điều chỉnh pH để sản xuất xúc xích
Hiện nay, có nhiều quy trình sản xuất xúc xích từ cá, mực, tôm...Tuy nhiên, đối với protein tách chiết từ cơ thịt đỏ cá ngừ, tôi áp dụng quy trình sản xuất xúc xích từ surimi của cá mè của Nguyễn Thị Thục [15]. Sơ đồ quy trình như Hình 2.7.
Hình 2.7. Quy trình thử nghiệm sản xuất xúc xích từ protein tách chiết từ cơ thịt đỏ cá ngừ bằng phương pháp điều hỉnh pH Mỡ heo (5%) Rửa Xử lý Xay thô Protein của cơ thịt đỏ cá
ngừ sau tách chiết Xay thô Phối trộn Xay nhuyễn Nhồi, định hình Hấp chín Sản phẩm Thịt heo Rửa Xử lý Xay thô Phụ gia - gia vị Làm nguội Bảo quản
Giải thích quy trình
Nguyên liệu
Nguyên liệu chính là protein tách chiết từ cơ thịt đỏ cá ngừ bằng phương pháp điều chỉnh pH.
Nguyên liệu phụ là thịt nạc heo và mỡ heo cũng đảm bảo theo tiêu chuẩn chất lượng: tươi, cơ thịt đàn hồi...
Xử lý
Xử lý là cắt nhỏ nguyên liệu để giúp cho công đoạn tiếp theo dễ dàng hơn.
Xay thô
Sau khi xử lý đem cân các thành phần nguyên liệu: protein từ cá, thịt nạc heo, thịt mỡ heo. Sau đó, mang nghuyên liệu này nghiền sơ bộ để quá trình phối trộn dễ dàng và tạo sự đồng nhất hơn.
Phối trộn
Tiến hành phối trộn với tỷ lệ nguyên liệu và phụ gia như sau:
+ Thịt nạc heo/protein từ cá ngừ thích hợp, tỷ lệ mỡ heo 5% so với nguyên liệu là protein từ cá ngừ + thịt nạc heo.
+ Tỷ lệ gia vị, phụ gia phối trộn cố định: muối 1%, đường 1%, bột ngọt 0,3%. hành 0,5%, tiêu 0,2%, sobitol 5%, tari k7 0,3%, tinh bột thích hợp, carrageenan thích hợp, gelatin thích hợp, dầu ăn 2% tất cả tỷ lệ này là so với tổng protein thịt nạc heo + protein của cá.
Xay nhuyễn
Quá trình xay nhuyễn để tạo độ đồng nhất và trạng thái cho sản phẩm xúc xích. Chú ý nếu quá trình xay nhuyễn không tốt sẽ khó khăn cho quá trình nhồi, định hình sau này.
Nhồi, định hình
Nhồi nhằm tạo cho sản phẩm có hình dạng, kích thước ổn định và đồng nhất. Đồng thời quá trình nhồi và vô bao bì còn có tác dụng hạn chế sự xâm nhập của oxy và các loại vi sinh vật gây hại cho sản phẩm chuẩn bị cho quá trình tiếp theo, làm cho sản phẩm có độ kết dính cao, cố định gel và làm sản phẩm căng đều, tăng giá trị cảm quan.
Quá trình nhồi sẽ nhồi bằng máy hoặc thủ công bằng tay cho vào bao bì xúc xích. Khối lượng mỗi cây xúc xích khoảng 30g.
Hấp
Sau khi nhồi bao, xúc xích được đưa đi hấp ở nhiệt độ 1000C trong 30 phút nhằm làm chín sản phẩm, tiêu diệt vi sinh vật và cải thiện cấu trúc sản phẩm.
Làm nguội
Sau khi hấp xong được đưa đi làm nguội ở nhiệt độ phòng để ổn định cấu trúc cho sản phẩm.
Bảo quản
Sản phẩm sau khi sản xuất xong được bảo quản ở nhiệt độ 0 - 50C.
