Nghiên cứu quy trình sản xuất sản phẩm ruốc từ cá rô phi đơn tính

Mục đích nghiên cứu của luận văn Mục đích nghiên cứu của luận văn là xây dựng được quy trình sản xuất ruốc cá từ nguồn cá rô phi đơn tính nuôi tại khu vực Hải Phòng và các tỉnh lân cận,

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

LÊ HỮU HUẤN

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT SẢN

PHẨM RUỐC TỪ CÁ RÔ PHI ĐƠN TÍNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ

KHÁNH HÒA - 2016

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

LÊ HỮU HUẤN

NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT SẢN PHẨM RUỐC TỪ CÁ RÔ PHI ĐƠN TÍNH

Người hướng dẫn khoa học:

PGS.TS NGUYỄN ANH TUẤN

Chủ tịch Hội đồng:

PGS.TS VŨ NGỌC BỘI

Khoa sau đại học:

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan mọi kết quả của đề tài “Nghiên cứu quy trình sản xuất sản

phẩm ruốc từ cá rô phi đơn tính” là công trình nghiên cứu của cá nhân tôi và chưa

từng được công bố trong bất cứ công trình khoa học nào khác cho tới thời điểm này

Khánh Hòa, ngày 15 tháng 8 năm 2016

Tác giả luận văn

Lê Hữu Huấn

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình thực hiện đề tài, tôi đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của người hướng dẫn khoa học, quý Phòng, Ban Trường Đại học Nha Trang, một số cơ quan có liên quan trên địa bàn Hải Phòng đã tạo điều kiện tốt cho tôi được hoàn thành luận văn thạc sĩ này Qua đây, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến:

- Thầy giáo PGS TS Nguyễn Anh Tuấn, người thầy đã tận tình, hết lòng chỉ bảo, hướng dẫn tôi trong suốt thời gian thực hiện luận văn

- Ban Giám hiệu Trường Đại học Nha Trang, Khoa sau đại học, Khoa Công nghệ Thực phẩm và cán bộ viên chức Nhà trường đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu và bảo vệ luận văn

- Ban Giám hiệu Trường Trung cấp nghề Thủy sản cùng tập thể cán bộ viên chứa Nhà trường đã tạo điều kiện cho tôi về thời gian, cơ sở vật chất và động viên tinh thần trong suốt quá trình học tập

- Ban lãnh đạo cùng tập thể các cán bộ viên chức Viện Nghiên cứu hải sản I Hải Phòng đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong quá trình học tập và nghiên cứu

- Ban Giám đốc cùng một số cán bộ viên chức Trung tâm Kiểm tra Chất lượng Nông, Lâm Thủy sản vùng I Hải Phòng đã tạo điều kiện cho tôi thực hiện phân tích thí nghiệm một số mẫu trong quá trình thực hiện luận văn Xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến gia đình, người thân, bạn bè đã quan tâm, chia sẻ khó khăn và động viên tôi trong suốt thời gian qua

Khánh Hòa, ngày 15 tháng 8 năm 2016

Tác giả luận văn

Lê Hữu Huấn

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT viii

DANH MỤC BẢNG ix

DANH MỤC HÌNH x

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu 1

3 Nội dung nghiên cứu 1

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3

1.1 TỔNG QUAN VỀ CÁ RÔ PHI ĐƠN TÍNH 3

1.1.1 Đặc điểm cá rô phi đơn tính: 3

1.1.2 Thành phần hóa học và dinh dưỡng cơ bản của thit cá rô phi: 5

1.1.3 Thành phần khối lượng của cá rô phi 5

1.1.4 Thu hoạch và bảo quản cá rô phi đơn tính 6

1.1.5 Sản lượng và tình hình sử dụng cá rô phi hiện nay 7

1.2 TỔNG QUAN VỀ CÁC SẢN PHẨM RUỐC THỊT VÀ RUỐC CÁ 8

1.2.1 Các sản phẩm ruốc từ thịt 8

1.2.2 Các sản phẩm ruốc từ cá 10

1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC LIÊN QUAN ĐẾN ĐỀ TÀI 11

1.3.1 Các nghiên cứu ngoài nước 11

1.3.2 Các nghiên cứu trong nước liên quan đến đề tài 12

1.4 CÁC YẾU TÓ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA RUỐC CÁ 12

1.4.1 Ảnh hưởng của nguyên liệu 12

1.4.2 Ảnh hưởng của yếu tố công nghệ 13

1.4.3 Phản ứng oxy hoá lipd và các yếu tố ảnh hưởng 18

1.5 TỔNG QUAN VỀ CÁC THÔNG SỐ NHIỆT LÝ CỦA CÁ 21

1.5.1.Thành phần khối lượng 21

1.5.2 Khối lượng riêng 22

1.5.3 Điểm băng 23

1.5.4 Hệ số dẫn nhiệt 23

1.5.5 Đường đẳng nhiệt hấp thụ của thực phẩm 24

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 26

2.1.1 Cá rô phi đơn tính 26

2.1.2 Hóa chất, chất phụ gia, thiết bị 26

2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 29

2.2.1 Xác định thành phần khối lượng, thành phần hóa học cơ bản, một số tính chất nhiệt lý của đối tượng cá rô phi đơn tính 29

2.2.2 Thực nghiệm xây dựng quy trình công nghệ sản xuất mặt hàng ruốc cá từ cá rô phi đơn tính 29

2.2.3 Phân tích tính khả thi của quy trình đề xuất 30

2.2.4 Xây dựng đường đẳng nhiệt hấp thụ của sản phẩm ruốc cá rô phi đơn tính 30

2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30

2.3.1 Phương pháp chung 30

2.3.2 Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm 30

2.3.3 Phương pháp phân tích 30

2.4 BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM 31

2.4.1 Quy trình nghiên cứu 31

2.4.2 Bố trí thí nghiệm xác định thành phần cơ bản của đối tượng cá rô phi dùng trong nghiên cứu 34

2.4.3 Bố trí thí nghiệm thăm dò nồng độ CH3COOH, nồng độ NaCl, tỷ lệ dung dịch:thịt cá (v:w), nhiệt độ, thời gian khử tanh và khử mở 36

2.4.4 Bố trí thí nghiệm tối ưu hóa: nồng độ CH3COOH, nồng độ NaCl, tỷ lệ dung dịch: thịt cá (v/m) trong quá trình khử mỡ 38

2.4.5 Bố trí thí nghiệm tìm nhiệt độ và thời gian hấp thích hợp 40

2.4.6 Bố trí thí nghiệm tìm tỷ lệ gia vị thích hợp 41

2.4.7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm trong công đoạn sấy khô sản phẩm 43

2.2.8 Bố trí thí nghiệm trong công đoạn bảo quản sản phẩm 44

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 46

3.1 KẾT QUẢ XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN KHỐI LƯỢNG, THÀNH PHẦN HÓA HỌC CƠ BẢN VÀ MỘT SỐ THÔNG SỐ NHIỆT LÝ CỦA CÁ RÔ PHI 46

3.1.1 Kết quả xác định thành phần khối lượng của cá rô phi đơn tính 46

3.1.2 Kết quả xác định thành hóa học cơ bản của cá rô phi đơn tính 46

3.1.3 Kết quả xác một số thông số nhiệt lý của cá rô phi đơn tính 47

3.2 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM TÌM CHẾ ĐỘ KHỬ TANH, KHỬ MỠ 49

3.2.1 Kết quả đánh giá chất lượng thịt cá fillet ban đầu đưa vào xử lý 49

3.2.2 Kết quả thăm dò nồng độ CH3COOH, nồng độ NaCl, tỷ lệ dung dịch:thịt cá (v:w), nhiệt độ, thời gian khử tanh và khử mở 49

3.2.3 Kết quả tối ưu hóa các thông số trong quá trình khử tanh, khử mỡ 52

3.3 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH NHIỆT ĐỘ VÀ THỜI GIAN HẤP 56

3.4 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM TÌM TỶ LỆ GIA VỊ PHỐI TRỘN THÍCH HỢP 58

3.4.1 Kết quả thí nghiệm tìm hàm lượng muối cho quá trình phối trộn 58

3.4.2 Kết quả thí nghiệm tìm hàm lượng đường cho quá trình phối trộn 59

3.5 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM TÌM CHẾ ĐỘ SẤY PHÙ HỢP 60

