1.3.3.1. Những biến đổi của thực phẩm trong quá trình làm đông
Về vật lý
+ Biến đổi về cấu trúc
Khi nước trong thực phẩm kết tinh thì các tinh thể nước đá nằm xen kẽ trong cấu trúc thực phẩm có sự liên kết với nhau và liên kết với các chất khô của thực phẩm làm cho cấu trúc của thực phẩm trở nên săn chắc, chịu được tác động của lực cơ học.
+ Sự tăng thể tích
Khi nước đang kết tinh các tinh thể nước đá luôn có xu hướng thu hút nước nằm ở xung quanh để tăng thể tích nước kết tinh. Nước đóng băng làm tăng thể tích lên trung bình 10%.
+ Thay đổi màu sắc
Màu sắc phụ thuộc vào tán sắc ánh sáng. Tán sắc do nước đá ở bề mặt nó gặp phải chất khô trong thực phẩm nó sẽ đi qua và phân tán với những bước sáng khác nhau, tạo ra chùm tia khác nhau gây nên thay đổi màu sắc. Ngoài ra, tốc độ lạnh đông chậm hay nhanh, tinh thể băng hình thành lớn hay nhỏ mà có chiết xạ quang học khác nhau. Tinh thể đá của sản phẩm đông nhanh có màu lợt hơn sản phẩm làm đông chậm có tinh thể băng to.
+ Giảm khối lượng
Khi nước đang kết tinh các tinh thể nước đá luôn có xu hướng thu hút nước ở xung quanh để tăng thể tích nước kết tinh làm giảm hàm lượng nước tăng nồng độ chất tan gây nên sự chênh lệch về áp suất thẩm thấu. Nước sẽ đi từ nơi có hàm lượng nước cao đến nơi có hàm lượng nước thấp. Đồng thời nước dịch chuyển dẫn đến sự chênh lệch nhiệt độ và chênh lệch áp suất hơi nước. Những tác động này có xu hướng đẩy nước từ trong tế bào ra ngoài và từ vị trí kết hợp cao sang vị trí tự do hơn. Khi làm tan giá do tính chất và cấu trúc mao dẫn, cấu trúc màng bán thấm, cấu trúc protein hòa tan nên một phần nước bị chảy ra từ các tinh thể nước đá dẫn đến
sự mất nước làm giảm trọng lượng của thực phẩm kèm theo sự hao phí các chất dinh dưỡng hòa tan và dẫn đến giảm mùi vị đặc trưng của sản phẩm.
Về hóa học và hóa sinh học + Biến đổi protein
Trong quá trình kết tinh, nước tách ra khỏi protein. Protein có những điểm tích điện dương (+) và âm (-) khi đó nó sẽ liên kết với nước. Khi đứt liên kết gốc này quay về phía trong khi đó nó sẽ trung hòa về điện tích làm mất tính phân cực. Các gốc liên kết dẫn đến sự kết tủa được gọi là biến tính protein.
Khi chúng ta làm nóng chảy nước đá thì những phân tử protein không liên kết với nước ở dạng tự do dễ khuếch tán ra ngoài kèm theo những chất tan. Đó là ngyên nhân làm giảm mùi vị.
+ Biến đổi chất khoáng, dinh dưỡng
Nhiệt độ lạnh không ảnh hưởng nhiều đến lượng chất khoáng cũng như giá trị dinh dưỡng của thực phẩm nhưng do sự biến đổi của sản phẩm khi làm đông khiến cho hao hụt một lượng lớn chất tan trong dịch tế bào chảy ra ngoài khi rã đông làm giảm giá trị dinh dưỡng.
Biến đổi vi sinh vật
Trong quá trình làm đông vi sinh vật bị chết nhưng không hoàn toàn. Khi hạ nhiệt độ đột ngột xuống điểm đóng băng, nước đóng băng sẽ làm:
Mất môi trường sống, vi sinh vật sẽ không có môi trường để khuếch tán nước, khuếch tán chất tan.
