NGHIÊN cứu THU NHẬN một số CHẤT mẫu có NGUỒN gốc THIÊN NHIÊN và ỨNG DỤNG TRONG CHẾ BIẾN các sản PHẨM mô PHỎNG từ SURIMI

Surimi thường có mầu trắng, không mùi do vậy từ surimi người ta có thể chế biến thành các sản phẩm mô phỏng có giá trị kinh tế cao như giả tôm, giả cua, … Vì vậy Bộ Thủy sản nay là Bộ Nô

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGHIÊN CỨU THU NHẬN MỘT SỐ CHẤT MẪU CÓ NGUỒN GỐC THIÊN NHIÊN VÀ ỨNG DỤNG TRONG CHẾ

BIẾN CÁC SẢN PHẨM MÔ PHỎNG TỪ SURIMI

Học viên: Đỗ Viết Phương Ngành: CN sau thu hoạch

Mã số: 60.54.10

Nha Trang 2005

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN 5

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU 6

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ 8

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 3

1.1 GIỚI THIỆU VỀ CỦ DỀN 3

1.2 GIỚI THIỆU VỀ DÀNH DÀNH 8

1.3 LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH CHIẾT 11

1.4 LÝ THUYẾT CHUNG VỀ PHƯƠNG PHÁP SO MẦU 17

1.5 GIỚI THIỆU VỀ SURIMI VÀ SẢN PHẨM MÔ PHỎNG TỪ SURIMI 21 1.6 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CÁC CHẤT MẦU TỰ NHIÊN 27 CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 32

2.1.1 Nguyên liệu để chiết rút chất mầu 32

2.1.2 Nguyên liệu để sản xuất sản phẩm mô phỏng tôm 33

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33

2.2.1 Phương pháp phân tích hóa học 33

2.2.2 Phương pháp cảm quan 34

2.2.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm 34

2.2.3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát 34

2.2.3.2 Quy trình sản xuất sản phẩm tôm mô phỏng 35

2.2.3.4 Bố trí thí nghiệm chọn chế độ sấy nguyên liệu 40

2.2.3.5 Bố trí thí nghiệm chọn chế độ thu nhận chất mầu 41

2.2.3.6 Bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ bền của chất mầu 42

2.2.3.7 Bố trí thí nghiệm xác định độ liên kết của chất mầu với sản phẩm 43

2.2.3.8 Bố trí thí nghiệm xác định độ bám dính của chất mầu với sản phẩm 44

2.3 THIẾT BỊ VÀ HÓA CHẤT SỬ DỤNG TRONG LUẬN VĂN 45

2.3.1 Hóa chất 45

2.3.2 Thiết bị chủ yếu sử dụng trong luận văn 45

2.4 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU 45

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 46

3.1 XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA NGUYÊN LIỆU 46

3.1.1 Thành phần hóa học của củ dền 46

3.1.2 Thành phần hóa học dành dành 47

3.2 XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ THÍCH HỢP CHO QUÁ TRÌNH CHIẾT RÚT CHẤT MẦU TỪ CỦ DỀN VÀ QUẢ DÀNH DÀNH 48

3.2.1 Các thông số thích hợp cho quá trình chiết rút chất mầu từ củ dền 48

3.2.1.1 Chọn dung môi chiết chất mầu betacyanin từ củ dền 48

3.2.1.2 Xác định tỷ lệ phối trộn ethanol/nước để chiết rút betacyanin từ củ dền 50

3.2.1.3 Xác định tỷ lệ dung môi/nguyên liệu và thời gian chiết 52

3.2.1.4 Xác định số lần chiết chất mầu betacyanin từ củ dền 53

3.2.1.7 Đề xuất quy trình thu nhận chất mầu betacyanin từ củ dền 58

3.2.2 Xác định các thông số thích hợp cho quá trình chiết rút chất mầu từ quả dành dành 60

3.2.2.1 Chọn dung môi chiết chất mầu từ quả dành dành 60

3.2.2.2 Xác định tỷ lệ ethanol/nước đối với nguyên liệu dành dành 61

3.2.2.3 Xác định tỷ lệ dung môi/nguyên liệu và thời gian chiết đối với nguyên liệu dành dành 62

3.2.2.4 Xác định số lần chiết đối với nguyên liệu dành dành 63

3.2.2.5 Xác định nhiệt độ sấy nguyên liệu dành dành 65

3.2.2.6 Xác định chế độ sấy chất mầu chiết từ quả dành dành 66

3.2.2.7 Đề xuất quy trình thu nhận crocin từ quả dành dành 68

3.3 THỬ NGHIỆM SỬ DỤNG HỖN HỢP CHẤT MẦU BETACYANIN VÀ CROCIN TRONG TẠO MẦU CHO SẢN PHẨM MÔ PHỎNG TÔM 70

3.3.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ bền của chất mầu betacyanin chiết từ củ dền 70

3.3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ bền mầu của chất mầu crocin chiết từ quả dành dành 71

3.3.3 Thử nghiệm sử dụng hỗn hợp chất mầu betacyanin và crocin trong tạo mầu cho sản phẩm tôm surimi 73

3.3.3.1 Phối trộn chất mầu cùng với surimi 73

3.3.3.2 Thử nghiệm tạo mầu cho sản phẩm tôm surimi bằng cánh nhúng sản phẩm vào hỗn hợp chất mầu 75

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 78

TÀI LIỆU THAM KHẢO 80

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT TRONG LUẬN VĂN

TNHH: Trách nhiệm hữu hạn

XNK : Xuất nhập khẩu

VASEP: Hiệp hội chế biến và xuất khẩu Thủy sản Việt Nam

h : Giờ

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

1 Bảng 1.1 Các thông số vật lý của betacyanin và crocin 102

2 Bảng 1.2 Thang điểm đánh giá độ dẻo của surimi 104

3 Bảng 1.3 Mô tả thang điểm cảm quan của sản phẩm chất

4 Bảng 1.4 Bảng cho điểm cảm quan sản phẩm chất mầu (củ

5 Bảng 1.5 Bảng cho điểm cảm quan sản phẩm chất mầu (củ

6 Bảng 1.6 Bảng cho điểm cảm quan sản phẩm chất mầu (củ

7 Bảng 1.7 Bảng cho điểm cảm quan sản phẩm chất mầu (củ

8 Bảng 1.8 Mô tả thang điểm cảm quan của sản phẩm chất mầu

9 Bảng 1.9 Bảng cho điểm cảm quan sản phẩm chất mầu

10 Bảng 1.10 Bảng cho điểm cảm quan sản phẩm chất mầu

11 Bảng 1.11 Bảng cho điểm cảm quan sản phẩm chất mầu

12 Bảng 1.12 Bảng cho điểm cảm quan sản phẩm chất mầu

13 Bảng 1.13 Hệ số quan trọng của các chỉ tiêu cảm quan sản

14 Bảng 1.14 Hệ số quan trọng của các chỉ tiêu cảm quan sản

15 Bảng 1.15 Bảng mô tả thang điểm đánh giá cảm quan sản

16 Bảng 1.16 Chỉ tiêu cảm quan và hệ số quan trọng của tôm

17 Bảng 1.17 Bảng cho điểm cảm quan sản phẩm tôm surimi 111

(sử dụng alginat làm chất cầm mầu)

