L ỜI MỞ ĐẦU
1.5.SỰ HÌNH THÀNH, ĐIỀU KIỆN VÀ CƠ CHẾ TẠO GEL
1.5.1. Sự hình thành gel protein
Khi các phân tử protein bị biến tính tự tập hợp lại để tạo thành một mạng lưới liên kết có trật tự gọi là sự tạo gel. Khả năng tạo gel là một tính chất chức năng rất quan trọng của nhiều protein và nó đóng vai trò chủ yếu trong việc tạo cấu trúc hình thái do đó cũng là cơ sở để sản xuất ra nhiều sản phẩm thực phẩm có cấu trúc gel.
Khả năng tạo gel của protein chẳng những được sử dụng để tạo độ cứng, độ đàn hồi cho một số thực phẩm mà còn để cải biến khả năng hấp thụ nước, tạo độ dày, tạo lực liên kết (bán dính) giữa các tiểu phần cũng như làm bền các nhũ tương và bọt.[1]
1.5.2. Điều kiện tạo gel
làm lạnh sau đó cũng cần thiết và đôi khi một sự axit hoá nhẹ nhàng cũng có ích. Thêm muối (đặc biệt là ion canxi) có thể cũng cần, hoặc là để tăng tốc độ tạo gel hoặc để gia tăng độ cứng cho gel.
Nhiều protein có thể tạo gel không cần gia nhiệt mà chỉ cần một sự thuỷ phân enzym có giới hạn. Hoặc thêm các ion canxi, hay một sự kiềm hóa kèm theo trung hòa hoặc đưa pH đến điểm đẳng điện (như sản xuất đậu phụ).
Nhiều gel cũng có thể được tạo ra từ protein dịch thể (lòng trắng trứng, dịch đậu tương), từ các thể protein không tan hoặc ít tan phân tán trong nước hoặc trong muối (collagen, protein tơ cơ, isolate (dịch đậm đặc), đậu tương) từng phần hoặc toàn bộ bị biến tính. Như vậy độ hoà tan của protein không phải luôn luôn cần thiết cho sự tạo gel.[1]
1.5.3. Cơ chế tạo gel
Cơ chế và các tương tác có quan hệ đến sự hình thành mạng protein ba chiều đặc trưng cho gel hiện chưa hoàn toàn rõ. Nhiều nghiên cứu đã chỉ rõ rằng cần phải có giai đoạn biến tính và giãn mạch xảy ra trước giai đoạn tương tác có trật tự giữa protein – protein và tập hợp phân tử.
- Khi protein thịt cá bị biến tính các cấu trúc bậc cao của protein bị phá hủy, các liên kết yếu trong phân tử protein bị cắt đứt, các mạch bên của acid amin nằm phía trong phân tử protein bị bộc lộ ra phía ngoài, mạch polypectid bị giãn ra, sau đó sắp xếp lại các mạch protein nằm gần nhau làm thành liên kết hydrogen hoặc các liên kết kỵ nước, cầu đồng hóa trị nối chúng lại với nhau tạo ra một mạng lưới protein có trật tự.
- Các nút mạng protein có thể được tạo ra do lực liên kết hydro giữa cá nhóm pectid với nhau, giữa các nhóm hydroxyl (-OH) của các acid amin: Serin, treonin, tyrozin với nhóm (-COOH) của glutamic, aspatic. Nhiệt độ càng thấp thì các liên kết này càng được tăng cường. Liên kết hydro là liên kết yếu tạo ra độ linh động nào đó làm cho gel có độ dẻo dai nhất định.Trong gel gelatin chủ yếu là liên kết hydro, khi gia nhiệt liên kết hydro bị phá hủy và gel nóng chảy, khi để nguội liên kết hydro lại tái hợp và gel lại hình thành.
- Tham gia liên kết gel của protein thịt cá có thể chia làm 3 giai đoạn: + Giai đoạn 1: protein bị biến tính phân ly tạo ra các tiểu phân (tiểu đơn vị), đây là quá trình phá vỡ cấu trúc bậc 4.
