Optimization of drying the semi-Dried lamb meat product (Jerky)

90 Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh
Optimization of drying the semi-dried lamb meat product (jerky)
Trinh A. Nguyen∗, Thao T. T. Nguyen, & Linh T. Le
Faculty of Food Science and Technology, Nong Lam University, Ho Chi Minh City, Vietnam
ARTICLE INFO
Research Paper
Received: December 17, 2018
Revised: May 27, 2019
Accepted: July 22, 2019
Keywords
Lamb jerky
Lamb meat
Semi-dried food
Semi-dried lamb meat
∗Corresponding author
Nguyen Anh Trinh
Email: natrinh@hcmuaf.edu.vn
ABSTRACT
Convection drying was used to investigate the drying process of
semi-dried lamb. The drying conditions were carried in combination
of adding sorbitol and glycerin and salt. The results showed that
the most appropriate drying conditions were at temperature of 560C,
drying time of 210 min and wind speed of 0.24 m/s. The addition of
sorbitol, glycerin, common salt in product was 4.37%, 1.93%, and 3.4%,
respectively which were suitable for maintaining the aw of the product
at 0.67 g.
Cited as: Nguyen, T. A., Nguyen, T. T. T., & Le, L. T. (2019). Optimization of drying the
semi-dried lamb meat product (jerky). The Journal of Agriculture and Development 18(4), 90-98.
Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển 18(4) www.jad.hcmuaf.edu.vn
Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh 91
Tối ưu hóa quá trình sấy sản phẩm thịt cừu sấy dẻo
Nguyễn Anh Trinh∗, Nguyễn Thị Thanh Thảo & Lê Trúc Linh
Khoa Công Nghệ Thực Phẩm, Trường Đại Học Nông Lâm TP.HCM, TP. Hồ Chí Minh
THÔNG TIN BÀI BÁO
Bài báo khoa học
Ngày nhận: 17/12/2018
Ngày chỉnh sửa: 27/05/2019
Ngày chấp nhận: 22/07/2019
Từ khóa
Jerky cừu
Thịt cừu
Thịt cừu sấy dẻo
Thực phẩm sấy dẻo
∗Tác giả liên hệ
Nguyễn Anh Trinh
Email: natrinh@hcmuaf.edu.vn
TÓM TẮT
Máy sấy khay theo nguyên tắc đối lưu là dùng tác nhân sấy làm ẩm
trong sản phẩm bay hơi và thoát ra ngoài. Mỗi sản phẩm thực phẩm
có thành phần nguyên vật liệu, cấu trúc,... khác nhau nên phải có chế
độ sấy phù hợp. Ngoài ra, sorbitol, glycerin và muối ăn là những thành
phần ngoài tính chất tạo vị, còn có khả năng giữ ẩm cho sản phẩm. Bổ
sung sorbitol, glycerin và muối ăn trong các sản phẩm sấy có vai trò
quan trọng trong việc hạ hoạt độ nước (aw) của sản phẩm, rút ngắn
được thời gian sấy. Mục tiêu của nghiên cứu này là nhằm xác định thông
số kỹ thuật tối ưu của quá trình sấy cho qui trình sản xuất sản phẩm
thịt cừu sấy dẻo (jerky). Kết quả nghiên cứu đã xác định được chế độ
sấy tối ưu ở nhiệt độ 560C trong 210 phút với tốc độ gió là 0,24 m/giây.
Tỷ lệ tối ưu của sorbitol, glycerin, muối ăn trong sản phẩm là 4,37%
sorbitol, 1,93% glycerin và 3,4% muối ăn, sản phẩm có aw là 0,67.
1. Đặt Vấn Đề
Sấy là một trong những phương pháp dùng để
bảo quản thực phẩm, được thực hiện từ lâu đời,
là phương pháp dùng nhiệt làm giảm độ ẩm của
sản phẩm đến một mức độ an toàn cho việc lưu
trữ và vận chuyển, làm bất hoạt các hoạt động
của vi sinh vật (Law & ctv., 2014). Sấy đối lưu
là phương pháp dùng luồng không khí sấy với
nhiệt độ, độ ẩm và tốc độ gió phù hợp, sẽ làm ẩm
trong sản phẩm bay hơi và thoát ra ngoài, là quá
trình khuếch tán do chênh lệch ẩm ở bề mặt và
bên trong vật liệu hay do chênh lệch áp suất hơi
riêng phần ở bề mặt vật liệu và môi trường xung
quanh (Nindo & Tang, 2007). Tốc độ gió là nhân
tố ảnh hưởng lớn đến quá trình làm khô. Tốc độ
chuyển động của không khí quá lớn sẽ khó giữ
được nhiệt lượng trên nguyên liệu sấy, còn tốc độ
chuyển động của không khí quá nhỏ sẽ làm chậm
quá trình làm khô của nguyên liệu dẫn đến hư
hỏng sản phẩm (Aranda & ctv., 2010).
