công nghệ chế biến sản phẩm thủy sản truyền thống

Thời gian sản xuất nước mắm phụ thuộc vào yếu tố nào?Nguyên liệu Nhiệt độ Muối ăn Sự tiếp xúc pH Ảnh hưởng của nguyên liệu ñến thời gian SXNM Thời gian sản xuất nước mắm khác nhau... Ch

Bài giảng

Môn học

CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN SẢN PHẨM

THỦY SẢN TRUYỀN THỐNG

Biên soạn: ThS Phạm Văn ðạt

Nội dung môn học

CÔNG NGHỆ ƯỚP MUỐI

THỦY SẢN

Nội dung

Giới thiệu chung về ướp muối thuỷ sản

Muối ăn và tác dụng bảo quản của muối ăn

Sự trao ñổi của muối và nước trong quá

trình ướp muối.

Các yếu tố ảnh hưởng ñến tốcñộ ướp muối

cá

Các hiện tượng hư hỏng của cá ướp muối

Qui trình công nghệ sản xuất một số sản

Lich sử ướp muối

Lịch sử ướp muối ñã có từ lâu ñời

Ngày xưa nhân dân ta ñã biếtdùng muối ăn ñể ướp thịt, ướp cá, ướp rau quả (muối dưa),…

Khái niệm ướp muối

Là một phương pháp bảo quản vàchế biến thủy sản

Bằng cách trộn chúng với muối ăn, nhờ vào khả năng ức chế vi sinhvật gây thối của muối ăn

Qui trình ướp muối cơ bản

Xử lý

Ướp Chăm sóc

muối-Sản Bảo quản

phẩm-Phụ gia khác

Muối ăn

Khái quát muối ăn

Dung dịch muối ăn

Trao ñổi muối và nước khi

muối trong cá 10%

săn chắc; Thịt cá trở lên bền và dẻo dai hơn

Các giai ñoạn ướp muối

Giai ñoạn ñầu

lớn,

mạnh hơn muối ñi vào trong cơ thể cá (gấp 3 lần)  Trọng lượng

cá giảm ñi rất nhanh

Giai ñoạn ñầu

như các cơ quan nội tạng cá chưa ngấm muối,

sẽ ñược loại cá mặn vừa (hàm lượng muối khoảng 6%

Không có sự giảm trọng lượng của cá,

Xẩy ra sự phân bố lại một phần muối và nước trong cơ thể cá (khuếch tán nội)

Giai ñoạn 2

Lớp tế bào trên bề mặt cá ñã ñược bão hòa muối tạo thành màng ngăn, cản trở sự chuyển ñộng của nước từ cá ra ngoài

Tính chất lý hóa của protid thay ñổi rất lớn, mùi vị của thịt cá tươi chỉ còn lại ở những lớp bên trong, máu trong thân ñông lại, màu tối sẫm

Kết thúc giai ñoạn ướp muối ở ñây sẽ ñược loại cá mặn trung bình (hàm lượng muối -11%)

Muối vẫn tiếp tục ngấm vào cá

Nước trong cá thì ngừng ñi ra,

Trọng lượng cá tăng thêm một ít

Giai ñoạn 3

Nồng ñộ muối trong tế bào cá ở tất cả các phần của cơ thể cá gần bằng nồng ñộ dung dịch nước muối bên ngoài và cuối cùng ñạt ñến cân bằng,

Cơ thịt cá cứng mùi vị của cá tươi không còn, cá có vị mặn rõ rệt

Kết thúc quá trình ướp muối ở ñây

sẽ ñược loại cá mặn (hàm lượng muối lớn hơn 14%)

Phương pháp ướp muối

Tốc ñộ ướp muối trong dung dịch tuần hoàn > ướp muối hỗn hợp >

ướp muối khô > ướp muối trong dung dịch tĩnh

Thời gian muối trong dung dịch tuần hoàn giảm ñi 1,3 lần so với ướp muối khô và 1,8 lần so với ướp muối trong dungdịch không tuần hòan

