nghiên cứu ảnh hưởng của bột lòng trắng trứng, lòng trắng trứng lỏng và gelatin lên các tính chất của surimi cá mè hoa

Sơ đồ bổ trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của việc bổ sung bột lòng trắng trứng đến các tính chất của surimi.... Ảnh hưởng của tỉ lệ lòng trắng trứng lỏng bổ sung vào surimi đến độ ch

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Anh Tuấn và thầy Nguyễn Xuân Duy đã theo sát và hướng dẫn tận tình từ những ngày mới bắt đầu làm quen với công tác nghiên cứu khoa học

Tôi cũng xin cảm ơn các cán bộ phòng thí nghiệm, đặc biệt là phòng thí nghiệm bộ môn công nghệ chế biến đã tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất để tôi hoàn thành tốt đề tài này

Cảm ơn các bạn trong nhóm surimi đã giúp đỡ nhiệt tình trong thời gian thực tập

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC CÁC BẢNG vi

DANH MỤC CÁC HÌNH viii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 2

1.1 Giới thiệu chung về surimi và sản phẩm mô phỏng 2

1.2 Nguyên liệu sản xuất surimi 4

1.3 Các nghiên cứu trong và ngoài nước về sản xuất surimi và sản phẩm mô phỏng 5

1.3.1 Một số nghiên cứu trên thế giới 5

1.3.2 Các nghiên cứu trong nước 8

1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng surimi 9

1.4.1 Ảnh hưởng của yếu tố nguyên liệu 9

1.4.2 Ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ 10

1.4.2.1 Ảnh hưởng của khâu xử lý 10

1.4.2.2 Ảnh hưởng của khâu tách xương 10

1.4.2.3 Ảnh hưởng của khâu rửa 11

1.4.2.4 Ảnh hưởng của khâu ép tách nước 12

1.4.2.5 Ảnh hưởng của khâu nghiền trộn phụ gia 12

1.4.2.6 Ảnh hưởng của khâu định hình 13

1.4.3 Ảnh hưởng của hóa chất và điều kiện bảo quản 13

1.4.3.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian gia nhiệt và pH môi trường 13

1.4.3.2 Ảnh hưởng của muối 14

1.4.3.3 Ảnh hưởng của các chất làm bền chất béo trong cá xay 14

1.4.3.4 Ảnh hưởng của chất làm bền protein trong thịt cá xay 14

1.4.3.5 Các chất làm bền màu sắc cá xay 15

1.4.3.6 Ảnh hưởng của các chất đồng tạo gel khác 15

1.4.3.7 Ảnh hưởng của hàm lượng nước có trong surimi 16

1.4.3.8 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian gia nhiệt 16

1.5 Gel và gel protein trong thịt cá xay 16

1.5.1 Định nghĩa gel, sự hình thành thể gel 16

1.5.2 Điều kiện tạo gel của protein thịt cá 18

1.5.3 Cơ chế tạo gel protein 18

1.6 Các hiện tượng xảy ra trong công nghệ sản xuất surimi 19

1.6.1 Hiện tượng Suvari 19

1.6.2 Hiện tượng Modari 20

1.7 Các chất phụ gia dùng trong sản xuất surimi 20

1.7.1 Tinh bột 20

1.7.2 Gelatin 20

1.7.3 Các muối photphat 21

1.7.4 Sorbitol 22

1.7.5 Các biopolymer 22

1.7.6 Lòng trắng trứng 22

1.8 Tổng quan về các chất đồng tạo gel có nguồn gốc từ động vật 23

1.8.1 Gelatin 23

1.8.2 Lòng trắng trứng lỏng 23

1.8.3 Bột lòng trắng trứng 25

1.9 Tổng quan về nguyên liệu cá mè dùng trong sản xuất surimi và sản phẩm mô phỏng 25

1.9.1 Cá mè hoa 25

1.9.2 Cá mè trắng 28

1.9.3 Phân biệt cá mè trắng và cá mè hoa 29

1.9.4 Cá mè với công nghệ chế biến surimi và sản phẩm mô phỏng 30

CHƯƠNG 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 31

2.1 Nguyên liệu chính 31

2.1.1 Nguyên liệu để sản xuất surimi 31

2.1.2 Lòng trắng trứng lỏng 31

2.1.3 Bột lòng trắng trứng 31

2.1.4 Gelatin 31

2.2 Các hóa chât và phụ gia được sử dụng trong quy trình sản xuất surimi 31

2.2.1 Sorbitol 31

2.2.2 Muối tari K7 32

2.2.3 Muối ăn (NaCl) 32

2.2.4 Đường saccaroza 32

2.2.5 Axit axetic 32

2.3 Phương pháp nghiên cứu 33

2.3.1 Quy trình sản xuất surimi từ cá mè hoa 33

2.2.2 Phương pháp bố trí thí nghiệm 36

2.2.3 Mục đích thí nghiệm 39

2.4 Phương pháp phân tích, xác định chỉ tiêu surimi 40

2.4.1 Chỉ tiêu đánh giá chất lượng surimi 40

2.4.2 Phương pháp vật lý 40

2.4.2.1 Xác định hàm lượng ẩm bằng phương pháp sấy ở nhiệt độ (100oC – 105oC) đến khối lượng không đổi 40

2.4.2.2 Xác định pH bằng máy đo pH 40

2.4.2.3 Xác định hoạt độ nước bằng máy đo hoạt độ nước 40

2.4.2.4 Xác định tổn thất sau luộc bằng phương pháp luộc 40

2.4.2.5 Xác định độ chắc của gel 41

2.4.2.6 Xác định màu sắc 41

2.4.3 Phương pháp cảm quan 42

2.4.4 Xử lý số liệu thu được 46

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 47

3.1 Kết quả chất lượng surimi khi bổ sung bột lòng trắng trứng 47

3.1.1 Ảnh hưởng của tỉ lệ bột lòng trắng(EWP) trứng bổ sung đến độ chắc của gel surimi 47

3.1.2 Ảnh hưởng của tỉ lệ bột lòng trắng trứng bổ sung đến chỉ tiêu tổn thất

sau hấp của surimi 49

3.1.3 Ảnh hưởng của tỉ lệ bột lòng trắng trứng bổ sung đến chỉ tiêu màu sắc của surimimi 51

3.1.4 Ảnh hưởng của tỉ lệ bột lòng trắng trứng bổ sung đến pH của surimi 57

3.1.5 Ảnh hưởng của tỉ lệ bột lòng trắng trứng đến điểm cảm quan chung của surimi 59

3.2 Kết quả các chỉ tiêu chất lượng surimi khi bổ sung lòng trắng trứng lỏng 60

3.2.1 Ảnh hưởng của tỉ lệ lòng trắng trứng lỏng đến độ chắc gel surimi 60

3.2.2 Ảnh hưởng của tỉ lệ lòng trắng trứng lỏng(LEW) bổ sung đến chỉ tiêu tổn thất sau hấp của surimi 62

3.2.3 Ảnh hưởng của tỉ lệ lòng trắng trứng bổ sung đến độ trắng của surimi 63

3.2.4 Ảnh hưởng của lòng trắng trứng lỏng đến pH của surimi cá mè 69

3.2.5 Ảnh hưởng của tỉ lệ lòng trắng trứng lỏng bổ sung đến điểm cảm quan chung của surimi 70

3.3 Ảnh hưởng của tỉ lệ gelatin bổ sung vào thịt cá xay đến các chỉ tiêu chất lượng surimi 71

3.3.1 Ảnh hưởng của tỉ lệ gelatin đến độ chắc của gel surimi 71

3.3.2 Ảnh hưởng của tỉ lệ gelatin đến tổn thất sau hấp của surimi 73

3.3.3 Ảnh hưởng của tỉ lệ gelatin đến màu sắc của surimi 75

3.3.4 Ảnh hưởng của tỉ lệ gelatin đến pH của surimi 81

3.3.5 Ảnh hưởng của việc bổ sung gelatin đến cảm quan của surimi 82

KẾT LUẬN 83

KIẾN NGHỊ 84

TÀI LIỆU THAM KHẢO 85 PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Bảng thành phần hóa học của lòng trắng trứng 23

Bảng 1.2 Kích thước cá mè hoa 27

Bảng 1.3 Thành phần khối lượng của nguyên liệu cá mè hoa dùng để sản xuất surimi trong nghiên cứu 27

Bảng 1.4 Kích thước cá mè 29

Bảng 2.1 Chỉ tiêu cảm quan của surimi cá mè hoa 43

Bảng 2.2 Thang điểm chuẩn đánh giá chỉ tiêu trạng thái của sản phẩm surimi bằng phương pháp cảm quan 44

Bảng 2.3 Thang điểm chuẩn đánh giá chỉ tiêu màu sắc của surimi cá mè hoa 45

Bảng 2.4 Thang điểm chuẩn đánh giá mùi của surimi cá mè hoa 45

Bảng 2.5 Cơ sở đánh giá vị của surimi cá mè 46

Bảng 3.1 Bảng phân tích ANOVA ảnh hưởng của bột lòng trắng trứng đến độ chắc của gel surimi 47

Bảng 3.2 Bảng phân tích ANOVA về sự khác biệt về tổn thất sau hấp của các mẫu có bổ sung tỉ lệ bột lòng trắng trứng khác nhau 49

Bảng 3.3 Bảng phân tích ANOVA về sự khác biệt L* của surimi của các mẫu có bổ sung tỉ lệ bột lòng trắng trứng khác nhau 51

Bảng 3.4 Bảng phân tích ANOVA về sự khác biệt a* của surimi của các mẫu có bổ sung tỉ lệ bột lòng trắng trứng khác nhau 53

Bảng 3.5 Bảng phân tích ANOVA về sự khác biệt b* của surimi của các mẫu có bổ sung tỉ lệ bột lòng trắng trứng khác nhau 54

Bảng 3.6 Bảng phân tích ANOVA về sự khác biệt độ trắng (whiteness) của surimi của các mẫu có bổ sung tỉ lệ bột lòng trắng trứng khác nhau 55

Bảng 3.7 Bảng phân tích ANOVA về sự khác biệt giá trị pH của các mẫu surimi có bổ sung tỉ lệ lòng trắng trứng khác nhau 57

Bảng 3.8 Bảng phân tích ANOVA ảnh hưởng của việc bổ sung lòng trứng đến độ chắc của gel surimi 60