Mỗi sản phẩm thực phẩm có thành phần
nguyên vật liệu, cấu trúc, . . . khác nhau nên phải
có chế độ sấy phù hợp. Sorbitol, glycerin và muối
ăn là những thành phần ngoài vai trò tạo vị còn
có khả năng giữ ẩm cho sản phẩm, nhờ vào khả
năng liên kết với nước và từ đó có ảnh hưởng
đến hoạt độ nước (aw) (Nguyen & Tran, 2016),
sự hiện diện của NaCl ảnh hưởng đến kết cấu,
khả năng giữ nước, điểm đẳng điện và chức năng
protein (Gallart-Jornet & ctv., 2007).
Việc bổ sung sorbitol, glycerin và muối ăn trong
các sản phẩm sấy có vai trò quan trọng trong việc
rút ngắn được thời gian sấy nhờ vào khả năng
làm biến tính protein, tạo cấu trúc chặt chẽ hơn
và làm giảm lượng nước tự do trong sản phẩm.
Tuy nhiên, việc sử dụng sorbitol, glycerin và muối
ăn trong thực phẩm có giá trị giới hạn, việc bổ
sung ở nồng độ quá cao thường làm thay đổi vị,
ảnh hưởng đến giá trị cảm quan của sản phẩm,
(Nguyen & Tran, 2016). Kết hợp các thành phần
chất tan khác nhau nhằm hạ giá trị aw của sản
phẩm đến mức mong muốn cần được quan tâm.
Mức độ giảm aw của sản phẩm còn phụ thuộc vào
đặc tính tan, khả năng liên kết tối đa của chất
tan và nước trong thực phẩm, chính vì thế, đối
www.jad.hcmuaf.edu.vn Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển 18(4)
92 Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh
với từng loại sản phẩm, việc khảo sát nhằm tìm
ra hàm lượng bổ sung phù hợp nhằm hạ hoạt độ
nước của sản phẩm đến mức mong muốn hay giá
trị thấp nhất cần phải được khảo sát.
2. Vật Liệu và Phương Pháp Nghiên Cứu
Nguyên liệu thịt cừu được cung cấp bởi cơ sở
sản xuất thịt dê cừu Triệu Tín - quốc lộ 1A,
ngã 3 Phước Khánh, Ninh Phước, Ninh Thuận.
Chúng tôi tiến hành thí nghiệm và xác định được
tỉ lệ nguyên vật liệu, thành phần gia vị cho sản
phẩm thịt cừu sấy dẻo theo qui trình chế biến dự
kiến. Kết quả này được giữ cố định cho tất cả các
nghiệm thức của thí nghiệm tối ưu hóa quá trình
sấy.
Chúng tôi sử dụng máy sấy khay có các khay
sấy được đặt vào giá cố định bên trong buồng sấy,
đóng kín buồng sấy và đưa luồng không khí sấy
vào để tiếp xúc với sản phẩm sấy. Dòng không
khí sấy song song với mặt phẳng của các khay
sấy (ngang khay). Sau một thời gian sấy, độ ẩm
của sản phẩm được giảm đến độ ẩm yêu cầu thì
dừng hoạt động, mở cửa buồng và lấy tất cả các
khay với sản phẩm sấy ra ngoài.
2.1. Thí nghiệm tối ưu hóa chế độ sấy sản
phẩm thịt cừu sấy dẻo
2.1.1. Thí nghiệm xác định phạm vi giới hạn của
nhiệt độ sấy và thời gian sấy
Tiến hành sấy sản phẩm ở 3 nhiệt độ 500C,
550C và 600C (Flath & Diana, 1985). Sau mỗi 30
phút sấy, phân tích ẩm độ và đánh giá cảm quan
sản phẩm để sơ bộ xác định nhiệt độ và thời gian
sấy thích hợp cho sản phẩm thịt cừu sấy dẻo. Kết
quả ghi nhận là giá trị trung bình của 3 lần lặp
lại.
