1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Ảnh hưởng của hàm lượng nacl và cryoprotectant đến khả năng giữ nước của surimi cá tra trong thời gian lạn

79 310 1

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 79
Dung lượng 1,28 MB

Nội dung

Vì vậy đề tài “Ảnh hưởng của hàm lượng NaCl và Cryoprotectant đến khả năng giữ nước của surimi cá tra trong thời gian lạnh đông” đã được tiến hành với mục đích tìm ra phương pháp cải t

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ

KHOA NÔNG NGHIỆP & SINH HỌC ỨNG DỤNG

Luận văn tốt nghiệp Ngành: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Tên đề tài:

ẢNH HƯỞNG CỦA HÀM LƯỢNG NaCl VÀ CRYPROTECTANT ĐẾN KHẢ NĂNG GIỮ NƯỚC CỦA SURIMI CÁ TRA TRONG THỜI

Giáo viên hướng dẫn Sinh viên thực hiện

Ths Trần Thanh Trúc Nguyễn Thị Tố Mi

MSSV: 2071758

Lớp: CNTP K33A

Cần Thơ, 2010

Trang 2

LỜI CAM ĐOAN

Luận văn đính kèm theo đây, với đề tài “Ảnh hưởng của hàm lượng NaCl và

Cryoprotectant đến khả năng giữ nước của surimi cá tra trong thời gian lạnh

đông” do sinh viên Nguyễn Thị Tố Mi thực hiện và báo cáo đã được hội đồng chấm

luận văn thông qua

Giáo viên hướng dẫn

Cần Thơ, ngày … tháng … năm 2010

Chủ tịch hội đồng

Trang 3

LỜI CẢM TẠ



Luận văn tốt nghiệp là một bước ngoặc đánh dấu sự chuyển tiếp từ sinh viên trở thành

kỹ sư

Trong quá trình thực hiện luận văn, em đã có cơ hội ứng dụng thực tế những kiến thức

lý thuyết đã được quý thầy cô truyền dạy trên giảng đường, giúp cho em kiểm tra và

hệ thống lại những kiến thức đã được trang bị trong suốt quá trình học tập cũng như

tập cho em bước đầu làm quen với việc nghiên cứu khoa học và tạo cơ sở bước đầu

cho công việc sản xuất thực tế của chúng em sau này Đây cũng là giai đoạn để em

tiếp cận và học hỏi ở quý thầy cô và bạn bè những kiến thức chưa cập nhật được để

lấp đầy được phần nào những lỗ trống kiến thức làm hành trang cho em vững bước tự

tin cho công việc sau này

Để hoàn thành được đề tài luận văn tốt nghiệp này, ngoài sự nổ lực hết mình của bản

thân, em còn nhận được sự hỗ trợ và động viên rất nhiều từ gia đình, thầy cô hướng

dẫn và những người bạn thân thương Nay những khó khăn đã qua, luận văn đã được

hoàn thành

Với tất cả lòng biết ơn và sự kính trọng sâu sắc nhất em xin gửi lời cám ơn đến thầy

Nguyễn Văn Mười và cô Trần Thanh Trúc, những người đã trực tiếp hướng dẫn và

giúp đỡ em trong suốt thời gian thực hiện đề tài Mặc dù bận rộn với công việc giảng

dạy nhưng thầy cô vẫn thường xuyên theo dõi, hướng dẫn và giúp đỡ em rất tận tình

Xin gửi lời cám ơn chân thành nhất đến Ban Giám Đốc công ty chế biến thủy sản

Nam Phương, anh Hoàng Anh-trưởng phòng kỹ thuật, chị Thảo và các anh chị trên

Công ty đã hết lòng hổ trợ về phần nguyên liệu cá để em có đủ điều kiện hoàn thành

luận văn tốt nhất

Thầy cô bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, khoa Nông Nghiệp và Sinh Học Ứng Dụng,

trường Đại Học Cần Thơ đã cho em những kiến thức quý báu trong thời gian học tập

tại trường Những kiến thức tích lũy được từ sự giảng dạy tận tình của quý thầy cô đã

giúp em rất nhiều trong quá trình thực hiện đề tài này

Cán bộ phòng thí nghiệm bộ môn Công Nghệ Thực Phẩm, khoa Nông Nghiệp và Sinh

Học Ứng Dụng, trường Đại học Cần Thơ, đã tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn

thành tốt đề tài của mình

Các bạn sinh viên lớp Công Nghệ Thực Phẩm khoá 33 đã nhiệt tình đóng góp ý kiến

và động viên giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài tại phòng thí nghiệm

Trang 4

Con xin gửi đến cha mẹ và những người thân yêu nhất của con lòng biết ơn sâu sắc

nhất về những gì mà mọi người đã làm cho con, để con có đầy đủ điều kiện học tập và

nghiên cứu

Cuối lời em xin gởi lời cảm ơn chân thành đến toàn thể quý thầy cô trường Đại Học

Cần Thơ đã tận tình truyền đạt kiến thức cho em trong suốt bốn năm học tập tại

trường

Kính chúc quý thầy cô và các bạn luôn dồi dào sức khỏe và thành công

Em xin chân thành cảm ơn

Cần Thơ, ngày tháng năm 2010

Sinh viên thực hiện

NGUYỄN THỊ TỐ MI

Trang 5

TÓM TẮT



Cá tra là loài thủy sản đang được người dân chú trọng và hiện đang nuôi với diện tích rất

lớn ở Đồng bằng sông Cửu Long Các sản phẩm cá tra fillet là mặc hàng xuất khẩu đến

nhiều quốc gia trên thế giới Surimi là sản phẩm chưa được phát triển mạnh ở Việt Nam

Trước đây sản phẩm này được làm từ nhiều nguồn nguyên liệu khác nhau nhưng thời gian gần

đây khi ngành công nghiệp chế biến và xuất khẩu cá tra phát triển mạnh thì vụn thịt cá tra (được

loại ra từ qui trình phi lê cá tra) được tận dụng để sản xuất các mặt hàng giá trị gia tăng như

surimi Tuy nhiên thành phần hóa học trong vụn thịt cá tra chứa nhiều protein chất cơ nên sản

phẩm hình thành khó đạt được chất lượng như mong muốn Vì vậy đề tài “Ảnh hưởng của hàm

lượng NaCl và Cryoprotectant đến khả năng giữ nước của surimi cá tra trong thời gian

lạnh đông” đã được tiến hành với mục đích tìm ra phương pháp cải thiện chất lượng sản phẩm

surimi từ vụn thịt cá tra

Kết quả thí nghiệm cho thấy,việc ứng dụng quá trình rửa cá với 2 lần rửa và thời gian khuấy

4 phút, nồng độ muối NaCl trong nước rửa 0,5% giúp giảm bớt đáng kể hàm lượng lipid, gia

tăng khả năng giữ nước của nguyên liệu Đồng thời, khi ở tỷ lệ bổ sung các thành phần

cryoprotectant bao gồm 1,5% NaCl kết hợp với 3% đường sucrose và 3% sorbitol giúp ổn

định cấu trúc và khả năng giữ nước của surimi lạnh đông

Trang 6

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM TẠ ii

TÓM TẮT iv

MỤC LỤC v

DANH SÁCH HÌNH viii

DANH SÁCH BẢNG ix

Chương 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1

1.1 Tổng quan 1

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1

Chương 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2

2.1 Giới thiệu về surimi 2

2.1.1 Định nghĩa surimi 2

2.1.2 Lịch sử phát triển của surimi 3

2.1.3 Nguyên liệu sản xuất surimi 5

2.1.4 Quy trình chế biến surimi 6

2.1.5 Thuyết minh quy trình 7

2.2 Giới thiệu về cá tra 9

2.2.1 Tổng quan cá tra 9

2.2.2 Thành phần hóa học cá tra 10

2.2.3 Protein của thịt cá 11

2.2.4 Chất béo của thịt cá 12

2.2.5 Chất khoáng 13

2.2.6 Vitamin 13

2.2.7 Nguồn phụ phẩm từ quá trình chế biến cá tra 13

2.2.8 Khả năng sử dụng của vụn cá tra 14

2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tạo gel của surimi 14

2.3.1 Những biến đổi ở cá tươi nguyên liệu 14

2.3.2 Những biến đổi chất lượng 15

2.3.3 Giới thiệu chung về protein cơ 16

Trang 7

2.3.4 Sự thành lập cấu trúc gel của protein cơ 17

2.3.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến tính chất tạo gel của protein cơ 18

2.3.6 Ảnh hưởng của thành phần nguyên liệu 21

2.3.7 Ảnh hưởng của các thành phần phụ gia trong sản xuất surimi 22

2.4 Vai trò của việc lạnh đông đến khả năng bảo quản và sự thay đổi cấu trúc khối paste 23

2.4.1 Khái quát về lạnh đông 23

2.4.2 Ảnh hưởng của lạnh đông, trữ đông đến sự thay đổi đặc tính cấu trúc của sản phẩm dạng gel từ thịt, thủy sản 24

2.4.3 Ảnh hưởng của lạnh đông, trữ đông đến mật số vi sinh vật của sản phẩm thủy sản lạnh đông 24

2.5 Các biến đổi trong quá trình lạnh đông 25

2.6 Tác dụng của cryoprotectant đến bảo quản lạnh đông surimi 25

2.7 Các nghiên cứu có liên quan 27

Chương 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 28

3.1 Phương tiện thí nghiệm 28

3.2 Phương pháp thí nghiệm 29

3.2.1 Qui trình tổng quát chế biến surimi cá tra 29

3.2.2 Chỉ tiêu và phương pháp phân tích 30

3.2.3 Xử lý số liệu thực nghiệm 30

3.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm 30

3.3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát nồng độ muối thích hợp của nước rửa thịt dè cá tra đến sự thay đổi chất lượng của surimi 30

3.3.2 Thí nghiệm 2: Ảnh hưởng của điều kiện rửa cá (số lần rửa và thời gian rửa) đến tính chất hóa lý của surimi 32

3.3.3 Khảo sát ảnh hưởng của NaCl và Cryoprotectant đến chất lượng surimi 34

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 36

4.1 Tác động của nồng độ muối NaCl trong nước rửa đến chất lượng surimi từ thịt dè cá tra 36

4.2 Ảnh hưởng của điều kiện rửa đến chất lượng của surimi từ thịt dè cá tra 38

4.3 Ảnh hưởng của tỷ lệ NaCl và Cryoprotectant đến chất lượng của surimi từ thịt dè cá tra 40

Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 42

Trang 8

5.1 KẾT LUẬN 42

5.2 ĐỀ NGHỊ 42

PHỤ LỤC 1 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH x

PHỤ LỤC 2 KẾT QUẢ THỐNG KÊ xiv

Trang 9

DANH SÁCH HÌNH

Hình 1: Surimi 2

Hình 2 : Thanh giả cua từ surimi 2

Hình 3: Chả cá từ surimi 3

Hình 4 :Sơ đồ quy trình chế biến surimi 6

Hình 5 :Cá tra (Pangasius hypophthalmus) 10

Hình 2 Mối quan hệ giữa chỉ số tê cứng và thời gian của cá tra 15

Hình 6: Ảnh hưởng của pH lên khả năng giữ nước của thịt cá 19

Hình 7: Sơ đồ quy trình chế biến surimi từ thịt vụn cá tra lạnh đông 29

Hình 8: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 31

Hình 9: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 33

Hình 10: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3 35

Hình 10: Đồ thị tương quan số lần rửa và thời gian rửa đến khả năng giữ nước của khối paste từ thịt dè cá tra 39

Hình 11: Thiết bị sấy ẩm xi

Hình 12: Thiết bị phân tích béo xii

Hình 13: Thiết bị đo cấu trúc Texture Analyser TA-TX2i xiii

Hình 14: Sơ đồ máy xay xiii

Trang 10

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 1 Tỉ lệ các phần thu được so với cá nguyên con 7

Bảng 2: Thành phần hóa học của thịt cá tra 10

Bảng 3: Tỷ lệ phần trăm khối lượng của cá tra 13

Bảng 4: Tiêu chuẩn của muối trong chế biến 22

Bảng 5 Chỉ tiêu và phương pháp phân tích 30

Bảng 6: Kết quả thống kê ảnh hưởng nồng độ muối đến ẩm, WHC, pH của sản phẩm 36

Bảng 7: Kết quả thống kê ảnh hưởng nồng độ muối đến Lipid_cbK, protein của sản phẩm 37

Bảng 8: Kết quả thống kê ảnh hưởng điều kiện khuấy đến sự thay đổi pH của surimi 38

Bảng 9: Kết quả thống kê ảnh hưởng số lần rửa và số phút khuấy đến hàm lượng lipid(CBK) của sản phẩm 39

Bảng 10: Ảnh hưởng tỷ lệ NaCl và Cryoprotectant đến sự thay đổi đặc tính cấu trúc của surimi lạnh đông 41

Trang 11

CHƯƠNG 1 ĐẶT VẤN ĐỀ

1.1 Tổng quan

Hiện nay, cá tra 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 và là một trong những

loài cá có giá trị xuất khẩu cao Tuy nhiên, trong dây chuyền sản xuất fillet cá tra lạnh

đông, lượng cá vụn là phế liệu của quá trình xử lý sơ bộ thịt cá, sửa phi-lê (fillet) ,

chiếm đến 10% khối lượng cá nguyên liệu Tận dụng lượng cá vụn này không những

làm tăng hiệu quả kinh tế mà còn góp phần khép kín quy trình sản xuất, giảm phế liệu

gây ô nhiễm môi trường

Surimi là một loại thực phẩm truyền thống có nguồn gốc từ cá của các nước Châu Á

như Nhật Bản, Trung Quốc Đây là sản phẩm chứa nguồn đạm cao, có thể cung cấp

cho nhu cầu đa dạng sản phẩm của con người Hiện nay, công nghệ sản xuất surimi

đang được chú trọng và phát triển rất nhanh làm cho sản lượng surimi cũng ngày càng

tăng lên và kéo theo những sản phẩm chế biến từ surimi ngày càng phong phú, đa

dạng như: giả tôm, giả cua, chạo đáp ứng được nhu cầu thị hiếu của người tiêu dùng

Tuy nhiên, sản phẩm surimi hiện nay ở Việt Nam có sản lượng cũng như chất lượng

còn quá khiêm tốn Nguyên liệu chỉ là cá tạp chứ ít khi được chọn lọc để có quy trình

chế biến riêng Vì thế, việc nghiên cứu để tận dụng có kết quả phần phụ phẩm từ cá tra

xuất khẩu như dè cá để sản xuất được surimi có chất lượng cao là một giải pháp tối ưu

để nâng cao giá trị xuất khẩu của surimi, đồng thời tin chắc rằng sẽ chiếm lĩnh được

thị trường trong nước và xuất khẩu với các sản phẩm đa dạng phát triển từ surimi vì

đáp ứng được nhu cầu cấp bách về thực phẩm thay thế hiện nay trong tình trạng dịch

cúm đang phát triển

Surimi chắc chắn sẽ là nhu cầu tiềm năng trong tương lai và sản phẩm này sẽ là một

trong những mặt hàng thủy sản xuất khẩu mạnh sang nhiều nước và đem lại nguồn

ngoại tệ không nhỏ

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chủ yếu của đề tài là nghiên cứu biện pháp cải thiện khả năng giữ nước và

ổn định cấu trúc của surimi từ dè cá tra trong thời gian bảo quản lạnh đông

Từ mục tiêu nghiên cứu trên, đề tài tiến hành khảo sát các nội dung sau:

 Ảnh hưởng của quá trình rửa có bổ sung NaCl đến chất lượng surimi

 Ảnh hưởng của Cryoprotectant đến khả năng giữ nước của surimi cá tra trong

thời gian bảo quản lạnh đông

Trang 12

CHƯƠNG 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU

2.1 Giới thiệu về surimi

2.1.1 Định nghĩa surimi

Surimi là một từ của Nhật Bản để chỉ những sản phẩm thịt của cá đã được tách xương,

xay nhuyễn, rửa bằng nước và phối trộn với các chất chống biến tính do đông lạnh

(Cryoprotectant) để có thể bảo quản được lâu ở nhiệt độ đông lạnh Surimi là một

dạng bán thành phẩm quy tụ được các ưu điểm mà không các sản phẩm nào có được,

đó là: có hàm lượng chất béo thấp, hàm lượng protein cao, sự thiếu vắng hoàn toàn

của cholestorol và glucid, cơ thể con người dễ hấp thụ, có độ đông kết cao tạo cho sản

phẩm đàn hồi tương tự các loại trai, sò, cua, tôm… Nhờ đó surimi được sử dụng để

sản xuất các sản phẩm: Kamaboko, Chikuwa, mô phỏng hải sản rất được ưu thích trên

thế giới (Lê Văn Việt Mẫn, 2010)

Trang 13

Hình 3: Chả cá từ surimi

Nguồn:http://tintuc.xalo.vn/00695745864/xuat_sang_han_quoc_hon_1_000_tan_cha_ca_surimi.html

2.1.2 Lịch sử phát triển của surimi

Kỹ nghệ về surimi ngày nay chỉ gói gọn trong 1 block surimi nhưng nó là cả một lịch

sử về nghệ thuật thủ công chế biến thực phẩm và sự phát triển của nó để thỏa mãn nhu

cầu ẩm thực của con người

Surimi được biết từ rất lâu đời ở các nước Châu Á, nhưng trong các ghi nhận lại tìm

thấy ở Nhật vào năm 1100 khi người Nhật phát hiện rằng xoay nhuyễn thịt cá, rửa và

sau đó nấu chín sẽ tạo nên độ dai tự nhiên cho thịt cá Nếu được đem trộn với các gia

vị và hấp thì sẽ tạo ra bánh chả cá (kamaboko) như là một sản phẩm tự nhiên

Mãi đến năm 1959, công nghiệp surimi bắt đầu phát triển khi một nhóm khoa học gia

Nhật tình cờ tìm ra chất "bảo vệ thịt cá trong đông lạnh" (cryoprotectant) Ðiều này

giúp bảo quản surimi không bị biến chất trong quá trình trữ lạnh được gọi là surimi

đông lạnh Thời đó, Surimi đông lạnh được xem là một sản phẩm thủy sản hoàn toàn

mới, và được đánh giá là một bán thành phẩm của sản phẩm thủy sản có độ đông kết

cao Sau đó, surimi đã được phát triển rộng khắp và nổi tiếng ở Mỹ vào những năm

1970 và ở Châu Âu khoảng vào năm 1980 Từ đó, bạn có thể tìm thấy surimi ở bất cứ

các siêu thị nào quanh bạn

Ngày nay “Surimi” đã được sản xuất ở nhiều nước trên thế giới Và đã trở thành tên

gọi chung cho các sản phẩm thịt cá xay đông lạnh

Cách làm surimi thời nay cũng tương tự như thời xưa, nhưng nhờ công nghệ hiện đại,

quá trình lọc rửa tinh vi hơn nhằm nâng cao hàm lượng protein, đặc biệt là

actomyosin, nhờ đó có thể tạo ra surimi có độ dai, độ đàn hồi rất tốt, đây là một chỉ

tiêu chất lượng hàng đầu của surimi

Khoa học kỹ thuật ngày càng phát triển, nhu cầu của con người ngày càng cao nên

công nghệ chế biến surimi cũng dần phát triển Một số nước đã tận dụng đặt xưởng

Trang 14

chế biến phụ phẩm cá ngay trên những con tàu viễn dương để thu được hiệu suất cao

hơn và chất lượng surimi cũng ở mức cao nhất

Với một quy mô lớn, lịch sử của ngành công nghiệp sản xuất surimi bắt đầu từ công

nghiệp chế biến cá ở Nhật Bản Tuy nhiên, với sự phát triển sớm đã mở rộng ngành

công nghiệp này sang Mỹ, Hàn Quốc và Châu Âu

Các nước sản xuất surimi ngày nay như: Mỹ, Thái Lan, Nhật Bản, Trung Quốc, Việt

Nam, Ấn Độ, Malaixia, Inđônêxia, Mianma, Áchentina, Chile, Pêru, Pháp…

Cho đến nay, khoảng 2 triệu đến 3 triệu tấn cá trên toàn thế giới (chiếm 2% đến 3%

sản lượng thủy sản cung cấp) được sử dụng làm nguyên liệu chế biến surimi Hoa Kỳ

và Nhật Bản là những nhà sản xuất surimi lớn nhất trong khi Thái Lan nhập khẩu khá

nhiều Sản lượng surimi của Trung Quốc cũng khá lớn còn Việt Nam, Chile, Pháp và

Malaysia là các nhà sản xuất mới nổi

Sản phẩm từ surimi bùng nổ ở Mỹ, nếu năm 1979, tiêu thụ khoảng 1000 tấn, thì 4 năm

sau đó, đã lên đến khoảng 13000 tấn Kể từ năm 1989, Mỹ hàng năm sản xuất surimi

đã đạt khoảng 150000 - 200000 tấn so với sản xuất surimi thế giới trong 10 năm qua,

mà trải dài giữa 420000 và 580000 tấn

Các doanh nhân Mỹ sốt ruột, họ đã bắt đầu nhảy vào cuộc để hạn chế lệ thuộc việc

nhập khẩu surimi từ Nhật Cũng nên nhớ rằng, surimi được xem là sản phẩm "gia tăng

giá trị” (value-added), chứ không đơn giản như tôm đông lạnh, tôm luộc xuất khẩu

Theo thống kê mới nhất của FAO, sản lượng surimi trên thế giới năm 2004 đạt khoảng

