Ảnh hưởng của việc bổ sung gelatin đến cấu trúc gel surimi cá tra

Ban Giám Hiệu trường Đại học Cần Thơ, Ban lãnh đạo Khoa Thủy Sản cùng tất cả quý thầy cô đã tận tình truyền đạt cho tôi những kiến thức, kinh nghiệm quý báo trong suốt thời gian học tập và rèn luyện tại trường. Bộ Môn Dinh Dưỡng và Chế Biến Thủy Sản Trường Đại Học Cần Thơ, quý Thầy Cô, Cán bộ hướng dẫn của Bộ Môn đã tận tình hướng dẫn tạo điều kiện tốt nhất cho tôi thực tập trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Cô Trương Thị Mộng Thu cố vấn học tập đã tận tình dạy bảo và giúp đỡ chúng tôi trong toàn khóa học. Đặc biệt tôi xin chân thành gởi lời cám ơn sâu sắc đến thầy Nguyễn Thanh Trí, người đã hết lòng hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Xin gởi những tình cảm thân ái đến tất cả những người bạn đã luôn động viên, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện đề tài. Cần Thơ, Ngày 15 tháng 5 năm 2010 Sinh viên thực hiện Trần Minh Tân TÓM TẮT Đề tài “Ảnh hưởng của việc bổ sung gelatin đến cấu trúc gel surimi cá tra”. Mục đích chính của đề tài là nghiên cứu nhằm nâng cao độ tạo gel cho sản phẩm surimi, tăng giá trị cảm quan từ đó nâng cao giá trị kinh tế cho sản phẩm. Đề tài đã tiến hành 3 thí nghiệm nhằm tìm ra nồng độ gelatin , thời gian ổn định sau khi định hình và thời gian bảo quản sản phẩm thích hợp nhất. Tiến hành khảo sát gelatin ở các nồng độ 0% đến 4% để tìm ra nồng độ gelatin phối trộn thích hợp nhất. Sau khi chọn ra nồng độ gelatin thích hợp nhất thì dùng nồng độ này để phối trộn và tiến hành thí nghiệm khảo sát thời gian ổn định với thời gian ổn định lần lượt là 0 giờ đến 5 giờ. Cuối cùng kết hợp kết quả của thí nghiệm 1 và 2 là nồng độ gelatin phối trộn và thời gian ổn định thích hợp nhất để làm ra sản phẩm cuối cùng và tiến hành khảo sát thời gian bảo quản khi bảo quản sản phẩm ở hai chế độ nhiệt là -25°C và ở 10°C. Sau quá trình tiến hành thí nghiệm đã thu được kết quả. Ở nồng độ gelatin 1% thì sản phẩm cho cấu trúc tốt nhất. Thời gian ổn định tốt nhất đối với sản phẩm là 2 giờ. Thời gian bảo quản sản phẩm ở 10°C là 18 ngày và trên 30 ngày khi bảo quản ở -25°C. MỤC LỤC ◄ ▼ ► DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Thành phần hóa học của cá tra............................................................4 Bảng 2.2 Độ hoà tan của gelatin theo nhiệt độ.........................................................18 Bảng 2.3 Điểm đông đặc và điểm nóng chảy của dung dịch keo có nồng độ khác nhau..........................................................................................................................19 Bảng 4.1 Thành phần hóa học của cá tra fillet.................................................32 Bảng 4.2 Vi sinh vật tổng số có trên mẫu theo thời gian bảo quản..................37 Bảng 4.3 Định mức của các công đoạn trong quy trình sản xuất surimi cá tra ………………………………………………………………………………..40 Bảng 4.4 Định mức tiêu hao nguyên vật liệu khi sản xuất 1 kg surimi cá tra..40 Bảng B.1 Hệ số quan trong cho mỗi chỉ tiêu………………...…………...…..52 Bảng B.2 Chỉ tiêu đánh giá cảm quan…………………………......……...52,53 Bảng B.3 Điểm đánh giá chất lượng……………………..………………..54 Bảng B.4 Chỉ tiêu vi sinh vật của surimi: theo 28 TCN 119: 1998 (Sản phẩm thủy sản đông lạnh - Surimi cá biển)…………………………...…………….54 Bảng C.1 Kết quả đo cấu trúc và độ ẩm của sản phẩm surimi cá tra khi thay đổi nồng độ Gelatin………………………………………………………..…57 Bảng C.2 Kết quả thống kê đo cấu trúc và ẩm độ của sản phẩm surimi cá tra khi thay đổi nồng độ Gelatin…………………………………………………58 Bảng C.3 Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm surimi cá tra khi thay đổi nồng độ Gelatin………………………………………………………..