Nghiên cứu sản phẩm dạng gel từ phi lê cá tra

Màng Cơ Bao gồm màng trong và màng ngoài sợi cơ, màng tơ cơ, màng của các bó cơ bậc nhất, bậc hai… Màng cơ là do protein hình sợi cấu tạo thành mà chủ yếu là colagen chất keo, elastin

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

" #

NGUYỄN THÙY LINH

TÊN ĐỀ TÀI

DẠNG GEL TỪ PHI LÊ CÁ TRA

CHUYÊN NGÀNH: KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

MÃ SỐ NGÀNH : 2.11.00

LUẬN VĂN THẠC SĨ

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

07/2006

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

-o0o -

Cán bộ hướng dẫn khoa học PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN Cán bộ chấm nhận xét 1:

Cán Bộ chấm nhận xét 2:

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN

THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Ngày………… tháng……… năm

Đại Học Quốc Gia Tp.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

Trường Đại Học Bách Khoa Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

-o0o - -o0o -

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên học viên: Nguyễn Thùy Linh Phái: Nữ

Ngày, tháng, năm sinh: 23 – 9 - 1981 Nơi sinh: Tp.HCM

Chuyên ngành: Khoa Học Và Công Nghệ Thực Phẩm Mã số: 2.11.00

TÊN ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU SẢN PHẨM DẠNG GEL TỪ PHI LÊ CÁ TRA

NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

- Khảo sát thành phần hóa học của cá Tra nguyên liệu

- Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng cấu trúc và cảm quan của gel

cá Tra: mức độ nghiền, gia vị, phụ gia (muối phosphate, tinh bột )

- Sản xuất thử sản phẩm chả cá Tra hai lát đóng hộp

III NGÀY GIAO NHIỆM VỤ:………

IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: ………

V HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM BỘ MÔN

PGS.TS NGUYỄN XÍCH LIÊN

Nội dung và đề cương luận văn thạc sĩ đã được Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua

Tp.HCM, ngày tháng năm 2006

TRƯỞNG PHÒNG ĐT-SĐH TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH

LỜI CẢM ƠN Ï

Tôi xin chân thành cảm ơn đến :

¾ Ban Giám Hiệu Trường Đại Học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh

¾ Các thầy cô Khoa công nghệ thực phẩm - Trường Đại Học Bách Khoa Tp.HCM và các thầy cô giảng dạy lớp cao học thực phẩm khoá 15

¾ Phòng Đào Tạo Sau Đại Học – Trường Đại Học Bách Khoa Tp HCM

¾ Thầy PGS – TS Nguyễn Xích Liên đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo em trong suốt thời gian thực hiện luận văn tốt nghiệp

¾ Bộ môn Phát Triển Sản Phẩm – Khoa Công Nghệ Thực Phẩm – Trường đại học Nông Lâm Tp HCM

¾ Ban chủ nhiệm Khoa Thủy Sản - Bộ môn Chế Biến Thủy Sản - Trường Đại Học Nông Lâm Tp HCM

¾ Cảm ơn các anh chị, bạn bè, đồng nghiệp đã góp ý giúp đỡ tôi trong suốt thời gian qua

¾ Xin cảm ơn gia đình, người thân đã động viên, giúp đỡ, khuyến khích tôi hoàn thành luận văn tốt nghiệp này

Tp Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2006

Nguyễn Thùy Linh

TÓM TẮT

Qua đề tài: “NGHIÊN CỨU SẢN PHẨM DẠNG GEL TỪ PHI

LÊ CÁ TRA” được nghiên cứu và xác định được các yếu tố ảnh hưởng đến chất

lượng cấu trúc và cảm quan của sản phẩm dạng gel từ thịt cá tra Các yếu tố đó là: chủng loại, độ tươi, ươn của cá, các gia vị và phụ gia tạo cấu trúc v.v Chúng tôi cũng đã sản xuất thử thành công chả cá Tra hai lát đóng hộp và sản phẩm này được người tiêu dùng chấp nhận

III ABSTRACT

The thesis: “ Resẹarch The Catfish Gel Product” is performed and

determined elements that have influences on structure and sensory qualities of gel-forming of Catfish There are spieces of fish, freshness and staleness of fish, spices, additives which improve gel-forming properties of Catfish We have used Catfish gel to test and process canned fish pies product and this product is accepted

MỤC LỤC

II.3 Sơ lược về nguyên liệu cá Tra và cá Thác lác 6

II.3.1 Sơ lược về nguyên liệu cá Tra 6

II.3.1.2 Đặc điểm sinh học 7

II.3.2 Sơ lược về nguyên liệu cá Thác lác 9

II.3.2.2 Đặc điểm sinh học 10

II.4.1.1 Tơ cơ (myofibrin) 13

II.5.1 Các biến đổi cảm quan 15 II.5.2 Những biến đổi ở cá tươi nguyên liệu 15

II.6 Các Yếu Tố Ảnh Hưởûng Đến Chất Lượng Sản Phẩm Thủy Sản

II.6.1 Nhiễm khuẩn trong quá trình vận chuyển 16

II.6.2 Nhiễm khuẩn trong quá trình tiếp nhận – chế biến 16 II.6.3 Nhiễm khuẩn trong quá trình bảo quản 17

II.7.1 Một số nét chung về sự hình thành gel protein 17 II.7.2 Cơ chế tạo gel 18 II.7.3 Khả năng định hình gel thịt cá 21 II.7.4 Hiện tượng Suwari 22 II.7.5 Hiện tượng Modori 22 II.7.6 Độ bền của gelù 23

II.8 Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Chất Lượng Chả Cá 23

II.8.3 Tác dụng của việc xay trộn 24 II.8.4 Lượng muối ăn 24 II.8.5 Chất đồng tạo gel 25

II.9.1 Hư hỏng do vi sinh vật 26

II.9.1.1 Hư hỏng do vi khuẩn sinh bào tử chịu nhiệt 26 II.9.1.2 Hư hỏng do vi khuẩn hình thành bào tử ưa ấm 27 II.9.1.3 Hư hỏng do vi khuẩn không hình thành bào tử 27 II.9.2 Hư hỏng do nấm men, nấm mốc 28 II.9.3 Hư hỏng do tác nhân hóa học 28 II.9.4 Hư hỏng do tác nhân vật lý 28

II.10 Động học về sự tiêu diệt vi sinh vật trong quá trình xử lý nhiệt 28

II.10.1 Tỉ lệ vi sinh vật bị tiêu diệt ở nhiệt không đổi 29

II.10.2 Giá trị tiệt trùng z

T

II.10.3 Giá trị tiệt trùng của quá trình xử lý nhiệt ở một nhiệt độ

II.10.4 Xác định chế độ xử lý nhiệt 32

II.11 Biến đổi của đồ hộp thủy sản trong khi chế biến và bảo quản 32

II.11.1 Những biến đổi về phẩm chất trong khi chế biến 32

II.11.1.1 Sự biến đổi của một số thành phần dinh dưỡng 32 II.11.1.2 Sự biến đổi của vitamin khi chế biến 33 II.11.2 Những biến đổi về phẩm chất khi bảo quản 33

II.11.2.1 Sự biến đổi của thành phần dinh dưỡng 33 II.11.2.2 Sự biến đổi của vitamin 33

II.12 Các loại nguyên phụ liệu, gia vị và phụ gia 34 II.12.1 Các loại tinh bột 34

PHẦN III VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 46

III.2.1 Nguyên Liệu Chính 46 III.2.2 Nguyên Phụ Liệu, Gia Vị Và Phụ Gia 46

III.2.2.1 Nguyên liệu phụ 46

III.2.2.2 Phụ gia 47

III.2.3 Các thiết bị và dụng cụ dùng trong nghiên cứu 49

III.3.1 Qui trình thử nghiệm 49 III.3.2 Bố trí thí nghiệm 52 III.3.2.1 Đo một số chỉ tiêu hóa học của philê cá, độ cứng của

gel cá tra và cá thác lác 52 III.3.2.2 Bố trí thí nghiệm chế biến sản phẩm dạng

gel từ cá tra 52 II.3.3 Phương pháp quy hoạch thực nghiệm 52

III.4 Xác định một số chỉ tiêu thuộc đặc tính lưu biến của gel cá 54

III.5.1 Độ cứng của gel cá 54 III.5.2 Đo lực kháng đứt, độ dãn dài 55 III.5.3 Đánh giá cảm quan 56 II.5.4 Chất lượng vi sinh vật 60

