Khảo sát khả năng sử dụng thịt vụn đỏ cá tra trong chế biến và bảo quản sản phẩm chả lụa cá

MỤC LỤC
MỤC LỤC i
Chương 1 GIỚI THIỆU 1
1.1 Đặt vấn đề 1
1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1
Chương 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 3
2.1 Tổng quan về nguồn nguyên liệu 3
2.1.1 Cá tra 3
2.1.2 Mỡ heo 6
2.2 Các quá trình chính chi phối sự hình thành sản phẩm 7
2.2.1 Công dụng và tác động của chế độ rửa đến chất lượng sản phẩm 7
2.2.2 Quá trình tạo gel 9
2.2.3 Quá trình nhũ hóa 11
2.2.4 Vai trò và chức năng của gelatin 15
2.2.5 Ảnh hưởng của việc bổ sung polyphosphate đến cấu trúc sản phẩm 16
2.2.6 Quá trình xay nghiền 17
2.2.7 Quá trình xử lý nhiệt 18
2.3 Các nghiên cứu có liên quan 20
Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22
3.1 Phương tiện nghiên cứu 22
3.3 Phương pháp bố trí thí nghiệm 23
3.4 Sơ lược cách thức bố trí thí nghiệm và các chỉ tiêu đánh giá 25
3.4.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát ảnh hưởng của việc sử dụng NaHCO3 và CH3COOH
(trong công đoạn rửa thịt vụn đỏ cá tra) đến chất lượng sản phẩm chả lụa cá. 25
3.4.1.1 Mục đích: Xác định nồng độ NaHCO3 và CH3COOH sử dụng thích hợp
trong công đoạn rửa nhằm đảm bảo đặc tính cấu trúc và giá trị cảm quan của sản
phẩm chả lụa cá. 25
3.4.1.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 25
3.4.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ muối NaCl trong nước rửa
đến các đặc tính chất lượng của sản phẩm chả lụa cá. 28
3.4.2.1 Mục đích: Xác định nồng độ NaCl thích hợp cho công đoạn rửa nhằm đảm

bảo đặc tính cấu trúc và giá trị cảm quan của sản phẩm chả lụa cá. 28
3.4.2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 28
3.5 Phương pháp và thiết bị sử dụng trong phân tích các chỉ tiêu 38
3.4 Phương pháp thu thập và xử lý số liệu 38
TÀI LIỆU THAM KHẢO 96
PHỤ LỤC 110
i
DANH SÁCH BẢNG
Bảng 2.1: Thành phần dinh dưỡng của cá tra cỡ 170g/con 3
Bảng 2.2: Thành phần hóa học của một số loài cá da trơn 3
Bảng A.1: Thang điểm đánh giá chỉ tiêu màu sắc của sản phẩm chả lụa cá 48
Bảng A.2: Thang điểm đánh giá chỉ tiêu mùi của sản phẩm chả lụa cá 48
Bảng A.3: Thang điểm đánh giá chỉ tiêu vị của sản phẩm chả lụa cá 48
Bảng A.4: Thang điểm đánh giá chỉ tiêu cấu trúc của sản phẩm chả lụa cá 48
ii
DANH SÁCH HÌNH
Hình 3.1: Quy trình tổng quát chế biến sản phẩm chả lụa cá 23
Hình 3.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 25
Hình 3.3: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 28
Hình 3.4: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3 31
Hình 3.5: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 4 33
Hình 3.6: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 5 35
Hình 3.7: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 6 37
iii
Chương 1 GIỚI THIỆU
1.1 Đặt vấn đề
Chả lụa là một trong những sản phẩm truyền thống, có giá trị dinh dưỡng cao
của người Việt Nam. Tuy nhiên, phần lớn các sản phẩm chả lụa trên thị trường
được sản xuất theo phương thức truyền thống từ nguồn nguyên liệu ban đầu là
thịt heo (ở dạng thịt nóng hay thịt lạnh đông). Trong khi đó, chất lượng cuộc

sống ngày càng được cải thiện, nhu cầu của người tiêu dùng ngày càng được
nâng cao, đòi hỏi thị trường phải cung cấp các dạng sản phẩm thực phẩm mới lạ,
hấp dẫn, đa dạng, phong phú về chủng loại, đảm bảo chất lượng tốt và tính an
toàn. Song song với tình hình hiện nay, ngành thủy sản Việt Nam trong những
năm gần đây đang phát triển rất mạnh mẽ, trở thành một trong những ngành kinh
tế mũi nhọn, và cá tra là đối tượng chính góp phần tạo nên thành công to lớn
này. Sản lượng cũng như lợi nhuận mà cá tra mang lại cho kinh ngạch xuất khẩu
của nước ta hàng năm khá lớn. Dầu vậy, các sản phẩm từ cá tra còn hạn hẹp, chủ
yếu là ở dạng fille đông lạnh và một số sản phẩm giá trị gia tăng như surimi, chả
cá viên…Bên cạnh đó, theo kết quả điều tra tại các nhà máy chế biến thủy sản,
tỷ lệ fillet cá tra chỉ đạt khoảng 35%, còn lại 65% là phụ phẩm, bao gồm: xương,
da, thịt đỏ, nội tạng, mỡ, dè cá…Trong đó, phần thịt vụn đỏ được loại ra từ quy
trình sản xuất cá tra fille chiếm khoảng 3%, hiện tại chưa được ứng dụng nhiều
trong sản xuất để nâng cao tính kinh tế. Vấn đề đặt ra là tận dụng phần thịt vụn
đỏ này trong việc đa dạng hóa sản phẩm từ con cá tra dựa trên quy trình sản xuất
chả lụa truyền thống, vừa tận dụng được nguồn phụ phẩm phong phú này, vừa
đáp ứng nhu cầu của thị trường và người tiêu dùng. Đề tài “Khảo sát khả năng
sử dụng thịt vụn đỏ cá tra trong chế biến và bảo quản sản phẩm chả lụa cá”
được tiến hành nhằm đáp ứng khuynh hướng tiêu dùng thực phẩm hiện tại, tạo
ra một dạng sản phẩm mới, có tính kinh tế, an toàn và tốt cho sức khỏe.
1.2 Mục tiêu nghiên cứu
Tận dụng thịt vụn đỏ cá tra trong chế biến và bảo quản sản phẩm chả lụa cá
chất lượng và an toàn với việc kiểm soát công đoạn rửa, bổ sung các chất phụ
gia tạo gel, kiểm soát quá trình gia nhiệt, đồng thời khảo sát thời gian bảo quản
lạnh sản phẩm.
Từ mục tiêu đã đặt ra, các nội dung nghiên cứu chính được thực hiện trong
đề tài này bao gồm:
 Khảo sát ảnh hưởng của việc sử dụng NaHCO
3
và CH

3
COOH (trong công
đoạn rửa thịt đỏ cá tra) đến chất lượng của sản phẩm chả lụa cá.
1
 Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ muối NaCl trong nước rửa đến các đặc
tính chất lượng của sản phẩm chả lụa cá.
 Khảo sát ảnh hưởng của tỷ lệ thịt đỏ cá tra : mỡ heo đến chất lượng sản
phẩm chả lụa cá.
 Tác động của việc bổ sung gelatin và sodium tripolyphosphate đến đặc tính
cấu trúc và giá trị cảm quan của sản phẩm.
 Khảo sát ảnh hưởng của chế độ gia nhiệt (thời gian và nhiệt độ hấp) đến đặc
tính cấu trúc và mật số vi sinh vật trong sản phẩm.
 Xác định sự thay đổi thành phần, tính chất và giá trị cảm quan của sản phẩm
theo thời gian bảo quản trong điều kiện bảo quản lạnh.
2
Chương 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1 Tổng quan về nguồn nguyên liệu
2.1.1 Cá tra
2.1.1.1 Cá tra - thành phần dinh dưỡng và khả năng tận dụng nguồn
phụ phẩm
Cá tra là một trong số những loài cá thuộc họ cá tra (Pangasiidae), có giá trị
kinh tế cao. Chúng có kích thước lớn, tăng trọng nhanh, dễ nuôi và hiện nay
được nuôi khá phổ biến ở đồng bằng sông Cửu Long (tập trung nhiều ở An
Giang, Đồng Tháp) (Nguyễn Hùng Đức, 2011).
Cá tra có tên tiếng Anh là Shutchi catfish
Bộ cá nheo: Siluriformes
Họ cá tra: Pangasiidae
Giống cá tra dầu: Pangasianodon
Loài cá tra: Pangasianodon hypophthalmus
Bảng 2.1: Thành phần dinh dưỡng của cá tra cỡ 170g/con

