ảnh hưởng của quá trình xử lý nhiệt đến khả năng giữ nước và màu sắc của chả cá lóc chiên

Chính vì vậy, ảnh hưởng của các quá trình xử lý nhiệt, bao gồm cả công đoạn tiền xử lý nhiệt hấp tạo gel sơ bộ và quá trình chiên ngập trong dầu đến chất lượng chả cá viên chiên là các t

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

Lớp: CNTP K37

Cần Thơ, 2014

LỜI CAM ĐOAN

Đề tài luận văn tốt nghiệp "Ảnh hưởng của qúa trình xử lý nhiệt đến khả

năng giữ nước và màu sắc của chả cá lóc chiên” là kết quả nghiên cứu của sinh

viên Đặng Cẩm Tú dưới sự hướng dẫn của Ts Trần Thanh Trúc Các kết quả trình

bày trong luận văn là trung thực và do chính tác giả thực hiện

Ts Trần Thanh Trúc Đặng Cẩm Tú

LỜI CẢM ƠN

Sau thời gian thực hiện đề tài tôi đã học hỏi được rất nhiều, có thêm nhiều

kiến thức thực tế hơn, đồng thời tôi được tiếp cận nhiều với việc thí nghiệm và

nghiên cứu, tự tay làm ra những sản phẩm của riêng mình tôi cảm thấy rất hứng thú

Những điều đó sẽ là một phần hành trang cùng với những kiến thức trong 3 năm

qua sẽ giúp cho tôi thêm tự tin bước vào môi trường làm việc đầy khó khăn, áp lực

Để có thể hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp đầu tiên tôi xin chân thành cám ơn

sâu sắc đến thầy Nguyễn Văn Mười và cô Trần Thanh Trúc đã luôn quan tâm, góp

ý, giúp đỡ tôi rất nhiều không những là những kiến thức về đề tài của tôi mà còn rất

nhiều bài học về cuộc sống thật đáng quý đã giúp tôi trưởng thành hơn và hoàn

thành tốt đề tài

Tôi xin cám ơn các Thầy cô trường Đại học Cần Thơ và đặc biệt là Thầy cô

của bộ môn Công nghệ thực phẩm thuộc khoa Nông nghiệp và Sinh học Ứng dụng

đã tận tình dạy dỗ truyền đạt những kiến thức cơ sỡ và chuyên ngành quý báo làm

kiến thức nền tảng để thực hiện tốt đề tài

Xin gửi lời cám ơn đến các anh chị cao học đã giúp đỡ, chỉ bảo và hỗ trợ tôi

rất nhiều

Bên cạnh đó tôi xin cám ơn các bạn sinh viên ngành Công nghệ thực phẩm

K37 đã luôn đồng hành cùng tôi, giúp đỡ, hỗ trợ và luôn động viên tôi hoàn thành

đề tài

Cám ơn gia đình và bạn bè đã luôn bên cạnh động viên tạo động lực cho tôi

vượt qua mọi khó khăn

Cuối lời xin kính chúc quý Thầy cô, các anh chị và các bạn dồi dào sức khỏe,

may mắn và thành công

Cần Thơ, Ngày 16 tháng 12 năm 2014 Sinh viên thực hiện

Đặng Cẩm Tú

TÓM TẮT

Nghiên cứu được thực hiện với mục tiêu xác định điều kiện xử lý nhiệt sơ bộ

(hấp) chả cá và quá trình chiên ngập trong dầu nhằm tạo ra một sản phẩm chả cá lóc

chiên có đặc tính gel ổn định, màu sắc đẹp và đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm

Paste cá được chuẩn bị với thành phần phụ gia bổ sung (tính trên khối lượng thịt cá

sử dụng) gồm 1,5% muối NaCl, 1% sucrose, 1% sorbitol, 0,4% sodium

tripolyphosphate, 3% tinh bột biến tính và hỗn hợp gia vị gồm 0,5% tiêu xay, 0,5%

bột tỏi sấy và 0,3% bột ngọt Định hình sản phẩm dạng miếng tròn với đường kính

68-70 mm, chiều dày 14-15 mm, khối lượng trung bình 54-55g/miếng Điều kiện xử

lý nhiệt sơ bộ paste cá bằng hơi nước nóng được khảo sát ở 4 mức nhiệt độ (40, 50,

60 và 70C), thời gian xử lý nhiệt thay đổi từ 10, 20 và 30 phút Chả cá được làm

chín theo phương pháp chiên ngập trong dầu ở 5 mức nhiệt độ khảo sát (từ 160 đến

200C) và thời gian chiên thay đổi từ 3, 5, 7 và 10 phút Kết quả khảo sát cho thấy,

chả cá lóc chiên có đặc tính gel vẫn được duy trì ổn định sau 1 tuần trữ đông, màu

sắc sáng đẹp khi áp dụng điều kiện xử lý nhiệt sơ bộ ở nhiệt độ 50C trong thời gian

30 phút trước khi chiên chả cá ngập trong dầu 5 phút ở nhiệt độ chiên trung bình

180C

Từ khóa: Chả cá lóc, chiên ngập trong dầu, tạo gel, trữ đông, xử lý nhiệt sơ

bộ

MỤC LỤC



LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

TÓM TẮT iii

MỤC LỤC iv

DANH SÁCH HÌNH vi

DANH SÁCH BẢNG vii

Chương 1 GIỚI THIỆU 1

1.1 Tổng quan 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2

Chương 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 3

2.1 Giới thiệu chung về cá lóc 3

2.1.1 Thành phần hóa học và dinh dưỡng của cá lóc 3

2.1.2 Cấu trúc cơ thịt cá 4

2.2 Quá trình tạo gel từ protein cơ 5

2.2.1 Giới thiệu chung về protein cơ 5

2.2.2 Quá trình tạo gel của protein 7

2.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất tạo gel của protein cơ 8

2.3 quy trình chế biến chả cá lóc chiên 9

2.4 Các biến đổi của sản phẩm trong quá trình chế biến và bảo quản 10

2.4.1 Ảnh hưởng của tác động cơ học đến sự thành lập gel của protein 10

2.4.2 Những biến đổi trong quá trình hấp 11

2.4.3 Những biến đổi của thực phẩm trong quá trình chiên 12

2.5 Vai trò của một số phụ gia trong quá trình chế biến 13

2.5.1 Muối NaCl 13

2.5.2 Tinh bột biến tính 14

2.5.3 Tripolyphosphate (TPP) 14

2.5.4 Hợp chất cryoprotectant 15

2.6 Một số nghiên cứu có liên quan 15

Chương 3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 17

3.1 PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 17

3.1.1 Địa điểm, thời gian thí nghiệm 17

3.1.2 Dụng cụ thiết bị sử dụng 17

3.1.3 Nguyên liệu, phụ gia và gia vị 17

3.2 Phương pháp nghiên CỨU 18

3.2.1 Chỉ tiêu và phương pháp phân tích 18

3.2.2 Chuẩn bị nguyên liệu thịt cá lóc 18

3.2.3 Chuẩn bị chả cá 19

3.2.4 Phương pháp thu thập và xử lý số liệu 19

3.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm 19

3.3.1 Quy trình bố trí thí nghiệm tổng quát 19

3.3.2 Phân tích các thành phần hóa lý cơ bản của thịt cá lóc 20

3.3.3 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ hấp đến sự thay đổi chất lượng chả cá 21

3.3.4 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian hấp đến sự thay đổi chất lượng chả cá 22

3.3.5 Thí nghiệm 3: Khảo ảnh hưởng của nhiệt độ chiên đến khả năng giữ nước, màu sắc và độ ngấm dầu của chả cá 22

3.3.6 Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian chiên đến chất lượng và an toàn vệ sinh chả cá 23

Chương 4 KẾT QUẢ THẢO LUẬN 24

4.1 Thành phần hóa học cơ bản của thịt cá lóc 24

4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ tiền xử lý đến tinh chất gel của sản phẩm 25

4.3 Ảnh hưởng của thời gian tạo gel sơ bộ đến đặc tính gel của chả cá lóc chiên 28

4.4 Tác động của nhiệt độ chiên đến chất lượng sản phẩm 29

4.5 Ảnh hưởng của thời gian chiên đến chất lượng sản phẩm 33

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 36

5.1 Kết luận 36

5.2 Đề xuất 36

DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1 Cá lóc đen 3

Hình 2.2 Quy trình chế biến chả cá lóc chiên 10

Hình 3.1 Quy trình chế biến chả cá lóc chiên 20

Hình 4.1 Mẫu paste trước và sau khi hấp 29

Hình 4.2 Hình ảnh sản phẩm chả cá ở các nhiệt độ chiên khác nhau 32

Hình 4.3 Hình ảnh chả cá ở các thời gian gian chiên khác nhau 35

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 2.1 Thành phần hóa học của cá lóc 4

Bảng 3.1 Gia vị bổ sung trong quá trình chế biến chả cá lóc 18

Bảng 3.2 Phương pháp và thiết bị sử dụng để phân tích các chỉ tiêu 18

Bảng 4.1 Thành phần hóa lý cơ bản của cá lóc 24

Bảng 4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ tiền xử lý (hấp) đến độ ẩm và khả năng giữ nước của sản phẩm 25

Bảng 4.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ hấp đến độ trắng của sản phẩm 27

Bảng 4.4 Ảnh hưởng của thời gian tạo gel sơ bộ đến độ ẩm và khả năng giữ nước của chả cá 28

Bảng 4.5 Ảnh hưởng của nhiệt độ hấp đến độ trắng của sản phẩm 29

Bảng 4.6 Ảnh hưởng của nhiệt độ chiên đến độ ẩm và khả năng giữ nước (WHC) của sản phẩm 30

Bảng 4.7 Ảnh hưởng của nhiệt độ chiên đến độ trắng ở bên trong của sản phẩm 31

Bảng 4.8 Ảnh hưởng của nhiệt độ chiên đến màu sắc bên ngoài của sản phẩm 31

Bảng 4.9 Hàm lượng lipid tổng số của chả cá lóc sau khi chiên ở các mức nhiệt độ khác nhau 33

Bảng 4.10 Ảnh hưởng của thời gian chiên đến độ ẩm và khả năng giữ nước của sản phẩm 33

Bảng 4.11 Ảnh hưởng của thời gian chiên đến màu sắc sản phẩm 34

Bảng 4.12 Hàm lượng lipid tổng số của sản phẩm khi chiên ở các thời gian chiên khác nhau 34 Bảng 4.13 Thành phần hóa lý của chả cá lóc chiên 35

