NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ CÔNG NGHỆ ẢNH HƯỞNG TỚI KHẢ NĂNG TẠO GEL VÀ PHÂN HỦY PROTEIN TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT SURIMI TỪ CÁ NƯỚC NGỌT. LUẬN VĂN THẠC SĨ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRẦN VĂN HÙNG NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ CÔNG NGHỆ ẢNH HƯỞNG TỚI KHẢ NĂNG TẠO GEL VÀ PHÂN HỦY PROTEIN TRONG QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT SURIMI TỪ CÁ NƯỚC NGỌT Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : PGS TS PHẠM CÔNG THÀNH Hà Nội – Năm 2011 Luận văn thạc sĩ khoa học Trần Văn Hùng ================================================================================ LỜI CẢM ƠN Qua thời gian làm luận văn tốt nghiệp, với cố gắng, nỗ lực phấn đấu, tơi hồn thành đề tài Qua xin gửi lời cảm ơn tới thầy cô Viện Công nghệ Sinh học Công nghệ thực phẩm, thầy cô môn Công nghệ thực phẩm tạo điều kiện giúp đỡ suốt trình học tập thời gian làm đề tài Tôi xin chân thành cảm ơn thầy cô cán phịng thí nghiệm Bộ mơn Sau thu hoạch, Bộ mơn Hóa sinh tận tình hướng dẫn tơi suốt q trình làm thí nghiệm Đặc biệt, tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Phạm Cơng Thành tận tình truyền đạt kiến thức trình học tập trực tiếp hướng dẫn, bảo kinh nghiệm quý báu đồng thời ln ln động viên để tơi hồn thành tốt đề tài Xin cảm ơn toàn thể bạn sinh viên thực tập phịng thí nghiệm cung cấp tài liệu nhiệt tình giúp đỡ, động viên Học viên Trần Văn Hùng ====================================================================== Luận văn thạc sĩ khoa học Trần Văn Hùng ================================================================================ LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn kết nghiên cứu thân thực với cộng tác đồng nghiệp Những số liệu đưa hoàn toàn trung thực không vi phạm quyền tác giả khác Học viên Trần Văn Hùng ====================================================================== Luận văn thạc sĩ khoa học Trần Văn Hùng ================================================================================ DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT FAO (Food and Agriculture Organization) Tổ Chức Lương Nông Liên Hiệp Quốc EU (European Union) Liên minh Châu Âu LPG Lực phá vỡ gel TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam ====================================================================== Luận văn thạc sĩ khoa học Trần Văn Hùng ================================================================================ DANH MỤC CÁC BẢNG STT Tên bảng Bảng 3.1 Kết nghiên cứu thành phần hóa học tính chất thịt cá nước Trang 35 36 Bảng 3.2.1 Kết nghiên cứu ảnh hưởng trình rửa ảnh hưởng đến hiệu suất chất lượng surimi Bảng 3.2.2 Kết nghiên cứu ảnh hưởng số lần rửa đến chất lượng surimi Bảng 3.2.3.a Kết ảnh hưởng thời gian nhiệt độ ủ 40 42 đến khả tạo gel surimi 10 11 12 13 14 15 Bảng 3.2.3.b Ảnh hưởng nhiệt độ thời gian ủ tới khả tạo gel surimi Bảng 3.2.4 Ảnh hưởng hàm lượng muối đến chất lượng gel surimi Bảng 3.2.5 Ảnh hưởng chất chống oxy hóa (Axit Ascorbic) đến khả tạo gel surimi Bảng 3.3.1.a Ảnh hưởng thời gian bảo quản đến phân hủy protein thịt cá mẫu cá tách bỏ thịt đỏ Bảng 3.3.1.b Ảnh hưởng thời gian bảo quản nguyên liệu đến phân hủy protein thịt cá mẫu cá không tách thịt đỏ 45 Bảng 3.3.2 Ảnh hưởng phân hủy protein tới chất lượng surimi Bảng 3.3.3 Ảnh hưởng nhiệt độ thời gian ủ đến phân hủy protein (mM Oligopeptide/g) Bảng 3.5 Thành phần hóa học tiêu chất lượng Surimi cá Mè Bảng 3.6.1.1 Ảnh hưởng hàm lượng tinh bột đến chất lượng sản phẩm surimi dạng sợi Bảng 3.6.1.2 Ảnh hưởng chế độ ủ tới khả tạo sợi Bảng 3.6.1.3 Đánh giá thị hiếu người tiêu dùng 53 47 49 50 51 56 65 66 67 68 ====================================================================== Luận văn thạc sĩ khoa học Trần Văn Hùng ================================================================================ DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ STT Tên hình, đồ thị, sơ đồ Trang Hình 1: Ảnh chụp kính hiển vi điện tử phóng to hai 16 loại bột nhuyễn làm surimi có khơng có mặt NaCl Ảnh bên trái bột nhuyễn surimi cá thu xay thịt cá với NaCl 25 phút, ảnh bên phải ảnh bột nhuyễn khơng có NaCl Hình 2: Sự tạo thành actomyosin từ tơ cơ: A: Sợi actin, M: 17 Myosin Hình 3: Cá mè trắng Việt Nam 29 Hình 4: Máy đo cấu trúc Tensilon RT-125 33 Đồ thị 1: Biến đổi độ ẩm tỷ lệ nước/cá khác 37 Đồ thị 2: Biến đổi hàm lượng protein tỷ lệ nước/cá khác 38 Đồ thị 3: Biến đổi độ trắng tỷ lệ nước rửa khác 39 Đồ thị 4: Biến đổi hàm lượng oligopeptide qua lần rửa 41 Đồ thị 5: Ảnh hưởng thời gian tới lực phá vỡ gel surimi 43 nhiệt độ khác 10 Đồ thị 6: Ảnh hưởng nhiệt độ thời gian ủ đến khả 45 tạo gel surimi 11 Đồ thị 7: Ảnh hưởng nhiệt độ ủ tới thủy phân protein 46 12 Đồ thị 8: Ảnh hưởng hàm lượng muối tới khả hình 48 thành gel 13 Đồ thị 9: Biến đổi hàm lượng oligopeptide mẫu cá tách 51 thịt đỏ thời gian bảo quản khác 14 Đồ thị 10: Biến đổi hàm lượng oligopeptide mẫu cá không 52 tách thịt đỏ thời gian bảo quản khác 15 Đồ thị 11: Hàm lượng oligopeptide hai mẫu cá thời gian 53 ====================================================================== Luận văn thạc sĩ khoa học Trần Văn Hùng ================================================================================ bảo quản 16 Đồ thị 12: Ảnh hưởng thời gian bảo quan đến hàm lượng 55 oligopeptide, lực phá vỡ gel surimi 17 Đồ thị 13: Biến đổi hàm lượng oligopeptide 25oC thời 57 gian khác 18 Đồ thị 14: Biến đổi hàm lượng oligopeptide 40oC thời 58 gian khác 19 Đồ thị 15: Biến đổi hàm lượng oligopeptide 55oC thời 59 gian khác 20 Đồ thị 16: Biến đổi hàm lượng oligopeptide 65oC thời 60 gian khác 21 Đồ thị 17: Biến đổi hàm lượng oligopeptide nhiệt độ thời 61 gian ủ khác 22 Sơ đồ 1: Quy trình sản xuất surimi từ cá Mè 62 23 Sơ đồ 2: Quy trình sản xuất surimi dạng sợi 69 ====================================================================== Luận văn thạc sĩ khoa học Trần Văn Hùng ================================================================================ MỞ ĐẦU Surimi thịt cá tách xương rửa sạch, khơng có mùi, mỡ, có màu sắc đặc trưng có khả đơng kết ( khả tạo gel) tốt Do tính chất surimi nên nguyên liệu tốt để sản xuất thịt cá trắng Cá Minh Thái Alaska chiếm 90% lượng nguyên liệu để làm surimi Tuy nhiên tính đa dạng surimi để sản xuất nhiều mặt hàng khác với suy giảm sản lượng cá Minh Thái thúc đẩy việc nghiên cứu tìm lồi khác thay Một số cá biển nghiên cứu sử dụng thay cá Minh thái cho sản xuất surimi cá Tuyết, cá Meluc, cá Lanh, cá mòi dầu Đại Tây Dương, cá Đù, cá Thu Chi Lê, cá Hoki Niu Dilân[59] chất lượng thay đổi phụ thuộc vào màu sắc hàm lượng chất béo khả tạo gel loài cá Sự phát triển ngành công nghiệp chế biến surimi với trữ lượng cá giới sụt giảm nhanh đòi hỏi nhà khoa học nghiên cứu tìm nguyên liệu thay Theo số