+ Giai đoạn 2: tháo xoắn (giãn mạch) protein toàn phần là giai đoạn phá vỡ cấu trúc bậc 2, 3.
+ Giai đoạn 3: mạch protein tập hợp lại với nhau để tạo ra mạng lưới không gian ba chiều liên kết với nhau bằng các cầu nối.
Giai đoạn tập hợp protein càng chậm so với giai đoạn biến tính thì càng tạo điều kiện cho mạch polypectid giãn xoắn và định hướng sắp xếp lại trước khi tập hợp do vậy các gel được hình thành sẽ có trật tự đồng đều, trơn, trương mạch, đàn hồi và trong suốt hơn, các gel tạo thành sẽ bền và không có hiện tượng tác lệch.
Nếu làm giãn mạch hoàn toàn protein sẽ xuất hiện các nhóm phản ứng làm bộc lộ các liên kết kỵ nước ra phía ngoài phân tử protein. Do vậy làm cho tương tác giữa phân tử protein với protein thuận hơn. Nhờ đó mà quá trình tạo gel sẽ tạo ra tập hợp protein có độ dẻo dai, đàn hồi chắc hơn, protein có trọng lượng phân tử lớn, càng chứa nhiều acid amin kỵ nước thì càng tạo gel có cấu trúc chắc chắn hơn.[6]
CHƯƠNG II.
ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
2.1.1. Nguyên liệu chính: cá Đổng cờ 2.1.2. Nguyên liệu phụ
- Cồn: Cồn sử dụng trong đề tài là loại cồn công nghiệp sử dụng trong thực phẩm. Cồn sử dụng trong nghiên cứu này là cồn đạt tiêu chuẩn TCVN 5660: 2010, được mua từ công ty TNHH Anh Sang (Tp.Hồ Chí Minh), là loại cồn 900.
- Acid acetic: Acid acetic sử dụng trong đề tài là loại công nghiệp sử dụng
cho thực phẩm. Acid sử dụng trong nghiên cứu này là acid đạt tiêu chuẩn
TCVN 5660: 2010, mua từ công ty TNHH Anh Sang (Tp. Hồ Chí Minh).
- Sorbitol: Sorbitol sử dụng trong đề tài là loại công nghiệp sử dụng cho thực phẩm. Sorbitol sử dụng trong nghiên cứu này là sorbitol đạt tiêu chuẩn TCVN 6465: 2008, mua từ công ty TNHH Anh Sang (Tp. Hồ Chí Minh).
- Muối ăn (NaCl): Muối sử dụng trong đề tài là loại công nghiệp đạt tiêu chuẩn thực phẩm, được công ty nhập từ Vũng Tàu.
- Đường: Sử dụng đường kết tinh của công ty Thành Thành Công (Tp.Hồ Chí Minh). Đường sử dụng trong nghiên cứu này là loại công nghiệp đạt tiêu chuẩn thực phẩm. Hàm lượng đường cho phép sử dụng theo tiêu chuẩn 28 TCN 119: 1998.
- Sodium tripolyphosphate (STPP): STPP sử dụng trong đề tài là loại công nghiệp sử dụng cho thực phẩm. Hàm lượng STPP cho phép sử dụng theo đúng tiêu chuẩn 28 TCN 119: 1998.
STPP sử dụng trong nghiên cứu này đạt tiêu chuẩn TCVN 5660: 2010, được công ty nhập từ công ty Thành Phương ở Tp.Hồ Chí Minh.
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ SƠ ĐỒ BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM
2.2.1. Phương pháp nghiên cứu (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Đánh giá chất lượng sản phẩm surimi theo tiêu chuẩn 28 TCN 119: 1998 “Sản phẩm thủy sản đông lạnh – Surimi cá biển” do Viện nghiên cứu hải sản biên
soạn, Vụ Khoa học Công nghệ đề nghị, Bộ Thủy sản ban hành theo Quyết định số 535/1998/QĐ – BTS ngày 10 tháng 9 năm 1998.
- Đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm surimi bằng phương pháp cho điểm theo tiêu chuẩn TCVN 3215 - 79 .[7]
- Xác định hàm lượng nước bằng phương pháp sấy khô theo tiêu chuẩn TCVN 3700 - 90.[5]
- Xác định hàm lượng protein bằng phương pháp Kjeldahl theo tiêu chuẩn TCVN 3705 - 90.[5]
- Xác định hàm lượng Lipid bằng phương pháp Soxlet theo tiêu chuẩn TCVN 3703 - 90.[5]
- Xác định hàm lượng tro theo tiêu chuẩn TCVN 5105 – 90.[5]
- Xác định độ pH bằng máy đo pH meter theo tiêu chuẩn 28 TCN 119: 1998
- Xác định độ bền đông kết bằng thiết bị đo Fudoh Rheometer theo tiêu chuẩn 28 TCN 119: 1998.
- Xác định độ đàn hồi (độ dẻo) bằng phương pháp thử uốn gập theo tiêu chuẩn
28 TCN 119: 1998.
- Xác định hàm lượng tạp chất của surimi theo tiêu chuẩn 28 TCN 119: 1998.
- Xác định các chỉ tiêu vi sinh
+ Xác định tổng số vi sinh vật hiếu khítheo TCVN 4884: 2005. + Xác định Coliforms theo TCVN 6848: 2007.
+ Xác định E.coli theo TCVN 6846: 2007. + Xác định S.aureus theo TCVN 4830 - 1: 2005. + Xác định Salmonella theo TCVN 4829: 2005. + Xác định V.cholera theo TCVN AOAC (988: 20).
- Nghiên cứu tối ưu hóa thông số kỹ thuật tại công đoạn rửa theo phương pháp cổ điển.
- Xử lý số liệu nghiên cứu bằng phần mềm Excel 6.0.
2.2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2.2.2.1. Quy trình dự kiến
Dựa vào quy trình sản xuất surimi tại công ty TNHH thủy sản Hòa Thắng, em dự kiến quy trình nghiên cứu sản xuất surimi từ cá Đổng như sau:
Sơ đồ quy trình: NaCl 0.2% Nguyên liệu (cá Đổng cờ) Rửa Xay Xử lý Rửa thịt cá lần 1 Ép tách nước 1 Rửa thịt cá lần 2 Ép tách nước 2 Rửa thịt cá lần 3 Ép tách nước 20-30 phút Nghiền trộn phụ gia 5 phút Định hình
Bao gói Surimi Cấp đông Bảo quản
Phụ gia: Đường 5%; STPP 0.2% Dung dịch rửa Cồn NaCl Acid acetic Cồn Sorbitol NaCl Dung dịch rửa
Thuyết minh quy trình
Nguyên liệu: là cá Đổng cờ.
Nguyên liệu phải còn tươi, nếu không còn tươi khiến cho sản phẩm không có khả năng kết dính, tạo cấu trúc tốt như nguyên liệu cá tươi. Ngoài ra những biến đổi về màu sắc, mùi vị, và quan trọng nhất là cấu trúc của cá không tươi đều làm giảm chất lượng của surimi thành phẩm. Do đó, để có được thành phẩm surimi với chất lượng tốt nhất, ta cần phải dùng nguyên liệu cá tươi.
Cá Đổng cờ tươi đạt tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3250 - 88 được công ty mua tại cảng Vũng Tàu.
Rửa: Cá phải được rửa sơ bộ để loại đất, cát, máu…và một phần vi sinh vật bề mặt bám vào trong quá trình đánh bắt, vận chuyển và bảo quản.
Xử lý: Cá được đem đi đánh vảy, cắt đầu, bỏ nội tạng, rửa. Các khâu xử lý
này phải nhanh, ngay sau khi xử lý cần được đặt trong nước lạnh, nhằm giảm tối thiểu sự hoạt động của các enzyme gây ảnh hưởng xấu tới chất lượng sản phẩm. Sau đó fillet và tiến hành loại bỏ da, xương, dùng thìa cạo nốt phần thịt còn lại ở xương và da cá. Tại đây tính toán hiệu suất thu hồi thịt cá, đưa ra phương pháp tách thịt tối ưu nhất.
