nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất surimi từ cá sơn thóc đạt tiêu chuẩn xuất khẩu vào thị trường nhật bản

Surimi là danh từ có nguồn gốc từ Nhật Bản dùng để chỉ thịt cá xay, rửa sạch không có mùi vị và màu sắc đặc trưng, có độ kết dính vững chắc, là chất nền protein - một bán thành phẩm dùng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Vũ Ngọc Bội

TS Nguyễn Anh Tuấn

Nha Trang, tháng 01 năm 2013

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành Luận văn này,

Trước hết tôi xin gửi tới Ban Giám hiệu Trường Đại học Nha Trang, Ban Chủ nhiệm Khoa Công nghệ Thực phẩm và Lãnh đạo Khoa Sau đại học sự kính trọng, niềm tự hào được học tập tại Trường trong những năm qua

Sự biết ơn sâu sắc nhất tôi xin được giành cho thầy: TS Vũ Ngọc Bội và TS Nguyễn Anh Tuấn - Trường Đại học Nha Trang đã tận tình hướng dẫn và động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn này

Xin trân trọng cám ơn: Ông Nguyễn Văn Chung - Giám đốc Công ty TNHH Thủy sản Hòa Thắng; Ông Phan Thanh Nhã, ông Nguyễn Thanh Bình - Quản đốc Công ty cùng các cô, chú, anh, chị và các bạn trong Công ty đã hỗ trợ kinh phí và tạo điều kiện về cơ sở vật chất tốt nhất cho tôi hoàn thành Luận văn tốt nghiệp này Đặc biệt, xin được ghi nhớ tình cảm, sự giúp đỡ của: các thầy cô giáo trong

Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, các cán bộ Phòng thí nghiệm Công nghệ Chế biến

và Công nghệ Thực phẩm đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian học tập tại Trường

Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình, người thân và bạn bè đã tạo điều kiện, động viên khích lệ để tôi vượt qua mọi khó khăn trong quá trình học tập vừa qua Xin trân trọng cảm ơn!

Học viên

Nguyễn Thị Lệ Phương

LỜI CAM KẾT

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi Các

số liệu trình bày trong luận văn hoàn toàn là kết quả thực nghiệm của cá nhân được thực hiện tại Công ty TNHH Thủy sản Hòa Thắng - Bà Rịa - Vũng Tàu Tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm nếu có bất kỳ sự gian dối nào

Học viên thực hiện Nguyễn Thị Lệ Phương

MỤC LỤC

Trang

LỜI CẢM ƠN i

LỜI CAM KẾT ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC BẢNG vi

DANH MỤC CÁC HÌNH vii

DANH MỤC CÁC HÌNH vii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT viii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT viii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG I TỔNG QUAN 3

1.1 TỔNG QUAN VỀ SURIMI 3

1.1.1 Giới thiệu về surimi 3

1.1.2 Tình hình nghiên cứu sản xuất surimi 4

1.2 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU 8

1.2.1 Cá sơn thóc 8

1.2.2 Chất phụ gia và chất hỗ trợ kỹ thuật 9

1.3 GIỚI THIỆU MỘT SỐ QUY TRÌNH SẢN XUẤT SURIMI [8] 11

1.3.1 Sản xuất surimi tinh chế theo phương pháp Nhật Bản 11

1.3.2 Sản xuất surimi tinh chế theo phương pháp của Ý, Mỹ) 12

1.3.3 Sản xuất surimi tinh chế bằng phương pháp ép trước rửa của P Levanhidopla và L A Ertel 12

1.3.4 Sản xuất surimi tinh chế bằng phương pháp ép trước khi rửa của Nhật Bản 14

1.3.5 Một số quy trình sản xuất surimi tại Việt Nam 15

1.3.6 Tiêu chuẩn surimi xuất khẩu vào thị trường Nhật Bản 17

1.4 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA SURIMI 17

1.4.1 Ảnh hưởng của nguyên liệu 17

1.4.2 Ảnh hưởng của các chất phụ gia bổ sung vào surimi 19

1.4.3 Ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ 20

1.4.4 Ảnh hưởng của các hoá chất 26

1.4.5 Ảnh hưởng của điều kiện bảo quản 27

1.5 CƠ CHẾ TẠO GEL CỦA SURIMI 27

1.5.1 Khái niệm về sự hình thành gel protein 27

1.5.2 Điều kiện tạo gel 29

1.5.3 Cơ chế tạo gel 29

1.6 CÁC HIỆN TƯỢNG XẢY RA TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SURIMI 31

1.6.1 Hiện tượng Suvari 31

1.6.2 Hiện tượng Modari 31

CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 33

2.1.1 Cá nguyên liệu 33

2.1.2 Chất phụ gia và chất hỗ trợ kỹ thuật 33

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 35

2.2.1 Phương pháp điều tra khảo sát 35

2.2.2 Phương pháp phân tích 35

2.2.2.1 Phương pháp đánh giá chất lượng cảm quan của surimi: 35

2.2.2.2 Phương pháp đánh giá độ chắc của gel surimi: 35

2.2.2.3 Phương pháp xác định độ dẻo dai của surimi 36

2.2.2.4 Xác định màu sắc 36

2.2.2.5 Các phương pháp phân tích hóa học: 37

2.2.2.6 Các phương pháp phân tích vi sinh vật: 37

2.2.3 Bố trí thí nghiệm 38

2.2.3.1 Tiêu chuẩn nguyên liệu tiếp nhận 38

2.2.3.2 Bố trí thí nghiệm công đoạn rửa lần 1 38

2.2.3.3 Bố trí thí nghiệm xác định độ cồn rửa lần 2 39

2.2.3.4 Bố trí thí nghiệm xác định nồng độ sorbitol rửa lần 3 41

2.2.3.5 Bố trí thí nghiệm phối trộn phụ gia 42

2.3 HÓA CHẤT VÀ DỤNG CỤ, THIẾT BỊ CHỦ YẾU SỬ DỤNG TRONG

LUẬN VĂN 43

2.4 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU: 43

CHƯƠNG III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 44

3.1 HIỆN TRẠNG QUY TRÌNH SẢN XUẤT SURIMI CỦA CÔNG TY TNHH THỦY SẢN HÒA THẮNG 44

3.2 NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN QUY TRÌNH SẢN XUẤT SURIMI TẠI CÔNG TY HÒA THẮNG 54

3.2.1 Nghiên cứu hoàn thiện công đoạn rửa 54

3.2.1.1 Xác định nồng độ dung dịch muối rửa lần 1 54

3.2.1.2 Xác định nồng độ dung dịch cồn rửa lần 2 57

3.2.1.3 Xác định nồng độ dung dịch sorbitol rửa lần 3 59

3.2.2 Nghiên cứu xây dựng công thức phối trộn phụ gia trong sản xuất surimi cá sơn thóc 62

3.2.3 Tối ưu hóa tỷ lệ phối trộn phụ gia dựa vào phần mềm Design-Expert 8.0 65

3.2.3.1 Ảnh hưởng của mỗi yếu tố đến độ chắc của gel surimi 65

3.2.3.2 Tương tác giữa các yếu tố tác động đến độ chắc của gel surimi 70

3.2.3.3 Xác định thông số tối ưu của quá trình phối trộn 71

3.3 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH HOÀN THIỆN SẢN XUẤT SURIMI TỪ CÁ SƠN THÓC 74

3.4 SẢN XUẤT THỬ NGHIỆM: 78

TÍNH TOÁN SƠ BỘ CHI PHÍ NGUYÊN VẬT LIỆU CHO 1 KG THỊT CÁ XAY79 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 81

TÀI LIỆU THAM KHẢO 82 PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Thành phần hóa học của surimi 3

Bảng 1.2 Thành phần khối lượng của cá sơn thóc 8

Bảng 1.3 Thành phần hóa học của thịt cá sơn thóc 8

Bảng 2.1 Thang điểm và xếp loại đánh giá độ dẻo dai của surimi 36

Bảng 2.2 Tiêu chuẩn tiếp nhận nguyên liệu 38

Bảng 2.3 Những giới hạn ràng buộc đối với các yếu tố ảnh hưởng 42

Bảng 2.4 Ma trận bố trí thí nghiệm theo mô hình Box-Behnken 43

Bảng 3.1 Tiêu chuẩn chất lượng surimi xuất khẩu sang thị trường Nhật 45

Bảng 3.2 Mô tả quy trình sản xuất surimi tại Công ty Hòa Thắng 47

Bảng 3.3 Nguyên nhân và đề xuất giải pháp cải thiện chất lượng surimi 51

Bảng 3.4 Kết quả thí nghiệm của quá trình phối trộn phụ gia 63

Bảng 3.5 Kết quả ANOVA 64

Bảng 3.6 Các thông số tối ưu được chọn cho quá trình phối trộn 72

Bảng 3.7 Tiên đoán một số thí nghiệm tối ưu cho quá trình phối trộn 72

Bảng 3.8 Kết quả tối ưu theo tiên đoán và thực nghiệm 73

Bảng 3.9 Kết quả xác định các chỉ tiêu chất luợng surimi thành phẩm 78

theo quy trình đề xuất 78

Bảng 3.10: Chi phí nguyên vật liệu cho sản phẩm surimi 79

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1.1 Sơ đồ quy trình sản xuất surimi bằng phương pháp của Nhật Bản 11

Hình 1.2 Sơ đồ quy trình sản xuất surimi theo phương pháp rửa bằng soda thực phẩm 12

