i
LỜI CẢM ƠN
Để hoàn thành Đồ án này,
Trước hết tôi xin gửi tới Ban Giám hiệu Trường Đại học Nha Trang, Ban Chủ
nhiệm khoa Công nghệ Thực phẩm, Lãnh đạo phòng Đào tạo Đại học niềm kính
trọng, sự tự hào được học tập tại trường trong những năm qua.
Sự biết ơn sâu sắc nhất tôi xin được giành cho thầy: TS. Vũ Ngọc Bội –
Trưởng khoa Công nghệ Thực phẩm - Trường Đại học Nha Trang đã tận tình hướng
dẫn và động viên tôi trong suốt quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp này.
Xin trân trọng cám ơn: Ông Nguyễn Văn Chung - Giám đốc Công ty TNHH
Thủy sản Hòa Thắng, Ông Phan Thanh Nhã - Quản đốc Công ty cùng các anh, chị,
cô, chú, các bạn trong Công ty đã tạo điều kiện tốt nhất cho em hoàn thành đề tài tốt
nghiệp này.
Đặc biệt xin được ghi nhớ tình cảm, sự giúp đỡ của: các thầy cô giáo trong Bộ môn
Công nghệ Thực phẩm, trong khoa Công nghệ Thực phẩm đã giảng dạy và tạo điều kiện
thuận lợi cho tôi trong suốt thời gian tôi học tập tại Trường trong thời gian qua.
Cuối cùng, tôi xin cảm ơn gia đình, người thân và bạn bè đã tạo điều kiện,
động viên khích lệ để tôi vượt qua mọi khó khăn trong quá trình học tập vừa qua.
Nha Trang, tháng 7 năm 2012
Nguyễn Thị Nhân
ii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN i
DANH MỤC BẢNG v
DANH MỤC HÌNH vi
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ SURIMI 3
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SURIMI 3
1.2. CÁC NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 4
1.2.1. Lịch sử phát triển của surimi 4
1.2.2. Các nghiên cứu trong nước 6
1.2.3. Các nghiên cứu ở nước ngoài 7
1.3. KHẢ NĂNG TẠO GEL CỦA PROTEIN THỊT CÁ XAY 10
1.3.1. Đặc điểm cấu trúc của protein thịt cá xay trong surimi 10
1.3.2. Sự hình thành lưới gel protein 11
1.3.3. Cơ chế tạo gel của protein thịt cá xay trong surimi 12
1.4. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI CHẤT LƯỢNG SURIMI 14
1.4.1. Ảnh hưởng của nguyên liệu 14
1.4.2. Ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ 15
1.4.3. Ảnh hưởng của hóa chất và điều kiện bảo quản 18
1.5. MỘT SỐ HIỆN TƯỢNG XẢY RA TRONG SẢN XUẤT SURIMI 20
1.5.1. Hiện tượng suwari 20
1.5.2. Hiện tượng modari 20
CHƯƠNG II 21
KHẢO SÁT TÌNH HÌNH SẢN XUẤT SURIMI TẠI CÔNG TY 21
2.1. QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA CÔNG TY 21
2.2. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT SURIMI CỦA CÔNG TY 23
2.3. SƠ ĐỒ QUY TRÌNH SẢN XUẤT TẠI CÔNG TY HÒA THẮNG 25
2.3.1. Sơ đồ quy trình sản xuất surimi tại công ty TNHH thủy sản Hòa Thắng25
2.3.2.1. Nguyên liệu cá của công ty 26
2.3.2.2. Tiếp nhận nguyên liệu 29
iii
2.3.2.4. Rửa 1 30
2.3.2.5. Xử lý 30
2.3.2.6. Rửa 2 31
2.3.2.7. Tách xương 31
2.3.2.8. Rửa 3 32
2.3.2.9. Ly tâm tách nước 1, rửa 4 32
2.3.2.10. Ly tâm tách nước 2, lọc tách xương vảy 32
2.3.2.11. Tách nước 3 32
2.3.2.12. Trộn gia vị, cân định hình, bao gói, kiểm tạp chất 33
2.3.2.13. Cấp đông, kiểm tra kim loại đóng thùng, dán nhãn, nhập kho 34
2.4. SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ VÀ MÁY MÓC THIẾT BỊ CHỦ
YẾU TRONG CÔNG TY 35
2.4.1. Sơ đồ dây chuyên công nghệ 35
2.4.2. Máy móc thiết bị 36
2.4.2.1. Máy rửa nguyên liệu: 36
2.4.2.2. Máy tách xương 37
2.4.2.3. Hệ thống máy ly tâm 38
2.4.2.4. Rifener 40
2.4.2.5. Máy ép 41
2.4.2.6. Máy trộn định hình 42
2.4.2.7. Máy kiểm tạp chất 43
2.4.2.8. Máy rà kim loại 44
2.4.2.9. Hệ thống tủ đông 45
2.5. VỆ SINH PHÂN XƯỞNG 46
2.5.1. Vệ sinh dụng cụ 46
2.5.2. Vệ sinh các loại máy móc thiết bị 47
2.5.3. Vệ sinh cá nhân 48
2.5.4. Vệ sinh hệ thống cung cấp nước 49
2.5.5. Xử lý chất thải 49
iv
CHƯƠNG III. THỬ NGHIỆM MỘT SỐ PHỤ GIA TẠO ĐỘ BỀN ĐÔNG KẾT
TRONG SURIMI TỪ CÁ ĐỔNG 51
3.1. NGUYÊN VẬT LIỆU NGHIÊN CỨU 51
3.1.1. Cá nguyên liệu 51
3.1.2. Phụ gia sử dụng trong nghiên cứu sản xuất surimi 51
3.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 53
3.2.1. Phương pháp nghiên cứu 53
3.2.2. Phương pháp bố trí thí nghiệm 54
3.2.2.1. Sơ đồ quy trình dự kiến 54
3.2.2.2. Bố trí thí nghiệm 57
3.3. THIẾT BỊ CHỦ YẾU SỬ DỤNG TRONG ĐỀ TÀI 62
3.4. PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU 63
3.5. KẾT QUẢ THẢO LUẬN 63
3.5.1. Xác định thành phần khối lượng và thành phần hóa học cơ bản của cá
đổng 63
3.5.2. Xác định ảnh hưởng của một số loại phụ gia tạo độ bền đông kết trong
surimi cá đổng 64
3.5.2.1. Kết quả xác định tỷ lệ betacel phối trộn 64
3.5.2.2 Ảnh hưởng của maltodextrin 67
3.5.2.3 Ảnh hưởng của caramin 70
3.5.2.4 Ảnh hưởng của FA1 73
3.5.2.5 Ảnh hưởng của thời gian nghiền giã 75
3.5.2.6 So sánh ảnh hưởng của các loại phụ gia cải tạo cấu trúc đến độ bền
đông kết surimi. 77
3.5.2.7 Quy trình đề xuất 78
3.5.2.8. Tính toán sơ bộ giá thành cho một kg thịt cá xay 80
3.6. Kết luận và đề xuất ý kiến 81
3.6.1. Kết luận 81
3.6.2. Đề xuất ý kiến 82
TÀI LIỆU THAM KHẢO
83
v
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Giá trị dinh dưỡng của surimi 4
Bảng 2.1. Quy định liều lượng clorine dùng để khử trùng trong quá trình chế biến
sản xuất 48
Bảng 3.1. Đặc tính vật lý 51
Bảng 3.2. Chỉ tiêu vi sinh của betacel 51
Bảng 3.3. Các chỉ tiêu vi sinh của maltodextrin 52
Bảng 3.4. Tiêu chuẩn chất lượng của sản phẩm maltodextrin bột 52
Bảng 3.5. Tỷ lệ khối lượng của cá Đổng 5 sọc 63
Bảng 3.6. Thành phần hóa học của cá Đổng 5 sọc 63
Bảng 3.7. Giá thành sirimi khi sử dung caramin phối trộn 80
vi
DANH MỤC HÌNH
