nghiên cứu quy trình công nghệ chế biến giò chả cá tra pha cá thát lát và bảo quản sản phẩm

Vì vậy, việc “Nghiên cứu sản xuất sản phẩm giò chả cá Tra pha cá Thát Lát” là cần thiết góp phần giải quyết đầu ra cho việc nuôi cá Tra, hạn chế sử dụng các chất phụ gia làm tăng độ bền

DƯƠNG THÙY LINH

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN

GIÒ CHẢ CÁ TRA PHA CÁ THÁT LÁT

VÀ BẢO QUẢN SẢN PHẨM

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Chuyên ngành: Công nghệ sau thu hoạch

Mã số: 60.54.10 Người hướng dẫn khoa học:

GS TSKH NGUYỄN TRỌNG CẨN

Nha Trang - 2010

Tôi xin chân thành biết ơn Giáo sư tiến sĩ khoa học Nguyễn Trọng Cẩn đã tận tình hướng dẫn, động viên tôi trong suốt quá trình học tập, thực hiện đề tài và viết luận văn

Xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, phòng đào tạo Đại học và Sau đại học, lãnh đạo và các thành viên của các đơn vị, các phòng chức năng của trường Đại học Nha Trang đã tạo điều kiện thuận lợi và hỗ trợ tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài nghiên cứu

Xin chân thành cảm ơn tất cả các thầy cô khoa Chế biến đã dạy dỗ tôi trong suốt quá trình học tập

Cuối cùng xin chân thành cảm ơn gia đình và tất cả những người thân luôn động viên tôi trong trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài

Học viên thực hiện

Dương Thùy Linh

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi Các kết quả nghiên cứu nêu trong luận văn là trung thực và chưa được công bố và không sao chép của bất kỳ công trình nào

Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm với lời cam đoan trên đây

Tác giả luận văn

Dương Thùy Linh

+ ADI: (Acceptable Daily Intake) lượng ăn vào hang ngày chấp nhận được

mg/kg thể trọng/ngày

+ GMP: (Good Manufacturing Prctices) thực hành sản xuất tốt

+ HSQT: Hệ số quan trọng

+ KNV: Kiểm nghiệm viên

+ INS: (International Nubering System) hệ thống đánh số quốc tế

+ ML: (Maximum Level) giới hạn tối đa trong thực phẩm

+ MTDI: (Maximum Tolerable Daily Intake) lượng tối đa ăn vào trong một

ngày mg/người/ngày

+ NMKL: (Nordisk Metodikkomittee For Livsmedel (Nordic Committee on

food analysis) Ủy ban phân tích thực phẩm Bắc Âu

+ TPHH: Thành phần hóa học

+ TPKL: Thành phần khối lượng

+ TSVSVHK: Tổng số vi sinh vật hiếu khí

Trang

1.1.2 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của cá Tra 4

1.4 Tổng quan về các chất phụ gia thường sử dụng trong sản xuất giò chả 12

1.5.3 Cơ chế hình thành các liên kết trong quá trình tạo gel protein 18

1.7 Các định hướng nghiên cứu trong sản xuất giò chả cá Tra pha cá Thát Lát 25

3.1 Xác định thành phần khối lượng và hóa học của cá Tra và Thát Lát 47 3.1.1 Xác định thành phần khối lượng của cá Tra và Thát Lát 47

3.2 Nghiên cứu xây dựng qui trình công nghệ giò chả cá Tra pha cá Thát Lát 53 3.2.1 Kết quả nghiên cứu tối ưu hóa chế độ phối trộn, nghiền giã 53 3.2.2 Kết quả nghiên cứu tối ưu hóa công đoạn phối trộn gia vị 57 3.2.3 Kết quả nghiên cứu xác định thời gian định hình cho giò chả 61

3.2.5 Xây dựng qui trình công nghệ giò chả cá Tra pha cá Thát Lát 66 3.3 Nghiên cứu sự biến đổi chất lượng giò chả cá Tra pha cá Thát Lát trong thời gian

3.3.1 Kết quả nghiên cứu sự biến đổi về cảm quan trong thời gian bảo quản 69 3.3.2 Kết quả nghiên cứu tổng số axit amin của sản phẩm giò chả trong thời gian bảo

3.3.3 Kết quả nghiên cứu sự biến đổi hàm lượng nitơ bay hơi của sản phẩm trong thời

3.3.4 Kết quả nghiên cứu sự biến đổi hàm lượng axit béo của sản phẩm trong thời

3.3.5 Kết quả nghiên cứu sự biến đổi tổng số vi sinh vật hiếu khí và Coliforms trong

3.4.4 Xây dựng định mức tiêu hao nguyên vật liệu và tính giá thành sản phẩm 82

Trang Bảng 1.1 Thành phần khối lượng của cá Tra với kích cỡ 1 – 1,5 kg 4

Bảng 1.3 Thành phần dinh dưỡng, phần ăn được của cá Tra và cá Basa tính trên

Bảng 2.1 Bố trí thí nghiệm theo quy hoạch thực nghiệm 4 yếu tố, xác định các

Bảng 2.2 Bố trí thí nghiệm theo quy hoạch thực nghiệm 4 yếu tố, xác định các

Bảng 3.1 Kết quả xác định thành phần hóa học của thịt cá Tra và Thát Lát 48 Bảng 3.2 Kết quả xác định thành phần và hàm lượng axit amin trong thịt cá Tra

Bảng 3.3 Kết quả xác định thành phần và hàm lượng axit béo trong thịt cá Tra và

Bảng 3.4 Kết quả ma trận thực nghiệm yếu tố toàn phần 2k 54

Bảng 3.6 Kết quả tối ưu độ bền đông kết của sản phẩm cho chế độ phối trộn,

Bảng 3.7 Kết quả ma trận thực nghiệm yếu tố toàn phần 2k 58

Bảng 3.9 Kết quả tối ưu điểm cảm quan (mùi, vị) của sản phẩm cho công đoạn

Bảng 3.10 Ảnh hưởng của thời gian bảo quản ở nhiệt độ phòng (28 ± 20C) đến

lượng axit béo trong sản phẩm 76 Bảng 3.12 Ảnh hưởng của thời gian bảo quản ở nhiệt độ phòng (28 ± 20C) đến

Trang Hình 1.1 Sự hình thành liên kết disulfua trong phân tử protein và giữa các phân tử

Hình 3.3 Thành phần và hàm lượng axit amin trong thịt cá Tra và Thát Lát 50 Hình 3.4 Thành phần và hàm lượng axit béo trong thịt cá Tra và Thát Lát 52 Hình 3.5 Độ bền đông kết tại các thí nghiệm của chế độ phối trộn, nghiền giã 57 Hình 3.6 Điểm cảm quan (mùi, vị) của sản phẩm tại các thí nghiệm của công đoạn

Hình 3.7 Ảnh hưởng của thời gian định hình đến độ bền đông kết của sản phẩm 62 Hình 3.8 Ảnh hưởng của thời gian định hình đến chất lượng cảm quan của sản phẩm

62 Hình 3.9 Ảnh hưởng của thời gian hấp chín đến chất lượng cảm quan của sản phẩm 64 Hình 3.10 Ảnh hưởng của thời gian hấp chín đến độ ẩm của sản phẩm 64 Hình 3.11 Ảnh hưởng của thời gian bảo quản ở nhiệt độ phòng (28 ± 20C) đến chất

Hình 3.12 Ảnh hưởng của thời gian bảo quản ở nhiệt độ lạnh (3 ± 20C) đến chất lượng

Hình 3.13 Ảnh hưởng của thời gian bảo quản ở nhiệt độ phòng (28 ± 20C) đến hàm

Hình 3.14 Ảnh hưởng của thời gian bảo quản ở nhiệt độ lạnh (3 ± 20C) đến hàm lượng

Hình 3.15 Ảnh hưởng của thời gian bảo quản ở nhiệt độ phòng (28 ± 20C) đến hàm

Hình 3.16 Ảnh hưởng của thời gian bảo quản ở nhiệt độ lạnh (3 ± 20C) đến hàm lượng

Hình 3.17 Ảnh hưởng của thời gian bảo quản ở nhiệt độ phòng (28 ± 20C) đến hàm

Hình 3.18 Ảnh hưởng của thời gian bảo quản ở nhiệt độ lạnh (3 ± 20C) đến hàm lượng