860000 -1150000 tấn

Sản lượng kamaboko của Nhật lên đến cả triệu tấn/năm, và lượng surimi xuất khẩu

khoảng 30000 - 40000tấn/năm Họ tạo ra một thị hiếu tiêu dùng đa dạng các sản phẩm

từ surimi trên khắp thế giới

Theo các chuyên gia ngành chế biến, nhiều loại cá của Việt Nam rất thích hợp cho

việc sản xuất surimi Hiện surimi được sản xuất bằng cá bò với sản lượng từ 50000

đến 70000 tấn/năm, và có khả năng đạt tới hàng trăm ngàn tấn nếu tiêu thụ đảm bảo

Công nghệ sản xuất surimi và các sản phẩm mô phỏng ở Việt Nam còn rất non trẻ về

mặt kỹ thuật, chủng loại mặt hàng, máy móc thiết bị Xí nghiệp sản xuất Surimi đầu

tiên của nước ta là Công ty xuất nhập khẩu thủy sản Bacifood – Bà Rịa Vũng Tàu

Nhưng mãi đến năm 1997 công ty mới đi vào sản xuất các mặt hàng giả tôm, cua từ

surimi cá mối xuất sang Nam Triều Tiên Bên cạnh đó, Công ty xuất nhập khẩu thủy

sản Cà Mau cũng đã bắt đầu sản xuất surimi từ năm 1995

Việc phát triển ngành công nghệ sản xuất surimi và các sản phẩm mô phỏng từ surimi

sẽ góp một phần không nhỏ vào chiến lược khai thác, sử dụng hiệu quả tài nguyên

Trang 15

biển, nâng cao khả năng thỏa mãn nhu cầu thực phẩm cho nhân dân Bên cạnh đó, đây

còn là nguồn thu ngoại tệ không nhỏ cho phát triển kinh tế đất nước (Park, 2005)

2.1.3 Nguyên liệu sản xuất surimi

Yêu cầu nguyên liệu cá để sản xuất surimi: các loài cá khác nhau khi được đưa vào

sản xuất sẽ cho ra surimi với chất lượng khác nhau, đặc biệt là sự khác nhau về màu

sắc và độ bền gel của surimi

Cá phải có lượng thịt trắng nhiều, lượng mỡ ít:

- Lượng protein trong thịt cá nhiều giúp cho cấu trúc mạng lưới gel có độ đàn

hồi tốt, nhưng nếu lượng mỡ trong thịt cá nhiều, các hạt mỡ phân tán ra, xen vào

giữa các protein thì liên kết mạng lưới sẽ kém bền

- Chất béo dễ bị ôi, ảnh hưởng đến màu sắc, mùi vị của sản phẩm Lượng chất

béo có trong nguyên liệu càng thấp thì càng tốt Tuy nhiên, hàm lượng mỡ trong cá

không có liên quan tuyến tính với độ đàn hồi của surimi do sự khác nhau về lượng

và chất của myosin của thịt cá

Độ tươi: cá cần phải tươi Trường hợp cá nguyên liệu bị ươn thối nghĩa là enzyme và

vi sinh vật hoạt động mạnh, gây ra mùi vị xấu cho sản phẩm Nếu bảo quản nguyên

liệu quá lâu và có hiện tượng làm cá bị mất nước, hay thủy phân làm ngắn mạch

protein thì sẽ làm giảm khả năng tạo gel

Các loại cá thường được dùng để sản xuất surimi: nguồn nguyên liệu chính để sản

xuất surimi rất đa dạng và phong phú, từ các loài cá có kích thước lớn đến các loài cá

có kích thước nhỏ Nhưng xu hướng chung là sản xuất surimi từ thịt cá trắng, kích

thước cá nhỏ, giá trị kinh tế thấp, có khả năng đông kết tốt và khai thác được quanh

năm, khi đó việc sản xuất surimi sẽ có ý nghĩa kinh tế cao hơn

- Cá nước mặn: có khoảng 60 loài cá biển có thể làm surimi được như cá ngừ

(tuna), cá thu (mackerel), cá sửu (croaker), cá mập (shark), Chủ yếu là nhóm cá

thuộc họ: Microopogon, Pseudosciaena, Arophyrys, Microstoruns spp., Bothidae

và Pleuronectidae

+ Những loài cá đã được sử dụng để sản xuất surimi là Alaska pollock (Theragra

charcogramma), Pacific whiting (Merhxius productus), Croaker (Argyrosomus

argentatus, Nibea niitsukurii), Lizafish (Sauida undosquanmis), Horse

mackerel(Trachurus japonicus)

+ Ở Việt Nam đã có những sản phẩm surimi từ cá mối, cá mắt kiếng, cá đổng, cá

bò Hiện nay, người ta đang nghiên cứu phát triển sản phẩm surimi từ cá basa

Trang 16

- Cá nước ngọt : rô phi (Tilapia), cá măng biển (milkfish - Chanos chanos)

Milkfish có khả năng tạo sản phẩm với cấu trúc gel cứng, còn cá rô phi có khả

năng tạo gel tốt hơn nhưng hiệu suất thu hồi lại thấp hơn

Phế liệu cá: cá vụn là phế liệu của quá trình xử lý sơ bộ thịt cá , sửa fillet Phần này

có thể chiếm đến 10% khối lượng cá nguyên liệu Tận dụng lượng cá vụn này không

những làm tăng hiệu quả kinh tế mà còn góp phần ghép kín quy trình sản xuất, giảm

lượng phế liệu gây ô nhiễm môi trường (Lê Văn Việt Mẫn et al., 2010)

2.1.4 Quy trình chế biến surimi

Hình 4 :Sơ đồ quy trình chế biến surimi

(Nguồn:Phan Thị Thanh Quế,2005)

Nguyên liệu

Ép định hình

Trữ đông Vào khuôn - Cấp đông

Khử nước Lọc

Phối trộn các phụ gia

Rửa Nghiền ép

Xử lý

Sản phẩm

Trang 17

2.1.5 Thuyết minh quy trình

i Nguyên liệu

Độ tươi của nguyên liệu cá rất quan trọng để đạt được hiệu quả chế biến cao nhất Ở

Nhật, sản phẩm Surimi trong các nhà máy có giá trị rất cao Mỗi loài phải được xử lý

dựa trên giá trị của nó Chất lượng nguyên liệu có ảnh hưởng rất lớn đến giá trị cảm

quan và tính chất hóa học của sản phẩm Cá tươi chế biến thích hợp hơn, tạo ra sản

phẩm ít màu và các liên kết của mô cơ hình thành gel tốt hơn Khi cá có hàm lượng

nước thấp và protein cao nghĩa là chu kỳ rửa ít pH thấp có xu hướng tạo gel bền hơn

nhưng nước dễ dàng tách ra trong quá trình chế biến Cá sau giai đoạn tê cứng, pH bắt

đầu tăng cao, khả năng giữ nước tốt và gel trở nên mềm

ii Xử lý

Cá tươi được đem đi cắt đầu, bỏ nội tạng, rửa Với sản phẩm surimi được chuẩn bị từ

thịt cá đã được phi lê sẳn sẽ cho sản phẩm có chất lượng ổn định hơn Tuy nhiên,

trong quá trình chuẩn bị thịt phi lê, hiệu suất thu hồi thịt sẽ giảm do một phần thịt còn

dính lại ở các phần xương Việc sử dụng thịt cá còn nguyên xương sẽ làm cho sản

phẩm surimi có chất lượng kém hơn Bởi vì trong quá trình ép lấy thịt cá dịch lỏng

trong các tế bào thần kinh, tủy và các thành phần còn sót lại trên xương như lá lách,

thận, ruột, dạ dày, rất giàu enzym gây biến tính protein, mặc dù quá trình rửa có thể

loại các enzym này nhưng không triệt để Bù lại hiệu suất thu hồi thịt trong trường

hợp này cao hơn

Bảng 1 Tỉ lệ các phần thu được so với cá nguyên con

Phần thịt đã được rửa 3 lần và

(Nguồn:Phan Thị Thanh Quế,2005)

(a): Thịt philê ở bên

(b): Thịt philê (phần được gọi là “J” cut)

(c): Đầu

(d): Xương giữa (phần phía sau)

(e): Xương giữa (phần phía trước)

iii Nghiền ép

Mục đích nghiền ép là tách xương, vảy, da bằng phương pháp cơ học Phần thịt được

ép xuyên qua các lỗ của trống nghiền có đường kính từ 3 - 4 mm Nguyên lý hoạt

Trang 18

động của máy nhờ vào lực ép của rulo trợ lực, lực căng của các dây cao su ép, dây cao

su sát vào trống nghiền Cá đi vào giữa dây cao su và trống nghiền bị ép mạnh, thịt cá

xuyên qua lỗ trống đi vào trong, còn xương, vảy, da không xuyên qua lỗ trống được

cuốn ra ngoài bị thanh gạt gạt rớt xuống Đối với thịt phi lê đem đi nghiền, hiệu suất

làm việc của máy rất cao Trong quá trình nghiền có các biến đổi vật lý và hóa học

xảy ra: cấu trúc thịt cá bị phá vỡ hoàn toàn, nhiệt độ gia tăng trong quá trình nghiền

làm cho protein bị biến tính một phần

iv Tiến trình rửa

Chu kỳ rửa của cá với nước là giai đoạn quan trọng của tiến trình sản xuất surimi Rửa

cá nhằm loại bỏ:

