Đề tài Xây dựng mô hình toán học và giải bài toán truyền nhiệt không ổn định áp chảo philê mực tươi

MỞ ĐẦU Truyền nhiệt là một trong ba môn học quan trọng của sinh viên thuộc khoa kỹ thuật hóa học , ngành công nghệ thực phẩm . Cùng với môn truyền khối và quá trình cơ học , truyền nhiệt tạo nền tảng cho sinh viên các môn học về máy và thiết bị , để từ đó tự học hỏi , tìm tòi , giải quyết và phát triển những vấn đề lý thuyết cũng như các bài toán kỹ thuật phát sinh trong quá trình vận hành . Đa số các quá trình trong công nghệ thực phẩm đều liên quan đến truyền nhiệt . Đây là điểm mấu chốt tạo nên sự khác biệt giữa mô hình trong phòng thí nghiệm với mô hình thực tế sử dụng trong sản xuất , vì sự khác biệt giữa kích thước thiết bị , các hóa chất sử dụng , thời hạn sử dụng , ... Do đó , nắm vững những kiến thức cơ sở của môn truyền nhiệt là vô cùng cần thiết . Nhưng dù ta học từ sách vở , từ lý thuyết thì vẫn chưa đủ để trở thành kỹ sư thực thụ , mà còn cần tiếp cận vấn đề từ khía cạnh thực nghiệm . Đây là điểm khác biệt căn bản giữa chương trình đào tạo phổ thông và đại học . Để phục vụ việc học và đáp ứng tiêu chuẩn của nhà tuyển dụng , sinh viên cần thực hiện những bài tiểu luận , từ đơn giản đến phức tạp , từ dễ đến khó , từ mục đích giải quyết vấn đề nâng cao thành phát triển giải pháp , tìm hướng đi mới , từ kiến thức thực tế đến áp dụng trong thực tiễn cuộc sống , sản xuất , ... Vì vậy , trong thời gian học môn truyền nhiệt , chúng em đã nhận đề tài tiểu luận : “ Xây dựng mô hình toán học và giải bài toán truyền nhiệt không ổn định áp chảo philê mực tươi ” . Đây là một tiểu luận mang tính chất hướng dẫn sinh viên áp dụng những lý thuyết đã học để giải một bài toán truyền nhiệt cụ thể , từ những điều căn bản như : xác định hình dạng đối tượng , tìm những điều kiện biên , sử dụng công thức nào , ... giúp giới hạn phạm vi lời giải , đến những tình huống cụ thể nảy sinh trong quá trình làm thí nghiệm . Đối với sinh viên lần đầu tiếp cận nội dung của truyền nhiệt dưới khía cạnh kỹ thuật thì đây là đề tài phù hợp ( về mặt tài chính , về tính khả thi ) và khá tổng quát . Vì lý do đó , chúng em đã chọn và hoàn thành đề tài này . Nội dung của bài tiểu luận bao quanh vấn đề chính là sự tương đồng giữa mô hình lý thuyết với thực nghiệm , giữa những mô hình với nhau và đánh giá mức độ tương đồng . Vấn đề này đòi hỏi kinh nghiệm và đầu óc phân tích , so sánh nhạy bén . Do đó , để hoàn thành tốt bài báo cáo , không thể không có sự giúp đỡ , đóng góp ý kiến của thầy Phạm Văn Bôn , giảng viện thuộc bộ môn máy và thiết bị , trường ĐH . Bách khoa TH.HCM và của các bạn khác . Chúng em cảm ơn thầy Phạm Văn Bôn và các bạn đã giúp đỡ chúng em thực hiện tốt bài tiểu luận này . Bài báo cáo chắc chắn có sai sót , mong mọi người giúp đỡ , phản hồi và đóng góp ý kiến cho nhóm sinh viện thực hiện . TP.HCM , ngày 01 tháng 05 năm 2010 Nhóm sinh viên thực hiện 1. TỔNG QUAN VỀ ÁP CHẢO 1.1 Ý nghĩa của quá trình áp chảo trong công nghệ thực phẩm 1.1.1 Định nghĩa áp chảo ™ Chiên áp chảo là phương pháp làm chín thức ăn trong một khoảng thời gian ngắn với lượng chất béo không đáng kể. ™ Trong tiếng Pháp, chiên áp chào được gọi là “Sautéing” (nhảy), là do nấu ăn ở nhiệt độ rất cao và phải trở liên tục để cho thức ăn không bị cháy, tất cả diễn ra trong khoảng thời gian rất ngắn. 1.1.2 Những món chế biến bằng áp chảo H1.1 – Bánh xèo áp chảo H1.2 – Hủ tíu áp chảo H1.3 – Cá áp chảo cuốn H1.4 – Bánh bao áp chảo H1.5 – Vịt quay áp chảo H1.6 – cá hồi áp chảo kiểu Nga H1.7 - Bánh đa áp chảo H1.8 – Gan ngỗng tươi áp chảo H1.9 – Thịt bò áp chảo sốt me H1.10 – Cá ngừ áp chảo H1.11 – Sò điệp áp chảo H1.12 – Lê áp chảo H1.13 – Tàu hủ áp chảo H1.14 – Bánh mì áp chảo 1.1.3 Quy trình tồng quát làm món ăn bằng phương pháp áp chảo 1.1.3.1 Chuẩn bị Ϡ Thực phẩm được thái mỏng vừa phải, bản mỏng để dàn trải nhiệt được tốt. Ϡ Chảo đáy phẳng, bản rộng 1.1.3.2 Tiến hành ¤ Đặt chảo lên bếp, đợi chảo nóng, rót dầu vào. Đợi cho dầu thật sôi. ¤ Khi dầu trong chảo đã thật sôi ta bắt đầu cho nguyên liệu vào . ¤ Khi một mặt đã vàng trở qua mặt kia ngay lập tức. 1.1.3.3 Lưu ý khi áp chảo Æ Bí quyết thành công = chảo tốt + ít chất béo + nhiệt độ cao + thái mỏng » Chảo tốt: có thể sử dụng chảo đáy phẳng hay cong tùy thích miễn là có đáy, dày nhiệt lan tỏa khắp bề mặt chảo và không có bất kì điểm biến nhiệt nào. Chảo không dính: sử dụng cho nhu cầu làm sốt, xào rau. Chảo khác : tạo cho bề ngoài sản phẩm màu vàng nâu caramen đẹp mắt. » Bơ và dầu chiên: chiên tốt nhất ở nhiệt độ nóng chảy của chất béo dẫn nhiệt .Bơ ở khoảng (350oF) dầu ở khoảng (375oF-450oF). Ưu diểm của bơ là tạo mùi thơm đặc trưng và màu vàng đẹp.dầu thì có nhiệt độ cao và “áo” quanh món ăn một lớp dầu bong. Sử dụng loại chất dẫn nhiệt nào là tùy thuộc vào người đầu bếp đang chế biến món ăn gì. Nếu nấu theo phong cách châu Âu thì nên sử dụng dầu oliu hoặc bơ. Đối với món châu Á thì dầu mè lại được sử dụng nhiều hơn. Có thể kết hợp cả hai để mang lai hương vị riêng hay nhiệt độ sôi mong muốn. Cần lưu ý là do chiên dầu ở nhiệt độ cao cho nên hầu hết các gia vị thường được cho vào sau cùng để bảo đảm vị thơm ngon cho sản phẩm. » Bao nhiêu chất béo là đủ ? Không quá nhiều cũng không quá ít. Chỉ một lượng vừa phải dàn đều mặt dáy chảo khoảng 2 mm . » Nhiệt độ: Sai lầm lớn nhất khi áp chảo là chiên khi nhiệt độ chưa đạt tới điểm sôi. Điều này chỉ khiến cho thực phẩm dai hơn và các chất dinh dưỡng gần như không còn do thời gian chế biến bị kéo dài. Cách hay nhất để xác định nhiệt độ sôi của chảo trong từng thời điểm là nhỏ một giọt nước nhỏ vào lòng chảo. Nếu giọt nước bốc hơi tức thời thì chảo đã sẵn sang áp chảo. cần lưu ý là khi áp chảo các nguyên liệu đông lạnh thì cần cho nó thời gian để rã đông vì nếu không khi chiên hơi nước thoát ra sẽ làm mát đáy chảo hạ nhiệt độ dầu chiên làm nguyên liệu lâu chín hơn. 2. TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 2.1 Giới thiệu chung về mực Nguồn nguyên liệu thủy sản Viêt Nam rất dồi dào và có quanh năm. Nước ta có tới khoảng 2000 loài cá, trong đó đã định tên gần 800 loài và 40 loài có giá trị kinh tế lớn, đặc biệt có nhiều loại tôm mực rất quý. Hiện nay nguồn sinh vật thủy sản cung cấp cho loài người một lượng chất dinh dưỡng rất đáng kể, trước hết phải nói đến protit, sau đó là lipit, các khoáng chất và các chất khác. Hiện nay người ta đã tìm thấy khoảng 100 loài mực trong đó có 30 loài là đối tượng để khai thác. Mực có ở khắp nơi trong vùng biển nước ta và khai thác bằng nghề gì cũng đánh bắt được. Ở Việt Nam, mực nang và mực ống là có giá trị kinh tế. Sản lượng mực của nước ta đến nay chưa thống kê đủ , khoảng 18 – 20 tấn / năm. Sản phẩm chế biến : Đông lạnh nguyên con. Các sản phẩm chế biến gồm phi lê, cắt khoanh, tỉa hoa và được làm thành các sản phẩm chế biến sẵn để nấu, hoặc dưới dạng sản phẩm sushi, sashimi để ăn gỏi, các sản phẩm phối chế khác và chế biến ăn liền như mực nướng, mực khô nghiền tẩm gia vị. 2.2 Phân loại Có hai loại chủ yếu: ƒ Mực nang (Sepia subaculeata) ƒ Mực ống (logigo formosana) Kích cỡ: Bảng 2.1 – Phân loại mực dựa trên kích thước mực . 2.2.1 Mực nang Mực nang là một trong những nguồn thực phẩm quan trọng của người dân Việt Nam ở các tỉnh ven biển cũng như ở các đô thị và cũng là mặt hàng xuất khẩu lớn của Việt Nam trên thị trường quốc tế. 2.2.1.1 Đặc điểm sinh học , sinh lý Mực nang thân to gần như hình bầu dục. Nên chọn con to, dày mình, trắng đục như cùi dừa, thịt chắc, không bị nát, lớp màng nâu bao quanh đều bên ngoài. Đã xác định được 15 loài mực nang thuộc lớp phụ Coleoidea, bộ Sepiodea họ Sepiidea ở vùng biển Việt Nam. Nhìn chung, các loài mực nang đều sống tập trung chủ yếu ở các vùng nước sâu khoảng 50m-200m. Đến mùa xuân (tháng 1,2,3) chúng thường di cư vào gần bờ để đẻ trứng. Do đó, chúng đã trở thành sản phẩm khai thác truyên thống lâu đời của người dân Việt Nam ở ven bờ. Loại Mực nang (con/ kg) Loại Mực ống (con/kg) 1 1 – 2 1 1 – 10 2 3 – 10 2 11 – 20 3 11 – 20 3 21 – 31 4 > 21 4 >31 Mực nang là thực phẩm có hàm lượng dinh dưỡng cao, dễ chế biến và được làm thành nhiều món ăn ngon, vừa mang tính nghệ thuật vừa có giá trị xuất khẩu cao trên thị trường quốc tế. 2.2.1.2 Sản lượng khai thác Sản lượng khai thác mực nang hằng năm của Việt Nam khoảng 26.000 tấn, phần lớn ở vùng biển Nam Bộ đạt khoảng 20.000 tấn, chiếm khoảng 76% tổng sản lượng mực nang. Miền Trung chiếm sản lượng khoảng 5.000 tấn (21%) và miền Bắc khoảng 1.000 tấn (3 %). 2.2.1.3 Xuất khẩu Mực nang được xuất khẩu sang hơn 30 thị trường, lớn nhất là thị trường Nhật bản. Nhật Bản là thị trường tiêu thụ lớn nhất đối với sản phẩm mực nang của Việt nam. Italia là thị trường đứng thứ 2. Theo sau là các thị trường châu Á khác. Mỹ, Bỉ và Tây Ban Nha cũng là những thị trường mang lại nguồn thu nhập giá trị cao đối với sản phẩm mực nang của Việt Nam. H2.1 – Thị trường xuất khẩu mực năm 2004 H2.2 – Sản lượng mực xuất khẩu 2.2.1.4 Sản phẩm chế biến Phần lớn dưới dạng đông lạnh Block, IQF, semi-IQF, đông lạnh khay hoặc đóng gói hút chân không. Các sản phẩm chế biến như phi lê, cắt miếng, tỉa hoa, chế biến sẵn để nấu hoặc dưới dạng sản phẩm sushi, sashimi để ăn gỏi, các sản phẩm phối chế khác. 2.2.1.5 Thành phần dinh dưỡng của mực nang Bảng 2.2 - Thành phần dinh dưỡng trong 100 g sản phẩm ăn được Thành phần Hàm lượng Thành phần chính (g) Nước Gluxit Lipit Protit 84.5 - 0.9 15.9 Muối khoáng (mg) Ca P Fe 16 93 1.1 Vitamin (mg) A B1 B2 PP C 22 0.01 0.06 1.5 2 Năng lượng (Kcal) 72 2.2.2 Mực ống Bộ Mực ống (danh pháp khoa học: Teuthida) là một nhóm động vật biển thuộc siêu bộ Mười chân (Decapodiformes) của lớp Chân đầu (Cephalopoda). Mực ống có phần thân và phần đầu rõ ràng. Thân cân xứng hai phía, có da và có 8 tay (hay thường được gọi là tua, râu) và một cặp xúc tu. Mực ống thân hình ống, mình mỏng hơn so với mực nang. Bảng 2.3 – Phân loại khoa học của bộ mực ống Bộ Mực ống Mastigoteuthis flammea Một loài mực roi Phân loại khoa học Giới (regnum): Animalia Ngành (phylum): Mollusca Lớp (class): Cephalopoda Phân lớp (subclass): Coleoidea Siêu bộ (superordo): Decapodiformes Bộ (ordo): Teuthida A. Naef, 1916b Các phân bộ Plesioteuthididae (incertae sedis) Myopsina Oegopsina Theo số liệu điều tra mới nhất, ở vùng biển Việt Nam có tới 25 loài mực ống (mực lá), thuộc bộ Teuthoidea. Ở Việt Nam, gặp các loại mực ống phổ biến và có giá trị kinh tế nhất là: Loligo formasana, L. chinensis, L. tagoi, L. beka, L. edulis. 2.2.2.1 Đặc điểm sinh học , sinh lý Đa số mực ống sống ở độ sâu <100m nước, tập trung nhiều nhất ở vùng nước sâu khoảng 30-50m. Ngoài ra còn có một số loài thường sống ở các vùng biển khơi với độ sâu >100m nước. rất nhạy cảm với cường độ ánh sáng và thời tiết. Đối tượng khai thác quan trọng của ngành thuỷ sản. Mực ống là động vật nhạy cảm với biến đổi của điều kiện thuỷ văn, thời tiết và ánh sáng nên sự di chuyển theo mùa, ngày và đêm. Trong các tháng mùa khô (tháng 12-tháng 3 năm sau), mực ống di chuyển đến các vùng nước nông hơn, ở độ sâu <30m. Trong các tháng mùa mưa (tháng 6-9), mực ống di chuyển đến các vùng nước sâu 30-50m. 2.2.2.2 Vùng phân bố Cũng như mực nang, ở vùng biển phía Bắc, mực ống tập trung ở các vùng đánh bắt mực chính là quanh đảo Cát Bà, Cái Chiên, CôTô, Hòn Mê-Hòn Mát và khu vực Bạch Long Vĩ, nhất là vào mùa xuân. Ở vùng biển phía nam, các vùng tập trung mực chue yếu là ở Phan Rang, Phan Thiết, Vũng Tàu, Cà Mau và quanh Côn Đảo, Phú Quốc. 2.2.2.3 Mùa vụ khai thác Mực ống được khai thác quanh năm, tuy nhiên cũng có 2 vụ chính: Vụ Bắc ( tháng 12-4) và vụ Nam (tháng 6-9) Vùng biển tây Nam Bộ có 2 ngư trường mực chính: - Tây nam và đông nam đảo Phú Quốc: có mật độ tập trung cao từ tháng 4 - 9. - Vùng khơi tây Cà Mau (tây và tây nam Hòn Chuối), độ sâu 10 - 20 m là nơi có mực phân bố nhiều . 