- Nghiên cứu bổ sung chất tan nhằm làm giảm a w của khô cá sặc rằn đã được tiến hành.. - Trước hết, ảnh hưởng của các nồng độ nước muối khác nhau và bão hòa. - Từ kết quả lựa chọn nồng độ muối ngâm thích hợp và độ ẩm cuối của sản phẩm khô, tác động của các chất tan khác như đường glucose, sucrose và rượu ethanol đến sự giảm a w trong khô cá sặc rằn cũng được quan tâm. - Kết quả cho thấy, tương ứng với độ ẩm cuối của sản phẩm là 34%, giá trị a w của khô cá sặc rằn có thể giảm đến giá trị. - 0,67 khi ngâm cá trong dung dịch muối với nồng độ từ 21 ÷ 24. - Từ khóa: khô cá sặc rằn, muối, glucose, sucrose, ethanol, a w , độ ẩm. - Để giảm thiểu nguy cơ ngộ độc, muối trong pha lỏng ở các sản phẩm cá phải đạt ít nhất 3,5% khi không bổ sung nitrite (FDA, 1997). - Nồng độ nước muối từ 15% đến 24% thể tích hoặc thời gian ngâm muối phải đủ dài (Jittinandana et al., 2002). - Tuy nhiên, quá trình ướp muối truyền thống làm cho sản phẩm khô cá quá mặn và không được phần lớn người tiêu dùng chấp nhận (Nketsia-Tabiri và Sefa-Dedeh, 1995).. - Phương pháp này giải quyết được vấn đề tạo nồng độ muối đồng nhất trong các phần khác nhau của cá trong khi ướp muối. - Sự hấp thụ muối phụ thuộc vào nhiếu yếu tố bao gồm loài, kích cỡ cá, khối lượng, chiều dày cơ thịt, tính chất cơ, thành phần, trạng thái sinh lý, phương pháp muối, nồng độ muối, thời gian muối và tỉ lệ cá:muối (Jittinandana et al., 2002). - Phương pháp ngâm ở nồng độ dung dịch muối không đổi trong suốt quá trình bằng việc bổ sung muối thường xuyên không cải thiện đáng kể hiệu suất, khả năng giữ nước cả trong quá trình ướp muối lẫn quá trình sấy khô sau này (Kristin et al., 2004). - Khi so sánh với nồng độ muối ở trạng thái bão hòa, việc sử dụng nồng độ muối thấp hơn làm gia tăng khả năng giữ nước và nhận được hiệu suất cao hơn (Offer và Trinick 1983. - Ngoài ra, để hạ thấp aw nhưng không sấy sản phẩm đến độ ẩm cuối quá thấp cũng như không tăng nồng độ muối ngâm quá cao gây vị mặn chát cho sản phẩm, việc bổ sung các chất tan như đường, rượu ethylic, sorbitol, glycerol… là một giải pháp có tính khả thi. - Sau khi được bổ sung vào khô cá trong quá trình ngâm muối, các chất tan sẽ cùng muối liên kết với lượng nước tự do có trong sản phẩm, làm giảm a w của sản phẩm cuối (Russell et al., 2003). - Việc thêm đường khi ướp muối trước tiên là để tạo mùi vị, đường làm dịu, mềm sản phẩm do việc làm giảm tác dụng cứng chát của muối, ngăn cản một ít sự di chuyển ẩm và có tác dụng trực tiếp ở mức độ vừa phải đối với mùi vị (Nguyễn Văn Mười, 2006). - Bên cạnh đường, rượu có khả năng liên kết với nước do đó nó cũng góp phần làm giảm aw, giúp bảo quản sản phẩm lâu hơn. - Rượu còn tạo ra mùi thơm đặc trưng cho sản phẩm. - Mục tiêu chủ yếu của nghiên cứu là xác định sự thay đổi độ hoạt động của nước trong khô cá sặc rằn do tác động của các thành phần