Bảng 3.9 Bảng phân tích ANOVA ảnh hưởng của lòng trắng trứng đến tổn thất sau hấp của surimi 62 Bảng 3.10 Bảng phân tích ANOVA ảnh hưởng của việc bổ sung LEW đến giá trị L* của surimi 63 Bảng 3.11 Bảng phân tích ANOVA ảnh hưởng của việc bổ sung LEW đến giá trị a* của surimi 65 Bảng 3.12 Bảng phân tích ANOVA ảnh hưởng của việc bổ sung LEW đến giá trị b* của surimi 66 Bảng 3.13 Bảng phân tích ANOVA ảnh hưởng của việc bổ sung LEW đến độ trắng của surimi 67 Bảng 3.14 Bảng phân tích ANOVA về sự khác biệt giá trị pH của các mẫu

surimi có bổ sung tỉ lệ lòng trắng trứng khác nhau 69 Bảng 3.15 Bảng phân tích ANOVA ảnh hưởng của việc bổ sung gelatin đến độ chắc của gel surimi 71 Bảng 3.16 Bảng phân tích ANOVA về ảnh hưởng của việc bổ sung gelatin đến tổn thất sau hấp của surimi 73 Bảng 3.17 Bảng phân tích ANOVA về ảnh hưởng của việc bổ sung gelatin đến giá trị L* của surimi 75 Khi bổ sung gelatin vào thịt cá xay, L* của gelatin là 71 tương đương với L*

của surimi, tỉ lệ gelatin bổ sung vào surimi lại nhỏ, nên L* của surimi thay đổi không đáng kể 76 Bảng 3.18 Bảng phân tích ANOVA về ảnh hưởng của việc bổ sung gelatin đến giá trị a* của surimi 76 Bảng 3.19 Bảng phân tích ANOVA về ảnh hưởng của việc bổ sung gelatin đến giá trị b* của surimi 78 Bảng 3.20 Bảng phân tích ANOVA về ảnh hưởng của việc bổ sung gelatin đến chỉ tiêu độ trắng của surimi 79 Bảng 3.21 Bảng phân tích ANOVA về ảnh hưởng của việc bổ sung gelatin đến giá trị pH của surimi 81

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Nguyên liệu cá mè hoa dùng để sản xuất surimi 26

Hình 1.2 Cá mè trắng và cá mè hoa 30

Hình 2.1 Quy trình sản xuất surimi từ cá mè hoa 33

Hình 2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát nghiên cứu ảnh hưởng của các chất phụ gia lên các tính chất của surimi 36

Hình 2.3 Sơ đồ bổ trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của việc bổ sung bột lòng trắng trứng đến các tính chất của surimi 37

Hình 2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của việc bố sung lòng trắng trứng lỏng lên các tính chất của surimi 38

Hình 2.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của việc bổ sung gelatin lên các tính chất của surimi 39

Hình 2.6 Đo độ chắc của surimi 41

Hình 2.7 Máy đo màu sắc 42

Hình 3.1 Ảnh hưởng của bột lòng trắng trứng đến độ chắc của gel surimi 48

Hình 3.2 Ảnh hưởng của việc bổ sung bột lòng trắng trứng đến tổn thất sau hấp của surimi 50

Hình 3.3 Biểu đồ biểu diễn mối quan hệ giữa độ trắng của surimi và tỉ lệ bột lòng trắng trứng bổ sung 52

Hình 3.4 Biểu đồ biểu diễn mối quan hệ giữa giá trị a* của surimi và tỉ lệ bột lòng trắng trứng bổ sung 53

Hình 3.5 Biểu đồ biểu diễn mối quan hệ giữa giá trị b* của surimi và tỉ lệ bột lòng trắng trứng bổ sung 55

Hình 3.6 Biểu đồ biểu diễn mối quan hệ giữa độ trắng của surimi và tỉ lệ bột lòng trắng trứng bổ sung 56

Hình 3.7 Biểu đồ biểu diễn mối quan hệ giữa pH và tỉ lệ EWP bổ sung trong surimi 58

Hình 3.8 Ảnh hưởng của việc bổ sung EWP lên giá trị cảm quan của surimi 59

Hình 3.9 Ảnh hưởng của tỉ lệ lòng trắng trứng lỏng bổ sung vào surimi đến độ

chắc gel surimi 61

Hình 3.10 ảnh hưởng của lòng trắng trứng đến tổn thất sau hấp của surimi 62

Hình 3.11 Ảnh hưởng của việc bổ sung LEW đến giá trị L* của surimi 64

Hình 3.12 Ảnh hưởng của việc bổ sung LEW đến giá trị a* của surimi 65

Hình 3.13 Ảnh hưởng của việc bổ sung LEW đến giá trị b* của surimi 67

Hình 3.14 Ảnh hưởng của việc bổ sung LEW đến độ trắng của surimi 68

Hình 3.15 Biểu đồ biểu diễn mối quan hệ giữa pH của surimi và tỉ lệ lòng trắng trứng lỏng bổ sung vào thịt cá xay 70

Hình 3.16 Ảnh hưởng của việc bổ sung EWP lên giá trị cảm quan của surimi 71

Hình 3.17 Biểu đồ biểu diễn mối quan hệ giữa độ chắc của gel surimi và tỉ lệ gelatin bổ sung 72

Hình 3.18 Biểu đồ biểu diễn mối quan hệ giữa tổn thất sau hấp của surimi và tỉ lệ gelatin 74

Hình 3.19 Biểu đồ biểu thị mối quan hệ giữa L* và tỉ lệ gelatin bổ sung vào thịt cá xay 75

Hình 3.20 Biểu đồ biểu diễn mối quan hệ giữa a* của surimi và tỉ lệ gelatin bổ sung vào thịt cá xay 77

Hình 3.21 Biểu đồ biểu diễn mối quan hệ giữa b* và tỉ lệ gelatin bổ sung vào thịt cá xay 78

Hình 3.22 Biểu đồ biểu diễn mối quan hệ giữa độ trắng (W1=whiteness) của surimi và tỉ lệ gelatin bổ sung vào thịt cá xay 80

Hình 3.23 Biểu đồ biểu diễn độ mối quan hệ giữa pH của surimi và tỉ lệ gelatin bổ sung vào thịt cá xay 81

Hình 3.24 Ảnh hưởng của việc bổ sung gelatin đến điểm cảm quan chung của surimi 82

MỞ ĐẦU

Dân số thế giới ngày càng tăng, xã hội ngày càng phát triển đòi hỏi phải cung cấp một lượng thực phẩm rất lớn trong đó thủy sản là nguồn thức ăn không thể thiếu của con người Nhưng việc khai thác thủy sản ngày càng khó khăn, đặc biệt là các loại thủy sản có giá trị kinh tế cao trong khi tiềm năng của các loài thủy sản có giá trị kinh tế thấp hơn ở gần bờ lại rất lớn Vì vậy, cần hướng tới sản xuất các sản phẩm nhằm gia tăng giá trị của loại nguyên liệu này Suirimi là một trong số những sản phẩm đó Vì từ surimi ta có thể sản xuất ra các sản phẩm mô phỏng có giá trị cao như: sản phẩm giả cua, tôm, bò, gà,…

Tuy nhiên, công nghệ sản xuất surimi ở nước ta còn sơ khai, các loài nguyên liệu nước ngọt vẫn chưa được chú ý mà loại nguyên liệu này lại cho chất lượng sản phẩm surimi rất tốt Mặt khác, mặc dù cá mè là một trong những loài cá nuôi kinh tế

ở Việt Nam nhưng thịt cá mè nếu không có cách chế biến hợp lý sẽ rất tanh nên giá bán rất rẻ.Vì vậy việc nghiên cứu để hoàn thiện quy trình sản xuất surimi cá mè là một hướng mới nhằm giải quyết nhu cầu ngày càng cao về chất lượng thực phẩm của người tiêu dùng, đồng thời giải quyết đầu ra cho ngành nuôi, tăng trưởng kinh

tế nước nhà “Nghiên cứu ảnh hưởng của bột lòng trắng trứng, lòng trắng trứng lỏng

và gelatin lên các tính chất của surimi cá mè hoa” là đề tài góp phần tăng chất lượng surimi cá mè, đồng thời cung cấp những thông số quan trọng cho quá trình sản xuất surimi

Do mới bước đầu làm quen với công tác nghiên cứu khoa học nên chưa tích lũy được nhiều kinh nghiệm, kiến thức lại có hạn nên không thể tránh khỏi thiếu sót trong quá trình nghiên cứu Kính mong thầy cô và các bạn đóng góp ý kiến để đề tài được hoàn thiện hơn

Tôi xin chân thành cảm ơn!

Nha Trang, tháng 7 năm 2010

Sinh viên thực hiện

Đinh Thị Hiền

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu chung về surimi và sản phẩm mô phỏng

Surimi là thịt cá đã được tách xương, nghiền nhỏ, rửa sạch, không có mùi vị và màu sắc đặc trưng, là một sản phẩm bán thành phẩm, là chất nền protein [8]

Theo bảng thành phần dinh dưỡng trong thực phẩm (Food Nutrien Database 16-1) của bộ nông nghiệp Hoa Kỳ (USDA), surimi từ cá chứa 76% nước, 15% protein, 6,85 gluxit, 0,9% chất béo, hàm lượng cholesterol không đáng kể Chính vì vậy mà giá trị dinh dưỡng của surimi quy tụ rất nhiều ưu điểm mà không phải bất

cứ một thực phẩm nào cũng có được

Hàm lượng protein của surimi cao, hàm lượng gluxit và chất béo thấp, không

có cholesterol giúp cơ thể tiêu hóa và hấp thụ một cách dễ dàng đồng thời giảm thiểu, phòng ngừa được nguy cơ mắc chứng bệnh xơ vữa động mạch _ một căn bệnh nan y, phổ biến ở người có tuổi Bên cạnh đó, protein của surimi có khả năng trộn lẫn với các loại protit khác và tạo thành thể gel chắc, nâng cao chất lượng của các loại thịt khi trộn lẫn với thịt bò, thịt heo hay thịt gà,…Đặc biệt surimi có tính chất tạo thành khối dẻo, không có mùi vị và màu sắc đặc trưng nên từ surimi người

ta có thể chế biến ra các sản phẩm mô phỏng có giá trị cao như tôm, thịt, sò, điệp, cua, ghẹ, xúc xích,…

Mặt khác, người tiêu dùng cũng có thể yên tâm về chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm của surimi vì các công đoạn trong quá trình không sử dụng hóa chất độc hại và được giám sát chặt chẽ theo tiêu chuẩn HACCP.[3]

Surimi được biết đến từ rất lâu đời ở các nước Châu Á, nhưng trong các ghi nhận lại tìm thấy ở Nhật vào năm 1100 khi người Nhật phát hiện ra rằng xay nhuyễn thịt cá, rửa và sau đó nấu chín sẽ nên độ dai tự nhiên cho thịt cá Nếu được đem trộn với gia vị và hấp chín thì sẽ tạo ra bánh chả cá hay kamaboko như là một sản phẩm tự nhiên Dần dần công nghệ sản xuất surimi được thay đổi và phát triển thành sản phẩm surimi có tính chất như ngày nay Do tốc độ phát triển như vũ bão

của các ngành khoa học kỹ thuật trên thế giới, ngành công nghiệp sản xuất surimi

đã được thúc đẩy, hỗ trợ và đạt được trình độ sản xuất cao và Nhật Bản là nước đi đầu trong lĩnh vực nghiên cứu và sản xuất surimi Từ những năm đầu của thập niên

90 của thế kỷ XX, sản lượng surimi của Nhật Bản chiếm từ 80% đến 90% sản lượng surimi trên toàn thế giới, cụ thể vào năm 1982, Nhật Bản xuất sang Mỹ 9.000 tấn hải sản nhân tạo Năm 1983, Nhật xuất ra nước ngoài 1.790 tấn surimi và 3.000 tấn thịt cua nhân tạo Năm 1984, Nhật bản sản xuất hơn 90% surimi của thế giới với sản lượng cao nhất là 414.000 tấn

Nhật Bản là nước sản xuất nhiều surimi nhưng đồng thời cũng là một trong những nước nhập khẩu surimi nhiều nhất Chính vì vậy, song song với tiến trình nghiên cứu sâu, hoàn thiện các quy trình sản xuất surimi, Nhật Bản tiến hành chuyển giao công nghệ cho các nước đang phát triển để từ đó họ có nguồn cung cấp surimi lớn phục vụ cho việc sản xuất sản phẩm mô phỏng, nâng cao nguồn lợi nhuận từ surimi