2.2.2.4 Hình thức khai thác Các loài nghề khai thác mực ống kết hợp ánh sáng như nghề câu mực, nghề mành đèn, nghề vó, chụp mực. Lợi dụng tính hướng quang dương của mực ống, ta đưa nguồn ánh sang mạnh xuống dưới nước, dễ dàng nhận thấy quần thể mực tập trung rất đông trong quầng ánh sáng đó. Do đó, ở Việt nam cũng như các nước khác đều sử dụng các phương pháp khai thác kết hợp ánh sang , thường sử dụng đèn có ánh sáng màu xanh, ít bị nước biển hấp thụ. 2.2.2.5 Sản lượng khai thác Sản lượng khai thác mực ống trên toàn vùng biển Việt nam hằng năm khoảng 24.000 tấn, trong đó vùng biển miền Nam có sản lượng cao nhất là khoảng trên 16.000 tấn (chiếm 70%), vịnh Bắc Bộ chiếm sản lượng lớn thứ nhì, khoảng 5000 tấn (20%), còn biển miền Trung có sản lượng thấp nhất khoảng 2.500 tấn (10%). 2.2.2.6 Bảo quản mực ống sau đánh bắt Mực khai thác lên được phân loại, rửa sạch, xếp vào khay nhựa có nắp đậy bằng tôn, đưa xuống hầm bảo quản, cứ xếp môt lớp khay, một lớp nước đá xay dày 10- 20cm. Đây là một phương pháp bảo quản tiên tiến khá hiệu quả, nhưng vẫn còn một số tồn tại cần giải quyết: mực bảo quản tối đa 9 -10 ngày, đối với mực loại 3,4 thường thì sau 4 -5 ngày bảo quản bị biến đỏ, mực loại 1, 2 sau 10 ngày cũng bị biến đỏ. Đó một trong những lý do tàu chụp mực hiện nay đi 7 -10 ngày là về Cát Bà bán mục, tiếp đá, thực phẩm một ngày rồi đi tiếp. 2.2.2.7 Sản phẩm chế biến Đông lạnh nguyên con dưới các hình thức đông khối (Block), đông rời nhanh (IQF), hay đông lạnh semi-IQF, hoặc semi-block. Các sản phẩm chế biến gồm phi lê, cắt khoanh, tỉa hoa và được làm thành các sản phẩm chế biến sẵn để nấu, hoặc dưới dạng sản phẩm sushi, sashimi để ăn gỏi, các sản phẩm phối chế khác và chế biến ăn liền như mực nướng, mực khô nghiền tẩm gia vị 2.2.2.8 Xuất khẩu Mực ống của Việt Nam xuất khẩu sang hơn 30 thị trường nước ngoài, với doanh thu hằng năm đạt khoảng hơn 50-60 triệu USD tính trên cả sản phẩm đông lạnh tươi và sản phẩm khô. 2.2.2.9 Thành phần dinh dưỡng của mực ống Bảng 2.4 - Thành phần dinh dưỡng trong 100 g sản phẩm ăn được Thành phần Hàm lượng Thành phần chính (g) Nước Gluxit Lipit Protit 82.2 - 1.0 15.6 Muối khoáng (mg) Ca P Fe 55 160 1.2 Vitamin (mg) A B1 B2 PP C 21 0.01 0.04 2.5 0 Năng lượng (Kcal) 71 2.3 Các loài mực nang thường gặp ở Việt Nam 2.3.1 Mực nang mắt cáo Tên tiếng Anh : Kislip Cutlefish Tên khoa học : Sepia lycidas Đặc điểm hình thái : Cơ thể lớn. Mặt lưng có nhiều vân hình mắt cáo. Kích thước khai thác : 200-300mm Dạng sản phẩm : chế biến đông lạnh tươi, phơi khô, phơi tẩm gia vị ăn liền. H2.3 – Mực nang mắt cáo 2.3.2 Mực nang Nhật Bản Tên tiếng Anh : Japenese spinless Tên khoa học : Sepiella Japonica Đặc điểm hình thái : Thân hình bầu dục, chiều dài gấp 1,2 -1,3 lần chiều rộng. Ở những con lớn có chiều dài thân >60cm. Đầu cuối nang không có gai. Mặt lưng có màu nâu tối, rải rác có các đốm trắng Kích thước khai thác : 100-200mm. Dạng sản phẩm : chế biến đông lạnh tươi, phơi khô, khô tẩm gia vị ăn liền. H2.4 – Mực nang Nhật Bản 2.3.3 Mực nang vân hổ Tên tiếng Anh : Pharaoh Cutlefish Tên khoa học : Sepiella pharaosis Đặc điểm hình thái : Thân lớn dài 200-300mm, hình bầu dục, chiều dài gấp đối chiều rộng, vây bao quanh thân. Mặt lưng có nhiều vân hình gợn sóng. Vỏ (nang mực) hình bầu dục dài, mép sau có một gai nhọn thô. Kích thước khai thác : 200-300mm Dạng sản phẩm : chế biến đông lạnh tươi, phơi khô, khô tẩm gia vị ăn liền. H 2.5 – Mực nang vân hổ 2.3.4 Mực nang vàng Tên tiếng Anh : Golden cuttlefish Tên khoa học : Sepiella esculenta Đặc điểm hình thái : Thân tương đối lớn, chiều dài gấp đối chiều rộng. Ở con đực trên lứng có các chấm sắc tố tạo thành dải vân ngang; ở con cái dải vân ngang không rõ. Màu sắc da lưng hơi ngả màu vàng. Vây tương đối rộng. Mặt bụng của mai có vân dạng sóng một đỉnh, chính giữa có một rãnh dọc. Mai có gai đuôi. Kích thước khai thác : 200-300mm Dạng sản phẩm :chế biến đông lạnh tươi , phơi khô, khô tẩm gia vị ăn liền H 2.6 – Mực nang vàng 2.3.5 Mực nang vân trắng (Mực lửa) Tên tiếng Anh : Broadclub Cutlefish Tên khoa học : Sepiella latimanus Đặc điểm hình thái : Kích thước và hình dạng ngoài rất giống mực nang vân hổ, nhưng vòng sừng của các giác bám gốc xúc tay có nhiều răng sừng đầu không nhọn. Mặt lưng của mực nang vân trắng có nhiều chấm vân màu trắng Kích thước khai thác : 200-300mm Dạng sản phẩm : chế biến đông lạnh tươi, phơi khô, khô tẩm gia vị ăn liền. 2.4 Một số loài mực ống thường gặp ở Việt Nam 2.4.1 Mực ống Trung Hoa Tên tiếng Anh : Mitre Squid Tên khoa học : Loligo chinensis Đặc điểm hình thái : là loài mực ống cơ thể lớn, thân dài khoảng 350- 400mm, thân hình hoả tiễn, chiều dài thân gấp 6 lần chiều rộng, đuôi nhon, vây dài bằng 2/3 chiều dài thân. Vỏ trong bằng sừng trong suốt, giữa có gờ dọc. Các dạng sản phẩm : nguyên con sạch, phi lê, cắt khoanh, khô, khô tẩm gia vị. H2.7 – Mực ống Trung Hoa 2.4.2 Mực ống Nhật Bản Tên tiếng Anh : Japanese Squid Tên khoa học : Loligo japonica Đặc điểm hình thái : Thân hình đầu đạn, chiều dài thân gấp đôi khoảng 4 lần chiều rộng. Bề mặt thân có các đặc điểm sắc tố gần tròn, to, nhỏ xen kẽ. Chiều dài vây bằng 65% chiều dài thân. Các dạng sản phẩm : nguyên con sạch, phi lê, cắt khoanh, khô, khô tẩm gia vị. H2.8 – Mực ống Nhật Bản 2.4.3 Mực ống Bê ka Tên tiếng Anh : Beka Squid Tên khoa học : Loligo beka Đặc điểm hình thái : Kích thước cơ thể trung bình, thân hình đầu đạn, chiều dài thân gấp khoảng 3 lần chiều rộng. Trên thân có nhiều đốm sắc tố màu tím. Mai bằng chất sừng mỏng, trong suốt, giữa lưng có sống dọc trông giống như lông gà. Các dạng sản phẩm : nguyên con sạch, phi lê, cắt khoanh, khô, khô tẩm gia vị. H2.9 – Mực ống Bê Ka 2.4.4 Mực lá Tên tiếng Anh : Bigfin reef Squid (Broad squid) Tên khoa học : Sepioteuthis lessoniana Đặc điểm hình thái : là loài mực có cơ thể lớn, nhìn bề ngoài vừa giống mực nang, vừa giống mực ống. Chiều dài thân 250-400mm, thân dài gấp 3 lần chiều rộng. Các dạng sản phẩm : nguyên con sạch, phi lê, cắt khoanh, khô, khô tẩm gia vị. H2.10 – Mực lá 2.4.5 Mực ống Thái Bình Dương Tên tiếng Anh : Japanese flying squid Tên khoa học : Todarodes pacificus Đặc điểm hình thái : Thân tròn, hình ống thuôn dài. Vây ngắn, chiều dài vây chiếm khoảng 40% chiều dài thân. Rãnh phễu dạng hố nông, không có túi bên. Bông xúc giác rộng, thô, dài. Các tay tua ngắn. Các dạng sản phẩm : nguyên con sạch, phi lê, cắt khoanh, khô, khô tẩm gia vị. H2.11 – Mực ống Thái Bình Dương 2.5 Thành phần dinh dưỡng của mực Mực có nhiều thịt, tổ chức cơ thịt rất chặt chẽ. Mực có tỷ lệ ăn được rất cao, trên 70% tổng số khối lượng, có khi đến 90% vì chỉ bỏ đi mai và một ít ruột. Bảng 2.5 – Thành phần dinh dưỡng của mực Thành phần dinh dưỡng trong 100 gram Tro (g) 3,360 Ca (mg) 180 Carbohydrates (g ) 1,640 Cholesterol (mg) 224 Cu (μg) 0,998 Energy (Kcal) 158 Fiber (g) 0 Fe (mg) 10,840 Mg (mg) 60 Mn (mg) 0,209 Monosaturated Fat (g) 0,162 P (mg) 580 Polysaturated Fat (g) 0,268 K (μg) 637 Protein (g) 32,480 Refuse (non edible part) (g) 0 Saturated Fat (g) 0,236 Se (μg) 89,600 Na (mg) 744 Total Lipids (g) 1,400 Vitamin A IU (μg* 5) 675 Vitamin B1 (Thiamin) (mg) 0,017 Vitamin B2 (Riboflavin) (mg) 1,729 Vitamin B3 (Niacin) (mg) 2,189 Vitamin B5 (Pantotheic Acid) mg) 0,900 Vitamin B6 (Pyridoxine) (mg) 0,270 Vitamin C (mg) 8,500 Vitamin E (mg) 0 Water (g) 61,120 Zn (mg) 3,460 Bảng 2.6 - Thành phần axit amin cần thiết trong 100g mực tươi: (g) Lys Met Tryp Phe Thre Val Leu Ileu Arg His 1.124 0.39 0.39 1.12 1.01 0.8 1.06 1.09 - - (Bảng thành phần hóa học thức ăn Việt Nam 1972) 2.6 Tác dụng chữa bệnh của mực Đông y cho rằng mực có tác dụng bổ máu dưỡng âm, chữa ứ tắc thông kinh, tăng cường chức năng gan thận. Nó cũng là vị thuốc quý giúp chữa chứng đau dạ dày. Mực có giá trị dinh dưỡng cao, không những lợi cho phụ nữ mà đối với nam giới cũng có tác dụng tẩm bổ. Mực có chứa nhiều protein, các vitamin B1, B2, PP, canxi, phospho, sắt... Nhiều peptit mà nó chứa trong cơ thể có tác dụng chống độc, chống phóng xạ. Những người thiếu máu, chóng mặt, tai ù, di tinh, xuất tinh sớm, phụ nữ kinh nguyệt không đều, ít sữa đều có thể ăn được. Mai mực, có tác dụng hạn chế axít khá mạnh, dùng cho những người đau dạ dày bị ợ chua. Nó còn có tác dụng cầm máu, ổn định tinh trùng và chữa các bệnh băng huyết, ho ra máu, đại tiện có máu, di tinh. 2.7 Nguy cơ ngộ độc từ mực Mực là loại thủy sản đánh bắt xa bờ và với số lượng lớn . Do đó , vấn đề vận chuyển và bảo quản từ nơi đánh bắt đến nơi tiêu thụ vô cùng quan trọng . Trong quá trình đó , đã có nhiều yếu tố tác động đến chất lượng mực như hóa chất bảo quản , sự phát triển của hệ vi sinh vật đã có sẵn trên nguyên liệu , sự xâm nhập của những vi sinh vật khác , các va chạm cơ học do quá trình vận chuyển , etc. Nhữnh điều trên sẽ gây ra những biến đổi hóa sinh , vi sinh của nguyên liệu , sản sinh ra các độc tố . Đôi khi , những độc tố này còn từ chính bản thân nguyên liệu có sẵn . Dưới đây , ta sẽ xét một vài yếu tố cơ bản gây nên nguy cơ ngộ độc từ mực . 2.7.1 Hóa chất bảo quản Hóa chất được ngư dân dùng để ướp mực trong quá trình bảo quản, thường là kháng sinh bị cấm như Chloramphenicol, chất dẫn xuất Nitrofuran, Coliform… và các hóa chất khác như foocmon, sunfit, hàn the, ure… Nhiều ngư dân khi đi đánh bắt xa bờ, thay vì mang theo hàng tấn muối và nước đá để ướp mực lại chở hàng chục kg Cloramphenicol... Trọng lượng của nó nhẹ hơn muối, vừa có giá rẻ, ướp thủy sản tươi hơn. Chloramphenicol dạng bột màu trắng vàng, vị đắng, có độc tính, được sử dụng để trị bệnh nấm cho tôm cá, hoặc ướp bảo quản thủy sản. Tổ chức Y tế Thế giới khuyến cáo là không nên sử dụng lâu dài, do nó gây ô nhiễm môi trường,là một hóa chất cấm sử dụng trong thực phẩm. Nếu thường xuyên dùng thực phẩm nhiễm chất này sẽ làm vật nuôi và cả con người kháng thuốc và có thể gây bệnh nguy hiểm cho sức khỏe như ung thư,gây còi cọc, thiếu máu, lờn thuốc… 2.7.1.1 Nitrofurans : gây độc trên gen di truyền, thiếu máu, lờn thuốc, ung thư . 