19 Bảng 1.19 Bảng cho điểm cảm quan sản phẩm tôm surimi

(sử dụng tinh bột biến tính làm chất cầm mầu) 111

20 Bảng 1.20 Bảng cho điểm cảm quan sản phẩm tôm surimi

(sử dụng oligo-chitosan làm chất cầm mầu) 112

21 Bảng 1.21.Quy định phân cấp chất lượng thực phẩm theo

22 Bảng 3.1 Thành phần hóa học của củ dền ở Việt Nam 113

23 Bảng 3.2 Thành phần hóa học của dành dành ở Việt Nam 113

24 Bảng 3.3 Kết quả xác định chọn dung môi đối với nguyên

25 Bảng 3.4 Kết quả xác định tỷ lệ ethanol/nước để chiết chất

26 Bảng 3.5 Kết quả chọn tỷ lệ dung môi/nguyên liệu và theo

thời gian chiết chất mầu từ nguyên liệu củ dền 115

27 Bảng 3.6 Kết quả chọn số lần chiết chất mầu từ nguyên liệu

28 Bảng 3.7 Kết quả đánh giá cảm quan và xác định nhiệt độ

29 Bảng 3.8 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ bền của chất mầu

30 Bảng 3.9 Kết quả xác định chọn dung môi chiết nguyên liệu

31 Bảng 3.10 Kết quả xác định tỷ lệ ethanol/nước để chiết chất

32 Bảng 3.11 Kết quả chọn tỷ lệ dung môi/nguyên liệu và thời

gian chiết chất mầu từ quả dành dành 118

33 Bảng 3.12 Kết quả chọn số lần chiết chất mầu từ quả dành

34 Bảng 3.13 Kết quả đánh giá cảm quan và xác định nhiệt độ

35 Bảng 3.14 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến độ bền của chất

36 Bảng 3.15 Ảnh hưởng TL chất mầu đến độ bền đông kết và

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ

2 Hình 1.2 Ảnh hưởng của pH đến maxcủa phân tử betacyanin 14

3 Hình 1.3 Tương quan giữa pH và bước sóng hấp thụ cực đại

4 Hình 1.4 Công thức cấu tạo của phân tử betacyanin 15

7 Hình 1.7 Công thức cấu tạo phân tử crocin 18

8 Hình 1.8 Công thức cấu tạo phân tử crocetin 18

9 Hình 1.9 Quá trình tái kết hợp

6-O-beta-D-glucopyranosyl-beta-D-glucopyranosyl vào phân tử crocetin 18

11 Hình 1.11 Đường cong hấp thụ của dung dịch axeton coban

sunfoxianua (1) và của sắt sunfoxianua (2) 28

12 Hình 1.12 Mối liên hệ giữa bước sóng và mầu 28

15 Hình 2.3 Cá mối thường Saurida tumbil (Bloch & Schneider,

20 Hình 3.1 Tỷ lệ các thành phần hóa học trong củ dền 54

21 Hình 3.2 Tỷ lệ các thành phần hóa học trong dành dành 55

22 Hình 3.3 Ảnh hưởng của dung môi chiết đến khối lượng chất

23 Hình 3.4 Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi ethanol - nước đến

24 Hình 3.5 Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi/nguyên liệu và thời

gian chiết đến khối lượng chất mầu betacyanin 60

26 Hình 3.7 Ảnh hưởng nhiệt độ sấy đến khối lượng betacyanin 63

27 Hình 3.8 Đồ thị điểm cảm quan sản phẩm bột mầu betacyanin 65

28 Hình 3.9 Ảnh hưởng của dung môi chiết đến khối lượng chất

29 Hình 3.10 Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi ethanol - nước đến

30 Hình 3.11 Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi/nguyên liệu và

thời gian chiết đến khối lượng chất mầu crocin 71

31 Hình 3.12 Ảnh hưởng của số lần chiết đến khối lượng chất

37 Hình 3.18 Ảnh hưởng của một số chất phụ gia đến khả năng

38 Hình 3.19 Tôm surimi chưa nhuộm mầu (trước khi hấp) 85

39 Hình 3.20 Tôm surimi đã nhuộm mầu (trước khi hấp) 85

40 Hình 3.21 Tôm surimi nhuộm mầu không bổ sung phụ gia

41 Hình 3.22 Tôm surimi nhuộm mầu có bổ sung alginat (sau

42 Hình 3.23 Tôm surimi nhuộm mầu và bổ sung tinh bột (sau

43 Hình 3.24 Tôm surimi nhuộm mầu có bổ sung oligo-chitosan

MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây việc nghiên cứu chế biến surimi (chất nền protein) từ cơ thịt của các lọai cá tạp có giá trị kinh tế thấp đang được nhiều nhà chế biến và ngành Thủy sản hết sức quan tâm Surimi thường có mầu trắng, không mùi do vậy từ surimi người ta có thể chế biến thành các sản phẩm mô phỏng có giá trị kinh tế cao như giả tôm, giả cua, … Vì vậy Bộ Thủy sản (nay là

Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn) đã đề xuất “Chương trình chế biến các

sản phẩm có giá trị gia tăng” nhằm tăng cường nghiên cứu chế biến và xuất khẩu

các sản phẩm mô phỏng được chế biến từ các loại cá kém giá trị kinh tế

Do đặc tính mầu trắng nên khi sản xuất các sản phẩm mô phỏng từ surimi người ta thường phải sử dụng các chất mầu nhân tạo để làm cho sản phẩm mô phỏng có mầu sắc giống với sản phẩm tự nhiên Tuy vậy việc sử dụng chất mầu nhân tạo cũng làm nảy sinh các vấn đề về Vệ sinh an toàn thực phẩm như tăng nguy co gây ung thư đối với người sử dụng Từ năm 1979 các nhà khoa học đã chính thức công nhận sự độc hại của chất mầu thực phẩm nhân tạo Vì thế việc nghiên cứu sử dụng các chất mầu có nguồn gốc từ tự nhiên thay thế cho chất mầu nhân tạo bổ sung vào surimi là một hướng nghiên cứu cần thiết

Nhiều nghiên cứu về thực vật cho thấy trong rau, quả, củ thường chứa các chất mầu thực phẩm tự nhiên không độc hại với con người, chẳng hạn trong gấc, cà rốt, củ dền hay một số loại thực vật khác thường có chứa các nhóm chất: carotenoid, anthocyanin - những chất này có gam mầu từ vàng da cam đến đỏ rất giống với mầu sắc của sản phẩm mô phỏng tôm hay cua Vì thế việc nghiên cứu thu nhận các chất này để sử dụng trong chế biến surimi các sản phẩm mô phỏng

tôm, cua là hướng nghiên cứu cần được quan tâm Từ thực tế đó đề tài: “Nghiên cứu thu nhận một số chất mầu có nguồn gốc thiên nhiên và ứng dụng trong chế biến các sản phẩm mô phỏng từ surimi” là một hướng nghiên cứu cần thiết

Mục đích của đề tài

Sản xuất chất mầu có nguồn gốc từ tự nhiên để sử dụng thay thế cho các chất mầu nhân tạo trong chế biến các sản phẩm mô phỏng tôm, cua và ghẹ từ surimi cá tạp

Nội dung nghiên cứu

1) Nghiên cứu thu nhận các chất mầu từ củ dền, quả dành dành và một số loại thực vật khác

2) Thử nghiệm sản xuất chất mầu tự nhiên dùng cho sản xuất sản phẩm mô phỏng tôm, cua hay ghẹ từ surimi

3) Đề xuất quy trình sản xuất chất mầu tự nhiên và đánh giá khả năng sử dụng chất mầu trong lĩnh vực sản xuất sản phẩm mô phỏng tôm, cua hay ghẹ từ surimi

Ý nghĩa khoa học của đề tài

Các kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ là các số liệu thực tế phục vụ cho công tác nghiên cứu và giảng dạy về lĩnh vực chế biến các sản phẩm có giá trị gia tăng Mặt khác, thành công của đề tài còn mở ra một hướng nghiên cứu mới - nghiên cứu thu nhận chất mầu từ tự nhiên để dùng trong công nghiệp thực phẩm

Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

Thành công của đề tài sẽ là cơ sở để sản xuất các chất mầu thực phẩm có nguồn gốc tự nhiên thay thế các chất mầu nhân tạo sử dụng trong lĩnh vực sản xuất các sản phẩm mô phỏng từ surimi và các lĩnh vực khác

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1 GIỚI THIỆU VỀ CỦ DỀN

Củ dền là cách gọi của người Việt Nam để chỉ một loại rau ôn đới có tên tiếng anh là Beetroot, hay còn được gọi là Beet Ngoài ra có một số loại nhóm Beet: Spinach Beet, Sea Beet, Garden Beet, White Beet dùng để ăn lá, Sugar beet để chế biến đường, Mangel Wurzel để nuôi gia súc

Củ dền có tên khoa học: Beta vulgaris L, tên tiếng anh là Beetroots (Hình 1.1), thuộc họ Rau muối (Chenopodiaceae)

Hình 1.1 Củ dền ở Việt Nam

Củ dền (hay còn gọi củ cải đường) có củ hình hơi tròn, mầu tím đỏ sẫm Củ dền thuộc lọai cây thảo có rễ phồng thành củ nạc, ngọt, mầu đỏ thẫm Thân đứng có vằn, ít phân nhánh Lá hình trứng, mầu lục có mép lượn sóng Hoa mầu lục nhạt, mọc thành bông khá dài Củ dền có nguồn gốc từ cây hoang dại, mọc ven vùng bờ biển Châu Âu, Bắc Phi và Châu Á (nhiều nhất ở Ấn Độ) và tìm thấy nhiều ở vùng đầm lầy nước Anh

