai lệch về độ sáng giữa màu mẫu và màu chuẩn

∆a thể hiện sai lệch về sắc đỏ hoặc sắc xám giữa màu mẫu và màu chuẩn

∆b thể hiện sai lệch về sắc xanh và sắc vàng giữa màu mẫu và màu chuẩn

Phương pháp tính ∆E

Trong đó:

a1,b1,L1 là các giá trị của nguyên liệu đầu

a2, b2, L2 là các giá trị của mẫu cần đo

Với các mức độ nêu trên, giá trị càng cao thì độ sai lệch trong khía cạnh đó

càng lớn. Công thức này cung cấp thông tin quan trọng về độ sai lệch nhận biết

được giữa hai màu sắc.

k, Phương pháp đánh giá cảm quan

Sử dụng phương pháp đánh giá cảm quan theo chỉ số chất lượng QIM

(Quality Index method) để đánh giá độ tươi và sự thay đổi chất lượng của cá ngừ.

212

2

12

2

12 bbaaLLEab

37

Phương pháp đánh giá nhanh độ tươi của cá ngừ bảo quản lạnh đông theo

phương pháp chỉ số chất lượng QIM đã được xây dựng bởi Ariyawansa và cs.

(2003) [6].

Bang 2.1.Chỉ sô chât lượng QIM của cá ngừ

Thuộc tính Mô tả Điểm

Màu sắc

Cơ thịt đỏ đặc trưng, có độ sáng 0

Màu đỏ nhạt 1

Màu hơi tối so với màu đặc trưng của cá 2

Mùi

Mùi tanh đặc trưng của cá tươi (mùi rong biển) 0

Mùi tanh đặc trưng giảm (mùi rong biển nhẹ) 1

Mùi tươi giảm, hơi tanh vi biển 2

Mùi tanh kim loại tăng mạnh 3

Cấu trúc

Thịt rắn chắc, đàn hồi, dẻo 0

Hơi mềm, đàn hồi kém 1

Thịt mềm, không đàn hồi 2

Nhão 3

QI 0-8

2.7. Phương pháp xử lý số liệu

Kết quả thí nghiệm được phân tích ANOVA và kiểm định LSD (5%) để so

sánh sự khác biệt trung bình giữa các nghiệm thức và sự biến động giữa các lần

lặp lại trong cùng nghiệm thức theo thời gian. Các phân tích thống kê sử dụng

phần mềm SPSS 20.

38

PHẦN 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN

3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ cấp đông đến thời gian cấp đông và chất

lượng cá ngừ đại dương phi lê cấp đông

3.1.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ câp đông đên thời gian câp đông và ty lệ

nước tách ra sau rã đông của cá ngừ đai dương phi lê

Ảnh hưởng của nhiệt độ cấp đông đến thời gian cấp đông của cá ngừ đại

dương phi lê được thể hiện trong hình 3.1.

Hình 3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ câp đông đên thời gian câp đông

Thời gian cấp đông là một trong những thông số quan trọng tác động đến

mức độ hình thành kích thước tinh thể đá trong sản phẩm cấp đông [22, 24]. Kết

quả hình 3.1 cho thấy ảnh hưởng của nhiệt độ cấp đông đến thời gian cấp đông

khá rõ rệt. Thời gian cấp đông tương ứng với nhiệt độ chất tải lạnh lỏng -23oC, -

26oC, -29oC, -32oC, -35oC lần lượt là 39 phút; 36 phút; 33 phút; 25 phút và 19

phút. Từ số liệu cho thấy, việc giảm nhiệt độ cấp đông từ -23oC xuống đến -35 ºC

(giảm 12ºC) đã rút ngắn thời gian cấp đông xuống từ 39 phút còn 19 phút (giảm

20 phút). Nguyên nhân là do nhiệt độ chênh lệch càng sâu thì quá trình cân bằng

nhiệt diễn ra càng nhanh, nhiệt độ của sản phẩm đạt -18 ºC càng ngắn.

39

Hiện tượng nước tách ra từ sản phẩm đông lạnh sau rã đông là do nước tự

do và nước liên kết từ sản phẩm tách do khi cấu trúc mô tế bào bị phá vỡ [22]. Để

đánh giá mức độ tách nước do ảnh hưởng của nhiệt độ cấp đông và thời gian cấp

đông, chỉ số tách nước ở các công thức thí nghiệm được xác định và thể hiện qua

hình 3.2.

Hình 3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ câp đông đên ty lệ nước tách

ra sau rã đông

Từ kết quả hình 3.2 cho thấy tỷ lệ tách nước của các công thức nhiệt độ cấp

đông từ -23ºC đến -32ºC là khác nhau (4,80%; 4,40%; 4,20%; 4,05%) ở mức ý

nghĩa α 0,05 (phụ lục IV, bảng 1). Tuy nhiên, khi giảm nhiệt độ cấp đông từ -32 ºC

xuống -35ºC, thời gian cấp đông giảm từ 25 phút xuống còn 19 phút nhưng tỷ lệ tách

nước giữa hai công thức là không khác nhau (ở mức ý nghĩa α ≤ 0,05).

Theo báo cáo của Tolstorebrov và cs. (2016), điểm kết tinh của cá ngừ dao

động từ -13ºC ÷ -33ºC [39], khi cấp đông đạt ở nhiệt độ -32ºC, các tinh thể đá

được hình thành đồng nhất và nhỏ dẫn đến việc hạn chế mức độ gây tổn thương

tế bào. Cũng theo các công bố của Becker và cs., (2000a, 2000b), Cleland và cs.

(1987) thì khi cấp đông nhanh (thời gian cấp đông < 20 phút) thì số lượng các tinh

thể đá được hình thành với kích thước nhỏ, hạn chế mức độ phá vỡ cấu trúc tế bào,

40

do vậy khi rã đông dịch tách ra ít [8, 9, 12]. Kết quả cũng hoàn toàn phù hợp với

công bố của Grujic (1993) khi nghiên cứu về mức độ ảnh hưởng của tốc độ cấp

đông đến cấu trúc của thịt bò [16]. Từ lý do trên, việc giảm nhiệt độ cấp đông

xuống -35ºC không làm thay đổi tỷ lệ nước rã đông so với cấp đông ở -32ºC mà

chỉ giúp rút ngắn thời gian cấp đông sản phẩm cá ngừ phi lê.

3.1.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ câp đông đên câu trúc mô tê bào của san

phẩm cá ngừ đai dương phi lê

Để thấy được ảnh hưởng của nhiệt độ cấp đông, thời gian cấp đông đến cấu

trúc mô tế bào của cá ngừ đại dương phi lê khi cấp đông, tiến hành soi trên kính

hiển vi huỳnh quang cấu trúc mô tế bào của sản phẩm cá ngừ được cấp đông ở các

nhiệt độ khác nhau. Kết quả quan sát được thể hiện trên hình 3.3.

Từ hình 3.3 cho thấy, tương ứng với nhiệt độ -23ºC có thời gian cấp đông

là lâu nhất (39 phút), tỷ lệ nước tách ra sau rã đông là nhiều nhất thì có mức độ

phá vỡ cấu trúc mô tế bào của sản phẩm xuất hiện lớn nhất so với các mẫu còn lại.

Các khoảng trống có mức độ giảm hơn ở mẫu cá được cấp đông ở nhiệt độ -26ºC

và -29ºC. Sự tương đồng mức độ tổn thương tế bào giữa hai mẫu cá được cấp đông

ở nhiệt độ -32ºC và -35ºC được thể hiện qua hình ảnh chụp cấu trúc, cũng minh

chứng cho tỷ lệ tách nước tại hai công thức cấp đông này. Kết quả thu được là

hoàn toàn phù hợp, với thời gian cấp đông tương ứng là 25 phút và 19 phút nhưng

cả hai công thức đều có tỷ lệ tách nước là không khác nhau (ở mức ý nghĩa α ≤

0,05) và mức độ tổn thương do tinh thể đá hình thành trong quá trình cấp đông

đến cấu trúc mô tế bào của cả hai công thức này là ít nhất. Như vậy, ở nhiệt độ

cấp đông đạt ≤ -32ºC đã giúp duy trì được cơ bản chất lượng của sản phẩm.

41

Mẫu đối chứng -23o C

-26 ºC -29 ºC

-32o C -35 ºC

Hình 3.3. Câu trúc mô tê bào của cá ngừ đai dương phi lê được câp đông

tai các nhiệt độ khác nhau (độ phóng đai × 20.000)

3.1.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ câp đông đên sư biên đổi màu săc san phẩm

cá ngừ đai dương phi lê câp đông.

Ảnh hưởng của nhiệt độ cấp đông đến sự biến đổi màu sắc sản phẩm cá ngừ

sau rã đông được thể hiện ở bảng 3.1 và hình 3.4.