2.7.1.2 Foóc-môn : ăn vào có thể gây khó tiêu, buồn nôn, nôn mửa, viêm loét dạ dày tá tràng, có khả năng gây ung thư. 2.7.1.3 Sunfit : gây dị ứng. 2.7.1.4 Hàn the : ảnh hưởng khả năng sinh sản, thai nhi, gây ngộ độc mãn tính (rối loạn tiêu hoá, chậm chạp lú lẫn, viêm da, thiếu máu, co giật và rụng tóc...). Trẻ em và sơ sinh nếu uống nhầm chất này 1-2g/kgP sẽ chết sau 19 giờ đến 7 ngày. 2.7.1.5 Urê : là một hợp chất hữu cơ được sử dụng làm phân bón hoá học, nếu để lượng urê tăng quá mức trong cơ thể sẽ gây giảm hoạt động của tuyến giáp, rối loạn máu ác tính, rối loạn thần kinh và nếu dùng sản phẩm ướp urê kéo dài có thể làm da chuyển sang màu xám. 2.7.1.6 Chlorine : trong quá trình rửa mực có sử dụng chlorine là chất sát trùng mà cũng là chất độc. Có thể ngửi thấy mùi chlorine khi nó chiếm 3,5 thể tích trong 1 triệu thể tích không khí. Chlorine gây kích thích cổ họng ở 15 thể tích, gây ho ở 30 thể tích, nguy hiểm ở thể tích 40 trong 30 phút, gây chết người ở 1000 thể tích. Sử dụng chlorine tùy vào chất lượng môi trường, mức độ sát khuẩn, thời gian, pH và nhiệt độ.Trong quá trình nướng, chất béo từ thực phẩm chảy xuống nguồn lửa bên dưới (than hồng hoặc các thanh nhiệt trong lò nướng điện), kèm theo đó là lượng dầu được dùng để phết thêm lên thực phẩm hoặc vỉ nướng sẽ tạo ra loại khí độc PHA (polycyclic aromatic hydrocarbon) có thể gây ung thư... PHA sẽ bám vào thức ăn qua khói. Ngoài ra, khi nhiệt tăng quá mức sẽ dẫn tới phản ứng giữa hoạt chất creatine và axit amino (có trong protein của thịt) sinh ra nhiều độc tố khác có hại cho sức khỏe, mà điển hình là HCA (heterocyclic amine).. HCA thường được tạo ra trong quá trình chế biến các món thịt giàu đạm ở nhiệt độ cao như nướng, rán, đun sôi... 2.7.2 Mực có chứa chất độc Mực đốm xanh có tên khoa học là Hapalochlaena thuộc họ Bạch tuộc (Octopodidea) , còn có tên gọi là mực tuộc, mực đốm xanh hay mực tuộc đốm xanh . Đây là một loài mực nhỏ có những vòng xanh lốm đốm trên da, cân nặng trung bình khoảng 50g, có 8 tay dài khoảng 8-10cm, trong cơ thể chúng có chứa chất độc tố thần kinh rất mạnh tetrodotoxin. Độc tố này tác dụng trên thần kinh trung ương làm liệt các trung khu thần kinh, gây tê liệt cơ thể, ngừng tuần hoàn, hô hấp, dẫn đến tử vong nhanh chóng. Điều cần chú ý là chất độc này không bị nhiệt phá huỷ, nó chịu được nhiệt độ cao, dù có đun sôi, phơi khô hay sấy khô chất độc vẫn tồn tại do đó mực đốm xanh được nấu chín hoặc phơi khô ăn đều nguy hiểm.Sau khi ăn phải mực đốm xanh, chất Tetrodotoxin được hấp thu nhanh qua đường tiêu hoá trong 5-10 phút, đạt nồng độ cao nhất trong máu sau 20 phút và chỉ mấy giờ sau các triệu chứng ngộ độc sẽ xuất hiện. Liều gây tử vong đối với người là 1 - 2mg. Nguyên nhân tử vong do ngộ độc Tetrodotoxin là liệt cơ hô hấp và hạ huyết áp. 2.7.3 Mực bị nhiễm vi sinh vật 2.7.3.1 Samonella: 9Sự phát triển: từ 5oC→49.5oC, pH > 3.8, muối 0.93 – 0.94) 9Bị tiêu diệt: x Giá trị D65.5oC trong 0.02 – 0.25 phút(Samonella sp) x Giá trị D65.5oC trong 0.8 – 1 phút (Samonella senftenberg 775W) 9Ảnh hưởng: tiêu chảy nôn mửa và sốt 9Biện pháp phòng ngừa: vệ sinh cá nhân, chế biến nhiệt, bảo quản nhiệt 9Liều lượng tối thiểu gây độc: khoảng 102CFU/g 2.7.3.2 E.Coli 9Phát triển ở 5 – 45oC, pH > 4.5, muối < 6% 9Liều lượng tối thiểu gây độc : khoảng 101 – 105 CFU/g 9Sống ở ruột người và động vật, nhiều nhất ở ruột già. 9Gây bệnh nhiễm khuẩn đường tiểu, nhiễm khuẩn, viêm màng não,tiêu chảy 2.7.3.3 Shigella 9Chỉ cần 10 – 100 vi khuẩn đủ để gây bệnh , nhiễm khuẩn chỉ giới hạn ở đường tiêu hóa 9Nội độc tố: liposaccharide ở thành tế bào có thể kích thích thành ruột. 9Ngoại độc tố : do S.dysenteriae 1 , S.flexneri và S.sonnei tiết ra . S.dysenteriae 1 tiết độc tố Shiga không bền nhiệt, tác động lên ruột và hệ thần kinh trung ương. x Ở ruột: gây tiêu chảy, ức chế tiếp thu đường và các acid amin ở ruột non x Trên hệ thần kinh: giống neurotoxin gây biểu hiện lâm sang trầm trọng có thể gây tử vong. S.flexneri và S.sonnei tiết ra Shiga – giống toxin ít độc hơn và số lượng ít hơn. 2.7.3.4 Nấm mốc 9 Thường ở trên mực sấy khô để lâu. 9 Triệu chứng ngộ độc chung cho các loại vi nấm là: 9 Cấp tính: x Nhiễm độc thần kinh: co giật, liệt, rối loạn vận động. x Tổn thương ở thận x Xuất huyết hoại tử và thoái hóa mỡ ở gan. 9 Mãn tính: xơ gan và ung thư gan. 2.8 Các biện pháp phòng tránh ngộ độc từ mực Khi mua mực về ăn hoặc chế biến , dù là mực tươi, mực khô hay mực đông lạnh chúng ta phải xem cẩn thận để khỏi mua nhầm loài mực độc hại. Cách xử trí ngộ độc tại nơi xảy ra tai nạn : giúp nạn nhân nôn ra được, tránh sặc. Cho uống than hoạt tính càng sớm càng tốt . Trường hợp người bệnh đã rối loạn ý thức, hôn mê, thở yếu hoặc ngừng thở phải khẩn trương thổi ngạt đường miệng – miệng hay miệng – mũi và nhanh chóng đưa bệnh nhân đến bệnh viện gần nhất. Sau khi mua hải sản như tôm, mực, nếu chưa chế biến ngay, nên cất vào nơi lạnh nhất trong ngăn lạnh, giữ chúng từ 1-2 ngày,rửa hải sản dưới vòi nước sạch để đảm bảo vệ sinh trước khi chế biến . Không nên rã đông hải sản bằng cách ngâm vào nước ấm hoặc để ra ngoài nhiệt độ bình thường để tránh nhiễm khuẩn . Hải sản đông lạnh cần thời gian dài để rã đông mới đảm bảo được hương vị và dinh dưỡng . Khi nướng,cần chú ý : ‡ Nước sốt : ngoài tác dụng tăng hương vị cho món ăn, còn có thêm một vai trò quan trọng khác là tăng tính an toàn cho các món nướng,nếu tẩm hoặc ướp thực phẩm cần nướng với nước sốt trước khi cho lên lò thì sẽ giúp giảm hơn 95% nguy cơ phát sinh chất độc hại HCA.một lớp dịch lỏng khá dày với các thành phần đặc biệt trong nước sốt sẽ bao phủ lấy thực phẩm, làm giảm lượng mỡ chảy xuống, từ đó hạn chế đáng kể sự phát sinh các độc tố. Sốt càng đặc càng mang lại hiệu quả cao. Món nước sốt lý tưởng dùng cho nướng: dấm trắng, dầu thực vật, củ hành băm nhỏ, rau thơm các loại, tỏi, tiêu và một ít bột năng hoặc bột bắp để tạo độ dẻo và nên tẩm ướp trước 20 - 30 phút. ‡ Chất liệu lò nướng : chất liệu của vỉ nướng cũng đóng vai trò rất quan trọng. Nên chọn những loại vỉ nướng làm bằng chất liệu thủy tinh hoặc gốm chịu nhiệt cao và thép không gỉ. Tuyệt đối không nên dùng những loại vỉ bằng nhôm, vì sự phản ứng giữa axit và nhôm trong khi nướng sẽ tạo ra những chất độc hại. Nên nướng ở nhiệt độ thấp hoặc vừa phải để hạn chế khói. Thường xuyên trở qua, trở lại để không những giúp thịt chín đều mà còn tránh cháy xém một trong hai phía. Hạn chế mỡ chảy xuống nguồn lửa bên dưới bằng cách bọc món nướng trong giấy bạc (giấy dùng để nướng) hoặc nướng trên chảo. Khi thưởng thức món nướng, nên loại bỏ những phần bị cháy xém vì đây là những phần chứa độc tố nhiều nhất. Mỗi tuần không nên dùng các món nướng quá 2 hoặc 3 lần. Móng tay sạch sẽ: Rửa sạch tay trong 20 giây trước và sau khi “đụng” vào thực phẩm. Hãy dùng nước rửa tay khô hoặc kem tiệt trùng khi bạn không có xà phòng và nước để thực hiện công đoạn này. Kiểm tra vỉ nướng: Luôn rửa sạch vỉ nướng, đĩa nướng bằng nước xà phòng nóng trước và sau mỗi lần sử dụng. Đảm bảo độ tươi ngon: Để các món chuẩn bị nướng vào tủ lạnh hoặc phải có các túi đá viên để giữ cho thực phẩm được tươi ngon cho tới tận khi đưa chúng lên mâm nướng . Vệ sinh dụng cụ nướng: Luôn có kẹp riêng cho từng loại thực phẩm chín và sống, chổi quết gia vị cần được rửa sạch với nước xà phòng nóng trước và sau khi sử dụng. Nhiệt độ bếp nướng: Dùng nhiệt kế dành cho lò nướng để đảm bảo rằng tất cả các loại thịt được nướng ở nhiệt độ an toàn . Khi nghi ngờ, cần bỏ ngay: Khi nhiệt độ ngoài trời trên dưới 32oC thì thực phẩm rất dễ hỏng vì vậy không để thực phẩm sống ngoài không khí quá 1 tiếng. Đồ nướng chín an toàn: Cần lật ít nhất 3 lần thực phẩm nướng trước khi quyết định gắp lên cho vào bát . 2.9 Yêu cầu vi sinh và các chỉ tiêu cảm quan của mực ống 2.9.1 Quy trình phân loại và đánh giá chất lượng mực ống H2.12 – Quy trình đánh giá và phân loại mực ống Ghi chú : chuyển giai đoạn Thông tin phản hồi để điều chỉnh hoàn thiện quy trình . 2.9.2 Yêu cầu vi sinh đối với tôm mực đông lạnh Bảng 2.7 – Chỉ tiêu vi sinh đối với tôm mực đông lạnh Tên chỉ tiêu Mức 1. Tổng số vi khuẩn hiếu khí số khuẩn lạc trong lượng sản phẩm không lớn 2. Colyforms, số khuẩn lạc trong 1g sản phẩm không lớn 3. Staphylococcus, số khuẩn lạc trong 1g sản phẩm, không lớn 4. Escherichia Coli trong lượng sản phẩm 5. Salmonella trong 25g sản phẩm 6. Shigella trong 25g sản phẩm 106 2*102 102 Không được phép có Không được phép có Không được phép có (TCVN5289-1992) 2.9.3 Các chỉ tiêu cảm quan của mực ống Bảng 2.8 – Các chỉ tiêu cảm quan của mực ống Tên chỉ tiêu Hạng 1 Hạng 2 1. Màu sắc Màu tự nhiên đặc trưng của loài. Sáng bóng, sau khi bảo quản bằng nước đá, thịt màu trắng tự nhiên. Màu tự nhiên đặc trong từng loài, mực có vết màu phớt vàng 2. Dạng bên ngoài, trạng thái Có vết xước và trầy da nhẹ, không bị thủng rách. Đầu dính chặt vào thân, mặt sáng, râu nguyên vẹn, thịt chắc, đàn hồi. Không rách, thủng. Đầu dính chặt vào thân, râu, mắt nguyên vẹn. Thịt đàn hồi. Số con vỡ mực không quá 3%. 3. Mùi Mùi tự nhiên không có mùi lạ 4. Mùi vị, trạng thái sau khi luộc chín Mùi thơm đặc trưng, vị rất ngọt, nước luộc rất trong Mùi thơm, vị ngọt, mước luộc trong. 2.9.4 Vận chuyển và bảo quản ¾ Vận chuyển : thực hiện vận chuyển phải sạch sẽ , không có mùi vị lạ . ¾ Bảo quản : mực tươi phải đượ bảo quản từ khi đánh bắt đến chế biến, nhiệt độ suốt quy trình bảo quản từ 0 ÷ 5oC. Thời gian bảo quản không quá 5 ngày . 3. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NHIỆT LẠNH CỦA QUÁ TRÌNH 3.1 Qui trình công nghệ chế biến mực Xà Theo báo cáo từ ngành thủy sản, sản lượng mực xuất khẩu hàng năm khoảng 2.000 - 3.000 tấn, Giá bán qua Trung Quốc theo đường tiểu ngạch hiện nay khoảng 30.000-32.000 đ/ kg khô, trong khi đó giá mực ống có kích cỡ tương tự từ 100.000- 140.000 đ/kg. Nếu chế biến tốt, sản phẩm có chất lượng cao thì giá trị xuất khẩu sẽ cao hơn. Nhận thức được vấn đề này, ngành Thuỷ sản thực hiện đề tài: “Nghiên cứu xây dựng quy trình bảo quản và chế biến mặt hàng mới có giá trị gia tăng từ mực Đại dương (Symplectoteuthis oualaniensis) để xuất khẩu”. Nội dung cơ bản của đề tài là điều tra, đánh giá hiện trạng đánh bắt, bảo quản và chế biến mực Xà theo phương pháp truyền thống, trên cơ sở đó xây dựng các mô hình thu mua, bảo quản và chế biến mực Xà theo phương pháp cải tiến nhằm nâng cao giá trị xuất khẩu của sản phẩm này, sau đó rút ra quy trình và nhân rộng để cho các ngư dân tại Bình Định có thể áp dụng. Mực Xà chủ yếu sống ở vùng biển nước sâu, mùa vụ đánh bắt từ tháng 12 đến tháng 8 năm sau. Các tàu thuyền thường đánh bắt gần vùng biển giáp hải phận quốc tế. Từ khi đánh bắt đến lúc vào bờ mất từ 15-20 ngày. Từ trước đến nay, ngư dân thường đem phơi khô ngay trên tàu trong hành trình đánh bắt trên biển. Giá trị thu được từ sản phẩm này thường thấp vì chất lượng kém. Về kỹ thuật khai thác và bảo quản: Mực Xà được khai thác bằng phương pháp câu thủ công; thời gian câu trong ngày từ 18 giờ đến 4 giờ sáng hôm sau bằng thúng con; từ 4- 6 h sáng nguyên liệu được đưa về tàu lớn. Tại đây mực được mổ bụng tách nội tạng, rửa sạch bằng nước biển rồi treo lên giá phơi. Sau từ 2-3 ngày thì khô, và được vào bao cho vào hầm tàu. Bình quân 01 chuyến biển khai thác khoảng 30- 60 tấn mực tươi. Cứ 4 kg mực tươi cho 01 kg khô. Tính ra giá 01 kg mực khô hiện nay khoảng từ 29.000 -30.000 đ/ kg, thì doanh thu 01 chuyến biển từ 200-500 triệu đồng; sau khi trừ chi phí còn lợi từ 100- 350 triệu đồng. Tuy nhiên mực Xà khô được các cơ sở mua gom, xử lý bán qua đường tiểu ngạch Trung Quốc thường chất lượng rất kém và giá cả bấp bênh Có một nhóm đề tài nghiên cứu đã tổ chức thu mua trên biển 03 chuyến, mỗi chuyến là 5 tấn.Trước tiên chủ mô hình liên hệ với các tàu câu mực xà thường ra vào cảng Quy Nhơn thoả thuận giá cả và phương thức thu mua. Chủ mô hình và các tàu câu mực liên hệ với nhau thông qua bộ đàm. Khoảng chừng 6-7 giờ sáng tàu thu mua cập mạn vào các tàu câu. Sau khi mua mực Xà bảo quản trong các hầm tàu có độ lạnh sâu, bảo quản sản phẩm lâu dài không bị hỏng, sau đó đem lên bờ chế biến (không phơi tại chỗ như phương pháp truyền thống). Với quy trình chế biến cấp đông nguyên con lột da và mực khô lột da theo hướng dẫn của nhóm nghiên cứu. Sản phẩm sau chế biến có hình thức hấp dẫn, chất lượng cao, hợp thị hiếu người tiêu dùng. Sản phẩm được chào bán tại Hội chợ Quốc tế Thủy sản Việt Nam (Vietfish 2006) vào tháng 6/2006 tại Thành Phố Hồ Chí Minh, gửi mẫu chào hàng tiếp thị tại Hàn Quốc, Đài Loan…hiện tại Công ty Cổ phần Đông lạnh Quy Nhơn (mô hình được chọn để chế biến) vẫn đang tiếp tục sản xuất tiêu thụ trong nước rất hiệu quả. Giá trị của mực Xà có thể tăng lên gấp đôi sau khi áp dụng quy trình mới này 3.1.1 Điều kiện sản xuất trong nước ◩ Mục tiêu: ◩ Nghiên cứu xây dựng quy trình công nghệ hợp lý trong bảo quản nguyên liệu và chế biến sản phẩm từ mực đại dương (Mực xà: Symtectoteuthis oualaniensis) nhằm nâng cao giá trị kinh tế sản phẩm phục vụ cho tiêu dùng và xuất khẩu. ◩ Nội dung: - Điều tra, đánh giá hiện trạng về đánh bắt, sản lượng, phương pháp xử lý, bảo quản, chế biến và tiêu thụ hiện nay của sản phẩm mực xà. - Triển khai 02 mô hình thử nghiệm (01 mô hình bảo quản, 01 mô hình chế biến). - Xây dựng quy trình thu mua, bảo quản nguyên liệu mực xà trong quá trình vận chuyển từ lúc đánh bắt, thu mua đến khi đưa vào chế biến . - Xây dựng quy trình công nghệ chế biến sản phẩm cuất khẩu từ mực xà. - Theo dõi, thu thập số liệu, phân tích, đánh giá hiệu quả kinh tế - xã hội của 02 mô hình thử nghiệm. 