Một số giải pháp hoàn thiện công tác quản lý dự án đầu tư xây dựng tại công ty cổ phần đầu tư và xây dựng HUC3
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.71 MB, 91 trang )
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
--------------------------------------TRẦN VĂN HÙNG
NGHIÊN CỨU CÁC YẾU TỐ CÔNG NGHỆ ẢNH HƯỞNG TỚI KHẢ
NĂNG TẠO GEL VÀ PHÂN HỦY PROTEIN TRONG QUÁ TRÌNH SẢN
XUẤT SURIMI TỪ CÁ NƯỚC NGỌT
Chuyên ngành : Công nghệ thực phẩm
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC :
PGS. TS. PHẠM CÔNG THÀNH
Hà Nội – Năm 2011
Luận văn thạc sĩ khoa học
Trần Văn Hùng
================================================================================
LỜI CẢM ƠN
Qua thời gian làm luận văn tốt nghiệp, cùng với sự cố gắng, nỗ lực phấn đấu,
tôi đã hoàn thành đề tài. Qua đây tôi xin gửi lời cảm ơn tới các thầy cô trong Viện
Công nghệ Sinh học và Công nghệ thực phẩm, các thầy cô bộ môn Công nghệ thực
phẩm đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập cũng như trong thời
gian làm đề tài.
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô cán bộ phòng thí nghiệm Bộ môn Sau
thu hoạch, Bộ môn Hóa sinh đã tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình làm thí
nghiệm.
Đặc biệt, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS. Phạm Công Thành
đã tận tình truyền đạt những kiến thức trong quá trình học tập và trực tiếp hướng
dẫn, chỉ bảo những kinh nghiệm quý báu đồng thời luôn luôn động viên để tôi hoàn
thành tốt đề tài.
Xin cảm ơn toàn thể các bạn sinh viên thực tập tại các phòng thí nghiệm đã
cung cấp tài liệu cũng như nhiệt tình giúp đỡ, động viên tôi.
Học viên
Trần Văn Hùng
======================================================================
1
Luận văn thạc sĩ khoa học
Trần Văn Hùng
================================================================================
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan rằng bản luận văn này là kết quả nghiên cứu do bản thân
tôi thực hiện với sự cộng tác của các đồng nghiệp. Những số liệu đưa ra là hoàn
toàn trung thực và không vi phạm bản quyền của bất kỳ tác giả nào khác.
Học viên
Trần Văn Hùng
======================================================================
2
Luận văn thạc sĩ khoa học
Trần Văn Hùng
================================================================================
DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT
FAO
(Food and Agriculture Organization)
Tổ Chức Lương Nông Liên Hiệp Quốc
EU (European Union)
Liên minh Châu Âu
LPG
Lực phá vỡ gel
TCVN
Tiêu chuẩn Việt Nam
======================================================================
3
Luận văn thạc sĩ khoa học
Trần Văn Hùng
================================================================================
DANH MỤC CÁC BẢNG
STT
1
Tên bảng
Bảng 3.1. Kết quả nghiên cứu thành phần hóa học và tính chất
của thịt cá nước ngọt
Trang
35
2
36
3
Bảng 3.2.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình rửa
ảnh hưởng đến hiệu suất và chất lượng của surimi
Bảng 3.2.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của số lần rửa đến
4
chất lượng của surimi
Bảng 3.2.3.a. Kết quả ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ ủ
40
42
đến khả năng tạo gel của surimi
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
Bảng 3.2.3.b. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian ủ tới khả
năng tạo gel surimi
Bảng 3.2.4. Ảnh hưởng của hàm lượng muối đến chất lượng
của gel surimi
Bảng 3.2.5. Ảnh hưởng của chất chống oxy hóa (Axit
Ascorbic) đến khả năng tạo gel của surimi
Bảng 3.3.1.a. Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến sự phân
hủy protein thịt cá của mẫu cá đã tách bỏ thịt đỏ
Bảng 3.3.1.b. Ảnh hưởng của thời gian bảo quản nguyên liệu
đến sự phân hủy protein thịt cá của mẫu cá không tách thịt đỏ
45
Bảng 3.3.2. Ảnh hưởng của sự phân hủy protein tới chất lượng
của surimi
Bảng 3.3.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian ủ đến sự phân
hủy protein (mM Oligopeptide/g)
Bảng 3.5. Thành phần hóa học và chỉ tiêu chất lượng Surimi cá
Mè
Bảng 3.6.1.1. Ảnh hưởng của hàm lượng tinh bột đến chất
lượng sản phẩm surimi dạng sợi
Bảng 3.6.1.2. Ảnh hưởng của chế độ ủ tới khả năng tạo sợi
Bảng 3.6.1.3. Đánh giá thị hiếu của người tiêu dùng
53
47
49
50
51
56
65
66
67
68
======================================================================
4
Luận văn thạc sĩ khoa học
Trần Văn Hùng
================================================================================
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ, SƠ ĐỒ
STT
Tên hình, đồ thị, sơ đồ
Trang
1
Hình 1: Ảnh chụp trên kính hiển vi điện tử phóng to của hai
16
loại bột nhuyễn làm surimi khi có và không có mặt NaCl. Ảnh
bên trái là bột nhuyễn surimi của cá thu khi xay thịt cá với
NaCl trong 25 phút, ảnh bên phải là ảnh bột nhuyễn không có
NaCl
2
Hình 2: Sự tạo thành actomyosin từ tơ cơ: A: Sợi actin, M:
17
Myosin
3
Hình 3: Cá mè trắng Việt Nam
29
4
Hình 4: Máy đo cấu trúc Tensilon RT-125
33
5
Đồ thị 1: Biến đổi độ ẩm ở các tỷ lệ nước/cá khác nhau
37
6
Đồ thị 2: Biến đổi hàm lượng protein ở các tỷ lệ nước/cá khác
38
nhau
7
Đồ thị 3: Biến đổi độ trắng ở các tỷ lệ nước rửa khác nhau
39
8
Đồ thị 4: Biến đổi hàm lượng oligopeptide qua các lần rửa
41
9
Đồ thị 5: Ảnh hưởng của thời gian ử tới lực phá vỡ gel surimi ở
43
nhiệt độ khác nhau
10
Đồ thị 6: Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian ủ đến khả năng
45
tạo gel surimi
11
Đồ thị 7: Ảnh hưởng của nhiệt độ ủ tới sự thủy phân protein
46
12
Đồ thị 8: Ảnh hưởng của hàm lượng muối tới khả năng hình
48
thành gel
13
Đồ thị 9: Biến đổi hàm lượng oligopeptide của mẫu cá đã tách
51
thịt đỏ ở thời gian bảo quản khác nhau
14
Đồ thị 10: Biến đổi hàm lượng oligopeptide của mẫu cá không
52
tách thịt đỏ ở thời gian bảo quản khác nhau
15
Đồ thị 11: Hàm lượng oligopeptide của hai mẫu cá và thời gian
53
======================================================================
5
Luận văn thạc sĩ khoa học
Trần Văn Hùng
================================================================================
bảo quản
16
Đồ thị 12: Ảnh hưởng của thời gian bảo quan đến hàm lượng
55
oligopeptide, lực phá vỡ gel của surimi
17
Đồ thị 13: Biến đổi hàm lượng oligopeptide ở 25oC trong thời
57
gian khác nhau
18
Đồ thị 14: Biến đổi hàm lượng oligopeptide ở 40oC trong thời
58
gian khác nhau
19
Đồ thị 15: Biến đổi hàm lượng oligopeptide ở 55oC trong thời
59
gian khác nhau
20
Đồ thị 16: Biến đổi hàm lượng oligopeptide ở 65oC trong thời
60
gian khác nhau
21
Đồ thị 17: Biến đổi hàm lượng oligopeptide ở nhiệt độ và thời
61
gian ủ khác nhau
22
Sơ đồ 1: Quy trình sản xuất surimi từ cá Mè
62
23
Sơ đồ 2: Quy trình sản xuất surimi dạng sợi
69
======================================================================
6
Luận văn thạc sĩ khoa học
Trần Văn Hùng
================================================================================
MỞ ĐẦU
Surimi là thịt cá đã tách xương rửa sạch, hầu như không có mùi, ít mỡ, có
màu sắc đặc trưng và có khả năng đông kết ( khả năng tạo gel) tốt. Do tính chất của
surimi nên nguyên liệu tốt nhất để sản xuất là thịt cá trắng. Cá Minh Thái Alaska
chiếm 90% lượng nguyên liệu để làm surimi. Tuy nhiên do tính đa dạng của surimi
để sản xuất nhiều mặt hàng khác nhau cùng với sự suy giảm sản lượng cá Minh
Thái đã thúc đẩy việc nghiên cứu tìm các loài khác thay thế. Một số cá biển đã được
nghiên cứu sử dụng thay thế cá Minh thái cho sản xuất surimi như cá Tuyết, cá
Meluc, cá Lanh, cá mòi dầu Đại Tây Dương, cá Đù, cá Thu Chi Lê, cá Hoki Niu
Dilân[59] nhưng chất lượng thay đổi phụ thuộc vào màu sắc và hàm lượng chất béo
và khả năng tạo gel của loài cá. Sự phát triển ngành công nghiệp chế biến surimi
cùng với trữ lượng cá trên thế giới sụt giảm nhanh đòi hỏi các nhà khoa học nghiên
cứu tìm nguyên liệu thay thế. Theo một số nghiên cứu của J.Yongsawatdigul [34]
cho thấy cá rô phi có thể cho sản phẩm surimi cao cấp. Tuy nhiên số lượng cá nước
ngọt nghiên cứu cho sản xuất surimi trên thế giới còn rất hạn chế.
Ở Việt nam, từ năm 1993, Trần Thị Luyến và cộng sự đã nghiên cứu chế biến
surimi từ cá Nhám và cá tạp[6], [7]. Từ đó đến nay đã có nhiều nhà khoa học nghiên
cứu sản xuất surimi từ cá biển như cá mối, cá đổng... Kết quả các nghiên cứu trên là
các dẫn liệu để chọn lựa dung dịch rửa thích hợp cho qui trình công nghệ sản xuất
surimi . Tuy nhiên để chọn lựa đúng các nồng độ dung dịch rửa cho từng loại cá còn
phải kết hợp việc xác định ảnh hưởng của quá trình rửa đến sự phân huỷ protein và
khả năng tạo gel cũng như xác định chỉ tiêu cảm quan. Do vậy, hầu như chưa có
công trình nào được áp dụng vào thực tế sản xuất mà mới chỉ dừng lại ở mức độ sản
phẩm thử nghiệm và phục vụ đào tạo.
Cũng như trên thế giới, sản lượng cá đánh bắt ngày càng sụt giảm trong khi nuôi
thuỷ sản nước ngọt phát triển mạnh khắp các vùng trong cả nước, hình thức nuôi đa
dạng như nuôi trong ao hồ nhỏ, nuôi trong lồng bè trên sông, hồ chứa, nuôi luân xen
canh thuỷ sản - lúa… Đối tượng nuôi phong phú, trong đó có nhiều đối tượng nuôi
======================================================================
7
Luận văn thạc sĩ khoa học
Trần Văn Hùng
================================================================================
tạo sản phẩm hàng hoá lớn cho thị trường tiêu dùng trong nước, một số đối tượng
nuôi tạo nguyên liệu quan trọng cho chế biến xuất khẩu. Phần lớn cá nước ngọt
được bán ra thị trường dưới dạng tươi nguyên con hoặc phi lê cấp đông để xuất
khẩu nên sản phẩm có giá trị gia tăng thấp. Vì những lý do trên chúng tôi chọn đề
tài :“ Nghiên cứu các yếu tố công nghệ ảnh hưởng tới khả năng tạo gel và phân
hủy Protein trong quá trình sản xuất Surimi từ cá nước ngọt”. nhằm nâng cao giá
trị một số loài cá nước ngọt Việt Nam.