Hình 1.3 Sơ đồ quy trình sản xuất surimi theo phương pháp ép trước khi rửa của I P Levanidopla và Ertel 13

Hình 1.4 Sơ đồ quy trình sản xuất surimi theo phương pháp ép trước khi rửa của Nhật Bản 14

Hình 1.5: Sự hình thành gel protein 28

Hình 1.6: Sơ đồ minh họa sự kết tủa protein 29

Hình 2.1 Hình ảnh về cá Sơn thóc 33

Hình 2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nồng độ dung dịch NaCl rửa lần 1 39

Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nồng độ dung dịch cồn rửa lần 2 40

Hình 2.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nồng độ dung dịch sorbitol rửa lần 3 41

Hình 3.1 Sơ đồ quy trình sản xuất surimi tại Công ty Hòa Thắng 46

Hình 3.2 Ảnh hưởng của nồng độ NaCl đến độ chắc của gel surimi cá sơn thóc 54

Hình 3.3 Ảnh hưởng của nồng độ NaCl nước rửa đến độ trắng của surimi cá sơn thóc 55

Hình 3.4 Ảnh hưởng độ cồn đến độ chắc của gel surimi cá sơn thóc 57

Hình 3.5 Ảnh hưởng độ cồn đến độ trắng của surimi cá sơn thóc 58

Hình 3.6 Ảnh hưởng của nồng độ sorbitol rửa 3 đến độ chắc của gel surimi cá sơn thóc 60

Hình 3.7 : Ảnh hưởng của nồng độ sorbitol đến độ trắng của surimi cá sơn thóc 61

Hình 3.8: Ảnh hưởng của caragin đến độ chắc của gel surimi 65

Hình 3.9 Các liên kết gel khi có carrageenan 66

Hình 3.10 Ảnh hưởng của sorbitol đến độ chắc của gel surimi 67

Hình 3.11 Mô hình liên kết giữa protein và sorbitol trong surimi 68

Hình 3.12 Ảnh hưởng của đường đến độ chắc của gel surimi 68

Hình 3.13: Mô hình liên kết giữa protein và đường trong surimi 69

Hình 3.14 Ảnh hưởng của caragin và sorbitol đến độ chắc của gel surimi 70

Hình 3.15 Ảnh hưởng của caragin và đường đến độ chắc của gel surimi 71

Hình 3.16: Sơ đồ quy trình sản xuất surimi cá sơn thóc 74

Hình 3.17 Hình ảnh surimi cá sơn thóc sản xuất theo quy trình đề xuất 79

GS (Gel strength) : Độ chắc của gel

KCS : Kiểm tra chất lượng sản phẩm

MỞ ĐẦU

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Theo số liệu của FAO, năm 2007 xuất khẩu thủy sản của các nước đang phát triển chiếm 50% tổng khối lượng xuất khẩu thủy sản của thế giới, nhưng chỉ chiếm 27% tổng giá trị thủy sản xuất khẩu, tương đương khoảng 25 tỷ USD Sở dĩ có hiện tượng này là do sản phẩm thủy sản xuất khẩu của các nước đang phát triển chủ yếu

ở dạng nguyên liệu hoặc sơ chế Nhận thức được tình trạng này, Bộ Thủy sản (nay

là Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn) và Bộ Khoa học và Công nghệ Việt

Nam đã xây dựng một chương trình “Nghiên cứu chế biến sản phẩm thủy sản tinh chế” để xuất khẩu Trong chương trình này, nghiên cứu chế biến surimi là một

hướng được ưu tiên nghiên cứu Sở dĩ Nhà nước tập trung đầu tư nghiên cứu về surimi là do tại nước ta sản lượng cá tạp kém giá trị kinh tế chiếm 2/3 tổng sản lượng khai thác thủy sản Cá tạp có đặc tính là cấu trúc cơ thịt lỏng lẻo, có mùi vị kém hấp dẫn nên không thể sử dụng để ăn tươi Mặt khác, cơ thịt cá tạp thường bị dập vỡ do đánh bắt và bảo quản trong một thời gian dài trong hầm tầu khai thác cá

Vì thế, cá tạp có giá trị kinh tế rất thấp Để tăng giá trị kinh tế của cá tạp người ta phải nghiên cứu chế biến chúng thành surimi Surimi là danh từ có nguồn gốc từ Nhật Bản dùng để chỉ thịt cá xay, rửa sạch không có mùi vị và màu sắc đặc trưng,

có độ kết dính vững chắc, là chất nền protein - một bán thành phẩm dùng làm nguyên liệu để chế biến các sản phẩm có giá trị kinh tế cao như các sản phẩm mô phỏng tôm, cua,…

Công ty TNHH Thủy sản Hòa Thắng là công ty chuyên về xuất khẩu surimi và hàng năm công ty xuất khoảng 4000 tấn surimi vào thị trường Hàn Quốc Hiện Công ty có một số khách hàng Nhật đến đặt hàng mua surimi Tuy vậy, do công nghệ sản xuất surimi của công ty còn hạn chế nên sản phẩm surimi sản xuất tại công

ty mới chỉ đạt một số chỉ tiêu như sau: độ chắc của gel surimi < 200g.cm, độ trắng

40 - 45, vết đen >5 vết /10g Với chất lượng sản phẩm surimi như trên thì chỉ đáp ứng được tiêu chuẩn surimi của thị trường Hàn Quốc mà chưa đáp ứng được tiêu chuẩn surimi của thị trường Nhật Nguyên nhân của tình trạng này là do chất lượng nguyên liệu đầu vào của công ty chưa tốt, mà đặc biệt là khâu xử lý rửa thịt cá xay của công ty còn hạn chế Vì vậy Bộ Khoa học và Công nghệ đã đầu tư cho Công ty

TNHH Thủy sản Hòa Thắng Dự án sản xuất thử nghiệm “Hoàn thiện quy trình bảo

quản sau thu hoạch cá tạp và công nghệ sản xuất surimi nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm surimi xuất khẩu vào thị trường Nhật Bản” với mục đích hỗ trợ giúp công

ty cải tiến công nghệ rửa và bảo quản nguyên liệu cá để nâng cao chất lượng cho sản phẩm surimi tiến tới xuất khẩu vào thị trường Nhật

Quy trình công nghệ rửa surimi tại Việt Nam đều trải qua một số bước chính như: xay thịt cá; rửa thịt cá xay bằng dung dịch nước muối loãng và dung dịch acid acetic loãng để khử mùi,… Chính do sử dụng dung dịch rửa chứa acid acetic loãng nên thịt cá bị biến tính ngay trong quá trình rửa Vì thế surimi sản xuất có độ uốn lát kém không đáp ứng tiêu chuẩn Nhật Bản Do vậy, được sự đồng ý của trường Đại học Nha Trang và Giám đốc Công ty TNHH Thủy sản Hòa Thắng tôi thực hiện đề

tài “Nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất surimi từ cá sơn thóc đạt tiêu chuẩn xuất khẩu vào thị trường Nhật Bản”

2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

Nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất surimi từ cá sơn thóc tạo ra sản phẩm surimi đạt tiêu chuẩn xuất khẩu vào thị trường Nhật Bản

3 NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI

Đề tài có một số nội dung chính như sau:

1) Đánh giá hiện trạng quy trình sản xuất surimi của công ty Hòa Thắng 2) Nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất surimi từ cá sơn thóc

3) Đề xuất quy trình sản xuất surimi từ cá sơn thóc đạt tiêu chuẩn xuất khẩu vào thị trường Nhật Bản

4) Sản xuất thử nghiệm và đánh giá chất lượng sản phẩm surimi sản xuất

4 Ý NGHĨA KHOA HỌC CỦA ĐỀ TÀI

Kết quả của đề tài là dẫn liệu khoa học mới và thực tế nên có giá trị tham khảo cho những người quan tâm đến lĩnh vực surimi

5 Ý NGHĨA THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI

Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở giúp Công ty TNHH Thủy sản Hòa Thắng cải tiến quy trình công nghệ hiện có để sản xuất sản phẩm surimi từ cá sơn thóc đáp ứng tiêu chuẩn thị trường Nhật - thị trường vốn yêu cầu cao về chất lượng surimi

CHƯƠNG I TỔNG QUAN

1.1 TỔNG QUAN VỀ SURIMI

1.1.1 Giới thiệu về surimi

Surimi là thịt cá được tách xương, rửa sạch, nghiền nhỏ, không có mùi vị và màu sắc đặc trưng, có độ kết dính vững chắc, là chất nền protein cho nhiều thực phẩm mô phỏng thủy sản và phi thủy sản

Surimi quy tụ nhiều ưu điểm mà không thực phẩm nào có được, đó là: hàm lượng protein cao, lipid thấp, không có Cholesterol, cơ thể con người dễ hấp thụ Đặc biệt surimi có tính chất tạo thành khối dẻo, mùi vị và màu sắc trung hòa, do vậy surimi có thể chế biến ra các sản phẩm đặc sản có giá trị cao như tôm, thịt, sò, điệp, cua giả… Các chuyên gia của FAO trong lĩnh vực thực phẩm cho rằng surimi là cơ

sở cho thực phẩm trong tương lai Ở các nước đi đầu về sản lượng trong khai thác

cá gần đây đã đẩy mạnh nghiên cứu và phát triển công nghệ sản xuất surimi từ các loại nguyên liệu khác nhau, đặc biệt là các loại cá kém giá trị về mặt kinh tế Các nhà chuyên gia ngoại quốc trong lĩnh vực dinh dưỡng coi các sản phẩm từ surimi có đầy triển vọng và hữu ích đối với sức khỏe vì chúng chứa nhiều protein động vật, khẩu vị tốt và khi sản xuất chúng không phải sử dụng đến các chất có hại và phi thực phẩm (Trần Thị Luyến, 1996)