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1.1 Tổng quan

Nhiều năm qua, Việt Nam luôn là nước có thế mạnh về xuất khẩu thủy sản

Trong đó, đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) đóng góp khoảng 43% trong tổng sản

lượng khai thác hải sản, trên 70% sản lượng khai thác nội đồng và hơn 72,7% tổng sản

lượng nuôi trồng thủy sản của cả nước (Tổng cục Thống kê, 2010) Đặc biệt, với sự

chuyển dịch cơ cấu cây trồng vật nuôi trong những năm gần đây cùng với sự bão hòa

về thị trường tiêu thụ cá tra, nhiều hộ dân ở ĐBSCL chuyển sang nuôi cá lóc

Do đặc tính cá lóc là loài cá dễ nuôi, có thể phát triển theo nhiều mô hình khác

nhau (như nuôi ao đất, ao nổi, mùng vèo và lồng bè) và có thể nuôi ao nhỏ để xóa đói

giảm nghèo hoặc nuôi thâm canh với mật độ cao (Lê Xuân Sinh và ctv, 2009) là

nguyên nhân dẫn đến mở rộng diện tích nuôi cá lóc tự phát không theo khuyến cáo và

quy hoạch tăng ồ ạt ở rất nhiều địa phương trong cả nước Theo thống kê của tổng cục

thủy sản Việt Nam đến tháng 10 năm 2014, chỉ tính riêng tỉnh Trà Vinh, nghề nuôi cá

lóc đã phát triển rộng ra các huyện Duyên Hải, Tiểu Cần, Cầu Kè, Càng Long, với hơn

2.100 hộ nuôi thâm canh trên 230 ha mặt nước Riêng huyện Trà Cú đã có 752 hộ nuôi

cá lóc, trên diện tích gần 93 ha mặt nước, với số lượng con giống hơn 33 triệu con, tăng

gấp đôi so năm 2011 Bên cạnh Trà Vinh, các tỉnh Tiền Giang, Vĩnh Long và đặc biệt

là Đồng Tháp, An Giang cũng có diện tích nuôi cá lóc gia tăng đột biến Việc phát triển

tự phát này không những dẫn đến nguy cơ ô nhiễm môi trường nước lớn mà người nuôi

cá còn phải đối diện dịch bệnh, thị trường tiêu thụ, giá cả bấp bênh… Một số điều tra

sơ bộ cho thấy tỷ lệ cá bị gù lưng chưa xác định rõ nguyên nhân có giá trị thương phẩm

giảm thấp chiếm từ 2030%, thậm chí tăng đến 75% tổng lượng cá nuôi trong ao sau

mỗi đợt thu hoạch Một trong những hướng có thể nghĩ đến để sử dụng nguồn cá này là

chế biến sản phẩm như chả cá - không cần sự quan tâm đến đặc điểm bên ngoài của

nguyên liệu hay kích cỡ cá; đồng thời có thể sử dụng cá được sơ chế, giữ đông, làm

giảm thiểu giá thành khi phải giữ cá sống

Việc chế biến chả cá từ các loại cá khác đã được phát triển từ rất lâu, tạo nên

dòng sản phẩm ăn liền, tiện dụng rất được ưa chuộng Tuy nhiên, chất lượng sản phẩm

không chỉ phụ thuộc vào quá trình chuẩn bị và phối trộn nguyên liệu với các phụ gia

thích hợp mà còn chịu ảnh hưởng lớn của quá trình xử lý nhiệt sản phẩm (Totosaus et

al., 2002), bao gồm cả 2 giai đoạn: xử lý nhiệt ôn hòa cho sự hình gel (nhiệt độ đông

kết) và làm chín sản phẩm

Trong các phương thức xử lý nhiệt làm chín sản phẩm, đặc biệt là chả cá, chiên

ngập trong dầu là phương pháp được ưa chuộng nhất nhờ vào sự hình thành màu đẹp,

tạo mùi thơm đặc trưng cho sản phẩm Tuy nhiên, trong quá trình chiên, dầu bị gia

nhiệt đến nhiệt độ sôi (160÷200C) thúc đẩy các biến đổi làm giảm phẩm chất của dầu

Các biến đổi này có thể ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm trong quá trình chiên, đặc

biệt là sự tạo ra các tiền chất gây ung thư như acrylamind do sự cháy khét (Rossell,

2001)

Chính vì vậy, ảnh hưởng của các quá trình xử lý nhiệt, bao gồm cả công đoạn

tiền xử lý nhiệt (hấp) tạo gel sơ bộ và quá trình chiên ngập trong dầu đến chất lượng

chả cá viên chiên là các thông số quan trọng cần được kiểm soát, giúp sản phẩm có độ

bền gel cao, màu sắc đẹp và tỷ lệ ngấm dầu thấp

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu đề tài khảo sát ảnh hưởng của quá trình xử lý nhiệt đến đặc tính gel

(thể hiện ở khả năng giữ nước và sự ổn định màu sắc) của chả cá lóc chiên

Đề tài được tiến hành với các nội dung chủ yếu sau:

- Đánh giá ảnh hưởng quá trình gia nhiệt tạo gel sơ bộ (nhiệt độ, thời gian gia

nhiệt) đến khả năng giữ nước và màu sắc của chả cá lóc chiên

- Ảnh hưởng của nhiệt độ chiên đến khả năng giữ nước, màu sắc và độ ngấm

dầu của chả cá lóc chiên

- Xác định thời gian chiên chả cá lóc phù hợp giúp duy trì chất lượng và ổn định

đặc tính gel của sản phẩm

CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

2.1 Giới thiệu chung về cá lóc

Cá lóc có 2 giống chính là Parachanna và Channa Giống Channa chiếm ưu thế

với hơn 27 loài và phân bố hầu hết các nước Châu Á, trong khi giống Parachanna chỉ

có 3 loài và phân bố chủ yếu ở khu vực Châu Phi Họ cá Channidae ở ĐBSCL có 4

loài là Channa gachua (cá Chành dục), Channa lucius (cá Dày), Channa striata (cá lóc

đen), Channa micropeltes (cá lóc bông) (Trương Thủ Khoa và Trần Thị Thu Hương,

1993) Tuy nhiên, chỉ có 2 loài cá lóc đen (Channa striata) và cá lóc bông (Channa

micropeltes) hiện là các đối tượng nuôi chính ở ĐBSCL (Lê Xuân Sinh và ctv, 2009)

Cá lóc đen (Channa striata) là loài cá dữ, ăn thịt phân bố phân bố tự nhiên trên

sông, kênh, rạch, đồng ruộng… chủ yếu ở ĐBSCL (Trần Thị Thanh Hiền và ctv.,

2011) Cá sống phổ biến ở đồng ruộng, kênh gạch, ao hồ, đầm, sông, thích nghi được

cả với môi trường nước đục, nước lợ, có thể chịu đựng được ở nhiệt độ trên 30ºC

Phân loại cá lóc đen thuộc:

2.1.1 Thành phần hóa học và dinh dưỡng của cá lóc

Thành phần hóa học của cá phụ thuộc giống loài, mùa vụ khai thác, thời tiết, vùng

miền, điều kiện sinh trưởng…Thành phần hóa học của cá bao gồm protein, lipid, nước

và các thành phần khác (muối vô cơ, carbohydrate và hoocmon…) Ngoài carbohydrate

thường có lượng rất ít và ở dạng glycogen, các thành phần khác điều chiếm lượng

tương đối nhiều trong thịt cá (Trần Thị Minh Thọ, 2009) Các thành phần hóa học cơ

bản của cá lóc nuôi ở Việt Nam được tổng hợp ở bảng 2.1

76 – 78 1,48 – 4,51

2.1.2 Cấu trúc cơ thịt cá

Thịt cá là một hệ keo được tạo nên từ các màng ngăn, các sợi cơ và nội mạc Các

màng ngăn chia hệ cơ của cá thành các phần ngang gồm collagen và elastin, chúng tạo

nên một mạng lưới gồm collagen và elastin có cấu trúc nhỏ chứa đầy dung dịch muối

protid và chất nhờn

Cấu trúc thịt cá cũng gần giống như các động vật khác gồm: Mô cơ, mô liên kết,

mô mỡ và mô xương

Mô cơ: gồm cơ xương (phần cơ thịt có giá trị thực phẩm cao), cơ trơn và cơ tim

Cơ xương: cơ nằm ngang đảm bảo mọi hoạt động gồm sợi cơ, màng sợi cơ và

màng ngăn

Sợi cơ: là đơn vị cơ bản cấu tạo thành cơ thịt, có dạng hình thoi đường kính từ

10–100 µm cấu tạo từ protein mạch ngắn hai đầu căng như dây cung và dính chặt vào

màng ngăn Bên trong là các tơ cơ được xếp song song thành từng bó Thành phần của

tơ cơ gồm có myosin, actin, actomiosin, tropomyosin và các protein hòa tan khác

Màng cơ: gồm có màng trong, màng ngoài sợi cơ, màng tơ cơ, màng của các bó

cơ,…do các protein hình sợi tạo thành gồm các collagen, elastin, reticulin, ngoài ra còn

có lipoprotein, mucin và mucoid Protein hình sợi là dạng keo đặc, có kết cấu hình lưới

liên kết có chứa cystein làm cho màng cơ có tính dẻo dai, tạo cho thịt cá có độ bền chắt

và dẻo dai nhất định

Độ bền chắt của thịt cá không chỉ do màng cơ quyết định mà còn do mối quan

hệ tương hỗ giữa các thành phần và số lượng sợi cơ, tơ cơ, tương cơ, màng trong và

màng ngoài sợi cơ, màng ngăn,…hàm lượng protein, mỡ, nước cũng như sự kết hợp

giữa chúng tạo thành một tổ chức liên kết

Mô liên kết: có nhiệm vụ liên kết các mô thịt, các cơ quan lại với nhau Thịt

càng nhiều mô liên kết càng cứng

(Nguồn: Phan Hoàng Thu và Đoàn Thị Ngọt, 1981)

Mô mỡ: là loại mô liên két biến dạng, chứa nhiều mô mỡ Mô mỡ bao bọc bên

ngoài các cơ quan để bảo vệ

Mô xương gồm các sợi keo thấm muối Canxi lớp ngoài đặt, lớp trong xốp chứa

nhiều mỡ, ở giữa các chất xốp là tuỷ (Lê Văn Hoàng, 2004)

2.2 Quá trình tạo gel từ protein cơ

2.2.1 Giới thiệu chung về protein cơ

Mô cơ là thành phần có giá trị dinh dưỡng cao nhất Hàm lượng của các nhóm

trong mô cơ bao gồm nước, protein, carbohydrate, khoáng, vitamin và acid nucleic

(Lawrie, 1991) Protein cơ đóng vai trò quan trọng, ảnh hưởng đến cấu trúc và đặc tính

sinh học của cơ khi động vật còn sống (Bandman, 1987) Protein cơ là thành phần có

cấu trúc và chức năng quan trọng nhất, ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm cuối

sau quá trình chế biến (Smyth et al., 1999)

Dựa vào khả năng hòa tan, protein cơ được chia thành ba nhóm: protein chất cơ

tan trong nước hoặc dung dịch muối loãng, protein tơ cơ tan trong dung dịch muối nồng

độ cao và stromal protein hay còn gọi là protein liên kết Thành phần protein này không

tan trong nước, dung dịch muối cả loãng và đặc (Lawrie, 1991)

2.2.1.1 Protein chất cơ

Protein chất cơ chiếm 30 ÷ 35% tổng protein cơ và chiếm khoảng 5% khối lượng

mô cơ (Asghar et al.,1985) Có khoảng 200 loại protein được biết đến trong protein

chất cơ, mà phần lớn là các enzyme glycoglytic giữ vai trò điều khiển các phản ứng

enzyme trong mô cơ (Kijowski, 2001)