Bang 3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ câp đông đên màu săc của cá ngừ

Tinh thể đá

Tinh thể đá

Tinh thể đá

42

Nhiệt độ cấp đông

(ºC)

Màu sắc

L a b ∆E

-23oC 46,14 49,14 29,34 21,71a

-26oC 46,08 48,57 28,02 19,64 b

-29oC 47,03 49,24 26,03 18,82 c

-32oC 45,29 48,46 25,21 18,00d

-35oC 48,29 47,46 25,21 17,97d

(Trong cùng một cột, các giá trị có cùng ít nhất một chữ giống nhau thì không khác nhau ở mức ý

nghĩa 0,05)

Mẫu đối chứng -23oC -26ºC

-29ºC - 32oC -35ºC

Hình 3.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ câp đông đên màu săc của cá ngừ đai

dương phi lê câp đông

Kết quả số liệu bảng 3.1 và hình 3.4 cho thấy nhiệt độ cấp đông có ảnh

hưởng rõ rệt đến màu sắc của sản phẩm (phụ lục IV, bảng 1). Sản phẩm được cấp

đông ở các nhiệt độ là -23oC, -26oC, -29oC, - 32oC và -35oC có mức biến đổi màu

sắc (∆E) tương ứng là 21,71; 19,64; 18,82; 18,00 và 17,97. Tại nhiệt độ cấp đông

là -23ºC, có màu sắc biến đổi nhiều nhất (∆E=21,71). Sự thay đổi màu sắc ít nhất

được tìm thấy ở mẫu cá được cấp đông ở nhiệt độ -32ºC (∆E =18,0) và -35ºC

43

(∆E=17,97); xử lý số liệu cho thấy sự thay đổi màu sắc giữa hai công thức cấp

đông tại -32ºC và -35ºC là khác nhau không có nghĩa (ở mức α 0,05). Kết quả

thu được cũng cho thấy, ở nhiệt độ cấp đông -32ºC đã cho phép duy trì được chất

lượng sản phẩm.

3.1.4. Ảnh hưởng của nhiệt độ câp đông đên chât lượng cam quan cá ngừ đai

dương phi lê

Để thấy được ảnh hưởng của nhiệt độ cấp đông đến chất lượng cảm quan cá

ngừ đại dương phi lê được cấp đông bằng công nghệ chất tải lạnh lỏng được điều

chế từ ethanol, điểm cảm quan được đánh giá thông qua chỉ số QIM. Kết quả thu

được thể hiện trên hình 3.5.

Hình 3.5. Ảnh hưởng của nhiệt độ câp đông đên chât lượng cam quan cá

ngừ đai dương phi lê

Chỉ số cảm quan được thể hiện thông qua chỉ số đánh giá chất lượng QIM

(phụ lục IV, bảng 1). Hình 3.5 cho thấy ở nhiệt độ cấp đông tại -23oC, chỉ số QIM

của cá có giá trị cao nhất (3,3 điểm), sau đó đến mẫu cá ngừ cấp đông ở nhiệt độ

cấp đông -26oC (3,0 điểm) và -29oC (2,8 điểm). Mẫu cá được cấp đông ở nhiệt độ

-32oC và -35 oC có chỉ số QIM tương ứng là 2,5 điểm và 2,4 điểm với chất lượng

cá của cả hai công thức đều có màu đỏ đặc trưng, thịt rắn chắc, đàn hồi, dẻo; xử

lý số liệu cho thấy giá trị cảm quan tại hai công thức này là khác nhau không có

44

nghĩa tại mức α 0,05. Nguyên nhân là do ở nhiệt độ cấp đông càng xuống thấp

thì cấu trúc tế bào được duy trì và cho chất lượng cảm quan của cá sẽ càng tốt [1,

3, 27]. Tại nhiệt độ cấp đông là -32ºC cho thời gian cấp đông nhanh (25 phút) và

việc hình thành các tinh thể đá đồng đều, nhỏ nên đã hạn chế sự phá vỡ cấu trúc

tế bào, kết quả cho hình ảnh cấu trúc mô tế bào sau cấp đông đạt chất lượng tương

đương so với việc cấp đông ở nhiệt độ -35ºC. Vì vậy, ở cả hai mẫu cá cấp đông

tại -32ºC và -35oC có chất lượng cảm quan là không khác nhau (ở mức ý nghĩa α

0,05).

Nhận xét: Từ các kết quả nghiên cứu trên, trong khoảng nhiệt độ từ -23ºC

đến -32ºC có ảnh hưởng lớn đến thời gian cấp đông cũng như chất lượng sản phẩm

như: thời gian cấp đông, tỷ lệ nước tách ra khi rã đông và mức biến đổi màu sắc

∆E giảm. Tuy nhiên, khi giảm nhiệt độ cấp đông từ -32ºC xuống -35ºC thì thời

gian cấp đông giảm từ 25 phút xuống 19 phút nhưng không ảnh hưởng đáng kể

đến sự hình thành các tinh thể đá trong sản phẩm cũng như chất lượng của sản

phẩm (ở mức ý nghĩa α 0,05). Do vậy, nhiệt độ cấp đông là -32 ±1ºC sẽ được

chọn cố định trong các thí nghiệm tiếp theo.

3.2. Ảnh hưởng tốc độ khuấy trộn tuần hoàn chất tải lạnh lỏng đến thời

gian cấp đông và chất lượng cá ngừ đại dương phi lê

3.2.1. Ảnh hưởng của tôc độ khuây tuần hoàn chât tai lanh long đên thời

gian câp đông và ty lệ nước tách ra sau rã đông của cá ngừ đai dương phi lê

Ảnh hưởng của tốc độ bơm khuấy tuần hoàn chất tải lạnh lỏng đến thời gian

cấp đông được thể hiện ở hình 3.6.

45

Hình 3.6. Ảnh hưởng của tôc độ bơm khuây trộn tuần hoàn chât tai lanh

long đên thời gian câp đông của cá ngừ đai dương phi lê

Tốc độ khuấy trộn tuần hoàn chất tải lạnh lỏng cũng là một trong những

thông số quan trọng tác động đến mức độ hình thành kích thước tinh thể đá trong

sản phẩm cấp đông. Kết quả hình 3.6 cũng cho thấy ảnh hưởng rõ rệt của tốc độ

bơm khuấy trộn tuần hoàn chất tải lạnh lỏng đến thời gian cấp đông của sản phẩm.

Tốc độ bơm khuấy trộn càng lớn thì thời gian cấp đông càng nhanh. Ở tốc độ bơm

khuấy trộn 600 vòng/phút có thời gian cấp đông đưa tâm sản phẩm đạt -18ºC là

lâu nhất (23 phút); tiếp đến là ở tốc độ bơm khuấy trộn 1200 vòng/phút và 1800

vòng/phút có thời gian cấp đông lần lượt là 21 phút và 18 phút; ở tốc độ bơm

khuấy trộn 2400 vòng/phút và 3000 vòng/phút có thời gian cấp đông là nhanh nhất

(16 phút và 15,5 phút). Nguyên nhân là do tốc độ đối lưu càng cao thì thời gian

cấp đông càng nhanh do hệ số toả nhiệt đối lưu tăng, kết quả hệ số truyền nhiệt

tăng [21, 22]. Tuy nhiên, ở tốc độ bơm khuấy là 2400 vòng/phút và 3000

vòng/phút thì thời gian cấp đông có sự khác nhau không có ý nghĩa. Điều này có

thể là do với tốc độ khuấy là 2400 vòng/phút đã cho quá trình khuếch tán chất tải

lạnh lỏng xung quanh sản phẩm đạt tối ưu nhất, giúp bề mặt sản phẩm được tiếp

xúc với nhiệt độ cấp đông là tối đa. Do vậy khi tăng tốc độ khuấy lên 3000

vòng/phút thì quá trình khuếch tán nhiệt xung quanh sản phẩm ra môi trường chất

46

tải lạnh lỏng không còn có ý nghĩa so với tốc độ khuấy 2400 vòng/phút, dẫn đến

ở tốc độ khuấy 3000 vòng/phút không có hiệu quả cho mục đích rút ngắn thời gian

cấp đông.

Để đánh giá mức độ tách nước do ảnh hưởng của tốc độ bơm khuấy trộn tuần

hoàn chất tải lạnh lỏng và thời gian cấp đông, chỉ số tách nước ra khỏi sản phẩm

sau rã đông ở các công thức thí nghiệm được xác định và thể hiện qua hình 3.7.

Hình 3.7. Ảnh hưởng của tôc độ bơm khuây trộn tuần hoàn đên ty lệ

nước tách ra sau rã đông

Từ đồ thị kết quả hình 3.7 cho thấy tương ứng với thời gian cấp đông, tỷ lệ

nước tách ra sau rã đông cũng giảm dần tương ứng theo tốc độ bơm khuấy trộn

tuần hoàn của chất tải lạnh lỏng. Ở tốc độ bơm khuấy trộn 600 vòng/phút tỷ lệ

nước tách ra sau rã đông là nhiều nhất (4,3%), tỷ lệ nước tách ra ít được tìm thấy

ở tốc độ bơm khuấy trộn 2400 vòng/phút (2,68 %) và ở tốc độ bơm khuấy trộn

3000 vòng/phút (2,65%). Việc tăng tốc độ bơm khuấy trộn chất tải lạnh lỏng giúp

tăng khả năng khuếch tán nhiệt của bề mặt sản phẩm, nhờ đó nhiệt độ của sản

phẩm giảm nhanh hơn [21, 22]. Với tốc độ bơm khuấy 2400 vòng/phút và 3000

vòng/phút thì tỷ lệ nước tách ra khỏi sản phẩm sau rã đông khác nhau không có

nghĩa ở mức α 0,05, điều này minh chứng cho kết quả về thời gian cấp đông thu

47

được tại hai công thức này.

3.2.2. Ảnh hưởng của tôc độ bơm khuây trộn tuần hoàn chât tai lanh long

đên câu trúc mô tê bào của san phẩm cá ngừ đai dương phi lê

Ảnh hưởng của tốc độ bơm khuấy trộn tuần hoàn chất tải lạnh lỏng đến cấu

trúc mô tế bào của sản phẩm cá ngừ đại dương phi lê khi cấp đông được thể hiện

trên hình 3.8.

