Nghiên cứu biến đổi chất lượng của surimi từ cá mè hoa trong quá trình bảo quản đông

Xuất phát từ những yêu cầu trên, tôi đã tiến hành làm đề tài “Nghiên cứu biến đổi chất lượng của surimi từ cá mè hoa trong quá trình bảo quản đông” Mục tiêu của đề tài:Tìm ra ảnh hưởng c

LỜI MỞ ĐẦU 3

CHƯƠNG I 6

1 KHÁI QUÁT VỀ SURIMI, TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN VÀ TRIỂN VỌNG CỦA NGÀNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SURIMI 6

1.1 Khái quát chung về surimi 6

1.2 Tình hình phát triển và triển vọng của ngành công nghệ sản xuất surimi 7

2 NHỮNG THÀNH TỰU TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SURIMI 10

2.1 Trên thế giới 10

2.2 Trong nước 12

3 NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT SURIMI 13

3.1 Tổng quan về nguyên liệu sản xuất surimi 13

3.2 Nguyên liệu chính: Cá mè hoa 15

3.3 Nguyên liệu phụ 16

b Sorbitol 17

c Tari K7 17

d A xít acetic 17

e Muối ăn (NaCl) 18

4 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG SURIMI 18

4.1 Bản thân nguyên liệu 18

4.2 Ảnh hưởng của các yếu tố bên ngoài 19

4.2.1 Thu hoạch 19

4.2.2 Xử lý trên tàu 20

4.2.3 Nước rửa 20

4.2.4 Thời gian, nhiệt độ chế biến 21

4.2.5 Hòa tan của myofibrillar protein trong quá trình chế biến 21

4.2.6 Chu kỳ rửa và tỷ lệ nước rửa .22

4.2.7 Nghiền trộn 23

4.2.8 Yếu tố định hình (nhiệt độ, thời gian) 23

4.2.9 Ảnh hưởng nhiệt độ và thời gian gia nhiệt (hấp chín) 24

4.2.10 Ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian bảo quản và PH môi trường 24

5 Sự hình thành, điều kiện và cơ chế tạo gel 24

5.1 Khái quát về sự hình thành liên kết gel của protein 24

5.2 Điều kiện tạo gel 25

5.3 Cơ chế tạo gel 26

6 Các hiện tượng xảy ra trong công nghệ sản xuất surimi 27

6.1 Hiện tượng suvari 27

6.2 Hiện tượng modari 28

CHƯƠNG 2 29

NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 29

2.1 Nguyên liệu chính: cá mè hoa 29

2.2 Nguyên liệu phụ 30

2.3 Nội dung nghiên cứu 32

2.4 Phương pháp nghiên cứu 32

2.4.1 Chuẩn bị mẫu nguyên liệu để sản xuất surimi 32

2.4.2 Lựa chọn quy trình công nghệ sản xuất surimi 34

2.4.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 36

2.4.4 Đánh giá cảm quan 37

2.4.5 Xác định độ ẩm đến khối lượng không đổi 37

2.4.6 Xác định pH 37

2.4.7 Xác định độ chắc của gel 38

2.4.8 Xác định độ dẻo của gel 38

2.4.9 Xác định màu sắc 39

2.4.10 Kiểm tra chỉ tiêu VSV 40

2.4.11 Xác định hàm lượng NH3 40

2.4.12 Xác định tổn thất sau khi hấp 40

2.4.13 Đánh giá cảm quan chung 41

2.4.14 Xử lý số liệu thống kê 42

Chương 3 43

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 43

3.1 Thành phần hóa học của surimi cá mè 43

3.2 Sự thay đổi của chất lượng cảm quan trong quá trình bảo quản 43

3.3 Sự thay đổi của giá trị pH trong quá trình bảo quản 45

3.4 Sự thay đổi của độ chắc gel trong quá trình bảo quản 46

3.5 Sự thay đổi màu sắc của surimi trong quá trình bảo quản 49

3.5.1 Sự thay đổi giá trị L* 49

3.5.2 Sự thay đổi giá trị a* 51

3.5.3 Sự thay đổi giá trị b* 52

3.5.4 Sự thay đổi độ trắng 53

3.6 Sự thay đổi tổn thất sau hấp của surimi trong quá trình bảo quản 55

3.7 Sự thay đổi hàm lượng NH 3 trong quá trình bảo quản 58

3.8 Sự thay đổi của độ dẻo surimi trong quá trình bảo quản 59

3.9 Sự thay đổi số lượng vi sinh vật trong quá trình bảo quản 59

IV KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 61

4.1 Kết luận 61

4.2 Kiến nghị 61

TÀI LIỆU THAM KHẢO 62

PHỤ LỤC 64

Chữ viết tắt

CNH, HĐH: Công nghiệp hóa, Hiện đại hóa

VSV: Vi sinh vật

INS: International Numbering System

ADI: Aceceptable Daily Intake

LỜI MỞ ĐẦU

Thủy sản là loại thực phẩm được nhiều người tiêu dùng trên thị trường thế giới ưa thích và sử dụng Tuy nhiên, nhu cầu tiêu thụ phụ thuộc chặt chẽ vào thu nhập Khi thu nhập tăng lên, người dân có xu hướng tăng tiêu dùng thực phẩm thủy sản hơn so với các loại thực phẩm khác Thủy sản được sản xuất và tiêu dùng ở hầu hết các nước trên thế giới Khác với nhiều mặt hàng thực phẩm khác, thủy sản là mặt hàng mang tính thương mại cao

Sau nhiều năm thực hiện đường lối đổi mới, chuyển sang kinh tế thị trường, Việt Nam đã lựa chọn chiến lược hội nhập kinh tế quốc tế trên cơ sở chủ động tham gia vào quá trình tự do hóa thương mại, tích cực quá trình đẩy mạnh CNH

và HĐH nền kinh tế và xây dựng một nền kinh tế hướng về xuất khẩu Từ nhiều năm qua, các sản phẩm thủy sản xuất khẩu của Việt Nam không ngừng phát triển

cả về số lượng và chất lượng, trở thành một trong những mặt hàng xuất khẩu chủ lực của Việt Nam và chiếm giữ vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân Hòa chung sự phát triển của ngành kinh tế nói chung cũng như các mặt hàng thủy sản nói riêng, thầy và trò trường Đại học Nha Trang khoa chế biến đã không ngừng nghiên cứu cho ra các công quy trình sản xuất áp dụng vào thực tế Như chúng ta

đã biết, hàng năm sản lượng đánh bắt cá tạp chiếm một khối lượng khá lớn từ 45-55% tổng sản lượng cá đánh bắt được, đem lại hiệu quả kinh tế còn thấp Phần lớn các loài cá kém giá trị kinh tế này được sử dụng dùng chế biến thức ăn gia súc, gia cầm và các loại tôm cá

Và một sản phẩm có giá trị kinh tế cao được nhiều người dân trên thế giới ưa chuộng cũng như các sản phẩm mô phỏng của nó đó là sản phẩm surimi Surimi

đã được nghiên cứu ở nhiều nước và đến bây giờ nó vẫn là khám phá của người dân chúng ta Đặc biệt hơn nữa là surimi được làm từ các loài cá kém giá trị về

kinh tế Ở Việt Nam ngành sản xuất surimi và sản phẩm mô phỏng chưa phát triển đúng với tiềm năng của nó Vì vậy, nghiên cứu nâng cao chất lượng surimi

và nghiên cứu mở rộng nguồn nguyên liệu sản xuất surimi là một vấn đề quan trọng hiện nay khi ngành công nghiệp sản xuất surimi trên thế giới không ngừng phát triển Nó không những mang lại hiệu quả kinh tế cao còn góp phần đa dạng hóa sản phẩm, tận dụng được nguồn nguyên liệu giá trị kinh tế thấp, tạo điều kiện cho ngành khai thác và nuôi trồng phát triển, tạo việc làm cho người lao động, cải thiện đời sống nhân dân, thúc đẩy kinh tế xã hội phát triển

Khi ngành khai thác đã không đáp ứng được nhu cầu về nguyên liệu như trước nữa thì ngành nuôi trồng phát triển để tìm ra nguyên liệu tốt cho sản xuất surimi Và cá mè là một loài cá nước ngọt có đặc điểm: ăn tạp, chóng lớn, cơ thịt trắng, mùi tanh nên kém giá trị về kinh tế Như vậy cá mè là loài cá nuôi có rất nhiều triển vọng phát triển Vì vậy, cần thiết có một quy trình công nghệ phù hợp cũng như chế độ bảo quản surimi từ cá mè hợp lý

Xuất phát từ những yêu cầu trên, tôi đã tiến hành làm đề tài “Nghiên cứu biến đổi chất lượng của surimi từ cá mè hoa trong quá trình bảo quản đông”

Mục tiêu của đề tài:Tìm ra ảnh hưởng của thời gian bảo quản đông đến chất lượng surimi cá mè hoa.