Nhóm protein chất cơ gồm có: myogen, globulin X, myoalbumin, trong đó

myoglobin là protein quan trọng nhất, mang lại sắc tố đỏ đặc trưng của thịt (Kijowski,

2001) Theo kết quả nghiên cứu của Lawrie (1991), màu sắc của cơ thịt không chỉ phụ

thuộc vào sự hiện diện của myoglobin mà còn phụ thuộc vào loại cũng như trạng thái

hóa học của phân tử myoglobin Miyaguchi et al., (2006) đã khẳng định protein chất cơ

có khả năng giữ nước kém, hệ gel hình thành yếu và không bền

2.2.1.2 Protein tơ cơ

Chiếm 55 ÷ 60% tổng protein mô cơ (Asghar et al.,1985) Protein tơ cơ có ảnh

hưởng quan trọng đến đặc tính cấu trúc của sản phẩm thịt sau khi chế biến (Asghar et

al., 1985; Yasui et al., 1980) Tiến hành rửa thịt nhiều lần để thu được protein tơ cơ

nồng độ phù hợp là yếu tố quan trọng điều khiển quá trình hình thành gel trong sản

phẩm thịt (Morita et al., 1987) Protein tơ cơ bao gồm myosin, actin, actomyosin,

tropomyosine, troponin,… trong đó myosin chiếm khoảng 55% (Nguyễn Văn Mười,

2006)

a Myosin

Phân tử myosin gồm hai chuỗi protein dài hình thành chuỗi xoắn kép gọi là đuôi

phân tử, vài mạch polypeptid ngắn tạo nên đầu phân tử (Bechtel, 1986) Đặc tính quan

trọng nhất của myosin là khả năng xúc tác sự phân ly ATP thành ADP và H3PO4 Quá

trình này thải ra năng lượng cần thiết cho hoạt động của bắp thịt Phân tử myosin sau

khi liên kết theo kiểu đuôi với đuôi tạo thành những sợi lớn tơ cơ

Điểm đẳng điện của myosin là 5,6 Điều này có nghĩa là trong quá trình chế biến

thịt, điều khiển pH gần bằng 6, phân tử myosin tích điện âm và có khả năng liên kết tốt

với nước (Harrington, 1984) Ngoài ra, để tăng khả năng liên kết với nước của myosin

có thể sử dụng muối do muối làm gia tăng sự tích điện âm của phân tử myosin và làm

phá vỡ lực liên kết ion, kết quả là phân tử hấp thu nước, trương nở mạnh (Acton et al.,

1983)

b Actin

Actin chiếm 22% protein tơ cơ G-actin là protein hình cầu có khoảng 376 acid

amin, khối lượng phân tử khoảng 42 kDa (Kijowski, 2001) Dưới tác dụng lý hoá,

G-actin có thể trùng hợp thành G-actin dạng sợi (F-G-actin) và có cấu trúc xoắn kép (Huxley,

1963; Steiner et al.,1952) Khi có mặt của Ca, F-actin liên kết với đầu phân tử myosin

và có sự phân ly ATP hình thành sợi actomyosin dẫn đến hiện tượng co cơ (Bechtel,

1986)

c Protein mô liên kết

Protein mô liên kết bao gồm các sợi collagen và elastin Hàm lượng collagen ở

trong cơ thịt cá thấp hơn động vật có vú, thường khoảng 1÷10% tổng protein và

0,2÷2,2% trong tổng cơ thịt cá Collagen của cá thì kém bền nhiệt và ít các liên kết

chéo nên nhạy cảm hơn collagen của động vật máu nóng có xương sống Fellows

(2002) cho thấy quá trình gia nhiệt làm collagen biến đổi thành gelatin do đó làm mềm

mô liên kết, đồng thời làm đông tụ protein cơ dẫn đến thay đổi cấu trúc thực phẩm

d Stromal protein

Stromal protein, còn gọi là cơ liên kết hay màng cơ bao gồm một phức hợp vô

định hình Các protein này có trong thành phần của chất cơ và màng liên kết bao bọc

sợi cơ Màng cơ có thể ở dạng chặt chẽ, dày đặc hay lỏng lẻo tùy thuộc vào thành phần

và sự liên kết của các tế bào và của các sợi cơ hiện diện (Nguyễn Văn Mười, 2006)

Collagen và elastine là hai thành phần cơ bản của màng cơ Ngoài ra, trong màng cơ

còn có mucin và mucoid

2.2.2 Quá trình tạo gel của protein

2.2.2.1 Điều kiện tạo gel

Đa số các trường hợp gel được tạo thành nhờ sự gia nhiệt, sau đó việc làm lạnh

cũng rất cần thiết Quá trình acid hóa hoặc thêm muối, đặt biệt là ion Ca2

cũng có thể giúp cho quá trình tạo gel diễn ra, tăng tốc độ tạo gel, hay làm cứng chắc gel tạo thành

(Hoàng Kim Anh và ctv., 2007)

Nhiều gel được hình thành từ protein tan trong dung dịch (ovalbumin hoặc

protein khác trong lòng trắng trứng, serum albumin, mixen casein, protein đậu nành),

một số hệ phân tán trong nước hoặc trong dung dịch muối ăn của protein ít tan hoặc

không tan trong nước cũng có thể tạo thành gel (collagen, actomyosin, …) Cho nên

tính tan của protein không phải luôn cần thiết cho sự tạo gel (Hoàng Kim Anh và cộng

sự, 2007)

2.2.2.2 Cơ chế tạo gel

Sự hình thành mạng lưới protein là nhờ vào sự cân bằng giữa các phản ứng

protein-protein, protein-nước, lực hút và lực đẩy của các mạch polypetide nằm kề bên

nhau Những tương tác này bao gồm liên kết hydro (tăng theo chiều giảm nhiệt độ),

liên kết tĩnh điện (như các cầu nối với ion Ca2+ và các ion hóa trị 2 khác), liên kết kỵ

nước (tăng theo chiều tăng nhiệt độ) hoặc các cầu nối disulfide Sự có mặt của những

liên kết này thay đổi phụ thuộc vào bản chất protein, điều kiện môi trường và các giai

đoạn khác nhau của quá trình gel hóa Các lực đẩy tĩnh điện (trước hết pH cao, xa điểm

đẳng điện) và các phản ứng protein-nước có xu hướng tách các mạch polypetide

(Hoàng Kim Anh và ctv., 2007) Các phần còn lại hình thành dưới dạng vô định hình,

rắn, bên trong chứa đầy pha phân tán là nước

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

tử bị đứt, các nhóm acid amin ẩn bị đưa ra ngoài Các mạch polypeptide bị duỗi ra, gần

nhau tiếp xúc với nhau và liên kết lại với nhau tạo thành mạng lưới không gian ba chiều

mà mỗi vị trí tiếp xúc của mạch là một nút Nhờ các nút liên kết mạng lưới gel giúp cho

cấu trúc gel sẽ được bền chắc hơn (Hoàng Kim Anh và ctv., 2007)

Các nút mạng có thể được tạo thành từ cầu nối disulfide dẫn đến gel bền chặt với

nhiệt và không có tính thuận nghịch Nút mạng cũng có thể hình thành từ liên kết

hydro, nhiệt độ càng thấp thì liên kết hydro càng tăng cường vì càng có điều kiện tạo ra

nhiều cầu nối hydro, đây là những liên kết yếu, tạo ra độ linh động cho các phân tử, làm

cấu trúc gel có độ dẻo nhất định

Khi các nhóm ưa béo di chuyển gần nhau tương tác với nhau cũng có thể tạo ra

các nút mạng, lúc này các phân tử nước bao quanh đẩy nhóm ưa béo tương tác ra nên

chúng có khuynh hướng tụ lại, khi nhiệt độ tăng khả năng tương tác của các nhóm ưa

béo được tăng cường, làm các mạch polypetide xích lại gần nhau hơn cho nên làm khối

gel cứng chắc hơn Ngoài ra nút mạng gel còn được hình thành từ liên kết giữa các

nhóm tích điện và liên kết ion đa hóa trị (Lê Ngọc Tú, 2002)

Nhiều gel tồn tại dưới dạng hydrat hóa mạnh, chứa tới hơn 10g nước trên 1g

protein và các thành phần thực phẩm khác nằm bên trong mạng lưới protein Nhiều

prtein có thể chứa đến 98% nước, nước có thể ở dạng hydrat hóa liên kết chặt chẽ với

các nhóm có cực của protein hoặc nước tự do trong các mạng lưới của gel, tuy là nước

tự do nhưng tách ra không dễ dàng (Hoàng Kim Anh và ctv, 2007)

2.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất tạo gel của protein cơ

2.2.3.1 Nồng độ protein

Liên kết ngang của các đại phân tử, với sự phân bố kích thước ban đầu tùy ý là

cần cho sự tạo gel và tỷ lệ với nồng độ protein Nồng độ protein quá thấp, dẫn đến cấu

trúc mạng không gian 3 chiều không thể thành lập được (Ferry, 1948) Độ bền gel và sự

biến tính phụ thuộc nhiều vào nồng độ protein (Samejima et al., 1986; Hongsprabhas

and Barbut, 1997a)

2.2.3.2 Nhiệt độ

Nhiệt độ giữ vai trò quan trọng nhất trong lĩnh vực chế biến các sản phẩm nhũ

tương cũng như sản xuất sausage khô Sự thay đổi nhiệt độ của hỗn hợp khi nghiền và

giá trị nhiệt độ cuối là cơ sở để đánh giá khả năng giữ nước và béo của sản phẩm

(Nguyễn Văn Mười, 2006) Khi yếu tố nhiệt độ tạo gel cao, đầu tiên là sự đông tụ (biến

tính) được hoàn thành nhanh hơn so với bước thứ hai (sự kết tụ) Đối với một tỷ lệ biến

tính nhất định, nếu lực hút giữa các protein biến tính nhỏ thì tốc độ của sự kết tụ sẽ

chậm, kết quả cho một mạng lưới chặt chẽ và một hệ gel mờ (Ferry, 1948) Do đó,

nhiệt độ tăng sẽ cải thiện hình thành mạng lưới tốt, bởi vì trong quá trình làm mát, các

peptide sẽ tổng hợp để tạo thành mạng lưới gel (Pomeranz, 1991)

Đa số các protein của chất cơ đều bị biến tính và tạo ra các tập hợp cho sự hình

thành gel khi ở nhiệt độ từ 40-60ºC Các protein tơ cơ sẽ giảm độ hòa tan khi ở giữa

nhiệt độ 40ºC và 60ºC vì lúc này mạch polypeptide bị giãn ra và xảy ra keo tụ, khi nấu

khả năng giữ nước của tơ cơ bị giảm Nước được giải phóng ra một phần bị đẩy ra

ngoài phần còn lại bị nhốt trong gelatin (Lê Ngọc Tú, 2002)

