Chương 1. Tổng quan về nguyên liệu và phương pháp sấy 1. Tôm thẻ chân trắng Việt Nam Các nghiên cứu gần đây cho thấy thành phần của tôm biển rất phong phú. Tổng số họ penaeidae hiện nay có 5 họ (trước đây có 4 họ, đó là Aristeidae, Benthesicymidae, penaeidae, Sicyonidae và Solenoceridae).
Theo điều tra sơ bộ thì ở vùng biển Việt Nam đã xác định được 255 loài, thuộc 68 giống. Trong đó, họ tôm penaeidae chiếm trên 70 loài được phân bố rộng rãi ở vùng biển ven bờ, xa bờ và các lưu vực sông. Hiện nay, có 4 giống quan trọng đối với nghề nuôi và khai thác: Penaeus, Fenneropenaeus, Matapenaeus và Matapenaeopsis. Đặc biệt, giống tôm thẻ Penaeus được tập trung nhiều ở các vùng biển như Quảng Ngãi, Bình Định, Phú Yên, Khánh Hòa [2].
Thành phần cấu tạo của tôm Thành phần cấu tạo của tôm là tỷ lệ phần trăm về khối lượng của các phần trong cơ thể so với toàn bộ cơ thể nguyên liệu (% khối lượng). Thành phần cấu tạo của tôm biến đổi theo giống loài, giới tính, thời tiết, khu vực sinh sống, trạng thái sinh lý, mức độ trưởng thành. Thành phần cấu của tôm được chia ra các phần cơ thịt, đầu và vỏ. Trong đó phần ăn được là cơ thịt, phần còn lại là phế phẩm dùng trong sản xuất thức ăn chăn nuôi và nguyên liệu trong công nghiệp [2].
Thành phần cấu tạo của một số loài tôm, % (khối lượng) [2] Bộ phận Loài tôm Tôm He Tôm Sú Tôm Chỉ Tôm Sắt Tôm Thẻ Tôm Rảo Đầu 29,80 31,40 31,55 31,95 31,00 31,75 Vỏ 10,00 8,90 11,09 11,62 9,00 12,10 Phần cơ thịt 60,20 50,70 57,36 56,43 60,00 56,75 1. Thành phần hóa học của tôm Thành phần hóa học của thịt tôm gồm có: nước, protein, lipit, gluxit, khoáng, vitamin, enzym, hoocmon, sắc tố,… Những thành phần có khối lượng lớn là nước, protein, lipit (Bảng 1. 5 luan an Bảng 1. Thành phần hóa học cơ bản của một số loài tôm, % (khối lượng tươi) [2] Loài tôm Thành phần hóa học Nước Protein Tro Lipit Carbohydrate Tôm He 77,00 20,00 1,63 0,70 0,67 Tôm Sú 75,90 21,00 1,42 1,07 0,61 Tôm Thẻ 76,63 19,27 1,55 0,92 1,63 Tôm Chỉ 75,98 18,97 1,28 0,93 2,84 Tôm Rảo 76,32 20,05 1,55 0,70 1,59 Tôm Sắt 76,56 19,05 1,44 0,60 1,76 Tôm Càng 76,65 18,97 1,14 1,19 2,05 Tôm Hùm 74,57 20,81 1,32 1,30 2,00 a) Protein Protein là thành phần chủ yếu trong cơ thịt tôm, chiếm 70% đến 80% tỷ lệ chất khô.
Protein trong tôm thường liên kết với các hợp chất hữu cơ khác như lipit, axit nucleic, glycogel,…Protein khi liên kết với các chất khác sẽ tạo thành phức chất phức tạp và có đặc tính sinh học khác nhau. Thành phần cấu tạo nên protein là các axit amin. Hiện nay, người ta phát hiện được 25 loại axit amin có trong thành phần của các tổ chức cơ thịt của động vật thủy sản, trong đó tôm thẻ chiếm trên 19 loại axit amin. Giá trị dinh dưỡng của thịt tôm thẻ cao là do chúng chứa đầy đủ các axit amin mà đặc biệt là các axit amin cưỡng bức.
