Tìm Hiểu Về Quy Trình Sản Xuất Tôm Sú Sấy Thăng Hoa - FOODNK

Việt Nam hiện nay có thế mạnh với sản phẩm tôm sú nuôi ngon, đảm bảo dinh dưỡng, đây cũng là loại tôm phục vụ xuất khẩu và thị trường trong nước. Nhiều doanh nghiệp đã cho ra mắt sản phẩm tôm sú sấy thăng hoa, hứa hẹn là một sản phẩm tiềm năng trong ngành. Bài viết sau đây, sẽ giới thiệu về quy trình này để chúng ta cùng tìm hiểu nhé!

Giới thiệu về nguyên liệu tôm sú

Tôm sú (Penaeus monodon) là một trong những loại thủy sản có giá trị kinh tế cao và được nuôi phổ biến ở hơn 22 quốc gia trên thế giới. Tại Việt Nam, nghề nuôi tôm sú phát triển mạnh mẽ từ Bắc tới Nam, với trên 600.000 ha diện tích nuôi, sản lượng tôm sú mỗi năm đạt trên 300.000 tấn.

Tôm sú không chỉ phát triển ở Việt Nam mà còn phát triển rất mạnh ở các nước trên thế giới như Mỹ, Thái Lan, Trung Quốc, các nước khu vực Đông Nam Á… Tôm sú được ưa chuộng trên toàn thế giới do có giá trị dinh dưỡng rất cao, là loại thực phẩm có nhiều đạm trong đó đa phần chứa đầy đủ tất cả các loại acid amin không thay thế, chứa rất nhiều vitamin nhóm B, các loại nguyên tố đa vi lượng và chứa một ít lipid chủ yếu là các loại lipid phức tạp đóng vai trò là vitamin E như DHA, các chất có hoạt tính sinh học mạnh,… là các thành phần rất bổ dưỡng và cần thiết cho cơ thể. Thành phần hoá học cơ bản của nguyên liệu tôm sú được mô tả ở Bảng 1 sau đây.

Bảng 1. Thành phần hóa học cơ bản của nguyên liệu tôm sú

Thành phần	Hàm lượng (%)
Nước	75,22 ± 0,55
Protein thô	21,04 ± 0,48
Lipid	1,83 ± 0,06
Tro	1,91 ± 0,05

Sơ đồ quy trình công nghệ sản xuất tôm sú sấy thăng hoa

Thuyết minh quy trình

Sấy thăng hoa là quá trình tách ẩm ra khỏi vật liệu bằng sự thăng hoa của nước. Quá trình thăng hoa là quá trình chuyển trực tiếp ẩm từ thể rắn sang thể hơi. Ở điều kiện bình thường, ẩm trong thực phẩm ở dạng lỏng, nên để thăng hoa chúng cần được chuyển sang thể rắn bằng phương pháp lạnh đông.

Công nghệ sấy thăng hoa tôm luôn trải qua ba giai đoạn:

Giai đoạn 1: Cấp đông sản phẩm, chuyển ẩm trong tôm từ thể lỏng sang thể rắn

Trong giai đoạn này tôm sú được làm lạnh từ nhiệt độ môi trường khoảng 20°C xuống đến nhiệt độ –10 ÷ –40°C . Đồng thời trong giai đoạn này, không gian của bình thăng hoa được hút chân không và áp suất trong bình giảm xuống. Do áp suất giảm nên phần áp suất hơi nước trong không gian bình thăng hoa cũng giảm so với phần áp suất hơi nước trong tôm sú. Điều đó dẫn đến hiện tượng thoát ẩm từ tôm sú vào không gian bình thăng hoa.

Như vậy kết thúc giai đoạn làm lạnh, nhiệt độ của tôm sú nhỏ hơn nhiệt độ điểm ba thể. Áp suất trong bình thăng hoa cũng nhỏ hơn điểm ba thể. Theo số liệu thực nghiệm, có khoảng 10 – 15% toàn bộ ẩm thoát ra khỏi tôm sú trong giai đoạn này.

Trong giai đoạn này tôm sú được làm lạnh đông rất nhanh để hình thành các tinh thể băng nhỏ ít gây hư hại đến cấu trúc của tôm.

Giai đoạn 2: Sấy thăng hoa tôm

Khi sấy thăng hoa, ẩm từ thể rắn chuyển sang thể khí, kết thúc giai đoạn này khi nhiệt độ tại tâm của tôm phải đạt 0°C và ẩm tự do bay hơi hoàn toàn.

Nhiệt độ

Trong giai đoạn này, nhờ dòng điện chủ yếu là bức xạ từ các tấm bức xạ, nước trong tôm bắt đầu thăng hoa mãnh liệt. Độ ẩm của tôm sú từ 75,22 ± 0,55% sẽ giảm rất nhanh và gần như tuyến tính. Như vậy, giai đoạn sấy thăng hoa có thể xem là giai đoạn có tốc độ sấy không đổi. Phần lớn nhiệt lượng tôm sú nhận được trong giai đoạn này dùng để biến thành nhiệt ẩn thăng hoa. Do đó, nhiệt độ tôm trong giai đoạn này hầu như không đổi. Cuối giai đoạn này, nhiệt độ tôm sú mới tăng dần từ –10 ÷ –40°C lên 0°C. Và đến đây quá trình thăng hoa kết thúc.

