Nghiên cứu ứng dụng công nghệ biến tính protein để sản xuất một số sản phẩm từ thịt cá mè

bộ công thơng
trờng cao đẳng công nghiệp thực phẩm
******* *******





báo cáo tổng kết đề tài

Đề tài:
NGHIấN CU NG DNG CễNG NGH BIN TNH PROTEIN
SN XUT MT S SN PHM T THT C Mẩ

Chủ nhiệm đề tài: Trần thị Minh Thọ
Cơ quan chủ trì: Trờng Cao đẳng Công nghiệp Thực phẩm
Cơ quan chủ quản: Bộ Công Thơng






7855
08/4/2010

Phú Thọ, 12/2009
Báo cáo đề tài


2

Môc lôc
MỞ ĐẦU 6
PHẦN 1 : TỔNG QUAN 8
1.1. Nguyên liệu cá Mè 8
1.1.1.Tình hình nuôi trồng cá nước ngọt ở Việt Nam 8
1.1.2 Tình hình nuôi trồng cá Mè ở Việt Nam 10
1.1.3. Thành phần và tính chất nguyên liệu cá Mè 10
1. 2. Tình hình và công nghệ sản xuất thịt cá xay 14
1.3. Khả năng tạo gel của thịt cá xay 15
1.3.1 Một số nét chung về sự hình thành gel 15
1.3.2 Điều kiện hình thành gel. 16
1.3.3 Cơ chế tạo gel 16
1.3.4 Sự chuyển đổi cấu trúc từ hệ sol (paste) sang dạng gel: 17
1.3.5 Sự hình thành hệ khung mạng protein trong gel: 18
PHẦN 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 21
2.1. Vật liệu 21
2.2. Phương pháp nghiên cứu 21
2.2.1. Phương pháp thực nghiệm 21
2.2.2. Các phương pháp phân tích hoá h
ọc 26
2.2.3. Phương pháp đánh giá cảm quan. 26
2.2.4. Phương pháp xác định các chỉ tiêu vi sinh vật. 27
PHẦN 3. KẾT QUẢ 31
3.1. Kết quả nghiên cứu khảo sát nguyên liệu cá Mè 31
3.1.1. Xác định thành phần khối lượng và tỉ lệ thu hồi phi lê cá 31
3.1.2. Xác định thành phần hóa học của thịt cá 31
3.2. Kết quả nghiên cứu công nghệ biến tính protein 32
3.2.1 Kết quả nghiên c
ứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng biến tính
của protein 32

Báo cáo đề tài


3
3.2.2 Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ nước rửa đến chất lượng
surimi 35
3.2.3. Nghiên cứu sử dụng tác nhân hóa học (NaCl và NaHCO3 ) gây biến
tính và khả năng tạo gel của protein đến chất lượng surimi 36
3.3. Kết quả nghiên cứu công nghệ sản xuất một số sản phẩm từ surimi 41
3.3.1. Ảnh hưởng của tinh bột tới chất lượ
ng sản phẩm 41
3.3.2. Ảnh hưởng của hàm lượng trứng tới chất lượng của sản phẩm: 44
3.3.3. Ảnh hưởng của dầu thưc vật tới chất lượng sản phẩm. 45
3.3.4. Kết quả nghiên cứu quy trình công nghệ chế biến xúc xích và chả cá
mè 46
3.3.5 Kết quả nghiên cứu công nghệ chế biến canh cá ăn liền dạng viên 51
3.4 Kế
t quả nghiên cứu công nghệ cá Mè muối 56
3.4.1 Công thức cho dịch muối cá 56
3.4.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ ngâm đến chất lượng sản phẩm 57
3.4.3 Ảnh hưởng của chế độ sấy đến chất lượng sản phẩm 58
KẾT LUẬN 63
TÀI LIỆU THAM KHẢO 64
PHỤ LỤC 66

Báo cáo đề tài


4
C¸c b¶ng
Bảng 2 1: Các công thức nước sốt thử nghiệm 24

Bảng 2 2: Bảng công thức phối trộn dịch muối 25
Bảng 2 3: Thử bằng uốn gập 26

Bảng 3. 1: Thành phần khối lượng của cá Mè 31

Bảng 3. 2: Thành phần hoá học của thịt cá mè (đã phi lê và bỏ da) 31
Bảng 3. 3: Ảnh hưởng của chế độ ủ tới độ bền của gel 33
Bảng 3. 4: Ảnh hưởng của tỷ lệ nước rửa đến chất lượng surimi 35
Bảng 3. 5: Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của dung dịch rửa đến chất lượng
surimi 37

Bảng 3. 6: ảnh hưởng của hàm lượng bột tới chất lượng của sản phẩm. 41
Bảng 3. 7: So sánh các loại bột 43
Bảng 3. 8: Ảnh hưởng của hàm lượng trứng tới chất lượng của sản phẩm. 44
Bảng 3. 9: Ảnh hưởng của dầu thực vật tới chất lượng của sản phẩm. 45
Bảng 3. 10: Bảng thành phần xúc xích cá. 46
Bảng 3. 11: Công thức phối trộn sản phẩm chả cá 47

Bảng 3. 12: Đánh giá chất lượng xúc xích và chả cá 47
Bảng 3. 13: Kết quả kiểm tra chỉ số vi sinh vật. 48
Bảng 3. 14: Công thức phối trộn cho cá viên: 51
Bảng 3. 15: Thành phần hoá học cơ bản của nguyên liệu cà chua 52
Bảng 3. 16: Kết quả đánh giá màu sắc nước sốt cà chua 52
Bảng 3. 17: Các công thức nước sốt thử nghiệm 53
Bảng 3. 18: Điểm đánh giá cảm quan nước sốt (theo thang điểm 5) 53
Bảng 3. 19: Công thức cho gia vị 54
Bảng 3. 20: Bảng đánh giá cảm quan của cá Mè muối khi tiến hành tiêm ngâm ở
các dịch pha khác nhau 57

