L ỜI CẢM ƠN
1.6.Các hiện tượng xảy ra trong công nghệ sản xuất surimi
1.6.1. Hiện tượng Suvari
Hiện tượng Suvari là sự hình thành cấu trúc protein dưới dạng lưới tương đối bền. Nhờ có hiện tượng này surimi có tính dẻo dai, đàn hồi tốt. Hiện tượng Suvari bắt đầu từ khâu nghiền trộn đến khâu định hình. Để cho hiện tượng Suvari xảy ra tối đa thì phải giữ surimi trong một thời gian nhất định và thời gian này phụ thuộc vào nhiệt độ.[8].
1.6.2. Hiện tượng Modari
Là hiện tượng ngược lại với hiện tượng Suvari. Hiện tượng này luôn có thể xảy ra trong thịt nhuyễn Surimi và làm giảm tính chất đàn hồi, dẻo dai của sản phẩm. Hiện tượng này diễn ra ở nhiệt độ 40 – 70oC một cách mạnh mẽ. Mặt khác hiện tượng này cũng có thể xảy ra khi các chất phụ gia sử dụng không đúng tỉ lệ hoặc không đạt tiêu chuẩn [8].
1.7. Các chất phụ gia dùng trong sản xuất surimi1.7.1. Tinh bột 1.7.1. Tinh bột
Tinh bột là một polysaccharide, là chất dự trữ của thực vật được tạo thành do quá trình thực vật quang hợp. Tinh bột có mặt chủ yếu trong hạt, củ, quả. Tinh bột gồm 2 hợp phần chính là amiloza (Am) và amilopectin (Ap), nhìn chung tỉ lệ Am/Ap trong phần lớn các tinh bột là ¼. Mỗi hợp phần có tính chất lý, hóa học khác nhau do vậy nó có những tác dụng khác nhau đối với chất lượng thực phẩm.
Tinh bột có nhiều ưu điểm như tác dụng tạo độ kết dính, độ đặc, độ chắc và làm tăng khả năng đàn hồi cho thực phẩm. Nhờ khả năng đồng tạo gel với protein, tinh bột làm tăng độ dẻo dai, đàn hồi cho sản phẩm, làm tăng khả năng liên kết giữa các thành phần của surimi và sản phẩm mô phỏng.
Tuy nhiên lượng tinh bột sử dụng phải thích hợp, nếu lượng tinh bột phối trộn vào nhiều sẽ làm cho sản phẩm bị khô và mất đi tính chất đặc trưng.[2],[3],[8],[12].
1.7.2. Gelatin.
Gelatin là protein có phân tử lượng từ 20.000 đến 70.000. Gelatin được chế biến từ da động vật. Gelatin khó hòa tan trong nước lạnh, chỉ trương nở hấp thụ nước gấp từ 5 – 9 lần gelatin khô tuyệt đối. Gelatin phân tán hoàn toàn trong nước nóng. Gelatin được sử dụng trong công nghệ sản xuất surimi làm tác nhân keo hóa, nâng cao độ nhớt của sản phẩm và có tác dụng làm bền thể gel đàn hồi của chúng. Tuy nhiên nếu tỉ lệ gelatin nhiều sẽ làm màu sắc surimi xấu đi và khi hấp chín sản phẩm trở nên khô cứng [8].
1.7.3. Các muối photphat.
Việc duy trì khả năng giữ nước của thịt cá trong quá trình chế biến có một ý nghĩa lớn, giảm bớt sự mất nước của thịt cá sẽ cho phép tăng sản lượng sản phẩm, đồng thời cải thiện chất lượng sản phẩm.
Khả năng liên kết nước trong thịt cá phụ thuộc vào các dạng liên kết ẩm của protit trong nó, phụ thuộc hàm lượng ATP trong tổ chức cơ thịt, vào pH môi trường và nhiều yếu tố khác nữa.
Để duy trì khả năng giữ nước của thịt cá, người ta sử dụng các chất làm bền liên kết ẩm trong cơ. Một trong những chất hay dung là các muối photphat các dạng khác nhau.