2.2.3.3 Giá trị pH

Điện tích tổng của protein ở điểm đẳng điện là bằng không Tuy nhiên, hơn thế

nữa gần điểm đẳng điện của protein sẽ hình thành nhiều điện tích Vì vậy, các điện tích

lớn hơn phân tử protein, các lực đẩy tĩnh điện giữa các phân tử lớn hơn ngăn chặn sự

tương tác cần thiết để tạo thành một hệ gel (trích dẫn bởi Totosaus et al., 2002)

2.2.3.4 Các thao tác chế biến

Việc điều khiển đặc tính khối paste trong chế biến các sản phẩm nhũ tương nói

chung thường kết hợp với việc kiểm soát nhiệt độ của nguyên liệu ban đầu bằng cách

sử dụng thịt làm lạnh từ 0-4ºC, thịt lạnh đông chậm ở -10ºC và cấp đông Làm lạnh

đông trước khi chế biến giữ vai trò tích cực trong việc duy trì đặc tính cấu trúc gel của

sản phẩm và hạn chế sự phát triển của vi sinh vật, đảm bảo an toàn thực phẩm (Lâm

Hòa Hưng, 2013)

Bên cạnh đó nhiệt độ, thời gian xây cắt phối trộn khối paste cũng cần được điều

chỉnh trong suốt quá trình chế biến Thời gian cắt quá lâu phần lớn gây nên sự mất

nước và đôi lúc tách mỡ Nghiền thiếu thời gian sẽ bị tách nước và mỡ trong quá trình

nấu (Nguyễn Văn Mười và Trần Thanh Trúc, 2014) Giữ nhiệt độ thấp trong suốt quá

trình cắt, phối trộn sẽ tạo cấu trúc tốt cho khối paste, tránh được hiện tượng tách béo

của khối nhũ tương (Keeton, 2001)

2.3 quy trình chế biến chả cá lóc chiên

Chả cá là một sản phẩm dạng paste sử dụng nguyên liệu là thịt cá xay nhuyễn,

phối trộn phụ gia cùng chất chống biến tính do đông lạnh để có thể bảo quản được lâu ở

nhiệt độ đông lạnh (Lê Văn Việt Mẫn, 2010)

Chả cá rất được ưa chuộng ở nhiều nước trên thế giới nhờ vào tính tiện dụng,

hàm lượng protein cao và giá trị cảm quan cao nhờ vào sự hình thành cấu trúc gel

protein Ở Việt Nam cũng có nhiều làng nghề truyền thống chế biến chả cá nổi tiếng

như chả cá Thanh Khê, chả cá Quy Nhơn, chả cá Lý Sơn, chả cá Phan Thiết… đều

đang hướng đến việc xây dựng và quảng bá thương hiệu Tùy vào đặc điểm từng vùng

mà quy trình chế biến chả cá có sự thay đổi, tuy nhiên quy trình sản xuất chủ yếu theo

phương pháp thủ công, dựa vào kinh nghiệm với các bước cơ bản :

- Cá tươi rửa sạch  lóc hết xương  nạo lấy phần thịt cá

- Bổ sung gia vị gồm hành, tiêu, đường, muối vào cối giã nhuyễn

- Tiếp tục cho phần thịt cá vào, giã liên tục cho đến khi thịt cá thật nhuyễn

- Một số địa phương còn bổ sung mỡ heo vào quá trình chế biến sản phẩm

- Chả cá được ép thành miếng như hình mặt trăng nhỏ, đem đi chiên hoặc hấp

(http://tongcucthuysan.gov.vn/e-nuoi-trong-thuy-san/xay-dung-va-phat-trien-thuong-hieu-cha-ca/?searchterm=None)

Trong sản xuất công nghiệp, quá trình giã, quết sản phẩm được thay thế bằng

các thiết bị xay trục vít hay hệ thống cắt thịt Đồng thời, thịt cá trữ đông cũng có thể

được sử dụng nhằm tạo thuận tiện cho quá trình sản xuất Để chế biến chả cá đông

lạnh, các hợp chất hỗ trợ cho việc duy trì đặc tính gel và các thành phần bảo vệ protein

chống lại sự mất đặc tính chức năng do nhiệt độ lạnh đông cũng được bổ sung

(Parvathy et al., 2014)

Một quy trình chế biến chả cá chiên có thể được thực hiện với các bước chính

như hình 2.2, dựa trên quy trình chế biến chả tra chiên của Nguyễn Văn Mười và ctv

(2005) cũng như quy trình chế biến các sản phẩm chả cá trên thế giới (Boran and Köse,

2007)

Hình 2.2 Quy trình chế biến chả cá lóc chiên

2.4 Các biến đổi của sản phẩm trong quá trình chế biến và bảo quản

2.4.1 Ảnh hưởng của tác động cơ học đến sự thành lập gel của protein

Sự thành lập gel protein phụ thuộc một phần vào quá trình xay, cắt Tác động

của quá trình đó làm actin và myosin trượt lên nhau hình thành phức actomyosin làm

cho paste cá có mạng lưới liên kết dẻo dai và đàn hồi hơn Trong quá trình xay, cắt cần

phải chú ý không xay quá mức làm tăng nhiệt độ khối paste do quá trình ma sát sinh ra

sẽ làm protein biến tính, mất khả năng liên kết, gây ảnh hưởng đến cấu trúc sản phẩm

(Nguyễn Văn Mười, 2007) Ngược lại, xay không đủ thời gian dẫn đến sự tách nước và

mỡ trong khi nấu (Nguyễn Văn Mười, 2006)

2.4.2 Những biến đổi trong quá trình hấp

2.4.2.1 Sự đông tụ, biến tính protein

Quá trình hấp làm thay đổi nhiệt độ của khối paste và nhiệt độ tăng dần từ ngoài

vào trong sản phẩm nhờ quá trình dẫn nhiệt Quá trình này giúp thay đổi cấu trúc sản

phẩm, cải thiện giá trị cảm quan và tiêu diệt một phần vi sinh vật Trong quá trình gia

nhiệt protein biến tính, co lại và sự mất nước làm giảm khối lượng sản phẩm Tuy nhiên

trong thành phần phụ gia có bổ sung tinh bột biến tính rất háo nước, lượng tinh bột này

sẽ hút nước và trương nở khi gặp nhiệt độ cao góp phần giữ khối lượng và độ ẩm cho

sản phẩm

Sự đông tụ của protein bắt đầu từ 35-40ºC và đông tụ tối đa trong khoảng từ

40-60ºC Quá trình đông tụ dựa trên cơ sỡ làm yếu nhóm hydrat hóa của protein, giảm tính

ưa nước và giảm tính ổn định (Nguyễn Văn Mười, 2007)

2.4.2.2 Biến đổi hóa sinh

Collagen bị co ngắn lại 1/3 ở nhiệt độ 55ºC , nhiệt độ gần 61ºC thì hầu như một

nữa collagen bị co lại, khi nhiệt độ gần 100ºC thì collagen bị hòa tan và tạo ra gelatin

Gelatin có đặc điểm là chịu lực cắt rất kém nhưng có khả năng giữ nước rất tốt, gelatin

gần như không bị biến đổi trong quá trình nấu, gia nhiệt gelatin ở 100ºC trong nước

gelatin sẽ không bị biến đổi mà chỉ trương nở (Totosaus et al., 2002; Lê Ngọc Tú,

2002)

Trong quá trình gia nhiệt protein bị biến tính, đồng thời sẽ tiêu diệt được các vi

sinh vật và enzyme vì bản chất chúng là protein Trong thịt cá có các enzyme phân hủy

protein, lipid, carbohydrat là protease, lipase, carboxylase; các enzyme này có sẵn trong

nguyên liệu hoặc do vi sinh vật tạo ra (Lương Đức Phẩm, 2000)

2.4.2.3 Biến đổi giá trị dinh dưỡng

Trong quá trình gia nhiệt nhiệt độ quá cao sẽ làm các protein, acid amin, lipid và

đường sẽ bị phân hủy do các phản ứng Maillard và Caramel làm giảm giá trị dinh

dưỡng của sản phẩm Gia nhiệt vừa phải sẽ giúp protein phân hủy tạo thành các protein

mạch peptide ngắn hơn và gelatin giúp cho quá trình hấp thu và tiêu hóa chất dinh

dưỡng tốt hơn (Lê Văn Hoàng, 2004)

2.4.2.4 Những biến đổi trong quá trình bảo quản lạnh

Ảnh hưởng lớn nhất của quá trình lạnh đông là làm thay đổi cấu trúc thực phẩm

do sự hình thành tinh thể đá Ngoài ra, còn làm biến đổi về màu sắc, mùi, vị và thành

phần dinh dưỡng trong nguyên liệu

Quá trình lạnh đông chậm, tinh thể đá có kích thước lớn do tinh thể đá hình

thành và phát triển chủ yếu trong khoảng không của gian bào gây ra cọ xát, chèn ép làm

rách thành tế bào, phá hủy cấu trúc mô tế bào Tinh thể đá có áp suất hơi thấp hơn nước

trong tế bào nên nước trong tế bào di chuyển đến giúp phát triển tinh thể đá Do đó, tế

bào bị mất nước và cấu trúc tế bào bị móp méo Sau khi tan giá cấu trúc tế bào không

thể trở lại hình dạng ban đầu, cấu trúc bị mềm và sự mất dịch xảy ra ở vị trí thành tế

bào bị phá vỡ

Quá trình lạnh đông nhanh, tinh thể đá hình thành có kích thước nhỏ trong tế bào

và khoảng không gian bào Cho nên sự phá hủy đối với tế bào rất ít và sự rỉ dịch hầu

như không đáng kể, cấu trúc thực phẩm được duy trì (Nguyễn Văn Mười, 2006) Tuy

nhiên, tốc độ lạnh đông quá cao có thể làm mô tế bào bị phân cắt

2.4.2.5 Biến đổi của sản phẩm trong bảo quản lạnh

Trong thời gian bảo quản lạnh do sự chênh lệch nhiệt độ giữa thực phẩm và môi

trường lạnh sẽ xảy ra sự bay hơi ẩm từ bề mặt nguyên liệu

Qúa trình bảo quản sản phẩm sự phát triển vi sinh vật là nguyên nhân chính gây

ra những hư hỏng của phần lớn các loại thực phẩm Thịt và các sản phẩm thịt là môi

trường dinh dưỡng cao và độ ẩm thích hợp cho sự phát triển của vi sinh vật, vi sinh vật

sẽ tiết ra men phân hủy các chất hữu cơ protid, glucid, lipid, thành những chất đơn

giản, bay hơi có mùi độc hại (Nguyễn Văn Mười, 2007)

Sau quá trình hoạt động của nấm men, môi trường trở nên trung tính, vi sinh vật

bắt đầu phân hủy protein, acid amin, polipeptide, thành NH3, H2S, indol, skatol, vi

sinh vật còn phá vỡ các liên kết trong sản phẩm làm sản phẩm bị tách nước

2.4.3 Những biến đổi của thực phẩm trong quá trình chiên

Quá trình chiên là quá trình gia nhiệt ở nhiệt độ cao từ 120-200ºC mà dầu là môi

trường truyền nhiệt, nhiệt truyền từ dầu vào thực phẩm là quá trình đối lưu nhiệt