Sau Nhật Bản, vào khoảng năm 1970 ở Mỹ và năm 1980 ở châu Âu, surimi bắt đầu phát triển rộng khắp và phổ biến Năm 1984, sản lượng surimi của Mỹ đạt 34.000 tấn Năm 1989, đạt 140.000 tấn Năm 1990 đạt 202.000 tấn, năm 1992, đạt 223.000 tấn, năm 1997 đạt 210.000 tấn Năm 2002, đạt 200.000 tấn Hiện nay Mỹ

là thị trường xuất khẩu surimi lớn nhất của thế giới với nguồn nguyên liệu sản xuất surimi chủ yếu là cá tuyết ở Alaska có cơ thịt trắng Việc sản xuất surimi của Mỹ được đặt ngay trên tàu hoặc các nhà máy ven biển để đảm bảo chất lượng surimi Các nước ở khu vực Nam Á và Đông Nam Á như Trung Quốc, Đài Loan, Hàn Quốc, Thái Lan, Việt Nam là những nước sau Mỹ, Nhật và châu Âu đã và đang đi sâu nghiên cứu sản xuất surimi phù hợp với thị hiếu của người tiêu dùng và đặc tính của từng loại nguyên liệu khác nhau

Ngày nay surimi đã được phát triển phổ biến trên thế giới vì surimi có giá trị dinh dưỡng cao, sản xuất được nhiều món ăn tùy vào khẩu vị của người tiêu dùng, công nghệ sản xuất surimi dễ dàng áp dụng ở các điều kiện sản xuất khác nhau (thủ

công, bán cơ giới, cơ giới hóa,…), giá thành lại hợp với túi tiền của người tiêu dùng đồng thời mang lại lợi nhuận lớn cho nhà sản xuất

Tuy nhiên ở Việt Nam, sản xuất surimi vẫn đang là lĩnh vực tương đối mới

mẻ, các cơ sở chế biến vẫn lẻ tẻ và chưa được quan tâm đúng mức mặc dù nguồn nguyên liệu cá tạp ở nước ta rất phong phú và có trữ lượng lớn Một số công ty ở Việt Nam sản xuất surimi như công ty xuất nhập khẩu thủy sản Baseafood Bà Rịa- Vũng Tàu, công ty xuất nhập khẩu thủy sản Cà Mau, Công Ty xuất nhập khẩu Đà Nẵng đã sản xuất surimi thô theo đơn đặt hàng của Hàn Quốc và Nhật Bản Năm

2003, Nhà máy thủy sản Phước Cơ thuộc công ty xuất nhập khẩu thủy sản Vũng Tàu- Côn Đảo đã đầu tư một số dây chuyền sản xuất sản phẩm mô phỏng để sản xuất các mặt hàng mô phỏng có giá trị như càng cua, tôm, tôm hùm, Hiện nay, số lượng công ty sản xuất surimi ở Việt Nam đã tăng lên nhưng chủ yếu vẫn sản xuất kèm với các mặt hàng khác, chỉ sản xuất surimi khi có nguyên liệu và nhu cầu Cuối năm 2009, xuất khẩu surimi ở một số công ty ở Việt Nam đã tăng đáng

kể, cụ thể công ty TNHH sản xuất-thương mại Định An (Trà Cú,Trà Vinh) đã xuất khẩu sang thị trường Hàn Quốc hơn 1.000 tấn chả surimi với giá 1.000÷1.200 USD/tấn [16.5] tính đến hết năm 2009, Coimex xuất khẩu được 15 nghìn tấn chả cá surimi với trị giá 25 triệu USD, trong đó, Châu Âu là bạn hàng lớn nhất chiếm 90% tổng kim ngạch, tiếp đó là Nga, Châu Á…[16.3]

Theo Hiệp hội Chế biến và xuất khẩu Thủy sản Việt Nam (VASEP), các doanh nghiệp chế biến và xuất khẩu thủy sản cần tăng cường xuất khẩu surimi, vì thị trường Nhật Bản đang có nhu cầu rất cao về mặt hàng này Đặc biệt là sau khi giá surimi xuất khẩu của Mỹ sang các thị trường tăng lên Chính vì vậy việc nghiên cứu sản xuất surimi từ các loại cá mới ở Việt Nam để tăng số lượng và chất lượng surimi, đáp ứng nhu cầu xuất khẩu, tăng lượng ngoại tệ thu về là một việc làm rất cần thiết, góp phần thúc đẩy ngành thủy sản Việt Nam ngày càng phát triển

1.2 Nguyên liệu sản xuất surimi

Nguồn nguyên liệu có thể sản xuất surimi rất phong phú và đa dạng tùy thuộc vào

vị trí địa lý và điều kiện khí hậu từng vùng Các loại cá được sử dụng có thể là loài

sống ở tầng mặt, tầng giữa hoặc tầng đáy, có thể là cá nhỏ hoặc cá to Nhưng xu hướng chung nhất của các nhà sản xuất là sử dụng các loài cá kém giá trị kinh tế để giá trị của

nó được nâng cao, việc sản xuất surimi có ý nghĩa khoa học và kinh tế hơn

Ở Mỹ, phần lớn surimi được sản xuất từ cá Minh Thái, một loài cá có cơ thịt trắng, ít mỡ và cho chất lượng surimi cao Còn ở Nhật, 95% nguyên liệu sản xuất surimi là cá Mintai Một số các loài cá khác cũng đã được nghiên cứu sản xuất như các loài cá thuộc họ Parophays, Bothidaw và Pleurometidae Một khối lượng lớn surimi được sản xuất từ cá Xek Thái Bình Dương và Đại Tây Dương, cá Meluc, cá lanh, cá mòi dầu, cá đù,…[8]

Ở Châu Á, trong đó có Việt Nam thường sản xuất surimi từ cá Mối, cá Hố, cá Nhám, cá Nục,…Trong tương lai Việt Nam có thể mở rộng nghiên cứu các quy trình sản xuất surimi từ cá Trích, cá Kiếm, cá Dưa, cá dỏng, cá đú,…là các loài cá

mà Nhật Bản đã nghiên cứu và hoàn thiện sản xuất.[8]

Sản xuất surimi từ nguyên liệu cá mè hoa đang là một lĩnh vực khá mới mẻ

Cá mè hoa có cơ thịt trắng, giá lại rẻ nhưng khi ăn lại rất tanh Vì vậy dùng cá mè hoa sản xuất surimi là một hướng đi rất khả quan nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế

và tạo điều kiện thuận lợi cho người nuôi cá Vấn đề đặt ra cho các nhà công nghệ

là làm sao để khử bớt mùi tanh của nguyên liệu cá mè

1.3 Các nghiên cứu trong và ngoài nước về sản xuất surimi và sản phẩm mô phỏng 1.3.1 Một số nghiên cứu trên thế giới

Cho tới nay, công nghệ sản xuất surimi đã phát triển mạnh mẽ ở Nhật Bản và các nước Âu, Mỹ Gần như nó đã được hoàn thiện và ổn định ở yếu tố tối ưu cần thiết cho từng công đoạn của quy trình Thế nhưng các nhà công nghệ vẫn tiến sâu vào đầu tư nghiên cứu quy trình sản xuất để ngày càng nâng cao hơn nữa chất lượng sản phẩm đồng thời nâng cao hiệu suất quy trình sản xuất trong công nghệ sản xuất surimi Nhìn chung một quy trình sản xuất surimi đều trải qua các công đoạn cơ bản sau:

Rửa cá nguyên liệu Chặt đầu, mổ bụng cá đồng thời tách bỏ nội tạng Rửa Tách thịt khỏi xương và da Xay nhỏ thịt cá Rửa thịt cá xay 3 lần

Làm ráo nước thịt cá đã xay Phối trộn phụ gia Nghiền trộn Định

hình Bao gói Cấp đông Bảo quản

Tuy nhiên mỗi loài nguyên liệu khác nhau lại có sự khác biệt lớn về thành phần

khối lượng, cấu trúc cơ thịt, tỷ lệ các chất dinh dưỡng và màu sắc cơ thịt cho nên các

quy trình và công đoạn chế biến đối với từng loại nguyên liệu phải được điều chỉnh cho

phù hợp với từng đối tượng nguyên liệu cụ thể Vì vậy các nhà khoa học đã vào cuộc

với những nghiên cứu trên từng đối tượng, công đoạn khác nhau [8]

Nguyên liệu có một ý nghĩa đặc biệt quan trọng đối với quá trình sản xuất

surimi cũng như chất lượng surimi thu được Các công trình nghiên cứu của Iwata

và các cộng sự (1971); MacĐonald và Lanier (1991) đã khẳng định rằng chất lượng

surimi phụ thuộc rất lớn vào loại nguyên liệu và chất lượng của nó khi đưa vào chế

biến Chang-Lee và các cộng sự (1990); Morrisey và các cộng sự (1992) đã khẳng

định các loài cá có cơ thịt trắng sống ở vùng biển Thái Bình Dương là nguồn

nguyên liệu lý tưởng cho việc sản xuất ra surimi có chất lượng cao, đặc biệt là khả

năng tạo độ chắc, độ bền của mạng lưới gel Nghiên cứu của Porie (1973);

Matsumoto (1980); Park (1987) chỉ ra rằng mùa vụ thu hoạch của các đối tượng này

bắt đầu từ tháng 5 đến tháng 8, để có nguồn nguyên liệu ổn định cho sản xuất,

người ta tiến hành bảo quản đông, thời gian bảo quản càng dài thì chất lượng

nguyên liệu càng giảm sút gây ảnh hưởng đến chất lượng surimi Chất lượng

nguyên liệu phụ thuộc vào địa điểm đánh bắt, mùa vụ, phương pháp đánh bắt và

bảo quản nguyên liệu [3],[8]

Tuy nhiên, sản xuất surimi ngoài mục đích nâng cao giá trị dinh dưỡng cho

mặt hàng này còn phải chú ý đến giá trị kinh tế thu được Với nhu cầu về sản phẩm

mô phỏng ngày càng lớn, nguồn nguyên liệu ngày càng khan hiếm đòi hỏi phải mở

rộng nghiên cứu ra các loài cá béo hoặc các loài cá có cơ thịt sẫm màu Từ đó lại

nảy sinh khó khăn mới, đó là làm cách nào khử được mỡ và màu cho surimi Ở

Milan, nước Ý, khi sản xuất surimi từ các loại cá nổi nhỏ, chủ yếu là cá trỏng người

ta đã nghiên cứu tính hiệu quả của các phương pháp chiết xuất mỡ khác nhau và khử mùi mỡ, kết quả chứng minh rằng chiết xuất bằng xô đa thực phẩm hay hỗn hợp cồn-xô-đa có hiệu quả hơn nước thường Về sản xuất surimi từ cá cơ thịt sẫm

đã được nghiên cứu Để cải tiến màu sắc của thịt cá xay dùng oxy già ( H2O2), các dung dịch axít thực phẩm cũng như các phương pháp nhuộm màu tự nhiên Trong quy trình nghiên cứu đã xác nhận rằng dùng oxy già làm trong không đáng kể và không duy trì được lâu, dùng a xít ảnh hưởng đến độ chắc [8]