Bảng 1.1 Thành phần hóa học của surimi [8]

Protein

(%)

Lipid (%)

Nước (%)

Glucid (%)

Cholesterol (%)

Surimi rất hữu dụng bởi vì nó cho phép nhà sản xuất tạo ra các sản phẩm tuy

có hàm lượng protein thấp hơn nhưng lại có kết cấu và hương vị như là những sản phẩm có hàm lượng protein cao như tôm hùm Từ surimi sẽ chế biến các sản phẩm

mô phỏng giống như các sản phẩm thủy sản hoặc các sản phẩm thịt động vật khác Điều đó có ý nghĩa là có thể chế biến các sản phẩm cao cấp theo yêu cầu người tiêu dùng từ chất nền protein của cá tạp và có giá trị kinh tế thấp, từ đó sẽ nâng cao giá

trị của chúng, đồng thời tăng cường tỷ lệ các mặt hàng giá trị gia tăng trong ngành công nghiệp chế biến thủy sản của Việt Nam (Trần Thị Luyến, 2004)

1.1.2 Tình hình nghiên cứu sản xuất surimi [8]

Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài

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

XX, 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 quy trình tóm tắt như sau: Cá nguyên liệu được rửa sạch sau đó tách đầu nội tạng đem rửa lại để

tách xương, da Thịt cá đem xay, rửa thịt cá xay 3 lần liên tiếp Sau đó, tách nước đem nghiền trộn với phụ gia Sau đó 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 loại 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 Quy trình này sẽ giúp loại trừ đáng kể các chất gây mùi trong thịt cá

Một cải 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 acid 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

Tình hình nghiên cứu trong nước

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 do vẫn sử dụng dung dịch acid acetic để rửa nên chất lượng surimi vẫn còn hạn chế nên chưa tiếp cận được thị trường 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), Công ty TNHH Thủy sản Hòa Thắng… 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 18.208.333,84USD 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 một số 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 Thủy sản Hòa Thắng, 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) Trong những năm qua chúng ta chủ yếu sản xuất và xuất khẩu surimi “thô” giá trị thấp, chất lượng chưa cao, chưa ổn định và chủ yếu xuất khẩu đi các thị trường

có yêu cầu chất lượng không cao như Hàn Quốc,… còn việc xuất khẩu surimi vào các thị trường có yêu cầu cao về chất lương như Nhật Bản thì còn hạn chế

Hiện nay, công nghệ sản xuất surimi tại Công ty TNHH Thủy sản Hòa Thắng chủ yếu đạt tiêu chuẩn Hàn Quốc Cá nguyên liệu được mua từ các tàu đánh bắt của nước ngoài, miền Trung và địa phương dưới dạng mua xô không phân loại Sau đó nguyên liệu được vận chuyển về Công ty và sản xuất theo quy trình sản xuất với những công đoạn cơ bản như sau: Cá nguyên liệu → Rửa sạch → Tách đầu nội tạng

→ Rửa lại → Tách xương, da → Thịt cá → Xay → Rửa thịt cá xay → Tách nước

→ Nghiền trộn với phụ gia → Bao gói, định hình → Cấp đông và bảo quản Sản phẩm surimi của Công ty TNHH Thủy sản Hòa Thắng xuất sang thị trường Hàn Quốc có các thông số chất lượng như sau:

Độ chắc của gel (viết tắt là GS): 80- 100 / 100-200 g.cm

Độ trắng: 40 - 45%

Vết đen > 5 vết/10g Giá hiện tại: 1.20 - 1.50 USD/kg

1.2 TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU

1.2.1 Cá sơn thóc

Cá sơn thóc hay còn gọi là cá Trác (priacanthus), sống ở tầng nước gần đáy vùng biển nhiệt đới

Cá Trác có 3 loài:

+ Cá sơn thóc đuôi ngắn (priacanthus macracan thus):

+ Cá sơn thóc đỏ (priacanthus hamrur) + Cá sơn thóc đuôi dài (priacanthus tayenus)

Trong đó đối tượng chọn nghiên cứu là cá sơn thóc đỏ

Cá sơn thóc đỏ có thân hình bầu dục hơi dài, rất dẹt hai bên, đầu to vừa phải, mõm ngắn, mắt rất to, đường kính mắt bằng ½ chiều dài đầu Chiều dài thân gấp hơn 2 lần chiều cao thân, miệng rộng co duỗi được, vảy nhỏ phủ toàn đầu và thân, gốc vây lưng thuộc phần tia cứng dài hơn nhiều phần tia mềm, vây ngực nhọn Hai vây bụng rất gần nhau, gai của vây bụng rất lớn, vây đuôi lõm vào rất rõ, toàn thân màu đỏ càng về phía lưng càng xẫm, càng về phía bụng càng nhạt và có pha màu trắng bạc, các vây màu tối có viền đen

Phân bố: Hawai, Hồng Hải, Nhật Bản, Philippin, Việt Nam

Mùa vụ khai thác cá sơn thóc: Quanh năm

Xương (%)

Vây, vảy, da (%)

Mang, nội tạng

(%)

Bảng 1.3 Thành phần hóa học của thịt cá sơn thóc

1.2.2 Chất phụ gia và chất hỗ trợ kỹ thuật

+ Sorbitol (E420)

Công thức phân tử: C6H14O6

Công thức hóa học:

Tên tiếng Việt: sorbitol, Tên tiếng Anh: sorbitol

ADI: chưa xác định, INS: 420

Sorbitol là một loại polyol, có vị ngọt bằng 60% của đường sucrose và con người không có khả năng tiêu hóa sorbitol nên không gây tăng đường huyết và tăng hoạt động của insulin cũng như không gây sâu răng

Sorbitol được sử dụng làm chất điều vị, tăng khả năng giữ nước và tạo độ bóng cho sản phẩm Mặt khác do sorbitol là polyol nên không bị chuyển hóa bởi vi khuẩn nên thường được một số tác giả cho rằng có khả năng “ức khuẩn”

Công thức phân tử NaCl

Công thức cấu tạo: Na-Cl

Sử dụng muối ăn trong công đoạn rửa hạn chế được sự tổn thất protein ra ngoài môi trường, hỗ trợ khả năng hydrat hóa của các phân tử protein

+ Đường Sucrose

Trong sản xuất surimi thì đường dùng chủ yếu với mục đích tạo độ trong, độ bóng và là chất bền nhiệt Ngoài ra đường còn có tác dụng tạo vị ngọt dịu, tăng khả năng sinh năng lượng cho sản phẩm Khi chế biến đường có tác dụng tạo màu đẹp, mùi thơm do phản ứng caramen và các phản ứng với aminoacid tạo mùi thơm, đặc

biệt là khi mô phỏng các sản phẩm chế biến nhiệt độ cao như nướng, rán… Đường thường sử dụng là đường saccaroza Ngoài chất phụ gia thường dùng, hiện nay các công trình nghiên cứu nước ngoài đã nghiên cứu đưa vào sử dụng rất nhiều loại chất phụ gia khác nhau có tác dụng làm tăng khả năng liên kết nước, tăng khả năng kết dính của sản phẩm và tăng độ bền nhiệt như lòng trắng trứng, keo agar, keo alginat…

+ Caragin

Caragin là sản phẩm phụ gia mới, được sản xuất từ carrageenan Carrageenan có khả năng hút nước mạnh, sự hút nước kèm theo trương phồng đáng kể để tạo thành gel theo thời gian khi nó tiếp xúc với dung môi Caragin là chất phụ gia quan trọng

để tạo đông tụ, tính bền dẻo, đồng nhất khi phối trộn sẽ nâng cao tính cảm quan, làm tăng giá trị dinh dưỡng, kéo dài thời gian bảo quản, đảm bảo chất lượng sản phẩm surimi trong một thời gian quy định

Khi bổ sung carrageenan vào thịt cá xay có hàm ẩm từ 70-80% và nghiền giã liên tục trong khoảng thời gian 20 phút, khi đó liên kết gel sẽ hình thành theo cơ chế chung Ngoài liên kết giữa protein cá với protein cá còn có liên kết gel giữa carrageenan và protein cá Do hình thành lưới gel như vậy, đồng thời carrageenan

có độ nhớt cao nên đã làm gia tăng cấu trúc của surimi và độ bền đông kết tăng lên Liên kết giữa carrageenan và protein có cả liên kết hydro và liên kết tĩnh điện, do vậy gel này khá bền và có độ dẻo nhất định Tuy nhiên, khi tỷ lệ carrageenan quá lớn sẽ làm suy giảm cấu trúc làm cho độ bền đông kết giảm do dư thừa các phân tử carrageenan trong trật tự gel, các phân tử carrageenan mang âm điện chúng cùng điện tích nên đẩy nhau làm cho độ bền gel giảm