Xay: Cho phần thịt cá vào máy để nghiền giã nhỏ, nhằm mục đích tăng (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
diện tích tiếp xúc tạo thuận lợi cho quá trình rửa tiếp theo. Không nghiền quá lâu gây làm thịt cá bị biến đổi.
Rửa thịt cá: Thịt cá được tiến hành rửa 3 lần liên tiếp
Là công đoạn quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp tới màu sắc, mùi vị, trạng thái của surimi. Là một trong hai công đoạn quan trọng nhất ảnh hưởng đến chất lượng của surimi. Khác với các quy trình là quy trình này thử nghiệm nước rửa mới là sorbitol, và cồn .Cụ thể như sau:
- Lần 1: tiến hành rửa thử nghiệm với dung dịch cồn 2%, acid acetic 0.004%, muối NaCl 0.9%.
- Lần 2: tiến hành rửa thử nghiệm với dung dịch sorbitol 2%, cồn 2%, NaCl 0.9%. - Lần 3: tiến hành rửa với dung dịch NaCl 0.2%
Tại đây sẽ bố trí thí nghiệm lựa chọn dung dịch rửa thích hợp cho rửa lần 1 và lần 2, xác định nồng độ tối ưu của dung dịch lần rửa 1 và 2. Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ thịt cá/ nước rửa, nhiệt độ nước rửa, thời gian rửa thích hợp.
Thịt cá sau mỗi lần rửa sẽ được ép tách nước sơ bộ.
Ép tách nước: Công đoạn này ảnh hưởng khá lớn đến độ dẻo dai, đàn hồi của surimi. Theo yêu cầu hàm lượng nước trong thịt cá phải đạt 70 – 79% trước khi vào công đoạn phối trộn.
Cá sau khi rửa lần 3 được để ráo và cho vào túi vải, gập miệng túi, cho vào khuôn ép hình trụ đường kính 9 cm. Vòng khuôn được đục nhiều lỗ nhỏ, đáy khuôn được đặt hai lớp lưới sắt, dưới cùng đặt nhiều lớp vải để thấm nước ra ngoài. Phía trên có khối trụ kích thước lọt vừa ống trụ giống như Piston và xilanh dùng để đặt vật nặng lên để ép, lực ép sẽ ép nén lên khối thịt cá, làm thoát nước ra ngoài theo các lỗ nhỏ.
Trong khâu này cần xác định lực ép cho phù hợp với thời gian ép, qua tham khảo quy trình tại công ty chọn thời gian ép là 20 phút, lực ép là 0,12kg/cm2
Nghiền trộn phụ gia
Chất phụ gia có vai trò cực kỳ quan trọng đối với chất lượng surimi, nó giữ lại những tính chất vốn có của surimi, nâng cao chất lượng cảm quan, làm tăng giá trị dinh dưỡng, kéo dài thời gian bảo quản, đảm bảo chất lượng surimi trong một thời gian quy định.
Sau khi ép nước thịt cá xay được đưa vào máy trộn để trộn phụ gia. Gia vị đường và bột đúng trọng lượng và thành phần theo yêu cầu của khách hàng hoặc theo qui trình công nghệ của công ty.
Sau khi nghiền trộn đủ thời gian 5 phút được đưa đi định hình sản phẩm
Thời gian nghiền giã và cường độ nghiền giã cũng ảnh hưởng rất lớn đến độ đồng nhất, độ bền, màu sắc của surimi
Định hình, bao gói, cấp đông, bảo quản
Sau khi nghiền trộn phụ gia thịt cá được định hình, bao gói sản phẩm trong túi PE. Rồi tiến cấp đông trong tủ đông có nhiệt độ -35 ÷ - 40OC. Sau đó bảo quản ở nhiệt độ -18 ÷ - 200C.
2.2.2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tối ưu hóa thông số kỹ thuật tại công đoạn rửa
Để thống nhất trong nghiên cứu các thông số kỹ thuật ban đầu được cố định: thời gian mỗi lần rửa 9 phút, nhiệt độ nước rửa 150C, tỷ lệ thịt cá/ nước rửa của 3 lần rửa 1/4, dung dịch rửa lần 2 là NaCl 0.9%. Từ đó nghiên cứu tối ưu hóa cụ thể cho từng thông số.