2.4.3.1 Biến đổi của nguyên liệu

Biến đổi vật lý: Trong khi chiên, điều rõ ràng là một môi trường lỗ rỗng được

phát triển vì những thay đổi cơ cấu ở các bề mặt của sản phẩm Tính chất vật lý, chẳng

hạn như mật độ, sự co rút và độ xốp, là những yếu tố chính ảnh hưởng đến kết cấu và

các hiện tượng biến đổi của các loại thực phẩm chiên (Ziaiifar et al., 2008) Pinthus et

al (1995a) đã nghiên cứu các cơ chế phát triển độ xốp Họ nói rằng trong suốt quá trình

chiên, nước di chuyển từ bên trong sản phẩm đến các vùng bốc hơi trước khi rời khỏi

sản phẩm thông qua các bề mặt như hơi Ở giữa các lỗ rỗng tạo ra trong quá trình chiên,

là một chất rắn thấm tạo thành một mạng lưới kết nối các lỗ rỗng (khoảng trống), mà có

thể được lấp đầy bằng dầu và khí (Ziaiifar et al., 2008)

Biến đổi hóa học : Bao gồm phản ứng caramel và phản ứng Maillard

Phản ứng caramel hóa là phản ứng của hợp chất đường bột diễn ra trong điều

kiện không có mặt các acid amin, protein, nitơ Phản ứng xảy ra trong điều kiện nhiệt

độ cao bao gồm các phản ứng thủy phân, sự loại nước, sự tạo thành hợp chất màu,

Phản ứng Maillard là phản ứng giữa đường khử và hợp chất chứa amino chứa

nhóm amin chưa bị oxi hóa, khi gia nhiệt ở 180ºC các acid amin sẽ sinh ra những hợp

chất mùi cho sản phẩm như glucose – caramel, proline – mùi dễ chịu, quá trình này

sẽ làm sậm màu sản phẩm (Nguyễn Thị Thu Thủy, 2011)

Biến đổi sinh hóa: Nhiệt độ cao giúp làm giảm mật số vi sinh vật trong thực

phẩm, mức độ giảm phụ thuộc vào nhiệt độ và thời gian chiên Đồng thời nhiệt độ cao

vô hoạt enzyme bất thuận nghịch, sự trao đổi chất của tế bào dừng lại Tuy nhiên sau

khi chiên sản phẩm vẫn có thể tái nhiễm vi sinh vật, đặt biệt là trong quá trình làm

nguội

2.4.3.2 Biến đổi của chất béo

Trong quá trình chiên, do tác dụng của nhiệt độ cao và thời gian dài, cùng với

nước thoát ra từ nguyên liệu và tiếp xúc với không khí trên mặt thoáng mặt truyền

nhiệt, nên dầu bị biến tính

- Khi chiên độ nhớt của dầu tăng do các chất dinh dưỡng trong nguyên liệu dịch

chuyển vào dầu làm dầu bị xẫm màu

- Khi có mặt của oxi các acid béo không no sẽ bị oxi hóa tạo thành các

hydroperoxide Các acid béo no cũng sẽ bị oxi hóa khi chiên ở nhiệt độ lớn hơn 180ºC,

trong thời gian dài tạo ra các methyl ceton hoặc các aldehyde dễ bay hơi (Nguyễn Thị

Thu Thủy, 2011)

2.5 Vai trò của một số phụ gia trong quá trình chế biến

2.5.1 Muối NaCl

Muối được sử dụng để tạo vị cho sản phẩm, tạo áp suất thẩm thấu làm tăng độ

hòa tan của protein tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tạo nhũ tương, đảm bảo tính

chất vi sinh của sản phẩm

Muối không phải là chất khử trùng, nó không có khả năng giết chết vi sinh vật

hiện diện Muối tạo môi trường ưu trương làm nước trong tế bào vi sinh vật thẩm thấu

ra ngoài dẫn đến tế bào bị co lại, hạn chế sự phát triển của vi sinh vật Một vài loại vi

khuẩn bị ức chế ở nồng độ muối thấp (0,2%); một vài loài nấm men, nấm móc có thể

hoạt động ở nồng độ muối rất cao tùy thuộc vào mức độ phân tán (Nguyễn Văn Mười,

2006)

Khi hòa tan trong nước muối thu nhiệt góp phần làm giảm sự gia tăng nhiệt độ

của quá trình xay cắt và giữ nhiệt độ nhũ tương không tăng cao Trong giai đoạn tạo

nhũ tương muối có tác dụng hòa tan và giải phóng myosin từ cơ thịt (Nguyễn Văn

Mười và Trần Thanh Trúc, 2014)

2.5.2 Tinh bột biến tính

Tinh bột biến tính sử dụng trong sản phẩm chả cá là tinh bột biến tính theo

phương pháp sử dụng tác nhân acid Dưới tác dụng của acid một phần liên kết với các

phân tử và trong phân tử tinh bột bị đứt, do đó làm kích thước tinh bột giảm đi và tinh

bột mới có tính chất mới

Khi cho tinh bột vào nước các phân tử nước sẽ hấp thụ vào giữa các phân

tử tinh bột có kích thước lớn và tương tác với các nhóm hoạt động của tinh bột tạo ra

lớp vỏ hydat hóa làm cấu trúc tinh bột bị yếu đi Quá trình này làm cho phân tử tinh bột

bị trương lên và hệ chuyển thành dạng dung dịch keo.Các phân tử tinh bột liên kết với

nhau bằng liên kết hydro rất bền Ở điều kiện lạnh, tinh bột có thể hấp thụ một lượng

nước nhỏ Khi hấp thụ nước sẽ xảy ra sự hydrat hóa các nhóm hydroxy tự do tạo liên

kết hydro của tinh bột với nước Khi nhiệt độ tăng, làm đức liên kết hydro, làm tăng

khả năng hấp thụ nước của tinh bột Nhiệt độ tăng quá cao sẽ làm liên kết hydro bị đứt

(Hoàng Kim Anh và ctv., 2005; Lê Ngọc Tú, 2002)

Việc bổ sung tinh bột trong quá trình chế biến sản phẩm dạng nhũ tương dựa

trên khả năng tương tác với nhau và sắp xếp lại một cách có trật tự tạo thành gel tinh

bột có cấu trúc mạng 3 chiều Tinh bột có thể tương tác với protein làm cho sản phẩm

có tính chất cơ lý nhất định như độ đàn hồi, độ cứng cũng như khả năng giữ nước của

protein tăng lên Trong trường hợp này cả protein và tinh bột đều sắp xếp lại phân tử để

tạo thành gel và tương tác với nhau Chính nhờ khả năng đồng tạo gel với protein mà

các gel protein trong các sản phẩm có được những tính chất lưu biến cũng như tính chất

cảm quan hấp dẫn hơn Khác với gel protein, trong gel tinh bột chỉ có duy nhất liên kết

hydro tham gia Liên kết hydro có thể liên kết trực tiếp các mạch polyglucozite lại với

nhau hoặc gian tiếp qua cầu phân tử nước (Lê Ngọc Tú, 2002)

Bên cạnh đó, tinh bột có thể tương tác với protein làm cho sản phẩm có những

tính chất cơ lí nhất định như độ đàn hồi, độ cứng cũng như khả năng giữ nước của

protein tăng lên Tương tác giữa protein và tinh bột chủ yếu là liên kết hydro và lực

Van der Waals Nhờ khả năng này, tinh bột bổ sung đã giúp cho gel protein trong các

sản phẩm giò, surimi,…có những tính chất đồng nhất và cảm quan hấp dẫn hơn (Lê

Ngọc Tú, 2002)

2.5.3 Tripolyphosphate (TPP)

Tripolyphosphate có vai trò làm tăng khả năng liên kết giữa nước và protein của

mô cơ và bằng cách đó làm tăng năng suất sản phẩm, tăng chất lượng cảm quan sản

phẩm Hoạt động của phosphate trong sự cải thiện việc giữ nước được biểu thị ở 3 mặt:

Nâng pH của sản phẩm: Tại điểm đẳng điện của protein khả năng liên kết của

nước với protein là thấp nhất Khả năng liên kết chỉ tăng khi giá trị pH càng xa điểm

đẳng điện Cá sau khi chết có pH nằm trong khoảng 6,4–6,6 Khi bổ sung

polyphosphate, pH cơ thịt sẽ được nâng lên đáng kể 0,2–0,5 đơn vị, điều này góp phần

làm tăng khả năng giữ nước của sản phẩm (Nguyễn Văn Mười và Trần Thanh Trúc,

2014)

Hình thành liên kết với ion Ca 2+ , Mg 2+ : Các ion này hiện diện trong cơ thịt với

hàm lượng rất nhỏ nhưng lại có khả năng liên kết với protein tơ cơ của thịt Tỷ lệ này

gia tăng trong quá trình cứng xác của xúc thịt Cầu nối của ion Ca2+, Mg2+ tạo nên các

liên kết không linh động với protein, làm giảm khả năng giữ nước của protein (Nguyễn

Văn Mười và Trần Thanh Trúc, 2014)

Khi bổ sung polyphosphate chúng sẽ hình thành liên kết với ion Ca2+, Mg2+ làm

cho mạng protein được nới lỏng, tăng khả năng liên kết với nước (Girard, 1992)

Phân tách actomyosin: Polyphosphate có khả năng phân tách phức hợp

actomyosin thành actin và myosin, dẫn đến sự trương phồng trong cấu trúc sản phẩm

Điều này xảy ra nhờ vào liên kết giữa các sợi myosin và actin cùng với việc gia tăng sự

hút ẩm của mạng protein tơ cơ Tuy nhiên, sự phân tách này còn phụ thuộc vào giá trị

pH của phosphate sử dụng (Nguyễn Văn Mười & Trần Thanh Trúc, 2014)

2.5.4 Hợp chất cryoprotectant

Cryoprotectant là hợp chất polyols bao gồm sorbitol và đường surose bổsung với

tỉ lệ 1:1 có vai trò tích cực trong việc bảo vệ protein chống lại sự đông tụ trong suốt quá

trình lạnh đông và trữ đông sản phẩm (Lanier et al., 1992; trích dẫn từ Nguyễn Văn

Mười và cộng sự, 2013) Khi bổ sung các polyols vào sản phẩm chúng tham gia vào sự

hình thành liên kết của các polypeptide với nhau bởi các liên kết hydro Các liên kết

trong mạch polypeptide của protein cá tạo thành mạng lưới không gian giúp bao bọc

nước và các thành phần có trong thực phẩm, do đó làm tăng khả năng giữ nước cho sản

phẩm (Nguyễn Văn Mười và cộng sự, 2013)