…………...63 Bảng C.4 Kết quả thống kê đánh giá cảm quan sản phẩm surimi cá tra khi thay đổi nồng độ Gelatin…………………………………………………..………64 Bảng C.5 Kết quả đánh giá cảm quan cấu trúc của sản phẩm surimi cá tra khi ổn định sau định hình ở các mức độ thời gian khác nhau………………..…..69 Bảng C.6 Kết quả thống kê đánh giá cảm quan cấu trúc của sản phẩm surimi cá tra khi để ổn định sau định hình ở các mức độ thời gian khác nhau……....70 Bảng C.7 Kết quả đo cấu trúc của sản phẩm surimi cá tra khi để ổn định sau định hình ở các mức độ thời gian khác nhau…………………...…………….72 Bảng C.8 Kết quả thống kê đo cấu trúc của sản phẩm surimi cá tra khi để ổn định sau định hình ở các mức độ thời gian khác nhau…………...………...73 DANH MỤC HÌNH Hình 3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát nồng độ gelatin bổ sung đến cấu trúc surimi cá tra………………………………………………………………...24 Hình 3.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát thời gian ổn định sau định hình đến chất lượng của surimi cá tra…………………………………………….…..28 Hình 3.3:Sơ đồ tổng hợp thí nghiệm 1 và 2…………………………….…..29 Hình 3.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm khảo sát nhiệt độ và thời gian bảo quản đến chất lượng surimi cá tra…………………………………………………….30 Hình 4.1 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ gelatin đến độ tạo gel của sản phẩm surimi cá tra………………………………………………………..32 Hình 4.2 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ gelatin đến điểm cảm quan của sản phẩm surimi cá tra………………………………………………….33 Hình 4.3 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ gelatin đến độ ẩm của sản phẩm surimi cá tra…………………………………………………………..34 Hình 4.4 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian ổn định đến độ tạo gel của sản phẩm surimi cá tra……………………………………………………...35 Hình 4.5 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian ổn định đến điểm đánh giá cảm quan của sản phẩm surimi cá tra………………………………………36 Hình 4.6 Đồ thị biểu diễn sự thay đổi của tổng số vi sinh vật hiếu khí trong thời gian bảo quản 30 ngày………………………………………………...38 Hình 4.6 Tổng hợp quy trình làm surimi…………………………………...39 Chương 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Giới thiệu Ngày nay, Surimi là thực phẩm được ưa chuộng ở nhiều nước trên thế giới do có hàm lượng protein cao, hàm lượng lipid thấp và sự thiếu vắng hoàn toàn cholesterol. Với những đặc tính đặc biệt như: không màu và mùi, vị đặc trưng, cấu trúc gel tốt nên từ surimi người ta có thể tạo các sản phẩm mô phỏng khác nhau giàu chất dinh dưỡng đáp ứng được thị hiếu và các yêu cầu của người tiêu dùng. Khả năng kết dính của surimi được các nhà sản xuất đặc biệt quan tâm trong quá trình sản xuất surimi vì nó được xem như là chất nền để phối trộn với các loại protein khác, nâng cao chất lượng của các loại thịt khi trộn lẫn với các loại thịt bò, thịt lợn hay thịt gà, tôm, cua…. tính chất tạo thành khối dẻo, mùi vị và màu sắc trung hòa, nên đây là thuận lợi rất lớn khi sản xuất các sản phẩm mô phỏng vì nó giúp cho quá trình sản xuất ít phức tạp về các công đoạn xử lý, giảm thời gian chế biến, sản phẩm mô phỏng dễ dàng đạt được chất lượng mong muốn. Tuy nhiên cấu trúc của surimi phụ thuộc nhiều vào loại nguyên liệu, những loài cá khác nhau thì cho chất lượng surimi khác nhau. Chính vì vậy việc bổ sung thêm phụ gia vào để cải thiện cấu trúc và nâng cao chất lượng của surimi là điều cần thiết trong quá trình sản xuất. Do đó đề tài :“Ảnh hưởng của việc bổ sung gelatin đến cấu trúc gel của surimi cá tra ” được tiến hành nghiên cứu. 1.2 Mục tiêu của đề tài Nâng cao độ tạo gel nhằm tăng giá trị cảm quan cho sản phẩm surimi cá tra, từ đó nâng cao giá trị của sản phẩm. 1.3. Nội dung của đề tài - Lựa chọn nồng độ gelatin bổ sung thích hợp nhất đến khả năng tạo gel của Surimi. - Lựa chọn thời gian ổn định thích hợp nhất đến khả năng tạo gel của Surimi. - Lựa chọn thời gian bảo quản surimi thích hợp nhất ở 2 chế độ nhiệt độ là lạnh đông (-25°C) và lạnh (10°C). 