Phương pháp ướp muối

Bảng 11: Ảnh hưởng của phương pháp ướp muối ñến

hàm lượng muối trong cá thu

Phương pháp ướp muối

Thời gian ướp muối (giờ)

Ướp muối khô Ướp muối hỗn hợp Ướp muối tuần hoàn

8,71 9,38 10,89

11,65 12,37 12,71

12,92 14,44 14,98

15,90 16,41 16,66

16,16 17,21 17,40

Nhiệt ñộ ướp muối

Có quan hệ tỉ lệ nghịch với nhau

Phải thận trọng khi chọn nhiệt ñộ ướp muối

Thành phần hóa học muối ăn

Bảng 12: Ảnh hưởng của thành phần hóa học trong muối ñến hàm lượng muối trong thịt cá vược theo

thời gian Thành phần hóa học

16 15,7 12,7 10,5

19,7 18,7 17,1 15,3

22,4 19,0 18,0 17,1

Thành phần hóa học muối ăn

Kích thước muối ăn

Bảng: Ảnh hưởng của kích thước hạt muối ñến hàm lượng

muối trong thịt cá theo thời gian Thời gian từ

bắt ñầu muối (giờ)

Hàm lượng muối trong cá (%) Loại 1 Loại 2 Loại hạt

không nghiền

0,5 1 2 3 6 8 10

3,39 6,0 7,3 9,1 10,9 12,9 15,5

3,88 5,60 5,9 8,57 10,8 12,9 14,9

2,54 4,40 5,8 7,0 10,9 12,5 13,4

ðối tượng nghiên cứu: thịt cá vược có kích thước 25 x 25 x 25mm

Diện tích tiếp xúc

Bảng 1.19: Ảnh hưởng của kích thước cá tới quá trình ướp

muối.

Kích thước cá

Hàm lượng muối trong cá trước thí nghiệm

Hàm lượng muối trong cá (%) thay ñổi theo thời gian (ngày, ñêm) 1,5 3,5 5,5 8 Lớn

T.bình Nhỏ

2,6 2,5 3,2

3,4 6,5 6,8

5,7 8,2 8,6

8,4 9,2 9,8

9,3 11,6 13,3

Theo Theo sốsố liệuliệu củacủa LêLê vava nhítnhít, , cácá tríchtríchcó

có dada ướpướp muốimuối 48 48 giờgiờ, , hàmhàm lượnglượngmuối

muối làlà 5,9% 5,9% khôngkhông cócó dada làlà 1,2%.1,2%

Bảng: Ảnh hưởng của lớp da cá ñến tốc dộ ướp muối

Thời gian muối (ngày)

Hàm lượng NaCl trong cá thu (%) Không da Có da 0,95

4,00

9,7 19,8

1,9 11,9

Cá ướp muối bị biến ñỏ

Cá ướp muối bị thối

Kỹ thuật ướp muối khô

Một số sản phẩm ướp muối

• Ướp muối cá thu, ngừ, song

• Ướp muối cá chép

• Sản xuất cá muối xếp

• Ướp muối cá bã rượu

• Ướp muối cá hương liệu và thính

• Kỹ thuật muối sứa phèn

• Ướp muối cá lên men thơm

• Sản xuất mắm tôm; mắm nêm; mắm cá linh,

mắm cá sặc; mắm cá lóc

• Sản xuất tôm chua

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

NƯỚC MẮM

Công nghệ sản xuất nước mắm

Công nghệ sản xuất nước mắm (tt)

Lịch sử ra ñời và phát triển

Ra ñời cách ñây hơn 500-600 năm

ðược truyền từ ñời này sang ñời khác

ðược cải tiến cho thích hợp

Phương pháp ñánh khuấy của Cát Hải

Phương pháp gài nén của Phú Quốc

Phương pháp gài nén của khu vực khu bốn cũ…

• Các nghiên cứu về vi sinh vật trong nước mắm của: Krempf năm 1924-1929; của Boez và Guillerm năm 1930