nghiên cứu J.Yongsawatdigul [34] cho thấy cá rơ phi cho sản phẩm surimi cao cấp Tuy nhiên số lượng cá nước nghiên cứu cho sản xuất surimi giới hạn chế Ở Việt nam, từ năm 1993, Trần Thị Luyến cộng nghiên cứu chế biến surimi từ cá Nhám cá tạp[6], [7] Từ đến có nhiều nhà khoa học nghiên cứu sản xuất surimi từ cá biển cá mối, cá Kết nghiên cứu dẫn liệu để chọn lựa dung dịch rửa thích hợp cho qui trình cơng nghệ sản xuất surimi Tuy nhiên để chọn lựa nồng độ dung dịch rửa cho loại cá phải kết hợp việc xác định ảnh hưởng trình rửa đến phân huỷ protein khả tạo gel xác định tiêu cảm quan Do vậy, chưa có cơng trình áp dụng vào thực tế sản xuất mà dừng lại mức độ sản phẩm thử nghiệm phục vụ đào tạo Cũng giới, sản lượng cá đánh bắt ngày sụt giảm nuôi thuỷ sản nước phát triển mạnh khắp vùng nước, hình thức nuôi đa dạng nuôi ao hồ nhỏ, nuôi lồng bè sông, hồ chứa, nuôi luân xen canh thuỷ sản - lúa… Đối tượng nuôi phong phú, có nhiều đối tượng ni ====================================================================== Luận văn thạc sĩ khoa học Trần Văn Hùng ================================================================================ tạo sản phẩm hàng hoá lớn cho thị trường tiêu dùng nước, số đối tượng nuôi tạo nguyên liệu quan trọng cho chế biến xuất Phần lớn cá nước bán thị trường dạng tươi nguyên phi lê cấp đông để xuất nên sản phẩm có giá trị gia tăng thấp Vì lý chúng tơi chọn đề tài :“ Nghiên cứu yếu tố công nghệ ảnh hưởng tới khả tạo gel phân hủy Protein trình sản xuất Surimi từ cá nước ngọt” nhằm nâng cao giá trị số loài cá nước Việt Nam  Mục tiêu nghiên cứu: + Xây dựng quy trình cơng nghệ sản xuất surimi từ cá nước + Xác định yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến khả tạo gel phân hủy protein sản xuất surimi + Xây dựng quy trình sản xuất sản phẩm surimi dạng sợi  Nội dung đề tài Để giải mục tiêu tiến hành nội dung sau: + Nghiên cứu lựa chọn nguyên liệu cho sản xuất surimi + Nghiên cứu trình rửa ảnh hưởng đến chất lượng surimi + Nghiên cứu ảnh hưởng số lần rửa đến chất lượng surimi + Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ đến khả tạo gel surimi + Nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng muối đến khả tạo gel surimi + Nghiên cứu ảnh hưởng chất chống oxy hóa đến khả tạo gel surimi + Nghiên cứu ảnh hưởng thời gian bảo quản đến phân hủy protein + Nghiên cứu ảnh hưởng phân hủy protein tới chất lượng surimi + Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ thời gian ủ đến phân hủy protein surimi + Nghiên cứu công thức sản xuất surimi dạng sợi ====================================================================== Luận văn thạc sĩ khoa học Trần Văn Hùng ================================================================================ PHẦN I: TỔNG QUAN 1.1 Tình hình sản xuất surimi 1.1.1 Trên giới Surimi dạng bột nhuyễn (paste) ổn định, chế biến từ thịt cá tách xương, rửa sạch, có tính đơng (tạo gel) định, có màu sắc đặc trưng, khơng có mùi, mỡ, khơng có cholesterol [1], hội tụ nhiều ưu điểm mà sản phẩm khác khó mà đạt được: Là khối dẻo, protein có khả liên kết tốt với loại protein loài động vật khác từ nâng cao chất lượng loại thịt trộn Năm 1959 nhóm khoa học Nhật tìm chất "bảo vệ thịt cá đông lạnh" (cryoprotectant) giúp bảo quản surimi không bị biến chất trình trữ lạnh Kết surimi bán thành phẩm giàu protein chu du khắp giơi: Surimi cần rã đông, thêm gia vị, thêm màu, thêm hương cua, hương