Gây biến tính protein của vi sinh vật do khuếch tán. Emzyme của vi sinh vật giảm hay ngừng hoạt động.
Vì vậy, mà số lượng vi sinh vật giảm đi một phần do chết, số còn lại ngừng hoạt động do nước đóng băng, quá trình trao đổi chất không thực hiện được nên chúng chuyển vào trạng thái không hoạt động. Điều này phụ thuộc vào tỉ lệ nước đóng băng. Trên bề mặt môi trường làm lạnh có nhiệt độ thấp, nhiệt độ giảm nhanh thì vi sinh vật giảm, ngừng hoạt động càng nhanh. Vì hầu hết vi sinh vật bề mặt không
hoạt động được, còn vi sinh vật trong cấu trúc vẫn có khả năng hoạt động ở giai đoạn đầu quá trình làm đông.
Người ta thấy ở nhiệt độ - 80C vi sinh vật không phát triển được nhưng nấm mốc chưa bị ức chế, phải xuống -100C đến -120C nấm mốc mới ngừng phát triển. Khoảng nhiệt độ có tác dụng mạnh đến vi sinh vật là từ 6 đến -120C. Do đó, nhiệt độ nhỏ hơn -120C sẽ ngăn chặn được vi khuẩn lẫn nấm mốc vì ở khoảng nhiệt độ này độ ẩm sản phẩm chỉ xấp xỉ trên dưới 10%. Tuy nhiên, người ta thấy rằng nhiệt độ -200C vẫn còn loài vi sinh vật sống được. Ngoài ra khoảng nhiệt độ -1 ÷ -50C gần như đa số nước tự do của tế bào thực phẩm kết tinh thành đá[1].
Nếu làm đông chậm các tinh thể nước đá to, sắc làm vỡ tế bào vi sinh vật và tiêu diệt vi sinh vật mạnh nhất ở giai đoạn này. Do đó, phương pháp làm lạnh đông chậm tiêu diệt vi sinh vật hơn là phương pháp làm đông nhanh nhưng lại gây hại cho thể chất của sản phẩm.
1.3.3.2. Những biến đổi của thực phẩm trong quá trình bảo quản đông
Những biến đổi về vật lý
Biến đổi về vật lý trong quá trình bảo quản đông là do sự kết tinh lại nước đá và hiện tượng thăng hoa của các tinh thể nước đá dẫn đến màu sắc, mùi, vị, độ đàn hồi... bị thay đổi theo chiều hướng xấu.
- Sự kết tinh lại của các tinh thể đá: hiện tượng này xảy ra khi nhiệt độ bảo quản không ổn định lúc tăng lúc giảm do sự thay đổi nhiệt độ của môi trường quanh kho, do mở cửa kho, do dòng nhiệt từ ngoài xâm nhập vào kho, Khi các tinh thể nước đá kết tinh lại chúng sẽ tăng kích thước, giãn nở làm rách cấu trúc tế bào và mô nên khi tan băng nước chảy ra từ nước đá có cả các chất tan, làm giảm đi vị của sản phẩm và giảm đi trọng lượng của sản phẩm, cũng như độ đàn hồi giảm, khả năng giữ nước của sản phẩm cũng giảm.
- Sự thăng hoa của nước từ các tinh thể nước đá: diễn ra trên bề mặt sản phẩm. Nguyên nhân là do sự chênh lệch áp suất hơi nước giữa lớp bề mặt sản phẩm với không khí xung quanh và tác động của sự chuyển động không khí. Sự thăng hoa
sẽ diễn ra mạnh khi có dòng nhiệt xâm nhập từ ngoài vào kho, nhiệt độ trong kho không ổn định, độ ẩm trong kho thấp và tốc độ không khí trong kho lớn.