Củ dền là lọai thực vật được du nhập vào Việt Nam từ thời Pháp thuộc và lần đầu tiên trồng ở vùng đất pha cát thuộc tỉnh Ninh Bình nhưng cây kém phát triển Ở miền Nam, cây mọc tốt ở các vùng có khí hậu mát Vì vậy, củ dền được trồng nhiều ở Đà Lạt

Người ta đã biết trong củ dền có các loại vitamin A, B, C, PP; đường; các chất khoáng như: K (chỉ thua men bia), Mg, P, Rb, Ca, Fe, Cu, Br, Zn, Mn và các acid amin: asparagin, betain, glutamin … Mầu đỏ của củ dền là do chất betacyanin Đây là những hợp chất có khả năng hòa tan tốt trong nước và cho mầu đỏ thẫm Mầu của anthocyanin rất phong phú từ vàng cho đến đỏ thẫm, phụ thuộc rất nhiều vào pH

Củ dền là loại rau bổ dưỡng, có khả năng cung cấp năng lượng, kích thích ăn ngon miệng, giải nhiệt và lợi tiểu Nó là rau tốt cho người thiếu ngủ, thiếu khoáng, cho người bệnh thần kinh, viêm dây thần kinh, bệnh lao và cả bệnh ung thư; rất có ích khi có dịch cúm nhưng không dùng cho người bị đái đường

Củ dền cũng được sử dụng như các loại củ khác để xào với thịt hay nấu canh hoặc hầm với xương

Trong Y học dân tộc, củ dền được xem như có vị ngọt, hơi đắng, tính hàn, có tác dụng thông lâm, khai vị, mạnh tỳ, hạ khí, bổ nội tạng, làm thông huyết mạch, khỏi đau đầu, … Để chữa bệnh ôn nhiệt sốt cao, giã củ dền vắt lấy nước cốt uống để giải khát và hạ nhiệt Ngoài ra củ dền còn dùng để chữa bệnh kiết lỵ và đại tiện ra máu bằng cách giã củ dền vắt lấy nước cốt uống [8]

Các chất mầu có trong củ dền

Chất mầu chủ yếu có trong củ dền là betalain (bao gồm betacyanin và betaxanthin) [45] Không giống như 3 loại sắc tố (chlorophyll, carotenoid, flavonoid), betalain là chất có mầu đỏ tía giống như mầu của trái cây xương rồng hay là mầu của quả lê gai

Hầu hết những loại cây có mầu đỏ là do có sắc tố carotenoid và flavonoid Còn mầu đỏ trong trái cây: quả (dâu, nho) là do sắc tố anthocyanin (một loại trong họ sắc tố flavonoid) Betalain cũng là sắc tố thuộc nhóm flavonoid nhưng những cây nào có chứa anthocyanin thì không có mặt betalain và ngược lại Như vậy trong một loại cây trồng không cùng lúc có cả hai sắc tố anthocyanin và betalain [50], [52]

Đặc điểm của sắc tố betalain [42], [49]

Betalain là một alkaloid chỉ tìm thấy trong các loại cây thuộc họ Caryophyllales Betalain có thể được phân thành: betacyanin và betaxanthin

- Betacyanin hấp thụ bước sóng 535 – 550 nm, gồm hai lọai: amaranthin và betanin

- Betaxanthin có mầu vàng, hấp thụ bước sóng 475 – 480 nm, gồm: vulgaxanthin and miraxanthin

Cả hai sắc tố betacyanin và betaxanthin đều tan tốt trong nước [45] Betacyanin chiếm khoảng 75-95% tổng hàm lượng chất mầu có trong củ dền Và hàm lượng betacyanin trong củ dền khoảng 75-80 mg/100g nguyên liệu tươi [33] Betacyanin cũng là một anthocyan hòa tan tốt trong nước Chúng có dãy mầu từ tím đến xanh và đỏ Betacyanin có mầu thay đổi tùy thuộc vào pH Trong môi trường acid nó cho mầu đỏ chói, trong môi trường kiềm thì lại có mầu xanh Sở dĩ chúng có tính chất trên là vì trong phân tử betacyanin có nhóm COOH và nhóm

NH2 nên có 4 giá trị pKa vì thế mầu thay đổi theo pH [45], [33]

Theo nghiên cứu của “GROUP NUMBER W6” thì pH có thể làm thay đổi bước sóng hấp thụ cực đại của phân tử betacyanin vì thế betacyanin có mầu sắc thay đổi tùy thuộc vào pH (Hình 1.2 và hình 1.3)

Hình 1.2 Ảnh hưởng của pH đến maxcủa phân tử chất mầu betacyanin

Hình 1.3 Tương quan giữa pH và bước sóng hấp thụ cực đại của chất mầu

Công thức phân tử và công thức cấu tạo của betacyanin

Công thức phân tử của betacyanin: C24H24O14N2

Công thức cấu tạo:

Hình 1.4 Công thức cấu tạo của phân tử betacyanin

Một số thông số vật lý của betacyanin

- Bước sóng hấp thụ: = 535 – 550 (nm)

- Trọng lượng phân tử (molecular weight): M = 564 (g.mol-1)

- Hệ số hấp thụ khối: E1cm 1% = 1120 (L.g-1.cm-1)

- Hệ số hấp thụ phân tử:  = 60000 (L.mol-1.cm-1)

1.2 GIỚI THIỆU VỀ DÀNH DÀNH

Hình 1.5 Hoa dành dành

Hình 1.6 Quả dành dành

Dành dành có hai loại: Dành dành hoa kép và Dành dành hoa đơn

- Dành Dành hoa kép (Bạch Thiên Lương), tên khoa học: Gardenia florida

L Họ Rubiaceae

- Dành Dành hoa đơn (Dành dành, chi tử, thủy hoàng chi, mác làng cương

(dân tộc Tày), tên khoa học: Gardenia jasminoides Ellis Họ Rubiaceae

Loại sơn chi tử, tên khoa học: Gardenia stenophyllus Merr Họ Rubiaceae

Mô tả

Cây nhỏ, thân thẳng, nhẵn, xanh tốt quanh năm, cao 1 ÷ 2m Lá mọc đối hay mọc vòng 3 cái một, nhẵn bóng Lá kèn to bao quanh thân, mặt trên sẫm bóng Hoa to, mọc riêng lẻ ở đầu cành, không cuốn, cánh hoa trắng sau vàng rất thơm Quả hình trứng, có cạnh lồi, có 6 ÷ 9 góc Quả có mầu vàng khi chín có mầu vàng cam, nhiều hạt, mùi thơm

Phân bố

Cây mọc hoang ở những nơi gần nước, thường gặp ở miền núi chỗ ẩm mát và có bóng râm như ven suối, bờ hồ lớn Cây phân bố chủ yếu ở các tỉnh phía Bắc Hoa nở vào tháng 3 đến tháng 5 Quả hái vào tháng 8 đến tháng 11 khi chín già, ngắt bỏ cuống rồi phơi hoặc sấy khô (gọi là chi tử) Quả lấy thịt, quả chín nhuộm vải vàng, nấu xôi nếu không có gấc, làm bánh xu xuê

Theo y học phương đông hạt dành dành có tác dụng: Lợi tiểu, lợi mật; Thanh nhiệt, hạ sốt; Cầm máu, kháng sinh, kháng viêm Do vậy dùng để điều trị:

- Chữa sốt, họng đau, miệng khát

- Chữa bệnh vàng da, vàng mắt

- Chữa thổ huyết, chữa chảy máu cam, đại tiện ra máu

- Chữa bí tiểu, tiểu tiện khó khăn [51], [57], [59], [60], [54]

Giới thiệu chung về chất mầu có trong dành dành

Quả dành dành có chứa chất mầu tự nhiên đẹp mắt, không độc hại đó là Crocin Crocin là một carotenoid, do trong phân tử có chứa nhiều nhóm ưa nước (-OH), các nhóm này phân cực rất mạnh nên làm cho crocin hòa tan vô hạn trong

nước và được tìm thấy chủ yếu trong quả dành dành (Gardenia jasminoides Ellis)

Ở nồng độ 20 ppm crocin có hoạt tính chống oxy hóa gần như BHA [44] Crocin khi bị thủy phân sẽ tạo ra phân tử crocetin Crocetin có hoạt tính chống oxy hóa mạnh hơn crocin và bền nhiệt hơn