Nội dung của đề tài:

- Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian bảo quản đông đến chất lượng của surimi cá mè hoa trong quá trình cấp đông và bảo quản đông

- Tìm ra được thời gian bảo quản surimi cho chất lượng tốt

Ý nghĩa của đề tài:

- Ý nghĩa khoa học: đưa ra được ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến chất lượng của surimi cá mè hoa trong quá trình bảo quản đông Cụ thể là xác định được những thay đổi về chất lượng: cảm quan, mui, vị, độ chắc,… của surimi trong thời gian bảo quản 3-4 tháng

- Ý nghĩa thực tiễn:Góp phần chủ động được nguồn nguyên liệu sản xuất cũng như bảo quản surimi Giaỉ quyết công việc cho người lao động, cải thiện đời sống của người nuôi cá mè hoa

Mặc dù đã hết sức cố gắng, nhưng đây là lần đầu tiên làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, thời gian và kiến thức còn rất hạn chế nên sai sót là điều không thể tránh khỏi, kính mong sự góp ý chân thành của thầy cô và bạn bè

để đề tài được hoàn thiện hơn

Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy Nguyễn Anh Tuấn đã trực tiếp hướng dẫn tôi, thầy Nguyễn Xuân Duy luôn theo sát chỉ bảo tôi trong suốt quá trình làm đề tài và các thầy cô trong khoa chế biến đã tạo điều kiện cho tôi thực tập trong thời gian qua

Nha Trang, ngày 24 tháng 7 năm 2010

Sinh viên thực hiện Nguyễn Thị Tâm

CHƯƠNG I

TỔNG QUAN

1 KHÁI QUÁT VỀ SURIMI, TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN VÀ TRIỂN VỌNG CỦA NGÀNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SURIMI

1.1 Khái quát chung về surimi

Surimi là một protein cá tập trung tinh chế loại các chất béo, máu, enzyme và các thành phần khác của thịt cá Đó là một protein nền, tinh khiết, surimi tạo khối dẻo, có khả năng đàn hồi cao, là chất màu trắng, không mùi, không vị 20 Các nhà lịch sử của surimi là các quốc gia Đông Nam Á Các văn bản đầu tiên đề cập đến surimi vào năm 1100 đã được tìm thấy tại Nhật Bản Khi dịch từ tiếng Nhật, surimi có nghĩa là “thịt cá băm rửa sạch” Các sản phẩm phổ biến nhất là bóng cá hoặc xúc xích surimi còn được gọi là “kamaboko” Theo công thức nấu

ăn truyền thống, đầu bếp Nhật Bản phát triển surimi thành món ăn mới

Là một sản phẩm không mùi, không có hương vị, surimi được sản xuất từ cá biển cơ thịt trắng và được sử dụng để mô phỏng các sản phẩm khác Để làm sản phẩm mô phỏng, đầu bếp Nhật đã sử dụng màu thực phẩm khác nhau, chất thơm

và các loại thảo mộc, đa dạng trong cách định hình nên được các sản phẩm khác nhau Trong suốt nhiều thế kỷ, bây giờ tồn tại ở Nhật Bản hàng ngàn cách chế biến sản phẩm từ surimi được gọi là “kamaboko” 20

Surimi phát triển rất sớm, và các sản phẩm mô phỏng từ surimi về hải sản được nhiều người ưa chuộng tại Nhật từ những năm 1960 (Yiu H Hui, 2006) Các chuyên gia của FAO trong lĩnh vực công nghệ thực phẩm cho rằng surrimi là cơ sở cho thực phẩm trong tương lai Surimi quy tụ được các ưu điểm

mà không thực phẩm nào có được, đó là: hàm lượng protein cao, lipit thấp, sự

thiếu vắng hoàn toàn của Cholesterol và gluxit, cơ thể con người dễ hấp thụ Protein của surimi có khả năng trộn lẫn với các loại protit khác, nâng cao chất lượng của các loại thịt khi trộn lẫn với các loại thịt bò, thịt lợn hay thịt gà Đặc biệt surimi có tính chất tạo thành khối dẻo, mùi vị và màu sắc trung hòa, do vậy

từ surimi sẽ chế biến ra các sản phẩm đặc sản có giá trị cao như: tôm, thịt, sò, điệp, cua giả…

Giá trị dinh dưỡng của surimi được thể hiện trong bảng sau:

Protein(%) Lipit(%) Nước(%) Gluxit(%) Cholesterol(%)

Những năm 1970, tình trạng thiếu hụt thịt cua tự nhiên, đó là một thuộc cố hữu của ẩm thực quốc gia tại Nhật Bản Cua thịt được giá tăng vọt, đầu bếp Nhật

đã nghiên cứu, mô phỏng hương vị và kết cấu của cua tự nhiên Sản phẩm này được gọi là “ kani – kamaboko” có nghĩa là “ thịt cá file với cua” Chỉ trong một vài năm các sản phẩm mô phỏng đã chiếm lĩnh thị trường trong nước và trở thành thành công trong việc nhập khẩu thực phẩm truyền thống của Nhật Bản với phương Tây Trong suốt 10 năm tại Nhật Bản, có một ngành công nghiệp

toàn bộ, trong đó bao gồm nhà máy sản xuất thiết bị, nhà máy chế biến cá ven biển và một số nhà máy để sản xuất các “ kamaboko ” Để cung cấp cho ngành công nghiệp này đã phát triển công nghiệp sản xuất surimi từ cá tươi Hơn nữa, trong những cuối năm 70 rất nhiều nhà máy sản xuất “ kamaboko ” được xây dựng tại Trung Quốc, Hàn Quốc và các nước Đông Nam Á

Trong những năm 1980, sản phẩm “cua gậy” của Nhật Bản đã phổ biến ở Mỹ, nơi đó vào cuối những năm 80 có 30 nhà máy được xây dựng ở Mỹ sản xuất sản phẩm mô phỏng thịt cua từ surimi Đồng thời nhà máy đầu tiên của Liên Bang

Xô Viết sản xuất sản phẩm mô phỏng tại Murmansk

Để cung cấp nguyên liệu cho các ngành công nghiệp trên toàn thế giới đã nối các nhà máy sản xuất surrimi ven biển đang phát triển ở Mỹ và Canada Các loài

cá cơ bản để sản xuất surimi như: Alaska Pollack, cá Tuyết và Whiting

Năm 1990, sản phẩm mô phỏng thủy sản trở thành sản phẩm tiêu thụ hàng loạt ở các nước Tây Âu và Đông Âu Do nhu cầu nguyên liệu tăng mạnh, do cắt hạn ngạch cá tuyết, công nghệ sản xuất surimi chuyển sang các loài cá khác Cùng các sản phẩm chất lượng cao, các sản phẩm từ giá thấp được sản xuất với surimi chất lượng thấp bằng cách sử dụng protein của cá khác nhau 20