Mục tiêu nghiên cứu:
+ Xây dựng quy trình công nghệ sản xuất surimi từ cá nước ngọt
+ Xác định được các yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến khả năng tạo gel và
phân hủy protein trong sản xuất surimi.
+ Xây dựng được quy trình sản xuất sản phẩm surimi dạng sợi.
Nội dung đề tài
Để giải quyết các mục tiêu trên tôi tiến hành các nội dung sau:
+ Nghiên cứu lựa chọn nguyên liệu cho sản xuất surimi
+ Nghiên cứu quá trình rửa ảnh hưởng đến chất lượng surimi
+ Nghiên cứu ảnh hưởng của số lần rửa đến chất lượng của surimi
+ Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến khả năng tạo gel của surimi.
+ Nghiên cứu ảnh hưởng của hàm lượng muối đến khả năng tạo gel surimi
+ Nghiên cứu ảnh hưởng của chất chống oxy hóa đến khả năng tạo gel surimi
+ Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến sự phân hủy protein
+ Nghiên cứu ảnh hưởng của sự phân hủy protein tới chất lượng surimi
+ Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian ủ đến sự phân hủy protein
ở surimi
+ Nghiên cứu công thức sản xuất surimi dạng sợi
======================================================================
8
Luận văn thạc sĩ khoa học
Trần Văn Hùng
================================================================================
PHẦN I: TỔNG QUAN
1.1. Tình hình sản xuất surimi
1.1.1. Trên thế giới
Surimi là dạng bột nhuyễn (paste) ổn định, được chế biến từ thịt cá đã tách
xương, rửa sạch, có tính đông (tạo gel) nhất định, có màu sắc đặc trưng, hầu như
không có mùi, ít mỡ, không có cholesterol [1], và hội tụ nhiều ưu điểm mà các sản
phẩm khác khó mà đạt được: Là một khối dẻo, protein có khả năng liên kết tốt với
các loại protein của các loài động vật khác từ đó nâng cao chất lượng của các loại
thịt khi trộn . Năm 1959 một nhóm khoa học Nhật tìm ra chất "bảo vệ thịt cá trong
đông lạnh" (cryoprotectant) giúp bảo quản surimi không bị biến chất trong quá trình
trữ lạnh. Kết quả là giờ đây surimi bán thành phẩm giàu protein này có thể chu du
khắp thế giơi: Surimi chỉ cần rã đông, thêm gia vị, thêm màu, thêm hương cua,
hương sò, hương nghêu,…..là đã làm ra được các sản phẩm giả hải sản như mong
muốn giàu dinh dưỡng và dễ sử dụng. Đầu thập kỷ 80 của thế kỉ trước, Nhật Bản đã
sản xuất hơn 90% surimi của thế giới với mức cao nhất là 4 nghìn tấn năm 1984 và
xuất khẩu 1709 tấn surimi, 30.000 tấn thịt cua giả cho thị trường Mỹ và châu Âu.
Sự thành công đi đầu của Nhật trong kỹ thuật chế biến và kinh doanh mặt hàng này
đã thúc đẩy nhiều nước nhanh chóng xây dựng công nghiệp chế biến surimi và các
sản phẩm mô phỏng từ surimi.
Trước đây, có đến 90% lượng cá minh thái Alaska được sử dụng để sản xuất
surimi nhưng ngày nay sự suy giảm sản lượng cá minh thái Alaska đã thúc đẩy việc
nghiên cứu tìm các loài cá khác thay thế, có những đặc tính phù hợp cho sản xuất
surimi. Các công trình nghiên cứu gần đây cho thấy cá tuyết, cá lanh, cá mòi dầu
Đại Tây Dương, cá đù khá phù hợp để làm nguyên liệu. Cũng đã có nhiều công
trình phát triển công nghệ chế biến thịt cá béo như cá trích, cá thu… thành surimi
hoặc sản phẩm gốc surimi. Ngoài ra để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng của thế
giới, các chuyên gia kỹ thuật và các nhà khoa học đã cố gắng đưa ra những công
======================================================================
9
Luận văn thạc sĩ khoa học
Trần Văn Hùng
================================================================================
nghệ sản xuất surimi từ những loài thuỷ sản mới, kể cả nhuyễn thể chân đầu như
một số loài mực kích thước lớn đã ra đời.
Hiện nay, hơn 50% sản lượng surimi toàn cầu được chế biến từ các loài cá
khác được đánh bắt ở tất cả các vùng biển trên thế giới. Đó có thể là các loài cá thịt
trắng nước lạnh như cá tuyết, cá sòng Thái Bình Dương và các loài cá nhiệt đới như
cá lượng, cá mối, cá trác. Ở Nhật Bản đã sản xuất thành công surimi từ các loài cá
trích nhỏ, mối, kiếm, dưa, nục…, mực nang nhưng chất lượng surimi tùy thuộc rất
nhiều vào độ trắng và tỉ lệ mỡ của thịt cá.
Tại các nước đang phát triển ở vùng nhiệt đới có nhiều loài cá nổi nhỏ như cá
trích và cá thu phân bố rộng khắp nhưng do đặc điểm hàm lượng mỡ và myoglobin
cao cộng với lớp thịt sẫm màu ở bên ngoài (20 – 30 %) nên chúng ít phù hợp để chế
biến surimi. Những năm gần đây, người ta còn sử dụng cả cá tạp thu được trong
nghề lưới kéo tôm so với ngày trước để chế biến surimi. Những loài được sử dụng
phổ biến nhất để sản xuất surimi đông lạnh ở khu vực Châu Á – Thái Bình Dương
là cá hồng mắt to, cá nhồng [24].