+ NaHPO 4 12H 2 O

Việc duy trì khả năng giữ nước của thịt cá trong quá trình chế biến có một ý nghĩa lớn làm giảm sự mất nước của thịt cá sẽ làm tăng sản lượng của sản phẩm, đồng thời cải thiện chất lượng của sản phẩm Sử dụng các muối phosphat có tác dụng làm tăng khả năng ngậm nước, tăng độ bền của mạng lưới gel do muối polyphosphat có khả năng gây biến hình một số chất trong thành phần của surimi Ngoài ra nó còn làm tăng độ kiềm của thịt cá gây ức chế sự co cơ và làm protein trương nở

Mặt khác khi có mặt muối polyphosphat có phân tử lượng lớn tham gia phân giải actomiozin thành actin và miozin đưa đến lượng miozin tăng lên Trong phân tử miozin lại chứa nhiều acid amin mạch nhánh và phân tử ở dạng sợi, do đó có tác dụng hydrat hóa mạnh nên độ hòa tan và tính ngậm nước của protein tăng lên Trong sản xuất surimi thường dùng Na2HPO4.12H2O để làm tăng tính trương nở,

tính ngậm nước và tính kết dính

1.3 GIỚI THIỆU MỘT SỐ QUY TRÌNH SẢN XUẤT SURIMI [8]

1.3.1 Sản xuất surimi tinh chế theo phương pháp Nhật Bản

Theo quy trình này, thịt cá xay được rửa 4 lần Trước tiên, thịt cá xay được rửa bằng nước muối loãng 0,5% và 3 lần sau rửa liên tiếp bằng nước lạnh Phương pháp này cho chất lượng surimi khá tốt, nhất là độ bền đông kết và độ dẻo

Hình 1.1 Sơ đồ quy trình sản xuất surimi bằng phương pháp của Nhật Bản

Cá nguyên liệu sau khi tách xương, da, vây và nội tạng, được xay thô nhằm làm vỡ các tế bào và các mô, tạo điều kiện cho quá trình rửa hoà tan nhanh các chất phi protein Sau đó, tiến hành rửa trong môi trường nước muối 0,5% để loại bỏ tạp chất nhớt, máu và các chất phi protein của thịt cá

Tiến hành rửa lần đầu bằng nước muối 0,5% và 3 lần sau bằng nước lạnh có nhiệt độ khoảng 10÷150C, nhằm làm sạch và phục hồi chức năng tạo gel của

protein Sau đó ép để điều chỉnh lượng nước về hàm lượng 74÷80% và tiến hành trộn phụ gia, định hình, cấp đông và bảo quản tùy thuộc yêu cầu sản xuất tại cơ sở

1.3.2 Sản xuất surimi tinh chế theo phương pháp của Ý, Mỹ)

Hình 1.2 Sơ đồ quy trình sản xuất surimi theo phương pháp rửa bằng sôđa

thực phẩm

Phương pháp này thích hợp cho các nguyên liệu cá béo như cá trích, cá bạc má

Cá sau khi tách thịt được đem rửa trong dung dịch sôđa thực phẩm NaHCO3 với nồng

độ 0,5% Sau đó, rửa lại 3 lần liên tiếp bằng nước thường, nhiệt độ 25÷300C

Sau mỗi chu kỳ rửa thịt cá cũng được ép tách nước trước khi tiến hành các chu kỳ tiếp theo Sau lần rửa cuối, thịt cá được ép để điều chỉnh hàm lượng nước 74÷80% Tiến hành nghiền trộn phụ gia, định hình, cấp đông và bảo quản tuỳ thuộc yêu cầu sản xuất Dung dịch sôđa có vai trò khử mỡ khá mạnh và hoà tan các chất phi protein khác Dung dịch này ảnh hưởng không đáng kể đến mạch phân tử protein nên độ bền đông kết của surimi không bị suy giảm đáng kể Các lần rửa sau cùng bằng nước thường có nhiệt độ nằm trong khoảng duy trì cấu trúc của protein nhằm làm sạch dư lượng của NaHCO3 và một số chất phi protein khác hoà tan trong nước Tuy nhiên phương pháp này cho sản phẩm surimi không tốt lắm về màu sắc

và mùi vị

1.3.3 Sản xuất surimi tinh chế bằng phương pháp ép trước rửa của P Levanhidopla và L A Ertel

Để giảm bớt nước ngọt dùng rửa thịt cá để sản xuất surimi, I P Levanhidopla

và L A Ertel đã đề xuất phương pháp có hiệu quả hơn: thịt cá mintai sau khi lóc khỏi xương người ta đem nghiền thô và ép dưới áp suất 2kg/cm2 để tách chủ yếu các chất chứa Nitơ tan hoà tan trong dịch bào Sau đó rửa 1 lần bằng nước thường Các bước nghiền trộn phụ gia, định hình, cấp đông và bảo quản được tiến hành như

Cá trích, cá bạc má

Nghiền trộn, định hình, cấp đông, bảo quản

các quy trình khác Bằng phương pháp này đã tách được 25÷26% các hợp chất chứa nitơ, 90% các hợp chất phi protein có mặt ban đầu trong thịt cá

Hình 1.3 Sơ đồ quy trình sản xuất surimi theo phương pháp ép trước khi rửa

của I P Levanidopla và Ertel

1.3.4 Sản xuất surimi tinh chế bằng phương pháp ép trước khi rửa của Nhật Bản

Hình 1.4 Sơ đồ quy trình sản xuất surimi theo phương pháp ép trước khi rửa

của Nhật Bản

Các nguyên liệu được rửa sạch, tiến hành tách xương, da, vây, vảy và nội tạng Sau đó, tiến hành ép để làm vỡ tế bào và các mô đồng thời tách một phần nước trong gian bào Sau đó, tiến hành rửa 3 chu kỳ, với 2 chu kỳ đầu bằng acid acetic loãng, sau đó rửa bằng nước lạnh cuối cùng để phục hồi chức năng protein của thịt cá và đưa pH về trung tính, giữa các lần rửa đều thực hiện ép tách nước, tiến hành ép sau cùng nhằm điều chỉnh hàm lượng nước cho đạt 74÷80% để tạo điều kiện tốt cho quá trình tạo gel protein trong quá trình nghiền trộn sau này

Các công đoạn nghiền trộn phụ gia, định hình, cấp đông và bảo quản được tiến hành giống như những quy trình trên Phương pháp này rất hiệu quả với các loại cá có mùi tanh mạnh Đồng thời tiết kiệm được lượng nước rửa Tuy nhiên với mỗi loại cá cần nghiên cứu xác định nồng độ acetic cho thích hợp để hiệu quả rửa cao nhưng không làm giảm đáng kể độ bền đông kết của surimi

1.3.5 Một số quy trình sản xuất surimi tại Việt Nam

Quy trình công nghệ sản xuất surimi từ cá nhám

Hình 1.5 Quy trình sản xuất surimi từ cá nhám

Nguyên liệu cá nhám phải đảm bảo chất lượng, tốt nhất là được dùng sản xuất surimi trực tiếp ngay trên tàu chế biến ngoài khơi Cá được rửa sạch, cạo da, tách thịt rồi đem nghiền thô

Rửa lần 1 trong môi trường nước muối loãng 0,4%, thời gian rửa 10 phút, sau

đó ly tâm tách nước, tỷ lệ cá/nước là 1/6

Rửa lần 2 bằng dung dịch nồng độ acetic là 0,15%, tỷ lệ thịt/nước là 1/6; thời gian rửa 30 phút Sau đó tiến hành ly tâm hoặc ép ráo rồi mới tiến hành rửa lần sau Rửa lần 3 bằng nước thường có nhiệt độ 10-150C, thời gian rửa 10 phút để phục hồi chức năng protein Tỷ lệ thịt cá trên nước là 1/6 Trong quá trình rửa cần khuấy đảo nhẹ nhàng để nâng cao hiệu quả rửa, không nên khuấy đảo quá mạnh sẽ hao tổn protein và hiện tượng trương nước protein xảy ra mạnh gây khó khăn cho khâu ép điều chỉnh lượng nước sau này Tiến hành ép tách nước để đưa về lượng nước nằm trong khoảng 74÷80%

Tiến hành gói thịt cá vào 4 lớp vải màn, đặt vào khung hình vuông có kích thước 8x8x8 cm, bề mặt ép dưới là tấm kim loại, bề mặt ép trên là được đặt 1 tấm

gỗ hình vuông có thể trượt dọc theo thành khuôn Dùng vật nặng có trọng lực 20kg,

ép trong thời gian 15 phút Trong sản xuất lớn cần phải có thiết bị ép tách nước làm việc theo nguyên tắc ly tâm trong trống quay có lỗ

Quá trình phối trộn phụ gia và nghiền giã: đây là công đoạn quan trọng để tạo

độ bền đông kết, độ dẻo dai của sản phẩm Cân phụ gia theo trọng lượng quy định, hoà gelatin vào nước nóng với nồng độ 10%, để nguội và phối trộn vào thịt cá và nghiền giã trong 20 phút

Định hình nhằm mục đích gia tăng liên kết gel trong surimi, gia tăng cấu trúc mạng lưới, từ đó gia tăng độ bền đông kết và độ dẻo của surimi Thịt cá sau khi nghiền giã cho vào khuôn hình chữ nhật đóng trong túi PE tránh sự lây nhiễm vi sinh vật, tránh tiếp xúc không khí gây hiện tượng đẩy nhanh tốc độ oxy hoá Thời gian định hình 20 phút ở nhiệt độ phòng (25÷300C) Sau khi định hình surimi được

sử dụng cho công nghệ sản xuất sản phẩm mô phỏng ngay hoặc nếu chưa sử dụng thì phải đem cấp đông và bảo quản đông Trường hợp sản xuất surimi cho thương mại hoá thì tiến hành cấp đông ở nhiệt độ -35÷400C, sau đó các block của surimi kết băng được bao gói trong túi PE hàn kín miệng, cho vào thùng carton, bảo quản ở nhiệt độ từ -18 ÷ -220C