Trong những năm 1980 – 1984, trung bình mỗi năm khoảng 1500.000 tấn cá minh thái Alaska đã được sử dụng để sản xuất surimi ở Nhật Bản hoặc trên các tàu của Nhật 22

Bảng 1.1: Tiêu dùng surimi trên thế giới

Đơn vị: Tấn năm 1998 1999 2000 2001 2002(p) 2003(f)

surimi 504,842 500,890 506,758 506,549 499,000 504,000

Nguồn: USDA-2004 (Thị trường xuất – nhập khẩu thủy sản, 2005)

Ghi chú: - (p) là số ước tính, (f) là số dự báo

- số liệu không bao gồm Mỹ Bảng 1.2 Tiêu dùng thủy sản của một số nước trên thế giới

surimi

1999 2000 2001 2002 2003(p) 2004(f) Nhật Bản 402.000 419.000 427.000 409,000 400,000 400,000 Hàn Quốc 102,842 81,890 97,549 97,549 99,000 104,000 Tổng 504,842 500,890 524,758 506,549 499,000 504,000

Nguồn: USDA-2004 (Thị trường xuất – nhập khẩu thủy sản, 2005)

Ghi chú: - (p) là số ước tính, (f) là số dự báo

Những thành tựu của công nghệ Nhật Bản đã thôi thúc nhiều nước tư bản phát triển nhanh chóng, xây dựng cho mình ngành công nghệ sản xuất surimi và các sản phẩm mô phỏng từ surimi

Các sản phẩm từ surimi xuất hiện đầu tiên ở Mỹ vào năm 1978 Với mục đích phát triển, Mỹ đã lập ra một chương trình đặc biệt do tổ chức Alaska Fisheries Development Fondetion nắm giữ Chương trình này nhằm chế biến các loại sản phẩm nhân tạo của các loài giáp xác có giá trị từ cá Mintai cũng như sử dụng thịt

cá Mintai trong sản xuất các thực phẩm hỗn hợp làm thành phần của bột xúp, nước sốt

Đài Loan đứng vị trí thứ 3 về sản xuất surimi Sản lượng tăng nhanh từ 12.000 tấn năm 1986 lên 55.000 tấn năm 1996 Sản lượng surimi chủ yếu xuất

sang thị trường Nhật Bản Các nước xuất khẩu surimi chủ yếu là Mỹ, Đài Loan, Hàn Quốc và Thái Lan

Hiện nay sản xuất surimi không đáp ứng được nhu cầu đang tăng lên trên thị trường Nhật, Pháp Kinh nghiệm của Nhật Bản là nước có nền công nghiệp tiên tiến đã được các nước Châu Âu và các nước có nghề cá phát triển đi sâu vào nghiên cứu để xây dựng cho mình một công nghệ sản xuất surimi mang tính đặc thù riêng do tính chất nguyên liệu và thị hiếu của người tiêu dùng ở mỗi nơi khác nhau

Ngành công nghệ sản xuất surimi và các sản phẩm mô phỏng từ đó phát triển

sẽ góp phần không nhỏ đáp ứng nhu cầu về thực phẩm của con người, nâng cao hiệu quả sử dụng được và khai thác cũng như đem lại hiệu quả kinh tế cao nhờ

sử dụng được tất cả nguồn nguyên liệu, kể cả loại nguyên liệu kém giá trị (Nguyễn Thị Dinh, 2007)

2 NHỮNG THÀNH TỰU TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SURIMI

2.1 Trên thế giới

Công nghệ sản xuất surimi ngày nay đã phát triển mạnh mẽ ở Nhật Bản và các nước Âu Mỹ Nó gần như ổn định và hoàn thiện ở các yếu tố tối ưu cần thiết cho từng quy trình Tuy nhiên, để chất lượng sản phẩm ngày càng cao hơn nữa các nhà công nghệ vẫn tiến sâu vào nghiên cứu

Mỗi loài cá có một sự khác biệt khá lớn về thành phần khối lượng, cấu trúc cơ thịt, tỷ lệ các chất dinh dưỡng, màu sắc cơ thịt nên quy trình công nghệ sản xuất surimi cần được nghiên cứu, điều chỉnh cho phù hợp Với các quy trình thì việc bảo quản không thể thiếu để hoàn thiện quy trình sản xuất hơn

Có nhiều nghiên cứu về bảo quản surimi từ các loài cá chế biến surimi ở các nước khác nhau Các kết quả nghiên cứu cho thấy mỗi loài cá khác nhau thì thời gian bảo quản và nhiệt độ bảo quản khác nhau

Roussel và Cheftel (1990) nghiên cứu thay đổi chất lượng surimi từ cá sardine, trong đó có đường 4%, sorbitol 4%, bảo quản đông tại – 45oC trong thời gian là 8 tháng Vào cuối thời gian bảo quản, khi kiểm tra thì độ ẩm là 76%, hàm lượng protein 14%, lipid 1 %

Kose và Uzuncan (1999) nghiên cứu về chất lượng thay đổi của surimi sản

xuất từ cá thu ngựa (Trachurus mediterraneus), trong thời gian bảo quản đông

tại -20 0C trong 5 tháng thì TBA (Mgmalonaldehyde/kg), TVB – N, histamin và phân tích độ ẩm, đếm tổng số vi khuẩn đã được tiến hành đối với các mẫu Kết quả nghiên cứu sản phẩm được chất lượng tốt trong quá trình bảo quản đông lên tới 150 ngày

Nilgun Kaba ( 2006) đã nghiên cứu những biến đổi của surimi sản xuất từ cá cơm bảo quản tại – 29oC trong thời gian 5 tháng điều tra Cá sản xuất surimi bảo quản đông tại – 35oC trong tủ đông, và bảo quản surimi ở -29oC Khi 150 ngày bảo quản, surimi được xác định tổng số vi sinh vật hiếu khí là 4.24 logcfu/g, tổng acid bay hơi là 2.015 mg/g, tổng nitow bay hơi là 6.3 mg/100g, độ ẩm là 74.98% Sau 5 tháng bảo quản surimi Nilgun Kaba kết luận surimi được sản xuất từ cá cơm bảo quản đông lạnh tại – 29oC trong 5 tháng, hư hỏng ít, trong giới hạn cho phép vẫn sử dụng được (N.Kaba, 2006)

Surimi được chế biến từ cá đuối (raja clavata L 1758) và chia thành hai

nhóm Nhóm đầu tiên được sản xuất với sorbitol 4%, sucrose 4% và sodium tripolyphosphate 0.3%, trong khi surimi nhóm thứ hai được chuẩn bị với sorbitol 8% và sodium tripolyphosphate 0.3% Các mẫu surimi đông lạnh được bảo quản

tại -23,8  2 0C trong vòng 6 tháng Nitơ tổng số cho nhóm thứ nhất là 8,40 mg/100g và 6,30 mg/100g cho nhóm thứ hai, trimethylamine nitơ là 2,55 mg/g cho nhóm thứ nhất và 2,38 mg/g cho nhóm thứ hai, và các giá trị pH là 7,34 cho nhóm thứ nhất và 6,98 cho nhóm thứ hai, pH của surimi tăng lên trong thời gian bảo quản đông lạnh nhưng vẫn trong giới hạn chấp nhận được Kết quả nghiên cứu này cho thấy surimi được sản xuất từ cá đuối thích hợp cho sản xuất surimi

và vẫn còn chấp nhận được sản phẩm vào cuối tháng thời gian lưu trữ là 6 tháng (Turan H, Sonmez G, 2007)