Thành phần Giá trị dinh dưỡng
Năng lượng 124,52 cal
Năng lượng từ chất béo 30,48 cal
Protein 23,42 g
Tổng lượng chất béo 3,42 g
Chất béo bão hòa 1,64 g
Cholesterol 25,20 mg
Na
+
70,60 mg
(Nguồn: Nguyễn Thanh Hiền, 2003, được trích dẫn bởi Huỳnh Trung Hậu, 2010)
Bảng 2.2: Thành phần hóa học của một số loài cá da trơn
Loài cá
Thành phần hóa học tính trên 100g sản phẩm ăn được (%)
Lipid Protein Ẩm Tro
Cá tra 3,4 23,4 76,5 1,4
Cá basa 7,0 28,0 78,2 1,3
Cá leo 4,0 20,0 74,8 1,2
(Nguồn: Nguyễn Thị Lệ Diệu, 2001, được trích dẫn bởi Đỗ Minh Chung, 2010)
Bảng 2.3: Tỷ lệ các thành phần theo phần trăm khối lượng của cá tra
Bộ phận Tỷ lệ (%)
Thịt cá (bao gồm cả cơ thịt hồng) 39÷42
Mỡ lá 11÷14
Đầu, xương, mỡ bụng, vấy 32÷37
Nôi tạng 5,0÷5,5
Da 8,5÷9,5
(Nguồn: Sở khoa học và công nghệ tỉnh An Giang, cập nhật ngày 21.11.2012)
3
Từ bảng 2.3, ta nhận thấy rằng phần thịt cá chỉ chiếm tối đa khoảng 40%,
tính cả cơ thịt hồng phải được loại ra trong quá trình chế biến fillet lạnh đông.

Phần thịt hồng này chứa nhiều lipid và các protein không có khả năng tạo gel, do
đó, ảnh hưởng lớn đến việc ứng dụng trong chế biến các sản phẩm giá trị gia
tăng dạng gel và dạng nhũ tương từ con cá tra. Điều này cần được quan tâm,
nghiên cứu.
2.1.1.2 Protein trong cá
Cấu tạo cơ thể cá là một hỗn hợp gồm nhiều chất hóa học. Trước hết là các
loại protein, sau đó là lipid, các muối vô cơ và các chất khác, tạo thành một dung
dịch keo nhớt, trong đó nước là dung môi.
Protein được cấu tạo từ các acid amin. Các hợp chất này tạo nên cơ quan của
cá, tạo cho cấu trúc cơ thịt cá độ chắc, độ đàn hồi, độ dẻo dai nhất định. Protein
của mô cơ cá được chia ra thành 3 nhóm:
a. Protein cấu trúc (Protein tơ cơ)
Chiếm khoảng 70÷80% tổng lượng protein cá, bao gồm actin, myosin,
tropomyosin và actomyosin. Các protein này hòa tan trong dung dịch muối trung
tính có nồng độ khá cao (>0,5M). Chúng có chức năng co rút và đảm nhận các
hoạt động của cơ. Trong đó, actin và myosin tham gia trực tiếp vào quá trình co
duỗi cơ (Nguyễn Trọng Cẩn và cộng sự, 1996).
Phân tử myosin có khả năng xúc tác sự phân ly ATP thành ADP và H
3
PO
4
.
Đây là một đặc tính quan trọng vì quá trình này sản sinh ra năng lượng cần thiết
cho hoạt động của bắp thịt (Bechted, 1986, được trích dẫn bởi Nguyễn Hùng
Đức, 2011). Điểm đẳng điện của myosin là 5,6. Vì vậy, trong quá trình chế biến
thịt, việc điều khiển pH gần bằng 6 sẽ làm cho phân tử myosin tích điện âm và
có khả năng liên kết tốt với nước (Harrington, 1979). Ngoài ra, việc sử dụng
muối trong chế biến cũng góp phần gia tăng điện tích âm của phân tử myosin,
làm phá vỡ lực ion dẫn đến việc phân tử hấp thu nước tốt và trương nở mạnh
(Acton et al., 1983).

Phân tử actin gồm hai dạng là G-actin (hình cầu) và F-actin (hình sợi). Dưới
tác dụng lý hóa, G-actin có thể trùng hợp thành F-actin và có cấu trúc xoắn kép
(Huxley,1963; Steiner et al., 1952; trích dẫn bởi Nguyễn Hùng Đức, 2011). Khi
có mặt của Ca, F-actin liên kết với phân tử myosin dẫn đến hiện tượng co cơ
(Nguyễn Thị Thanh Hiền, Lê Thị Minh Thủy, 2005).
b. Protein chất cơ (Protein tương cơ)
Chiếm khoảng 25÷30% hàm lượng protein trong cá, bao gồm myoalbumin,
globulin, myolobin và các enzyme. Các protein này có tính tan trong nước, tan
4
trong dung dịch muối trung tính có nồng độ ion thấp (<0,5M) (Nguyễn Trọng
Cẩn và cộng sự, 1996).
Đa số các protein này bị đông tụ khi đun nóng trong nước ở nhiệt độ trên
50
o
C. Ngoài ra, trong quá trình chế biến và bảo quản, myoglobin dễ bị oxy hóa
thành metmyoglobin, ảnh hưởng đến màu sắc của sản phẩm (Phan Thị Thanh
Quế, 2006).
c. Protein mô liên kết
Chiếm khoảng 3÷10% hàm lượng protein trong cá, bao gồm colagen, elastin.
Protein này không tan trong nước, trong dung dịch kiềm và trong dung dịch
muối có nồng độ ion cao. Protein mô liên kết khó bị thủy phân dưới tác dụng
của enzyme pepsin và trypsin nên có giá trị dinh dưỡng kém hơn so với protein
cấu trúc và protein tương cơ.
Đặc trưng về cấu trúc của sợi collagen là khả năng trương nở cao và độ bền
cơ học lớn. Sợi collagen không có tính đàn hồi do sự hình thành của liên kết nội
bào và trung gian giữa các phân tử, tạo nên cấu trúc xoắn 3 của tropocollagen.
Các tính chất này ảnh hưởng đến độ đàn hồi của thịt cá (Nguyễn Văn Mười,
2006).
Khi xử lý nhiệt ở mức độ vừa phải, một phần liên kết hydro trong chuỗi
peptide của collagen bị phá hủy, làm thay đổi phân bố trong cấu trúc xoắn 3 của

tropocollagen dẫn đến việc tăng độ thủy phân của hệ thống và tăng tác dụng của
protease vào liên kết peptide (Nguyễn Văn Mười, 2006).
Đặc tính của elastin là rất bền với acid và bazo, có độ hòa tan thấp, co giãn,
không bị ảnh hưởng khi xử lý nhiệt (Nguyễn Văn Mười, 2006).
Cấu trúc hình thái của protein cá dễ bị biến đổi khi môi trường vật lý thay
đổi. Việc xử lý với nồng độ muối cao hoặc xử lý bằng nhiệt có thể gây ra sự
biến tính không thuận nghịch đối với protein. Tuy nhiên, việc kiểm soát các điều
kiện làm biến tính protein có thể giúp nhà sản xuất sử dụng các đặc tính của
chúng cho mục đích công nghệ. Ví dụ: Trong sản xuất các sản phẩm từ surimi,
người ta đã lợi dụng khả năng tạo gel của protein trong sợi cơ (Phan Thị Thanh
Quế, 2006).
Protein tơ cơ đóng vai trò quan trọng nhất trong việc hình thành và phát triển
của hệ gel protein đối với các sản phẩm có quá trình chế biến nhiệt (Smith,
1988). Loại protein này ảnh hưởng đến cấu trúc, tính đàn hồi, độ rỉ dịch và sự ổn
định của hệ nhũ tương chất béo trong quá trình chế biến sản phẩm (Xiong,
1997).
5
Các protein tương cơ được xem là nguyên nhân gây mất giá trị dinh dưỡng
khi chế biến do chúng có khả năng hòa tan trong nước cao, dễ bị thất thoát trong
tiến trình xử lý. Ngoài ra, chúng còn cản trở quá trình tạo gel, làm giảm độ bền
gel của sản phẩm (Phan Thị Thanh Quế, 2006).
Tương tự như sợi collagen ở động vật hữu nhũ, collagen trong mô cá cũng
tạo nên cấu trúc mạng lưới mỏng với mức độ phức tạp khác nhau. Tuy nhiên,
collagen ở cá kém bền hơn nhiều và ít có các liên kết chéo hơn, nhưng nhạy cảm
hơn collagen ở động vật máu nóng có xương sống (Phan Thi Thanh Quế, 2006).
2.1.1.3 Các biến đổi của cá sau khi chết
Từ khi đánh bắt được đến khi chết, trong cơ thể của cá bắt đầu diễn ra hàng
loạt các thay đổi về mặt vật lý cũng như hóa học. Biến đổi nghiêm trọng nhất là
sự bắt đầu mạnh mẽ của quá trình tê cứng. Ngay sau khi chết, cơ thịt cá duỗi ra
hoàn toàn. Kết cấu mềm mại, đàn hồi của cơ thịt cá chỉ kéo dài vài giờ, sau đó