sò, hương nghêu,… làm sản phẩm giả hải sản mong muốn giàu dinh dưỡng dễ sử dụng Đầu thập kỷ 80 kỉ trước, Nhật Bản sản xuất 90% surimi giới với mức cao nghìn năm 1984 xuất 1709 surimi, 30.000 thịt cua giả cho thị trường Mỹ châu Âu Sự thành công đầu Nhật kỹ thuật chế biến kinh doanh mặt hàng thúc đẩy nhiều nước nhanh chóng xây dựng cơng nghiệp chế biến surimi sản phẩm mô từ surimi Trước đây, có đến 90% lượng cá minh thái Alaska sử dụng để sản xuất surimi ngày suy giảm sản lượng cá minh thái Alaska thúc đẩy việc nghiên cứu tìm lồi cá khác thay thế, có đặc tính phù hợp cho sản xuất surimi Các cơng trình nghiên cứu gần cho thấy cá tuyết, cá lanh, cá mòi dầu Đại Tây Dương, cá đù phù hợp để làm nguyên liệu Cũng có nhiều cơng trình phát triển cơng nghệ chế biến thịt cá béo cá trích, cá thu… thành surimi sản phẩm gốc surimi Ngoài để đáp ứng nhu cầu ngày tăng giới, chuyên gia kỹ thuật nhà khoa học cố gắng đưa công ====================================================================== Luận văn thạc sĩ khoa học Trần Văn Hùng ================================================================================ nghệ sản xuất surimi từ loài thuỷ sản mới, kể nhuyễn thể chân đầu số loài mực kích thước lớn đời Hiện nay, 50% sản lượng surimi toàn cầu chế biến từ loài cá khác đánh bắt tất vùng biển giới Đó loài cá thịt trắng nước lạnh cá tuyết, cá sịng Thái Bình Dương lồi cá nhiệt đới cá lượng, cá mối, cá trác Ở Nhật Bản sản xuất thành cơng surimi từ lồi cá trích nhỏ, mối, kiếm, dưa, nục…, mực nang chất lượng surimi tùy thuộc nhiều vào độ trắng tỉ lệ mỡ thịt cá Tại nước phát triển vùng nhiệt đới có nhiều lồi cá nhỏ cá trích cá thu phân bố rộng khắp đặc điểm hàm lượng mỡ myoglobin cao cộng với lớp thịt sẫm màu bên ngồi (20 – 30 %) nên chúng phù hợp để chế biến surimi Những năm gần đây, người ta sử dụng cá tạp thu nghề lưới kéo tôm so với ngày trước để chế biến surimi Những loài sử dụng phổ biến để sản xuất surimi đông lạnh khu vực Châu Á – Thái Bình Dương cá hồng mắt to, cá nhồng [24] Bên cạnh nước có truyền thống sản xuất surimi Mỹ, Thái Lan Nhật Bản công nghệ sản xuất surimi sản phẩm mô nhanh chóng phát triển hàng nước Châu Á Trung Quốc, Việt Nam, Ấn Độ, Malaixia, Inđônêxia, Mianma; Nam Mỹ Achentina, Chilê, Pêru Tây Âu Pháp Sự phát triển cho thấy ngành cơng nghiệp surimi định hình trưởng thành toàn giới Sự phát triển tương lai phụ thuộc vào khả quản lý nguồn lợi, vào việc tìm kiếm mở rộng thị trường vào sức mạnh sáng tạo nhà sản xuất [24] 1.1.2 Tại Việt Nam Ở Việt nam diện tích loại hình mặt nước sản lượng nuôi trồng thuỷ sản tăng đáng kể thực sách chuyển dịch cấu kinh tế tiêu thụ sản phẩm nông nghiệp sản phẩm bán dạng tươi nguyên Để góp phần nâng cao kim nghạch xuất thủy sản, nâng cao giá trị kinh tế cho loài thủy ====================================================================== 10 Luận văn thạc sĩ khoa học Trần Văn Hùng ================================================================================ sản cơng trình nghiên cứu surimi tiến hành nghiên cứu đạt số thành tựu: + Trần Thị Luyến cộng (1993) có thành cơng việc hồn thiện quy trình sản xuất surimi từ cá Nhám, cá Mối, cá Đổng [6] song song với cơng trình Trần Thị Luyến thực đề tài khoa học sản xuất sản phẩm mô từ surimi lồi cá có giá trị kinh tế thấp Kết nghiên cứu dẫn liệu để chọn lựa dung dịch rửa thích hợp cho qui trình cơng nghệ sản xuất surimi lồi cá + Nguyễn Trọng Cẩn, Đỗ Minh