3.1.2 Quy trình xử lý mực Xà truyền thống Mực là loại hải sản dễ chế biến, có thể chiên, xào, nướng, nấu canh... trong bữa ăn hàng ngày hoặc dùng làm món đãi tiệc. Để món mực được ngon và hấp dẫn bạn hãy thử áp dụng một vài cách chế biến sau ướp mực và cách nướng Khi ướp mực, nên cắt mực thành lát mỏng và khứa nhẹ thành ô ca rô trên bề mặt để khi ướp, gia vị dễ thấm hơn. Món mực tươi nướng đang được nhiều người ưa thích là mực satế. Cách ướp cũng đơn giản như ướp gà hay cá, là làm sạch mực, cắt miếng và khía bề mặt, sau đó cho satế ớt, một chút muối, một chút bột ngọt, một chút nước tương và để khoảng 15 phút rồi hãy nướng. Cũng có thể ướp gia vị xong và cho vào tủ lạnh khoảng 30 phút trước khi nướng, gia vị sẽ thấm nhiều hơn. Mực nướng rất mau chín, chỉ cần khô bề mặt là thịt đã chín rồi, nhưng tuỳ khẩu vị thích dai có thể để nướng lâu hơn, đến khi se vàng bề mặt. Chọn loại mực phù hợp với món ăn Mực nang dày vỏ và mập tròn,da cứng, chỉ thích hợp làm các món tươi sống như trộn gỏi, nấu lẩu... Mực ống tròn, dài và da mỏng, thường dùng làm khô mực và nhồi thịt là ngon nhất. Mực lá ở giữa hai loại này,ngắn hơn mực ống và dài hơn mực nang, làm các món chiên như mực xốt tỏi, chiên... rất ngon. Tuỳ vào từng món, khi đi chợ có thể chọn loại khác nhau, chọn đúng loại cho từng món vừa dễ chế biến và ăn cũng ngon hơn. Mực rất mau chín, dù chiên hay nấu thì cũng không nên để lâu làm mực dai, ăn mất vị ngon ngọt. Mực chiên trong dầu khoảng 5 phút là đủ chín. Mực ăn ngon nhất là nhúng qua nước sôi (ăn lẩu sống) vừa chín tới, giữ được vị ngọt. Nguyên liệu mực tươi được xử lý màu, mùi bằng hoá chất, phụ gia thực phẩm trong dung dịch đệm photphate. Sau đó chế các các sản phẩm mực xà tẩm vị, miến mực xà và mực xà khô. Nguyên liệu → Xử lý → Phục hồi → Phơi sấy → Mực xà khô Nguyên liệu → Xử lý → Hấp → Xé sợi → Tẩm gia vị → Sấy → Bao gói , tiệt trùng → Miến mực . Nguyên liệu → Xử lý → Phục hồi → Phơi sấy → Nướng → Cá, xé → Tẩm gia vị → Sấy → Bao gói, tiệt trùng → Miến xà tẩm gia vị. 3.1.3 Quy trình xử lý mực xà hiện đại H3.1 - Mô hình hiện đại xử lý mực xà Bảng 3.1 – Bảng tóm tắt các công đoạn của quá trình hiện đại xử lý mực Xà CÔNG ĐOẠN CHI TIẾT 1. Tiếp nhận nguyên liệu Nguyên liệu được ướp đá trong thùng cách nhiệt ở nhiệt độ ≤ 4 o C và vận chuyển về Công ty bằng xe bảo ôn, thời gian vận chuyển ≤ 8h. Tại Công ty, nguyên liệu được kiểm tra nhiệt độ, hồ sơ đại lý, hồ sơ theo dõi quá trình bảo quản sau đánh bắt, phương tiện vận chuyển và đánh giá chất lượng cảm quan. Chỉ nhận vào chế biến những nguyên liệu đạt tiêu chuẩn và đại lý kiểm soát đạt. Thời gian tiếp nhận nguyên liệu ≤ 2h. 2. Rửa 1 Nguyên liệu sau khi tiếp nhận được rửa trong bồn nước lạnh nhiệt độ ≤ 6 o C nhằm loại bỏ bớt vi sinh vật bám bên ngoài nguyên liệu. Mỗi lần rửa không quá 30kg. Thay nước rửa sau 100kg Ghẹ. 3. Bảo quản Nguyên liệu sau khi rửa nếu chưa kịp chế biến thì được bảo quản vào bồn cách nhiệt, cho một lớp đá vảy dày dưới đáy hồ. Sau 40kg thì lại cho lên mặt một lớp đá kế tiếp cho lớp Ghẹ. Cứ liên tục như thế cho đến khi đầy hồ. Lớp trên cùng cho lớp đá vảy dày đủ để nguyên liệu được bảo quản trong môi trường có nhiệt độ ≤ 4 o C, đậy nắp hồ kín và thời gian bảo quản ≤ 8h. 4. Sơ chế Mực được chuyển đến bàn để sơ chế làm sạch nội tạng và cắt đôi hoặc chà sạch Mực được đắp đá để duy trì nhiệt độ ≤ 4oC. 5. Phân cỡ Mực được phân cỡ theo số gram/miếng gồm các size: u/10 - 11/15 - 16/20 - 21/30 - 31/40 Hoặc theo số gram/con: 100 - 200, 200 - 300, 300 - up. 6. Cân - Rửa - xếp khuôn Sau khi bán thành phẩm phân cỡ được chuyển qua công đoạn cân lượng phụ trội tùy theo từng size. Rửa qua 3 thau nước lạnh T o ≤ 7 o C rửa bán thành phẩm ngập trong nước và đảo nhẹ. Đối với Mực đông block 0.5kg thì cứ 30 rổ thay nước 1 lần và 10 rổ thay nước 1 lần đối với block 4kg. Xếp khuôn thao tác nhẹ nhàng. Khi xếp số con làm mặt tùy theo size , sau đó cứ 5 block mỗi người thì chuyển qua công đoạn cấp đông. 7. Chờ đông - cấp đông Bán thành phẩm sau khi được xếp khuôn được cấp đông băng tủ đông tiếp xúc hoặc đưa vào phòng chờ, tủ đông và phòng chờ phải vận hành trước 15 phút trước khi đưa vào cấp đông không quá 4h, nhiệt độ trung tâm sản phẩm đạt ≤ -18 o C. 8. Tách khuôn/ mạ băng/ bao gói Sau khi cấp đông đạt sẽ tiến hành tách khuôn, mạ băng bằng thiết bị phun sương bằng nước lạnh có nhiệt độ ≤ 4 o C, thao tác nhanh. Mỗi block cho vào túi PE hàn kín miệng và đụa mỗi block vào 1 hộp nhỏ. 9. Đóng thùng ghi nhãn · Cho 12 hộp/ carton cùng cỡ hoặc 2 block cùng cỡ/ carton. · Trên thùng carton phải ghi đầy đủ: tên sản phẩm, cỡ, khối lượng tịnh, ngày sản xuất, ngày hết hạn sử dụng, nơi sản xuất, điều kiện bảo quản, sản phẩm của Việt Nam, mã số code, mã số lô hàng, vùng đánh bắt FAO - 71, các thông tin qui định ghi nhãn của EU. 10. Bảo quản thành phẩm Sản phẩm sau khi đóng thùng được đưa ngay vào kho bảo quản thành phẩm đảm bảo nhiệt độ ≤ -18 o C. Mực là một loại hải sản được ưa thích, giá trị dinh dưỡng, tỷ lệ ăn được cao, nhu cầu xuất khẩu rất lớn, cho giá trị kinh tế cao. Hiện nay trên thế giới nói chung và ở Việt Nam nói riêng mực được chế biến chủ yếu dưới hai dạng cấp đông hoặc sấy khô. Ở đây , ta chỉ tìm hiểu kỹ dạng cấp đông , dạng sấy khô chỉ tìm hiểu sơ . 3.1.2 Sấy, phơi Đối với nguyên liệu để sản xuất sản phẩm khô là vấn đề rất quan trọng. Tách nước khỏi nguyên liệu tương đối khó, muốn khử nhanh phải cắt mổ, vứt bỏ các bộ phận dễ gây thối để khống chế sự phát triển của vi sinh vật và nấm mốc. Nhưng về mặt dinh dưỡng mà nói không nên khử nước quá nhiều làm cho sản phẩm giảm phẩm chất mùi vị. 3.1.2.1 Quy trình H3.2 – Sơ đồ khối mô tả quy trình sấy . Mực nang : khía đầu thân , phơi khô Mực ống : lấy nội tạng Nếu : ‼ sấy liền thì máng lên khung Æ cho vào lò sấy ‼ chưa sấy liền : để nơi cao ráo , thoáng mát . Nhiệt độ sấy trong hầm khoảng 550C, hầm sấy không khói vì mực dễ bị ám khói. Đối với điều kiện độ ẩm tương đối của không khí 70 – 80 %, nhiệt độ ủ 25 – 300C thì quá trình lên mốc trắng tốt. Sản phẩm sau sấy được vận chuyển hoặc bảo quản trong thùng gỗ, car-ton, yêu cầu dụng cụ bảo quản phải thật khô ráo, để nơi mát mẻ. 3.1.2.2 Bảo quản mực khô sau khi sấy Mực sấy khô cho vào bồ, sọt, bao tải, có vật liệu chống ẩm bao gói xung quanh . trường hợp nhiều mực khô thì xếp thành đống trên sàn cao , xung quanh phủ kín bằng bao bố. Xử lý nguyên liệu Phân loại theo kích thước Làm sạch nguyên liệu Sấy và bảo quản 3.1.2.3 Yêu cầu thành phẩm ※ Màu trắng hồng, có phấn trắng , mùi thơm, vị mặn tự nhiên , độ ẩm dưới 15 % , hình dạng nguyên vẹn, thẳng và đẹp. ※ Tiêu chuẩn mực khô: ◈ Màu sắc : hồng nhạt, có thể có phấn trắng, bề mặt sạch sẽ không dính cát sạn . ◈ Mùi : thơm tự nhiên của mực khô, không có mùi của hiện tượng mực bị phân hủy hoặc mùi lạ khác . ◈ Vị : ngọt đậm không mặn . ◈ Trạng thái : khô , dẻo, thịt dai, mình phẳng, sạch nội tạng, không dập nát, tỉ lệ rụng đầu dưới 2 %, không có nấm mốc . ♮ Dài: từ 6 cm trở lên . ♮ Hàm lượng nước : 13 -17 % ♮ Hàm lượng muối : dưới 2 % . 3.1.2.4 Biến đổi của nguyên liệu mực sau khi sấy Bảng 3.2 – Sự thay đổi của nước , protein , NH3 trong mực Bảng 3.3 – chỉ tiêu hóa học theo TCVN 6175-1996 3.1.2.5 Một số chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm Bảng 3.4 – Chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm Chỉ tiêu vi sinh vật (Cfu/g) của sản phẩm Tổng VK hiếu khí Coliform E.Coli Staphylococcus aureus Salmonella Shigella Tổng nấm mốc 1,1x103 < 10 Âm tính < 10 Âm tính Âm tính < 10 Chỉ tiêu vi sinh vật (Cfu/g) theo TCVN 5649-1992 Nguyên liệu Nước (%) Protein (%) NH3 (mg%) Mực tươi nguyên con 81 17,58 5,62 Mực tươi lột da, bỏ nội tạng, mắt, răng. 80 18,59 5,03 Chỉ tiêu hoá học của sản phẩm Độ ẩm (%) Protein(%) NH3(mg%) 20 64.58 23.84 Chỉ tiêu hoá học theo TCVN 6175-1996 < 22 < 30 < 106 Không cho phép < 102 Không cho phép Không cho phép < 103 Protein giảm hoặc mất khả năng liên kết với nước, các protein hòa tan mang mùi vị đặc trưng của sản phẩm vì vậy khi bị biến tính thì sẽ làm giảm hoặc mất mùi vị. 3.1.3 Đông lạnh 3.1.3.1 Những nguyên tắc chung ※ Mực được đưa vào tủ cấp đông, nhiệt độ -400C , thời gian 4-6 h. Nhiệt độ trung tâm sản phẩm tối thiểu đạt -120C. ※ Đối với loại đông semi block, khi đưa khuôn vào cabin, châm nước mạ băng lạnh +10C, có pha 5 ppm clorin, đến 1/3 chiều cao lớp mực và chỉ châm 1 lần lúc vào tủ. ※ Đối với loại đông block, châm nước nhẹ nhàng đến ngập lớp mực, mặt nước hơn mặt lớp mực khoảng 5 mm. ※ Khi đạt độ đông có thể ra hàng được , ta tách khuôn, mạ băng . ※ Bao gói :các block mực được cho vào túi PE (mỗi block 1 túi). ※ Bảo quản :-180C − -20C, thời gian bảo quản không quá 3 tháng. H3.3 – Sơ đồ khối của quá trình cấp đông mực 3.1.3.2 Biến đổi của mực trong quá trình lạnh đông 3.1.3.2.1 Về khía cạnh vi sinh vật Ϟ Khi nhiệt độ hạ xuống điểm đóng băng, vi sinh vật hoạt động chậm lai. ở -10oC vi khuẩn không phát triển được nhưng nấm mốc chưa bị ức chế. Phải đến -15oC nấm mốc mới ngừng phát triển. Do đó nên bảo quản ở -15oC. Tuy nhiên ở nhiệt độ -20oC vẫn còn một số vi khuẩn sống được. Ϟ Ở khoảng nhiệt độ -1÷ -5oC , đa số nước tự do của tế bào mực kết tinh thành đá. Nếu lạnh đông chậm, tinh thể nước đá tạo ra to, phá vỡ tế bào vi khuẩn nhưng lại gây hại cho thể chất của sản phẩm. 3.1.3.2.2 Về khía cạnh hóa sinh ₪ Biến đổi protein : ở -20oC protein bị đông lại, sau 6 tháng bảo quản có phân giải nhẹ. ₪ Biến đổi chất béo : chất béo bị hóa chua, hàm lượng axit béo tự do phụ thuộc vào nhiệt độ và thời gian bảo quản. ₪ Biến đổi gluxit : khi lạnh đông chậm, glycogen bị phân giải ra nhiều axit lactic ở nhiệt độ thấp hơn là trường hợp lạnh đông nhanh. ₪ Biến đổi vitamin : sinh tố chủ yếu bị mất trong lúc chế biến, rửa. Ở nhiệt độ lạnh vitamin A bền vững, vitamin B2, PP mất một ít, vitamin C mất nhiều , khi sản phẩm mất nước, cháy lạnh thì vitamin E bị hao hụt toàn bộ. ₪ Biến đổi khoáng : nhiệt độ lạnh không ảnh hưởng đến chất khoáng nhưng do sự biến đổi cơ cấu sản phẩm khi làm lạnh đông khiến hao hụt một lượng llớn khoáng chất tan trong dịch bào chảy ra ngoài khi rã đông. 3.1.3.2.3 Về khía cạnh cảm quan ◈ Tăng thể tích: nước trong mực đóng băng → tăng 10% ◈ Thay đổi màu sắc: do tốc độ lạnh đông chậm hay nhanh, tinh thể băng hình thành lớn hay nhỏ mà có tiết xạ quang học khác nhau, tinh thể băng nhỏ thì có màu nhạt hơn. ◈ Giảm trọng lượng: sản phẩm đông lạnh bị giảm trọng lượng do bốc hơi nước hoặc do thiệt hại lý học . 