Nghiên cứu ứng dụng công nghệ biến tính protein để sản xuất một số sản phẩm từ thịt cá mè

Đề tài : “ Nghiên cứu ứng dụng công nghệ biến tính protein để sản xuất một số sản phẩm từ thịt cá Mè” được triển khai ứng dụng không những làm phong phú thêm các sản phẩm thực phẩm mà

trường cao đẳng công nghiệp thực phẩm

Chủ nhiệm đề tài: Trần thị Minh Thọ

Cơ quan chủ trì: Trường Cao đẳng Công nghiệp Thực phẩm Cơ quan chủ quản: Bộ Công Thương

7855

08/4/2010

Phú Thọ, 12/2009

Báo cáo đề tài

Môc lôc MỞ ĐẦU 6

PHẦN 1 : TỔNG QUAN 8

1.1 Nguyên liệu cá Mè 8

1.1.1.Tình hình nuôi trồng cá nước ngọt ở Việt Nam 8

1.1.2 Tình hình nuôi trồng cá Mè ở Việt Nam 10

1.1.3 Thành phần và tính chất nguyên liệu cá Mè 10

1 2 Tình hình và công nghệ sản xuất thịt cá xay 14

1.3 Khả năng tạo gel của thịt cá xay 15

1.3.1 Một số nét chung về sự hình thành gel 15

1.3.2 Điều kiện hình thành gel 16

1.3.3 Cơ chế tạo gel 16

1.3.4 Sự chuyển đổi cấu trúc từ hệ sol (paste) sang dạng gel: 17

1.3.5 Sự hình thành hệ khung mạng protein trong gel: 18

PHẦN 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21

2.1 Vật liệu 21

2.2 Phương pháp nghiên cứu 21

2.2.1 Phương pháp thực nghiệm 21

2.2.2 Các phương pháp phân tích hoá học 26

2.2.3 Phương pháp đánh giá cảm quan 26

2.2.4 Phương pháp xác định các chỉ tiêu vi sinh vật 27

PHẦN 3 KẾT QUẢ 31

3.1 Kết quả nghiên cứu khảo sát nguyên liệu cá Mè 31

3.1.1 Xác định thành phần khối lượng và tỉ lệ thu hồi phi lê cá 31

3.1.2 Xác định thành phần hóa học của thịt cá 31

3.2 Kết quả nghiên cứu công nghệ biến tính protein 32

3.2.1 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng biến tính của protein 32

3.2.2 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ nước rửa đến chất lượng

surimi 35

3.2.3 Nghiên cứu sử dụng tác nhân hóa học (NaCl và NaHCO3 ) gây biến tính và khả năng tạo gel của protein đến chất lượng surimi 36

3.3 Kết quả nghiên cứu công nghệ sản xuất một số sản phẩm từ surimi 41 3.3.1 Ảnh hưởng của tinh bột tới chất lượng sản phẩm 41

3.3.2 Ảnh hưởng của hàm lượng trứng tới chất lượng của sản phẩm: 44

3.3.3 Ảnh hưởng của dầu thưc vật tới chất lượng sản phẩm 45

3.3.4 Kết quả nghiên cứu quy trình công nghệ chế biến xúc xích và chả cá mè 46

3.3.5 Kết quả nghiên cứu công nghệ chế biến canh cá ăn liền dạng viên 51

3.4 Kết quả nghiên cứu công nghệ cá Mè muối 56

3.4.1 Công thức cho dịch muối cá 56

3.4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ ngâm đến chất lượng sản phẩm 57

3.4.3 Ảnh hưởng của chế độ sấy đến chất lượng sản phẩm 58

KẾT LUẬN 63

TÀI LIỆU THAM KHẢO 64

PHỤ LỤC 66

Báo cáo đề tài

C¸c b¶ng Bảng 2 1: Các công thức nước sốt thử nghiệm 24

Bảng 2 2: Bảng công thức phối trộn dịch muối 25

Bảng 2 3: Thử bằng uốn gập 26

Bảng 3 1: Thành phần khối lượng của cá Mè 31

Bảng 3 2: Thành phần hoá học của thịt cá mè (đã phi lê và bỏ da) 31

Bảng 3 3: Ảnh hưởng của chế độ ủ tới độ bền của gel 33

Bảng 3 4: Ảnh hưởng của tỷ lệ nước rửa đến chất lượng surimi 35

Bảng 3 5: Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của dung dịch rửa đến chất lượng surimi 37

Bảng 3 6: ảnh hưởng của hàm lượng bột tới chất lượng của sản phẩm 41

Bảng 3 7: So sánh các loại bột 43

Bảng 3 8: Ảnh hưởng của hàm lượng trứng tới chất lượng của sản phẩm 44

Bảng 3 9: Ảnh hưởng của dầu thực vật tới chất lượng của sản phẩm 45

Bảng 3 10: Bảng thành phần xúc xích cá 46

Bảng 3 11: Công thức phối trộn sản phẩm chả cá 47

Bảng 3 12: Đánh giá chất lượng xúc xích và chả cá 47

Bảng 3 13: Kết quả kiểm tra chỉ số vi sinh vật 48

Bảng 3 14: Công thức phối trộn cho cá viên: 51

Bảng 3 15: Thành phần hoá học cơ bản của nguyên liệu cà chua 52

Bảng 3 16: Kết quả đánh giá màu sắc nước sốt cà chua 52

Bảng 3 17: Các công thức nước sốt thử nghiệm 53

Bảng 3 18: Điểm đánh giá cảm quan nước sốt (theo thang điểm 5) 53

Bảng 3 19: Công thức cho gia vị 54

Bảng 3 20: Bảng đánh giá cảm quan của cá Mè muối khi tiến hành tiêm ngâm ở các dịch pha khác nhau 57

Bảng 3 21: Bảng kết quả đánh giá cảm quan của cá Mè muối ở nhiệt độ ngâm khác nhau 57

Bảng 3 22: Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ sấy sơ bộ đến tính chất

cảm quan và độ ẩm của sản phẩm 59

Bảng 3 23: Kết quả đánh giá chất lượng của sản phẩm cá Mè muối 61

Bảng 3 24: Kết quả đánh giá cảm quan của sản phẩm cá Mè muối 61

Báo cáo đề tài

MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây ngành nuôi trồng thuỷ sản phát triển mạnh

Tăng năng suất, tăng sản lượng luôn là mục tiêu của mọi hoạt động canh tác

Các cơ quan khuyến nông làm nhiệm vụ giúp nông dân thực hiện tốt hoạt động

này, nhưng không cơ quan nào giúp họ xác định giới hạn của sự phát triển Một

số loài cá nước ngọt được nuôi phổ biến như cá rô phi, cá mè, cá trắm do khả

năng chịu đựng điều kiện ngoại cảnh tốt, chu kỳ nuôi ngắn, ăn tạp, tốc độ sinh

trưởng nhanh, thịt cá ngon và phù hợp nuôi trong điều kiện gia đình ở nông

thôn Nhiều mô hình nuôi như nuôi lồng bè, nuôi cá tra với kết quả khả quan Cá

Mè trắng và Mè hoa được bán ra thị trường ở dạng tươi nguyên con với giá

thành còn thấp

Để tăng hiệu quả sử dụng cho các loài cá này, tạo ra các sản phẩm có giá

trị cao bằng cách tách thịt cá xay nhỏ, rửa sạch đưa cấp đông, bảo quản được gọi

là surimi Từ surimi chế biến các sản phẩm mô phỏng có giá trị thương phẩm

cao

Surimi là dạng bột nhuyễn (paste) ổn định, có màu sắc đặc trưng, không

mùi, không vị, ít mỡ, có tính đông (gel) nhất định và là sản phẩm có hàm lượng

protein cao, dễ hấp thụ đối với con người

Theo các chuyên gia FAO thì trong lĩnh vực thực phẩm, cá xay mà dạng

tốt nhất của nó là Surimi sẽ là cơ sở thực phẩm tương lai

Bằng các tác nhân vật lý, hóa học gây biến tính protein cho cấu trúc sản

phẩm từ surimi có độ dai, độ giòn mà không sử dụng hoá chất Từ đó chế biến ra

các hải đặc sản giả như thịt tôm, thịt cua, điệp, mực, xúc xích, chạo tôm

Đề tài : “ Nghiên cứu ứng dụng công nghệ biến tính protein để sản xuất

một số sản phẩm từ thịt cá Mè” được triển khai ứng dụng không những làm

phong phú thêm các sản phẩm thực phẩm mà còn nâng cao giá trị một số loài cá

nước ngọt ở nước ta Điều đó sẽ đảm bảo tính ổn định cho nuôi trồng, sản xuất

và tiêu dùng sản phẩm

Mục tiêu

Ứng dụng công nghệ biến tính protein để chế biến một số sản phẩm thực

phẩm có giá trị gia tăng từ thịt cá Mè

Nội dung các phần nghiên cứu của đề tài sẽ bao gồm các phần sau:

1 Nghiên cứu công nghệ biến tính từ thịt cá mè

- Nghiên cứu chế độ xử lý nhiệt đến khả năng tạo gel của protein

- Nghiên cứu tác nhân hoá học gây biến tính protein và khả năng tạo

gel của protein

1 Nghiên cứu công nghệ chế biến một số sản phẩm thực phẩm

- Cá Mè muối thái lát

- Canh cá mè ăn liền dạng viên

- Chả cá Mè

- Xúc xích cá Mè

2 Phân tích thành phần dinh dưỡng của cá Mè nguyên liệu và các

sản phẩm sau chế biến bao gồm:

- Xác định thành phần hóa học của nguyên liệu

- Các thành phần hoá học cơ bản: protein, lipit, nước, tro (tổng số)

Báo cáo đề tài PHẦN 1 : TỔNG QUAN

1.1 Nguyên liệu cá Mè

1.1.1.Tình hình nuôi trồng cá nước ngọt ở Việt Nam

Nước ta có tiềm năng phát triển nuôi trồng thuỷ sản với diện tích mặt

nước trên 1,7 triệu hecta và có nhiều đối tượng nuôi trồng giá trị kinh tế cao có

thể xuất khẩu Báo cáo chính trị tại Đại hội đại biểu lần thứ IX của Đảng đã

khẳng định “Phát huy lợi thế về thuỷ sản, tạo thành một ngành kinh tế mũi nhọn,

vươn lên hàng đầu trong khu vực Phát triển mạnh nuôi trồng thuỷ sản nước

ngọt, nước lợ, và nước mặn, nhất là nuôi tôm theo phương thức tiến bộ, hiệu quả

và bền vững môi trường”

Nhằm phát huy tiềm năng về thuỷ sản để phát triển kinh tế đất nước, Thủ

tướng Chính phủ đã ban hành Quyết định số 224/1999/QĐ-TTg ngày

08/12/1999 phê duyệt Chương trình phát triển nuôi trồng thuỷ sản thời kỳ 1999 -

2010 với mục tiêu: “Phát triển nuôi trồng thuỷ sản nhằm đảm bảo an ninh thực

phẩm và tạo nguồn nguyên liệu chủ yếu cho xuất khẩu, phấn đấu đến năm 2010

nuôi trồng thuỷ sản đạt sản lượng trên 2 triệu tấn, giá trị kim ngạch xuất khẩu

trên 2,5 tỷ USD, tạo việc làm và thu nhập cho khoảng 2 triệu lao động, góp phần

tích cực vào phát triển kinh tế xã hội đất nước và an ninh ven biển”

Chính phủ ban hành Nghị quyết số 09/2000/NQ-CP ngày 15/6/2000 về

một số chủ trương và chính sách về chuyển dịch cơ cấu kinh tế và tiêu thụ sản

phẩm nông nghiệp, trong đó xác định: “Giữ ổn định khoảng 4 triệu hecta đất có

điều kiện tưới tiêu chủ động để sản xuất lúa Với các loại đất sản xuất lúa kém

hiệu quả thì chuyển sang sản xuất các loại sản phẩm khác có hiệu quả cao hơn,

như đất khô hạn chuyển sang trồng màu, đất trũng, đất ven biển chuyển sang

nuôi trồng thuỷ sản ” Nghị quyết có tầm quan trọng đặc biệt, thúc đẩy quá

trình chuyển dịch cơ cấu kinh tế trong lĩnh vực nông nghiệp nói chung và đối

với nuôi trồng thuỷ sản nói riêng.Việc chuyển đổi diện tích đất trồng lúa năng

suất thấp, các vùng trồng lúa 1 vụ bấp bênh, các vùng trồng cói hiệu quả kém,

các vùng đất cát, đất hoang hoá sang nuôi trồng thuỷ sản làm tăng diện tích các

loại hình mặt nước và sản lượng thuỷ sản nuôi trồng Qua đó tiềm năng đất đai

được khai thác hiệu quả hơn, đồng thời đã tạo ra một nghề mới có thu nhập cao

cho nhiều vùng nông thôn Nhân dân từ chỗ chỉ biết canh tác cây lúa bằng kinh

nghiệm giản đơn đã thực sự tiếp xúc và áp dụng những thành tựu nghiên cứu

khoa học mới, nâng cao kiến thức, kỹ năng, trình độ kỹ thuật, biết hạch toán

kinh tế và đầu tư hợp lý cho sản xuất Hoạt động dịch vụ nuôi trồng thuỷ sản ra

đời như dịch vụ giống, thức ăn, tiêu thụ sản phẩm đã tạo nhiều việc làm cho

nhân dân Nhiều doanh nghiệp trong nước và nước ngoài đã đầu tư rất lớn vào

nuôi tôm công nghiệp ở những vùng nông thôn, đã xây dựng cơ sở hạ tầng,

đường giao thông cho địa phương, xây dựng nhà máy chế biến thức ăn, chế biến

sản phẩm xuất khẩu, đưa điện, đưa cơ giới, cơ khí hoá về nông thôn, đào tạo kỹ

thuật cho con em nông dân trở thành công nhân kỹ thuật nuôi tôm, công nhân

chế biến thuỷ sản, tăng hàm lượng tri thức, khoa học trong sản phẩm thuỷ sản

Điều đó đã thực sự góp phần vào việc chuyển dịch cơ cấu kinh tế, thực hiện

công nghiệp hoá, hiện đại hoá nông nghiệp và nông thôn

Chuyển đổi đất sản xuất nông nghiệp sang nuôi trồng thuỷ sản góp phần

làm tăng sản lượng thuỷ sản nuôi trồng cả nước

Diện tích nuôi trồng thuỷ sản ước tính đến năm 2010 khoảng 1 triệu ha

với tổng sản lượng nuôi trồng 2 triệu tấn trong đó thuỷ sản nước ngọt 900.000

tấn

Nuôi thuỷ sản nước ngọt phát triển mạnh khắp các vùng trong cả nước,

hình thức nuôi đa dạng như nuôi trong ao hồ nhỏ, nuôi trong lồng bè trên sông,

hồ chứa, nuôi luân xen canh thuỷ sản - lúa… Đối tượng nuôi phong phú, trong

đó có nhiều đối tượng nuôi tạo sản phẩm hàng hoá lớn cho thị trường tiêu dùng

trong nước, một số đối tượng nuôi tạo nguyên liệu quan trọng cho chế biến xuất

khẩu Đối tượng nuôi chủ yếu là cá Tra, cá Basa, cá rô phi đơn tính, tôm càng

xanh

Báo cáo đề tài

1.1.2 Tình hình nuôi trồng cá Mè ở Việt Nam

Nước ta có lợi thế về diện tích mặt nước ngọt và lợ (120.000 ha ao hồ

nhỏ, 340.000 ha hồ chứa nước, 580.000 ha ruộng trũng, nhiều hệ thống sông

ngòi là những vùng nước có thể nuôi cá Mè có khả năng mở rộng diện tích sản

xuất với sản lượng lớn Cá mè trắng và mè hoa là những loài cá nuôi ghép chính

ở trong ao, nhất là ở những ao mà nước màu mỡ, giàu các sinh vật thức ăn tự

nhiên cho cá Thường cá mè được nuôi lẫn trong ao với cá Trắm, cá chép Sản

lượng cá truyền thống chiếm 1/3 so với tổng lượng cá nước ngọt

1.1.3 Thành phần và tính chất nguyên liệu cá Mè

a Phân loại cá mè:

Chi cá mè (Hypophthalmichthys) có thể gọi là chi cá chép đầu to Chi này chỉ

có 3 loài, cả 3 loài đều là cá được nuôi nhiều ở Trung Quốc và Việt nam Có thể

gọi là cá mè phương bắc Ba loài của chi Hypophthalmichthys là:

• Hypophthalmichthys harmandi – Cá mè trắng Việt nam

• Hypophthalmichthys molitrix – cá Mè trắng Hoa Nam

• Hypophthalmichthys nobilis (đồng nghĩa: Aristichthys nobilis, Leuciscus

nobilis) – Cá mè hoa

Cá mè có thân dẹp, dài thon, vảy rất nhỏ, có màu trắng, trong cơ thể có

những tuyến tiết ra một chất có mùi tanh Hai loài cá mè trắng Việt Nam và cá

mè trắng Hoa Nam có vảy óng ánh nên các nước tây phương gọi là "cá chép

bạc", như trong tiếng Anh gọi cá mè trắng Việt Nam là silver carp và cá mè

trắng Hoa Nam là largescale silver carp Cả 3 loài đều có đầu to, to nhất là loài

Hypophthalmichthys nobilis

Hypophthalmichthys molitrix (cá mè trắng Hoa Nam) và Hypophthalmichthys

nobilis (cá mè Hoa) có thể đạt chiều dài trên 100 cm và trọng lượng trên 25 kg

Hypophthalmichthys harmandi (cá mè trắng Việt Nam) có thể đạt chiều dài 54

cm, chưa tìm được hồ sơ ghi trọng lượng tối đa có thể đạt được của loài cá này

Báo cáo đề tài

Cá mè có 1 vây lưng, hai vây mang và 3 vây bụng, đuôi hình chữ V

Cá mè có giá trị thực phẩm tương đối cao, phần ăn được chiếm khoảng

78.5-82.9% khối lượng chung Cá mè sống ở tầng nước trên, ăn các loài thực vật

phù du, chúng đi thành từng đàn và cá thể nuôi gép với nhiều loài cá khác (chép,

trôi)

b Thµnh phÇn ho¸ häc cña thÞt c¸

Thành phần hoá học của thịt cá gồm có: Nước,protit, lipit, gluxit,

muối vô cơ, hoocmon Những thành phần có lượng tương đối nhiều là

nước, protit, lipit và muối vô cơ Lượng gluxit thường rất ít và tồn tại

dưới dạng glycogen

* Protit

Protit trong thịt cá có một giá trị thực phẩm cao vì có tất cả những

axit amin cần thiết cho người

Protit trong thịt cá có thể chia làm 3 nhóm cơ bản:

Protein của chất cơ ( Sarcoplasmic protein ) Protein của mô liên kết (Stroma protein) Protein của tơ cơ (Myofibrillar Protein)

™ Protein của mô liên kết (Stroma protein)

Protein của mô liên kết thuộc loại protein khung mạng: Là những protein

của mạng, màng sợi cơ, màng ty thể và của mô liên kết.Trong đó có tới trên

50% lượng protein của khung là colagel và elastin

Lượng protein của mô liên kết chiếm % rất nhỏ so với protein tơ cơ nên

sự có mặt của chúng không ảnh hưởng đáng kể đến khả năng tạo gel của surimi

™ Protein tơ cơ (Myofibrillar Protein)

Protein tơ cơ chiếm trên 50% lượng protein của cơ, có thể chia thành hai

nhóm:

Protein co rút như myosin, actin

Protein điều hoà co rút như tropomyosin, troponin, α-elastin, β-elastin

protein M, protein C

Protein tơ cơ góp phần vào sự tạo thành gel khi nâng nhiệt Những

protein này hoà tan trong dung dịch muối NaCl (1-8%) nhưng không hoà tan

trong nước Để tạo gel surimi bằng quá trình gia nhiệt, thêm muối vào để tăng

khả năng hoà tan và như vậy tăng khả năng phân tán của protein

™ Protein của chất cơ (Sarcoplasmic protein)

Mioglobin là protein quyết định màu sắc của thịt, cá

Protein của chất cơ hoà tan trong nước nên được loại bỏ bởi quá trình rửa,

tách nước trong sản xuất surimi Nếu Protein của chất cơ không được loại bỏ sẽ

làm giảm nồng độ protein tơ cơ Khi gia nhiệt protein của chất cơ bị biến tính và

làm giảm khả năng tạo gel của surimi [14] Sự biến tính là sự duỗi mạch của

protein cấu trúc bậc 2, bậc 3 và cấu trúc bậc 4 Sự biến tính làm lộ ra bề mặt

hoạt động của protein dẫn tới tác động qua lại giữa protein – protein, protein của

chất cơ được giữ lại và như vậy làm cho surimi có màu Sự biến tính có thể xảy

ra trong suốt quá trình rửa, tách nước nếu nhiệt độ tăng quá cao Sự có mặt

protein heme (hay nguyên tử Fe của heme) ở surimi đã rửa là chất xúc tác quá

trình oxy hoá lipit (thường là photpholipit màng tế bào) Sự oxy hoá chất béo

góp phần cho sự biến tính protein tơ cơ và như vậy sẽ làm giảm khả năng tạo gel

của nó [14]

* Muối khoáng

Lượng muối khoáng trong thịt cá không lớn(1-1,5%) nhưng rất cần

thiết cho cơ thể của người như: photpho, magie, kali, natri, sắt, đồng, iôt,

coban, mangan Những chất này có một giá trị sinh lý quan trọng

* Vitamin

Trong cá có những vitamin chính của ba nhóm:

- Nhóm vitamin A (A1, A2, A3)

- Nhóm vitamin B(B1, B2)

- Nhóm vitamin D (D1, D2,D3)

Báo cáo đề tài

Lượng vitamin này phân bố không đều trong các cơ quan của cá

Một lượng lớn vitamin A, D trong mỡ và trong nội tạng của cá, vitamin

nhóm B trong gan và mắt của cá Trong thịt cá lượng vitamin rất ít Thành

phần hoá học của thịt cá không cố định mà thay đổi tuỳ theo tuổi, giống

cá, thời gian trong năm (trạng thái sinh lí của cá), điều kiện thức ăn và

những nhân tố khác

1 2 Tình hình và công nghệ sản xuất thịt cá xay

Trong những năm gần đây một trong những hướng quan trọng đã thực

hiện thành công đối với công nghiệp chế biến cá trên thế giới là sản xuất các sản

phẩm từ thịt cá xay

Các nước đứng đầu trong sản xuất tiêu thụ mặt hàng này là Nhật, Mỹ, Đài

Loan, Singapo… Đầu những năm 80 Nhật là quốc gia sản xuất hơn 90% sản

lượng surimi trên toàn thế giới, mức sản lượng cao nhất là: 414.000 nghìn tấn

vào năm 1984, vào năm 1983 Nhật xuất khẩu vào khoảng 1709 tấn surimi và

30.000 tấn giả tôm vào thị trường Mĩ và Châu Âu [8] Chính sự thành công này

của Nhật trong lĩnh vực sản xuất surimi đã thúc đẩy sự tham gia của các quốc

gia khác Mỹ là một ví dụ, bắt đầu sản xuất surimi từ năm 1988 với sản lượng

58.000 nghìn tấn, chỉ sau 4 năm đã có sản lượng vượt Nhật, đến năm 1997 sản

lượng đã lên tới 210.000 nghìn tấn và hiện nay đang dẫn đầu thế giới với sản

lượng 1/2 sản lượng chung của toàn thế giới

Gần đây các quốc gia khác như Đài Loan, Trung Quốc, Pháp, Singapo…

cũng sản xuất thịt cá xay nói chung và surimi nói riêng với sản lượng ngày một

tăng Theo thông tin từ báo cáo khoa học năm 1992 – 1993, đã có 5 cơ sở nhập

các dây chuyền thiết bị sản xuất surimi hiện đại từ các nước phát triển, tuy nhiên