Phụng cộng tác viên thành công việc sản xuất surimi từ cá Nhám, cá Mối việc khử mùi khai vốn có cá[13] + Phạm Cơng Thành cộng - Trường Đại học Bách Khoa Hà nội ( 20022003)[9] nghiên cứu công nghệ sản xuất surimi sản phẩm mô từ surrimi cá rô phi + Đào Trọng Hiếu cộng - Viện nghiên cứu Hải sản ( 2009-2010) [4] khuôn khổ đề tài Bộ Nông nghiệp Phát triển nông thôn “ Nghiên cứu sản xuất sản phẩm giá trị gia tăng từ nguyên liệu thuỷ sản nước ngọt” nghiên cứu công nghệ sản xuất surimi từ cá Mè Hiện có nhiều nhà máy, cơng ty sản xuất surimi sản phẩm mô surimi công ty xuất nhập Thủy sản Baseafood Bà Rịa – Vũng Tàu, công ty xuất nhập Thủy sản Cà Mau, công ty xuất nhập Thủy sản Đà Nẵng…, phần lớn làm gia công phục vụ cho nhu cầu xuất qua Hàn Quốc Nhật Sản lượng chất lượng khiêm tốn Nguyên liệu cá tạp, không chọn lọc để có quy trình chế biến riêng Một số chuyển qua làm sản phẩm cá viên giải pháp "lấy ngắn nuôi dài" Công nghệ sản xuất surimi - sản phẩm truyền thống Nhật giống cá xay nhiều nước chả cá Việt Nam - nhiều sở chế biến đông lạnh thủy sản Việt Nam nhập năm gần Sản phẩm ====================================================================== 11 Luận văn thạc sĩ khoa học Trần Văn Hùng ================================================================================ mặt hàng thủy sản xuất mạnh sang nhiều nước đem lại nguồn ngoại tệ không nhỏ Theo chuyên gia ngành chế biến, nhiều loại cá Việt Nam thích hợp cho việc sản xuất surimi Hiện surimi sản xuất cá bò với sản lượng từ 50.000 đến 70.000 tấn/năm có khả đạt tới hàng trăm có đầu tiêu thụ đảm bảo[25] Tuy nhiên, việc sản xuất surimi Việt Nam chưa phát triển ngang tầm với tiềm Các nhà máy sản xuất surimi với chất lượng sản phẩm thơ chế, riêng sản phẩm mơ cịn hạn chế, chưa có sản phẩm mơ xuất khẩu, có surimi sản phẩm mơ sở sản xuất thường làm theo đơn đặt hàng nước gây bị động kinh doanh nên hiệu thấp Nguồn nguyên liệu cho sản xuất Surimi Việt nam tập trung loài như: cá Lượng, cá Mối, Cá Đù, cá Trác có cạnh tranh nguyên liệu giá thành Chất lượng sản phẩm không tốt thời gian từ lúc đánh bắt tàu đến sản xuất dài Bên cạnh việc cung cấp nguyên liệu không ổn định, không liên tục phụ thuộc thời tiết 1.2 Tình hình sử dụng surimi 1.2.1 Trên giới Hiện nhu cầu sử dụng Surimi ngày tăng, khối EU, thị trường tiêu thụ sản phẩm surimi Pháp, Tây Ban Nha, Italia Anh : 62% hộ gia đình Pháp tiêu thụ surimi, chủ yếu dạng đông lạnh bảo quản (xơng khói, ướp muối, phơi khơ) 80% sản phẩm giả thịt cua Bên cạnh có nhiều sản phẩm giá trị gia tăng dạng cuộn giăm với nước sốt mát Ở Tây Ban Nha, thị trường surimi chủ yếu sản phẩm đông lạnh Sản phẩm quan trọng surimi miếng giả thịt cua, cua bao bột, tôm tơm hùm Cịn Italia, thị trường surimi nhà hàng với sản phẩm dạng đông lạnh sử dụng thành phần salát hors d’oeuvre (món đồ nguội khai vị) Ở Anh, surimi miếng giả thịt cua đông lạnh chiếm lĩnh thị trường, ====================================================================== 12 Luận văn thạc sĩ khoa học Trần Văn Hùng ================================================================================ chúng hộ gia đình nhà hàng ưa chuộng Các quán Sushi tăng nhanh chóng khu vực thị 1.2.1 Tại Việt Nam Theo hiệp hội Chế biến xuất thủy sản Vasep lượng tiêu thụ surimi Việt Nam tăng theo năm Cụ thể năm 2006, lượng surimi tiêu thụ 9.000 tấn, tính đến năm 2010 lượng surimi tiêu thụ tăng 40% vòng năm Sản phẩm Surimi người tiêu dùng