cơ sẽ co lại. Trạng thái tê cứng thường kéo dài một ngày hoặc hơn. Khi kết thúc
hiện tượng tê cứng, cơ duỗi ra và trở nên mềm mại nhưng không còn đàn hồi
như tình trạng trước khi tê cứng (Phan Thị Thanh Quế, 2006).
Thời gian của quá trình tê cứng và quá trình mềm hóa sau tê cứng thường
khác nhau tùy theo loài cá và chịu ảnh hưởng của các yếu tố như nhiệt độ,
phương pháp đánh bắt cá, kích cỡ và điều kiện sống của cá (Phan Thị Thanh
Quế, 2006).
pH của cơ thịt cá giảm sau khi cá chết (do sự phân giải glycogen) có ảnh
hưởng đến tính chất vật lý của cơ thịt cá. Khi pH giảm, điện tích bề mặt protein
sợi cơ giảm đi, làm các protein đó bị biến tính cục bộ và giảm khả năng giữ
nước (Phan Thị Thanh Quế, 2006).
Sự mất nước ảnh hưởng xấu đến cấu trúc cơ thịt cá. Độ dai ở mức không thể
chấp nhận được sẽ xảy ra ở cơ thịt có pH thấp (Phan Thị Thanh Quế, 2006).
2.1.2 Mỡ heo
Mô mỡ được xem như một biến thể của mô liên kết trong đó tập trung nhiều
tế bào mỡ. Trong cấu trúc tế bào mỡ, giọt mỡ chiếm thể tích lớn nhất,
protoplasma, nhân và các thành phần khác phân bố ở phần rìa của tế bào mỡ
cạnh màng liên kết. Các chất vô định hình, các sợi collagen và elastin tham gia
vào thành phần các chất nằm giữa tế bào và mô mỡ (Nguyễn Văn Mười, 2006).
Hàm lượng của các thành phần cơ bản trong mô mỡ (ẩm, chất béo, đạm) tùy
thuộc vào từng vùng trên cơ thể con vật. Ngoài các thành phần chính, trong mô
mỡ còn chứa các chất màu, chất khoáng và vitamin. Trong mỡ còn chứa các
6
enzyme như lipase, phospholipase. Mỡ qua xử lý nhiệt làm các enzyme này mất
hoạt tính và có thể bảo quản lâu (Nguyễn Văn Mười, 2006).
2.2 Các quá trình chính chi phối sự hình thành sản phẩm
2.2.1 Công dụng và tác động của chế độ rửa đến chất lượng sản phẩm
Chế độ rửa giữ vai trò khá quan trọng trong quy trình sản xuất các sản phẩm
đòi hỏi việc khử triệt để màu, mùi tanh của cá như surimi, paste cá Rửa liên
tiếp nhiều lần nhằm loại bỏ màu, mùi tanh, lipid và các tạp chất khác. Tuy

nhiên, rửa cũng tác động đến chất lượng sản phẩm và hiệu suất thu hồi. Khi tiến
hành rửa thịt cá, một phần protein, vitamin, khoáng, acid amin bị mất đi, vì
vậy, sau quá trình rửa, protein còn lại chủ yếu là protein liên kết.
Quá trình rửa phụ thuộc vào thời gian rửa, nhiệt độ nước rửa, tỷ lệ nước rửa,
bản chất các thành phần trong nước rửa, tốc độ khuấy đảo, độ cứng và pH của
nước (Lee, 1994).
 Nếu thời gian quá dài, tốc độ khuấy đảo quá mạnh, quá trình hydrate quá
sẽ diễn ra mạnh mẽ, gây khó khăn cho công đoạn tách nước.
 Cần chú ý đến chu kỳ rửa. Nếu rửa quá nhiều sẽ dẫn đến tổn thất chất dinh
dưỡng, khả năng tạo gel và độ bền của mạng lưới gel bị giảm.
 Nhiệt độ nước rửa cần duy trì khoảng 0÷10
o
C để tránh các biến đổi bất lợi
xảy ra trong quá trình sản xuất.
 Độ cứng của nước rửa cần phải có tỷ lệ Ca/Mg, Fe/Mn đạt tiêu chuẩn nước
mềm. Nếu hàm lượng này cao sẽ làm giảm khả năng tạo gel của protein,
đồng thời tăng cường quá trình oxy hóa lipid và kích thích hoạt động của
enzyme. Ngoài ra, ion Fe còn ảnh hưởng đến màu sắc của sản phẩm.
 pH của nước rửa cần đạt xấp xỉ pH tự nhiên để duy trì cấu trúc và khả
năng tạo gel của protein. Ngoài ra, khi thay đổi pH của môi trường, mức
độ tủa của protein cũng thay đổi. Ở pH thấp, protein tích điện dương, trong
khi đó, ở các giá trị pH cao, protein tích điện âm. Điều này được quyết
định bởi tính chất của nhóm amine và nhóm carboxyl trên phân tử protein.
Tại giá trị pI (điểm đẳng điện), tính tan của protein là thấp nhất , các phân
tử protein trở nên không tan và tách khỏi môi trường (Hcmbiotech, 2006,
trích dẫn bởi Huỳnh Trung Hậu, 2010).
2.2.1.1 Natribicarbonate (NaHCO
3
)
Sự có mặt của NaHCO

3
trong nước rửa có tác dụng khử bỏ phần lipid bám
trong thịt cá.
7
Khi NaHCO
3
vào nước, một số phản ứng xảy ra, tạo môi trường kiềm, giúp
chất béo tạo thành dạng nhũ tương và một phần bị thủy phân (Trần Thị Luyến,
1996, trích dẫn bởi Vương Bảo Ngọc, 2010).
NaHCO
3
+ H
2
O  NaOH + H
2
CO
3
H
2
CO
3
 CO
2
+ H
2
O
Lipid + kiềm  acid béo tự do + xà phòng
Theo cơ chế trên, chất béo trong cơ thịt dễ dàng bị loại bỏ theo nước rửa khi
xử lý.
2.2.1.2 Acid acetic (CH

3
COOH)
Theo PGs. Ts Trần Thị Luyến (2006), rửa trong dung dịch acid cho hiệu quả
tẩy màu, mùi của thịt cá rất tốt. Tuy nhiên, nếu nồng độ acid quá cao có thể làm
cho thịt cá bị nhũng, dẫn đến độ bền đông kết sản phẩm bị giảm và thịt cá có
mùi acid. Vì vậy, việc chọn loại acid và nồng độ acid cần được quan tâm.
Trong các loại acid thực phẩm như acid acetic, acid citric, acid lactic thì
acid acetic (CH
3
COOH) có tác dụng khử mùi rõ rệt ở nồng độ thấp, rẻ tiền, dễ
kiếm và không gây độc hại cho sức khỏe người tiêu dùng.
Cơ chế khử mùi của acid acetic dựa trên tính kiềm nhẹ của các chất mang
mùi tanh trong cá, các chất này có thể tương tác với acid. Sau tương tác, mật độ
điện tử xung quanh nito trong phân tử các chất mùi bị thay đổi, do đó làm yếu
hoặc mất mùi (Trần Thị Luyến, 2006).
2.2.1.3 Muối NaCl
Muối ăn được sử dụng nhiều trong công nghệ thực phẩm với vai trò như một
chất tạo vị và bảo quản.
Muối ăn giúp tăng chất lượng và cấu trúc sản phẩm, tăng khả năng kết dính
của các sợi actin và myosin trong thịt qua quá trình tạo áp suất thẩm thấu. Sự
xuất hiện của muối làm hạn chế sự hòa tan oxy trong môi trường, hạn chế sự
phát triển của vi sinh vật hiếu khí. Thêm vào đó, ion Cl
-
của muối kết hợp với
protein của thịt ở cầu nối peptide ức chế các ezyme thủy phân protein (Nguyễn
Văn Mười, 2006).
Ở nồng độ muối thấp, tính tan của protein tăng nhẹ, trong khi đó, ở nồng độ
muối cao, tính tan của protein giảm mạnh. Theo giả thuyết của Debye-Huckel
(trích dẫn bởi Huỳnh Trung Hậu, 2010), hiện tượng muối làm tan protein ở
nồng độ muối thấp là do protein trong dung dịch được bao bọc xung quanh bởi