2.2 Trong nước

Một số loài cá sản xuất surimi trên thế giới đã được nghiên cứu sâu và điều

đó cho thấy ngành công nghiệp sản xuất surimi đã thu rất nhiều thành công Tuy nhiên tại Việt Nam thì đó là một ngành vẫn còn nhiều mới mẻ, khám phá với các loài cá trong khu vực Đặc biệt còn rất mới đối với loài cá nước ngọt, trong đó có

cá mè Vấn đề nghiên cứu surimi tại Việt Nam bắt đầu từ năm 1989 tại trường Đại học Thủy Sản Nha Trang Trong khuôn khổ quy mô phòng thí nghiệm, các tác giả mới bước đầu sản xuất surimi và các sản phẩm mô phỏng từ các loài cá như: cá nhám, cá mối, cá hố và một số loài cá tạp

PGS – PTS Trần Thị Luyến và các cộng tác viên: nghiên cứu sản xuất surimi

từ cá nhám, cá tạp và các sản phẩm cao cấp từ surimi Kết quả sản xuất được giò chả heo, bò có chất lượng từ surimi

GS – TS Nguyễn Trọng Cẩn, kỹ sư Đỗ Minh Phụng và các cộng tác viên đã

nghiên cứu sản xuất surimi từ cá nhám cào (sphiridae), và cá mối Kết quả cho

thấy dùng acid axetic loãng (0,2%) đã khử được mùi tanh khai của thịt cá nhám

và đã chế tạo được các sản phẩm mô phỏng tôm, cua từ surimi có chất lượng

cao, không thua kém nhiều so với sản phẩm thật mà giá thành lại rẻ hơn rất nhiều (Nguyễn Thị Thục, 2000)

Đã có rất nhiều công trình nghiên cứu trong và ngoài nước về surimi và các sản phẩm mô phỏng Tuy nhiên, các nghiên cứu đến nay tập trung chủ yếu là cá biển khai thác tự nhiên Ngày nay, do hậu quả khai thác của con người, tiềm năng biển bị nghèo đi và cần phải bắt đầu chú ý đến việc phát triển ngành nuôi

cá nước ngọt Trong đó, surimi làm từ cá mè là đối tượng có nhiều ưu điểm cần quan tâm

Với nhiều ưu điểm và tiềm năng của surimi đối với mỗi loài cá, nghiên cứu tính ổn định của surimi cá mè hoa trong thời gian bảo quản đông 3 tháng Đây là một đề tài hoàn toàn mới, nó cho ta quy luật biến đổi surimi trong quá trình bảo quản để chọn chế độ thích hợp bảo quản surimi tạo điều kiện chủ động nguồn nguyên liệu cho các ngành sản phẩm mô phỏng khác, đáp ứng nhu cầu thị trường tiêu dùng

3 NGUYÊN LIỆU SẢN XUẤT SURIMI

3.1 Tổng quan về nguyên liệu sản xuất surimi

Nguồn nguyên liệu dùng để sản xuất surimi rất đa dạng và phong phú, từ các loài cá sống tầng đáy đến các loài cá sống tầng nổi, các loài cá có kích thước lớn đến các loài cá có kích thước nhỏ… Nhưng xu hướng chung nhất có thể nói là surimi được sản xuất từ cá kém giá trị về kinh tế

Hiện nay trên thế giới, phần nguyên liệu chủ yếu để sản xuất surimi là những loài cá thuộc họ cá tuyết, ở Nhật Bản 95% surimi được sản xuất từ cá Mintai Ở các nước công nghiệp phát triển khác, surimi được sản xuất từ nhiều loài cá như:

cá Mintai, cá tuyết đại dương, cá thuộc họ Micropogon và Pseudosiaens

Mặc dù họ cá tuyết là nguyên liệu chính để sản xuất surimi, nhưng trên thị trường hải sản thế giới, surimi còn được sản xuất từ các loài cá khác nhau thuộc

họ Parophrys, MicrostorunsSpp,Bothidae và Pleuronectidae Một khối lượng cá

lớn được sản xuất từ cá Xek Thái bình dương và Đại tây dương

Những thành tựu hiện đại trong lĩnh vực chế biến surimi cho phép sử dụng nhiều loài cá nổi mà trong thịt của chúng hàm lượng nước cao và cá có cấu trúc

cơ không ổn định, thịt mềm Một nguồn nguyên liệu các loài cá sống ở tần nước giữa ngoài đại dương, thịt của chúng dễ hút nước và trong một số trường hợp thịt của chúng còn chứa cả độc tố Qúa trình xay nhỏ và rửa thịt bằng nước những loài cá này khi chế cho phép nâng cao chất lượng thực phẩm của chúng

Những nguyên liệu tiềm năng có thể được sử dụng và chế biến surimi là cá trích, cá nục, cá nhám, cá hố, cá urophycis và cá brevoortis và rất nhiều loài cá tạp khác thường gặp trong các mẻ lưới khi khai thác tôm

Nguồn nguyên liệu được chú ý nhiều nhất của các nhà nghiên cứu để ché biến surimi là các loài cá tạp sống ở tầng nước mặt Sản lượng khai thác hàng năm của các loài cá này lớn hơn 20 triệu tấn Một nửa lượng đó đang dùng chế biến thức ăn gia súc Với các loài cá này, công nghệ hữu hiệu nhất là công nghệ sản xuất cá xay surimi vì nó cho phép khắc phục các hạn chế của nguyên liệu này Chẳng hạn quá trình oxy hóa lipid sẽ xảy ra chậm chạp do đem trộn vào cá xay các chất phụ gia bảo vệ (các chất chông oxy hóa)

Ở Nhật Bản, ngoài việc sử dụng cá Mintai làm nguyên liệu, người ta còn dùng cá Nhám, cá đù, cá chình biển, cá mối Ở mức độ ít hơn có các loài cá như:

cá đục biển, cá ngừ mắt to, cá vền biển, cá tuế, cá songd, mực, …Nguyên liệu sản xuất surimi ở Mỹ là giống cá Brevoortia gill thuộc họ cá trích Các loài cá có nhiều triẻn vọng để sản xuất surimi ở Mỹ là: cá tuyết sông Lota, cá tuyết loài

Merlangius và Micromesistius, cá đù, cá cát,… và một số loài cá nước ngọt đang được nghiên cứu đưa vào sản xuất surimi như cá mè, cá chép (Trần Thị Luyến, 1996)

Ngành công nghiệp sản xuất surimi ngày càng phát triển ở nước ta, điều đó đã cho các nhà nghiên cứu tìm ra các nguồn nguyên liệu để sản xuất surimi Chính

vì vậy mà các nhà khoa học Trường đại học bách khoa TP Hồ Chí Minh gồm Trần Thanh Giang, Trần Bích Lam đã nghiên cứu được cách sử dụng thịt cá vụn bằng cách tách lipid, rửa, phối trộn gia vị để cho sản phẩm đạt chất lượng là surimi 16

3.2 Nguyên liệu chính: Cá mè hoa

a Nguồn gốc, phân bố

Cá mè hoa có tên khoa học là: Aristichthys nobilis

Trên thế giới: Là một trong những loài cá điển hình của khu hệ cá vùng đồng bằng Trung Quốc Lúc đầu cá mè hoa chỉ phân bố ở sông Ngọc, sông Trường Giang; không thể tìm thấy ở sông Hắc Long Giang Về sau cá mè hoa phân bố rộng ở khắp các vùng của Trung Quốc

Ở Việt Nam: Cá mè hoa sống ở sông Kỳ Cùng (Lạng Sơn) Năm 1958 cá mè hoa được nhập vào Việt Nam từ Trung Quốc và cho sinh sản nhân tạo thành công năm 1963-1964, sau đó cá mè hoa được nuôi rộng rãi ở nhiều nơi

b Mô tả trạng thái

Đầu cá đặc biệt lớn, chiếm gần 1/3 chiều dài cơ thể Chiều dài thân bằng 3,4 lần chiều cao, bằng 2,7-3,2 lần chiều dài đầu Chiều dài đầu bằng 6,5-8,0 lần đường kính mắt, bằng 1,9-2,2 lần khoảng cách mắt Thân dài, phần trước tương đối cao Đầu to và dài Khoảng cách hai mắt rộng, miệng lớn và hướng lên trên

