M Ở ĐẦU
2.1.1. Nguyên liệu chính dùng để sản xuất surimi
Cá mè hoa
Trong công nghệ sản xuất surimi từ các loài cá nước ngọt thì cá Mè hoa là một trong những đối tượng đang được hướng tới. Bởi đây là loài cá lớn nhanh, năng suất cao, kỹ thuật thả nuôi đ ơn giản, ít bị dịch bệnh, dễ dàng thả nuôi với qui mô lớn, có tiềm năng cung cấp một l ượng lớn nguyên liệu với sản lượng ổn định nếu có qui hoạch nuôi thả. Cá mè hoa thuộc:
Bộ: Cá chép (Cyprinifomes)
Họ: Cá chép (Cyprinidae)
Giống: Cá mè trắng (Aristichthys)
Loài: Cá Mè hoa Aristichthys nobilis (Richardson, 1845)
Tên khoa học:aristicchthys nobilic, Rich
Tên tiếng Anh: Bighead carp
Nguyên liệu chính dùng để sản xuất surimi là đối tượng cá mè hoa được mua từ hồ nuôi tại Diên Khánh – Khánh Hòa, trong khoảng từ tháng 3 đến tháng 6 năm 2010. Nguyên liệu được vận chuyển về phòng thí nghiệm để xử lý và chế biến surimi trong vòng vài giờ sau khi đánh bắt. Cá đ ược phi lê, sau đó bao gói và b ảo quản đông để sử dụng dần.
Kích thước khai thác: Trọng lượng khai thác khoảng 1 - 1,9 kg/con
2. 1.2. Nguyên vật liệu phụ
1. Phos-mix
Được mua từ công ty TNHH Song Toàn, Quận 5, TP.HCM. Thành phần chính của phos-mix là hỗn hợp của sodium triphosphate, sodium polyphosphate và sodium hexametaphosphate đây là hỗn hợp các chất phosphate.
sodium polyphosphate: [12]
- Công thức hóa học: Na5P3O10 - Công thức cấu tạo:
sodium hexametaphosphate: [13]
- Công thức hóa học: (NaPO3)6 - Công thức cấu tạo:
Sử dụng với mục đích giữ nước và làm tăng và duy trì độ bền đông kết của surimi trong quá trình bảo quản đông
2. Tari K7
Được mua từ Công ty TNHH Tam H ưng, đường 2/4, Nha Trang, Khánh Hòa. Thành phần của chất phụ gia này chứa di-, tri-, polyphosphate (E451, E452, E450) và các chất phụ gia khác như E316, E250, đây cũng chính là các muối của natri. Sử dụng phối trộn vào surimi có tác dụng giữ nước và làm tăng độ bền liên kết gel của protein.
3. Đường saccarose (đường mía)
CTPT: C12H22O11
Đường sử dụng là đường tinh luyện, mua ở chợ Vĩnh Hải – Nha Trang, do công ty cổ phần mía đường Lam Sơn sản xuất. Yêu cầu đường không có vị chua, chất lượng phải tốt và hàm lượng saccaroza lớn hơn 99%, lượng nước nhỏ hơn 0,2%, không có tạp chất, lượng đường khử nhỏ hơn 0,1%, tinh thể rời, không vón cục, đường có tác dụng:
Tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm. Tạo cho sản phẩm có vị dịu ngọt. Tạo màu, mùi thơm khi gia nhi ệt.
Nồng độ cao có tác dụng bảo quản thực phẩm.
Đường có tính bền nhiệt giúp cho surimi trong quá trình đông lạnh giữ được cấu trúc ổn định.
4. Sorbitol
Mua tại công ty TNHH Nhất V ương, đường 2/4 Nha Trang. Sorbitol sử dụng trong nghiên cứu là dạng lỏng, nồng độ 70-75%.