các ion muối mang điện trái đấu. Đặc tính này làm gia tăng hoạt tính các dung
8
môi, làm giảm các phân tử protein không mang điện tích, do đó, làm tăng tính
tan của protein trong dung dịch.
Theo Kirkwood (trích dẫn bởi Huỳnh Trung Hậu, 2010), sự gia tăng lượng
ion muối trong dung dịch làm giảm quá trình solvate hóa, giảm tính hòa tan của
protein, dẫn đến sự tủa.
Tại công đoạn rửa sau cùng, có thể sử dụng hàm lượng muối 0,1 đến 0,5%
trong nước rửa nhằm ổn định cấu trúc sản phẩm, giảm lượng nước tự do và hạn
chế được sự phân hủy các chất dinh dưỡng trong quá trình rửa (Trần Thị Luyến,
2006).
2.2.2 Quá trình tạo gel
2.2.2.1 Khái niệm
Khi các phân tử protein bị biến tính, tập hợp lại thành một mạng lưới không
gian có trật tự gọi là sự tạo gel (Lê Ngọc Tú và cộng sự, 2004).
Gel protein đóng vai trò quan trọng, quyết định cấu trúc và giá trị cảm quan
của sản phẩm. Sự hình thành gel phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: nồng độ
protein, pH, nhiệt độ, lực liên kết ion (Totosaus et al., 2002, trích dẫn bởi
Nguyễn Đức Hùng, 2011). Việc thành lập gel protein được tiến hành bằng nhiều
phương pháp, trong đó gia nhiệt được xem là phương pháp phổ biến nhất.
2.2.2.2 Cơ chế của quá trình tạo gel
Protein bị biến tính (dưới tác dụng của nhiệt độ hoặc các tác nhân khác) dẫn
đến việc các cấu trúc bậc cao bị phá hủy, liên kết giữa các phân tử bị đứt, mạch
peptide dãn ra, các nhóm bên lúc trước ẩn bên trong bây giờ xuất hiện ra bên
ngoài. Các mạch polypeptide đã bị duỗi ra (trong điều kiện gia công nhất định)
trở nên gần nhau và liên kết lại với nhau. Mỗi vị trí tiếp xúc là một nút, phần còn
lại là mạng lưới không gian ba chiều, vô định hình, rắn, trong đó có chứa đầy
pha phân tán (nước) (Lê Ngọc Tú và cộng sự, 2004).
Các nút mạng lưới có thể được tạo ra do tương tác giữa các nhóm kỵ nước.
Khi các nhóm này gần nhau, chúng tương tác với nhau hình thành liên kết

hydrophop (kỵ nước hay ưa béo), các phân tử nước bao quanh chúng bị đẩy ra
và chúng có khuynh hướng tụ lại. Khi nhiệt độ tăng, các liên kết kỵ nước được
ổn định và tăng cường do các mạch polypeptide trở nên gần nhau hơn, khiến cho
khối gel trở nên cứng hơn (Lê Ngọc Tú và cộng sự, 2004).
Các nút lưới có thể được tạo ra do liên kết hydro giữa các nhóm peptide với
nhau, giữa nhóm (-OH) của serin, treonin hoặc tirozin với các nhóm (–COOH)
của acid glutamic hoặc acid aspartic. Bản chất của liên kết hydro là liên kết yếu,
9
linh động, do đó, làm cho gel có một độ dẻo nhất định. Khi gia nhiệt, các liên
kết hydro bị đứt, gel bị nóng chảy ra. Khi để nguội (nhất là khi ở gần 0
o
C), cầu
hydro được tái lập và càng được tăng cường (Lê Ngọc Tú và cộng sự, 2004).
Các nút lưới trong gel cũng có thể được hình thành do các liên kết tĩnh điện,
liên kết cầu nối giữa các nhóm tích điện ngược dấu hoặc do liên kết giữa các
nhóm tích điện cùng dấu thông qua các ion đa hóa trị như Ca
2+
(Lê Ngọc Tú và
cộng sự, 2004).
Các nút lưới còn có thể do các liên kết disulfua tạo nên. Gel dạng này rất
chắc và bền (Lê Ngọc Tú và cộng sự, 2004).
2.2.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tạo gel của protein
Nhiệt độ là yếu tố đầu tiên, cần thiết để hình thành hệ gel. Khả năng tạo gel
bởi nhiệt của các protein myofibril (tơ cơ) ở thịt và cá là cơ sở kết cấu của nhiều
loại sản phẩm thực phẩm. Do tạo ra mạng lưới gel nên các protein này là tác
nhân gắn kết trong thịt “tái tạo”, trong các loại giò. Chúng cũng là tác nhân làm
bền nhũ tương trong xúc xích, làm mịn và đàn hồi trong Kamaboko (Lê Ngọc
Tú, 2003).
Nhiệt độ cao tạo điều kiện thuận lợi trong việc hình thành các liên kết ưa béo
(do sự giãn mạch của phân tử protein làm xuất hiện các nhóm kỵ nước), trong

khi đó, sự hình thành liên kết hydro lại dễ dàng khi làm lạnh. Vì vậy, theo sau sự
gia nhiệt, quá trình làm lạnh thường giúp tạo ra nhiều liên kết hydro, cho cấu
trúc gel bền (Lê Ngọc Tú và cộng sự, 2004).
Chất lượng protein tơ cơ (đặc biệt là thành phần actin và myosin) đóng vai
trò quan trọng trong cấu trúc gel protein (Barbut, 2001; Smith, 2001; trích dẫn
bởi Nguyễn Hùng Đức, 2011). Myosin và actin có chứa hàm lượng cao các acid,
bazo và các amino acid phân cực, làm tăng khả năng liên kết với nước và giữ
nước của phân tử protein, tăng độ bền mong muốn cho hệ gel.
Các protein có khối lượng phân tử cao và có tỷ lệ phần trăm các acid amin
kỵ nước cao sẽ tạo ra gel có mạng lưới chắc do khi giãn mạch, các tương tác kỵ
nước giữa protein-protein xuất hiện, tạo thuận lợi cho việc tập hợp liên tục (Lê
Ngọc Tú, 2003).
Nồng độ protein là nhân tố quyết định tính dễ vỡ và khả năng giữ nước của
gel protein (Hongsprabhas & Barbut, 1997, trích dẫn bởi Nguyễn Hùng Đức,
2011). Ở nồng độ protein quá nhỏ, cấu trúc mạng không gian ba chiều không thể
thành lập (Ferry, 1948).
10
Tại điểm đẳng điện pI, khả năng giữ nước của protein là kém nhất. Đây là
nguyên nhân khiến hệ gel trở nên yếu, có khi ngăn cản sự hình thành hệ gel
(Smith, 2001, được trích dẫn bởi Chung Thị Thanh Phượng, 2010)
Việc bổ sung các chất đồng tạo gel (tinh bột, PDP, sorbitol…) giúp hình
thành cầu nối giữa các hạt, khiến gel protein tạo ra có độ cứng và độ đàn hồi cao
hơn (Lê Ngọc Tú và cộng sự, 2004).
2.2.3 Quá trình nhũ hóa
2.2.3.1 Định nghĩa về nhũ tương
Nhũ tương được định nghĩa là một hệ phân tán của hai hay nhiều chất lỏng
không trộn lẫn, trong đó, một chất lỏng bị phân tán trong chất lỏng còn lại, dưới
dạng những giọt nhỏ (Dickinson, 1992 ; Dickinson & Stainsby, 1982 ; Friberg &
Larsson, 1997).
Tiêu biểu trong ngành công nghệ thực phẩm, hệ nhũ tương hoặc ở dạng hỗn

hợp dầu trong nước (o/w) chẳng hạn như : sữa, kem mayonnaise , hoặc ở dạng
hỗn hợp nước trong dầu (w/o) như : margarine, bơ (Ricky S.H Lam & Michael
T. Nickerson, 2013). Trong đó, « nước» để chỉ chất lỏng phân cực ưa nước
(hydrophile), còn «dầu» để chỉ chất lỏng kỵ nước (hydrophobe).
Hệ nhũ tương được hình thành do các lực cắt cơ học như quá trình đồng hóa,
đồng hóa áp suất cao hoặc sục khí liên tục, để tạo ra những hạt có kích thước
nhỏ của chất lỏng bị phân tán trong pha liên tục (Schultz, Wagner, Urban &
Ulrich, 2004). Ngoài ra, sự hình thành hệ nhũ tương cũng cần có sự hiện diện
của một tác nhân nhũ hóa, giúp kết hợp hai thành phần : phần ưa nước và phần
ưa dầu thành một thể thống nhất với sức căng bề mặt liên pha (dầu-nước hay
nước-dầu) thấp nhất (Bos & Van Vliet, 2001).
2.2.3.2 Các hiện tượng chủ yếu gây ra sự không bền của nhũ tương
Sự nổi lên hoặc lắng xuống của các giọt lỏng do lực trọng trường. Tuy nhiên,
khi kích thước các giọt lỏng càng nhỏ, hiệu số trọng lượng riêng giữa hai pha
càng bé và độ nhớt của pha phân tán lớn thì hiện tượng này sẽ bị làm chậm đi
(Hoàng Kim Anh, 2008).
Sự kết tụ của các giọt lỏng xảy ra khi thay đổi pH hoặc lực ion gây nên sự
giảm đột ngột các điện tích, làm giảm lực đẩy tĩnh điện giữa các giọt. Hiện
tượng này làm tăng kích thước biểu kiến của các giọt, do đó làm tăng tốc độ
lắng, tăng tốc độ phân lớp (Hoàng Kim Anh, 2008).
Sự hợp giọt một cách tự phát do hiện tượng lắng, va chạm và do chuyển
động Brown…Hiện tượng này làm tăng kích thước các giọt (các giọt có khuynh
11
hướng hợp giọt với nhau, tạo ra giọt lớn hơn), cuối cùng đẫn đến phân chia hai
pha thành hai lớp ngăn cách nhau bởi bề mặt liên pha (Hoàng Kim Anh, 2008).
2.2.3.3 Các hiện tượng có xu hướng làm bền hệ nhũ tương
Theo nghiên cứu của tiến sĩ Hoàng Kim Anh (2008), các hiện tượng có
khuynh hướng tạo nên hệ nhũ tương bền bao gồm:
 Làm giảm sức căn bề mặt phân chia hai pha bằng cách thêm vào hệ các tác
nhân hoạt động bề mặt.