2.1.2. Xác định phạm vi giới hạn của tốc độ gió
khi sấy
Tham khảo tài liệu (Aranda & ctv., 2010),
chúng tôi xác định phạm vi giới hạn của tốc độ
gió để sấy sản phẩm thịt cừu sấy dẻo.
2.1.3. Thí nghiệm xác định chế độ sấy tối ưu tối
ưu
Chúng tôi đã thực hiện bố trí thí nghiệm theo
phương pháp bề mặt đáp ứng (Responese Surface
Design), Box- Behnken (BDD) với 3 yếu tố khảo
sát là nhiệt độ sấy x1, tốc độ gió x2 và thời gian
sấy x3. Trên cơ sở xác định x1, x2, x3 xây dựng
phương trình hồi quy thực nghiệm để mô tả sự
phụ thuộc của 3 yếu tố khảo sát lên các chỉ tiêu
theo dõi. Từ đó chọn ra các mức thích hợp của
các yếu tố khảo sát cho quá trình sấy. Phương
trình bậc 2 có dạng: Y = a0 + a1x1 + a2x2 +
a3x3 + b1x1x2 + b2x1x3 + b3x2x3 + c1x21 + c2x
2
2
+ c3x23 với y là độ ẩm sản phẩm (%).
2.2. Thí nghiệm tối ưu hóa tỷ lệ sorbitol, glyc-
erin, muối ăn
2.2.1. Thí nghiệm xác định phạm vi giới hạn tỷ lệ
sorbitol
Tiến hành chế biến sản phẩm thịt cừu sấy dẻo
với tỷ lệ sorbitol khác nhau (0%, 3%, 4%, 5%)
(Nguyen & Tran, 2016). Sau mỗi 30 phút sấy,
phân tích ẩm độ và đánh giá cảm quan sản phẩm
để sơ bộ xác định giới hạn của tỷ lệ sorbitol thích
hợp cho sản phẩm thịt cừu sấy dẻo.
2.2.2. Xác định phạm vi giới hạn của tỷ lệ glycerin
Tiến hành chế biến sản phẩm thịt cừu sấy dẻo
với tỷ lệ glycerin khác nhau (0%, 1%, 2%, 3%)
(Nguyen & Tran, 2016). Sau mỗi 30 phút sấy,
phân tích ẩm độ và đánh giá cảm quan sản phẩm
để sơ bộ xác định giới hạn của tỷ lệ glycerin thích
hợp cho sản phẩm thịt cừu sấy dẻo.
2.2.3. Xác định phạm vi giới hạn của tỷ lệ muối ăn
Chúng tôi tiến hành thí nghiệm xác định thành
phần gia vị cho sản phẩm thịt cừu sấy dẻo theo
qui trình chế biến dự kiến để xác định giới hạn
của tỷ lệ muối ăn thích hợp cho sản phẩm thịt
cừu sấy dẻo.
2.2.4. Thí nghiệm tối ưu hóa tỷ lệ sorbitol, glyc-
erin, muối ăn
Chúng tôi đã thực hiện bố trí thí nghiệm theo
phương pháp bề mặt đáp ứng (Responese Surface
Design), Box- Behnken (BDD) với 3 yếu tố khảo
sát là tỷ lệ sorbitol x1, tỷ lệ glycerin x2 và tỷ lệ
muối ăn x3. Trên cơ sở xác định x1, x2, x3 xây
dựng phương trình hồi quy thực nghiệm để mô
tả sự phụ thuộc của 3 yếu tố khảo sát lên các
chỉ tiêu theo dõi. Từ đó chọn ra các mức thích
hợp của các yếu tố khảo sát cho quá trình sấy.
Phương trình bậc 2 có dạng: Y = a0 + a1x1 +
a2x2 + a3x3 + b1x1x2 + b2x1x3 + b3x2x3 + c1x21
+ c2x22 + c3x
2
3 với y là độ ẩm sản phẩm (%).
Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển 18(4) www.jad.hcmuaf.edu.vn
Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh 93
3. Kết quả và Thảo luận
Theo kết quả của thí nghiệm, chúng tôi có được
thành phần và tỷ lệ của nguyên vật liệu, gia vị,
phụ gia cho sản phẩm thịt cừu sấy dẻo được giữ cố
định cho tất cả các nghiệm thức của thí nghiệm
tối ưu hóa quá trình sấy là thịt cừu, mỡ heo, bột
hương liệu, tinh bột, gia vị,...