Công thức phân tử và công thức cấu tạo của crocin

Công thức phân tử crocin: C44H64O24

Công thức cấu tạo:

Hình 1.7 Công thức cấu tạo phân tử crocin

Hình 1.8 Công thức cấu tạo phân tử crocetin

Hình 1.9 Quá trình tái kết hợp

6-O-beta-D-glucopyranosyl-beta-D-glucopyranosyl vào phân tử crocetin

Một số thông số vật lý của crocin

- Nhiệt độ nóng chảy 1860C

- Bước sóng hấp thụ: = 440 - 444 (nm)

- Bước sóng hấp thụ cực đại max= 442 (nm)

- Trọng lượng phân tử (molecular weight): M = 976 (g.mol-1)

- Hệ số hấp thụ khối: E1cm 1% = 128 (L.g-1.cm-1)

- Hệ số hấp thụ phân tử:  = 12515 (L.mol-1.cm-1)

1.3 LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH CHIẾT [19], [7], [11], [14]

Chiết là quá trình chuyển chất cần chiết rút trong nguyên liệu vào dung môi được thực hiện bằng khuếch tán phân tử và khuếch tán đối lưu

Khuếch tán phân tử

Là sự chuyển vật chất cần chiết rút từ pha này sang pha khác do sự chuyển động nhiệt hỗn loạn trong môi trường lỏng tĩnh Trước hết là ở bề mặt của 2 loại dịch thể, ở hai bên của mặt tiếp xúc, số phân tử bên chất cần chiết tương đối nhiều (vùng đậm đặc) và số phân tử của bên chất cần chiết tương đối ít (vùng tương đối loãng), lúc này tạo ra sự chênh lệch nồng độ chất cần chiết

Sự chênh lệch về nồng độ càng lớn thì lực khuếch tán của phân tử chất cần chiết từ vùng nồng độ cao tới vùng nồng thấp càng lớn Bề mặt khuếch tán càng lớn thì vật chất khuếch tán theo hướng này trong một đơn vị thời gian càng nhiều Khuếch tán phân tử tuân theo định luật Fick:

Trong đó :



d

dm

: tốc độ hoà tan chất cần chiết

D : hệ số khuếch tán

F : diện tích tiếp xúc giữa chất cần chiết và dung môi

dx

dc

: Gradien nồng độ

Hệ số khuếch tán D là lượng vật chất đi qua một đơn vị thời gian khi Gradien nồng độ bằng 1 Hệ số khuếch tán thay đổi theo nhiệt độ, độ nhớt của dung môi và độ lớn của phân tử, có thể dùng công thức của Anhxtanh để biểu thị:

D = -

M r

T K

6

.



Trong đó :

K : hằng số khuếch tán

M : độ dính của chất môi giới (dung môi)

T : nhiệt độ tuyệt đối

r : bán kính phân tử khuếch tán

Khuếch tán đối lưu

Là sự vận chuyển vật chất từ môi trường này sang môi trường khác trong dòng chuyển động của chất lỏng ở chế độ chảy xoáy Khuếch tán đối lưu là hình thái di chuyển vật chất trong dung dịch ở phạm vi nhỏ Khuếch tán đối lưu tuân theo định luật Sucarep, theo định luật này thì lượng vật chất đi từ bề mặt phân chia vào môi trường tiếp thu tỷ lệ với bề mặt phân chia pha F và thời gian d  và độ chênh lệch nồng độ dx

Phương trình cơ bản về khuếch tán đối lưu :

Trong khuếch tán phân tử sự di chuyển vật chất là nhờ vào động năng của chuyển động nhiệt phân tử Trong khuếch tán đối lưu sự di chuyển vật chất là nhờ năng lượng bên ngoài dẫn tới

Khuếch tán phân tử và khuếch tán đối lưu gọi là khuếch tán nồng độ vì động lực của quá trình khuếch tán là do chênh lệch nồng độ

Các yếu tố ảnh hưởng quá trình chiết

- Sự chênh lệch nồng độ chất cần chiết ở trong nguyên liệu và dung môi

* Tỷ lệ dung môi trên nguyên liệu phải lớn Tuy nhiên chỉ ở mức độ nhất định hợp lý, nếu tỷ lệ quá lớn làm cho nồng độ chất cần chiết trong dung dịch chiết rút được thấp, gây khó khăn cồng kềnh trong sản xuất (kéo dài thời gian đuổi dung môi)

Lợi dụng nguyên lý ngược dòng để tạo ra sự chênh lệch nồng độ lớn (trong chiết liên tục) hay thay đổi dung môi chiết nhiều lần (trong chiết gián đoạn)

- Hình thái, tính chất và cấu tạo của tổ chức nguyên liệu

Mức độ phá vỡ cấu trúc tế bào là yếu tố cơ bản thúc đẩy quá trình chiết nhanh chóng và hoàn toàn bằng dung môi hữu cơ Mức độ phá vỡ cấu trúc tế bào càng nhiều thì sự tiếp xúc giữa chất cần chiết và dung môi càng tăng nên rút được thời gian chiết và chiết được triệt để hơn

Kích thước nguyên liệu cũng gây ảnh hưởng đến quá trình chiết Kích thước càng nhỏ thì diện tích tiếp xúc giữa nguyên liệu và dung môi càng tăng, hiệu suất chiết tăng Tuy nhiên cũng nhỏ tới mức nhất định vì quá nhỏ nguyên liệu dễ bị vón lại các hạt mịn lắng đọng trên các lớp nguyên liệu Mặt khác nguyên liệu quá nhỏ nó bị cuốn vào dung dịch chiết gây khó khăn cho quá trình xử lý dung dịch chiết sau khi chiết

Tính chất của nguyên liệu cũng gây ảnh hưởng lớn đến hiệu suất chiết Khi chiết nếu độ ẩm nguyên liệu giảm, tốc độ chiết tăng lên

- Ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian chiết

Nhiệt độ có tác dụng tăng tốc độ khuếch tán và giảm độ nhớt, phần tử chất hoà tan chuyển động dễ dàng khi khuếch tán giữa các phân tử dung môi, tuy nhiên nhiệt độ là một yếu tố có giới hạn, vì nhiệt độ quá cao có thể xảy ra các phản ứng khác không cần thiết gây khó khăn cho quá trình công nghệ

Khi thời gian tăng lên thì lượng chất khuếch tán tăng, nhưng thời gian phải có giới hạn, khi đã đạt được mức độ trích ly cao nhất nếu kéo dài thời gian sẽ không mang lại hiệu quả kinh tế

- Dung môi chiết

Dung môi dùng để tách chiết chất mầu cần phải thoả mãn các yêu cầu sau:

- Dung môi chỉ hoà tan chất cần chiết với bất kỳ tỷ lệ nào hay nói cách khác có tính hoà tan chọn lọc, tức là hoà tan tốt các chất cần chiết mà không được hoà tan hoặc hoà tan rất ít các chất khác

- Dung môi phải có thành phần hoá học ổn định không gây phản ứng phụ với nguyên liệu

- Dung môi không bị biến đổi thành phần khi bảo quản

- Dung môi có nhiệt độ sôi thấp để dễ dàng tách dung môi ra khỏi chất cần chiết sau khi chiết Sau khi tách chiết không để lại mùi vị lạ

- Dung môi không độc hại ảnh hưởng tới sức khoẻ con người, ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm

- Dung môi khó cháy nổ, an toàn trong sản xuất

- Dung môi không ăn mòn thiết bị chiết

•- Rẻ tiền, dễ kiếm, có khả năng sử dụng quy mô công nghiệp

Hiện tại chưa có dung môi nào đáp ứng được tất cả các điều kiện trên nhưng tuỳ theo điều kiện sản xuất mà ta chọn dung môi chiết tốt nhất

Các phương pháp chiết

- Phương pháp chiết gián đoạn

Theo phương pháp này ta ngâm nguyên liệu vào dung môi, sau thời gian nhất định giữa dung môi và nguyên liệu đạt nồng độ chất cần chiết ở mức cân bằng, tiến hành đổ dịch chiết ra thay dung môi mới vào Cứ như thế cho tới sạch Đặt :

q: hàm lượng chất cần chiết trong nguyên liệu (kg)

m: lượng dung dịch rút lần thứ nhất (lít)

a: lượng dung dịch rút còn lại trong nguyên liệu (lít)

Hàm lượng chất cần chiết q1 rút được trong nguyên liệu lần thứ nhất :

q1 =

a m

a q

 (kg)