Hình 2.1. Quy trình sản xuất tại nhà máy 25
Hình 2.2. Cá mối 26
Hình 2.3. Cá đổng 27
Hình 2.4. Cá hố 28
Hình 2.5. Sơ đồ quy trình công nghệ 35
Hình 2.6a. Cấu tạo của bồn rửa trống quay 36
Hình 2.6b. Máy rửa trống quay 36
Hình 2.7a. Cấu tạo của máy tách xương 37
Hình 2.7b. Máy tách xương 37
Hình 2.8a. Cấu tạo của thiết bị làm ráo nước sơ bộ 38
Hinh 2.8b. Máy ly tâm 39
Hình 2.9. Cấu tạo của Rifener 40
Hình 2.10a. Cấu tạo của máy ép tách nước 41
Hình 2.10.b. Máy ly tâm 41
Hình 2.11b. Máy định hình 42
Hình 2.11a. Cấu tạo của máy ép định hình 42
Hình 2.12. Máy rà tạp chất 43
Hình 2.13. Máy rà kim loại 44
Hình 2.14. Hệ thống tủ đông 45
Hình 3.1. Sơ đồ quy trình dự kiến 54
Hình 3.2. Máy đo độ ẩm 62
Hinh 3.3. Máy trộn 62
Hình 3.4. Máy đo độ bền đông kết 62
Hình 3.5. Máy đùn xúc xích 62
Hình 3.6. Máy đo nhiệt độ 62
Hình 3.7. Cân phân tích 62
Hình 3.8. Ảnh hưởng của tỷ lệ betacel tới độ bền đông kết surimi cá đổng 65
Hình 3.9. Sự thay đổi tổng điểm TB cảm quan của surimi cá đổng 65
Hình 3.10. Ảnh hưởng của tỷ lệ maltodextrin tới độ bền đông kết surimi cá đổng . 68
vii
Hình 3.11. Sự thay đổi tổng điểm TB cảm quan của surimi cá đổng 68
Hình 3.12. Ảnh hưởng của tỷ lệ caramin tới độ bền đông kết surimi cá đổng 71
Hình 3.13. Sự thay đổi tổng điểm TB cảm quan của surimi cá đổng 71
Hình 3.14. Ảnh hưởng của tỷ lệ FA1 độ bền đông kết surimi cá đổng 73
Hình 3.15. Sự thay đổi tổng điểm TB cảm quan của surimi cá đông 74
Hình 3.16. Ảnh hưởng của thời gian nghiền giã tới độ bền đông kết surimi cá đổng
75
Hình 3.17. Ảnh hưởng các loại phụ gia cải tạo cấu trúc đến độ bền đông kết của
surimi 77
Hình 3.18. Sơ đồ quy trình đề xuất 78
Hình 3.19. Hình ảnh surimi sản xuất theo quy trình dự kiến 79
1
LỜI MỞ ĐẦU
Nước ta có nguồn lợi thủy sản phong phú, sản lượng cá tạp và các loại cá kém
giá trị kinh tế dùng ăn tươi khác chiếm tỷ lệ cao khoảng 2/3 tổng sản lượng thủy sản
khai thác. Trong số này, tổng lượng cá tạp dùng cho sản xuất bột cá chăn nuôi
khoảng 500.000 tấn, phần dùng cho chế biến nước mắm khoảng 200.000 tấn và
phần còn lại được đem chế biến khô hoặc ướp muối. Nhìn chung sản lượng cá tạp
kém giá trị khá lớn nhưng việc chế biến chúng hiện còn khá hạn chế, nếu lượng cá
tạp này được đem chế biến thành các sản phẩm giá trị gia tăng như surimi thì hiệu
quả kinh tế sẽ tăng lên rất nhiều. Mặt khác quá trình chế biến cá tạp còn tạo ra nhiều
công ăn việc làm cho người lao động Việt Nam góp phần xóa đói giảm nghèo. Do
vậy, việc nghiên cứu sử dụng cá tạp, cá kém giá trị kinh tế để sản xuất sản phẩm giá
trị gia tăng surimi xuất khẩu sang các thị trường lớn như Hàn Quốc, Đài Loan và
đặc biệt là Nhật Bản là rất cần thiết. Hiện nay chúng ta đã có một số nhà máy đang
sản xuất surimi từ cá tạp nhưng chất lượng surimi chưa cao, công ty TNHH Thủy
sản Hòa Thắng tại Bà Rịa-Vũng Tàu là một trong số các công ty như vậy. Sản phẩm
surimi của nhà máy hiện nay có chất lượng chưa được cao và chỉ xuất sang thị
trường Hàn Quốc. Doanh nghiệp Hòa Thắng hiện đang mua nguyên liệu từ tàu đánh
bắt tủy sản của Malaysia, Indonesia, các tàu khai thác thủy sản tại Vũng Tàu và các
tàu khai thác thủy sản của Miền Trung. Những tàu đánh bắt này tùy theo mùa vụ mà
lượng cá đánh được phần lớn là cá Mối, cá Đổng, cá Đù hay là cá tạp trắng. Mặc dù
doanh nghiệp này đã và đang có một số lợi thế nhất định như nguồn nguyên liệu dồi
dào, nhân lực phục vụ chế biến khá thuận lợi và đã có thương hiệu, uy tín trên thị
trường về mặt hàng surimi nhưng vẫn gặp phải rất nhiều khó khăn như tỷ lệ tổn thất
sau thu hoạch cá tạp cao, chất lượng nguyên liệu giảm sút trong quá trình vận
chuyển và bảo quản làm ảnh hưởng lớn tới chất lượng surimi thành phẩm. Công
nghệ sản xuất surimi chưa cao nên chất lượng surimi còn hạn chế không vào được
những thị trường cao cấp như Nhật Bản, EU mặc dù giá mua của những thị trường
này cao gần gấp đôi so với thị trường Hàn Quốc. Trong các nước nhập khẩu surimi
2
từ Việt Nam thì Hàn Quốc là nước nhập khẩu chiếm tỷ lệ lớn nhất. Hàn Quốc nhập
khẩu surimi từ Việt Nam với giá thấp sau đó về chế biến lại và tái xuất vào Nhật,
EU với giá cao hơn. Nhìn chung trong những năm qua chúng ta chủ yếu sản xuất và
xuất khẩu surimi “thô” giá trị thấp, còn các sản phẩm mô phỏng từ surimi chưa có
doanh nghiệp nào xuất khẩu được là do hầu hết các doanh nghiệp đều sản xuất sản
phẩm chất lượng chưa cao, chưa ổn định.
Từ thực tế như vậy, để góp phần nâng cao chất lượng surimi tại nhà máy, tôi
thực hiện đề tài: “Khảo sát tình hình sản xuất surimi tại Công ty TNHH Thủy sản
Hòa Thắng và thử nghiệm sử dụng một số phụ gia tạo độ bền đông kết trong sản
xuất surimi từ cá đổng”, Mục đích của đề tài là đánh giá tình hình sản xuất surimi
tại Công ty từ đó thử nghiệm sử dụng một số phụ gia tạo độ bền đông kết trong sản
xuất surimi nhằm cải thiện độ dai, đổ bền đông kết của surimi sản xuất tại công ty
vốn trước đây đông kết chưa tốt.
Nội dung của đồ án:
1) Khảo sát tình hình sản xuất surimi tại Công ty TNHH Thủy sản Hòa Thắng;
2) Thử nghiệm sử dụng một số phụ gia tạo độ bền đông kết trong sản xuất
surimi từ cá đổng;
3) Đề xuất quy trình sản xuất surimi từ cá đổng;
Do thời gian và kiến thức có hạn nên đồ án tốt nghiệp của em chắc sẽ còn
nhiều hạn chế, em kính mong nhận được ý kiến góp ý của quí thầy cô và các
bạn để báo cáo thêm hoàn chỉnh. Xin chân thành cảm ơn các ý kiến góp ý.