3.1. Thí nghiệm tối ưu hóa chế độ sấy sản
phẩm thịt cừu sấy dẻo
3.1.1. Thí nghiệm xác định phạm vi giới hạn của
nhiệt độ sấy và thời gian sấy
Biến thiên ẩm độ của sản phẩm thịt cừu sấy
dẻo theo thời gian sấy ứng với nhiệt độ sấy khác
nhau được thể hiện ở Hình 1.
Hình 1. Ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian sấy đến
thay đổi ẩm độ của sản phẩm.
Kết quả nghiên cứu cho thấy ở cùng tốc độ
gió thì nhiệt độ sấy càng cao thì thời gian sấy
càng ngắn, điều này cũng được kết luận trong các
nghiên cứu của các tác giả Prachayawarakorn &
ctv. (2002); Djendoubi & ctv. (2009). Quá trình
sấy làm độ ẩm của sản phẩm giảm do nước trong
nguyên liệu di chuyển từ trong ra ngoài, ở nhiệt
độ càng cao nước trong nguyên liệu thoát ra càng
nhanh (Ortiz & ctv., 2013). Nhiệt độ sấy gây biến
tính các protein đã được nghiên cứu từ 40 đến
80°C (Ofstad & ctv., 1996), trong khoảng nhiệt
độ sấy này, sản phẩm bị giảm độ ẩm, từ đó gây
ra biến tính của protein sợi cơ và sự mất nước
trong sản phẩm.
Kết quả khảo sát cho thấy trong thời gian sấy
từ 180 đến 240 phút ứng với phạm vi nhiệt độ
500C đến 600C, ẩm độ của sản phẩm dao động
trong khoảng 20% và kết quả đánh giá cảm quan
sản phẩm cừu sấy dẻo cho thấy những mẫu trong
phạm vi sấy 180 đến 240 phút cho sản phẩm được
nhiều người ưa thích, có cấu trúc mềm dẻo, màu
đẹp.
Theo kết quả trên, chúng tôi chọn phạm vi giới
hạn nhiệt độ sấy từ 500C đến 600C và thời gian
sấy từ 180 phút đến 240 phút để thực hiện thí
nghiệm tối ưu hóa.
3.1.2. Xác định phạm vi giới hạn của tốc độ gió
khi sấy
Qua một số thí nghiệm nghiên cứu của chúng
tôi liên quan đến tốc độ gió khi sấy trên nguyên
liệu thịt heo, thịt bò và thủy sản, kết hợp tham
khảo tài liệu (Aranda & ctv., 2010), chúng tôi
chọn tốc độ gió để sấy sản phẩm thịt cừu sấy dẻo
là 0,21 m/giây, 0,24 m/giây và 0,27 m/giây.
3.1.3. Thí nghiệm xác định chế độ sấy tối ưu
Từ các thí nghiệm xác định phạm vi ảnh hưởng
của các yếu tố thí nghiệm, giá trị mã hóa và ma
trận của thí nghiệm tối ưu chế độ sấy được thể
hiện trong Bảng 1 và 2.
Bảng 1. Giá trị mã hóa các thông số thí nghiệm
tối ưu quá trình sấy
Biến độc lập
Giá trị mã hóa
-1 0 1
x1: Nhiệt độ sấy (0C) 50 55 60
x2: Tốc độ gió (m/giây) 0,21 0,24 0,27
x3: Thời gian sấy (phút) 180 210 240
Kết quả thu được từ 15 thí nghiệm đã được xử
lý bằng phần mềm thống kê JMP, từ đó xác định
được mối tương quan giữa các yếu tố nhiệt độ
sấy, tốc độ gió, thời gian sấy với độ ẩm của sản
phẩm, đồng thời xây dựng được phương trình hồi
quy và dự đoán các thông số của các yếu tố cho
độ ẩm tối ưu. Sự tương quan giữa độ ẩm mô hình
và độ ẩm thực tế được thể hiện trong Hình 2.