Sorbitol là một rượu đa chức có công thức hóa học là: CH2OH-(CHOH)4- CH2OH
Sorbitol có vị ngọt, kết tinh với 0,5% hay 1% n ước, rất dễ hòa tan trong nước, là chất phát quang hoạt. Đ ược sử dụng làm chất điều vị và cải thiện màu sắc của surimi và của sản phẩm, đồng thời còn có tác dụng bảo quản, tăng độ bền đông kết và giữ nước cho sản phẩm.
5. Muối ăn (NaCl)
Công thức phân tử: NaCl
Muối ăn được mua tại chợ Vĩnh Hải, sử dụng muối hạt dạng tinh thể hạt lớn, có màu trắng, độ tinh khiết cao (h àm lượng NaCl > 95%), không lẫn các loại muối khác như: CaCl2, MgCl2,…
Sử dụng muối ăn trong công đoạn rửa hạn chế sự tổn thất protein ra ngoài môi trường, hỗ trợ khả năng hydrat hóa của các phân tử protein đồng thời n ước muối còn có tác dụng loại bỏ màu và mùi tanh của thịt cá trong quá trình rửa.
6. Acid acetic
Công thức phân tử: CH3COOH
Acid acetic mua tại công ty TNHH Nhất Vương, đường 2/4, TP. Nha Trang, Tỉnh Khánh Hòa.
Acid acetic là một trong những dung dịch có khả năng khử màu và mùi rất tốt với thịt cá đồng thời có tác dụng hạn chế sự thối rữa. Tuy nhiên acid acetic còn có tác dụng làm cho thịt cá bị khô xác do nó có khả năng cắt mạch protein rất mạnh. Vì vậy khi sử dụng cần dùng ở nồng độ thích hợp, không nên dùng ở nồng độ quá cao sẽ làm giảm độ bền đông kết, trong qui trình sử dụng nồng độ acid acetic tối đa là 0,02%. acid acetic sử dụng là acid dùng trong thực phẩm có độ tinh khiết cao (99%).
2.2. Nội dung nghiên cứu
- Nghiên cứu ảnh hưởng của phos – mix, tari k7, đường + sorbitol đến:
Độ chắc của gel của surimi theo thời gian bảo quản
Chất lượng cảm quan của surimi theo thời gian bảo quản
Màu sắc của surimi theo thời gian bảo quản
Giá trị pH của surimi theo thời gian bảo quản.
- Lựa chọn tỷ lệ phối trộn ở mỗi loại chất phụ gia cho chất l ượng của surimi tốt nhất.
- Đề xuất qui trình sản xuất surimi cá mè hoa để nâng cao hiệu quả bảo quản đông.
2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN C ỨU
2.3.1. Phương pháp bố trí thí nghiệm
1. Chuẩn bị surimi
Đã có rất nhiều nghiên cứu về quy trình công nghệ sản xuất surimi từ các loài cá khác nhau. Tuy nhiên, đ ối với cá mè hoa, vì là một đối tượng mới, nên chưa có công bố chính thức nào về quy trình sản xuất surimi từ loại cá này. Vì vậy, trong nghiên cứu này, chúng tôi sử dụng quy trình của Nguyễn Anh Tuấn và cộng sự năm (2010) (kết quả chưa được công bố). Tóm tắt quy trình công nghệ sản xuất surimi từ cá mè hoa như sau (hình 2.2):
Thuyết minh qui trình:
1. Nguyên liệu.
Nguyên liệu ảnh hưởng rất lớn đến chất l ượng của surimi sau này. Chọn cá mè hoa chưa có dấu hiệu ươn thối, còn tươi, có lớp nhớt, không bể bụng v à cơ thịt săn chắc. Nguyên liệu có thể qua bảo quản đông hoặc ch ưa.