Lịch sử ra ñời và phát triển

• Các nghiên cứu về thành phần và

sự biến ñổi thành phần hóa học của nước mắm trong quá trình chế biến của: Antret và Goudou năm 1939-1940; của Tanigawa năm 1944; của Shimo năm 195; của Velandav năm 1952; của Boury và Balass; của Adrian năm 1957; của Goudou năm 1954; của Toury năm 1958

• Nghiên cứu về hương vị của nước mắm của: Saisithi năm 1965;

Nonaka và Lê Minh Diệu

• Nghiên cứu cơ giới hóa qui trình sản xuất nước mắm: Xí ngiệp nước mắm Cầu Niêm – Hải Phòng năm 1961

Xu hướng phát triển

Rút ngắn thời gian chế biến

Kéo dài thời gian bảo quản và sử dụng

Bổ sung các thành phần dinh dưỡng

Nước mắm

Enzim proteaza VSV

ðể trong ñiều kiện thích hợp

Qui trình sản xuất nước mắm

cơ bản

Cá + muối (chượp)Chăm sócChượp chínLọcNước mắm

Enzim trong sản xuất

nước mắm

Vai trò của enzym

Cơ chế phân giải của enzym

Hệ enzym nội tại tham gia phângiải thịt cá

3.Thành phần hóa học nước mắm

Chế biến nước mắm

- Axit amin

-Các axit nucleic -Peptit

Các chất bay hơi

Các chất vô cơ Các vitamin

Thời gian sản xuất nước mắm phụ thuộc vào yếu tố nào?

Nguyên liệu

Nhiệt độ

Muối ăn

Sự tiếp xúc pH

Ảnh hưởng của nguyên liệu ñến thời gian SXNM

 Thời gian sản xuất nước mắm khác nhau

Ảnh hưởng của nhiệt ñộ ñến

Nhiêt độ thích hợp để để sản xuất nước mắm:

Sự tiếp xúc giữa enzim và cơ

chất

Sự tiếp xúc giữa enzim

và cơ chất phụ thuộc vào:

Kích thước nguyên liệu

Tạp chất

Mức ñộ khuấy ñảo

Tỉ lệ nước

Thời gian Lọc nước mắm

Làm sao để tăng

sự tiếp xúc giữa enzim và cơ chất nhỉ?

Sự tiếp xúc giữa enzim và cơ chất

và VSV

pH môi trường axit

pH môi trường kiền

pH môi trường tựnhiên từ 5,5-6,5

pH môi trường thích hợp để sản xuất nước mắm?

Chủng loại nguyên liệu

Nước mắm chủ yếu ñược chế biến từ

nguyên liệu cá cơm (Stolephorus

spp), cá thu (Ristrelinger spp) và cá

trích (Clupea spp) (Wilaipun 1990)

Loại cá sử dụng ñể chế biến nướcmắm ở mỗi nước khá ña dạng, ñiềunày ảnh hưởng ñến chất lượng dinhdưỡng của nước mắm, ñặc biệt làhàm lượng nitơ Do ñó, hàm lượngprotein trong nước mắm chịu ảnhhưởng bởi hàm lượng protein khácnhau trong mỗi loại cá cơm (Choi, Im

Chủng loại nguyên liệu

Các chất khoáng và các vitamin trong

cá góp phần vào giá trị dinh dưỡngcủa nước mắm

Thành phần dinh dưỡng của một sốloại cá ñược sử dụng cho sản xuấtnước mắm ñược trình bày trong bảng

1

Loại cá cũng ảnh hưởng ñến loạiprotein, ñiều này liên quan ñến cácchất dinh dưỡng cho hoạt ñộng của vi sinh vật và cơ chất cho các enzimthủy phân tạo thành các ñoạn peptit

Chủng loại nguyên liệu

ðơn vị tính

Các loại nguyên liệu khác nhau

Stolephorus spp (Anchovy)

