Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước liên quan đến đề tài

1.7.1 Một số nghiên cứu trên thế giới [11], [13], [14]

Khi nghiên cứu sử dụng cá đã qua bảo quản lạnh và bảo quản đông để sản xuất surimi, các nhà nghiên cứu đã khẳng định rằng so với cá tươi thì cá bảo quản đông cho khả năng tạo gel kém hơn. Theo Shenouda (1980), trong suốt thời gian bảo quản đông cơ thịt cá, sự biến tính hoặc tập hợp của protein gây giảm đi rất

nhiều các tính chất chức năng của nó, đặc biệt là khả năng tạo gel. Sự biến tính và sự tập hợp protein thay đổi xảy ra bởi sự đóng góp của các liên kết hydrogen, tương tác tĩnh điện, tương tác hydrophobic và liên kết disulfide (Balny & Masson, 1993; Totosaus, Montejano, Salazar, & Guerrero, 2002). Còn theo nghiên cứu của Park (1994) các nhân tố ảnh hưởng đến sự biến tính của protein trong quá trình cấp đông và bảo quản đông phụ thuộc vào nồng độ muối, pH, sức căng bề mặt, độ dài cấu trúc của mạng lưới gel, tính chất vật lý của tinh thể nước đá và hiện tượng hyđrat hóa. Trong một nghiên cứu khác, Matsumoto và Noguchi (1992) khẳng định trong thời gian bảo quản đông, phân tử nước di trú từ bề mặt protein đến bề mặt của các tinh thể nước đá và các phân tử chất bảo vệ thay thế chúng vào bề mặt protein. Những liên kết giữa protein và chất ổn định ngăn chặn liên kết chéo với protein gần kề. Trong bảo quản đông, phân tử nước đã di chuyển khỏi bề mặt protein và liên kết chéo của protein gần kề gây ra sự tập hợp. Để ngăn chặn protein biến tính hoặc tập hợp, các chất ổn định có thể tương tác với vị trí hút nước trên bề mặt protein thoát ra bởi các phân tử nước.

Kết quả nghiên cứu của nhiều tác giả sự biến tính của protein có thể được ngăn chặn hoặc làm chậm lại bởi các chất ổn định như: saccharose, các polyol, aminoacid, methylamin, muối vô cơ, acid carboxylic, nhóm amin bậc bốn, nucleotic và các chất hoạt động bề mặt (Carpenter & Crowe, 1998; MacDonald & Lanier, 1991). Nhiều hợp chất, bao gồm saccharose và polyol cũng như nhiều aminoacid, acid cacboxylic và polyphosphat được tìm thấy để bảo vệ protein ở nhiệt độ thấp (Arakawa & Timasheff, 1982; Park & Lanier, 1987; Sych, Lacroix, & Carrier, 1991). Donderro và các cộng sự cùng nhiều tác giả khác đã đi sâu nghiên cứu về các chất bảo quản lạnh dùng trong công nghệ sản xuất surimi, ảnh hưởng của chúng tới chất lượng sản phẩm. Kết quả đã phát hiện ra được rất nhiều chất khi bổ sung vào surimi có tác dụng tốt khi bảo quản lạnh sản phẩm đồng thời một số chất còn có tác dụng làm tăng chất lượng của sản phẩm như mantodextrin, sucrosa, sorbitol, agar, lòng trắng trứng, bột ngũ cốc, các muối polyphosphat…và hỗn hợp các chất đó. Các tác giả cũng tìm ra được tỷ lệ phối trộn thích hợp của các chất hay hỗn hợp. (Ashie,

Lanier, và MacDonald, 1999) cũng khẳng định rằng sorbitol có thể ổn định tính chất hóa học và tính chất chức năng của protein tơ cơ của cá. Được sử dụng thông thường nhất để làm chất bảo vệ protein ở nhiệt độ thấp (cryoprotectant) trong công nghiệp sản xuất surimi là hỗn hợp sucrose và sorbitol tỷ lệ 1:1 ở nồng độ 8 % (w/w).

