công nghệ chế biến surimi

Hình 1: Cá mốiHình 2: Sơ đồ biến đổi của động vật thủy sản sau khi chết Hình 3: Công thức phân tử của Sorbitol Hình 4 : Thiết bị phân loại cá theo kích thước Hình 5 : Máy đánh vảy cá Rot

1.1 Phân loại và xử lý đầu, da, nội tạng, xương 3

Hình 1: Cá mối

Hình 2: Sơ đồ biến đổi của động vật thủy sản sau khi chết

Hình 3: Công thức phân tử của Sorbitol

Hình 4 : Thiết bị phân loại cá theo kích thước

Hình 5 : Máy đánh vảy cá Rotary Glazer

Hình 6 : Nguyên lý hoạt động của máy đánh vảy cá Rotary Glazer

Hình 7 : Máy cắt đầu cá Fish Header

Hình 14: Nguyên lý hoạt động của máy cấp đông

Hình 15: Máy dò kim loại

Hình 16: Máy đóng gói chân không bán tự động

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1: Thành phần surimi được ước lượng theo tiêu chuẩn TCVN 2646-78

Bảng 2: Thành phần dinh dưỡng

Bảng 3: Chỉ tiêu đánh giá về mặt cảm quan và hóa lý

Bảng 4: Chỉ tiêu đánh giá về mặt vi sinh

Bảng 5: Thành phần hóa ho ̣c của cá mối

Bảng 6: Tiêu chuẩn phụ gia

Bảng 7: Thông số kĩ thuật máy ép tách nước

Bảng 8: Thông số kỹ thuật máy cấp đông

Bảng 9: Thông số kỹ thuật máy dò kim loại

Bảng 10: Thông số kỹ thuật máy đóng gói chân không bán tự động

Bảng 11: So sánh 2 quy trình

- Surimi là mặt hàng thủy sản bán thành phẩm đã được sản xuất ở nhiều nước, nước đầu tiên nghiên cứu sản xuất surimi là Nhật Bản

- Surimi là loại bột thịt cá được sản xuất từ các loại cá, đặc biệt là loại cá kém chất lượng, thịt cá rửa sạch, nghiềng nhỏ, không có màu sắc mùi vị đặc trưng

và phối trôn với các phụ gia chống biến tính protein do đông lạnh để có thể bảo quàn được lâu ở nhiệt độ thấp

Từ surimi, người ta sản xuất nhiều loại thực phẩm khác nhau

- Vì tất cả các loại cá đều có thể sản xuất được surimi, tận dụng ưu điểm này,

ta dùng các loại cá có giá trị thấp như: cá nhám, mối, cá sơn thóc,…

- Hiện nay, phần lớn surimi được sản xuất từ cá thuộc họ cá tuyết Tuy nhiên trên thế giới, nguyên liệu làm surimi không chỉ góí gọn trong loại cá thuộc họ cá tuyết mà surimi còn được sản xuất từ rất nhiều họ cá khác chẳng hạn như Parophys, Micro storums spp, Bothidae và Pleruonetidae

- Người ta còn sử dụng nhiều loại cá nổi mà trong thịt của chúng có lượng nước cao và cấu trúc cơ không ổn định

- Ngoài ra, surimi còn được chế biến từ một nguồn nguyên liệu quan trọng nữa

là các loài cá sống tầng nước giữa ngoài đại dương, thịt của chúng trong một số trường hợp có chứa độc tố Quá trình xau nhỏ và rửa thịt cá này khi chế biến làm nâng cao chất lượng của chúng

- Sản xuất surimi từ cá mối sẽ tận dụng được nguồn nguyên liệu sẵn có và có thể đánh bắt quanh năm ở miền Trung Việt Nam, có thể bảo quản được lâu hơn so với các loại cá khác

Cơ chế tạo gel:

- Khi gia nhiệt surimi làm cho protein bị biến tính

- Protein duỗi mạch là liên kết với những phân tử protein xung quanh hình thành 1 mạng không gian 3 chiều có khả năng giữ nước bên trong gọi là gel

- Liên kết hình thành nên hệ gel này có thể là: liên kết ion, liên kết hidro, liên kết kị nước hoặc liên kết đồng hóa trị

Bảng 1: Thành phần surimi được ước lượng theo tiêu chuẩn TCVN 2646-78

Cấu trúc của mô cơ thịt cá được chia làm 3 loại:

- Protein cấu trúc ( protein tơ cơ) gồm các sợi myosin, actin, actomyosin và trypomyosin, chiếm khoảng 65-75% tổng hàm lượng protein trong cá Các protein

cấu trúc có chức năng co rút đảm nhận các hoạt động của cơ Myosin và actin là các protein tham gia trực tiếp vào quá trình co duỗi cơ Protein cấu trúc có khả năng hòa tan trong dung dịch muối trung tính có nồng độ ion khá cao (>0.5M)

- Protein cơ chất (protein tương cơ) gồm myoglobin, myoalbumin, myoglobulin và các enzyme, chiếm khoảng 25-30% hàm lượng protein trong cá Các protein hòa tan trong nước, trong dung dịch muối trung tính có nồng độ ion thấp (<0.15M) Hầu hết prtein cơ chất bị đông tụ khi đun nóng trong nước ở nhiệt

độ 50oC Trong quá trình chế biến và bảo quản, myoglobin dễ bị oxi hóa thành metmyoglobin, ảnh hưởng đến màu sắc của sản phẩm

- Protein mô liên kết bao gồm các sợi collagen, elastin Hàm lượng collagen

ở cơ thịt cá thấp hơn cơ động vật có vú, thường khoảng 1-10% tổng lượng protein

và 0.2-2.2% trọng lượng cơ thịt Chiếm khoảng 3% ở cá xương và khoảng 10% ở

cá sụn (so với 17% trong các loại động vật có vú) Có trong mạng lưới ngoại bào, không tan trong nước, dung dịch kiềm hoặc dung dịch muối có nồng độ ion cao

=> Các protein tương cơ cản trở quá trình tạo gel, chúng được xem là nguyên nhân làm giảm độ bền gel của sản phẩm Vì vậy trong công nghệ sản xuất surimi việc rửa thịt cá trong nước nhằm nhiều mục đích, một trong những mục đích là loại bỏ protein hòa tan trong nước, gây cản trở quá trình tạo gel

2 Ưu điểm

- Tận dụng tối đa nguồn nguyên liệu

- Là sản phẩm giá trị gia tăng

- Tạo ra các món ăn mô phỏng hải sản

- Phù hợp sở thích nhu cầu nhiểu người

- Đa dạng hóa sản phẩm

- Surimi bảo quản lâu hơn so với cá tươi nguyên liệu

3 Nhược điểm

- Bị mất đi cấu trúc vốn có nếu đưa đi đông lạnh

- Giảm giá trị dinh dưỡng khi đông lạnh

II THÀNH PHẦN DINH DƯỠNG VÀ CHỈ TIÊU ĐÁNH GIÁ

Bảng 3: Chỉ tiêu đánh giá về mặt cảm quan và hóa lý

Bảng 4: Chỉ tiêu đánh giá về mặt vi sinh

III NGUYÊN LIỆU CHÍNH

1.Cá mối:

- Cá mối hay cá mối thường hay còn gọi là cá mối biển (Danh pháp khoa học: Saurida

umeyoshii) là một loài cá trong họ Cá tắc kè (Synodontidae) phân bố tại bờ biển Thái Bình

Dương

Hình 1: Cá mối

Đă ̣c điểm cá mối:

Cá mối là loa ̣i cá gầy, thi ̣t trắng, tỉ lê ̣ thi ̣t cá khá cao, kích thước khai thác 140 – 150mm, khối lượng từ 100 – 500g

Cá mối là loa ̣i cá có trữ lượng tương đối lớn ở vùng biển nước ta, ước tính khoảng 80.000 -100.000 tấn, sản lượng khai thác hàng năm đa ̣t 20.000 tấn

Bảng 5: Thành phần hóa ho ̣c của cá mối

Thành phần Nước Protein Lipid Khoáng

2 Sư ̣ biến đổi của cá sau khi chết

Những biến đổi tự phân giải do hoạt động của enzyme góp phần làm giảm chất lượng của cá, cùng với quá trình ươn hỏng do vi sinh vật gây nên

Hình 2: Sơ đồ biến đổi của động vật thủy sản sau khi chết

3 Phụ gia:

Sorbitol và đường thì sẽ giảm hiện tượng thái hóa cấu trúc vì các nhóm hydroxyl

của glucid có khả năng tạo liên kết hydro, liên kết này bền ở nhiệt độ lạnh Bên

cạnh đó ta có thể cho tinh bột để cải thiện cấu trúc và ổn định gel, muối để điều vị

cho sản phẩm và gelatin có tác dụng tạo gel tốt

Chất bảo vệ lạnh đông, tăng khả năng giữ nước, tránh biến tính protein khi bảo

quản: sorbitol và đường saccharose, Polyphosphate Hỗn hợp tỷ lệ 1:1 của natri

tripolyphosphate và tetrasodium pyrophosphate

Bảng 6: Tiêu chuẩn phụ gia

Trạng thái của phụ gia tạo ngọt Sorbitol:

Sorbitol có một hương vị ngọt mát và có vị ngọt giống 60% so với đường mía

(đường Saccharose).Nó có thể được cho thêm vào trong bánh kẹo, thực phẩm và

bánh sôcôla để tránh thực phẩm bị khô và cứng bằng độ ẩm của nó và khả năng ổn

định tốt Mặt khác nó có thể giữ được hương thơm và không bị bay hơi

Sorbitol được sử dụng như chất làm ngọt trong nhiều sản phẩm, nó cũng là kem

dưỡng ẩm tốt và ổn định bên cạnh việc mang lại hương vị ngọt ngào

Tác dụng của vi khuẩn

Sorbitol còn làm cho hương vị lý tưởng để sản xuất bánh quy với màu sắc tươi sáng và không phải lo lắng về màu sắc, và nó cũng rất tốt khi kết hợp sử dụng với các chất phụ gia khác như đường mía, protein hay chất béo thực vật

Là một polysacarit carbohydrate chứa hỗn hợp amyloza và amylopectin

Tính chất: là tăng lực đàn hồi và độ chắc của sản phẩm cải thiện cấu trúc và ổn

định khối gel

Làm tăng lực đàn hồi và đô ̣ chắc của sản phẩm

Lượng sử du ̣ng 3 – 5%

3.3 Gelatin: (gelatine)

Là một chất rắn không màu, không vị, trong mờ, giòn(khi để khô), làm từ collagen lấy trong da lợn và xương gia súc Nó thường được dùng làm chất làm đông trong thực phẩm, dược phẩm, phim ảnh và mỹ phẩm

Làm tác nhân keo hóa, nâng cao đô ̣ nhớt của sản phẩm và có tác du ̣ng làm bền gel đàn hồi của surimi

3.4 Muối phosphat: (viết tắt theo tiếng anh là TSP)

Là một chất làm sạch, chất bôi trơn, phụ gia thưc phẩm, chất tẩy vết bẩn và tẩy nhờn Nó là chất rắn tinh thể hay có dạng hạt màu trắng, tan tốt trong nước tạo thành dung dịch kiềm

Làm tăng mức đô ̣ giữ nước và các chất dinh dưỡng của sản phẩm, duy trì màu sắc tự nhiên

Trong sản xuất surimi thường sử du ̣ng Na2HPO4.12H2O làm tăng tính trương nở, tính ngâ ̣m nước, tính kết dính Do đó làm tăng đô ̣ pH của thi ̣t cá và làm ngăn cản sự co của protein để làm trương nở protein

Hàm lượng sử du ̣ng 0,3%

4.Tiêu chuẩn

Chỉ sử dụng các phụ gia thực phẩm cùng với các mức được quy định trong TCVN 5660:2010 (CODEX STAN 192-1995, Rev.10-2009)

IV QUY TRÌNH VÀ THUYẾT MINH

1 Quy trình 1:

Cá nguyên con

Phân loa ̣i, xử lý

colagen

2 Thuyết minh quy trình 1:

2.1 Phân loại và xử lý đầu, da, nội tạng, xương:

 Mục đích: chuẩn bị cho quá trình nghiền thô

Phân loại cá theo kích thước để dễ dàng xử lí theo mẻ

Loại bỏ những phần không sử dụng được

 Biến đổi:

Vật lý: giảm khối lượng vì loại bỏ một lượng đáng kể những phần không sử dụng Hóa sinh: tiết chất nhớt Sự tự phân giải của cá ( co cứng, chín, phân hủy)

Vi sinh: gia tăng lượng vi sinh vật

 Thực hiện: đánh vảy, loại bỏ đầu, ruột, nội tạng, rửa sạch rồi lọc xương Cách

này thu được lượng thịt cá nhiều hơn nhưng có thể còn sót ruột gan…

 Thiết bi ̣:

+ Thiết bi ̣ phân loa ̣i cá theo kích thước (Roll grader)

+ Thiết bi ̣ đánh vẩy cá Rotary glazer

+ Thiết bi ̣ cắt đầu cá Fist header

+ Quá trình loa ̣i bỏ ruô ̣t và nô ̣i ta ̣ng hiê ̣n nay vẫn chủ yếu thực hiê ̣n bằng phương pháp thủ công