3
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN VỀ SURIMI
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SURIMI [ 2]
Surimi là một từ có nguồn gốc từ Nhật Bản được dùng để chỉ những sản phẩm
của thịt cá đã được tách xương, xay nhỏ, được xử lý để loại bỏ protein hòa tan, mỡ,
chất màu , rồi trộn đều với chất phụ gia, sau đó được bao gói, cấp đông và bảo
quản đông. Nó giống như cá xay của nhiều nước và chả cá của Việt Nam, là thịt cá
xay nhỏ, không mùi, không vị, có màu trắng, là chất nền protein cho nhiều thực
phẩm tái cấu trúc có giá trị cao. Việc sản xuất surimi nếu phát triển tốt sẽ đẩy mạnh
quá trình đa dạng hóa các sản phẩm mô phỏng thủy sản và phi thủy sản góp phần
nâng cao giá trị sử dụng của những loài cá kém giá trị kinh tế.
Surimi và các sản phẩm mô phỏng đã được phát hiện từ lâu trên thế giới và
ngày nay càng được hoàn thiện về mặt công nghệ và tiếp tục đa dạng hóa sản phẩm
từ surimi đồng thời gia tăng giá trị về mặt kinh tế cho các sản phẩm mô phỏng.
Surimi là sản phẩm có chứa hàm lượng protein cao, lipid rất thấp, cơ thể dễ hấp thụ,
đặc biệt là không có cholesterol loại DLD (lowdensitu lipoprotein), phụ gia độc hại
cho người sử dụng và glucid. Đồng thời protein của suirmi có khả năng trộn lẫn với
các loại protein khác đặc biệt surimi có tính chất tạo thành khối dẻo, mùi vị màu sắc
trung hòa nên ta có thể dễ dàng đa dạng hóa các sản phẩm mô phỏng từ surimi như:
tôm, thịt, sò cua, xúc xích, pate, giò chả, kamaboko,… Vì vậy surimi được các
chuyên gia hàng đầu thế giới về lĩnh vực Công nghệ Thực phẩm đã đánh giá rất cao
và nó được chọn làm thực phẩm cho tương lai. Surimi và các sản phẩm mô phỏng
phát triển sẽ góp phần đáp ứng nhu cầu thực phẩm cho con người.
Với vai trò là người tiêu dùng khi sử dung các sản phẩm từ surimi ta có thể
hoàn toàn yên tâm về mặt chất lượng và an toàn vệ sinh thực phẩm vì quá trình sản
xuất surimi được giám sát rất chặt chẽ theo tiêu chuẩn HACCP và trong toàn bộ
công đoạn sản xuất surimi hoàn toàn không sử dụng hóa chất độc hại. Đặc biệt hơn
là khi ta sử dụng các sản phẩm surimi thì có thể ngăn ngừa, giảm thiểu được nguy
cơ mắc chứng bệnh xơ vữa động mạch.
4
Surimi là sản phẩm có giá trị dinh dưỡng khá cao được thể hiện trong bảng sau:
Bảng 1.1. Giá trị dinh dưỡng của surimi
Protein
(%)
Lipid
(%)
Nước
(%)
Glucid
(%)
Cholesterol
(%)
16 0,2 75 0 0
Tuy nhiên nếu chỉ dừng lại ở mức độ bán chế phẩm thì surimi chưa thể hiện
được các giá trị tiềm năng của nó mà giá trị của nó sẽ được nâng cao vượt trội khi
nó được chế biến thành các sản phẩm mô phỏng mà người tiêu dùng có thể sử dụng
trực tiếp được. Sản phẩm mô phỏng lấy surimi làm chất nền, trong quá trình chế
biến được phối chế với các phụ gia tạo mùi, vị, màu sắc, trạng thái cấu trúc rồi sau
đó được đem đi gia nhiệt làm chín, bao gói và thương mại hóa. Từ các sản phẩm mô
phỏng con người có thể sử dụng chúng như các sản phẩm tự nhiên khác có thể ăn
liền hoặc qua nấu nướng sơ bộ tùy theo từng loại sản phẩm.
1.2. CÁC NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC. [ 2 ]
1.2.1. Lịch sử phát triển của surimi.
Surimi đã được biết từ rất lâu đời ở các nước Châu Ắ, nhưng trong các
ghi nhận lại tìm thấy ở Nhật Bản vào năm 1100 khi người Nhật phát hiện ra
rằng xay nhuyễn thịt cá, rửa và sau đó nấu chín sẽ tạo nên độ dai tự nhiên cho
thịt cá. Nếu được đem trộn với các gia vị và hấp sẽ tạo ra bánh chả cá
(Kamaboko) như là một sản phẩm tự nhiên. Như vậy Kamaboco đã trở thành
một món ăn truyền thống của Nhật Bản. Trên cơ sở món ăn truyền thống này,
Nhật Bản đã tập trung vào nghiên cứu, phát triển để nâng giá trị của sản phẩm
thịt cá xay lên một tầm cao mới đó là sản xuất surimi và sản phẩm mô phỏng.
Năm 1959 surimi bắt đầu phát triển khi một nhóm khoa học người Nhật
tình cờ phát hiện ra chất bảo vệ thịt cá trong đông lạnh từ đây thì surimi có thể
bảo quản được lâu hơn và có thể mang đi khắp thế giới khi chúng ta tiến hành
bảo quản đông chúng.
5
Năm 1983 Nhật xuất sang thị trường các nước 1079 tấn surimi. Tổng sản
lượng surimi trên toàn thế giới là 400000-500000 tấn trong khi đó Nhật đã
chiếm 300000 – 350000 tấn.
Đầu thập kỷ 80 Nhật Bản đã xuất hơn 90% surimi của thế giới vào mức cao nhất
là 414000 tấn vào năm 1984. Đến nay thì surimi đã đi vào nhiều mặt hàng thức ăn
chín với giá trị dinh dưỡng cao và surimi không chỉ phát triển mạnh ở Nhật mà còn
phát triển mạnh ở châu Âu và châu Mỹ. Tuy nhiên thì Nhật Bản vẫn là nước đi đầu
trong lĩnh vực surimi trên thế giới.
Mặt khác ta có thể dễ dàng nhận thấy việc đầu tư sản xuất surimi sẽ mang lại một
nguồn lợi nhuận kếch xù thì một số tư bản lớn đã nhảy vào đầu tư trong lĩnh vực sản xuất
surimi, đi đầu trong số này là Mỹ. Từ những năm đầu thập kỷ 80 của thế kỷ trước, Mỹ đã
đầu tư hàng chục triệu USD nhằm phát triển ngành công nghiệp sản xuất surimi. Tuy là
nước đi sau Nhật trong lĩnh vực này nhưng với sức mạnh hàng đầu về khoa học kỹ thuật,
khả năng tài chính, sẵn nguồn nguyên liệu có chất lượng cao phục vụ sản xuất surimi là
cá tuyết Alaska có cơ thịt trắng nên sản lượng surimi của Mỹ tăng với tốc độ chóng mặt.
Hiện nay thì sản lượng surimi của Mỹ đãn tăng vọt và hơn hẳn Nhật Bản. Mỹ đã dẫn
đầu với khoảng 50% tổng sản lượng surimi toàn thế giới. Sau Nhật, Mỹ còn có các nước
sản xuất surimi khác như Đài Loan, Pháp, Đức, Na Uy, Mêhicô, Hàn Quốc, Trung Quốc,
Thái Lan và cả Việt Nam. Xu hướng nghiên cứu surimi hiện nay là đi sâu nghiên cứu để
xây dựng công nghệ sản xuất surimi và sản phẩm mô phỏng mang tính đặc thù theo thị
hiếu người tiêu dùng mỗi nước và đặc tính của các loại nguyên liệu khác nhau.