 Tạo một lớp phân chia bề mặt bền có khả năng chống lại một cách cơ học sự
hợp giọt.
 Tạo các điện tích cùng dấu trên bề mặt các giọt phân tán (do hiện tượng ion
hóa hoặc hấp phụ các ion). Các lực đẩy tĩnh điện này sẽ chống lại lực hút
Van der Waals giữa các giọt lỏng.
 Tạo ra hệ nhũ tương có các giọt lỏng phân tán với kích thước nhỏ và đồng
đều bằng cách khuấy mạnh với các chất hoạt động bề mặt có nồng độ thích
hợp. Điều này làm cho các giọt phân tán có vận tốc lắng (hoặc nổi) nhỏ.
 Tăng độ nhớt của pha liên tục sẽ làm chậm sự lắng gạn cũng như chống lại
sự kết tụ.
2.2.3.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng trong quá trình chế biến
sản phẩm nhũ tương
a. Ảnh hưởng của protein

Khả năng làm bền nhũ tương thực phẩm của các protein
Trong ngành công nghệ thực phẩm, protein là đối tượng được quan tâm đặc
biệt bởi khả năng nhũ hóa của chúng. Bản chất của protein là chất lưỡng cực
(chứa cả những nhóm ưa nước và những nhóm kỵ nước) và có khả năng hình
thành màng (Foegeding & Davis, 2011). Tương tự như các tác nhân nhũ hóa
khác, protein tạo thành lớp màng độ nhớt đàn hồi, bao xung quanh các hạt phân
tán, giữ cho hệ nhũ tương ổn định trong thời gian dài (Damodaran, 2006).
Khác với các tác nhân nhũ hóa có phân tử lượng thấp, có khả năng khuếch
tán nhanh chóng đến bề mặt liên pha của hệ nhũ tương để thể hiện khả năng nhũ
hóa, protein có kích thước lớn hơn và khuếch tán với tốc độ chậm hơn
(McClements, 2005). Tại bề mặt liên pha, một số biến tính cục bộ trong phân tử
protein xảy ra, là điều cần thiết để làm phơi bày các nhóm amino acid kỵ nước
tiềm ẩn ra phía bề mặt liên pha. Sau đó, protein sắp xếp lại các vị trí trong đại
phân tử, sao cho các amino acid kỵ nước tiếp xúc với pha dầu và các amino acid
ưa nước tiếp xúc với pha nước (Walstra, 2003). Do vậy, khả năng nhũ hóa của
protein (tức là số gram dầu mà 1 gram protein có thể giữ được trước khi diễn ra

12
sự chuyển pha) thấp hơn so với các tác nhân nhũ hóa có phân tử lượng thấp
(Surh, Decker, & McClements, 2006). Tuy nhiên, sự hiện diện của protein tại bề
mặt liên pha có thể làm tăng cường màng độ nhớt đàn hồi, làm bền ứng suất cơ
học và cung cấp độ bền điện tích (phụ thuộc vào điều kiện hòa tan) và sự ổn
định tĩnh điện (phụ thuộc vào loại protein) (Tcholakova, Denkov, Ivanov, &
Campbell, 2006a).
Protein được hấp phụ ở bề mặt phân chia giữa các giọt dầu phân tán và pha
nước liên tục có các tính chất vật lý và lưu biến (làm đặc, tạo độ nhớt, độ “cứng-
dẻo”), có tác dụng ngăn cản các giọt chất béo hợp nhất (Hoàng Kim Anh, 2008).


Các yếu tố ảnh hưởng đến sự hình thành nhũ tương của protein
Các tính chất hóa lý của protein giữ vai trò quan trọng, quyết định khả năng
nhũ hóa của protein (Bueno, Pereira, Menegassi, Areas, & Castro, 2009; Moure,
Sineiro, Dominguez, & Parajo, 2006; Papalamprou, Doxastasks, & Kiosseoglou,
2010). Chẳng hạn như phần kỵ nước của phân tử protein sẽ ảnh hưởng đến khả
năng hấp thu pha dầu của bề mặt liên pha, tại đó, độ đồng nhất sẽ làm tăng khả
năng nhũ hóa (Kim, Decker, & McClements, 2005). Trong khi đó, điện tích bề
mặt của protein ảnh hưởng đến khả năng hòa tan của chúng trong pha nước, tại
đó, khả năng hòa tan cao giúp cho tốc độ khuếch tán đến bề mặt liên pha nhanh
hơn (Karaca và cộng sự, 2011a).
Độ hòa tan của protein và khả năng nhũ hóa (hoặc độ bền nhũ tương) có
quan hệ tỷ lệ thuận. Các protein hòa tan có vai trò quan trọng trong sự hình
thành nhũ tương với chất béo, chúng liên kết với chất béo tạo thành hệ ma trận
trong suốt quá trình gia nhiệt, góp phần hoàn thiện cấu trúc của sản phẩm sau
cùng (Schmidt và cộng sự, 1981; Jones, 1984; Foegeding, 1988). Trái lại, các
protein không hòa tan chỉ đóng góp một phần nhỏ vào quá trình nhũ hóa. Chúng
thường có khả năng tạo nhũ tương thấp do sự di chuyển khó khăn đến bề mặt
liên pha trước khi những tính chất bề mặt của chúng được thể hiện (Lê Ngọc Tú,

2003). Tuy nhiên, các tiểu phần protein rắn (particle) có thể đóng vai trò quan
trọng trong việc làm bền hệ nhũ tương đã được tạo thành (Hoàng Kim Anh,
2008). Sự hiện diện của protein trong pha liên tục có tác dụng làm tăng độ nhớt
của nhũ tương, làm giảm tính lưu động và sự khuếch tán của các hạt dầu phân
tán trong hệ nhũ tương (Jafari, Beheshti, & Assadpoor, 2012).
Khi màng độ nhớt đàn hồi được hình thành, các hạt phân tán có thể được bao
phủ bởi điện tích âm hoặc điện tích dương, tùy thuộc vào pH của hệ nhũ tương
cao hơn hay thấp hơn điểm đẳng điện pI của protein. Khi lực đẩy tĩnh điện giữa
các hạt phân tán cao sẽ giúp nhũ tương ổn định, trong khi đó, ở giá trị pH gần
với điểm đẳng điện pI của protein (nơi có lực ion mạnh), các hạt có khuynh
13
hướng kết tủa, dẫn đến sự hợp giọt và kém ổn định của hệ nhũ tương
(McClements, 2005). Ngoài ra, các protein ở điểm đẳng điện ít hòa tan, do dó sẽ
làm giảm khả năng làm bền nhũ tương. Hơn thế nữa, các protein ở trạng thái đó
không thể góp phần vào sự tích điện bề mặt của các giọt phân tán (Lê Ngọc Tú,
2003).
Tùy thuộc vào kích cỡ, cấu trúc và độ tự do cấu hình của protein, đuôi phân
cực của protein (là sự kết hợp của các nhóm acid amin ưa nước) tỏa ra từ bề mặt
liên pha, tạo nên sự bền điện tích, ngăn cản các giọt phân tán di chuyển lại gần
nhau (Damodaran, 1996; Tcholakova và cộng sự, 2006a).
Sự gia nhiệt thường làm giảm độ nhớt và độ cứng của màng protein đã được
hấp phụ ở bề mặt liên pha, do đó làm giảm độ bền của nhũ tương. Tuy nhiên, do
khả năng tạo gel của màng protein ở bề mặt liên pha làm tăng khả năng giữ
nước, làm tăng độ nhớt bề mặt và độ cứng của màng protein, vì thế một số
trường hợp gia nhiệt sẽ làm bền nhũ tương. Chẳng hạn sự tạo gel của protein
myofibrin sẽ góp phần làm cho nhũ tương trong thịt kiểu xúc xích bền với nhiệt
do tăng khả năng giữ nước, giữ béo và lực cố kết ( Lê Ngọc Tú, 2003).
Nhiều nhà nghiên cứu cho rằng, sự thủy phân từng phần protein làm tăng
cường tính chất nhũ hóa của chúng do làm tăng khả năng hòa tan, phơi bày các
nhóm kỵ nước tiềm ẩn, giúp tăng cường bề mặt kỵ nước. Song song đó, sự thủy