3,2-Mắt thấp và tương đối nhỏ Mõm tù tròn, môi mỏng, mũi to Các tia mang mịn

và tách biệt Vẩy rất nhỏ, mỏng, xếp xít nhau Đường bên hoàn toàn, phí trước hơi cong, đến giữa vây bụng đi vào giữa Phần lưng, thân và phần đầu có cá chấm đen rải rác, bụng có màu vàng nhạt Lườn cá nổi rõ ràng từ vây bụng đến vây hậu môn

Toàn thân cá có 37-38 đốt sống Các vây đều không có gai cứng Vây ngực kéo dài quá vây bụng Vây bụng dài đến gần vây hậu môn Vây đuôi chia thuỳ sâu Khi cá trưởng thành, trên mặt tia vây ngực của cá đực thường có những khía răng cưa nhỏ, ráp sắc; còn cá cái hoàn toàn trơn Chiều dài thân bằng 3,2-3,4 lần chiều cao thân, 2,7-3,2 lần chiều dài đầu bằng 6,5-8,0 lần đường kính mắt, 1,9-2,2 lần khoảng cách mắt

c Đặc điểm sinh học

Cá mè hoa sống ở tầng trên và tầng giữa Ở mức nước thấp hơn so với cá mè trắng Cá mè hoa không nhảy hoặc vùng quẫy nhiều, chúng thường bơi thành đàn, hoạt động chậm chạp nên dễ đánh bắt Cá mè hoa ưa sống trong nước màu

mỡ, có nhiều động vật phù du Chúng ưa sống trong nước có hàm lượng ôxy hoà tan trên 2-3 mg/l Cá giảm ăn khi hàm lượn ôxy giảm dưới 1,6 mg/l; cá không ăn khi hàm lượng ôxy dưới 1,1 mg/l và cá chết khi hàm lượng ôxy khoảng 0,2-0,3 mg/l (Trần Văn Vỹ, 1999)

3.3 Nguyên liệu phụ

a Đường saccarose

Yêu cầu đường không có vị chua, chất lượng phải tốt và hàm lượng saccaroza lớn hơn 99%, lượng nước nhỏ hơn 0,2%, không có tạp chất, lượng đường khử nhỏ hơn 0,1%, tinh thể rời, không vón cục, đường có tác dụng: tăng giá trị dinh

dưỡng cho thực phẩm, tạo cho thực phẩm có vị ngọt dịu, tác dụng với các acid amin trong quá trình chế biến tạo phản ứng melanoidin, quinolamin làm cho sản phẩm có màu đẹp, mùi thơm khi gia nhiệt Nồng độ đường cao có tác dụng bảo quản thực phẩm, và có khả năng giữ nước cho thực phẩm

Di -, Tri -, polyphosphate ( E451, E450, E450)

Các phụ gia khác: E316, E250

Công thức cấu tạo: CH3COOH

A xít acetic là một acid hữu cơ, thể lỏng, không màu, mùi chua xốc, dễ dàng trộn lẫn với nước Trong công nghiệp thực phẩm, a xít acetic được dùng bảo

quản các thực phẩm ở dạng dấm (3 – 5%) Trong sản xuất surimi, dùng a xít acetic loãng để rửa thịt cá xay nhằm khử mùi tanh khai thuộc họ bazơ (Nguyễn Thị Thục, 2000)

e Muối ăn (NaCl)

Đây là chất vị rất quan trọng, nó tạo cho sản phẩm vị đậm đà Thực phẩm có vị mặn vừa phải là từ 1,5 – 2 % muối ăn Muối dùng trong thực phẩm là muối tốt

có từ 95% NaCl trở lên, không có tạp chất và độ ẩm không quá 0,5 % Trong muối không tồn tại các muối tạp như: Ca, Mg, K… Nếu các muối đó tồn tại thì

không quá 2,5 % Tinh thể muối trắng, xốp

4 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG SURIMI

4.1 Bản thân nguyên liệu

Nguyên liệu là một yếu tố quan trọng đầu tiên trong bất kỳ quy trình sản xuất nào Một nguyên liệu tốt mới làm nên một sản phẩm tốt Cũng như vậy, chất lượng của surimi phụ thuộc vào độ tươi của cá, nó ảnh hưởng đến màu, mùi, vị

độ bền đông kết, hiệu suất quy trình của sản phẩm Sự tươi tốt nguyên liệu phụ thuộc vào quy trình đánh bắt, điều kiện thu mua, kỹ thuật vận chuyển và bảo quản cùng thời gian bảo quản nguyên liệu Để khắc phục hiện tượng này, người

ta sản xuất surimi ngay trên tàu đánh cá ngoài khơi, khi đó sẽ thu được sản phẩm surimi tốt nhất

Các loài cá khác nhau sẽ dẫn đến chất lượng surimi khác nhau, nhất là ảnh hưởng đến độ bền đông kết của surimi Khi chất đạm cá hình thành cấu trúc mạng lưới thì độ đàn hồi tốt, nhưng nếu mỡ trong thịt cá nhiều thì các hạt mỡ phân tán xen vào giữa các hạt đạm thì liên kết mạng lưới bị đứt và sản phẩm mất

tính đàn hồi Vì vậy khi các loại cá có hàm lượng mỡ cao thì khó tạo liên kết mạng lưới Tuy vậy, hàm lượng ,mỡ không nhất thiết liên quan một cách tỷ lệ với độ đàn hồi mà nó còn khác nhau về số lượng và tính chất của Miozin của thịt

cá

Chất lượng surimi phụ thuộc vào mùa vụ khai thác cá trong năm và nơi khai thác Cá ngon nhất vào lúc phát triển đầy đủ, các thành phần phong phú Tuy nhiên giai đoạn cá ngon nhất cũng vào lúc hàm lượng mỡ cao nhất Vì thế đối với các loài cá có hàm lượng mỡ cao thì đặc biệt không nên dùng cá vào đúng

vụ Cá đánh bắt sau khi đẻ trứng cho hàm lượng surimi thấp nhất Cá sống vùng hàn đới có hàm lượng mỡ cao hơn, trong cùng một địa phương thì cá sống ven

bờ có hàm lượng mỡ cao hơn cá sống ngoài khơi (Trần Thị Luyến, 1996)

4.2 Ảnh hưởng của các yếu tố bên ngoài

4.2.1 Thu hoạch

Chất lượng surimi ảnh hưởng bởi các điều kiện thu hoạch, phương pháp đánh bắt, điều kiện bảo quản nguyên liệu Vị trí địa lý vùng đánh bắt cũng ảnh hưởng đến chất lượng và xác định các yếu tố như kích thước của cá hay số lượng thời gian cần thiết để cung cấp nguyên liệu cho các nhà máy chế biến Một số yếu tố trong điều kiện tự nhiên cũng có thể ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm sau cùng Chúng bao gồm điều kiện thời tiết của vùng đánh bắt, kích cỡ phương tiện đánh bắt, lưới mắt to hay nhỏ Hầu hết các yếu tố này ảnh hưởng tương tác nhau, rất khó để cân nhắc tầm quan trọng của mỗi yếu tố riêng biệt Một bất lợi là kích

cỡ của lưới kéo, như là một lưới kéo duy nhất có thể kéo 100 tấn Xảy ra hiện tượng nén và bầm dập cá ở cuối lưới vì vậy có thể gây ra một số vấn đề chất lượng khi so với cá ở trên mặt lưới