IV.1 Nghiên cứu một số đặc tính của nguyên liệu cá 61 IV.1.1 Thành phần hóa học trung bình của phi lê cá Tra

IV.1.2 Đặc điểm chất lượng cấu trúc sản phẩm dạng gel của thịt

cá Tra và cá thác lác 61 IV.1.3 Sự biến đổi các đặc tính cấu trúc của gel cá Tra 63

IV.2 Aûnh hưởng của chế độ nghiền đến đặc điểm chất lượng

IV.3 Aûnh hưởng của các gia vị đến trạng thái cảm quan của

IV.4.2 Aûnh hưởng của các loại bột bổ sung lên chất lượng gel cá tra 67

IV.4.2.1 Aûnh hưởng của gluten đến đặc điểm chất lượng

IV.4.2.2 Aûnh hưởng của bột bắp biến tính đến các đặc điểm

chất lượng gel cá tra 69 IV.4.2.3 Aûnh hưởng của tinh bột khoai tây đến các đặc điểm

chất lượng gel cá tra 70 IV.4.2.4 Aûnh hưởng của bột mì đến các đặc điểm chất lượng

gel cá tra 71 IV.4.2.5 Aûnh hưởng của bột năng đến các đặc điểm chất lượng

IV.4.2.6 Aûnh hưởng của protein đậu nành đến các đặc điểm

chất lượng gel cá tra 73 IV.4.3 Aûnh hưởng của các chất hỗ trợ đến chất lượng gel cá tra 74 IV.4.3.1 Aûnh hưởng của Carrageenan đến chất lượng gel cá tra 74 IV.4.3.2 Aûnh hưởng của Xanthan gum đến chất lượng gel cá tra 75

IV.5 Xác định phương án phối chế nguyên liệu, phụ gia tối ưu cho sản

phẩm gel cá tra bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm 77

IV.5.1 Điều kiện thí nghiệm 77 IV.5.2 Kết quả thí nghiệm 79 IV.5.3 Tối ưu hoá thực nghiệm bằng phương pháp leo dốc

IV.5.4 Xác định thời gian bảo quản gel cá tra 85

IV.6.1 Xác định công thức gia vị cho nước sốt đối với sản phẩm chả

cá Tra hai lát đóng hộp 86 IV.6.2 Xác định chế độ xử lý nhiệt hợp lý cho sản phẩm chả cá Tra

hai lát đóng hộp 87

IV.6.2.1 Tính giá trị tiệt trùng F 87 IV.6.2.2 Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm chả cá Tra

hai lát đóng hộp 90 IV.6.2.3 Đánh giá chất lượng sản phẩm 90 IV.6.2.4 Chất lượng vi sinh vật và thành phần hoá học 91

IV.7 Thăm dò mức độ chấp nhận của người tiêu dùng đối với sản

PHẦN VI TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHẦN VII PHỤ LỤC

PHẦN I

MỞ ĐẦU

Hiện nay, nghề nuôi trồng thủy sản ở Việt Nam đang phát triển mạnh với nhiều đối tượng nuôi khác nhau Trong số các loại cá nước ngọt như cá chép, cá rô phi, cá tai

tượng…thì cá Tra (Pangasius hypophthalmus) là một trong những đối tượng đang được

phát triển với tốc độ nhanh tại các tỉnh Đồng Bằng Sông Cửu Long (năm 2003, sản lượng cá Tra nuôi tại các tỉnh này là 200.000 tấn, năm 2004 là 300.000 tấn và năm tháng đầu năm 2005 là 200.000 tấn)

Cuối thập niên 1990, do việc chủ động sản xuất được con giống cá Tra cộng với sự phát triển của công nghệ chế biến nên sản lượng sản phẩm cá Tra hằng năm đều tăng với tỷ lệ cao Cá Tra được nhiều thị trường trong và ngoài nước ưa chuộng vì màu sắc cơ thịt trắng, có vị ngon béo, có giá trị dinh dưỡng cao

do chứa nhiều protein và các thành phần qúy khác

Trên thị trường, một mặt hàng thủy sản xuất khẩu có tên gọi là “phi lê cá

Ba sa”, thực chất, hơn 90% là phi lê cá Tra và hiện nay, sản lượng nhóm cá này đã trên 300.000 tấn/năm như đã nói trên, sản lượng cá Basa nuôi không tăng được

do chưa sản xuất được con giống rộng rãi Mấy năm gần đây, do muốn bảo hộ người nuôi cá da trơn (Catfish) trong nước, nên chính quyền Mỹ tăng thuế nhập khẩu các sản phẩm cùng nhóm cá của nước ngoài, gây khó khăn cho những nước xuất khẩu, trong đó có Việt Nam Mặt khác, người dân trong nước, do định kiến từ trước không thích dùng cá Tra làm thực phẩm, mặc dù thói quen nuôi cá Tra trong ao và dùng phân người hoặc phân gia súc làm thức ăn cho cá đã không còn

Vì thế lượng cá Tra tiêu thụ trong nước chưa nhiều và khi thị trường ngàoi nước gặp khó khăn, sản lượng cá Tra dễ sụt giảm

Từ tình hình trên, ngoài tuyên truyền, khuyến khích việc phát triển các mặt hàng từ cá Tra có giá trị dinh dưỡng và chất lượng cảm quan cao để mở rộng thị trường trong nước là việc làm cần thiết vá cấp bách "NGHIÊN CỨU SẢN

PHẨM DẠNG GEL TỪ PHI LÊ CÁ TRA" do chúng tôi thực hiện trong luận văn này nhằm góp phần thực hiện mục tiêu trên

PHAÀN II

TOÅNG QUAN

II.1 Tình Hình Thủy Sản Khu Vực Đông Nam Á [2]

• Vai trò của ngành thủy sản trong nền kinh tế quốc dân

Ngành thủy sản (cả nước mặn và nước ngọt) giữ vai trò quan trọng trong việc cung cấp thực phẩm giàu protein cho người dân, tạo công ăn việc làm và kích thích tăng trưởng kinh tế của nhiều nước trong khu vực Đông Nam Á Ở Thái Lan, hàng năm lượng tiêu thụ thủy sản ước tính vào khoảng 35,3 kg/ đầu người, ở Malaixia khoảng 50 kg/ đầu người (theo số liệu năm 1998); trong khi đó, mức tiêu thụ trung bình trên thế giới chỉ đạt mức 15,2 kg/ người/năm

Thu nhập từ xuất khẩu thủy sản dạng tươi sống, đông lạnh, đóng hộp, các mặt hàng khô… đã trở thành nguồn ngoại tệ quan trọng đối với nhiều nền kinh tế trong khu vực Năm 1999, tổng giá trị xuất khẩu thủy sản trong khu vực đạt vào khoảng 9,914 tỷ đôla Mỹ ; trong đó Thái Lan đóng góp nhiều nhất (41,5%), khoảng 4,11 tỷ đôla Cũng trong năm này, Hồng Kông nhập khẩu thủy sản nhiều nhất trong khu vực (40,5%, tương đương 1,595 tỷ đô la), tiếp theo là Thái Lan (21,4%, tương đương với 840,7 triệu đôla)

• Tổng sản lượng thủy sản

Nhờ có sự phát triển nhanh về các công nghệ khai thác như sự ra đời những lưới vây, rê trôi, lưới kéo cũng như những phương pháp nuôi trồng thủy sản hiện đại, Đông Nam Á đã đóng góp một phần đáng kể vào tổng sản lượng thủy sản trên thế giới (từ 10% trong những năm 50 lên 17% trong những năm 80 và 30% trong những năm 90) Trong những năm 1980, mức tăng trưởng hàng năm về sản lượng thủy sản của Đông Nam Á tăng khoảng 10% so với 2% của thế giới Năm 1999, khu vực này sản xuất được 19,3 triệu tấn thủy sản Inđônexia, Thái Lan và Philippin là ba nhà sản xuất lớn nhất Trong khoảng thời gian từ năm