3.2 Truyền nhiệt có chuyển pha – truyền khối trong công nghệ thực phẩm Sau giai đoạn xử lý sau đánh bắt , hải sản ( mực ) sẽ được chuyển tới nơi tiêu thụ . Những người nội trợ mua về và chế biến thành các món chín . Vậy bản chất của quá trình làm chín thực phẩm là gì ? Có những giai đoạn nào diễn ra ? Có sự biến đổi về chất và về lượng như thế nào ? Nguyên tắc chung của việc làm chín thực phẩm là cung cấp nhiệt gián tiếp thông qua dụng cụ nấu nướng tới thực phẩm . Nhiệt được truyền tới thực phẩm , làm nhiệt độ của thực phẩm tăng lên và gây nên các biến đổi về vật lý ( như thay đổi độ ẩm của thực phẩm , thay đổi về màu sắc … ) , các biến đổi về hóa học ( như làm giảm hay phá hủy một số vitamine , khoáng , gây biến tính protein , tạo điều kiện cho các phản ứng Maillard , caramel hóa … ) Trong khuôn khổ của đề tài , ta chỉ xét đến phường pháp làm chín thực phẩm bằng áp chảo . 3.2.1 Mô tả phương pháp áp chảo Đây là một loại quá trình truyền nhiệt không ổn định , thể hiện qua : ◈ Xử lý gián đoạn thành từng mẻ . ◈ Vật phẩm thường có dạng miếng mỏng , có kích thước tương đối đều trong từng mẻ , được tiếp xúc trực tiếp với bề mặt đốt nóng (bề mặt truyền nhiệt) . ◈ Đôi khi , còn dùng một ít dầu hoặc mỡ thoa đều bề mặt truyền nhiệt để vật phẩm không dính vào bề mặt truyền nhiệt ( chảo ) . 3.2.2 Cơ chế chung của quá trình áp chảo Ü Có sự dẫn nhiệt tiếp xúc = dẫn nhiệt ở điều kiện loại 4 : một lớp mỏng của bề mặt vật phẩm được nung nóng nhanh chóng nhờ tiếp xúc với chảo . Ü Một lượng ẩm nhất định của của lớp bề mặt được nung nóng và bốc hơi , tạo ra một áp suất hơi nhất định . Þ Áp suất hơi đó có thể đẩy vật phẩm chuyển động “nhảy” trên mặt chảo nếu vật phẩm nhỏ , mỏng và nhẹ . Þ Trường hợp vật phẩm có dạng tấm rộng , mỏng và khá nặng thì áp suất hơi có thể làm vật phẩm dao động lên xuống tại chỗ trong khi một phần hơi dưới tác dụng của áp suất ấy sẽ chuyển động vào bên trong lớp bề dày của vật phẩm , có thể xuyên qua lớp vật phẩm để thoát ra ở mặt thoáng phía không khí bên trên ( có thể một phần ) hoặc còn lại bên trong vật phẩm nếu vật phẩm quá dày . Đối với loại vật phẩm này , trong quá trình gia nhiệt , phải trở ( đảo ) tạo điều kiện hơi nước có thể thâm nhập nhanh và ngưng tụ lại trong lớp bề dày vật phẩm , làm vật phẩm mau chóng được nung nóng đều và chín đều . 3.3 Cơ sở vật chất cho quá trình áp chảo 3.3.1 Trang thiết bị cho quá trình áp chảo 3.3.1.1 Chảo không dính đáy bằng ◭ Chảo gang có khả năng giữ nhiệt bền, nhất là nấu nướng, rán các loại thức ăn trong thời gian dài, nên mua loại nặng. ◭ Chảo nhôm bọc sứ rẻ tiền và có khả năng phân bố nhiệt đều, tuy nhiên độ chống dính lại không cao. ◭ Chảo nhôm a-nốt dày có ưu điểm nhẹ, bền, tác dụng nhiệt nhanh, nhưng lại không phù hợp cho việc rửa bằng máy. Loại chảo này là có màu xám, đen, đã được xử lý bằng hóa chất và cứng hóa kim loại. ◭ Chảo thép không rỉ được xử lý kết hợp chất chống dính. Do thép không rỉ (thép trắng) có độ dẫn nhiệt kém nên người ta phải gia cố thêm một lớp giữ nhiệt chống dính dưới đáy bằng hợp kim khác, có thể là nhôm hoặc đồng. H3.4 – Chảo không dính đáy bằng 3.3.1.2 Nguồn nhiệt ổn định ◮ Bếp gas hoặc bếp điện từ . Đối với bếp gas , dùng lửa làm nguồn nhiệt , cung cấp nhiệt cho thực phẩm thông qua dụng cụ nấu nướng . Còn đối với bếp điện từ , dùng sóng điện từ làm nóng trực tiếp thức ăn nên không hề có lượng nhiệt nào tỏa ra từ mặt bếp . H3.5 – Bếp điện từ H3.6 – Bếp gas âm kính 3.3.1.3 Thiết bị đo nhiệt độ H3.7 – Thiết bị đo nhiệt độ bằng tia hồng ngoại 3.3.1.4 Đồng hồ H3.8 – Đồng hồ quả quít H3.9 – Đồng hồ kim 3.3.1.5 Thước cặp ♯ Có tính đa dụng (dùng để đo kích thước ngoài, kích thước trong, đo chiều sâu) phạm vi đo rộng, độ chính xác tương đối cao, dễ sử dụng. H3.10 – Các loại thước cặp ♯ Cách sử dụng - Trước khi đo cần kiểm tra xem thước có chính xác không. - Phải kiểm tra xem mặt vật đo có sạch không. - Khi đo phải giữ cho hai mặt phẳng của thước song song với kích thước cần đo. - Trường hợp phải lấy thước ra khỏi vị trí đo thì vặn đai ốc hãm để cố định hàm động với thân thước chính. - Chú ý: Nếu đo mặt trong của chi tiết thì ta phải cộng thêm 10mm với thước đơn vị mm - Khi đo xem vạch "0" của du xích ở vào vị trí nào của thước chính ta đọc được phần nguyên của kích thước ở trên thước chính - Xem vạch nào của du xích trùng với vạch của thước chính ta đọc được phần lẻ của kích thước theo vạch đó của du xích (tại phần trùng nhau 3.3.2 Thông số vật lý của thiết bị 3.3.2.1 Bếp gas âm kính Giovani Bảng 3.5 – Thông số kỹ thuật của bếp gas Giovani Mã sản phẩm G – 202SB Hãng sản xuất Giovani Loại sản phảm: Bếp gas âm kính – 70cm Số bếp nấu 02 Số vòng lửa 03 + 03 Mặt bếp Kính chịu lực, chịu nhiệt dày 8mm Cảm ứng ngắt gas tự động an toàn Có Đánh lửa Pin 1.5 V Kiềng Thép tráng men chống gỉ,khay Inox 304 Bộ chia lửa Hoa sen sabaf Chất liệu/ màu sắc Kính đen Chế độ pep hầm tiết kiệm gas Không Thông số kỹ thuật Kích thước bề mặt 720mm x 410mm Kích thước khoét đá 660mm x 360mm 3.3.2.2 Máy đo nhiệt độ bằng hồng ngoại ₪ Hãng sản xuất: Hanna – Italia ₪ Model: HI99550-00 ₪ Thông số kỹ thuật ※ Thiết bị đo nhiệt độ không tiếp xúc sử dụng sóng hồng ngoại. ※ Hiển thị với màn hình LCD ※ Khoảng đo: -10 – 300oC ※ Độ chính xác: 1oC ※ Độ đúng: +/-2% giá trị đọc hay +/-2oC ※ Độ phát xạ: 0.95 ※ Thời gian đo: 1 giây ※ Nguồn điện: pin 9V, thời gian sống 150 giờ. ※ Kích thước: 143 x 80 x 38 mm ※ Khối lượng: 320 gram 3.4 Cơ sở thực nghiệm của quá trình áp chảo ⋇ Bước đầu tiên của giai đoạn làm thực nghiệm là mua và lựa chọn sản phẩm . Mặc dù đã có những chỉ tiêu nguyên liệu do Việt Nam đưa ra (TCVN5289-1992) nhưng bước này vẫn phụ thuộc vào khả năng tài chính của người làm thực nghiệm và kinh nghiệm đánh giá nguyên liệu là chính . Tại sao vậy ? Vì mực là một loại nguyên liệu đắt tiền do phải đánh bắt ngoài khơi , sau đó phải vận chuyển từ vựa về nơi tiêu thụ , vậy là ngoài phí vận chuyển , còn có phí bảo quản nguyên liệu ( mực là loại thủy sản mau hư hỏng ) . Nhưng đó là những chi phí cố định , người làm thực nghiệm còn chịu những chi phí thay đổi phụ thuộc vào đặc điểm thí nghiệm , đặc điểm nguyên liệu mà chọn số lượng mẫu , số lần làm thí nghiệm , hao phí do làm sai , etc. ⋇ Bước thứ hai là làm sạch nguyên liệu và bố trí trình tự bước thí nghiệm . Bước này rất quan trọng vì nó có thể làm giảm hoặc làm tăng chi phí cho mỗi lần thí nghiệm . Nếu ta sắp xếp thứ tự các thao tác không hợp lý , có thể chỉ làm hao phí thời gian nhưng cũng có thể tệ hơn là ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm . Do đó , ta nên suy nghĩ lựa chọn trình tự thí nghiệm cho phù hợp nhất , nên ghi ra giấy càng cụ thể càng tốt ( như thời gian , thứ tự … ) vì nếu có sự sai lệch giữa kết quả mô hình toán lý thuyết và kết quả thực nghiệm thì ta có thể dùng phương pháp truy ngược quy trình để giải quyết sự sai lệch đó . Ngoài ra , ta cũng nên làm sạch nguyên liệu thật kỹ vì lớp cặn bám trên nguyên liệu ( như lớp đất , cát …) sẽ ảnh hưởng đến quá trình truyền nhiệt mà cụ thể là dẫn nhiệt . ⋇ Bước thứ ba là tiến hành theo sơ đồ đã lập ra ở bước 2 và ghi nhận kết quả . Điều lưu tâm ở bước này là sơ đồ được lập ra đã hoàn chỉnh hay chưa và vì vậy , ta đưa ra một số nguyên tắc sau : H Không được sử dụng hết lượng mẫu mà chỉ sử dụng một phần . Phần còn lại sẽ dùng để thực hiện việc kiểm chứng , so sánh , đánh giá hiệu quả giữa những sơ đồ với nhau . Vấn đề sử dụng bao nhiêu lượng mẫu cho một sơ đồ là hợp lý đã được lý thuyết thống kê đưa ra , ta chỉ việc chọn mô hình thống kê phù hợp . H Một vài số liệu của nguyên liệu bị thay đổi trước , trong và sau khi chế biến ( như bề dày miếng philê mực , nhiệt độ của nguyên liệu , nhiệt độ sản phẩm , độ ẩm … ) . Do đó , ta nên xác định trước những thông số , số liệu cần đo dựa vào các mô hình toán lý thuyết . H Dù ta có thay đổi sơ đồ tiến hành thí nghiệm , các số liệu có thể thay đổi theo nhưng ta nên sử dụng thống nhất một vài dụng cụ như chảo , loại dầu ăn , loại gia vị , … còn điều kiện thí nghiệm , trình tự và thời gian thí nghiệm có thể đổi ( như thời gian ướp gia vị , mức lửa , cường độ thao tác … ) H Lựa chọn những dụng cụ đo phù hợp với điều kiện thí nghiệm . 3.4.1 Mô tả thao tác 3.4.1.2 Trình tự thao tác - Làm sạch nguyên liệu - Chuẩn bị gia vị , chờ nguyên liệu ráo nước . - Cắt nguyên liệu thành từng miếng philê theo kích thước đã chọn . - Ướp gia vị và chờ gia vị thấm ( thời gian chờ tùy chọn nhưng không nên quá nhanh hay quá lâu ) . - Chuẩn bị chảo , cấp nhiệt cho chảo thật nóng và đo nhiệt độ của chảo . - Thêm ít dầu vào chảo ( khoảng một muỗng cà phê ) . - Đo nhiệt độ và thời gian nóng lên của dầu . - Cho philê mực vào chảo và đảo với tần số tùy chọn ở mỗi sơ đồ . - Khi mực chín , lấy mực ra , tắt bếp . 3.4.1.3 Cường độ thao tác - Vệ sinh vừa đủ để loại bỏ đất , cát . - Ướp gai vị khoảng 5 phút . - Kích thước miếng philê tùy thuộc mô hình ta đưa ra . - Thời gian chờ tùy chọn nhưng không nên quá nhanh hay quá lâu , khoảng 15 phút . - Thời gian cho chảo nóng tùy vào mô hình ta đưa ra . - Thời gian dầu tiếp xúc với chảo bao lâu là tùy vào mô hình . - Tần số đảo khoàng 1s đảo 1 mặt . - Số lần đảo và thời gian chế biến tùy vào mô hình . 3.4.2 Điều kiện cụ thể của từng giai đoạn Bảng 3.6 – Các điều kiện cụ thể của 3 mô hình Mô hình 1 Mô hình 2 Mô hình 3 Kích thước miếng philê 25x2.5x0.2 (cm) 35x3x0.3(cm) 45x4.5x0.4 (cm) Thời gian ướp gia vị 10’ 10’ 10’ Mức lửa Lớn Lớn Lớn Thời gian cho chảo nóng 1’ 1’ 1’ Thời gian cho dầu tiếp xúc với chảo 30s 30s 30s Tần số đảo - - - Thời gian chế biến - - - 3.5 Sơ đồ khối sơ bộ của quá trình áp chảo philê mực 43 H3.11 – Sơ đồ khối của quá trình áp chảo philê mực Trong đó , các bước có đánh dấu từ 1Æ 7 là những bước khác nhau ở từng mô hình . Chọn và mua mực Chờ ráo nước Chuẩn bị gia vị Cắt philê thành miếng có kích thước đã chọn Ướp gia vị 1 2 Đảo nhanh , đều 2 mặt Chờ gia vị thấm Cấp nhiệt cho chảo Thêm dầu vào chảo Cho philê mực vào chảo 3 4 5 6 Ghi nhận kết quả Chọn thời gian cho mực chín 7 44 4. TIÊU CHUẨN CỦA SẢN PHẨM SAU CHẾ BIẾN Tiêu chuẩn của sản phẩm là một trong những yếu tố để xem xét chất lượng , dinh dưỡng , cảm quan , độ an toàn của sản phẩm . Tương tự như quá trình xử lý sau đánh bắt của nguyên liệu , thực phẩm sau chế biến cũng phải được xử lý , bảo quản sao cho không bị giảm sút phẩm chất do các tác nhân vi sinh vật , chất hóa học còn tồn dư , … tấn công . Ta gọi đó là ô nhiễm thực phẩm . Dựa vào thời gian bảo quản sản phẩm và điều kiện thực tế của thí nghiệm , ta tạm chia tiêu chuẩn của sản phẩm sau chế biến thành 2 nhóm . Nhóm thứ nhất quy định những tiêu chuẩn của sản phẩm ngay sau chế biến , tính từ lúc kết thúc quá trình chế biến đến 30 phút sau đó . Nhóm thứ hai quy định những tiêu chuẩn của sản phẩm từ 30 phút đến lúc hư hỏng . Trong giới hạn của đề tài , ta chỉ chú trọng vào nhóm tiêu chuẩn thứ nhất . 