2. Xử lý tách thịt.
Cá được loại bỏ các tạp chất, vi sinh vật, nhớt b ên ngoài… sau đó phi lê, lạng da, loại bớt một phần c ơ thịt đỏ và bóc lớp màng đen ở khoang bụng (nếu nó bị dính lại trong công đoạn phi lê). Với cá đã xử lý bảo quản đông, mang đi rã đông bằng nước thường rồi tiến hành phi lê tách thịt như trên bằng dao chuyên dụng. Phần thịt cá còn dính lại ở xương cá sau phi lê dùng thìa để cạo sạch. Chú ý mọi thao tác trên đều phải thực hiện nhanh để hạn chế hiện t ượng cá bị ươn, suy giảm chất lượng. Trong công đoan này c ần tránh để sót xương, da, màng bụng vì nó sẽ gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng của surimi sau này, làm ảnh hưởng đến độ bền đông kết và màu sắc. Ngoài ra, cần tránh để nội tạng cá vỡ ra vì sẽ làm lây nhiễm vi sinh vật, enzyme vào cơ thịt cá làm thịt cá bị biến đổi nhanh h ơn, ảnh hưởng đến chất lượng của surimi sau này.
Hình 2.2. sơ đồ qui trình sản xuất surimi Nhiệt độ:-20 20 C Nhiệt độ-20 20C Thời gian: 20 giờ Nhiệt độ < 40C
Thời gian nghiền giã: 20 phút Sorbitol Đường Tari k7 Phos - Mix w/v = 1/4
Rửa bằng nước thường
Tốc độ khuấy đảo: 20 ÷
30v/p
Thời gian rửa: 20 phút
Acid acetic = 0.02%
Tốc độ khuấy đảo: 20 ÷ 30v/p
Thời gian rửa: 20 phút
w/v =1/4 w/v = 1/4 Nguyên liệu Xử lý, tách thịt Nghiền thô Nghiền tinh Rửa 1 Rửa 2 Rửa 3 Phối trộn phụ gia Ép tách nước Nghiền trộn Nghiền giã Cấp đông Định hình Bao gói Bảo quản w/v = 1/4 NaCl = 0,5% Tốc độ khuấy đảo: 20 ÷ 30v/p
3. Nghiền thô
Miếng thịt cá sau khi fillet có kích th ước lớn gây khó khăn cho c ông đoạn nghiền tinh, vì vậy cần phải nghiền thô tr ước khi tiến hành nghiền tinh. Dùng dao băm nhỏ miềng thịt cá phi lê. Kích thước miếng thịt cá 1 1 1 cm.
4. Nghiền tinh.
Miếng thịt cá sau nghiền thô kích th ước còn lớn làm cho hiệu suất rửa không cao, vì vậy cần phải nghiền tinh tr ước khi rửa. Cho thịt cá sau khi nghiền thô vào máy xay thịt và tiến hành xay đến kích thước nhỏ. Xay qua mắt s àng có kích thước 2 mm 2 lần.
5. Rửa 3 lần liên tiếp.
Rửa là công đoạn quan trọng nhất trong qui trình sản xuất surimi, quyết định chất lượng của surimi. Tiến hành rửa qua 3 lần liên tiếp như sau.
Rửa 1: Dùng dung dịch NaCl 0,5% với tỉ lệ dung dịch rửa trên thịt cá xay là 4:1. Tiến hành rửa ở nhiệt độ < 100C trong 20 phút. Tốc độ khuấy đảo 20 - 30 vòng/phút.
Mục đích: sử dụng muối ăn trong công đoạn rửa hạn chế sự tổn thất protein ra ngoài môi trường, hỗ trợ khả năng hydrat hóa của các phân tử protein đồng thời nước muối còn có tác dụng loại bỏ bớt màu và mùi tanh của thịt cá trong quá trình rửa
Rửa 2: môi trường acid acetid 0,02%, tỉ lệ dung dịch trên thịt cá xay 4:1. Tiến hành rửa ở nhiệt độ < 100C trong 20 phút. Tốc độ khuấy đảo 20 - 30 vòng/phút. Rửa 2 giúp tẩy màu, mùi của thịt cá.
Rửa 3: môi trường nước thường, tỉ lệ nước trên thịt cá xay 4:1. Tiến hành rửa ở nhiệt độ < 100C trong 20 phút. Tốc độ khuấy đảo 20 - 30 vòng/phút. Giúp tẩy mùi acid còn dư và phục hồi giá trị pH của thịt cá.