1.7.2 Nghiên cứu trong nước

Gần đây, một số đề tài nghiên cứu quan tâm đến chất lượng của surimi trong quá trình bảo quản đông đã sử dụng một số chất làm bền protein. Theo kết quả nghiên cứu của TS. Nguyễn Anh Tuấn và cộng sự (2010) thì sử dụng Phosmix với tỷ lệ 0.3%, Tari K7 0.4%, hỗn hợp saccharose và sorbitol với tỷ lệ 1:1 ở nồng độ 8% cho khả năng giữ nước, độ chắc gel cũng như giá trị cảm quan tương đối tốt đối với surimi cá mè hoa sau thời gian bảo quản đông 30 ngày. Cũng trong thời gian này, một ngiên cứu khác của nhóm này sử dụng các phụ gia trong sản xuất surimi cá mè hoa gồm: Sorbitol 4%, saccharose 4%, Tari K7 0,3%.

Như vậy, vấn đề chống biến tính protein cũng như tăng khả năng tạo gel cho nó đã được nhiều người quan tâm và nó đặc biệt có ý nghĩa trong bảo quản đông. Tuy nhiên đối với nước ta thì vấn đề này vẫn chưa được quan tâm đúng mức. Vì vậy, chúng ta cần phải nghiên cứu, khảo sát và phát hiện thêm nhiều chất phụ gia có khả năng bảo vệ protein ở nhiệt độ thấp. Điều đó thực sự có ý nghĩa trong công nghệ sản xuất surimi, sản xuất chả cá và nhiều thực phẩm khác có nguồn gốc từ thịt cá xay.

Từ phần tổng quan, ta rút ra được hướng nghiên cứu cho đề tài:

Muốn hạn chế hiện tượng mất khả năng tạo gel của thịt cá xay sau thời gian bảo quản đông cần giải quyết tốt các vấn đề:

- Trang bị hệ thống máy móc thiết bị lạnh có tốc độ làm đông nhanh. - Cách ly sản phẩm với oxi không khí.

- Sử dụng phụ gia thực phẩm có khả năng ngăn ngừa hiện tượng biến tính, mất khả năng tạo gel của protein.

Đề tài chọn hướng nghiên cứu sử dụng chất phụ gia thực phẩm có tính ổn định các tính chất của cơ thịt cá, bảo vệ protein ở nhiệt độ thấp cho thịt cá mối xay đông lạnh.

Chương 2 ĐỐI TUỢNG VÀ PHUƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu 2.1.1 Cá Mối thường 2.1.1 Cá Mối thường

Hình 2.1 Cá Mối thường Cá Mối thường thuộc Họ cá Mối Synodidae Tên tiếng Anh là Lizard-fish

Tên khoa học là Saurida tumbil

Cá Mối thường được đánh bắt tại vùng biển Khánh Hoà, được mua tại chợ Đầm. Nguyên liệu được bảo quản bằng đá xay trong thùng xốp.

Kích thước: 300 – 450 g/con.

Chất lượng cá tương đối tốt, da sáng, mắt sáng lồi, mang cá màu đỏ tươi, không bị vỡ bụng, còn tiết nhớt, cơ thịt đàn hồi, săn chắc.

2.1.2 Tari K7

Thành phần của Tari K7 là hỗn hợp các di- ,tri-, polyphotphate (E451, E452, E450) và các chất phụ gia khác như E316, E250.

Được mua tại công ty TNHH Tam Hưng, saccharose 2/4, Nha Trang. Giới hạn sử dụng là ≤ 5g/kg sản phẩm (quy về hàm lượng P2O5).

2.1.3 Saccharose [15]

Saccharose sử dụng là saccharose tinh luyện mua tại chợ Vĩnh Hải - Nha Trang, do công ty cổ phần mía saccharose Lam Sơn sản xuất.

2.1.4 Sorbitol

Sử dụng sorbitol dùng cho thực phẩm. Công thức phân tử: C₆H₁₄O₆.

Cấu trúc không gian:

Ngoại quan: dạng nước, sệt, không màu.

Mua tại công ty Nhất Vương, saccharose 2/4, Nha Trang. Xuất xứ từ Indonesia. Hàm lượng sorbitol : 71% ÷ 83%, pH = 5.0 ÷ 7.0.