1995 đến năm 1999, tổng sản lượng thủy sản của khu vực tăng 33,4% (4,8 triệu tấn), của Inđônêxia tăng 78% trong khi đó Thái Lan chỉ tăng 1,49% về sản lượng

đánh bắt, đạt giá trị sản lượng 4,996 tỷ USD, Philippin đạt 2,302 tỷ USD và Malaixia đạt 1,294 tỷ USD

• Phát triển cơ sở hạ tầng và chế biến sau thu hoạch

Các phương tiện kỹ thuật, ngư cụ vẫn đang được hiện đại hóa và mở rộng về quy mô Ở Inđônêxia có hơn 40.000 tàu đánh cá, Thái Lan có 54.538 tàu, Malaixia có 32.672 tàu Riêng tàu lưới kéo của Thái Lan, năm 1960 mới có khoảng 100 tàu, năm 1999 đã tăng lên 13.000 chiếc

Bên cạnh đó còn có nhiều tàu lưới vây của Nhật và Hàn Quốc đánh bắt chủ yếu là cá ngừ trong khu vực Từ khi Liên Hiệp quốc ban hành Luật biển và việc phân chia vùng đặc quyền kinh tế của mỗi nước cùng với sự giảm đi về nguồn lợi thủy sản, những tàu đánh bắt trên cũng giảm số lượng đáng kể

Thông thường, cá được tiêu thụ dạng tươi sống, ướp muối, sấy khô, đông lạnh, phi lê hay đóng hộp, cá cũng có thể được chế biến thành sản phẩm dạng viên hay xúc xích hoặc gỏi cá… Hiện nay rất nhiều nhà máy chế biến thủy sản đã và đang được xây dựng

Về phương diện thương mại, các loài cá kém chất lượng với giá thấp cũng tăng mạnh Riêng ở Thái Lan và Malaixia, hàng năm khoảng một triệu tấn cá thứ phẩm được sử dụng để chế biến bột cá làm thức ăn gia súc

Sự hiện đại hóa và phát triển của công nghệ thu hoạch và sau thu hoạch nhờ xây dựng các hải cảng, kho bảo quản, nhà máy sản xuất nước đá và thiết lập

cơ sở hạ tầng cho tiếp thị, phát triển vận tải lạnh, cung cấp đào tạo, mở rộng việc làm (Thông Tin Khoa Học Công Nghệ – Kinh Tế Thủy Sản, 2003)

II.2 Tình Hình Thủy Sản Việt Nam [17, 41]

Theo báo cáo chung của Bộ Thủy sản, dù đang gặp phải nhiều khó khăn, nhưng vẫn tiếp tục có sự tăng trưởng ngoạn mục Năm 2004 tổng sản lượng thủy sản của Việt Nam đạt 3,074 triệu tấn, tăng 7,7% về khối lượng và 11,2% về giá

trị so với năm trước; trong đó khai thác đạt 1,92 triệu tấn và nuôi trồng đạt 1,15 triệu tấn Tuy phải chịu sức ép từ vụ kiện bán phá giá tôm nhập khẩu ở Hoa Kỳ, năm 2004 giá kim ngạch xuất khẩu vẫn đạt xấp xỉ 2,4 tỷ USD, tăng gần 9% so với năm trước Tỉ lệ tăng giá trị cao hơn so với tỉ lệ tăng sản lượng cho thấy hiệu quả của hoạt động sản xuất chế biến thủy sản được nâng lên rõ rệt Các thị trường xuất khẩu được duy trì, tiếp tục khai thác theo chiều sâu, đồng thời mở thêm nhiều thị trường tiêu thụ mới với tổng số 80 quốc gia và vùng lãnh thổ Trong số 405 doanh nghiệp chế biến thủy sản cả nước, đã có 239 đơn vị đạt tiêu chuẩn ngành về vệ sinh an toàn thực phẩm, 153 doanh nghiệp được đưa vào danh sách xuất khẩu vào EU, 237 đơn vị đủ tiêu chuẩn xuất khẩu vào Hàn Quốc và

295 doanh nghiệp vào Trung Quốc

Năm 2005, ngành đạt tổng sản lượng thủy sản 3,3 triệu tấn (gồm 1,94 triệu tấn khai thác và 1,36 triệu tấn sản phẩm nuôi), tổng giá trị xuất khẩu đạt 2,6 tỷ USD (Bộ Thủy Sản, 2005)

Hiện nay mức tiêu dùng của người Việt nam đối với các loại thủy sản ước tính chiếm khoảng 50% về dùng thực phẩm chứa protein Riêng về cá đã cung cấp khoảng 8 kg protein/người/năm Những năm tới, cùng với mức sống tăng cao, người ta đã có xu thế thiên về sử dụng thực phẩm ít béo, nhất là chất béo từ thịt

Do đó, cá và các sản phẩm gốc thuỷ sản là thực phẩm ngày càng chiếm phần quan trọng Trong đó cá cung cấp tại chỗ, ít chi phí vận chuyển, đảm bảo được độ tươi sống lại càng có vai trò quan trọng hơn

Theo chiến lược phát triển kinh tế xã hội của ngành thủy sản, đến năm

2010 tổng sản lượng thủy sản trên 3,5 triệu tấn Trong đó ưu tiên xuất khẩu 40%, 30% dành cho chăn nuôi, sản lượng còn lại dành cung cấp thực phẩm cho người Nếu so với lượng tiêu dùng thủy sản bình quân đầu người trên thế giới ước tính

của FAO là 13,4kg/nguời vào năm 1994 và so với mức 27kg/người/năm ở nước ta hiện nay

Hiện nay, hàng xuất khẩu của Việt nam ngày càng được ưa chuộng ở nhiều nước và khu vực Năm 2005 sản phẩm thuỷ sản Việt Nam xuất sang Nhật là 32% Châu á 22% Bắc mỹ 20%, EU 18% và các thị trường khác là 8%

Theo thống kê của cục hải quan, trong ba tháng đầu năm 2006, Việt Nam đã xuất khẩu hàng hải sản sang 35 nước và vùng lãnh thổ, đạt kim ngạch 595.413.520 USD Trong đó, các thị trường chính là Nhật, Mỹ, Hàn Quốc, Nga, Uùc, Bỉ, Tây ban Nha, Trung Quốc, Đài Loan…

• Tình hình sản xuất cá Tra – Basa

Theo Bộ Thủy sản, sản lượng cá Tra trong vùng đồng bằng sông cửu long năm 2005 là vượt trên 500 ngàn tấn, tăng khoảng 200 ngàn tấn so với năm 2004

Ngoài ra sức mua các mặt hàng đông lạnh chế biến sẵn ngày càng tăng (35% so với năm 2005) mặc dù các sản phẩm chế biến từ cá Tra –Basa giá tăng nhẹ Điều này cho thấy thị trường trong nước ngày càng ưa chuộng mặt hàng đông lạnh và chế biến sẵn

Riêng tại tỉnh An Giang, năm 2006, ước lượng sản lượng nuôi cá Tra, basa sạch của tỉnh sẽ đạt hơn 100 ngàn tấn, của Cần Thơ khoảng 45.000 tấn và đồng Tháp khoảng 50.000 tấn, gấp khoảng 2,5 lần so với năm 2005

II.3 Sơ Lược Về Nguyên Liệu Cá Tra và cá Thác lác [7]

II.3.1 Sơ Lược Về Nguyên Liệu Cá Tra

II.3.1.1 Phân loại

Hình II.1 Cá Tra (Pangasius hypophthalmus)

II.3.1.2 Đặc điểm sinh học cá Tra

• Đặc điểm hình thái

Cá Tra có hình dạng thon dài, phần sau hơi dẹp bên Thân màu xám hơi xanh ở phần lưng Bụng màu trắng bạc Vậy đuôi hơi đỏ Đầu dẹp bằng, tỉ lệ giữa chiều dài và chiều rộng ở đầu cá Tra lớn hơn cá Basa Miệng ở ngay mõm đầu Có hai đôi râu, râu mép ngắn, kéo dài chưa đến gốc vây ngực