4.1 Ô nhiễm thực phẩm Là tình trạng bất kỳ một chất nào không được chủ ý cho vào thực phẩm mà có mặt trong thực phẩm do kết quả của việc sản xuất, chế biến, xử lý, đóng gói, vận chuyển, lưu giữ thực phẩm hoặc do ảnh hưởng của môi trường tới thực phẩm. Ô nhiễm thực phẩm được chia thành 3 loại chính dựa trên bản chất của nguồn gây ô nhiễm. Đó là ô nhiễm sinh học, hóa học và vật lý . 4.1.1 Ô nhiễm sinh học ◈ Được sinh ra bởi các tác nhân có nguồn gốc sinh học và có thể được trình bày tóm tắt thông qua sơ đồ dưới đây . H4.1 – Các con đường gây ô nhiễm sinh học vào thực phẩm ◈ Các ô nhiễm thực phẩm do tác nhân sinh học thường xẩy ra hơn và nguy hiểm nhiều hơn ◈ Đa số các vụ ngộ độc thực phẩm là do : 45 Ü Vi khuẩn và độc tố vi khuẩn : Salmonella, Shigella, Cl.perfringens, E.coli... Ü Ký sinh trùng: sán dây, sán lá gan, sán lợn... Ü Độc tố vi nấm: aflatoxin, citrinin... Ü Siêu vi khuẩn: vi rút viêm gan A, B... Ü Các sinh vật có độc: cá độc, tảo độc, cóc... ◈ Cơ chế ngộ độc thực phẩm chủ yếu là do ăn phải các loại thực phẩm bị nhiễm một hoặc toàn bộ các yếu tố sau đây: ჶ Độc tố hoặc các chất chuyển hoá của vi sinh vật (ngộ độc do độc tố). ჶ Nhiễm các VSV có khả năng sinh độc tố trong quá trình phát triển ở hệ tiêu hoá. ჶ Nhiễm các vi sinh vật có khả năng nhân lên trong niêm mạc ruột. ◈ Vi khuẩn gây ngộ độc thực phẩm : các điều kiện thuận lợi cho vi sinh vật phát triển nhanh trong thực phẩm là : - Các chất dinh dưỡng có trong thực phẩm, nguồn dinh dưỡng càng phong phú thì lượng vi sinh vật phát triển càng dễ dàng. - Độ ẩm, pH, nhiệt độ là các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ sinh sản của vi khuẩn. Độ ẩm càng cao, pH trung tính (5-8) và nhiệt độ 10-600°C là những điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh. ◈ Virus trong thực phẩm : Virus gây ngộ độc thực phẩm thường có trong ruột người. Các nhuyễn thể sống ở vùng nước ô nhiễm, rau quả tưới nước có phân tươi hoặc các món rau sống chuẩn bị trong điều kiện thiếu vệ sinh thường hay bị nhiễm virus, các loại virus trong các thực phẩm này thường là các virus gây bại liệt, viên gan . Các virus lây nhiễm qua thực phẩm và qua nước được chia ra thành ba nhóm tùy theo loại bệnh gây ra. ⋈ Virus gây rối loạn tiêu hóa (gastroentérite) : thường gặp nhất là Rotavirus và Norovirus (Virus Norwalk )... ⋈ Virus thực phẩm gây viêm gan : Virus viêm gan A (HAV-Hepatitis A Virus) , Virus viêm gan E (HEV-Hepatitis E Virus) ◈ Ký sinh trùng : Ký sinh trùng là những tế bào sống nhờ vào những sinh vật khác đang sống, sử đụng các chất dinh dưỡng của sinh vật đó để sống và phát triển - Ký sinh trùng đơn bào : amip . - ký sinh trùng đa bào : nhóm giun và nhóm sán . 4.1.2 Ô nhiễm hóa học ◧ Đó là những chất hoá học cho thêm vào thực phẩm theo ý muốn (để bảo quản, tăng tính hấp dẫn của món ăn), những hoá chất lẫn vào thực phẩm (hóa chất công nghiệp, kim loại nặng), hoá chất bảo vệ thực phẩm. ◧ Các hoá chất gây nhiễm độc qua đường thực phẩm là : ♫ Những chất hoá học cho thêm vào thực phẩm theo ý muốn. - Các loại phụ gia thực phẩm : gây ngộ độc mãn tính và cấp tính . - Các loại thuốc kích thích sinh trưởng (đối với thực vật) . - Các loại thuốc tăng trọng (đối với động vật, gia súc) . 46 ♫ Những hoá chất lẫn vào thực phẩm - Các hoá chất khác từ chất thải có trong đất, nước, không khí ... - Các kim loại nặng : Chì, thuỷ ngân, asen, cadimi... ♫ Hoá chất bảo vệ thực phẩm - Các hoá chất bảo vệ thực vật : thuốc trừ sâu, trừ cỏ... : thường gây ra những hội chứng sau đây : hội chứng về thần kinh , rối loạn thần kinh thực vật , hội chứng về tim mạch , hội chứng về hô hấp , hội chứng tiêu hóa - gan mật , hội chứng về máu ... 4.1.3 Ô nhiễm vật lý ◩ Bao gồm các dị vật, các mảnh kim loại, chất dẻo, các yếu tố phóng xạ , etc. ◩ Sự ô nhiễm vào thực phẩm các vật lạ hay phóng xạ tự nhiên là thường gặp nhất. Ô nhiễm phóng xạ sang thực phẩm tươi sống có thể xẩy ra khi có sự cố về môi trường, cũng có khi phóng xạ ở những vùng mỏ có chất phóng xạ. Các loài động vật và thực vật ở trong phạm vi vùng bị ô nhiễm, khi người ăn các loại thực phẩm này thì bị nhiễm luôn. Các nguyên nhân ô nhiễm thực phẩm do tác nhân vật lý thường ít khi gây ngộ độc cấp tính mà thường bị tích luỹ từ từ. 4.2 Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng ₪ Các chỉ tiêu chính đánh giá chất lượng gồm có: chỉ tiêu vật lý, hóa học, hóa sinh, vi sinh vật và chỉ tiêu cảm quan. ₪ Nhiều đặc tính vật lý và hóa học của thực phẩm có thể được xác định bằng các phương tiện đo đạc như màu sắc, cấu trúc, các cấu tử mùi, nồng độ muối, acid, đường …. Tuy nhiên những phương tiện đo đạc chỉ cung cấp các giá trị định tính hoặc định lượng của thực phẩm mà không thể trả lời được câu hỏi các đặc tính đó tốt hay xấu? Sản phẩm có được thị trường chấp nhận hay không? Có thỏa mãn nhu cầu khi họ tiêu thụ không? Trước hết do chất lượng cảm quan quyết định. ₪ Tùy trình độ kỹ thuật của mỗi nước mà tính đến hệ số quan trọng của cảm quan trong khi đánh giá chất lượng sản phẩm. Ở các phát triển, các chỉ tiêu về hóa lý, vệ sinh đương nhiên đạt yêu cầu tiêu chuẩn quy định, phần còn lại là phấn đấu đạt yêu cầu về cảm quan (có đến 90% trong quyết định về mức chất lượng sản phẩm). ₪ Đánh giá cảm quan là phương pháp đánh giá chất lượng thực phẩm dựa trên việc sử dụng các thông tin thu được nhờ sự phân tích các cảm giác của những cơ quan thụ cảm như: thị giác, xúc giác, thính giác, khứu giác và vị giác. ₪ Do điều kiện và thời gian không cho phép , nên ta chỉ sử dụng phương pháp đánh giá cảm quan để đánh giá chất lượng sản phẩm thực phẩm . 4.3 Các phương pháp ưu tiên trong đánh giá cảm quan 4.3.1 Phương pháp so sánh cặp đôi ◪ Mục đích : Điều tra mẫu nào trong hai mẫu được người tiêu dùng ưa thích. ◪ Hội đồng : 75 đến hàng ngàn thành viên. ◪ Số mẫu : 2 mẫu 47 ◪ Qui trình : Mỗi thành viên nhận được hai mẫu ghi mã số. Yêu cầu cho biết mẫu nào được họ yêu thích hơn. 4.3.2 Phương pháp cho điểm ◐ Mục đích : cho điểm một số sản phẩm về chỉ tiêu nào đó theo sở thích của người tiêu dùng. ◐ Hội đồng : 75 đến hàng ngàn thành viên. ◐ Qui trình : mỗi thành viên nhận được từ 1 đến 10 mẫu ghi mã số. Yêu cầu ghi chú mức độ ưa thích theo thang điểm mô tả. 4.3.3 Phương pháp xếp thứ tự ▣ Mục đích : xếp thứ tự một số mẫu theo chỉ tiêu nào đó mà người tiêu dùng ưa thích. ▣ Hội đồng : 75 đến hàng ngàn thành viên. ▣ Số mẫu : 3 đến 4 mẫu. ▣ Qui trình : mỗi thành viên nhận được một số mẫu ghi mã số. Yêu cầu xếp thứ tự theo sở thích về một chỉ tiêu nào đó. 4.3.4 Phương pháp điều tra thị hiếu người tiêu dùng ≛ Mục đích : xác định thị trường đối với một loại sản phẩm. ≛ Hội đồng : hàng ngàn thành viên không qua huấn luyện, sống trên những vùng lãnh thổ khác nhau và ở những lứa tuổi khác nhau đại diện cho người tiêu dùng. ≛ Số mẫu : thường là 2, đôi khi sử dụng một mẫu duy nhất. ≛ Qui trình : mỗi thành viên nhận được 1 hoặc 2 mẫu. Yêu cầu cho điểm những mẫu trên theo thang điểm mô tả (giống như phương pháp cho điểm). 4.3.5 Phương pháp cho điểm theo Tiêu chuẩn Việt Nam ↻ Trong phương pháp cho điểm các kiểm nghiệm viên dựa vào một thang điểm qui định để đánh giá sản phẩm. Ở nước ta phương pháp này được qui định trong Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) 3215 – 79: sản phẩm thực phẩm – phân tích cảm quan – phương pháp cho điểm. Tiêu chuẩn Việt nam sử dụng hệ 20 điểm xây dựng trên một thang thống nhất có 6 bậc (từ 0 đến 5) và điểm 5 là cao nhất cho một chỉ tiêu. 4.4 Các tiêu chí để đánh giá quá trình xử lý đạt yêu cầu Mục tiêu của việc đưa ra những tiêu chí này là để - Đồng bộ hóa các thí nghiệm , nghĩa là giảm thiểu sai số giữa các thí nghiệm . - Tiêu chuẩn hóa sản phẩm , nghĩa là kết quả thí nghiệm đại diện được cho tổng thể . - Kết quả sử dụng là đạt được yêu cầu , sai số chấp nhận được , đồng thời tránh lãng phí thời gian , tiền bạc . Ở đây , ta chỉ đưa ra các tiêu chí về thiết bị , quá trình và thời điểm kết thúc quá trình . 48 4.4.1 Tiêu chí về thiết bị ⊎ Mỗi loại thí nghiệm đều có những thiết bị đo lường đặc trưng của nó , tùy thuộc vào bản chất , đặc trưng của thí nghiệm . Đối với việc tiếp cận lời giải của bài toán truyền nhiệt không ổn định ( áp chảo philê mực ) dưới khía cạnh thực tế cũng vậy . Vì vậy , không những ta phải tuân theo những nguyên tắc chung , mà còn phải tuân thủ những quy định riêng của thiết bị . ⊎ Phải sử dụng cùng một loại thiết bị cho toàn bộ các mô hình . Điều này giúp chúng ta giảm kinh phí khi tiến hành thí nghiệm , nhưng lại dẫn đến vấn đề lựa chọn thiết bị tối ưu cho quy trình xử lý . Tiêu chí để chọn là mục tiêu của thí nghiệm , việc chấp nhận sai số ở mức độ nào . Cụ thể đối với bài toán này , ta chỉ cần dùng những thiết bị ….. ⊎ Chú ý tuân thủ nguyên tắc sử dụng của thiết bị . Đây có thể là một trở ngại cho tính nhanh chóng và liên tục của thí nghiệm , vì thế , một lần nữa , ta đánh giá cao việc tối ưu hóa thao tác và trình tự thí nghiệm . 4.4.2 Tiêu chí về quá trình ⊞ Là những tiêu chí về thao tác , cường độ thí nghiệm , điều kiên thí nghiệm , etc. ta đặt ra trước khi làm thí nghiệm để đồng bộ hóa các thí nghiệm , thỏa mãn nguyên tắc của thống kê . - Những thao tác cơ bản phải giống nhau , đồng đều ở mỗi mô hình để tránh làm tăng sai số . - Nguồn cấp nhiệt phải giống nhau và ổn định trong suốt quá trình và ở từng mô hình . - Điều kiện thí nghiệm có thể khác nhau ở mỗi mô hình ( do ta đặt ra để đánh giá mức độ ảnh hưởng của các yếu tố đến quy trình ) , nhưng ta nên chọn sự sai khác giữa các điều kiện sao cho hợp lý , giảm thiểu tối đa chi phí và thời gian . Đây là điều cơ bản trong việc tổ chức , bố trí thí nghiệm . 4.4.3 Tiêu chí về thời điểm kết thúc quá trình ◩ Trong quá trình áp chảo , ta chủ yếu dựa vào sự thay đổi cảm quan của nguyên liệu và kinh nghiệm để phán đoán độ chín của vật phẩm , thời gian chín và đặc tính của nguyên liệu sau khi chế biến . Vì vậy , ta cần thống nhất một số tiêu chí để lựa chọn thời điểm kết thúc quá trình sao cho đồng bộ , để chất lượng sản phẩm được đồng đều , dễ so sánh . ◩ Tiêu chí cảm quan của sản phẩm ngay sau khi áp chảo : - Về độ dai - Về độ dòn - Về độ bóng - Về màu sắc - Về mùi vị 49 5. GIẢI BÀI TOÁN TRUYỀN NHIỆT KHÔNG ỔN ĐỊNH – ÁP CHẢO PHILÊ MỰC 5.1 Nhận dạng và lựa chọn phương pháp giải ◣ Trong kỹ thuật , có nhiều phương pháp giải bài toán truyền nhiệt không ổn định như ◨ Phương pháp trung bình hóa ◨ Phương pháp chồng chất siêu vị ( super – position ) ◨ Phương pháp toán tử Laplace ◨ Phương pháp sai phân hữu hạn – FDM ◨ Phương pháp phần tử hữu hạn – FEM ◨ Phưong pháp Stefan …. ◣ Phụ thuộc vào điều kiện của bài toán ( điều kiện ban đầu , điều kiện biên ) , bản chất của quá trình truyền nhiệt ( truyền nhiệt ổn định hay không ổn định , có chuyển pha hay không , lớp biên di động hay không di động , …) , mức độ chấp nhận sai số , thời gian cho phép , dạng nghiệm ( dạng nghiệm tổng quát , dạng nghiệm thuần số hoặc thuần ẩn ,… ) … mà ta chọn phương pháp giải cho phù hợp . ◣ Đối với bài toán truyền nhiệt áp chảo philê mực : quá trình truyền nhiệt là không ổn định , gián đoạn , lớp biên di động , nhưng điều kiện ban đầu của bài toán khá đơn giản . Vì vậy , ta chọn 2 phương pháp : phương pháp sai phân hữu hạn và phương pháp chồng chất siêu vị để tiếp cận lời giải của bài toán trên góc độ lý thuyết . Sau đó , ta lấy kết quả thực nghiệm để đánh giá lời giải của 2 phương pháp , mức độ phù hợp giữa phương pháp giải đã chọn với bài toán , mức độ sai lệch giữa lý thuyết và thực nghiệm … , vì chung quy lại , các phương pháp trên là những phương pháp giải cho nghiệm gần đúng. 5.2 Giải bài toán theo phương pháp sai phân hữu hạn 5.2.1 Cơ sở lý thuyết ◤ Phương pháp sai phân hữu hạn ( FDM - Finite Difference Method ) là phương pháp xấp xỉ vi phân với độ chính xác tùy ý . Phương pháp cho phép nhận nghiệm của bài toán ở dạng số . 