1.4 Thời gian thực hiện Từ tháng 01/2010 đến tháng 04/2010 Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu chung về cá tra 2.1.1 Đặc điểm sinh học của cá tra (Theo www.fistenet.gov.vn) ● Phân loại Cá tra là một trong số 11 loài thuộc họ cá tra đã được xác định ở sông Cửu Long có tên khoa học là pangasius hypophthalmus. Cá Tra được phân loại như sau: Bộ cá nheo Siluriformes + Họ cá tra Pangasiidae + Giống cá tra dầu Pangasianodon + Loài cá tra Pangasianodon hypophthalmus. ● Đặc điểm hình thái Cá hình thoi, thân dài, dẹp bên, chiều dài gấp bốn lần chiều rộng. Cá tra không vẩy, màu sắc đen xám trên lưng, bụng hơi bạc, miệng rộng có hai đôi râu dài. Vây thứ nhất có 5 tia, vây thứ hai là vây mỡ, vây hậu môn có 39 tia. Cá sống chủ yếu ở vùng nước ngọt, có thể sống được ở vùng nước lợ (10÷14% muối), có thể chịu được nước phèn với pH ≥4 (pH <4 cá bỏ ăn và bị sốc). Ít chịu được nhiệt độ thấp dưới 150C, chịu nóng tới 390C. Cá tra sống được trong điều kiện thiếu thông thoáng khí, ở nơi chật hẹp,…do đó, có thể nuôi cá với mật độ cao, nên cho sản lượng cao. ● Đặc điểm dinh dưỡng Cá hết noãn thì thích ăn mồi tươi sống, vì vậy chúng ăn thịt lẫn nhau ngay trong bể ấp. Ăn các loại phù du động vật có kích thước cỡ chúng. Cá lớn thể hiện tính ăn rộng, ăn đáy và ăn tạp thiên về động vật nhưng dễ chuyển đổi loại thức ăn. Thành phần thức ăn bao gồm: ấu trùng của côn trùng, côn trùng, các loại thân mềm, chân bụng, nhuyễn thể, cá con, nòng nọc, các màng vụn thực vật, thậm chí trong điều kiện nuôi trong ao còn ăn được nhiều loại thức ăn như cám, bã đậu,…Trong điều kiện thiếu thức ăn, cá có thể sử dụng các loại thức ăn bắt buộc khác như mùn bã hữu cơ, thức ăn có nguồn gốc động vật. ● Đặc điểm sinh trưởng Cá tra có tốc độ tăng trưởng tương đối nhanh nuôi 6 tháng nặng khoảng 0,5 kg. Sau một năm đạt 1 ÷ 1,5 kg (năm đầu), những năm sau cá tăng trọng nhanh hơn có khi đạt tới 5 ÷ 6 kg/năm. Cá tra là loài cá lớn, dài tối đa 90 ÷ 100 cm, nặng tối đa trên 20 kg, cá tra trong tự nhiên có thể sống trên 20 năm, trong tự nhiên đã gặp cỡ cá 18 kg hoặc cá dài tới 1,8 m. Cá thường được khai thác khi nặng khoảng 1 ÷ 1,5 kg. ● Đặc điểm sinh sản Tuổi thành thục: cá đực ở tuổi 2, cá cái ở tuổi 3, trọng lượng cá thành thục lần đầu từ 2,5-3 kg. Cá tra không có cơ quan sinh dục phụ nên nhìn bên ngoài rất khó phân biệt được đực, cái. Ở thời kỳ thành thục, tuyến sinh dục ở cá đực phát triển lớn gọi là buồng tinh hay tinh sào, ở cá cái gọi là buồng trứng hay noãn sào. 2.1.2 Cấu trúc của thịt cá Cấu trúc thịt cá gần giống cấu trúc của các động vật khác, gồm có các mô cơ bản như mô cơ, mô liên kết, mô mỡ và mô xương; trong đó mô cơ là được quan tâm nhiều nhất. Tổ chức liên kết trong thịt cá ít hơn trong động vật trên cạn nên độ chặt chẽ của chúng cũng kém hơn thịt của gia súc, gia cầm. - Mô cơ: là phần chủ yếu của thịt cá, chiếm 50-60%. Mô cơ được chia làm 3 nhóm: cơ vân ngang hay còn gọi là cơ xương, cơ trơn và cơ tim. Trong đó cơ vân ngang được nghiên cứu nhiều nhất vì nó cấu tạo nên các cơ thịt của động vật và là phần có giá trị thực phẩm cao nhất, còn cơ trơn và cơ tim chiếm tỷ lệ rất bé. - Mô liên kết: làm nhiệm vụ gắn liền các mô lại với nhau. Thịt có càng nhiều mô liên kết thì càng cứng, càng rắn chắc. Mô liên kết chủ yếu chứa các protid không hoàn chỉnh. Các mô liên kết là các sợi gân chứa collagen và elastin. - Mô mỡ: là loại mô liên kết biến dạng (mô liên kết chuyển thành mô mỡ, hiện tượng này xuất hiện ở lớp mô dưới da), chứa nhiều tế bào mỡ. Mô mỡ bao bọc các cơ quan bên trong để bảo vệ chúng. Lượng mỡ trong thịt cá thay đổi tuỳ vị trí khác nhau trong cơ thể cá. - Mô xương: gồm các sợi keo có thấm muối canxi, lớp ngoài đặc, lớp trong xốp và có nhiều chất béo gọi là tuỷ. Tuỷ do tế bào mỡ tạo thành và chứa hầu hết các thành phần hữu hình của máu: globulin, albumin, glycogen, acid lactic, men và chất béo. Tuỷ là nguồn cung cấp chất béo và sản xuất gellatin. 