Bảng 3. 21: Bảng kết quả đánh giá cảm quan của cá Mè muối ở nhiệt độ ngâm
khác nhau 57

Báo cáo đề tài


5
Bảng 3. 22: Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của chế độ sấy sơ bộ đến tính chất
cảm quan và độ ẩm của sản phẩm 59

Bảng 3. 23: Kết quả đánh giá chất lượng của sản phẩm cá Mè muối 61
Bảng 3. 24: Kết quả đánh giá cảm quan của sản phẩm cá Mè muối 61

Báo cáo đề tài


6
MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây ngành nuôi trồng thuỷ sản phát triển mạnh.
Tăng năng suất, tăng sản lượng luôn là mục tiêu của mọi hoạt động canh tác.
Các cơ quan khuyến nông làm nhiệm vụ giúp nông dân thực hiện tốt hoạt động
này, nhưng không cơ quan nào giúp họ xác định giới hạn của sự phát triển. Một
số loài cá nước ngọt được nuôi phổ biến nh
ư cá rô phi, cá mè, cá trắm do khả
năng chịu đựng điều kiện ngoại cảnh tốt, chu kỳ nuôi ngắn, ăn tạp, tốc độ sinh
trưởng nhanh, thịt cá ngon và phù hợp nuôi trong điều kiện gia đình ở nông
thôn. Nhiều mô hình nuôi như nuôi lồng bè, nuôi cá tra với kết quả khả quan. Cá
Mè trắng và Mè hoa được bán ra thị trường ở dạng tươi nguyên con với giá
thành còn thấp.
Để tăng hiệu quả sử dụ

ng cho các loài cá này, tạo ra các sản phẩm có giá
trị cao bằng cách tách thịt cá xay nhỏ, rửa sạch đưa cấp đông, bảo quản được gọi
là surimi. Từ surimi chế biến các sản phẩm mô phỏng có giá trị thương phẩm
cao.
Surimi là dạng bột nhuyễn (paste) ổn định, có màu sắc đặc trưng, không
mùi, không vị, ít mỡ, có tính đông (gel) nhất định và là sản phẩm có hàm lượng
protein cao, dễ hấp thụ đối với con người.
Theo các chuyên gia FAO thì trong lĩnh vực thực phẩm, cá xay mà dạng
tốt nhất của nó là Surimi sẽ là cơ sở thực phẩm tương lai.
Bằng các tác nhân vật lý, hóa học gây biến tính protein cho cấu trúc sản
phẩm từ surimi có độ dai, độ giòn mà không sử dụng hoá chất. Từ đó chế biến ra
các hải đặc sản giả như thịt tôm, thịt cua, điệp, mực, xúc xích, chạo tôm
Đề tài : “ Nghiên cứu ứng dụng công nghệ biế
n tính protein để sản xuất
một số sản phẩm từ thịt cá Mè” được triển khai ứng dụng không những làm
phong phú thêm các sản phẩm thực phẩm mà còn nâng cao giá trị một số loài cá
Báo cáo đề tài


7
nước ngọt ở nước ta. Điều đó sẽ đảm bảo tính ổn định cho nuôi trồng, sản xuất
và tiêu dùng sản phẩm.
Mục tiêu
Ứng dụng công nghệ biến tính protein để chế biến một số sản phẩm thực
phẩm có giá trị gia tăng từ thịt cá Mè
Nội dung các phần nghiên cứu của đề tài sẽ bao gồm các phần sau:
1. Nghiên cứu công nghệ biến tính từ thị
t cá mè
- Nghiên cứu chế độ xử lý nhiệt đến khả năng tạo gel của protein
- Nghiên cứu tác nhân hoá học gây biến tính protein và khả năng tạo

gel của protein
1. Nghiên cứu công nghệ chế biến một số sản phẩm thực phẩm
- Cá Mè muối thái lát
- Canh cá mè ăn liền dạng viên
- Chả cá Mè
- Xúc xích cá Mè
2. Phân tích thành phần dinh dưỡng của cá Mè nguyên liệu và các
sản ph
ẩm sau chế biến bao gồm:
- Xác định thành phần hóa học của nguyên liệu
- Các thành phần hoá học cơ bản: protein, lipit, nước, tro (tổng số)
các sản phẩm
4. Phân tích các chỉ tiêu vi sinh vật (loại chỉ điểm trong thực phẩm)
của sản phẩm
5. Sản xuất thử nghiệm ở qui mô phòng thí nghiệm


Báo cáo đề tài


8
PHẦN 1 : TỔNG QUAN

1.1. Nguyên liệu cá Mè
1.1.1.Tình hình nuôi trồng cá nước ngọt ở Việt Nam
Nước ta có tiềm năng phát triển nuôi trồng thuỷ sản với diện tích mặt
nước trên 1,7 triệu hecta và có nhiều đối tượng nuôi trồng giá trị kinh tế cao có
thể xuất khẩu. Báo cáo chính trị tại Đại hội đại biểu lần thứ IX của Đảng đã
khẳng định “Phát huy lợi thế về thuỷ s
ản, tạo thành một ngành kinh tế mũi nhọn,