Một nhân tố quan trọng nữa đó là thời gian ủ cá từ nơi đánh bắt đến nhà máy chế biến và phương pháp bảo quản cá đến nhà may, phương tiện vận chuyển ảnh hưởng đến chất lượng nguyên liệu đầu vào của cá Nếu các yếu tố đó không đúng cách thì gây giảm chức năng protein của cá (Jea W.Park, 2004)

4.2.2 Xử lý trên tàu

Thời gian và nhiệt độ của cá giữa thời gian đánh bắt và chế biến có thể coi là

2 trong những yếu tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến chất lượng surimi Nhà máy

có thể chế biến ngay trên biển trong vòng 12 sau khi thu hoạch cá sẽ cho chất lượng surimi cao hơn là để kéo dài thời gian Trong chế biến thủy sản cá tuyết khuyên rằng cá được làm lạnh nhanh chóng sau khi đánh bắt và cho chế biến trong vòng 24 giờ sau thu hoạch Điều này là do một phần với tính chất tinh chế của thịt cá tuyết và xu hướng của nó thủy phân protein sau khi đánh bắt Sự phân giải là một phản ứng enzyme nó phụ thuộc thời gian và nhiệt độ Vì vậy các nước phát triển thường sử dụng chế biến ngay trên tàu đánh bắt cá và có chế độ làm lạnh cá ngay sau khi thu hoạch bằng nhiều cách khác nhau (Jea W.Park, 2004)

4.2.3 Nước rửa

Các yếu tố quan trọng liên quan đến chất lượng nước là nhiệt độ, độ cứng, pH

và độ mặn Các mức độ clo trong nước cũng cần được xem xét vì ảnh hưởng quá trình tẩy trắng và khử mùi Nước phải được làm lạnh để protein của cá giữ được chức năng của nó Nhiệt độ của nước có thể khác nhau dựa trên sự ổn định protein của cá trong dải nhiệt độ đó

Masima cũng nhận thấy rằng Ca++ kích hoạt myofibrillar, ATP hoạt động được cao nhất ở nhiệt độ môi trường sống (25.50C) của cá chép Tuy nhiên, xét

những thay đổi về nhiệt độ không khí trong quá trình chế biến, nhiệt độ nước được đề nghị cho việc đảm bảo chất lượng tối đa là 50C hoặc ít hơn

Về mặt lý thuyết, nước mềm với mức tối thiểu của các khoáng chất như Ca++,

Mg++, Fe++, Mn++, được khuyến khích cho rửa Nước cứng gây hư hỏng kết cấu, chất lượng màu sắc trong quá trình lưu trữ đông lạnh Hơn nữa, độ pH của nước phải được duy trì trong khoảng (6.8 – 7.0) để các mô cơ của cá liên kết chặt chẽ

để có thể giữ nước cao hơn của gel

Dư muối trong surimi (0.2 – 0.4%) sẽ giảm thiệt hại protein trong quá trình rửa và cải thiện sức mạnh của gel surimi Tuy nhiên, nếu còn sót lại muối sẽ đẩy nhanh quá trình biến tính của protein trong quá trình lưu trữ đông lạnh, nên thời gian bảo quản ngắn (Jea W.Park, 2004)

4.2.4 Thời gian, nhiệt độ chế biến

Thường thấy rằng, nguyên liệu sau khi thu hoạch được giao đến nhà máy trong vòng 6 – 12giờ Do năng lực hạn chế của cơ sở chế biến, cá thường được bảo quản lạnh Như vậy, thường sau 6 – 24giờ cá được chế biến Trong thời gian này nếu cá không được xử lý đúng cách, nhiệt độ sẽ tăng lên Kéo dài thời gian

và nhiệt độ cao có thể gây ra sự phân giải nhiều myofibrillar protein hòa tan trong nước Cá lưu trữ tại 50C cho thấy phân giải protein cao hơn so với cá lưu trữ tại 00C Khi nhiệt độ tăng lên nữa thì quá trình phân giải protein càng nhanh (Jea W.Park, 2004)

4.2.5 Hòa tan của myofibrillar protein trong quá trình chế biến

Hiệu quả rửa là bước quan trọng nhất trong chế biến surimi để đảm bảo độ chắc, màu sắc, mùi vị của surimi Thịt cá băm nhỏ chứa khoảng 2/3 myofibrillar protein Còn lại bao gồm 1/3 máu, myoglobrillả, chất béo, và sarcoplasmic

protein, các chất đó cản trở quá trình tạo gel surimi Trong quá trình rửa loại bỏ 1/3 protein không mong muốn, vì thế tập trung các chức năng myofibrillar protein Trong quá trình rửa, một số lượng đáng kể các protein myofibrillar, myosin và actin bị thất thoát trong quá trình rửa Việc mất myosin trong lần đầu tiên ít, gia tăng trong lần rửa 2 và sau đó gần như không đổi trong suốt công đoạn còn lại của quy trình Tổn thất myofibrillar và myosin chỗi nặng là mối quan tâm đặc biệt trong quá trình rửa Theo nghiên cứu của Lin và Park cho thấy

độ hòa tan của myofibrillar tăng khi số lượng chu kì rủa tăng lên Do đó để loại

bỏ protein sarcoplasmic và các chất không mong muốn khá hòa tan trong nước Việc loại bỏ thành phần này có thể thực hiện trong bước đầu tiên để hòa tan và loại bỏ chúng với lượng nước đủ và thích hợp (Jea W.Park, 2004)

4.2.6 Chu kỳ rửa và tỷ lệ nước rửa

Rửa là một trong những bước quan trọng nhất trong sản xuất surimi Một lượng lớn nước được sử dụng để loại bỏ các protein sarcoplasmic, máu, chất béo, đạm và các hợp chất từ thịt cá băm nhỏ Kết cấu, màu và mùi của sản phẩm cuối cùng được cải thiện rất nhiều khi loại bỏ bằng cách rửa Mức độ rửa cần thiết để tạo chất lượng tốt cho surii phụ thuộc vào loại nguyên liệu, thành phần, trạng thái tươi của nguyên liệu Số lần rửa và tỷ lệ nước rửa với thịt cá tùy thuộc vào các loài cá Trong các nghiên cứu ban đầu chỉ rằng: độ chắc của surimi tăng khi

số lần rửa tăng lên mà kết quả tập trung nhiều hơn myofibrillar protein Tuy nhiên, Lin và Park chỉ ra rằng phần lớn các protein sarcoplasmic khá hòa tan trong rửa lần đầu Vì vậy khi protein sarcoplasmic bị loại bỏ, tiếp tục rửa gây ra tổn thất nghiêm trọng myofibrillar protein Do đó khi rửa quá nhiều không những tăng chi phí sử dụng nước mà còn mất mát một lượng myofibrillar Vì

vậy, cần nghiên cứu số lần rửa và tỷ lệ nước rửa cho hợp lý đối với từng nguyên liệu là quan trọng (Jea W.Park, 2004)

4.2.7 Nghiền trộn

Đây là công đoạn phối trộn các phụ gia có tính chất quyết định sự tạo gel surimi Quá trình nghiền trộn là tác dụng vào khối thịt cá xay một lực cơ học liên tục kết hợp sự tham gia của nước làm cho sợi actin trượt liên tục trên sợi miozin tạo ra một lực ma sát, cấu trúc bậc 2,3,4 của protein bị phá vỡ, protein duỗi thẳng

ra, xuất hiện các nút lưới gel tạo cho surimi có độ dẻo dai, bền chắc Qúa trình nghiền trộn phụ gia có tác dụng cắt ngắn mạch protein tạo các liên kết ngang làm cho gel surimi có độ đàn hồi, dẻo dai nhưng không dai khi ăn Thời gian nghiền trộn có một giới hạn nhất định, nếu quá ngắn lưới gel chưa hình thành làm độ bền gel chưa cao Nếu kéo dài quá sẽ mất nước, dưới tác động của môi trường tự nhiên sẽ làm giảm chất lượng surimi (Nguyễn Thị Thục, 2000)