2.1.3 Thành phần hoá học của cá Thành phần hóa học gồm: nước, protein, lipid, muối vô cơ, vitamin... Các thành phần này khác nhau rất nhiều, thay đổi phụ thuộc vào giống, loài, giới tính, điều kiện sinh sống,... Ngoài ra, các yếu tố như thành phần thức ăn, môi trường sống, kích cỡ cá và các đặc tính di truyền cũng ảnh hưởng đến thành phần hóa học, đặc biệt là ở cá nuôi. Bảng 2.1 Thành phần hóa học của cá tra Thành phần dinh dưỡng trên 100g sản phẩm ăn được Calo Calo từ chất béo Tổng lượng chất béo Chất béo bão hòa Cholesteroll Natri Protein 124,52 cal 30.84cal 3,42g 1,64g 25,2mg 70,6mg 23,42g (Trung tâm Tin học - Bộ Thuỷ Sản Việt Nam) Thành phần và tính chất của các chất hoá học trong thịt cá sẽ bị biến đổi khi bảo quản, tạo nên những hợp chất mới làm thay đổi cấu trúc, mùi, vị và giá trị dinh dưỡng của thịt cá. 2.1.4 Giá trị dinh dưỡng của cá 2.1.4.1 Protein Protein là thành phần quan trọng trong thịt cá, chiếm 70–80% thành phần chất khô. Protein của cá có chứa hầu hết các acid amin cần thiết cho cơ thể người, ngoài ra còn chứa nhiều acid amin khác: acid glutamic, acid ascobic, alanin, serin, tirozin. Có thể chia protein của mô cơ cá ra 3 nhóm: ● Protein cấu trúc (Protein tơ cơ) Gồm các sợi myosin, actin, actomyosin và tropomyosin, chiếm khoảng 65-75% tổng hàm lượng protein trong cá. Các protein cấu trúc này có chức năng co rút đảm nhận các hoạt động của cơ. Myosin và actin là các protein tham gia trực tiếp vào quá trình co duỗi cơ. Protein cấu trúc có khả năng hòa tan trong dung dịch muối trung tính có nồng độ ion khá cao (>0,5M). ● Protein chất cơ (Protein tương cơ) Gồm myoglobin, myoalbumin, globulin và các enzym, chiếm khoảng 25-30% hàm lượng protein trong cá. Các protein này hòa tan trong nước, trong dung dịch muối trung tính có nồng độ ion thấp (<0,15M). Hầu hết protein chất cơ bị đông tụ khi đun nóng trong nước ở nhiệt độ trên 500C. ● Protein mô liên kết Gân, dây chằng, nội mạc cơ được hợp lại thành nhóm mô liên kết. Chúng phân bố khắp cơ thể và có tác dụng liên kết các bộ phận trong cơ thể lại với nhau tham gia các quá trình trao đổi chất và bảo vệ cơ thể. Protein của mô liên kết là loại protein không hoàn thiện, khó tiêu hóa bao gồm collagen, elastin, muxin, mocoit. Những đặc tính chức năng của protein cơ trong quá trình sản xuất thực phẩm là tính tan, tính nhớt, khả năng giữ nước và tạo gel. Sự hòa tan của protein phụ thuộc vào pH, lực ion, kiểu dung môi và nhiệt độ. Khi thay đổi pH xuống gần điểm đẳng điện làm giảm lực đẩy và cho phép protein liên kết lại. Vì vậy mà nhiều protein có độ tan thấp nhất ở pI nơi thiếu lực đẩy điện tích làm tăng sự liên kết lại của các phân tử protein. Choi và Park đã nghiên cứu và chỉ ra rằng khả năng hòa tan các protein cá Pacific whiting thấp nhất ở pH 5,0 đây là giá trị pH dùng để kết tủa protein ở pH 1,5 trong dãy acid và pH 11 ở dãy bazơ. Còn đường chuẩn về khả năng hòa tan các protein cá da trơn chỉ ra protein cá hòa tan tốt nhất ở pH 2,5 và pH 11 và thấp nhất ở pH 5,5. Sự biến tính của protein có ảnh hưởng xấu đến các đặc tính chức năng của protein tơ cơ. Những biến tính thường dẫn đến những thay đổi bất lợi như dẫn đến hoạt động các enzyme ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm hay làm mất chức năng của protein. Một số trường hợp khác sự biến tính của protein lại làm tăng một số đặc tính