Ngày nay với công nghệ hiện đại trong sản xuất surimi thì ta có thể sử dụng các loại
cá có hàm lượng nước cao, các loại cá có tổ chức cơ thịt không ổn định, thịt mềm nhưng
chất lượng của surimi vẫn không bị giảm xuống. Ngành công nghệ sản xuất surimi và
các sản phẩm mô phỏng không những sẽ góp phần đáp ứng nhu cầu thực phẩm cho con
người một phần đáng kể, mà nó còn đem lại hiệu quả kinh tế cao nhờ những ưu điểm của
mặt hàng này về giá trị dinh dưỡng cũng như về mặt cảm quan từ các loại nguyên liệu
kém giá trị kinh tế.
Ở Việt Nam thì công nghệ sản xuất surimi còn rất non trẻ cả về mặt kỹ thuật, số
lượng máy móc thiết bị. Xí nghiệp sản xuất surimi đầu tiên ở Việt Nam là Công ty xuất
6
nhập khẩu thủy sản Baseafood-Bà Rịa Vũng Tàu. Ngoài ra còn có công ty xuất nhập
khẩu thủy sản Cà Mau, bắt đầu sản xuất surimi từ năm 1995. Ngoại tệ thu được từ sản
xuất surimi là 1000000 USD vào năm 1996.
1.2.2. Các nghiên cứu trong nước
Ở Việt Nam, Surimi và các sản phẩm mô phỏng chưa được phổ biến rộng rãi. Tuy
nhiên, trên lĩnh vực nghiên cứu các cán bộ giảng dạy trong khoa Công nghệ thực phẩm
trường Đại học Nha Trang đã cống hiến cho khoa học những thành công đáng kể trong
lĩnh vực này.
Việc sản xuất surimi ở Việt Nam được bắt đầu từ năm 1989 tại Trường Đại học
Thuỷ sản Nha Trang. Trong khuôn khổ quy mô phòng thí nghiệm tác giả Trần Thị
Luyến, Lê Văn Thể, Nguyễn Thành Nhân (1989) đã bước đầu nghiên cứu surimi từ cá
nhám.
Năm 1990, Nguyễn Trọng Cẩn, Đỗ Minh Phụng và Nguyễn Văn Nhân, Trường Đại
học Thủy sản đã nghiên cứu chế biến surimi từ cá mối và nhận thấy có thể sử dụng
surimi từ thịt cá mối để sản xuất sản phẩm mô phỏng thịt cua.
Năm 1991, Trần Thị Luyến, Lê Thị Bích Thủy và Nguyễn Thị Thanh Bình, Trường
Đại học Thủy sản đã nghiên cứu chế biến surimi từ thịt cá nhám và sử dụng surimi này
chế biến giò heo mô phỏng, xúc xích mô phỏng đạt chất lượng tốt.
Từ 1992 – 1998, Trần Thị Luyến, Nguyễn Thị Thục và các cộng tác viên đã nghiên
cứu chế biến surimi từ các loại cá tạp, cá Hố và một số cá nước ngọt như cá Mè.
Từ năm 1997-1999 Nguyễn Văn Lệ và các cộng tác viên, Viện Nghiên cứu hải sản
“ Nghiên cứu nâng cao giá trị sử dụng một số loài cá có giá trị kinh tế thấp” đã nghiên
cứu chế biến surimi từ các loại cá tạp: cá chuồn, cá nhồng.
Trần Cảnh Đình và các cộng sự, Viện Nghiên cứu hải sản “Nghiên cứu công nghệ
sản xuất một số sản phẩm thuỷ sản có giá trị gia tăng xuất khẩu” từ năm 2001 đến năm
2003 đã nghiên cứu và đề xuất 4 quy trình công nghệ sản xuất surimi từ 4 loại cá: cá mối,
cá đỏ, cá nhám, cá sơn thóc và 2 quy trình công nghệ sản xuất sản phẩm mô phỏng giả
tôm và giả cua, đặc biệt đề tài đã nghiên cứu và đề xuất công nghệ chiết hương tôm,
hương cua từ phế liệu đầu tôm cua của các nhà máy chế biến thuỷ sản đông lạnh. Sản
phẩm hương tôm cua có chất lượng tốt, sử dụng trong sản xuất các sản phẩm mô phỏng
7
rất tiện lợi và hiệu quả. Tuy nhiên, các kết quả này mới chỉ đạt được quy mô phòng thí
nghiệm, việc đưa ra sản xuất lớn cần phải hoàn thiện cao hơn để nâng cao chất lượng
surimi. Đặc biệt, là chất lượng sản phẩm mô phỏng còn nhiều hạn chế chưa tiếp cận
được thị trường nội địa và xuất khẩu.
Còn những năm gần đây, đã có khá nhiều các nghiên cứu sản xuất surumi, đặc biệt
là nghiên cứu sản xuất surimi từ cá rô phi do tập thể các nhà khoa học thuộc bộ môn
Công nghệ thực phẩm sau thu hoạch thuộc - Viện CNSH - CNTP, Trường ĐHBKHN,
do PGS.TS Phạm Công Thành lãnh đạo chủ trì, phối hợp cùng Viện nghiên cứu Hải sản,
Viện chăn nuôi Quốc gia, đã hoàn thành xuất sắc đề tài NCKH cấp Bộ mã số B.2002 28-
43: đã tạo ra được sản phẩm có chất lượng cảm quan cao đặc biệt là độ dai, độ đàn hồi tốt
mà không sử dụng hóa chất để đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm.
Hiện nay tại Việt Nam có một số công ty chế biến thủy sản đang sản xuất
và xuất khẩu surimi như: Công ty BASEAFOOD, Công ty TNHH Thịnh An,
Công ty XNK Thủy sản Kiên Giang (KISIMEX), Công ty Thủy sản và Xuất
nhập khẩu Côn Đảo (COIMEX), Công ty Hải sản 404 (GEPIMEX 404 Co.),
Công ty TNHH Thủy Sản Hòa Thắng,
1.2.3. Các nghiên cứu ở nước ngoài
Ngày nay, công nghệ sản xuất surimi phát triển hầu hết trên tất cả các nước trên
thế giới đã đạt được nhiều thành tựu đáng kể và đã hoàn thiện về các thông số tối ưu
cho quy trình sản xuất nhưng các nhà khoa học vẫn không ngừng nghiên cứu nhằm
nâng cao hiệu suất quy trình, chất lượng surimi đồng thời nghiên cứu tìm ra nhiều
loại nguyên liệu sản xuất surimi mang lại chất lượng, giá trị kinh tế cao cho surimi.
Tuy nhiên mỗi loại nguyên liệu có một sự khác biệt khá lớn về thành phần khối
lượng, cấu trúc cơ thịt, tỉ lệ các chất dinh dưỡng, màu sắc cơ thịt… Vì vậy quy trình
công nghệ và các công đoạn chế biến surimi phải được nghiên cứu điều chỉnh cho
phù hợp với từng đối tượng nguyên liệu cụ thể. Tuy nhiên, giữa các quy trình đều
có quy trình công nghệ tương tự nhau với quy trình tóm tắt như sau:
Cá nguyên liệu → Rửa sạch → Tách đầu nội tạng → Rửa lại → Tách xương,
da → Thịt cá → Xay → Rửa thịt cá xay 3 lần liên tiếp → Tách nước → Nghiền trộn
với phụ gia → Bao gói, định hình → Cấp đông và bảo quản.
8
Tuy nhiên, việc nghiên cứu sản xuất surimi nó không dừng lại ở đây mà các
nhà công nghệ vẫn tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về các thông số hoàn thiện quy trình
công nghệ và nghiên cứu mở rộng đối với nguồn nguyên liệu sản xuất surimi.