Bên cạnh các nước có truyền thống sản xuất surimi như Mỹ, Thái Lan và Nhật
Bản thì công nghệ sản xuất surimi và các sản phẩm mô phỏng đã nhanh chóng phát
triển hàng ở các nước Châu Á như Trung Quốc, Việt Nam, Ấn Độ, Malaixia,
Inđônêxia, Mianma; ở Nam Mỹ như Achentina, Chilê, Pêru và ở Tây Âu như Pháp.
Sự phát triển hiện nay cho thấy ngành công nghiệp surimi đã định hình và
trưởng thành trên toàn thế giới. Sự phát triển của nó trong tương lai phụ thuộc vào
khả năng quản lý các nguồn lợi, vào việc tìm kiếm mở rộng thị trường và vào sức
mạnh sáng tạo của các nhà sản xuất [24].
1.1.2. Tại Việt Nam
Ở Việt nam diện tích các loại hình mặt nước và sản lượng nuôi trồng thuỷ sản
tăng đáng kể do thực hiện chính sách về chuyển dịch cơ cấu kinh tế và tiêu thụ sản
phẩm nông nghiệp nhưng sản phẩm bán ra dưới dạng tươi nguyên con. Để góp phần
nâng cao kim nghạch xuất khẩu thủy sản, nâng cao giá trị kinh tế cho các loài thủy
======================================================================
10
Luận văn thạc sĩ khoa học
Trần Văn Hùng
================================================================================
sản các công trình nghiên cứu về surimi đã được tiến hành nghiên cứu và đã đạt
được một số thành tựu:
+ Trần Thị Luyến và các cộng sự (1993) đã có những thành công trong việc hoàn
thiện quy trình sản xuất surimi từ cá Nhám, cá Mối, cá Đổng [6] song song với công
trình này Trần Thị Luyến cũng đã thực hiện các đề tài khoa học sản xuất các sản
phẩm mô phỏng từ surimi của các loài cá kém có giá trị kinh tế thấp. Kết quả các
nghiên cứu trên là các dẫn liệu để chọn lựa dung dịch rửa thích hợp cho qui trình
công nghệ sản xuất surimi của các loài cá trên.
+ Nguyễn Trọng Cẩn, Đỗ Minh Phụng và các cộng tác viên đã thành công trong
việc sản xuất surimi từ cá Nhám, cá Mối và việc khử mùi tanh khai vốn có của
cá[13].
+ Phạm Công Thành và cộng sự - Trường Đại học Bách Khoa Hà nội ( 20022003)[9] đã nghiên cứu công nghệ sản xuất surimi và các sản phẩm mô phỏng từ
surrimi cá rô phi.
+ Đào Trọng Hiếu và cộng sự - Viện nghiên cứu Hải sản ( 2009-2010) [4] trong
khuôn khổ đề tài Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn “ Nghiên cứu sản xuất
sản phẩm giá trị gia tăng từ nguyên liệu thuỷ sản nước ngọt” đã nghiên cứu công
nghệ sản xuất surimi từ cá Mè.
Hiện nay có nhiều nhà máy, công ty sản xuất surimi và các sản phẩm mô
phỏng surimi như công ty xuất nhập khẩu Thủy sản Baseafood Bà Rịa – Vũng Tàu,
công ty xuất nhập khẩu Thủy sản Cà Mau, công ty xuất nhập khẩu Thủy sản Đà
Nẵng…, nhưng phần lớn chỉ làm gia công phục vụ cho nhu cầu xuất khẩu qua Hàn
Quốc hoặc Nhật. Sản lượng cũng như chất lượng còn quá khiêm tốn. Nguyên liệu
cũng chỉ là cá tạp, không được chọn lọc để có quy trình chế biến riêng. Một số rất ít
được chuyển qua làm các sản phẩm cá viên như một giải pháp "lấy ngắn nuôi dài".
Công nghệ sản xuất surimi - sản phẩm truyền thống của Nhật giống như cá
xay của nhiều nước và chả cá của Việt Nam - đã được nhiều cơ sở chế biến đông
lạnh của thủy sản Việt Nam nhập về trong mấy năm gần đây. Sản phẩm này hiện là
======================================================================
11
Luận văn thạc sĩ khoa học
Trần Văn Hùng
================================================================================
một trong những mặt hàng thủy sản xuất khẩu mạnh sang nhiều nước và đem lại
nguồn ngoại tệ không nhỏ. Theo các chuyên gia ngành chế biến, nhiều loại cá của
Việt Nam rất thích hợp cho việc sản xuất surimi. Hiện surimi được sản xuất bằng cá
bò với sản lượng từ 50.000 đến 70.000 tấn/năm và có khả năng có thể đạt tới hàng
trăm tấn nếu có đầu tiêu thụ đảm bảo[25].
Tuy nhiên, việc sản xuất surimi ở Việt Nam còn chưa phát triển ngang tầm
với tiềm năng của nó. Các nhà máy sản xuất surimi với chất lượng sản phẩm thô
chế, riêng sản phẩm mô phỏng thì còn rất hạn chế, chúng ta chưa có sản phẩm mô
phỏng xuất khẩu, có thể có surimi và sản phẩm mô phỏng nhưng cơ sở sản xuất
thường làm theo đơn đặt hàng của nước ngoài gây ra thế bị động trong kinh doanh
nên hiệu quả thấp. Nguồn nguyên liệu cho sản xuất Surimi ở Việt nam nhưng chỉ
tập trung loài như: cá Lượng, cá Mối, Cá Đù, cá Trác do đó có sự cạnh tranh về
nguyên liệu và giá thành. Chất lượng sản phẩm không tốt do thời gian từ lúc đánh
bắt trên tàu đến khi sản xuất dài. Bên cạnh đó việc cung cấp nguyên liệu không ổn
định, không liên tục và phụ thuộc thời tiết.