Chiết lần thứ hai:

q2 =

a m

a q

a m a m

a q a



a m

Chiết lần thứ n:

a m

- Ưu điểm : đơn giản, dễ thực hiện

- Nhược điểm : tốn công, tốn thời gian cũng như tốn dung môi nên không kinh tế, không phù hợp với quy mô sản xuất lớn

- Phương pháp chiết bán liên tục

Nguyên lý của phương pháp là dùng nhiều thiết bị chiết gián đoạn bố trí thành liên hiệp tuần hoàn nhằm mục đích giảm thời gian chiết, ít tốn công hơn, tiết kiệm được dung môi hơn Theo phương pháp này quá trình chiết thực hiện theo nguyên tắc dung môi đi từ nơi có nồng độ chất chiết cao tới nơi có nồng độ thấp

- Phương pháp chiết liên tục

Nguyên lý: Phương pháp này áp dụng nguyên lý ngược dòng làm cho nguyên liệu hoàn thành quá trình chiết trong một thời gian ngắn, lượng chất cần chiết còn lại trong bã thậm chí còn ít hơn cả dùng phương pháp chiết bằng bán liên tục

- Ưu điểm : hiệu quả kinh tế cao, sản xuất với công suất lớn, áp dụng cho quy mô công nghiệp

- Nhược điểm : thiết bị khá phức tạp, chi phí ban đầu lớn Từ những ưu điểm vượt trội trên trong sản xuất người thường dùng phương pháp chiết theo nguyên lý ngược dòng

1.4 LÝ THUYẾT CHUNG VỀ PHƯƠNG PHÁP SO MẦU [19], [4], [7],

[11], [14]

Một trong những kỹ thuật phân tích hữu hiệu nhất trong sinh học là phương pháp phân tích so mầu Trong phương pháp này, nồng độ của hợp chất mầu được xác định bằng cách đo cường độ mầu của dung dịch chứa hợp chất mầu đó Trong hóa sinh, các phương pháp đo quang phổ thường được đo trong dải bước sóng 220nm đến 800nm Dải quang phổ này lại được chia thành vùng tử ngoại (dưới 380nm), vùng khả kiến (trên 380nm) và vùng hồng ngoại (trên 800nm) Vùng hồng ngoại rất ít ứng dụng trong thí nghiệm hoá sinh Còn vùng khả kiến (ánh sáng trắng) lại được dùng trong phương pháp phân tích so mầu

Để biết so mầu được đo như thế nào, trước hết ta phải hiểu được mầu là gì? Khi dòng ánh sáng trắng xuyên qua một dung dịch mầu, các bước sóng nhất định sẽ bị hấp thụ trong khi những bước sóng khác hầu như không bị ảnh hưởng Mầu của dung dịch sẽ là mầu của những bước sóng không hấp thụ Những điều đó

được tổng kết một cách đơn giản trong bảng 1.1

Bảng 1.1 Tính chất mầu của dung dich trong vùng ánh sáng trắng

Ánh sáng

trắng tới Ánh sáng hấp thụ

Ánh sáng không hấp thụ

Mầu của dung dịch

Đỏ Vàng và xanh da trời Xanh lá cây Đỏ và vàng Xanh da trời Xanh da trời

Đỏ, vàng và

xanh da trời

Cường độ mầu của dung dịch có thể được xác định bằng cách đo cường độ ánh sáng hấp thụ bởi hợp chất mầu có trong dung dịch Vì dùng ánh sáng trắng để

đo cường độ mầu, nên ánh sáng hấp thụ cách càng xa càng tốt những bước sóng

không hấp thụ bởi dung dịch mầu Ví dụ: để đo độ hấp thụ ánh sáng của một dung dịch mầu đỏ thì dùng ánh sáng vàng-xanh da trời (chính là ánh sáng xanh lá cây) là thích hợp nhất Tốt nhất là dùng ánh sáng của một bước sóng riêng (ánh sáng đơn sắc) Ánh sáng đơn sắc này có thể được tạo ra từ giấy lọc, lăng kính hoặc là cách tử nhiễu xạ trong máy so mầu và máy quang phổ

Định luật Lambert-Beer

Nếu ánh sáng đơn sắc xuyên qua một dung dịch mầu thì cường độ ánh sáng hấp thụ sẽ phụ thuộc vào:

- Độ dài đường ánh sáng qua dung dịch

- Nồng độ của chất tan hấp thụ ánh sáng

Mối liên hệ này được biểu diễn bằng định luật Lambert-Beer :

Kcl

I

I Log

e

 0 10

Trong đó:

Io : Cường độ của tia tới

Ie : Cường độ của tia đi ra

K : Hệ số tắt hoặc chỉ số hấp thụ phân tử

C : Nồng độ dung dịch

l : Chiều dài của ánh sáng qua dung dịch (thường là 1cm)

Từ công thức 1 ta dễ dàng nhận thấy rằng khi độ dài l được giữ không đổi thì mật độ quang sẽ tỷ lệ thuận trực tiếp với nồng độ của chất mầu Vì vậy, đường chuẩn (là đường thẳng) có thể được vẽ từ dãy các dung dịch chuẩn với những nồng độ khác nhau (hình 1.10)

Hình 1.10 Đồ thị mẫu

Vì Au, As, cs là đã biết hoặc có thể đo được, cu có thể được tính từ phương trình trên Khi tăng chiều dài (l) cũng như tăng nồng độ thì mật độ quang (OD) sẽ tăng tỷ lệ thuận với chúng chứ không phải độ hấp thụ ánh sáng

Trong nhiều trường hợp độ hấp thụ và nồng độ không tỷ lệ thuận Do đó, cần phải xác định giới hạn nồng độ và chỉ áp dụng định luật Lambert-Beer ở phần nồng độ tăng tuyến tính Khi quan hệ giữa hai yếu tố này không phải là đường thẳng tuyến tính thì không dùng được công thức 1.1 Trong trường hợp này, phải xây dựng một đường chuẩn và giá trị dung dịch nghiên cứu được xác định trực tiếp từ đường chuẩn Để so mầu, người ta chon điều kiện sao cho mật độ quang (OD) nằm trong khoảng 0,1-1, tốt nhất là 0,2-0,5

Mầu của dung dịch và chọn bước sóng ánh sáng (hay chọn kính lọc mầu)

Mầu của dung dịch là do sự hấp thụ không đồng đều các vùng khả kiến Khi cho ánh sáng trắng đi qua dung dịch mầu, không phải tất cả các tia của phổ đều bị hấp thụ với mức độ giống nhau, có phần tia bị hấp thụ mạnh, có phần tia hầu như không bị hấp thụ Mỗi dung dịch mầu của hợp chất khác nhau có đường cong hấp thụ khác nhau hay có phổ hấp thụ khác nhau Để có đường cong hấp thụ người ta tiến hành đo mật độ quang học của dung dịch mầu đó ở các bước sóng khác nhau Trên trục hoành của đồ thị là độ dài của bước ánh sáng từ 400nm (tím) đến 700nm (đỏ) Trên trục tung của đồ thị ghi giá trị mật độ quang (OD) Điểm cực đại của đường cong là đặc tính quan trọng của hợp chất mầu Khi nói hệ số hấp thụ phân tử của một chất mầu nào đó có nghĩa là trị số đó đã được đo ở vùng phổ mà ánh sáng bị hấp thụ cực đại (hình 1.11)

C

OD

Hình 1.11 Đường cong hấp thụ của dung dịch axeton coban sunfoxianua (1) và

của sắt sunfoxianua (2)

Những dung dịch có mầu trong các thí nghiệm sinh học ít khi chứa những mầu đơn giản và cơ bản Do đó, việc lựa chọn bước sóng đúng để dùng sẽ không phải là một vấn đề dễ dàng mà phải được xác định bằng thực nghiệm Những ký hiệu của mầu như đỏ, xanh, vàng… thiếu chính xác so với bước sóng của ánh sáng thường được dùng Mối liên quan giữa bước sóng và mầu được giới thiệu ở hình 1.12

Hình 1.12 Mối liên hệ giữa bước sóng và mầu

1.5 GIỚI THIỆU VỀ SURIMI VÀ SẢN PHẨM MÔ PHỎNG TỪ

SURIMI [18], [6], [1], [20]