Sự thay đổi cấu trúc mô tế bào của sản phẩm được ghi nhận và trình bày

trong hình 3.8. Hình ảnh chụp cấu trúc mô tế bào sản phẩm cho thấy mẫu cá cấp

đông ở tốc độ khuấy 600 vòng/phút; 1200 vòng/ phút và 1800 vòng/phút các tinh

thể đá có hình thành với các khoảng trắng xuất hiện nhỏ. Khi tăng tốc độ khuấy

thì mức độ hình thành các tinh thể đá giảm. Nguyên nhân là do tốc độ đối lưu càng

cao thì thời gian cấp đông càng nhanh do hệ số toả nhiệt đối lưu tăng, kết quả hệ

số truyền nhiệt tăng, sẽ tạo ra các tinh thể đá nhỏ và đồng nhất dẫn đến không xuất

hiện các khoảng trống và không phá vỡ cấu trúc mô tế bào của sản phẩm [21, 29].

Tuy nhiên, tại công thức tốc độ bơm khuấy 2400 vòng/phút và 3000 vòng/phút thì

hình ảnh cấu trúc mô tế bào có sự khác biệt không nhiều.

Mẫu đối chứng 600 vòng/phút

48

1200 vòng/phút 1800 vòng/phút

2400 vòng/phút 3000 vòng/phút

Hình 3.8. Câu trúc mô tê bào của cá ngừ đai dương phi lê câp đông (độ

phóng đai × 20.000)

3.2.3. Ảnh hưởng của tôc độ khuây trộn tuần hoàn chât tai lanh long đên

sư biên đổi màu săc san phẩm cá ngừ đai dương phi lê

Kết quả ảnh hưởng của tốc độ bơm khuấy trộn tuần hoàn chất tải lạnh lỏng

đến sự biến đổi màu sắc sản phẩm cá ngừ đại dương phi lê được thể hiện trên bảng

3.2 và hình 3.9.

Bang 3.2. Ảnh hưởng của tôc độ bơm khuây trộn tuần hoàn chât tai lanh

long đên sư thay đổi màu săc của cá ngừ đai dương phi lê

Tốc độ bơm

khuấy trộn tuần

hoàn (vòng/ phút)

Màu sắc

L a b ∆E

600 40,15 47,59 24,68 19,23a

49

Tốc độ bơm

khuấy trộn tuần

hoàn (vòng/ phút)

Màu sắc

L a b ∆E

1200 36,66 43,02 21,74 18,07b

1800 53,93 41,43 21,58 12,34c

2400 49,02 46,00 19,00 10,94d

3000 55,11 41,64 19,15 10,61d

(Trong cùng một cột, các giá trị có cùng ít nhất một chữ giống nhau thì không

khác nhau ở mức ý nghĩa 0,05)

Mẫu đối chứng 600 vòng/phút 1200 vòng/phút

1800 vòng/phút 2400 vòng/phút 3000 vòng/phút

Hình 3.9. Ảnh hưởng của tôc độ bơm khuây trộn tuần hoàn chât tai lanh

long đên sư thay đổi màu săc của cá ngừ sau rã đông

Bảng 3.2 và hình 3.9 cho thấy ảnh hưởng của tốc độ bơm khuấy trộn tuần

hoàn chất tải lạnh lỏng đến sự thay đổi màu sắc của cá ngừ sau rã đông là rõ rệt

(phụ lục IV, bảng 2) . Kết quả cũng cho thấy thời gian cấp đông trong khoảng 15

phút ÷ 20 phút có sự ảnh hưởng khác nhau đến màu sắc của sản phẩm. Ở tốc độ

50

bơm khuấy trộn 600 vòng/phút có thời gian cấp đông lớn nhất (20 phút) cho màu

sắc biến đổi nhiều nhất (∆E=19,23). Tốc độ bơm khuấy trộn càng tăng lên, thời

gian cấp đông càng ngắn thì mức biến đổi màu sắc ∆E càng giảm.

Với tốc độ bơm khuấy trộn 2400 vòng/phút và 3000 vòng/phút thời gian cấp

đông ngắn lần lượt là 16 phút và 15 phút, sau khi rã đông cho chất lượng cá có

màu sắc ít bị biến đổi nhất ∆E tương ứng là 10,94 và 10,61; xử lý số liệu cho thấy

sự thay đổi màu sắc giữa hai công thức cấp đông tại 2400 vòng/phút và 3000

vòng/phút là khác nhau không có nghĩa (ở mức α 0,05). Điều này được giải thích

là do khi tốc độ bơm khuấy trộn tuần hoàn chất tải lạnh lỏng tăng làm tăng hệ số

truyền nhiệt của chất lạnh lỏng sẽ cho nhiệt độ giảm nhanh với thời gian làm lạnh

ngắn; khi đó thì các biến đổi hoá học diễn ra với thời gian ngắn, các tế bào chứa

sắc tố ít bị vỡ nên ít giải phóng sắc tố ra ngoài dẫn đến màu sắc thực phẩm ít bị

biến đổi [11, 21, 22]. Sự biến đổi về màu sắc là khá phù hợp với các kết quả về

thời gian cấp đông, tỷ lệ nước tách ra khỏi sản phẩm khi rã đông, và hình ảnh chụp

cấu trúc mô tế bào.

3.2.4. Ảnh hưởng của tôc độ bơm khuây trộn tuần hoàn chât tai lanh long

đên chât lượng cam quan cá ngừ đai dương phi lê

Để thấy được ảnh hưởng của tốc độ bơm khuấy trộn tuần hoàn chất tải lạnh

lỏng đến chất lượng cảm quan cá ngừ đại dương phi lê được cấp đông bằng công

nghệ chất tải lạnh lỏng được điều chế từ ethanol, điểm cảm quan được đánh giá

thông qua chỉ số QIM. Kết quả thu được thể hiện trên hình 3.10.

Hình 3.10 cho thấy ở các tốc độ bơm khuấy trộn tuần hoàn chất tải lạnh lỏng

600 vòng/phút, 1200 vòng/phút, 1800 vòng/phút, 2400 vòng/phút, 3000 vòng/phút

cá ngừ cấp đông có chỉ số QIM lần lượt là 2,5 điểm; 2,2 điểm; 2,0 điểm; 1,8 điểm

và 1,7 điểm. Mẫu cá ở tốc độ bơm khuấy 600 vòng/ phút có chỉ số QIM là cao

nhất (2,5 điểm), mẫu cá ở tốc độ bơm khuấy 2400 vòng/ phút và 3000 vòng/phút

có chỉ số QIM là thấp nhất 1,8 điểm và 1,7 điểm với chất lượng cá của cả hai công

thức đều có màu đỏ đặc trưng, thịt rắn chắc, đàn hồi, dẻo; xử lý số liệu cho thấy

51

giá trị cảm quan tại hai công thức này là khác nhau không có nghĩa tại mức α

0,05. Nhìn chung ở tốc độ bơm là 2400 vòng/phút và 3000 vòng/phút cho sản

phẩm cá có chất lượng tốt trên các chỉ tiêu màu sắc, khả năng giữ nước cũng như

chất lượng cảm quan. Nguyên nhân được giải thích là do khi tốc độ bơm tuần hoàn

chất tải lạnh lỏng càng cao thì thời gian cấp đông càng nhanh do hệ số toả nhiệt

đối lưu tăng, kết quả hệ số truyền nhiệt tăng, giúp giảm thời gian làm lạnh đông

sản phẩm dẫn đến giữ được chất lượng cảm quan của sản phẩm [14, 21, 22]. Tại

cả hai mẫu cá cấp đông tại 2400 vòng/phút và 3000 vòng/phút có chất lượng cảm

quan là không khác nhau (ở mức ý nghĩa α 0,05) là do chúng có thời gian cấp đông

là không khác nhau vì vậy đã cho chất lượng cảm quan là giống nhau.

Hình 3.10. Ảnh hưởng của tôc độ bơm khuây trộn tuần hoàn chât tai

lanh long đên chât lượng cam quan cá ngừ đai dương phi lê

Nhận xét: Từ các kết quả phân tích trên cho thấy tốc độ bơm khuấy trộn tuần

hoàn chất tải lạnh lỏng càng tăng (từ 600 vòng/phút đến 2400 vòng/phút) thì thời

gian cấp đông càng rút ngắn, tỷ lệ nước tách ra sau rã đông giảm, chất lượng cảm

quan tốt hơn, màu sắc ít biến đổi hơn so với mẫu nguyên liệu đối chứng. Việc tăng

tốc độ khuấy lên 3000 vòng/phút không có ý nghĩa làm giảm thời gian cấp đông

52

cũng như tác động đến chất lượng sản phẩm so với cấp đông với tốc độ khuấy là

2400 vòng/phút (ở mức ý nghĩa α 0,05). Do vậy, trong các thí nghiệm tiếp theo,

tốc độ bơm khuấy trộn tuần hoàn chất tải lạnh lỏng được chọn cố định ở tốc độ

2400 vòng/phút.

3.3. Ảnh hưởng của độ dầy màng bao gói PA đến thời gian cấp đông và

chất lượng sản phẩm cá ngừ đại dương phi lê

3.3.1. Ảnh hưởng của độ dầy màng bao gói PA đên thời gian câp đông và

ty lệ nước tách ra sau rã đông

Kết quả ảnh hưởng của độ dầy màng bao gói PA tại các công thức 80 µm,

90 µm, 100 µm, 110 µm và 120 µm đến thời gian cấp đông được thể hiện ở hình

3.11 .

Hình 3.11. Tương quan giữa độ dầy màng bao gói PA và thời gian câp

đông

Kết quả hình 3.11 cho thấy có sự ảnh hưởng của độ dầy màng bao gói PA

đến chất lượng sản phẩm cá ngừ sau rã đông khá rõ ràng với sự khác biệt giữa các

mẫu ở mức có ý nghĩa α < 0,05 (phụ lục IV, bảng 3). Ở độ dầy màng bao gói PA

là 80 µm,90 µm, 100 µm, 110 µm và 120 µm có thời gian cấp đông lần lượt là

53

14,9 phút; 16,5 phút; 18,1 phút; 20,5 phút và 23,0 phút. Độ dầy của màng bao gói

PA ảnh hưởng khá rõ rệt đến thời gian cấp đông và chất lượng sản phẩm sau rã

đông. Màng bao gói càng dầy thì thời gian cấp đông đến nhiệt độ tâm sản phẩm

đạt -18ºC càng dài. Kết quả thu được phù hợp với nghiên cứu của Sebastian và cs.