- Sự thăng hoa diễn ra không đồng đều vì có sự khác nhau về cấu trúc và trạng thái của các tinh thể nước đá trong sản phẩm. Do vậy mà quá trình thăng hoa nước đá sẽ tạo ra cấu trúc rỗng xốp làm cho không khí dễ xâm nhập gây oxy hóa sản phẩm, đồng thời làm giảm độ dai, độ đàn hồi của sản phẩm. Một phần cũng góp vào sự thay đổi mùi vị của sản phẩm[1].
Để hạn chế những biến đổi này ta có thể ngăn chặn nhiệt xâm nhập từ bên ngoài vào hay có thể bao gói, mạ băng sản phẩm.
Biến đổi về hóa học và sinh hóa học
Trong quá trình trữ đông, tốc độ biến đổi hóa học của sản phẩm bị kìm hãm rất nhiều do nước đóng băng gần hết và nhiệt độ thấp. Vì vậy, các biến đổi hóa học như oxy hóa lipid, biến đổi protein vói tốc độ thấp. Những biến đổi này phụ thuộc vào nhiệt độ bảo quản. Những biến đổi chủ yếu của sản phẩm là những biến đổi do tác dụng của các loại enzyme có khả năng hoạt động ở nhiệt độ thấp làm biến đổi các acid amin tạo ra sản phẩm có cấu trúc đơn giản hơn có tác dụng độc. Ngoài ra cũng do sự kết tinh lại và thăng hoa của nước đá cũng gây biến tính protein hòa tan làm thay đổi màu sắc, giảm đi hàm lượng dinh dưỡng và trạng thái của sản phẩm.
Biến đổi về vi sinh vật
Ở giai đoạn đầu bảo quản một số vi sinh vật vẫn hoạt động làm hư hỏng sản phẩm nên trong quá trình bảo quản mặc dù ở nhiệt độ thấp và ổn định nhưng những vi sinh vật này vẫn thích nghi gây ra hư hỏng thực phẩm. Để hạn chế hiện tượng này trước tiên ta phải quan tâm đến đầu vào tức là chất lượng của nguyên liệu và điều kiện bảo quản thích hợp.
CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng nghiên cứu
2.1.1. Nguyên liệu dùng sản xuất surimi
Cá Hố có tên khoa học là trichiurus haumenla. Cá Hố là loài cá xương, sống ở biển. Thân dẹt và dài, không có vảy, vây đuôi rất bé và không có vây bụng; vây lưng rất dài. Phân bố ở các vùng nước ấm, sống ở tầng giữa và tầng trên, cả ở ngoài khơi và ven bờ, thường tập trung thành đàn. Là loài cá dữ ăn cá con, giáp xác, thân mềm, nặng trung bình 1 kg. Mùa sinh sản từ tháng 4 đến tháng 6, trứng cá nổi. Mỗi con cái đẻ 25÷ 30 nghìn trứng. Cá Hố có nhiều ở vùng biển Miền Trung Việt Nam. Lớn nhanh, thịt thơm ngon. Khai thác chủ yếu bằng nghề câu, lưới vây, lưới kéo. Cá thường được nướng ăn tươi, có nơi dùng sản xuất bột cá.
Hình 2.1. Cá Hố - Largehead hairtail (Trichiurus lepturus)
Trên thị trường hiện nay, cá hố là loại cá có giá trị dinh dưỡng và thương phẩm cao. Tại khu vực miền Trung và Nam Bộ cá hố đang được người dân ưa chuộng làm thực phẩm hàng ngày. Hiện nay trữ lượng và sản lượng đánh bắt cá hố ở nước ta chưa được xác định rõ. Tuy nhiên nước ta với các ngư trường không tập trung, phương tiện đánh bắt còn thô sơ nên sản lượng đánh bắt thấp. Đây là một khó khăn
rất lớn khi có ý định đưa surimi cá Hố vào sản xuất đại trà. Tuy nhiên với chiến lược phát triển kinh tế biển của Đảng nhà nước nhằm nâng cao hơn nữa sản lượng đánh bắt, khai thác thủy sản xa bờ. Sản lượng đánh bắt cá Hố sẽ tăng và sản xuất surimi sẽ có chỗ đứng trong ngành chế biến sau này.