vươn lên hàng đầu trong khu vực. Phát triển mạnh nuôi trồng thuỷ sản nước
ngọt, nước lợ, và nước mặn, nhất là nuôi tôm theo phương thức tiến bộ, hiệu quả
và bền vững môi trường”.
Nhằm phát huy tiềm năng về thuỷ sản để phát triển kinh tế đất nước, Thủ
tướng Chính phủ đã ban hành Quyết định số 224/1999/Q
Đ-TTg ngày
08/12/1999 phê duyệt Chương trình phát triển nuôi trồng thuỷ sản thời kỳ 1999 -
2010 với mục tiêu: “Phát triển nuôi trồng thuỷ sản nhằm đảm bảo an ninh thực
phẩm và tạo nguồn nguyên liệu chủ yếu cho xuất khẩu, phấn đấu đến năm 2010
nuôi trồng thuỷ sản đạt sản lượng trên 2 triệu tấn, giá trị kim ngạch xuất khẩu
trên 2,5 tỷ USD, tạo việc làm và thu nhập cho khoảng 2 tri
ệu lao động, góp phần
tích cực vào phát triển kinh tế xã hội đất nước và an ninh ven biển”.
Chính phủ ban hành Nghị quyết số 09/2000/NQ-CP ngày 15/6/2000 về
một số chủ trương và chính sách về chuyển dịch cơ cấu kinh tế và tiêu thụ sản
phẩm nông nghiệp, trong đó xác định: “Giữ ổn định khoảng 4 triệu hecta đất có
điều kiện tưới tiêu chủ động để sản xuất lúa. Với các loại đấ
t sản xuất lúa kém
hiệu quả thì chuyển sang sản xuất các loại sản phẩm khác có hiệu quả cao hơn,
như đất khô hạn chuyển sang trồng màu, đất trũng, đất ven biển chuyển sang
nuôi trồng thuỷ sản ”. Nghị quyết có tầm quan trọng đặc biệt, thúc đẩy quá
trình chuyển dịch cơ cấu kinh tế trong lĩnh vực nông nghiệp nói chung và đối
với nuôi trồng thuỷ sản nói riêng.Việc chuyể
n đổi diện tích đất trồng lúa năng
Báo cáo đề tài


9
suất thấp, các vùng trồng lúa 1 vụ bấp bênh, các vùng trồng cói hiệu quả kém,
các vùng đất cát, đất hoang hoá sang nuôi trồng thuỷ sản làm tăng diện tích các

loại hình mặt nước và sản lượng thuỷ sản nuôi trồng. Qua đó tiềm năng đất đai
được khai thác hiệu quả hơn, đồng thời đã tạo ra một nghề mới có thu nhập cao
cho nhiều vùng nông thôn. Nhân dân từ chỗ chỉ biết canh tác cây lúa bằng kinh
nghiệm giản
đơn đã thực sự tiếp xúc và áp dụng những thành tựu nghiên cứu
khoa học mới, nâng cao kiến thức, kỹ năng, trình độ kỹ thuật, biết hạch toán
kinh tế và đầu tư hợp lý cho sản xuất. Hoạt động dịch vụ nuôi trồng thuỷ sản ra
đời như dịch vụ giống, thức ăn, tiêu thụ sản phẩm đã tạo nhiều việc làm cho
nhân dân. Nhiều doanh nghiệp trong n
ước và nước ngoài đã đầu tư rất lớn vào
nuôi tôm công nghiệp ở những vùng nông thôn, đã xây dựng cơ sở hạ tầng,
đường giao thông cho địa phương, xây dựng nhà máy chế biến thức ăn, chế biến
sản phẩm xuất khẩu, đưa điện, đưa cơ giới, cơ khí hoá về nông thôn, đào tạo kỹ
thuật cho con em nông dân trở thành công nhân kỹ thuật nuôi tôm, công nhân
chế biến thuỷ sả
n, tăng hàm lượng tri thức, khoa học trong sản phẩm thuỷ sản.
Điều đó đã thực sự góp phần vào việc chuyển dịch cơ cấu kinh tế, thực hiện
công nghiệp hoá, hiện đại hoá nông nghiệp và nông thôn.
Chuyển đổi đất sản xuất nông nghiệp sang nuôi trồng thuỷ sản góp phần
làm tăng sản lượng thuỷ sản nuôi trồng cả nước.
Diện tích nuôi trồng thuỷ s
ản ước tính đến năm 2010 khoảng 1 triệu ha
với tổng sản lượng nuôi trồng 2 triệu tấn trong đó thuỷ sản nước ngọt 900.000
tấn.
Nuôi thuỷ sản nước ngọt phát triển mạnh khắp các vùng trong cả nước,
hình thức nuôi đa dạng như nuôi trong ao hồ nhỏ, nuôi trong lồng bè trên sông,
hồ chứa, nuôi luân xen canh thuỷ sản - lúa… Đối tượng nuôi phong phú, trong
đó có nhiều đối tượng nuôi tạo sản phẩm hàng hoá l
ớn cho thị trường tiêu dùng
trong nước, một số đối tượng nuôi tạo nguyên liệu quan trọng cho chế biến xuất

khẩu. Đối tượng nuôi chủ yếu là cá Tra, cá Basa, cá rô phi đơn tính, tôm càng
xanh.
Báo cáo đề tài


10
1.1.2 Tình hình nuôi trồng cá Mè ở Việt Nam
Nước ta có lợi thế về diện tích mặt nước ngọt và lợ (120.000 ha ao hồ
nhỏ, 340.000 ha hồ chứa nước, 580.000 ha ruộng trũng, nhiều hệ thống sông
ngòi là những vùng nước có thể nuôi cá Mè có khả năng mở rộng diện tích sản
xuất với sản lượng lớn. Cá mè trắng và mè hoa là những loài cá nuôi ghép chính
ở trong ao, nhất là ở những ao mà nước màu mỡ, giàu các sinh vật thức
ăn tự
nhiên cho cá. Thường cá mè được nuôi lẫn trong ao với cá Trắm, cá chép. Sản
lượng cá truyền thống chiếm 1/3 so với tổng lượng cá nước ngọt.
1.1.3. Thành phần và tính chất nguyên liệu cá Mè
a. Phân loại cá mè:
Chi cá mè (Hypophthalmichthys) có thể gọi là chi cá chép đầu to. Chi này chỉ
có 3 loài, cả 3 loài đều là cá được nuôi nhiều ở Trung Quốc và Việt nam. Có thể
gọi là cá mè phương bắc. Ba loài của chi Hypophthalmichthys là:
• Hypophthalmichthys harmandi – Cá mè trắng Việt nam
• Hypophthalmichthys molitrix – cá Mè trắng Hoa Nam
• Hypophthalmichthys nobilis (đồng nghĩa: Aristichthys nobilis, Leuciscus
nobilis) – Cá mè hoa
Cá mè có thân dẹp, dài thon, vảy rất nhỏ, có màu trắng, trong cơ thể có
những tuyến tiết ra một chất có mùi tanh. Hai loài cá mè trắng Việt Nam và cá
mè trắng Hoa Nam có vảy óng ánh nên các nước tây phương gọi là "cá chép
bạc", như trong tiếng Anh gọi cá mè trắng Việt Nam là silver carp và cá mè
trắng Hoa Nam là largescale silver carp. Cả 3 loài đều có đầu to, to nhất là loài
Hypophthalmichthys nobilis.