Giá trị R2 của mô hình là 0,95; cho thấy độ
ẩm thực tế và độ ẩm mô hình có sự tương quan
với nhau. Chúng tôi kết luận là phương trình hồi
quy có mức độ tương thích khá cao, ở độ tin cậy
95%. Qua xử lý thống kê, cho thấy tác động của
nhiệt độ, thời gian có ảnh hưởng quan trọng đến
độ ẩm của sản phẩm có và có ý nghĩa thống kê (P
< 0,05). Sau khi loại bỏ những yếu tố không có
ảnh hưởng quan trọng, chúng tôi có được phương
trình hồi quy: y = 16,663 - 0,87x1 - 0,6675x1x3.
Trong đó y là độ ẩm của sản phẩm (%), x1 (nhiệt
độ sấy) và x3 (thời gian sấy).
www.jad.hcmuaf.edu.vn Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển 18(4)
94 Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh
Bảng 2. Ma trận của thí nghiệm tối ưu quá trình sấy
TT Ma trận Nhiệt độ sấy (0C) Tốc độ gió (m/giây) Thời gian sấy (phút) Độ ẩm (%)
1 0- - 55 0,21 180 16,28
2 0+- 55 0,21 240 16,81
3 0-+ 55 0,27 180 16,46
4 0 60 0,24 240 15,15
5 -0- 50 0,21 210 17,95
6 - -0 50 0,24 180 16,45
7 0 55 0,24 210 16,47
8 +-0 60 0,24 180 16,41
9 +0- 60 0,21 210 15,54
10 -+0 50 0,24 240 17,86
11 -0+ 50 0,27 210 17,69
12 0 55 0,24 210 16,55
13 +0+ 60 0,27 210 15,89
14 0++ 55 0,27 240 16,49
15 0 55 0,24 210 16,97
Hình 2. Biểu đồ thể hiện sự tương quan giữa độ ẩm
mô hình và độ ẩm thực tế.
Mô hình xác định được cho thấy độ ẩm của
sản phẩm nghịch biến với nhiệt độ sấy, với tương
tác giữa nhiệt độ sấy và thời gian sấy, điều này
được giải thích khi sấy càng lâu sẽ làm ức chế sự
khô của sản phẩm do hình thành của một lớp vỏ
protein trên bề mặt gây ra sự khô cứng bề mặt
dẫn đến càng sấy ở nhiệt độ cao và thời gian sấy
lâu sẽ làm nước trong sản phẩm thoát ra chậm
hơn ban đầu (Jittinandana & ctv., 2002).
Dự đoán giá trị tối ưu của các yếu tố thí
nghiệm: Sự tương tác của các yếu tố khảo sát của
chế độ sấy được biểu diễn qua đường đồng mức
được thể hiện ở Hình 3. Chúng tôi chọn được các
thông số sấy tối ưu: nhiệt độ sấy 560C, tốc độ gió
0,24 m/giây và thời gian sấy 209 phút thì độ ẩm
của sản phẩm là 16,5%.
Kiểm chứng giá trị tối ưu từ mô hình thực
nghiệm: Từ các thông số tối ưu của chế độ sấy
Hình 3. Đường đồng mức biểu diễn tương quan giữa
độ ẩm và chế độ sấy.
sản phẩm thịt cừu sấy dẻo được xác định bằng
phương trình của mô hình bề mặt đáp ứng, chúng
tôi tiến hành thực nghiệm để kiểm chứng lại các
thông số tối ưu, chứng minh tính xác thực của
mô hình. Chúng tôi thực nghiệm trên các thông
số tối ưu với 3 lần lặp lại, lấy giá trị trung bình,
kết quả được trình bày ở Bảng 3 và 4.
Kết quả cho thấy độ ẩm sản phẩm thịt cừu
sấy dẻo có sự khác biệt giữa mô hình và thực
tế là 1,19% nhỏ hơn 5%, nên mô hình có giá trị
thực tiễn và có thể áp dụng vào thực tế sản xuất.
Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển 18(4) www.jad.hcmuaf.edu.vn
Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh 95
Bảng 3. Kết quả kiểm chứng giá trị độ ẩm thực
nghiệm của quá trình sấy thịt cừu
Tham số thống kê Độ ẩm sản phẩm thực
tế (%)
1 16,49
2 16,17
3 16,25
Độ ẩm trung bình 16,30
SD 0,17
Bảng 4. Kiểm chứng giá trị tối ưu từ mô hình
bằng thực nghiệm
Tham số thống kê
Điều kiện
Mô hình Thực tế
Độ ẩm sản phẩm (%) 16,50 16,30
Độ lệch chuẩn (SD) 0 0,17
Chúng tôi chọn chế độ sấy áp dụng vào sản xuất
là: nhiệt độ sấy 560C, thời gian sấy 210 phút, tốc
độ gió 0,24 m/giây.