Hình 4 : Thiết bị phân loại cá theo kích thước

Nguyên lý hoạt động: Cá được đổ trên các rãnh có kích thước khác nhau, cá

có kích thước nhỏ hơn kích thước rãnh

sẽ rơi theo rãnh xuống và được phân loại

Hình 6 : Nguyên lý hoạt động của máy đánh vảy cá Rotary Glazer

Hình 7 : Máy cắt đầu cá Fish Header

Hình 5 : Máy đánh vảy cá Rotary Glazer

2.2 Nghiền thô:

 Mục đích: chuẩn bị cho quá trình rửa

Thịt cá được nghiền nhỏ để việc rửa các protein, chất béo, muối khoáng và loại bỏ tạp chất dễ dàng hơn

 Thực hiện: Thịt mô cá được đem nghiền thành 3 – 5mm

 Thiết bi ̣: Thiết bi ̣ tang trống Roll – type separate

Nguyên lý hoạt động: thịt cá được chà ép bằng áp lực lớn trên một tang trống có

bề mặt đục lỗ và dây đai để quay tròn Phần thịt cá sẽ được nghiền nhỏ và rơi vào trong tang trống, còn phần tạp chất như da, xương, sụn cứng còn lại sẽ được tách

ra ở bên ngoài Lỗ trên tang trống càng lớn(>5mm) thì lượng thịt cá thu được càng cao nhưng nghiền kích thước lớn và không loại được hết các tạp chất, ngược lại lỗ nhỏ (1 – 2mm) sẽ loại hết tạp chất nâng cao hiệu quả khi rửa nhưng lại làm thất thoát nhiều thịt cá dính trên tang trống và trong quá trình rửa

Thông số kĩ thuật:

Mỗi giờ tiêu thụ 15 – 20 KW/h

Hình 8: máy nghiền tang trống Roll – type separate

2.3 Rửa:

 Mục đích: khai thác

Tăng hàm lượng protein myofibrillar

Loại bỏ các protein tan trong nước (sarcroplámic protein) vì các protein này tồn tại dạng lỏng bên trong các sợi cơ, cản trở sự tạo gel, làm giảm sự ổn định và tính chất chức năng của protein của sản phẩm surimi trong thời gian lưu trữ

Loại bỏ các tạp chất ( màu, mùi, mỡ)

 Biến đổi:

+Vật lý: nhiệt độ giảm

+Hóa học: hàm ẩm tăng, xảy ra các phản ứng oxy hóa chất béo vì cấu trúc của cá biến đổi do tỷ lệ hàm lượng protein myofibrillar trên tổng protein tăng lên, làm giảm khả năng giữ béo

+Hóa sinh: phản ứng thủy phân chất béo, protein, nâng cao chất lượng tạo gel +Vi sinh: tăng lượng vi sinh vật

 Thực hiê ̣n:

Số lần rửa và lượng nước rửa cho mỗi lần khác nhau đối với từng loa ̣i cá Rửa quá nhiều lần sẽ làm thất thoát thi ̣t cá và giảm đô ̣ ẩm trong thi ̣t cá, nhưng rửa quá ít lần sẽ giảm chất lượng gel trong thời gian lưu trữ để loại bỏ protein hòa tan trong nước gây cản trở quá trình tạo gel

Rửa trong điều kiện pH thấp đến trung tính (6.5 – 7.0) và nhiệt độ thấp (3 – 100C) nhằm hạn chế sự phát triển của vi sinh vật và biến tính protein

Tỷ lệ nước rửa: thịt cá phổ biến là 4:1 -8:1 với khoảng 3 – 4 lần rửa

Tốc độ cánh khuấy: khoảng 20 – 40 vòng/phút

Thời gian rửa: 5 – 10 phút

 Thiết bi ̣: Bồn cánh khuấy

Quá trình này được thực hiê ̣n trong các bồn lớn có cánh khuấy Nước trong bồn được rút ra và bơm vào nhiều lần Bên dưới bồn có đă ̣t vải lo ̣c, cho nước và các hóa chất hòa tan đi qua, giữ la ̣i thi ̣t cá trên vải lo ̣c

Hình 9: Thiết bị rửa Leaching Tank

2.4 Tinh chế:

 Mục đích: Khai thác

Tách bỏ phần tơ cơ sẫm, chỉ giữ lại phần tơ cơ trắng có khả năng tạo gel tốt nhất

vì tơ cơ sẫm là cơ tương có nhiều myoglobulin, làm giảm màu sắc và tạo gel kém bền