Về quy cách, các photphat thực phẩm và hỗn hợp của chúng phải có hàm lượng chất cơ bản ít nhất 97%, tạp chất cho phép với hàm lượng lớn nhất như sau: (%)
Chất không tan trong nước: 0,02 Các sunfat tính băng SO4: 0,05 Các clỏua tính bằng Cl: 0,10
Sắt tính bằng Fe: 0,01
Kim loại nặng bị H2S kết tủa: 0,005
Asen (As) : 0,005
Flor (F): 0,002
Orthophorphat tính bằng PO4: 0,30
Các thông số cơ bản của photphat là hàm lượng photphat trong chúng và phản ứng môi trường của dung dịch (trong nước) 1%
Khi thêm các photphat vào thực phẩm làm cho thực phẩm giữ được tốt hơn các tính chất dinh dưỡng của chúng, làm cho quá trình chế biến chúng được dễ dàng hơn, dạng sản phẩm hấp dẫn hơn. Các photphat trong chế biến làm tăng mức độ giữ nước, làm giảm mất nước khi gia nhiệt, duy trì màu sắc tự nhiên của sản phẩm.
Các loại photphat được sử dụng có thể có tính acid, trung tính hay kiềm, chúng nâng cao khả năng giữ ẩm của thịt cá mà không làm biến đổi đáng kể pH và không làm giảm giá trị của chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm.
Trong việc sản xuất surimi thường sử dụng Na2HPO4.12 H2O để làm tăng tính trương nở, tính ngậm nước, tính dính kết. Do đó làm tăng độ pH của thịt cá và làm ngăn cản sự co của protein dễ làm trương nở protein. Mặt khác muối này có phân tử lượng lớn tham gia phân giải actomiozin thành actin và miozin đưa đến lượng miozin tăng lên. Mà trong phân tử miozin chứa khá nhiều acid amin mạch nhánh và phâm tử ở dạng hình sợi. Do đó nó có tác dụng hydrat hóa rất mạnh nên độ hòa tan protein tăng lên và tính ngậm nước tăng lên[8].
1.7.4. Sorbitol
Là một rượu đa chức có công thức hóa học là: CH2OH – (CHOH)4 – CH2OH
Sorbitol có vị ngọt, là chất kết tinh. Kết tinh với 0,5 hay 1 phân tử nước, rất dễ tan trong nước. Là chất quang hoạt. Được sử dụng làm chất điều vị và cải thiện màu sắc của surimi sản phẩm, đồng thời còn có tác dụng bảo quản và giữ nước cho sản phẩm.
1.7.5. Các biopolymer
Các biopolymer ngày càng được sử dụng nhiều trong thực phẩm nhằm tạo gel và độ đặc cho thực phẩm. Một số biopolymer thường được sử dụng là chitosan, alginate, carrageenan, agar, … Việc sử dụng những phụ gia này trong công nghệ thực phẩm dựa trên những đặc điểm tính chất như khả năng tạo gel, khả năng tạo cấu trúc, khả năng nhũ hóa và làm bền. Vì vậy gần đây các chất này đã được bổ sung thử nghiệm vào các sản phẩm như xúc xích, chả, giò, surimi…làm tăng thêm độ bền đông kết, độ dai, độ mềm dẻo và độ giòn cho sản phẩm.
1.7.6. Lòng trắng trứng
Lòng trắng trứng là hỗn hợp của nhiều loại acid amin. Nhiều nhất là ovalbumin chiếm 54%, 12% conalbumin, 11% ovomucoid và một số loại acid amin khác. Các acid amin này có tác dụng tạo gel và tạo bọt, chống oxy hóa cho các sản phẩm thực phẩm. Vì vậy lòng trắng trứng đang được nghiên cứu để bổ sung vào surimi. Tuy nhiên, nếu tỉ lệ lòng trắng trứng quá cao sẽ làm surimi giòn và dễ gãy.
1.8. Tổng quan về các chất đồng tạo gel có nguồn gốc từ động vật1.8.1. Gelatin 1.8.1. Gelatin
Gelatin là protein có phân tử lượng từ 20.000 đến 70.000. Gelatin được chế biến từ da động vật. Gelatin khó hòa tan trong nước lạnh, chỉ trương nở hấp thụ nước gấp từ 5 – 9 lần gelatin khô tuyệt đối. Gelatin phân tán hoàn toàn trong nước nóng.