chức năng của protein như tăng khả năng tạo bọt và khả năng chuyển hóa thành thể sữa của protein albumin trứng hoặc tăng khả năng tạo gel. 2.1.4.2 Lipid Lipid là chất tham gia vào việc dự trữ năng lượng cho các hoạt động của cá, các chất dinh dưỡng chỉ hoà tan trong môi trường chất béo. Chất béo trong cá bao gồm cả chất béo bão hoà (palmatic, sterinic, oleic…) và chưa bão hoà (linoleic, linolenic…). Chất béo của cá khác với chất béo của động vật sống trên cạn là do nó có chứa một lượng lớn các acid béo chưa no. Chất béo chưa bão hoà trong cá có giá trị sinh học rất cao, đặt biệt là chất béo có 2, 3 nối đôi trở lên: acid linoleic (2 nối đôi), acid linolenic (3 nối đôi) và acid arachidonic (4 nối đôi). 2.1.4.3 Glucid Hàm lượng gluxit trong cơ thịt cá rất thấp, thường dưới 0,5%, tồn tại dưới dạng năng lượng dự trữ glycogen và được dự trữ ở gan. Glucid trong cá bao gồm: monosacarit và polysacarit. Sau khi chết, glycogen cơ thịt chuyển thành axit lactic, làm giảm pH của cơ thịt, mất khả năng giữ nước của cơ thịt. 2.1.4.4 Chất khoáng Chất khoáng của cá phân bố chủ yếu trong mô xương, đặc biệt trong xương sống. Canxi và phospho là 2 nguyên tố chiếm nhiều nhất trong xương cá. Thịt cá là nguồn giàu sắt, đồng, lưu huỳnh và iốt. Ngoài ra còn có niken, coban, chì, asen, kẽm. 2.1.4.5 Vitamin Trong cá có những vitamin chính của 3 nhóm: Nhóm vitamin A, nhóm vitamin B (B1, B2) và nhóm vitamin (D1, D2, D3). Lượng vitamin này không phân bố đều trong các cơ quan của cá. Một lượng lớn vitamin nhóm A và D có trong mỡ và nội tạng của cá; vitamin nhóm D có trong gan và mắt cá, một ít trong nội tạng, trứng của cá. Ngoài ra, trong gan cá còn có nhiều provitamin D. Lượng vitamin trong cá thay đổi theo quá trình sinh trưởng và khu vực sống. 2.2 Giới thiệu chung về surimi Thuật ngữ surimi của Nhật Bản là một cách nói thông dụng được dùng để gọi tắt tên của các sản phẩm giả cua hoặc các sản phẩm đặc biệt khác. Surimi còn được gọi là chả cá, là một lọai protein trung tính, được chế biến qua nhiều công đọan rửa, nghiền và định hình lại cấu trúc. Các protein đã được làm sạch trộn với chất tạo đông và sau đó đem đi cấp đông, nó sẽ hình thành thể gel cứng và đàn hồi. Tính tạo gel, tính giữ nước và tạo nhũ tương tạo nên cấu trúc để làm nguyên liệu cho việc sản xuất Kamaboko. Surimi có hàm lượng protein cao, lipid thấp, không có cholesterol và glucid, cơ thể dễ hấp thụ. Protein của surimi có khả năng trộn lẫn với các loại protein khác, nâng cao chất lượng của các loại thịt khi trộn lẫn với các loại thịt bò, thịt lợn hay thịt gà, tôm, cua… đặc biệt surimi có tính chất tạo thành khối dẻo, mùi vị và màu sắc trung hòa, nên đây là thuận lợi rất lớn khi sản xuât các sản phẩm mô phỏng vì nó giúp cho quá trình sản xuất ít phức tạp về các công đoạn xử lý, giảm thời gian chế biến, sản phẩm mô phỏng dễ dàng đạt được chất lượng mong muốn. Từ chất nền surimi người ta sẽ chế biến ra các sản phẩm có giá trị cao như sản phẩm mô phỏng như giả tôm, cua, thịt, xúc xích… Surimi có thể phòng ngừa, giảm thiểu được nguy cơ mắc chứng bệnh xơ vữa động mạch, là một chứng bệnh nan y phổ biến ở những người có tuổi, đặc biệt là ở các nước phát triển do không có cholesterol đồng thời nó cũng phù hợp với những người ăn kiên vì hàm lượng lipid thấp. Surimi được xuất khẩu và bán với số lượng lớn trên khắp các thị trường Châu Âu. Từ những năm 80, các nước Tây Âu, Mỹ, Canada, … cũng đã sản xuất được surimi nhằm cung cấp nhu cầu tại chỗ và khắc phục vấn đề quản lý nguồn cá trên thế giới, tránh được hiện tượng nguồn cá ngày một cạn kiệt ở Nhật Bản. Ở Việt nam cũng có nhiều nhà máy sản xuất surimi nhưng chủ yếu phục vụ cho nhu cầu xuất khẩu. 2.3 Nguyên liệu sản xuất surimi Nguồn nguyên liệu sản xuất