Công đoạn rửa trong quy trình sản xuất surimi cũng rất cần thiết được nghiên cứu Để giảm bớt sự tiêu tốn nước ngọt dùng để rửa thịt cá khi sản xuất surimi, I P Levanhidop và L A Ertel đã đề xuất ra phương pháp có hiệu quả hơn Thịt cá Mintai sau khi lóc khỏi xương, đem nghiền thô và ép dưới áp suất 2Kg/cm2 để tách phần chủ yếu và chất chứa Nitơ tan trong nước.[8]

F V Johnson sáng chế phương pháp sản xuất cá xay từ cá nguyên con và phế liệu sản xuất phi lê, quy trình này được cơ giới hóa hoàn toàn ở công đoạn rửa.[8] Trạm nghiên cứu Tory ở Anh đã nghiên cứu qui trình có năng suất cao, cho ra sản phẩm cá xay ở nhiệt độ thấp mà không qua khâu rửa với điều kiện không bảo quản lâu [8]

Chất lượng của sản phẩm surimi trong quá trình bảo quản đông cũng được các nhà khoa học trên thế giới quan tâm Các tác giả Grabowska và Sikorski (1976); Matsumoto (1980); Suzuki (1981) cho thấy các tính chất chức năng của protein thịt

cá giảm đi nhiều trong quá trình bảo quản đông, đặc biệt khả năng tạo gel của protein phụ thuộc vào sự biến tính do lạnh đông và cấu trúc protein sợi cơ Park (1994) nghiên cứu cho thấy nồng độ muối, pH, sức căng bề mặt, độ dài cấu trúc mạng lưới gel, hiện tượng đề hydrat hóa ảnh hưởng đến sự biến tính protein trong quá trình cấp đông và bảo quản đông Năm 1995, Park cũng đã nghiên cứu về màu sắc của surimi theo lượng nước rửa và nồng độ chất dùng để rửa trên cá tuyết Alaska Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng và tính chất của các protein bổ sung vào surimi (protein đậu tương, gluten bột mì, lòng trắng trứng, casein,…) đến trạng thái cấu trúc, màu sắc và độ bền đông kết của surimi Kết quả cho thấy việc bổ sung

lòng trắng trứng ít ảnh hưởng đến màu sắc, mùi vị của surimi nhưng khi hấp chín, surimi lại giòn và dễ gãy Theo Niki và Igarashi (1982) thì chất lượng surimi còn phụ thuộc vào các chất chống biến tính như saccaroza, sorbitol [3],[13]

1.3.2 Các nghiên cứu trong nước

Ở Việt Nam, trong những năm gần đây surimi và các sản phẩm mô phỏng từ surimi mới bắt đầu được phổ biến nhưng vẫn chưa rộng rãi Chỉ có một số nhà máy nằm rải rác ở các tỉnh như Đà Nẵng, Vũng Tàu, Kiên Giang,… sản xuất surimi nhưng lại xuất khẩu các sản phẩm này ở dạng thô

Các cán bộ giảng dạy ở trường đại học Nha Trang- Khánh Hòa là một trong những người đi tiên phong trong lĩnh vực nghiên cứu surimi ở Việt Nam và đã đạt được một số thành tựu đáng kể

Năm 2002-2004, Trần Thị Luyến, Đặng Văn Hợp, Đỗ Văn Ninh và các cộng tác viên đã nghiên cứu sản xuất surimi từ cá Nhám, cá tạp và các sản phẩm mô phỏng cao cấp từ surimi như chả giò, heo, bò Thành công từ đề tài này đã chào hàng đạt tiêu chuẩn Hàn Quốc và chuyển giao công nghệ cho công ty Baseafood Bà Rịa – Vũng Tàu

Nguyễn Trọng Cẩn, kỹ sư Đỗ Minh Phụng và các cộng tác viên(2000) nghiên

cứu sản xuất surimi từ cá Nhám cào (Sphiridate ) và cá mối Kết quả cho thấy dùng

a xít loãng 0,2% khử được mùi tanh khai của cá Nhám và tạo được sản phẩm mô phỏng tôm, cua có giá trị gần giống sản phẩm thật nhưng giá rẻ hơn rất nhiều

Nguyễn Thị Thục (2000) đã nghiên cứu sản xuất surimi từ cá Mè Trung Quốc

và sản phẩm mô phỏng xúc xích thịt heo, kết quả đưa ra quy trình sản xuất surimi từ

cá mè và sản xuất thành công sản phẩm mô phỏng xúc xích thịt heo

Năm 2002-2005, tập thể các nhà khoa học thuộc Bộ môn Công nghệ thực phẩm sau thu hoạch thuộc Viện CNSH-CNTP, trường đại học Bách Khoa Hà Nội đứng đầu là Phạm Công Thành phối hợp cùng Viện nghiên cứu Hải sản, Viện chăn nuôi quốc gia, đã hoàn thành đề tài NCKH cấp Bộ mã số B.2002 28-43: “Nghiên cứu công nghệ sản xuất surumi, các sản phẩm từ surumi và khả năng tận dụng phụ phẩm của nó làm thức ăn chăn nuôi” Với nguyên liệu là cá rô phi [16]

Năm 2004, Thái Văn Đức nghiên cứu ảnh hưởng chất đồng tạo gel (tinh bột ) đến chất lượng surimi cá mối trong quá trình bảo quản đông, kết quả thu được bột nếp là chất đồng tạo gel cho surimi tốt nhất và tỉ lệ bột nếp tối ưu cho surimi là 4% Chất đồng tạo gel cho theo lý thuyết là rất tốt cho chất lượng của surimi Tuy nhiên hiện tại chưa có nhiều nghiên cứu về mảng này Mặt khác mỗi loài nguyên liệu lại có tính chất khác nhau, đặc biệt là cấu trúc của protein Nghiên cứu chất đồng tạo gel có nguồn gốc từ động vật cho surimi cá Mè hoa là một vấn đề cần thiết nhằm nâng cao chất lượng surimi từ đó nâng cao hiệu quả kinh tế

1.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng surimi

1.4.1 Ảnh hưởng của yếu tố nguyên liệu

Nguyên liệu là yếu tố cơ bản trong quy trình sản xuất surimi và nó đóng một vai trò rất quan trọng trong việc quyết định chất lượng surimi sau sản xuất Độ tươi của cá ảnh hưởng đến màu sắc, pH, mùi, vị, độ dẻo dai và độ bền đông kết của surimi Cá tươi và chất lượng sẽ cho surimi đạt tiêu chuẩn chất lượng cao đồng thời nâng cao hiệu suất của quy trình Ngược lại, nếu cá đã bị biến đổi về chất lượng, tùy vào mức độ hư hỏng của nguyên liệu khác nhau mà chất lượng của surimi cũng giảm theo

Độ tươi của nguyên liệu phụ thuộc vào phương pháp đánh bắt, phương pháp vận chuyển, bảo quản và thời gian bảo quản nguyên liệu Để chất lượng nguyên liệu thu được là tốt nhất, ở các nước phát triển người ta sản xuất surimi trên tàu ngay sau khi cá được khai thác hoặc vận chuyển về các nhà máy gần bờ hoặc gần

hồ nuôi Nếu không đủ điều kiện sản xuất ngay, có thể bảo quản nguyên liệu 1 – 2 ngày ở nhiệt độ gần bằng 0oC sau đó sản xuất Thời gian bảo quản lâu hơn sẽ làm ảnh hưởng đến độ bền đông kết của surimi

Surimi được sản xuất từ các loài cá khác nhau sẽ có chất lượng khác nhau, đặc biệt là độ bền đông kết Vì mỗi loài cá có thành phần hóa học, cấu trúc cơ thịt khác nhau Nếu protein của cá có thể tạo thành mạng lưới liên kết gel và đồng tạo gel với các chất phụ gia được phối trộn vào thì độ bền đông kết của surimi sẽ tăng Một số loài cá sản xuất cho chất lượng surimi cao là cá Minh Thái , cá nhám, cá Mè,… Nếu

lượng mỡ trong thịt cá quá nhiều, các hạt mỡ có trong cấu trúc thịt cá sẽ phân tán ra cản trở sự tạo gel của protein làm mất tính đàn hồi của sản phẩm Một số loài cá có hàm lượng mỡ cao là cá trỏng, cá thu dao, cá bạc má,… Bên cạnh đó cấu trúc của miozin thịt cá cũng góp phần không nhỏ tạo nên tính chất đàn hồi của surimi

Thời vụ khai thác, thu hoạch cá trong năm ảnh hưởng đến chất lượng của nguyên liệu do đó cũng ảnh hưởng đến chất lượng surimi thu được Mỗi loài cá đều

có một thời kỳ phát triển tốt nhất trong năm Lúc đó chất lượng cơ thịt cá tốt nhất, tuy nhiên lúc này cũng là lúc cá béo nhất nên hàm lượng mỡ trong cá là lớn nhất Vì vậy với các loài cá béo không nên sản xuất surimi vào đúng mùa vụ Cá sau thời kỳ

đẻ trứng cho chất lượng surimi kém nhất Cùng một loài cá, nếu sống ở vùng hàn đới sẽ có hàm lượng mỡ cao hơn các vùng còn lại và cá sống ven bờ có hàm lượng

mỡ cao hơn cá sống ngoài khơi [3],[13]

1.4.2 Ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ

Yếu tố công nghệ bao gồm các thao tác: phi lê, chặt đầu, mổ bụng, tách xương, phương pháp rửa, tỉ lệ nước rửa, dung dịch rửa, chu kỳ rửa, kỹ thuật nghiền trộn, kỹ thuật định hình, làm đông,… Các thao tác này ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng surimi Cụ thể như sau:

1.4.2.1 Ảnh hưởng của khâu xử lý

Cá sau khi cắt bỏ đầu, tiến hành mổ bụng để loại bỏ nội tạng Các thao tác ở công đoạn này phải cẩn thận, tránh không để cho cơ thịt bị dập, nội tạng vỡ làm lây nhiễm vi sinh vật và enzyme lên cơ thịt làm chất lượng sản phẩm bị giảm Khi cắt đầu phải chú

ý cắt sao cho định mức là thấp nhất để nâng cao hiệu suất quy trình [8]

1.4.2.2 Ảnh hưởng của khâu tách xương

Tách xương là khâu quan trọng trong quá trình sản xuất, nó được tiến hành theo nguyên tắc phân riêng phần thịt và phần xương nhờ sử dụng các bề mặt lọc rổ Nếu còn lẫn xương trong surimi, trước tiên sẽ làm ảnh hưởng đến cơ quan tiêu hóa khi người tiêu dùng ăn phải, làm yếu đi về mặt thị hiếu của sản phẩm, giảm độ bền đông kết và thời gian bảo quản do tủy xương làm tăng khả năng oxy hóa chất béo

Hàm lượng xương trong surimi vượt quá 2% có thể làm cho lượng Florid vượt quá ngưỡng về độc hại [8]

1.4.2.3 Ảnh hưởng của khâu rửa

Rửa là một trong những khâu quan trọng trong công nghệ sản xuất surimi Việc rửa liên tiếp thịt cá nhằm làm sạch thịt cá khỏi muối khoáng, protein hòa tan, các mảnh nội tạng, vi khuẩn, các sản phẩm phân hủy gây mùi tanh khai và các tạp chất khác đồng thời có tác dụng làm giảm hàm lượng mỡ trong thịt cá xay Trong lúc rửa một phần vitamin, a xít béo và protein tự do bị mất đi, còn lại protein liên kết trong thịt cá