 Sự hòa tan của mô cơ protein sarcoplasmic (protein chất cơ) vào trong nước mà

những chất đó ngăn cản quá trình hình thành gel

Rửa sẽ làm cho nồng độ actin và myosin tăng, giúp gel hình thành tốt

Tỉ lệ nước rửa với cá khoảng 3:1 hoặc 4:1 sẽ cho kết quả cao, nhiệt độ nước rửa

thường khoảng 0 - 5C để ngăn chặn sự biến tính của protein Quá trình rửa được lặp

lại 2 - 3 lần

Đối với cá nạc vấn đề màu, mùi có thể bị giảm nhẹ nhưng không đáng kể bởi vì các

thao tác rửa được thực hiện rất nhanh Trong cá khoảng 2/3 chất khô của thịt được cấu

thành từ những sợi tơ cơ có tính chất, chức năng rất tốt Phần còn lại chứa các thành

phần máu, lipid và các protein chất cơ khác là thành phần bất lợi đối với quá trình sản

xuất surimi, các thành phần này cũng được loại ra khỏi cá một ít Chính những đặc

điểm này cá nạc có thể rửa 1 - 2 lần là được

Đối với các loại cá có chứa nhiều lipid, trong quá trình rửa lipid dễ bị thủy phân Chất

béo của cá đa số là chất béo chưa bão hòa dễ bị oxy hóa tạo nên màu và mùi khó chịu,

cần phải loại ra trong quá trình sản xuất Ở lần rửa thứ nhất người ta dùng nước rửa là

dung dịch NaHCO3 0,5% nhằm tẩy màu và mùi thịt cá Ở lần rửa sau cùng dùng nước

muối nồng độ 0,1 - 0,3% để rửa nhằm dễ dàng cho việc ép khô nước sau này

Trang 19

Chất lượng nước rửa rất quan trọng như khi pH cao sẽ làm tăng khả năng giữ nước

Nước cứng với sự hiện diện của ion Ca2+, Mg2+, Fe3+ sẽ ảnh hưởng đến cấu trúc và

màu sắc của sản phẩm

v Lọc

Tiến trình này có thể thực hiện trước hoặc sau khi khử nước Việc chọn lựa phương

pháp lọc dựa vào số lượng nước chứa trong cá sau khi khử nước Khi lượng nước

trong cá thấp quá trình lọc diễn ra chậm và khó khăn Mục đích của quá trình lọc là

loại bỏ xương, da và những phần mô cơ màu đen gây ảnh hưởng đến chất lượng sản

phẩm

vi Khử nước (ép tách nước)

Việc khử nước làm giảm hàm lượng nước của thịt cá còn khoảng 80 ÷ 85% so với

trọng lượng ướt Phương pháp cổ truyền là dùng máy ép trục vít Ngoài ra, người ta

còn sử dụng máy ly tâm quay với tốc độ cao để tách nước Trong quá trình ép tách

nước một phần những chất có khả năng hòa tan trong nước (protein, khoáng…) sẽ bị

thất thoát

Việc khử nước và lọc là giai đoạn kết thúc của tiến trình sản xuất surimi truyền thống

vii Phối trộn phụ gia

Thêm các chất phụ gia như đường, sorbitol, polyphosphate để nâng cao chất lượng

cảm quan cho sản phẩm, tạo sự đồng nhất giữa thịt cá và gia vị để chuẩn bị cho giai

đoạn định hình

Trong quá trình phối trộn có sự gia tăng nhiệt độ Vì vậy cần phải bổ sung nước đá

xay nhuyễn hoặc nước lạnh vào nhằm làm giảm nhiệt độ sản phẩm Nhiệt độ thấp làm

cho cấu trúc thịt cá co lại và sản phẩm dai hơn

viii Cấp đông

Nhằm mục đích kéo dài thời gian bảo quản từ 6 - 12 tháng Nhiệt độ cấp đông khoảng

-40C, sau cho tâm sản phẩm đạt nhiệt độ -15C trong khoảng thời gian 4 - 5 giờ Quá

trình bảo quản và vận chuyển surimi phải được duy trì ở trạng thái lạnh, nhiệt độ

khoảng -25C (Phan Thị Thanh Quế, 2005)

2.2 Giới thiệu về cá tra

2.2.1 Tổng quan cá tra

Cá tra (Pangasius hypophthalmus) chủ yếu được nuôi tại các tỉnh đồng bằng sông Cửu

Long do có sự thuận lợi về dòng chảy của nguồn nước sông Cửu Long với hai nhánh

chính là sông Tiền và sông Hậu Đồng thời cũng có nhiều yếu tố thuận lợi về nguồn thức

ăn, nguồn giống tự nhiên cung cấp cho nghề nuôi cá đã được tích lũy qua nhiều năm

Trang 20

Hình 5 :Cá tra (Pangasius hypophthalmus)

Nguồn:http://www.vietlinh.com.vn/kithuat/ca/basantra/basa.htm

Cá tra là một trong 21 loài cá thuộc bộ Siluriformes, họ Pangasiidae Cá tra thích nghi

với nhiều điều kiện sống và các chế độ ăn khác nhau, sinh trưởng nhanh Người ta

nuôi cá tra từ cá con (cá bột) trong điều kiện sinh sản tự nhiên được vớt lên từ sông

Tiền và sông Hậu hoặc nhân giống nhân tạo Thịt cá có chất lượng tốt được thị trường

trong và ngoài nước chấp nhận

2.2.2 Thành phần hóa học cá tra

Tuỳ thuộc vào độ tuổi, môi trường mùa vụ mà thành phần hoá học của cá tra cũng khác

nhau Sự khác nhau về thành phần hoá học của cá tra làm ảnh hưởng đến cách chế

biến, giá trị dinh dưỡng và mùi vị của sản phẩm

Bảng 2: Thành phần hóa học của thịt cá tra

(Nguồn: Nguyễn Văn Mười và Trần Thanh Trúc, 2006)

Giá trị dinh dưỡng của cá chủ yếu dựa vào thành phần hóa học và khả năng sinh

nhiệt của protid, lipid,… Đặc điểm nổi bật của cá nước ta hầu hết là cá gầy nên lipid thấp

nhưng hàm lượng protein cao Cá còn là thực phẩm dễ tiêu hóa và chứa ít

cholesterol góp phần giảm bớt lượng cholesterol trong máu, ngăn ngừa bệnh xơ vữa

động mạch Theo thống kê thì trong khẩu phần ăn hàng ngày có trên 20% lượng đạm

Trang 21

- Chất khoáng: 1 - 2%

Theo một số tài liệu khoa học, đối với cá nước ngọt nói chung và cá tra nói riêng thì

hàm lượng protein cao Giá trị dinh dưỡng ở thịt cá không chỉ là hàm lượng protein

mà còn thể hiện ở hàm lượng và tỷ lệ cân đối của các acid amin không thay thế:

lysine, triptophan, phenylalanin, methionine, tyrosine, leucine, isoleucine và valine

2.2.3 Protein của thịt cá

Thịt cá được cấu tạo từ những sợi cơ liên kết với nhau thành từng bó và những bó này

được bao bọc xung quanh bằng một màng mõng, mềm, xốp gọi là đốt cơ Sợi có có

cấu trúc phức tạp, gồm nhiều sợi protein liên kết với nhau, những sợi protein đó gọi là

tơ cơ

Các sợi cơ được bao bọc bằng vỏ sợi cơ, là một màng mỏng trong suốt do dịch cơ tạo

thành Dịch cơ bao gồm albumin, myosin A và B, globulin X, myoglobulin, lipid và

các muối vô cơ Thành phần tơ cơ bao gồm actin và actomyosin nhưng chủ yếu là

myosin dạng gen không hòa tan chứa khoảng 80% nước Còn vỏ sợi cơ thì có chủ yếu

là collagen và elastin tạo cho thịt cá có tính đàn hồi dẽo và nhớt

Độ vững chắc của thịt cá không chỉ do màng cơ quyết định mà là do mối quan hệ

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

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

hợp giữa chúng

Protein là thành phần quan trọng trong thịt cá, chiếm 70 - 80% thành phần chất khô

Bao gồm các chất cơ hòa tan (tương cơ, muscle plasma), chất cơ bản và các chất hòa

tan từ thịt cá

ix Chất cơ hòa tan

Chất cơ hòa tan gồm có myosin, myogen, myoalbumin, nucleoprotein, myoglobin,

globulin X, soluble myogenfibrin,…

+ Myosin là protein hình cầu, chiếm 40 - 45 % protein cơ thịt Đông đặc ở nhiệt độ 45

- 50C biến thành soluble myogenfibrin không tan, điểm đẳng điện khoảng 5 - 6

+ Myogen đông đặc ở nhiệt độ 55 - 60C Lượng myogen chiếm gần 50% lượng

protein của chất cơ hòa tan

+ Soluble myogenfibrin là protein dễ tan

+ Myoprotein là loại protein không có tính đông đặc, điểm đẳng điện khoảng 4,7 và

tính chất của nó cũng chưa được biết rõ

+ Actin tồn tại ở 2 dạng hình cầu G-Actin và hình sợi F-Actin Hai dạng này chuyển

hóa lẫn nhau

Trang 22

x Chất cơ bản

Là thành phần chủ yếu trong tổ chức liên kết của cơ thịt Chúng thuộc loại protein

khung, chủ yếu là colagen, elastin và một số chất khác Hàm lượng protein loại này

nhiều hay ít có ảnh hưởng trực tiếp đến giá trị dinh dưỡng và độ mềm mại của cơ thịt

Protein của chất cơ bản chiếm khoảng 3 - 15 % tổng lượng protein của thịt cá

xi Chất hòa tan từ thịt cá

Là những chất mà khi ta ngâm cá vào nước ấm hay nước nóng chúng sẽ ngấm ra từ cơ

thịt cá và hòa tan vào nước Hàm lượng chất hòa tan nhìn chung hầu hết các loài cá từ

2 - 3% Trong đó 1/3 là các chất hữu cơ phần còn lại là các chất vô cơ Các chất này

không ảnh hưởng nhiều đến giá trị dinh dưỡng của sản phẩm nhưng ảnh hưởng tới

mùi vị sản phẩm, quyết định đến mùi vị đặt trưng của sản phẩm và tăng khả năng tiêu

hóa

Chất hòa tan dễ bị thối rữa do tác dụng của vi sinh vật, giảm khả năng bảo quản

nguyên liệu Tốc độ phân giải nguyên liệu nhanh hay chậm tùy thuộc vào các thành

phần này Các chất hòa tan được chia làm 3 loại lớn:

+ Chất hữu cơ có đạm: là các dẫn xuất của guanidin như acid creatinic, creatinin,…

Các hợp chất thiazol như histidin, carnosin, anserin,… Các loại kiềm trimethylamin

như trimethylaminoxyt, betain,… Các acid amin tự do như alanin, prolin, tyrosin…

+ Chất hữu cơ không có đạm: bao gồm các chất béo trung tính, phospholipid,

cholesterol, glycogen, acid lactic, glucoza, …

+ Chất vô cơ: chủ yếu gồm các acid phosphoric, kali, natri, canxi, magie,… phần lớn

ở dạng clorua hóa

2.2.4 Chất béo của thịt cá

Thành phần chủ yếu của dầu cá là glycin và chất không xà phòng hóa Dầu lấy từ cá

còn tươi có màu vàng nhạt hoặc không màu Dầu cá có nhiều chất béo không bão hòa

chiếm 84% Dầu cá dễ bị oxy hóa sinh ra các chất như aldehyde, keton,… gây ra mùi

khó chịu

Loại acid béo gồm mạch thẳng có 1 gốc cacboxyl chuỗi dài từ 12 - 26 C và có một số