3.5.1 Kết quả thí nghiệm đánh giá chất lượng cảm quan của sản phẩm qua các chế độ sấy khác nhau 60

3.5.2 Kết quả thí nghiệm đánh giá sự thay đổi độ ẩm của sản phẩm theo thời gian sấy ở các chế độ sấy khác nhau 61

3.6 KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM XÁC ĐỊNH CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN 63

3.6.1 Kết quả phân tích thành phần hóa học cơ bản của sản phẩm 63

3.6.2 Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến giá trị cảm quan của sản phẩm 63

3.6.3 Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến giá trị ẩm độ của sản phẩm 64

3.6.4 Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến một số chỉ tiêu vi sinh vật cơ bản của sản phẩm 65

3.6.5 Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến hàm lượng peroxyt của sản phẩm 67

3 6.6 Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến hàm lượng TBARS của sản phẩm 67

3.6.7 Xây dựng đường đẳng nhiệt hấp thụ của sản phẩm ruốc cá rô phi 69

3.7 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH SẢN XUẤT RUỐC CÁ RÔ PHI ĐƠN TÍNH 70

3.7.1 Sơ đồ quy trình 70

3.7.2 Thuyết minh quy trình 71

3.8 ĐỊNH MỨC TIÊU HAO NGUYÊN LIỆU 72

9 DỰ ĐOÁN GIÁ THÀNH SẢN PHẨM 73

3.10 MỘT SỐ HÌNH ẢNH TRONG QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN ĐỀ TÀI 74

CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT 75

4.1 KẾT LUẬN 75

4.2 KIẾN NGHỊ 76

TÀI LIỆU THAM KHẢO 77 PHỤ LỤC 1 80 PHỤ LỤC 2 93

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

aw : Hoạt độ của nước

ĐKT :Điều kiện thường

SPW : Saline pepton water

TBCTL : Điểm đánh giá cảm quan trung bình có trọng lượng TBARS : Thiobarnuturic acid – Reactive substancecs

TMA : Trimethylamin

TN : Thí nghiệm

VSV : Vi sinh vật

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Thành phần hóa học cơ bản của cá rô phi 5

Bảng 1.2: Thành phần khối lượng của cá rô phi 6

Bảng 3.1: Thành phần khối lượng của cá rô phi đơn tính (cỡ 500-600g/con) .46

Bảng3.2: Bảng 3.2: Thành phần hóa học cơ bản của cá rô phi đơn tính (cỡ 500-600g/con) 47

Bảng 3.3:Một số thông số nhiệt lý cơ bản của cá rô phi đơn tính (cỡ 500-600g/con) 48

Bảng 3.4.Bảng 3.4: Một số chỉ tiêu chất lượng thịt cá fillet đưa vào khử tanh, khử mỡ 49

Bảng 3.5: Tiên đoán một số thí nghiệm tối ưu cho quá trình khửmỡ 55

Bảng 3.6: Kết quả tối ưu theo tiên đoán và thực nghiệm 56

Bảng 3.7: Thành phần hóa học cơ bản của sản phẩm ruốc cá rô phi đơn tính 63

Bảng 3.8: Kết quả phân tích sự thay đổi số lượng của vi sinh vật theo thời gian bảo và điều kiện quản của sản phẩm 66

Bảng 3.9: Kết quả thí nghiệm chỉ số peroxyt của sản phẩm theo thời gian và điều kiện bảo quản 67

Bảng 3.10: Kết quả tính định mức tiêu hao nguyên liệu 73

Bảng 3.11: Dự trù kinh phí sản xuất 1 kg ruốc cá rô phi đơn tính 73

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1:Cá rô phi đen……….………3

Hình 1.2: Cá rô phi vằn……… …3

Hình 1.3: Cá rô phi đỏ……… … … …3

Hình 1.4: Cá rô phi đơn tính……… ……… 3

Hình 1 5: Quy trình chế biến ruốc thịt lợn………… ……….… …9

Hình 1 6: Quy trình chế biến ruốc thịt gà……… … 9

Hình 1.7: Quy trình chế biến ruốc cá……… … 10

Hình 1.8: Biểu đồ tổng quát về đường đẳng nhiệt hấp thụ và phản hấp thụ……… 24

Hình 2.1: Cá rô phi đơn tính……… …….26

Hình 2.2: Bố trí thí nghiệm tổng quát……….………….….31

Hình 2.3: Bố trí thí nghiệm xác định thành phần cơ bản của cá rô phi dùng trong nghiêncứu……….33

Hình 2.4: Bố trí thí nghiệm thăm dò nồng độ CH3COOH, nồng độ NaCl, tỷ lệ dung dịch:thịt cá (v:w), nhiệt độ, thời gian khử tanh và khử mỡ ………35

Hình 2.5:Bố trí thí nghiệm tối ưu hóa các thông số trong quá trình khử tanh, khử mỡ 37

Hình 2.6: Bố trí thí nghiệm tìm nhiệt độ và thời gian hấp ……….….….39

Hình 2.7: Bố trí thí nghiệm tìm tỷ lệ gia vị thích hợp cho sản phẩm ……… 41

Hình 2.8: Bố trí thí nghiệm tìm nhiệt độ và thời gian sấy thích hợp ……….… 43

Hình 2.9: Bố trí thí nghiệm trong công đoạn bảo quản sản phẩm ……… 44

Hình 3.1: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng muối đến giá trị cảm quan của thịt cá trong quá trình khử tanh, khử mỡ……… 50

Hình 3.2: Biểu đồ biểu diễn sự thay đổi hàm lượng Axit axetic đến giá trị cảm quan của thịt cá trong quá trình khử tanh, khử mỡ……… ……… 51

Hình 3.3: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi tỷ lệ dung dịch /thịt cá đến giá trị cảm quan của

Hình 3.7: Ảnh hưởng của hàm lượng NaCl, V/w đến hàm lượng Lipid trong quá trình khử.54

Hình 3.8:Ảnh hưởng của hàm lượngCH3COOH, V/w đến hàm lượng Lipid trong quá trình khử……… ……….… ….………54

Hình 3.9: Ảnh hưởng của hàm lượng CH3COOH, V/w đến hàm lượng Lipid trong quá trình khử……….……….… … 54

Hình 3.10: Ảnh hưởng của nhiệt độ hấp và thời gian hấp đến chất lượng cảm quan của sản phẩm……….………….……… 56

Hình 3.11: Ảnh hưởng của hàm lượng muối trong phối trộn gia vị đến chất lượng cảm quan của sản phẩm……… ……… … ……… … …58

Hình 3.12:Ảnh hưởng của hàm lượng đườngi trong quá trình phối trộn gia vị đến chất lượng cảm quan của sản phẩm……… ……….… 59

Hình 3.13: Ảnh hưởng của chế độ sấy đến chất lượng cảm quan của sản phẩm …… …60

Hình 3.14: Sự thay đổi độ ẩm của sản phẩm ứng với các chế độ sấy khác nhau… ….….61

Hình 3.15: Ảnh hưởng của thời gian đến giá trị cảm quan của sản phẩm ……… ….64

Hình 3.16: Ảnh hưởng của thời gian đến giá trị ẩm độ của sản phẩm ………….…… … 65

Hình 3.17: Sự thay đổi của chỉ số TBARS của sản phẩm ruốc cá rô phi trong thời gian bảo quản thường (BQT) và bảo quản lạnh (BQL) ………….……….……68

Hình 3.18: Đường đẳng nhiệt hấp thụ của sản phẩm ruốc sản xuất từ thịt cá rô phi…69

Hình 3.19: Quy trình chế biến ruốc cá theo đề xuất 71

TRÍCH YẾU LUẬN VĂN

Tên tác giả: Lê Hữu Huấn

Tên luận văn: Nghiên cứu quy trình sản xuất sản phẩm ruốc từ cá rô phi đơn tính

Chuyên ngành: Công nghệ sau thu hoạch

Mã số: 60540104

Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm

Tên cơ sở đào tạo: Trường Đại học Nha Trang

1 Mục đích nghiên cứu của luận văn

Mục đích nghiên cứu của luận văn là xây dựng được quy trình sản xuất ruốc cá

từ nguồn cá rô phi đơn tính nuôi tại khu vực Hải Phòng và các tỉnh lân cận, sản phẩm đáp ứng được các yêu cầu về chất lượng, vệ sinh và an toàn thực phẩm, góp phần ổn định đời sống cho cộng đồng nông dân nhờ tạo thêm được sản phẩm giá trị gia tăng,