Quy trình sản xuất surimi cho nhóm cá gầy thịt trắng

Hình 1.6 Sơ đồ quy trình chế biến surimi từ cá mối và cá sơn thóc

Nguyên liệu (Cá mối, cá sơn thóc)

Nghiền giã, định hình, cấp đông,

bao gói, bảo quản

Phối trộn phụ gia

Tỷ lệ cá/dung môi = ¼ Thời gian = 10 phút

Tỷ lệ cá/dung môi = ¼ Thời gian = 10 phút

1.3.6 Tiêu chuẩn surimi xuất khẩu vào thị trường Nhật Bản

Thị trường Nhật Bản là thị trường tiêu thị surimi lớn nhưng có yêu cầu về chất lượng surimi khá cao (bảng 3.1) Hiện nay ở Việt Nam các công ty sản xuất surimi đạt tiêu xuất khẩu vào thị trường Nhật không nhiều Nhằm đáp ứng yêu cầu cao của sản phẩm surimi từ cá tạp xuất khẩu cho thị trường Nhật Bản và tương lai gần cho thị trường EU, Công ty TNHH Hòa Thắng đã xây dựng Dự án sản xuất thử nghiệm

“Hoàn thiện quy trình bảo quản sau thu hoạch cá tạp và công nghệ sản xuất surimi nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm surimi xuất khẩu vào thị trường Nhật Bản” và

đã được Bộ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ chấp thuận Đòi hỏi sản phẩm của công ty phải đáp ứng được tiêu chuẩn sau:

+ Surimi được chế biến từ nguyên liệu là các loại cá thịt trắng: Cá lạc, Cá đổng, Cá đù, Cá mối, Cá mắt kiếng…

+ Chất lượng sản phẩm phải đạt tiêu chuẩn Nhật về độ chắc của gel surimi, độ trắng và các tạp chất còn trong các sản phẩm

+ Quy trình công nghệ sản xuất sản xuất cần được cải tiến các khâu như rửa, tách nước, nghiền trộn … nhằm nâng cao chất lượng sản phẩm đáp ứng yêu cầu thị trường Nhật

1.4 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA SURIMI 1.4.1 Ảnh hưởng của nguyên liệu [8]

Nguyên liệu là yếu tố quan trọng đầu tiên ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm trong quá trình sản xuất Chất lượng cá phụ thuộc vào kỹ thuật đánh bắt, quá trình thu mua, vận chuyển và bảo quản nguyên liệu Ngày nay kỹ thuật bảo quản nguyên liệu, đặc biệt là nguyên liệu thuỷ sản đã được chú trọng và có nhiều tiến

bộ, tại các nước có nghề cá phát triển, người ta tiến hành sản xuất surimi ngay trên các tàu đánh cá hoặc các tàu đánh cá bán sản phẩm của họ cho các tàu mẹ, các tàu này là các tàu chuyên dụng chế biến các mặt hàng thuỷ sản ngay ngoài khơi

Do chất lượng của surimi đầu vào rất cao nên chất lượng của sản phẩm dễ dàng đạt được yêu cầu mong muốn Bên cạnh đó, hiệu suất quy trình chế biến cũng được nâng cao, giảm bớt chi phí vận chuyển, bảo quản và các tổn thất khác Mỗi loại nguyên liệu khác nhau cho chất lượng surimi khác nhau, đặc biệt là

độ chắc của gel surimi do chúng có cấu tạo, thành phần hóa học khác nhau Đối với các loài cá có hàm lượng mỡ trong cơ thịt cao (cá trỏng, cá thu đao, cá bạc má…), các hạt mỡ phân tán ra xen vào giữa các hạt chất đạm thì liên kết mạng lưới bị đứt làm cho sản phẩm mất tính đàn hồi Chất lượng surimi còn phụ thuộc vào mùa vụ khai thác và ngư trường khai thác cá Cá có chất lượng cao nhất là vào thời kỳ đã phát triển đầy đủ, các thành phần phong phú Tuy nhiên, ở giai đoạn này thường cá có hàm lượng mỡ cao nhất cho nên tuỳ vào từng đối tượng mà

ta có thể điều chỉnh nên hay không nên sử dụng nguyên liệu đúng vụ hay trái

vụ Đối với các ngư trường khai thác khác nhau thì nhìn chung cùng một loài

cá, nếu cá sống ở vùng hàn đới có hàm lượng mỡ cao hơn cá sống ở các vùng khác Nếu cá sống ở cùng một ngư trường thì cá sống ở ven bờ có hàm lượng mỡ cao hơn cá sống ở ngoài khơi

Để chế biến surimi đạt tiêu chuẩn, thì nguồn nguyên liệu cá sử dụng trong chế biến đóng vai trò rất quan trọng và nó là nhân tố chính quyết định tới chất lượng surimi Đến nay thì hơn 300 loài cá đã được nghiên cứu để sản xuất surimi, từ các loài

cá nổi đến cá đáy, từ cá có kích thước lớn đến cá có kích thước nhỏ, cá có cơ thịt sẫm màu hay cá nhiều mỡ,… và cả cá nước ngọt như cá mè, cá chép đã được nghiên cứu Nhưng xu hướng chính nhất có thể nói là surimi sản xuất từ các loài cá kém giá trị kinh

tế có ý nghĩa khoa học và kinh tế hơn cả Tuy nhiên với thực trạng tại công ty đối với việc sử dụng một loại nguyên liệu thì khó đáp ứng được năng suất nhà máy cũng như chất lượng sản phẩm Vì vậy vấn đề nghiên cứu sử dụng cá tạp trong sản xuất surimi là vấn đề rất quan trọng Hiện nay, tại công ty đang sản xuất surimi từ cá tạp trắng như: cá đổng, cá mối, cá chuồn, cá chai, cá lưỡi mèo, cá căng, cá kiến, cá hố,… trong đó thì cá mối, cá hố là nguyên liệu chính mà công ty sử dụng

Mặt khác, trong thực tế cho thấy, cá tươi bị hư hỏng nhanh chóng sau khi đánh bắt Quá trình hư hỏng sẽ bắt đầu trong vòng 12h trong nhiệt độ ấm vùng nhiệt đới Khi hư hỏng có sự phân hủy những thành phần khác nhau và hình thành những hợp chất mới Những hợp chất mới này chịu trách nhiệm cho sự thay đổi về mùi, vị, trạng thái của thịt cá Sự hư hỏng cá đến từ ba cơ chế căn bản sau: quá trình tự phân bởi enzyme, quá trình oxy hóa và sự phát triển của vi sinh vật Việc dùng kỹ thuật bảo quản ở nhiệt độ thấp kết hợp kỹ thuật hóa học để kiểm soát hoạt độ nước, hư hỏng do enzyme, sự oxy hóa và vi sinh vật được phổ biến nhất hiện nay

Hiện tại đa số các công ty đang sử dụng phương pháp ướp đá bảo quản lạnh ở nhiệt độ thấp Nhiệt độ bảo quản trong kho nguyên liệu ≤ 40C, thời gian bảo quản không quá 24h

1.4.2 Ảnh hưởng của các chất phụ gia bổ sung vào surimi [8]

Mục đích sử dụng phụ gia trong surimi chủ yếu là nhằm làm tăng khả năng giữ nước, tạo liên kết với các thành phần của surimi để làm cho surimi có

độ chắc của gel surimi, độ uốn lát tốt hơn hay tạo các giá trị cảm quan tốt hơn cho surimi

a Các chất phụ gia bổ sung nhằm cải thiện chất lượng sản phẩm

Đó là các nhóm chất khi bổ sung vào thực phẩm có tác dụng nâng cao chất lượng của sản phẩm như cải thiện màu sắc, trạng thái, mùi vị Các chất này thường là chất dinh dưỡng như bột lương thực, đường, đạm thực vật, lòng trắng trứng… Lượng chất bổ sung phải phù hợp với từng loại sản phẩm, có tỷ lệ thích hợp, nếu quá nhiều sẽ ảnh hưởng xấu đến chất lượng sản phẩm

b Các chất bảo quản:

Các chất phụ gia khi bổ sung vào có tác dụng kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm trong điều kiện nhất định, các chất này thường là các chất chống vi sinh vật (antimicrobial agents), các chất phụ gia chống oxy hoá (antioxigen agents) và các chất bảo quản lạnh Khi sử dụng tuyệt đối tuân theo chỉ định về giới hạn sử dụng, tránh trường hợp vượt quá giới hạn có thể gây độc cho người sử dụng

c Ảnh hưởng của chất làm bền Protein trong thịt cá xay

Chất đồng tạo gel có khả năng trộn lẫn với protein, và liên kết với protein tạo cấu trúc gel vững chắc hơn Trong surimi thường sử dụng các chất đồng tạo gel như: tinh bột, lòng trắng trứng, gelatin, carageenan,… Nhưng trong đó thì tinh bột

có nhiều tính ưu việt hơn Khả năng đồng tạo gel của tinh bột còn phụ thuộc vào loại tinh bột và tỷ lệ phối trộn vào surimi Thường thì tỷ lệ phối trộn thích hợp khoảng 3 -5% so với trọng lượng của surimi