5.2.2 Nội dung FDM ◤ Ý tưởng cùa FDM là thay một cách gần đúng tất cả các số gia “ vô vùng bé ” bằng các số gia “ bé hữu hạn ” ( thay gần đúng các vi phân bằng các sai phân ) ◤ Ưu điểm : nhờ chuyển gần đúng mọi phương trình vi phân thành hệ phương trình đại số nên dù ẩn số có lớn nhưng vẫn giải được bằng máy tính . 5.2.3 Các bước áp dụng FDM ◩ Chia vật khảo sát ra n phần tử bằng cách chia các tọa độ tương ứng ra các phần ∆x , ∆y , ∆z . Nhiệt độ của mỗi phần tử được xem là nhiệt độ tại điểm nút của nó 50 . Điểm nút của phần tử bên trong vật là tâm của khối chữ nhật x y zΔ Δ Δ ; nút của phần tử trên biên nằm giữa mặt biên . ◩ chuyển hệ phương trình đạo hàm riêng thành hệ n phường trình vi phân thường cấp 1 bằng cách thay tất cả các đạo hàm theo tọa độ bằng biểu thức sai phân tương ứng ( sai phân toán học ) hoặc bằng cáh viết phương trình cân bằng nhiệt độ tại mỗi nút ( sai phân vật lý ) . ◩ Chuyển n hệ phương trình vi phân thường cấp 1 thành hệ n phường trình đại số bằng cách chia thời gian ra các khoảng τΔ bằng nhau và dùng các phép xấp xỉ đạo hàm theo thời gian ( phương pháp Euler , phương pháp ẩn – Implicit , phương pháp Crank-Nicolson , phương pháp tổng quát ) ◩ Lập dạng ma trận cho hệ phương trình đại số và dùng máy tính để giải 5.2.4 Phạm vi sử dụng FDM ※ Có thể dùng FDM để giải mọi bài toán về khoa học kỹ thuật , trong đó có bài toán truyền nhiệt ổn định và không ổn định , 1,2 hoặc 3 chiều , với các điều kiện vật lý bất kỳ , có hoặc không có nguồn nhiệt ※ Khó áp dụng và kết quả thường không chính xác đối với vật có biên dạng không quy tắc . 5.2.5 Phép sai phân của đạo hàm theo tọa độ 5.2.5.1 Phép sai phân toán học Dưới đây ta chỉ viết sai phân của đạo hàm theo x , còn theo y và z thì tương tự . ◐ Sai phân của dt dx : H5.1 – Hình ảnh của sai phân toán học Khi chọn ∆x đủ nhỏ , có thể thay đạo hàm bởi các dạng sai phân sau : 51 1 0 1 0 t tdt i i dx xxi t tdt i i dx xxi − + = Δ + − − = Δ − ◐ Sai phân của 22d tdx : đạo hàm cấp 2 có thể nhận từ khai triển Taylor , bỏ qua vô cùng bé bậc 4 là 40( )xΔ , ta có : ( )2 1 21 12 2d t t t ti i idx xi = − +− +Δ 5.2.5.2 Phép sai phân vật lý “ Độ tăng nội năng của nút = tổng các dòng nhiệt vào nút – tổng các dòng nhiệt ra khỏi nút ” . H5.2 –Vi phân dV và các dòng nhiệt vào , ra khỏi dV 1 1 1 1 1 1 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) i i je j j ie e e ij ije i i je j j ie e e ij t t y z t t x z t t x y x y z dt C x y z d t t y z t t x z t t x y x y z λ λ λ ρ τ λ λ λ − − − + + + ⎧⎡ ⎤ − Δ Δ + − Δ Δ + − Δ Δ⎪⎢ ⎥Δ Δ Δ⎣ ⎦⎪⎪ − = Δ Δ Δ⎨⎪⎡ ⎤⎪ − Δ Δ + − Δ Δ + − Δ Δ⎢ ⎥⎪ Δ Δ Δ⎣ ⎦⎩ Phép sai phân này thường dùng cho các nút biên 52 5.2.6 Các phương pháp xấp xỉ đạo hàm theo thời gian H5.3 – Xấp xỉ dti dτ Để xấp xỉ dti dτ , ta chia thời gian thành các khoảng τΔ bằng nhau , từ đó tính nhiệt độ , 1i kt + của nút i lúc 1 ( 1)k kτ τ+ = + Δ . 5.2.6.1 Phương pháp Euler , 1 , 2 & 2 (1 ) i i k i k k dt t t d B a B τ τ α τ λ + = + Δ Δ ΔΔ ≤ = + Æ phương pháp này sẽ cho một hệ phương trình đại số dạng tường minh . 5.2.6.2 Phương pháp ẩn – Implicit , 1 , 1 i i k i k k dt t t d τ τ+ + = + Δ , không hạn chế ∆τ Æ thu được một hệ phương trình đại số thuần ẩn . 5.2.6.3 Phương pháp Crank – Nicolson 2 , 1 , 1 1 & 2 (1 ) i i i k i k k k dt dt t t d d a B τ τ τ τ+ + ⎡ ⎤ Δ = + + Δ Δ ≤⎢ ⎥ +⎣ ⎦ Æ thu được một hệ phương trình đại số thuần ẩn . 5.2.6.4 Phương pháp tổng quát , 1 , 1 (1 ) 0 1i ii k i k k k dt dt t t d d ϕ ϕ τ ϕ τ τ+ + ⎡ ⎤ = + − + Δ ≤ ≤⎢ ⎥⎣ ⎦ 53 Æ phương pháp xấp xỉ Euler , Implicit , Crank-Nicolson là các dạng đặc biệt của phương pháp tổng quát , tương ứng φ = 0 , 1 , ½ . Chú ý ‼ Khi chọn bước thời gian ∆τ càng nhỏ thì nghiệm số càng chính xác nhưng khối lượng tính toán càng lớn . ‼ Khi chọn ∆τ phải đảm bảo điều kiện ổn định nghiệm , điều kiện này tùy thuộc phương pháp xấp xỉ thời gian được sử dụng . ‼ Phương pháp Crank-Nicolson cho nghiệm chính xác nhất nhưng hệ phương trình đại số dạng ẩn và phức tạp . 5.2.7 Áp dụng FDM cho bài toán không ổn định một chiều tổng quát 5.2.7.1 Mô hình toán H5.4 – FDM cho bài toán một chiều tổng quát Điều kiện ban đầu : 2 2 (0, )( ) ( , ) [ ( , ) ] ( , 0) ( ) f t ta x t q t x t L t L t x t x f x τ τ λ α τ τλ ⎧ ∂ ∂ =⎪∂ ∂⎪ ∂ −⎪ =⎪∂⎨⎪ ∂ − = −⎪∂⎪⎪ =⎩ 5.2.7.2 Các bước giải ◭ Chia đối tượng ra các phần 3 LΔ = ( bằng nhau ) , đặc trưng bởi bốn phần tử như trên ◭ Chuyển hệ ( )t về hệ phương trình vi phân của dti dτ bằng cách viết phương trình cân bằng nhiệt cho các nút i ( sử dụng sai phân vật lý ) với a CV λ ρ = 54 11 : ( )2 1 22 2 21 ( )1 22 2,3 : ( ) ( )1 1 ( 2 )1 12 44 : ( ) ( )3 3 4 42 2 24 1 23 4 2 dt i W C q t tV d dt a aq t t d dtii V t t t t Ci i i i V d dt ai t t ti i id dt i W C t t t tV fd dt a at t t fd λρ τ τ λ λ λ ρ τ τ ρ α τ α α τ λ λ Δ = ∈ = − − Δ => = − − Δ Δ = ∈ − − − = Δ − +Δ Δ => = − + − +Δ Δ Δ = ∈ = − − − ⎡ ⎤ Δ⎛ ⎞ => = − + +⎜ ⎟⎢ ⎥Δ⎝ ⎠⎣ ⎦ Δ ◭ Đặt B αλ Δ = , ta có hệ phương trình vi phân cấp 1 là 12 2 1 12 1 2 ( 2 2 ) 2 ( 1) ( 2 ) ( 2,3) 2 2(1 ) ( 4) i i i i i i i i i i f dt a a qt t i d dt a t t t i d dt a at t Bt i d τ λ τ α τ λ + − + − ⎧ Δ = − + + =⎪ Δ Δ⎪⎪ = − + =⎨ Δ⎪⎪ ⎡ ⎤ = − + + =⎪ ⎢ ⎥Δ Δ⎣ ⎦⎩ ◭ Chia thời gian ra các τΔ bằng nhau và áp dụng phương trình xấp xỉ theo Euler , để chuyển hệ (t) về hệ phương trình đại số , theo phương trình : , 1 , : ( 2 ), 1 , 1 12 (1 2 ) 2,3, 1 1 1 : ( 2 2 ) 2, 12 , 12 2 1( 2) 2 2 1, 1 1 :3 , 1 dtit ti k i k d k ai V t t t t ti k i k i i i k t Ft F t Ft ii k i i i k a a qi W t t t ti k i k i i t F t t Fq ii k i iF k i W t ti k τ τ τ τλ λ = + Δ + ∀ ∈ = + − + Δ + − +Δ ⎡ ⎤ => = + − + = + − +⎣ ⎦ ⎡ ⎤Δ∀ ∈ = + − + + Δ⎢ ⎥+ +⎣Δ Δ ⎦ Δ⎡ ⎤ => = − + + =⎢ ⎥+ +⎣ ⎦ ∀ ∈ = + 2(1 2 ), 1 2 2 21( 2 ) 2 4, 1 1 a aBt t ti k i i f t F t B t FBt ii k i i fF k α τλ λ λ ⎧ ⎫⎪ ⎪⎡ ⎤ + − + + Δ⎨ ⎬⎢ ⎥ − Δ⎣ ⎦⎪ ⎪⎩ Δ ⎭ ⎡ ⎤Δ Δ⎢ ⎥=> = + − − + = + −⎢ ⎥⎣ ⎦ 55 với ,i kt là nhiệt độ tại nút i lúc k kτ τ= Δ chọn 2 2 2 (1 ) 18 (1 )E L a B a B τ ΔΔ ≤ = + + ◭ Vậy hệ ( )it chuyển thành hệ phương trình đại số sau 2 2 1( 2) 2 21, 1 1 2 1( 2)2, 1 1 2 3 1( 2)3, 1 2 3 4 1( 2 ) 24, 1 3 4 t F t t Fqk F k t F t t tk F k t F t t tk F k t F t B t FBtk fF k λ λ λ ⎧ Δ⎡ ⎤ = − + +⎪ ⎢ ⎥+ ⎣ ⎦⎪⎪ ⎡ ⎤ = + − +⎪ ⎢ ⎥+ ⎣ ⎦⎪⎨ ⎡ ⎤⎪ = + − +⎢ ⎥+⎪ ⎣ ⎦⎪ ⎡ ⎤Δ Δ⎪ = + − − +⎢ ⎥⎪ + ⎣ ⎦⎩ ◭ Lập dạng ma trận cho hệ phương trình đại số trên 1 1 2 2 3 3 4 41 2 2 1 2 2 0 0 11 2 1 0 0* 2 1 00 1 2 1 10 0 2 k k f F qt t Ft t F F t t Ft t Bt B F λ λ λ + ⎛ ⎞⎛ ⎞ −⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠⎜ ⎟ Δ⎛ ⎞⎜ ⎟⎛ ⎞ ⎛ ⎞⎛ ⎞ ⎜ ⎟ −⎜ ⎟⎜ ⎟⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠⎜ ⎟⎜ ⎟ ⎜ ⎟ = + ⎜ ⎟⎜ ⎟⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎛ ⎞ ⎜ ⎟ −⎜ ⎟⎜ ⎟⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎜ ⎟⎝ ⎠⎜ ⎟⎛ ⎞Δ Δ⎜ ⎟− −⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠⎝ ⎠ ◭ Giải hệ phương trình ma trận trên bằng quy tắc Cramer . Nhưng khi n ≥ 4 , nên dùng phương pháp khử Gauss hay Jordan hoặc các phương pháp lặp ( Jacob , Gauss-Seidel …) 5.2.8 Áp dụng FDM cho bài toán thực tế áp chảo philê mực Vật khảo sát là miếng philê mực , ta có thể xem là bản phẳng cổ điển 1D , nhiệt chỉ truyền theo một chiều từ mặt tiếp xúc với chảo lên mặt phía trên . Vì vậy , ta có thể sử dụng phương pháp FDM cho bài toán áp chảo philê mực . 2 aF τΔ= Δ 56 H5.5 – mô hình vật cổ điển Trong bài toán áp chảo philê mực , ta có 2 giai đoạn ₪ Giai đoạn 1 : đột ngột áp mực vào chảo nóng ; mặt dưới sẽ nóng dần lên ; mặt trên vẫn nguội , có nhiệt độ bằng nhiệt độ môi trường . ( 4,0) ft i t= = = nhiệt độ môi trường = const q = nhiệt lượng mà dầu và chảo nóng cấp cho vật = const ₪ Giai đoạn 2 : miếng mực được lật lại ; mặt nguội được làm nóng như giai đoạn 1 ; mặt nóng hướng ra không khí , có một dòng nhiệt tỏa ra từ vật ( 4, ) ft i tτ= Δ ≠ : nhiệt độ của mặt nóng q = nhiệt lượng mà dầu và chảo nóng cấp cho vật = const 5.2.8.1 Lời giải cho giai đoạn 1 ◪ Mô hình toán : 2 2 (0, ) 0( ) ( , ) [ ( , ) ] ( ,0) ( ) t ta x t q t x t L t L t fx t x f x τ τ λ α τ τλ ⎧ ∂ ∂⎪ = ∂⎪ ∂⎪ ∂ −⎪ = =⎨∂⎪ ∂ −⎪ = −⎪∂⎪ = =⎩ K ◪ Gỉai hệ ma trận , với B F τ= = Δ = Δ =K K K K 1 1 2 2 3 3 4 41 2 2 1 2 2 0 0 11 2 1 0 0* 2 1 00 1 2 1 10 0 2 k k f F qt t Ft t F F t t Ft t Bt B F λ λ λ + ⎛ ⎞⎛ ⎞ −⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠⎜ ⎟ Δ⎛ ⎞⎜ ⎟⎛ ⎞ ⎛ ⎞⎛ ⎞ ⎜ ⎟ −⎜ ⎟⎜ ⎟⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠⎜ ⎟⎜ ⎟ ⎜ ⎟ = + ⎜ ⎟⎜ ⎟⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎛ ⎞ ⎜ ⎟ −⎜ ⎟⎜ ⎟⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎜ ⎟⎝ ⎠⎜ ⎟⎛ ⎞Δ Δ⎜ ⎟− −⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠⎝ ⎠ 57 ◪ Kết quả Bảng 5.1 - Kết quả giá trị nhiệt độ ,i kt theo lý thuyết k 0 1 2 3 4 τk = k∆τ t1 t2 t3 t4 5.2.8.2 Lời giải cho giai đoạn 2 ◨ Mô hình toán : 2 2 (0, )( ) ( , ) [ ( , ) ] ( ,0) ( ) t ta x t q t x t L t L t fx t x f x τ τ λ α τ τλ ⎧ ∂ ∂⎪ = ∂⎪ ∂⎪ ∂ −⎪ =⎨∂⎪ ∂ −⎪ = −⎪∂⎪ = =⎩ K ◨ Gỉai hệ ma trận , với B F τ= = Δ = Δ =K K K K 1 1 2 2 3 3 4 41 2 2 1 2 2 0 0 11 2 1 0 0* 2 1 00 1 2 1 10 0 2 k k f F qt t Ft t F F t t Ft t Bt B F λ λ λ + ⎛ ⎞⎛ ⎞ −⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠⎜ ⎟ Δ⎛ ⎞⎜ ⎟⎛ ⎞ ⎛ ⎞⎛ ⎞ ⎜ ⎟ −⎜ ⎟⎜ ⎟⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠⎜ ⎟⎜ ⎟ ⎜ ⎟ = + ⎜ ⎟⎜ ⎟⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎛ ⎞ ⎜ ⎟ −⎜ ⎟⎜ ⎟⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟⎝ ⎠⎜ ⎟⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎜ ⎟⎝ ⎠⎜ ⎟⎛ ⎞Δ Δ⎜ ⎟− −⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠⎝ ⎠ ◨ Kết quả Bảng 5.2 - kết quả giá trị nhiệt độ ,i kt theo lý thuyết k 0 1 2 3 4 τk = k∆τ 0 t1 t2 t3 t4 58 5.3 Giải bài toán bằng phương pháp chồng chất siêu vị Việc tính toán quá trình truyền nhiệt khi áp chảo được thể hiện theo mô hình sau Xem vật phẩm có dạng bản phẳng , đồng nhất , đẳng hướng . H5.6 – Mô hình tính toán cho giai đoạn 1 Áp dụng phương trình Furie : 2 2 t ta τ τ ∂ ∂ = ∂ ∂ Điều kiện : ( , ) 0 0 e1 1 t x t const t t constw t t t constkk f τ τ ⎫ = ⎪= ⎪ = ⎬⎪ = + Δ ⎪⎭ với t f = nhiệt độ không khí trong phòng ( xưởng ) . * Phía tiếp xúc với chảo xem như điều kiện biên loại 1 . * Phía không khí bên trên bề mặt vật thể : xem là điều kiện biên lọai 3 với hệ số cấp nhiệt α2 nào đó . * Có thể giải bài toán này theo phương pháp chồng chất – siêu vị (super - position) : lời giải cuối cùng là kết quả chồng ghép của một bài toán có điều kiện biên loại 1 với bài toán có điều kiện biên loại 3 , trên vật thể dạng thanh nửa giới hạn ( vật thể nằm giữa hai hệ tọa độ ngược chiều nhau : tọa độ điểm x’ ( trên trục 0x’ ) tương ứng với tọa độ x ( trên trục 0x ) với điều kiện x + x’ = δ ( δ là bề dày vật thể ) . 