Một số thành phần trong dung dịch sorbitol: - Hàm lượng saccharose khử: ≤0,15% - Khối lượng riêng: ≥ 1,285g/ml - Hàm lượng nước ≤30% - Hàm lượng saccharose tổng số: 5-10% - Cholrid: ≤5mg/kg - Sulphate: ≤5mg/kg - Niken: ≤1mg/kg - Kim loại nặng: ≤1mg/kg - Arsenic: ≤1mg/kg - Nấm men và nấm mốc: ≤10/ml

2.1.5 Các phụ gia sử dụng trong chế biến chả cá.

Bột mì

Bột mì được mua tại siêu thị Maximark Nha Trang, được sản xuất bởi công ty TNHH bột mì Đại Phong. Với chỉ tiêu chất lượng gluten ướt >18%.

Muối ăn

Công thức phân tử là NaCl

Muối ăn được mua tại chợ Vĩnh Hải – Nha Trang.

Muối sử dụng có hàm lượng NaCl ≥ 95%, độ ẩm ≤ 0.5%, muối tạp chất (Ca, Mg, K, …) ≤ 2.5%.

Tiêu

Sử dụng tiêu hạt thơm, chất lượng tốt. Được mua tại chợ Vĩnh Hải – Nha Trang

Bột ngọt

Bột ngọt được mua tại siêu thị Maximark Nha Trang, do công ty Ajinomoto (Nhật Bản) sản xuất.

Hàm lượng mononatri glutamate tinh khiết là 99%. Giới hạn sử dụng: 500mg/kg sản phẩm.

Tỏi, Hành củ

Mua tại chợ Vĩnh Hải – Nha Trang. Sử dụng tỏi, hành tím khô, không bị mốc.

2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Phương pháp thực nghiệm 2.2.1 Phương pháp thực nghiệm

Các thí nghiệm được tiến hành theo phương pháp thăm dò cổ điển, mỗi thí nghiệm được tiến hành 3 lần, mỗi lần làm 3 mẫu song song. Kết quả cuối cùng là trung bình cộng của 3 lần thí nghiệm.

2.2.2 Phương pháp xử lý số liệu

Số liệu được xử lý và vẽ đồ thị bằng phần mềm Microsoft Excel 2003.

2.2.3 Phương pháp đánh giá phân tích

- Xác định độ ẩm bằng phương pháp sấy ở nhiệt độ 105⁰C theo TCVN 3700-1990. - Xác định pH bằng máy đo pH meter, 420A, Origon, USA.

- Xác định độ bền đông kết bằng máy Sun Rheo Meter, CR-500DX, Japan. - Xác định độ dẻo

- Xác định độ trắng sử dụng máy đo màu Choroma meter CR-400 [13].

- Cho điểm cảm quan theo phương pháp đánh giá cảm quan thực phẩm TCVN 3215-79 [2].

2.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm 2.3.1 Sơ đồ quy trình nghiên cứu 2.3.1 Sơ đồ quy trình nghiên cứu

Hình 2.2 Quy trình sản xuất thịt cá xay được đưa vào nghiên cứu Nguyên liệu Xử lý Xay Phối trộn phụ gia Cấp đông Bảo quản Bao gói

Thuyết minh quy trình:

Nguyên liệu

Nguyên liệu là yếu tố ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng thịt cá xay trong suốt thời gian bảo quản đông và chất lượng chả cá sau này. Chất lượng nguyên liệu phụ thuộc vào loại cá, kích thước cá, độ tươi, quá trình khai thác, bảo quản, …Vì vậy cần chọn nguyên liệu đạt các yêu cầu như: đúng loại cá, kích thước cá đủ lớn, còn tươi (nguyên vẹn, mắt sáng, da sáng, cơ thịt săn chắc, đàn hồi, có lớp nhớt, không vỡ bụng,…). Cá được bảo quản bằng đá xay trong quá trình vận chuyển về phòng thí nghiệm.