Viêt sử dụng rộng rãi Nhưng số lượng cơng ty chế biến sản phẩm surimi cịn chưa nhiều, chủ trương đảng nhà nước mở rộng thêm nhà máy xí nghiệp để sản xuất sản phẩm surimi mô gốc surimi để đáp ứng nhu cầu tiêu dùng nước phục vụ cho xuất 1.3 Nguyên liệu sản xuất surimi ngồi nước Theo thơng tin thị trường surimi giới giá sản phẩm chế biến từ surimi chủ yếu phụ thuộc vào lượng thành phần sử dụng chế biến: Loại surimi rẻ tiền sản xuất cách tăng lượng nước, surimi cao cấp gồm phần lớn thịt cá Các nhà sản xuất surimi giới ln tìm kiếm loài cá để chế biến loại thực phẩm ngày phổ biến Mỗi lồi cá có khác biệt lớn thành phần khối lượng, cấu trúc màu sắc thịt cần có quy trình cơng nghệ cơng đoạn chế biến surimi phù hợp Trong công nghệ sản xuất surimi, chất lượng sản phẩm hiệu suất quy trình cơng nghệ yếu tố then chốt Chất lượng surimi đánh giá bới yếu tố: Độ trắng, mùi, quan trọng khả tạo gel hay nguyên liệu sản xuất thịt cá trắng Khi nghiên cứu ảnh hưởng nguyên liệu đến chất lượng surimi, Chang – Lee cộng (1990), Morisey cộng (1992) [86] khẳng định: Các lồi cá có thịt trắng sống vùng biển Thái Bình Dương nguồn nguyên liệu lý tưởng cho việc sản xuất surimi có chất lượng cao đặc biệt độ bền, mạng lưới gel.Theo thống kê FAO giá surimi nhập nước nhập (Nhật Bản, Hàn Quốc EU) phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu từ khai thác Cũng từ ====================================================================== 13 Luận văn thạc sĩ khoa học Trần Văn Hùng ================================================================================ thơng tin thương mại Việt Nam nhà nhập Nhật Bản phải chịu áp lực lớn việc trì giá surimi mức thấp bán cho nhà bán lẻ điều kiện tồn kho giới trẻ ngày thích ăn kiểu phương tây: Kibun Foods Inc., cơng ty sản xuất surimi lớn Nhật cho biết chi phí đóng gói ngun liệu tăng bất ổn định nguồn cung surimi nguyên liệu yếu tô khiến Kibun phải tăng giá tất sản phẩm: Bánh chạo thủy sản ( chikuwa); chả cá đỏ (kamaboko)… Sản lượng kamaboko Nhật lên đến triệu tấn/năm, lượng surimi xuất khoảng 30.000-40.000tấn/năm Họ tạo thị hiếu tiêu dùng đa dạng sản phẩm từ surimi khắp giới Ước tính sản lượng Surimi tồn cầu 1,4 triệu nước sản xuất Nhật Bản (600.000 tấn), Hàn Quốc (200.000 tấn), Thái Lan (150.000 tấn), Mỹ (khoảng 100.000 tấn) Trung Quốc (100.000 tấn) Với sản lượng 110.000 tấn, EU trở thành khu vực sản xuất Hiện nay, 50% sản lượng surimi toàn cầu chế biến từ loài cá khác đánh bắt tất vùng biển giới Đó loài cá thịt trắng nước lạnh cá tuyết Thái Bình Dương, cá hơki, cá tuyết lam; loài cá nhỏ nước lạnh cá Pêru, cá sọc bên vây, cá sịng Thái Bình Dương; phần lớn loài cá nhiệt đới quan trọng cá Lượng (Itoyori), cá Mối, cá Trác Người Nhật thích dùng loại cá pollock Alaska để làm surimi đơng lạnh, đặc điểm loại cá cho hiệu suất chất lượng tốt Tuy nhiên hạn ngạch khai thác cá Minh thái giảm nên Surimi phẩm cấp SA cung cấp theo đơn đặt hàng đặc biệt surimi phẩm cấp FA có tỉ trọng tăng phần thịt vụn sau chế biến philê tăng cường sử dụng để sản xuất surimi nhằm phát triển hàng giá trị gia tăng Loại surimi dùng chủ yếu cho sản phẩm phẩm cấp thấp thực phẩm đông lạnh chế biến sẵn.