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Cá Tra hiện nay được coi là một trong những đối tượng nuôi chủ yếu của người dân đặc biệt là các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long Việc nuôi cá Tra đã đem lại thu nhập lớn cho người dân và góp phần không nhỏ vào việc phát triển kinh tế cho khu vực này

Trong vài năm trở lại đây phong trào nuôi cá Tra xuất khẩu ở đồng bằng sông Cửu Long tăng rất nhanh (chủ yếu xuất khẩu dưới dạng fillet đông lạnh) mang về cho đất nước một nguồn ngoại tế khá lớn

Tuy nhiên, do sự phát triển quá nhanh không theo quy hoạch nên không có sự

ổn định về cung cầu đã dẫn đến biến động về giá cả thị trường, người dân bị phá sản

Vì vậy các nhà chế biến đã nghiên cứu và sản xuất các sản phẩm giá trị gia tăng từ cá Tra như: Chạo cá Tra, xúc xích cá Tra, surimi cá Tra,…để góp phần giải quyết các vấn

đề trên và đa dạng hóa các mặt hàng sản phẩm giá trị gia tăng

Các sản phẩm chế biến từ cá Tra có giá trị dinh dưỡng và cảm quan riêng, đặc trưng cho từng loại Hơn nữa ngày nay sự phát triển của nền kinh tế cùng với những tiến bộ của khoa học công nghệ, người dân có xu hướng tiêu thụ những sản phẩm chế biến từ cá với các hình thức khác nhau ngày càng tăng Giò chả là một trong số những sản phẩm đó Giò chả là dạng sản phẩm ăn nhanh và tiện dụng phù hợp với cuộc sống công nghiệp hóa và xã hội hiện đại

Vì vậy, việc “Nghiên cứu sản xuất sản phẩm giò chả cá Tra pha cá Thát Lát” là cần thiết góp phần giải quyết đầu ra cho việc nuôi cá Tra, hạn chế sử dụng các chất phụ gia làm tăng độ bền đông kết cho sản phẩm (do đặc tính của cá Thát Lát có đặc tính dẻo dai) cũng như làm phong phú thêm các sản phẩm ăn liền phục vụ nhu cầu người tiêu dùng

2 Mục đích của đề tài

Xây dựng được quy trình công nghệ sản xuất sản phẩm giò chả cá Tra pha cá Thát Lát với các thông số thích hợp, tạo ra sản phẩm đảm bảo chất lượng vệ sinh và an toàn thực phẩm

3 Ý nghĩa khoa học của đề tài

+ Góp thêm các dữ liệu khoa học về thành phần cơ bản của thịt cá Tra, Thát Lát

+ Tạo thêm tài liệu tham khảo về công nghệ chế biến thịt cá Tra cho những nhà sản xuất trong lĩnh vực thủy sản

4 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

Việc nghiên cứu sản phẩm giò chả cá Tra pha cá Thát Lát góp phần làm phong phú thêm các mặt hàng sản phẩm giá trị gia tăng từ các loài cá nước ngọt

5 Nội dung nghiên cứu

+ Xác định các thành phần cơ bản trong thịt cá Tra và Thát Lát

+ Xác định quy trình chế biến giò chả cá Tra pha cá Thát Lát với các thông số thích hợp để tạo ra sản phẩm đạt các yêu cầu về chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm + Sơ bộ xác định điều kiện bảo quản và thời gian bảo quản sản phẩm giò chả cá Tra pha cá Thát Lát

Chương 1 TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về cá Tra

1.1.1 Giới thiệu về cá Tra [2, 7, 28]

Cá Tra có tên tiếng Anh: Shutchi catfish, tên khoa học: Pangasius hypophthalmus Là một trong những đối tượng nuôi trồng thủy sản đang được phát

triển với tốc độ nhanh tại các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long Cá có nhiều đặc tính quý, dễ nuôi, chóng lớn và có sức chịu đựng đặc biệt với môi trường không thuận lợi

Cá Tra thuộc Bộ cá nheo Siluriformes

Họ cá Tra Pangasiidae

Giống cá Tra Pangasius

Loài cá Tra Pangasius hypophthalmus

Cá Tra có thân dài, bề ngang hẹp, mõm ngắn, bên trong răng cửa chứa độc tố ở mặt sau, mắt tương đối to, miệng rộng, răng nhỏ mịn, có hai đôi râu, trong đó râu hàm trên ngắn hơn ½ chiều dài đầu gọi là râu mép Râu hàm dưới ngắn hơn ¼ chiều dài đầu, gọi là râu cằm Khi cá còn nhỏ (< 10cm) thì râu dài hơn chiều dài đầu, khi lớn thì râu ngắn dần Vây lưng, vây ngực của cá có ngạnh cứng, vây bụng tương đối dài

Về màu sắc trên da, khi còn nhỏ cá có màu xanh lục, khi lớn thân có màu tro xám, lưng xanh xám, đầu có màu đen hơi thẫm, bụng cá có màu trắng bạc, gốc vây bụng và vây hậu môn có màu vàng nhạt, đuôi màu đỏ hung

Cá Tra sống chủ yếu trong nước ngọt, có thể sống được ở vùng nước hơi lợ (nồng độ muối 3 – 5 ‰)có thể chịu đựng được nước phèn với pH > 4, dễ chết ở nhiệt

độ thấp dưới 150C, nhưng chịu nóng tới 390C Cá Tra có số lượng hồng cầu trong máu nhiều hơn các loài cá khác Cá có cơ quan hô hấp phụ và còn có thể hô hấp bằng bóng khí và da nên chịu đựng được môi trường nước thiếu oxy hòa tan Tiêu hao oxy và ngưỡng oxy của cá tra thấp hơn 3 lần so với cá mè trắng

Cá Tra có tốc độ tăng trưởng nhanh Khi còn nhỏ thì cá tăng nhanh về chiều dài Thông thường cá con được vớt trên sông Tiền, sông Hậu rồi đưa vào ao, hồ, lồng ươm, nuôi vỗ thành cá thịt Khi vớt cá trên sông, cá có chiều dài khoảng 1,2 – 1,5 cm/con, độ tuổi 12 – 15 ngày tuổi, được đem về nuôi sau 14 ngày thì chiều dài có thể đạt 2,5 – 2,8 cm

Ở thời kỳ nuôi cá thịt thì tốc độ sinh trưởng phụ thuộc vào phương thức nuôi và loại thức ăn Cá Tra thường sinh sản trong thời gian từ tháng 2 - 10 hàng năm

1.1.2 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của cá tra

Thành phần hóa học của thịt cá Tra gồm có: Nước, protein, lipit, gluxit, khoáng chất, vitamin, enzym và hormon Cũng giống như các loài thủy sản khác, thành phần hóa học khác nhau về giống loài hoặc trong cùng một loài nhưng sống ở môi trường nước khác nhau thì thành phần hóa học cũng khác nhau Thành phần hóa học của cá Tra còn phụ thuộc vào trạng thái sinh lý, mùa vụ, nguồn thức ăn, thời tiết khí hậu Thành phần hóa học có ảnh hưởng rất lớn đến giá trị cảm quan và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm

Bảng 1.1 Thành phần khối lượng của cá tra với kích cỡ 1 – 1,5 kg [3]

Bảng 1.2 Thành phần hóa học của cá tra [3, 7]

Bảng 1.3 Thành phần dinh dưỡng, phần ăn được của cá Tra và cá Basa tính trên

100 g [3, 7]

(calo)

Chất béo bão hòa (g)

Cholesterol (g)

Bảng 1.5 Thành phần và hàm lượng axit amin trong thịt cá Tra (%) [20]

Các axit amin chiếm số lượng nhiều là: Glutamic 21,07 %; histidin 20,02 % ; seirin 17,03 % ; lơxin 10,08 % Các axit amin với hàm lượng trung bình là: Phenyalanin 5,46 % ; glyxin 4,71 % ; tyrozin 5,6 % ; prolin 3,3 % ; lyzin 2,7 % ; valin 2,24 % ; arginin 2,39 % Số còn lại có hàm lượng rất thấp

Bảng 1.6 Thành phần axit béo của cá Tra fillet (% tổng axit béo) [26]

có giá trị dinh dưỡng và y học cho mọi người Các axit béo của cá Tra chủ yếu là các axit béo bậc cao – axit béo có nhiều cacbon

Axit béo là thành phần chính của chất béo Cá Tra có chứa 16 loại axit béo bao gồm axit béo bão hòa và chưa bão hòa Trong đó, axit béo bão hòa chiếm khoảng 32,6