đến 28 C, trong đó chủ yếu là acid béo không no Loại 14 - 16 C rất ít, 18 - 20 C

không bão hòa rất nhiều Đặc biệt loại 18 C không bão hòa, 22 - 26 C không bão hòa

cao độ cũng nhiều

Trong mỡ cá có chứa các sterol, các vitamin đặc biệt là nhóm A, D vì vậy dầu cá rất

có giá trị trong dược phẩm và là nguồn thực phẩm có giá trị năng lượng và giá trị sinh

học cao Trong quá trình bảo quản chế biến, dầu cá cũng bị biến màu từ màu đỏ sang

Trang 23

màu thẫm Chất béo bị ôi tạo thành lớp mỏng giống như khối thịt nhờn, nhớt có màu

sắt gỉ Nhiệt độ thường chúng tồn tại ở dạng lỏng, ở nhiệt độ thấp thì đông đặc lại

2.2.5 Chất khoáng

Thịt cá chứa hầu hết các chất khoáng đa lượng và vi lượng như: K, Na, Ca, Mg, Cu,

Fe, I, S,… Hàm lượng khoáng trong các loại cá khác nhau thì khác nhau Nói chung

thịt cá màu đỏ sẫm giàu nguyên tố vi lượng và kim loại hơn thịt cá trắng Ví dụ: Fe

trong thịt cá biển nhiều hơn cá nước ngọt

Iod ở cá ít hơn động vật không xương sống, nhưng hàm lượng iod ở cá lớn hơn từ

10 - 15 lần động vật máu nóng (từ 5 - 10mg/kg cá) Thịt cá nhiều mỡ thì hàm lượng

iod có xu thế cao hơn Tỉ lệ thành phần các nguyên tố chính trong 100g cá như sau: S

100 - 300mg, Mg 20 - 40mg, Ca 20 - 25mg, P 100 - 400mg, K 60 - 250mg, Fe 0,4 –

5mg, Na 30 - 150mg, I 0,5 - 1mg, Cl 100mg và có vết của đồng (Cu)

2.2.6 Vitamin

Thịt cá chứa hầu hết các vitamin như trong thịt động vật máu nóng Đáng chú ý nhất

là dầu cá chứa nhiều các vitamin A và D Vitamin A được tích lũy chủ yếu từ nội

tạng, gan, não, tim, trứng với hàm lượng từ 150 - 4500UI/100g thịt cá (1 UI xấp xỉ

0,344g aceroftol), ở cá thu thì nhiều trong dầu cá (hàm lượng từ 200 - 4700UI/100g

thịt cá), ở cá ngừ nhiều hơn cá chày, ở cá chày nhiều hơn cá thu

2.2.7 Nguồn phụ phẩm từ quá trình chế biến cá tra

Tỷ lệ thành phần phần trăm theo khối lượng của cá tra được xác định theo bảng sau:

Bảng 3: Tỷ lệ phần trăm khối lượng của cá tra

(Nguồn: Sở Khoa học và công nghệ tỉnh An Giang, cập nhật ngày 21.11.2006)

Tỷ lệ fillet cá chỉ chiếm tối đa là 40% khối lượng cá, phần còn lại sẽ là phế liệu Đồng

bằng sông Cửu Long có trên 80 nhà máy chế biến thủy sản, mỗi năm sử dụng trên 1

triệu tấn cá nguyên liệu cho ra khoảng 700000 tấn phụ phẩm Chính vì vậy, lượng

phế liệu sau khi fillet cá là rất lớn Vấn đề đặt ra là phải tìm các biện pháp để tận dụng

phế liệu này sản xuất các sản phẩm hữu ích Điều đó không chỉ tăng hiệu quả sản xuất

mà còn giảm nhẹ việc xử lý chất thải, tránh lãng phí nguyên liệu

Hiện nay trên thị trường đã có các nghiên cứu để tận dụng phế liệu như sau:

Trang 24

 Từ xương cá sản xuất bột cá

 Gan cá sản xuất dầu cá y học

 Da cá, xương cá sản xuất gelatin

 Mỡ bụng, mỡ lá sản xuất dầu cá, magarine

 Sản xuất enzyme từ nội tạng

(Lê Văn Việt Mẫn et al, 2010)

2.2.8 Khả năng sử dụng của vụn cá tra

Cá vụn là phế liệu của quá trình xử lý sơ bộ thịt cá, sửa fillet , chiếm đến 10% khối

lượng cá nguyên liệu Tuy nhiên, hiện nay các nhà máy chưa sử dụng tối đa nguồn

nguyên liệu này mà họ chỉ đem bán cho các thương lái với giá thấp Nếu tận dụng

lượng cá vụn này không những làm tăng hiệu quả kinh tế, mà còn góp phần khép kín quy

trình sản xuất, giảm phế liệu gây ô nhiễm môi trường

Ngoài ra, do thuế hiện nay quá cao nên fillet cá da trơn hiện không còn bán được ở Mỹ

nhiều như trước, nên việc sử dụng phụ phẩm từ cá tra để chế biến các mặt hàng giá trị

gia tăng là mục tiêu của nhiều nhà đầu tư hiện nay Theo các doanh nghiệp, các sản

phẩm giá trị gia tăng này không nằm trong diện bị áp thuế chống bán phá giá, hơn nữa

mang lại lợi nhuận cao hơn so với xuất khẩu sản phẩm cá fillet đông lạnh, trong khi

chi phí chế biến chỉ tăng thêm 15% tính trên giá thành nguyên liệu Đây sẽ là một

“kiểu bơi” mới của cá da trơn ra thị trường thế giới

Khi phân tích thành phần hóa học cơ bản, các nhà khoa học nhận thấy, so với cá

fillet, vụn cá tra có hàm lượng protein thấp và hàm lượng béo cao hơn hẳn Do đó, họ

đã chọn hướng sử dụng hiệu quả nhất loại nguyên liệu này là phân tách lipid dùng

cho công nghiệp dầu béo, phần protein còn lại được dùng để sản xuất surimi, paste

cá,… Qua đó sẽ giúp nâng cao giá trị sử dụng của vụn cá

Tuy nhiên, do đặc tính cơ thịt lỏng lẻo của cá tra, cùng với tỷ lệ thịt đỏ nhiều và

phần vụn cá lại có mỡ cao, điều này ảnh hưởng rất lớn đến khả năng liên kết, giữ nước

và hình thành khối paste có cấu trúc ổn định Chính vì thế, nghiên cứu duy trì cấu trúc

của khối paste cần phải được quan tâm, ngay từ việc xác định các yếu tố ảnh hưởng

đến cấu trúc của cơ thịt cá, từ đó đề ra biện pháp cải thiện

2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng tạo gel của surimi

2.3.1 Những biến đổi ở cá tươi nguyên liệu

Trong quá trình bảo quản, những biến đổi đầu tiên của cá về cảm quan liên quan đến

biểu hiện bên ngoài và kết cấu Vị đặc trưng của các loài cá thường thể hiện rõ ở vài

ngày đầu của quá trình bảo quản bằng nước đá

Trang 25

Biến đổi nghiêm trọng nhất là sự bắt đầu mạnh mẽ của quá trình tê cứng Ngay sau khi

chết, cơ thịt cá duỗi hoàn toàn và kết cấu mềm mại, đàn hồi thường chỉ kéo dài trong

vài giờ, sau đó cơ sẽ co lại Khi cơ trở nên cứng, toàn bộ cơ thể cá khó uốn cong thì

lúc này cá đang ở trạng thái tê cứng Trạng thái này thường kéo dài trong một ngày

hoặc kéo dài hơn, sau đó hiện tượng tê cứng kết thúc

Khi kết thúc hiện tượng tê cứng, cơ duỗi ra và trở nên mềm mại nhưng không còn đàn

hồi như tình trạng trước khi tê cứng Thời gian của quá trình tê cứng và quá trình mềm

hoá sau tê cứng thường khác nhau tuỳ theo loài cá và chịu ảnh hưởng của các yếu tố

như nhiệt độ, phương pháp xử lý cá, kích cỡ và điều kiện vật lý của cá

Mối quan hệ giữa chỉ số tê cứng và thời gian tê cứng của cá tra thể hiện ở đồ thị sau:

Hình 2 Mối quan hệ giữa chỉ số tê cứng và thời gian của cá tra

(Nguồn: Trân Doãn Sơn và cộng sự, 2008)

Cá mất từ 8 đến 11 giờ kể từ khi chết để chuyển từ giai đoạn trước tê cứng sang giai

đoạn tê cứng toàn phần Sau khoảng thời gian này, cá chuyển sang giai đoạn mềm

hóa

2.3.2 Những biến đổi chất lượng

Có thể phát hiện và chia các kiểu ươn hỏng đặc trưng của cá bảo quản bằng nước đá

theo 4 giai đoạn (pha) như sau:

- Giai đoạn (pha) 1: Cá rất tươi và có vị ngon, ngọt, mùi như rong biển Vị tanh rất

nhẹ của kim loại

- Giai đoạn (pha) 2: Mất mùi và vị đặc trưng pH của thịt cá trở nên trung tính nhưng

không có mùi lạ Cấu trúc cơ thịt vẫn còn tốt

- Giai đoạn (pha) 3: Có dấu hiệu ươn hỏng

- Giai đoạn (pha) 4: Đặc trưng của cá có thể là sự ươn hỏng và phân hủy (thối rữa)

Trang 26

2.3.3 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)

i 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 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 (2000) nghiên cứu về protein chất cơ của thịt heo đã chỉ ra rằng

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

ii 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 (Li-Chan et al., 1987)

Protein tơ cơ bao gồm myosin, actin, actomyosin, tropomyosine, troponin,…trong đó

myosin chiếm khoảng 55% (Nguyễn Văn Mười, 2006)

iii 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 H PO Quá

Trang 27

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, 1979) 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)

iv Actin

Actin chiếm 22% protein tơ cơ (Yates và Greaser, 1983) 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 actin dạng sợi (F-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)

v 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, tuỳ thuộc vào thành phần

và sự liên kết của các tế bào và các sợi 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

2.3.4 Sự thành lập cấu trúc gel của protein cơ

Gel protein đóng vai trò quan trọng quyết định cấu trúc và giá trị cảm quan của sản

phẩm Sự hình thành gel phụ thuộc vào nhiều yếu tố: nồng độ protein, pH, nhiệt độ,

lực liên kết ion (Totosaus et al., 2002) Có nhiều cách thành lập gel protein, trong đó

gia nhiệt là phương pháp phổ biến nhất

Khi gia nhiệt, các cấu trúc bậc cao bị phá hủy, liên kết giữa các phân tử bị đứt, mạch

peptide bị giãn ra, các nhóm trước đây ẩn bên trong nay xuất hiện ra ngoài Các mạch

polypeptide đã bị duỗi ra trở nên gần nhau, tiếp xúc với nhau và liên kết lại với nhau