chất tan trong quá trình muối cá, từ đó tìm ra nồng độ bổ sung phù hợp để thu được sản phẩm đạt cảm quan cao, giá trị aw thấp, thời gian bảo quản kéo dài.. - Giá trị cảm quan Đánh giá cảm quan về mùi vị, cấu trúc, trạng thái bên ngoài 2.2.2 Phương pháp thu thập và xử lý số liệu. - Trước tiên, để làm cơ sở cho các quá trình nghiên cứu, việc xác định độ ẩm, a w và hàm lượng muối trong một số mẫu sản phẩm khô cá sặc rằn trên thị trường được tiến hành. - Việc lựa chọn nồng độ muối ngâm thích hợp cho quá trình muối cá trước khi phơi sấy được dựa trên mối tương quan giữa độ ẩm và độ hoạt động của nước theo nống độ muối ngâm trong sản phẩm khô cá sặc rằn. - Cuối cùng, ảnh hưởng của việc bổ sung các thành phần chất tan như ethanol, đường glucose và sucrose đến sự thay đổi a w của sản phẩm sẽ được khảo sát.. - Sản phẩm khô cá sặc rằn được mua về từ 3 nguồn khác nhau trên thị trường (i) Tại cơ sở sản xuất (Kiên Giang) ở thời điểm vừa hoàn tất khâu chế biến, (ii) Ở chợ Xuân Khánh (iii) Chợ Cái Khế và (iv) Siêu thị (Co-op Mart). - Tiến hành phân tích xác định hàm lượng ẩm, độ hoạt động của nước, hàm lượng muối và đạm tổng số trong sản phẩm.. - 2.3.2 Thí nghiệm 1: Xây dựng mối tương quan giữa độ ẩm và độ hoạt động của nước theo nồng độ muối ngâm trong sản phẩm khô cá sặc rằn. - Mục đích: Nồng độ muối ngâm và độ ẩm cuối thích hợp cho việc hạ thấp a w của khô cá sặc rằn nhưng vẫn duy trì giá trị cảm quan cao.. - Nồng độ muối trong cá đạt cân bằng. - Khoảng giá trị độ ẩm của sản phẩm. - Xác định chính xác độ ẩm và độ hoạt động của nước. - Cá sặc rằn sau khi xử lý sơ bộ (xem 2.1) được ngâm trong dung dịch muối ở các nồng độ khác nhau và dung dịch muối bão hòa cho đến khi đạt mức cân bằng. - Mục đích của công đoạn này là tránh hiện tượng muối áo bên ngoài bề mặt sản phẩm sau khi sấy. - Kết quả thu nhận: Hàm lượng ẩm tương ứng với các giá trị a w của sản phẩm.. - 2.3.3 Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của việc bổ sung đường và rượu đến sự thay đổi độ hoạt động của nước trong sản phẩm khô cá sặc rằn. - Mục đích: Xác định khả năng hạ thấp a w do tác động của việc bổ sung đường và ethanol trong quá trình chế biến khô cá sặc rằn.. - Nguyên liệu cá sặc rằn được xử lý và ngâm vào dung dịch muối ăn với nồng độ tối ưu được chọn từ thí nghiệm 1. - Nguyên liệu sau khi ngâm dung dịch muối với nồng độ đã chọn, tiến hành sấy sơ bộ cho ráo nước ở bề mặt cá, sau đó ướp dung dịch đường - rượu với 4 mức hàm lượng đường và 2% và 4 mức độ rượu sử dụng mL/kg nguyên liệu. - Sản phẩm cuối được tiến hành đo a w , đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm bao gồm: trạng thái bên ngoài, màu sắc, mùi vị.. - Tiến hành xác định độ ẩm, a w , nồng độ muối và hàm lượng đạm tổng số trong các sản phẩm khô cá sặc rằn được mua từ các nguồn đã chọn. - Độ ẩm Muối. - Phân tích các thành