Gelatin được tạo ra từ phản ứng thủy phân collagen. Khi bổ sung gelatin vào surimi, ta gia nhiệt gelatin làm đứt liên kết hidro và gelatin tan ra. Khi trộn đều với surimi, nhiệt độ hạ xuống làm tái hợp các liên kết hidro trong gelatin từ đó hình thành các nút mạng lưới và tăng khả năng tạo gel của protein surimi. Lực liên kết hidro của gelatin thông qua cầu nối hidrat được thể hiện như sau:
C=O…H – OH…H – N
N – H…OH – H…O=C
C=O…H – OH…H – N
N – H…OH – H…O=C
1.8.2. Lòng trắng trứng lỏng.
Trọng lượng bình quân của một quả trứng gà là 60g. Trong đó thành phần của các chất như bảng 1.1
Bảng 1.1. Bảng thành phần hóa học của lòng trắng trứng
%trọng lượng Nước Protein Lipid Glucid Kho Khoáng chất Trứng nguyên 100 65.5 12 11 0.5 11 Trứng không có vỏ 90 74 13 12 0.7 0.9 Lòng trắng 60 88 10 0.03 0.8 0.5 Lòng đỏ 30 47 16 34 0.6 1.1 Vỏ trứng 10 0 2 0 0 98
Albumin hay lòng trắng trứng gồm có 3 lớp. Lớp ngoài chiếm 23%, Lớp giữa chiếm 57% và lớp trong chiếm 17%. Tỷ lệ này thay đổi phụ thuộc vào giống, tỷ lệ đẻ trứng, kích thước trứng, thời gian bảo quản…Lớp giữa dày và đặc hơn. Khi lớp giữa vỡ ra thì chính lớp này bao lấy lòng đỏ.
Albumin là dịch thể gồm nhiều protein hình cầu khác nhau như: ovalbumin, conalbumin, ovomacroglobulin, avidin, flavoprotein, ovoglucoprotein, ovomacroglobulin, avidin... trong đó Ovalbumin là protein giàu nhất của lòng trắng trứng, nó chiếm tỉ lệ khoảng 54%.
Ovalbumin là một phosphoglycoprotein có nhóm phosphate đính vào gốc serin, có chứa 3,5% glucid dưới dạng một “đơn nguyên” với khối lượng phân tử là 1.570 gồm 5 gốc D- maroza và 3 gốc D- Glucosamin. Phân tử ovalbumin có 4 gốc – SH và 2 cầu disunfua. Trong thời gian bảo quản số cầu didssunfua sẽ tăng lên do hình thành ra S- ovalbumin có tính bền nhiệt hơn protein ban đầu.Đây là protein lòng trắng trứng duy nhất có chứa nhóm SH tự do nên có khả năng tạo nên các liên kết disunfua giúp gel protein của surimi có tính chất bất thuận nghịch bởi nhiệt, rất chắc và bền.
Conalbumin nhiều thứ hai với tỉ lệ là 12%. Nó là một glucoprotein, chứa 0,9% D – manoza và 1,7% glucosamin. Conalbumin dễ bị biến tính bởi nhiệt độ hơn nhưng khó bị biến tính bề mặt hơn ovalbumin, nó có khả năng tạo phức với các ion kim loại như Cu2+, Zn2+, Al3+, Fe3+ vì vậy protein này vừa có khả năng tạo gel (theo cơ chế liên kết giữa các gốc tích điện cùng dấu qua các ion đa hóa trị), vừa có tác dụng chống oxi hóa giúp bảo quản được surimi lâu hơn.
Các protein khác chiếm một tỉ lệ nhỏ trong lòng trắng trứng có một số khả năng như ovomucine (3,5%) ổn định gel, Ovoinhbitor ức chế vi khuẩn…
Ovomucine là một glucoprotein chứa 0,5 – 4% D- galactoza, 7 – 8 % D- manoza, 10 – 18% D- glucosamin và 0,03 – 2,2% axit xialic. Phân tử Ovomucine do ba tiểu đơn vị tạo nên. Nó có hoạt tính anti tripxin và có tính rất chịu nhiệt trừ khi ở trong môi trường kiềm[2],[12].