% và axit béo chưa bão hòa chiếm tỷ lệ tương đối cao khoảng 68 % tổng lượng axit béo

Lượng axit béo omega-3, 6, 9 trong cá Tra chiếm tỷ lệ khá lớn Omega-3 và DHA có tác dụng lên não bộ và hệ thần kinh trung ương Ngoài ra, nó còn có tác dụng bảo vệ tim mạch DHA làm giảm lượng triglyxerit máu, giảm loạn nhịp tim, giảm tỷ lệ

bệnh động mạch vành, giảm chứng nhồi máu cơ tim Với làn da, omega-3 có vai trò quan trọng trong cấu trúc da vì chúng ngăn ngừa hiện tượng mất nước giữa các lớp da,

do đó giúp da mềm mại tươi trẻ Ngoài ra, nhóm axit béo omega-3 giúp giảm nguy cơ đái tháo đường, giảm triệu chứng viêm khớp, chống trầm cảm

Ngoài axit béo thuộc nhóm omega-3, còn phải kể đến axit béo chưa bão hòa cao

độ omega-6, 9 giúp giảm nguy cơ mắc bệnh tim mạch

Nghiên cứu của Nguyễn Văn Thoa và cộng sự cho thấy mỡ cá Tra, cá Basa có nhiều axit béo Trong đó, axit Docosahexaenoic chiếm 0,23 % là một axit béo không thay thế quan trọng đối với thành phần dinh dưỡng của con người Ngoài ra, trong mỡ

cá Basa còn có axit Myristic chiếm 1,0 – 1,3 %, axit Palmitic có 22 – 25 %, axit Stearic chiếm 6,9 – 7 %, axit Oleic chiếm 46,9 – 50 %, axit Linoleic chiếm 11,6 – 14,5

%, axit Docosahexaenoic chiếm rất ít khoảng 0,23 % so với tổng lượng axit béo của

cá [22]

Vì vậy, cá Tra là loài cá vừa có giá trị dinh dưỡng vừa có giá trị sinh học rất cao Không những nó cung cấp năng lượng cho cơ thể mà còn cung cấp một lượng lớn các axit amin đặc biệt là các axit amin không thay thế và các axit béo chưa bão hòa cũng chiếm tỷ lệ tương đối lớn trong cá Tra

Chúng có hình dáng thon dài, vây lưng nhỏ khá giống lưỡi dao và vây hậu môn dài, chạy dọc theo phần bụng, hợp lại với vây đuôi nhỏ, làm cho bề ngoài của chúng khá giống lưỡi dao Tổng số tia vây của vây hậu môn và vây đuôi là trên 100 Vây chậu, nếu có, thì nhỏ với 3 - 6 tia vây Không có xương hậu nắp mang (một trong bốn

xương hợp thành nắp mang) Vảy mọc thành hàng, mỗi hàng 120 - 180 vảy Có khoảng 25 - 45 vảy dạng khiên dọc theo mặt bụng Chiều dài 20 - 150 cm (tùy loài) Hoạt động chậm chạp

Các loài cá trong họ cá Thát Lát có bong bóng chuyên hóa Cơ quan này trải rộng suốt cơ thể và thậm chí là tới các vây ở một số trường hợp Chúng có thể hấp thụ oxy từ không khí và có chức năng để tạo ra âm thanh [30]

Cá Thát Lát thuộc loài cá ăn tạp Thành thục sau khoảng một năm tuổi, khi thân dài đến 165 mm, nặng 200 g cá bắt đầu sinh sản vào tháng 5 đến tháng 7 Trứng đẻ ra bám chặt vào đá và được cá đực bảo vệ rất kỹ, cá bố thường xuyên dùng đuôi vẫy nước để tạo điều kiện cho trứng hô hấp [30]

1.2.2 Phân bố

Cá Thát Lát phân bố rộng rãi trong các vùng nước tự nhiên ở Ấn Độ và có ở hầu hết các nước Đông Dương Ở Việt Nam, cá Thát Lát tự nhiên phân bố chủ yếu ở các vùng đồng bằng sông Cửu Long, sông Đồng Nai và các tỉnh miền Trung, Tây Nguyên Do sức sinh sản tự nhiên tốt nên sản lượng khai thác cá Thát Lát ở tự nhiên khá cao [30]

Cá thuộc nhóm cá ăn tạp, dễ nuôi dưỡng, thích nghi với môi trường pH = 6,0 – 8,5 Cá háo ăn mau lớn, nuôi dưỡng được quanh năm, có thể nuôi bè hoặc ao mương, với mật độ trung bình 8 – 12 con/m2

Thức ăn dùng cho cá rất phức tạp, thức ăn tự nhiên hay chế biến, có thể ăn các loài cá khác có cỡ nhỏ hơn như tép, cá lồng tông…, thức ăn viên công nghiệp Cá có tính tự săn mồi sống trong ao

Khi cá đạt độ dài 3 – 5 cm, dùng cá tạp xay nhuyễn tập cho cá ăn dần Cá đạt đến độ dài 6 – 7 cm là nuôi dưỡng tốt, do lúc nhỏ cá không tự tìm mồi thức ăn tự nhiên như các loài khác

Sinh sản từ tháng 6 đến tháng 9 Trong thời kỳ nước lũ cá đẻ trứng trên các cây thủy sinh Trứng cá có kích thước lớn, số lượng ít Trong mùa một cá cái có thể đẻ trứng 1 – 3 lần

Cá có trọng lượng lớn, phẩm chất thịt tốt Thịt cá ngon, có giá trị kinh tế cao Gần đây, ở một số tỉnh thuộc đồng bằng sông Cửu Long đã phát triển nuôi cá Thát Lát trong các đồng ruộng đem lại kết quả tốt

Cá Thát Lát cho thịt ngon, ít xương đặc biệt thịt có độ dẻo đặc biệt nên rất được

ưa chuộng để dùng chế biến món chả cá, xem như một món đặc sản Ở một số địa phương đã nhân được giống và nuôi cá Thát Lát trong môi trường nhân tạo trong ao, ruộng, mương vườn cho năng suất cao [30, 31]

Ở Đắk Lắk, cá Thát Lát Hồ Lắk đã trở thành một món ăn nổi tiếng Món chả cá Thát Lát Hồ Lắk ăn với rau thì là là một món ăn có tiếng trong các tour du lịch Đắk Lắk [30]

1.3 Tổng quan về các nghiên cứu trong và ngoài nước về sản phẩm giò chả cá và các sản phẩm tương tự

1.3.1 Các nghiên cứu trong nước

Hiện nay ở nước ta việc nghiên cứu các sản phẩm giá trị gia tăng đang được các nhà khoa học quan tâm

Nguyễn Thuỳ Linh (2006) đã nghiên cứu sản phẩm dạng gel từ cá Tra fillet và ứng dụng sản xuất mặt hàng chả cá hai lát đóng hộp [18] Tác giả đã đưa ra công thức phối trộn như sau:

Huỳnh Thị Xuân Thủy (2003) đã nghiên cứu quy trình sản xuất surimi từ thịt cá Tra và thử nghiệm một số sản phẩm mô phỏng từ surimi cá Tra [23] Tác giả đã đưa

ra công thức phối trộn các phụ gia trong surimi cá Tra với tỷ lệ so với thịt cá sau khi ép tách nước như sau:

Vũ Thị Xuyến đã nghiên cứu sản xuất sản phẩm chả quế từ cá Tra tạo sản phẩm

có hương vị đặc trưng [27] Tác giả đã đưa ra tỷ lệ phối trộn các phụ gia so với thịt cá Tra như sau: Gelatin: 0,26 %; bột quế: 0,24 %; sorbitol: 2 %; muối: 1 %; đường: 2 %; tiêu: 1 %

Trần Thị Luyến và các cộng tác viên đã thành công trong việc nghiên cứu và hoàn thiện quy trình sản xuất giò chả thịt heo từ surimi với tỷ lệ phối trộn: Thịt heo: surimi = 60: 40 Và tỷ lệ phối trộn các phụ gia, gia vị so với hỗn hợp nguyên liệu surimi và thịt heo như sau:

Nước mắm: 3 %; bột ngọt: 0,6 %; đường: 3 %; muối: 1 %; mỡ: 8 %; tiêu: 0,7

%; hành: 0,5; tỏi: 2 %

Mặc dù các tác giả trên đã nguyên cứu ra quy trình sản xuất các sản phẩm từ cá Tra và sản phẩm mô phỏng giò chả từ surimi đạt chất lượng cảm quan tốt nhưng chưa nghiên cứu những biến đổi về chất lượng cảm quan, hóa học và vi sinh trong thời gian bảo quản cũng như thời hạn sử dụng sản phẩm