Theo ước tính tại nước ta cá tạp và cá kém giá trị kinh tế chiếm 2/3 tổng sản lượng khai thác thủy sản Để tăng hiệu quả sử dụng và giá trị kinh tế của các loài cá tạp người ta đã tiến hành nghiên cứu tận dụng chúng để sản xuất ra các sản phẩm có giá trị kinh tế cao bằng cách tách thịt cá và sử dụng thịt cá làm nguyên liệu chế biến surimi cũng như các sản phẩm mô phỏng từ surimi, có giá trị kinh tế cao phục vụ con người

Surimi là danh từ có nguồn gốc từ Nhật Bản dùng để chỉ thịt cá rửa sạch, nghiền nhỏ, không có mùi vị và mầu sắc đặc trưng, với độ kết dính vững chắc, là một chế phẩm bán thành phẩm, là chất nền protein, dùng để chế biến các sản phẩm thực phẩm khác Sản phẩm mô phỏng là sản phẩm được sản xuất trên nền protein của surimi, có mùi vị đặc trưng và hình thức, trạng thái giống như các sản phẩm nguyên gốc Các chuyên gia hàng đầu thế giới về lĩnh vực công nghệ thực phẩm đã thừa nhận và đánh giá rất cao surimi vì nó hội tụ được nhiều ưu điểm mà các sản phẩm khác khó đạt được Surimi có hàm lượng protein cao, hàm lượng lipid thấp, đặc biệt là không có sự hiện diện của cholesterol và glucid, được cơ thể con người có thể hấp thụ một cách dễ dàng Hơn nữa, protein của surimi có khả năng phối trộn tốt với các loại protein có nguồn gốc động vật khác để tạo ra các trạng thái thực phẩm đặc trưng Ngoài ra surimi có những đặc tính như tạo khối dẻo, không mầu, không mùi, vị điều hòa, đây là một thuận lợi rất lớn khi sản xuất các sản phẩm mô phỏng để dề dàng đạt được chất lượng mong muốn Từ cơ sở này, người ta có thể sử dụng surimi để sản xuất các sản phẩm mô phỏng các loại thịt bò, lợn, gà hay tôm, cua Trên cơ sở đó giá trị của surimi sẽ được nâng cao Người tiêu dùng khi sử dụng các sản phẩm từ surimi có thể hoàn toàn yên

tâm về chất lượng và vệ sinh an toàn thực phẩm của sản phẩm thực hiện theo tiêu chuẩn HACCP Mặt khác, trong toàn bộ các công đoạn sản xuất surimi và sản phẩm mô phỏng hoàn toàn không sử dụng các loại hóa chất độc hại Đặc biệt hơn mà các loại thực phẩm tương tự khác không có đó là người tiêu dùng khi sử dụng sản phẩm surimi thì có thể phòng ngừa, giảm thiểu được nguy cơ mắc chứng bệnh

xơ vữa động mạch có nguồn gốc từ thực phẩm có cholesterol, là một chứng bệnh nan y ở những người có tuổi, đặc biệt là ở các nước phát triển Điểm rất đáng lưu

ý là công nghệ sản xuất surimi và sản phẩm mô phỏng là biện pháp hiệu quả nhất để nâng cao giá trị của các loại nguyên liệu cá kém giá trị, không thể dùng ăn tươi trở thành sản phẩm có giá trị cao trong dinh dưỡng và có giá trị phòng chống bệnh cho con người Vì thế việc nghiên cứu sản xuất surimi và các sản xuất các sản phẩm mô phỏng từ surimi là cần thiết và đã được Bộ Thủy sản xác định là một trong các chương trình chiến lược để phát triển ngành Thủy sản Nhật Bản là nước nổi tiếng với các món ăn truyền thống từ thịt cá xay như Kamaboco, Tricuva Trên cơ sở các món ăn truyền thống đó, Nhật Bản đã tập trung vào nghiên cứu, phát triển để nâng giá trị của sản phẩm thịt cá xay lên một tầm cao mới đó là sản xuất surimi và sản phẩm mô phỏng Vì thế, Nhật Bản đã trở thành một quốc gia hàng đầu trong lĩnh vực sản xuất surimi và các sản phẩm mô phỏng Nhật Bản là nước đi đầu trong lĩnh vực nghiên cứu, phát triển sản xuất sản phẩm surimi Từ những năm đầu của thập niên 80 đến đầu của thập niên 90 của thế kỷ 20, sản lượng surimi của Nhật Bản chiếm từ 80% đến 90% sản lượng surimi trên toàn thế giới Nhật cũng trở thành nước nhập khẩu surimi và xuất khẩu các sản phẩm mô phỏng từ surimi hàng đầu thế giới Việc nhập khẩu surimi và sản xuất sản phẩm mô phỏng từ surimi đã mang lại cho Nhật Bản nguồn lợi nhuận khổng lồ

Tuy nhiên, hiện nay thế độc quyền về surimi của Nhật ngày càng giảm, do nhận thấy lợi nhuận kếch sù do ngành sản xuất surimi và sản phẩm mô phỏng mang lại, một số nước tư bản lớn đã nhảy vào cuộc, đi đầu trong số này là Mỹ Từ những năm đầu thập kỷ 80 của thế kỷ trước, Mỹ đã đầu tư hàng chục triệu USD nhằm phát triển ngành công nghiệp sản xuất surimi Tuy là nước đi sau Nhật trong lĩnh vực này nhưng với sức mạnh hàng đầu về khoa học kỹ thuật, khả năng tài chính, sẵn nguồn nguyên liệu có chất lượng cao phục vụ sản xuất surimi là cá tuyết Alaska có cơ thịt trắng nên sản lượng surimi của Mỹ tăng với tốc độ chóng mặt

Sau Nhật, Mỹ còn có các nước sản xuất surimi khác như Đài Loan, Pháp, Đức, Na Uy, Mêhicô, Hàn Quốc, Trung Quốc, Thái Lan và cả Việt Nam Xu hướng nghiên cứu surimi hiện nay là đi sâu nghiên cứu để xây dựng công nghệ sản xuất surimi và sản phẩm mô phỏng mang tính đặc thù theo thị hiếu người tiêu dùng mỗi nước và đặc tính của các loại nguyên liệu khác nhau

Công nghệ sản xuất surimi gần như được hoàn thiện và đều theo qui trình tóm tắt như sau: Cá nguyên liệu  Rửa sạch  Tách đầu nội tạng  Rửa lại  Tách xương, da  Thịt cá  Xay  Rửa thịt cá xay 3 lần liên tiếp  Tách nước

 Nghiền trộn với phụ gia  Bao gói, định hình  Cấp đông và bảo quản Tuy vậy nhiều nhà công nghệ vẫn tiếp tục đầu tư nghiên cứu vào lĩnh vực này nhằm cải tiến và hoàn thiện công nghệ sản xuất surimi cũng như mở rộng nghiên cứu ra nhiều đối tượng cá tạp dùng làm nguyên liệu sản xuất surimi Trong những năm gần đây trên thế giới đã có một số công trình nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất surimi như:

I P Levanhidop và L A Ertel đã đề xuất phương pháp chế biến surimi có hiệu quả hơn đối với cá mintai là sau khi tách xương, thịt cá được nghiền thô rồi ép với áp suất 2kg/cm2 để tách các phần chủ yếu và các chất chứa nitơ hoà tan

Sau khi ép, thịt cá được rửa một lần bằng nước thường với tỷ lệ nước/bã ép là 6/1, các giai đoạn sản xuất khác tiến hành như bình thường Phương pháp này cho phép loạt trừ ra khỏi thịt cá 25 - 26% các hợp chất chứa nitơ, 90% các hợp chất phi protein có mặt ban đầu trong thịt cá

Mỹ đưa ra một quy trình lọc thịt cá khỏi xương và da thực hiện trong điều kiện cá ngâm trong nước, sau đó xử lý sơ bộ thịt cá xay bằng dung dịch chứa từ 0,1 - 20% của một trong các chất sau: sorbate, dextrin, sucrose, glutamate Natri, Soda thực phẩm hoặc Polyphosphat Natri Qui trình này sẽ giúp loại trừ đáng kể các chất gây mùi trong thịt cá

Một cái tiến đáng kể được gọi là “Quy trình Na Uy”: Cá sau khi rửa được loại bỏ nội tạng, da cá, màng đen, vẩy cá, máu đông Thái nhỏ thành miếng cỡ 1