đa dạng hóa sản phẩm, tạo điều kiện đầu ra cho cá rô phi đơn tính nuôi và tăng thu nhập cho ngư dân

2 Phương pháp nghiên cứu của luận văn

Để giải quyết các nội dung nghiên cứu, đạt các mục tiêu đề ra, luận văn áp dụng các phương pháp nghiên cứu sau:

- Dùng phương pháp quy hoạch cổ điển để tìm các thông số kỹ thuật cho các công đoạn trong quy trình sản xuất và các nghiên cứu thăm dò, tìm điều kiện biên để tối ưu hóa trong một số công đoạn sản xuất;

- Dùng phương pháp quy hoạch thực nghiệm để tối ưu hóa công đoạn khử tanh, khử mỡ, bố trí các thí nghiệm theo phương pháp bề mặt đáp ứng;

- Xử lý số liệu thực nghiệm: Sử dụng phần mềm Statgraphica (Centurion XVI), Design Exprert 8.0.7.1 (DX 8) và phần mềm Microsoft Office 2007 Các thí nghiệm được bố trí lặp lại để đảm bảo tính chính xác và phân tích thống kê, phân tích ANOVA được áp dụng nhằm đánh giá sự khác nhau giữa các giá trị với mức ý nghĩa p<0,05 Sử dụng tiêu chuẩn kiểm định Tukey;

- Phương pháp phân tích: Sử dụng phương pháp phân tích đang được áp dụng phổ biến trong nghiên cứu khoa học và đánh giá chất lượng thực phẩm vủa Việt Nam

và trên thế giới

3 Các kết quả chính của luận văn

Đã xác định được thành phần khối lượng, thành phần hóa học cơ bản, một số tính chất nhiệt lý của đối tượng cá rô phi đơn tính;

Đã xây dựng được quy trình công nghệ sản xuất mặt hàng ruốc cá từ cá rô phi đơn tính, phân tích và lựa chọn được các thông số phù hợp và tối ưu hóa một số công đoạn chính trong quy trình;

Đã xác định được các biến đổi của sản phẩm trong quá trình bảo quản ở điều kiện thường và điều kiện lạnh trong thời gian bảo quản là 60 ngày;

Đã phân tích tính khả thi của quy trình sản xuất;

Tạo ra được một số dẫn liệu khoa học có giá trị tham khảo trong lĩnh vực Chế biến thủy sản về: Thành phần, tính chất của thịt cá rô phi đơn tính, công nghệ sản xuất ruốc cá cá rô phi đơn tính, các biến đổi của sản phẩm ruốc cá rô phi đơn tính trong quá trình bảo quản

4 Kết luận

Với những kết quả nghiên cứu và sản xuất thử cho thấy sản phẩm sản xuất theo quy trình tìm được có chất lượng tốt cả về mặt cảm quan, hóa học, vi sinh Sản phẩm đảm bảo chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm trong thời gian 60 ngày, khắc phục được những nhược điểm của thịt cá rô phi đơn tính trong chế biến các sản phẩm truyền thống, tạo giá trị gia tăng, hiệu quả kinh tế cũng như hiệu quả sử dụng cho sản phẩm

5 Từ khóa

“ Ruốc cá,cá rô phi đơn tính, sản xuất ruốc từ cá rô phi đơn tính”

XÁC NHẬN CỦA NGƯỜI HƯỚNG DẪN TÁC GIẢ LUẬN VĂN

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Khi kinh tế ngày càng phát triển, đời sống nhân dân ngày một nâng cao, nhu cầu về thực phẩm, đặc biệt là thực phẩm thủy sản có giá trị gia tăng ngày càng cao Cho nên yêu cầu về nghiên cứu để nâng cao giá trị và phát triển sản phẩm thủy sản mới ngày càng được quan tâm Bên cạnh đó những khuyết tật tự nhiên của nguyên liệu thủy sản hiện nay đang là mối e ngại của nhiều người tiêu dùng

Hiện nay những sản phẩm cá nuôi của nông dân trên địa bàn Hải Phòng và các tỉnh lân cận đang gặp khó khăn về đầu ra, đặc biệt là với cá rô phi đơn tính Việc nghiên cứu, đa dạng hóa sản phẩm từ nguồn nguyên liệu cá rô phi đơn tính là một nhu cầu hết sức cấp thiết nhằm giải quyết đầu ra, nâng cao thu nhập, ổn định đời sống cho người chăn nuôi

Vì vậy, để góp phần nâng cao giá trị của loài cá rô phi đơn tính nuôi và tạo sự

đa dạng về chủng loại sản phẩm thủy sản nước ngọt, góp phần tháo gỡ đầu ra cho

người nuôi cá rô phi đơn tính, tôi đã lựa chọn đề tài “Nghiên cứu quy trình sản xuất

sản phẩm ruốc từ cá rô phi đơn tính ”

2 Mục tiêu

- Xây dựng được quy trình sản xuất ruốc cá là sản phẩm giá trị gia tăng từ nguyên liệu cá rô phi đơn tính nuôi Sản phẩm đáp ứng được các yêu cầu về chất lượng và vệ sinh an toàn thực phẩm

- Xác định một số chỉ tiêu đánh giá sự ổn định của sản phẩm ruốc cá rô phi đơn tính trong quá trình bảo quản

3 Nội dung nghiên cứu

- Xác định thành phần khối lượng, thành phần hóa học cơ bản, một số tính chất nhiệt lý của đối tượng cá rô phi đơn tính;

- Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất mặt hàng ruốc cá từ cá rô phi đơn tính, tối ưu hóa công đoạn chính của quy trình;

- Biến đổi của sản phẩm theo điều kiện và thời gian bảo quản;

- Phân tích tính khả thi của quy trình

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN VỀ CÁ RÔ PHI ĐƠN TÍNH

1.1.1 Đặc điểm cá rô phi đơn tính :

+ Nguồn gốc và sự phân bố

Cá rô phi có nguồn gốc từ Châu Phi thuộc họ Cichlidae, bộ Perciformes Cho đến

năm 1964, người ta mới biết khoảng 30 loài cá rô phi Hiện nay, con số đó khoảng 100 loài, trong đó khoảng 10 loài có giá trị kinh tế và 4 loài chính được nuôi phổ biến ở nước

ta là:

- Cá rô phi đen:

Tên thường gọi tiếng Việt là cá rô

phi đen, tên khoa học là Oreochromis

mossambicus (Peters 1852), tên tiếng Anh

là Black Tilapia

- Cá rô phi vằn:

Tên thường gọi tiếng Việt là cá rô

phi vằn, tên khoa học là Oreochromis

niloticus(Linnaeus, 1757), tên tiếng Anh

là Nile Tilapia

- Cá rô phi đỏ:

Tên thường gọi tiếng Việt là cá

diêu hồng, tên khoa học là Oreochromis

sp, tên tiếng Anh là Red Tilapia

- Cá rô phi đơn tính (dòng GIFL)

Tên tiếng Việt: Cá rô phi đơn tính

dòng GIFT, tên khoa học là

Oreochoromis niloticus GIFT, tên tiêng

Anh là Unisexualtilapia GIFTline

Hình 1.1: Cá rô phi đen

Hình 1.2 Cá rô phi vằn

1.3 Cá rô phi đỏ

Hình 1.4 Cá rô phi đơn tính dòng GIFL

Ngày nay cá rô phi không những được nuôi ở Châu Phi mà đã được nuôi ở nhiều nước trên thế giới, đặc biệt là ở các nước nhiệt đới và cận nhiệt đới Trong vài chục năm trở lại đây, chúng mới thực sự trở thành loài cá nuôi công nghiệp với sản lượng lớn và có giá trị kinh tế cao