Báo cáo đề tài


11
Hypophthalmichthys molitrix (cá mè trắng Hoa Nam) và Hypophthalmichthys
nobilis (cá mè Hoa) có thể đạt chiều dài trên 100 cm và trọng lượng trên 25 kg.
Hypophthalmichthys harmandi (cá mè trắng Việt Nam) có thể đạt chiều dài 54
cm, chưa tìm được hồ sơ ghi trọng lượng tối đa có thể đạt được của loài cá này.
Bỏo cỏo ti


12
Cỏ mố cú 1 võy lng, hai võy mang v 3 võy bng, uụi hỡnh ch V.
Cỏ mố cú giỏ tr thc phm tng i cao, phn n c chim khong
78.5-82.9% khi lng chung. Cỏ mố sng tng nc trờn, n cỏc loi thc vt
phự du, chỳng i thnh tng n v cỏ th nuụi gộp vi nhiu loi cỏ khỏc (chộp,
trụi).
b. Thành phần hoá học của thịt cá.
Thnh phn hoỏ hc ca tht cỏ gm cú: Nc,protit, lipit, gluxit,
mui vụ c, hoocmon. Nhng thnh phn cú lng tng i nhiu l
nc, protit, lipit v mui vụ c
. Lng gluxit thng rt ớt v tn ti
di dng glycogen.
* Protit
Protit trong tht cỏ cú mt giỏ tr thc phm cao vỡ cú tt c nhng
axit amin cn thit cho ngi.
Protit trong tht cỏ cú th chia lm 3 nhúm c bn:
Protein ca cht c ( Sarcoplasmic protein )
Protein ca mụ liờn kt (Stroma protein)

Protein ca t c (Myofibrillar Protein)

Protein ca mụ liờn kt (Stroma protein)
Protein ca mụ liờn kt thuc loi protein khung mng: L nhng protein
ca mng, mng si c, mng ty th
v ca mụ liờn kt.Trong ú cú ti trờn
50% lng protein ca khung l colagel v elastin
Lng protein ca mụ liờn kt chim % rt nh so vi protein t c nờn
s cú mt ca chỳng khụng nh hng ỏng k n kh nng to gel ca surimi.
Protein t c (Myofibrillar Protein)
Protein t c chim trờn 50% lng protein ca c, cú th chia thnh hai
nhúm:
Protein co rỳt nh myosin, actin
Báo cáo đề tài


13
Protein điều hoà co rút như tropomyosin, troponin, α-elastin, β-elastin
protein M, protein C.
Protein tơ cơ góp phần vào sự tạo thành gel khi nâng nhiệt. Những
protein này hoà tan trong dung dịch muối NaCl (1-8%) nhưng không hoà tan
trong nước. Để tạo gel surimi bằng quá trình gia nhiệt, thêm muối vào để tăng
khả năng hoà tan và như vậy tăng khả năng phân tán của protein.
 Protein của chất cơ (Sarcoplasmic protein)
Mioglobin là protein quyết định màu sắc của thịt, cá.
Protein của chất cơ hoà tan trong nước nên được loạ
i bỏ bởi quá trình rửa,
tách nước trong sản xuất surimi. Nếu Protein của chất cơ không được loại bỏ sẽ
làm giảm nồng độ protein tơ cơ. Khi gia nhiệt protein của chất cơ bị biến tính và
làm giảm khả năng tạo gel của surimi [14]. Sự biến tính là sự duỗi mạch của

protein cấu trúc bậc 2, bậc 3 và cấu trúc bậc 4. Sự biến tính làm lộ ra bề mặt
hoạt độ
ng của protein dẫn tới tác động qua lại giữa protein – protein, protein của
chất cơ được giữ lại và như vậy làm cho surimi có màu. Sự biến tính có thể xảy
ra trong suốt quá trình rửa, tách nước nếu nhiệt độ tăng quá cao. Sự có mặt
protein heme (hay nguyên tử Fe của heme) ở surimi đã rửa là chất xúc tác quá
trình oxy hoá lipit (thường là photpholipit màng tế bào). Sự oxy hoá chất béo
góp phần cho sự biến tính protein tơ cơ và như vậy sẽ làm giảm khả nă
ng tạo gel
của nó [14].
* Muối khoáng
Lượng muối khoáng trong thịt cá không lớn(1-1,5%) nhưng rất cần
thiết cho cơ thể của người như: photpho, magie, kali, natri, sắt, đồng, iôt,
coban, mangan. Những chất này có một giá trị sinh lý quan trọng
* Vitamin
Trong cá có những vitamin chính của ba nhóm:
- Nhóm vitamin A (A1, A2, A3)
- Nhóm vitamin B(B1, B2)
- Nhóm vitamin D (D1, D2,D3)
Báo cáo đề tài


14
Lượng vitamin này phân bố không đều trong các cơ quan của cá.
Một lượng lớn vitamin A, D trong mỡ và trong nội tạng của cá, vitamin
nhóm B trong gan và mắt của cá. Trong thịt cá lượng vitamin rất ít. Thành
phần hoá học của thịt cá không cố định mà thay đổi tuỳ theo tuổi, giống
cá, thời gian trong năm (trạng thái sinh lí của cá), điều kiện thức ăn và
những nhân tố khác.
1. 2. Tình hình và công nghệ sản xuất thịt cá xay.