Xử lý

Cá được rửa bằng nước sạch để loại bỏ các tạp chất, vi sinh vật, nhớt bên ngoài, … Sau đó thì mổ bụng, lấy hết nội tạng, saccharose gân máu nằm sát trong khoang bụng, rồi rửa lại một lần nữa cho sạch nội tạng, máu trước khi đem cá đi fillet, lạng da để tách riêng phần thịt cá.

Trong công đoạn này cần thao tác nhanh, gọn gàng, tránh làm vỡ nội tạng cá cũng như để sót xương, da, gân máu đều làm ảnh hưởng đến chất lượng thịt cá.

Xay

Thịt cá cần được để ráo trước khi xay, có thể dùng khăn sạch lau từng miếng cá fillet để đảm bảo thịt cá xay không bị lẫn nhiều nước gây nhão thịt cá, ảnh hưởng đến chất lượng chả cá sau này.

Cho thịt cá vào máy xay thịt và xay với mắt sàng có kích thước 2 mm. Thực hiện 2 lần xay để đảm bảo thịt cá xay mịn, đồng đều.

Phối trộn phụ gia

Đối với thịt cá xay cấp đông, chất phụ gia đóng vai trò quan trọng trong việc giữ được tính chất vốn có của nó, giúp tăng khả năng giữ nước, đồng thời nâng cao chất lượng cảm quan, tăng giá trị dinh dưỡng, kéo dài thời gian bảo quản.

Sau khi xay, tiến hành cân và phối trộn các phụ gia với các tỷ lệ phối trộn khác nhau theo sơ đồ bố trí thí nghiệm.

Tiếp theo, trộn đều bằng tay trước khi cho thịt cá vào cối đá giã khoảng 5 phút để đảm bảo phụ gia phân bố đều trong khối thịt cá.

Bao gói

Cho thịt cá vào trong các túi PE, buộc chặt miệng túi lại để hạn chế sự mất nước trong quá trình cấp đông và bảo quản đông.

Cấp đông và bảo quản đông

Quá trình cấp đông và bảo quản đông nhằm hạ nhiệt độ của khối thịt cá xuống dưới -18⁰C hạn chế tối đa hoạt động của vi sinh vật, các phản ứng sinh hóa xảy ra trong thời gian bảo quản, kéo dài thời gian bảo quản.

Trong điều kiện phòng thí nghiệm, thịt cá xay được cấp đông và bảo quản đông trong tủ đông có nhiệt độ khoảng -20 ± 2⁰C.

2.3.2 Bố trí thí nghiệm chọn tỷ lệ phụ gia phù hợp

Ta tiến hành bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ của saccharose, sorbitol, saccharose-sorbitol kết hợp với 0.3% Tari K7 để chọn ra tỷ lệ phù hợp nhất của từng chất phụ gia cho chất lượng gel thịt cá xay tốt nhất sau các khoảng thời gian cấp đông và bảo quản đông.

Các chỉ tiêu đánh giá chất lượng thịt cá xay: độ chắc gel, độ ẩm, độ trắng, đánh giá cảm quan.

Sơ đồ bố trí thí nghiệm:

Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm chọn tỷ lệ phụ gia phù hợp Thời gian bảo quản đông (tuần)

0 1 2 3 4 5 Hỗn hợp Saccharose–sorbitol M30 M31 M32 M33 M₃₄ M35 Sorbitol M20 M21 M22 M23 M24 M25 Tan giá Chọn tỷ lệ phù hợp nhất cho từng phụ gia Đánh giá các chỉ tiêu Độ chắc gel Độ trắng Cảm quan Độ ẩm Phối trộn phụ gia (0.3% K7) Saccharose M10 M11 M12 M13 M14 M15 Cấp đông

Bảo quản đông (tbq = -20 ± 2⁰C) Thịt cá Mối xay

Chú thích:

Tỷ lệ các chất phụ gia thay đổi từ Mi0 ÷ Mij. Với:

i = 1, 2, 3 tương ứng với các chất phụ gia là đường saccharose, sorbitol, hỗn hợp (saccharose – sorbitol).

j = 1 ÷ 5 tương ứng với các tỷ lệ của saccharose (hoặc sorbitol) từ 2% ÷ 6% và tỷ lệ của hỗn hợp (saccharose : sorbitol) từ (4 : 1) ÷ (4 : 5).

j = 0 là các mẫu đối chứng không bổ sung phụ gia.

