So sánh đặc tính đông khô của một vài loại cá hồi Thái Bình Dương

 TẠP CHÍ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ CÁC TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT  SỐ 70 - 2009 
111 
SO SÁNH ĐẶC TÍNH ĐÔNG KHÔ CỦA MỘT VÀI LOẠI CÁ HỒI THÁI BÌNH DƯƠNG 
COMPARISON OF FREEZE-DRYING PROPERTIES OF A FEW PACIFIC SALMON SPECIES 
Nguyễn Xuân Duy 
Trường Đại học Nha Trang 
TÓM TẮT 
Đặc tính đông khô của ba loại cá hồi Thái Bình Dương bao gồm Pink Salmon (PS), Sockeye 
Salmon (SS) và Chum Salmon (CS) đã được nghiên cứu. Kết quả cho thấy có một sự khác nhau về 
đặc tính đông khô cho ba loại cá hồi trên. Động học tách nước chỉ ra trong 7 giờ đầu của quá trình 
đông khô, sự tách nước của PS dễ dàng hơn so với SS và CS. Tuy nhiên, từ sau 7 giờ trở đi, sự tách 
nước hầu như giống nhau và tiệm cận đến giá trị hàm ẩm không đổi khoảng 4,56%. Nghiên cứu về sự 
thay đổi cấu trúc của sản phẩm trong quá trình đông khô cho thấy Sockeye Salmon có cấu trúc cứng 
nhất, tiếp đến là Chum Salmon và Pink Salmon. Màu sắc của sản phẩm cũng thay đổi trong quá trình 
đông khô. Giá trị của màu đỏ (a) và màu vàng (b) có xu hướng giảm trong khi đó màu trắng (L) lại 
tăng. 
Từ khóa: đông khô, cấu trúc, tách nước và cá hồi 
ABSTRACT 
Freze-drying properties (FDP) of three pacific salmon species including Pink Salmon (PS), 
Sockeye Salmon (SS), and Chum Salmon (CS) are investigated. Results showed that there was a 
difference in FDP of three species above. Kinetic dehydration indicated during first 7-hours of freeze-
drying (FD), PS’s dehydration was done easier than SS and CS. However, after 7 hours, dehydration 
was the same and reached approximately 4.56%. Research in textural changes during FD revealed 
Sockeye Salmon has the biggest hardness, next Chum Salmon and Pink Salmon. Product color 
changed during FD. a and b value decreased meanwhile L value increased. 
Keywords: freeze-drying, texture, dehydration and salmon 
I. GIỚI THIỆU 
Kỹ thuật làm khô thực phẩm là một quá 
trình chế biến lâu đời dùng để bảo quản Thực 
phẩm. Có nhiều phương pháp làm khô thực 
phẩm đã được biết đến. Làm khô bằng không 
khí nóng để tách nước cho sản phẩm đã được sử 
dụng rộng rãi. Tuy nhiên, chất lượng của sản 
phẩm giảm một cách đáng kể so với nguyên 
liệu ban đầu. Đông khô được biết đến như là 
một kỹ thuật làm khô thực phẩm dựa vào sự 
tách nước bằng sự thăng hoa của các tinh thể 
nước đá trong sản phẩm đông lạnh. Qúa trình 
đông khô được thực hiện ở nhiệt độ và áp suất 
thấp nên hầu như hạn chế sự hư hỏng do các 
phản ứng hóa sinh và vi sinh gây ra. Chất lượng 
sản phẩm được bảo vệ một cách tốt nhất C.Ratti 
(2001). 
Tuy nhiên, trong quá trình đông khô cũng 
diễn ra một số biến đổi nhất định đối với sản 
phẩm. Những biến đổi này có thể dẫn đến một 
số thay đổi nào đó lên thành phẩm cuối cùng. 
Vấn đề đặt ra là hiểu được những biến đổi của 
sản phẩm trong quá trình đông khô để kiểm soát 
quá trình một cách tốt nhất. Mục tiêu của 
nghiên cứu này là so sánh đặc tính đông khô 
của ba loại cá hồi Thái Bình Dương (Pink 
Salmon, Sockeye Salmon và Chum Salmon) 
bao gồm động học tách nước, sự thay đổi cấu 
trúc và sự thay đổi màu sắc của sản phẩm trong 
quá trình đông khô để từ đó kiểm soát quá trình 
đông khô tốt hơn. 
II. NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 
NGHIÊN CỨU 
Nguyên liệu được mua từ các công ty chế 
biến thủy sản địa phương, vận chuyển về trung 
tâm công nghiệp thủy sản thuộc đại học Alaska 
Fairbanks để xử lý fillet, lạng da, bao gói trong 
túi PA hút chân không và được cấp đông ở 
nhiệt độ – 40oC trong 2,5 – 3 giờ. Sau đó được 
bảo quản trong kho - 30oC cho đến khi sử dụng. 
Các miếng fillet cá hồi không da đông lạnh 
được xử lý cắt thành những miếng nhỏ hình lập 
phương, kích thước 5 x 5 x 5 mm (1) trong 
điều kiện lạnh dưới 4oC để tránh các miếng cá 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ CÁC TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT  SỐ 70 - 2009 
112 
bị rã đông. Đông khô được thực hiện trong thiết 
bị cấp đông Virtis (Freze Drier Virtis, model 50 
ES, USA) theo phương pháp được mô tả bởi 
Duy X. N and others (2008) [3]. 
Nghiên cứu động học của quá trình tách 
nước được thực hiện bằng cách lấy sản phẩm ra 
tại những thời điểm nhất định trong quá trình 
đông khô để xác định độ ẩm và hoạt độ nước. 
Đường cong thể hiện mối quan hệ giữa hàm 
lượng ẩm và thời gian được dùng để mô tả động 
học của quá trình tách nước. Hiệu suất của quá 
trình bằng tỷ số giữa khối lượng sản phẩm thu 
được sau khi đông khô với khối lượng ban đầu 
của sản phẩm trước khi đông khô. Sự thay đổi 
màu sắc của sản phẩm được xác định bằng máy 
xác định màu Colormeter Minolta CR-300, 
Japan. Màu sắc được thể hiện bởi ba giá trị L: 
màu trắng (whiteness), a: màu đỏ (redness) và 
b: màu vàng (yellowness). Tất cả ba đại lượng 
này không có đơn vị. 
Độ ẩm xác định theo phương pháp 
AOAC (1990), hoạt độ nước sử dụng máy đo 
hoạt độ AquaLab, USA. 
Xác định cấu trúc bằng máy đo cấu trúc 
Texture Analyser (TA) model TA-HDi, 
England. Với các thông số cài đặc như sau: xác 
định bằng lực nén, cực dò tự động trở về vị trí 
ban đầu sau khi thực hiện lực nén, tốc độ cực 
dò trước khi nén 4 mm/s, tốc độ nén 2 mm/s, 
tốc độ di chuyển cực dò sau khi nén xong 4 
mm/s, khoảng cách di chuyển của cực dò 20 
mm, tải trọng đầu dò 5 kg, trigger type 5g, PSS 
200, và đầu dò hình trụ bằng nhựa đường kính 
25 mm. 
Các phép thử được thực hiện trong 3 lần 
và kết quả cuối cùng được thể hiện là trung 
bình của 3 lần lặp lại. Một số phép thử có số lần 
lặp lại nhiều hơn sẽ được ghi chú riêng. Số liệu 
được phân tích bằng phần mềm Statistica Vol. 
8.0 (Stasoft Inc., Tulsa, AZ). Kiểm định 
Turkey’s HSD (p<0,05) được thực hiện sau 
phép phân tích ANOVA để kiểm chứng lại sự 
khác nhau của các kết quả thu được với mức tin 
cậy 95%. 
III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO 
LUẬN 
3.1. Động học tách nước 
Hình 1 và 2 thể hiện động học tách nước 
trong quá trình đông khô. Hình 1 trình bày mối 
quan hệ giữa hàm ẩm (g nước/100 g chất khô) 
của sản phẩm theo thời gian đông khô, còn hình 
2 cũng thể hiện mối quan hệ này nhưng đơn vị 
của hàm ẩm là %. Kết quả nghiên cứu về động 
học tách nước có thể được chia làm ba giai 
đoạn: giai đoạn 1: trong khoảng 7 giờ đầu; giai 
đoạn 2: từ 7 – 8,5 giờ và giai đoạn 3 từ 8,5 – 11 
giờ. Trong giai đoạn đầu, hàm lượng ẩm giảm 
rất nhanh. Hàm lượng ẩm của PS giảm nhanh 
nhất, tiếp đến là SS và cuối cùng là CS. Trong 
giai đoạn này sở dĩ hàm lượng ẩm giảm nhanh 
chóng là bởi vì hàm lượng ẩm của nguyên liệu 
còn ở mức cao. Hơn nữa, trong giai đoạn này 
quá trình tách nước được thực hiện trong hai 
bước ở nhiệt độ thấp - 40oC và - 30oC kết hợp 
với áp suất thấp 40 mTorr nên quá trình thăng 
hoa của các tinh thể nước đá diễn ra rất mạnh. 