Năm 1955, Park đã nghiên cứu màu sắc của surimi theo lượng nước rửa và
nồng độ chất dùng để rửa trên đối tượng là cá Tuyết Alaska, nghiên cứu ảnh hưởng
của hàm lượng và tính chất của các protein bổ sung vào surimi (protein đậu tương,
gluten bột mì, lòng trắng trứng, casein…) đến chất lượng của surimi. Kết quả chỉ ra
rằng việc bổ sung lòng trắng trứng ít ảnh hưởng đến màu sắc, mùi vị của surimi
nhưng khi hấp chín surimi có lòng trắng trứng lại giòn và dễ gãy. Trong quá trình
nghiên cứu, ông đã xác định tỷ lệ phần trăm phối trộn phụ gia cho surimi (muối,
chất phụ gia, chất bảo quản lạnh và protein bổ sung từ bên ngoài) và sản phẩm mô
phỏng từ surimi cá Tuyết Alaska (Theragra chalcogama) và cá tuyết Thái Bình
Dương (Merluccius productus). Kết quả khi sản xuất các sản phẩm mô phỏng, sử
dụng 40% surimi và 10% bột khoai tây, định hình ở 55
0
C có nhiều ưu điểm. Sản
phẩm dạng vảy (lát mỏng), màu vàng giống khoai tây chiên.
Công trình nghiên cứu của Iwata và các cộng sự (1971), Lee (1984) và
MacĐonald và Lanier (1991) đã nghiên cứu về sự ảnh hưởng của nguyên liệu, việc
xây dựng quy trình công nghệ và các thông số công nghệ tới chất lượng của surimi.
Theo Niki và Igarashi (1982) thì chất lượng surimi còn phụ thuộc vào các tính chất
chống biến tính như sacaroza và sorbitol.
Chang-Lee và các cộng sự (1990) đã nghiên cứu ảnh hưởng của nguyên liệu
đến chất lượng của surimi, Morrisey và các cộng sự (1992) đã khẳng định các loài
cá có cơ thịt trắng ở vùng biển Thái Bình Dương là nguồn nguyên liệu lý tưởng cho
việc sản xuất ra các sản phẩm surimi có chất lượng cao, đặc biệt là tạo độ bền, của
mạng lưới gel. Trong những năm gần đây, do nhu cấu về nguyên liệu và sự đòi hỏi
ngày càng tăng trong việc nâng cao giá trị kinh tế của các loại cá tạp, các nhà khoa
học đã đầu tư nhiều công sức trong nghiên cứu và đã có những thành công đáng kể
trong việc chế biến surimi từ các loài cá có hàm lượng mỡ cao và cơ thịt sẫm.
Ở Nhật trong những năm gần đây để sản xuất cá xay từ những loại cá nổi có
kích thước nhỏ và nhiều mỡ, người ta nghiên cứu điều chỉnh lại quy trình sản xuất
9
surimi: fillet cá, rửa thịt cá fillet bằng nước rửa sạch, nghiền nhỏ, rửa bằng nước
muối pha loãng 0,5%, tách phần lỏng cá bằng máy chắt lọc siêu tốc (sheapreess),
rửa thịt cá bằng ba lần nước lạnh và tách thịt cá bằng máy ly tâm, trộn đều thịt cá
với chất phụ gia giữ ổn định (sorbitol 4% và polyphosphatnatri 0.3%) đóng thành
khuôn, cấp đông block ở tủ đông tiếp xúc nhiệt độ -35
0
C, bảo quản lạnh ở -25
0
C.
Việc rửa thịt cá trích nghiền bằng dung dịch soda thực phẩm và nước trong công
nghệ sản xuất này cho phép giảm lượng mỡ đến 80%.
Đối với cá tạp, thì vấn đề tách thịt khỏi xương rất tốn công và năng suất thấp,
với các loại cá này thường sử dụng theo:” Quy trình Na Uy”: cá sau khi rửa sạch
được thái thành miếng cỡ 1cm để rửa sạch và xử lý bằng hơi nước dưới nhiệt độ
100
105
0
C trong 0,5 giây hoặc bằng nước có nhiệt độ từ 90
100
0
C/1 giây. Việc
xử lý nhanh cá thái miếng bằng nhiệt sẽ giúp cho việc khử bỏ mỡ ở dưới da và trong
cơ thịt, khử bỏ nội tạng, da cá, màng đen, vẩy cá, máu đông đặc cón sót lại và nâng
cao tính ổn định màu sắc thịt cá xay. Sau đó cá được làm lạnh nhanh và được rửa
trong dòng nước xáo trộn để rửa nội tạng, máu đông còn sót lại. Tiếp đó tách nước
bằng ly tâm hoặc nén, rồi cho chạy qua máy lóc thịt khỏi xương. Qua các công đoạn
xử lý trên mỡ trong cá được tẩy hết, mỡ ở dưới da và cơ thịt giảm 10
30% tuỳ theo
loại cá xay. Cá xay chế biến theo công nghệ này tỷ lệ đạm cao, hàm lượng mỡ thấp.
Phương pháp Na Uy có thể dùng cho hầu hết các loại cá nổi có kích thước nhỏ.
Việc xử lý cá xay bằng soda thực phẩm cũng dùng trong phương pháp sản xuất
surimi từ cá Thu ở Mỹ, cá Sadin ở Tây Ban Nha và cá Trỏng ở Milan (Italia). Các
chuyên gia cho rằng khi dùng soda thì mùi cá trong sản phẩm surimi giảm đi rất nhiều.
Khó khăn cho việc sản xuất surimi từ cá có cơ thịt sẫm là việc giảm màu sắc.
Các chuyên gia cũng nghiên cứu để cải thiện màu sắc thịt cá xay dùng oxy già chỉ
cho phép làm trắng không đáng kể thịt cá và surimi làm trắng đó không duy trì được
lâu trong thực phẩm. Còn dùng acid thực phẩm (dấm) thì làm trắng thịt cá xay
nhưng có ảnh hưởng đến độ rắn chắc của thịt cá xay và thực phẩm có mùi dấm.
Theo công trình nghiên cứu của mình năm 2002, Reynolds, Park và Choi cũng
đã đề cập đến ảnh hưởng của quá trình làm đông đối với chất lượng của surimi sản
xuất từ cá có cơ thịt trắng ở vùng Thái Bình Dương. Ở đây, các tác giả chủ yếu đề
10
cập đến ảnh hưởng của chế độ làm đông đến chất lượng sản phẩm, nghiên cứu, đánh
giá và so sánh giữa phương pháp làm đông block truyền thống với phương pháp làm
đông nhanh và nghiên cứu các ảnh hưởng của điều kiện làm đông, điều kiện bảo
quản đông đến chất lượng surimi thành phẩm.
Song song với việc phát triển của công nghệ sản xuất surimi, công nghệ sản
xuất của sản phẩm giả dựa trên cơ sở của surimi cũng phát triển không ngừng. Từ
trước các nhà nghiên cứu đã phát hiện khả năng chế biến giò, chả từ các loại thịt cá
xay như: xẫm, kinka… và các sản phẩm mỡ được sản xuất từ surimi như: sản phẩm
từ khoai tây rán, làm thịt bò giả, thịt vẹm giả, tôm giả, cá fillet giả…
Các sản phẩm mô phỏng, vấn đề được các nhà sản xuất chú ý nhiều nhất là các
công thức pha chế hay tỷ lệ phối trộn phụ gia. Điều này rất quan trọng vì không
những nó quyết định chất lượng sản phẩm mà còn ảnh hưởng trực tiếp đến lợi ích
kinh tế của các cơ sở sản xuất surimi.