Rửa còn gây tác động đến chất lượng và hiệu suất thu hồi surimi Tương ứng với các loài cá khác nhau có chế độ rửa khác nhau để thu được sản phẩm có chất lượng tốt nhất

Hiệu quả của quá trình rửa phụ thuộc vào thời gian rửa, chế độ khuấy đảo, chu

kỳ rửa, lượng nước rửa Ở điểm giới hạn 9 phút, hiệu quả chiết protein tăng mạnh, sau đó cân bằng nên chỉ cần khuấy đảo 9 phút cho mỗi lần rửa Nếu thời gian rửa quá dài và khuấy đảo quá mạnh sẽ xay ra quá trình hydrat mạnh của protein gây khó khăn cho việc ép tách nước sau này Vì vậy, thời gian tiếp xúc của thịt cá với nước rửa phải đủ lâu để hiệu quả chiết protein cao nhất

Thường thì tỷ lệ thịt cá trên nước rửa là 1/3 hoặc 1/4 là thích hợp về cả ý nghĩa kinh tế Tuy nhiên, chọn tỷ lệ nước rửa cần xem xét đến chu kỳ rửa Các nghiên cứu cho thấy rằng khi tỷ lệ nước rửa là 1/3 thì số lần rửa cần thiết phải là 6, tỷ lệ 1/4 thì

số lần rửa cần thiết là 3 Tuy nhiên quan hệ giữa lượng nước rửa và chu kỳ rửa còn phụ thuộc vào nhiều tác nhân khác như độ sạch nguyên liệu đầu vào, kỹ thuật của khâu xử lý nguyên liệu, và hàm lượng chất béo trong cá

Cùng tỷ lệ nước rửa và thịt cá, khi ta tăng số lần rửa thì khả năng khử các chất mang màu càng triệt để, tuy nhiên số lần rửa phải nằm trong giới hạn nhất định, nếu rửa quá nhiều sẽ gây tổn thất dinh dưỡng, giảm khả năng tạo gel và độ bền liên kết Rửa thịt cá xay bằng dung dịch a xít hữu cơ loãng có thể hạn chế sự thối rửa của sản phẩm, khử được các bazơ làm mất mùi tanh khai của thịt cá xay như cá

nhám, cá đuối Độ pH của nước rửa có tác dụng tẩy màu thịt cá xay, giảm lượng TMA do đó sẽ có tác dụng tốt khi rửa thịt cá xay có màu sẫm, xám hoặc xanh lá cây bằng a xít nhẹ [8]

Khi rửa nên duy trì nhiệt độ nước rửa trong vùng mà protein giữ được chức năng của nó (5-310C tùy loài cá), ở khoảng nhiệt độ này protein duy trì được chức năng của nó và có khả năng tạo gel Nếu nhiệt độ nước rửa cao hơn hoặc thấp hơn giới hạn cho phép đều ảnh hưởng đến protein của thịt cá Nước rửa phải có pH tự nhiên để protein không bị biến tính Nếu nước rửa có ion Fe++ sẽ làm màu sắc của surimi bị xám hoặc nâu Vì vậy nước rửa phải đạt tiêu chuẩn nước sạch dùng cho chế biến thực phẩm theo quy định của bộ Y tế [3]

1.4.2.4 Ảnh hưởng của khâu ép tách nước

Đây là yếu tố ảnh hưởng đến hàm ẩm cũng như độ dẻo dai của surimi Hàm

ẩm của surimi sau rửa và loại nước lần cuối là 85% Yêu cầu sang công đoạn nghiền trộn phụ gia là 70 – 79% Vai trò của nước trong thịt cá xay trước khi nghiền trộn là rất quan trọng Nước tham gia tạo cấu trúc và trạng thái của surimi Nước tương tác với các nhóm – NH2, - COOH, - CO- NH-… của protein tạo ra vỏ hydrat làm cho chế phẩm protein có độ nhớt và độ hòa tan nhất định Nước còn làm biến tính protein phá vỡ toàn bộ cấu trúc bậc cao, tạo sự biến đổi sâu sắc về lượng khiến protein khác với các chất khác Nhờ biến tính mà sau đó các phân tử protein tương tác với nhau tạo ra mạng lưới gel làm cho protein có cấu trúc mới, làm cho sản phẩm có cấu trúc dẻo dai, đàn hồi Nước trong surimi còn có tác dụng hóa dẻo tinh bột, gelatin và hòa tan các chất phụ gia trong quá trình nghiền trộn, tạo độ dẻo, dai,

độ đặc, độ trong, tạo màng và tạo sợi cho surimi và sản phẩm mô phỏng [8]

1.4.2.5 Ảnh hưởng của khâu nghiền trộn phụ gia

Công đoạn này phối trộn các loại phụ gia vào với nồng độ thích hợp, sau đó xay và nghiền trộn đảo đều các phụ gia trong khối surimi Công đoạn này có tính chất quyết định đến sự tạo gel surimi Hàm ẩm trong công đoạn nghiền trộn là 70 – 79% Quá trình này tác dụng một lực cơ học liên tục lên thịt cá xay Do tác động của lực cơ học và hàm ẩm, protein bị biến tính và xuất hiện các liên kết tạo gel

surimi Lực cơ học đã làm cho sợi actin trượt liên tục trên sợi miozin, tạo nội lực

ma sát làm cấu trúc bậc 2, 3, 4 của protein bị phá vỡ, protein duỗi ra làm xuất hiện các nút lưới gel làm cho surimi dẻo dai và có độ bền chắc Ngoài ra các chất phụ gia được nghiền trộn vào surimi cũng đóng vai trò không nhỏ trong việc tăng độ chắc,

độ đàn hồi cho gel surimi

Thời gian nghiền trộn có ảnh hưởng đến độ tạo gel của surimi Nếu thời gian nghiền trộn quá ngắn, lưới gel chưa hình thành sẽ làm độ bền đông kết giảm Nếu kéo dài thời gian nghiền trộn sẽ làm surimi bị sẫm màu Các tác giả cho rằng thời gian nghiền trộn 10 – 15 phút là thích hợp [8],[13]

1.4.2.6 Ảnh hưởng của khâu định hình

Quá trình định hình rất cần thiết và cũng là thời gian để các chất phụ gia phát huy tác dụng triệt để vì nó tăng khả năng tạo gel và đàn hồi Nhiệt độ và thời gian định hình có ảnh hưởng lớn đến chất lượng surimi Nếu nhiệt độ cao, thời gian định hình ngắn, nhiệt độ thấp thì thời gian định hình dài hơn Ở nhiệt độ 100C thì thời gian định hình là 24 – 48 giờ Ở 30oC là 2 giờ, ở 40oC chỉ cần 15 phút Nhiệt độ định hình cao hơn nhiệt độ điểm băng của nước và thấp hơn nhiệt làm biến tính protein Tùy theo chế độ bảo quản hay chế độ chế biến surimi mà chọn nhiệt độ định hình thích hợp Nếu bảo quản đông thì cần nhiệt độ định hình thấp, nếu gia nhiệt nấu chín thì định hình ở nhiệt độ cao

1.4.3 Ảnh hưởng của hóa chất và điều kiện bảo quản

1.4.3.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian gia nhiệt và pH môi trường

Nhiệt độ bảo quản càng thấp thì chất lượng surimi càng được đảm bảo Ở nhiệt độ nhỏ hơn – 10oC , nếu thời gian bảo quản ngắn hơn 2 tuần thì chất lượng surimi chưa thay đổi đáng kể Nếu thời gian bảo quản kéo dài hơn 2 tuần lễ thì độ bền surimi giảm theo thời gian Ở nhiệt độ -10oC chất lượng surimi giảm nhanh nhất, ở -20oC chất lượng surimi giảm ít hơn, ở nhiệt độ -35oC chất lượng surimi vẫn tốt sau 3 tháng

Ở pH gần trung tính (6,5 – 6,8) tạo nên khả năng tạo gel cao nhất làm độ bền đông kết của surimi tăng pH môi trường cao hay thấp ngoài phạm vi trung tính sẽ làm giảm độ bền đông kết của surimi [8], [13]

1.4.3.2 Ảnh hưởng của muối

Độ bền của surimi phụ thuộc vào hàm lượng muối ăn Khi NaCl < 5% thì khi hàm lượng muối tăng, độ bền đông kết của surimi tăng lên Khi hàm lượng muối từ 5% - 20%, nồng độ muối tăng độ bền đông kết của surimi giảm Hàm lượng NaCl > 20%, độ bền gel của surimi giảm nhiều Nồng độ muối thích hợp trong surimi và sản phẩm mô phỏng là 1 – 2 % Ngoài phạm vi này, giá trị cảm quan của sản phẩm

sẽ bị giảm [8]

1.4.3.3 Ảnh hưởng của các chất làm bền chất béo trong cá xay

Trong thịt cá xay (kể cả cá béo và cá gầy), a xít béo không no cao phân tử chiếm một tỉ lệ cao trong thành phần chất béo cá xay Các a xít béo này rất nhạy cảm với các phản ứng thủy phân và dễ bị oxi hóa Sự thủy phân các triglyxerit và các photpholipid của cá xay làm tăng đáng kể hàm lượng a xít tự do trong chúng làm cho thịt cá xay có mùi lạ, giảm độ đông kết Thời gian bảo quản kéo dài sẽ làm tăng nhanh quá trình oxy hóa chất béo Vì vậy phải làm bền chất béo trong thịt cá xay để đảm bảo chất lượng surimi sau bảo quản Theo FAO, một số hợp chất thường sử dụng là: Các chất OXH tự nhiên như hành, tỏi, dầu đậu tương, a xít amin, hỗn hợp gia vị; Các hóa chất như polyphosphat, butylhydroxyglunolia (TBHO), Butyl hidroxy anizon (BHA), acid ascocbic, acid citric, etylendiamin (EDTA)…; Các chất chống oxy hóa gốc phenol: BHA, BMT, BQH Tuy nhiên các chất này không phải lúc nào cũng có hiệu quả giống nhau tùy vào độ ưa nước và mức độ phân bố đều của chúng trong sản phẩm

Ngày nay các nhà sản xuất thường chú trọng sử dụng các chất làm bền chất béo tự nhiên và dùng biện pháp mạ băng, dùng bao bì ngăn tiếp xúc không khí hoặc bao gói chân không để ngăn ngừa sự OXH mỡ [8]

1.4.3.4 Ảnh hưởng của chất làm bền protein trong thịt cá xay

Trong các tính chất chức năng của protein cá, về phương diện quan trọng là khả năng tạo gel đàn hồi, khả năng giữ nước, khả năng chịu nhiệt về cấu trúc Các tính chất chức năng này được duy trì trong trường hợp protit sợi cơ vẫn ở dạng nguyên và quá trình phân giải phân tử protein được hạn chế tới mức tối thiểu Song

trong quá trình chế biến và bảo quản cá xay thì protein của thịt cá đã bị biến đổi nhiều Để ngăn ngừa các biến đổi của protein và nâng cao các tính chất chức năng của chúng, người ta đề xuất ra hàng loạt các chất làm bền như: Các phosphat, muối

ăn, glucoza, lactoza, saccaroza, các polysaccarit, tryglycerit, monoglycerit, lizin, acid glutamat Trong quá trình nghiên cứu người ta đã tìm ra một số chất làm bền protit giúp thu được surimi có chất lượng cao là:

- Các loại keo thực vật: alginat, pectin

- Các loại rượu đa chức: Glyxerin, propylen glycol

1.4.3.6 Ảnh hưởng của các chất đồng tạo gel khác

Chất lượng surimi còn phụ thuộc vào chất đồng tạo gel như: Tinh bột, Gelatin, lòng trắng trứng,…Các hợp phần phối trộn vào surimi có ảnh hưởng lớn đến lực đàn hồi của surimi theo thời gian bảo quản Tinh bột có khuynh hướng giữ được tính chất đàn hồi của gel surimi lớn hơn lòng trắng trứng Lòng trắng trứng tạo cho sản phẩm sau khi gia nhiệt thường kết chắc nhưng ít dẻo Tinh bột tạo cho sản phẩm sau khi gia nhiệt có độ dẻo dai hơn Tinh bột có khả năng tập hợp các hợp chất trong gian bào, hiệu quả này trái ngược với lòng trắng trứng Tuy nhiên để có cấu trúc theo ý muốn cần phải phối hợp hai hợp phần này trong sản xuất surimi Muốn đạt được đặc tính kết cấu theo ý muốn có thể chỉnh lý tỉ lệ tinh bột và lòng trắng trứng cùng với sự cân xứng của hợp phần khác tạo hàm ẩm hợp lý cho surimi [8] Cấu trúc gel surimi còn phụ thuộc vào loại và tỉ lệ tinh bột Thường thì tinh bột khoai tây có khả năng duy trì cấu trúc gel surimi lớn hơn tinh bột sắn Các nhà

nghiên cứu cho biết khả năng tạo gel của tinh bột phụ thuộc vào hàm lượng amylopectin có trong tinh bột Tỷ lệ tinh bột trong sản xuất surimi thường bằng 5%

so với khối lượng surimi (Lee, 1983) Nếu hàm lượng tinh bột phối trộn quá nhiều

sẽ làm cho lực đàn hồi của surimi bị giảm đi [8]

1.4.3.7 Ảnh hưởng của hàm lượng nước có trong surimi

Hàm lượng nước có ảnh hưởng lớn đến đặc tính chức năng, thời gian, nhiệt độ gia nhiệt, độ bền chắc của surimi Trong một số công thức pha trộn thương mại surimi và sản phẩm mô phỏng, hàm lượng nước thường đạt 70 – 79% Bởi vì ở hàm

ẩm này thể hiện tính chất gel surimi cao Hàm ẩm tạo nên vai trò trong tính ổn định của việc tan băng [8],[13]

1.4.3.8 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian gia nhiệt

Cấu trúc gel surimi bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và thời gian gia nhiệt Vì vậy cần phải xác định được nhiệt độ, thời gian gia nhiệt thích hợp để đạt được cấu trúc theo ý muốn của sản phẩm mô phỏng [8]

1.5 Gel và gel protein trong thịt cá xay

1.5.1 Định nghĩa gel, sự hình thành thể gel

- Định nghĩa gel: Gel là một mạng lưới không gian ba chiều được hình thành

do sự liên kết của các gốc mang điện tích ở các mạch của các hợp chất poly với nhau Mỗi liên kết được gọi là một nút Các phần còn lại của mạch poly tạo mạng lưới không gian vô định hình có chứa đầy pha phân tán là nước và các gốc bền khác [2],[8],[12]

- Sự hình thành thể gel: Đối với hệ keo mà các hạt của tướng phân tán bất đối xứng (hình que, bản mỏng ) thì hệ giảm tính bền vững động học (không bị mất đi hoàn toàn), các hạt có thể dính lại với nhau tại góc cạnh hoặc tại các đầu mút của hạt bằng các lực hút phân tử, tạo thành mạng lưới không gian bên trong chứa môi trường phân tán [1]

- Các yếu tố ảnh hưởng đến sự tạo gel [1]

 Nồng độ: Sự tạo thành cấu thể chỉ xảy ra khi nồng độ của tướng phân tán đạt tới một ngưỡng nào đó, đủ để xây dựng mạng lưới không gian của cấu thể Khi

nồng độ tăng thì số va chạm của các hạt tăng lên, số điểm kết dính giữa các hạt tăng lên, tốc độ tạo gel tăng lên,

 Kích thước hạt: Khi giảm kích thước hạt nhưng vẫn giữ nguyên nồng độ trọng lượng thì số hạt trong hệ tăng lên nên tốc độ tạo gel tăng Hình dáng hạt càng bất đối xứng thì tốc độ tạo gel càng tăng Vì vậy hạt hình cầu có tốc độ tạo gel nhỏ nhất, nó chỉ xảy ra ở vùng có nồng độ tương đối lớn

 Nhiệt độ: Nhiệt độ càng thấp, chuyển động Brown càng yếu, lực tương tác giữa các hạt càng lớn hơn năng lượng chuyển động Brown nên khả năng tạo gel càng lớn

 Sự có mặt của tướng thứ 3 trong hệ sẽ làm giảm năng lượng bề mặt các hạt kết hợp với nhau, vì vậy tốc độ tạo gel tăng

 Chất điện ly: Các ion của chất điện ly, đặc biệt là anion có khả năng thúc đẩy quá trình tạo gel vì nó làm mất một phần lớp vỏ hidrat hóa của hạt keo

 pH: pH ảnh hưởng đến lực đẩy tĩnh điện của các phân tử, làm ảnh hưởng đến khả năng tạo gel

- Gel protein: Khi protein bị biến tính, các cấu trúc bậc cao bị phá hủy, liên kết giữa các phần tử bị đứt, các nhóm bên của acid amin trước ẩn phía trong thì bây giờ xuất hiện ra ngoài Các mạch polypeptid bị duỗi ra gần nhau, tiếp xúc với nhau làm nội lực ma sát tăng, xuất hiện các liên kết giữa các protein tạo thành mạng lưới không gian 3 chiều, các phần còn lại tạo mạng lưới không gian vô định hình có chứa đầy pha phân tán là nước

- Gel tạo thành bền hay không phụ thuộc vào chiều dài vùng liên kết và lực liên kết giữa các chuỗi Nếu chiều dài của vùng liên kết dài, lực liên kết giữa các chuỗi sẽ

đủ lớn để chống lại áp lực và chống lại chuyển động nhiệt của các phân tử, gel tạo thành sẽ chắc bền

Nếu chiều dài của vùng liên kết ngắn và các chuỗi không được liên kết với nhau mạnh, các phân tử sẽ tách rời dưới tác dụng của áp lực hay sự tăng nhiệt độ (làm cho các chuỗi polymer chuyển động nhiệt), gel sẽ yếu và không ổn định [16]

1.5.2 Điều kiện tạo gel của protein thịt cá

- Sự gia nhiệt: Đa số trường hợp, sự gia nhiệt là cần thiết cho sự tạo gel vì gia nhiệt sẽ làm biến tính và duỗi mạch protein, tạo điều kiện cho các nút lưới tạo thành

- Việc làm lạnh cũng cần thiết và có thể tạo ra sự tạo gel

- Axit hóa nhẹ: Quá trình acid hóa nhẹ cũng gây biến tính nhẹ protein và sự tạo gel có thể xảy ra

- Tác dụng cơ học (nghiền, giã): Nghiền giã liên tục không cắt ngắn mạch protein

mà phá vỡ cấu trúc bậc cao của protein Tạo ra sự trượt và ma sát nội phân tăng, hình thành các liên kết nút mạng lưới gel ( nghiền trộn surimi, sản xuất giò chả)

- Thêm muối, đặc biệt ion Ca++ có thể tăng tốc độ tạo gel hoặc tăng độ cứng chắc cho gel

- Sự thủy phân enzyme: Nhiều protein có thể tạo gel không cần gia nhiệt mà chỉ cần xử lý enzyme ở mức độ vừa phải

- Sự kiềm hóa nhẹ sau đó trung hòa hoặc đưa pH về điểm đẳng điện cũng có thể tạo thành gel như đậu phụ[8]

1.5.3 Cơ chế tạo gel protein

Cơ chế và các các tương tác có quan hệ đến việc hình thành mạng protein 3 chiều đặc trưng cho gel hiện chưa hoàn toàn rõ Nhiều nghiên cứu đã chỉ rõ rằng cần phải có giai đoạn biến tính và giãn mạch xảy ra trước giai đoạn tương tác giữa protein – protein và tập hợp phân tử

Khi protein bị biến tính các cấu trúc bậc cao bị phá hủy, liên kết giữa các phần

tử bị đứt, các gốc amin lộ ra ngoài và liên kết với các gốc khác tạo mạng lưới không gian ba chiều, phần còn lại tạo mạng lưới không gian vô định hình có nhốt pha phân tán là nước ở bên trong

Các nút mạng lưới có thể tạo ra do lực tương tác giữa các gốc ưa béo Khi các gốc tương tác với nhau hình thành các liên kết ưa béo (Cầu béo) Tương tác ưa béo được hình thành khi tăng nhiệt độ; làm các mạch polypeptit sít lại với nhau hơn do

đó làm khối gel cứng hơn

Nút mạng lưới cũng được tạo ra do lực liên kết hydro giữa các nhóm peptit với nhau, giữa các nhóm – OH của Serin, treonin, tyrozin với – COOH của glutamat, aspatic Nhiệt độ càng thấp thì các liên kết này càng được tăng cường Liên kết hidro là liên kết tạo ra độ linh động nào đó làm cho gel có độ dẻo dai nhất định

Tham gia liên kết tạo gel còn do liên kết tĩnh điện, liên kết cầu nối giữa các nhóm tĩnh điện ngược dấu hoặc hoặc do liên kết giữa các nhóm tích điện cùng dấu qua các ion đa hóa trị như ion canxi

Các liên kết có thể còn do nhóm disunfua (giữa nhóm – SH này với nhóm –

SH khác của các cistein) Trường hợp này làm cho gel có tính chất bất thuận nghịch bởi nhiệt, rất chắc và bền

Khả năng tạo gel của protein phụ thuộc vào nồng độ protein và pH của môi trường.Khi nồng độ tăng thì khả năng gel hóa tăng do nội lực ma sát tăng

Khi nồng độ tăng thì khả năng gel hóa tăng do nôi lực ma sát tăng, số lượng các nút mạng lưới tăng Ph môi trường tạo nên các lực đẩy tĩnh điện, đó cũng là một trong những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo gel Mỗi protein khác nhau có Ph thích hợp cho khả năng tạo gel khác nhau Trong nhiều trường hợp pH thích hợp còn phụ thuộc vào cả nồng độ protein Chẳng hạn, các protein có tỷ lệ acid amin ưu béo cao (31,5% số phân tử) như hemoglobin, ovalbumin sẽ có vùng pH tạo gel thay đổi phụ thuộc vào nồng độ protein Trái lại các protein có tỷ lệ phần trăm các acid amin ưa béo thấp(< 22%) như (γ- globulin, serumalbumin, gelatin và protein đậu tương…thì lại không thay đổi Ph tạo gel khi nồng độ protein thay đổi [8]

1.6 Các hiện tượng xảy ra trong công nghệ sản xuất surimi

1.6.1 Hiện tượng Suvari

Hiện tượng Suvari là sự hình thành cấu trúc protein dưới dạng lưới tương đối bền Nhờ có hiện tượng này surimi có tính dẻo dai, đàn hồi tốt Hiện tượng Suvari bắt đầu từ khâu nghiền trộn đến khâu định hình Để cho hiện tượng Suvari xảy ra tối đa thì phải giữ surimi trong một thời gian nhất định và thời gian này phụ thuộc vào nhiệt độ.[8]