Ở Ấn Độ công nghệ sản xuất surimi không đông lạnh gần thử nghiệm Theo hiệp hội chế biến xuất thủy sản Vasep, nửa đầu năm 2008, lượng nhập surimi Việt Nam vào Nhật Bản tăng gấp đôi, giá cá minh thái Mỹ tăng.Tính đến năm 2007, giá surimi Mỹ tăng 40% năm tăng 11% so với năm 2006: Người tiêu dùng Châu Âu chấp ====================================================================== 14 Luận văn thạc sĩ khoa học Trần Văn Hùng ================================================================================ nhận giá tăng đến mức Trong đó, sản lượng surimi Mỹ năm 2007 giảm xuống 160.000 tấn, giảm 20% ( 40.000 tấn) so với 200.000 năm 2002 Hiện surimi Việt Nam lựa chọn thay tiềm cá minh thái Bắc Mỹ,(nửa đầu năm 2008,lượng nhập surimi Việt Nam vào Nhật Bản tăng gấp đôi, lên 30.000 tấn) Điều mở hội cho phát triển surimi Việt Nam “ Tại Nhật, nhà sản xuất lo ngại ngành sản xuất surimi rơi vào tình khó khăn theo biến động thị trường surimi” 1.4 Tổng quan tạo gel yếu tố ảnh hưởng đến tạo gel 1.4.1 Khả tạo gel protein 1.4.1.1 Một số nét chung hình thành gel protein Cần phân biệt tạo gel với tượng khác tương tự, có giảm mức độ phân tán dung dịch protein liên hợp, tập hợp, trùng hợp, kết tủa, kết tụ đông tụ - Các phản ứng liên hợp protein thường có quan hệ với biến đổi mức đơn vị mức phân tử phản ứng trùng hợp hố tập hợp hố lại tạo phức hợp có kích thưóc lớn - Sự kết tủa protein lại bao hàm tất phản ứng tập họp dẫn đến phần toàn độ hoà tan - Khi protein khơng bị biến tính giảm lực đẩy tĩnh điện mạch mà dẫn đến phản ứng tập hợp khơng trật tự xẩy tượng kết tụ - Các phản ứng tập hợp không trật tự xẩy biến tính phản ứng xảy tương tác protein-protein chiếm ưu so với tương tác protein – dung môi dẫn đến tạo thành khối lớn thô gọi đông tụ - Khi phân tử bị biến tính tự tập hợp lại để tạo thành mạng lưới protein có trật tự tượng gọi tạo gel ====================================================================== 15 Luận văn thạc sĩ khoa học Trần Văn Hùng ================================================================================ 1.4.1.2 Điều kiện tạo gel Sự gia nhiệt, đa số trường hợp cần thiết cho trình tạo gel Việc làm lạnh sau cần thiết đơi axit hố nhẹ nhàng có ích Thêm muối đặc biệt ion canxi cần, để tăng tốc độ tạo gel để tăng độ cứng cho gel Trong trình chế biến, nhiệt độ khối thịt cá xay cao dẫn đến phân huỷ protein, ảnh hưởng đến khả tạo gel protein, q trình chế biến ln đảm bảo nhiệt độ khối thịt cá 100C 1.4.1.3 Cơ chế tạo gel Hỗn hợp thịt cá sau xay trở thành hệ sol nhớt dính hay bột nhuyễn (paste) Hỗn hợp bột nhuyễn khơng thể hình thành thiếu có mặt muối Trong hình ảnh chụp kính hiển vi điện tử phóng to hai loại bột nhuyễn làm surimi có khơng có mặt NaCl để so sánh Hình 1: Ảnh chụp kính hiển vi điện tử phóng to hai loại bột nhuyễn làm surimi có khơng có mặt NaCl Ảnh bên trái bột nhyễn surimi cá thu xay thịt cá với NaCl 25 phút, ảnh bên phải ảnh chụp bột nhuyễn khơng có NaCl ====================================================================== 16 Luận văn thạc sĩ khoa học Trần Văn Hùng ================================================================================ Cấu trúc vi mô sợi tơ hoàn toàn biến ảnh đầu tiên, chúng nguyên ảnh thứ hai Điều giải thích việc thêm muối vào hỗn hợp làm protein tơ hoà tan vào nước Đồng thời, myosin dung dịch liên kết với sợi actin để tạo nên phân tử lớn actomyosin (hình 2) a a m m nacl myofibril actomyo sin Hình : Sự tạo thành actomyosin từ tơ cơ: A : sợi actin , M: Myosin Cả hai loại myosin actomyosin đóng vai trị chủ đạo việc hình thành hệ gel surimi tạo nên tính chất tương ứng với đặc tính cuả hệ gel [39] Người ta phát số loại surimi, liên kết với actin làm biến đổi tính chất tạo gel myosin [48], tropomyosin dường khơng có ảnh hưởng đến hình thành gel [30] Tuy nhiên, tính chất tạo gel actomyosin chủ yếu phụ thuộc vào tỷ lệ myosin phân tử, tính chất đặc trưng riêng myosin tỷ lệ phần mạch phân tử lượng lớn đinh [37] 1.4.