1.3. KHẢ NĂNG TẠO GEL CỦA PROTEIN THỊT CÁ XAY
1.3.1. Đặc điểm cấu trúc của protein thịt cá xay trong surimi
Protein được cấu tạo từ các acid amin bao gồm các acid amin thay thế và không
thay thế. Acid amin không thay thế sẽ quyết định tới giá trị dinh dưỡng của thực
phẩm. Ta dễ dàng nhận thấy qua các nguồn tài liệu tham khảo protein của cá có chứa
nhiều acid amin không thay thế như lysine, methionine, cysteine vì vậy nên nó có giá
trị dinh dưỡng rất cao.
Protein của cá được chia làm 3 dạng: protein chất cơ, protein mô liên kết,
protein cấu trúc. Protein cấu trúc gồm các sợi myosin, actin, actinmyosin và
tropomyosin, chiếm khoảng 65-75% tổng hàm lượng protein trong cá. Protein cấu
trúc có khả năng hòa tan trong dung dịch muối trung tính. Protein chất cơ gồm các
myoglubin, myoabumin, và các enzyme, chiếm khoảng 25-30% hàm lượng protein
trong cá. Hầu hết các protein này bị đông tụ khi đun nóng trong nước ở nhiệt độ trên
50
0
C. Protein liên kết bao gồm các sợi colagen, elastin, Protein này không tan trong
nước, kiềm, hay dung dịch muối trung tính. Cấu trúc hình thái của protein ở cá dễ bị
biến đổi do môi trường vật lý thay đổi. Việc xử lý protein với muối ở nồng độ cao
hoặc xử lý bằng nhiệt có thể dẫn đến sự biến tính protein, sau đó cấu trúc protein bị
11
thay đổi không phục hồi được. Khi protein bị biến tính dưới những điều kiện được
kiểm soát thì ta có thể sử dụng các đặc tính của chúng cho mục đích công nghệ.
Trong sản xuất surimi, người ta lợi dụng khả năng tạo gel của protein sợi cơ, protein
từ thịt cá xay nhỏ, rửa sạch rồi cho thêm muối phụ gia để tạo tính ổn định tiếp đến
quá trình xử lý nhiệt làm nguội có kiểm soát giúp tạo gel rất mạnh. Mặt khác các
protein tương cơ lại cản trở quá trình tạo gel, chúng được xem là nguyên nhân làm
giảm độ bền gel của sản phẩm. Vì vậy trong quá trình rửa thịt cá trong nước nhằm
nhiều mục đích trong đó bao gồm cả việc loại bỏ protein hòa tan trong nước. Tuy
nhiên ta cũng phải chú ý tính hòa tan trong nước của protein tương cơ cũng góp phần
làm mất giá trị dinh dưỡng trong quá trình rửa, ướp muối, tan giá…
Trong protein thịt cá thì hai thành phần quan trọng trong quá trình tạo gel surimi
là actin và myosin. Hơn 50% acid amin trong myosin là loại ưa nước, 80% các
acidamin này là loại aminoacid mang tính acid. Tất cả các acidamin này lộ ra trên bề
mặt của phân tử myosin, cho nên nó hấp thụ nước khá mạnh mẽ. Tại điểm pH công
nghệ của thịt cá, các acid cacboxylic glutamic và aspactic sẽ tạo nên các cực âm,
trong khi đó các acid amin như lysine, arginine tạo thành các cực dương. Khi có muối
trong môi trường, thì các ion muối hydrate ngay lập tức với nước và đồng thời gắn
trên các nút điện tích âm hoặc dương trên bề mặt protein.
Protein-COO
-
……………
+
H
3
N-protein ( không tan)
Protein-COO
-
……Na
+
+ Cl
-
………
+
H
3
N-protein (hoà tan)
Trong môi trường có nước, lúc này liên kết của muối trong protein miofibrin bị
đứt, khi đó nước sẽ kết hợp vào phía ngoài các ion muối kết quả là làm tăng tính tan
của protein. Như vậy khi bổ sung muối với hàm lượng hợp lý và thời gian nghiền trộn
thích hợp đã làm tăng sự hòa tan của protein đồng thời cũng làm tăng cấu trúc dẻo
dai và sự bền nhiệt của surimi.
1.3.2. Sự hình thành lưới gel protein
Là hiện tượng sau khi thịt cá bị biến tính chúng tập hợp lại thành mạng lưới
không gian ba chiều có trật tự gọi là sự tạo gel của protein thịt cá. Đây là một tính chất
chức năng rất quan trọng của nhiều protein nói chung và protein thịt cá nói riêng. Nó
đóng vai trò chủ yếu trong việc tạo cấu trúc hình thái do đó cũng là cơ sở để chế tạo ra
12
nhiều sản phẩm thực phẩm như: phomat, kamaboko, giò, surimi và các sản phẩm mô
phỏng từ surimi như chả cá, xúc xích, giả cua,…Khả năng tạo gel của protein không
những được sử dụng để tạo độ cứng, độ đàn hồi cho đa số thực phẩm mà còn để cải
biến khả năng hấp thụ nước tạo độ dẻo, tạo lực liên kết (bám dính) giữa các tiểu phần.
Có 4 loại liên kết tham gia tạo nên lưới gel protein trong sản xuất suirmi: liên
kết muối, liên kết hydro, liên kết disunfua và tương tác kỵ nước. Khi bổ sung muối
ăn với hàm lượng hợp lý vào khối thịt cá hoặc khi rửa tinh chế thịt cá xay trong môi
trường nước muối sẽ xãy ra liên kết muối và protein. Liên kết muối này xãy ra giữa
các ion của muối ăn và các cực của acid amin trên phân tử protein, đây là liên kết có
vai trò hết sức quan trọng để ổn định và tạo nên cấu trúc lưới gel của thực phẩm.
Trên phân tử protein có nhiều acid amin có thể hình thành mối liên kết hydro như:
tyrosine, serine, hydroxyproline và threonine, các acid amin này chứa nhóm –OH,
còn proline và hydroxyproline chứa nhóm imin, cả 2 nhóm này sẽ hoạt động như
những cho và nhận proton. Liên kết disunfua được hình thành từ quá trình oxy hóa
hai phân tử cystein trên mạch protein. Các tương tác kỵ nước được hình thành nhờ
liên kết Vander Waals, đó chính là lực liên kết lưỡng cực. Theo nghiên cứu đã xác
định thì 25% acid amin trên phân tử myosin có chứa các nhóm kỵ nước như:
alanine, valine, leucine, isoleucine, proline, tryptophan và phenylalanine. Liên kết
kỵ nước hình thành trong quá trình gia nhiệt. Khi gia nhiệt thì cấu trúc bậc cao của
protein bị phá vỡ, các nhóm không phân cực lộ ra ngoài và hình thành các tương tác
với nhau như vậy thì sản phẩm sẽ chắc lại khi gia nhiệt.
1.3.3. Cơ chế tạo gel của protein thịt cá xay trong surimi
Cơ chế tạo gel protein của thịt cá xay diễn ra qua 3 giai đoạn:
Giai đoạn 1: protein bị biến tính phân ly tạo ra các tiểu phân (tiểu đơn vị),
đây là quá trình phá vỡ cấu trúc bậc 4.
Giai đoạn 2: tháo xoắn (giãn mạch) protein toàn phần là giai đoạn phá vỡ
cấu trúc bậc 2, 3.
Giai đoạn 3: mạch protein tập hợp lại với nhau để tạo ra mạng lưới không
gian ba chiều liên kết với nhau bằng các cầu nối.