4.2.8 Yếu tố định hình (nhiệt độ, thời gian)

Định hình là thời gian để các phụ gia có tác dụng một cách triệt để và ổn định lưới gel Quá trình định hình phụ thuộc vào nhiệt độ và thời gian Định hình ở nhiệt độ thấp thì phải để surimi một thời gian dài và ngược lại, định hình ở nhiệt

độ cao thời gian sẽ ngắn đi Nhiệt độ định hình không dưới nhiệt độ làm đóng băng của nước và không cao hơn nhiệt độ làm biến tính protein Theo các tài liệu thì nếu là surimi hấp chín ngay thì định hình ở nhiệt độ bình thường, thời gian ngắn, đối với surimi bảo quản đông thì định hình ở nhiệt độ thấp sẽ tốt hơn Thường định hình trong khoảng nhiệt độ 5 – 45oC và thời gian 15 phút đến 48 giờ tùy thuộc vào nhiệt độ (Nguyễn Thị Thục, 2000)

4.2.9 Ảnh hưởng nhiệt độ và thời gian gia nhiệt (hấp chín)

Cấu trúc gel surimi bị tác động bởi nhiệt độ và thời gian gia nhiệt (do các tương tác liên kết gel quy định) Vì vậy cần tính toán cân đối giữa nhiệt độ và thời gian gia nhiệt để nhận được sản phẩm có kết cấu theo ý muốn Cũng có thể đạt được điều này bằng cách thay đổi nhiệt độ và kích thước định hình trước khi nấu chín (Nguyễn Thị Thục, 2000)

4.2.10 Ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian bảo quản và PH môi trường

Chất lượng surimi phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ và thời gian bảo quản Nhiệt

độ bảo quản càng thấp thì chất lượng surimi càng được đảm bảo trong thời gian dài Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng bảo quản surimi ở điều kiện  -20oC sau 3 tháng chất lượng surimi vẫn được đảm bảo, khi nhiệt độ bảo quản dưới -35oC đảm bảo chất lượng tốt

PH môi trường cao hay thấp hơn ngoài phạm vi trung tính (6.5 – 7.5) đều ảnh hưởng không tốt đến độ bền đông kết của gel surimi (Nguyễn Thị Thục, 2000)

5 Sự hình thành, điều kiện và cơ chế tạo gel

5.1 Khái quát về sự hình thành liên kết gel của protein

Cũng như protein của các loại động thực vật khác, protein thịt cá có khả năng biến hình tạo liên kết gel, làm cho protein có cấu trúc vững chắc, đàn hồi và khả năng hấp thụ nước tốt, làm tăng sức hấp dẫn của thực phẩm về mặt cảm quan

Sự hình thành thể gel của thịt cá là hiện tượng sau khi thịt cá bị biến tính chúng tập hợp lại thành mạng lưới không gian 3 chiều có trật tự gọi là sự tạo gel của protein thịt cá

Khả năng tạo gel là một tính chất chức năng rất quan trọng của hệ thống protein nói chung và protein thịt cá nói riêng, nó đóng vai trò chủ yếu trong việc tạo cấu trúc, hình thái của sản phẩm thực phẩm

Người ta thường lợi dụng tính chất này của protein để tạo ra các loại sản phẩm có có cấu trúc như: giò, chả, phomat, kamaboko (Nhật), xúc xích, các sản phẩm mô phỏng (giả cua, giả bò, giả đùi gà…)

Khả năng tạo gel của protein không những được sử dụng để tạo độ cứng,

độ đàn hồi cho đa số thực phẩm mà còn để cải biến khả năng hấp thụ nước tạo

độ dẻo, lực liên kết (bám dính) giữa các tiểu phần

5.2 Điều kiện tạo gel

Tùy theo tương tác hình thành mạng lưới gel mà có các điều kiện tạo gel thích hợp khác nhau Cần phải làm biến tính protein, phá vỡ các trật tự không gian tự nhiên của nó, làm cho mạch protein giãn xoắn tạo điều kiện thuận lợi cho việc sắp xếp lại trong quá trình tạo gel

 Nhiệt độ cao là yếu tố cần thiết trong quá trình tạo gel, sau khi gia nhiệt cần làm lạnh để tạo điều kiện hình thành liên kết hydrogen giữa các mạch protein gần nhau làm cho khối gel chắc và đàn hồi hơn

 Sử dụng kiềm hoặc acid để điều chỉnh pH ở điểm đẳng điện cũng có thể làm tăng khả năng tạo gel của protein thịt cá

 Sự có mặt của ion Ca2+ có thể làm tăng tốc độ tạo gel và làm cho gel cứng chắc hơn

 Để tạo gel protein có thể sử dụng protein từ lòng trắng trứng hoặc protein ít tan có khả năng phân tán trong nước như gelatin…

 Nồng độ protein cũng là điều kiện quan trọng để hình thành mạng lưới gel Nồng độ protein càng cao thì càng làm tăng khả năng tiếp xúc giữa các phần

tử protein từ đó dễ hình thành các liên kết tạo gel hơn và ngược lại

 Tác động cơ học có tác dụng phá hủy cấu trúc bậc cao của protein, tạo

sự trượt và ma sát nội phân hình thành liên kết nút mạng lưới gel

 Một số enzyme có tác dụng xúc tiến việc hình thành gel như trasglutaminaza có nhiều trong huyết, xúc tác phản ứng chuyển nhóm axyl của glutamine với nhóm amin bậc nhất của các chất khác

Trong công nghệ sản xuất surimi cần tạo điều kiện cho quá trình tạo gel protein để thu được sản phẩm có cấu trúc bền chắc nhất

5.3 Cơ chế tạo gel

Cơ chế và tương tác có liên quan đến việc hình thành mạng protein 3 chiều đặc trưng cho gel chưa hoàn toàn rõ Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng cần phải có giai đoạn biến tính và dãn mạch protein xảy ra trước giai đoạn tương tác

có trật tự giữa protein – protein và tập hợp phân tử

Khi bị biến tính, cấu trúc bậc cao bị phá hủy, liên kết gữa các phần tử của các chuỗi polypeptide bị phá hủy, các nhóm mạch bên của acid amin trước đây

ẩn ở phía trong nay đứt liên kết xuất hiện ra ngoài Các mạch polypeptit bị duỗi

ra , gần nhau, tiếp xúc với nhau và liên kết lại với nhau tạo thành mạng lưới không gian 3 chiều mà mỗi vị trí tiếp xúc của mạch là một nút Các phần tử còn lại hình thành mạng lưới không gian vô định hình, rắn trong đó chứa đầy pha phân tán là nước

Các nút mạng lưới có thể được tạo ra do tương tác giữa các nhóm ưa béo, hoặc do các liên kết hydro giữa các nhóm peptit với nhau, giữa các nhóm –OH của serin, treonin hoặc tyrozin với các nhóm –COOH của glutamic, aspartic

Cũng có thể là do liên kết tĩnh điện cùng dấu qua trung gian là các ion đa hóa trị như canxi Các mắt lưới còn có thể do các liên kết disulfit tạo nên

Cơ chế tạo gel của thịt cá chia làm 3 giai đoạn:

Giai đoan 1: protein bị biến tính và phân ly tạo ra các tiểu phần (tiểu đơn vị), đây là quá trình phá vỡ cấu trúc bậc 4 của protein

Giai đoạn 2: tháo xoắn (giãn mạch) protein toàn phần là giai đoạn phá vỡ cấu trúc bậc 2, 3

Giai đoạn 3: mạch protein tập hợp lại với nhau để tạo ra mạng lưới không gian 3 chiều liên kết với nhau bằng các cầu nối