hầu như chưa triển khai vào sản xuất Để có thể sản xuất và phát triển sản phẩm

từ thịt cá xay thì việc nghiên cứu nguyên liệu và quy trình sản xuất là một công

việc rất cần thiết

Theo hội thảo công nghệ mới sản xuất surimi ở Thái Lan 8/1998: Việt

Nam là một nước có triển vọng lớn xuất khẩu và tiêu thụ sản phẩm surimi Cho

đến nay đã có một số công trình nghiên cứu về thịt cá xay Tuy nhiên, đối với

mỗi loại nguyên liệu có đặc tính khác nhau thì công nghệ sản xuất sẽ khác nhau

ta cần có những nghiên cứu cụ thể Qua thực tế cho thấy một số giống cá nước

ngọt như cá rô phi có thể là nguyên liệu tốt cho sản xuất thịt cá xay và các sản

phẩm cao cấp như surimi

Thịt cá xay là sản phẩm truyền thống của các nước Châu á Cá nguyên

liệu tiến hành rửa, phi lê, xay nhỏ, băm nhuyễn và phối trộn các nguyên liệu

phụ, định hình, xử lí nhiệt, bảo quản được sản phẩm thịt cá xay Thịt cá xay nhỏ

trước khi băm nhuyễn nếu được rửa bằng nước đá để loại bỏ các protein hình

cầu, chất mầu, mùi hoà tan sau đó rửa nước muối được gọi là “surimi” [15]

Ở Việt Nam các sản phẩm từ thịt cá xay là những sản phẩm truyền thống

ví dụ như giò cá, chả cá Tuy nhiên những năm gần đây nhu cầu về sản phẩm

này ngày một lớn, đặc biệt là nhu cầu xuất khẩu sang thị trường Châu Âu, Nhật

Bản… Theo các chuyên gia FAO trong lĩnh vực thực phẩm cho biết thịt cá xay

có thể là cơ sở thực phẩm trong tương lai, và tiến tới sản xuất các sản phẩm cao

cấp hơn như “surimi” Đã có một số công trình nghiên cứu về sản phẩm này từ

nguyên liệu cá nhám, cá đù, cá mối, cá basa…Trên thực tế Việt Nam hiện đang

có triển vọng sản xuất xúc xích cá từ một số loài cá thịt trắng như cá rô phi, cá

thác lác [9]

1.3 Khả năng tạo gel của thịt cá xay

1.3.1 Một số nét chung về sự hình thành gel

Ở nhiệt độ thấp, khi gia nhiệt vừa phải, protein biến tính do các cấu trúc

bậc cao bị phá huỷ, mạch protein duỗi ra, tập chung lại gần nhau và tiếp xúc với

nhau và liên kết lại với nhau tạo thành mạng lưới không gian 3 chiều, gọi là sự

tạo gel [10]

Báo cáo đề tài

1.3.2 Điều kiện hình thành gel

Sự ra nhiệt, trong đa số trường hợp là rất cần thiết cho quá trình tạo gel

Việc làm lạnh sau đó cũng 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 là để tăng độ cứng cho gel

Nhiều protein có thể tạo gel không cần gia nhiệt mà chỉ cần một sự thuỷ

phân enzim vừa phải, một sự thêm đơn giản các ion canxi, hoặc một sự kiềm

hoá kèm theo trung hoà hoặc đưa PH đến điểm đẳng điện (sản xuất đậu phụ)

[14]

1.3.3 Cơ chế tạo gel

Hỗn hợp thịt cá sau khi xay trở thành hệ sol nhớt dính hay bột nhuyễn

(paste) Hỗn hợp bột nhuyễn không thể hình thành được nếu thiếu sự có mặt của

muối Trong hình 1.1 là ảnh chụp trên kính hiển vi điện tử phóng to của hai loại

bột nhuyễn làm surimi khi có và không có mặt NaCl để so sánh

Hình 1.1: Ảnh chụp trên kính hiển vi điện tử phóng to của hai loại bột nhuyễn làm surimi

khi có và không có mặt NaCl Ảnh bên trái là bột nhyễn surimi của cá thu khi xay thịt cá

với NaCl trong 25 phút, ảnh bên phải là ảnh chụp bột nhuyễn không có NaCl

Cấu trúc vi mô của các sợi tơ cơ hoàn toàn biến mất ở ảnh đầu tiên, trong

khi đó chúng vẫn nguyên ở ảnh thứ hai Điều này giải thích bởi việc thêm muối

vào hỗn hợp làm các protein của tơ cơ hoà tan vào nước Đồng thời, các myosin

trong dung dịch liên kết với các sợi actin để tạo nên các phân tử lớn actomyosin

(hình 1.2)

Hình 1.2 : Sự tạo thành actomyosin từ tơ cơ: A : sợi actin , M: Myosin

Cả hai loại myosin và actomyosin đều đóng vai trò chủ đạo trong việc

hình thành hệ gel của surimi và tạo nên các tính chất tương ứng với đặc tính cuả

hệ gel [14] Người ta đã phát hiện ra rằng trong một số loại surimi, liên kết với

actin làm biến đổi các tính chất tạo gel của myosin nhưng tropomyosin dường

như không có ảnh hưởng đến sự hình thành gel [14] Tuy nhiên, các tính chất tạo

gel của actomyosin chủ yếu phụ thuộc vào tỷ lệ của myosin trong phân tử, trong

đó tính chất đặc trưng riêng của myosin do tỷ lệ của phần mạch phân tử lượng

lớn quyết đinh [14]

1.3.4 Sự chuyển đổi cấu trúc từ hệ sol (paste) sang dạng gel:

Một số nguyên liệu ở dạng hoà tan có khả năng tạo gel khi gia nhiệt như:

Tinh bột, lòng trắng trứng, bột nhuyễn thịt cá xay… Tuy nhiên gel tạo thành

không thể chuyển về trạng thái ban đầu khi hoà tan trở lại Ngược lại một số

dịch nóng như aga – aga, gelatin thì lại có khả năng chuyển về trạng thái cũ khi

gia nhiệt Sự chuyển đổi cấu trúc từ hệ sol sang hệ gel là nhờ sự hình thành cấu

trúc mạng không gian mà trong đó có ít nhất 3 liên kết cầu nối hay từng đoạn

mạch polyme xoắn kết với nhau tạo thành ( Hình 1.3) Trong gelatin, aga mạng

lưới không gian 3 chiều chủ yếu là liên kết hydro, liên kết này sẽ bị đứt khi gia

nhiệt Khi để nguội các liên kết này sẽ tái hợp và hình thành gel [14]

a

Báo cáo đề tài

Hình 1.3: Sự tạo thành cấu trúc mạng không gian ở a và b không hình thành cấu trúc mạng

không gian, Các liên kết, : Các nút liên kết

1.3.5 Sự hình thành hệ khung mạng protein trong gel:

Có 4 loại liên kết chính tham gia vào sự hình thành mạng không gian:

Liên kết hidro, liên kết cầu muối, liên kết cầu đi sunfua tương tác kị nước [7]

• Liên kết hidro: Người ta cho rằng, các liên kết hidro trong các phân tử

giữa các axit amin mang điện tích của phân tử protein đóng vai trò

quan trọng trong việc ổn định cấu trúc gel trong thực phẩm Thêm vào

đó, nhiều axit amin có khả năng tạo thành các liên kết hidro giữa các

nhóm -OH của tirozin, serin, treonin với các nhóm -COOH của

glutamic hoặc của aspatic Các liên kết hidro được hình thành như sau:

Trong đó R là gốc axit amin Ái lực của liên kết hidro là nhờ lực

Coulomb ái lực này sẽ bị yếu đi khi gia nhiệt, ngược lại ái lực tương tác kỵ

nước sẽ tăng lên khi gia nhiệt Đây là nguyên nhân tại sao khi gel gelatin chảy

+O 2

ra khi gia nhiệt , bởi vì cấu trúc của nó được hình thành bởi các liên kết hidro

giữa các gốc hidroprolin Khi gia nhiệt các kiên kết hidro bị đứt, nhưng khi để

nguội liên kết tái hợp và gel lại hình thành Nhiệt độ càng thấp thì liên kết hidro

càng được tăng cường và củng cố vì càng có điều kiện tạo ra nhiều cầu hidro

Liên kết hidro là liên kết yếu, tạo ra một độ linh động nào đó giữa các phân tử

đối với nhau, do đó làm làm cho gel có độ dẻo nhất định Các liên kết hidro giữa

các mạch trong protein rất bền, Tại đây các phân tử nước không thể thấm qua

được Điều này giải thích tại sao cấu trúc xoắn α và β của protein khá bền trong

nước

• Liên kết cầu muối: Là liên kết được hình thành do các lực hút tĩnh điện

của các nhóm tích điện trái dấu (giữa các nhóm tích điện âm –COO-

với Na+, và nhóm tích điện dương –NH3+ và ion Cl-), hoặc giữa các

nhóm tích điện cùng dấu thông qua các ion đa hoá trị Ca++ [7]

• Liên kết cầu disunfua: Khi gia nhiệt ở nhiệt độ cao (t0>400C) , liên kết

diunfua được tạo thành

Liên kết cầu disunfua (-S-S-) giữa các phân tử được tạo thành khi oxy hoá

2 gốc cystein

Protein – SH + HS – Protein Protein – S – S – Protein

Trong trường hợp này gel có tính bất thuận nghịch bởi nhiệt, rất chắc và bền

Sự gia nhiệt có thể làm phơi bày các nhóm - SH ở bên trong, do đó xúc

tiến việc hình thành hoặc trao đổi các cầu diunfua Khi có mặt chất oxy hoá liên

kết cầu diunfua sẽ không xảy ra vì các gốc cystein vẫn còn lại ở phía ngoài bề

mặt phân tử protein của tơ cơ trong gel đã gia nhiệt Thêm vào nữa là khả năng

oxy hoá- khử của gel đã gia nhiệt là khá thấp Nhưng người ta đã tìm thấy sự

hình thành các cầu disunfua như vậy trong actomyosin của cá chép Nó cho thấy

rằng trong gel đã qua gia nhiệt có những liên kết có thể bị phân tách khi cho

thêm chất khử lẫn urê hay guanidin hidroclorit trong khi bình thường các liên

kết này không dễ dàng bị phân huỷ khi chỉ có mặt mỗi chất khử Người ta cho

Báo cáo đề tài

rằng sự trao đổi disunfit diễn ra khi gia nhiệt hỗn hợp bột nhuyễn surimi làm cho

các mối liên kết –S – S – nội phân tử chuyển thành các mối liên kết – S – S –

giữa các phân tử Gel surimi được chặt hơn không chỉ khi cho thêm chất oxy hoá

trước khi gia nhiệt mà còn cả khi thêm các chất khử như axit ascorbic và cystein

+ 2RSH + RSSR

(Chuỗi polipeptit) (RSH –cystein)

Người ta đã chứng minh rằng ở nhiệt độ cao hơn ( 800C hay hơn nữa ) thì

sự hình thành liên kết cầu – S – S – sẽ diễn ra mạnh mẽ đối với cá chép Điều

này cho thấy rằng hiện tượng duỗi mạch của protein tơ cơ diễn ra mạnh mẽ ở

nhiệt độ cao và gốc cystein kỵ nước thì quay ra phía ngoài nhiều hơn

Khi có mặt nhiều nhóm –SH và -S-S- sẽ tăng cường hệ thống mạng giữa các

phân tử và gel tạo ra bền với nhiệt

• Tương tác kị nước: Liên kết tạo ra do tương tác giữa các nhóm kị

nước (ưa béo) Tương tác kị nước được tăng cường khi nhiệt độ tăng

[7]

PHẦN 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

+ Dầu thực vật (dầu lạc, dầu hướng dương…)

+ Muối ăn (hàm lượng NaCl >95%)

+ Đường kính (trắng, độ tinh khiết >97%)

2.2.1.1 Nghiên cứu công nghệ biến tính protein từ thịt cá mè

Để nghiên cứu các yếu tố công nghệ biến tính protein, chúng tôi chọn qui

trình sản xuất surimi có các bước công nghệ chung:

Báo cáo đề tài

Cá mè → phi lê → Thịt cá → Tách xương, da → Rửa → Xay nhỏ → phối trộn

→ surimi

Cá mè có trọng lượng từ 1.5kg đến 2 kg, tiến hành phi lê tách bỏ đầu,

đuôi, vây thu được thịt cá Thịt cá sau khi được tách da, bỏ xương tiến hành

rửa và xay nhỏ sau đó phối trộn với muối để điều chỉnh độ ẩm của thịt cá thu

được surimi Toàn bộ các công đoạn trên đều tiến hành dưới 100C

a Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự biến tính protein

Để nghiên cứu công nghệ biến tính protein, cá được xay nhuyễn với muối

và điều chỉnh độ ẩm của khối thịt cá < 80% Duy trì nhiệt độ khi xay dưới 10oC

Sau khi xay, bột nhuyễn được nhồi vào vỏ PVC (dài 30cm, đường kính 3cm )

và ủ ở nhiệt độ với thời gian như sau:

- Nhiệt độ 25oC trong thời gian 1h, 2h, 3h, 4h, 6h,

- Nhiệt độ 40oC trong thời gian 0.5h, 1h, 2h, 3h, 4h

- Nhiệt độ 55oC trong thời gian 0.5h, 1h, 2h, 4h

- Nhiệt độ 65oC trong thời gian 0.5h, 1h, 2h, 4h

Các mẫu sau khi ủ được đun nóng ở nhiệt độ 90oC trong thời gian 30 phút

và làm lạnh sản phẩm ngay trong nước đá trong thời gian 15 phút Tiến hành đo

độ bền chắc của gel với mẫu dài 30mm trong khi các mẫu dài 4-5mm thử uốn

gập

b Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ nước rửa đến chất lượng surimi

Để nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ nước rửa đến chất lượng surimi chúng

tôi tiến hành nghiên cứu với tỉ lệ nước: cá là 2:1; 3:1; 4:1; 5:1; 6:1 sau đó sác

định các chỉ tiêu về độ ẩm; độ trắng, mùi của surimi, hàm lượng protein và lipit

c Nghiên cứu ảnh hưởng tác nhân hóa học (NaCl và NaHCO3 ) gây biến tính

và khả năng tạo gel của protein đến chất lượng surimi

Để nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình rửa đến chất lượng surimi tiến

hành rửa thịt cá bằng dung dịch rửa và ở các nồng độ:

NaCl 0,15%

NaCl 0,15% + NaHCO3 0,2% ; NaCl 0,2% + NaHCO3 0,2%

2.2.1.2 Nghiên cứu công nghệ chế biến một số sản phẩm từ surimi

a Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia tới chất lượng sản phẩm

Để nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia tới chất lượng sản phẩm, tiến hành

phối trộn với các gia vị muối, tinh bột biến tính, protein lòng trắng trứng gà

Sản phẩm được đánh giá chất lượng bằng phương pháp cảm quan

b Nghiên cứu công thức nước sốt cho canh cá viên

Để nghiên cứu công nghệ nấu nước sốt cà chua, chúng tôi sử dụng quy

trình sản xuất bột cà chua như sau:

Cà chua tươi → Lựa chọn, vặt cuống, rửa → hấp → làm nguội → xay → chà →

bột cà chua

Chế độ hấp: thêm 10% nước so với nguyên liệu cà chua rồi hấp ở 100oC

trong thời gian 20 phút

Để nghiên cứu công thức phối trộn ta dựa vào các công thức ở các tài liệu

tham khảo và tiến hành phối trộn theo các công thức được trình bày trong bảng

sau:

Báo cáo đề tài

Bảng 2 1: Các công thức nước sốt thử nghiệm

Nguyên liệu Công thức 1 (%) Công thức 2 (%) Công thức 3 (%)

Đánh giá chất lượng nước sốt bằng phương pháp cảm quan về màu sắc,

trạng thái, độ sánh, độ khô…, từ đó chọn công thức tối ưu để sản xuất

2.2.1.3 Nghiên cứu công nghệ cá mè muối

a Nghiên cứu công thức pha dịch muối tiêm ngâm

Trong quá trình ngâm muối sản phẩm có một số thay đổi không mong

muốn do hệ enzim proteaza Cathepsin và sự phát triển của vi khuẩn lactic lên

men dị hình [16] Sự phát triển của vi khuẩn giảm khi nồng độ muối tối thiểu

6% Tiến hành pha dịch muối với nồng độ muối từ 6-8% Công thức cho dung

dịch tiêm ngâm được pha chế theo 3 công thức sau:

Bảng 2 2: Bảng công thức phối trộn dịch muối

Tỷ lệ (%)

TT Tên nguyên liệu

Công thức 1 Công thức 2 Công thức 3

Sau khi tiến hành tiêm ngâm theo các công thức pha dịch trên, tiến hành

đánh giá cảm quan từ đó lựa cho công thức pha dịch phù hợp

b Nghiên cứu thời gian ngâm ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm

Tiến hành ngâm ở nhiệt độ thường trong thời gian 2h, 4-60C trong thời

gian 24h và 10-120C trong thời gian 18h Sau khi ngâm được sấy ở nhiệt độ

750C trong thời gian 2h và được đánh giá cảm quan

c Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian sấy đến chất lượng sản phẩm

Mục đích của quá trình sấy giảm độ ẩm của sản phẩm làm chín sản phẩm

Thịt cá sau khi ngâm muối có độ ẩm 82%

Tại nhiệt độ 55-600C là nhiệt độ thích hợp nhất cho proteaza kiềm và

trung tính trong thịt cá hoạt động thuỷ phân protein gây phá huỷ cấu trúc của sản

phẩm do vậy tiến hành sấy sơ bộ ở nhiệt độ 650C, 700C ở thời gian khác nhau

4h, 5h, 6h và theo dõi sự biến đổi độ ẩm của bán sản phẩm, đánh giá chất lượng

cảm quan

Để sản phẩm có thể ăn liền thì đảm bảo nhiệt độ tại tâm sản phẩm đạt

680C và duy trì ở nhiệt độ đó 15 phút Do vậy lựa chọn nhiệt độ sấy sản phẩm

phải cao để thắng được trở lực của lớp màng tạo điều kiện ẩm tiếp tục thoát ra

Báo cáo đề tài

đồng thời đảm bảo nhiệt độ tâm đạt 680C Tuy nhiên nếu nhiệt độ cao quá cho

sản phẩm bị quá khô và xơ cứng đồng thời sản phẩm bị sẫm màu do phản ứng

caramen của đường Theo một số tài liệu tham khảo[16] cho thấy sấy cá ở nhiệt

độ 850C là thích hợp do vậy chúng tôi lựa chọn nhiệt độ trên để tiến hành nghiên

cứu Tiến hành sấy cá ở nhiệt độ 850C đến khi tâm sản phẩm đạt 68-700C và duy

trì tại nhiệt độ tâm đó trong thời gian 15 phút Sau khi sấy, sản phẩm được đánh

giá chất lượng cảm quan

2.2.2 Các phương pháp phân tích hoá học

- Xác định độ ẩm bằng phương pháp sấy tới khối lượng không đổi ở nhiệt

- Xác định hàm lượng tro tổng: Tiến hành theo TCVN 4327 – 86 Tiến hành

đốt tro trong lò nhiệt độ 550 – 6000C

2.2.3 Phương pháp đánh giá cảm quan

Thử bằng uốn gập (folding test):

Lấy 5 miếng surimi có độ dầy 4-5mm, gập đôi mẫu, tiếp đó gập tư Tiến

hành quan sát và phân hạng như sau:

Bảng 2 3: Thử bằng uốn gập

- Gẫy ( nhưng 2 miếng dính vào nhau khi gập đôi) C Kém

- Gẫy hoàn toàn thành 2 miếng khi gập đôi D Rất kém

2.2.4 Phương pháp xác định các chỉ tiêu vi sinh vật

a Xác định tổng số vi sinh vật hiếu khí:

Nguyên tắc: Sử dụng kĩ thuật số đĩa, đếm số khuẩn lạc trên môi trường

thạch, sau khi ủ hiếu khí ở nhiệt độ 300C trong thời gian từ 48-72 giờ Số lượng

vi khuẩn hiếu khí trong 1g mẫu sản phẩm thực phẩm kiểm nghiệm được tính

theo số khuẩn lạc đếm được từ các đĩa nuôi cấy theo các đậm độ pha loãng

Môi trường: (Môi trường thạch thường glucoza)

Pepton: 10g NaCl : 50g Cao thịt: 5g Glucoza: 1g Thạch : 15-20g Nước cất: 1000ml

b Xác định tổng số Coliforms và E.coli

Nguyên tắc: tiến hành theo phương pháp MPN (phương pháp nhiều ống)

và sử dụng bảng chỉ số MPN để tính kết quả

Tổng số coliform được xác định bằng số ống dương tính sau khi nuôi cấy

vào các ống canh thang lactoza mật bò ở 350C -370C trong thời gian là 24-48

giờ

Tổng số E coli được xác định bằng các tính chất sinh hoá từ những ống

dương tính nói trên sau khi làm các thử nghiệm IMViC

Môi trường và thuốc thử:

Canh thang lactose loãng 13g/l

Canh thang lactose đặc 16g/l

Canh thang lactose mật bò loãng

Canh thang latose mật bò đặc

Thạch Endo hoặc thạch Eosin Methy Blue agar (EMB)

Báo cáo đề tài

Thạch Desoxycholate latose (DCL) hoặc thạch Desoxycholate Citrat

lactose saccarose (DCLS) hoặc thạch Macconkey

Nguyên tắc: Sử dụng kĩ thuật cấy láng, đếm số khuẩn lạc nghi ngờ trên

môi trường thạch sau khi ủ hiếu khí ở 370C trong 24-48 giờ Khuẩn lạc nghi ngờ

là S aureus sẽ có trung tâm đen và xung quanh có vòng trong suốt trên môi

trường Baird-Parker có lòng đỏ trứng và tellurit de potassium

Xác định S aureus bằng thử nghiệm đông huyết tương

Môi trường và thuốc thử:

Nước đệm Pepton 9%

Canh thang BHI (Brain heart infusion broth)

Môi trường Baird-Parker

Huyết tương thỏ

Dung dịch lòng đỏ trứng

Potasium tellurit

d Xác định Salmonela

Nguyên tắc: Dựa trên kĩ thuật hiện Salmonella trong thực phẩm theo

phương pháp của FAO gồm các bước sau:

Chuẩn bị mẫu và đồng nhất mẫu

Trước khi tăng sinh

Môi trường nuôi cấy và thuốc thử:

Nước đệm peptôn 2 %

Canh thang Selenit

Thạch SS (Salmonella Shigella agar)

Thạch xanh brilliant

Môi trường KIA

Môi trường Mannit di động

Môi trường ure indol

Môi trường Lysin decacboxylaza

Môi trường Ornithin decacboxylaza

Môi trường Acginin dehyđrolaza

Môi trường ONPG

Thuốc thử Kovac

e Xác định Clostridium Perfingens

Nguyên tắc: Vi khuẩn C perfringens trong môi trường thạch chọn lọc

trong điều kiện kị khí sẽ phát triển thành các khuẩn lạc có màu đen Chọn khuẩn

lạc điển hình, xác định tính chất sinh vật hoá học theo thường quy

Môi trường, thuốc thử:

Thạch Tryptose Sulfide Cycloserin (TSC agar)