6. Ép tách nước.
Theo yêu cầu kĩ thuật độ ẩm thịt cá tr ước khi nghiền trộn phụ gia là 70÷79%, tốt nhất là khoảng 74 – 76%, đưa về đến độ ẩm của thịt cá ở trạng thái tự nhiên là tốt nhất, nếu hàm lượng nước quá cao sẽ ảnh hưởng đến độ bền đông kết
của surimi, sẽ làm giảm độ bền đông kết. Sau khi rửa thịt cá có độ ẩm > 80%, vì vậy cần phải ép tách nước để đảm bảo độ ẩm của surim i trong công đoạn phối trộn phụ gia. Thịt cá sau khi rửa để ráo và cho vào túi vải, tiến hành ép tách nước đến độ ẩm yêu cầu.
7. Phối trộn phụ gia.
Chất phụ gia đóng vai trò quan trọng đối với chất lượng của surimi, nó giữ được tính chất vốn có của surimi , đồng thời nâng cao chất l ượng cảm quan, tăng giá trị dinh dưỡng. Kéo dài thời gian bảo quản và giúp tăng khả năng giữ nước của surimi. Phối trộn phụ gia được sử dụng trong sản xuất surimi cá mè hoa gồm: Sorbitol + đường, Phos – mix, Tari k7.
Thịt cá sau khi ép tách nước ta tiến hành cân rồi phối trộn phụ gia với tỷ lệ thích hợp. Ở công đoạn này tiến hành bố trí thí nghiệm bổ sung các chất phụ gia ở nồng độ khác nhau theo s ơ đồ bố trí thí nghiệm ở d ưới (hình 2.3). Tari k7 phối trộn với tỷ lệ từ 0,1% đến 0,6%, phos – mix phối trộn với tỷ lệ từ 0,1% đến 0,6%, đ ường và sorbitol phối trộn với tỷ lệ đường 4% và sorbitol chạy từ 3% - 7%.
8. Nghiền trộn.
Cho thịt cá sau khi phối trộn phụ gia vào máy xay, và tiến hành xay ở mắt sàng có kích thước 2 mm, xay 2 lần, rồi tiếp tục trộn bằng tay khoảng 5 phút, sau đó đem đi nghiền giã.
Mục đích: xay, trộn để phụ gia phân bố đều vào khối surimi.
9. Nghiền giã
Tiếp theo của công đoạn phối trộn là quá trình nghiền giã,đây là công đoạn mà ta tác dụng một lực cơ học làm biến tính mạch protein làm phá vỡ cấu trúc bậc cao, các mạch polypeptit bị duỗi ra gần nhau, tiếp xúc với nhau làm cho nội lực ma sát tăng, xuất hiện các liên kết giữa các protein tạo thành mạng lưới không gian 3 chiều (mạng lưới gel). Phải chú ý nghiền giã đều tay, chọn thời gian và cường độ nghiền giã thích hợp. Tiến hành nghiền giã thủ công trong cối đá thời gian giã 20 phút.
10. Định hình
Đây là thời gian để xảy ra quá trình suvari ở sản phẩm. Tùy theo từng chế độ, nhiệt độ định hình khác nhau mà thời gian định khác nhau. Theo qui trình này định hìnhở nhiệt độ lạnh 1÷50C trong 20 giờ.
11. Cấp đông.
Sản phẩm đã được bao gói kín cho vào tủ đông. Cấp đông nhằm bảo quản surimi trong một thời gian dài cho phép. Quá trình này sẽ hạn chế tối đa được hoạt động của vi sinh vật, hạn chế các phản ứng sinh hoá xảy ra trong thời gian bảo quản, giúp kéo dài thời gian surimi giữ được ổn định chất lượng của nó.