(2016) về ảnh hưởng của màng bao gói đến khả năng truyền nhiệt, theo tác giả,

màng bao gói có thể làm giảm khả năng truyền nhiệt từ 14% đến 15% [36].

Để đánh giá mức độ tách nước do ảnh hưởng của độ dày màng bao gói PA

và thời gian cấp đông, chỉ số tách nước ở các công thức thí nghiệm được xác định

và thể hiện qua hình 3.12.

Hình 3.12. Tương quan giữa độ dày màng bao gói PA và ty lệ nước tách

ra khoi san phẩm sau rã đông

Từ kết quả hình 3.12 cho thấy tỷ lệ tách nước của các công thức độ dày

màng bao gói PA từ 80 µm đến 120 µm là khác nhau (3,88 %; 3,96 %; 4,04 %;

4,25 % và 4,44 %.) ở mức ý nghĩa α 0,05. Màng bao gói càng dầy thì thời gian

cấp đông đến nhiệt độ tâm sản phẩm đạt -18ºC càng dài, tỷ lệ tách nước sau rã

đông là càng lớn. Kết quả cho thấy thời gian cấp đông càng dài thì tỷ lệ nước tách

ra càng lớn, điều này được thấy là do tốc độ cấp đông chậm đã dẫn đến các tinh

thể đá được hình thành ở kích thước lớn hơn và không đồng nhất làm phá rách tế

54

bào, khi rã đông thì lượng nước bị tách ra là nhiều hơn. Kết quả nghiên cứu hoàn

toàn phù hợp với công bố của George (1993) và Kaale và cs. (2014) về ảnh hưởng

của thời gian cấp đông đến cấu trúc tế bào sản phẩm được cấp đông [21].

3.3.2. Ảnh hưởng của độ dầy màng bao gói PA đên câu trúc mô tê bào của

san phẩm cá ngừ đai dương phi lê

Cấu trúc mô tế bào của cá ngừ đông lạnh ở các bề dầy màng bao gói 80 μm,

90 µm, 100 μm, 110 µm, 120 μm được quan sát và thể hiện trên hình 3.13.

Mẫu đối chứng 80 µm

90 µm 100 µm

Tinh thể đá

Tinh thể đá

55

110 µm 120 µm

Hình 3.13. Câu trúc mô tê bào của cá ngừ đai dương phi lê được câp

đông tai các độ dầy màng bao gói PA khác nhau (độ phóng đai × 20.000)

Kết quả cho thấy, độ dầy màng bao gói có ảnh hưởng khá rõ nét đến cấu trúc

mô tế bào của sản phẩm cá ngừ sau rã đông. Tại mẫu màng bao gói có độ dầy 80

μm, 90 µm cấu trúc mô tế bào của sản phẩm cá ngừ có mức độ hình thành tinh thể

đá lớn là ít nhất, kích thước tinh thể đá cũng nhỏ nhất. Ở mẫu có độ dầy màng bao

gói 100 μm có sự hình thành các tinh thể đá nhiều hơn không đáng kể so với mẫu

màng bao gói có độ dầy 80 μm, 90 µm. Tuy nhiên, sự khác biệt thấy rõ nhất tại mẫu

cá được bao gói vật liệu PA với độ dầy là 110 μm và 120 μm; tại công thức này, sự

hình thành các mầm tinh thể đá nhiều hơn rõ rệt so với mẫu 80 μm, 90 µm và 100

μm. Hình ảnh cấu trúc mô tế bào của sản phẩm của mô cá đông lạnh mô tả các

khoảng trống là dấu vết của các tinh thể đá được hình thành trong quá trình cấp

đông [37]. Qua kết quả hình 3.13 cho thấy, vật liệu màng bao gói càng mỏng thì

khả năng tiếp xúc chất tải lạnh lỏng với sản phẩm càng dễ dàng giúp giảm thời gian

cấp đông cho sản phẩm, do đó duy trì được chất lượng của sản phẩm được tốt hơn.

3.3.3. Ảnh hưởng của độ dầy màng bao gói PA đên màu săc của san phẩm

cá ngừ đai dương phi lê câp đông.

Ảnh hưởng của độ dầy màng bao gói PA đến sự biến đổi màu sắc sản phẩm

sau rã đông được thể hiện trên bảng 3.3 và hình 3.14.

Bang 3.3. Ảnh hưởng của độ dầy màng bao gói PA đên chỉ tiêu màu săc

san phẩm cá ngừ đai dương phi lê câp đông

Độ dày màng bao

gói PA(µm)

Màu sắc

L a b ∆E

80 46,73 42,77 20,34 11,22 a

90 38,77 43,00 20,78 15,90b

56

Độ dày màng bao

gói PA(µm)

Màu sắc

L a b ∆E

100 38,39 42,97 21,50 18,08c

110 40,21 44,99 24,78 18,44d

120 64,40 43,14 21,34 18,57d

(Trong cùng một cột, các giá trị có cùng ít nhất một chữ giống nhau thì không khác nhau ở

mức ý nghĩa 0,05)

Hình 3.14. Ảnh hưởng của độ dầy màng bao gói PA đên sư thay đổi màu

săc của cá ngừ đai dương phi lê câp đông

Kết quả số liệu bảng 3.3 và hình 3.14 cho thấy độ dầy màng bao gói PA có

ảnh hưởng rõ rệt đến màu sắc của sản phẩm sau rã đông (với sự khác biệt giữa các

mẫu ở mức có ý nghĩa α < 0,05, phụ lục IV, bảng 3). Sản phẩm được cấp đông

trong các màng bao gói PA có độ dầy tương ứng với 80 µm, 90 μm,100 µm, 110

μm và 120 µm có mức biến đổi màu sắc (∆E) là 11,22; 15,90; 18,08; 18,44 và

18,57. Độ dày của lớp màng bao gói 80µm, 90 µm có sự biến đổi màu sắc ít nhất,

độ dày của lớp màng bao gói ở 110 μm và 120 μm có sự khác biệt màu sắc nhiều

Mẫu đối chứng

80 μm

90 μm

100 μm 110 μm

120 μm

57

nhất so với mẫu đối chứng ban đầu (∆E = 0). Kết quả nghiên cứu hoàn toàn phù

hợp với các nghiên cứu đã được công bố về ảnh hưởng của độ dày màng bao gói

đến chất lượng sản phẩm. Sự biến đổi màu sắc càng lớn khi màng bao gói càng

dầy, nguyên nhân là do màng bao gói dầy đã làm cản trở việc tiếp xúc chất tải lạnh

lỏng với sản phẩm, dẫn đến làm tăng thời gian cấp đông để đưa nhiệt độ sản phẩm

đạt tâm là -18ºC [14, 36].

3.3.4. Ảnh hưởng của độ dầy màng bao gói PA đên chât lượng cam quan

cá ngừ đai dương phi lê câp đông.

Kết quả ảnh hưởng của độ dầy màng bao gói PA đến chất lượng cảm quan

cá ngừ đại dương phi lê cấp đông được đánh giá khi rã đông được thể hiện trên

hình 3.15.

Hình 3.15. Ảnh hưởng của độ dầy màng bao gói PA đên chât lượng cam

quan của cá ngừ đai dương phi lê câp đông

Chỉ số cảm quan được thể hiện thông qua chỉ số đánh giá chất lượng QIM

( phụ lục IV, bảng 3). Hình 3.15 cho thấy ở độ dầy màng bao gói PA là 80 μm, cá

ngừ cấp đông có chỉ số QIM thấp nhất 1,0 điểm, sau đó đến mẫu cá ngừ màng bao

gói ở độ dầy 90 μm và 100 μm. Mẫu cá được bao gói trong túi PA độ dầy 120 μm

có chỉ số QIM là cao nhất (2 điểm) với chất lượng cá có màu kém đặc trưng, thịt

58

hơi mềm và kém đàn hồi. Điều này được giải thích là khi độ dày màng bao gói

tăng làm giảm khả năng truyền nhiệt từ chất tải lạnh lỏng đến sản phẩm làm tăng

thời gian cấp đông dẫn đến làm biến đổi màu sắc, mùi vị, cấu trúc của sản phẩm

nên chất lượng cảm quan giảm đi [14, 36, 40].

Nhận xét: Từ các kết quả phân tích trên cho thấy trong dải độ dày từ 80 µm

÷ 120 µm thì độ dầy màng bao gói PA càng tăng thì thời gian cấp đông để đạt

nhiệt độ tâm sản phẩm đến -18ºC càng dài, tỷ lệ nước tách ra sau rã đông càng

tăng, chất lượng cảm quan càng giảm, màu sắc của sản phẩm sau rã đông càng

khác biệt so với mẫu đối chứng ban đầu. Chất lượng sản phẩm cấp đông đạt tốt

nhất tại độ dày màng PA là 80 µm. Tuy nhiên, do cá ngừ là loại sản phẩm có hàm

lượng dinh dưỡng và hàm lượng lipit cao nên yêu cầu bao bì đóng túi phải đảm bảo

duy trì được độ hút chân không ổn định 80÷100 Pa trong suốt thời gian bảo quản

lạnh đông, đồng thời do tiếp xúc với chất tải lạnh lỏng nên bao bì phải có đặc tính

cản thấm khí và thấm hơi nước tuyệt đối. Bao bì PA có độ thấm khí ô xy dao động

từ 0,3÷23,6 cm³.mm/m².24h.atm, độ thấm hơi nước là 0,24÷125 g.mm/m².24h.