Trong những năm gần đây mộ
t trong những hướng quan trọng đã thực
hiện thành công đối với công nghiệp chế biến cá trên thế giới là sản xuất các sản
phẩm từ thịt cá xay.
Các nước đứng đầu trong sản xuất tiêu thụ mặt hàng này là Nhật, Mỹ, Đài
Loan, Singapo… Đầu những năm 80 Nhật là quốc gia sản xuất hơn 90% sản
lượng surimi trên toàn thế giới, mức sản lượng cao nhất là: 414.000 nghìn tấn
vào năm 1984, vào n
ăm 1983 Nhật xuất khẩu vào khoảng 1709 tấn surimi và
30.000 tấn giả tôm vào thị trường Mĩ và Châu Âu [8]. Chính sự thành công này
của Nhật trong lĩnh vực sản xuất surimi đã thúc đẩy sự tham gia của các quốc
gia khác. Mỹ là một ví dụ, bắt đầu sản xuất surimi từ năm 1988 với sản lượng
58.000 nghìn tấn, chỉ sau 4 năm đã có sản lượng vượt Nhật, đến năm 1997 sản
lượng đã lên t
ới 210.000 nghìn tấn và hiện nay đang dẫn đầu thế giới với sản
lượng 1/2 sản lượng chung của toàn thế giới.
Gần đây các quốc gia khác như Đài Loan, Trung Quốc, Pháp, Singapo…
cũng sản xuất thịt cá xay nói chung và surimi nói riêng với sản lượng ngày một
tăng. Theo thông tin từ báo cáo khoa học năm 1992 – 1993, đã có 5 cơ sở nhập
các dây chuyền thiết bị sản xuất surimi hiện đại từ các nước phát triển, tuy nhiên
hầu như chưa triển khai vào sản xuất. Để có thể sản xuất và phát triển sản phẩm
từ thịt cá xay thì việc nghiên cứu nguyên liệu và quy trình sản xuất là một công
việc rất cần thiết.
Theo hội thảo công nghệ mới sản xuất surimi ở Thái Lan 8/1998: Việt
Nam là một nước có triển vọng lớn xuất khẩu và tiêu thụ sản phẩm surimi. Cho
Báo cáo đề tài


15
đến nay đã có một số công trình nghiên cứu về thịt cá xay. Tuy nhiên, đối với

mỗi loại nguyên liệu có đặc tính khác nhau thì công nghệ sản xuất sẽ khác nhau
ta cần có những nghiên cứu cụ thể. Qua thực tế cho thấy một số giống cá nước
ngọt như cá rô phi có thể là nguyên liệu tốt cho sản xuất thịt cá xay và các sản
phẩm cao cấp như surimi.
Thịt cá xay là sản phẩm truyền thống của các nước Châu á. Cá nguyên
liệu tiến hành rửa, phi lê, xay nhỏ, băm nhuyễn và phối trộn các nguyên liệu
phụ, định hình, xử lí nhiệt, bảo quản được sản phẩm thịt cá xay. Thịt cá xay nhỏ
trước khi băm nhuyễn nếu được rửa bằng nước đá để loại bỏ các protein hình
cầu, chất mầu, mùi hoà tan sau đó rửa nước muối được gọi là “surimi” [15].
Ở Việt Nam các sản phẩm từ thịt cá xay là nhữ
ng sản phẩm truyền thống
ví dụ như giò cá, chả cá. Tuy nhiên những năm gần đây nhu cầu về sản phẩm
này ngày một lớn, đặc biệt là nhu cầu xuất khẩu sang thị trường Châu Âu, Nhật
Bản… Theo các chuyên gia FAO trong lĩnh vực thực phẩm cho biết thịt cá xay
có thể là cơ sở thực phẩm trong tương lai, và tiến tới sản xuất các sản phẩm cao
cấp hơn như “surimi”. Đ
ã có một số công trình nghiên cứu về sản phẩm này từ
nguyên liệu cá nhám, cá đù, cá mối, cá basa…Trên thực tế Việt Nam hiện đang
có triển vọng sản xuất xúc xích cá từ một số loài cá thịt trắng như cá rô phi, cá
thác lác [9].

1.3. Khả năng tạo gel của thịt cá xay
1.3.1 Một số nét chung về sự hình thành gel.
Ở nhiệt độ thấp, khi gia nhiệt vừa phải, protein biến tính do các cấu trúc
bậc cao bị phá huỷ, m
ạch protein duỗi ra, tập chung lại gần nhau và tiếp xúc với
nhau và liên kết lại với nhau tạo thành mạng lưới không gian 3 chiều, gọi là sự
tạo gel [10].
Báo cáo đề tài

16
1.3.2 Điều kiện hình thành gel.
Sự ra nhiệt, trong đa số trường hợp là rất cần thiết cho quá trình tạo gel.
Việc làm lạnh sau đó cũng cũng cần thiết và đôi khi một sự axit hoá nhẹ nhàng
cũng có ích. Thêm muối đặc biệt là ion canxi có thể cũng cần, hoặc là để tăng
tốc độ tạo gel hoặc là để tăng độ cứng cho gel.
Nhiều protein có thể tạo gel không cần gia nhiệt mà chỉ
cần một sự thuỷ
phân enzim vừa phải, một sự thêm đơn giản các ion canxi, hoặc một sự kiềm
hoá kèm theo trung hoà hoặc đưa PH đến điểm đẳng điện (sản xuất đậu phụ)
[14].
1.3.3 Cơ chế tạo gel
Hỗn hợp thịt cá sau khi xay trở thành hệ sol nhớt dính hay bột nhuyễn
(paste). Hỗn hợp bột nhuyễn không thể hình thành được nếu thiếu sự có mặt c
ủa
muối. Trong hình 1.1 là ảnh chụp trên kính hiển vi điện tử phóng to của hai loại
bột nhuyễn làm surimi khi có và không có mặt NaCl để so sánh.