2.2.3.1. Thí nghiệm xác định tỷ lệ thịt heo thích hợp để phối trộn vào xúc xích
Ảnh hưởng của tỷ lệ thịt heo bổ sung đến chất lượng của xúc xích được mô tả ở Hình 2.8.
Mục đích thí nghiệm
Xác định ảnh hưởng của tỷ lệ thịt heo bố sung đến chất lượng sản phẩm xúc xích.
Cách tiến hành
Protein được tách chiết từ cơ thịt đỏ cá ngừ đem phối trộn với thịt heo theo các tỷ lệ như sau:
Thịt heo so với protein từ cá ngừ: 1/3, 1/2, 1/1, 2/1, 3/1 và phối trộn với cố định tỷ lệ mỡ heo 5% so với nguyên liệu là thịt cá + thịt nạc heo, mang xử lý rồi xay thô. Sau đó, phối trộn tỷ lệ gia vị, phụ gia cố định như: muối 1%, đường 1%, bột ngọt 0,3%; hành 0,5%, tiêu 0,2%, sobitol 5%, tari K7 0,3%, tinh bột 5%, carrageenan 0,5%, gelatin 0,3%, dầu ăn 2% tất cả tỷ lệ này là so với tổng thịt nạc heo + protein của cơ thịt đỏ cá ngừ rồi mang xay nhuyễn.
Tiến hành nhồi và định hình, sau đó đem hấp ở 1000C trong vòng 30 phút. Sản phẩm xúc xích sau khi hấp để nguội ở nhiệt độ phòng trong vòng 2h và tiếp tục đem đi xác định các chỉ tiêu chất lượng: cảm quan, độ uốn lát, độ bền đông kết.
Sau đó dựa vào các kết quả thu được đánh giá để lựa chọn ra tỷ lệ thịt heo phối trộn so với protein cá cho thích hợp.
Dự kiến kết quả
Hình 2.8. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ thịt heo thích hợp để bổ sung vào xúc xích Mỡ heo (5%) Xử lý, xay thô Phối trộn, tỷ lệ thịt heo/protein cá ngừ: Thịt heo Xử lý, xay thô Protein từ cơ thịt đỏ cá ngừ xay nhuyễn Nhồi, định hình Bao bì Hấp Làm nguội Đánh giá chất lượng Chọn tỷ lệ thích hợp Phụ gia, gia vị 1/2 1/1 2/1 3/1 1/3 ĐC
2.2.3.2. Thí nghiệm xác định tỷ lệ carrageenan thích hợp để bổ sung vào xúc xích
Sơ đồ bố trí thí ngiệm xác định ảnh hưởng của tỷ lệ carragennan thích hợp bổ sung đến chất lượng của sản phẩm xúc xích được mô tả như hình 2.8.
Hình 2.9. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ carrageenan thích hợp bổ sung vào xúc xích Mỡ heo (5%) Xử lý, xay thô Bổ sung carragennan theo tỷ lệ: Thịt heo Xử lý, xay thô Protein từ cơ thịt đỏ cá ngừ xay nhuyễn Nhồi, định hình Bao bì Hấp Làm nguội Đánh giá chất lượng Chọn tỷ lệ thích hợp Phụ gia, gia vị 0,6% 0,7% 0,8% 0,9% 0,5% 0%
Mục đích thí nghiệm
Xác định ảnh hưởng của tỷ lệ carrageenan bổ sung vào đến chất lượng sản phẩm xúc xích.
Cách tiến hành
Protein được tách chiết từ cơ thịt đỏ cá ngừ đem phối trộn với thịt heo và các thành phần phụ gia, gia vị theo các tỷ lệ như sau:
Thịt heo so với protein từ cá ngừ đã lựa chọn theo sơ đồ hình 2.7 và phối trộn cố định tỷ lệ mỡ heo 5% so với nguyên liệu là thịt cá + thịt nạc heo, bổ sung caragenan là: 0,5%; 0,6%; 0,7%; 0,8%; 0,9% rồi xay thô. Sau đó, phối trộn tỷ lệ gia vị, phụ gia cố định như: muối 1%, đường 1%, bột ngọt 0,3%. hành 0,5%, tiêu 0,2%, sobitol 5%, tari k7 0,3%, tinh bột 5%, gelatin 0,3%, dầu ăn 2% tất cả tỷ lệ này là so với tổng protein thịt nạc heo + protein của cá rồi mang xay nhuyễn.Tiến hành nhồi và định hình, sau đó đem hấp ở 1000C trong vòng 30 phút.