Về phương diện công nghệ tính chất quan trọng nhất là khả năng tạo gel đàn hồi, khả năng giữ nước và khả năng chịu nhiệt Các tính chất chức năng này được duy trì trong trường hợp protit sợi cơ vẫn ở dạng nguyên và quá trình phân giải

phân tử protein được hạn chế đến mức tối thiểu Song trong quá trình chế biến và bảo quản cá xay thì protein của thịt cá đã bị biến đổi nhiều

Để ngăn ngừa sự biến đổi của protein và nâng cao các tính chất chức năng của chúng, các nhà nghiên cứu đã đề xuất các chất làm bền như: các photphat, muối ăn, glucose, lactose, saccarose, các polysaccarit, triglyxerit, monoglyxerit, các muối của acid glutamic, lizin, hỗn hợp các amino acid Qua quá trình nghiên cứu người ta đã tìm được các chất có khả năng làm bền protit cao đó là: các loại keo thực vật: alginate, pectin; các rượu có chứa nhiều nhóm chức: glyxerin, propylene glycol

Để tăng khả năng giữ nước và làm tăng độ chắc của gel cho surimi người ta sử dụng muối poly photphat và các chế phẩm thương mại cũng có tác dụng khá cao

1.4.3 Ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ [8]

Trong quá trình sản xuất surimi có rất nhiều công đoạn ảnh hưởng nhiều đến chất lượng của surimi như: fillet, chặt đầu, mổ bụng, tách xương, kỹ thuật nghiền trộn phụ gia, phương pháp rửa, nồng độ dung dịch nước rửa, thời gian ngâm rửa, tỷ lệ dung dịch nước rửa trên nguyên liệu, chế độ ép tách nước, kỹ thuật định hình, làm đông,…

a Khâu xử lý nguyên liệu:

Khâu xử lý bao gồm: rửa sạch nguyên liệu, loại bỏ đầu, nội tạng, xương, da, vây, vảy, xương dăm…

Cá sau khi cắt bỏ đầu, tiến hành mổ bụng để loại bỏ nội tạng Tại khâu này cần thao tác cẩn thận không để cơ thịt bị dập, tránh lây nhiễm vi sinh vật và enzyme có trong nội tạng ra ngoài làm cho cơ thịt mau bị ươn dẫn đến chất lượng sản phẩm bị giảm chất lượng Tách xương là khâu quan trọng trong quá trình sản xuất, nó được tiến hành trên nguyên tắc phân riêng phần thịt ra khỏi phần xương và các phần bỏ đi khác Nếu còn lẫn xương trong surimi sẽ gây nhược điểm sau:

- Mảnh xương vụn sẽ gây tổn thương cơ quan tiêu hoá ngay cả xương mềm

vô hại với người cũng bị coi như làm yếu đi về mặt thị hiếu của sản phẩm

- Khi có lẫn xương độ bền của bột nhuyễn surimi giảm

- Nếu lượng xương trong cá xay vượt quá 2 ÷ 3% có thể làm lượng florit vượt quá lượng cho phép về độc hại

- Tỷ lệ lẫn xương cá cao có thể làm tăng khả năng oxy hoá chất béo, gây

hư hỏng sản phẩm, về mặt cá xay đều bị hạn chế hàm lượng xương trong sản phẩm, hạn chế kích thước tối đa và số lượng mảnh xương

b Ảnh hưởng của khâu ép sơ bộ:

Mục đích chủ yếu của khâu này là:

- Tách bớt hàm lượng nước tự do trong thịt cá xay

- Loại bỏ một phần nitơ tự do hòa tan trong nước

- Dưới tác dụng của lực ép cơ học tổ chức tế bào, cơ chứa lipid và một số hoạt chất khác bị dập nát, vỡ ra làm tăng diện tích tiếp xúc, tạo điều kiện thuận lợi cho công đoạn rửa sau này được dễ dàng hơn Chất lượng của surimi phụ thuộc rất nhiều vào lực ép Nếu lực ép vượt quá giới hạn sẽ làm cho độ bền đông kết giảm, màu sắc của surimi xấu đi

c Ảnh hưởng của khâu rửa:

- Rửa là một trong những khâu quan trọng trong công nghệ sản xuất surimi Việc rửa liên tiếp nhằm làm sạch thịt cá khỏi muối khoáng, protein hoà tan, các mảnh nội tạng, vi khuẩn, các sản phẩm phân huỷ có mùi tanh khai và các tạp chất khác, đồng thời còn có tác dụng làm giảm lượng mỡ trong thịt cá xay Rửa còn gây tác động nhiều mặt của surimi và hiệu suất thu hồi Với các loài cá khác nhau thì chế độ rửa cũng phải khác nhau Rõ ràng khi rửa một phần protein, vitamin, khoáng, acid béo tự do sẽ mất đi Sau quá trình rửa hầu như surimi chỉ chứa các protein liên kết là chủ yếu

- Quá trình rửa phụ thuộc vào thời gian khuấy đảo, chu kỳ rửa, lượng nước rửa Hiệu quả chiết protein tăng mạnh ở điểm giới hạn 9 phút, sau đó cân bằng cho nên không cần thiết phải khuấy đảo với thời gian lớn hơn 9 phút cho mỗi quá trình rửa Nếu thời gian rửa quá dài và khuấy đảo quá mạnh sẽ tạo ra quá trình hydrrat hoá mạnh của protein gây kho khăn cho việc ép tách nước sau này Vì vậy, thời gian tiếp xúc của thịt cá trong nước rửa phải được giữ ở mức độ nhỏ nhưng phải đủ lâu để hiệu quả chiết protein cao nhất

- Tỷ lệ nước rửa và thịt cá thường được lấy theo tỷ lệ 1/3 đến 1/4 là thích hợp cả về ý nghĩa kinh tế Tuy nhiên chọn tỷ lệ nước rửa cần xem xét đến chu

kỳ rửa Các nghiên cứu cho thấy rằng khi tỷ lệ nước rửa và thịt cá là 1/3 thì số

lần rửa cần thiết phải là 6, tỷ lệ trên là 1/6 thì số lần rửa cần thiết là 3 Tuy nhiên quan hệ giữa lượng nước rửa và chu kỳ rửa còn phụ thuộc vào nhiều tác nhân khác như quy mô làm sạch nguyên liệu đầu vào, kỹ thuật xử lý nguyên liệu như chặt đầu, tách nội tạng, vây, vảy, phi lê, độ tươi và hàm lượng chất béo trong cá Cùng tỷ lệ nước rửa và thịt cá, khi ta tăng số lần rửa lên thì khả năng khử các chất mang màu, mùi trong sản phẩm càng triệt để Tuy nhiên số lần rửa tối ưu cũng nằm trong giới hạn nhất định, nếu rửa quá nhiều làm cho các chất dinh dưỡng sẽ

bị tổn thất, khả năng tạo gel và độ bền của mạng lưới gel sẽ kém đi

Nếu rửa thịt cá xay bằng dung dịch có pha acid ascorbic và acid citric có thể hạn chế sự thối rữa của sản phẩm, khử được các bazơ nitơ nhằm làm giảm mùi tanh khai của thịt cá xay như cá nhám, cá đuối Độ pH của nước rửa có tác dụng tẩy màu thịt cá xay, làm giảm hàm ẩm và giảm lượng TMA Rửa cá bằng acid nhẹ sẽ

có tác dụng tốt khi thịt cá xay có màu sẫm, xám hoặc xanh lá cây Tuy nhiên rửa bằng dung dịch acid có nhược điểm thịt cá bị nhũn dẫn đến độ bền đông kết của sản phẩm giảm và thịt cá có mùi của acid, nhất là chọn loại acid và nồng độ acid không thích hợp Trong các loại acid thực phẩm như: acid lactic, acid citric, acid acetic thì acid acetic có tác dụng khử mùi tốt nhất, ở nồng độ thấp đã có tác dụng rõ rệt và không gây độc hại đối với sức khỏe người sử dụng, hơn nữa thuộc loại rẻ tiền dễ kiếm

- Nếu nước rửa có mang tính acid hoặc kiềm thì thường được rửa lại bằng nước thường Một số tác giả cho rằng rửa lại bằng nước thường có tác dụng trung hòa và làm phục hồi chức năng của thịt cá xay

- Hiện nay, đối với cá nhám, cá mối, cá đỏ… và một số loài cá khác có cơ thịt trắng thường dùng acid acetic ở dạng dung dịch loãng để rửa Nước rửa thịt cá

có bổ sung thêm một lượng nhỏ NaCl trong khoảng: 0,1 – 0,2% có tác dụng làm tăng tính ổn định protein của thịt cá, hạn chế sự trương nước, ngăn cản sự hoà tan của protein vào trong nước rửa làm cho việc tách nước trong khâu ép dễ dàng hơn Mặt khác, sự có mặt của muối ăn (NaCl) trong surimi ở một giới hạn nhất định < 4% có thể có tác dụng tốt đến khả năng tạo gel và làm bền mạng lưới gel của surimi

- Tốc độ khuấy đảo: nhằm tăng cường quá trình hoà tan, nhưng ở một giới

hạn nhất định, nếu tốc độ quá cao gây hao tổn đạm, hiệu suất thu hồi giảm và surimi khó tách nước ở công đoạn sau