Đây cũng là giai đoạn tách nước chính trong 
quá trình đông khô sản phẩm. Điều này còn có 
thể được kiểm chứng thông qua việc quan sát 
sự hình thành các tinh thể nước đá bám trên dàn 
lạnh rất nhiều và dày. Sự khác nhau trong trong 
quá trình tách nước của ba nguyên liệu là PS, 
SS và CS có thể là vì có sự khác nhau về thành 
phần hóa học và đặc điểm cấu trúc của cơ thịt. 
PS có hàm lượng nước ban đầu thấp nhất, kế 
đến là SS và CS có hàm lượng nước cao nhất ở 
mức 70,2; 70,85 và 73,15% theo thứ tự. Ngoài 
ra, PS cấu trúc cơ thịt lỏng lẻo hơn SS và CS. 
Trong suốt giai đoạn đầu tách nước, hàm lượng 
nước còn lại trong sản phẩm luôn diễn ra theo 
đúng thứ tự trên. Điều này có nghĩa là hàm 
lượng nước còn lại của CS luôn cao hơn hai 
mẫu còn lại. Tại thời điểm 7 giờ hàm lượng ẩm 
của CS, SS và PS theo thứ tự là 30,62; 30,41 và 
20,62 %. 
Trong giai đoạn hai, sự tách ẩm cũng 
diễn ra theo đúng quy luật như trong giai đoạn 
một nhưng tốc độ bắt đầu chậm lại là bởi vì lúc 
này hàm lượng ẩm trong nguyên liệu thấp dần 
và nhiệt độ đông khô lúc này tăng lên từ 10 đến 
30
 o
C vì vậy tốc độ thăng hoa của tinh thể nước 
đá diễn ra chậm lại. Ngoài ra, sự tách nước 
chậm lại trong giai đoạn này còn có thể là do 
các tinh thể nước đá ở sâu bên trong cấu trúc 
thực phẩm, tập trung ở trung tâm sản phẩm nên 
cần có thời gian để những tinh thể nước đá này 
nhận nhiệt và cần có thời gian để dịch chuyển 
ra bề mặt ngoài của sản phẩm để thực hiện quá 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ CÁC TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT  SỐ 70 - 2009 
113 
trình thăng hoa. Tại thời điểm 8,5 giờ hàm ẩm 
tương ứng của CS, SS và PS là 7,38; 7,92 và 
8,40%. 
Quá trình tách nước gần như đạt bảo hòa 
trong giai đoạn ba, hàm lượng ẩm gần như 
không giảm nữa và đạt giá trị trung bình 4,56% 
cho cả ba đối tượng nguyên liệu. Điều này bởi 
vì trong giai đoạn này chủ yếu tách lượng nước 
liên kết còn lại trong sản phẩm, với nhiệt độ 
dao động trong khoảng 0 đến 25 oC không thể 
tách triệt để lượng nước liên kết còn lại trong 
sản phẩm được. Nếu muốn tách lượng nước liên 
kết này cần nâng nhiệt độ và kéo dài thêm thời 
gian tách nước. Tuy nhiên, điều này không khả 
thi vì ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, chi 
phí năng lượng và kéo dài thời gian FD. 
3.2. Sự thay đổi cấu trúc trong quá trình 
đông khô 
Sự thay đổi về độ cứng và giá trị năng 
lượng của sản phẩm trong quá trình đông khô 
được thể hiện trong hình 3 và 4. Nhìn chung, độ 
cứng của sản phẩm tăng dần trong quá trình 
đông khô. Trong giai đoạn từ 0 giờ đến 8 giờ, 
độ cứng của sản phẩm tăng rất nhanh, từ 42; 49 
và 51 g/g lên 3703; 3872 và 4392 g/g đối với 
PS; SS và CS theo thứ tự. Nhưng sau đó, từ 8 
giờ đến 9,5 giờ có một sự khác nhau giữa 
chúng. Trong khi độ cứng của SS tiếp tục tăng 
và đạt giá trị cực đại 5382 g/g ở 9,5 giờ thì PS 
và CS có sự dao động lên xuống không ổn định. 
Trong giai đoạn này có thể thấy rằng độ cứng 
của SS là lớn nhất tiếp đến là CS và PS. Cấu 
trúc của sản phẩm đạt được tốt nhất trong giai 
đoạn này. Vì vậy, nên kết thúc quá trình đông 
khô trong giai đoạn này. Từ 9,5 giờ trở đi độ 
cứng của cả ba loại cá hồi đền có xu hướng 
giảm là bởi vì trong giai đoạn này hàm lượng 
ẩm rất thấp khoảng 4,56%, sản phẩm có cấu 
trúc xốp và giòn vì vậy độ cứng của sản phẩm 
giảm. Không nên kết thúc quá trình đông khô 
trong giai đoạn này. Những xu hướng trên cũng 
diễn ra tương tự đối với giá trị năng lượng. 