1.2. Tình hình sử dụng surimi
1.2.1. Trên thế giới
Hiện nay nhu cầu sử dụng Surimi ngày càng tăng, trong khối EU, thị trường
chính tiêu thụ các sản phẩm surimi là Pháp, Tây Ban Nha, Italia và Anh : 62% các
hộ gia đình Pháp tiêu thụ surimi, chủ yếu dưới dạng đông lạnh và bảo quản (xông
khói, ướp muối, phơi khô). 80% là các sản phẩm giả thịt cua. Bên cạnh đó cũng có
nhiều sản phẩm giá trị gia tăng như dạng cuộn và giăm bông với nước sốt hoặc pho
mát. Ở Tây Ban Nha, thị trường surimi chủ yếu là các sản phẩm đông lạnh. Sản
phẩm quan trọng nhất là surimi miếng giả thịt cua, càng cua bao bột, tôm và tôm
hùm. Còn ở Italia, thị trường chính của surimi là các nhà hàng với sản phẩm dạng
đông lạnh và được sử dụng như thành phần của món salát và hors d’oeuvre (món
đồ nguội khai vị). Ở Anh, surimi miếng giả thịt cua đông lạnh chiếm lĩnh thị trường,
======================================================================
12
Luận văn thạc sĩ khoa học
Trần Văn Hùng
================================================================================
chúng được các hộ gia đình và các nhà hàng ưa chuộng. Các quán Sushi hiện đang
tăng nhanh chóng ở khu vực đô thị.
1.2.1. Tại Việt Nam
Theo hiệp hội Chế biến và xuất khẩu thủy sản Vasep thì lượng tiêu thụ
surimi tại Việt Nam tăng theo các năm. Cụ thể năm 2006, lượng surimi tiêu thụ là
9.000 tấn, nhưng tính đến năm 2010 thì lượng surimi tiêu thụ tăng 40% trong vòng
4 năm. Sản phẩm Surimi được người tiêu dùng Viêt sử dụng khá rộng rãi. Nhưng số
lượng các công ty chế biến các sản phẩm surimi còn chưa nhiều, cho nên chủ
trương của đảng và nhà nước là mở rộng thêm các nhà máy xí nghiệp để sản xuất
các sản phẩm surimi và mô phỏng gốc surimi để đáp ứng được nhu cầu tiêu dùng
trong nước và phục vụ cho xuất khẩu.
1.3. Nguyên liệu sản xuất surimi ở trong và ngoài nước
Theo thông tin của thị trường surimi thế giới thì giá sản phẩm chế biến từ
surimi chủ yếu phụ thuộc vào lượng các thành phần sử dụng trong chế biến: Loại
surimi rẻ tiền được sản xuất bằng cách tăng lượng nước, còn surimi cao cấp gồm
phần lớn thịt cá. Các nhà sản xuất surimi trên thế giới luôn tìm kiếm những loài cá
mới để chế biến loại thực phẩm ngày càng phổ biến này. Mỗi loài cá có sự khác biệt
lớn về thành phần khối lượng, cấu trúc và màu sắc cơ thịt do đó cần có quy trình
công nghệ và các công đoạn chế biến surimi phù hợp. Trong công nghệ sản xuất
surimi, chất lượng sản phẩm và hiệu suất quy trình công nghệ là yếu tố then chốt.
Chất lượng surimi được đánh giá bới các yếu tố: Độ trắng, mùi,..và quan trọng nhất
là khả năng tạo gel hay nguyên liệu sản xuất là thịt cá trắng. Khi nghiên cứu ảnh
hưởng của nguyên liệu đến chất lượng surimi, Chang – Lee và các cộng sự (1990),
Morisey và các cộng sự (1992) [86] đã khẳng định: Các loài cá có cơ thịt trắng sống
ở vùng biển Thái Bình Dương là nguồn nguyên liệu lý tưởng cho việc sản xuất
surimi có chất lượng cao đặc biệt là độ bền, chắc của mạng lưới gel.Theo thống kê
mới nhất của FAO thì giá surimi nhập khẩu ở những nước nhập khẩu chính (Nhật
Bản, Hàn Quốc và EU) đang phụ thuộc vào nguồn nguyên liệu từ khai thác. Cũng từ
======================================================================
13
Luận văn thạc sĩ khoa học
Trần Văn Hùng
================================================================================
thông tin thương mại của Việt Nam thì hiện nay các nhà nhập khẩu Nhật Bản phải
chịu áp lực rất lớn của việc duy trì giá surimi ở mức thấp bán cho nhà bán lẻ trong
điều kiện tồn kho ít và giới trẻ ngày càng thích các món ăn kiểu phương tây: Kibun
Foods Inc., công ty sản xuất surimi lớn nhất ở Nhật cho biết chi phí đóng gói và
nguyên liệu tăng và sự bất ổn định về nguồn cung surimi nguyên liệu là những yếu
tô khiến Kibun phải tăng giá tất cả các sản phẩm: Bánh chạo thủy sản ( chikuwa);
chả cá đỏ (kamaboko)… Sản lượng kamaboko của Nhật lên đến cả triệu tấn/năm, và
lượng surimi xuất khẩu khoảng 30.000-40.000tấn/năm. Họ tạo ra một thị hiếu tiêu
dùng đa dạng các sản phẩm từ surimi trên khắp thế giới. Ước tính sản lượng Surimi
toàn cầu hiện nay là 1,4 triệu tấn. trong đó 5 nước sản xuất chính là Nhật Bản
(600.000 tấn), Hàn Quốc (200.000 tấn), Thái Lan (150.000 tấn), Mỹ (khoảng
100.000 tấn) và Trung Quốc (100.000 tấn). Với sản lượng 110.000 tấn, EU hiện
đang trở thành một khu vực sản xuất chính. Hiện nay, hơn 50% sản lượng surimi
toàn cầu được chế biến từ các loài cá khác được đánh bắt ở tất cả các vùng biển trên
thế giới. Đó có thể là các loài cá thịt trắng nước lạnh như cá tuyết Thái Bình Dương,
cá hôki, cá tuyết lam; hoặc các loài cá nổi nhỏ nước lạnh như cá trỏng Pêru, cá sọc
một bên vây, cá sòng Thái Bình Dương; và phần lớn là các loài cá nhiệt đới quan
trọng như cá Lượng (Itoyori), cá Mối, cá Trác.... Người Nhật thích dùng loại cá
pollock Alaska để làm surimi đông lạnh, vì đặc điểm của loại cá này cho hiệu suất
và chất lượng tốt hơn. Tuy nhiên hiện nay khi hạn ngạch khai thác cá Minh thái
giảm nên Surimi phẩm cấp SA chỉ có thể cung cấp theo các đơn đặt hàng đặc biệt
và surimi phẩm cấp FA có tỉ trọng tăng vì phần thịt vụn sau khi chế biến philê đang
được tăng cường sử dụng để sản xuất surimi nhằm phát triển hàng giá trị gia tăng.