Lòng trắng trứng có tác dụng tạo gel cứng chắc cho surimi, tuy nhiên nếu hàm lượng lòng trứng quá nhiều sẽ làm surimi mất tính dẻo dai và trở nên giòn.
1.8.3. Bột lòng trắng trứng.
Theo những số liệu thu thập được, cho thấy các loại bột trứng có thành phần dinh dưỡng gần giống với trứng tươi. Sau khi hoàn nguyên bột nguyên trứng với nước, dịch thu được có thuộc tính rất giống với trứng tươi, kể cả mùi vị. Bột trứng có thể được sử dụng theo số lượng tính toán của tất cả các công thức và có thể trộn trực tiếp với nước và các nguyên liệu khác. 1 kg bột nguyên trứng WEP thường được dùng với 3 lít nước, thay thế 88 trứng tươi loại trung bình nặng khoảng 55g. 1 kg bột lòng đỏ trứng thường được dùng với 1,1 lít nước, thay thế 143 lòng đỏ trứng tươi. Ðể tránh vón cục, các nhà sản xuất khuyên nên hòa nhẹ và từ từ bột trứng vào nước rồi giữ trong 30 phút để sự đồng nhất hỗn hợp bột - nước có kết quả tốt hơn. Nhằm bảo đảm chất lượng, bột trứng cần được lưu trữ ở nơi khô ráo và thoáng mát, dưới 220C. Ở điều kiện này, hạn sử dụng tối thiểu của bột trứng là 12 tháng [5]. Sử dụng bột lòng trắng trứng sẽ có ưu thế hơn vì surimi không bị nhão do đó tăng độ chắc, độ đông kết cho sản phẩm.
1.9. Tổng quan về nguyên liệu cá mè dùng trong sản xuất surimi và sản phẩm mô phỏng phẩm mô phỏng
Cá mè có hai loài là cá mè trắng và cá mè hoa, hai loài này đều có tập tính ăn giống nhau. Thức ăn của chúng đều là động thực vật phù du, chúng sống ở tầng mặt, nơi nước đứng hay nước chảy yếu như ao, hồ, đầm, lầy, sông…Cá có cơ thịt trắng rất thích hợp cho công nghệ sản xuất surimi [8].
1.9.1. Cá mè hoa
- Tên Việt Nam: Cá mè hoa
- Tên khoa học: Aristichthys nobilis, rich.
- Tên tiếng Anh: Bighead carp - Bộ: cá chép( Cyprinifomes) - Họ: Cá chép( Cyprinidae)
Hình 1.1. Nguyên liệu cá mè hoa dùng để sản xuất surimi - Loài: Cá mè hoa( Aristichthys nobilis)( Richardson, 1845)
- Đặc điểm hình thái: Thân dẹp, sống bụng hoàn toàn đi từ vây ngực đến vây hậu môn, không có râu, mắt thấp nằm ở phần nửa dưới của đầu. Miệng rộng hơi chếch lên phía trên, que mang gắn liền với nhau, đường bên hơi uốn xuống phía dưới liên tục. Lưng màu xám và sáng ở dưới bụng. Toàn thân phủ vảy, trên thân có những lốm đốm đen nhỏ. Phân dưới bụng cá đực và cá cái sai khác nhau không nhiều. Cá cái có chiều cao thân, khoảng cách trước vây lưng lớn hơn cá đực. Cá đực có chiều dài vây lưng, khoảng cách vây ngực và vây bụng, chiều rộng trán lớn hơn cá cái. Trong mùa sinh sản mặt trong vây ngực của cá đực có các mấu lồi nhỏ, sờ trên mặt thấy ráp
- Phân bố: Trung Quốc, Ấn Độ, Myama, Thái Lan. Ở Việt Nam có phân bố ở sông Hồng, Lào Cai…
- Mùa vụ khai thác: Quanh năm. - Kích thước khai thác: 1÷1,5 kg.