(Lê Ngọc Tú, 2002) Các phân tử tương tác với nhau có thể là tương tác giữa protein

với nước, protein với béo và protein với protein (Acton và Dick, 1989) Những tương

tác này bao gồm liên kết hydro (Eldridge và Ferry, 1954), liên kết disulfide (Huggins

et al., 1951) hoặc liên kết peptide (Bello, 1965) Ngoài ra, có thể bao gồm cả liên kết

tĩnh điện và liên kết kỵ nước (Wolf và Tamura, 1969)

Trang 28

Ferry (1948) đã đưa ra lý thuyết cho quá trình hình thành gel protein Trước tiên các

phân tử protein duỗi ra, tách ra dưới tác dụng của nhiệt độ hoặc tác nhân khác Tiếp

theo, các phân tử sắp xếp, kết hợp lại hình thành hệ gel Tốc độ của bước thứ hai luôn

chậm hơn bước thứ nhất do các phân tử protein sau khi duỗi ra cần phải có thời gian

đủ để tập hợp, sắp xếp lại và hình thành gel (Kinsella et al., 1994)

Trong ba loại protein cơ, protein tơ cơ đóng vai trò quan trọng nhất cho việc hình

thành và phát triển hệ gel trong sản phẩm gia nhiệt (Smith, 1988), có ảnh hưởng đến

cấu trúc, tính đàn hồi, độ rỉ dịch và sự ổn định của hệ nhũ tương chất béo trong quá

trình chế biến sản phẩm (Xiong, 1997)

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

Hệ gel protein là kết quả của quá trình tương tác giữa protein với môi trường xung

quanh Sự tương tác chính bao gồm tương tác giữa protein - nước, protein - lipid và

protein - protein (Action và Dick, 1989) Các tương tác này chịu ảnh hưởng bởi nhiều

yếu tố làm thay đổi tính chất và đặc tính hệ gel (Totosaus et al., 2002)

vi Loại và nồng độ protein

Chất lượng protein tơ cơ đặc biệt là thành phần actin và myosin đóng vai trò quan

trọng trong cấu trúc gel protein (Barbut, 2001; Smith, 2001) Myosin và actin chứa

lượng cao các acid, bazơ và các amino acid phân cực (Whiting, 1988) Đặc tính này

giúp phân tử protein có khả năng liên kết với nước và giữ nước, tăng độ bền mong

muốn cho hệ gel Mặt khác, sự khác nhau của protein từ các mô cơ khác nhau cũng

cho độ bền gel khác nhau Myosin lấy từ thịt ức gà cho hệ gel bền hơn so với thịt từ

đùi gà (Morita et al., 1987)

Nồng độ protein là nhân tố chính quyết định tính dễ vỡ và khả năng giữ nước của gel

protein (Hongsprabhas và Barbut, 1997) Ở nồng độ protein quá nhỏ, cấu trúc mạng

không gian ba chiều không thể thành lập (Ferry, 1948)

vii Nhiệt độ

Nhiệt độ là một trong những yếu tố ảnh hưởng quan trọng đến hệ gel bởi vì nhiệt độ là

tác nhân chính làm phân tử protein duỗi thẳng ra (Totosau et al., 2002) Sự tăng các

nhóm kỵ nước ở bề mặt sẽ dẫn theo sự giảm nhiệt độ ở giai đoạn hai của quá trình tạo

gel Ở nhiệt độ thấp (tốc độ gia nhiệt chậm) các phân tử sắp xếp lại tốt hơn Ngược lại,

nhiệt độ cao (tốc độ gia nhiệt nhanh) làm yếu đi liên kết nội phân tử và liên kết chéo

giữa các phân tử của hệ gel myosin (Wang và Smith, 1994)

Canmou et al (1989) đã đánh giá ảnh hưởng của tốc độ gia nhiệt và nồng độ protein

lên hệ gel của các phân tử được trích ly bằng dung dịch muối Kết quả thu được là ở

tất cả các mẫu protein cùng nồng độ, tốc độ gia nhiệt chậm nhất cho hệ gel có độ bền

tốt nhất Độ bền gel giảm khi tốc độ gia nhiệt tăng Các tác giả còn kết luận rằng tốc

Trang 29

độ gia nhiệt chậm cho sự duỗi thẳng và sắp xếp lại của các phân tử protein trật tự hơn

và bền hơn

viii Giá trị pH

Giá trị pH của cơ thịt cũng ảnh hưởng đến sự hình thành hệ gel Tại điểm đẳng điện pI

khả năng giữ nước của protein là kém nhất Điều này là nguyên nhân của hệ gel yếu

hoặc thậm chí ngăn cản sự hình thành hệ gel (Smith, 2001) Ở điều kiện chế biến

thông thường, giá trị pH của protein thịt khoảng bằng 6 Protein tơ cơ mang cực âm và

liên kết với nước

Hình 6: Ảnh hưởng của pH lên khả năng giữ nước của thịt cá

(Nguồn: Okada &ada (1953), trích dẫn từ Sonu, 1986)

Một yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành gel của thịt cá là giá trị pH của khối paste

Điều này được giải thích là có thể pH đã ảnh hưởng tới khả năng tinh trích myosin, khả

năng này gia tăng với pH kiềm nhẹ (Sonu, 1986)

Khi đưa pH đến axit hoặc kiềm thường làm cho protein có khả năng cố định được các

anion và cation một cách dễ dàng do đó ảnh hưởng đến tính chất hòa tan của protein

Khi điều chỉnh pH của protein đến giá trị thích hợp nếu có mặt các ion đa hóa trị hoặc

một số chất đa điện ly thì sẽ làm tăng khả năng tạo cầu nối ion giữa các phân tử protein

(Lê Ngọc Tú, 2003)

Theo nhiều nghiên cứu cho thấy khi pH khoảng 6 - 7 sẽ cho một thể gel tốt nhất Ở pH

này khả năng tinh trích myosin của thịt cá gia tăng, đồng thời sự tăng trưởng của vi sinh

vật tương đối yếu và các phản ứng sinh hóa, hoạt tính enzyme bị hạn chế nên có chất

lượng sản phẩm tốt

Giá trị pH của thịt cá cũng có ảnh hưởng đến khả năng giữ nước của cơ thịt cá Thông

thường hàm lượng nước tách ra trong paste cá sau khi được tách nước trong máy ly tâm

gần bằng với phần trăm thể tích nước trong cơ thịt ban đầu (gồm 1 phần thịt, 3 phần

nước) Dựa vào hình 6 thấy được tỷ lệ thể tích nước thấp nhất khi giá trị pH = 5,3 là điểm

đẳng điện của protein myofibrillar Tại giá trị pH này, khả năng giữ nước của cơ thịt thấp

Trang 30

nhất Khả năng hình thành gel giảm khi xử lý ở pH nhỏ hơn 6 Vì thế tốt nhất trong quá

trình nghiền cá nên điều chỉnh pH về khoảng 6,2 - 7,3 tùy từng loại cá (Sonu, 1986)

Chính vì thế, giá trị pH tối ưu cho việc thành lập hệ gel sẽ phụ thuộc rất lớn vào đặc

tính nguyên liệu: loài, vị trí cơ thịt Theo nghiên cứu của Xiong và Brekke (1991),

protein thịt gà được trích ly trong dung dịch NaCl (hoặc KCl) 0,6M, giá trị pH tối ưu

cho việc thành lập hệ gel là 6,0 đối vói thịt ở ức gà và 5,5 đối với thịt ở đùi gà

ix Chất tạo gel bổ sung

Các hợp chất tạo gel (có đặc tính protein hay phi protein) được thêm vào sản phẩm từ

thịt hay thủy sản với mục đích cải thiện cấu trúc bằng cách làm gia tăng khả năng liên

kết với nước (Pietrasik et al., 2007)

Một số chất thay thế protein khác như protein đậu nành có thể được sử dụng như một

chất liên kết với nước và là tác nhân tạo gel, làm tăng độ bền nhiệt của hệ gel

(Renkema và van Vliet, 2002) Tuy nhiên, hầu hết các thành phần phi protein chịu sự

thay đổi cấu trúc rất nhỏ trong điều kiện chế biến nhiệt thông thường (65 - 73C,

pH = 5,5 - 6,0) Ví dụ như -lactoglobulin, thành phần có nhiều nhất trong whey

protein, biến tính ở 80C (Ramírez - Suárez và Xiong, 2002) và glycinin từ protein

đậu nành biến tính ở 90 - 94C (Ramírez - Suárez và Xiong, 2003)

Do đó, thường không có sự tương tác giữa thành phần phi protein và protein cơ trong

quá trình chế biến nhiệt Điều này dẫn đến kết quả là những thành phần phi protein

không tham gia vào cấu trúc protein hoặc thậm chí có thể ảnh hưởng bất lợi lên cấu

trúc gel protein (Foegeding và Lanier, 1989)

Nhìn chung, protein quan trọng nhất thường được sử dụng như chất tạo gel trong chế

biến các sản phẩm nhũ tương, dè cá tra là protein đậu nành Protein đậu nành có giá trị

dinh dưỡng cao, có khả năng thành lập lớp màng, đóng vai trò như chất nhũ hoá

Protein đậu nành được đưa vào thực phẩm giúp làm tăng giá trị cảm quan, đồng thời

liên kết chặt chẽ với các thành phần khác trong thực phẩm (Qi và Hydamaka, 2004)

Tuy nhiên, do giá thành của protein đậu nành (soy isolate) khá cao, chính vì thế việc

nghiên cứu thay thế protein đậu nành bằng các chất tạo gel có nguồn gốc tương tự

cũng cần được xem xét (phần 2.3)

x Các yếu tố trong quá trình chế biến

Nhiệt độ và thời gian cắt, phối trộn khối paste thịt là các yếu tố cần được điều chỉnh

trong suốt quá trình chế biến Nếu cắt quá lâu làm tăng nhiệt độ dẫn đến protein bị

biến tính Giữ nhiệt độ thấp trong suốt quá trình cắt cũng như phối trộn sẽ tạo cấu trúc

tốt cho khối paste, tránh được hiện tượng tách béo của hệ nhũ tương (Keeton, 2001)

Trang 31

Trong nghiên cứu về chế biến sản phẩm dạng nhũ tương nói chung, việc điều khiển

đặc tính khối paste thường kết hợp với việc kiểm soát nhiệt độ của nguyên liệu trước

chế biến bằng cách sử dụng thịt làm lạnh (từ 0 - 4C, Pearson và Srisuvan, 2002), thịt

lạnh đông chậm ở -10C và cấp đông đến nhiệt độ tâm -20C, thậm chí -40C

(Eisner et al., 2008)