Cá rô phi là loài cá có thịt ngon, giá trị thương phẩm cao, nhanh lớn và dễ nuôi ở các mô hình nuôi khác nhau Kết quả nghiên cứu những năm gần đây cho thấy có thể nuôi độc canh cá rô phi hay nuôi ghép với các loài cá khác, cá sinh trưởng nhanh và rất

ít khi bị bệnh Mặt khác cá rô phi có khả năng chống chịu tốt với các môi trường sống khác nhau

Cá rô phi đơn tính là cá rô phi được chuyển giới tính bằng phương pháp xử lý hormon khi thu trứng chủ yếu áp dụng cho loài cá rô phi vằn với kết quả thu được là chỉ một giống đực Vì vậy, khi nuôi chúng không phải tham gia quá trình sinh sản nên tăng trọng nhanh, hiệu qua kinh tế cao

Toàn thân phủ vẩy, ở phần lưng có màu sáng vàng nhạt hoặc xám nhạt, phần bụng có màu trắng ngà hoặc màu xanh nhạt Trên thân có từ 6-8 vạch sắc tố chạy từ lưng xuống bụng Các vạch sắc tố ở các vây đuôi, vây lưng rõ ràng hơn

- Đặc điểm dinh dưỡng

Khi còn nhỏ, cá ăn động vật phù du (tảo và động vật nhỏ) là chủ yếu, 20 ngày tuổi đạt kích thước khoảng 18mm Khi cá trưởng thành ăn mùn bã hữu cơ lẫn các tảo lắng ở đáy ao, ấu trùng, thực vật thủy sinh Tuy nhiên, trong nuôi công nghiệp cá cũng

ăn thức ăn chế biến từ cá tạp và thức ăn chế biến công nghiệp

- Đặc điểm sinh trưởng

Khi nuôi trong ao sử dụng thức ăn tự nhiên kết hợp với thức ăn chế biến, cá sẽ lớn nhanh từ tháng đầu đến thành thứ 5 hoặc 6 (có thể nuôi quản canh hoặc nuôi ghép) sau 5-6 tháng nuôi có thể đạt trọng lượng 0,5-0,6kg/con

1.1.2 Thành phần hóa học và dinh dưỡng cơ bản của thit cá rô phi:

Thành phần hóa học và dinh dưỡng của cá rô phi phụ thuộc vào nhiều yếu tố như mùa vụ, tuổi tác, giới tính, phương thức nuôi, nguồn thức ăn, môi trường…

Thành phần hóa học và dinh dưỡng của cá rô phi được thể hiện ở Bảng 1.1.[5]

Bảng 1.1 Thành phần hóa học cơ bản của cá rô phi Năng

Lipid (g)

Tro (g)

Ca (mg)

P (mg)

F (mg)

Hàm lượng protein của thịt cá đạt 19,7% tương đương với một số loài cá như cá chép, cá trắm, cá thu, cá vược…, hàm lượng lipit trung bình chiếm 2,3% phù hợp với việc sản xuất một số sản phẩm như chả cá, ruốc cá

Thịt cá rô phi lại có ưu điểm hơn một số loài cá nước ngọt khác là thịt cá nạc, ít xương dăm, trắng và có hương vị đặc trưng nên việc khai thác và chế biến thịt cá rô phi thành các sản phẩm gia tăng có chất lượng cao rất ý nghĩa, mang lại hiệu quả kinh tế cao cho chủ nuôi cũng như các doanh nghiệp chế biến thủy sản

1.1.3 Thành phần khối lượng của cá rô phi

Thành phần khối lượng của cá rô phi thay đổi phụ thuộc vào tuổi tác, phương thức chăn nuôi, nguồn thức ăn, phương pháp đánh bắt

Thành phần khối lượng của cá rô phi đơn tính là phần trăm khối lượng của các cơ quan, bộ phận trên cơ thể cá sau khi phân tách và được thể hiện trong Bảng 1.2 [5]

Bảng 1.2: Thành phần khối lượng của cá rô phi

- Bảo quản sống theo phương pháp sục khí kết hợp với vận chuyển:

Cá sau đánh bắt còn sống khỏe mạnh được đưa vào các thùng bảo quản đảm bảo các yêu cầu sau: nhiệt độ nước bảo quản thích hợp ở 18oC; tỷ lệ nước/cá trong bảo quản và vận chuyển là 5/1; lượng cá phù hợp cho một thùng vận chuyển là 20kg/thùng; thời gian bảo quản không quá 36 giờ Trong quá trình bảo quản kết hợp sục khí oxy bằng máy sục khí để đảm bảo cho cá sống tốt trong quá trình bảo quản và vận chuyển

- Bảo quản lạnh bằng nước đá: Áp dụng cho những con đã chết hoặc sắp chết

và phải vận chuyển đi xa, phương pháp bảo quản được thực hiện như sau:

Đầu tiên cho một lớp nước đá lót ở đáy thùng cách nhiệt dày khoảng 5cm sau

đó cho một lớp cá dày khoảng 5 cm rồi lại trải thêm một lớp nước đá xay cứ tiếp tục như thế đến khi gần đầy thùng thì cho vào thùng để các lớp cá và nước đá nén chặt với nhau Cuối cùng cho một lớp nước đá dày khoảng 10 cm phủ lên mặt rồi đậy kín, thời gian bảo quản không quá 24 giờ

1.1.5 Sản lượng và tình hình sử dụng cá rô phi hiện nay

Trong hơn 10 năm trở lại đây, cá rô phi đang trở thành mặt hàng thu hút sự quan tâm chú ý cao đối với nhiều công ty nuôi trồng, chế biến thủy sản trong nước nhờ

có ưu thế dễ nuôi, chi phí sản xuất thấp, nhiều cơ hội thị trường tiêu thụ mở ra Cá rô phi đang là đối tượng chủ lực trong kế hoạch tái cơ cấu của ngành thủy sản Việt Nam Theo tổng cục thủy sản, năm 2014, tổng dện tích ao nuôi trồng cả nước ước đạt 15.992

ha, nuôi bè khoảng hơn 410.000m3, sản lượng đạt 125.000 tấn Mục tiêu năm 2015, diện tích ao nuôi cá rô phi sẽ tăng lên 21.000 ha, sản lượng đạt khoảng 140.000 tấn

Giá trị xuất khẩu cá rô phi Việt Nam tăng trưởng ấn tượng trong thời gian qua,

từ 1,95 triệu USD năm 2004 lên 32,2 triệu USD năm 2014 Cá rô phi Việt Nam đã được cung cấp tới hơn 60 quốc gia và vùng lãnh thổ chủ yếu được xuất dưới dạng sản phẩm nguyên con và fillet lạnh đông

Thời gian qua, các chủ trang trại nuôi và doanh nghiệp Việt Nam đã tích lũy được nhiều kinh nghiệm nuôi loại cá này ở các vùng nước ngọt cũng như vùng nước lợ ven biển với phẩm cấp thịt cá ngày càng được cải thiện Nhiều khách hàng trong nước

và quốc tế hài lòng với cá rô phi nuôi tại Việt Nam và đánh giá trội hơn cá rô phi của nhiều nước về mặt chất lượng

Với giá trị dinh dưỡng không thua kém nhiều loài cá khác, sản lượng lớn, giá thành nguyên liệu rẻ và thu hoạch quanh năm Mặt khác các sản phẩm được chế biến

từ cá rô phi đơn tính chưa được phát triển nhiều Việc lợi dụng các yếu tố trên để thử nhiệm, sản xuất các sản phẩm giá trị gia tăng từ cá rô phi đơn tính đang là một nhiệm

vụ cấp bách đặt ra cho ngành công nghiệp chế biến Trên cơ sở đó, thử nhiệm sản xuất sản phẩm ruốc cá từ cá rô phi đơn tính sẽ góp một phần vào việc phát triển và đa dạng hóa sản phấm chế biến từ cá rô phi đơn tính trên địa bàn Hải Phòng và các tỉnh đồng bằng Sông Hồng hiện nay

1.2 TỔNG QUAN VỀ CÁC SẢN PHẨM RUỐC THỊT VÀ RUỐC CÁ

1.2.1 Các sản phẩm ruốc từ thịt

+ Giới thiệu về ruốc thịt

Ruốc là một loại thức ăn khô được chế biến từ thịt động vật Tùy theo loại nguyên liệu đem chế biến mà có các tên gọi tương ứng như ruốc thịt lợn, ruốc thịt gà