surimi rất phong phú và đa dạng bao gồm các loại cá sống ở tầng đáy, giữa, nổi cá có kích thước khác nhau. Nhưng xu hướng chung là sản xuất surimi từ cá có giá trị kinh tế thấp, những loài cá có sản lượng lớn. Tốt nhất nên sản xuất từ thịt cá có khả năng đông kết tốt để tạo ra kết cấu dẻo, vị ngon và màu trắng cho sản phẩm. Nguồn nguyên liệu được các nhà nghiên cứu chú ý nhất là các loài cá tạp sống ở tầng mặt, sản lượng khai thác chúng hàng năm lên tới 20 triệu tấn. Một nửa sản lượng đó đang được dùng để chế biến thức ăn gia súc và một số sản phẩm công nghiệp vì chưa có công nghệ hiện hữu để tận dụng chúng. 2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của surimi 2.4.1 Quá trình chuẩn bị Nguồn nguyên liệu là yếu tố ảnh hưởng chủ yếu đến quá trình chuẩn bị surimi. Cá nạc sẽ cho surimi có chất lượng hơn cá béo, cũng như quy trình chuẩn bị surimi từ cá nạc đơn giản hơn cá béo. Cá yếu tố hạn chế việc dùng cá béo so với cá nạc trong quá trình chuẩn bị surimi. 2.4.1.1 Tỉ lệ cơ thịt sẫm Cơ thịt sẫm rất giàu myoglobin, ty thể, chất béo và collage. Đây là những thành phần bất lợi trong quá trình chuẩn bị surimi. Các thành phần này ảnh hưởng đến màu sắc, mùi vị của sản phẩm, cần phải được lọai ra trong quá trình chuẩn bị surimi. Ngược lại cá có tỉ lệ cơ thịt trắng thấp, có chứa hàm lượng myoglobin, ty thể, chất béo thấp. Do đó hàm lượng chung của các chất này trong cá béo cao hơn cá nạc, qui trình sản xuất cá nạc ít bị ảnh hưởng bởi các yếu tố này. 2.4.1.2 Hàm lượng chất béo cao Các thành phần của cá cũng như hàm lượng chất béo có trong cá thay đổi tùy theo mùa. Với lòai cá trích hàm lượng chất béo thấp nhất vào tháng 3 (1-5%), cao nhất vào tháng 11 (15-20%). Chất béo trong cá phần lớn là chất béo chưa bão hòa, cho nên nó rất dễ bị thủy phân và oxy hóa cho ra các chất có mùi lạ và màu thịt cá trở nên sẫm tối. Do đó các chất béo cần phải được loại ra trong quá trình rửa. 2.4.1.3 Hàm lượng nitơ phi protein và các protein tương cơ cao Các protein này tan được trong nước nhờ lực liên kết ion yếu. Sự có mặt các protein tương cơ cùng các chất nitơ phi protein (urê, creatin, …) với tỷ lệ cao là yếu tố hạn chế trong quá trình sản xuất surimi. Các protein tương cơ và nitơ phi protein ảnh hưởng chính đến việc tạo màu, mùi vị của sản phẩm. Chính vì thế trong quá trình sản xuất surimi cần phải loại bỏ các thành phần này ra khỏi cơ thịt cá để cải thiện màu sắc, mùi vị của sản phẩm. 2.4.2 Nguyên liệu 2.4.2.1 Chất lượng nguyên liệu Độ tươi của nguyên liệu ảnh hưởng rất nhiều đến chất lượng của surimi như ảnh hưởng đến mùi vị, màu sắc và độ bền đông kết và cả hiệu suất quy trình. Sự tươi tốt của nguyên liệu lại phụ thuộc vào điều kiện đánh bắt, thu mua, kỹ thuật vận chuyển và bảo quản nguyên liệu. 2.4.2.2 Loại nguyên liệu Nguyên liệu khác nhau sẽ cho chất lượng của surimi khác nhau, nhất là ảnh hưởng đến độ bền đông kết của surimi. Nếu cá có hàm lượng protein nhiều thì độ đàn hồi tốt, ngược lại nếu hàm lượng mỡ cao thì độ đàn hồi kém do các hạt mỡ phân tán ra xen vào giữa các phân tử protein làm liên kết mạng lưới bị đứt và sản phẩm mất tính đàn hồi. 2.4.2.3 Mùa vụ khai thác Đánh bắt cá tốt nhất là vào lúc cá đã phát triển đầy đủ thì cho surimi có chất lượng tốt nhất. Tuy nhiên ở giai đoạn này cá thường có hàm lượng mỡ cao cho nên tuỳ vào từng loại nguyên liệu mà ta có thể điều chỉnh nên hay không nên sử dụng nguyên liệu đúng vụ hay trái vụ. Vì vậy đối với những loài cá béo có hàm lượng mỡ cao thì không nên đánh bắt vào đúng mùa vụ. Cá vào thời đẻ trứng cho chất lượng surimi thấp. 2.4.3 Yếu tố công nghệ Các yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến chất lượng surimi như: khâu xử lý sơ bộ nguyên liệu (nghiền thô), chế độ rửa (loại