Cá Hố thân mỏng ít thịt, cơ thịt trắng, ít dầu dễ tách xương và kém bền khi nấu chín. Thịt cá có thể ăn sống hoặc chế biến nhiều món khác nhau.
Cá Hố nguyên liệu được mua tại cảng Vĩnh Trường, cảng Vĩnh Lương, Lương Sơn, Nha Trang, Khánh Hòa. Cá đạt tiêu chuẩn TCVN 5652-1992.
2.1.2. Chất phụ gia bổ sung vào surimi và sản phỏng mô phỏng tôm
Tinh bột biến tính (chất đồng tạo gel)
TBBT hay tinh bột phosphate là sản phẩm tinh bột biến tính theo phương pháp hóa học, có gắn gốc phosphate, được dùng như một chất phụ gia thực phẩm tạo nhũ hóa, làm ổn định tạo độ dai, đàn hồi…trong các loại giò chả, chả cá, mì sợi, sản phẩm mô phỏng,…
Tính chất:
Tinh bột phosphate có liên kết ngang, rất bền trong một thời gian dài ở nhiệt độ cao, pH thấp (môi trường acid) và khuấy cơ học.
Tinh bột phosphate có độ nhớt cao, huyền phù trong và ổn định, giảm nhiệt độ hồ hóa, tính kết dính của cấu trúc cao, tạo gel bền với tinh bột, protein.
Ở dạng lỏng, tinh bột phosphate trong suốt, trơn và có mùi dễ chịu, có độ bền khi làm lạnh và tan giá.
Sử dụng tinh bột biến tính dòng phosphate, được nhập khẩu từ Nhật Bản, do Công ty TNHH Hoàng Anh, Quận 5, Thành phố Hồ Chí Minh cung cấp.
Sorbitol(E420)
Hình 2.2: Cấu trúc của Sorbitol
Loại nước: là chất lỏng, hơi sệt, vị ngọt, hàm lượng 75%.
Sorbitol là một loại đường đơn, nhưng chỉ có vị ngọt bằng 60% của đường. Sorbitol là chất ngọt chậm hấp thu, do đó không làm tăng lượng insulin như đường và không gây sâu răng.
Sorbitol được sử dụng làm chất điều vị, cải thiện màu sắc của surimi sản phẩm, đồng thời còn có tác dụng bảo quản và giữ nước cho sản phẩm.
Sử dụng sorbitol tinh khiết, có chất lượng cao thường dùng trong lĩnh vực công nghệ thực phẩm có tác dụng điều vị, tạo độ bóng, giữ ẩm, giữ kết cấu cho sản phẩm. Sorbitol được mua tại cửa hàng hóa chất Tam Hưng, đường 2/4, Thành phố Nha Trang, Khánh Hòa.
Đường (C12H22O11) .
Đường có tác dụng:
Tăng giá trị dinh dưỡng cho thực phẩm. Tạo cho thực phẩm có vị ngọt dịu.
Tác dụng với acid amin trong quá trình chế biến tạo phản ứng Melanoidin, Quinonamin làm cho sản phẩm có màu đẹp, mùi thơm khi gia nhiệt.
Nồng độ đường cao có tác dụng bảo quản thực phẩm. Đường có khả năng giữ nước cho sản phẩm
Đường được sử dụng là đường tinh luyện, Saccharose >=99,8%, độ ẩm <=0,005%, đường khử <=0,03%, tro <= 0,03%, độ màu <=20 ICUMSA. Đường được sản xuất bởi Công ty CP đường Biên Hòa, khu Công nghiệp Biên Hòa 1, Đồng Nai, Việt Nam, sản phẩm được cung cấp bởi cửa hàng Đăng Khoa, Nguyễn Đình Chiểu, Nha Trang, Khánh Hòa..