- Sinh trưởng: Cá mè hoa thường lớn nhanh hơn cá mè trắng, có sự tăng cực đại về chiều dài từ năm thứ nhất đến năm thứ 3.
- Khi nuôi trong ao với mật độ thưa, cá mè hoa lớn rất nhanh: sau 1 năm cá nặng 1,1 – 1,5kg, có con nặng 2 – 2,5 kg; cá 2 – 3 năm nặng 4 – 6 kg. Ở những hồ chứa nước mới hình thành, lượng thức ăn tự nhiên phong phú, cá mè hoa lớn rất nhanh: ở hồ Thác Bà ( Yên Bái ) cá 1 tuổi nặng 2,766 kg; cá 2 tuổi nặng 5,128 kg. Cá mè hoa lớn nhất bắt được ở nước ta nặng 40kg còn ở Trung Quốc bắt được cá mè hoa ở khu vực nước tự nhiên nặng 57 kg.
Cá mè hoa thả ra sông Hồng năm thứ nhất dài 24,7cm, năm thứ 2 dài 56,6cm, năm thứ 3 dài 76,3cm và nặng 10,2 – 12kg.
Tùy mức độ dinh dưỡng mà độ béo của cá mè hoa có sai khác, có con lượng mỡ chiếm đến 12% trọng lượng cá.
Cá mè được dùng trong nghiên cứu có kích thước và thành phần khối lượng như sau[4]:
Bảng 1.2. Kích thước cá mè hoa
Chu vi Chiều cao Bề ngang
54,86 ± 0,27 19,53 ± 0,19 11,86 ± 0,17
Bảng 1.3. Thành phần khối lượng của nguyên liệu cá mè hoa dùng để sản xuất surimi trong nghiên cứu
Thành phần Tỉ lệ(%) Thịt 36,12 ± 1,11 Da 5,14 ± 0,19 Nội tạng 3,59 ± 0,12 Vây 3,76 ± 0,16 Vảy 2,20 ± 0,09 Mang 4,33 ± 0,17 Não 0,07 ± 0,01 Đầu + xương 44,31 ± 0,98
1.9.2. Cá mè trắng
Cá mè trắng là một trong số các loài cá nuôi phổ biến ở miền Bắc nước ta. Cá sinh trưởng nhanh, có chuỗi thức ăn ngắn, dễ nuôi và có thể nuôi ở mật độ dày hơn các loài cá khác. Trong nhiều năm nay, cá mè trắng chiếm sản lượng quan trọng trong sản lượng cá thịt nước ngọt. Hàm lượng chất khô là 22,36%. Hàm lượng đạm tổng số là 2,36% theo trọng lượng tươi.
Ở nước ta có 2 loại cá mè trắng đó là :
- Cá mè trắng Việt Nam( Hypophthalmichthys harmandi, sauvage)
- Cá mè trăng Trung Quốc ( Hypophthalmichthys molitrix, C.& V.)
* Cá mè trắng Việt Nam.
- Đặc điểm hình thái: Chiều dài thân bằng 2,8 – 3,15 lần chiều cao, 3,2 – 3,7 lần chiều dài đầu. Thân cá dẹp bên, có màu trắng, phần lưng có màu sẫm hơn, bụng màu trắng bạc. Đầu lớn, mắt thấp, mõm tù, ngắn, miệng hướng lên trên, khoảng cách hai ổ mắt rộng, mắt tự do không có màng da che, màng mang rộng.
- Phân bố: Trước đây, cá mè trắng ở Việt Nam phân bố rộng rãi ở hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình, sông Mã, sông Lam và còn là đối tượng nuôi quan trọng trong các hồ, ao, sông, đập nước…Cá có kích thước lớn, đẻ muộn.
- Sinh trưởng: Ở điều kiện sống tự nhiên, cá mè trắng Việt Nam lớn rất nhanh. Lượng mỡ bám ở nội tạng cá mè trắng khá cao, từ 2 – 8% khối lượng cơ thể cá. Vào các mùa thu, đông và xuân, lượng mỡ tập trung nhiều nhất. Vì vậy tùy vào mục tiêu sử dụng mà chọn mùa vụ khai thác hợp lý.