Hình 1.1: Ảnh chụp trên kính hiển vi điện tử phóng to của hai loại bột nhuyễn làm surimi
khi có và không có mặt NaCl. Ảnh bên trái là bột nhyễn surimi của cá thu khi xay thịt cá
với NaCl trong 25 phút, ảnh bên phải là ảnh chụp bột nhuyễn không có NaCl.
Cấu trúc vi mô của các sợi tơ cơ hoàn toàn biến mất ở ảnh đầu tiên, trong
khi đó chúng vẫn nguyên ở ảnh thứ hai. Điều này giải thích bởi việc thêm muối
vào hỗn hợp làm các protein của tơ cơ hoà tan vào nước. Đồng thời, các myosin
Báo cáo đề tài


17
trong dung dịch liên kết với các sợi actin để tạo nên các phân tử lớn actomyosin

(hình 1.2)
Hình 1.2 : Sự tạo thành actomyosin từ tơ cơ: A : sợi actin , M: Myosin
Cả hai loại myosin và actomyosin đều đóng vai trò chủ đạo trong việc
hình thành hệ gel của surimi và tạo nên các tính chất tương ứng với đặc tính cuả
hệ gel [14]. Người ta đã phát hiện ra rằng trong một số loại surimi, liên kết với
actin làm biến đổi các tính chất tạo gel của myosin nhưng tropomyosin dường
như không có ảnh hưởng đến sự hình thành gel [14]. Tuy nhiên, các tính chất tạo
gel của actomyosin chủ yếu phụ thuộc vào tỷ lệ củ
a myosin trong phân tử, trong
đó tính chất đặc trưng riêng của myosin do tỷ lệ của phần mạch phân tử lượng
lớn quyết đinh [14].
1.3.4 Sự chuyển đổi cấu trúc từ hệ sol (paste) sang dạng gel:
Một số nguyên liệu ở dạng hoà tan có khả năng tạo gel khi gia nhiệt như:
Tinh bột, lòng trắng trứng, bột nhuyễn thịt cá xay… Tuy nhiên gel tạo thành
không thể chuyển về trạng thái ban đầu khi hoà tan trở lại. Ngượ
c lại một số
dịch nóng như aga – aga, gelatin thì lại có khả năng chuyển về trạng thái cũ khi
gia nhiệt. Sự chuyển đổi cấu trúc từ hệ sol sang hệ gel là nhờ sự hình thành cấu
trúc mạng không gian mà trong đó có ít nhất 3 liên kết cầu nối hay từng đoạn
mạch polyme xoắn kết với nhau tạo thành ( Hình 1.3) Trong gelatin, aga mạng
lưới không gian 3 chiều chủ yếu là liên kết hydro, liên kết này sẽ bị đứt khi gia
nhi
ệt. Khi để nguội các liên kết này sẽ tái hợp và hình thành gel [14].


a
m
n
a
c

l
m
y
o
f
i
b
r
i
l
a
c
t
o
m
y
o
s
i
n
m
a
Báo cáo đề tài


18

Hình 1.3: Sự tạo thành cấu trúc mạng không gian . ở a và b không hình thành cấu trúc mạng
không gian, Các liên kết, : Các nút liên kết
1.3.5 Sự hình thành hệ khung mạng protein trong gel:
Có 4 loại liên kết chính tham gia vào sự hình thành mạng không gian:
Liên kết hidro, liên kết cầu muối, liên kết cầu đi sunfua tương tác kị nước [7].
• Liên kết hidro: Người ta cho rằng, các liên kết hidro trong các phân tử
giữa các axit amin mang điện tích của phân tử protein đóng vai trò
quan trọng trong việc ổn định cấu trúc gel trong thực phẩm. Thêm vào
đó, nhiều axit amin có khả năng tạo thành các liên kết hidro giữa các
nhóm -OH của tirozin, serin, treonin với các nhóm -COOH của
glutamic hoặ
c của aspatic. Các liên kết hidro được hình thành như sau:









Trong đó R là gốc axit amin. Ái lực của liên kết hidro là nhờ lực
Coulomb. ái lực này sẽ bị yếu đi khi gia nhiệt, ngược lại ái lực tương tác kỵ
nước sẽ tăng lên khi gia nhiệt. Đây là nguyên nhân tại sao khi gel gelatin chảy
a b c
Protein
NH
2

C = O H
–
N
HCR
RCH
N
–
H O = C
N - H
O = C
cÊu tróc
β
cña protein
Protein – OH O = C
Hoặc
Báo cáo đề tài


19
+O
2
ra khi gia nhiệt , bởi vì cấu trúc của nó được hình thành bởi các liên kết hidro
giữa các gốc hidroprolin. Khi gia nhiệt các kiên kết hidro bị đứt, nhưng khi để
nguội liên kết tái hợp và gel lại hình thành. Nhiệt độ càng thấp thì liên kết hidro
càng được tăng cường và củng cố vì càng có điều kiện tạo ra nhiều cầu hidro.
Liên kết hidro là liên kết yếu, tạo ra một độ linh động nào đó giữa các phân tử
đối với nhau, do đó làm làm cho gel có độ d
ẻo nhất định. Các liên kết hidro giữa
các mạch trong protein rất bền, Tại đây các phân tử nước không thể thấm qua
được. Điều này giải thích tại sao cấu trúc xoắn α và β của protein khá bền trong

nước.
• Liên kết cầu muối: Là liên kết được hình thành do các lực hút tĩnh điện
của các nhóm tích điện trái dấu (giữa các nhóm tích điện âm –COO-
với Na+, và nhóm tích điện dương –NH3+ và ion Cl-), hoặc gi
ữa các
nhóm tích điện cùng dấu thông qua các ion đa hoá trị Ca++ [7].
• Liên kết cầu disunfua: Khi gia nhiệt ở nhiệt độ cao (t
0
>40
0
C) , liên kết
diunfua được tạo thành
Liên kết cầu disunfua (-S-S-) giữa các phân tử được tạo thành khi oxy hoá
2 gốc cystein
Protein – SH + HS – Protein Protein – S – S – Protein