Loại surimi này được dùng chủ yếu cho các sản phẩm phẩm cấp thấp và thực phẩm
đông lạnh và chế biến sẵn.Ở Ấn Độ công nghệ sản xuất surimi không đông lạnh gần
đây cũng được thử nghiệm..Theo hiệp hội chế biến và xuất khẩu thủy sản Vasep,
nửa đầu năm 2008, lượng nhập khẩu surimi Việt Nam vào Nhật Bản đã tăng gấp
đôi, do giá cá minh thái Mỹ tăng.Tính đến năm 2007, giá surimi của Mỹ đã tăng
40% trong 4 năm và tăng 11% so với năm 2006: Người tiêu dùng Châu Âu chấp
======================================================================
14
Luận văn thạc sĩ khoa học
Trần Văn Hùng
================================================================================
nhận giá tăng chỉ đến mức nào đó .Trong khi đó, sản lượng surimi của Mỹ năm
2007 giảm xuống 160.000 tấn, giảm 20% ( 40.000 tấn) so với 200.000 tấn của năm
2002. Hiện nay surimi Việt Nam sẽ là một lựa chọn thay thế tiềm năng cá minh thái
Bắc Mỹ,(nửa đầu năm 2008,lượng nhập khẩu surimi Việt Nam vào Nhật Bản đã
tăng gấp đôi, lên 30.000 tấn). Điều này đã mở ra cơ hội cho sự phát triển của surimi
Việt Nam. “ Tại Nhật, các nhà sản xuất lo ngại rằng ngành sản xuất surimi có thể
rơi vào tình thế cực kỳ khó khăn theo biến động của thị trường surimi”
1.4. Tổng quan về sự tạo gel và các yếu tố ảnh hưởng đến sự tạo gel
1.4.1. Khả năng tạo gel của protein
1.4.1.1. Một số nét chung về sự hình thành gel protein
Cần phân biệt sự tạo gel với các hiện tượng khác tương tự, trong đó cũng có sự
giảm mức độ phân tán của dung dịch protein như sự liên hợp, sự tập hợp, sự trùng
hợp, sự kết tủa, sự kết tụ và sự đông tụ
-
Các phản ứng liên hợp protein thường có quan hệ với các biến đổi ở mức dưới
đơn vị hoặc ở mức phân tử trong khi đó các phản ứng trùng hợp hoá hoặc tập
hợp hoá lại tạo ra các phức hợp có kích thưóc lớn.
-
Sự kết tủa protein lại bao hàm tất cả các phản ứng tập họp có thể dẫn đến mất
từng phần hoặc mất toàn bộ độ hoà tan.
-
Khi protein không bị biến tính nhưng do giảm lực đẩy tĩnh điện giữa các mạch
mà dẫn đến các phản ứng tập hợp không trật tự thì sẽ xẩy ra hiện tượng kết tụ.
-
Các phản ứng tập hợp không trật tự xẩy ra do biến tính và các phản ứng xảy ra
do tương tác protein-protein chiếm ưu thế so với tương tác protein – dung môi sẽ
dẫn đến tạo thành một khối lớn và thô gọi là sự đông tụ
-
Khi các phân tử bị biến tính tự tập hợp lại để tạo thành một mạng lưới protein có
trật tự thì hiện tượng đó gọi là sự tạo gel.
======================================================================
15
Luận văn thạc sĩ khoa học
Trần Văn Hùng
================================================================================
1.4.1.2. Điều kiện tạo gel
Sự gia nhiệt, trong đa số trường hợp là rất cần thiết cho quá trình tạo gel. Việc làm
lạnh sau đó cũng cần thiết và đôi khi một sự axit hoá nhẹ nhàng cũng có ích. Thêm
muối đặc biệt là ion canxi có thể cũng cần, hoặc là để tăng tốc độ tạo gel hoặc để
tăng độ cứng cho gel.
Trong quá trình chế biến, khi nhiệt độ của khối thịt cá xay cao sẽ dẫn đến sự phân
huỷ protein, ảnh hưởng đến khả năng tạo gel của protein, vì vậy trong quá trình chế
biến luôn đảm bảo nhiệt độ của khối thịt cá dưới 100C.