3.2. Thí nghiệm tối ưu hóa tỷ lệ sorbitol, glyc-
erin, muối ăn
3.2.1. Thí nghiệm xác định phạm vi giới hạn tỷ lệ
sorbitol
Biến thiên ẩm độ của sản phẩm thịt cừu sấy
dẻo theo thời gian sấy ứng với tỷ lệ sorbitol khác
nhau được thể hiện ở Hình 4.
Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm ứng với
mỗi 30 phút sấy cho thấy đa số mẫu trong phạm
vi tỷ lệ sorbitol 4% cho sản phẩm được nhiều
người ưa thích, có cấu trúc mềm dẻo.
Theo kết quả trên, chúng tôi chọn phạm vi giới
hạn tỷ lệ sorbitol từ 3,5% đến 4,5% để thực hiện
thí nghiệm tối ưu hóa.
3.2.2. Xác định phạm vi giới hạn của tỷ lệ glycerin
Biến thiên ẩm độ của sản phẩm thịt cừu sấy
dẻo theo thời gian sấy ứng với tỷ lệ glycerin khác
nhau được thể hiện ở Hình 5.
Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm ứng với
mỗi 30 phút sấy cho thấy đa số mẫu trong phạm
vi tỷ lệ glycerin 2% cho sản phẩm được nhiều
người ưa thích, có cấu trúc mềm dẻo.
Theo kết quả trên, chúng tôi chọn phạm vi giới
hạn tỷ lệ glycerin từ 1,5% đến 2,5% để thực hiện
thí nghiệm tối ưu hóa.
3.2.3. Xác định phạm vi giới hạn của tỷ lệ muối ăn
Chúng tôi đã tiến hành thí nghiệm xác định
thành phần gia vị cho sản phẩm thịt cừu sấy dẻo
theo qui trình chế biến dự kiến và sơ bộ xác định
giới hạn của tỷ lệ muối ăn thích hợp cho sản phẩm
thịt cừu sấy dẻo là 3,2% đến 3,6%.
3.2.4. Thí nghiệm tối ưu hóa tỷ lệ sorbitol, glyc-
erin, muối ăn
Từ các thí nghiệm xác định phạm vi ảnh hưởng
của các yếu tố thí nghiệm, giá trị mã hóa và ma
trận của thí nghiệm tối ưu tỷ lệ sorbitol, glycerin
và muối ăn được thể hiện trong Bảng 5 và 6.
Bảng 5. Giá trị mã hóa các thông số thí nghiệm tối
ưu tỷ lệ sorbitol, glycerin và muối ăn
Biến độc lập
Giá trị mã hóa
-1 0 1
x1: Tỷ lệ sorbitol (%) 3,5 4 4,5
x2: Tỷ lệ glycero (%) 1,5 2 2,5
x3: Tỷ lệ muối ăn (%) 3,2 3,4 3,6
Kết quả thu được từ 15 thí nghiệm đã được
xử lý bằng phần mềm thống kê JMP, từ đó xác
định được mối tương quan giữa các yếu tố tỷ lệ
sorbitol, glycerin và muối ăn với hoạt độ nước của
sản phẩm, đồng thời xây dựng được phương trình
hồi quy và dự đoán các thông số của các yếu tố
cho hoạt độ nước của sản phẩm thịt cừu sấy dẻo
là tối ưu. Sự tương quan giữa hoạt độ nước sản
phẩm của mô hình và thực tế được thể hiện trong
Hình 6.
Giá trị R2 của mô hình là 0,98; cho thấy
hoạt độ nước sản phẩm thực tế và mô hình có
sự tương quan với nhau. Chúng tôi kết luận là
phương trình hồi quy có mức độ tương thích
khá cao, ở độ tin cậy 95%. Qua xử lý thống
kê, cho thấy tác động của tỷ lệ sorbitol, glyc-
erol, muối ăn có ảnh hưởng quan trọng đến độ
ẩm của sản phẩm có và có ý nghĩa thống kê (P
< 0,05). Sau khi loại bỏ những yếu tố không
có ảnh hưởng quan trọng, chúng tôi có được
phương trình hồi quy: y = 0,691 - 0,039x1 +
0,0135x2 + 0,0125x3 - 0,02675x1x2 - 0,01775x2x3
+ 0,013875x21 - 0,028125x
2
2 + 0,012375x
2
3. Trong
đó: y là hoạt độ nước (aw) của thịt cừu sấy dẻo
(%), x1 (tỷ lệ sorbitol), x2 (tỷ lệ glycerin) và x3
(tỷ lệ muối ăn).