Giai đoạn tập hợp protein càng chậm so với giai đoạn biến tính thì càng tạo điều kiện cho mạch polypeptit được giãn xoắn và định hướng sắp xếp lại trước khi tập hợp do vậy các gel được hình thành sẽ có trật tự đồng đều, trơn, trương mạch, đàn hồi và trong suốt hơn, các gel được tạo thành sẽ bền

Nếu làm giãn mạch hoàn toàn protein sẽ xuất hiện các nhóm phản ứng làm bộc lộ các liên kết kỵ nước ra phía ngoài phân tử protein Do vậy làm tương tác giữa các phân tử protein với protein thuận lợi hơn Do đó quá trình tạo gel sẽ tạo

ra protein có độ dẻo dai, đàn hồi tốt, protein có khối lượng phân tử càng lớn, càng chứa nhiều acid amin kỵ nước thì càng tạo gel có cấu trúc chắc chắn và đàn hồi hơn

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

6.1 Hiện tượng suvari

Là sự hình thành cấu trúc protein dưới dạng lưới tương đối bền Nhờ có hiện tượng này làm cho surimi có độ dẻo dai, đàn hồi tốt Hiện tượng suvari xảy

ra bắt đầu từ khâu nghiền trộn đến khâu định hình Hiện tượng suvari xảy ra có liên quan đến hàm lượng myosin trong sản phẩm

Trong sản xuất surimi, đây là hiện tượng xảy ra có lợi nó liên quan đến việc tạo cấu trúc cho sản phẩm.Thời gian định hình chính là thời gian để hiện tượng suvari xảy ra tối đa Thời gian dài hay ngắn phụ thuộc vào nhiệt độ Ví dụ như ở 10oC thì thời gian định hình là 24 - 28 giờ, ở 30oC là 2 giờ, 35oC là 30 phút, còn ở 40oC thì chỉ cần 15 phút Tùy theo chế độ bảo quản hay chế biến surimi mà chọn chế độ định hình thích hợp (Trần Thị Luyến, 1996)

6.2 Hiện tượng modari

Hiện tượng modari là hiện tượng ngược lại với hiện tượng suvari, quá trình này luôn có thể xảy ra trong thịt nhuyễn surimi và làm giảm nhanh tính chất đàn hồi, dẻo dai của surimi Quá trình này xảy ra ở 40÷70oC một cách mạnh mẽ trong sản xuất surimi, người ta cố gắng loại trừ hiện tượng modari, kéo dài thời gian ở nhiệt độ gây ra hiện tượng suvari

Hiện tượng modari cũng có thể xảy ra khi các chất phụ gia sử dụng không đúng tỷ lệ hoặc không đạt tiêu chuẩn vì các chất phụ gia ít nhiều mang chức năng bảo vệ protein khi gặp các điều kiện không tốt làm giảm chức năng protein (Trần Thị Luyến, 1996)

CHƯƠNG 2 NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Nguyên liệu chính: cá mè hoa

Cá mè hoa thuộc:

Bộ: Cá chép ( Cyprinifomes )

Họ: Cá chép ( Cyprinidae )

Giống: Cá mè trắng ( Aristichthys )

Loài: Cá Mè hoa Aristichthys nobilis (Richardson, 1845)

Tên khoa học: aristicchthys nobilic, Rich

Tên tiếng Anh: Bighead carp

Hình 2.1 Hình ảnh cá mè hoa

Nguyên liệu chính dùng để sản xuất surimi là đối tượng cá mè hoa được mua

từ hồ nuôi tại Diên Khánh – Khánh Hòa, trong khoảng từ tháng 3 đến tháng 6 năm 2010 Nguyên liệu được vận chuyển về phòng thí nghiệm để xử lý và chế

biến surimi trong vòng vài giờ sau khi đánh bắt Cá được phi lê, sau đó bao gói

và bảo quản đông để sử dụng dần

Kích thước khai thác: Trọng lượng khai thác khoảng 1 - 1,5 kg/con

2.2 Nguyên liệu phụ

a Đường saccarose

Công thức phân tử: C12H22O11

Công thức cấu tạo:

Đường sử dụng là đường tinh luyện, mua tại siêu thị Maximax – Nha Trang, do công ty cổ phần mía đường Lam Sơn sản xuất

b Sorbitol

Công thức phân tử: C6H14O6

Công thức hóa học: CH2OH – (CHOH)4- CH2OH

Tên tiếng Việt: sorbitol

Tên tiếng Anh: sorbitol

ADI: chưa xác định

INS: 420

Chức năng: làm ẩm, chất ngọt tổng hợp [12]

Sorbitol sử dụng trong nghiên cứu này là sorbitol đạt tiêu chuẩn thực phẩm, dạng dung dịch có nồng độ trên 70%, mua từ công ty hóa chất Nhất Vương (TP Nha Trang, Khánh Hòa)

c Tari K7

Tari K7 là phosphat liên kết cho các sản phẩm thịt

a Thành phần:

Di -, Tri -, polyphosphate ( E451, E450, E450)

Các phụ gia khác: E316, E250

0,3  0,5 % Tari K7 ( 3  5 g/kg ) trên tổng khối lượng sản phẩm

Đã công bố chất lượng vệ sinh, an toàn thực phẩm 18306/2006/ CBTC – YT

d Nhà sản xuất BK Giulmi chemie GmbH & Co OHG

A xít acetic sử dụng trong nghiên cứu này thuộc hạng thực phẩm mua từ công

ty TNHH Nhất Vương, đường 2/4, TP Nha Trang, Khánh Hòa

e Muối ăn

Công thức cấu tạo: NaCl

Mua tại siêu thị Maximax – Nha Trang

2.3 Nội dung nghiên cứu

Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian bảo quản đông lạnh đến: màu, mùi, vị, tổn thất sau khi hấp, pH, VSV, NH3, độ dẻo, độ chắc của gel surimi

2.4 Phương pháp nghiên cứu

2.4.1 Chuẩn bị mẫu nguyên liệu để sản xuất surimi

Sản xuất surimi với lượng nguyên liệu lớn thì khâu chuẩn bị nguyên liệu rất quan trọng để đảm bảo độ đồng nhất cho sản phẩm trong quá trình chế biến và bảo quản và khi xác định các chỉ tiêu thì có độ đồng nhất nhất định

Nguyên liệu cá mè hoa, sau khi được mua tại Cam Ranh được chở đến phòng thí nghiệm công nghệ chế biến 2 tại Trường Đại Học Nha Trang Tại đây, nhóm sinh viên cùng thầy Nguyễn Xuân Duy sơ chế cá và đem vào cấp đông thịt cá tươi Sau khoảng 2 ngày làm với khối lượng cá nhất định đủ làm thí nghiệm Thịt

cá làm surimi được lấy từ thịt cá cấp đông đó, đem rã đông ở nhiệt độ phòng, sau

đó sản xuất surimi

Sơ đồ xử lý nguyên liệu:

Hình 2.2 Sơ đồ qui trình xử lý nguyên liệu nghiên cứu

Cá mè hoa

Rửa

Tách thịt

Rửa

Bao gói

Cấp đông

Bảo quản

Sản xuất surimi

2.4.2 Lựa chọn quy trình công nghệ sản xuất surimi

Đã có rất nhiều nghiên cứu về quy trình công nghệ sản xuất surimi từ các loài

cá khác nhau Tuy nhiên, đối với cá mè hoa, vì là một đối tượng mới, nên chưa

có công bố chính thức nào về quy trình sản xuất surimi từ loại cá này Vì vậy, trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng quy trình của Nguyễn Anh Tuấn và cộng sự năm (2010) (kết quả chưa được công bố) Tóm tắt quy trình công nghệ sản xuất surimi từ cá mè hoa dự kiến như sau:

a Sơ đồ qui trình công nghệ

b Giải thích qui trình (xem phụ lục phần I)

Cảm quan pH NH3 màu sắc độ dẻo VSV độ chắc gel