Nhìn chung, quy trình chế biến chả mặc dù từ các nguồn nguyên liệu khác nhau nhưng các sơ đồ quy trình công nghệ tương tư nhau:

Nguyên liệu Xử lý Phối trộn phụ gia nghiền giã Định hình Bao gói, bảo quản

1.3.2 Các nghiên cứu ngoài nước

Đối với surimi, nguyên liệu có ý nghĩa đặc biệt quan trọng Qua các công trình nghiên cứu của Iwata và các cộng sự (1971), Mac Donald và Lanier (1991) đã khẳng định rằng chất lượng của surimi phụ thuộc vào rất lớn đến từng đối tượng nguyên liệu

cụ thể và chất lượng của nó khi đưa vào chế biến [14]

Bên cạnh đó chất lượng của surimi thành phẩm còn phụ thuộc vào việc xây dựng quy trình công nghệ và các thông số công nghệ cho phù hợp với các đặc tính của các loại nguyên liệu khác nhau Chang – Lee 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 các sản phẩm surimi có chất lượng cao, đặc biệt là tạo độ bền chắc của mạng lưới gel [14]

Ở Mỹ phần lớn cá da trơn được bán dưới dạng cá tươi hoặc fillet đông lạnh Nhưng do nhu cầu tiêu thụ của người tiêu dùng ngày càng tăng nên các nhà chế biến

đã tận dụng lại phần thịt vụn từ khung xương của cá sau fillet Phần thịt vụn này được dùng sản xuất surimi hoặc các sản phẩm mô phỏng [44]

1.4 Tổng quan về các chất phụ gia thường sử dụng trong sản xuất giò chả

1.4.1 Tinh bột

Tinh bột gồm hai cấu tử là amylose và amylopectin Amylose là một polyme mạch thẳng bao gồm hàng trăm phân tử glucose liên kết với nhau bằng liên kết α-1, 4-glucozit Amylopectin là một polyme mạch nhánh, các phân tử glucose liên kết với nhau bằng liên kết α-1, 6-glucozit ở điểm phân nhánh, và liên kết với nhau bằng liên kết α-1, 4-glucozit trên mạch thẳng [37]

Các loại tinh bột khác nhau có tỷ lệ amylose và amylopectin khác nhau Hai chất này khác hẳn nhau về tính chất hóa học: Amylose có ưu điểm tạo độ nhớt, tạo màng, amylopectin có ưu điểm tạo độ dẻo dai [24, 35]

Tinh bột là loại bột có trong các loại hạt, củ, quả cây lương thực (bột gạo, bột nếp, bột mì, bột sắn, bột khoai tây, bột ngô,…) gồm thành phần chính là tinh bột và phần đạm thực vật chủ yếu là gluten Bột lương thực bổ sung vào giò chả, surimi nhằm tạo cho sản phẩm có độ bóng, mịn, tăng độ kết dính giữa các thành phần, làm cho sản phẩm có độ dẻo dai, đàn hồi đồng thời làm tăng độ hoàn hảo của sản phẩm thực phẩm

về mặt dinh dưỡng Tùy theo nguồn gốc của bột mà có các thành phần và tác dụng khác nhau [2]

Phần protein trong bột thực phẩm chủ yếu là gluten, chất dính thực phẩm, có tác dụng làm tăng độ liên kết các protein trong thực phẩm, làm bền mạng lưới gel và tăng hàm lượng đạm cho sản phẩm

Gluten có tính ưa béo bề mặt cao và có khả năng liên hợp các hợp chất lipit tạo

ra những màng mỏng không thấm đối với CO2

Tùy nguồn gốc của bột mà hàm lượng gluten nhiều hay ít Gluten có nhiều trong bột mì, khả năng kết dính phụ thuộc vào lượng gluten có trong bột Hàm lượng gluten trong bột càng cao thì khả năng kết dính càng tốt Vì vậy, trong sản xuất giò chả, surimi thường sử dụng bột mì vì trong bột mì có hàm lượng gluten cao

Tinh bột trong thực phẩm có tác dụng sau:

+ Là chất có khả năng tạo hình, tạo ra kết cấu đặc trưng của nhiều sản phẩm thực phẩm Do có khả năng tương tác nhiệt – nước (hồ hóa) mà tinh bột có khả năng thay đổi tính chất, trạng thái để tạo hình, tạo dáng và tạo ra bộ khung của nhiều thực phẩm Chẳng hạn, tinh bột có thể tạo ra độ đặc, độ dẻo dai, độ dính, độ xốp, độ trong, tạo sợi, tạo màng cho các loại thực phẩm khác nhau

+ Tinh bột còn có khả năng tương tác với những chất khác để tạo cho sản phẩm

có những tính chất cơ lý, màu sắc và hương vị nhất định Sự tương tác giữa tinh bột và protein làm cho gel protein có được độ chắc, độ đàn hồi rất đặc trưng

+ Tinh bột có khả năng tạo màng khi hồ hóa và tạo độ nhớt có tác dụng chống thấm oxy vào chất béo nên việc bổ sung tinh bột vào thực phẩm đặc biệt là các thực phẩm giàu chất béo còn có tác dụng bảo quản chống oxy hóa chất béo và hạn chế sự mất nước làm giảm chất lượng thực phẩm

+ Khi bị biến hình bởi các tác nhân lý hóa học, cấu trúc của tinh bột thay đổi và

có những tính chất chức năng mới Lợi dụng những tính chất này của tinh bột có thể tạo cho sản phẩm một số tính chất nhất định, chẳng hạn khi bị biến hình bởi muối phosphat làm cho sản phẩm có độ đàn hồi, độ trong suốt cao

+ Tinh bột có khả năng trương nở, lấp đầy các chỗ trống làm cho sản phẩm có

độ mịn đồng nhất

+ Tinh bột được sử dụng rộng rãi trong quá trình chế biến surimi, giò chả, sản phẩm mô phỏng giúp khối gel bền chắc hơn Vai trò của các hạt tinh bột là hút nước từ khối thịt xay khi chúng trương nở [41]

+ Tinh bột đóng vai trò quan trọng trong việc hình thành cấu trúc mạng lưới gel surimi, giò chả Vì vậy, tinh bột là thành phần có chức năng quan trọng trong chế biến surimi, giò chả Tinh bột có hàm lượng amylopectin cao làm cho khối gel dẻo dai đàn hồi và màu sắc của khối gel sáng bóng Ngược lại tinh bột có hàm lượng amylose cao làm cho khối gel giòn, dễ gãy và có màu sắc đục hơn [37]

+ Tinh bột còn có tác dụng làm tăng độ bền đông kết của giò chả, surimi Tuy nhiên không sử dụng tinh bột vượt quá giới hạn, độ bền đông kết của khối gel tăng khi hàm lượng tinh bột tăng từ 0 – 6% Ngược lại, khi hàm lượng tinh bột trên 6% thì độ bền đông kết giảm [43]

Màu sắc của khối gel không chỉ phụ thuộc vào hàm lượng tinh bột mà còn phụ thuộc vào các đặc tính của tinh bột Nếu các hạt tinh bột trong khối gel không trương

nở hoàn toàn thì khối gel có màu đục hoặc hơi vàng khi hàm lượng tinh bột tăng Ngược lại, khi các hạt tinh bột trong khối gel trương nở hoàn toàn thì khối gel có màu sáng bóng hoặc hơi xanh [37]

Trong sản xuất giò chả sử dụng phosphat để làm tăng tính trương nở, ngậm nước đồng thời làm tăng độ chắc và tăng khả năng liên kết giò chả do tác dụng gây biến hình một số chất trong khối giò chả, surimi Mặt khác, khi có mặt muối phosphat làm tăng độ pH của thịt cá dẫn đến làm ngăn cản sự co cơ, làm trương nở protein

Muối phosphat có phân tử lượng lớn, tham gia phân giải actomyozin thành actin và myozin nên hàm lượng myozin tăng lên Trong phân tử myozin lại chứa nhiều axit amin mạch nhánh và phân tử có dạng sợi, do đó có tác dụng hydrat hóa mạnh nên

độ hòa tan và tính ngậm nước của protein tăng [19]

1.4.3 Muối

Muối ăn có tên khoa học là sodium chloride, công thức hóa học: NaCl Một số tính chất hóa lý của muối ăn [1, 33]