và nồng độ hóa chất rửa, nhiệt độ, thời gian tỷ lệ dung dịch rửa/nguyên liệu), loại và tỷ lệ phụ gia, chế độ nghiền, kỹ thuật định hình, cấp đông. 2.4.3.1 Khâu xử lý nguyên liệu (nghiền thô) Quyết định đến khả năng tẩy màu, tẩy mùi, loại lipid và sự tổn thất protein trong các công đoạn rửa. Nếu thời gian nghiền thô dài thì cơ thịt cá được nghiền càng nhỏ làm khả năng tẩy màu, tẩy mùi, loại lipid sẽ tăng ở các công đoạn rửa sẽ tăng nhưng sẽ ảnh hưởng nhiều đến cấu trúc sản phẩm do hàm lượng protein tổn thất trong các công đoạn rửa, giảm hiệu suất thu hồi của cả quy trình sản xuất. Nếu thời gian nghiền thô quá ngắn thì cơ thịt cá sẽ lớn nên qua các công đoạn rửa khả năng tẩy màu, mùi, vị và loại lipid sẽ giảm. Do đó cần có thời gian nghiền thô thích hợp. 2.4.3.2 Chế độ rửa Đây là một trong những công đoạn quan trọng trong quá trình sản xuất surimi. Rửa liên tiếp thịt cá nhằm loại bỏ vi sinh vật, màu, mùi tanh, các chất tan trong nước như máu, các tạp chất khác, loại lipid. Rửa còn tác động đến nhiều mặt đến chất lượng của surimi và hiệu suất thu hồi. Thịt cá sau khi rửa một phần protein, vitamin, khoáng, acid béo tự do… sẽ mất đi, sau quá trình rửa hầu như surimi chỉ còn các protein liên kết là chủ yếu. Quá trình rửa phụ thuộc vào thời gian rửa, nhiệt độ nước rửa, tỷ lệ nước rửa, bản chất thành phần nước rửa, tốc độ khuấy đảo, độ cứng của nước, pH của nước rửa. Nếu thời gian rửa quá dài và khuấy đáo quá mạnh thì quá trình hydrate hóa mạnh của protein sẽ xảy ra mạnh gây khó khăn cho việc ép tách nước sau này. Đối với mỗi loại nguyên liệu sẽ có chế độ rửa khác nhau. Tuy nhiên chọn tỷ lệ nước rửa cần xem xét đến chu kỳ rửa, nếu rửa quá nhiều sẽ làm cho các chất dinh dưỡng bị tổn thất, khả năng tạo gel và độ bền của mạng lưới gel sẽ bị giảm đi. Theo Lippmeott và Lee, 1985 thì hiệu quả chiết các protein hòa tan tăng mạnh ở điểm giới hạn 9 phút, sau đó cân bằng. Rửa trong dung dịch acid thì tác dụng tẩy màu, mùi của thịt cá rất tốt, nhưng nếu nồng độ quá cao thịt cá sẽ bị nhũng dẫn đến độ bền đông kết của sản phẩm bị giảm và thịt cá có mùi của acid. Vì vậy việc chọn loại acid và nồng độ acid là rất quan trọng. 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, rẻ tiền, dễ kiếm. Rửa trong dung dịch muối nhằm ổn định cấu trúc do muối tạo môi trường ưu trương làm cho nước trong tế bào khuyết tán ra ngoài làm giảm lượng nước tự do thuận tiện cho việc ép tách nước hạn chế sự phân hủy các chất dinh dưỡng trong quá trình rửa. Nhiệt độ nước rửa cần duy trì nhiệt độ nước rửa trong vùng mà protein giữ được chức năng của nó. Thường nhiệt độ nước rửa từ 00C đến 100C, để tránh các biến đổi có thể xảy ra trong quá trình sản xuất. Độ cứng của nước rửa: 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 oxi hóa lipid, kích thích hoạt động của enzyme, sắt còn làm cho surimi có màu xám hoặc nâu. pH của nước rửa cần đạt giá trị pH xấp xỉ tự nhiên, để protein duy trì cấu trúc và khả năng tạo gel. Nước rửa lần cuối cho phép hàm lượng muối NaCl là 0,1 đến 0,5% để cho quá trình tách nước được dễ dàng. 2.4.3.3 Công đoạn ép tách nước Đây là yếu tố ảnh hưởng đến hàm ẩm của surimi cũng như độ dẻo dai của surimi. Hàm ẩm của surimi sau khi rửa và loại nước lần cuối là 70-90%. Các chuyên gia cho rằng hàm ẩm của surimi trước khi vào nghiền trộn sao cho gần giống với hàm ẩm của thịt cá tự nhiên là tốt nhất (75-85%). Vai trò của nước trong thịt cá trước khi phối trộn là rất quan trọng. Nước tham gia tạo trạng thái và cấu trúc surimi, nước tương tác với nhóm -NH2, -COOH, -CO-NH- của protein để tạo ra vỏ nước hydrat làm cho chế phẩm protein có độ nhớt và độ hòa tan nhất định. Nước còn làm biến tính protein làm phá hủy toàn bộ cấu trúc bậc cao của protein. 