1.4.1.3. Cơ chế tạo gel
Hỗn hợp thịt cá sau khi xay trở thành hệ sol nhớt dính hay bột nhuyễn (paste). Hỗn
hợp bột nhuyễn không thể hình thành được nếu thiếu sự có mặt của muối. Trong
hình 1 là ảnh chụp trên kính hiển vi điện tử phóng to của hai loại bột nhuyễn làm
surimi khi có và không có mặt NaCl để so sánh.
Hình 1: Ảnh chụp trên kính hiển vi điện tử phóng to của hai loại bột nhuyễn làm
surimi khi có và không có mặt NaCl. Ảnh bên trái là bột nhyễn surimi của cá thu khi
xay thịt cá với NaCl trong 25 phút, ảnh bên phải là ảnh chụp bột nhuyễn không có
NaCl.
======================================================================
16
Luận văn thạc sĩ khoa học
Trần Văn Hùng
================================================================================
Cấu trúc vi mô của các sợi tơ cơ hoàn toàn biến mất ở ảnh đầu tiên, trong khi đó
chúng vẫn nguyên ở ảnh thứ hai. Điều này giải thích bởi việc thêm muối vào hỗn
hợp làm các protein của tơ cơ hoà tan vào nước. Đồng thời, các myosin trong dung
dịch liên kết với các sợi actin để tạo nên các phân tử lớn actomyosin (hình 2).
a
a
m
m
nacl
myofibril
actomyo sin
Hình 2 : Sự tạo thành actomyosin từ tơ cơ: A : sợi actin , M: Myosin
Cả hai loại myosin và actomyosin đều đóng vai trò chủ đạo trong việc hình
thành hệ gel của surimi và tạo nên các tính chất tương ứng với đặc tính cuả hệ gel
[39]. Người ta đã phát hiện ra rằng trong một số loại surimi, liên kết với actin làm
biến đổi các tính chất tạo gel của myosin [48], nhưng tropomyosin dường như
không có ảnh hưởng đến sự hình thành gel [30]. Tuy nhiên, các tính chất tạo gel của
actomyosin chủ yếu phụ thuộc vào tỷ lệ của myosin trong phân tử, trong đó tính
chất đặc trưng riêng của myosin do tỷ lệ của phần mạch phân tử lượng lớn quyết
đinh [37].
1.4.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự tạo gel
1.4.2.1. Liên kết hóa học
Khi protein bị biến tính, các cấu trúc bậc cao bị phá hủy, các mạch
polypeptid bị duỗi ra, gần nhau, tiếp xúc với nhau và liên kết lại thành mạng lưới
không gian 3 chiều. Các phần còn lại hình thành mạng lưới không gian vô định
hình, rắn, trong đó có chứa đầy pha phân tán là nước. Bốn loại liên kết chính tham
gia vào sự hình thành mạng không gian gồm liên kết cầu muối, liên kết hydro, liên
kết cầu sunfua và các tương tác kị nước.
======================================================================
17
Luận văn thạc sĩ khoa học
Trần Văn Hùng
================================================================================
Liên kết hydro (Hydrogen bonds)
+ Là liên kết giữa nhóm - OH của axit amin tirozine, serin, treonin với các
nhóm -COOH của axit glutamic hoặc aspatic.
Protein
Protein – OH…O = C
NH2
Hoặc
C = O…H – N
RCH
HCR
N – H…O = C
O=C
N-H
Cấu trúc β của protein
Với R là gốc axit amin
+ Khi gia nhiệt, các liên kết hidro bị đứt, nhưng khi để nguội liên kết lại tái
hợp và gel lại hình thành.
Liên kết cầu muối (Salt Linkages)
Tại pH nhất định của thịt cá xay, các nhóm carboxyl (COO-) của axit
glutamic và aspatic mang điện tích âm, trong đó nhóm amin (NH2+) của lysin và
arginin mang điện tích dương. Do đó, liên kết giữa các phân tử được hình thành nhờ
những nhóm chức này, và các protein tơ cơ liên kết với nhau tạo thành một tập hợp
không tan trong nước. Khi thêm muối trong quá trình xay nhuyễn thịt cá thì muối
có thể làm tăng khả năng hoà tan của protein, cải thiện cấu trúc đàn hồi của hệ gel
khi gia nhiệt. Mặt khác, muối còn làm mất tính ổn định cấu trúc phân tử đến khả
năng biến tính nhiệt.
======================================================================
18
Luận văn thạc sĩ khoa học
Trần Văn Hùng
================================================================================
Liên kết cầu disunfua (Disunfide Bonds)
Liên kết cầu disunfua (-S-S-) giữa các phân tử được tạo thành khi oxy hoá
hai gốc cystein
Protein – SH + HS – Protein
+O2
Protein – S – S – Protein
Khi có mặt nhiều nhóm –SH và -S-S- sẽ tăng cường hệ thống mạng giữa các
phân tử và gel tạo ra bền với nhiệt.
Các tương tác kị nước (Hydrophobic Interaction)
Các tương tác kị nước thường diễn ra giữa các phân tử không có cực (các
nhóm ưa béo), các gốc kị nước thường có trong mạch bên trong của các phân tử
protein chứ không phải dưới dạng liên kết với nước. Nhờ đó chúng đóng vai trò
quan trọng trong việc ổn định các cấu trúc của phân tử protein. Khi nhiệt độ tăng,
các liên kết hydro trở nên kém bền hơn sự hydrat háo kị nước khó hơn.
Những liên kết trên khác với liên kết cầu muối và liên kết hydro, nó được
hình thành không phải nhờ các liên kết giữa các gốc kị nước mà nhờ các phân tử
nước xung quanh. Các cầu kị nước được hình thành khi đun nóng protein do vậy
các liên kết kị nước mạnh lên khi tăng nhiệt độ, ít nhất là đến 58oC.
Khi giữ nhiệt ở khoảng 40oC protein tơ cơ của các loài cá có tốc độ tạo gel
chậm, các nhóm kị nước quay ra phía ngoài mặt phân tử protein. Điều này chứng tỏ
rằng các tương tác kị nước đóng vai trò quan trọng trong hiện tượng tạo gel.