Môi trường lactôza gelatin

Canh thang gan cục hoặc canh thang thịt

Canh thang nuôi cấy nha bào

Dung dịch thioglycolat

Dung dịch đệm glycerin – salt

Báo cáo đề tài

Nước muối đệm pepton 0.9%

Thuốc nhuộn Gram

f Tiêu chuẩn để xác định C perfringens:

Trực khuẩn ngắn: Gr (+); Có nha bào; Khuẩn lạc màu đen trên TSC; Nitrit: (+);

iron-milk: (+); Lactoza (+); Gelatin (+); Hơi (+)

g Xác định tổng số bào tử nấm men, nấm mốc

Nguyên tắc: Sử dụng kỹ thuật đổ đĩa đếm khóm nấm trên môi trường

thạch, sau khi ủ hiếu khí ở nhiệt độ 28 $ 10C trong thời gian từ 5 đến 7 ngày

Số lương bào tử nấm men, nấm mốc trong 1g mẫu sản phẩm kiểm nghiệm được

tính theo số khóm nấm đếm được từ các đĩa nuôi cấy theo các đậm độ pha loãng

− Xác định Coliforms, E coli: Theo phương pháp nhiều ống (MPN)

− Xác định tổng số bào tử nấm men, nấm mốc: Tiến hành lấy mẫu theo

TCVN 4886 – 89 Nguyên tắc sử dụng kỹ thuật đổ đĩa đếm khóm nấm

trên môi trường thạch sau khi ủ hiếu khí ở 28 ± 10C trong 5 – 7 ngày

− S aureus: Sử dụng kỹ thuật cấy láng, đếm khuẩn lạc nghi ngờ trên môt

trường thạch sau khi ủ hiếu khí ở điều kiện 370C/24 – 49h

− Salmonella: Tiến hành theo TCVN 4829-1989 (37oC/48h)

− Cl Perfringens: Tiến hành theo TCVN4991-1989 (37oC/24h)

PHẦN 3 KẾT QUẢ

3.1 Kết quả nghiên cứu khảo sát nguyên liệu cá Mè

3.1.1 Xác định thành phần khối lượng và tỉ lệ thu hồi phi lê cá

Tiến hành khảo sát với loại cá có khối lượng 1500-2000 g/con Sau khi đã

thực hiện các bước phân riêng các thành phần khối lượng của cá, cân riêng các

thành phần thu được, làm song song ba mẫu, lấy giá trị trung bình ta có bảng số

Vây, da, nội tạng 4,60

Qua bảng trên ta thấy rằng các thành phần kém dinh dưỡng và không có

giá trị sử dụng như đầu, xương, vây, da, ruột …chiếm tỉ lệ khối lượng lớn của cơ

thể cá Để tận dụng nguyên liệu ta nên dùng các phần này để làm thức ăn gia

Báo cáo đề tài

Qua bảng trên ta thấy giá trị dinh dưỡng của thịt cá Mè thông qua cá chỉ

số hoá học không thua kém một số loại cá nước ngọt cũng như cá nước mặn vẫn

được đánh giá là các loại cá có giá trị dinh dưỡng cao như cá chép, cá chắm đen,

cá thu, cá vược Tuy nhiên hàm lượng mỡ cao ( 4,67%) và có mùi tanh Với

hàm lượng này chưa phù hợp sản xuất surimi và các sản phẩm mô phỏng từ

surimi do vậy trong quá trình rửa thịt cá cần có dung dịch rửa phù hợp để loại bỏ

mỡ, mùi cũng như tăng tăng khả năng tạo gel của protein

3.2 Kết quả nghiên cứu công nghệ biến tính protein

3.2.1 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng biến tính của

protein

Ở nhiệt độ thấp, khi gia nhiệt vừa phải, protein biến tính do các cấu trúc

bậc cao bị phá huỷ, mạch protein duỗi ra, tập chung lại gần nhau và tiếp xúc với

nhau và liên kết lại với nhau tạo thành mạng lưới không gian 3 chiều, gọi là sự

tạo gel Gel chắc và bền sẽ cho cấu trúc sản phẩm dai và đàn hồi Sự hình thành

gel bởi nhiệt khi protein từ dung dịch đều qua các bước:

Giai đoạn phân li thuận nghịch cấu trúc bậc bốn thành các dưới đơn vị

hoặc monome Giai đoạn này xảy ra khi gia nhiệt vừa phải, các dưới đơn vị,

hoặc các monome tập hợp lại với nhau

Giai đoạn biến tính không thuận nghịch các cấu trúc bậc hai, bậc ba: Các

phân tử protein giãn mạch xuất hiện những nhóm kị nước, nhờ tương tác kị nước

giữa protein – protein làm cho quá trình tập hợp xảy ra liên tục, mặt khác gia

nhiệt làm phơi bày các nhóm – SH tạo điều kiện thuận lợi, xúc tiến tạo thành

liên kết disunfur làm tăng cường hệ thống mạng, sự có mặt của các ion canxi tạo

nên liên kết cầu muối giúp cho khung mạng rắn chắc hơn Trong trường hợp giai

đoạn tập hợp xảy ra chậm hơn so với giai đoạn biến tính thì càng có điều kiện

thuận lợi để các mạch polipeptit đã giãn mạch từng phần dễ dàng định hướng

trước khi tập hợp lại với nhau, tạo thành tập hợp có trật tự đồng đều, đàn hồi và

không bị tách dịch [14]

Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian tới độ bền chắc

của gel được thể hiện ở bảng 3.3

Bảng 3 3: Ảnh hưởng của chế độ ủ tới độ bền của gel

Qua kết quả chỉ ra ở bảng 3.3 cho thấy:

Mẫu kiểm chứng không qua ủ, gia nhiệt luôn ở 900C trong thời gian 30

phút có độ bền gel yếu, rạn khi gập đôi

Khi gia nhiệt cấu trúc được cải thiện hơn

Các mẫu ủ ở nhiệt độ 250C, khi tiến hành ủ trong trong 1h có độ bền

tương đối tốt chỉ có một trong năm mẫu có vết rạn khi gập tư Khi tăng thời gian

ủ lên đến 4h thì cho cấu trúc tốt nhất

Tại 400C độ bền gel tốt (loại AA, cả năm mẫu gập 4 không có vết rạn) Có

thể giải thích hiện tượng này như sau:

Ở nhiệt độ thấp, protein biến tính và liên kết lại với nhau tạo thành mạng

lưới không gian 3 chiều Các liên kết này được hình thành do sự tương tác kị

nước Bình thường trong chuỗi mạch protein các gốc axit amin ưa nước được

bao bọc xung quanh bởi các phân tử nước, các gốc kị nước quay vào phía trong

mạch

Báo cáo đề tài

Mặt khác khi nhiệt độ tăng các phân tử nước linh động làm cho các cầu

hidro (liên kết các gốc ưa nước và nước) bị yếu đi, các gốc kị nước quay ra phía

ngoài làm cho các mạch polipeptit sít lại gần nhau, làm cho khối gel cứng hơn

Khi gia nhiệt sẽ làm phơi bày các nhóm HS-, xúc tiến việc tạo thành các cầu đi

sunfur, dẫn đến các phân tử gel tạo ra bền với nhiệt [15]

Theo Samejia và cộng sự (1981) [14], ở 400C các liên kết disunfua ở phần

đầu myosin S1 là phổ biến, gel có bất thuận nghịch bởi nhiệt, rất bền, chắc

Theo Niwa và cộng sự cho rằng ở 400C actomyosin và myosin nặng

không bền nhiệt được tách ra khỏi actin, tropinin, tropomyosin, đông tụ tạo gel

Khi ủ tại nhiệt độ 550C thì cấu trúc của gel yếu, thời gian ủ càng dài thì

cấu trúc gel càng yếu

Hiện tượng này được giải thích là do sự phân huỷ protein thịt cá trong

thời gian ủ bởi các enzim có trong thịt cá Trong thịt cá có một lượng lớn enzim

bền nhiệt các enzim này hoạt động mạnh phân cắt các protein tơ cơ mạnh nhất

vào khoảng 500C -700C Tại 550C là nhiệt độ thích hợp cho enzim Cathepsin-L

phân huỷ myozsin, actin, α-actin Thời gian càng dài thì lượng protein bị phân

huỷ càng nhiều dẫn đến làm giảm cấu trúc bền của gel, gel tạo thành có độ đàn

hồi kém [14]