2.6 Một số nghiên cứu có liên quan

Các sản phẩm từ cá nghiền hiện nay đang rất được ưa chuộng ở nước ta và được

sản xuất ngày càng đa dạng với nhiều loại nguyên liệu Nguyễn Lệ Hà và nhóm sinh

viên đã nghiên cứu sản xuất chả cá basa chiên, được chiên ở 140 – 160 ºC, trong thời

gian 10 – 15 phút Các nghiên cứu trong nước về khả năng chế biến các sản phẩm từ cá

tra đã được nhóm cán bộ, sinh viên thuộc Bộ môn Công nghệ thực phẩm – Trường Đại

học Cần Thơ khảo sát trong phạm vi đề tài nghiên cứu khoa học cấp Trường (2002 ÷

2004) Theo kết quả khảo sát này, việc sử dụng cá tra trong chế biến sản phẩm dạng

paste mang lại hiệu quả cao (sản phẩm cá tra viên) Việc tận dụng các phụ phẩm cá tra

trong chế biến sản phẩm cũng đang được quan tâm trong thời gian gần đây Nghiên cứu

của Tran and Nguyen thuộc Đại học Cần Thơ (2009) cũng xác nhận khả năng sử dụng

phần phụ phẩm (thịt vụn, thịt đỏ,…) cá tra trong chế biến sausage mang lại hiệu quả

cao Phần thịt cá tra vụn được xử lý sơ bộ (tách loại da, xương, mỡ) bằng cơ học, xay

và rửa 2 lần với tỷ lệ thể tích nguyên liệu và nước rửa 1:4 (i) Sử dụng dung dịch kiềm

lạnh (0,3% NaHCO3 và 0,3% NaCl) trong thời gian 90 giây và (ii) Sử dụng dung dịch

NaCl 0,3% cũng trong 90 giây để tách loại chủ yếu thành phần béo, chất màu và

protein không có khả năng tạo gel Sausage có thể được sản xuất từ nguồn nguyên liệu

sau khi rửa có sự tham gia của chất tạo gel gluten (protein bột mì) tỷ lệ 3% kết hợp với

4 % tinh bột biến tính

Trên thế giới, các nghiên cứu về chế biến chả cá rất phong phú và đa dạng Không

chỉ khảo sát ảnh hưởng của các thành phần phụ gia đến sự ổn định đặc tính gel của sản

phẩm, nhiều nghiên cứu cũng đã quan tâm đến ảnh hưởng của quá trình xử lý nhiệt để

hình thành gel hay quá trình chiên, làm chín có ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm

Balsubramaniam et al (1996) đã nghiên cứu về sản phẩm thịt gia cầm vò viên chiên có

bao màng ăn được ở nhiệt độ và các thời gian chiên khác nhau ảnh hưởng đến độ ẩm

của sản phẩm Lou et al (2000) cũng đánh giá ảnh hưởng của các điều kiện gia nhiệt

khác nhau đến đặc tính gel hóa của surimi từ cá tầm (Polyodon spathula) và cho thấy,

sự phá hủy myosin trong quá trình xử lý nhiệt là yếu tố tác động chủ yếu đến đặc tính

gel của sản phẩm Quá trình xử lý nhiệt sơ bộ ở 70C trước khi làm chín ở 90C là điều

kiện tốt nhất cho sự hình thành gel protein đạt cao nhất khi so sánh với các nhiệt độ xử

lý thấp hơn (40 đến 50C trong thời gian từ 5 đến 15 phút) Trong khi đó, nghiên cứu

của Arfat and Benjakul (2012) lại tìm thấy nhiệt độ đông kết giúp quá trình tạo gel của

surimi từ cá chỉ vàng đạt tối đa là 40C Liên kết gel trở nên yếu và bị phá vỡ ở nhiệt

độ trên 60C

Các nghiên cứu về ảnh hưởng của quá trình chiên đến đặc tính cảm quan (màu

sắc, độ bền gel) của chả chiên (có và không có tẩm bột) đã cho thấy, nhiệt độ chiên

không chỉ ảnh hưởng đến màu sắc mà còn làm thay đổi cấu trúc sản phẩm (Saguy and

Dana, 2003) Yusop et al (2009) đã đề nghị sử dụng nhiệt độ chiên 165C cho quá

trình chiên chả cá tẩm bột và 180C cho chả cá trắng (không tẩm bột)

Từ các kết quả nghiên cứu có liên quan cho thấy, 2 giai đoạn của quá trình xử lý

nhiệt đều có ảnh hưởng mạnh mẽ đến chất lượng cảm quan, thể hiện ở đặc tính gel

cũng như màu sắc sản phẩm

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM

3.1.1 Địa điểm, thời gian thí nghiệm

- Địa điểm: thí nghiệm được tiến hành tại phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ

thực phẩm, khoa Nông Nghiệp và Sinh học ứng dụng, trường Đại học Cần Thơ

- Thời gian thí nghiệm: từ 8/2014 đến cuối 11/2014

3.1.2 Dụng cụ thiết bị sử dụng

Thiết bị xay cắt thịt Blacker, model BRR-183, công suất 250W, Trung Quốc

Nồi hấp Sunhouse, model SH525L, Hàn Quốc

Thiết bị sấy Sannaky, model VH-50HP, nhiệt độ 100 - 250ºC, Trung Quốc

Tủ đông Acson International, model Acson R134a, cấp đông -25ºC, Nhật

Tủ mát Alasca, model LC-633A, Mỹ

Nhiệt kế HANNA, model S42866, độ chính xác 0.1, Ý

Dụng cụ xác định diện tích Planimeter, độ chính xác 0.1cm2, Ý

Cân điện tử Vibra, Model DJ-1000TW, độ chính xác 0.01g, Nhật

pH kế Martini, model pH 5.5, độ chính xác 0.1, Rumani

Máy so màu, model NH300, Trung Quốc

3.1.3 Nguyên liệu, phụ gia và gia vị

3.1.3.1 Nguyên liệu

Cá lóc gù lưng hoặc cá loại 2 (còn sống) được chuyển trực tiếp từ vùng nuôi cá

lóc ở huyện Trà Cú, tỉnh Trà Vinh đến khu tập trung nguyên liệu cá lóc ở chợ Tân An

(quận Ninh Kiều, thành phố Cần Thơ) vào 6 giờ sáng mỗi ngày Khối lượng cá dao

động trong khoảng 400-700 g Cá sau khi thu mua được chuyển nhanh về phòng thí

nghiệm, giữ ổn định cá trong bể nước ít nhất 1 giờ trước khi xử lý

3.1.3.2 Phụ gia, gia vị

Tinh bột biến tính (Acetylated di-starchadipate, E.1.4.2.2), Pháp, nhập khẩu bởi

Công ty CP phát triển khoa học công nghệ Mỹ Úc, Tp Hồ Chí Minh

Sorbitol (Neo sorbitol), Pháp, nhập khẩu và phân phối bởi Công ty TNHH XNK

Ngàn Hương

Muối NaCl (Thái Lan), nhập khẩu bởi Công ty CP hóa chất và vật tư KHKT

thành phố Hồ Chí Minh, phân phối bởi Công ty CP hóa chất và vật tư KHKT Cần Thơ

Dầu chiên: sử dụng dầu Happy Cook

Các gia vị tiêu, tỏi, đường và bột ngọt được mua từ các siêu thị tại Thành phố Cần

Thơ, đạt các Tiêu chuẩn Việt Nam dùng cho chế biến thực phẩm

Dựa trên các thí nghiệm thăm dò và các nguyên cứu tương tự (Nguyen and Dang,

2004; Tran et al., 2013) Các thành phần gia vị và phụ gia bổ sung vào khối paste

nguyên liệu theo tỷ lệ trong Bảng 3.1

Bảng 3.1 Gia vị bổ sung trong quá trình chế biến chả cá lóc

STT Thành phần Tỷ lệ (% so với khối lượng thịt cá)

3.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.2.1 Chỉ tiêu và phương pháp phân tích

Các chỉ tiêu của chả cá được phân tích theo các phương pháp phân tích tổng hợp

trong Bảng 3.2

Bảng 3.2 Phương pháp và thiết bị sử dụng để phân tích các chỉ tiêu

Khả năng giữ nước (WHC %) Phương pháp nén áp lực trên giấy lọc (Grau and Hamm,

1957; trích dẫn bởi Honikel and Hamm, 1994)

Màu sắc (L*, a*, b*) Đo bằng thiết bị đo màu NH300 (Trung Quốc) với hệ màu

Giá trị pH Sử dụng pH kế, theo ISO 2917:1999(E)

Tổng vi sinh vật hiếu khí (cfu/g) Xác định theo TCVN 4884:2005

3.2.2 Chuẩn bị nguyên liệu thịt cá lóc

Cá lóc được cân khối lượng sau đó cắt tiết và xả máu trong nước (thời gian xả

máu 5 phút để đảm bảo tách loại máu hoàn toàn) Cá sau khi cắt tiết được chuyển sang

đánh vảy, bỏ mang, nắp mang và nội tạng và đầu Cá được rửa trong nước muối với

nồng độ 0,5% Sau đó tiến hành lột da và fillet lấy phần thịt cá loại bỏ phần xương và

phần da cá Rửa lại thịt cá bằng nước sạch, nước rửa phải được giữ ở nhiệt độ thấp

5-10oC nhằm tránh các biến đổi sinh hóa trong nguyên liệu, sự phát triển của vi sinh vật

gây ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm Cân xác định hiệu suất thu hồi Thịt cá

sau fillet được cắt nhỏ để thuận lợi cho công đoạn lạnh đông nguyên liệu Cố định mỗi

mẫu là 1 kg cho một mẻ xay Cá được cho vào bao PE và trữ đông ở nhiệt độ tủ -18C

ít nhất 24 giờ trước khi tiến hành khảo sát (phân tích thành phần nguyên liệu ở mỗi đợt

lấy mẫu)

3.2.3 Chuẩn bị chả cá

Thịt cá lóc được xử lý như mục 3.2.2 và đông lạnh ít nhất (24 giờ) được sử dụng

để chế biến chả cá Thịt cá lóc đông lạnh với khối lượng cố định (1 kg) được đưa ngay

sang thiết bị xay, nghiền để giúp quá trình phối trộn gia vị và tạo gel được thuận lợi Bổ

sung phụ gia và gia vị vào nguyên liệu như ở Bảng 3.1 và tiến hành cắt, quết khối

paste Trong tiến trình xay, giữ nhiệt độ xay cắt, phối trộn dưới 14 oC Paste cá được

định hình ở dạng miếng tròn (chiều dày trung bình 14-15 mm, đường kính 68-70 mm,

khối lượng mỗi mẫu khoảng 54-55 g) để tiến hành khảo sát ảnh hưởng của quá trình xử

lý nhiệt sơ bộ (hấp) và chiên ngập trong dầu

3.2.4 Phương pháp thu thập và xử lý số liệu

Các thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên với 3 lần lập Thông số thích hợp được lựa

chọn từ kết quả của thí nghiệm trước được sử dụng cho thí nghiệm kế tiếp Kết quả của

các thí nghiệm được thống kê và phân tích theo phần mềm thống kê Statgraphics

Centurion XV.I, phân tích phương sai ANOVA và kiểm định LSD để kết luận sự sai

khác giữa các nghiệm thức

3.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm

3.3.1 Quy trình bố trí thí nghiệm tổng quát

Dựa trên quy trình chế biến chả cá tra (Nguyễn Văn Mười và ctv, 2005) và các

thí nghiệm thăm dò, quy trình bố trí thí nghiệm tổng quát chế biến chả cá lóc chiên