phần chủ yếu của sản phẩm khô cá sặc rằn đang tiêu thụ trên thị trường cho thấy độ ẩm dao động từ 33,23% đến 35,27% ứng với a w từ 0,731 đến 0,74 và hàm lượng muối khoảng gần 18%, sản phẩm không quá khô nhưng vị khá mặn. - Tuy nhiên, sản phẩm khô ứng với a w này khó bảo quản trong thời gian dài, vi sinh vật dễ phát triển. - Mẫu trong siêu thị tuy được tồn trữ ở điều kiện mát nhưng bao bì không phù hợp sẽ làm sản phẩm có mùi ôi dầu.. - 3.2 Xây dựng mối tương quan giữa độ ẩm và độ hoạt động của nước theo nồng độ muối ngâm. - mục đích làm giảm độ ẩm và hạ thấp giá trị a w của thực phẩm. - Dựa trên các giá trị a w và độ ẩm khác nhau tương ứng với các nồng độ muối ngâm, kết hợp đánh giá cảm quan sản phẩm nhằm lựa chọn mẫu có giá trị a w an toàn.. - Từ đồ thị ở hình 3 cho thấy nồng độ muối trong dịch ngâm khác nhau có ảnh hưởng rõ rệt đến sự thay đổi độ ẩm và độ hoạt động của nước trong sản phẩm cuối cùng. - Khi sấy các mẫu đến cùng một giá trị độ ẩm cuối, mẫu ngâm ở nồng độ muối càng cao có giá trị a w càng thấp. - Ngược lại, giá trị độ ẩm cao có thể thu được ngay ở giá trị a w thấp bằng cách tăng nồng độ muối. - Như vậy, ngoài việc giảm giá trị a w của sản phẩm bằng biện pháp loại bỏ nước trong nguyên liệu, việc bổ sung các thành phần chất tan được xem như là một trong những phương thức hữu hiệu để giảm giá trị a w mà không cần giảm độ ẩm sản phẩm đến mức quá thấp. - Trong nhiều tài liệu nghiên cứu, tương quan của độ hoạt động của nước trong thịt cá và các sản phẩm từ thịt cá theo các mức độ thay đổi nồng độ muối khác nhau đã được công bố (Gauthier et al., 1986. - Hình 3: Đồ thị tương quan giữa aw và độ ẩm của các mẫu khô cá sặc rằn theo sự thay đổi nồng độ muối ngâm. - Thêm vào đó, việc bổ sung muối còn giúp ngăn cản sự phát triển của một số vi sinh vật gây độc trong sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao như cá (Zdsislaw, 1990). - Khi xét về khả năng bảo quản sản phẩm, các nghiên cứu cũng cho thấy sản phẩm được ngâm ở nồng độ muối cao khả năng bảo quản tốt nhất, tương ứng với giá trị a w thấp đồng thời với thời gian sấy đựơc rút ngắn và độ ẩm sản phẩm được giữ ở mức độ nhất định (Josep, 1999). - Dựa trên các tài liệu nghiên cứu lý thuyết về tính chất nước trong thực phẩm cho thấy, nước ở giá trị 0,2-0,3 <. - Nghiên cứu của Chou và Morr (1979), Lioutas và cộng sự (1984) trên các sản phẩm thịt cá có sử dụng quá trình ngâm. - muối cho thấy giá trị a w 0,71 là khoảng hoạt độ nước an toàn cho các dạng sản phẩm kiểu này. - Trên cơ sở đó, các mẫu khô cá có giá trị a w 0,71 được chú ý để lựa chọn sản phẩm tối ưu cho quá trình bảo quản tiếp theo.. - Kết quả cũng cho thấy ở nồng độ muối ngâm cao 24% và nồng độ muối bão hòa có khả năng bảo quản tốt nhất tương ứng với các giá trị a w rất thấp, hầu hết đều nằm trong khoảng a w cho phép. - Tuy nhiên, ở 2 nồng độ muối này, về giá trị cảm quan thì sản phẩm rất mặn, cứng, muối áo bên ngoài nhiều và mất mùi cá đặc trưng của sản phẩm. - Ở nồng độ muối 15%, sản phẩm có vị mặn chấp nhận, hình dáng bên ngoài đẹp, mềm, nhưng giá trị a w thu được ở các độ ẩm khác nhau còn khá cao, hầu hết nằm ngoài vùng giá trị a w có thể chấp nhận được. - Mặt khác, với mẫu được ngâm ở nồng độ muối 15% đến mức cân bằng, trong quá trình sấy khô bằng cách sử dụng nguồn năng lượng mặt trời, sản phẩm phải trãi qua một thời gian dài qua đêm nên chất lượng bị biến đổi nhiều, làm cho sản phẩm có mùi ôi và cấu trúc hơi bủng so với những mẫu khác. - Xét về mặt dinh dưỡng và vệ sinh, chất lượng sản phẩm ở mẫu ngâm với nồng độ muối 15% không được đảm bảo.. - Đối với mẫu được ngâm ở nồng độ muối 18%, sản phẩm có hình dáng bên ngoài đẹp, mềm, vị mặn dịu, có mùi đặc trưng của cá khô. - Tuy nhiên, các giá trị a w thu được tương ứng với các độ ẩm khác nhau đa phần nằm ngoài vùng giá trị a w có khả năng bảo quản tốt. - Giá trị a w khoảng 0,71 chỉ thu được khi độ ẩm của sản phẩm khoảng 38,8% (theo căn bản khô), ở mức độ ẩm này, chất lượng cảm quan sản phẩm kém do mẫu khô cứng.. - Với mẫu được ngâm ở nống độ muối 21%, sản phẩm có màu sáng, đẹp, mùi đặc trưng. - Tuy nhiên, sản phẩm còn hơi mặn và vị mặn này lại gia tăng khi độ ẩm của sản phẩm ở mức thấp. - Các giá trị a w thu được tương ứng ở các độ ẩm khác nhau từ mẫu này đa phần nằm trong vùng mà giá trị a w có khả năng bảo quản tốt.. - Như vậy, có thể kết luận sơ bộ rằng cá sặc rằn ngâm trong dung dịch có nồng độ muối dao động trong khoảng 2124% trước khi sấy cho kết quả là sản phẩm sau cùng có độ hoạt động của nước nằm trong khoảng cho phép để bảo quản lâu dài.. - Độ ẩm thích hợp trong trường hợp này là 34% (50% cbk). - Giá trị a w thấp nhận được khi sấy đến độ ẩm nhỏ hoặc bổ sung nồng độ chất khô. - Việc giảm ẩm quá thấp không có lợi về mặt kinh tế và giảm giá trị cảm quan, trong khi tăng nồng độ muối sẽ làm sản phẩm quá mặn. - Vì thế, lựa chọn phụ gia thực phẩm bổ sung để giảm a w , có lợi cho quá trình bảo quản là vấn đề cần được quan tâm.. - 3.3 Ảnh hưởng của việc bổ sung đường (glucose, sucrose) và ethanol đến sự thay đổi a w của khô cá sặc rằn. - Nồng độ muối NaCl trong dịch ngâm được lựa chọn cho khảo sát là 22%, độ ẩm cuối của khô cá sặc rằn được cố định ở 34%. - Thí nghiệm được tiến hành bằng cách tẩm ướp đường glucose và sucrose cùng với ethanol ở các nồng độ khác nhau trong 40 phút.. - Kết quả thống kê ở bảng 3 cho thấy, glucose có khả năng làm giảm đáng kể giá trị a w của sản phẩm khi so sánh với mẫu đối chứng (a w = 0,71).. - Bảng 3: Sự thay đổi giá trị a w theo sự thay đổi hàm lượng glucose và rượu sử dụng Hàm lượng glucose. - Ngay trong trường hợp không bổ sung rượu, a w của sản phẩm có thể giảm đến giá trị dưới 0,7 khi có mặt của đường glucose. - Cùng