Ristrelinger spp (Mackerel)

Muối kiểm soát loại vi sinh vật vàlàm chậm hoặc giết chết một số vi sinh vật gây bệnh trong quá trình lênmen

Ion Mg2+, Ca2+, SO42-và các tạp chấtkhác làm cản trở sự khuếch tán củaNaCl vao cơ thịt cá (Wilaipun 1990)

Mức ñộ khuếch tán chậm có thể làmthúc ñẩy sự hư hỏng

Chất lượng và hàm lượng

muối ăn

Ngoài ra, hàm lượng các kim loạinặng trong muối ăn luôn luôn làmtăng mức ñộ oxi hóa các axit béotrong dầu cá, kết quả làm cho nướcmắm có chất lượng thấp

Thành phần hóa học của muối cũngảnh hưởng ñến sự phát triển cácgiống loài vi sinh vật trong suốt quátrình lên men, vì thế sẽ ảnh hưởngñến chất lượng của nước mắm

Ở các nồng ñộ muối khác nhau, sựhoạt ñộng của vi sinh vật và enzim bịthay ñổi, dẫn tới hương vị của nướcmắm khác nhau

Tỷ lệ cá/muối rất khác nhau, nó phụthuộc vào kích cỡ của cá sử dụng ñểchế biến nước mắm và mong muốn

5.Biến ñổi trong chế biến nước

từ các thành phần khác nhau và cácphản ứng enzim bởi các enzim nộisinh của cá và những enzim do vi sinh vật sinh ra trong quá trình lênmen (Fukami, Funatsu et al 2004)

 Các chất khác

Nước Các chất có ñạm:

- Axit amin

-Các axit nucleic -Peptit

Các chất bay hơi

Các chất vô cơ Các vitamin

5.Biến ñổi trong chế biến nước

Sự biến ñổi hàm lượng ñạm tổng

số, ñạm acid amin, ñạp peptit và các ñạm bay hơi khác trong dịch chượp

Các yếu tố ảnh hưởng ñến tốc ñộ tăng giảm hàm lượng ñạm tổng số

và ñam acid amin trong dịch chượp?

Sự biến ñổi về màu sắc, mùi vị:

Biến ñổi các hợp chất chứa nitơ

Các hợp chất nitơ có thể hòa tan bao gồm protein, các peptit và các axit amin ñược sinh ra bởi hoạt ñộng của enzim thủy phân protein

Tổng hàm lượng nitơ trong nước mắm tăng trong suốt quá trình lên men (Tổng hàm lượng nitơ trong nước mắm sản xuất

từ loài cá tuyết Thái Bình Dương tăng từ 6,4 ñến 15,7g N/lít trong suốt 10 ngày ñầu lên men ( Lopetcharat and Park

Biến ñổi các hợp chất chứa nitơ

Các hợp chất nitơ có thể hòa tan baogồm protein, các peptit và các axitamin ñược sinh ra bởi hoạt ñộng củaenzim thủy phân protein

Tổng hàm lượng nitơ trong nướcmắm tăng trong suốt quá trình lênmen, thời gian tăng có ý nghĩa nàyphụ thuộc và nhiều yếu tố

Sự tăng hàm lượng nitơ formol là do tăng sự thủy phân peptit của enzimprotease nội sinh và enzim protease

Biến ñổi các hợp chất chứa nitơ

Không chỉ có axit amin hoặc peptit

mà amoniac cũng ñược tạo ra trongsuốt thời gian lên men Amonic cóthể hình thành bởi quá trình khửnhóm NH2 ra khỏi một hợp chấthữu cơ

Lượng nitơ amoniac ñạt mức caonhất ở ngày thứ 10 và sau ñó giảmdần xuống mức thấp nhất ở ngày thứ30