Áp suất

Ở đây áp suất hơi nước được giữ dưới 4,58mmHg (610,5Pa) và nước ở dạng băng, khi sản phẩm được cung cấp nhiệt, thì băng rắn sẽ thăng hoa trực tiếp thành hơi mà không bị tan chảy. Hơi nước tiếp tục được tách ra khỏi tôm bằng cách giữ cho áp suất trong buồng sấy thăng hoa thấp hơn áp suất hơi nước trên bề mặt băng, đồng thời tách hơi nước bằng máy bơm chân không và ngưng tụ nó bằng các ống xoắn ruột gà lạnh, các bản dẹt lạnh hoặc bằng hóa chất.

Khi quá trình sấy tiếp diễn, bề mặt thăng hoa di chuyển vào bên trong tôm đông lạnh, làm sản phẩm được sấy khô. Nhiệt lượng cần thiết để dịch chuyển bề mặt thăng hoa (ẩn nhiệt thăng hoa) được truyền đến sản phẩm do sự dẫn nhiệt hoặc do vi sóng cung cấp. Hơi nước di chuyển ra khỏi sản phẩm qua các kênh và đến bình ngưng, sau đó thành băng bám trên bề mặt ống. Trong giai đoạn này nhiệt độ tôm không đổi.

Giai đoạn 3: Sấy chân không tôm

Giai đoạn này chủ yếu làm mất ẩm liên kết hoá lý ở trong nó, kết thúc giai đoạn này khi xảy ra sự cân bằng nhiệt độ, nhiệt độ tôm đạt tới nhiệt độ môi trường sấy và nhiệt độ tấm bức xạ, độ ẩm cuối cùng của tôm sấy từ 2 – 4%, rất khô.

Sau giai đoạn thăng hoa, do trạng thái nước trong tôm sú nằm trên điểm ba thể nên ẩm trong tôm trở về dạng lỏng. Vì khi đó áp suất trong bình thăng hoa vẫn được duy trì bé hơn áp suất khí trời nhờ bơm chân không và vật liệu sấy vẫn tiếp tục được gia nhiệt, nên ẩm vẫn không ngừng biến từ dạng lỏng lên dạng hơi và đi vào không gian bình thăng hoa. Như vậy giai đoạn bốc hơi ẩm còn lại chính là quá trình sấy chân không bình thường.

Quá trình dịch chuyển ẩm trong sấy thăng hoa khác với quá trình dịch chuyển ẩm trong hệ thống sấy khác làm việc ở áp suất khí quyển. Khi thăng hoa các phân tử nước không va chạm nhau, nhờ đó mà sấy thăng hoa có một ưu điểm lớn là bảo toàn được chất lượng sinh học của tôm sau sấy.

Biến đổi của tôm sấy thăng hoa

Giảm hoạt độ nước, tăng thời gian bảo quản

Tôm sấy thăng hoa có thời hạn sử dụng lâu trong điều kiện bao gói phù hợp và có thể được bảo quản ở nhiệt độ phòng. Bởi vì hoạt độ nước trong tôm thấp (dưới 0,3), nên các enzyme và vi sinh vật gần như bị ức chế hoàn toàn.

Giữ lại giá trị dinh dưỡng và cảm quan

Tôm sấy thăng hoa cuối cùng giữ lại 98% chất dinh dưỡng và khối lượng ít hơn nhiều so với trước khi sấy. Tôm sấy thăng hoa chẳng những giữ được tối đa cá đặc tính về chất lượng (màu sắc, mùi vị, trạng thái) mà các hợp chất có hoạt tính sinh học (vitamin, enzyme, omega – 3,…) cũng được bảo vệ một cách tốt nhất. Đồng thời, tôm khi sấy bằng phương pháp này, lưu lại rất tốt các đặc tính cảm quan và chất lượng dinh dưỡng. Các chất dễ bay hơi nước sinh ra trong quá trình thăng hoa bị mắc lại trong khung sản phẩm. Kết quả là 80 – 90% mùi được giữ lại.

Biến đổi về cấu trúc

Kết cấu của tôm tốt, ít bị co ngót và không bị hiện tượng cứng vỏ, cấu trúc xốp cho phép quá trình làm ướt, hoàn nguyên trở lại nhanh chóng và hoàn toàn, tuy nhiên nó dễ vỡ và cần bảo vệ tránh bị hư hại cơ học. Tôm sấy thăng hoa chỉ có những thay đổi nhỏ về chất lượng protein, tinh bột và các hydrocacbon khác. Tuy nhiên cấu trúc xốp của sản phẩm có thể để cho oxy xâm nhập và gây oxy hóa lipid. Vì vậy, tôm sấy cần được bao gói trong khí trơ.

 Tài liệu tham khảo [1] Trần Đức Ba, Nguyễn Tấn Dũng, Trần Ngọc Hào. “Nghiên cứu công nghệ sấy thăng hoa,” trình bày tại  Hội nghị Khoa học và Công nghệ lần 9, 2005.

Thanh Bình R&D VNO