Trong thương mại, bao bì PA đang được sản xuất và sử dụng là dòng nylon 6, có

độ thấm khí ô xy dao động từ 0,394 ÷ 2,5 cm³.mm/m².24h.atm [19]. Để đáp ứng

được cả về chất lượng bao bì cũng như chất lượng sản phẩm cấp đông, màng PA

độ dày 100 μm đáp ứng được độ bền cũng như độ thấm khí phục vụ trong quá trình

bảo quản. Bên cạnh đó, ở độ dày màng PA 100 μm cho thời gian cấp đông là nhanh,

tỷ lệ tách nước sau rã đông ít, màu sắc khác biệt không nhiều so với mẫu đối chứng,

cấu trúc mô tế bào của sản phẩm hạn chế bị phá vỡ, đáp ứng yêu cầu chất lượng.

3.4. Ảnh hưởng của độ dầy miếng cá đến thời gian cấp đông và chất

lượng sản phẩm cá ngừ đại dương phi lê

3.4.1. Ảnh hưởng của độ đầy miêng cá đên thời gian câp đông và ty lệ tách

nước san phẩm sau rã đông

Kết quả ảnh hưởng của độ đầy miếng cá đến thời gian cấp đông được thể

hiện ở hình 3.16.

59

Hình 3.16.Ảnh hưởng của độ dầy miêng cá ngừ đên thời gian câp đông

Kết quả hình 3.16 cũng cho thấy rõ mức độ ảnh hưởng của kích thước nguyên

liệu cá đến thời gian và chất lượng sản phẩm cấp đông (sự khác biệt giữa các mẫu

ở mức ý nghĩa α < 0,05, phụ lục IV, bảng 4). Nguyên liệu càng dầy thì thời gian cấp

đông càng lâu. Độ đầy miếng cá ngừ 1,5 cm có thời gian cấp đông đưa tâm sản

phẩm đạt -18ºC là nhanh nhất (11,2 phút). Thời gian cấp đông đạt 14,0 phút, 18,5

phút và 21,2 phút tương ứng với độ dày nguyên liệu như sau: 2,0 cm, 2,5 cm và 3,0

cm. Thời gian cấp đông lâu nhất (28 phút) được thấy ở mẫu có độ dày 3,5 cm.

Để đánh giá mức độ tách nước do ảnh hưởng của độ dày miếng cá và thời

gian cấp đông, chỉ số tách nước ở các công thức thí nghiệm được xác định và thể

hiện qua hình 3.17.

60

Hình 3.17. Ảnh hưởng của độ dày miêng cá đên ty lệ nước tách ra sau rã

đông

Từ đồ thị hình 3.17 cho thấy tương ứng với thời gian cấp đông, tỷ lệ nước

tách ra sau rã đông cũng tăng dần tương ứng theo bề dầy của nguyên liệu cá. Ở độ

dầy miếng cá 1,5 cm tỷ lệ nước tách ra sau rã đông là ít nhất (3,64%), ở độ dầy

miếng cá 3,5 cm tỷ lệ nước tách ra sau rã đông là lớn nhất (5,86 %). Kết quả nghiên

cứu là hoàn toàn phù hợp với những nghiên cứu đã công bố, thời gian cấp đông

càng dài, mức độ hình thành tinh thể đá không đồng nhất và có kích thước lớn

càng nhiều gây ra mức độ tổn hại tế bào càng tăng, do đó khi rã đông thì lượng

nước tách ra cũng càng lớn [7, 8, 9].

3.4.2. Ảnh hưởng của độ đầy miêng cá ngừ đên câu trúc mô tê bào của san

phẩm cá ngừ đai dương phi lê

Cấu trúc mô tế bào của sản phẩm cá ngừ sau khi rã đông ở các độ dầy

nguyên liệu khác nhau được thể hiện rõ nét trên hình 3.18. Hình ảnh mô tả cấu

trúc mô tế bào mô tả các khoảng trống là sự tạo ra do các tinh thể đá được hình

thành trong quá trình cấp đông đã minh chứng cho sự ảnh hưởng của kích thước

và độ dầy nguyên liệu đến chất lượng sản phẩm trong quá trình cấp đông. Tại các

mẫu cá có độ dầy 1,5 cm, 2,0 cm và 2,5 cm, quan sát thấy không có sự hình thành

các tinh thể đá lớn nên hạn chế việc phá vỡ cấu trúc của tế bào. Với mẫu cá có độ

dầy 3,0 cm và 3,5 cm với thời gian cấp đông 21,2 phút và 28 phút, trên hình ảnh

61

xuất hiện các khoảng trống do cấu trúc mô tế bào của sản phẩm bị phá vỡ. Nguyên

nhân là do thời gian cấp đông lâu hơn, các tinh thể đá to hình thành làm phá vỡ

cấu trúc mô tế bào của sản phẩm khi rã đông [ 21, 29].

Mẫu đối chứng

1,5 cm

2,0 cm

2,5 cm

3,0 cm 3,5 cm

Hình 3.18. Câu trúc mô tê bào của cá ngừ đai dương phi lê được câp

đông tai các độ dầy miêng cá khác nhau (độ phóng đai × 20.000)

3.4.3. Ảnh hưởng của độ đầy miêng cá đên màu săc của san phẩm cá ngừ câp

đông

Kết quả ảnh hưởng của độ đầy miếng cá đến sự biến đổi màu sắc sản phẩm

sau rã đông được thể hiện ở bảng 3.4 và hình 3.19.

Bang 3.4. Ảnh hưởng của độ đầy miêng cá ngừ đên sư biên đổi các chỉ tiêu

màu săc san phẩm sau rã đông

Độ dày miếng cá ngừ

(cm)

Màu sắc

L a b ∆E

1,5 45,3 46,1 25,1 16,9 a

2,0 43,8 48,4 23,7 17,2 b

Tinh thể đá

Tinh thể đá

62

2,5 45,3 48,5 25,2 18,0 c

3,0 40,2 45,6 24,7 18,6 d

3,5 45,2 48,4 27,2 19,7e

(Trong cùng một cột, các giá trị có cùng ít nhất một chữ giống nhau thì không khác nhau ở

mức ý nghĩa 0,05)

(A)

(B)

(C)

(D)

(E)

(F)

Ghi chú: (A): Mẫu đối chứng; (B): 1,5 cm; (C): 2 cm; (D): 2,5 cm; (E): 3 cm;

(F) : 3,5 cm

Hình 3.19. Ảnh hưởng của độ đầy miêng cá ngừ đên sư biên đổi màu săc

san phẩm sau rã đông

Bảng 3.4 và hình 3.19 cho thấy độ dầy nguyên liệu ảnh hưởng đến sự thay

đổi màu sắc của cá ngừ sau rã đông ( phụ lục IV, bảng 4). Kết quả cũng cho thấy

thời gian cấp đông trong khoảng 11,2 phút ÷ 21,2 phút có sự ảnh hưởng khác nhau

đến màu sắc của cá ngừ sau rã đông, độ dầy của cá ngừ càng lớn, thời gian cấp

đông càng dài thì mức biến đổi màu sắc ∆E càng tăng [19]. Với độ đầy miếng cá

ở 1,5 cm có thời gian cấp đông nhỏ nhất (11,2 phút) cho màu sắc gần với màu

nguyên liệu trước cấp đông nhất (∆E=16,9), cơ thịt có màu đỏ đặc trưng và sáng.

Với độ dầy của cá ngừ là 2,0 cm và 2,5 cm, sau khi rã đông cho chất lượng cá có

cơ thịt đỏ đặc trưng, độ sáng giảm, chỉ số ∆E tương ứng là 17,2 và 18,0. Mẫu cá

ngừ độ dầy ở 3,0 cm và 3,5 cm có mức biến đổi màu lớn nhất (∆E =18,6 và 19,7),

63

sản phẩm có màu hơi tối so với màu đặc trưng của cá. Qua kết quả cho thấy, độ

dầy nguyên liệu có ảnh hưởng đến thời gian cấp đông, từ đó tác động trực tiếp đến

chất lượng sản phẩm (điểm cảm quan, màu sắc và khả năng giữ nước trong sản

phẩm).

3.4.4. Ảnh hưởng của độ dầy miêng cá ngừ đên chât lượng cam quan cá ngừ

đai dương phi lê câp đông

Ảnh hưởng của độ dầy miếng cá ngừ đến chất lượng cảm quan cá ngừ sau

rã đông được thể hiện trên hình 3.20.

Hình 3.20. Đồ thị biểu diễn anh hưởng của độ dầy miêng cá đên chât

lượng cam quan cá ngừ sau rã đông

Hình 3.20 cho thấy ở độ đầy miếng cá ngừ là 1,5 cm; 2,0 cm; 2,5 cm; 3,0

cm; 3,5 cm cá ngừ cấp đông có chỉ số QIM lần lượt là 1 điểm; 1,3 điểm; 1,5 điểm;

2 điểm và 2,3 điểm. Mẫu cá ở độ dầy 1,5 cm có chỉ số QIM là thấp nhất (1 điểm)

có chất lượng cá với cơ thịt đỏ đặc trưng, có độ sáng, mùi tanh đặc trưng giảm

(mùi rong biển nhẹ) thịt rắn chắc, đàn hồi. Nhìn chung, độ dày miếng cá dao động

trong khoảng từ 1,5 cm ÷ 2,5 cm đều cho chất lượng cảm quan tốt, màu sắc ít biến

đổi so với mẫu đối chứng ban đầu. Mẫu cá ở độ dầy 3,5 cm có chỉ số QIM là cao

nhất (2,3 điểm) với chất lượng cá có màu kém đặc trưng, thịt hơi mềm và kém đàn

hồi, kết quả thu được phù hợp với những nghiên cứu trước đây.