Hàm lượng Protein trong tôm tương đương hoặc cao hơn thịt gia súc, gia cầm và cá [2]. b) Lipit và gluxit Trong thịt tôm chứa rất ít mỡ, mỡ chiếm từ 1,0% đến 1,8%. Thành phần chủ yếu của lipit là photpholipit và lipit trung tính. Hàm lượng gluxit rất bé chỉ chiếm khoảng 0,4% đến 1,5%, chủ yếu là glycogel [2].
c) Chất ngấm ra trong tôm Khi ta ngâm động vật thủy sản vào trong nước ấm hoặc nước nóng, sẽ có một số chất trong tổ chức cơ thịt hòa tan ra gọi là chất ngấm ra hay chất rút. Hàm lượng chất ngấm ra thay đổi theo từng loại động vật thủy sản nhưng nói chung chiếm 2% đến 3% thịt tôm tươi, trong đó có khoảng 1/3 là chất hữu cơ mà phần lớn là các chất hữu cơ có đạm, phần còn lại là chất vô cơ. Lượng chất ngấm ra, về mặt dinh dưỡng 6 luan an không lớn lắm nhưng đóng một vai trò quan trọng, bởi vì nó quyết định mùi vị đặc trưng của mỗi loại sản phẩm. d) Các vitamin và khoáng chất Lượng vitamin và khoáng chất của tôm đặc trưng theo loài và biến đổi theo mùa vụ.
Nhìn chung, thịt tôm giàu vitamin A, vitamin B,…Về mặt chất khoáng, thịt tôm được coi là nguồn quý về calcium và phốt pho nói riêng nhưng nó cũng là nguồn quý về cung cấp chất sắt [2]. e) Các sắc tố trong tôm Tôm có chứa nhiều sắc tố khác nhau nhưng chủ yếu là astaxanthin. Astaxanthin kết hợp với protein tạo thành nhiều màu sắc khác nhau như vàng da cam, hồng, tím, nâu, xanh, lục,…Tuy nhiên, tôm sau khi bị gia nhiệt như luộc, nấu thì vỏ của chúng đều biến thành màu vàng hay đỏ tím [2]. f) Hàm lượng nước trong tôm Cơ thịt tôm chứa 70% đến 80% nước.
Hàm lượng này tùy thuộc vào giống loài tôm, tình trạng dinh dưỡng của tôm. Nước còn ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan của thực phẩm nói chung và tôm nói riêng. Tuy nhiên, hàm lượng nước cao sẽ làm cho nguyên liệu tôm dễ bị dập nát tạo điều kiện cho enzym và vi sinh vật hoạt động và phát triển [2]. g) Enzym Enzym của động vật thủy sản nói chung và tôm nói riêng có hoạt động mạnh hơn enzym của động vật trên cạn.
Trong quá trình bảo quản người ta cần ức chế hoạt động của chúng để kéo dài thời gian bảo quản [2]. Các biến đổi của tổ chức cơ thịt tôm thẻ trong quá trình sấy khô Trong quá trình làm khô, do mất nước nên tổ chức của nguyên liệu co rút lại chặt chẽ hơn và sự biến đổi đó khác nhau theo phương pháp sấy. Quá trình sấy càng nhanh, tổ chức cơ thịt của nguyên liệu càng ít bị co rút, tổ chức cơ thịt của sản phẩm sau khi sấy xốp, mức độ hút nước tốt và khả năng phục hồi về trạng thái ban đầu tốt. Nhìn chung, các sản phẩm đã sấy bằng phương pháp nào đi nữa thì cũng không trở lại trạng thái ban đầu được.
Do đó, chất lượng của sản phẩm cũng bị giảm đi phần nào so với nguyên liệu tươi [2]. Biến đổi hóa học a) Sự thối rữa và oxy hóa lipit Phản ứng thuỷ phân lipit xảy ra cả khi có enzym cũng như không có enzym xúc tác. Phản ứng xảy ra trong môi trường đồng thể, khi nước hòa tan trong chất béo mới tham gia phản ứng. Ở nhiệt độ bình thường, tốc độ thủy phân rất bé.
Tuy nhiên, khi có enzym thì phản ứng xảy ra ở mặt tiếp xúc giữa nước và lipit tăng lên. Enzym lipaza có sẵn trong tôm hoặc do vi sinh vật ở ngoài mang vào. Hiện tượng thủy phân lipit thường xảy ra trong giai đoạn đầu của quá trình sấy. Trong quá trình sấy, bảo quản tôm, các chất béo là lipit và các axit béo rất dễ bị xảy ra hiện tượng ôxy hoá.