59 5.3.1 Giai đoạn 1 ※ Trước tiên , xét bài toán vói điều kiện biên loại 1 ( theo hệ tọa độ “t-0x’” ) ( ', ) '1 1 1 2 20 1 t x t x xw erf erf t t a aw τ δθ τ τ − −⎛ ⎞ ⎛ ⎞ = = =⎜ ⎟ ⎜ ⎟ − ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ trong đó ' 2 2( ') ( ) a aFox x x τ τ δ = = − - số Furie của bài toán với điều kiện loại 1 . ※ Xét bài toán với điều kiện loại 3 ( trong hệ tọa độ “t-0x” ) ( , )2 0 2 2 2 2e2 0 t x t x xerfc Aerfc a t t a a τ α θ τλτ τ − ⎛ ⎞⎛ ⎞ = = − +⎜ ⎟⎜ ⎟ ⎜ ⎟ − ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ với 2 2 2exp x A a α α τλ λ ⎛ ⎞⎛ ⎞⎜ ⎟ = + ⎜ ⎟⎜ ⎟⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠⎝ ⎠ ※ Vậy lời giải cuối cùng cuối cùng của bài toán để xác định nhiệt độ tức thời là *( , )t x τ với [ ]0;x δ∈ ※ Xét một phân tố m nào đó nằm tại x ( 0 ≤ x ≤ δ ) , có nhiệt dung riêng trung bình là C , nó được nhận nhiệt hoặc thoát nhiệt từ hai bề mặt của vật thể để năng nhiệt độ từ ban đầu to lên nhiệt độ tức thời t*(x,τ) . ◤ Vậy lượng nhiệt ΔQ đó là *( )mC t to− ◤ Nhiệt lượng ΔQi mà từ hai bề mặt vật dẫn đến ( hay thoát đi ) là : ( ) { } ( , )2 ( ', )' 1 * ( , ) ( ', )0 2 0 1 0 Q mC t x tx o Q mC t x tx o mC t t mC t x t t x t τ τ τ τ ⎧ ⎡ ⎤Δ = −⎪ ⎣ ⎦⎨ ⎡ ⎤⎪Δ = −⎣ ⎦⎩ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤⇒ − = − ± −⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ( dấu + khi 2 dòng nhiệt ngược chiều , dấu – khi 2 dòng nhiệt ngược chiều ) ◤ Hay chính là : *( , ) ( ', ) ( , )1 2 0t x t x t x tτ τ τ= − + khi 2 dòng nhiệt cùng chiều *( , ) ( ', ) ( , )1 2t x t x t x toτ τ τ= + − khi 2 dòng nhiệt ngược chiều ※ Nhiệt độ tức thời tại tâm của vật * â2t tt m δ⎛ ⎞ ≡⎜ ⎟⎝ ⎠ chỉ cho phép âtt m ⎡ ⎤≤ ⎣ ⎦ . Đối với thực phẩm thì đó là nhiệt độ làm chín thực phẩm . ※ Nhiệt độ trung bình thể tích của vật 1 *( ) ( , ) 0 t t x dxV δ τ τδ= ∫ 60 5.3.2 Giai đoạn 2 ︾ Đầu giai đoạn 2 , nhiệt độ trong vật thể hình thành là do giai đoạn 1 . Khi vật thể bị trở ( lật lại ) thì mặt nguội áp vào bề mặt truyền nhiệt có tw1const , còn mặt nóng sẽ hướng ra môi trường không khí , coi như có dòng nhiệt S tỏa ra từ vật ( S= const ) . Trong khi đó bề mặt của vật thể tiếp xúc với bề mặt truyền nhiệt dần dần nóng lên theo một quy luật nhất định . Tuy nhiên với khoảng thời gian ngắn thì có thể xem nó nóng lên theo 1 đường thẳng : (0, )t t bnτ τ= + ︾ Sơ đồ nhiệt của bài toán là H5.7 Sơ đồ nhiệt của giai đoạn 2 Điều kiện biên: (0, ) ( ,0)2 ( ons ) t t bn xt x t tn h t S c tx hx τ τ λ ⎧ = +⎪⎪⎪ = + Δ⎨⎪ ∂⎪ =⎪ =∂⎩ Lời giải được cho như sau: 2 ( , ) 12 17 26 2 ( ) 12 17 26 12 17 26 hS bht x t tn a hS bht t tn a t t S bhG G G x h a τ θ θ θλ τ θ θ θλ λ = + Δ + + = + Δ + + ∂ Δ = − − ∂ Trong đó: ( , ) 2( ) os (1 ) exp( )12 01 t x tn A c Fn n nt n τ θ μ η μ − ∞ ⎡ ⎤ = = − −∑ ⎣ ⎦Δ = 61 2( ) .exp( )12 01 212 .sin (1 ) .exp( )01 2 2 21(2 1) ; ; ( 1) ; ; ;02 3 22 t tn B Fn nt n hG C Fn n nt n a xnn A B C Fn n n n hhnn n θ μ μ η μ π τμ η μμ μ ⎧ − ∞⎪ = = −∑ Δ⎪ =⎪ ∞⎪ ⎡ ⎤ = − −∑⎨ ⎣ ⎦Δ⎪ =⎪ +⎪ = − = = − = = =⎪⎩ ( , ) 2( ) 1 .sin (1 ) .exp( )17 01 ( ) 1 2( ) .exp( )17 02 1 217 1 . os (1 ) .exp( )01 2 2 21 1(2 1) ; ; ( 1) ; ( 1) 2 32 t x tn A Fm m mhS m t tn B Fm mhS m G C c Fm m mS m m mm A B Cm m m m mm n λ τ θ η μ η μ λ θ μ λ μ η μ πμ μμ μ ⎧ ⎡ ⎤ − ∞⎣ ⎦⎪ ⎡ ⎤ = = = − − − −∑⎪ ⎣ ⎦ =⎪⎪ − ∞⎪ = = − −∑⎪ =⎨ − ∞ ⎡ ⎤ = − − −∑ ⎣ ⎦ = + + = − = = − = − ⎩ ⎪⎪⎪⎪⎪⎪ ( ) ( ) ( ) 2 2cos (1 ) .exp( )26 2 22 1 1 2.exp( )26 2 3 1 216 1 sin (1 ) exp( ) 1 2 21 1(2 1) ; ( 1) ; ; ( 1) 42 a t t An iFo Foi ibh i i a t tn Fo B Foi ibh i aG C Foi i ibh i i ii A B Ci i i i i i ηθ η μ η μ μ θ μ μ μ η μ πμ μ μ ⎛ ⎞ − ∞⎜ ⎟ = = − + + − −∑⎜ ⎟⎜ ⎟ =⎝ ⎠ ⎛ ⎞ − ∞⎜ ⎟ = = − + −∑⎜ ⎟⎜ ⎟ =⎝ ⎠ − ∞ ⎡ ⎤ = − − − −∑ ⎣ ⎦ = + + = − = − = = − 2 2 iμ ⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩ Ghi chú : ※ Hàm số 22( ) 0 x terf x e dt π − = ∫ là hàm sai số . ※ Hàm số ( ) 1 ( )erfc x erf x= − . 62 ※ Khi áp chảo , người ta thường tiến hành đảo nhanh vật thể để cho bề mặt vật tiếp xúc nhiều hơn với mặt chảo , vật được đốt nóng nhanh và đều hơn . ※ Nếu quá trình đảo đủ nhanh , làm cho bề mặt vật về 2 phía đều bằng nhau thì ta có bài toán với điều kiện loại 1 ở hai mặt 1 2w w et t t const= = = , khi đó lời giải của bài toán sẽ là : Với : + vật được đặt vào hệ tọa độ đối xứng ; tâm vật tại gốc tọa độ . + một nửa bề dày vật : R = δ/2 + 0 2 aF R τ = là thời gian không thứ nguyên . + 2 1( 1)nAn nμ + = − - “ biên độ nhiệt ban đầu “ + (2 1) 2 nn πμ = − Với thời gian xử lý đủ dài ( Fo > 0.2 ) thì chuỗi chỉ còn một số hạng đầu là đáng kể ( với n = 1 ) 5.4 Tiếp cận lời giải của bài toán từ quá trình thực nghiệm Trong phần này , ta sẽ xét đến các yếu tố như : thời gian giữa 2 lần đảo , thời gian thực hiện quá trình , nhiệt độ của các vị trí đã chọn . 5.4.1 Các kết quả của mẻ thứ nhất Bảng 5.3 – kết quả về thời gian của mẻ 1 Lần thí nghiệm Lần đảo thứ k Thời gian giữa 2 lần đảo (s) Thời gian của quá trình đến lần đảo thứ k 1 1 3.43 3.43 2 2.86 6.29 3 4.03 10.32 4 5.11 15.43 5 6.39 21.82 6 13.44 35.26 ( , ) 2cos exp( )010 t t x xe A Fn n nt t Rie τ θ μ μ − ∞ ⎛ ⎞ = = −∑ ⎜ ⎟ − ⎝ ⎠ = ( , ) 2cos exp( )1 1 0 0 0.20 t t x xe A Fnt t Re F τ θ μ μ − ⎛ ⎞ = ≈ −⎜ ⎟ − ⎝ ⎠ > 63 7 12.3 47.56 8 21.35 68.91 9 24.15 93.06 10 4.31 97.37 11 15.27 112.64 12 3.5 116.14 13 9.5 125.64 Tổng thời gian 125.64 2 1 5.9 5.9 2 10.89 16.79 3 14.33 31.12 4 10.5 41.62 5 6.39 48.01 6 9.17 57.18 7 4.96 62.14 8 4.5 66.64 9 3.22 69.86 10 1.23 71.09 Tổng thời gian 71.09 3 1 1.78 1.78 2 1.61 3.39 3 1.73 5.12 4 4.12 9.24 5 3.09 12.33 6 4.87 17.2 7 4.07 21.27 8 7.01 28.28 9 4.21 32.49 10 2.31 34.8 11 4.42 39.22 12 2.66 41.88 13 7.09 48.97 14 1.51 50.48 Tổng thời gian 50.48 5.4.2 Các kết quả của mẻ thứ hai Bảng 5.4 – Kết quả về thời gian của mẻ 2 Lần thí nghiệm Lần đảo thứ k Thời gian giữa 2 lần đảo (s) Thời gian của quá trình đến lần đảo thứ k 1 1 2.63 2.63 2 3.38 6.01 3 2.34 8.35 4 2.12 10.47 5 2.65 13.12 6 3.54 16.66 64 7 3.69 20.35 8 4.01 24.36 9 3.79 28.15 10 1.4 29.55 11 3.4 32.95 12 3.99 36.94 13 2.21 39.15 14 4.49 43.64 15 2.44 46.08 16 4.78 50.86 17 3.46 54.32 18 5 59.32 19 2.85 62.17 20 4.07 66.24 21 9.66 75.9 Tổng thời gian 75.9 2 1 2.45 2.45 2 0.85 3.3 3 1.13 4.43 4 1.35 5.78 5 2.63 8.41 6 1.99 10.4 7 0.69 11.09 8 1.9 12.99 9 2 14.99 10 1.88 16.87 11 1.49 18.36 12 3.03 21.39 13 5.88 27.27 14 3.84 31.11 15 3.19 34.3 16 4.88 39.18 17 6.34 45.52 18 6.29 51.81 19 4.25 56.06 20 2.93 58.99 21 5.73 64.72 22 2.93 67.65 23 3.37 71.02 24 2.76 73.78 25 1.91 75.69 Tổng thời gian 75.69 3 1 1.75 1.75 2 1.42 3.17 3 1.38 4.55 4 1.99 6.54 5 1.73 8.27 6 2.47 10.74 65 7 2.54 13.28 8 1.52 14.8 9 4.96 19.76 10 3.1 22.86 11 9.34 32.2 12 5.51 37.71 13 3.5 41.21 14 10.63 51.84 15 6.28 58.12 16 5.85 63.97 17 2.52 66.49 18 3.6 70.09 19 2.69 72.78 20 4.73 77.51 21 3.34 80.85 22 2.19 83.04 23 4.07 87.11 24 3.02 90.13 Tổng thời gian 90.13 4 1 2.92 2.92 2 0.76 3.68 3 0.74 4.42 4 1.76 6.18 5 1.69 7.87 6 2.03 9.9 7 1.43 11.33 8 1.93 13.26 9 1.78 15.04 10 2.24 17.28 11 4 21.28 12 3.49 24.77 13 4.05 28.82 14 2.25 31.07 15 1.32 32.39 16 2.13 34.52 17 1.88 36.4 18 2.26 38.66 19 5.82 44.48 20 3.52 48 21 4.11 52.11 22 3.44 55.55 23 2.34 57.89 24 2.34 60.23 25 6.9 67.13 26 2.14 69.27 27 4.43 73.7 Tổng thời gian 73.7 66 5.4.5 Các kết quả của mẻ thứ ba Bảng 5.5 – Kết quả về thời gian của mẻ 3 Lần thí nghiệm Lần đảo thứ k Thời gian giữa 2 lần đảo (s) Thời gian của quá trình đến lần đảo thứ k 1 1 1.84 1.84 2 1.52 3.36 3 1.04 4.4 4 1.33 5.73 5 1.08 6.81 6 1.4 8.21 7 1.6 9.81 8 0.55 10.36 9 2.44 12.8 10 1.15 13.95 11 2.71 16.66 12 1.27 17.93 13 3.62 21.55 14 4.3 25.85 15 1.15 27 16 11.45 38.45 17 8.02 46.47 18 3.46 49.93 19 2.14 52.07 20 6.43 58.5 21 2.13 60.63 22 3.71 64.34 23 2.07 66.41 24 2.4 68.81 25 2.07 70.88 26 3.45 74.33 27 2 76.33 28 1.46 77.79 29 3.33 81.12 30 7.67 88.79 31 2.9 91.69 32 3.98 95.67 Tổng thời gian 95.67 2 1 1.86 2 2.32 1.86 3 0.97 4.18 4 2.05 5.15 5 1.7 7.2 6 11.86 8.9 7 7.81 20.76 8 14.3 28.57 67 9 5.02 42.87 10 16.52 47.89 11 5.28 64.41 12 18.67 69.69 13 3.54 88.36 Tổng thời gian 91.9 91.9 3 1 1.12 2 1.67 1.12 3 1.82 2.79 4 3.46 4.61 5 25.25 8.07 6 19.37 33.32 7 6.84 52.69 8 11.18 59.53 9 7.7 70.71 10 8.4 78.41 11 7.73 86.81 12 13.62 94.54 13 5.78 108.16 Tổng thời gian 113.94 113.94 68 6. NHẬN XÉT – ĐÁNH GIÁ – SO SÁNH KẾT QUẢ GIỮA LÝ THUYẾT VÀ THỰC NGHIỆM 6.1 Nhận xét kết quả thực nghiệm 6.1.1 Các nhận xét về mặt cảm quan Đối với mẻ thứ nhất , có kích thước các miếng philê mực là 25x2.5x0.2 (cm) , đa số các miếng philê đều có màu vàng đều , giòn và săn chắc , mùi thơm ngọt ; khi ăn có vị mặn của muối ( do gia vị ) , và vị ngọt từ thịt . Đối với mẻ thứ hai , có kích thước cá miếng philê mực to hơn 35x3x0.3 (cm) , các miếng cũng có màu vàng đều , mềm , thịt săn chắc nhưng chưa đủ giòn , một số miếng khác bị dai và còn trắng ở một số vị trí ; có mùi thơm ; khi ăn có vị ngọt . Đối với mẻ thứ ba , có kích thước các miếng philê mực 45x4.5x0.4 (cm) , tỉ lệ thành phẩm khoảng 70% , sản phẩm có màu vàng đều , thịt săn chắc , hơi mềm và giòn ít , phần còn lại có màu vàng không đều , thịt hơi dai ; có mùi thơm ; khi ăn có ngọt và hơi mặn . Bảng 6.1 – Tóm tắt các kết quả của 3 mẻ thí nghiệm Tỉ lệ thành phẩm Cấu trúc sản phẩm Đặc tính cảm quan của sản phẩm Mẻ 1 50% Thịt chắc Có dạng phẳng , nhưng cong lên ở các cạnh Có màu vàng đều Mùi thơm ngọt Vị ngọt của thịt và hơi mặn của gia vị Thịt giòn Mẻ 2 70% Thịt săn chắc Có màu vàng , một số vị trí vẫn còn trắng Mùi thơm ngọt Vị ngọt của thịt Thịt giòn , một số miếng khác hơi dai Mẻ 3 70% Thịt săn chắc , hơi mềm Có màu vàng đều , một số miếng philê khác có màu vàng không đều . Mùi rất thơm Vị ngọt của thịt Thịt hơi mềm và giòn ít , một số miếng khác hơi dai 6.1.2 Đánh giá , cho điểm về mặt cảm quan ◩ Hội đồng cảm quan gồm 5 người . ◩ Sử dụng hệ 4 bậc ( là màu , mùi , vị và trạng thái ) , gồm 6 điểm cho từ thấp lên cao theo mức độ . ◩ Tổng điểm là 24 69 Bảng 6.2 – Đánh giá cảm quan của mẻ 1 Chỉ tiêu chất lượng Tổng Màu Mùi Vị Trạng thái Điểm của các thành viên 1 5 4 3 4 2 4 4 4 3 3 5 6 4 4 4 5 5 4 5 5 4 5 5 4 Tổng điểm 23 24 20 20 Điểm trung bình 4.6 4.8 4 4 Hệ số quan trọng 0.8 1.2 1.6 0.4 4 Điểm có trọng lượng 3.68 5.76 6.4 1.6 17.44 Bảng 6.3 – Đánh giá cảm quan của mẻ 2 Chỉ tiêu chất lượng Tổng Màu Mùi Vị Trạng thái Điểm của các thành viên 1 5 4 5 4 2 5 6 4 3 3 4 6 4 4 4 5 5 5 5 5 5 5 5 4 Tổng điểm 24 26 23 20 Điểm trung bình 4.8 5.2 4.6 4 Hệ số quan trọng 0.8 1.2 1.6 0.4 4 Điểm có trọng lượng 3.84 6.24 7.36 1.6 19.04 Bảng 6.4 – Đánh giá cảm quan của mẻ 3 Chỉ tiêu chất lượng Tổng Màu Mùi Vị Trạng thái Điểm của các thành viên 1 6 6 5 4 2 4 5 4 3 3 3 6 5 4 4 4 5 6 5 5 5 5 5 5 Tổng điểm 22 27 25 21 Điểm trung bình 4.4 5.4 5 4.2 Hệ số quan trọng 0.8 1.2 1.6 0.4 4 Điểm có trọng lượng 3.52 6.48 8 1.68 19.68 6.1.3 So sánh kết quả giữa các mẻ Dựa vào tính chất cảm quan và điểm có trọng lượng , ta có thể kết luận quy trình chế biến ở mẻ 3 cho kết quả tốt nhất . Có nhiều lý do để giải thích kết luận này , có thể bằng các yếu tố khách quan , hoặc bằng các yếu tố chủ quan , hoặc cà hai . Trên cơ sở các yếu tố khách quan , các thông số ta lựa chọn cho mẻ 3 là tốt nhất như về bề dày nguyên liệu ( bằng 3 mm ) , về hệ số dẫn nhiệt của loại chảo ta sử dụng ( λ của inox bằng ) , về loại dầu ta dùng ( dầu Tường An ) , etc . 70 Trên cơ sở các yếu tố chủ quan , các thao tác tiến hành thực nghiệm , độ lớn – nhỏ của lửa , thời điểm cho mực vào chảo ( thời điểm bắt đầu ) , số lần đảo , thời gian tiến hành thí nghiệm , etc. cũng ảnh hưởng đến kết quả thực nghiệm . Điều này phụ thuộc vào kinh nghiệm , tay nghề của người trực tiếp áp chảo . Có thể thấy , kết quả của mẻ sau tốt hơn kết quả của mẻ trước , một phần cũng do rút kinh nghiệm từ những mẻ trước đó . 6.2 So sánh kết quả giữa phương pháp FDM với phương pháp chồng chất siêu vị