• Phân bố và sinh thái

Cá Tra phân bố ở lưu vực sông Mêkông, có mặt ở cả 4 nước Lào, Việt Nam, Campuchia và Thái Lan Ở Thái lan còn gặp chúng ở lưu vực sông Mêkông và Chao phraya Ở nước ta cá bột và cá giống vớt được chủ yếu trên sông Tiền, cá trưởng thành chỉ thấy trong các ao nuôi, rất ít khi tìm thấy trong tự nhiên

• Tính ăn

Cá hết noãn hoàn thì thích ăn mồi tươi sống, vì vậy chúng ăn thịt lẫn nhau ngay trong bể ấp, thậm chí cá vớt trên sông vẫn thấy chúng ăn nhau trong đáy vớt cá bột Chúng ăn các loại phù du động vật có kích thước vừa cỡ miệng của chúng

Cá sống chủ yếu trong nước ngọt, có thể sống ở vùng nước hơi lợ (10 - 14‰ độ muối), có thể chịu đựng được nước phèn với pH ≥ 4 (pH dưới 4 thì cá bỏ ăn, bị sốc), ít chịu đựng được nhiệt độ thấp dưới 15oC, chịu nóng tới 39oC

Khi cá lớn, tính ăn tạp thiên về động vật và dễ chuyển đổi loại thức ăn Trong ao nuôi cá Tra có khả năng thích nghi với nhiều loại thức ăn, kể cả thức ăn bắt buộc, như mùn bã hữu cơ, cám, rau, phân hữu cơ, động vật đáy

• Sinh trưởng

Cá trong tự nhiên có thể sống trên 20 năm Cỡ cá trong tự nhiên đã gặp nặng 18 kg hoặc có mẫu cá dài tới 1,8 m Trong ao nuôi cá bố mẹ cho đẻ đạt tới 25kg ở cá 10 tuổi

Nuôi trong ao một năm cá đạt 1 – 1,5 kg/ con (năm đầu tiên), những năm về sau cá tăng trọng nhanh hơn, có khi đạt tới 5 – 6 kg/ năm

• Sinh sản

Tuổi thành thục: cá Tra đực thành thục ở tuổi thứ 2 và cá cái ở tuổi thứ 3 trở lên Mùa vụ thành thục của cá bắt đầu trong tự nhiên từ tháng 5 – 6 (dương lịch), cá đẻ tự nhiên trên sông ở những khúc sông có điều kiện sinh thái phù hợp Cá không đẻ ở phần sông của Việt Nam Ở Campuchia, bãi đẻ của cá nằm từ khu vực ngã tư giao tiếp hai con sông Mêkông và Tonlesap

Trong sinh sản nhân tạo, ta có thể nuôi thành thục sớm và cho đẻ sớm hơn trong tự nhiên (tháng 3)

• Thành phần dinh dưỡng của cá Tra

Bảng II.2: Thành phần dinh dưỡng của cá Tra

Thành phần dinh dưỡng của cá Tra/ 100g thịt cá

Calo từ chất béo 30,84cal

Tổng lượng chất béo 3,42 g

Chất béo bão hòa 1,64g

II.3.2 Sơ Lược Về Nguyên Liệu Cá Thác lác

II.3.2.1 Phân loại

Cá Thác lác thuộc:

Bộ: Osteoglossiformes

Họ: Notopteridae

Giống: Notopterus

Loài: Notopterus notopterus Pallas, 1769

Tên tiếng Việt: Cá Thác lác

Tên tiếng Anh: Bronze featherback hoặc Knifefish

Hình II.2 Cá Thác lác (Notopterus notopterus Pallas)

II.3.2.2 Đặc điểm sinh học cá Thác lác

• Đặc điểm hình thái

Cá Thác lác có đầu lớn dẹp bên, mõm ngắn, miệng trước, rãnh miệng xiên kéo dài đến đường thẳng đứng kẻ qua dưới mắt Thân cá có dạng dẹp bên, mỏng, lườn bụng bén Vảy nhỏ phủ khắp thân và vảy ở đầu lớn hơn vảy ở thân, vảy dính

ở thân rất chắc, đường bên hoàn toàn và xuất phát từ mép trên của khe mang đến tận cùng ở giữa gốc vây đuôi Vây lưng nhỏ, hơi lệch về phía sau, vây bụng rất nhỏ nằm ngay phía trước lỗ hậu môn Gốc vây hậu môn rất dài và nối liền với vây đuôi Vây đuôi tròn Phần lưng có màu xám, hai bên thân và bụng có màu trắng bạc Mắt lớn nằm hơi lệch về phía sau của đầu (Trương Thủ Khoa và Trần Thị Thu Hương, 1993)

Theo Mai Đình Yên và ctv., 1992 thì cá Thác lác có thân dẹp ngang, viền lưng nhô lên, miệng hơi nhô ra, rãnh miệng ngắn chỉ đến giữa ổ mắt Cá con có từ 25 - 30 vạch đậm ngang thân

Ngoài ra, theo Roberts (1992) thì vây lưng của cá Thác lác có 8 đến 9ù tia mềm, vây hậu môn có 97 đến 111 tia mềm và 6 đến 8 hàng vảy trước nắp mang Cá giống chiều dài nhỏ hơn 5 cm trên thân có nhiều sọc đen ngang

• Phân bố

Ngoài tự nhiên, cá Thác lác sống ở sông, rạch, đồng ruộng, ao hồ Cá chịu đựng được môi trường thiếu oxy, pH thấp (từ 6,0 - 6,5), thường ở nơi nước tĩnh, tù Chúng có thể sống và phát triển tốt ở vùng nước lợ ven biển

Cá Thác lác phân bố ở các thủy vực thuộc vùng Châu Á Chúng sinh sống

ở các con sông như: Indus, Ganges - Brahmaputra, Mahanadi, Krishna, Cauvery và một số lưu vực của miền Nam Ấn Độ, sông Mekong, các lưu vực thuộc bán đảo Thái Lan và Mã Lai Riêng ở Việt Nam, cá Thác lác không hiện diện ở lưu vực sông Hồng (Roberts, 1992)

Theo Trương Thủ Khoa và Trần Thị Thu Hương (1993), cá Thác lác phân bố

ở Java, Sumatra, Ấn Độ, Mã Lai, Thái Lan, Campuchia, Lào, Miến Điện Ở Việt Nam, cá chỉ phân bố ở Miềân Nam, ranh giới phía Bắc thuộc Quảng Bình, các tỉnh phía Bắc không có

• Đặc điểm dinh dưỡng

Cá Thác lác thuộc nhóm cá ăn tạp, thức ăn của chúng bao gồm côn trùng, giáp xác, cá con, giun, phiêu sinh vật, rễ các cây thủy sinh (Trương Thủ Khoa và Trần Thị Thu Hương, 1993; Ngô Trọng Lư và Thái Bá Hồ, 2001)

Theo Roberts (1992), thức ăn của cá Thác lác bao gồm côn trùng, cá con, giáp xác và một số thực vật non dưới nước Tập tính ăn của cá Thác lác là chúng bắt mồi vào lúc hoàng hôn và buổi tối

• Đặc điểm sinh trưởng

Cá một năm tuổi đạt chiều dài 16cm, trọng lượng từ 46 - 60g Ở kích cỡ này nếu đánh bắt làm cá thương phẩm sẽ dẫn đến hiệu quả kinh tế không cao Ơû Bàu Sen (Quảng Bình) đã bắt được cá Thác lác nặng từ 0,7 - 0,8kg, con lớn nhất đạt 1,3kg Kích thước trung bình của cá Thác lác từ 20 - 30cm

• Đặc điểm sinh sản

Tuổi và kích cỡ thành thục sinh dục của cá Thác lác là, chiều dài 20 cm và trọng lượng trung bình 100g/con

Trong tự nhiên, mùa vụ sinh sản của cá từ tháng 5 đến tháng 11 Đây cũng là mùa mưa ở khu vục phía Nam nên rất thuận lợi cho sự thành thục và đẻ trứng cũng như sự phát triển của cá con