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 hóa dẻo của tinh bột, gelatin và các phụ gia trong quá trình nghiền trộn tạo ra độ dẻo dai, độ đặc, độ trong, tạo màng, tạo sợi cho sản phẩm surimi . 2.4.3.4 Khâu nghiền phối trộn Đây là công đoạn quyết định đến sự tạo gel của surimi. Quá trình nghiền trộn tác dụng lực cơ học liên tục vào thịt cá xay làm protein bị biến tính và xuất hiện các liên kết gel surimi. Lực cơ học đã làm cho sợi actin và myosin trượt lên nhau tạo nội lực ma sát làm cấu trúc bậc 2, 3, 4 bị phá vỡ, protein bị duỗi thẳng ra, xuất hiện các nút lưới gel tạo cho surimi dẻo dai có độ bền chắc. Tuy nhiên, thời gian nghiền trộn phụ gia phải nhất định, nếu thời gian phối trộn dài làm màu sắc của surimi bị giảm đi, ngược lại nếu thời gian phối trộn ngắn thì lưới gel chưa hình thành làm cho độ bền gel giảm. 2.4.3.5 Khâu định hình Quá trình định hình rất cần thiết và 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. Quá trình định hình phụ thuộc vào nhiệt độ và thời gian. Nếu định hình ở nhiệt độ thấp thì thời gian phải kéo dài và ngược lại nếu định hình ở nhiệt độ cao thì thời gian ngắn hơn. Nhiệt độ định hình không dưới nhiệt độ đóng băng của nước và không vượt quá nhiệt độ làm biến tính protein. 2.4.4 Ảnh hưởng của các hóa chất và điều kiện bảo quản 2.4.4.1 Làm bền protein trong thịt cá xay Trong tính chất của protein cá có khả năng tạo gel đàn hồi, khả năng giữ nước và khả năng chịu nhiệt về cấu trúc. Các tính chất chức năng này được duy trì trong trường hợp protein sợi cơ vẫn ở dạng nguyên và quá trình phân giải phân tử protein được hạn chế đến mức tối thiểu. Song trong các quá trình chế biến và bảo quản cá xay thì protein của thịt cá đã bị biến đổi nhiều. Để ngăn ngừa các biến đổi của protein và nâng cao tính chất chức năng của chúng, người ta đề xuất ra hàng loạt các chất làm bền như: các phosphate, muối ăn, glucose, saccharose, triglycerid, các muối của acid glutamic, lizin… qua quá trình nghiên cứu, người ta đã tìm ra một số chất làm bền protein, nhờ đó thu được surimi có chất lượng cao, đó là: - Các loại keo thực vật: alginate, pectin. - Các rượu có chứa nhiều nhóm chức: glycerin, propylen glycol. 2.4.4.2 Làm bền màu sắc thịt cá xay Màu sắc cá xay hình thành dưới tác dụng của nhiều yếu tố trong quá trình chế biến, đặc biệt là tác dụng của khâu nghiền. Một số sản phẩm bị biến đổi về hóa học do vi sinh vật hoặc không do vi sinh vật cũng làm cho sản phẩm nhiễm màu nâu. Việc rửa thịt cá bằng nước là một trong những biện pháp cải tiến màu sắc thịt cá xay. Ở một số nước, người ta dùng biện pháp ngụy trang màu sắc bằng cách cho sản phẩm vào các keo thực vật để nâng cao độ đục và khả năng phản quang của cá xay, tạo thành màu sắc biểu kiến. 2.4.4.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian bảo quản, pH môi trường Độ bền của surimi phụ thuộc vào nhiệt độ, thời gian bảo quản và pH của môi trường. Nếu surimi được bảo quản ở nhiệt độ càng thấp thì chất lượng của surimi càng cao do đó thời gian bảo quản kéo dài, nếu t0 < -200C thì surimi có thể bảo quản trên 3 tháng. Độ bền surimi phụ thuộc vào pH, khi đưa pH của protein về điểm đẳng điện thì độ bền gel chắc hơn. 2.4.4.4 Ảnh hưởng của hàm lượng muối Độ bền của surimi phụ thuộc vào hàm lượng muối ăn. Nếu hàm lượng NaCl ≤5% thì khi hàm lượng NaCl tăng độ bền surimi tăng theo. Khi hàm lượng NaCl > 5 ÷ 20% thì độ bền đông kết và khả năng giữ nước của surimi giảm. Hàm lượng muối trong surimi nói riêng và các sản phẩm mô phỏng nói chung thường khoảng từ 1 ÷ 2% là thích hợp nhất, ngoài phạm vi này sẽ làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm. 2.4.5 Ảnh hưởng của các chất đồng tạo gel Chất lượng và cấu trúc của surimi phụ thuộc vào các chất đồng ta._.