Thuyết minh quy trình tiến hành thí nghiệm:

Mục đích thí nghiệm:

Tìm ra được ảnh hưởng của các chất phụ gia phối trộn vào thịt cá xay ở các tỷ lệ khác nhau lên khả năng tạo gel của thịt cá xay sau các thời gian bảo quản đông. Từ đó, đánh giá xem ở tỷ lệ phối trộn nào trong dải thí nghiệm cho chất lượng gel thịt cá tốt nhất sau thời gian bảo quản đông để đưa ra quyết định chọn tỷ lệ phù hợp nhất cho từng chất phụ gia.

Cách tiến hành thí nghiệm:

Với từng chất phụ gia ta tiến hành thí nghiệm trên cùng một lô nguyên liệu, các mẫu thịt cá xay đều được chuẩn bị theo một quy trình (hình 2.1). Mỗi mẫu được phối trộn 0.3% Tari K7 với một loại phụ gia saccharose, sorbitol, hoặc hỗn hợp (saccharose-sorbitol) ở một tỷ lệ xác định. Với saccharose, hoặc sorbitol ta phối trộn với tỷ lệ thay đổi từ 2% đến 6%, riêng đối với hỗn hợp saccharose - sorbitol thì ta giữ nguyên tỷ lệ saccharose là 4%, chỉ thay đổi tỷ lệ sorbitol từ 1% đến 5%.

Mỗi một chất phụ gia ta tiến hành song song với một mẫu đối chứng (không bổ sung phụ gia).

Sau khi chuẩn bị mẫu thí nghiệm xong, đem đi cấp đông và bảo quản đông trong tủ đông tại phòng thí nghiệm, nhiệt độ tủ đông đạt khoảng -20 ± 2⁰C.

Sau mỗi 1 tuần, tiến hành kiểm tra các chỉ tiêu (độ chắc gel, độ trắng, độ ẩm, chất lượng cảm quan) để đánh giá khả năng tạo gel của thịt cá. Các mẫu được tan giá bằng không khí.

Đối chiếu so sánh kết hợp giữa các chỉ tiêu kiểm tra với khả năng tạo gel của sản phẩm sau khi làm đông để chọn ra tỷ lệ phù hợp nhất ở từng loại phụ gia.

Điều kiện lựa chọn tỷ lệ chất phụ gia phối trộn vào thịt cá xay:

Tỷ lệ của các chất phụ gia được lựa chọn phải thõa mãn các điều kiện: - Điểm đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm cao nhất

- Độ chắc gel cao nhất, kèm theo độ biến dạng của sản phẩm cao nhất. - Độ ẩm của sản phẩm ít thay đổi nhất.

2.3.3 Bố trí thí nghiệm lựa chọn chất phụ gia thích hợp. Sơ đồ bố trí thí nghiệm Sơ đồ bố trí thí nghiệm

Hình 2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm chọn phụ gia tốt nhất Thịt cá xay Phối trộn phụ gia Tari K7: 0.3% Hỗn hợp: M3j tốt nhất Tari K7: 0.3% Sorbitol: M2j tốt nhất Tari K7: 0.3% Saccharose: M1j tốt nhất Mẫu đối chứng Cấp đông

0 ngày 15 ngày 30 ngày

Tan giá

Đánh giá các chỉ tiêu

Lựa chọn phụ gia tốt nhất

Cảm quan Độ chắc gel Độ ẩm

Bảo quản đông

Thuyết minh quy trình tiến hành thí nghiệm:

Mục đích thí nghiệm:

Sau khi đã chọn được tỷ lệ thích hợp cho saccharose, sorbitol, hỗn hợp (saccharose-sorbitol), ta tiến hành bố trí thí nghiệm như hình 2.4 để tìm ra chất phụ gia tối ưu nhất duy trì đựơc trạng thái cảm quan cũng như khả năng tạo gel của thịt cá mối xay sau thời gian bảo quản đông.