Mô hình xác định được cho thấy hoạt độ nước
của sản phẩm phụ thuộc, bị ảnh hưởng nhiều vào
www.jad.hcmuaf.edu.vn Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển 18(4)
96 Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh
Hình 4. Biến thiên ẩm độ của sản phẩm theo thời gian sấy ứng với tỷ lệ sorbitol khác nhau.
Hình 5. Biến thiên ẩm độ của sản phẩm theo thời gian sấy ứng với tỷ lệ glycerin khác nhau.
tỷ lệ sorbitol, glycerin, muối ăn, đúng với nhận
định của Sikorski & ctv. (1976); Shenouda (1980),
muối ăn là một yếu tố ảnh hưởng đến hoạt độ
nước của sản phẩm trong quá trình sấy, muối
làm protein biến tính tạo thuận lợi cho sự khuếch
tán của độ ẩm từ nguyên liệu trong quá trình sấy
(Nketsia-Tabiri & Sefa-Dedeh, 1995).
Dự đoán giá trị tối ưu của các yếu tố thí
nghiệm: Sự tương tác của các yếu tố khảo sát (tỷ
lệ sorbitol, glycerol, muối ăn) được biểu diễn qua
đường đồng mức được thể hiện ở Hình 7. Chúng
tôi chọn được các tỷ lệ sorbitol, glycerol, muối ăn
tối ưu cho quá trình sấy là 4,37% sorbitol, 1,93%
glycerol và 3,4% muối ăn, sản phẩm có hoạt độ
nước là 0,67.
Kiểm chứng giá trị tối ưu từ mô hình thực
Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển 18(4) www.jad.hcmuaf.edu.vn
Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh 97
Bảng 6. Ma trận của thí nghiệm tối ưu tỷ lệ sorbitol, glycerin và muối ăn
TT Ma trận Sorbitol (%) Glycerol (%) Muối (%) aw
1 0 4 2 3,4 0,685
2 0 4 2 3,4 0,693
3 +0- 4,5 2 3,2 0,663
4 0-+ 4 1,5 3,6 0,694
5 0++ 4 2,5 3,6 0,69
6 0+- 4 2,5 3,2 0,692
7 -0+ 3,5 2 3,6 0,749
8 +0+ 4,5 2 3,6 0,702
9 0 4 2 3,4 0,695
10 - -0 3,5 1,5 3,4 0,682
11 -+0 3,5 2,5 3,4 0,758
12 0- - 4 1,5 3,2 0,625
13 0 4,5 2,5 3,4 0,618
14 -0- 3,5 2 3,2 0,755
15 +-0 4,5 1,5 3,4 0,649
Hình 6. Biểu đồ tương quan giữa hoạt độ nước sản
phẩm ứng với mô hình và thực tế.
Hình 7. Đường đồng mức biểu diễn tương quan giữa
hoạt độ nước thịt cừu sấy dẻo và tỷ lệ sorbitol, glyc-
erol, muối ăn.
nghiệm: Từ các tỷ lệ sorbitol, glycerol, muối ăn
tối ưu của sản phẩm thịt cừu sấy dẻo được xác
định bằng phương trình của mô hình bề mặt đáp
ứng, chúng tôi tiến hành thực nghiệm để kiểm
chứng lại các thông số tối ưu, chứng minh tính
xác thực của mô hình. Chúng tôi thực nghiệm
trên các thông số tối ưu với 3 lần lặp lại, lấy giá
trị trung bình, kết quả được trình bày ở Bảng 7
và 8.