- 2cm ngâm trong dung dịch axit acetic, pH = 4 và khuấy đều Sau đó xử lý thịt cá bằng hơi nước dưới nhiệt độ 100 - 1050C trong 0,5 giây hoặc bằng nước có nhiệt độ 90 - 1000C trong 1 giây Việc xử lý nhanh thịt cá bằng nhiệt giúp cho việc khử bỏ mỡ ở dưới da, trong cơ và làm cho thịt cá rắn chắc lại dễ tách khỏi da

Ở Việt Nam, việc nghiên cứu sản xuất surimi được bắt đầu từ năm 1989 tại Trường Đại học Thủy sản Nha Trang Trong khuôn khổ quy mô phòng thí nghiệm tác giả Trần Thị Luyến, Lê Văn Thể, Nguyễn Thành Nhân (1989) bước đầu đã tiến hành nghiên cứu và nhận thấy có thể sản xuất surimi từ cá nhám bằng cách rửa và xử lý khử mùi tanh của thịt cá nhám bằng dung dịch acid acetic loãng Năm 1990, Nguyễn Trọng Cẩn, Đỗ Minh Phụng và Nguyễn Văn Nhân, Trường Đại học Thủy sản đã nghiên cứu chế biến surimi từ cá mối và nhận thấy có thể sử dụng surimi từ thịt cá mối để sản xuất sản phẩm mô phỏng thịt cua Năm 1991, Trần Thị Luyến, Lê Thị Bích Thủy và Nguyễn Thị Thanh Bình, Trường Đại học Thủy sản đã nghiên cứu chế biến surimi từ thịt cá nhám và sử dụng surimi này chế biến giò heo mô phỏng, xúc xích mô phỏng đạt chất lượng tốt

1998 - 2001, Trần Thị Luyến, Nguyễn Thị Thục và các cộng tác viên, Trường Đại học Thủy sản đã thành công trong việc nghiên cứu chế biến surimi từ các loại cá tạp, cá hố và một số cá nước ngọt như cá mè

Năm 1999, Nguyễn Văn Lệ và các cộng tác viên đã tiến hành nghiên cứu nâng cao giá trị sử dụng một số loài cá có giá trị kinh tế thấp và đã chế biến thành công surimi từ các loại cá tạp: cá chuồn, cá nhồng

Năm 2003, Trần Thị Luyến, Đỗ Văn Ninh và Đặng Văn Hợp, Trường Đại học Thủy sản đã tiến hành nghiên cứu và thành công trong sản xuất surimi từ các loại cá: cá mối, cá đỏ, cá nhám, cá sơn thóc cũng như sản xuất một số mô phỏng tôm, cua từ các loại surimi này

Các nghiên cứu về công nghệ sản xuất surimi và sản phẩm mô phỏng tại Trường Đại học Thủy sản đã được đưa vào giáo trình giảng dạy cho đại học và sau đại học ngành chế biến thủy sản ở nước ta từ năm 1998

Tuy nhiên, các kết quả này mới chỉ đạt được quy mô phòng thí nghiệm, việc đưa ra sản xuất lớn cần phải hoàn thiện cao hơn để nâng cao chất lượng surimi Đặc biệt, là chất lượng sản phẩm mô phỏng còn nhiều hạn chế chưa tiếp cận được thị trường nội địa và xuất khẩu

Hiện nay tại Việt Nam có một số công ty chế biến thủy sản đang sản xuất và xuất khẩu surimi như: Công ty BASEAFOOD, Công ty TNHH Thịnh An, Công

ty XNK Thủy sản Kiên Giang (KISIMEX), … Theo báo cáo thống kê của hiệp hội chế biến và xuất khẩu Thủy sản Việt Nam (VASEP), năm 2003 cả nước có 50 doanh nghiệp xuất khẩu nhóm sản phẩm chả cá sang 24 nước trên thế giới với sản lượng 16.502,76 tấn trị giá 18.208.333,84 USD thì phần lớn các doanh nghiệp xuất khẩu đều có số lượng hàng xuất khẩu thuộc lĩnh vực surimi nhỏ (gần một

nửa số doanh nghiệp có số lượng dưới 10 tấn/năm, có 7 doanh nghiệp số lượng chỉ có 1 – 2 tấn/năm); chỉ có 4 doanh nghiệp có số lượng surimi xuất khẩu tương đối lớn đó là: Công ty chế biến XNK Thủy sản Vũng Tàu (BASEAFOOD), Công ty XNK thủy sản Kiên Giang (KISIMEX), Công ty TNHH Chế biến Hải sản Xuất khẩu J.S, Công ty Thủy sản và Xuất nhập khẩu Côn Đảo (COIMEX), Công ty Hải sản 404 (GEPIMEX 404 Co.), Công ty TNHH Thịnh An,

Các công ty này năm 2003 xuất khẩu 11.925 tấn, chiếm 72,26% sản lượng của cả nhóm với ước tính đạt giá trị xuất khẩu 11.146.388 USD chiếm 61,22% giá trị của nhóm Trong các nước nhập khẩu surimi từ Việt Nam thì Hàn Quốc là nước nhập khẩu chiếm tỷ lệ lớn nhất (10.500,53 tấn) Nhìn chung trong những năm qua chúng ta chủ yếu sản xuất và xuất khẩu surimi “thô” giá trị thấp, còn các sản phẩm mô phỏng từ surimi chưa có doanh nghiệp nào xuất khẩu được là do hầu hết các doanh nghiệp đều sản xuất thủ công, chất lượng chưa cao, chưa ổn định

Hiệu quả của việc sản xuất surimi sẽ thấp hơn hiệu quả sản xuất các sản phẩm mô phỏng giả tôm, cua Bởi lẽ surimi chỉ là chất nền protein, là chế phẩm bán thành phẩm, là nguyên liệu đầu vào cho sản xuất các sản phẩm mô phỏng Giá chào bán surimi của công ty COIMEX trên mạng internet là 1 USD/kg Nếu sản xuất các sản phẩm mô phỏng từ surimi thì giá bán các sản phẩm này tại các siêu thị Hà Nội: giả cua từ surimi 22.400 đồng/200g sản phẩm Như vậy mỗi

kg sản phẩm mô phỏng đến tận tay người tiêu dùng vào khoảng 112.000 đồng, tương đương khoảng 7 USD/kg trong khi đó sản xuất 1kg surimi bằng phương pháp thủ công có giá thành từ 25.000 - 30.000 đồng/kg Rõ ràng chế biến các sản phẩm mô phỏng hiệu quả hơn nhiều so với sản xuất surimi, vì vậy các nước phát

triển có công nghệ, thiết bị tiên tiến đã nhập khẩu surimi của ta để sản xuất các sản phẩm mô phỏng tiêu thụ trong nước và tái xuất khẩu

Năm 2003, Công ty thủy sản và xuất nhập khẩu Côn Đảo (COIMEX) nhập một dây chuyền công nghệ sản xuất sản phẩm mô phỏng giả tôm cua của Nhật, đây là một hướng đúng, quan trọng quyết định nâng cao giá trị xuất khẩu của hàng thủy sản Việt Nam Tuy thế đầu tư thiết bị mới chỉ là bước đầu, sự thành công của quá trình sản xuất còn phụ thuộc vào yếu tố con người và công nghệ sản xuất - đây là những yếu tố rất quan trọng có tính chất quyết định cho sự thành công của quá trình sản xuất Nhưng hiện tại việc nghiên cứu hoàn thiện công nghệ sản xuất các sản phẩm mô phỏng từ surimi tại Việt Nam vẫn chưa được quan tâm nghiên cứu một cách đúng mức, chúng ta vẫn còn thiếu các qui trình công nghệ sản xuất surimi một cách “hoàn chỉnh” Do vậy, nhiệm vụ quan trọng được đặt ra là phải hoàn thiện công nghệ sản xuất các sản phẩm mô phỏng trong

đó “Nghiên cứu thu nhận chất mầu có nguồn gốc thiên nhiên trong chế biến các sản phẩm mô phỏng từ surimi” là cần thiết, từ đó chuyển giao công nghệ cho các

doanh nghiệp tại Việt Nam để họ có thể sản xuất ra các sản phẩm mô phỏng từ surimi đạt tiêu chuẩn xuất khẩu

1.6 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CÁC CHẤT MẦU TỰ

NHIÊN

Trên thế giới cũng có một số nghiên cứu sử dụng chất mầu từ thực vật: Năm 1942, trong điều kiện phòng thí nghiệm P Bonnet đã chiết được từ 2.017kg quả gấc 38 lít dầu gấc và 0,3kg tinh thể caroten nữa (1g tinh thể trong 100g dầu lạc trung tính) Theo tác giả thì trong 1ml dầu gấc có tới 30mg caroten tương ứng với 30.000 đơn vị caroten hay 50.000 đơn vị quốc tế vitamin A