Sản phẩm xúc xích sau khi hấp để nguội ở nhiệt độ phòng trong vòng 2h và tiếp tục đem đi xác định các chỉ tiêu chất lượng: cảm quan, độ uốn lát, độ bền đông kết.
Sau đó dựa vào các kết quả thu được đánh giá để lựa chọn ra tỷ lệ protein thịt heo so với protein cá cho thích hợp.
Dự kiến kết quả
Xác định được tỷ lệ carrageenan thích hợp bổ sung vào xúc xích.
2.2.3.3. Thí nghiệm xác định tỷ lệ gelatin thích hợp để bổ sung vào xúc xích
Xác định tỷ lệ gelatin thích hợp bổ sung vào xúc xích trên Hình 2.10
Mục đích thí nghiệm
Xác định ảnh hưởng của tỷ lệ gelatin thích hợp bổ sung vào đến chất lượng sản phẩm xúc xích
Cách tiến hành
Protein được tách chiết từ cơ thịt đỏ cá ngừ đem phối trộn với thịt heo theo các tỷ lệ như sau:
Hình 2.10. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ gelatin thích hợp bổ sung vào xúc xích
Mỡ heo (5%)
Xử lý, xay thô Bổ sung gelatin theo tỷ
lệ: Thịt heo Xử lý, xay thô Protein từ cơ thịt đỏ cá ngừ xay nhuyễn Nhồi, định hình Bao bì Hấp Làm nguội Đánh giá chất lượng Chọn tỷ lệ thích hợp Phụ gia, gia vị 0,2% 0,3% 0,4% 0,5% 0,1% 0%
Tỷ lệ thịt heo so với protein từ cá ngừ đã lựa chọn theo sơ đồ hình 2.8 tỷ lệ carragenan bổ sung theo sơ đồ hình 2.9 và phối trộn cố định tỷ lệ mỡ heo 5% so với nguyên liệu là thịt cá + thịt nạc heo, bổ sung gellatin là: 0,1%; 0,2%; 0,3%; 0,4%; 0,5% rồi xay thô. Sau đó, phối trộn tỷ lệ gia vị, phụ gia cố định như: muối 1%, đường 1%, bột ngọt 0,3%, hành 0,5%, tiêu 0,2%, sobitol 5%, tari K7 0,3%, tinh bột 5%, dầu ăn 2% tất cả tỷ lệ này là so với tổng thịt nạc heo + protein của cá rồi mang xay nhuyễn. Tiến hành nhồi và định hình, sau đó đem hấp ở 1000C trong vòng 30 phút. Sản phẩm xúc xích sau khi hấp để nguội ở nhiệt độ phòng trong vòng 2h và tiếp tục đem đi xác định các chỉ tiêu chất lượng: cảm quan, độ uốn lát, độ bền đông kết.
Sau đó dựa vào các kết quả thu được đánh giá để lựa chọn ra tỷ lệ protein thịt heo so với protein cá cho thích hợp.
Kết quả thăm dò
Xác định được tỷ lệ gelatin thích hợp bổ sung vào xúc xích
2.2.3.4. Thí nghiệm xác định tỷ lệ tinh bột thích hợp để bổ sung vào xúc xích
Mục đích thí nghiệm
Xác định ảnh hưởng của tỷ lệ gelatin thích hợp bổ sung vào đến chất lượng sản phẩm xúc xích.