64

Nhận xét: Từ các kết quả phân tích trên cho thấy độ dầy của nguyên liệu càng

tăng thì thời gian cấp đông và tỷ lệ nước tách ra cũng tăng lên tương ứng, chất

lượng cảm quan càng giảm, màu sắc của cá sau rã đông càng khác biệt so với mẫu

đối chứng ban đầu. Để cho chất lượng cá ngừ đại dương phi lê cấp đông tốt nhất

thì độ dày nên được chọn ở 1,5 cm. Tuy nhiên, việc lựa chọn độ dày cấp đông

không chỉ đáp ứng yêu cầu kỹ thuật đảm bảo chất lượng mà còn đáp ứng kiểu

dáng thương mại theo thực tế. Kết quả thu được khuyến cáo mức chất lượng sản

phẩm đáp ứng cả thông số kỹ thuật và cả hình thức theo thực tiễn sản xuất, độ đầy

miếng cá nên lựa chọn ở độ dày ≤ 2,5 cm. Với độ dày ≤ 2,5 cm, sản phẩm cá ngừ

cấp đông vẫn đảm bảo cho màu sắc khác biệt không nhiều so với mẫu đối chứng,

chất lượng cảm quan tốt, thời gian cấp đông nhanh, tỷ lệ nước tách ra ít, cấu trúc

mô tế bào của sản phẩm gần như không bị gây rách bởi sự hình thành các tinh thể

băng đá trong quá trình cấp đông mà vẫn đảm bảo phù hợp về mẫu mã sản phẩm

đáp ứng được yêu cầu thương mại.

3.5. Kiểm tra ý nghĩa các thông số cấp đông cá ngừ đại dương phi lê sử

dụng chất tải lạnh lỏng

Để đánh giá được mức ý nghĩa của các thông số cấp đông cá ngừ đại dương

phi lê sử dụng chất tải lạnh lỏng được điều chế từ ethanol. Từ những kết quả thu

được, tiến hành lựa chọn các thông số cấp đông và thực nghiệm đánh giá mức ý

nghĩa các thông số đã chọn. Kết quả được trình bày trong các mục 3.5.1 và mục

3.5.2.

3.5.1. Lưa chọn các thông sô câp đông cá ngừ đai dương phi lê sử dung

chât tai lanh long

Từ các kết quả nghiên cứu thu được, tiến hành lựa chọn các thông số cấp

đông cá ngừ đại dương phi lê sử dụng chất tải lạnh lỏng từ ethanol trong các điều

kiện như sau:

- Cá ngừ sau sơ chế với kích thước dài 18 cm, rộng 6 cm, dày 2,5 cm (theo

thực tế của sản xuất hiện nay).

65

- Đóng gói bao bì PA độ dày 100µm và hút chân không ở 80÷100 Pa.

- Nhiệt độ cấp đông là -32oC±1o

- Tốc độ khuấy chất tải lạnh lỏng là 2400 vòng/phút.

Cấp đông nhanh bằng phương pháp IQF: lựa chọn các thông số cấp đông

cá ngừ đại dương phi lê ở cùng điều kiện về kích thước nguyên liệu dài 18 cm,

rộng 6 cm, dày 2,5 cm, bao gói PA độ dày 100µm và hút chân không ở 80÷100 Pa;

tốc độ khuấy chất tải lạnh lỏng là 2400 vòng/phút; nhiệt độ cấp đông là – 400C;

3.5.2. Thưc nghiệm đánh giá ý nghĩa các thông sô lưa chọn

Để đánh giá ý nghĩa của các thông số lựa chọn từ các kết quả nghiên cứu

trên, tiến hành cấp đông sản phẩm cá ngừ bằng phương pháp cấp đông trực tiếp

sử dụng chất tải lạnh lỏng được điều chế từ ethanol. Đồng thời tiến hành cấp đông

cá ngừ đại dương phi lê bằng phương pháp cấp đông IQF. Kết quả thu được là số

liệu trung bình của 3 lần lặp lại và được trình bày trong các mục 3.5.2.1 đến mục

3.5.2.4 sau đây:

3.5.2.1. Ảnh hưởng của phương pháp cấp đông đến thời gian cấp đông và chỉ tiêu

chất lượng của sản phẩm cá ngừ phi lê

Bang 3.5. Thời gian câp đông và chỉ sô theo dõi của cá ngừ câp đông

băng chât tai lanh long và IQF

Phương pháp

cấp đông

Thời gian

cấp đông

(phút)

Tỷ lệ nước tách

ra (%) ∆E

Chỉ số chất

lượng QIM

(điểm)

Chất tải lạnh

lỏng 15,5a 2,73 a 9,69a 1,5 a

IQF 50,0 b 4,75 b 17,38b 3,0 b

Trong cùng một cột, các giá trị có cùng ít nhất một chữ giống nhau thì không khác nhau ở mức ý nghĩa 0,05.

Hình 3.21. Màu săc của cá ngừ câp đông nhanh sử dung chât tai lanh

long và câp đông băng phương pháp IQF

66

Từ kết quả bảng 3.5 và hình 3.21 cho thấy rõ sự khác biệt giữa mẫu cá được

cấp đông bằng chất tải lạnh lỏng và cấp đông bằng thiết bị IQF (sự khác biệt giữa

các mẫu ở mức có ý nghĩa α <0,05, phụ lục IV, bảng 5). Công nghệ cấp đông bằng

chất tải lạnh lỏng vượt trội công nghệ IQF về thời gian cấp đông cũng như chất

lượng sản phẩm.

Với công nghệ cấp đông bằng chất tải lạnh lỏng, thời gian cấp đông đưa

nhiệt độ tâm sản phẩm về -18ºC là 15,5 phút, cho lượng dịch nước tách ra sau rã

đông là 2,73%, ∆E là 9,69; đánh giá chất lượng cảm quan của cá theo phương

pháp QIM cho thấy, cảm quan đạt 1,5 điểm, cá có độ dẻo và cơ thịt đỏ đặc trưng,

có độ sáng, thịt rắn chắc, đàn hồi dẻo và có mùi tanh đặc trưng của cá tươi (mùi

rong biển). Trong khi mẫu cá ngừ cấp đông bằng công nghệ thiết bị IQF có thời

gian cấp đông là 50 phút, lượng dịch nước tách ra sau rã đông là 4,75%, ∆E là

17,38; điểm cảm quan đạt 3,0 điểm cho cá có độ dẻo và màu đỏ đặc trưng của cơ

thịt giảm, thịt cá tuy rắn chắc nhưng độ đàn hồi kém tuy vẫn có mùi tanh đặc trưng

của cá tươi (mùi rong biển).

3.5.2.2. Ảnh hưởng của phương pháp cấp đông đến cấu trúc mô tế bào của sản

phẩm cá ngừ phi lê

Cá ngừ cấp đông bằng chất tải lạnh lỏng Cá ngừ cấp đông bằng IQF

67

Cá ngừ cấp đông bằng chất tải lạnh

lỏng

Cá ngừ cấp đông bằng IQF

Hình 3.22. Câu trúc mô tê bào của cá ngừ câp đông nhanh sử dung chât

tai lanh long và câp đông băng IQF (độ phóng đai × 20.000)

Sự khác biệt về chất lượng cá của hai phương pháp được giải thích trên cấu

trúc mô tế bào của sản phẩm. Từ hình 3.22 cho thấy, cấu trúc của sản phẩm cá ngừ

cấp đông bằng chất tải lạnh lỏng vẫn cơ bản không bị phá vỡ bởi các tinh thể đá

hình thành trong quá trình cấp đông, trong khi mẫu cá ngừ được cấp đông bằng

công nghệ lạnh nhanh IQF có nhiều khoảng vỡ rách cấu trúc khá lớn (khoảng

trắng).

3.5.2.3. Ảnh hưởng của phương pháp cấp đông đến chất lượng của sản phẩm cá

ngừ đại dương phi lê trong bảo quản

Kết quả phân tích chất lượng sản phẩm của cá ngừ đại dương phi lê được

cấp đông bằng phương pháp cấp đông trực tiếp bằng chất tải lạnh lỏng điều chế từ

ethanol và bằng công nghệ IQF trong quá trình bảo quản được trình bày trong

bảng 3.6.

Bang 3.6. Một sô chỉ tiêu chât lượng của cá ngừ câp đông băng chât tai

lanh long và công nghệ IQF trong quá trình bao quan

Tinh thể đá

68

Thời

gian

bảo

quản

Phương

pháp

cấp

đông

NH3

(mg/100g)

Hàm

lượng

nước

(%)

Hàm

lượng

Histamin

pH ∆E

Tổng số vi

sinh vật

hiếu khí

(CFU/g)

0

ngày

Chất tải

lạnh

lỏng

2,25 70,4 KPH 5,56 9,69 5,0 x 10¹

IQF

2,28 69,9 KPH 5,56 17,38 6,0 x 10¹

6

tháng

Chất tải

lạnh

lỏng

5,14 70,4 KPH 5,58 9,89 5,0 x 10¹

IQF

5,37 69,9 KPH 5,80 17,68 6,0 x 10¹

12

tháng

Chất tải

lạnh

lỏng

10,8 70,2 KPH 5,56 10,28 5,0 x 10¹

IQF

11,5 69,7 KPH 5,90 18,96 6,0 x 10¹

Kết quả bảng 3.6 cho thấy các chỉ tiêu hàm lượng nước, hàm lượng

Histamin và tổng số vi sinh vật hiếu khí không thay đổi trong suốt 12 tháng bảo

quản trên cả hai mẫu cá ngừ cấp đông bằng phương pháp chất tải lạnh lỏng và

IQF, giá trị pH của cá ngừ cấp đông bằng chất tải lạnh lỏng thay đổi không đáng

kể trong khi pH của mẫu cá ngừ cấp đông bằng IQF tăng nhẹ từ 5,56 lên 5,9. Tuy

nhiên, chỉ tiêu NH3 cũng như màu sắc của cá ngừ tăng trong quá trình bảo quản

đối với cả hai phương pháp cấp đông. Sau 12 tháng bảo quản, chỉ số NH3 của mẫu

cá ngừ cấp đông theo phương pháp IQF là 11,5 mg/100g trong khi mẫu cá ngừ

cấp đông bằng chất tải lạnh lỏng có chỉ số thấp hơn và có giá trị là 10,8 mg/100g.