Cá Thác lác sinh sản vào những tháng mùa mưa Cá thường đẻ trứng ở những vùng nước tù đọng hoặc có dòng chảy nhẹ nơi có rễ thực vật chìm trong nước Cá có chiều dài 21-25 cm thường đẻ được 1200-3000 trứng

• Tập tính sống

Cá Thác lác thích chui rúc, tìm nơi trú ẩn ở hang hốc hay cây cỏ thủy sinh, thích bóng mát, sống ở tầng đáy của thủy vực

II.4 Cấu Trúc Cơ Thịt Cá [3]

Về cơ bản cấu trúc thịt cá gồm có các mô cơ bản như mô cơ, mô liên kết, mô mỡ và mô xương

Đứng về mặt thực phẩm thì mô cơ là thành phần quan trọng nhất, thông thường trong chế biến người ta chỉ lấy các bắp cơ chạy dọc theo hai bên thân cá gọi là fillet (phi lê) chúng chiếm khoảng 30 – 40% trọng lượng cơ thể hoặc 65 – 70% tùy theo loại cá

Căn cứ vào chức năng cấu tạo và vị trí của các loại cơ ta phân ra làm: cơ vân ngang, cơ trơn và cơ tim Trong đó cơ vân ngang có giá trị thực phẩm cao nhất và có cấu tạo gồm có: sợi cơ, màng sợi cơ và màng ngăn

II.4.1 Sợi cơ

Sợi cơ do các tơ cơ (myofibrin), tương cơ và màng sợi cơ tạo thành, sợi cơ là đơn vị cơ bản tạo thành cơ thịt Sợi cơ hình thoi thường có đường kính khoảng

10 - 100μm được bao bọc bởi một màng liên kết gọi là màng ngoài sợi cơ Bên

trong sợi cơ dọc theo chiều dài là các tơ cơ giống như sợi chỉ xếp song song với nhau thành các bó giống như một khối tế bào Giữa các tơ cơ có một lớp dịch nhầy gọi là tương cơ Hai đầu sợi cơ có rất nhiều tổ chức hình sợi mềm bền do elastin cấu thành Những sợi elastin đó nối chặt sợi cơ với hai màng ngăn ở hai đầu và giữ vững cho các sợi cơ nằm giữa hai màng ngăn

II.4.1.1 Tơ cơ (myofibrin)

Được cấu tạo bởi các sợi song song gồm myosin và actin xen kẻ nhau theo thứ tự đoạn dày - đoạn mỏng Chính sự sắp xếp của các sợi này làm cho sợi cơ có vân sọc được nhìn thấy rất rõ dưới kính hiển vi

b) Actin

Actin có hai dạng, một dạng hình cầu gọi là G – actin và một dạng hình sợi gọi là F – actin được tạo thành do sự kết hợp của các G – actin Sợi actin gồm có hai chuổi xoắn vào nhau, mỗi chuỗi gồm từ 300 – 400 đơn phân tử và tất cả đều được sắp xếp theo một hướng duy nhất

Các sợi actin có đường kính khoảng 5nm và dài 2μm, dọc theo chiều dài của sợi chứa các phân tử protein khác, nhất là tropomyosin, troponin và α - actin

tham gia vào quá trình hợp lại giữa sợi actin sọc Z của sợi cơ

II.4.1.2 Tương cơ

Tương cơ là một dung dịch dính nhớt có chứa các protein như: Myoalbumin, myogen, Myoglobulin, ngoài ra còn có các chất béo và các chất muối vô cơ khác

Liên kết của các protein trong tương cơ tương đối lỏng lẻo, cơ thể động vật sau khi chết dưới tác dụng của muối vô cơ và những nhân tố khác, một bộ phận protein trong tương cơ sẽ bị đôùng đặc làm cho cấu trúc của tương cơ chặt chẽ hơn

II.4.2 Màng Cơ

Bao gồm màng trong và màng ngoài sợi cơ, màng tơ cơ, màng của các bó

cơ bậc nhất, bậc hai…

Màng cơ là do protein hình sợi cấu tạo thành mà chủ yếu là colagen (chất keo), elastine (chất bền), reticuline (chất lưới)…

Trong thành phần của tổ chức liên kết có cystine làm cho màng cơ có tính dẻo dai Nhờ có cấu trúc hình lưới vững chắc của các màng cơ mà làm cho cấu tạo tổ chức của cơ thịt cá có độ bền chắc và bền nhất định

Sự hình thành nên độ vững chắc của thịt cá không chỉ do màng cơ quyết định mà là do quan hệ tương hỗ về thành phần và số lượng giữa sợi cơ, tơ cơ, tương cơ, màng trong, màng ngoài sợi cơ, màng ngăn…Và cũng do hàm lượng protein, mỡ, muối cũng như sự kết hợp của chúng

Những loài cá có tổ chức liên kết phát triển thì kết cấu của nó vững chắc Tổ chức liên kết trong thịt cá như cái giá đỡ, vì vậy nó quyết định độ vững chắc của cơ thịt

Tổ chức liên kết trong thịt cá ít hơn trong động vật trên cạn nên độ chặt chẽ của chúng cũng kém hơn thịt gia súc gia cầm

II.5 Biến Đổi Của Cá Sau Khi Chết [3, 14]

II.5.1 Các biến đổi cảm quan

Biến đổi cảm quan là những biến đổi được nhận biết nhờ các giác quan như biểu hiện bên ngoài, mùi, kết cấu và vị

II.5.2 Những biến đổi ở cá tươi nguyên liệu

Trong quá trình bảo quản, những biến đổi cảm quan đầu tiên của cá liên quan đến biểu hiện bên ngoài và kết cấu Vị đặc trưng của các loài cá thường thể hiện rõ trong vài ngày đầu của quá trình bảo quản bằng nước đá

Biến đổi nghiêm trọng nhất là sự bắt đầu mạnh mẽ của quá trình cứng cơ Ngay sau khi chết, cơ thịt cá duỗi hoàn toàn và kết cấu mềm mại, bền thường kéo dài vài giờ, sau đó cơ sẽ co lại Khi cơ trở nên cứng đờ và toàn bộ cơ thể cá khó uốn cong là lúc cá đang ở trạng thái cứng cơ Trạng thái này có thể kéo dài trong thời gian ngắn hoặc dài phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường và chủng loại cá Khi hết cứng, cơ sẽ duỗi ra và trở nên mềm mại nhưng không còn bền như trước khi cứng cơ

Nói chung, người ta thừa nhận rằng ở nhiệt độ cao thì thời điểm cứng cơ đến sớm và thời gian cứng cơ ngắn Tuy nhiên, qua nghiên cứu, đặc biệt ở cá nhiệt đới, nhận thấy nhiệt độ có ảnh hưởng ngược lại đối với sự bắt đầu quá trình cứng cơ Bằng chứng là với các loài cá này, sự cứng cơ tăng nhanh hơn ở 0oC so với 10oC ở các loài cá khác, điều này liên quan đến sự kích thích những biến đổi sinh hóa ở 0oC

Hiện tượng cứng cơ xảy ra ngay lập tức hoặc chỉ sau thời gian rất ngắn kể từ khi cá bị chết và nguồn glycogen dự trữ bị cạn hoặc cá bị sốc Phương pháp đập và làm chết cá cũng ảnh hưởng đến thời điểm bắt đầu hiện tượng cứng cơ Làm chết cá bằng cách giảm nhiệt (cá bị giết chết trong nước đá) làm cho sự

cứng cơ xuất hiện nhanh nhất, còn khi đập vào đầu cá thì thời điểm bắt đầu cứng

cơ sẽ đến chậm, có thể đến 18 giờ [2]

Ý nghĩa về mặt công nghệ của hiện tượng cứng cơ rất quan trọng khi cá được phi lê vào thời điểm trước hoặc trong khi cứng cơ Nếu phi lê cá vào lúc cứng cơ, do cơ thể cá hoàn toàn cứng đờ nên năng xuất phi lê sẽ rất thấp và việc thao tác mạnh có thể gây rạn nứt các miếng phi lê Nếu phi lê cá trước khi cứng

cơ thì cơ có thể co lại một cách tự do và miếng phi lê sẽ bị ngắn lại theo quá trình cứng cơ