phân từng phần còn có tác dụng làm giảm khối lượng phân tử protein, cho phép
chúng di chuyển dễ dàng hơn, tham gia vào bề mặt liên pha tốt hơn
(Govindaraju & Srinivas, 2006; Radha & Prakash, 2009; Tsumura, 2009). Khi
độ thủy phân protein cao, nồng độ các protein đã bị thủy phân có khuynh hướng
làm bão hòa pha liên tục hơn là tham gia vào bề mặt liên pha nước-dầu. Điều
này có nghĩa là để ứng dụng hiệu quả chức năng của protein thủy phân, ta cần
kiểm soát mức độ thủy phân (Conde & Patino, 2007).
Các chất hoạt động bề mặt có phân tử lượng thấp sẽ ảnh hưởng không tốt đối
với độ bền nhũ tương do chúng làm giảm độ cứng chắc của màng protein và làm
giảm các lực đang giữ protein ở bề mặt liên pha (Lê Ngọc Tú, 2003).
Tốc độ khuếch tán protein trong pha nước đến bề mặt liên pha sẽ bị yếu đi do
nồng độ protein bị giảm thấp bởi hiện tượng protein bị hấp thụ vào trên giọt dầu.
Vì thế, để tạo được một màng có bề dày và có các tính chất lưu biến mong muốn
thì nồng độ protein ban đầu phải cao (Hoàng Kim Anh, 2008).
b. Ảnh hưởng của hàm lượng mỡ
Công dụng của hàm lượng mỡ được sử dụng trong quá trình chế biến các sản
phẩm nhũ tương là tạo độ mềm mại cho sản phẩm, giúp tăng quá trình kết dính
14
và tạo nhũ tương tốt, tạo độ nhớt cao cho hỗn hợp thịt xay, tăng hiệu xuất cho
quy trình sản xuất.
Vấn đề quan trọng hơn là mức độ liên kết giữa các mô và mức độ bão hoà
của các thành phần lipid. Sự gia tăng liên kết giữa các mô chống lại tác động cơ
học. Tỷ lệ khối mỡ bổ sung có ảnh hưởng rất lớn đến nhiệt độ hỗn hợp, liên
quan trực tiếp đến điểm nóng chảy của các phân tử lipid. Trong quá trình xay,
mỡ biến đổi thành liên kết lactose-protein có tác dụng gia tăng độ nhớt của hỗn
hợp. Hàm lượng mỡ liên quan rất lớn đén khả năng giữ nước của hỗn hợp và
ảnh hưởng đến hiệu suất sản phẩm (Nguyễn Văn Mười, 2006).
c. Ảnh hưởng của nước đá
Nước đá được bổ sung vào hỗn hợp thịt xay nhằm hạ nhiệt độ khối thịt, tránh
hiện tượng quá nhiệt do tác dụng cơ học. Ngoài ra, nước đá còn giúp gia vị và

các thành phần khác hòa tan, phân bố dễ dàng, đồng đều trong khối thịt, tạo
thành dạng nhũ tương, giúp cho quá trình định hình tiến hành thuận lợi. Vì vậy,
hàm lượng nước đá bổ sung ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng, sự ổn định, bề
mặt và độ mềm mại của sản phẩm. Trong thực tế, nếu hỗn hợp nhũ tương không
ổn định sẽ dẫn đến việc giải phóng nước và mỡ, ảnh hưởng xấu đến chất lượng
sản phẩm (Nguyễn Văn Mười, 2006).
2.2.4 Vai trò và chức năng của gelatin
Gelatin là một protein đặc biệt, có khả năng hình thành gel thuận nghịch khi
gia nhiệt, với nhiệt độ nóng chảy gần bằng nhiệt độ cơ thể. Nó được sản xuất
bằng cách thủy phân từng phần collagen. (Norziah và cộng sự, 2009).
Gelatin gần như không mùi, không vị, có độ ẩm từ 8 đến 13%. Gelatin bị vón
cục khi ngâm trong nước lạnh, chúng hút nước và trương nở. Khi gia nhiệt cho
nước ấm lên, các hạt trương nở này sẽ hòa tan vào dung dịch nước. Độ hòa tan
của gelatin chịu ảnh hưởng nhiều bởi nhiệt độ, pH, hàm lượng tro, phương pháp
sản xuất và chế độ gia nhiệt.
Gelatin tan tốt trong các dung môi chứa nhiều chức rược như glycerol và
propylene glycol. Trái lại, gelatin không tan trong các dung môi phân cực kém
như benzen, aceton, dimethylformamide. (Finch và Jobling, 1977).
Khi được tồn trữ ở nhiệt độ phòng, gelatin có thể duy trì các đặc tính vốn có
trong thời gian khá dài. Tuy nhiên, nếu sấy khô ở nhiệt độ trên 45
o
C với hàm ẩm
cao (trên 60% RH), chất này bị mất khả năng hút nước trương nở và hòa tan.
(Jones, 1987).
Gelatin được sử dụng rộng rãi trong ngành thực phẩm, dược phẩm và mỹ
phẩm do những tính chất chức năng đặc trưng. Trong ngành công nghệ thực
phẩm, gelain được sử dụng nhiều với vai trò như một phụ gia bổ sung nhằm tăng
15
tính dẻo, độ dai của cấu trúc thực phẩm. Ngoài ra, đối với các sản phẩm ít béo,
gelatin cung cấp cho sản phẩm độ mịn, giảm hàm lượng béo và tăng vị. Trong

khi đó, đối với các sản phẩm từ thịt, gelatin giữ vai trò quan trọng trong việc gia
tăng khả năng giữ nước, khả năng nhũ hóa, tạo gel và ổn định sản phẩm
(Johnston-Banks, 1990; Schrieber và Gareis, 2007). Ngoài ra, trong lĩnh vực
dược phẩm, gelatin còn được sử dụng nhiều trong sản xuất thuốc viên, các màng
bao thuốc. Gelatin, với lượng calo cung cấp thấp, thường được bổ sung vào thực
phẩm nhằm tăng cường hàm lượng protein, đặc biệt được ứng dụng nhiều trong
việc tạo hình dạng cho thực phẩm. Thêm vào đó, việc dùng gelatin cũng nhăm
mục đích giảm lượng carbohydrate trong thực phẩm, thích hợp cho các bệnh
nhân tiểu đường. (Karim và Rajeev Bhat, 2009).
2.2.5 Ảnh hưởng của việc bổ sung polyphosphate đến cấu trúc sản phẩm
Việc duy trì khả năng giữ nước của thịt cá trong quá trình chế biến có ý
nghĩa rất quan trọng, góp phần cải thiện cấu trúc và làm tăng chất lượng sản
phẩm. Để duy trì khả năng giữ nước của thịt cá, người ta thường sử dụng các
muối polyphosphate ở các dạng khác nhau nhằm làm bền liên kết ẩm trong cơ.
Các muối này trong quá trình chế biến sẽ làm tăng mức độ giữ nước, giảm sự
mất nước khi gia nhiệt, giúp duy trì màu sắc tự nhiên cho sản phẩm.
Đối với các sản phẩm thịt, nếu không sử dụng phosphate trong quá trình chế
biến, sản phẩm sẽ bị mất nhiều nước làm cho thịt trở nên khô cứng, giảm giá trị
cảm quan. Ngược lại, việc bổ sung polyphosphate sẽ có tác dụng khôi phục lại
khả năng hydrat hóa của protein thịt, gia tăng khả năng giữ nước của protein,
giúp các sản phẩm chế biến từ thịt đạt sự mềm mại và tăng giá trị cảm quan.
Ngoài ra, polyphosphate còn có tác dụng ngăn cản sự trở mùi ở thịt, giúp quá
trình bảo quản tốt hơn (Lê Văn Hoàng, 2004).
Tiến sĩ Nguyễn Văn Mười (2006) cho rằng hoạt động của phosphate trong
việc cải thiện khả năng giữ nước của cơ thịt được biểu hiện ở ba dạng: nâng pH,
hình thành liên kết với ion Ca
2+
và Mg
2+
và gây ra sự duỗi protein tơ cơ tạo nên