một hàm lượng glucose bổ sung, khi lượng rượu bổ sung càng tăng, giá trị a w của khô càng hạ thấp. - Ngược lại, cùng một lượng rượu thêm vào, khi hàm lượng glucose bổ sung càng tăng, a w cũng càng giảm. - Hay nói cách khác, hàm lượng glucose 1,5% kết hợp với lượng rượu sử dụng là 35mL/kg nguyên liệu là ngưỡng tối đa có thể bổ sung vào sản phẩm. - Do cá trước khi bổ sung đường và rượu đã được ngâm muối trước đến mức cân bằng, nên khả năng thấm các thành phần chất tan vào trong sản phẩm rất hạn chế. - Việc sấy sơ bộ chỉ làm khô bề mặt và tách một phần nước, nhường chỗ cho chất tan di chuyển vào sản phẩm (Josep, 1999). - Nhìn chung, việc bổ sung glucose kết hợp với rượu tỏ ra có hiệu quả trong việc giảm a w của sản phẩm. - Giá trị a w của khô có thể giảm đến mức mà vẫn duy trì độ ẩm sản phẩm ở 34% như mong muốn. - Trong một số sản phẩm như khô cá lóc, đường sucrose cũng thường được sử dụng kết hợp với muối. - Kết quả thí nghiệm ở hình 5 cho thấy, ở cùng nồng độ muối ngâm (22%) và cùng độ ẩm cuối (34. - cá khô có bổ sung sucrose và rượu cũng cho giá trị a w thấp hơn hẳn so với cá không bổ sung các thành phần chất tan này.. - Hình 5: Ảnh hưởng của việc bổ sung sucrose và rượu ethylic đến sự thay đổi a w của khô cá sặc rằn. - Tuy nhiên, khi lượng sucrose bổ sung tăng dần, giá trị a w cũng giảm đến mức thấp nhất ngay cả ở các mức độ bổ sung rượu thấp hơn (35mL/kg nguyên liệu tương ứng với lượng đường sucrose kết hợp là 1%. - Đồng thời, việc bổ sung sucrose cao hơn 1% cũng không làm giảm a w khác biệt có ý nghĩa. - Như vậy, khi bổ sung sucrose và rượu nhằm làm giảm a w , kéo dài thời gian bảo quản nhưng vẫn duy trì độ ẩm cao, thông số tối ưu được lựa chọn là 1% sucrose kết hợp với lượng rượu là 35mL/kg nguyên liệu. - Ở thông số này, độ hoạt động của nước của khô cá sặc rằn là 0,672 - gần như tương đương với a w của khô khi bổ sung glucose và rượu ở hàm lượng tương ứng.. - Mức độ giảm a w của khô khi bổ sung sucrose và rượu ít hơn khi so sánh với việc kết hợp glucose và rượu, đặc biệt glucose vẫn còn khả năng làm giảm a w của sản phẩm ở nồng độ cao hơn 1%. - Tuy nhiên, xét về mặt kinh tế, việc sử dụng sucrose hàm lượng 1% kết hợp với lượng rượu 35mL/kg nguyên liệu cho giá thành thấp hơn nhiều khi so sánh với glucose ở cùng hàm lượng, đồng thời giá trị a w. - Khô cá sặc rằn đang tiêu thụ trên thị trường có vị khá mặn và giá trị a cao nên 0 25. - này việc khảo sát ảnh hưởng của việc bổ sung các chất tan như muối, đường và rượu đến sự thay đổi độ ẩm và a w trong sản phẩm cuối được thực hiện. - Kết quả cho thấy, tương ứng với độ ẩm cuối của sản phẩm là 34%, giá trị a w của khô cá sặc rằn có thể giảm đến giá trị 0,67 khi ngâm cá trong dung dịch muối với nồng độ từ 21 ÷ 24%, kết hợp với việc bổ sung đường sucrose với hàm lượng 1% và 35mL rượu ethanol (65 o )/kg cá đã ướp muối.