Cách tiến hành
Protein được tách chiết từ cơ thịt đỏ cá ngừ đem phối trộn với thịt heo và các thành phần phụ gia, gia vị theo các tỷ lệ như sau:
Protein thịt heo so với protein từ cá ngừ đã lựa chọn theo sơ đồ hình 2.8, tỷ lệ carragenan bổ sung theo sơ đồ hình 2.9, tỷ lệ gelatin bổ sung theo sơ đồ hình 2.10, và phối trộn cố định tỷ lệ mỡ heo 5% so với nguyên liệu là thịt cá + thịt nạc heo, bổ sung tinh bột là: 1%; 2%; 3%; 4%; 5% rồi xay thô. Sau đó, phối trộn tỷ lệ gia vị, phụ gia cố định như: muối 1%, đường 1%, bột ngọt 0,3%, hành 0,5%, tiêu 0,2%, sobitol 5%, tari k7 0,3%, dầu ăn 2% tất cả tỷ lệ này là so với tổng thịt nạc heo + protein của cá rồi mang xay nhuyễn.
Tiến hành nhồi và định hình, sau đó đem hấp ở 1000C trong vòng 30 phút. Sản phẩm xúc xích sau khi hấp để nguội ở nhiệt độ phòng trong vòng 2h và tiếp tục đem đi xác định các chỉ tiêu chất lượng: cảm quan, độ uốn lát, độ bền đông kết.
Hình 2.11. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ tinh bột thích hợp bổ sung vào xúc xích
Mỡ heo (5%)
Xử lý, xay thô Bổ sung tinh bột theo tỷ
lệ: Thịt heo Xử lý, xay thô Protein từ cơ thịt đỏ cá ngừ xay nhuyễn Nhồi, định hình Bao bì Hấp Làm nguội Đánh giá chất lượng Chọn tỷ lệ thích hợp Phụ gia, gia vị 2% 3% 4% 5% 1% 0%
Sau đó dựa vào các kết quả thu được đánh giá để lựa chọn ra tỷ lệ protein thịt heo so với protein cá cho thích hợp.
Kết quả thăm dò
Xác định được tỷ lệ tinh bột thích hợp để bổ sung vào xúc xích.
2.2.4. Các phương pháp phân tích và xác định các chỉ tiêu sản phẩm
- Hàm lượng protein hòa tan được xác định theo phương pháp biure [42] (phụ lục 1). - Hiệu suất thu hồi protein được xác định theo công thức:
HS = Ca/Co* 100%
+ Co: Hàm lượng protein trong nguyên liệu cơ thịt đỏ cá ngừ ban đầu
+ Ca: Hàm lượng protein cơ thịt đỏ cá ngừ thu được bằng phương pháp điều chỉnh pH .
- Xác định pH theo tiêu chuẩn Việt Nam 28 TCN 119 - 1998 [25].
- Hàm lượng chất béo xác định theo phương pháp của Folch và cộng sự (1957). - Hàm lượng Histamin được phân tích trên hệ thống HPLC (Shimadzu, CBM-10A, Japan) tại Viện công nghệ sinh học và Môi trường, Đại học Nha Trang[27].
- Hàm lượng ẩm theo TCVN 3700-1990 [28].
- Xây dựng thang điểm cảm quan cho xúc xích theo các tài liệu [26, 19, 24, 25, 28, 33] trình bày ở phụ lục 1.
- Xác định độ chắc của gel protein thu được bằng máy đo lưu biến theo TCVN 28TN 119:1998 [23].
- Xác định độ dẻo của gel protein thu được theo 28TCN 119:1998 [23]. - Xác định màu sắc trên máy đo màu (Chroma meter, CR-400, Minolta, Osaka, Japan).
- Phân tích các chỉ tiêu vi sinh vật theo 28TCN 119:1998 [25].
2.3. Phương pháp xử lý
Tính giá trị trung bình, độ lệch chuẩn và vẽ đồ thị áp dụng phần mềm ( Excel, Microsoft Office 2003). Sự khác biệt có ý nghĩa về thống kê (p< 0,05) của các giá trị trung bình được phân tích trên phần mềm thống kế R phiên bản 2.15.1.