Về nguồn gốc xuất sứ các sản phẩm ruốc, các nhà nghiên cứu Trung Quốc cho rằng Ruốc có nguồn gốc từ Trung Quốc, ban đầu người Trung Quốc sử dụng thịt phơi khô hoặc sấy khô để phục vụ cho các chuyến đi buôn xa, đến thời Nhà Thanh người

Bồ Đào Nha đã biết được loại thịt này và với kiến thức ẩm thực của họ, họ đã cắt nhỏ miếng thịt khô ở trên ra rồi xé nhỏ, giã khô sau đó họ xao khô kết hợp với một số gia

vị và được gọi là rousong, tên gọi rousong ở Trung Quốc vẫn được sử dụng cho đến ngày nay

Với sản phẩm này đã lan truyền ra nhiều nước khu vực Châu Á, người Indonesian gọi là Abon gắn với tên thịt gắn đằng sau, người Malaysia gọi là Long Gei, người Philippin gọi là Bee Tin Đặc biệt những người theo đạo hồi giáo ở Indonesia và Malaysia đã sử dụng sản phẩm ruốc thịt hàng trăm năm nay để làm món ăn bổ sung cho các chuyến hành hương xa nhà

+ Một số quy trình chế biến ruốc thịt:

- Quy trình chế biến ruốc thịt lợn

Hình 1.5: Quy trình chế biến ruốc thịt lợn

- Quy trình chế biến ruốc thịt gà:

Hình1.6: Quy trình chế biến ruốc thịt gà

Thịt lợn thăn

Cắt miếng

Luộc chín

Làm tơi Nêm gia vị

Sấy khô

Sản phẩm ruốc thịt gà

1.2.2 Các sản phẩm ruốc từ cá

a Giới thiệu về ruốc cá

Tương tự như ruốc thịt, ruốc cá được làm từ cá với mỗi loài cá khác nhau thì sản phẩm có tên gọi tương ứng như ruốc cá thu, ruốc cá ngừ, ruốc cá hồi, ruốc cá quả

Với sản phẩm ruốc làm từ cá truyền thống có thể nói là phức tạp hơn làm ruốc thịt ở một số công đoạn như công đoạn sơ chế và đặc biệt là khử mùi tanh, khử bớt hàm lượng mỡ thịt cho cá để sản phẩm có hương vị thơm ngon, hạn chế được sự ôi hóa của sản phẩm do lượng lipit trong cá có bản chất khác biệt so với lipit trong thịt Đặc biệt đối với ruốc cá có hàm lượng dinh dưỡng và hệ số tiêu hóa tốt hơn ruốc thịt nên trong quá trình bảo quản rất dễ bị biến đổi về chất lượng nên thường được làm để

sử dụng trong thời gian ngắn hạn, các cơ sở sản xuất trong nước chưa phát triển sản phẩm này nhiều để trở thành sản phẩm hàng hóa

Hiện nay, trên thị trường xuất hiện rộng rãi sản phẩm ruốc cá hồi do một số công

ty của Nhật Bản chế biến với công nghệ tiên tiến, sản phẩm chất lượng cao và thời hạn

sử dụng kéo dài Đây là sản phẩm rất được người tiêu dùng phía bắc lựa chọn

b Quy trình chế biến ruốc cá

Hiện nay trong sản xuất tư nhân, hầu hết các sản phẩm ruốc cá kể trên đều chế biến theo sơ đồ quy trình chung như sau:

Hình 1.7: Quy trình chế biến ruốc cá

Cá nguyên liệu

Xử lý (Sạch vây, vẩy, mang, mội tạng)

Cắt khúc (hoặc nguyên con

1.3 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC LIÊN QUAN ĐẾN

ĐỀ TÀI

1.3.1 Các nghiên cứu ngoài nước

Jirawan Yamprayoon (2000) nghiên cứu Ảnh hưởng của phương pháp các phương pháp bảo quản đến chất lượng Geosmin và mùi không mong muốn của cá rô phi song Nile (Oreochomis niloticus) Kết quả nghiên cứu cho thấy các phương pháp

bảo quản khác nhau như ướp muối, sấy, chiên, hun khói, làm nóng trong lò vi sóng, ướp muối và lên men hỗn hợp với carbohydrate có thể làm giảm hoặc che đi mùi không mong muốn của cá rô phi Ướp muối khô hoặc ướp muối ướt cá có mùi bùn, sau

đó sấy khô trong môi trường không khí nóng ở 50oC hoặc phơi khô, kết quả chỉ giảm một lượng nhỏ Geosmin (chất gây ra mùi hôi, mùi bùn trong cá) trong sản phẩm Tiền

xử lý cá rô phi fillet với nước muối đã axit hóa trước khi hun khói sẽ giảm bớt lượng Geosmin và che đi mùi bùn trong sản phẩm hun khói Ướp cá rô phi trong dung dịch acid acetic kết quả làm giảm mùi tanh và việc kéo dài thời gian ướp còn làm giảm thấp lượng Geosmin trong sản phẩm [28]

Năm 2004, Yasemen Yanar, Mehmen Celik and Erhan Akamca cũng thực hiện

trên cá rô phi với đề tài Nghiên cứu đánh giá tác dụng của nồng độ muối đến hạn sử dụng của cá rô phi hun khói (Oreochomis niloticus) được lưu giữ ở 4 o C Đầu tiên cá

được ướp muối trong các dung dịch NaCl 5%, 10%, 15% và sử dụng cá không ướp muối làm mẫu đối chứng Sau đó cá được hun khói, làm mát và lưu giữ ở 4oC Kết quả nghiên cứu cho thấy điều kiện tối ưu cho việc bảo quản lạnh ở 4oC với cá rô phi hun khói là 35 ngày ở nồng độ muối ướp là 3%.[29]

Tại Nhật Bản gần đây đã phát triển mạnh sản xuất sản phẩm ruốc cá hồi với công nghệ và thiết bị sản xuất hiện đại, trong quá trình sản xuất sản phẩm được kiểm soát chặt chẽ từ các thông số trong quy trình và kiểm định chất lượng sản phẩm, sản phẩm của họ rất đa dạng được hầu hết người dân khu vực Châu Á ưa chuộng và được coi như một sản phẩm đặc sản truyền thống, giàu dinh dưỡng và tiện dụng của người Nhật

1.3.2 Các nghiên cứu trong nước liên quan đến đề tài

Năm 2005, Viện nghiên cứu hải sải Hải Phòng đã hoàn thành đề tài: Nghiên cứu quy trình công nghệ xử lý mùi bùn từ thịt cá rô phi là một nhánh của đề tài: Nghiên cứu các biện pháp bảo quản và chế biến cá rô phi xuất khẩu Kết quả của đề

tài này là dùng tro lá chuối 0,1% hoặc dùng axit axetic 0,1-0,2% để xử lý trực tiếp thịt

cá rô phi fillet đã khử được đáng kể mùi bùn của thịt cá [16]

Dương Thị Kim Hương (2008) nghiên cứu Khả năng sản xuất chả cá viên từ cá

rô phi và thu nhận được kết quả: Hàm lượng tinh bột tối ưu là 6%, hàm lượng muối tối

ưu là 1,5%, xử lý nhiệt sơ bộ 40-45oC trong 5 phút, sản phẩm được làm chín trong 10 phút, độ sáng của sản phẩm đo bằng máy Colorimeter đạt 76-78% so với độ sáng chuẩn Trên cơ sở nghiên cứu này, năm 2009, Trần Thị Nhung đã thực hiện đề tài:

Nghiên cứu hoàn thiện sản phẩm chả cá chiên từ cá rô phi với kết quả thịt cá sau khi

xay được rửa một lần với dung dịch NaHCO3 0,2% cho sản phẩm có mầu sắc sáng đẹp, cấu trúc và cảm quan đạt được giá trị tốt nhất [13]