được trình bày theo sơ đồ ở Hình 3.1

Hình 3.1 Quy trình chế biến chả cá lóc chiên

3.3.2 Phân tích các thành phần hóa lý cơ bản của thịt cá lóc

Mục đích: Xác định hiệu suất thu hồi fillet cá và thành phần hóa lý cơ bản có

trong cá lóc làm cơ sở cho việc tính toán phối chế khối paste

Cấp đông

Thí nghiệm 3: Ảnh hưởng của nhiệt độ chiên đến khả năng giữ nước và màu sắc chả cá

Thí nghiệm 4: Ảnh hưởng của thời gian chiên đến

khả năng giữ nước và màu sắc chả cá

và màu sắc chả cá Sản phẩm

Bảo quản

Cá lóc

Xử lý sơ bộ, làm sạch Fillet, tách thịt Lạnh đông Nghiền thô Phối trộn phụ gia Nghiền mịn Định hình Tiền xử lý nhiệt

Thí nghiệm 1: Ảnh hưởng của nhiệt độ hấp đến sự thay đổi chất lượng giữ của chả cá

Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của thời gian hấp đến khả năng giữ nước

và màu sắc chả cá Chiên

Tiến hành thí nghiệm: Khảo sát được thực hiện đối với tất cả các đợt lấy mẫu

khảo sát trong toàn nghiên cứu (ít nhất 3 lần) Thịt cá thu được sau quá trình chuẩn bị

mẫu ở mục 3.2.2 sử dụng để phân tích các thành phần hóa lý cơ bản cũng như xác định

hiệu suất thu hồi nguyên liệu

Chỉ tiêu đánh giá:

- Hiệu suất thu hồi thịt cá lóc (%)

- Giá trị pH, độ ẩm, khả năng giữ nước, hàm lượng protein tổng số, lipid tổng

và tro có trong thịt cá lóc

Kết quả thu nhận: Xác định hiệu quả thu hồi thịt cá và thành phần hóa lý cơ bản

có trong nguyên liệu cá lóc làm cơ sở cho quá trình chế biến sản phẩm chả cá có chất

lượng cao nhất Đồng thời, đồng nhất nguồn nguyên liệu cá lóc trong quá trình chế

Số mẫu thí nghiệm: 3 x 4 + 1= 13 mẫu

Khối lượng mẫu thí nghiệm: 1kg/mẫu x 13 mẫu = 13 kg

Tiến hành thí nghiệm: Chuẩn bị mẫu thí nghiệm như mô tả ở mục 3.2.3 Mẫu

sau khi định hình được đưa vào nồi hấp ở 4 nghiệm thức tương ứng, lấy ra làm nguội

dưới vòi nước lạnh Sau đó mẫu được chiên ngập trong dầu ở 180±5ºC trong thời gian

10 phút, để nguội ngoài không khí ổn định khoảng 1h lấy mẫu phân tích các chỉ tiêu

cần theo dõi Một số mẫu được bảo quản trong bao bì PA, độ chân không 90% và đem

đi trữ đông trong tủ có nhiệt độ môi trường từ -40 đến - 45ºC, 1 giờ sau đó chuyển sang

trữ đông có nhiệt độ -18 ±2ºC Sau một tuần bảo quản, tiến hành rã đông dưới vòi

nước chảy tràn đến nhiệt độ phòng và phân tích các chỉ tiêu cần theo dõi

Các chỉ tiêu theo dõi: Độ ẩm, khả năng giữ nước, màu sắc

Kết quả thu nhận: Nhiệt độ tiền xử lý thích hợp giúp ổn định đặc tính cấu trúc

và cải thiện màu sắc của chả cá

3.3.4 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian hấp đến sự thay đổi chất

Số mẫu thí nghiệm: 3 x 3 = 9 mẫu

Khối lượng mẫu thí nghiệm: 1kg/mẫu x 9 mẫu = 9 kg

Tiến hành thí nghiệm: Chuẩn bị mẫu để thí nghiệm giống như thí nghiệm 1 Mẫu

sau khi định hình được đưa vào nồi hấp ở nhiệt độ được chọn của thí nghiệm 1 và thời

gian tương ứng với 3 nghiệm thức trong thí nghiệm Phân tích các chỉ tiêu ẩm, khả

năng giữ nước và màu sắc của chả cá ở 2 trường hợp: giữ ổn định sau 1 giờ sau khi

chiên, làm nguội và sau 1 tuần trữ đông

Các chỉ tiêu theo dõi: Độ ẩm, khả năng giữ nước, màu sắc

Kết quả thu nhận: Thời gian hấp thích hợp cho quá trình tạo gel sơ bộ tốt nhất

và cải thiện màu sắc của chả cá

3.3.5 Thí nghiệm 3: Khảo ảnh hưởng của nhiệt độ chiên đến khả năng giữ nước,

màu sắc và độ ngấm dầu của chả cá

Mục đích: Xác định nhiệt độ chiên thích hợp giúp sản phẩm có chất lượng tốt,

giá trị cảm quan cao

Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được bố trí ngẫu nhiên với một nhân tố và 3 lần

lặp lại

Nhân tố C: Nhiệt độ chiên (°C), thay đổi ở 5 mức độ

C1: 160 ± 5 C2: 170 ± 5 C3: 180 ± 5 C4: 190 ± 5 C5: 200 ± 5

Tổng số nghiệm thức: có 5 nghiệm thức

Số mẫu thí nghiệm: 5 x 3 = 15 mẫu

Khối lượng mẫu thí nghiệm: 1kg/mẫu x 15mẫu = 15 kg

Tiến hành thí nghiệm: Chuẩn bị mẫu tương tự như thí nghiệm 1 Tiến hành hấp ở

nhiệt độ và thời gian hấp được chọn của thí nghiệm 1 và 2 Sau đó chiên ở các mức

nhiệt độ khác nhau (5 mức độ) trong thời gian 10 phút

Các chỉ tiêu theo dõi:

- Độ ẩm, khả năng giữ nước, màu sắc (chả cá sau khi chiên và sau 1 tuần trữ

đông)

- Mức độ ngấm dầu của chả cá sau khi chiên

Kết quả thu nhận: Nhiệt độ chiên thích hợp giúp chả cá có khả năng giữ nước

tốt, tạo màu sắc tốt cho sản phẩm và tỷ lệ ngấm dầu ít

3.3.6 Thí nghiệm 4: Khảo sát ảnh hưởng của thời gian chiên đến chất lượng và an

toàn vệ sinh chả cá

Mục đích: Xác định thời gian chiên thích hợp giúp sản phẩm có chất lượng tốt,

tạo màu sắc tốt cho sản phẩm

Bố trí thí nghiệm: Thí nghiệm được tiến hành ngẫu nhiên với một nhân tố và 3

lần lặp lại

Nhân tố D: Thời gian chiên (phút), thay đổi ở 4 mức độ

D1: 3 D2: 5 D3: 7 D4: 10

Tổng số nghiệm thức: có 4 nghiệm thức

Số mẫu thí nghiệm: 3 x 4 = 12 mẫu

Khối lượng mẫu thí nghiệm: 1kg/mẫu x 12 mẫu = 12 kg

Tiến hành thí nghiệm: Chuẩn bị mẫu tương tự như thí nghiệm 1 và hấp ở nhiệt

độ, thời gian hấp được chọn của thí nghiệm 1 và 2 Chả cá sau hấp chiên được ở nhiệt

độ được chọn ở thí nghiệm 3, thời gian chiên thay đổi 4 mức độ (3, 5, 7, 10 phút)

Các chỉ tiêu theo dõi:

- Độ ẩm, khả năng giữ nước, màu sắc (chả cá sau khi chiên và sau 1 tuần trữ

đông)

- Mức độ ngấm dầu của chả cá sau khi chiên

- Vi sinh vật tổng số trong chả cá sau khi chiên (mẫu tốt nhất)

Kết quả thu nhận: Thời gian chiên thích hợp giúp ổn định cấu trúc, màu sắc

vàng cam nhạt đặc trưng của chả cá, tỷ lệ

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ THẢO LUẬN 4.1 Thành phần hóa học cơ bản của thịt cá lóc

Cá lóc sau khi thu mua, tiến hành phân tích thành phần để xác định thành phần

hóa lý của nguyên liệu ban đầu, làm cơ sở cho việc chuẩn bị nguồn nguyên liệu đồng

đều đối với các khảo sát tiếp theo Kết quả phân tích và thống kê thành phần hóa lý

được tổng hợp trong Bảng 4.1 như sau

Bảng 4.1 Thành phần hóa lý cơ bản của cá lóc

Chỉ tiêu khảo sát Giá trị

Khả năng giữ nước (WHC, %) 67,16 ± 1,89

Hiệu suất thu hồi thịt cá (%) 47,91 ± 1,59

* Số liệu được phân tích tại Trung tâm Kỹ thuật và Ứng dụng Công nghệ Cần Thơ (Catech) và NAFIQAD vùng 6

Từ kết quả ở Bảng 4.1 cho thấy, hiệu suất thu hồi thịt cá lóc là 47,91±1,59% hay

định mức fillet là 2,09 Định mức fillet phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, điển hình như

kích cỡ hay khối lượng cá ban đầu, đặc điểm của loài, giai đoạn sinh trường (Edwin

and Li, 2007) So sánh với kết quả đánh giá hiệu suất thu hồi thịt cá sau công đoạn

fillet ở các loài cá khác, điển hình như giống cá da trơn (Ictalurus punctatus) được nuôi

ở vùng Mississippi, tỷ lệ thịt cá thu được từ 35,8 đến 36,3% (hay định mức fillet là 2,75

đến 2,79) tùy theo khối lượng cá nguyên con ban đầu (Edwin and Li, 2007)

Xét về thành phần dinh dưỡng, kết quả khảo sát cho thấy, thịt cá lóc nuôi hàm

lượng nước trong nguyên liệu khảo sát khá cao đạt giá trị 78,75±0,68%, hơi cao hơn

mức trung bình độ ẩm của cá lóc đã được công bố bởi Wimalasena and Jayasuriya

(1996) là 75,3±4,2%, tuy nhiên mức dao động về độ ẩm cũng có tính tương đồng Điều

này xảy ra do thành phần nguyên liệu còn phụ thuộc vào đặc điểm sinh trưởng, điều

kiện nuôi và vận chuyển, đặc biệt là giống nguyên liệu Nghiên cứu của Bykov (1983)

cho thấy, độ ẩm trung bình của thịt cá Channa striata là 77,5% Đặc biệt, nguyên liệu

có hàm lượng protein rất cao (18,65±0,50%), điều này cho thấy triển vọng của việc sử

dụng thịt cá trong chế biến các sản phẩm cần sự hình thành hệ gel protein Ưu điểm của

nguồn nguyên liệu này là tỷ lệ lipid thấp (1,47±0,29%), nhờ đó hạn chế được các biến