Hình 1. Động học tách nước trong quá trình đông 
khô tính theo hàm lượng chất khô 
Hình 2. Động học tách nước trong quá trình đông 
khô tính theo % hàm ẩm 
Hình 3. Sự thay đổi độ cứng trong quá trình FD Hình 4. Sự thay đổi giá trị năng lượng trong quá 
trình FD 
* Ghi chú: Mỗi phép thử được thực hiện 20 lần lặp lại và kết quả thể hiện là giá trị trung bình. 
0 h 7 h 8 h 8.5 h 9 h 9.5 h 9.75 h 10 h 11 h
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
210
220
230
240
250
260
270
280
 Pink salmon
 Sockeye salmon
 Chum salmon
H
àm
 l
ư
ợ
n
g
 ẩ
m
 (
g
 H
2
O
/1
0
0
g
 c
h
ất
 k
h
ô
) 
Thời gian đông khô (giờ) 
0 h 7 h 8 h 8.5 h 9 h 9.5 h 9.75 h 10 h 11 h
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
75
80
 Pink salmon
 Sockeye salmon
 Chum salmon
H
àm
 l
ư
ợ
n
g
 ẩ
m
 (
%
) 
Thời gian đông khô (giờ) 
0h 7 h 8 h 8.5 h 9 h 9.5 h 9.75 h 10 h 11h
-500
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
5500
6000
 Pink salmon
 Sockeye salmon
 Chum salmon
L
ự
c 
n
én
 c
ự
c 
đ
ại
 (
g
/g
) 
0h 7 h 8 h 8.5 h 9 h 9.5 h 9.75 h 10 h 11h
-500
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
5500
6000
6500
7000
7500
8000 Pink salmon
 Sockeye salmon
 Chum salmon
G
iá
 t
rị
 n
ăn
g
 l
ư
ợ
n
g
 n
én
 (
sg
/g
) 
Thời gian đông khô (giờ) Thời gian đông khô (giờ) 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ CÁC TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT  SỐ 70 - 2009 
114 
3.3. Sự thay đổi màu sắc trong quá trình 
đông khô 
Trong quá trình đông khô, màu sắc của 
sản phẩm bị thay đổi (hình 5, 6 và 7). Đối với 
màu đỏ (hình 6), SS có giá trị màu đỏ lớn nhất 
đồng thời sự giảm của giá trị này trong quá 
trình FD cũng lớn nhất từ 27 xuống 20 sau 7 
giờ trong khi đó PS và CS có sự giảm nhẹ giá 
trị a trong giai đoạn này từ 9,7 và 11,6 xuống 
8,8 và 8,5 theo thứ tự. Từ 7 giờ trở đi, giá trị a 
được giữ ổn định, SS dao động xung quanh giá 
trị 20, PS dao động xung quanh giá trị 8 còn 
CS là 10. Đối với giá trị L (hình 5), giá trị này 
đều tăng đối với PS, SS và CS tới 8,5 giờ, 
nhưng sau đó có sự dao động nhẹ nhưng xu 
hướng chung là tăng trong quá trình đông khô 
điều này bởi vì khi đông khô, sản phẩm được 
tách nước sẽ trở nên trắng hơn. Hình 7 cho 
thấy giá trị b giảm đều trong quá trình FD cho 
cả ba nguyên liệu. Tuy nhiên, có một sự tăng 
nhẹ giá trị này đối với PS từ 9,5 giờ trở đi đều 
này là bởi vì các quá trình làm khô thường làm 
cho sản phẩm có xu hưởng chuyển sang màu 
vàng. Còn đối với SS và CS thì sự tăng lên của 
gái trị b sau 9,5 giờ không rõ ràng. 
Hình 5. Chỉ số màu trắng (L) Hình 6. Chỉ số màu đỏ (a) Hình 7. Chỉ số màu vàng (b) 
IV. KẾT LUẬN 
Từ kết quả nghiên cứu về động học tách 
nước của ba loài cá hồi Thái Bình Dương cho 
thấy nên kết thúc quá trình đông khô trong 
khoảng 9 – 9,5 giờ sẽ cho sản phẩm có chất 
lượng tốt nhất. Độ cứng của sản phẩm tăng 
đáng kể trong giai đoạn đầu của quá trình tách 
nước, sau đó đạt được cấu trúc tốt nhất trong 
giai đoạn tiếp theo, nhưng nếu kéo dài thêm 
thời gian tách nước sang giai đoạn ba thì độ 
cứng giảm, sản phẩm bị giòn và tăng chi phí 
năng lượng. Hơn nữa, việc kéo dài thêm thời 
gian đông khô sẽ không hiệu quả vì hàm lượng 
ẩm trong sản phẩm đã đạt mức bảo hòa, khó 
tách thêm ẩm được nữa. 