Việc làm lạnh đông nguyên liệu trước khi chế biến không những giữ vai trò tích cực

trong việc duy trì đặc tính tạo gel của sản phẩm mà còn có tác động trong việc hạn chế

sự phát triển của vi sinh vật, đảm bảo tính an toàn thực phẩm

2.3.6 Ảnh hưởng của thành phần nguyên liệu

Protein: sự tạo thành nhũ tương có liên quan đến tính tan của protein Nồng độ protein

và sự tạo thành nhũ tương có mối quan hệ với nhau Chúng sẽ tăng cùng với sự gia

tăng nồng độ protein ở mức giới hạn Việc xác định mức tạo thành nhũ tương phụ thuộc

vào hàm lượng mỡ, ngoài ra còn phụ thuộc vào các thành phần khác như loại thiết bị,

nhiệt độ, khả năng tạo gel, độ phân cực của ion, lượng muối bổ sung…

Để nhũ tương thịt được hình thành, tác nhân hoạt động bề mặt là protein sẽ hòa tan

trong môi trường phân tán (nước và sự hòa tan của muối) Có 2 dạng protein chính

ảnh hưởng đến tiến trình tạo thành nhũ tương là sarcoplasmic và myofibrillar

Hoạt động nhũ tương dựa vào nhóm chức năng hoạt động bề mặt, protein được

dùng như chất hoạt động bề mặt Bề mặt phân tử protein là các nhóm phân cực, khi hòa

tan vào nước, các nhóm này sẽ hấp thụ phân tử nước tạo lớp vỏ hydrat bao quanh

protein, nhũ tương thịt được hình thành

Bên cạnh khả năng hydrat hóa tạo nhũ tương thịt, khả năng tạo gel của protein cũng

là một tính chất quan trọng, đóng vai trò chủ yếu trong việc tạo cấu trúc cho sản phẩm

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

mạch peptid được nới lỏng, các nhóm ẩn bên trong sẽ xuất hiện ra bên ngoài Các

mạch polypeptid bị duỗi ra trong các điều kiện nhất định, trở nên gần nhau, tiếp xúc

và liên kết với nhau, với mỗi vị trí tiếp xúc là một nút, phần còn lại hình thành mạng

lưới không gian 3 chiều vô định hình, rắn, trong đó chứa đầy pha phân tán (nước)

Khả năng tạo gel của protein có thể biểu diễn bằng sơ đồ:

(Nguồn: Nguyễn Văn Mười, 2006)

Trong đó: PN: protein tự nhiên

PD: protein biến tính

Trang 32

2.3.7 Ảnh hưởng của các thành phần phụ gia trong sản xuất surimi

xi Muối ăn (NaCl)

Muối sử dụng có tác dụng tạo vị cho sản phẩm, làm tăng chất lượng và cấu trúc sản

phẩm, tăng khả năng kết dính của các sợi actin và myosin trong thịt qua quá trình tạo

áp suất thẩm thấu, làm tăng độ hòa tan của protein tạo điều kiện thuận lợi cho việc

hình thành nhũ tương với chất béo, tăng pH của hệ nhũ tương, tăng khả năng giữ nước

từ đó làm giảm tổn thất nước cho sản phẩm trong quá trình nấu Khi hòa tan trong môi

trường nước, muối thu nhiệt nên góp phần giữ nhiệt độ nhũ tương thấp hơn Theo

Shimizu và cộng sự viên (1954), lượng myosin sẽ thay đổi cùng với sự thay đổi nồng

độ NaCl Yếu tố chính trong sự tăng cường độ dẻo dai của sản phẩm là hiệu năng

của myosin hòa tan Người ta còn sử dụng các muối kiềm, polyphosphate nhằm

vào việc tinh trích myosin

Bảng 4: Tiêu chuẩn của muối trong chế biến

không có vị lạ

Hàm lượng chất không tan trong nước tính

theo % lượng chất khô

< 2,5%

(Nguồn Nguyễn Văn Mười,2006)

Muối cũng có tác dụng ức chế vi sinh vật do tạo môi trường ưu trương làm nước từ

trong tế bào vi sinh vật thẩm thấu ra ngoài, giảm độ ẩm làm teo tế bào vi sinh vật Một

vài vi khuẩn bị vô hoạt ở nồng độ thấp (0,2%) Vài loài khác như nấm men, nấm mốc,

có thể hoạt động ở nồng độ muối rất rộng tùy thuộc và mức độ phân tán (Nguyễn Văn

Mười, 2006)

xii Polyphosphate

Alkalin polyphosphate bao gồm sodium triphosphate, sodium hexametaphosphate,

tetrasodium pyrophosphate được sử dụng riêng lẻ hay kết hợp nhưng không được vượt

quá 0,5% ở sản phẩm cuối cùng

Các polyphosphate được thêm vào khi phối trộn có vai trò :

Tăng khả năng giữ nước, điều chỉnh ẩm và giữ ẩm sau khi chế biến hoặc rã đông

Trang 33

Cải thiện độ liên kết và cảm quan, ngăn ngừa tác hại do cấp đông gây ra

Polyphosphate hòa tan tách các sợi actomiozin thành actin và miozin giúp nhũ tương

hình thành tốt hơn Sự gia tăng khả năng giữ nước tạo ra do sự phân cực của các ion

và sự gia tăng pH, kết quả làm gia tăng hiệu suất sản phẩm

Việc sử dụng polyphosphate làm gia tăng 5% khối lượng (nước trong sản phẩm) so

với không sử dụng polyphosphate sau khi rã đông Duy trì được độ liên kết, sản phẩm

nhuyễn hơn tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình chế biến các sản phẩm có nguồn gốc

từ surimi Tuy nhiên, nếu sử dụng nhiều polyphosphate, sản phẩm sẽ có mùi xà phòng

và làm giảm giá trị cảm quan

xiii Đường và sorbitol

Đường ngoài tác dụng điều vị cho sản phẩm thì chức năng quan trọng của nó khi thêm

vào khối paste trong sản xuất surimi được xem là một tác nhân chống biến tính khi

đông lạnh Đường làm tăng độ bền vững khi bảo quản do đường liên kết với phân tử

nước, mặt khác nó còn làm cho cấu trúc mềm dịu do có lượng nước cao

Tuy nhiên, đường là môi trường tốt cho nấm men và vi khuẩn phát triển Do đó, cần

phải xay thịt ở nhiệt độ thấp để tránh các tác hại do vi khuẩn và nấm men gây ra

Đường có thể sử dụng riêng lẻ hay kết hợp với Sorbitol nhằm giúp cải thiện cấu trúc

gel trước khi đem đi lạnh đông nhờ khả năng giữ nước tốt Các nhóm hydroxyl của

glucid có khả năng tạo liên kết hydro, liên kết này bền ở nhiệt độ lạnh, tránh biến tính

protein khi bảo quản lạnh đông

2.4 Vai trò của việc lạnh đông đến khả năng bảo quản và sự thay đổi cấu

trúc khối paste

2.4.1 Khái quát về lạnh đông

Lạnh đông là quá trình cơ bản trong chế biến thực phẩm Thông qua quá trình này,

nhiệt độ của thực phẩm được giảm đến dưới điểm đóng băng, nhờ đó một phần nước ở

dạng lỏng sẽ chuyển thành tinh thể đá Khi đó nước trong thực phẩm sẽ được giữ cố

định ở dạng rắn, làm tăng nồng độ của chất hòa tan trong phần nước không đóng

băng, giúp giá trị hoạt độ nước aw của thực phẩm giảm thấp hơn ban đầu, ngăn cản sự

phát triển của vi sinh vật và các hư hỏng do biến đổi hóa học và sinh hóa Bảo quản

thực phẩm bằng phương pháp lạnh đông thường kết hợp với quá trình tiền xử lý nhiệt

sản phẩm Việc lạnh đông và giữ đông thực phẩm đúng phương pháp giúp sản phẩm

có thể tồn trữ trong thời gian dài so với sự thay đổi giá trị dinh dưỡng cũng như cảm

quan rất nhỏ (Nguyễn Văn Mười, 2007)

Trang 34

2.4.2 Ảnh hưởng của lạnh đông, trữ đông đến sự thay đổi đặc tính cấu trúc của

sản phẩm dạng gel từ thịt, thủy sản

Đặc tính cấu trúc là một trong những yêu cầu quan trọng nhất của sản phẩm dạng nhũ

tương Điều kiện lạnh đông, trữ đông và thời gian bảo quản có tác động đáng kể đến

sự rỉ dịch, khả năng giữ nước và độ đàn hồi của bán thành phẩm hay sản phẩm

sausage, surimi (Mandigo và Osbum, 1996) Tốc độ lạnh đông chậm là nguyên nhân

làm tăng sự oxy hóa chất béo, giảm mùi vị đặc trưng và sự mọng nước của thịt bò sau

thời gian bảo quản kéo dài (đến 9 tháng), của sausage được chế biến từ thịt bò có bổ

sung protein đậu nành, khi so sánh với lạnh đông ở tốc độ trung bình hay lạnh đông

nhanh Đồng thời, ở nhiệt độ trữ đông cao (-7C), sự thay đổi về cấu trúc cũng như

các thông số chất lượng khác cũng xảy ra nhanh hơn trường hợp bảo quản sausage bò

ở điều kiện nhiệt độ tồn trữ thấp hơn (-18, -23C) (Berry, 1990) Tuy nhiên, sự bổ

sung của các thành phần giữ ẩm, các chất tạo gel, sự hiện diện của phosphate và hàm

lượng chất béo thấp là điều kiện cần thiết giúp duy trì độ ổn định của cấu trúc cũng

như chất lượng sản phẩm trong thời gian bảo quản lạnh đông (Berry, 1990; Mandigo

và Osbum, 1996)

2.4.3 Ảnh hưởng của lạnh đông, trữ đông đến mật số vi sinh vật của sản phẩm

thủy sản lạnh đông

Phần lớn thực phẩm là đối tượng để vi sinh vật tấn công bên cạnh những biến đổi vật

lý, sinh hóa và hóa học Ở nhiệt độ phòng, sự tấn công của vi sinh vật thường rất

nhanh nên tất cả những thay đổi khác chỉ đóng vai trò thứ yếu Mục đích của việc bảo

quản là kéo dài thời gian tồn trữ thực phẩm và điều này được thực hiện bằng cách tiêu

diệt vi sinh vật, hoặc là ức chế hoạt động và sinh sản của chúng

Lạnh đông và bảo quản tiếp theo sẽ giết một số vi sinh vật hiện diện trong vật chất

chưa làm đông nhưng đây là quá trình chậm và biến đổi, trong đó một phần tùy thuộc

vào bản chất của thực phẩm (Nguyễn Văn Mười, 2007) Vì thế, thực chất không thể

dựa vào lạnh đông để làm giảm sự hiện diện của vi khuẩn lây nhiễm trong thực phẩm

Tình trạng vệ sinh của thực phẩm trước khi lạnh đông là cực kì quan trọng Bảo quản