đổi không mong muốn về phương diện oxy hóa hay thủy phân chất béo quá trình chế

biến và bảo quản tiếp theo Mặc dù vậy, tỷ lệ lipid của thịt cá lóc khảo sát vẫn cao hơn

khi so sánh với kết quả của một vài nghiên cứu khác Bykov (1983) ghi nhận lipid

trung bình trong thịt cá lóc phát triển tự nhiên là 0,57% Điều này cho thấy tập tính ăn

uống, sinh trưởng cũng có thể là nguyên nhân dẫn đến tích lũy lipid khác nhau Mặc dù

nguồn cá sử dụng thuộc nhóm cá loại 2 hay cá bị gù lưng, hàm lượng tro trong nguyên

liệu vẫn ở mức ổn định (1,12%)

Kết quả đánh giá khả năng giữ nước của thịt cá lóc cho thấy, giá trị WHC (%)

thu được là 67,16±1,89% là khá cao khi so sánh với khả năng giữ nước của cá tra (chỉ

đạt trung bình 51-52%, Nguyen and Tran, 2010), tuy nhiên lại có giá trị rất thấp khi so

sánh với khả năng giữ nước của một số loài cá nước mặn như cá tuyết có WHC = 80%,

tương ứng với pH thịt cá là 6,4-6,8 (Gao, 2007) và giá trị này có thể đạt đến 92% đối

với cá đỏ (Purwaamidjaja, 2010) Trong khi đó, các quá trình xử lý, chế biến tiếp theo

có khả năng dẫn đến sự đông tụ protein và làm giảm khả năng giữ nước của cơ thịt cá

(Zhang et al., 1995), đặc biệt là tác động của nhiệt độ cao Chính vì vậy, việc giữ ổn

định nguyên liệu ở điều kiện nhiệt độ thấp, kết hợp với bổ sung các thành phần phụ gia

làm tăng khả năng giữ nước của protein là vấn đề cần được quan tâm

4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ tiền xử lý đến tinh chất gel của sản phẩm

Gia nhiệt sơ bộ là công đoạn không kém phần quan trọng quyết định đến chất

lượng chả cá Đây còn là quá trình quan trọng trong chế biến thực phẩm nhằm làm chín

thực phẩm Bên cạnh đó, sự gia nhiệt còn ảnh hưởng đến sự hình gel protein Sự đông

tự protein là yếu tố quan trọng để có được cảm quan và cấu trúc mong muốn trong thực

phẩm Hiện tượng đông tụ cần một lực lượng tác động để mở ra các cấu trúc protein,

tiếp theo là một tập hợp duy trì một mức độ nhất định trật tự trong ma trận hình thành

bởi sự kết hợp giữa các sợi protein (Totosaus et al., 2002) Kết quả đánh giá ảnh hưởng

của quá trình gia nhiệt sơ bộ các khối paste cá trong 20 phút ở các mức nhiệt độ khác

nhau đến khả năng giữ nước và độ ẩm của miếng chả cá được thể hiện ở Bảng 4.2

Bảng 4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ tiền xử lý (hấp) đến độ ẩm và khả năng giữ nước của sản

61,90±0,25c

59,58±0,31b

(Các chữ cái khác nhau trong cùng một cột biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa của các nghiệm thức khảo sát ở các

mức độ tin cậy 95%)

Kết quả ở Bảng 4.2 cho thấy, quá trình xử lý nhiệt sơ bộ có tác động đến sự giảm

ẩm của khối paste Tuy nhiên, ở nhiệt độ từ 40 đến 60C không làm thay đổi đáng kể

độ ẩm của các mẫu kháo sát, chỉ khi gia tăng nhiệt độ xử lý lên đến 70C và thời gian

gia nhiệt vẫn duy trì ở 20 phút, độ ẩm khối paste giảm thấp hơn và khác biệt có ý nghĩa

thống kê khi so sánh với các mẫu còn lại Điều này có lẽ là do nhiệt độ 70C cao hơn

nhiệt độ đông tụ của protein cơ thịt cá (từ 58÷62C) (Sun and Holly, 2011), thời gian

xử lý nhiệt kéo dài đến 20 phút đã làm chín sản phẩm Chính sự biến tính protein là

nguyên nhân làm giảm độ ẩm của paste cá sau khi hấp (Lê Ngọc Tú, 2002)

Sản phẩm có sự mất ẩm lớn do tác động của quá trình chiên (chênh lệch độ ẩm

giữa paste cá sau khi hấp và chả cá sau khi chiên khoảng 6,3 đến 8,5%) Bengtson

(2000) cũng tìm thấy khoảng mất ẩm tương tự khi tiến hành chiên chả cá dạng thanh

Khi sản phẩm được gia nhiệt trong môi trường không có nước, sự chênh lệch nhiệt độ

lớn sẽ là nguyên nhân làm tăng tốc độ di chuyển ẩm từ sản phẩm ra môi trường (Lê

Văn Việt Mẫn, 2010) Trường hợp sản phẩm không tiền xử lý nhiệt (hấp) trước khi

chiên, có sự mất ẩm mạnh, đồng thời hình dạng mẫu cũng không được duy trì dạng

khoanh tròn Điều này góp phần khẳng định vai trò của xử lý nhiệt sơ bộ giúp tạo gel,

định hình sản phẩm và ngăn sự mất ẩm cũng như biến đổi đặc tính gel (Lou et al.,

2000) Nghiên cứu của Nguyen and Dang (2003) cũng đã xác nhận sự mất ẩm đáng kể

và cả mất đặc tính cấu trúc khi chả cá tra viên không được tiền xử lý nhiệt sơ bộ Ở

mẫu được trữ đông 1 tuần, độ ẩm của sản phẩm cũng có sự giảm thấp, tuy nhiên mức

giảm ẩm của các mẫu chả cá được xử lý nhiệt 2 bước chỉ từ 1 đến 2% (trừ trường hợp

tiền xử lý nhiệt ở 70C làm giảm ẩm đến khoảng 4%) Quá trình lạnh đông các tinh thể

đá hình thành, làm đứt các liên kết trong cấu trúc sản phẩm, làm giảm khả năng giữ

nước (Nguyễn Văn Mười, 2007) Đối với mẫu không được tiền xử lý nhiệt, độ ẩm giảm

khác biệt đến 6% Điều này cho thấy, đặc tính gel của sản phẩm gia nhiệt trực tiếp 1 lần

ở chế độ nhiệt cao không được duy trì Kết quả hoàn toàn phù hợp khi tiến hành đánh

giá ảnh hưởng của quá trình gia nhiệt sơ bộ đến đặc tính gel, được đánh giá thông qua

khả năng giữ nước của sản phẩm

Khi xét đến ảnh hưởng của quá trình xử lý nhiệt sơ bộ đến sự thay đổi khả năng

giữ nước, kết quả khảo sát cho thấy, có sự tương đồng giữa sự giảm ẩm và giảm khả

năng giữ nước của các paste cá sau khi hấp cũng như sau khi chiên Điều này cho thấy,

chính sự đông tụ protein do tác động của nhiệt độ làm thay đổi hệ thống mạng liên kết

của protein và làm giảm một phần khả năng giữ nước (Montejano et al., 1984)

Sự tăng dần nhiệt độ tiền xử lý (40 đến 70C) trong cùng thời gian 20 phút lại dẫn

đến sự giảm dần khả năng giữ nước, hay sự ổn định đặc tính gel của chả cá Nói cách

khác, khả năng giữ nước ứng với các mức độ tiền xử lý nhiệt có sự thay đổi khác nhau,

đồng thời có khác biệt ý nghĩa thống kê, nhiệt độ quá cao hay quá thấp đều không cho

kết quả khả năng giữ nước tốt Nguyên nhân là do trong quá trình xử lý nhiệt, các gốc

tự do trong phân tử protein và các thành phần khác hình thành các liên kết với nhau tạo

nên nút mạng không gian 3 chiều và hệ gel cho sản phẩm (Murphy and Marks, 2000)

Nếu gia nhiệt không đủ sẽ dẫn đến sự hồ hóa tinh bột không hoàn toàn, sự liên kết giữ

các phân tử không chặt chẽ và sự hình thành mạng lưới không gian 3 chiều của protein

và tinh bột không tốt dẫn đến cấu trúc của sản phẩm sẽ kém làm giảm khả năng giữ

nước Bên cạnh đó, gia nhiệt quá mức sẽ phân cắt liên kết của các phân tử làm cho

thành phần trong sản phẩm bị phân cắt thành các phân tử nhỏ hơn như protein bị thủy

phân, các mạch polypeptide sẽ bị phân cắt, giảm mạch thành những phân tử nhỏ hơn

như peptid, acid amin, pepton…(Rao and Lund, 1986; Zayas and Naewbanij, 1986)

Hossain et al (2004) cũng tìm thấy nhiệt độ thích hợp giúp gia tăng độ bền gel, cải

thiện khả năng giữ nước của sản phẩm

Kết quả khảo sát đã chứng tỏ, mức nhiệt độ tiền xử lý 50C là giá trị thích hợp

giúp sự hình thành liên kết gel của chả cá đạt tốt nhất

Mặc khác, biến đổi về màu sắc của sản phẩm chả cá ở các chế độ gia nhiệt khác

nhau thể hiện qua sự thay đổi độ trắng (WI = L*-3b*) cũng được tiến hành phân tích và

đánh giá Kết quả phân tích màu sắc sản phẩm chả cá ở các chế độ gia nhiệt khác nhau

Paste 57,22±0,31a 58,46±0,13a 55,32±0,27a

80,54±0,38d82,17±0,36e

76,47±0,10b77,72±0,34c

81,32±0,18d81,79±0,21e

75,81±0,06b76,65±0,28c

81,04±0,43d80,85±0,35d

(Các chữ cái khác nhau trong cùng một cột biểu thị sự khác biệt có ý nghĩa của các nghiệm thức khảo sát ở các

mức độ tin cậy 95%)

Kết quả thí nghiệm từ Bảng 4.3 cho thấy, ở các chế độ gia nhiệt khác nhau có sự

chi phối đến sự thay đổi màu sắc của sản phẩm Độ trắng L*-3b* bên trong sản phẩm ở

giai đoạn trước và sau khi chiên tăng tỷ lệ thuận với chế độ gia nhiệt Nguyên nhân là

do có sự tăng dần khả năng giữ nước, giúp tăng độ bền gel và độ trắng của sản phẩm

Qua kết quả thí nghiệm cho thấy độ trắng thấp nhất ở 40oC và tăng dần khi tăng chế độ

gia nhiệt, độ trắng sản phẩm đạt giá trị cao nhất ở chế độ gia nhiệt là 70oC Ngoài ra, sự

hình thành tinh thể đá do tác động của lạnh đông dẫn đến sự giảm nhẹ giá trị độ trắng

của các mẫu đã tiền xử lý nhiệt Runglerdkriangkrai et al (2006) đã khẳng định sự

tương quan tỷ lệ thuận của độ bền gel, khả năng giữ nước và độ trắng của chả cá ngay

cả khi xử lý sản phẩm (đã qua gia nhiệt sơ bộ) ở nhiệt độ cao

Từ các kết quả khảo sát, nhiệt độ tiền xử lý giúp tạo gel sơ bộ hay nhiệt độ đông

tụ thích hợp đối với gel protein từ cá lóc nuôi là 50C