II.6 Các Yếu Tố Ảnh Hưởûng Đến Chất Lượng Sản Phẩm Thủy Sản Chế Biến Đông Lạnh [6, 21]

Trong quá trình vận chuyển chế biến và bảo quản sản phẩm thủy sản đông lạnh, chất lượng sản phẩm sẽ giảm nhanh khi không được tuân thủ theo những yêu cầu nhất định qua từng khâu một

Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm

+ Môi trường

+ Nhiệt độ, phương tiện và thời gian bảo quản

+ Enzyme trong cá, vi sinh vật

Quá trình nhiễm khuẩn xảy ra trong nhiều giai đoạn:

II.6.1 Nhiễm khuẩn trong quá trình vận chuyển

Khi cá bị trầy da thì lượng vi sinh vật nhiễm vào ban đầu trên nguyên liệu sẽ phát triển nhanh khi thời gian vận chuyển dài Dụng cụ chứa nguyên liệu không đảm bảo vệ sinh góp phần tăng thêm số lượng vi sinh vật

II.6.2 Nhiễm khuẩn trong quá trình tiếp nhận – chế biến

Khu vực tiếp nhận không thoáng mát, sạch sẽ là môi trường thuận lợi cho sự hoạt động của vi sinh vật

Nguyên liệu sau khi xử lý loại bỏ nội trạng, lượng vi sinh vật sẽ giảm đi Tuy nhiên, vẫn có sự nhiễm khuẩn thêm tiếp tục do các nguyên nhân:

+ Đá ướp, dụng cụ chứa, nước rửa sử dụng trong chế biến không đảm bảo

vệ sinh và nhiệt độ không đảm bảo yêu cầu

+ Môi trường xung quanh nơi chế biến không sạch sẽ, nhiều ruồi, nhặng + Tay công nhân chế biến bị các bệnh ngoài da

II.6.3 Nhiễm khuẩn trong quá trình bảo quản

Sản phẩm được bảo quản ở nhiệt độ -18oC đến -20oC, vi sinh vật đa số bị ức chế sự hoạt động

Khi thời gian bảo quản kéo dài, nhiệt độ trữ đông không ổn định các enzyme nội tại trong cơ thịt hoạt động mạnh và khả năng ức chế vi sinh vật kém dần, các vi sinh vật tồn tại sẽ hoạt động trở lại và phát triển nhanh chóng

II.7 Quá Trình Hình Thành Gel Của Thịt Cá [8, 22, 33]

II.7.1 Một số nét chung về sự hình thành gel protein

Gel từ thịt cá về bản chất là gel protein

Ở đây cần phân biệt sự tạo gel với các hiện tượng khác tương tự trong đó cũng có sự giảm mức độ phân tán của dung dịch protein như sự liên hợp, sự tụ hợp, trùng hợp, kết tủa, kết tụ và đông tụ Các phản ứng liên hợp protein gắn liền với các biến đổi ở mức dưới đơn vị hoặc ở mức phân tử trong khi đó các phản ứng trùng hợp hoá hoặc tập hợp hoá lại tạo ra các phản ứng phức hợp có kích thước lớn

- Sự kết tủa protein lại bao hàm tất cả các phản ứng tập hợp có thể dẫn đến mất từng phần hay mất toàn bộ độ hoà tan

- Khi protein không bị biến tính nhưng do giảm lực đẩy tĩnh điện giữa các mạch mà dẫn đến các phản ứng tập hợp không trật tự thì sẽ xảy ra hiện tương kết tụ

- Các phản ứng tập hợp không trật tự xảy ra do biến tính và các phản ứng tập hợp xảy ra do tương tác protein – protein chiếm ưu thế so với tương tác protein với dung môi sẽ dẫn đến tạo thành một khối lớn và thô gọi là sự đông tụ

- Khi các phân tử bị biến tính tự tập hợp lại tạo thành một mạng lưới protein có trật tự thì hiện tượng đó được gọi là sự tạo gel

Gel là một hệ gồm hai pha: pha rắn và pha lỏng Pha rắn hình thành mạng lưới không gian ba chiều và giữ pha lỏng trong các mắt lưới Khi cấu trúc của gel đồng nhất, không phân nhánh thì liên kết trong các mắt lưới rất giống nhau, gel có độ chắc cao Ngược lại, nếu cấu trúc của gel phân nhánh thì liên kết trong các mắt lưới khác nhau, gel tạo thành dẻo, bền Khả năng tạo gel là một trong những tính chất chức năng quan trọng của protein; đóng vai trò chủ yếu trong việc tạo cấu trúc hình thái của nhiều sản phẩm thực phẩm Khả năng tạo gel của protein chẳng những được sử dụng để tạo độ bền vững, độ bền cho một số thực phẩm

Tác nhân tạo gel trong thực phẩm thường là những cao phân tử tự nhiên (polysacchride, protein) có khả năng liên kết với nhau bằng những liên kết hoá học, hoá lý… để tạo nên các nút lưới, hình thành cấu trúc không gian ba chiều, chúng thường là các chất tạo keo (hydrocolloid) Ngoài khả năng tạo cấu trúc, tác nhân tạo gel còn có thể được dùng trong thực phẩm như chất ổn định, chất làm dày, chất nhũ hóa

II.7.2 Cơ chế tạo gel

Cơ chế và các tương tác có quan hệ đến việc hình thành mạng protein 3 chiều đặc trưng cho gel hiện chưa hoàn toàn rõ Nhiều nghiên cứu đã chỉ rõ rằng cần phải có giai đoạn biến tính và giãn mạch (phá vỡ liên kết cấu trúc bậc cao 2,

3, 4 của protein) xảy ra trước giai đoạn tương tác giữa protein – protein và các tập hợp phân tử

Khi protein bị biến tính các cấu trúc bậc cao bị phá vỡ, liên kết giữa các phần tử bị đứt, các nhóm bên của acid amin lộ ra bên ngoài Các mạch polypeptide bị duỗi ra gần nhau, tiếp xúc với nhau làm cho nội lực ma sát tăng, xuất hiện các liên kết giữa protein tạo thành mạng lưới không gian ba chiếu, các phần còn lại tạo mạng lưới không gian vô định hình có chứa đầy pha phân tán là nước

Khi hàm lượng protein tăng thì khả năng gel hoá cũng tăng vì số vị trí tiếp xúc để tạo ra nút mạng lưới tăng lên Hàm lượng protein càng lớn thì các hạt tiếp xúc trực tiếp không qua một lớp nào của môi trường phân tán và khối gel càng có tính chất của gel khô Phân tử càng có nhánh thì gel hoá càng dễ dàng vì ở những vị trí 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 tạo ra do lực tương tác giữa các nhóm ưa béo Khi các nhóm ưa béo gần nhau tương tác với nhau hình thành các cầu nối Tương tác ưa béo được tăng cường khi tăng nhiệt độ; làm các mạch polypeptide sít lại với nhau hơn do đó làm cho khối gel cứng hơn

Nút mạng lưới cũng được tạo ra do liên kết hydro giữa các nhóm peptide với nhau, giữa các nhóm –OH của serine, treonine, tyrozine với –COOH của glutamic, aspactic Nhiệt độ càng thấp thì các liên kết này càng được tăng cường Liên kết hydro là liên kết yếu tạo ra độ linh động nào đó làm cho gel có độ dẻo dai nhất định

Tham gia liên kết tạo gel còn có liên kết tĩnh điện, liên kết cầu nối giữa các nhóm tĩnh điện ngược dấu hoặc do liên kết giữa các nhóm tích điện cùng dấu qua các ion đa hoá trị Ngoài ra còn có thể do các liên kết disulfur tạo nên (giữa nhóm –SH này với nhóm –SH khác); trong trường hợp này làm cho gel có tính bất thuận nghịch bởi nhiệt

Các protein cũng có thể tạo gel bằng cách cho tương tác với các chất đồng tạo gel như polysaccharide, hình thành các cầu nối do đó gel tạo ra có độ cứng và độ bền cao hơn Khối gel mới tạo thành còn chứa một lượng nước lớn ở phía trong Nhiều gel có thể chức đến 98% nước Ngoài lớp nước hydrate hoá liên kết chặt chẽ với các nhóm có cực của chuỗi protein, còn có nước ở dạng dung môi tự

do Người ta nhận thấy mặc dù nước “bị nhốt” này có tính chất giống như nước của dung dịch nước muối loãng được giữ bằng lực vật lý, vẫn không bị đẩy ra một cách dễ dàng