13
Khi protein bị biến tính các cấu trúc bậc cao bị phá hủy, liên kết giữa các phân
tử bị cắt đứt, các nhóm bên của aid amin trước đây nằm phía trong của phân tử
protein bây giờ sẽ bị lộ ra ngoài. Các mạch polypeptide sẽ được tháo xoắn và duỗi
thẳng mạch, sau đó các chuỗi polypeptide này sẽ được tiếp xúc với nhau và liên kết
lại với nhau do nội lực ma sát tạo nên mạng lưới không gian ba chiều mà mỗi vị trí
tiếp xúc của mạch là một nút. Các phần còn lại hình thành mạng lười không gian vô
định hình, rắn trong đó có vô số pha phân tán là nước. Khi nồng độ protein càng lớn
thì các hạt tiếp xúc trực tiếp không qua một lớp nào của môi trương phân tán thì
khối gel càng có tính chất khô. Phân tử càng có nhánh thì gel hóa càng dễ vì những
vị trí đặc biệt ở đầu mút, những góc cạnh các yếu tố bền dễ bị mất do đó dễ tạo ra
các nút mạng lưới.
Các nút mạng có thể được tạo ra do tương tác giữa các nhóm ưa béo. Khi các
nhóm này gần nhau, tương tác với nhau thì sẽ hình thành liên kết ưa béo, lúc này
phân tử nước bao quanh chúng bị đẩy ra và chúng có khuynh hướng như tụ lại.
Tương tác ưa béo tăng khi nhiệt độ tăng, làm cho các mạch polypeptide sít lại gần
nhau do đó làm cho khối gel cứng hơn.
Các nút mạng protein có thể được tạo ra do lực liên kết hydro giữa các nhóm
pectid với nhau, giữa các nhóm hydroxyl (-OH) của các acid amin: Serine, treonine,
tyrozine với nhóm (-COOH) của glutamic, aspatic. 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 tạo ra các nút lưới gel cũng có thể do các liên kết tĩnh điện, liên kết
cầu nối giữa các nhóm tích điện ngược dấu hoặc do các liên kết giữa các nhóm tích
điện cùng dấu qua các ion đa hóa trị như ion canxi. Ngoài ra các mắt lưới còn có thể
được hình thành do các liên kết disunfua tạo nên.
Sự giãn mạch các phân tử protein sẽ làm xuất hiện các nhóm kỵ nước của
protein hình cầu. Do đó các tương tác kỵ nước giữa protein-protein sẽ thuận lợi và
đây cũng là nguyên nhân chính tạo tập hợp liên tục các chuỗi polypeptide vừa giãn
mạch cho việc hình thành mạng lưới không gian ba chiều của protein. Các protein
14
có khối lượng phân tử cao và có tỷ lệ % acid amin kỵ nước cao sẽ tạo ra gel có
mạng lưới chắc. Khi ở nhiệt độ cao thì các tương tác ưa béo sẽ thuận lợi trong khi
đó sự hình thành liên kết hydro lại dễ dàng khi nhiệt độ thấp. Sự gia nhiệt cũng có
thể làm lộ các nhóm –SH bên trong, do đó xúc tiến việc hình thành hoặc trao đổi
các cầu disunfua. Khi có mặt nhiều nhóm -SH và -S-S- sẽ tăng cường hệ thống
mạng giữa các phân tử và gel bền với nhiệt.
Giai đoạn tập hợp các chuỗi polypeptide càng chậm so với giai đoạn biến tính
protein thì càng có điều kiện để các mạch polypeptide đã được giãn mạch từng
phần, sẽ dễ dàng định hướng lại khi tập hợp. Các gel tạo được lúc này sẽ có được
trật tự, đồng đều, trơn, trương mạnh, rất đàn hồi và trong suốt.
Khả năng tạo gel của protein phụ thuộc vào nồng độ protein và pH môi
trường. Khi nồng độ protein tăng thì khả năng gel hóa cũng tăng do mật độ phân tử
tăng, nội lực ma sát tăng, số lượng nút mạng lưới gel tăng. pH môi trường sẽ tạo
nên lực đẩy tĩnh điện làm yếu đi lực hút của các nút gel.
1.4. CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI CHẤT LƯỢNG SURIMI
1.4.1. Ảnh hưởng của nguyên liệu
Chất lượng của nguyên liệu có ảnh hưởng rất lớn đến giá trị cảm quan và
tính chất hóa học của sản phẩm. Khi đề cập tới vai trò của nguyên liệu trong sản
xuất surimi thì ta cần chú ý các vấn đề sau: độ tươi, loài cá, môi trường sống và
thời kỳ sinh trưởng của cá sẽ ảnh hưởng tới màu, mùi, vị, độ bền đông kết và cả
hiệu suất quy trình. Trong đó:
Độ tươi của nguyên liệu cá rất quan trọng để đạt được hiệu quả chế biến cao nhất
trong sản xuất surimi. Nếu nguyên liệu cá tươi khi chế biến sẽ tạo ra sản phẩm ít màu và
các liên kết của mô cơ hình thành gel tốt hơn. Độ tươi của nguyên liệu phụ thuộc vào
điều kiện đánh bắt, thu mua, kỹ thuật vận chuyển và bảo quản. Vì vậy, người ta đã sản
xuất surimi ngay trên tàu đánh cá ngoài khơi. Khi đó surimi sẽ có chất lượng tốt nhất.
Còn thường thì surimi được chế biến từ cá đã qua bảo quản 1-2 ngày ở gần 0
0
C, nếu thời
gian bảo quản dài hơn kể cả bảo quản đông cũng đều làm surimi có chất lượng rất kém.
15
Các loài cá khác nhau sẽ dẫn đến chất lượng surimi khác nhau. Cá nạc sẽ cho
surimi có chất lượng cao hơn cá béo vì: các hạt mỡ phân tán trong cơ thịt cá sẽ khó mà
tạo nên liên kết mạng lưới protein bền chắc được. Ngoài ra, cá nạc thường có tỷ lệ cơ
thịt sẫm ít và cơ thịt trắng nhiều hơn cá béo. Mà cá có tỷ lệ cơ thịt sẫm càng nhiều thì
chất lượng surimi càng thấp. Vì cơ thịt sẫm có rất nhiều mioglobin, ty thể, chất béo và
collagen. Đó là những thành phần bất lợi trong sản xuất surimi gây ảnh hưởng tới màu
sắc, mùi vị của sản phẩm. Do đó, cần phải loại ra trong quá trình sản xuất surimi.
Mùa vụ khai thác: các thành phần của cá cũng như hàm lượng chất béo có trong
cá thay đổi tùy theo mùa. Với loài 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 các chất béo
chưa bão hòa cho nên nó rất dễ bị thủy phân và oxy hóa cho ra các chất có mùi vị lạ
và màu thịt trở nên sẫm tối. Vì thế mà đối với cá có hàm lượng mỡ cao thì không nên
sản xuất surimi vào đúng mùa vụ và cần phải loại chất béo ra trong quá trình rửa.
Môi trường sống: cùng một loại cá nếu sống ở vùng hàn đới sẽ có hàm lượng mỡ
cao hơn và nếu cùng ở địa phương thì cá sống ven bờ có hàm lượng mỡ cao hơn cá
sống ngoài khơi.
1.4.2. Ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ
Ảnh hưởng của khâu xử lý nguyên liệu
Quá trình xử lý nguyên liệu sẽ tiến hành loại bỏ những phần không ăn được hay
là những phần gây ảnh hưởng xấu tới sản phẩm như: đầu, nội tạng…nếu quá trình xử
lý nguyên liệu không tốt thì nó sẽ gây ảnh hưởng rất lớn tới chất lượng của sản phẩm
của chúng ta. Nếu ta để lẫn máu vào thịt cá thì nó sẽ làm giảm khả năng tạo gel của
protein thịt cá sau này. Hơn nữa trong quá trình xử lý nguyên liệu cần chú ý tỷ lệ hao
hụt nguyên liệu trong quá trình sản xuất là ít nhất. Thao tác chặt đầu phải đảm bảo nội
tạng còn nguyên tránh việc enzyme trong nội tạng thoát ra ngoài làm thịt cá nhanh
chóng bị thủy phân làm cho chất lượng của surimi bị giảm. Ngoài ra thì quá trình này
rất dễ làm cho vi sinh vật từ môi trường ngoài lây nhiễm vào trong nguyên liệu.