Năm 1920, theo Baines (Kew Bull, 6-12) trong hạt gấc không có ancaloit,

chứa 47% so với nhân hoặc 29% (so với trọng lượng hạt cả vỏ cứng) dầu béo đặc

ở nhiệt độ thường, khi mới ép có mầu xanh lục nhạt, nhưng để lâu do tác dụng của oxi và ánh sáng sẽ sẫm mầu Nếu đun nóng dầu cũng chóng sẫm mầu Dầu có tính chất nửa khô, nếu trộn với dầu khô, triễn vọng có thể dùng trong kỹ nghệ sơn và vécni

Trong màng đỏ hạt gấc Guichard đã chiết được 8% dầu mầu đỏ máu Nếu tính từ quả hiệu suất chừng 1,9 lít đối với 100kg quả tươi Dầu gấc có chỉ số axit

2, chỉ số iôt 72, gồm 44,4% axit oleic, 7,69% axit stearic, 33,8% axit panmitic, 14,7% axit linoleic và một loại vitamin F Dầu này sau khi ép hay chiết được bằng ete dầu hỏa để yên sẽ lắng và kết tinh chừng 103% chất mầu đỏ, sau đó nếu xà phòng hóa bằng rượu KOH rồi chiết bằng toluen, sẽ thu được thêm chừng 1,12% tinh thể nữa (tổng cộng 2,15 chất mầu có tinh thể) Nếu tính trên quả tươi thì mỗi quả cho chừng 0,228g tinh thể có mầu đỏ máu

Năm 1949, Bockenoogen, môät tác giả Hà Lan (The caroten content of the

fruit of Momordica cochinchinensis spreng Philip J sci 78: 299-300) nghiên cứu

gấc của Philipin đã kết luận rằng trong quả gấc có chứa một lượng caroten không đáng kể

Trong những năm gần đây ở Việt Nam có một số công trình nghiên cứu về thu nhận và sử dụng các chất mầu tự nhiên:

Năm 2002, Nguyễn Thị Lan - Lê Thị Lạc Quyên, Trường Đại học Bách khoa

Đà Nẵng đã công bố kết quả công trình nghiên cứu “Nghiên cứu ảnh hưởng của hệ

dung môi đến khả năng chiết tách chất mầu Anthocyanin có độ mầu cao từ quả dâu Hội An” kết quả nghiên cứu cho thấy với mỗi dung môi khác nhau thì khả năng

chiết tách không giống nhau, hệ dung tốt cho quá trình chiết tách anthocyanin có độ mầu cao từ quả dâu là ethanol - nước – HCl với tỷ lệ dung môi ethanol - nước là 1:1 (với 1% HCl) để hàm lượng anthocyanin thu được nhiều nhất

Tháng 03 - 2006, PGS.TS Hoàng Thị Lĩnh (ĐH Bách Khoa Hà Nội) đã tìm

ra công nghệ dùng lá cây, vỏ cây để nhuộm vải sợi bông và lụa tơ tằm, thay cho phẩm mầu nhân tạo Theo Bà, công nghệ trên còn góp phần bảo vệ môi trường

do không cần dùng thuốc nhuộm tổng hợp Ngoài ra, rất dễ chuyển giao cho nông dân để sản xuất hàng thủ công, góp phần xoá đói, giảm nghèo Kết quả nghiên cứu và thử nghiệm cũng khẳng định các mầu tự nhiên này đặc biệt thích hợp với vải tơ tằm Một phát hiện thú vị nữa trong quá trình nghiên cứu là lá chè có khả năng kháng nhàu cho lụa tơ tằm trong khi lá bàng và bạch đàn làm tăng khả năng kháng khuẩn cho sản phẩm

Tháng 12 -2004, phòng Thực vật dân tộc học - Viện Sinh thái và Tài nguyên

sinh vật (Viện Khoa học - Công nghệ) công bố công trình nghiên cứu "Chiết xuất

chất mầu thực phẩm từ các cây nhuộm mầu" do viện nghiên cứu hơn 12 năm qua

Đây là Dự án ứng dụng sản xuất chất mầu thực phẩm do Quỹ Môi trường toàn cầu tài trợ cho Hội Nông dân Lào Cai có tổng kinh phí 50.000 USD Ba cây được chọn thí điểm là mật mông hoa, cẩm và chàm - những loài cây dễ trồng, có thể chiết tách được nhiều sắc độ mầu và không độc hại khi dùng trong thực phẩm Theo kết quả khảo sát ở Lào Cai, Cao Bằng, Thái Nguyên, Bắc Cạn , chất mầu phần lớn định khu ở thân, lá và hoa, số ít ở rễ và rất ít ở hạt Ở một số cây, chất mầu định khu đồng thời trong nhiều bộ phận với hàm lượng khác nhau Mầu sắc chủ yếu là hồng, đỏ, tím có trong 59 cây Mầu vàng đến da cam có trong 32 cây Nhiều loài cây cho những sắc độ mầu khác nhau, như cây cẩm có thể cho tới năm sắc độ từ đỏ tươi, tím nhạt đến tím đen

Tháng 04 – 2006, TS Đào Thị Kim Nhung - Viện Nghiên cứu đào tạo và tư vấn khoa học công nghệ thuộc Liên hiệp các hội khoa học kỹ thuật Việt Nam đã thực hiện dự án “Khảo sát một số loài cây cỏ giàu flavonoit có hoạt tính chống ôxy hóa cao để định hướng khai thác làm thuốc phòng chữa bệnh” Kết quả của Dự án

đã nghiên cứu chiết tách được flavonoit từ 40 loài thực vật khác nhau và đánh giá tác dụng chống ôxy hóa của các flovonoit đã chiết xuất được cũng như ảnh hưởng của hoạt chất này đối với hoạt động của enzim peroxydaza trong máu người

Năm 2004, Viện Công nghiệp Thực phẩm thuộc Trung tâm Thông tin Khoa học và Công nghệ Quốc gia đã nghiên cứu thành công và cho áp dụng “Quy trình

công nghệ sản xuất chất mầu thực phẩm ß - carotene từ nấm sợi Blakeslea trispora

quy mô xưởng thực nghiệm” Theo nghiên cứu này thì sản phẩm chất mầu thu được

ở dạng dịch chứa ß-carotene 90-95% tan trong dầu và dung môi hữu cơ và sản phẩm bột mầu cam chứa 1,0 - 1,5% ß-carotene tan trong nước

Tháng 08 – 2006, Viện Hoá học - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam

công bố “Công nghệ sản xuất chất mầu xanh nguồn gốc thiên nhiên (từ các loại lá

cây) dùng làm chất mầu thực phẩm” Theo Viện này thì công nghệ này dùng

nguyên liệu thiên nhiên có sẵn ở Việt Nam (lá tre nứa) cho nên chi phí tương đối đơn giản, đầu tư ít, dễ thực hiện và cho sản phẩm chất mầu tươi đẹp, bền mầu Tháng 08 – 2002, Viện Nghiên cứu Ứng dụng Công nghệ cũng đã chiết xuất được ß-caroten từ tảo Spirulina Chất này có tác dụng làm thức ăn bồi dưỡng sức khỏe, chống suy dinh dưỡng ở trẻ em Ngoài ra, các nhà nghiên cứu cũng cho thấy ß-caroten từ Spirulina có tác dụng bảo vệ cơ thể khỏi tác hại của chất phóng xạ và chống suy mòn do nhiễm hơi độc

Tháng 06 – 2006, Các chuyên gia Phòng Hóa nhuộm và xử lý hoàn tất sản phẩm dệt - may (Khoa Công nghệ dệt - may và thời trang, Trường đại học Bách khoa Hà Nội) đã hoàn thiện công nghệ nhuộm vải cotton, vải tơ tằm bằng chất mầu tự nhiên được chiết xuất từ lá các loại cây sẵn có ở nước ta như: chè, bàng, bạch đàn, hồng xiêm, sắn dây, thiên lý, tre Theo kết quả nghiên cứu thì mỗi loại lá cây cho ít nhất năm loại mầu khác nhau và khi tận dụng dung dịch loãng của hai loại cây khác nhau sẽ cho ra nhiều loại mầu phong phú