Giai đoạn tập hợp càng chậm so với giai đoạn biến tính thì càng có điều kiện để mạch polypeptide được giãn mạch từng phần và dễ dàng định hướng trước khi tập hợp Các gel tạo được lúc này sẽ có trật tự, đồng đều, trơn, bền và rất bền, không bị co và tách dịch Ngược lại gel được tạo thành từ các tiểu phần protein có tập hợp thấp sẽ ít bền, gel bị co và dễ chảy dịch

Sự giãn mạch các phân tử protein sẽ làm xuất hiện các nhóm phản ứng nhất là nhóm kỵ nước của protein hình cầu Do đó tương tác kỵ nước giữa protein – protein sẽ thuận lợi và là nguyên nhân chính của việc tạo tập hợp liên tục Các protein có phân tử lượng cao và có tỷ lệ phần trăm acid amin kỵ nước cao sẽ tạo

ra gel có mạng lưới chắc Khi nhiệt độ tăng cao các tương tác ưa béo trở nên thuận lợi trong khi đó sự hình thành các liên kết hydro lại dễ dàng khi làm lạnh Sự gia nhiệt cũng làm phơn bày các nhóm -SH ở bên trong, do đó xúc tiến việc hình thành hoặc trao đổi các cầu disulfur Khi có mặt của nhiều nhó –SH và –S-S sẽ tăng cường hệ thống mạng giữa các phân tử và gel tạo ra bền nhiệt

Dạng sol Hình thành vùng liên kết Dạng gel

Hình II.3 Sơ đồ tạo gel của protein

II.7.3 Khả năng định hình gel thịt cá

Giai đoạn đầu tiên để hình thành cấu trúc gel là biến đổi sợi cơ trong mô

cơ của cá thành dạng sol (actomyosin) bằng cách thêm muối Khi xay thịt cá cùng với 2 – 3% muối, sẽ thu được gel dạng sệt Sự biến đổi này nhờ khả năng giữ nước của sợi cơ (Taneko Suzuki,1981)

Lượng muối tối thiểu khoảng 2% so với trọng lượng thịt ở pH = 7 Khi pH thấp hơn, lượng muối sẽ cao hơn Nếu lượng muối quá cao, xảy ra hiện tượng loại muối, protein không tan trong dung dịch muối và ngăn cản sự tạo gel (Taneko Suzuki,1981)

Thành phần chính của sợi cơ hòa tan cùng với dung dịch muối là actomyosin, đây là thành phần chính để hình thành gel Iwata đã tách myosin khỏi actomyosin cho đầy vào ống nghiệm và luộc ở 30 – 80oC Từ thí nghiệm này, ông kết luận myosin cần thiết cho sự hình thành gel Thật sự, khi thịt cá được xay cùng với muối, sol actomyosin được hình thành thay vì sol myosin Theo Shimizu, có sự khác biệt rất ít trong kết cấu gel của myosin và actomyosin (Taneko Suzuki,1981)

II.7.4 Hiện tượng Suwari

Gel thịt cá sau khi xay được để yên trong một khoảng thời gian nhất định, có sự chuyển đổi từ dạng gel thịt sang dạng gel được gọi là hiện tượng Suwari Mức độ chuyển đổi khác nhau tùy loại cá Nhờ có hiện tượng này chả cá có độ bền cao (Taneko Suzuki,1981)

Hiện tượng này xảy ra từ khâu nghiền trộn đến khâu định hình Thời gian xảy ra phụ thuộc vào nhiệt độ Ví dụ: ở 100C thì kéo dài từ 24 – 48 giờ Ỏû nhiệt độ 300C, thì thời gian là 2 giờ Ỏû nhiệt độ 350C thì thời gian là 30 phút

Nhìn chung, khi chả cá được sản xuất trên qui mô công nghiệp, hiện tượng suwari được hạn chế, quá trình chế biến bởi nhiệt được tăng cường Trong suốt quá trình gia nhiệt, gel thịt cá vẫn chuyển sang dạng gel Suwari Migata kết luận rằng: gel được hình thành từ hiện tượng Suwari không chỉ nhờ khả năng giữ nước của các phần tử protein mà còn nhờ sự hình thành cấu trúc mạng lưới bằng liên kết hydro của các phân tử này Niwa cho rằng trong suốt quá trình đun, nấu cấu

trúc gel cuộn lại một cách ngẫu nhiên (Taneko Suzuki,1981)

II.7.5 Hiện tượng Modori

Hiện tượng Modori ngược lại với quá trình Suvari, quá trình này luôn có

thể xảy ra trong thịt nhuyễn và làm giảm tính chất bền, dẻo dai của sản phẩm Quá trình xảy ra mạnh mẽ ở nhiệt độ 400C - 700C Tuy nhiên khi nhiệt độ vượt quá 600C thì từng thành phần gel bị phá hủy Mức độ xảy ra hiện tượng Modori khác nhau tùy loại cá Cơ chế của hiện tượng Modori không thể giải thích một cách thỏa đáng song trong sản xuất người ta cố gắng loại trừ hiện tượng Modori Hiện tượng Modori cũng có thể xảy ra khi sử dụng các chất phụ gia không đúng tỉ lệ hay không đạt tiêu chuẩn (Taneko Suzuki,1981)

II.7.6 Độ bền của gel

Độ bền của gel từ chả cá được hình thành khi gel thịt được nấu sau khi hiện tượng Modori xảy ra ở một khoảng nhiệt độ nhất định Điều này có thể do các sợi cơ liên kết thành cấu trúc mạng lưới, hình dạng protein bị thay đổi bởi nhiệt do tác dụng lẫn nhau của các nhóm gốc trên bề mặt phân tử, hình thành cấu trúc mạng lưới mạnh hơn gel từ Suwari

Mức độ phân tử và những mạng lưới lớn hơn trong chả cá liên kết nhau một cách phức tạp hình thành nên đặc tính bền của chả cá Sự đa dạng của liên kết phân tử hình thành cấu trúc mạng lưới đang được nghiên cứu Nhìn chung, về

cơ bản cơ chế này phù hợp với các sản phẩm dạng gel ở các nước Tùy mỗi nước mà tiến trình này có thể rút ngắn hay kéo dài hơn

II.8 Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Chất Lượng Chả Cá [9]

II.8.1 Nguyên liệu

Các loài cá có độ bền tốt là: mối, mụ, chuồn … Khi các protein thịt cá hình thành cấu trúc mạng lưới thì có độ bền tốt Lượng mỡ trong thịt cá nhiều, các hạt mỡ phân tán, xen vào giữa các hạt chất đạm làm cho liên kết mạng lưới bị đứt và chả cá mất tính bền Vì vậy, các loài cá có hàm lượng mỡ cao như trổng, thu đao, ngừ, bạc má, thì khó tạo liên kết mạng lưới Tuy nhiên, có nhiều loại cá như cá đù, cá cờ, có sức bền mạnh, khi thoa thêm dầu mỡ vào cũng không ảnh hưởng Điều này chứng tỏ độ bền của cá được quyết định bởi sự khác nhau về lượng và chất của miozin của thịt hơn là lượng mỡ

Shimizu cho rằng: độ pH cơ thịt cá ảnh hưởng đến độ bền là do độ hòa tan đạm Khi pH có tính acid thì độ bền nhỏ, càng gần trung tính thì độ bền càng lớn

Ở pH trung tính có độ bền lớn nhất

Ngoài ra pH của môi trường tạo nên lực đẩy tĩnh điện, đó cũng là một trong những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo gel

Nguyên liệu cá tươi được ưa chuộng trong chế biến sản phẩm dạng gel, nhũ tương Các loại thịt cá tươi có khả năng kết nối cao với mỡ và nước, tạo điều kiện hình thành pha phân tán đồng nhất và ổn định