- Nhiệt độ nước rửa: Theo các nghiên cứu nếu nhiệt độ nước rửa cao sẽ giúp quá trình khử màu và khử mùi tốt hơn nhưng lại làm biến tính protein ảnh hưởng đến khả năng tạo gel Nếu nhiệt độ rửa thấp sẽ giữ ổn định được chức năng tạo gel của protein nhưng lại làm giảm khả năng khử màu và mùi cho thịt cá Vì vậy cần duy trì nhiệt độ nước rửa trong vùng mà protein giữ được cấu trúc và chức năng tạo gel của nó Thường nhiệt độ nước rửa từ 5÷310C, nếu nhiệt độ nước rửa nhỏ hơn

50C sẽ hạn chế quá trình rửa, khả năng tẩy màu, tẩy mùi kém, nếu nhiệt độ nước rửa lớn hơn giới hạn cho phép sẽ kích thích hoạt động của các enzym, vi sinh vật hay nhiệt độ quá cao sẽ làm biến tính không thuận nghịch protein

- Độ cứng của nước: Nước rửa cần phải có tỷ lệ Ca/Mg; Fe/Mn đạt tiêu chuẩn nước mềm Nếu hàm lượng các ion này cao sẽ làm giảm khả năng tạo gel đàn hồi, tăng cường oxy hóa lipid, kích thích hoạt động của enzyme, sắt còn làm cho surimi

có màu xám hoặc nâu Nước rửa phải là nước mềm đạt tiêu chuẩn nước sạch trong

vệ sinh thực phẩm

- pH của nước rửa: Cần đạt giá trị pH xấp xỉ tự nhiên để protein không biến tính và duy trì khả năng tạo gel Nước rửa lần cuối cho phép hàm lượng muối NaCl là: 0.1÷0.2% để cho quá trình tách nước được dễ dàng

Tóm lại, nước rửa phải là nước mềm đạt tiêu chuẩn nước sạch dùng trong chế biến thực phẩm theo quy định của bộ Y Tế

• Cơ chế tẩy rửa chất béo trong môi trường kiềm

Khi môi trường có kiềm, chất béo sẽ tạo thành nhũ tương và một phần bị thủy phân:

Khi pha NaHCO3 trong nước sẽ tạo thành phản ứng:

Khi môi trường có kiềm, chất béo sẽ tạo thành nhũ tương và một phần bị phân hủy:

Các hạt nhũ tương lại hấp phụ các acid béo lên bề mặt của chúng Sự hấp phụ này rất đặc biệt đó là quay các gốc R của acid béo vào trong còn nhóm –COO- quay

ra phía ngoài của bề mặt hạt nhũ tương Kết quả tạo lớp điện tích âm trên bề mặt làm hạt nhũ tương Các hạt tích điện âm ưa nước và hoàn toàn rửa trôi theo nước

Xử lý bằng sôđa thực phẩm cũng được dùng trong phương pháp sản xuất surimi, kết quả cho thấy hàm lượng mỡ giảm đến 80%

• Cơ chế khử NH 3 và Urê bằng acid:

Trong môi trường acid, Urê bị thủy phân:

Trong môi trường acid, urê cũng bị phân hủy như sau:

NH3 tạo ra trong những phản ứng trên và NH3 có sẵn trong thịt cá sẽ tác dụng với acid tạo thành muối:

d Ảnh hưởng của khâu ép tách nước:

Đây là yếu tố ảnh hưởng đến độ ẩm của surimi cũng như độ chắc của gel surimi Hàm ẩm của surimi sau khi rửa và loại nước lần cuối là 85% Yêu cầu sang công đoạn nghiền trộn phụ gia là 70 – 79% Do vậy, cần xác định tốc độ rotor và thời gian ly tâm

Vai trò của nước trong thịt cá xay trước khi nghiền trộn là rất quan trọng Nước tham gia tạo cấu trúc và trạng thái của surimi Nước tương tác với các nhóm: - NH2, - COOH, - CO-NH- của protein tạo ra vỏ hydrat làm cho chế phẩm protein có độ nhớt và độ hoà tan nhất định Nước còn làm biến tính protein làm phá hủy toàn bộ cấu trúc bậc cao, tạo ra sự biến đổi sâu sắc về lượng, khiến

protein khác với các chất khác Nhờ biến tính mà sau đó các phân tử protein tương tác với nhau tạo ra mạng lưới gel làm cho protein có cấu trúc mới tạo cho sản phẩm dẻo dai Nước còn là chất hoá dẻo của tinh bột, gelatin và các chất phụ gia trong quá trình nghiền trộn tạo ra độ dẻo, độ dai, độ đặc, độ trong, tạo màng, tạo sợi cho sản phẩm surimi

e Ảnh hưởng của khâu nghiền trộn phụ gia:

Đây là công đoạn phối trộn các chất phụ gia và có tính chất quyết định đến

sự tạo gel surimi Sau khi ép tách nước hàm ẩm trong surimi là 70 – 79% Quá trình nghiền trộn là tác dụng vào thịt cá xay một lực cơ học liên tục, do tác dụng của lực cơ học cùng với vai trò của hàm ẩm làm cho protein bị biến tính và xuất hiện các liên kết tạo gel surimi Với thời gian nghiền trộn quá ngắn làm cho mạng lưới gel chưa hình thành làm cho độ bền gel giảm, nhưng thời gian nghiền trộn quá dài sẽ làm cho surimi bị sẫm màu Các nghiên cứu thực tế cho thấy rằng khi thời gian nghiền trộn vượt quá 20 phút làm cho surimi chuyển từ màu trắng sang màu xám nhạt, qua nhiều nghiên cứu nên lấy thời gian nghiền trộn trong khoảng từ 5-10 phút

f Ảnh hưởng của yếu tố định hình:

Quá trình định hình là rất cần thiết, nó cũng là thời gian để các chất phụ gia phát huy tác dụng một cách triệt để vì nó tăng cường thêm khả năng tạo gel, đàn hồi và ổn định mạng lưới gel cho surimi Quá trình định hình còn phụ thuộc vào thời gian và nhiệt độ Nếu định hình ở nhiệt độ quá thấp thì thời gian phải kéo dài và ngược lại nếu định hình ở nhiệt độ cao thì thời gian ngắn Nhiệt độ định hình không dưới nhiệt độ đóng băng của nước và không vượt quá nhiệt độ làm biến tính protein Theo các tài liệu, đối với surimi bảo quản đông thường định hình ở nhiệt độ 40 – 45OC với thời gian là 20 phút là thích hợp nhất Còn đối với surimi hấp chín định hình ở điều kiện bình thường với thời gian 2 giờ

1.4.4 Ảnh hưởng của các hoá chất

a Ảnh hưởng của nồng độ muối:

Độ bền của surimi phụ thuộc vào hàm lượng muối ăn (NaCl) Khi hàm lượng NaCl nhỏ hơn 5% thì khi nồng độ NaCl tăng lên thì độ bền của surimi tăng theo Bắt đầu từ nồng độ l ớ n h ơ n 5% đến 20%, khi hàm lượng NaCl tăng độ bền gel surimi hầu như không tăng Từ hàm lượng NaCl lớn hơn 20% thì độ bền gel surimi giảm đi khá lớn Hàm lượng muối trong surimi nói riêng và các sản phẩm

mô phỏng nói chung thường khoảng từ: 1 – 2% là thích hợp, ngoài phạm vi này sẽ làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm

b Ảnh hưởng của chất đồng tạo gel khác:

Chất lượng của surimi phụ thuộc vào các chất đồng tạo gel: tinh bột, gelatin,…Trong đó tinh bột có nhiều tính ưu việt hơn so với các chất đồng tạo gel khác Tinh bột được cấu tạo bởi hai hợp phần chính là: amyloza và amylopectin Thông thường tỷ lệ amyloza/amylopectin = 1/4, các loại tinh bột khác nhau thì tỷ lệ giữa amyloza và amylopectin cũng khác nhau Các nhà khoa học đã chứng minh được khả năng tham gia tạo gel của tinh bột phụ thuộc vào tỷ lệ giữa amyloza

và amylopectin

Ngoài ra, khả năng tạo gel của surimi còn phụ thuộc vào tỷ lệ tinh bột phối trộn vào surimi Thường tỷ lệ tinh bột phối trộn thích hợp khoảng 3 – 5% so với trọng lượng của surimi

1.4.5 Ảnh hưởng của điều kiện bảo quản

a Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian gia nhiệt

Như chúng ta đã biết điều kiện tạo gel của surimi phụ thuộc phần lớn vào nhiệt độ, đồng thời thời gian gia nhiệt cũng ảnh hưởng lớn đến quá trình tạo gel của surimi Do đó cần phải tính toán cân đối giữa thời gian gia nhiệt và nhiệt độ

để surimi có độ đàn hồi, dẻo dai tốt nhất Theo các tài liệu thì thường gia nhiệt ở nhiệt độ 90 – 95OC trong thời gian 20 phút, tuy nhiên điều này còn phụ thuộc vào kích thước khối surimi

b Ảnh hưởng của nhiệt độ

Chất lượng của gel surimi cũng phụ thuộc vào nhiệt độ và thời gian bảo quản Nhiệt độ bảo quản càng thấp thì chất lượng của surimi càng được bảo đảm đồng thời kéo dài được thời gian bảo quản Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng khi bảo quản surimi ở nhiệt độ < - 20OC sau 3 tháng chất lượng surimi vẫn được bảo đảm, khi nhiệt độ bảo quản < - 35OC surimi đảm bảo chất lượng tốt