Quá trình ôxy hoá càng nhanh khi lipit và axit béo tiếp xúc với không khí có nhiệt độ cao [2]. Nhiệt độ: Nhiệt độ làm tăng quá trình phát triển của các gốc tự do làm ảnh hưởng đến tốc độ ôxy hoá. Độ ẩm: Độ ẩm cao thì tốc độ ôxy hoá càng mạnh do tăng bề mặt tiếp xúc giữa lipit và nước, lúc này xảy ra quá trình thủy phân chất béo để tạo thành axit béo, các axit béo này tham gia vào quá trình ôxy hoá. Tôm nguyên liệu giàu hàm lượng các axit béo, đặc biệt là các axit béo không no một nối đôi, axit béo không no nhiều nối đôi và axit béo không no cao độ.
Các axit béo trên trong môi trường không khí dưới tác dụng của nhiệt sẽ bị ôxy hóa và tạo ra những gốc tự do. Các gốc tự do này gặp ôxy trong không khí sẽ chuyển thành peroxit và phản ứng cứ xảy ra liên tục tạo thành những chất như aldehit, cacboxyl, cacbua hydrô,…là những chất làm cho sản phẩm có mùi hôi khó chịu. Quá trình ôxy hóa làm ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của sản phẩm trong quá trình sấy và bảo quản tiếp theo như giảm giá trị dinh dưỡng. Do vậy, nên sấy, bảo quản tôm ở nhiệt độ thấp và hạn chế sự tiếp xúc của tôm khô với ôxy trong không khí thì chất lượng sản phẩm sẽ được cải thiện tốt hơn [2].
b) Sự biến tính protein Sự biến tính của protein phụ thuộc vào VLS, nếu VLS đã được gia nhiệt thì protein ít biến đổi vì đã biến đổi từ trước. Vật liệu đã ướp muối và điều kiện làm khô tốt thì protein ít biến đổi, nếu điều kiện làm khô không tốt thì ngược lại. Nhiệt độ là nhân tố ảnh hưởng chủ yếu đến chất lượng sản phẩm trong quá trình sấy [2]. 8 luan an c) Sự biến đổi thành phần của chất ngấm ra Trong quá trình làm khô, thành phần của chất ngấm ra biến đổi nhiều.
Đặc biệt là tôm tươi làm khô trực tiếp. Mùi, vị của sản phẩm khô do nhiều yếu tố quyết định nhưng trong đó thành phần chất ngấm ra đóng vai trò quan trọng. Do trong quá trình sấy khô, các enzym và vi sinh vật hoạt động phân hủy một số chất ngấm ra làm cho hàm lượng của chúng giảm xuống. Đối với sản phẩm tôm khô phải qua khâu hấp hoặc luộc cũng làm tổn thất nhiều chất ngấm ra.
Quá trình làm khô càng dài thì sự tổn thất của chất ngấm ra càng nhiều và làm cho mùi vị của sản phẩm càng giảm. Vì vậy, làm khô nhanh chóng là biện pháp tích cực để giảm bớt tổn thất của chất ngấm ra trong tôm [2]. Như vậy, qua phân tích tổng quan về VLS ở trên cho thấy thịt tôm là nguồn nguyên liệu có giá trị dinh dưỡng cao, dễ bị biến tính trong quá trình chế biến, bảo quản nói chung và quá trình sấy nói riêng [2]. Do đó, cần phải nghiên cứu để tìm phương pháp chế biến thích hợp, đặc biệt là phương pháp sấy, bảo quản sản phẩm sau khi sấy để hạn chế được sự giảm chất lượng nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế.
Các phương pháp sấy sử dụng bơm nhiệt và hồng ngoại 1. Phương pháp sấy bằng bơm nhiệt a) Nghiên cứu về sấy bằng bơm nhiệt tại Việt Nam Nghiên cứu của Võ Duy Mạnh, Lê Chí Hiệp [4] cho thấy khi sấy cà rốt bằng bơm nhiệt thùng quay ở chế độ nhiệt độ sấy 40oC, vận tốc tác nhân sấy 2,5m/s, số vòng quay 15 vòng/phút, khối lượng vật liệu sấy ban đầu 4,5 kg, hệ thống sấy đạt hiệu suất tách ẩm cao, làm việc ổn định và hiệu quả hơn, sản phẩm sấy giữ được màu sắc tốt hơn so với phương pháp sấy thông thường.