Bảng 1.7 Một số tính chất hóa lý của muối

Trạng thái và màu sắc Cấu trúc tinh thể màu trắng

Muối có tác dụng tạo vị cho sản phẩm, ngoài ra muối còn có tác dụng tham gia vào quá trình xúc tác thịt trong giai đoạn chín tới và bảo quản thực phẩm Dung dịch muối làm tăng áp suất thẩm thấu đối với tế bào thực phẩm cũng như vi sinh vật Áp suất thẩm thấu cao, nước trong tế bào có chiều hướng thấm ra ngoài màng tế bào và sinh ra hiện tượng co nguyên sinh chất làm ức chế hoạt động và phát triển của vi khuẩn và vi sinh vật gây hư hỏng [36]

Muối có thể được cho trực tiếp vào thịt dưới dạng tinh thể khô hoặc có thể hòa tan trong dung dịch trước khi trộn vào khối thịt [36]

1.4.4 Đường

Đường thường được sử là đường saccaroza Saccaroza là loại đường phổ biến trong thiên nhiên, chúng tồn tại nhiều trong mía, củ cải đường Đây là loại đường dễ tan

Đường có các tác dụng:

+ Tạo cho thực phẩm có vị ngọt dịu

+ Tăng giá trị dinh dưỡng cho thực phẩm

+ Tác dụng với các axit 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

+ Đường có tác dụng làm mềm thịt chống lại sự thô ráp do ảnh hưởng của muối [34]

Natriglutamat tồn tại dưới dạng tinh thể trắng, có vị ngọt của thịt, hơi mặn, có khả năng hòa tan trong nước

Natriglutamat vừa tạo vị ngọt đậm cho thực phẩm lại vừa cung cấp một thành phần hữu cơ cho thực phẩm

1.4.6 Tỏi

Tên khoa học là Allium sativum L

Thuộc họ hành tỏi Liliaceae

Trong tỏi có ít iod, tinh dầu (1 kg tỏi chứa khoảng 60 – 200 mg tinh dầu) Thành phần chính của tỏi là chất kháng sinh alixin (C6H10OS2) Đây là một hợp chất sunfua (gọi là phitoxit) có tác dụng diệt khuẩn mạnh, tác dụng kháng khuẩn có hiệu quả ngay ở nồng độ rất loãng Vì vậy thực phẩm khi ướp tỏi không những thơm ngon

mà còn được bảo quản lâu Alixin không có sẵn trong tỏi mà chỉ ở dạng alliin Tỏi được giã dập men alliinaza có sẵn trong tỏi sẽ giải phóng ra tác dụng lên alliin tạo ra alixin Ở nhiệt độ cao alixin mau chóng mất tác dụng, ở axit nhẹ ít ảnh hưởng [19]

1.4.7 Hành

Tên khoa học là Allium fislulosum L

Thuộc họ hành tỏi Liliaceae

Trong hành có nhiều chất dinh dưỡng Trong 100 g hành có 60 mg vitamin C, 6

mg carotenoit Ngoài ra, trong hành còn có các muối canxi, natri, kali, đặc biệt là tinh dầu và phitoxit Hành vừa có tác dụng tạo mùi thơm cho sản phẩm vừa có tác dụng bảo quản [19]

1.4.8 Tiêu

Tên khoa học là Pipernigrum L

Thuộc họ hồ tiêu Piperaceae

Trong tiêu có 1,5 – 2 % tinh dầu, 5 – 9 % piperin, 2,2 – 6 % chanxin Piperin và chanxin là 2 ankaloit có vị cay hắc làm cho tiêu có vị cay Ngoài ra trong tiêu có khoảng 8 % chất béo, 36 % tinh bột và 4,5 % tro

Ngoài công dụng làm gia vị, tiêu còn giúp kích thích sự tiêu hóa, ăn ngon miệng [19]

1.5 Tổng quan về quá trình tạo gel

1.5.1 Giới thiệu chung về chả cá

Chả cá được sản xuất từ thịt cá xay phối trộn với các chất phụ gia, sau đó được nghiền giã để tác dụng một lực cơ học vào khối thịt cá xay làm biến tính các protein bậc cao và chúng duỗi ra tiếp xúc với nhau hình thành nên các nút mạng lưới gel Khi các nút mạng lưới gel hình thành đủ mạnh thì các phân tử protein tập hợp có trật tự tạo thành mạng lưới gel Cuối cùng được định hình và gia nhiệt để tạo sản phẩm giò chả

1.5.2 Cơ chế tạo gel [19]

Đầu tiên protein phải bị biến tính và giãn mạch (phá vỡ cấu trúc bậc cao 2, 3, 4 của protein) 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 nhóm bên của các axit amin trước ẩn phía bên trong thì bây giờ xuất hiện

ra ngoài Các mạch polypeptit bị duỗi ra gần nhau, tiếp xúc với nhau làm cho nội lực

ma sát tăng, xuất hiện các liên kết giữa các protein tạo thành mạng lưới không gian ba chiều, các phần còn lại tạo thành mạng lưới không gian vô định hình chứa đầy pha phân tán là nước

Các nút mạng lưới có thể tạo ra do lực tương tác giữa các nhóm ưa béo Khi các nhóm ưa béo gần nhau tương tác với nhau hình thành các liên kết ưa béo (cầu béo) Tương tác ưa béo được tăng cường khi tăng nhiệt độ, làm các mạch polypeptit sít lại gần nhau hơn do đó làm cho khối gel cứng hơn

Nút mạng lưới cũng được tạo ra do liên kết hydro giữa các nhóm peptit với nhau, giữa các nhóm -OH của serin, treonin, tyrozin với -COOH của glutamic, aspactic Nhiệt độ càng thấp thì các liên kết này càng được tăng cường Liên kết hydro

là liên kết yếu tạo ra độ linh động nào đó làm cho gel có độ dẻo dai nhất định Trong gel gelatin chủ yếu là liên kết hydro, khi gia nhiệt liên kết hydro bị phá hủy và gel nóng chảy, khi để nguội liên kết hydro lại tái hợp và gel lại hình thành

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

Các liên kết còn có thể do các liên kết disulfua (giữa nhóm SH này với nhóm

-SH khác của các xistein) Trong trường hợp này khối gel có tính chất bất thuận nghịch bởi nhiệt, rất chắc và bền

Khả năng tạo gel protein còn phụ thuộc vào nồng độ protein và pH của môi trường Khi nồng độ protein tăng thì khả năng gel hóa tăng do nội 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 cả vào nồng độ protein

Các protein có thể tạo gel bằng cách cho tương tác với các chất đồng tạo gel như polysaccarit, làm thành cầu nối mạng dày tạo gel có độ chắc, đàn hồi cao hơn

1.5.3 Cơ chế hình thành các liên kết trong quá trình tạo gel protein [38]

Dưới tác dụng của các yếu tố vật lý, hóa học, cơ học protein bị kéo giãn ra (bị biến tính) Khi protein bị biến tính, các bề mặt phản ứng của các phân tử protein lân cận tác động qua lại lẫn nhau hình thành các liên kết giữa các phân tử Khi các liên kết xuất hiện đủ thì mạng lưới không gian ba chiều được hình thành và kết quả là hình thành nên gel protein

Có bốn loại liên kết hóa học chính có thể liên kết các phân tử protein là: Liên kết hydro, kỵ nước, ion và liên kết đồng hóa trị

1 Liên kết hydro

Liên kết hydro là liên kết lưỡng cực yếu, đóng vai trò quan trọng trong việc ổn định khả năng giữ nước và làm tăng độ bền của kết cấu gel trong quá trình làm lạnh và bảo quản lạnh

Trong quá trình đun nóng, một lượng lớn các liên kết hydro duy trì cấu trúc gấp nếp của protein bị phá hủy giữa các nhóm carbonyl và amide trong liên kết peptit và liên kết peptit bị thủy phân Sự thủy phân liên kết peptit xảy ra làm giảm khả năng giữ nước và các protein tập hợp lại với nhau hình thành nên khối gel

Liên kết hydro càng nhiều khi khối gel càng mạnh vì thế khối gel trở nên rắn chắc hơn Điều này cũng giải thích vì sao gelatin tạo gel khi được làm lạnh và tan chảy khi đun nóng, phần lớn gel gelatin được tạo thành bởi các liên kết hydro

Các liên kết hydro giữa các axit amin cũng giúp ổn định cấu trúc bên trong của từng phân tử protein trong nước Cấu trúc xoắn α và β được ổn định trong điều kiện đun nóng và làm lạnh nhờ các liên kết hydro