12. Bao gói, bảo quản.
Khối surimi sẽ được bao gói chân không trong túi PA và bảo quản đông ở nhiệt độ-20 20
C
2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm
Ta tiến hành bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ chất phụ gia phối trộn vào surimi vàảnh hưởng của chúng đến chất l ượng của surimi đông lạnh nh ư sơ đồ sau (hình 2.3).
Các chỉ tiêu chất lượng của surimi cần đánh giá trong thí nghiệm : đánh giá cảm quan, độ chắc gel, pH, màu sắc, độ ẩm.
Thuyết minh qui trình tiến hành thí nghiệm:
Mục đích thí nghiệm:
Ta tiến hành thí nghiệm theo bố trí thí nghiệm nh ư trên (surimi được chuẩn bị theo qui trình hình 2.2). Mục đích tìm ra được ảnh hưởng của các chất phụ gia phối trộn vào surimi ở các tỷ lệ khác nhau lên chất lượng của surimi sau các thời gian bảo quản và so sánh với mẫu đối chứng. Từ đó, đánh giá xem ở tỷ lệ phối trộn nào trong dải thí nghiệm cho chất l ượng của surimi tốt nhất từ đó đ ưa ra quyết định nên phối trộn vào surimi với tỷ lệ là bao nhiêu ở mỗi loại chất phụ gia.
Cách tiến hành thí nghiệm:
Với mỗi loại chất phụ gia ta tiến hành thí nghiệm trên cùng một lô nguyên liệu, các mẫu surimi đều đ ược sản xuất theo một qui trình (đã trình bày ở trên hình 2.2). Mỗi mẫu chỉ phối trộn một loại phụ gia hoặc hỗn hợp 2 phụ gia ở một tỷ lệ xác định. Với phos-mix và Tari k7 ta phối trộn với tỷ lệ thay đổi từ 0,1 – 0,6%. Với sorbitol và đường ta phối trộn đồng thời theo tỷ lệ đ ường 4%, sorbitol thay đổi từ 3 - 7%. Tiến hành song song với một mẫu đối chứng (không bổ sung phụ gia). Sau khi sản xuất xong surimi đem cấp đông và bảo quản đông ở -180c rồi đem đi xác định các chỉ tiêu đánh giá chất lượng của surimi sau mỗi 15 ngày. So sánh kết quả giữa các mẫu và mẫu đối chứng chọn ra một tỷ lệ ở từng loại chất phụ gia phối trộn vào surrimi cho chất lượng của surimi tốt nhất.
Phối Nguyên liệu Xử lý Rửa 3 lần Ép tách nước Phối trộn phụ gia Phos - mix 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 Tari k7 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 Mẫu đối chứng (Không phối trộn phụ gia) Đường – sorbitol 4 : 3 4 : 4 4 : 5 4 : 6 4 : 7
Đánh giáchất lượng của surimi (sau 0 ngày, 15 ngày, 30 ngày)
Chọn tỷ lệ phụ gia cho chất l ượng của surimi tốt nhất
Hình 2.3. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ chất phụ gia bổ sung vào surimi vàảnh hưởng của chúng đến chất l ượng của surimi đông lạnh
Nghiền giã
Định hình Surimi tươi
Điều kiện lựa chọn tỷ lệ phụ gia phối trộn vào surimi
Các chỉ tiêu cần đánh giá để xác định chất lượng của surimi bao gồm: độ chắc của gel surimi, điểm cảm quan, giá trị pH, màu sắc và độ ẩm của surimi.
- Trong nghiên cứu này, độ chắc của gel là chỉ tiêu quan trọng nhất với chất lượng của surimi, độ chắc của gel càng cao surimi có chất lượng càng tốt.
- Điểm cảm quan càng cao càng tốt.
- pH của surimi nằm trong giới hạn 6,5 – 7,2 là tốt nhất.
- Màu sắc của surimi càng trắng trong càng tốt, tức là giá trị l* càng cao càng tốt. - Độ ẩm của surimi nằm trong khoảng 76 – 79% là tốt nhất.
Sau khi xác định các chỉ tiêu so sánh các kết quả đạt được, lựa chọn tỷ lệ phối trộn