các vị trí có khả năng liên kết ẩm tốt hơn.
Các phosphate kiềm mang lại hiệu quả cho việc liên kết ẩm, trong khi
phosphate acid lại gây co cơ nhiều hơn (do tạo pH thấp hơn) (Nguyễn Văn
Mười, 2006).
Sodium tripolyphosphate là polyphosphate kiềm, được sử dụng khá phổ biến
trong quá trình chế biến các sản phẩm thịt, cá với mục đích làm tăng khả năng
giữ nước của cơ. Khi muối phosphate này được sử dụng như một phụ gia trong
quá trình chế biến, chúng sẽ làm gia tăng pH của thịt, phân tách phức hợp
actomyosin thành myosine và actine (dẫn đến sự trương phồng trong cấu trúc
16
sản phẩm) và làm tăng khả năng liên kết của protein với các thành phần khác
(Nguyễn Văn Mười, 2006).
2.2.6 Quá trình xay nghiền
2.2.6.1 Khái niệm
Quá trình xay nghiền là quá trình phá vỡ cấu trúc của thịt thành những hạt
nhỏ. Những hạt này tác động qua lại, liên kết với nhau nhờ liên kết hydro, ảnh
hưởng của ion kỵ nước và lực Van Der Waals. Các tác nhân này ảnh hưởng đến
khả năng kết dính của hỗn hợp, tạo cho hỗn hợp cấu trúc tốt hơn (Nguyễn Văn
Mười, 2006).
Thêm vào đó, quá trình nghiền còn giúp quá trình trộn được dễ dàng hơn, gia
vị thấm vào thịt đều hơn do việc làm giảm kích thước khối thịt (Nguyễn Văn
Mười, 2006).
Sự nghiền nhỏ thịt, mỡ, muối và các nguồn nguyên liệu khác dẫn đến sự hình
thành một hệ thống đa pha (Hermansson, 1986). Trong hệ thống này, chẳng hạn
các sản phẩm đại diện như xúc xích, xúc xích xông khói (chứa 20÷30% mỡ
nghiền mịn), protein hiện diện ở 3 thể (pha) khác nhau: thể ma trận protein, pha
ưa nước, màng protein ở bề mặt liên pha bao xung quanh các cấu thể chất béo
(Swift và cộng sự, 1961; Jones, 1984; Gordon & Barbut, 1992a). Những kiểu
pha này và số lượng protein hiện hiện trong mỗi dạng pha trên ảnh hưởng đến
độ bền và đặc tính cấu trúc của các sản phẩm gia nhiệt dạng nhũ tương (Schut,

1978; Mantejano và cộng sự, 1984; Hermansson, 1986).
2.2.6.2 Các yếu tố chính cần quan tâm trong quá trình xay nghiền
Thời gian nghiền có ảnh hưởng rất lớn đến hiệu suất của quá trình chế biến
sản phẩm. Trong gian đoạn đầu, hiệu suất sẽ gia tăng theo thời gian nghiền, sau
đó giảm xuống. Việc nghiền thiếu thời gian sẽ dẫn đến hiện tượng tách nước và
mỡ trong khi nấu, ngược lại, việc nghiền quá mức sẽ gây nên sự mất nước, tách
mỡ do thời gian nghiền kéo dài (Nguyễn Văn Mười, 2006).
Theo tiến sĩ Nguyễn Văn Mười (2006), sự thay đổi nhiệt độ của hỗn hợp khi
nghiền và giá trị nhiệt độ cuối là cơ sở để đánh giá khả năng giữ nước và béo
của sản phẩm. Bắt đầu quá trình nghiền, mô thịt được phá vỡ dễ dàng. Việc
thêm nước đá cùng với sự hiện diện của muối làm giảm nhanh nhiệt độ khối
nghiền. Kết quả của quá trình là sự hình thành một điểm eutectic giữa muối tự
do (không liên kết với thịt) và nước đá làm giảm nhiệt độ dưới 0
o
C. Ở giai đoạn
cuối, khi cho mỡ vào sẽ xảy ra sự gia tăng logarit của nhiệt độ theo thời gian
nghiền.
17
2.2.7 Quá trình xử lý nhiệt
Khi thực hiện tiến trình gia nhiệt, thời gian và nhiệt độ tối ưu của tiến trình
giúp các phản ứng hóa học mong muốn xảy ra (sự biến tính protein, sự tạo gel
của tinh bột, phản ứng Maillard), hình thành các dặc tính vật lý của sản phẩm và
ngăn cản những phản ứng không mong muốn (Lund, 2003).
Phương pháp xử lý nhiệt giúp cải biến mật số vi sinh vật, hoàn thiện tính an
toàn của sản phẩm thực phẩm, tránh hư hỏng thực phẩm và giảm thiểu độc tố
gây ra do vi sinh vật. Do đó, việc chọn lựa các thông số của tiến trình xử lý nhiệt
sao cho phù hợp, hài hòa giữa các giá trị cảm quan của sản phẩm, tính an toàn về
mặt vi sinh và mức tiêu thụ năng lượng trong chế biến là điều cần được quan
tâm (Ayadi, 2009).
Mục đích chính của quá trình gia nhiệt là làm chín sản phẩm, tiêu diệt vi sinh

vật (gây bệnh và gây hư hỏng), đồng thời vô hoạt các enzyme. Tuy nhiên, việc
xử lý nhiệt cũng gây nên những ảnh hưởng không mong muốn đến chất lượng
sản phẩm như giá trị dinh dưỡng, màu sắc, cấu trúc và các tính chất khác (Lý
Nguyễn Bình, Nguyễn Nhật Minh Phương, 2011). Vì thế, việc xác định chế độ
gia nhiệt (nhiệt độ và thời gian) phù hợp là rất cần thiết.
Sự truyền nhiệt trong suốt quá trình xử lý nhiệt bao gồm hai giai đoạn riêng
biệt. Đầu tiên, năng lượng được cung cấp đến bề mặt tiếp xúc giữa sản phẩm và
môi trường truyền nhiệt, sau đó, năng lượng xuyên thấu vào bên trong sản phẩm
(Nguyễn Văn Mười, 2006).
Trong sản xuất chả lụa, gia nhiệt là một quá trình rất quan trọng, quyết định
chất lượng và khả năng bảo quản thành phẩm. Khi nâng nhiệt độ của môi trường
cao hơn nhiệt độ tối thích của vi sinh vật, hoạt động của chúng sẽ bị chậm lại. Ở
nhiệt độ cao, vi sinh vật bị chết do sự đông tụ protein (biến tính không thuận
nghịch). Nói chung, nhiệt độ từ 60÷70
o
C có thể tiêu diệt hầu hết các vi sinh vật,
chỉ một số bào tử chịu nhiệt còn tồn tại (Nguyễn Bảo Lộc, 2008).
Trong quá trình thanh trùng, việc xử lý nhiệt nhẹ hầu hết được kết hợp với
các yếu tố ức chế khác (như acid hóa, bảo quản lạnh…) để đảm bảo mọi vi sinh
vật còn sống đều bị ức chế trong thời gian dự định bảo quản sản phẩm. Thêm
vào đó, việc xác định vi sinh vật mục tiêu thống nhất để định lượng quá trình
thanh trùng là cần thiết và đáng quan tâm (Lý Nguyễn Bình, Nguyễn Nhật Minh
Phương, 2011). Theo Tổ chức Quản lý An toàn Thực phẩm của Ireland (FSAI,
2006), Clotridium Botulium type B là mối nguy nhất thiết cần phải quan tâm
trong các sản phẩm thanh trùng có pH >4,6 (các sản phẩm từ thịt, cá…). Đối với
vi sinh vật mục tiêu này, giá trị thanh trùng tiêu chuẩn được FSAI đưa ra là PU
= 10 phút, tại nhiệt độ tham chiếu T
ref
= 90
o

C và giá trị z = 10
o
C.
18
Động học của tiến trình tiêu diệt vi sinh vật (do tác động nhiệt) được trình
bày bằng phương trình tổng quát sau:
n
T
Nk
dt
dN
−=
(1)
Trong đó
N: mật số vi sinh vật tại thời điểm t (cfu/ml)
t: thời gian xử lý (phút)
k
T
: hằng số tốc độ vô hoạt ở nhiệt độ T
n: bậc phản ứng.
Trong hầu hết các trường hợp tiêu diệt vi sinh vật, bậc phản ứng là bậc một
(Eagerman & Rouse, 1976; Whitaker, 1972; trích dẫn bởi Lý Nguyễn Bình,
Nguyễn Nhật Minh Phương, 2011). Do đó, sau khi lấy tích phân theo các điều
kiện đầu và cuối, phương trình (1) trở thành:
ln(N/N
0
) = -k
T
t
với N

0
là mật số vi sinh vật ban đầu (cfu/ml).
Tính toán giá trị F
value
chuẩn và F
value
(PU:process-value) theo phương pháp
Bigelow
F
value
chuẩn = D
Tref
[log(N
0
) – log (N)]
∫
∑
=
−
∆==
t
n
i
z
TT
LitdtPU
ref
0
1
)(