LỜI CẢM ƠN 
Xin chân thành cảm ơn tới TS. Chuck 
Crapo, TS. Alexandra Oliveira, School of 
Fishery and Ocean Science, University of 
Alaska Fairbanks, USA vì những cố vấn về 
chuyên môn, đồng thời gửi lời cảm ơn tới 
FITC, University of Alaska Fairbanks, USA đã 
tạo điều kiện cho tôi thực hiện nghiên cứu này. 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
1. Alejandro Marabi and I Sam Saguy; Effect of porosity on rehydration of dry food particulates; 
Journal of the Science of Food and Agriculture 84: 1105-1110, 2004. 
2. C. Ratti; Hot air and freeze-drying of high-value foods: A review; Journal of Food Engineering 
49: 311-319, 2001. 
0h 
7 h 
8 h 
8.5 h 
9 h 
9.5 h 
9.75 h 
10 h 
11 h 
-10 
0 
10 
20 
30 
40 
50 
60 
70 
80 
90 
0h 
7 h 
8 h 
8.5 h 
9 h 
9.5 h 
9.75 h 
10 h 
11 h 0h 
7 h 
8 h 
8.5 h 
9 h 
9.5 h 
9.75 h 
10 h 
11 h 
 Pink Salmon 
 Sockeye Salmon 
 Chum Salmon 
 Pink Salmon 
 Sockeye Salmon 
 Chum Salmon 
 Pink Salmon 
 Sockeye Salmon 
 Chum Salmon 
 TẠP CHÍ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ CÁC TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT  SỐ 70 - 2009 
115 
3. Duy Xuan Nguyen, Charles A. Crapo and Alexandra C.M. Oliveira; Development of freeze dried 
product from Alaska pink salmon (Oncorhynchus gorbuscha) fillets; Institute of Food 
Technology 2009 presentation, California, USA 2008. 
4. Edinara Adelaide Boss, Rubebs Maciel Filho, Eduardo Coselli Vasco de Toledo (2004); Freeze 
drying process: real time model and optimization; Chemical Engineering and Processing 43: 
1475-1485, 2004. 
5. Eikevik, T.M., Strommen, I., Alves-Filho, O., Hemmingsen, A.K.T.; Effect of operating conditions 
on atmospheric freeze dried Cod fish; IADC 2005-3nd Inter-American Drying Confrence, August 
21-23, 2005. 
6. Hayashi Y., Kobayyashi N., Katayama K.; Characteristics of vacuum freeze-drying; Heat transfer, 
Japanese research Vol.2, Issue 1, 71-80, 1973. 
7. Jun Xiang, Jeffery M. Hey, Volker Liedtke, D.Q. Wang; Investigation of freeze-drying 
sublimation rates using a freeze–drying microbalance technique; International journal of 
pharmaceutics 279 (2004) 95-105, 2004. 
8. Jose I. Lombrana, Carlos De Elvira & Maria C. Villaran; Analysis of operating strategies in the 
production of special foods in vials by freeze drying; International Journal of Food Science and 
Technology 1997, 32, 107-115, 1997. 
9. Jan Stawczyk amd others; Kinetics of atmospheric freeze-drying of apple; Transp Porous Med 
2007 66: 159-172, 2007. 
10. Joseph Haddad and others; A study of dehydration of fish using successive pressure drop (DDS) 
and controlled instantanceous pressure drop (DIC); Drying Technology Vol. 22, No. 3, pp.457-
478, 2004. 
11. Laetitia Meda and Cristina Ratti; Rehydration of freeze-dried strawberries at varying 
temperatures; Journal of Food Process Engineering 24: 233-246, 2005 . 
12. M. K. Krokida, V. T. Karathanos 8: Z. B. Maroulis; Effect of freeze-drying conditions on 
shrinkage and Porosity of Dehydrated Agricultural Products; Journal of Food Engineering 35, 
369-380, 1998. 
Địa chỉ liên hệ: Nguyễn Xuân Duy - Email: duy.ntu.edu@gmail.com 
Bộ môn Công Nghệ Chế Biến Thủy sản, Khoa Chế Biến 
Trường Đại học Nha Trang