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
3.1. Thành phần hóa học cơ bản của thịt đỏ cá ngừ đại dương
Thành phần hóa học của cơ bản của cơ thịt đỏ cá ngừ đại dương được trình bày dưới Bảng 3.1. Từ kết quả Bảng 3.1 cho thấy đây là nguồn protein có hàm lượng cao so với hàm lượng protein có trong một số loài thủy sản khác như: tôm (19-23%), mực (17-20%), ốc (11-12%) [6].
Bảng 3.1. Thành phần hóa học cơ bản của thịt đỏ cá ngừ
Thành phần Tỷ lệ (%) so với khối lượng ướt
Ẩm 68,04 ± 0,01
Protein 29,01 ± 0,06
Tro 0,9 ± 0,02
Lipit 1,07 ± 0,02
Bên cạnh đó, kết quả nghiên cứu cũng chỉ ra rằng hàm lượng histamin trong cơ thịt đỏ cá ngừ chiếm 950 ppm, cao hơn gấp 9,5 lần quy định của bộ y tế (QĐ BYT 2007 Hàm lượng histamin cho phép là 100 ppm) [28] và cao hơn 18 lần so với tiêu chuẩn của FDA (Hàm lượng histamin cho phép là 50 ppm). Nguyên nhân này có lẽ là do trong quá trình đánh bắt xa bờ thời gian dài khoảng 10 ngày điều kiện bảo quản không tốt, kết hợp với quá trình chế biến lượng cơ thịt đỏ thải ra nhiều nên điều kiện bảo quản không đảm bảo. Do đó, axit amin histidin chuyển thành histamin nhiều.
Vì vậy, để nâng cao giá trị sử dụng của cơ thịt đỏ cá ngừ chứa hàm lượng protein cao đồng thời loại bỏ được histamin cần phải sử dụng biện pháp tận thu hiệu quả sao cho giảm bớt hàm lượng histamin có trong cơ thịt đỏ cá ngừ. Ứng dụng nguồn protein thu được để sản xuất các sản phẩm đảm bảo chất lượng và an toàn.
3.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất chiết tách protein từ cơ thịt đỏ cá ngừ bằng phương pháp điều chỉnh pH bằng phương pháp điều chỉnh pH
3.2.1. Ảnh hưởng của pH dung môi chiết đến hiệu suất thu hồi protein từ cơ thịt đỏ cá ngừ đỏ cá ngừ
Ảnh hưởng của pH dung môi chiết đến hiệu suất thu hồi protein cơ thịt đỏ cá ngừ được thể hiện trên đồ thị Hình 3.1 như sau:
b 0 20 40 60 80 100 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 pH H iệ u s u ấ t (% ) a c cd d cd d d cd cd a e f g
Hình 3.1: Ảnh hưởng của pH dung môi chiết đến hiệu suất thu hồi protein cơ thịt đỏ cá ngừ
Từ Hình 3.1 cho thấy hiệu suất thu hồi protein phụ thuộc rất lớn vào dung môi chiết. Hiệu suất thu hồi cao nhất tại pH = 12 và pH = 13 có giá trị lần lượt là 76,78% và 77,15% có sự khác biệt đáng kể về mặt thống kê (p > 0,05), hiệu suất thu hồi thấp nhất tại pH = 7 chỉ đạt 3,92 %. Theo nghiên cứu của Hultin và cộng sự (2002) cũng cho thấy hiệu suất thu hồi cũng phụ thuộc vào pH đạt cực đại là 82% đối với protein từ cá trích tách chiết bằng bằng phương pháp điều chỉnh pH [37]. Bên cạnh đó, Yongsawatdigul và Park (2004) nghiên cứu tách chiết protein từ cá rockfish cho hiệu suất thu hồi protein là 80% [43].
Nguyên nhân có sự thay đổi như vậy là do quá trình tách chiết protein bằng phương pháp điều chỉnh pH phụ thuộc vào loài và các phương pháp xử lý nguyên liệu khác nhau [36]. Bên cạnh đó, protein là chất lưỡng tính và trong nguyên liệu chứa nhiều loại protein, tùy loại protein có tính kiềm, tính axit khác nhau mà dung môi chiết có giá trị pH khác nhau. Ở pH thấp, protein tích điện dương vì nhóm amide bị proton