Màu sắc của cá ngừ cấp đông sử dụng chất tải lạnh lỏng thay đổi không đáng kể,

trong khi màu sắc của cá ngừ cấp đông theo công nghệ IQF thay đổi nhẹ, ∆E tăng từ

17,38 lên 18,96.

69

3.6. Tính toán chi phí tiêu hao năng lượng khi cấp đông cá ngừ đại dương

phi lê bằng chất tải lạnh lỏng so với cấp đông bằng công nghệ IQF.

Với các chi phí về nguyên liệu, bao bì.... của cá ngừ đại dương phi lê cấp

đông bằng chất tải lạnh lỏng và bằng công nghệ IQF là như nhau. Để thấy hiệu

quả kinh tế và khả năng ứng dụng trong thực tế sản xuất của công nghệ cấp đông

cá ngừ phi lê bằng chất tải lạnh lỏng được điều chế từ ethanol, tiến hành so sánh

sự khác nhau về tiêu hao năng lượng giữa hai phương pháp cấp đông cá ngừ đại

dương phi lê bằng chất tải lạnh lỏng và IQF. Kết quả thể hiện ở bảng 3.7

Bang 3.7. Chi phí tiêu hao năng lượng của cá ngừ câp đông băng chât

tai lanh long và công nghệ IQF (tính cho 500 kg san phẩm)

Thông số Cấp đông bằng chất tải lạnh

lỏng

Cấp đông bằng IQF

Điện năng tiêu thụ (KW ) 125,0 428,6

Chi phí tính cho 1 kg sản

phẩm (đồng) 500,0 1.715,0

Trong 1 giờ cấp đông bằng chất tải lạnh lỏng cho 500 kg sản phẩm, điện năng

tiêu hao là 125 KW; chi phí tiền điện năng tiêu thụ là 125 KW x 2.000đ/1KW =

250.000đ; Như vậy, chi phí tính cho 1 kg sản phẩm cấp đông bằng chất tải lạnh

lỏng là 500 đồng. Trong khi cấp đông bằng công nghệ IQF, năng suất cấp đông cá

ngừ phi lê với cùng điều kiện nguyên liệu vào đến khi đạt -18ºC đạt 350 kg với

mức điện năng tiêu thụ là 300 KW; trong 1 giờ cấp đông bằng công nghệ IQF cho

500 kg sản phẩm sẽ tiêu thụ lượng điện năng là (500 kg x 300 KW)/350 kg ≈ 428,6

KW; chi phí tiền điện là 428,6 KW x 2.000đ/1KW = 857.200đ; chi phí tính cho

1kg sản phẩm cấp đông bằng công nghệ IQF là 857.200đ/500 kg sản phẩm ≈ 1.715

đồng.

Như vậy từ bảng 3.7 cho thấy chi phí cấp đông cho 1kg sản phẩm cá ngừ đại

dương phi lê bằng chất tải lạnh lỏng (500 đồng) thấp hơn 3,43 lần so với chi phí

70

cấp đông cho 1kg sản phẩm cá ngừ đại dương phi lê cấp đông bằng công nghệ

IQF (1.715 đồng). Từ kết quả trên cho thấy, bên cạnh hiệu quả duy trì chất lượng

sản phẩm cấp đông, công nghệ cấp đông bằng chất tải lạnh lỏng còn giúp giảm chi

phí trong sản xuất. Như vậy, có thể nói, chất tải lạnh lỏng được điều chế từ ethanol

có tính ứng dụng cao vào sản xuất trong ngành công nghiệp chế biến đông lạnh.

71

PHẦN 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

I. KẾT LUẬN

1. Đã nghiên cứu đánh giá được mức ảnh hưởng của một số yếu tố công nghệ đến

thời gian cấp đông và chất lượng của cá ngừ đại dương phi lê khi cấp đông trực

tiếp bằng chất tải lạnh lỏng được điều chế từ ethanol. Cụ thể:

- Trong khoảng nhiệt độ cấp đông từ -23ºC ÷ -32ºC, nhiệt độ càng giảm thì tốc

độ cấp đông càng nhanh, mức độ hình thành tinh thể đá lớn càng ít nên càng

hạn chế được mức độ xé rách tế bào, chất lượng sản phẩm sau cấp đông càng

tốt. Nhiệt độ cấp đông ở -35ºC giúp giảm thời gian cấp đông nhưng không ảnh

hưởng đáng kể đến chất lượng của sản phẩm.

- Ở chế độ khuấy 2400 v/ph cho khả năng khuếch tán nhiệt đạt dần tới ngưỡng

tốt nhất, do đó khi tăng tốc độ khuấy lên 3000 v/ph đã tác động không đáng kể

đến thời gian cấp đông cũng như chất lượng sản phẩm cấp đông.

- Độ dày bao bì PA càng dày thì khả năng truyền nhiệt cho sản phẩm càng kém

dẫn đến thời gian cấp đông càng dài và chất lượng sản phẩm càng kém. Độ dày

bao bì PA 100 µm có độ cản thấm khí tốt đồng thời hạn chế tổn thương tế bào

sản phẩm do tinh thể đá hình thành trong quá trình cấp đông.

- Tốc độ cấp đông phụ thuộc vào hình dạng sản phẩm, trong khoảng độ dày từ

1,5cm ÷ 3,5 cm, nguyên liệu càng dày thời gian cấp đông càng lâu. Ở độ dày

2,5 cm cho chất lượng cá ngừ đại dương phi lê cấp đông có thời gian cấp đông

nhanh (18,5 phút), sản phẩm được duy trì màu sắc, cấu trúc tế bào cũng như

chất lượng cảm quan.

2. Điều kiện thích hợp cho cấp đông cá ngừ đại dương phi lê bằng công nghệ cấp

đông trực tiếp sử dụng chất tải lạnh lỏng được điều chế từ ethanol là: nhiệt độ

cấp đông ở -32ºC, chế độ khuấy chất tải lạnh lỏng là 2400 v/ph, sử dụng bao bì

PA độ dày 100 μm, kích thước nguyên liệu tương ứng D x R x L=18 x 6 x 2,5 cm.

72

3. Kiểm tra ý nghĩa của các thông số cấp đông cá ngừ đến thời gian và chất lượng

sản phẩm cho thấy:

- Thời gian cấp đông nhanh (15,5 phút), tỷ lệ tách nước nhỏ (2,73%), cá có độ

dẻo và cơ thịt đỏ đặc trưng, có độ sáng, thịt rắn chắc, đàn hồi dẻo và có mùi

tanh đặc trưng của cá tươi (mùi rong biển) (QIM=1,5; ∆E=10,56); tinh thể đá

hình thành trong cấp đông có kích thước nhỏ và đồng nhất, mức độ gây tổn

thương tế bào là thấp hơn rõ rệt so với công nghệ cấp đông IQF.

- Đánh giá phân tích chất lượng sản phẩm cá ngừ đại dương sau 12 tháng bảo quản

thu được kết quả: các chỉ tiêu hàm lượng nước, pH, hàm lượng Histamin và

tổng số vi sinh vật hiêú khí không thay đổi so với nguyên liệu ban đầu; NH3

tăng từ 2,25 mg/100g lên 10,8 mg/100g; cá ngừ đại dương cấp đông trực tiếp

bằng chất tải lạnh lỏng được điều chế từ ethanol duy trì được chất lượng ổn

định hơn so với công nghệ cấp đông bằng IQF.

II. KIẾN NGHỊ

1. Cần tiếp tục nghiên cứu thử nghiệm ở quy mô công nghiệp để đánh giá và xây

dựng quy trình công nghệ cấp đông trực tiếp sử dụng chất tải lạnh lỏng từ

ethanol cho cá ngừ đại dương phi lê và đưa vào ứng dụng trong công nghiệp.

2. Tiếp tục tiến hành đánh giá công nghệ cấp đông trực tiếp sử dụng chất tải lạnh

lỏng trên các đối tượng thuỷ sản và một số mặt hàng trái cây khác.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt

1. Hà Duyên Tư (2006), Kỹ thuật phân tích cảm quan thực phẩm, Nhà xuất bản Khoa

học và Kỹ thuật Hà Nội.

2. Nguyễn Xuân Phương (2006),Kỹ thuật lạnh thực phẩm, NXB Khoa học và kỹ thuật,

Hà Nội.

3. Trần Thị Mỹ Hạnh (2012), Một số phương pháp đánh giá cảm quan thủy sản, Tạp

chí khoa học – Công nghệ thủy sản, số 2, 2012.

4. TCVN 7265:2015 (CAC/RCP 52-2003) về Quy phạm thực hành đối với thuỷ sản và

sản phẩm thuỷ sản.