1.5 CƠ CHẾ TẠO GEL CỦA SURIMI

1.5.1 Khái niệm về sự hình thành gel protein

Khi các phân tử protein bị biến tính tự tập hợp lại để tạo thành một mạng lưới liên kết có trật tự gọi là sự tạo gel Khả năng tạo gel là một tính chất chức năng

quan trọng của protein và nó đóng vai trò chủ yếu trong việc tạo cấu trúc hình thái

do đó cũng là cơ sở để sản xuất ra nhiều sản phẩm thực phẩm như: phomat, kamaboko, giò, surimi, đậu phụ,…[14]

Sự tạo gel của protein khác với sự liên hợp, trùng hợp, tụ hợp, kết tủa, kết tụ hay sự đông tụ

Hình 1.5: Sự hình thành gel protein

Khi hòa tan protein tạo thành dung dịch keo Các phân tử keo có kích thước lớn, không đi qua màng bán thấm Do vậy tinh sạch protein khỏi các phân tử thấp bằng phương pháp thẩm tích Do trên bề mặt phân tử protein có các nhóm phân cực, khi hòa tan vào trong nước, các phân tử lưỡng cực được hấp thu được bởi các nhóm này, tạo thành màng nước bao quanh phân tử gọi là lớp vỏ hydrat Dùng phương pháp phân tích Rơnghen đã xác định được rằng lớp vỏ nước ở sát bề mặt phân tử protein có bề dày 3Å (đúng bằng kích thước phân tử nước) là lớp nước đơn phân tử Những phân tử nước ở xa hơn sắp xếp ít trật tự hơn Độ bền của dung dịch keo protein phụ thuộc vào nhiều yếu tố, ví dụ: sự tích điện của phân tử protein, mức độ hydrat hóa, nhiệt độ…Khi thay đổi các yếu tố này, ví dụ làm trung hòa điện của phân tử protein, loại bỏ lớp vỏ hydrat, các phân tử protein sẽ kết tụ lại với nhau tạo thành khối lớn, tách khỏi dung dịch thường gọi là kết tủa protein [5]

Hình 1.6: Sơ đồ minh họa sự kết tủa protein

1.5.2 Điều kiện tạo gel [16]

Trong đa số các trường hợp sự gia nhiệt cần thiết cho quá trình tạo gel Việc làm lạnh sau đó cũng cần thiết và đôi khi sự acid hóa nhẹ cũng tạo điều kiện cho sự tạo gel xảy ra Các dạng muối đặc biệt là ion canxi có thể cũng cần hoặc để tăng tốc

độ tạo gel hoặc tăng độ cứng cho gel Nhiều protein có thể tạo gel mà không cần gia nhiệt, chỉ cần một sự thủy phân enzym vừa phải Dưới tác dụng của lực nghiền giã không làm cắt mạch protein mà nó phá hủy cấu trúc bậc cao của protein làm cho sự trượt và ma sát nội phân tử tăng, làm hình thành các liên kết nút mạng lưới gel

1.5.3 Cơ chế tạo gel [16]

Cơ chế và các tương tác có quan hệ đến việc hình thành mạng lưới protein ba chiều đặc trưng cho gel chưa hoàn toàn rõ Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng cần phải

có giai đoạn biến tính và giãn mạch xảy ra trước giai đoạn tương tác có trật tự giữa protein – protein và tập hợp phân tử

Khi protein bị biến tính các cấu trúc bậc cao bị phá hủy, liên kết giữa các phân

tử bị đứt, các nhóm bên của acid amin ẩn bên trong được lộ ra bên ngoài Các mạch polypeptide duỗi ra, gần nhau, tiếp xúc với nhau và liên kết tạo thành mạng lưới không gian ba chiều mà mỗi vị trí tiếp xúc của mạch là một nút Các thành phần còn lại hình thành mạng lưới không gian vô định hình, rắn, trong đó có chứa đầy pha phân tán là nước

Khi nồng độ phân tử protein tăng thì khả năng gel hóa tăng vì số những vị trí tiếp xúc để tạo ra nút mạng tăng Nồng độ protein càng lớn thì các hạt tiếp xúc trực tiếp không qua một lớp nào của môi trường phân tán và khối gel có tính chất của gel khô Phân tử càng có nhánh thì gel hóa càng dễ vì ở những vị trí đặc biệt của đầu mút, những góc cạnh các yếu tố bền dễ bị mất do đó dễ tạo ra nút mạng lưới

Các nút mạng lưới có thể được tạo ra do tương tác giữa các nhóm ưa béo Khi các nhóm này gần nhau, tương tác với nhau thì hình thành ra liên kết ưa béo, lúc này phân tử nước bao quanh chúng bị đẩy ra và có khuynh hướng như tụ lại Tương tác ưa béo được tăng cường khi tăng nhiệt độ, làm các mạch peptide sít lại với nhau hơn làm cho khối gel cứng hơn

Nút mạng lưới cũng có thể tạo ra do các liên kết hydro giữa các nhóm peptid với nhau, giữa các nhóm – OH của serin, treonin hoặc triozin với các nhóm -COOH của glutamic hoặc của aspatic Nhiệt độ càng thấp thì các liên kết này càng được tăng cường và củng cố vì càng có điều kiện để tạo ra nhiều cầu hydro Liên kết hydro là liên kết yếu, tạo ra một độ linh động giữa các phân tử đối với nhau, do đó làm gel có một độ dẻo nhất định Các mắt lưới trong gel gelatin chủ yếu là do các liên kết hydro Khi gia nhiệt các liên kết hydro bị đứt và gel sẽ nóng chảy ra Khi để nguội liên kết tái hợp và gel hình thành

Tham gia tạo ra nút lưới trong gel cũng có thể do các liên kết tĩnh điện, liên kết cầu nối giữa các nhóm tích điện trái dấu hoặc do liên kết giữa các nhóm tích điện cùng dấu qua các ion đa hóa trị như canxi Các mắt lưới còn có thể do các liên kết disulfua tạo nên Trong trường hợp này sẽ tạo cho gel tính bất thuận nghịch bởi nhiệt nên rất chắc và bền

Cơ chế tạo gel của thịt cá có thể chia làm ba giai đoạn:

 Giai đoạn I: Protein bị biến tính phân ly tạo ra các tiểu phần (tiểu đơn vị), đây là quá trình phá vỡ cấu trúc bậc 4

 Giai đoạn II: Tháo xoắn (giãn mạch) protein toàn phần là giai đoạn phá vỡ cấu trúc bậc 2, 3

 Giai đoạn III: Mạch protein tập hợp lại với nhau để tạo ra mạng lưới không gian 3 chiều liên kết với nhau bằng các cầu nối

Giai đoạn tập hợp protein càng chậm so với giai đoạn biến tính thì càng tạo điều kiện cho mạch polypeptid được giãn xoắn và định hướng sắp xếp lại trước khi tập hợp do vậy các gel được hình thành sẽ có trật tự đồng đều, trơn, trương mạch, đàn hồi và trong suốt hơn, các gel được tạo thành sẽ bền và không có hiện tượng tương tác lệch

Nếu làm giãn mạch hoàn toàn protein sẽ xuất hiện các nhóm phản ứng làm bộc

lộ các liên kết kỵ nước (ưa béo) ra phía ngoài phân tử protein hình cầu Do vậy làm tương tác giữa các phân tử protein với protein thuận lợi hơn và là nguyên nhân chính của việc tạo tập hợp liên tục Do đó quá trình tạo gel sẽ tạo ra protein có độ dẻo dai, đàn hồi tốt Các protein có khối lượng phân tử càng lớn, càng chứa nhiều acid amin kỵ nước thì càng tạo gel có cấu trúc chắc chắn và đàn hồi hơn Khi ở nhiệt độ các tương tác ưa béo sẽ thuận lợi trong khi đó sự hình thành các liên kết hydro lại dễ dàng khi làm lạnh Sự gia nhiệt cũng có thể làm phơi bày các nhóm -SH ở bên trong, do đó xúc tiến việc hình thành hoặc trao đổi các cầu đisulfua 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 Các cầu canxi làm cho gel có độ cứng và độ bền tốt hơn

1.6 CÁC HIỆN TƯỢNG XẢY RA TRONG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SURIMI [8]

1.6.1 Hiện tượng Suvari

Hiện tượng Suvari là sự hình thành cấu trúc protein dưới dạng gel tương đối bền Nhờ có hiện tượng này làm cho surimi có tính bền dẻo dai, đàn hồi tốt Hiện tượng bắt đầu từ khâu nghiền trộn đến khâu định hình Để cho hiện tượng Suvari xảy ra tối đa thì surimi phải giữ trong một thời gian nhất định và thời gian này phụ thuộc vào nhiệt độ Chẳng hạn ở nhiệt độ 10oC thì kéo dài từ 24 – 48 giờ để hiện tượng này xảy tối đa, còn nếu ở nhiệt độ 30oC thì cần thời gian 2 giờ và khi nhiệt độ

là 35oC thì thời gian chỉ còn 30 phút

1.6.2 Hiện tượng Modari

Hiện tượng Modari là hiện tượng ngược lại với quá trình Suvari, quá trình này luôn xảy ra trong thịt nhuyễn surimi và làm giảm tính chất đàn hồi, độ dẻo dai của sản phẩm Quá trình này diễn ra ở nhiệt độ 40 – 70oC một cách mạnh mẽ Trong sản