1.6.2 Hiện tượng Modari

Là hiện tượng ngược lại với hiện tượng Suvari Hiện tượng này luôn có thể xảy ra trong thịt nhuyễn Surimi và làm giảm tính chất đàn hồi, dẻo dai của sản phẩm Hiện tượng này diễn ra ở nhiệt độ 40 – 70oC một cách mạnh mẽ Mặt khác hiện tượng này cũng có thể xảy ra khi các chất phụ gia sử dụng không đúng tỉ lệ hoặc không đạt tiêu chuẩn [8]

1.7 Các chất phụ gia dùng trong sản xuất surimi

1.7.1 Tinh bột

Tinh bột là một polysaccharide, là chất dự trữ của thực vật được tạo thành do quá trình thực vật quang hợp Tinh bột có mặt chủ yếu trong hạt, củ, quả Tinh bột gồm 2 hợp phần chính là amiloza (Am) và amilopectin (Ap), nhìn chung tỉ lệ Am/Ap trong phần lớn các tinh bột là ¼ Mỗi hợp phần có tính chất lý, hóa học khác nhau do vậy nó có những tác dụng khác nhau đối với chất lượng thực phẩm Tinh bột có nhiều ưu điểm như tác dụng tạo độ kết dính, độ đặc, độ chắc và làm tăng khả năng đàn hồi cho thực phẩm Nhờ khả năng đồng tạo gel với protein, tinh bột làm tăng độ dẻo dai, đàn hồi cho sản phẩm, làm tăng khả năng liên kết giữa các thành phần của surimi và sản phẩm mô phỏng

Tuy nhiên lượng tinh bột sử dụng phải thích hợp, nếu lượng tinh bột phối trộn vào nhiều sẽ làm cho sản phẩm bị khô và mất đi tính chất đặc trưng.[2],[3],[8],[12]

1.7.2 Gelatin

Gelatin là protein có phân tử lượng từ 20.000 đến 70.000 Gelatin được chế biến từ da động vật Gelatin khó hòa tan trong nước lạnh, chỉ trương nở hấp thụ nước gấp từ 5 – 9 lần gelatin khô tuyệt đối Gelatin phân tán hoàn toàn trong nước nóng Gelatin được sử dụng trong công nghệ sản xuất surimi làm tác nhân keo hóa, nâng cao độ nhớt của sản phẩm và có tác dụng làm bền thể gel đàn hồi của chúng Tuy nhiên nếu tỉ lệ gelatin nhiều sẽ làm màu sắc surimi xấu đi và khi hấp chín sản phẩm trở nên khô cứng [8]

1.7.3 Các muối photphat

Việc duy trì khả năng giữ nước của thịt cá trong quá trình chế biến có một ý nghĩa lớn, giảm bớt sự mất nước của thịt cá sẽ cho phép tăng sản lượng sản phẩm, đồng thời cải thiện chất lượng sản phẩm

Khả năng liên kết nước trong thịt cá phụ thuộc vào các dạng liên kết ẩm của protit trong nó, phụ thuộc hàm lượng ATP trong tổ chức cơ thịt, vào pH môi trường

và nhiều yếu tố khác nữa

Để duy trì khả năng giữ nước của thịt cá, người ta sử dụng các chất làm bền liên kết ẩm trong cơ Một trong những chất hay dung là các muối photphat các dạng khác nhau

Về quy cách, các photphat thực phẩm và hỗn hợp của chúng phải có hàm lượng chất cơ bản ít nhất 97%, tạp chất cho phép với hàm lượng lớn nhất như sau: (%)

 Chất không tan trong nước: 0,02

Các loại photphat được sử dụng có thể có tính acid, trung tính hay kiềm, chúng nâng cao khả năng giữ ẩm của thịt cá mà không làm biến đổi đáng kể pH và không làm giảm giá trị của chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm

Trong việc sản xuất surimi thường sử dụng Na2HPO4.12 H2O để làm tăng tính trương nở, tính ngậm nước, tính dính kết Do đó làm tăng độ pH của thịt cá và làm ngăn cản sự co của protein dễ làm trương nở protein Mặt khác muối này có phân tử lượng lớn tham gia phân giải actomiozin thành actin và miozin đưa đến lượng miozin tăng lên Mà trong phân tử miozin chứa khá nhiều acid amin mạch nhánh và phâm tử ở dạng hình sợi Do đó nó có tác dụng hydrat hóa rất mạnh nên

độ hòa tan protein tăng lên và tính ngậm nước tăng lên[8]

1.7.5 Các biopolymer

Các biopolymer ngày càng được sử dụng nhiều trong thực phẩm nhằm tạo gel

và độ đặc cho thực phẩm Một số biopolymer thường được sử dụng là chitosan, alginate, carrageenan, agar, … Việc sử dụng những phụ gia này trong công nghệ thực phẩm dựa trên những đặc điểm tính chất như khả năng tạo gel, khả năng tạo cấu trúc, khả năng nhũ hóa và làm bền Vì vậy gần đây các chất này đã được bổ sung thử nghiệm vào các sản phẩm như xúc xích, chả, giò, surimi…làm tăng thêm độ bền đông kết, độ dai, độ mềm dẻo và độ giòn cho sản phẩm

1.7.6 Lòng trắng trứng

Lòng trắng trứng là hỗn hợp của nhiều loại acid amin Nhiều nhất là ovalbumin chiếm 54%, 12% conalbumin, 11% ovomucoid và một số loại acid amin khác Các acid amin này có tác dụng tạo gel và tạo bọt, chống oxy hóa cho các sản phẩm thực phẩm Vì vậy lòng trắng trứng đang được nghiên cứu để bổ sung vào surimi Tuy nhiên, nếu tỉ lệ lòng trắng trứng quá cao sẽ làm surimi giòn và dễ gãy

1.8 Tổng quan về các chất đồng tạo gel có nguồn gốc từ động vật

1.8.1 Gelatin

Gelatin là protein có phân tử lượng từ 20.000 đến 70.000 Gelatin được chế biến

từ da động vật Gelatin khó hòa tan trong nước lạnh, chỉ trương nở hấp thụ nước gấp từ

5 – 9 lần gelatin khô tuyệt đối Gelatin phân tán hoàn toàn trong nước nóng

Gelatin được tạo ra từ phản ứng thủy phân collagen Khi bổ sung gelatin vào surimi, ta gia nhiệt gelatin làm đứt liên kết hidro và gelatin tan ra Khi trộn đều với surimi, nhiệt độ hạ xuống làm tái hợp các liên kết hidro trong gelatin từ đó hình thành các nút mạng lưới và tăng khả năng tạo gel của protein surimi Lực liên kết hidro của gelatin thông qua cầu nối hidrat được thể hiện như sau:

Albumin hay lòng trắng trứng gồm có 3 lớp Lớp ngoài chiếm 23%, Lớp giữa chiếm 57% và lớp trong chiếm 17% Tỷ lệ này thay đổi phụ thuộc vào giống, tỷ lệ đẻ trứng, kích thước trứng, thời gian bảo quản…Lớp giữa dày và đặc hơn Khi lớp giữa

vỡ ra thì chính lớp này bao lấy lòng đỏ

Albumin là dịch thể gồm nhiều protein hình cầu khác nhau như: ovalbumin, conalbumin, ovomacroglobulin, avidin, flavoprotein, ovoglucoprotein, ovomacroglobulin, avidin trong đó Ovalbumin là protein giàu nhất của lòng trắng trứng, nó chiếm tỉ lệ khoảng 54%

Ovalbumin là một phosphoglycoprotein có nhóm phosphate đính vào gốc serin, có chứa 3,5% glucid dưới dạng một “đơn nguyên” với khối lượng phân tử là 1.570 gồm 5 gốc D- maroza và 3 gốc D- Glucosamin Phân tử ovalbumin có 4 gốc –

SH và 2 cầu disunfua Trong thời gian bảo quản số cầu didssunfua sẽ tăng lên do hình thành ra S- ovalbumin có tính bền nhiệt hơn protein ban đầu.Đây là protein lòng trắng trứng duy nhất có chứa nhóm SH tự do nên có khả năng tạo nên các liên kết disunfua giúp gel protein của surimi có tính chất bất thuận nghịch bởi nhiệt, rất chắc và bền

Conalbumin nhiều thứ hai với tỉ lệ là 12% Nó là một glucoprotein, chứa 0,9%

D – manoza và 1,7% glucosamin Conalbumin dễ bị biến tính bởi nhiệt độ hơn nhưng khó bị biến tính bề mặt hơn ovalbumin, nó có khả năng tạo phức với các ion kim loại như Cu2+, Zn2+, Al3+, Fe3+ vì vậy protein này vừa có khả năng tạo gel (theo

cơ chế liên kết giữa các gốc tích điện cùng dấu qua các ion đa hóa trị), vừa có tác dụng chống oxi hóa giúp bảo quản được surimi lâu hơn

Các protein khác chiếm một tỉ lệ nhỏ trong lòng trắng trứng có một số khả năng như ovomucine (3,5%) ổn định gel, Ovoinhbitor ức chế vi khuẩn…

Ovomucine là một glucoprotein chứa 0,5 – 4% D- galactoza, 7 – 8 % D- manoza, 10 – 18% D- glucosamin và 0,03 – 2,2% axit xialic Phân tử Ovomucine

do ba tiểu đơn vị tạo nên Nó có hoạt tính anti tripxin và có tính rất chịu nhiệt trừ khi ở trong môi trường kiềm[2],[12]

Lòng trắng trứng có tác dụng tạo gel cứng chắc cho surimi, tuy nhiên nếu hàm lượng lòng trứng quá nhiều sẽ làm surimi mất tính dẻo dai và trở nên giòn

1.8.3 Bột lòng trắng trứng

Theo những số liệu thu thập được, cho thấy các loại bột trứng có thành phần dinh dưỡng gần giống với trứng tươi Sau khi hoàn nguyên bột nguyên trứng với nước, dịch thu được có thuộc tính rất giống với trứng tươi, kể cả mùi vị Bột trứng

có thể được sử dụng theo số lượng tính toán của tất cả các công thức và có thể trộn trực tiếp với nước và các nguyên liệu khác 1 kg bột nguyên trứng WEP thường được dùng với 3 lít nước, thay thế 88 trứng tươi loại trung bình nặng khoảng 55g 1

kg bột lòng đỏ trứng thường được dùng với 1,1 lít nước, thay thế 143 lòng đỏ trứng tươi Ðể tránh vón cục, các nhà sản xuất khuyên nên hòa nhẹ và từ từ bột trứng vào nước rồi giữ trong 30 phút để sự đồng nhất hỗn hợp bột - nước có kết quả tốt hơn Nhằm bảo đảm chất lượng, bột trứng cần được lưu trữ ở nơi khô ráo và thoáng mát, dưới 220C Ở điều kiện này, hạn sử dụng tối thiểu của bột trứng là 12 tháng [5] Sử dụng bột lòng trắng trứng sẽ có ưu thế hơn vì surimi không bị nhão do đó tăng độ chắc, độ đông kết cho sản phẩm