Trong trường hợp này gel có tính bất thuận nghịch bởi nhiệt, rất chắc và bền.
Sự gia nhiệt có thể làm phơi bày các nhóm - SH ở bên trong, do đó xúc
tiến việc hình thành hoặc trao đổi các cầu diunfua. Khi có mặt chất oxy hoá liên
kết cầu diunfua sẽ không xảy ra vì các gốc cystein vẫn còn lại ở phía ngoài bề
mặt phân tử protein c
ủa tơ cơ trong gel đã gia nhiệt . Thêm vào nữa là khả năng
oxy hoá- khử của gel đã gia nhiệt là khá thấp. Nhưng người ta đã tìm thấy sự
hình thành các cầu disunfua như vậy trong actomyosin của cá chép. Nó cho thấy
rằng trong gel đã qua gia nhiệt có những liên kết có thể bị phân tách khi cho
thêm chất khử lẫn urê hay guanidin hidroclorit trong khi bình thường các liên
kết này không dễ dàng bị phân huỷ khi chỉ có mặt mỗi chất khử. Người ta cho
Báo cáo đề tài

20
rằng sự trao đổi disunfit diễn ra khi gia nhiệt hỗn hợp bột nhuyễn surimi làm cho
các mối liên kết –S – S – nội phân tử chuyển thành các mối liên kết – S – S –
giữa các phân tử. Gel surimi được chặt hơn không chỉ khi cho thêm chất oxy hoá
trước khi gia nhiệt mà còn cả khi thêm các chất khử như axit ascorbic và cystein
S S S S
+ 2RSH + RSSR
S S SH SH
(Chuỗi polipeptit) (RSH –cystein)
Người ta đã chứng minh rằng ở nhiệt độ cao hơn ( 80
0
C hay hơn nữa ) thì
sự hình thành liên kết cầu – S – S – sẽ diễn ra mạnh mẽ đối với cá chép . Điều
này cho thấy rằng hiện tượng duỗi mạch của protein tơ cơ diễn ra mạnh mẽ ở
nhiệt độ cao và gốc cystein kỵ nước thì quay ra phía ngoài nhiều hơn.
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.
• Tương tác kị nước: Liên kết tạo ra do tương tác giữa các nhóm kị
nước (ưa béo). Tương tác kị nước được tăng cường khi nhiệt độ tăng
[7].


Báo cáo đề tài


21
PHẦN 2. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1. Vật liệu

H×nh 1: C¸ MÌ Tr¾ng Hypophthalmichthys harmandi
− Cá mè
− Cà chua
− Bột mỳ, bột nếp, bột khoai tây, bột tẻ, bột bắp
− NaHCO
3
, sodium pyrophotphat, NaCl
− Gia vị:
+ Dầu thực vật (dầu lạc, dầu hướng dương…)
+ Muối ăn (hàm lượng NaCl >95%)
+ Đường kính (trắng, độ tinh khiết >97%)
+ Mỳ chính
+ Bột ớt (thành phần chất cay 0,02 −0,03%)
+ Bột quế, bột tiêu, hành khô
+ Bột đao(trắng, không lẫn tạp chất)
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp thực nghiệm
2.2.1.1 Nghiên cứu công nghệ biến tính protein từ thịt cá mè
Để nghiên cứu các yế
u tố công nghệ biến tính protein, chúng tôi chọn qui
trình sản xuất surimi có các bước công nghệ chung:
Báo cáo đề tài


22
Cá mè → phi lê → Thịt cá → Tách xương, da → Rửa → Xay nhỏ → phối trộn
→ surimi
Cá mè có trọng lượng từ 1.5kg đến 2 kg, tiến hành phi lê tách bỏ đầu,

đuôi, vây thu được thịt cá. Thịt cá sau khi được tách da, bỏ xương tiến hành
rửa và xay nhỏ sau đó phối trộn với muối để điều chỉnh độ ẩm của thịt cá thu
được surimi. Toàn bộ các công đoạn trên đều tiến hành d
ưới 10
0
C
a. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến sự biến tính protein
Để nghiên cứu công nghệ biến tính protein, cá được xay nhuyễn với muối
và điều chỉnh độ ẩm của khối thịt cá < 80%. Duy trì nhiệt độ khi xay dưới 10
o
C.
Sau khi xay, bột nhuyễn được nhồi vào vỏ PVC (dài 30cm, đường kính 3cm )
và ủ ở nhiệt độ với thời gian như sau:
- Nhiệt độ 25
o
C trong thời gian 1h, 2h, 3h, 4h, 6h,
- Nhiệt độ 40
o
C trong thời gian 0.5h, 1h, 2h, 3h, 4h
- Nhiệt độ 55
o
C trong thời gian 0.5h, 1h, 2h, 4h
- Nhiệt độ 65
o
C trong thời gian 0.5h, 1h, 2h, 4h
Các mẫu sau khi ủ được đun nóng ở nhiệt độ 90
o
C trong thời gian 30 phút
và làm lạnh sản phẩm ngay trong nước đá trong thời gian 15 phút. Tiến hành đo
độ bền chắc của gel với mẫu dài 30mm trong khi các mẫu dài 4-5mm thử uốn

gập.

b. Nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ nước rửa đến chất lượng surimi
Để nghiên cứu ảnh hưởng của tỷ lệ nước rửa đến chất lượng surimi chúng
tôi tiến hành nghiên cứu với tỉ lệ nướ
c: cá là 2:1; 3:1; 4:1; 5:1; 6:1 sau đó sác
định các chỉ tiêu về độ ẩm; độ trắng, mùi của surimi, hàm lượng protein và lipit

c. Nghiên cứu ảnh hưởng tác nhân hóa học (NaCl và NaHCO
3
) gây biến tính
và khả năng tạo gel của protein đến chất lượng surimi
Để nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình rửa đến chất lượng surimi tiến
hành rửa thịt cá bằng dung dịch rửa và ở các nồng độ:
Báo cáo đề tài


23
NaCl 0,15%
NaCl 0,15% + NaHCO
3
0,2% ;
NaCl 0,2% + NaHCO
3
0,2%
NaCl 0,25% + NaHCO
3
0,2%
NaCl 0,15% + NaHCO
3

0,25%
NaCl 0,15% + NaHCO
3
0,3%
NaCl 0,15% + NaHCO
3
0,35%
NaCl 0,2% + NaHCO
3
0,25%
2.2.1.2 Nghiên cứu công nghệ chế biến một số sản phẩm từ surimi
a. Nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia tới chất lượng sản phẩm
Để nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia tới chất lượng sản phẩm, tiến hành
phối trộn với các gia vị muối, tinh bột biến tính, protein lòng trắng trứng gà
Sản phẩm được đánh giá chất lượng bằng phương pháp c
ảm quan.
b. Nghiên cứu công thức nước sốt cho canh cá viên
Để nghiên cứu công nghệ nấu nước sốt cà chua, chúng tôi sử dụng quy
trình sản xuất bột cà chua như sau:
Cà chua tươi → Lựa chọn, vặt cuống, rửa → hấp → làm nguội → xay → chà →
bột cà chua.
Chế độ hấp: thêm 10% nước so với nguyên liệu cà chua rồi hấp ở 100
o
C
trong thời gian 20 phút.
Để nghiên cứu công thức phối trộn ta dựa vào các công thức ở các tài liệu
tham khảo và tiến hành phối trộn theo các công thức được trình bày trong bảng
sau:

Báo cáo đề tài


24
Bảng 2 1: Các công thức nước sốt thử nghiệm
Nguyên liệu Công thức 1 (%) Công thức 2 (%) Công thức 3 (%)
Cà chua nghiền 65 65 65
Dầu ăn 7 8 8
Muối tinh 3,2 3,2 3
Đường cát 1,8 2 2,2
Mỳ chính 0,5 0,7 0,7
Ớt bột 0,2 0,2 0,2
Quế bột 0,2 0,2 0,2
Tiêu bột 0,1 0,1 0,1
Bột đao 3,5 4,0 4,5
Nước 18,5 16,4 16

Đánh giá chất lượng nước sốt bằng phương pháp cảm quan về màu sắc,
trạng thái, độ sánh, độ khô…, từ đó chọn công thức tối ưu để sản xuất.
2.2.1.3 Nghiên cứu công nghệ cá mè muối
a. Nghiên cứu công thức pha dịch muối tiêm ngâm
Trong quá trình ngâm muối sản phẩm có một số thay đổi không mong
muốn do hệ enzim proteaza Cathepsin và sự phát triển của vi khuẩn lactic lên
men dị hình [16]. Sự phát triển của vi khuẩn giảm khi n
ồng độ muối tối thiểu
6%. Tiến hành pha dịch muối với nồng độ muối từ 6-8%. Công thức cho dung

dịch tiêm ngâm được pha chế theo 3 công thức sau:










Báo cáo đề tài


25
Bảng 2 2: Bảng công thức phối trộn dịch muối

Tỷ lệ (%)
TT Tên nguyên liệu
Công thức 1 Công thức 2 Công thức 3
1 Nước vô trùng 93 92 91
2 Muối ăn 6 7 8
3 Đường 0.4 0.4 0.4
4 Muối polyphotphat 0.4 0.4 0.4
5 Muối Nitrat 0.05 0.05 0.05
6 Axit ascorbic 0.02 0.02 0.02
7 Axit glutamic 0.3 0.3 0.3

Sau khi tiến hành tiêm ngâm theo các công thức pha dịch trên, tiến hành
đánh giá cảm quan từ đó lựa cho công thức pha dịch phù hợp

b. Nghiên cứu thời gian ngâm ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm
Tiến hành ngâm ở nhiệt độ thường trong thời gian 2h, 4-6
0
C trong thời
gian 24h và 10-12
0
C trong thời gian 18h. Sau khi ngâm được sấy ở nhiệt độ
75
0
C trong thời gian 2h và được đánh giá cảm quan
c. Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian sấy đến chất lượng sản phẩm
Mục đích của quá trình sấy giảm độ ẩm của sản phẩm làm chín sản phẩm.
Thịt cá sau khi ngâm muối có độ ẩm 82%.
Tại nhiệt độ 55-60
0
C là nhiệt độ thích hợp nhất cho proteaza kiềm và
trung tính trong thịt cá hoạt động thuỷ phân protein gây phá huỷ cấu trúc của sản
phẩm do vậy tiến hành sấy sơ bộ ở nhiệt độ 65
0
C, 70
0
C ở thời gian khác nhau
4h, 5h, 6h và theo dõi sự biến đổi độ ẩm của bán sản phẩm, đánh giá chất lượng
cảm quan.
Để sản phẩm có thể ăn liền thì đảm bảo nhiệt độ tại tâm sản phẩm đạt
68
0
C và duy trì ở nhiệt độ đó 15 phút. Do vậy lựa chọn nhiệt độ sấy sản phẩm
phải cao để thắng được trở lực của lớp màng tạo điều kiện ẩm tiếp tục thoát ra