Trong qua trình cắt nếu cắt quá xa về phía trước thì phần tim và mang được giữ lại sẽ
làm giảm chất lượng surimi. Nếu cắt quá sâu thì năng suất sẽ giảm.
16
Ảnh hưởng của khâu tách xương
Quá trình nhằm loại bỏ xương, da và vảy bằng phương pháp cơ học, cấu
trúc thịt cá bị phá vỡ hoàn toàn, protein bị biến tính một phần. Nếu quá trình
này làm không tốt như: phần xương không được loại bỏ hết thì các mảnh vụn sẽ
gây ảnh hưởng xấu tới cơ quan tiêu hóa. Nếu lượng xương trong cá xay vượt
quá 2-3% có thể làm cho hàm lượng Florit vượt quá ngưỡng cho phép. Và tủy
có lẫn trong xương không những làm tăng khả năng oxy hóa chất béo gây mùi
vị không tốt cho sản phẩm mà còn làm cho sản phẩm bị sẫm màu. Quá trình
tách xương đồng thời cũng là quá trình xay nhỏ thịt cá diễn ra sẽ làm cho nhiệt
độ của thịt cá xay tăng lên vì vậy ta cần phải chú ý nhiệt độ xay cho phù hợp
tránh các biến đổi xấu cho sản phẩm sau này.
Ảnh hưởng của khâu rửa
Rửa là một trong những công đoạn quan trọng trong công nghệ sản xuất surimi.
Rửa liên tiếp thịt cá nhằm làm sạch muối khoáng, acid amin, protein hòa tan, các
mảnh nội tạng, vi khuẩn, các sản phẩm phân hủy có mùi tanh khai, các tạp chất khác
và mỡ ra khỏi thịt cá. Sau quá trình rửa hầu như surimi chỉ còn lại protein liên kết.
Công đoạn rửa đóng vai trò rất lớn trong việc quyết định tới chất lượng
của surimi thành phẩm sau này. Nếu như công đoạn rửa mà ta để nhiệt độ của
dung dịch rửa quá cao hay quá thấp thì đều làm cho protein biến tính theo
hướng bất lợi. Vậy ta phải chọn dung dịch rửa và các thông số cho quá trình
rửa phải thich hợp đối với từng quy trình sản xuất.
Với mỗi loài cá khác nhau thì có các đặc điểm về thành phần cấu tạo khác
nhau vì vậy đối với mỗi loại cá thì ta phải chọn ra được dung dịch rửa và chế độ
rửa thích hợp khác nhau để thu được sản phẩm có chất lượng là tốt nhất. Hiệu quả
của quá trình rửa phụ thuộc vào thời gian rửa, chu kỳ rửa, lượng nước rửa, dung
dịch rửa, nhiệt độ rửa và tốc độ khuấy đảo. Nếu thời gian rửa quá dài, khuấy đảo
quá mức tạo ra quá trình hydrat hóa protein gây khó khăn cho khâu tách nước sau
này. Theo Lippmeott và Lee năm 1985 thì hiệu quả chiết các protein hòa tan tăng
mạnh ở thời điểm giới hạn là 9 phút, sau đó cân bằng. Chu kỳ rửa chỉ tỷ lệ thuận
17
với độ hòa tan của protein hòa tan trong một khoảng nhất định như trên. Do đó tùy
từng loại nguyên liệu, tỷ lệ nước rửa nguyên liệu mà chọn chu kỳ rửa thích hợp để
đạt được hiệu quả chiết cao nhất và tốn ít nước rửa nhất.
Ảnh hưởng của khâu ép tách nước
Đây là yếu tố ảnh hưởng tới hàm ẩm cũng như độ dẻo dai của surimi.
Hàm ẩm của surimi sau công đoạn rửa là 85%. Yêu cầu sang công đoạn nghiền
trộn phụ gia là 70-79%. Các chuyên gia cho rằng hàm ẩm của thịt cá trước khi
vào nghiền trộn bằng hàm ẩm của thịt cá tự nhiên là tốt nhất. Vì thế sau khi rửa
cần ép bớt một lượng nước trong thịt cá.
Ảnh hưởng của khâu phối trộn phụ gia
Công đoạn phối trộn các phụ gia nó có tính chất quyết định đến sự tạo gel
surimi. Quá trình nghiền trộn là quá trình tác dụng vào khối thịt cá xay một lực
cơ học làm cho sợi actin trượt liên tục trên sợi miozin tạo ra nội lực ma sát, cấu
trúc bậc 2, 3, 4 của protein bị phá vỡ, protein duỗi thẳng ra xuất hiện các nút lưới
gel tạo cho surimi có độ dẻo, dai, bền chắc. Trong quá trình này còn được bổ
sung thêm một số phụ gia. Các phụ gia là các chất đồng tạo gel và chất giữ nước
đóng vai trò quan trọng trong việc gia tăng khả năng vững chắc của gel surimi.
Thời gian nghiền trộn cũng có một giới hạn nhất định. Nếu thời gian quá ngắn, lưới
gel chưa hình thành làm cho độ bền gel chưa cao. Nếu kéo dài thời gian sẽ làm mất nước
đồng thời còn bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường sẽ làm cho màu sắc surimi kém đi.
Ảnh hưởng của khâu định hình
Quá trình định hình rất cẩn 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.
18
Theo các tài liệu, đối với surimi bảo quản đông thường định hình ở nhiệt
độ 40-50
0
C với thời gian 20 phút là thích hợp nhất. Còn đối với surimi hấp chín
định hình ở điều kiện bình thường với thời gian là 2 giờ.
1.4.3. Ảnh hưởng của hóa chất và điều kiện bảo quản
Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian gia nhiệt
Như chúng ta đã biết điều kiện tạo gel của surimi phụ thuộc phần lớn vào nhiệt
độ, đồng thời thời gian gia nhiệt cũng ảnh hưởng lớn đến quá trình tạo gel của surimi.
Do đó cần phải tính toán cân đối giữa thời gian gia nhiệt và nhiệt độ để surimi có độ
đàn hồi, dẻo dai tốt nhất. Theo các tài liệu thì thường gia nhiệt ở nhiệt độ 90 – 95
0
C
trong thời gian 20 phút, tuy nhiên điều này còn phụ thuộc vào kích thước khối surimi.
Ảnh hưởng của nhiệt độ, pH, và thời gian bảo quản
Chất lượng của gel surimi cũng phụ thuộc vào nhiệt độ và thời gian bảo quản.
Nhiệt độ bảo quản càng thấp thì chất lượng của surimi càng được bảo đảm đồng thời
kéo dài được thời gian bảo quản. Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng khi bảo quản
surimi ở nhiệt độ < - 20
0
C sau 3 tháng chất lượng surimi vẫn được bảo đảm, khi nhiệt
độ bảo quản < - 35
0
C surimi đảm bảo chất lượng tốt. pH của môi trường cao hay thấp
ngoài phạm vi trung tính đều ảnh hưởng không tốt đến chất lượng của surimi.
Ảnh hưởng của hàm lượng muối
Độ bền của surimi phụ thuộc vào hàm lượng muối ăn (NaCl). Nếu hàm
lượng NaCl < 5% thì khi nồng độ NaCl tăng lên thì độ bền của surimi tăng
theo. Nếu bắt đầu từ nồng độ > 5% đến 20% thì khi hàm lượng NaCl tăng độ
bền gel surimi hầu như không tăng. Từ hàm lượng NaCl > 20% thì độ bền gel
surimi giảm đi khá lớn. Hàm lượng muối trong surimi nói riêng và các sản
phẩm mô phỏng nói chung thường khoảng từ: 1 – 2% là thích hợp, ngoài phạm
vi này sẽ làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm.
Ảnh hưởng của các chất đồng tạo gel