Bảng 7. Kết quả kiểm chứng giá trị độ ẩm thực
nghiệm của quá trình sấy thịt cừu
Tham số thống kê Hoạt độ nước sản
phẩm thực tế
1 0,655
2 0,638
3 0,649
Hoạt độ nước 0,647
SD 0,009
Bảng 8. Kiểm chứng giá trị tối ưu từ mô hình
bằng thực nghiệm
Biến độc lập
Điều kiện
Mô hình Thực tế
Hoạt độ nước sản
phẩm (aw)
0,670 0,647
Độ lệch chuẩn (SD) 0 0,009
Kết quả cho thấy hoạt độ sản phẩm thịt cừu
sấy dẻo có sự khác biệt giữa mô hình và thực tế
là 3,38% nhỏ hơn 5%, nên mô hình có giá trị thực
tiễn và có thể áp dụng vào thực tế sản xuất.
www.jad.hcmuaf.edu.vn Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển 18(4)
98 Trường Đại học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh
4. Kết Luận
Thịt cừu sấy dẻo là một sản phẩm mới, các
thông số kỹ thuật của qui trình sản xuất cần được
nghiên cứu, trong đó quá trình sấy quyết định
quan trọng đến chất lượng của sản phẩm. Kết
quả nghiên cứu đã xác định được quá trình sấy
tối ưu để áp dụng trong thực tế sản xuất, đó là:
Chế độ sấy tối ưu đưa vào sản xuất với nhiệt
độ sấy 560C, thời gian sấy 210 phút ở tốc độ gió
0,24 m/giây.
Tỷ lệ sorbitol, glycerol, muối ăn tối ưu cho
quá trình sấy là 4,37% sorbitol, 1,93% glycerol
và 3,4% muối ăn.
Tài Liệu Tham Khảo (References)
Aranda, I. D., Casas, E. V., Peralta, E. K., & Elauria, J.
C. (2010). Drying janitor fish for feeds in Laguna lake
to mitigate pollution potentials. Journal of Environ-
mental Science and Management 13(2), 27-43.
Djendoubi, N., Boudhrioua, N., Bonazzi, C., & Kechaou,
N. (2009). Drying of sardine muscles: Experimental
and mathematical investigations. Food and Bioprod-
ucts Processing 87, 115-123.
Flath, L. E., & Diana, J. S. (1985). Seasonal energy dy-
namics of the alewife in Southeastern Lake Michigan.
Transactions of the American Fisheries Society 114,
328-337.
Gallart-Jornet, L., Barat, J. M., Rustad, T., Erikson, U.,
Escriche, I., & Fito, P. (2007). Influence of brine con-
centration on Atlantic salmon fillet salting. Journal of
Food Engineering 80, 267-275.
Jittinandana, S., Kenney, P. B., Slider, S. D., & Kiser, R.
A. (2002). Effect of brine concentration and brining
time on quality of smoked rainbow trout fillet. Journal
of Food Science 67(6), 2095-2099.
Law, C. L., Chen, H. H. H., & Mujumdar, A. S. (2014).
Foods, materials, technologies and risks. Encyclopedia
of Food Safety (156-167) - Vol. 3. Massachusetts, USA:
Academic Press.
Nguyen, M. V., & Tran, T. T. (2016). Effects of the con-
trol of water activity on dried fish made from snake-
head fish farmed in Dong Thap province. Can Tho
University Journal of Science 1, 92-97.
Nindo, C. I., & Tang, J. (2007). Refractance window de-
hydration technology: A novel contact drying method.
Drying Technology 25, 37-48.
Nketsia-Tabiri, J., & Sefa-Dedeh, S. (1995). Optimiza-
tion of process, conditions and quality of salted dried
tilapia (Oreochromis miloticus) using response sur-
facemethodology. Journal of the Science of Food and
Agriculture 69(1), 117-127.
Ofstad, R., Kidman S., & Hermansson, A. M. (1996). Ul-
tramicroscopical structures and liquid loss in heated
cod (Gadus morhua) and salmon (Salmo salar) mus-
cle. Journal of the Science of Food and Agriculture
72(3), 337-347.
Ortiz, J., Lemus-Mondaca, R., Vega-Gálvez, A., Ah-Hen,
K., Puente-Diaz, L., Zura-Bravo, L., & Aubourg, S.
(2013). Influence of air-drying temperature on drying
kinetics, colour, firmness and biochemical characteris-
tics of Atlantic salmon (Salmo salar L.) fillets. Food
Chemistry 139, 162 - 169.
Prachayawarakorn, S., Soponronnarit, S., Wetchacama,
S., & Jaisut, D. (2002). Desorption isotherms and dry-
ing characteristics of shrimp in superheated steam and
hot air. Drying Technology 20, 669-684.
Tạp chí Nông nghiệp và Phát triển 18(4) www.jad.hcmuaf.edu.vn