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến tạo gel 1.4.2.1 Liên kết hóa học Khi protein bị biến tính, cấu trúc bậc cao bị phá hủy, mạch polypeptid bị duỗi ra, gần nhau, tiếp xúc với liên kết lại thành mạng lưới không gian chiều Các phần cịn lại hình thành mạng lưới khơng gian vơ định hình, rắn, có chứa đầy pha phân tán nước Bốn loại liên kết tham gia vào hình thành mạng khơng gian gồm liên kết cầu muối, liên kết hydro, liên kết cầu sunfua tương tác kị nước ====================================================================== 17 Luận văn thạc sĩ khoa học Trần Văn Hùng ================================================================================  Liên kết hydro (Hydrogen bonds) + Là liên kết nhóm - OH axit amin tirozine, serin, treonin với nhóm -COOH axit glutamic aspatic Protein Protein – OH…O = C NH2 Hoặc C = O…H – N RCH HCR N – H…O = C O=C N-H Cấu trúc β protein Với R gốc axit amin + Khi gia nhiệt, liên kết hidro bị đứt, để nguội liên kết lại tái hợp gel lại hình thành  Liên kết cầu muối (Salt Linkages) Tại pH định thịt cá xay, nhóm carboxyl (COO-) axit glutamic aspatic mang điện tích âm, nhóm amin (NH2+) lysin arginin mang điện tích dương Do đó, liên kết phân tử hình thành nhờ nhóm chức này, protein tơ liên kết với tạo thành tập hợp không tan nước Khi thêm muối trình xay nhuyễn thịt cá muối làm tăng khả hồ tan protein, cải thiện cấu trúc đàn hồi hệ gel gia nhiệt Mặt khác, muối cịn làm tính ổn định cấu trúc phân tử đến khả biến tính nhiệt ====================================================================== 18 Luận văn thạc sĩ khoa học Trần Văn Hùng ================================================================================  Liên kết cầu disunfua (Disunfide Bonds) Liên kết cầu disunfua (-S-S-) phân tử tạo thành oxy hoá hai gốc cystein Protein – SH + HS – Protein +O2 Protein – S – S – Protein Khi có mặt nhiều nhóm –SH -S-S- tăng cường hệ thống mạng phân tử gel tạo bền với nhiệt  Các tương tác kị nước (Hydrophobic Interaction) Các tương tác kị nước thường diễn phân tử khơng có cực (các nhóm ưa béo), gốc kị nước thường có mạch bên phân tử protein dạng liên kết với nước Nhờ chúng đóng vai trị quan trọng việc ổn định cấu trúc phân tử protein Khi nhiệt độ tăng, liên kết hydro trở nên bền hydrat háo kị nước khó Những liên kết khác với liên kết cầu muối liên kết hydro, hình thành khơng phải nhờ liên kết gốc kị nước mà nhờ phân tử nước xung quanh Các cầu kị nước hình thành đun nóng protein liên kết kị nước mạnh lên tăng nhiệt độ, đến 58oC Khi giữ nhiệt khoảng 40oC protein tơ lồi cá có tốc độ tạo gel chậm, nhóm kị nước quay phía mặt phân tử protein Điều chứng tỏ tương tác kị nước đóng vai trị quan trọng tượng tạo gel 1.4.2.2 Các enzim thủy phân Enzym tiêu biểu sản xuất surimi proteaza, transglutaminaza (Tgase) hai Hoạt tính enzim tùy thuộc theo chủng loại cá Các enzym đóng vai trị quan trọng q trình hình thành đặc tính cấu trúc sản phẩm Enzym Tgase xúc tác phản ứng nối kết myosin nhờ cầu nối hoá học linh động Kết surimi có hoạt tính Tgase cao làm tăng độ đàn hồi, kết dính surimi ====================================================================== 19