Khi ủ ở nhiệt độ 650C, đây là nhiệt độ tối ưu cho các enzim kiềm hoạt

động, các enzim kiềm phân hủy hầu hết các protein như protein tơ cơ,

miochondriel, lyosomal, mirosomal… [12] Chỉ ủ sau 1h chất lượng gel đã giảm

khá nhiều mẫu khi gập đôi bị gẫy, tuy nhiên hai nửa vẫn dính vào nhau, nhưng

khi tăng thời gian ủ lên 2h thì cấu trúc gel bị phá huỷ gần như hoàn toàn, gập đôi

gẫy và hai mẫu tách rời nhau

Kết luận: Qua kết quả trên ta thấy rằng với chế độ ủ ở 250C trong thời

gian 4h (AA) cho cấu trúc tốt và ủ ở 400C ở tại 30 phút (Chỉ có một trong 5 mẫu

có vết rạn khi gập 4), với 1, 2h đều cho ta cấu trúc tốt (không có vết rạn khi gập

tư), tuy nhiên để lựa chọn một công nghệ thì ta phải kết hợp nhiều yếu tố, chất

lượng sản phẩm, tính kinh tế, tính phù hợp… vậy ta chọn chế độ ủ tại 400C trong

thời gian 30 phút cho các thí nghiệm sau

3.2.2 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ nước rửa đến chất lượng

surimi

Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của lượng nước rửa đến các thành phần

của thịt cá Mè được thể hiện ở bảng 3.4

Bảng 3 4: Ảnh hưởng của tỷ lệ nước rửa đến chất lượng surimi

Lipit (%)

Độ trắng Mùi

Kết quả bảng 3.4 cho thấy độ ẩm của thịt cá tăng khi lượng nước tăng Độ

ẩm của thịt cá tăng nhanh khi tỷ lệ nước lên đến 3/1 sau đó tăng chậm

Khi tăng tỷ lệ nước /cá thì hàm lượng protein giảm đi Hàm lượng protein

giảm là do một số chất đạm (Protein của chất cơ, axit amin ) hoà tan ra dung

dịch rửa Vấn đề này cần được nghiên cứu để thu hồi protein từ dung dịch rửa

Hàm lượng protein giảm mạnh khi tỷ lệ nước tăng đến 3/1 sau đó giảm từ từ

khi tiếp tục tăng tỷ lệ nước Điều này có thể là do nồng độ chất hoà tan đạt gần

đến trạng thái cân bằng ở tỷ lệ nước/cá là 3/1

Màu sắc của surimi là một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng của

sản phẩm

Báo cáo đề tài

Kết quả nghiên cứu trong bảng 3.4 cho thấy màu sắc của surimi được cải

thiện rõ khi tỷ lệ cá/nước lầ 3/1 Độ trắng của hầu như không tăng khi tỷ lệ

nước từ 4/1 đến 6/1 Điều này cũng tương ứng với biến đổi hàm lượng protein

theo tỷ lệ nước rửa ở tỷ lệ nước/cá là 3/1 thì nồng độ chất hoà tan đạt gần đến

trạng thái cân bằng do vậy độ trắng của surimi hầu như không tăng khi tăng tỷ lệ

nước

Kết luận: Tỷ lệ nước/cá: 3/1 thích hợp nhất cho việc loại bỏ màu sắc và

hàm lượng protein tổn thất ít nhất

3.2.3 Nghiên cứu sử dụng tác nhân hóa học (NaCl và NaHCO3 ) gây biến

tính và khả năng tạo gel của protein đến chất lượng surimi

Sử dụng nước thường trong quá trình rửa không loại bỏ triệt để hàm lượng lipit

trong thịt cá Trong nghiên cứu này chúng tôi sử dụng dung dịch rửa có nồng độ

Bảng 3 5: Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của dung dịch rửa đến chất lượng

surimi

Dung

dịch rửa pH

Độ ẩm (%)

Protein (%)

Lipit

Độ bền chắc gel Kiểm

Báo cáo đề tài

Nhận xét: Kết quả bảng 3.5 và đồ thị 1 cho thấy khi giữ nguyên nồng độ của

NaHCO3 và thay đổi nồng độ muối từ 0,15% đến 0,25% thì độ ẩm surimi giảm

Các hiện tượng trên có thể giải thích bởi muối tạo áp suất thẩm thấu có xu

hướng kéo nước tự do từ trong khối thịt xay ra ngoài do đó nước dễ bị tách khi

lọc ép Bên cạnh đó nước muối có tác dụng hoà tan một phân protein thịt cá gây

hao hụt trọng lượng thành phẩm Việc rửa bằng nước muối có tác dụng làm tăng

khả năng hoà tan myosin là yếu tố ảnh hưởng nhiều nhất đến khả năng tạo gel

của protein

Đồ thị 2: Biến đổỉ độ ẩm ở nồng độ dung dịch muối 0.15% và thay đổi nồng độ NaHCO3

0 20 40 60 80 100

Nhận xét: Kết quả bảng 3.5 và đồ thị 2 cho thấy khi giữ nguyên nồng độ muối

là 0,15% và tăng nồng độ NaHCO3 thì độ ẩm của surimi tăng Điều này chứng

tỏ sự có mặt của NaHCO3 có tác dụng giữ nước của thịt cá gây khó khăn cho

quá trình ép tách nước do vậy không nên sử dụng nồng độ NaHCO3 cao Gel có

chất lượng tốt không thể hình thành nếu pH của thịt cá ngoài vung 6-8 [15] do

vậy NaHCO3 được sử dụng nhằm điều chỉnh pH của thịt cá

Báo cáo đề tài

Đồ thị 4: Biến đổỉ protein và lipit ở nồng độ dung dịch muối cố định 0.15% và thay đổi nồng độ NaHCO3

0 3 6 9 12 15

Nhận xét: Kết quả bảng 3.5 và đồ thị 3 cho thấy nếu nồng độ dung dịch muối

càng tăng thì hàm lượng protein càng giảm Các protein chất cơ hoà tan trong

nước do vậy quá trình rửa nhằm loại bỏ sắc tố này đồng thời tăng khả năng tạo

gel Việc sử dụng nước muối có nồng độ cao gây tổn thất protein tơ cơ đặc biệt

là myosin

Nhận xét: Kết quả bảng 3.5 và đồ thị 4 cho thấy nồng độ NaHCO3 càng tăng thì

hàm lượng lipit giảm đáng kể, kết quả này tương tự với kết luận của Yutaka

Shimizu và cộng sự [14] Điều này giải thích lipit tan trong môi trường kiềm

Về màu sắc của surimi từ màu hơi trắng ( phớt vàng) đến màu rất trắng khi nồng

đô NaHCO3càng tăng Lý do là nồng độ NaHCO3 cao có tác dụng khử triệt để

sắc tố hem của protein chất cơ nên màu sắc được cải thiện rõ rệt Nhưng nếu

nồng độ NaHCO3cao hơn 0,4% thì protein thịt cá bị biến tính và màu của surimi

trở nên đục

Về mùi, khi tăng nồng độ NaHCO3 thì mùi của surimi cải thiện rõ Tuy

nhiên khi nồng độ NaHCO3 càng tăng thì surimi có mùi xà phòng đồng thời cấu

trúc sản phẩm kém

Kết luận chung: Từ bảng 3.5 và đồ thị 1,2,3,4 cho thấy dung dịch muối kiềm

NaCl 0,2% +NaHCO3 0,2% là thích hợp nhất vì tại dung dịch này có tác dụng

cải thiện pH của thịt cá do đó tăng khả năng tạo gel của protein cho cấu trúc tốt (