2 Liên kết ion (cầu muối)

Liên kết ion hút các phần mang điện tích dương với các phần mang điện tích

âm trên bề mặt protein Tại pH bình thường của giò chả (gần trung tính) các nhóm carboxyl (COO-) của axit glutamic và axit aspactic, 2 axit amin trên chuỗi protein mang điện tích âm, các nhóm amino (NH2+) của lyzin và arginin mang điện tích dương Lực hút ion sẽ được hình thành giữa các nhóm gọi là cầu muối, và các protein liên kết với nhau để hình thành một khối không tan trong nước

Để tạo khối gel tốt, muối (thường là sodium chloride) phải được thêm vào để phá vỡ liên kết ion và trợ giúp cho các phân tử protein phân tán, vì sự phân tán của các protein rất cần thiết cho sự phát triển cấu trúc đàn hồi gel Các muối ion (Na+, Cl-) liên kết một cách chọn lọc các nhóm mang điện tích trái dấu lộ ra trên bề mặt protein Liên kết ion giữa các protein bị cắt đứt và các protein hòa tan vì khả năng lôi cuốn nước của protein tăng [34]

Tuy nhiên, muối thêm vào vừa đủ với lượng thịt xay để làm tăng khả năng hòa tan và phân tán của protein

Tổng các phần mang điện tích trên các protein tăng khi pH của thịt và số liên kết ion tăng làm cho các phân tử protein có xu hướng đẩy nhau giúp cho quá trình phân tán và tập hợp lại của protein tốt hơn

3 Liên kết kỵ nước

Ngược với kiên kết hydro, liên kết kỵ nước trở nên mạnh hơn khi tăng nhiệt độ,

ít nhất là 600C Việc hình thành liên kết kỵ nước giữa các phân tử protein và liên kết disulfua xuất hiện trong quá trình cung cấp nhiệt, được cho là cơ chế chính cho quá trình tạo gel dưới tác động của nhiệt độ và áp suất cao (300MPa)

Liên kết kỵ nước được hình thành từ phản ứng nhiệt động lực học của bề mặt protein tiếp xúc với nước, khi đó protein bị phân tán hoặc hòa tan Bên trong chuỗi protein xoắn kép, các axit amin đó gọi là các axit amin ưa béo Các axit amin trên bề mặt của phân tử protein bị biến tính phần lớn là kỵ nước

Sự kết hợp của các phần kỵ nước của hai protein lân cận làm giảm hệ thống entropy tạo nên sự gắn kết của các protein, vì vậy dẫn đến sự tập hợp protein và dưới các điều kiện thích hợp sẽ hình thành mạng lưới gel

Protein – COO-+NH3 - Protein

NaCl

Protein – COO-+Na + H3N - Protein

4 Các liên kết đồng hóa trị

Các liên kết đồng hóa trị là liên kết hóa học bền được hình thành bởi sự trượt của các điện tử giữa các protein, liên kết này rất khó bị cắt đứt Trái ngược với các liên kết đã nói trên, các liên kết này phần lớn hình thành ở nhiệt độ cao Điển hình của liên kết đồng hóa trị là liên kết disulfua

Trong quá trình xử lý ở nhiệt độ cao (trên 400C), liên kết disulfua (S - S) là liên kết đồng hóa trị mạnh góp phần hình thành gel của protein Cầu disulfua giữa các phân

tử được tạo thành là do sự oxy hóa của 2 phân tử axit amin xistein trên các chuỗi protein lân cận, khi đó các nhóm sulfhydryl (-SH) phản ứng với nhau

Do đó khối gel được bền hơn khi bổ sung thêm các chất chống oxy hóa như axit ascorbic hoặc dehydroascorbate nhằm thúc đẩy quá trình oxy hóa nhóm sulfhydryl

Các liên kết disulfua giữa các axit amin bên trong protein (liên kết disulfua nội phân tử) có thể chuyển thành liên kết disulfua giữa các protein (liên kết disulfua giữa các phân tử) nhờ các liên kết disulfua đổi chỗ cho nhau Nếu các nhóm bên trong phân

tử là xistein hoặc xistine có thể giúp sự chuyển dịch của liên kết disulfua từ bên trong phân tử đến các phân tử protein lân cận

Hình 1.1 Sự hình thành liên kết disulfua trong phân tử protein và giữa các phân

tử protein với nhau 1.5.4 Điều kiện tạo gel

Sự tạo thành gel protein theo nhiều cơ chế khác nhau, có thể phân loại cơ bản như: Gel được hình thành do các yếu tố cơ học (lực nghiền giã), vật lý (nhiệt độ, áp suất) và hóa học (axit, ion, enzyme)

Protein – SH + HS – Protein Protein – S – S – Protein + H2O

1 Yếu tố cơ học

Lực nghiền giã không làm cắt ngắn mạch mà chỉ phá hủy cấu trúc bậc cao (bậc

2, 3, 4) của protein tạo ra sự trượt và ma sát nội phân tăng hình thành các liên kết nút mạng lưới gel

Để tạo gel protein đòi hỏi phải có một lực cơ học để kéo giãn (biến tính) protein Sau đó, các protein bị biến tính sẽ tập hợp lại với nhau hình thành một mạng lưới không gian ba chiều có trật tự nhờ các liên kết hydro, ion, kỵ nước và disulfua [40]

ba chiều có trật tự

Trong mạng lưới gel gồm nhiều loại liên kết khác nhau, trong đó liên kết kỵ nước và disulfua thường đóng vai trò chính trong khối gel [41]

1.6 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của giò chả

1.6.1 Ảnh hưởng của nguyên liệu [19, 38]

Bất kỳ quy trình công nghệ nào thì nguyên liệu cũng là một vấn đề cần quan tâm trước tiên và vô cùng quan trọng Chất lượng của sản phẩm phụ thuộc vào chất lượng của nguyên liệu đưa vào sản xuất

Trong công nghệ sản xuất giò chả, chất lượng của giò chả chịu ảnh hưởng lớn bởi đặc tính của các loài, độ tươi của cá, thời vụ khai thác, địa bàn khai thác và độ thành thục của cá

Độ tươi của nguyên liệu phụ thuộc vào phương pháp đánh bắt, điều kiện thu mua, kỹ thuật vận chuyển cùng với thời gian và phương pháp bảo quản nguyên liệu

Ở bất cứ nhiệt độ nào protein của thịt cá cũng biến tính mặc dù ở nhiệt độ thấp thì tốc độ biến tính chậm hơn ở nhiệt độ cao Vì vậy, cá phải nhanh chóng được bảo quản ở nhiệt độ thấp sau khi đánh bắt, nhiệt độ của cá có khuynh hướng tăng 5 – 100C

vì tế bào vẫn tiếp tục trao đổi chất

Nhiệt độ và thời gian bảo quản cá quyết định tốc độ biến tính của protein trong

cá, pH của tế bào càng thấp thì tốc độ biến tính càng nhanh Vì vậy, nên tránh biến tính protein vì nó sẽ làm protein đông tụ trước khi chế biến giò chả, surimi làm giảm khả năng tạo gel protein

ATP (Adenozin triphosphat) được dùng cho sự co rút tế bào Khi động vật chết, ATP bắt đầu giảm vì tốc độ phân giải ATP bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và thời gian bảo quản Độ tươi của cá có thể được đánh giá bởi mức độ phân giải ATP ATP phân giải tạo ra các hợp chất:

ATP: Adenozin triphosphat

ADP: Adenozin diphosphat

AMP: Adenozin monophosphat

IMP: Inozin monophosphate

ATP

Hx HxR K

Vì vậy, giá trị K là thước đo độ tươi của tế bào, giá trị K càng thấp thì độ tươi của nguyên liệu càng cao và ngược lại Sử dụng cá tươi để sản xuất giò chả, surimi để đảm bảo protein bị biến tính và đông tụ trước khi chế biến là ít nhất

Mỗi loài cá khác nhau có tốc độ biến tính và đông tụ protein khác nhau, phụ thuộc vào đặc tính protein Vì vậy, mỗi loài cá khác nhau thì mối liên hệ giữa độ tươi được đo bằng giá trị K và trạng thái của các protein (khả năng tạo gel của surimi, giò chả) khác nhau Do đó, có một số loài cá đã bảo quản vài ngày bằng nước đá dùng để sản xuất surimi có đặc tính gel rất tốt, trong khi đó có một số loài cá phải được chế biến ngay để tránh mất những đặc tính tạo gel