10
Trong đó
)(
10
z
TT
T
Tref
ref
D
D
L
−
=








=
L: Tốc độ chết nhiệt.
D
T
: Thời gian chết nhiệt thập phân ở nhiệt độ T (phút).
D
Tref
: Thời gian chết nhiệt thập phân ở nhiệt độ tham chiếu T

ref
(phút)
T: nhiệt độ (K).
T
ref
: Nhiệt độ tham chiếu (K).
z: Khoảng tăng nhiệt độ cần thiết để làm giảm giá trị D
T
xuống 10 lần (
o
C).
t: Thời gian (phút).
19
2.3 Các nghiên cứu có liên quan
Khi nghiên cứu về sản phẩm chả thịt bò, Var Laak và cộng sự (1996) cho
rằng sản phẩm chả được chế biến từ nguyên liệu ban đầu là thịt ở trạng thái đã
được tan giá, khi gia nhiệt đến 71
o
C sẽ có khuynh hướng hóa nâu dễ dàng hơn
so với sản phẩm chả được chế biến từ nguyên liệu ban đầu là thịt đông lạnh.
Thêm vào đó, sự xuất hiện của màu sắc đỏ hoặc hồng trong sản phẩm này khi
gia nhiệt sẽ bị chi phối bởi yếu tố pH cơ thịt. Giá trị pH cơ thịt cao sẽ ngăn cản
sự biến tính myoglobin trong suốt quá trình nấu (Mendenhall, 1989; Van Laak
và cộng sự, 1996a, 1997). Ngoài ra, nghiên cứu của Lavelle (1995) cũng nhận
định rằng màu nâu trong chả thịt bò (dựa vào phương pháp đánh giá cảm quan
và đo đạt bằng thiết bị đo màu) tăng đần theo sự gia tăng nhiệt độ tâm sản phẩm
(65, 71, 77
o
C). Tuy nhiên, theo Hague và cộng sự, sản phẩm này không có sự
khác biệt đáng kể về màu sắc tại hai điểm nhiệt độ sau cùng là 66 và 71

o
C.
Tác giả Berry (1998) với đề tài nghiên cứu về những tác động của cách thức
chế biến và nhiệt độ tâm sau cùng đối với màu sắc của sản phẩm chả thịt bò
cũng nêu ra một số kết luận như sau: Sự thay đổi nhẹ nhiệt độ tâm sau cùng
(68.3
o
C đến 71.1
o
C) không làm biến đổi đặc tính màu sắc của sản phẩm. Tuy
nhiên, khi nhiệt độ tâm của sản phẩm cao hơn 71.1
o
C sẽ ảnh hưởng rõ rệt đến
màu sắc đỏ hoặc hồng trong thịt. Hơn thế nữa, việc tăng pH của cơ thịt trong quá
trình chế biến sản phẩm sẽ giúp ngăn chặn sự biến màu thịt (hóa nâu).
Vấn đề sử dụng thịt nóng trong quá trình chế biến và ảnh hưởng của các chế
độ gia nhiệt lên các đặc tính cảm quan và sự chấp nhận của người tiêu dùng đối
với sản phẩm thịt cừu gia nhiệt được nghiên cứu bởi Jeremiah và cộng sự
(1986). Các tác giả kết luận rằng chế biến từ nguồn nguyên liệu là thịt nóng gây
nên những tác động bất lợi lên sự mềm mại của cấu trúc sản phẩm, tuy nhiên,
việc thực hiện bao gói chân không, bảo quản trong 6 giờ ở 32
o
C sẽ khắc phục
được phần nào những bất lợi trên (nếu không kể đến ảnh hưởng của các quy
trình chế biến khác nhau hoặc những chi phối về cảm quan sản phẩm). Ngoài ra,
khi so sánh việc sử dụng thịt cừu không đông lạnh trước và các tiến trình sản
xuất sản phẩm có kết hợp nâng nhiệt, hai vấn đề này không ảnh hưởng đáng kể
đến những đặc tính cảm quan có thể chấp nhận được của sản phẩm (dựa trên
nhận định của người tiêu dùng). Tuy nhiên, tác giả Henrickson (1975) và
Kastner (1973,1976) cho rằng nguyên liệu thịt sống không được đông lạnh trước

khi chế biến sẽ làm giảm tiêu chí về tính mềm mại trong cấu trúc sản phẩn.
Nghiên cứu của West (1979) ủng hộ và hoàn thiện quan điểm trên bằng kết luận
về việc gia nhiệt trước khi trữ đông nguồn nguyên liệu thịt sẽ làm giảm thiểu
đáng kể sự phá hủy cấu trúc mềm mại của thịt, góp phần giúp sản phẩm đạt chất
lượng cao hơn.
20
Chung Thị Thanh Phượng (2010) với đề tài “Chế biến chả lụa an toàn, giàu
dinh dưỡng và sự thay đổi chất lượng sản phẩm trong quá trình trữ đông” kết
luận rằng ở cùng độ ẩm và pH, việc bổ sung 8% bí tươi lạnh đông hoặc cà rốt
sấy vẫn duy trì được đặc tính cấu trúc chả lụa. Tuy nhiên, khả năng giữa nước
của chả lụa có giảm hơn so với chả lụa truyền thống. Tác giả cũng nêu ra tỷ lệ
bổ sung chất tạo gel PDP là 0,3% giúp cải thiện cấu trúc và khả năng giữ nước
của chả lụa, đồng thời, chế độ gia nhiệt 80
o
C trong 75 phút giúp chả lụa đạt
được chất lượng tốt nhất và đảm bảo an toàn về mặt vi sinh.
Theo tác giả Nguyễn Hùng Đức (2011), đặc tính gel của sản phẩm thanh giả
cua, được chế biến từ thịt dè cá tra, sẽ ổn định khi bổ sung các phụ gia tạo gel
theo tỷ lệ như sau: tinh bột biến tính 5%, lòng trắng trứng 10%, PDP 0,35% và
gluten 3%.
Đề tài “Khả năng tách loại chất béo từ thịt vụn cá tra - ứng dụng chế biến sản
phẩm dạng nhũ tương ăn liền” của Vương Bảo Ngọc (2010) cho kết quả như
sau: Thịt vụn cá tra sau khi lạnh đông ở -15
o
C, ít nhất 2 ngày trước khi chế biến,
sau đó rửa 3 lần với tỷ lệ nguyên liệu : nước rửa là 1 : 4, trong nước rửa có nồng
độ NaHCO
3
là 0,15% với thời gian rửa là 2 phút cho chất lượng khối paste tốt
nhất. Ngoài ra, việc làm chín bằng phương pháp luộc ở 95

o
C trong 5 phút giúp
sản phẩm đạt chất lượng cảm quan cao.
21
Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1 Phương tiện nghiên cứu
3.1.1 Thời gian, địa điểm nghiên cứu
Địa điểm: tiến hành thí nghiệm và thu nhận số liệu của đề tài được thực hiện
tại Phòng thí nghiệm Bộ môn Công nghệ thực phẩm - Khoa Nông nghiệp và
Sinh học ứng dụng - Trường Đại học Cần Thơ.
Thời gian thực hiện: từ ngày 01/3/2014 đến ngày 31/9/2014.
3.1.2 Dụng cụ, thiết bị
 Cân.
 Nồi hấp.
 Các dụng cụ cần thiết khác như: dao, thớt, thau, rổ…
3.1.3 Hóa chất
 Sodium tripolyphosphate (Trung Quốc).
 CH
3
COOH (Trung Quốc).
 NaHCO
3
(Trung Quốc).
 NaCl.
3.1.4 Nguyên liệu
Thịt vụn đỏ cá tra được thu mua tại Công ty TNHH Thủy sản Nam Phương,
KCN Trà Nóc 2, huyện Ô Môn, thành phố Cần Thơ.
Mỡ heo được thu mua tại chợ Xuân Khánh, quận Ninh Kiều, thành phố Cần
Thơ.
3.2 Phương pháp nghiên cứu

3.2.1 Phương pháp bố trí thí nghiệm tổng quát
Các thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên (một hoặc hai nhân tố) với
3 lần lặp lại. Thí nghiệm được tiến hành trên cơ sở thay đổi nhân tố khảo sát và
cố định các yếu tố còn lại. Kết quả của thí nghiệm trước được sử dụng làm yếu tố
cố định cho các thí nghiệm tiếp theo.
3.2.2 Phân tích thành phần nguyên liệu bau đầu
Các thông số cơ bản của mẫu thịt đỏ cá tra và mỡ heo được phân tích làm cơ
sở để bố trí thí nghiệm, khảo sát biến đổi thành phần nguyên liệu trong các quá
trình tiến hành thí nghiệm và so sánh với sản phẩm sau cùng.
Các chỉ tiêu phân tích bao gồm: pH, màu sắc, độ ẩm, đạm tổng số, lipid.
22