 Các biến đổi của nguyên liệu:

+Vật lý: giảm khối lượng, thể tích, nhiệt độ tăng

+Hóa học: hàm lượng protein myobrillar tăng lên, phần tơ cơ sẫm chứa nhiều histidin hơn tơ cơ trắng, loại bỏ đi sẽ giúp tăng chất lượng gel

 Phương pháp thực hiện: quá trình tinh chế cần tiến hành nhanh để tránh biến

tính protein Quá trình tách cơ sẫm có thể thực hiện trước hoặc sau ép tách nước Nếu trước thì tổn thất chất khô thấp hơn và độ ẩm khối cá đồng đều hơn, tuy nhiên tốn thời gian hơn Nếu sau thì tổn thất chất khô rất nhiều mặc dù diễn ra quá trình nhanh hơn

 Thiết bị: Refiner machine gồm một tấm lưới hình trụ, một rotor Khi rotor

quay, lực ly tâm sẽ thành thịt cá phân ra 2 phần (phần tơ cơ trắng mềm ở phía trước máy và thịt phần cứng sẫm nằm ở phía sau máy)

 Mục đích: Chuẩn bi ̣ định hình, hoàn thiê ̣n phối trộn

Phối trô ̣n các chất bảo vê ̣ cấu trúc và tính chất chức năng của protein cá trong cá trong quá trình trữ đông Ta ̣o sự đồng nhất cho hỗn hợp, ta ̣o đô ̣ mi ̣n và đô ̣ bền nhất

đi ̣nh của cấu trúc gel

 Biến đổi:

+Vật lý: Nhiê ̣t đô ̣ tăng do sự ma sát khi đảo trô ̣n

+Hóa ho ̣c: Thành phần các chất trong hỗn hợp thay đổi tùy theo nhu cầu và tính chất ban đầu của nguyên liê ̣u

 Thực hiê ̣n:

Nhiê ̣t đô ̣ hỗn hợp thi ̣t phối trô ̣n luôn phải nhỏ hơn 100C vì các vi khuẩn được tìm thấy ở hầu hết các loài cá, chúng phát hiện tốt ở 10oC, ở 5oC chúng phát triển rất chậm

Thời gian khuấy đảo có thể từ 30 giây đến 3 – 5 phút tuy thuô ̣c vào lượng nguyên liê ̣u và tốc đô ̣ cánh khuấy

Đô ̣ ẩm sau khi phối trô ̣n đa ̣t 75 – 80%

 Thiết bi ̣: sử dụng thiết bị trộn Ribbon Mixer

 Tiến hành: thực hiện quá trình trong thiết bi ̣ đảo trô ̣n có tru ̣c vis (kneader) Các nhà máy hiê ̣n đa ̣i thường dùng thiết bi ̣ silent cutter có khả năng đảo trô ̣n nguyên liê ̣u nhanh hơn và ít tăng nhiê ̣t đô ̣ trong quá trình phối trô ̣n

Hình 10: Máy phối trộn

Hình 11: Nguyên lý hoạt động máy phối trộn

2.7 Đi ̣nh hình:

 Mục đích: Hoàn thiê ̣n định hình, chuẩn bị lạnh đông

Thực hiên quá trình "suvari" tức là hình thành cấu trúc gel chặt chẽ

 Biến đổi:

+Vật lý: Thay đổi kích thước, hình da ̣ng

+Hóa lý: Hình thành những ma ̣ng lưới liên kết chă ̣t chẽ

 Thực hiê ̣n: thường ép thành khối chữ nhâ ̣t

 Thiết bi ̣: sử du ̣ng các máy ép đùn, máy nhồi

 Tiến hành: sau khi phối trộn phụ gia, surimi được ép thành những khoanh dài

hay để nguyên ở dạng paste và ép thành bánh hình chữ nhật

Hình 12: Máy định hình

2.8 La ̣nh đông:

 Mục đích: Bảo quản, làm kéo dài thời gian sử dụng của sản phẩm

 Biến đổi:

+Vật lý: Nhiê ̣t đô ̣ giảm

+Hóa ho ̣c: thành phần hỗn hợp thay đổi

+Hóa lý: Kết tinh nước làm nồng đô ̣ chất khô tăng, Actomyosine sẽ bi ̣ biến tính +Vi sinh: Vi sinh vật bi ̣ ức chế