Sơ đồ thí nghiệm xác định dung dịch rửa lần 1 Ép tách nước lần 1 … Surimi Kiểm tra độ bền đông kết Kiểm tra độ dẻo
Kiểm tra chất lượng cảm quan
Lựa chọn dung dịch rửa thích hợp
Acid acetic 0.004% Cồn 2% NaCl 0.9% Nguyên liệu (cá Đổng cờ)
…
Rửa lần 1 với các dung dịch rửa
Đ/C: Nước rửa t0≤ 60C
Sơ đồ thí nghiệm xác định nồng độ dung dịch rửa lần 1
Lựa chọn nồng độ cồn rửa thích hợp
Kiểm tra độ bền đông kết Kiểm tra độ dẻo
Kiểm tra chất lượng cảm quan (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nguyên liệu (cá Đổng cờ)
…
Rửa lần 1 với các dung dịch cồn có nồng độ cồn:
1.5% Ép tách nước lần 1 Surimi … 1% 0.5% 2%
Sơ đồ thí nghiệm xác định dung dịch rửa lần 2 Ép tách nước lần 2 … Surimi Kiểm tra độ bền đông kết Kiểm tra độ dẻo
Kiểm tra chất lượng cảm quan
Lựa chọn dung dịch rửa thích hợp
Sorbitol 2% Cồn 2% NaCl 0.9%
Nguyên liệu (cá Đổng cờ)
…
Rửa lần 2 với các dung dịch rửa
Đ/ C: NaCl 0.5% t0≤ 60C
Sơ đồ thí nghiệm xác định nồng độ dung dịch rửa lần 2
Rửa lần 2 với nồng độ sorbitol khác nhau (%)
Lựa chọn nồng độ rửa thích hợp Nguyên liệu (cá Đổng cờ) … 3% Ép tách nước lần 2 Surimi … Kiểm tra độ bền đông kết Kiểm tra độ dẻo
Kiểm tra chất lượng cảm quan
2%
Sơ đồ thí nghiệm xác định tỷ lệ thịt cá/ nước rửa tối ưu
Rửa thịt cá 3 lần với tỷ lệ thịt cá/ nước rửa Nguyên liệu (cá Đổng cờ)
…
Lựa chọn tỷ lệ thịt cá/ nước rửa thích hợp 1/5 Ép tách nước lần 3 Surimi … Kiểm tra độ bền đông kết Kiểm tra độ dẻo
Kiểm tra chất lượng cảm quan
1/4
Sơ đồ thí nghiệm xác định thời gian rửa tối ưu
Rửa thịt cá 3 lần với thời gian mỗi lần rửa (phút)
Lựa chọn thời gian rửa thích hợp Nguyên liệu (cá Đổng cờ) … τ = 9 phút Ép tách nước lần 3 Surimi … Kiểm tra độ bền đông kết Kiểm tra độ dẻo
Kiểm tra chất lượng cảm quan
τ = 7 phút
Sơ đồ thí nghiệm xác định nhiệt độ nước rửa tối ưu
2.3. HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ SỬ DỤNG CHỦ YẾU TRONG ĐỀ TÀI (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Rửa thịt cá 3 lần với nhiệt độ nước rửa (0C)
Lựa chọn nhiệt độ nước rửa thích hợp Nguyên liệu (cá Đổng cờ) … t0=150C Ép tách nước lần 3 Surimi … Kiểm tra độ bền đông kết Kiểm tra độ dẻo
Kiểm tra chất lượng cảm quan
t0=100C
2.3.1. Hóa chất
Các hóa chất sử dụng chủ yếu trong đề tài: cồn, acid acetic, sorbitol, NaCl, đường, sodium tripolyphosphate… Các hóa chất này là hóa chất công nghiệp sử dụng trong thực phẩm.
2.3.2. Các thiết bị chủ yếu
Máy đo độ bền đông kết, máy đo độ ẩm, cân phân tích, bếp điện, máy trộn phụ gia, máy đùn, cối, thâu...
* Máy đo độ bền đông kết * Máy đo độ ẩm