Trong quá trình bảo quản cá bằng nước đá, xuất hiện quá trình oxy hóa nhóm

-SH để tạo liên kết disulfua và các nhóm axit amin kỵ nước được lộ ra làm cho protein

bị đông tụ

Hx HxR

IMP ADP

Myozin có khả năng làm tiêu hao ATP Do đó, hoạt tính ATP-aze của myozin cũng là thước đo chất lượng của surimi, giò chả vì khi myozin biến tính và kết hợp lại,

nó cũng làm mất hoạt tính ATPaze

Ở bất kỳ nhiệt độ và thời gian bảo quản, mỗi loài cá có tốc độ biến tính protein khác nhau, tùy theo đặc tính protein của chúng Dưới điều kiện xử lý nhiệt thích hợp, protein bị biến tính và kết hợp lại tạo thành khối gel protein Tuy nhiên, sự biến tính của protein trước khi chế biến surimi, giò chả sẽ xuất hiện các phản ứng giữa các phân

tử và hình thành các liên kết giữa các protein (protein đông tụ trước khi chế biến) sẽ tạo khối gel không tốt

Các loài cá khác nhau cho chất lượng giò chả khác nhau, nhất là ảnh hưởng đến

độ bền đông kết của giò chả

1.6.2 Ảnh hưởng của yếu tố công nghệ [19, 38]

Những yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến chất lượng giò chả: Khâu xử lý, rửa, kỹ thuật nghiền trộn và định hình, thời gian hấp chín, điều kiện bảo quản,…

1 Ảnh hưởng của khâu xử lý [19, 38]

Xử lý bao gồm rửa sạch, tách bỏ nội tạng, xương, da, vẩy và các tạp chất khác dính vào thịt cá

Việc xử lý được qua các công đoạn:

Cá được fillet sao cho lượng thịt cá mất theo đầu và xương là ít nhất Cá sau khi fillet được rửa sạch máu, nhớt, và nội tạng Xương dăm và da phải được tách bỏ hết Nếu lẫn xương trong chả sẽ gây nhược điểm:

+ Mảnh xương vụn gây tổn thương cơ quan tiêu hóa, ngay sự có mặt của xương mềm vô hại đối với người cũng bị coi như làm yếu đi về mặt thị hiếu của sản phẩm

+ Khi có lẫn xương độ bền của bột nhuyễn giò chả giảm

+ Nếu hàm lượng xương trong cá xay vượt quá 2 – 3 % có thể làm cho hàm lượng Folid vượt quá ngưỡng cho phép về độc hại

+ Tủy trong xương cá có thể làm tăng khả năng oxy hóa chất béo, gây hư hỏng sản phẩm

Lạng da fillet

Cắt tiết

Xay thịt cá Rửa

Kiểm tra xương dăm

2 Ảnh hưởng của công đoạn nghiền trộn phụ gia [19, 38]

Đây là công đoạn phối trộn các phụ gia, gia vị và có tính chất quyết định đến sự tạo gel giò chả Quá trình nghiền trộn là tác dụng vào khối cá xay một lực cơ học liên tục, do tác dụng của lực cơ học cùng với vai trò của hàm ẩm, protein bị biến tính và xuất hiện các liên kết tạo gel giò chả Lực cơ học đã làm cho sợi actin trượt liên tục trên sợi myozin tạo nên nội lực ma sát, cấu trúc bậc hai, ba, bốn của protein bị phá vỡ, protein bị duỗi thẳng ra, xuất hiện các nút lưới gel tạo cho giò chả có độ dẻo dai đàn hồi Trong quá trình này còn được bổ sung thêm một số phụ gia, các phụ gia cũng có vai trò quan trọng trong việc tăng khả năng vững chắc của gel giò chả Thời gian nghiền trộn cũng có một giới hạn nhất định Nếu thời gian quá ngắn thì lưới gel chưa hình thành làm cho độ bền gel kém, nếu kéo dài thời gian nghiền trộn sẽ làm cho khối gel bị sẫm màu

3 Ảnh hưởng của yếu tố định hình [19, 38]

Định hình là quá trình giữ khối surimi, giò chả ở nhiệt độ thấp (0 – 400C) nhằm tạo điều kiện cho khả năng tạo gel và cấu trúc của chúng mạnh hơn Vì vậy, quá trình định hình là rất cần thiết, là thời gian để các phụ gia tác dụng một cách triệt để và ổn định mạng lưới gel vì nó tăng cường thêm khả năng tạo gel đàn hồi

Khối gel được định hình một thời gian trước khi xử lý nhiệt có độ bền đông kết cao hơn so với khối gel không được định hình trước khi xử lý nhiệt Khối gel được định hình có độ bền cao là do có sự xúc tác của enzyme trong suốt quá trình định hình hình thành nên các liên kết đồng hóa trị giữa các phân tử protein Các liên kết này hình thành giữa các axit amin glutamic và lyzin, trên mỗi chuỗi protein lân cận nhờ tác dụng của enzyme transglutaminaze (enzyme này tồn tại trong cơ thịt cá)

Trong quá trình định hình không những chỉ có liên kết đồng hóa trị giữa protein – protein mà còn có phản ứng kỵ nước tham gia vào việc làm tăng độ bền đông kết gel Tác dụng của việc thêm muối vừa tạo vị mặn vừa có tác dụng hỗ trợ vai trò của phản ứng kỵ nước trong quá trình định hình, bởi vì muối tác dụng với các phân tử nước làm cho các phản ứng kỵ nước giữa các phân tử protein mạnh hơn

Trong quá trình định hình xảy ra hiện tượng suwari Hiện tượng suwari là sự hình thành cấu trúc protein dưới dạng lưới tương đối bền, nhờ có hiện tượng này làm cho giò chả có tính chất dẻo dai, đàn hồi tốt Để có hiện tượng suwari xảy ra tối đa thì giò chả phải được giữ trong một thời gian nhất định và thời gian này phụ thuộc vào

nhiệt độ Định hình ở nhiệt độ thấp thì thời gian định hình kéo dài và ngược lại, định hình ở nhiệt độ cao thì thời gian ngắn lại

Theo các tài liệu nếu surimi được hấp chín ngay thì định hình ở nhiệt độ thường, thời gian ngắn Còn đối với surimi bảo quản đông thì định hình ở nhiệt độ thấp sẽ tốt hơn [40]

4 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian hấp chín [19, 38]

Cấu trúc gel giò chả bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ và thời gian hấp chín Do vậy, phải xác định nhiệt độ và thời gian hấp chín thích hợp để đạt cấu trúc theo ý muốn

5 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian bảo quản [19, 38]

Chất lượng của giò chả phụ thuộc vào nhiệt độ và thời gian bảo quản Nhiệt độ bảo quản thấp thì thời gian bảo quản dài và ngược lại

1.6.3 Ảnh hưởng của các chất phụ gia [19]

Các chất phụ gia bổ sung vào giò chả nhằm mục đích tạo cho sản phẩm có những tính chất nhất định như: Bổ sung dinh dưỡng, tạo mùi, vị, trạng thái cấu trúc

Nếu là nhóm chất dinh dưỡng như bột ngũ cốc, đường, lòng trắng trứng,… thì lượng cho vào không hạn chế, nhưng phải đảm bảo tính chất đặc trưng của sản phẩm

đó là trạng thái, màu sắc, mùi, vị và yêu cầu về chỉ số dinh dưỡng Lượng bổ sung thích hợp sẽ có tác dụng nâng cao chất lượng sản phẩm và ngược lại nếu bổ sung quá nhiều hoặc chưa đủ đều ảnh hưởng không tốt đến sản phẩm

Chất lượng của phụ gia ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm, phụ gia kém chất lượng không được sử dụng trong thực phẩm

Nếu là những chất phi dinh dưỡng bổ sung vào nhằm tăng giá trị cảm quan như muối phosphat có tác dụng làm tăng giá trị cảm quan về chỉ tiêu trạng thái thì cần được kiểm soát về an toàn và vệ sinh thực phẩm

1.7 Các định hướng nghiên cứu trong sản xuất giò chả cá Tra pha cá Thát Lát

Định hướng 1:

Trong chế biến và tiêu dùng các sản phẩm ăn liền đặc biệt là giò chả, người tiêu dùng thường đặc biệt quan tâm đến các loại và tỷ lệ phụ gia trong sản phẩm