Biến ñổi hàm lượng muối ăn

thành phẩm thường không thayñổi, xấp xỉ khoảng 25-26%

Trong quá trình lên men thì hàmlượng muối tăng dần theo thời gianlên men

Biến ñổi hàm lượng histamin

Histamin trong thực phẩm ñược hình thành chủ yếu bằng cách khử nhóm cacboxyl ra khỏi axit amin bằng enzim của vi khuẩn

ðộ tươi của cá có ảnh hưởng lớn ñến sự hình thành histamin trong suốt quá trình lên men sản xuất nước mắm và nồng ñộ muối cao cũng có tác dụng ức chế sự phát triển của những vi sinh vật có khả năng khử cacboxyl histidin tạo thành histamin ( Sanceda, Suzuki et al 1999 ).

Histamin là amin chiếm ưu thế trong các amin sinh học Mặc dù vật, spermine, spermidine và tryptamine vẫn giữ nguyên ở hàm lượng thấp hớn 10 mg/100ml trong suốt quá trình lên men ( Yongsawatdigul, Choi et al 2004 )

Có sự tăng lên của giá trị pH có lẽ là

do sự tăng lên của tổng các bazơbay hơi trong suốt quá trình lên men (Shih, Chen et al 2003)

Các hợp chất có chứa lưu huỳnh có thể

là tiền thân cho việc tạo ra các hợp chất có màu nâu

Nước mắm sản xuất từ cá nguyên con thì có màu tối hơn và sự hình thành phát triển màu nâu thì diễn ra nhanh hơn so với nước mắm sản xuất từ phụ phẩm

Biến ñổi cảm quan.

Sự giảm protein cá do tạo thành các axit amin tự do có ý nghĩa chính trong việc tạo vị ngon của nước mắm

Các hợp chất bay hơi khác nhau, bao gồm các axit, carbonyl, các hợp chất

có chứa nitơ và các hợp chất có chứa lưu huỳnh ñã ñược hình thành trong suốt quá trình lên men và nó ñược cho

là tạo ra hương vị khác biệt của nước mắm ( Fukami, Ishiyama et al 2002 ).

Nước mắm sản xuất từ các nguyên liệu khác nhau và phương pháp chế biến biến khác nhau có thể có sự khác biệt

Biến ñổi vi sinh vật

Có ít nhất hai mhóm vi khuẩn trongquá trình lên men:

Nhóm VK chủ yêu: là những vi khuẩn ưa muối ñạt mật ñộ cực ñạitrong nước bổi sau 3 tuần lên men

và duy trì số lượng này trong suốtquá trình lên men

Nhóm vi khuẩn thứ yếu, nhóm này

có số lượng ít hơn so với nhóm ưamuối, chúng khá ña dạng chịu muốihoặc ưa muối vừa phải

Sản xuất nước mắm bằng phương pháp gài nén

Nguyên vật liệu

Chuẩn bị thùng chứa

Sản xuất nước mắm bằng phương pháp ñánh khuấy

Nguyên vật liệu

Chuẩn bị thùng chứa

Cho muối lần

1, 2,3… cho ñủ muối

–Ưu nhược ñiểm

• Phương pháp sinh hóa

–Nguyên lý

–Cách thực hiện

–Ưu nhược ñiểm

Sản xuất nước mắm bằng phương pháp vi sinh vật

nước trong nguyên

liệu khi làm khô

Các yếu tố ảnh hưởng

đến quá trình làm

khô.

Những biến đổi của

nguyên liệu thuỷ sản

Khái quát chung

Khái quát chung

khô chín khô mặn khô sống

Gia nhiệt Ướp muối

Khử muối

Làm khô

Bảo quản

•Sự khuếch tán nước trong quá trình làm khô

•Các yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình làm khô

•Những biến ñổi của nguyên liệu thủy sản khi làm khô

•Những biến ñổi của sản phẩm trong quá trình bảo quản

Sự khuêch tán nước trong nguyên liệu

Sự khuêch tán nước trong nguyên liệu

Khuếch tán ngoại:

• Tốc ñộ khuếch tán ngoại

Trong ñó:

• W-Lượng nước bay hơi (kg)

• F-Diện tích bay hơi (m2)

• τ-Thời gian bay hơi (giờ)

• E-Áp suất hơi nước bão hòa trên bề mặt nguyên liệu (mmHg)

d

dW

−

=τ

Sự khuêch tán nước trong nguyên liệu

• W: lượng nước khuếch tán ra (kg)

• τ: thời gian khuếch tán (giờ)

dW

=

τ

dx dc

Các

Các yếu yếu tố tố ảnh ảnh hưởng hưởng ñến ñến quá quá trình trình

làm làm khô khô

Nhiệt ñộ không khí:

Tỷ lệ thuận với nhiệt ñộ

Nhiệt ñộ quá cao:

Các yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình

W ≥ 80%  quá trình làm khô bị dừng lại và bắt ñầu xẩy ra hiện tượng hút ẩm trở lại.

Các yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình

ðặc ñiểm nguyên liệu: gầy, béo

Các yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình

Hướng chuyển ñộng không khí:

Hướng gió song song với bề mặt nguyên liệu

Hướng gió thổi tới nguyên liệu với góc 45o

Hướng gió thổi thẳng góc với bề mặt nguyên liệu

Các yếu tố ảnh hưởng ñến quá trình

Biến ñổi nguyên liệu khi làm khô

Biến ñổi khối lượng:

Khối lượng thủy sản giảm do nước và một số thành phần khá bị mất ñi

Sự giảm khối lượng phụ thuộc vào những yếu tố nào? Tại sao phảinghiên cứu?

Thể tích nguyên liệu giảm

Nguyên nhân? Ý nghĩa?

Sự giảm thể tích nguyên liệu phụ thuộc yếu tố nào?

Biến ñổi nguyên liệu khi làm khô

Biến ñổi màu sắc, mùi vị:

Sản phẩm có màu ñậm hơn và có mùi

vị cháy khét

Nguyên nhân:

Nguyên liệu mất nước, thể tích co rút

Nồng ñộ các thành phần trong thịt cá tăng lên

Biến ñổi tổ chức nguyên liệu

Nguyên liệu co rút và trở lên chặt chẽ hơn.

Mức ñộ dai dẳng tăng lên

Biến ñổi nguyên liệu khi làm khô

Biến ñổi lipit:

Chất béo nóng chẩy và sự keo hóa

Chất béo ở trong thịt cá chảy ra ngoài thành một lớp gần trong suốt  tiếp tục bị oxy hóa và keo hóa  tạo thành một màng ñàn hồi, cứng, có màu hổ phách

Chất béo bị thủy phân

Chất béo bị oxy hóa

Các yếu tố ảnh hưởng ñến sự biến ñổi lipit? Biện pháp hạn chế?

Biến ñổi nguyên liệu khi làm khô

Biến ñổi protein:

Biến ñổi nguyên liệu khi làm khô

Biến ñổi chất ngấm ra:

• Ảnh hưởng ñến mùi vị của sản phẩm

• Thời gian làm khô dài  sự tổn thất tăng

Biến ñổi sản phẩm khô trong quá trình

bảo quản

Thối rữa và biến ñỏ:

Liên quan mật thiết với hàm lượng nước trong nguyên liệu, nhiệt ñộ

và ñộ ẩm kho bảo quản

Nếu lượng nước trong nguyên liệu còn 60-65%

so với lúc ñầu thì tốc ñộ thối rữa giảm xuống trên dưới 10%.

Nếu lượng nước trong nguyên liệu còn 50% so với lúc ñầu, ở nhiệt ñộ 19-20 o C sản phẩm có thể bảo quản trong một thời gian dài không bị biến thối.

 Tốc ñộ biến ñỏ nhanh nhất khi bảo quản ở nhiệt

• Nhuyễn thể và bào ngư khô

• Hải sâm khô

• Cá hồng, chim, thu, sủ, ñé khô mặn

• Cá trắm, cá chép khô mặn