Thịt tôm
Bổ sung thịt tôm: tăng giá trị cảm quan, tạo vị đặc trưng tự nhiên hơn cho sản phẩm đồng thời làm tăng khả năng tạo gel protein, tăng độ bền đông kết.
Tôm được mua ở chợ Vĩnh Hải, Nha Trang, Khánh Hòa.
Hương tôm
Hương tôm khi bổ sung tạo cho sản phẩm có hương vị đặc trưng đồng thời không làm mất đi tính chất của sản phẩm. Những phụ gia này ngoài mục đích tạo hương vị còn có tác dụng bảo quản vì đa số các hương liệu có khả năng sát trùng.
Các chế phẩm hương tôm có thể là các chất tổng hợp tự nhiên hay chiết suất từ nguyên liệu còn lại (remain materials) hoặc phế liệu tự nhiên (natural waste).
Hương tôm được mua tại cửa hàng hóa chất Tam Hưng, đường 2/4, Thành phố Nha Trang, Khánh Hòa.
Lòng trắng trứng (albumin)
Lòng trắng trứng được lựa chọn từ trứng gà có chất lượng tốt, đạt vệ sinh và an toàn thực phẩm, có chứa nhiều protein hòa tan. Khi gia nhiệt các protein bị biến tính phá vỡ cấu trúc bậc cao (tại thời điểm thích hợp) tạo liên kết gel, tạo độ bóng min, dẻo dai. Khả năng tạo gel của lòng trắng trứng phụ thuộc vào pH môi trường, nhiệt độ và nồng độ.
Trứng được mua tại cửa hàng Đăng Khoa, đường Nguyễn Đình Chiểu, Nha Trang, Khánh Hòa. Trứng đạt chất lượng theo TCVN 1858:1986.
Tàu hũ ki lá
Tàu hủ ki được chọn là tàu hủ ki lá không bị đen, mốc. Tàu hủ ki được bổ sung vào sản phẩm mô phỏng nhằm tạo cấu trúc sợi dai của protein, làm tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm..
Tàu hũ ki lá ngâm trong nước 2 phút, để ráo thái sợi. Nhằm tạo sợi và làm tăng giá trị cảm quan đồng thời bổ sung một lượng protein thực vật cho sản phẩm.
Gluten (mì căn)
Gluten là protein bột mì, có tính ưa béo bề mặt cao và có khả năng liên hợp các hợp phần lipid. Gluten có khả năng tạo gel với chính nó, đồng thời nó còn có thể trộn lẫn và tạo gel với protein cá. Kết quả làm cho độ bền đông kết, độ dẻo dai tăng lên đáng kể.
Bột mì được mua từ cửa hàng Đăng Khoa, đường Nguyễn Đình Chiểu, Nha Trang, Khánh Hòa. Bột mì phải tuân theo các yêu cầu sau :
Độ axit của các axit béo không quá 50mg KOH cần để trung hòa axit béo tự do trong 100g bột tính theo chất khô.
Protein: hàm lượng protein không thấp hơn 7,0%, tính theo chất khô. Độ ẩm: độ ẩm của sản phẩm không vượt quá 15,5%.
Cỡ hạt: Bột mì không nhỏ hơn 98% lượng bột lọt qua rây có kích thước lỗ 212 milimicron (N-70).
Dầu thực vật
Dầu có chất lượng tốt, đảm bảo tiêu chuẩn vệ sinh an toàn thực phẩm. Dầu được bổ sung nhằm làm tăng giá trị dinh dưỡng cho sản phẩm, nhưng quan trọng hơn là vai trò làm tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm mô phỏng. Nhờ có khả năng ngăn cản sự phát triển của cấu trúc dạng bọt, tăng cường tính ổn định của protein