Vì vậy, “Nghiên cứu sản xuất sản phẩm giò chả cá Tra pha cá Thát Lát” là vấn

đề có ý nghĩa thực tiễn vì thịt cá Thát Lát có đặc tính dẻo dai nhằm hạn chế sử dụng các chất phụ gia hỗ trợ quá trình tạo gel

Định hướng 2:

Các yếu tố công nghệ như: Thời gian nghiền giã, thời gian định hình, thời gian hấp chín, chế độ bảo quản và các chất phụ gia như tỷ lệ phối trộn chất phụ gia đều có thể xem là một trong những yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm giò chả

Vì vậy, nghiên cứu các yếu tố công nghệ và tỷ lệ phối trộn các chất phụ gia trong công nghệ sản xuất giò chả cá Tra pha cá Thát Lát có ý nghĩa thực tiễn

Chương 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

2.1.1 Cá Tra

Cá Tra được thu mua tại chợ Bến Tre trong cùng một lô hàng, sử dụng cá vẫn còn sống, không có vết bầm hay trầy xước trên cơ thể, cá có kích cỡ 1100 – 1400 g/con

Cá Tra thuộc Bộ cá nheo Siluriformes

Họ cá Tra Pangasiidae

Giống cá Tra Pangasius

Loài cá Tra Pangasius hypophthalmus

2.1.2 Cá Thát Lát

Cá Thát Lát được thu mua tại chợ Bến Tre trong cùng một lô hàng, sử dụng cá

vẫn còn sống, không vết bầm hay trầy xước trên cơ thể, với kích cỡ 7 – 9 con/kg

Cá Thát Lát thuộc phân lớp cá vây tia Actinopterryii

Bộ cá dạng Thát Lát Osteoglossomopha

Họ cá Thát Lát Notopteridae

Giống cá Thát Lát Notopterus Lacepede

2.1.3 Các chất phụ gia

1 Bột mì

Bột mì cho vào sản phẩm làm tăng độ dẻo dai, độ kết dính Bột mì còn có khả năng đồng tạo gel với protein của thịt làm cho sản phẩm có độ dẻo dai, đàn hồi tốt hơn

Bột mì dùng trong các thí nghiệm phải cùng loại bột thuộc cùng một lô hàng đồng nhất Bột mì có màu trắng, mịn, không mối mọt, không có vị chua, không lẫn tạp chất như cát, sạn, Sử dụng bột mì loại 1 của công ty Cái Lân

2 Muối phosphat [8]

Muối phosphat là dạng tinh thể màu trắng, không mùi, tan trong nước Muối polyphosphat được sử dụng nhằm làm tăng độ bền đông kết gel giò chả Trong thí nghiệm sử dụng muối Na2HPO4.12H20 Muối phosphat sử dụng có nguốn gốc Trung Quốc

Tên tiếng Anh: Disodium orthophosphate

Tên tiếng Việt: Dinatri orthophosphat

5 Bột ngọt [8]

Bột ngọt có tinh thể màu trắng, tan tốt trong nước, có vị ngọt thịt Điểm đầu vị

là 0,03 %, vị bột ngọt thể hiện rõ nhất khi pH trong khoảng 5÷6,5, ở pH thấp khả năng thể hiện vị kém Thí nghiệm sử dụng bột ngọt hiệu Ajinomoto

Công thức phân tử của bột ngọt: C5H8O4Na.H2O

Tên tiếng Anh : Monosodium glutamate

Tên tiếng Việt : Mononatri glutamat

Trong thí nghiệm dùng nước mắm cá cơm 584 Nha Trang loại đặc biệt có hàm lượng nitơ tổng số là 25g/lít

7 Tiêu

Sử dụng tiêu để làm tăng hương vị, tạo sự hấp dẫn cho sản phẩm Ngoài ra tiêu còn có tác dụng kích thích tiêu hóa và tính sát khuẩn nên góp phần làm tăng thời gian bảo quản

Tiêu sử dụng là tiêu sọ được rang thơm, xay mịn Hạt tiêu chắc, không lẫn cát sạn và các tạp chất khác Các chỉ tiêu đánh giá theo TCVN 3973 – 84

8 Hành

Hành vừa có tác dụng tạo mùi thơm cho sản phẩm vừa có tác dụng bảo quản Chỉ sử dụng những củ hành chắc, không hư hỏng, không mọc mầm

9 Tỏi

Tỏi có tác dụng kháng khuẩn mạnh Tác dụng kháng khuẩn của tỏi tốt ngay khi

ở nồng độ rất loãng Ngoài tác dụng kháng khuẩn tỏi còn có tác dụng tạo mùi thơm cho sản phẩm

Chỉ sử dụng những củ chắc, không hư hỏng, giập nát, không mọc mầm, rễ

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Phương pháp tổng thể

Các thí nghiệm được tiến hành theo phương pháp thực nghiệm truyền thống và phương pháp quy hoạch thực nghiệm

2.2.2 Phương pháp đánh giá và phân tích

1 Phương pháp cảm quan cho điểm đánh giá chất lượng sản phẩm

Phương pháp cảm quan cho điểm là phương pháp đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm và cho điểm theo một thang điểm quy định Phương pháp này được quy định trong tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN 3215_79) Sử dụng hệ điểm 20 điểm, thang điểm 6 bậc (từ 0 đến 5) và điểm cao nhất cho mỗi chỉ tiêu là 5 điểm

Chất lượng của sản phẩm giò chả cá Tra pha cá Thát Lát được xác định bởi bốn chỉ tiêu: Trạng thái, màu sắc, mùi và vị

Chỉ tiêu đánh giá cụ thể được thể hiện ở phần phụ lục 2

Điểm cảm quan chung bằng tổng số điểm có trọng lượng của các chỉ tiêu đánh

giá Căn cứ vào điểm cảm quan chung để đánh giá mức chất lượng (TCVN 3215_79)

2 Các phương pháp phân tích hóa học

+ Xác định hàm lượng protein bằng phương pháp thử theo TCVN 4328-1:

2007

+ Xác định hàm lượng lipit bằng phương pháp Folch

+ Xác định hàm lượng gluxit bằng phương pháp Debois

+ Xác định hàm lượng axit amin bằng phương pháp GC/FID

+ Xác định hàm lượng axit béo bằng phương pháp Folch/GC

+ Xác định độ ẩm bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi (TCVN

3700 - 90)

+ Xác định hàm lượng nitơ bay hơi bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn bằng hơi nước theo TCVN 3706 - 90

3 Các phương pháp kiểm nghiệm vi sinh vật

+ Xác định tổng lượng vi sinh vật hiếu khí bằng phương pháp đếm khuẩn lạc theo NMKL 86 – 1999

+ Xác định E coli bằng phương pháp định tính theo TCVN 5287 – 1994

+ Xác định Coliforms bằng phương pháp đếm khuẩn lạc theo NMKL 44 –

1995

+ Xác định Salmonella bằng phương pháp định tính theo NMKL 71 – 1999 + Xác định Vibrio spp bằng phương pháp định tính theo NMKL 156 – 1999

+ Xác định nấm men, nấm mốc theo ISO 7954

+ Xác định Staphylococcus aureus bằng phương pháp định tính theo ISO 6888

– 1

2.2.3 Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm

Số liệu thực nghiệm được xử lý theo phương pháp thống kê và vẽ đồ thị với sự

hỗ trợ của phần mềm Microsoft Excel 2003

2.2.4 Phương pháp tối ưu hóa các thông số kỹ thuật

Các chế độ cần tối ưu :

+ Chế độ phối trộn, nghiền giã với các biến nghiên cứu là tỷ lệ phối trộn cá Thát Lát (%), thời gian nghiền giã (phút), tỷ lệ bột mì (%), tỷ lệ muối phosphat (%); hàm mục tiêu hướng tới là độ bền đông kết của sản phẩm

+ Chế độ phối trộn gia vị với các biến nghiên cứu là tỷ lệ đường, bột ngọt, nước mắm, muối; hàm mục tiêu hướng tới là điểm cảm quan (mùi, vị) của sản phẩm

Kế thừa các quy trình nghiên cứu về chả cá Tra của tác giả Vũ Thị Xuyến và sản phẩm mô phỏng giò heo từ surimi cá Nhám của GS TS Trần Thị Luyến để chọn các giá trị biên cho các thông số của hai bài toán tối ưu trên, kết hợp với phương pháp quy hoạch thực nghiệm, tối ưu hóa các thông số bằng phương pháp đường dốc nhất