ở nhiệt độ dưới -12C ức chế sự phát triển của vi sinh vật và vì thế là một phương

pháp hiệu quả của thực phẩm bảo quản chống lại sự hư hỏng do vi sinh vật

Tuy nhiên, vẫn có các khác biệt nhỏ ảnh hưởng đến thời gian bảo quản của sản phẩm

thủy sản đã được chế biến (do sự hiện diện của chất phụ gia, sự thay đổi đặc tính cấu

trúc so với nguyên liệu, quá trình phối trộn, xử lý, chế biến nhiệt,…) (Jamilah, 2004)

Herrera et al (2000) đã cho thấy mối liên hệ của việc bổ sung các tác nhân liên kết

với nước như các polymer sinh học tự nhiên, các hợp chất tạo gel đến sự ổn định của

surimi và các sản phẩm chế biến từ surimi trong quá trình trữ đông Ngoài ra, thời

gian chế biến sản phẩm, điều kiện nhiệt độ trong quá trình chế biến cũng cần được

Trang 35

kiểm soát để đảm bảo sự ổn định chất lượng sản phẩm trong thời gian tồn trữ đông

lạnh (Jamilah, 2004)

2.5 Các biến đổi trong quá trình lạnh đông

Ảnh hưởng chính của quá trình lạnh đông đến sự thay đổi chất lượng thực phẩm là

sự thay đổi cấu trúc tế bào do sự phát triển của tinh thể đá Lạnh đông là nguyên

nhân tạo nên các sự thay đổi không mong muốn đến màu sắc, mùi vị và các thành

phần dinh dưỡng quan trọng Đặc tính nhũ hóa của thực phẩm có thể bị mất ổn định

bởi quá trình lạnh đông và đôi khi có sự kết tủa protein từ dung dịch chất tan lạnh đông;

điều này ngăn cản khả năng sử dụng rộng rãi sữa lạnh đông Trong các loại bánh

nướng, cần thiết phải sử dụng tinh bột có amylopectin với tỷ lệ cao nhằm ngăn cản sự lão

hóa tinh bột trong quá trình lạnh đông chậm và trữ đông

Có sự khác biệt quan trọng trong khả năng kháng chịu đối với sự phá hủy giữa mô

tế bào thực vật và động vật Thịt cá cấu trúc sợi mềm mại hơn do đó chỉ bị tách rời

trong quá trình lạnh đông mà không bị cắt đứt, do đó không có sự phá hủy cấu trúc

quá mức xảy ra (Davie et al., 1994) Mức độ phá hủy phụ thuộc vào kích thước tinh

thể đá và do đó ảnh hưởng rất lớn bởi tốc độ truyền nhiệt Tuy nhiên, sự khác nhau

về loại và chất lượng của nguyên liệu ban đầu cũng như mức độ điều khiển các xử

lý trước lạnh đông có ảnh hưởng đáng kể đến sự thay đổi chất lượng thực phẩm hơn

là sự thay đổi do nguyên nhân lạnh đông (Fellow, 2002, trích dẫn bởi Nguyễn Văn

Mười, 2007)

Trong suốt quá trình lạnh đông chậm, tinh thể đá hình thành và phát triển chủ yếu

trong khoảng không trong gian bào và do đó làm biến dạng phá vỡ các thành tế bào

Tinh thể đá có áp suất hơi nước thấp hơn các vùng bên trong tế bào, và do đó nước di

chuyển từ tế bào để phát triển tinh thể Tế bào bị mất nước và mức độ phá hủy tăng

khi nồng độ chất tan gia tăng và cấu trúc tế bào bị biến dạng, móp méo Trong tan giá,

tế bào không phục hồi lại được hình dạng và khả năng trương phồng ban đầu Cấu trúc

thực phẩm bị mềm và các thành phần trong tế bào bị rò rỉ ra ngoài từ chỗ vỡ của tế bào

(sự mất dịch)

Khi thực phẩm lạnh đông nhanh, có sự hình thành tinh thể đá với kích thước nhỏ ở cả tế

bào và khoảng không trong gian bào Chính vì thế, sự phá hủy vật lý đối với tế bào xảy

ra không đáng kể, sự tách loại nước của tế bào rất nhỏ Trong trường hợp này, cấu trúc

của thực phẩm được duy trì Tuy nhiên, tốc độ lạnh đông rất cao có thể là nguyên nhân

tạo lực (stress) cho một số loại thực phẩm, kết quả là mô tế bào bị phân cắt

2.6 Tác dụng của cryoprotectant đến bảo quản lạnh đông surimi

Năm 1960, trạm nghiên cứu thủy sản của Nhật đã phát hiện ra chất chống biến tính

protein khi đông lạnh ở protein mô cơ của giống cá Alaska pollock gọi là

Trang 36

cryoprotectant Kỹ thuật mới này bổ sung vào trong quá trình khử nước các

myofibrillar protein các cacbohydrate có khối lượng phân tử nhỏ như sucrose, sorbitol

trước khi đem đi đông lạnh Cacbohydrate có vai trò ổn định actomyozin (là chất

không ổn định trong quá trình đông lạnh) Nhờ phát hiện này mà các tính năng của

myofibrillar protein được bảo vệ trong quá trình đông lạnh nhờ kết hợp với

cacbohydrate Phát minh này là một cuộc cách mạng trong ngành công nghiệp surimi,

giúp nâng thời gian sử dụng surimi lên thay vì là vài ngày như trước đây

Việc thêm cryoprotectant rất quan trọng để bảo đảm chức năng tạo gel tốt nhất của

surimi đông lạnh, vì sự đông lạnh bao gồm sự biến tính và tập hợp lại các protein

Sucrose và sorbitol thường được sử dụng riêng biệt hay trộn với nhau (khoảng 9% về

khối lượng) để tách nước thịt cá Đây là những cryoprotectant đầu tiên được sử dụng

trong sản xuất của surimi Tuy nhiên, đối với surimi được sản xuất từ loài cá nước ấm,

người ta sử dụng 6% sucrose có lẽ bởi sự ổn định nhiệt của loại cá này cao hơn

Những nghiên cứu sâu hơn phải được tiến hành để so sánh sự ổn định của surimi đông

lạnh khi trộn 6% đường được làm từ các giống cá nước lạnh và cá nước ấm Ngoài ra,

hỗn hợp sodium tripolyphosphate và tetrasodium pyrophosphate (tỷ lệ 1:1) từ 0,2 –

0,3% thông thường được sử dụng như một tác nhân kìm hãm, làm bất hoạt ion kim

loại và như một tác nhân điều chỉnh pH

Hiện nay, người ta thường dùng máy cắt tĩnh (silent-cutter) bởi vì ngoài tác dụng băm

cắt, loại máy này giúp trộn nhanh và đều hơn Trong sản xuất thương mại, thời gian

trộn cryoprotectant (100 kg/mẻ) khi sử dụng một máy nhào trộn và một máy cắt tĩnh

tương ứng là 6 phút và 2,5 phút Nhiệt độ của hỗn hợp không được lớn hơn 100C vì

nếu nhiệt độ lớn hơn 10C thì chức năng của protein có thể bị hư hại, đặc biệt đối với

loài cá nước lạnh

Từ năm 1990, người ta sử dụng những chất ức chế men tiêu hóa như là protein huyết

tương của thịt bò, lòng trắng trứng hoặc chiết xuất khoai tây được kết hợp với

cryoprotectant như những chất tăng cường gel và tăng màu sắc Chúng thường được

sử dụng chung với sucrose, sorbitol, sodium tripolyphosphate, tetrasodium

pyrophosphate, những hợp chất chứa canxi (calcium lactate, calcium sulfate, calcium

citrate, or calcium caseinate), sodium bicarbonate, mono hoặc diglyceride, and

partially hydrogenated conola oil Công thức phối trộn phụ thuộc vào từng công ty,

nhà máy Tuy nhiên, việc thêm các chất ức chế enzyme và các hợp chất canxi trước

khi đông lạnh thì không cần thiết Đặc biệt là các hợp chất canxi khi thêm vào có thể

làm tăng sự biến tính protein trong suốt quá trình đông lạnh Thay vào đó, các hợp

chất này có thể được thêm vào khi paste surimi được chuẩn bị để nấu chín Ngày nay,

một số nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc gia nhiệt nhanh (cách thông thường để sản xuất

sản phẩm giả cua) có thể là một sự thay thế thích hợp cho các chất ức chế enzyme đối

Trang 37

với paste surimi được làm từ Pacific whitting và một số loài các khác Do vậy, hiện tại

surimi từ Pacific whitting được chế biến thường chỉ dùng cryoprotectant (sucrose,

sorbitol và phosphat) Người ta cũng tìm ra một số cryoprotectant mới như LD và SD

- là một chuỗi ngắn polyme được tạo thành từ các phân tử glucose; trehalose - là

disaccharide có độ ngọt bằng 45% độ ngọt của sucrose

2.7 Các nghiên cứu có liên quan

Năm 2005, Yun-Chin Chung và cộng sự đã tiến hành nghiên cứu trữ đông dè cá tra cá

ở nhiệt độ phòng, ở -100C và -170C trong 12 tuần Kết quả thu được khi trữ đông

ở -100C, khả năng giữ nước của dè cá tra không thay đổi nhiều so với nguyên liệu

ban đầu Kết quả đo đạc cấu trúc cho thấy cấu trúc sản phẩm giảm theo thời gian lạnh

đông và hầu hết các thay đổi về cấu trúc đều bắt đầu xảy ra sau 1 tuần trữ đông

Cũng theo kết quả nghiên cứu của nhóm nghiên cứu Yun-Chin Chung khi trữ đông dè

cá tra cá ở -200C trong sáu tháng cấu trúc của dè cá tra giảm khoảng 22% và khả

năng giữ nước của dè cá tra giảm khoảng 19%

Paste có cấu trúc tốt, khả năng giữ ẩm cao đồng thời được đảm bảo về mặt vi sinh là

mong muốn của nhà sản xuất các sản phẩm giá trị gia tăng Việc nghiên cứu khả năng

chế biến các sản phẩm từ cá tra là một hướng đi mới nhằm đa dạng các sản phẩm từ

nguồn nguyên liệu phong phú này

Trang 38

CHƯƠNG 3 PHƯƠNG TIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM

3.1 Phương tiện thí nghiệm

Thực hiện thí nghiệm và thu thập số liệu 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 thực hiện: từ09/08/2010 đến 01/11/2010

3.1.2 Nguyên liệu và phụ gia:

Nguyên liệu: vụn thịt cá tra được mua cố định từ công ty trách nhiệm hữu hạn thủy

Trang 39

3.2.1 Qui trình tổng quát chế biến surimi cá tra

Hình 7: Sơ đồ quy trình chế biến surimi từ thịt vụn cá tra lạnh đông

Thịt vụn cá tra đã lạnh đông

Ngày đăng: 16/12/2015, 05:13

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w