1.9 Tổng quan về nguyên liệu cá mè dùng trong sản xuất surimi và sản phẩm mô phỏng

Cá mè có hai loài là cá mè trắng và cá mè hoa, hai loài này đều có tập tính ăn giống nhau Thức ăn của chúng đều là động thực vật phù du, chúng sống ở tầng mặt, nơi nước đứng hay nước chảy yếu như ao, hồ, đầm, lầy, sông…Cá có cơ thịt trắng rất thích hợp cho công nghệ sản xuất surimi [8]

1.9.1 Cá mè hoa

- Tên Việt Nam: Cá mè hoa

- Tên khoa học: Aristichthys nobilis, rich

- Tên tiếng Anh: Bighead carp

- Bộ: cá chép( Cyprinifomes)

- Họ: Cá chép( Cyprinidae)

- Giống: Cá mè trắng( Aristichthys)

Hình 1.1 Nguyên liệu cá mè hoa dùng để sản xuất surimi

- Loài: Cá mè hoa( Aristichthys nobilis)( Richardson, 1845)

- Đặc điểm hình thái: Thân dẹp, sống bụng hoàn toàn đi từ vây ngực đến vây hậu môn, không có râu, mắt thấp nằm ở phần nửa dưới của đầu Miệng rộng hơi chếch lên phía trên, que mang gắn liền với nhau, đường bên hơi uốn xuống phía dưới liên tục Lưng màu xám và sáng ở dưới bụng Toàn thân phủ vảy, trên thân có những lốm đốm đen nhỏ Phân dưới bụng cá đực và cá cái sai khác nhau không nhiều Cá cái có chiều cao thân, khoảng cách trước vây lưng lớn hơn cá đực Cá đực có chiều dài vây lưng, khoảng cách vây ngực và vây bụng, chiều rộng trán lớn hơn cá cái Trong mùa sinh sản mặt trong vây ngực của cá đực có các mấu lồi nhỏ, sờ trên mặt thấy ráp

- Phân bố: Trung Quốc, Ấn Độ, Myama, Thái Lan Ở Việt Nam có phân bố ở sông Hồng, Lào Cai…

- Mùa vụ khai thác: Quanh năm

- Kích thước khai thác: 1÷1,5 kg

- Sinh trưởng: Cá mè hoa thường lớn nhanh hơn cá mè trắng, có sự tăng cực đại về chiều dài từ năm thứ nhất đến năm thứ 3

- Khi nuôi trong ao với mật độ thưa, cá mè hoa lớn rất nhanh: sau 1 năm cá nặng 1,1 – 1,5kg, có con nặng 2 – 2,5 kg; cá 2 – 3 năm nặng 4 – 6 kg Ở những hồ chứa nước mới hình thành, lượng thức ăn tự nhiên phong phú, cá mè hoa lớn rất nhanh: ở hồ Thác Bà ( Yên Bái ) cá 1 tuổi nặng 2,766 kg; cá 2 tuổi nặng 5,128 kg Cá

mè hoa lớn nhất bắt được ở nước ta nặng 40kg còn ở Trung Quốc bắt được cá mè hoa

ở khu vực nước tự nhiên nặng 57 kg

Cá mè hoa thả ra sông Hồng năm thứ nhất dài 24,7cm, năm thứ 2 dài 56,6cm, năm thứ 3 dài 76,3cm và nặng 10,2 – 12kg

Tùy mức độ dinh dưỡng mà độ béo của cá mè hoa có sai khác, có con lượng mỡ chiếm đến 12% trọng lượng cá

Cá mè được dùng trong nghiên cứu có kích thước và thành phần khối lượng như sau[4]:

Bảng 1.2 Kích thước cá mè hoa

Bảng 1.3 Thành phần khối lượng của nguyên liệu cá mè hoa dùng để sản xuất surimi

trong nghiên cứu

1.9.2 Cá mè trắng

Cá mè trắng là một trong số các loài cá nuôi phổ biến ở miền Bắc nước ta Cá sinh trưởng nhanh, có chuỗi thức ăn ngắn, dễ nuôi và có thể nuôi ở mật độ dày hơn các loài cá khác Trong nhiều năm nay, cá mè trắng chiếm sản lượng quan trọng trong sản lượng cá thịt nước ngọt Hàm lượng chất khô là 22,36% Hàm lượng đạm tổng số

là 2,36% theo trọng lượng tươi

Ở nước ta có 2 loại cá mè trắng đó là :

- Cá mè trắng Việt Nam( Hypophthalmichthys harmandi, sauvage)

- Cá mè trăng Trung Quốc ( Hypophthalmichthys molitrix, C.& V.)

* Cá mè trắng Việt Nam

- Đặc điểm hình thái: Chiều dài thân bằng 2,8 – 3,15 lần chiều cao, 3,2 – 3,7 lần chiều dài đầu Thân cá dẹp bên, có màu trắng, phần lưng có màu sẫm hơn, bụng màu trắng bạc Đầu lớn, mắt thấp, mõm tù, ngắn, miệng hướng lên trên, khoảng cách hai ổ mắt rộng, mắt tự do không có màng da che, màng mang rộng

- Phân bố: Trước đây, cá mè trắng ở Việt Nam phân bố rộng rãi ở hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình, sông Mã, sông Lam và còn là đối tượng nuôi quan trọng trong các hồ, ao, sông, đập nước…Cá có kích thước lớn, đẻ muộn

- Sinh trưởng: Ở điều kiện sống tự nhiên, cá mè trắng Việt Nam lớn rất nhanh Lượng mỡ bám ở nội tạng cá mè trắng khá cao, từ 2 – 8% khối lượng cơ thể cá Vào các mùa thu, đông và xuân, lượng mỡ tập trung nhiều nhất Vì vậy tùy vào mục tiêu

sử dụng mà chọn mùa vụ khai thác hợp lý

* Cá mè trắng Trung Quốc

- Đặc điểm hình thái: Chiều dài thân bằng 3,1 – 3,3 lần chiều cao; 6,2 – 6,5 lần chiều dài đầu Thân cá dẹp rộng,đầu to bình thường, mắt ở phía dưới trục thân, khoảng cách 2 mắt rộng, miệng ở phía dưới, to và rộng, mõm tù, hai bên mép miệng xiên lên trên Lưng và phần phía trên thân có màu sẫm, bụng trắng bạc, vây có màu xám

Cá mè trắng Trung Quốc được nhập vào miền Bắc nước ta vào khoảng những năm 1958 – 1964, sau khi cho đẻ nhân tạo thành công đã được nuôi rộng khắp ở các

ao và hồ chứa

- Tập tính sinh sống: Cũng giống cá mè trắng Việt Nam, cá mè trắng Trung Quốc chủ yếu ăn thực vật phù du nên sống ở tầng nước trên và giữa, nơi có thực vật phù du

Ở Trung Quốc, cá mè trắng nuôi trong ao có tốc độ lớn khá nhanh Kích thước của cá ở các độ tuổi khác nhau được thể hiện ở bảng 1.2

Cá mè lớn nhất bắt được ở Trung Quốc nặng gần 30kg

Nuôi ở điều kiện Việt Nam, cá mè trắng Trung Quốc chậm lớn hơn cá mè trắng Việt Nam Cùng một chiều dài, cá mè trắng Trung Quốc nhẹ hơn và thịt không thơm bằng cá mè trắng Việt Nam

Do quá trình nhập giống cá mè Trung Quốc và lai tạo, hiện nay không còn giống cá thuần chủng mà chỉ có giống cá lai giữa cá mè trắng Trung Quốc và Việt Nam, loại cá này không ngon và trọng lượng nhỏ hơn cá Việt Nam[13],[15]

1.9.3 Phân biệt cá mè trắng và cá mè hoa

Cá mè hoa có kích thước lớn hơn cá mè trắng, đầu cá đặc biệt lớn, mình mỏng

và đặc biệt là có các chấm đen trên phần lưng, đầu và thân Cá mè trắng đầu nhỏ hơn

và không có các chấm đen trên thân

Hình 1.2 Cá mè trắng và cá mè hoa

1.9.4 Cá mè với công nghệ chế biến surimi và sản phẩm mô phỏng

Đời sống nhân dân ta ngày càng được nâng cao, bữa ăn cũng được cải thiện và

cá mè không còn là món ăn được ưa chuộng nữa, do thịt cá mè rất tanh, lại mau ươn, khó bảo quản,… vì vậy mà giá cá mè rất rẻ Tuy nhiên, ở các khu vực vùng sâu và vùng xa, miền núi, đời sống nhân dân còn khó khăn, việc vận chuyển thủy sản tươi sống lên bán cho người dân gặp trở ngại, đặc biệt với loài cá dễ ươn thối như cá mè Đưa ra giải pháp để khắc phục được những khó khăn để nêu trên sẽ góp phần cung cấp một lượng đạm động vật quan trọng cho nhân dân, khắc phục tình trạng thiếu dinh dưỡng và làm cho thực đơn của con người thêm phong phú

Công nghệ sản xuất surimi từ cá mè là một trong những hướng tận dụng được

ưu điểm của cá mè( dễ nuôi, đẻ nhiều, lớn nhanh, giá rẻ), đồng thời khắc phục được những nhược điểm như mùi tanh khó chịu, nhiều xương dăm và nhiều mỡ

CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Nguyên liệu chính

2.1.1 Nguyên liệu để sản xuất surimi

Nguyên liệu chính để sản xuất surimi là cá mè hoa, tên khoa học là Aistichthys nobilis, rich

Chọn loại cá có kích cỡ trung bình từ 1 – 3kg, có chất lượng cơ thịt tốt Được nhập từ các hồ nuôi ở Diên Khánh và Cam Ranh – Khánh Hòa Được đánh bắt và bảo quản ở nhiệt độ < 10oC

Surimi được sản xuất theo quy trình được môt tả bởi Nguyễn Thị Tâm (2010) [11]

2.1.2 Lòng trắng trứng lỏng

Lòng trắng trứng lỏng được sử dụng là lòng trắng trứng tươi, không bị dập vỡ, không bị lẫn lòng đỏ và lòng trắng Để thử xem trứng tươi hay không, trước khi dùng, ngâm trứng vào nước, nếu trứng chìm là được Khi dùng đánh đều lòng trắng trứng rồi phối trộn vào surimi

Lòng trắng trứng có tác dụng tăng độ đông kết, độ chắc của gel và tăng hàm lượng protein cho sản phẩm

2.1.3 Bột lòng trắng trứng

Bột lòng trắng trứng có tác dụng tương tự lòng trắng trứng được sử dụng lấy từ bột lòng trắng trứng được sản xuất theo qui trình của Hồ Ngọc Trà My (2010), độ ẩm 5,38± 0,16 Đạt chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm.[10]

2.1.4 Gelatin

Gelatin được sử dụng trong công nghệ sản xuất surimi làm tác nhân keo hóa, nâng cao độ nhớt sản phẩm, có tác dụng làm bền thể gel đàn hồi của thực phẩm Gelatin được sử dụng trong nghiên cứu là gelatin tinh khiết, có xuất xứ từ Trung Quốc, sản xuất bởi Guangdong Guanghua Chemical Factory Co., Ltd

2.2 Các hóa chât và phụ gia được sử dụng trong quy trình sản xuất surimi 2.2.1 Sorbitol

Chọn Sorbitol dạng lỏng, có nồng độ 70%, có màu trong và được dùng trong chế biến thực phẩm Sorbitol được dùng trong nghiên cứu mua ở cửa hàng Nhất Vương, đường 2/4 Nha Trang