Về sản phẩm ruốc thịt và cá được coi là một sản phẩm truyền thống ở Việt Nam Người dân đã sản xuất sản phẩm ruốc từ lâu để phục vụ cho các bữa ăn trong gia đình và cho các cửa hàng thực phẩm ở một số chợ địa phương như ruốc thịt lợn, ruốc thịt gà, ruốc cá thu… Các sản phẩm người dân làm bán trên thị trường hiện nay không theo một tiêu chuẩn nhất định và không được kiểm soát chặt chẽ của cơ quan y tế nên

đã gây ra rất nhiều vấn đề cho người tiêu dùng về chất lượng sản phẩm

Hiện nay, đã có một số nghiên cứu chế biến sản phẩm giá trị gia tăng trên đối tượng cá rô phi, tuy nhiên chưa có nghiên cứu nào về sản phẩm ruốc cá rô phi đơn tính Vì vậy, đây là một nghiên cứu hoàn toàn mới

1.4 CÁC YẾU TÓ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA RUỐC CÁ

1.4.1 Ảnh hưởng của nguyên liệu

Nguyên liệu là yếu tố hàng đầu quyết định đến chất lượng của ruốc cá

- Độ tươi của cá càng tươi tốt thì chất lượng của sản phẩm càng cao, cá qua bảo quản lạnh hay ướp đá sẽ cho chất lượng ruốc kém hơn cá còn tươi sống Vì vậy, khi khai thác cá từ các ao đầm cần được bảo quản theo phương pháp bảo quản sống có sục khí để vận chuyển đến cơ sở sản xuất

- Đối với cá rô phi đơn tính, do đặc thù của dòng cá là toàn giống đực nên lượng mỡ trong cá không nhiều Mặt khác, trong quá trình chế biến ta khử đi lượng mỡ trong cá càng nhiều càng tốt sẽ làm giảm đi các biển đổi xấu do lipit và kéo dài thời gian bảo quản của sản phẩm

1.4.2 Ảnh hưởng của yếu tố công nghệ

Các yếu tố công nghệ tác động trực tiếp đến chất lượng của ruốc cá, công nghệ sản xuất càng cao thì chất lượng của ruốc cá càng đảm bảo hơn Các yếu tố này bao gồm các công đoạn xử lý, khử tanh, khử mỡ, hấp chín, làm khô, bao gói và bảo quản

+ Ảnh hưởng của công đoạn xử lý:

Công đoạn này bao gồm các bước sau: Đánh vẩy, cắt đâu, lấy nội tạng, phi lê, tách xương và lột da

Cá rô phi được đánh vẩy thật sạch sau đó cắt bỏ đi phần đầu sao cho đảm bảo tỷ

lệ hao hụt thịt cá là ít nhất Việc lấy nội tạng và rửa sạch màng đen trong bụng cá được tiến hành một cách cẩn thận để tránh lây nhiễm vi sinh vật làm giảm chất lượng thịt cá

Thân cá được phi lê phần thịt 2 bên thân, phải lấy triệt để phần thịt còn sót lại trên xương để đảm bảo chất lượng thịt cá được lấy là nhiều nhất, đảm bảo định mức trong quá trình sản xuất

Hai miếng phi lê của thân cá tiếp tục được lọc sạch da và xương dăm nếu có, tạo cho miếng thịt cá sạch da và không còn mối nguy vật lí cho sản phẩm

+ Ảnh hưởng của công đoạn khử tanh, khử mỡ

Bản chất của mùi tanh trong cá là do cá luôn tồn tại hàm lượng trimetylamin (TMA) và các dẫn suất của nó trong cơ thịt

Công đoạn này quyết định rất lớn đến chất lượng cảm quan của sản phẩm, vì công đoạn này sẽ loại bỏ mùi, axit béo tự do mất đi, muối khoáng và axit amin hòa tan

để thịt cá sau khi xử lý xong chỉ chứa chủ yếu protien liên kết

Hiệu suất của công đoạn này phụ thuộc vào nhiều yếu tố như thời gian ngâm rửa, tỷ lệ nước rửa, số lần rửa, nồng độ hóa chất, kích thước của miếng thịt cá, nhiệt độ nước rửa và chế độ khuấy đảo

Trong quá trình ngâm khử tanh, khử mỡ không nên khuấy đảo quá lâu vì sẽ làm cho protein bị hydrat quá mạnh sẽ kéo theo khó khăn cho công đoạn tách nước, nếu thời gian ngâm khử kéo dài sẽ làm cho thịt cá trở lên bị xơ Theo các nghiên cứu trước đây cho thấy thời gian ngâm khử tốt nhất nằm trong khoảng 10-15 phút nhưng còn phụ thuộc vào độ tươi của nguyên liệu, kích thước của miếng thịt cá ngâm khử

Tỷ lệ dung dịch đưa vào ngâm khử thịt cá cũng là yếu tố quan trọng, nếu tỷ lệ dung dịch nước khử tăng thì số lần ngâm khử sẽ giảm xuống, nếu số lần ngâm khử quá nhiều thì thịt cá cũng bị xơ, tổn thất protit lớn sẽ làm giảm chất lượng thành phẩm

Nhiệt độ nước ngâm khử nên duy trì trong khoảng 10-25oC để đảm bảo thịt cá

ít bị biến đổi

Bản chất và nồng độ dung dịch khử ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng của ruốc

cá, nồng độ hóa chất thấp thì sau khi khử xong sẽ không giảm được mùi tanh và màu sắc không đảm bảo, nhưng nếu nồng độ quá cao sẽ làm cho protein bị biến tính, thông thường người ta sử dụng các loại tác nhân khử như: axit axetic, muối ăn, kiềm,… việc

bổ sung muối trong công đoạn ngâm khử này sẽ làm tăng tính ổn định của protein thịt

cá, hạn chế sự trương nước, hạn chế sự hòa tan protein vào nước khử rửa và giúp cho việc tách nước ở các công đoạn sau được dễ dàng hơn, lượng muối ăn dùng không vượt quá 2%.[13][16]

*Cơ chế của quá trình khử tanh bằng acid hữu cơ

Cơ chế khử lipit bằng axit hữu cơ

+ Ảnh hưởng của công đoạn hấp

- Về vi sinh vật:

Đối với quá trình hấp, sau khi hấp sẽ tiêu diệt được đa phần vi sinh vật trên bề mặt thịt cá, chưa diệt được hoàn toàn các vi sinh vật chịu nhiệt Ngoài ra, khi đun nóng đến một giai đoạn nào đó sẽ tạo ra nhiệt độ thích hợp cho một số loài vi sinh vật phát triển hoặc sinh bào tử

Trong quá trình hấp, hầu hết các loài nấm nem, nấm mốc đều bị tiêu diệt

Các mùi, vị hiện diện trong thịt cá thường là các este dễ bay hơi Vì vậy mùi vị thường gảm một ít sau khi hấp

- Về cấu trúc:

Tất cả quá trình xử lý nhiệt đều làm cho thịt cá bị mất nước, cấu trúc mềm và chặt Nguyên nhân là các mối liên kết hóa học bị cắt đứt bởi nhiệt độ cao, sẽ phá vỡ cấu trúc khung mạng của nguyên liệu, chất nguyên sinh trong tế bào bị đông tụ, màng

tế bào mất tính bán thấm, không khí và hơi nước trong các gian bào thoát ra ngoài

+ Ảnh hưởng trong quá trình sấy:

Tất cả các sản phẩm đều thay đổi trong quá trình sấy và bảo quản sau đó Yêu cầu đặt ra trong quá trình sấy là đảm bảo tới mức tốt nhất chất lượng sản phẩm, đồng thời nâng cao hiệu quả một cách tối ưu nhất

Những thay đổi trong quá trình sấy đã làm thay đổi cấu trúc, mùi vị, mầu sắc, giá trị dinh dưỡng của sản phẩm khi sấy

Biến đổi tính chất cơ lý: Nguyên liệu bị biến dạng, bị co, độ dai tăng lên

- Biến đổi hóa lý:

Hiện tượng khuyếch tán ẩm là sự di chuyển ẩm từ lớp trong nguyên liệu ra bề mặt, từ bề mặt ra ngoài môi trường do sự bay hơi ẩm ở bề mặt tạo ra sự chênh lệch ẩm giữa lớp bên trong và bề mặt vật liệu

- Biến đổi hóa học:

Dưới tác dụng của nhiệt độ sấy xẩy ra sác phản ứng hóa học sau:

Phản ứng oxy hóa: chủ yếu là sự oxy hóa các chất béo không no có trong thịt cá khi có mặt oxy

Phản ứng thủy phân: Chất béo trong nguyên liệu có thể bị thủy phân thành glycerine và acid béo dưới tác dụng của men lipase cùng với quá trình gia nhiệt

Phản ứng caramen hóa: Suốt quá trình gia nhiệt, các thành phần mang đường sẽ tham gia vào quá trình này để góp phần tạo nên màu sắc sản phẩm

Phản ứng Maillard: Khi nhiệt độ vật liệu sấy tăng lên sẽ xảy ra phản ứng giữa đường khử và nhóm amin có trong thịt cá và hình thành hợp chất có mầu fufural

- Biến đổi sinh hóa:

Giai đoạn đầu của quá trình sấy, nhiệt độ của vật liệu tăng từ từ tạo điệu kiện cho các enzyme, nhất là enzyme oxy hóa khử hoạt động mạnh gây tác động xấu đến vật liệu

Giai đoạn sấy, lượng nước giảm, nhiệt độ môi trường cao hơn nhiệt độ tối thích của enzyme làm cho hoạt động của enzyme bị giảm hoặc đình chỉ hoạt động

Giai đoạn sau khi sấy, một số enzyme nhất là nhóm enzyme oxy hóa khử không

bị đình chỉ hoàn toàn sẽ hoạt động trở lại dù là yếu ớt và đến một thời gian nào đó sẽ hoạt động mạnh lên

Nếu như các enzyme không bị mất hoạt tính do xử lý nhiệt sơ bộ hoặc quá trình sấy có thể làm sẫm mầu sản phẩm do thủy phân chất béo

- Biết đổi sinh học:

Cấu tạo tế bào dưới tác dụng của nhiệt độ cao làm biến tính bất thuận nghịch chất nguyên sinh, các tế bào bị mất nước nên co lại

Vi sinh vật bị tiêu diệt hay ức chế một phần khả năng hoạt động trong quá trình sấy, nhất là vi sinh vật trên bề mặt vật liệu

Về dinh dưỡng, lượng calo sinh ra trên một đơn vị khối lượng tăng lên do giảm

ẩm nhưng khả năng hấp thụ và tiêu hóa thường giảm

- Biến đổi cảm quan:

Mầu sắc sản phẩm sấy thường sẫm màu do kết quả của phản ứng caramen, phản ứng maillard và các phản ứng oxy hóa

Mùi sẽ dần dần hình thành mùi thơm của sản phẩm sấy

Vị của sản phẩm sấy do độ ẩm giảm nên nồng độ các chất có vị tăng lên, cường

độ vị cũng tăng lên nhất là những vị ngọt và vị mặn

Trạng thái của sản phẩm tăng tính dai, tính đàn hồi

+ Ảnh hưởng của các chất phụ gia đến chất lượng sản phẩm:

Các chất phụ gia cho vào sản phẩm trong quá trình sấy khô với mục đích: tạo nên hương vị đậm đà, hài hòa cho sản phẩm, lưu lại tính chất đặc trưng của sản phẩm, nâng cao giá trị dinh dưỡng, giá trị cảm quan, cấu trúc của sản phẩm và kéo dài thời gian bảo quản

1.4.3 Phản ứng oxy hoá lipd và các yếu tố ảnh hưởng

Chất béo trong quá trình bảo quản, chế biến dễ dàng biến đổi theo các chiều hướng như sau: [7]

+ Cơ chế oxy hóa lipid có enzyme tham gia

Oxy hóa do xúc tác của lipoxydase: Chất xúc tác cho quá trình này là

lipoxydase, enzyme này thường là xúc tác oxy hóa mạnh các axit béo không no (có 2,3 nối đôi trở lên) thành peroxit và hydroperoxide và một số sản phẩm oxy hóa khác Cơ chế tác dụng của lipoxydase cho đến nay chưa được xác định rõ hoàn toàn Một số tác giả cho rằng sự oxy hóa chất béo bằng enzyme cũng tương tự sự oxy hóa cơ chế phản ứng mạch, Lipoxydase phản ứng với oxy tạo thành phân tử peroxy và chuyển oxy hoạt động sang phân tử acid béo, sau đó nguyên tử H ở nhóm methylene (- CH2 - ) được chuyển ra vị trí O2 (do vai trò của lipoxydase xúc tác khơi mào) tiếp diễn theo cơ chế phản ứng mạch không có sự tham gia của enzyme

Oxy hóa kiểu β oxy hóa: Xảy ra với các acid bão hòa có số cacbon chẵn Dưới

tác dụng của enzyme các acid này sẽ bị cắt mạch dần từng đoạn 2 cacbon ở vị trí

Lipid Thủy phân Axit béo + Glycerin

Sản phẩm oxy hóa

Oxy hóa enzyme hoặc phi enzyme

cacbon thứ β đối với nhóm cacbonxyl oxy hóa Đối với các axit béo chưa bão hòa, trước khi tham gia quá trình oxy hóa này nó được hydrogen hóa thành axit bão hòa

Kiểu α oxy hóa axit béo: Quá trình này xẩy ra với các acid béo no có số cacbon

lẻ, còn các acid béo không no trước khi oxy hóa phải xảy ra quá trình hydrogen hóa Bản chất của quá trình oxy hóa này là acid béo bị oxy hóa tại vị trí cacbon thứ α, có sự tham gia của hydroperoxide và hydroxydase xúc tác

+ Cơ chế phản ứng oxy hóa chất béo phi enzyme (tự ôi hóa)

Ôi hóa hóa học là quá trình tự oxy hóa, khi đó oxy phân tử tương tác với các axit béo trong điều kiện nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm cho sản phẩm đầu tiên là hydroperoxide, sau đó tạo thành các aldehyde no và không no, các ceton, các mono axit và các dicacbonxylic Ngoài ra có thể trùng hợp hóa các sản phẩm oxy hóa Cơ chế của quá trình ôi hóa hóa học xảy ra theo ba giai đoạn là thời kỳ phát sinh, thời kỳ phát triển, thời kỳ kết thúc

Từ Alcocxyl có thể biến đổi tiếp thành rượu + gốc tự do mới hoặc tương tác với nhau tạo thành keton hoặc tương tác của gốc alcocxyl với gốc alkil tạo aldehyt

- Ảnh hưởng của ion kim loại giao chuyển: Ion kim loại giao chuyển ảnh hưởng thúc đẩy quá trình oxy hóa Ví dụ: Khi có mặt 0,2 - 1,0mg Fe2+/kg dầu, hoặc 0,05 - 0,2

R + R* →

R + R* →

R + R* →

Sản phẩm cao phân tử

mg Cu2+/kg dầu sẽ làm giảm độ bền của dầu đi 20 - 50% trong bảo quản Do ion kim loại có khả năng lấy electron từ một gốc nào đó để chuyển thành gốc tự do hoạt động gốc ion

- Ảnh hưởng của năng lượng mặt trời và tia ion: Năng lượng ánh sáng, đặc biệt

là tia cực tím và tia ngắn của quang phổ nhìn thấy có tác dụng xúc tiến quá trình oxy hóa lipid Năng lượng ánh sáng tham gia vào quá trình quang phân ly hydroperoxide thành các gốc tự do

- Ảnh hưởng của nước: Người ta nhận thấy nước có thể là yếu tố xúc tiến nhanh tiến trình oxy hóa khử khi để bơ, mỡ trong điều kiện ẩm ướt

- Kìm hãm sự oxy hóa bằng cách làm đứt mạch oxy hóa

- Kìm hãm oxy hóa bằng cách làm giảm tốc độ phát triển mạch

- Kìm hãm phản ứng oxy hóa bằng cách vô hoạt các hợp chất chứa kim loại có hoạt tính xúc tác

- Kìm hãm bằng chất hiệp trợ

Tác hại của sản phẩm oxy hóa:

- Sản phẩm oxy hóa thường làm vô hoạt enzyme, đặc biệt là enzyme tiêu hóa

- Sản phẩm oxy hóa lipid có khả năng phản ứng cao với protein tạo thành hợp chất bền vững, không tan trong nước cũng như trong dung môi hữu cơ và cũng không

bị phân hủy bởi enzyme

- Sản phẩm oxy hóa lipit tạo ra các sản phẩm gây độc như peroxyt, ketol, các aldehyt và các gốc tự do tự do Do đó, các thực phẩm bị oxy hóa sẽ tổn thất chất dinh dưỡng, khó tiêu hóa, có hại cho sức khỏe của người sử dụng

1.5 TỔNG QUAN VỀ CÁC THÔNG SỐ NHIỆT LÝ CỦA CÁ

1.5.1 Thành phần khối lượng

Thành phần khối lượng hay là tỷ lệ phần trăm về khối lượng của các phần trong

cơ thể so với toàn cơ thể của nguyên liệu Sự phân chia đó dựa vào hình thái học của nguyên liệu cũng như tỷ lệ lợi dụng chúng trong công nghệ chế biến thủy sản

Phương pháp xác định thành phần khối lượng gồm: cân xác định khối lượng cá nguyên con (M); và khối lượng của từng bộ phận (mi): vẩy; vây (lưng, bụng, ngực, đuôi); mang và nội tạng; thịt fillet, đầu và xương; đầu (không xương sống) Thành phần khối lượng được tính theo 2 cách:

Cách 1: tính tỷ lệ % (xi) của từng bộ phận so với tổng khối lượng của các bộ phận:

có biện pháp xử lý thích hợp

1.5.2 Khối lượng riêng

Khối lượng riêng của cá được xác định là khối lượng của cá trên một thể tích nhất định, khối lượng riêng là một thông số quan trọng khi nghiên cứu về nguyên liệu

cá rô phi Trong cơ thể cá, nước chiếm một tỷ trọng rất lớn, khoảng 80% Những phần còn lại ngoài mỡ ra thì đa số có khối lượng riêng gần bằng nước

Khối lượng riêng của cá được tính bằng công thức:

1

F S

1.5.3 Điểm băng

Điểm băng của nguyên liệu thủy sản là nhiệt độ tại đó nước bắt đầu kết băng khi làm lạnh nguyên liệu Nước trong nguyên liệu tồn tại dưới dạng dung dịch nên điểm băng tuân theo quy luật hạ điểm băng của định luật Raoult Điểm băng được tính toán dựa vào công thức kinh nghiệm như sau:

Trong đó:

Tf: Nhiệt độ điểm băng, oC

MW: Hàm lượng nước, % Điểm băng của cá là thông số vật lý có ý nghĩa quan trọng đối với quá trình làm lạnh cá

1.5.4 Hệ số dẫn nhiệt

Hệ số dẫn nhiệt là lượng nhiệt truyền qua một đơn vị diện tích của một vật thể đồng nhất trong một đơn vị thời gian khi hiệu số nhiệt độ của vật thể là 1oC Hệ số dẫn nhiệt trên và dưới điểm băng được tính toán dựa vào các công thức sau:

F S

W a

M M

F S

I I

W b

M M

M M

M

k 

Trong đó: ka, kb là hệ số dẫn nhiệt trên và dưới điểm băng, j.m/m2.s.oC

Hệ số dẫn nhiệt của cá do thành phần hóa học của cá quyết định mà đặc biệt là hàm lượng mỡ Hệ số dẫn nhiệt của cá tỷ lệ nghịch với hàm lượng mỡ trong cá Hệ số dẫn nhiệt còn phụ thuộc vào nhiệt độ, hệ số dẫn nhiệt của thịt cá đã đông kết lớn hơn chưa đông kết và nhiệt độ đông kết càng thấp thì hệ số dẫn nhiệt càng cao Hệ số dẫn nhiệt của cá sau khi tan giá nhỏ hơn khi đông kết nhiều nhưng vẫn còn lớn hơn trước khi đông kết

W

T   1 , 8 

1.5.5 Đường đẳng nhiệt hấp thụ của thực phẩm

Đường đẳng nhiệt hấp thụ (hoặc phản hấp thụ) là đường cong để chỉ lượng nước được giữ bởi một thực phẩm nào đó, khi ở điều kiện cân bằng và tại một nhiệt độ xác định, phụ thuộc vào độ ẩm tương đối của khí quyển bao quanh Hay ngược lại nó chỉ áp suất hơi gây ra bởi nước của một thực phẩm phụ thuộc vào chính hàm lượng nước của chính sản phẩm đó

Hình 1.8 Biểu đồ tổng quan về đường đẳng nhiệt hấp thụ

Ở vùng 0<aw< 0,3 (đẳng nhiệt hấp thụ): nước ở dạng liên kết mạnh, hydrate trực tiếp các nhóm chức: (-NH3-), (-COO-) của protein, (-OH) của carbohydrate…, nước này không đóng băng và còn tồn tại trong thực phẩm sấy khô

Khi aw>0,3: tiếp theo lớp nước đơn phân tử, lần lượt xếp chồng lên các lớp nước khác với lực liên kết yếu dần với các thành phần vô cơ và hữu cơ của thực phẩm, nước này dần trở thành nước tự do

Hai đường cong hấp thụ và phản hấp thụ nước không trùng nhau Cùng một hàm lượng nước, sự cân bằng phản hấp thụ tạo nên hoạt độ của nước tương ứng nhỏ hơn so với sự cân bằng của hấp thụ Hiện tượng đó gọi là “sự trễ” và chỉ xuất hiện khi

aw>0,2

Hiện tượng trễ được giải thích:

- Các lỗ hổng trong thực phẩm nói chung có bề mặt nhỏ hơn so với chiều sâu

Áp suất hơi nước cần thiết để lấp đầy cao hơn so với trường hợp các lỗ hỏng được làm trống;

- aw trong thực phẩm càng thấp càng dễ bảo quản vì hạn chế sự phát triển của vi sinh vật và các biến đổi hóa học Các đường cong đẳng nhiệt hấp thụ là công cụ để dự đoán các tính chất của thực phẩm và từ đó lựa chọn các công nghệ chế biến và bảo quản thích hợp;

- Tái làm ẩm một thực phẩm khô: cùng một độ ẩm, thực phẩm được tái làm ẩm

có Aw lớn hơn so với thực phẩm được làm khô từng phần Thực phẩm được tái làm

ẩm bị hư hỏng dễ hơn so với thực phẩm sấy khô từng phần

- Ảnh hưởng của sự thay đổi nhiệt độ đối với aw: Ẩm độ không đổi, trong bao bì kín, làm tăng nhiệt độ sẽ làm tăng aw Sự thay đổi này rất dể xảy ra khi aw≈0,4 Do đó, cần chú ý bảo quản ở nhiệt độ thấp và không đổi

1.6 NHỮNG VẤN ĐỀ TỒN ĐỌNG VÀ HƯỚNG GIẢI QUYẾT CỦA ĐỀ TÀI

Từ phần tổng quan trên chỉ ra cho ta thấy:

- Cá Rô phi đơn tính là đối tượng thích hợp cho nghiên cứu của đề tài

- Quá trình sản xuất ruốc cần được nghiên cứu để sản phẩm khắc phục được các nhược điểm cơ bản của cá như mùi tanh,mùi bùn, mùi ôi khét xuất hiện sau một thời gian dài bảo quản

- Chính vì vậy trong quá trình nghiên cứu cần cụ thể và tối ưu hóa các thông số

về hóa chất tham gia xử lý, gia vị, các thông số nhiệt học để sản phẩm chế biến ra có chất lượng tốt nhất

- Quá trình nghiên cứu cũng khẳng định cho người sử dụng sản phẩm về giá trị dinh dưỡng của sản phẩm, biến đổi về cảm quan và chất lượng của sản phẩm và công tác vệ sinh an toàn thực phẩm trong sản xuất và theo thời gian bảo quản

- Xây dựng được quy trình công nghệ sản xuất mặt hàng ruốc cá từ cá rô phi đơn tính khả thi về mặt kinh tế và sản phẩm có chất lượng để các cơ sở chế biến thủy sản

áp dụng tốt vào sản xuất

- Tính toán được định mức tiêu hao nguyên vật liệu trong sản xuất tạo ra sản phẩm có giá thành phù hợp với yêu cầu của thị trường và người tiêu dung