II.8.2 Nhiệt độ xay

Trên thực tế thời gian cắt càng dài thì nhiệt độ cắt càng tăng do ma sát và ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng sản phẩm Theo kinh nghiệm, nhiệt độ của hỗn hợp xay không nên vượt quá 180C, nhiệt độ vượt quá giới hạn này càng cao thì nguy cơ mất ổn định nhũ tương thịt càng cao

II.8.3 Tác dụng của việc xay trộn

Trong chế biến các sản phẩm dạng gel việc xay trộn không chỉ có vai trò làm nhuyễn và trộn đều các nguyên phụ liệu với nhau, tác dụng cơ học này còn có ảnh hưởng lớn đến độ kết dính của gel Sau khi xay trộn, kết cấu mô cơ thịt bị phá vỡ và phóng thích myosin Sau đó myosine cùng với mỡ và nước liên kết lại thành hệ thống mạng lưới, chằng chịt làm cho gel có độ kết dính tốt

Các nhà kỹ thuật nhận xét rằng: Thịt cá càng được xay nhuyễn thì độ dẻo dai của thành phẩm càng cao Nhiều thí nghiệm cho thấy dù không cần trộn thêm chất kết dính nhưng xay quết tốt, vẫn tạo ra những sản phẩm có độ dẻo dai tốt Tuy nhiên, việc xay quết phải có mức độ, vận tốc vừa phải, nếu xay quết quá mức protein của cơ thịt bị biến tính do tác động cơ học và nhiệt độ tăng, dẫn đến độ dẻo dai của sản phẩm bị giảm

II.8.4 Lượng muối ăn

Trong sản xuất chả cá, vai trò của muối ăn không những là chất điều vị mà còn làm tăng tính hòa tan của protein cá, tạo cơ sở hình thành độ bền của gel

Muối ăn tham gia vào hiện tượng kết dính và dẻo hóa của thịt cá xay thông qua tác dụng ly trích myosin từ thịt cá Ở nồng độ 1,2 – 1,5M, dung dịch muối sẽ cho lượng myosine trích ly ra tối đa và sản phẩm đạt độ dẻo dai tốt

TATSURU đã kiểm tra mối quan hệ giữa lượng muối thêm vào và độ bền của chả cho thấy khi thêm 2 - 3% muối ăn vào hỗn hợp cá xay được độ bền lớn nhất [28]

Tuy nhiên trong thực tế, không thể sử dụng muối với nồng độ này vì sản phẩm sẽ có vị rất mặn

II.8.5 Chất đồng tạo gel

Trừ những trường hợp đặc biệt, hầu hết nguyên liệu làm chả đều có pha thêm tinh bột Đặc biệt, trong trường hợp thịt cá nguyên liệu có độ bền kém thì tinh bột đóng vai trò quan trọng nhằm làm tăng độ bền của gel

Các protein cũng có thể tạo gel bằng cách cho tương tác với các chất như alginate, carrageenan hay pectinate tích điện âm vào gelatine tích điện dương để tạo ra tương tác ion không đặc hiệu giữa các chuỗi peptide Lúc này sẽ giúp cho gel có nhiệt nóng chảy cao

nhau tùy theo loại muối

Trong chế biến thủy sản, do khả năng tạo gel, cải thiện kết cấu sản phẩm và khả năng giữ nước ngăn ngừa hiện tượng cháy lạnh, việc sử dụng hóa chất phụ gia này cũng rất phổ biến , đặc biệt trong sản xuất surimi và các sản phẩm chả

Dư lượng muối polyphosphate cho phép trong sản phẩm thay đổi từ 0,1- 0,5% tùy theo quy định của từng nước cho từng nhóm sản phẩm Tiêu chuẩn Codex quy định hàm lượng cho phép trong thực phẩm là 0,45%

II.9 Các Hiện Tượng Hư Hỏng Của Đồ Hộp

Sau một thời gian bảo quản, nếu đồ hộp bị biến chất thì giá trị dinh dưỡng, giá trị hàng hóa có thể giảm, thậm chí ảnh hưởng đến sức khỏe của người tiêu dùng Nguyên nhân có thể là do các tác nhân vật lý, hóa học và vi sinh vật, trong đó vi sinh vật là chủ yếu

II.9.1 Hư hỏng do vi sinh vật

Đồ hộp dễ bị hư hỏng do vi sinh vật thường xảy ra trong 1 đến 2 tuần sau khi sản phẩm được tiệt trùng

II.9.1.1 Hư hỏng do vi khuẩn sinh bào tử chịu nhiệt

Hư hỏng phổ biến trong thực phẩm đóng hộp là do vi khuẩn chịu nhiệt vì bào tử của các loài này có sức chịu nhiệt cao Có 3 dạng hư hỏng chính:

Hư hỏng do vi khuẩn gây mùi chua: các loài vi khuẩn thuộc họ Bacillus có

khả năng phân giải glucid thành acid như a.lactic, a.acetic … gây mùi chua Do vi khuẩn không sinh khí nên không thể xác định hư hỏng này nếu chỉ nhìn vào hình

dạng ngoài của hộp Điển hình là B.coagulans, B.stearothemophilus

Hư hỏng do vi khuẩn sinh H2S: phổ biến là C.thermosaccharolyticum Vi

khuẩn này gây phồng hộp do sinh khí H2S và CO2, nếu bảo quản hộp ở nhiệt độ cao có thể gây nổ hộp

Hư hỏng do sulfite: hiện tượng này được nhận biết bởi sự hình thành khuẩn

lạc có màu đen của vi khuẩn Desulfotomaculum nigrificans trong môi trường có

ion sulfite ở 55oC Bào tử của vi khuẩn này chịu nhiệt thấp hơn vi khuẩn sinh khí và vi khuẩn sinh hơi, chỉ gây hư hỏng đối với thực phẩm có tính acid thấp

Nhìn chung, sự phát triển của các vi khuẩn này trong hộp chứng tỏ quá trình xử lý nhiệt không đạt (gia nhiệt ngắn, làm nguội lâu) và bảo quản ở nhiệt độ cao

(Whilliam C Frazier và Dennis C Westhoff, 1988)

II.9.1.2 Hư hỏng do vi khuẩn hình thành bào tử ưa ấm

a/ Hư hỏng do vi khuẩn loài Clostridium ưa ấm

Các loài vi khuẩn thuộc họ Clostridium có sức kháng nhiệt cao, có khả

năng gây phồng hộp bằng khí CO2 và H2 Các loài tiêu biểu như C.sporogenes, C.putrefaciens, C.botulinum phân hủy protein thành các hợp chất có mùi hôi như

H2S, mecaptans, ammonia, indole (Whilliam C Frazier và Dennis C Westhoff, 1988)

Đặc biệt vi khuẩn Clostridium botulinum có thể sinh độc tố tiềm ẩn là

neurotoxin Hiện nay, đã có 7 type được nhận biết là A, B,C, D, E, F,G, trong đó type A, B, E, F gây bệnh cho người, bệnh ít biểu hiện nhưng có tỷ lệ tử vong cao (www cfsan fda.gov)

b/ Hư hỏng do loài Bacillus ưa ấm

Bào tử của loài Bacillus ưa nhiệt có sức kháng nhiệt kém hơn bào tử của các loài chịu nhiệt nên thường bị tiêu diệt trong thời gian ngắn ở 100oC hay nhiệt độ thấp hơn Đa số là loài hiếu khí nên chỉ gây hư hỏng trong thực phẩm đã bị rò

rỉ (Whilliam C Frazier và Dennis C Westhoff, 1988)…

II.9.1.3 Hư hỏng do vi khuẩn không hình thành bào tử

Nếu có vi khuẩn này trong đồ hộp chứng tỏ quá trình xử lý nhiệt không

đạt, hay hộp đã bị rò rỉ Các loài phổ biến là Enterococci, Streptococcus thermophilus, Micrococus, Lactobacillus (Whilliam C Frazier và Dennis C

Westhoff, 1988)

II.9.2 Hư hỏng do nấm men, nấm mốc

Nấm men, nấm mốc và bào tử của chúngù chỉ gây hư hỏng đối với đồ hộp trái cây, mứt, sirô… Thông thường, ở nhiệt độ thanh trùng đã bị tiêu diệt hoàn