Tiếng Anh

5. Arancibia, M. Y., López-Caballero, M. E., Gómez-Guillén, M. C., & Montero

(2015), “Chitosan coatings enriched with active shrimp waste for shrimp preserva-

tion”, Food Control, 54, 259–266

6. Ariyawansa, K.W.S., Wijendra, D.N., Senadheera, S.P.S.D., 2003. Quality Index

Method developed for Frigate tuna (Auxis thazard). Sri Lanka Journal of Aquatic

Sciences 8: 95-109

7. Becker, B.R. and B.A. Fricke (1999c), “Freezing times of regularly shaped food

items”, International Communications in Heat and Mass Transfer 26(5),617-626.

8. Becker, B.R. and B.A.Fricke (2000a),“Evaluation of semi-analytical/empirical

freezing time estimation methods, part I: Regularly shaped food items (RP-888)”,

Technical Paper 4352, presented at the ASHRAE Winter Meet- ing, Dallas.

9. Becker,B.R. and B.A. Fricke (2000b), “Evaluation of semi-analytical/empirical

freezing time estimation methods, part II: Irregularly shaped food items (RP-888)”,

Technical Paper 4353, presented at the ASHRAE Winter Meet- ing, Dallas.

10. Bindu, J., Ginson, J., Kamalakanth, C. K., Asha, K. K., & Srinivasa Gopal, T. K.

(2013), “Physicochemical changes in high pressure coated Indian white prawn (Fen-

neropenaeus indicus) during chill storage”, Innovative Food Science & Emerging

Technologies, 17, 37–42.

11. Chen, C.S.,(1985), “Thermodynamic analysis of the freezing and thawing of foods:

ice content and Mollier diagram. J”, Food Sci, 50 (4), 1163–1166.

12. Cleland, D.J., Cleland, A.C., Earle, R.L., (1987), “Prediction of freezing and thaw-

ing times for multi-dimensional shapes by simple formulae part 2: irregular shapes”,

Int. J. Refrig, 10 (4), 234–240.

13. Dave, D., & Ghaly, A. E. (2011),“Meat spoilage mechanisms and preservation tech-

niques: A critical review”, American Journal of Agricultural and Biological Sci-

ences, 6(4), 486–510.

14. Ferreira S. R., Rojas L.O.A., (2019), “Freezing times using time derivative of tem-

perature on surface of foods”, International Journal of Refrigeration 98, 436–443.

journal homepage: www.elsevier.com/locate/ijrefrig.

15. Farajzadeh, F., Motamedzadegan, A., Shahidi, S. A., & Hamzeh, S. (2016), “The

effect of chitosan-gelatin coating on the quality of shrimp (penaeus vannamei) under

re- frigerated condition”, Food Control, 67, 163–170.

16. Grujic, R., Petrovic, L., Pikula, B., & Amidz ic, L. (1993), “Definition of the opti-

mum freezing rate—1. Investigation of structure and ultrastructure of beef M.

longissimus dorsi frozen at different freezing rates”, Meat Science, 33, 301–318.

17. George, R.M (1993), “Freezing processes used in the food industry (review)”,

Trend in Food Science & Technology 4, 134-138.

18. Hung Y.C., D.R. Thompson (1983), “Freezing time prediction for slab shape food-

stuff by an improved analytical method”, J. Food Sci, 48, pp. 555-560.

19. Joongmin Shin and Susan E.M. Selke (2014), Food Packaging. Chapter. 11. In Food

Processing: Principles and Applications, Second Edition. Edited by Stephanie Clark,

Stephanie Jung, and Buddhi Lamsal. John Wiley & Sons, Ltd. Published.

20. Kuntz, I.D (1971),“Hydration of macromolecules. III. Hydration of polypeptides”,

J. Am. Chem. Soc, 93 (2), 514–516.

21. Kaale L. D., Eikevik T. M.(2014), “The development of ice crystals in food products

during the superchilling process and following storage, a review”, Trens in Food

Science & Technology, Volume 39, Issue 2, October 2014, Pages 91-103.

22. Kaale, L. D., Eikevik, T. M., Bardal, T., Kjorsvik, E., & Nordtvedt, T. S. (2013),

“The effect of cooling rates on the ice crystal growth in air- packed salmon phi lês

during superchilling and superchilled storage”, International Journal of Refrigera-

tion, 36, 110-119.

23. Kim, H. W., Kim J. H, Seo J. K., Setyabrata D., Kim, Y. H. B (2018), “Effects of

aging/freezing sequence and freezing rate on meat quality and oxidative stability of

pork loins”, Meat Science, 139, 162–170. journal homepage: www.elsevier.com/lo-

cate/meatsci

24. Ke, P. J., Burns, B. G., & Woyewoda, A. D. (1984), “Recommended procedures

and guidelines for quality evaluation of Atlantic short-fin squid (Illex illecebrosus)”,

LWT-Food Science and Technology, 17, 276-281.

25. Lebedev, D.P., Perelman, T.L., (1973), “Teplo i massobmen v processach sublima-

cii v vakuume”, Moskva: Energia.

26. Lakshmanan, P. T., Varme, P. R. G., & Iyer, T. S. G. (1993), “Quality of commer-

cially frozen cephalopod products from India”, Food Control, 4, 159 - 164.

27. Lapa-Guimarães, J., Aparecida Azevedo da Silva, M., Eduardo de Felício, P., &

Guzman, E. C. (2002), “Sensory, color and phychrotrophic bacterial analyses of

squid (Loligo plei) during storage in ice”, LWT-Food Science and Technology, 35,

21- 29.

28. Lan W., Hu X., Sun X., Zhang X., Xie J(2020), “Effect of the number of freeze-

thaw cycles number on the quality of Pacific white shrimp (Litopenaeus vannamei):

An emphasis on moisture migration and microstructure by LF-NMR and SEM”, Aq-

uaculture and Fisheries. Volume 5, Issue 4, July 2020, Pages 193-200.

29. Magnussen, O.M., Johansen, S., (1995), “Effect of Freezing and storage tempera-

tures at -25 C to - 60 C on Fat Fish Quality”, Paper presented at the 19th International

Congress of Refrigeration.

30. Okuda K., Kawauchi A., Yomogida K. (2020), “Data of the freezing curves of tuna

blocks with or without the weak oscillating magnetic fields”, Data in Brief

31(2020)105852. Available at journal homepage:

www.elsevier.com/locate/dib

31. Pham, Q.T., (1987), “Calculation of bound water in frozen food”, J. Food Sci, 52

(1), 210–212.

32. Perez-Chabela, M. L., & Mateo-Oyague, J. (2004), “Frozen meat: Quality and shelf

life”, In Y. H. Hui, P. Cornillon, I. G. Legaretta, M. H. Lim, K. D. Murrell, & W.

Kit Nip (Eds.), Handbook of frozen foods, New York: Marcel Dekker Inc.

33. Rahelic, S., Puac, S., & Gawwad, A. H. (1985), “Structure of beef Longissimus

dorsi muscle frozen at various temperatures: Part 1- Histological changes in muscle

frozen at -10oC, -22 oC, -33 oC, -78 oC, -115 oC and -196 °C”, Meat Science, 14, 63–

72.

34. Shenouda, S.Y.K (1980), “Theories of protein denaturation during frozen storage

of fish flesh”, Adv. Food Res, 26, 275–311.

35. Somwang S.a, Pairat S. a,*, Janthira K. b, Toshiaki O., (2010), “Quality changes in

oyster (Crassostrea belcheri) during frozen storage as affected by freezing and anti-

oxidant”, 11, Food Chemistry 123, 286–290. journal homepage: www.else-

vier.com/locate/foodchem

36. Sebastian S., Stefan B., Alexandros T., Jensvon W. and Peter O (2016), “The effects

of coating thickness in transient heat transfer experiments using thermochromic liq-

uid crystals”, Journal of Experimental Thermal and Fluid Science, Volume 70, 196-

207.

37. Santos, M.V., Lespinard, A.R., (2011), “Numerical simulation of mushrooms dur-

ing freezing using the FEM and an enthalpy: Kirchhoff formulation”, Heat Mass

Transfer/Waerme- Und Stoffuebertragung 47(12), 1671–1683.

38. Santos M. , Vampa V. , Califano A. , Zaritzky N (2010), “Numerical simulations

of chilling and freezing processes applied to bakery products in irregularly 3D ge-

ometries” J. Food Eng, 100 (1), pp. 32-42.

39. Tolstorebrov, I., Eikevik, T.M., Inderga rd, E., (2016), “Effect of low and ultra-low

temperature applications during freezing and frozen storage on quality parameters

for fish”, Int. J, Ref 63 (0), 37-47.

40. Van der Sman R.G.M., Voda A., van Dalen G., Duijster A (2013), “Ice crystal in-

terspacing in frozen foods”, Journal of Food Engineering, 116, 622–626.

Tài liệu internet:

41.Bảng thành phần thực phẩm Việt Nam (2007), Nhà xuất bản Y học,

http://www.fao.org/fileadmin/templates/food_composition/documents/pdf/VTN_FCT

_2007.pdf.

42.https://vi.wikipedia.org/wiki/Cá_ngừ_đại_dương

PHỤ LỤC I

PHỤ LỤC II

PHỤ LỤC III : HÌNH ẢNH CÁC MẪU THÍ NGHIỆM

Hình ảnh đo L, a, b của một số mẫu

Ảnh chụp mẫu cá ngâm trong dung dịch Davidson

Ảnh chụp một số mẫu cá được đúc khuôn parafin

Ảnh chụp các bước nhuộm H&E

Ảnh chụp một số mẫu tiêu bản cá sau nhuộm H&E

Hình ảnh kiểm tra nhiệt độ tâm sản phẩm cấp đông

PHỤ LỤC IV : XỬ LÝ SỐ LIỆU

PHỤ LỤC V: CÁC PHIẾU PHÂN TÍCH CHẤT LƯỢNG

PHỤ LỤC I