1.4.2.2. Các enzim thủy phân
Enzym tiêu biểu trong sản xuất surimi là proteaza, transglutaminaza (Tgase)
hoặc cả hai. Hoạt tính của enzim này tùy thuộc theo chủng loại cá. Các enzym này
đóng vai trò quan trọng trong quá trình hình thành đặc tính cấu trúc của sản phẩm.
Enzym Tgase xúc tác phản ứng nối kết của myosin nhờ các cầu nối hoá học linh
động. Kết quả là surimi có hoạt tính Tgase cao có thể làm tăng độ đàn hồi, kết dính
của surimi.
======================================================================
19
Luận văn thạc sĩ khoa học
Trần Văn Hùng
================================================================================
Enzym transglutaminaza (Tgase): Enzym xúc tác phản ứng trùng hợp
(polymarization) của protein thông qua liên kết hoá trị (covalent bonds) giữa các
phân tử protein, các liên kết cầu disunfua giữa axit glutamic và lysin trong protein.
Liên kết này làm tăng độ cứng và độ kết dính của gel surimi.
* Enzym proteaza: Enzym proteaza sẽ hydro hoá myosin và protein tơ cơ làm hỏng
cấu trúc của các sản phẩm từ surimi.
+ Proteaza trong ruột cá: Pepsin và Trypsin
Pepsin: enzim do màng nhầy dạ dày tiết ra. M= 4200, điểm đẳng điện ở pH = 3,7
Trypsin: Enzim trong tụy tạng.Trong động vật thủy sản,Trypsin tồn tại ở
dạng không hoạt động gọi là trypsinogen,chúng bị hoạt hóa bởi enzim
enterokinaza.Trypsin là loại enzim kiềm tính,có M = 23.800, điểm đẳng điện ở pH
= 10,5. Đa số Trypsin hoạt động ở pH tối ưu là 8.
+ Proteaza trong thịt cá: proteaza axit (Cathepsin), proteaza trung tính,
proteaza kiềm.
* Proteaza axit gồm Cathepsin A, B, C, D, E, H, L.
- Cathepsin A:
Cathepsin A cùng với Cathepsin D làm tăng khả năng thuỷ phân của các
enzym sau đó.Theo Makinodan và cộng sự [39] cho rằng cathepsin A cùng với
cathepsin D thủy phân liên tiếp các liên kết peptid để cho sản phẩm cuối cùng là
axit amin.
- Cathepsin B
Cathepsin B gồm Cathepsin B1 và Cathepsin B2 . Enzim này thủy phân các
hợp chất thiol như 2- mecarptoethanol, cystein, dithiothreitol và gluathiol nhưng lại
bị kìm hãm bởi axit iodoacetic, dithioacetamideCathepsin này ở các loài khác nhau
thì sẽ thủy phân cơ chất khác nhau. Cathepsin B cùng với cathepsin D, H, L được
biết như là proteaza chính gây ra sự phân hủy cơ sau khi cá chết,tuy nhiên nó được
======================================================================
20
Luận văn thạc sĩ khoa học
Trần Văn Hùng
================================================================================
loại bỏ trong quá trình rửa surimi, điều này có thể do các enzym tồn tại ở tương cơ
[9].
- Cathepsin D
Cathepsin D được coi là nguyên nhân chính gây ra sự phân huỷ cấu trúc
trong quá trình bảo quản lạnh đông. Cathepsin D khởi đầu cho sự phân giải protein
thành các peptit sau đó các Cathepsin khác mới tiếp tục phân giải. Enzym này phân
huỷ myosin (cả myosin nặng và myosin nhẹ) và phân cắt từ từ actin, troponin,
tropomyosin, ổn định ở 45oC, vô hoạt ở 70oC
- Cathepsin E
Cathepsin E có khả năng ổn định thấp và hoạt động trong môi trường axit (
có nhóm COOH; cathepsin E của cá Hồi có pH = 2,8) nên enzym này không quan
trọng đối với sự tạo gel của surimi.
- Cathepsin H
Cathepsin H phân huỷ myosin nhanh gấp 3 lần so với Cathepsin B, bị mất
trong quá trình rửa, hoạt động mạnh nhất ở 20oC.
- Cathepsin L
Cathepsin L phân huỷ myosin, actin, α-actin, troponin-T. Hoạt lực phân huỷ
của cathepsin L lên myosin gấp 10 lần so với cathepsin B, toopt= 55oC, vì vậy có thể
phá huỷ cấu trúc của gel trong quá trình gia nhiệt surimi [53]. Tuy nhiên enzim này
cũng bị kìm hãm bởi một vài protein như: Protein trong plasma bò ( Hamann et al,
1990; Morrissey et al, 1993 ; Park et al , 1994), trong plasma cá ( Toyohara et al,
1990b), và trong khoai tây, lòng trắng trứng ( Morrissey et al, 1993; piyachomkwan
and Penner, 1995; Reppond et al, 1995) [86]
* Proteaza trung tính được đặt tên “ calpain”, tồn tại ở hầu hết mọi nơi và tồn
tại trong tế bào chất, hay kết hợp với tơ cơ, là nguyên nhân làm yếu đi tương tác
giữa myosin-actin chứ không thuỷ phân trực tiếp. Cho đến nay chưa có nhiều
======================================================================
21
Luận văn thạc sĩ khoa học
Trần Văn Hùng
================================================================================
nghiên cứu về calpain trong cơ cá vì vậy vai trò của nó đối với sản xuất surimi chưa
được nghiên cứu đầy đủ
* Proteaza kiềm trong cơ cá làm giảm khả năng tao gel đàn hồi khi ủ ở nhiệt
độ 60oC hơn là 30 – 40oC và 70oC, toopt= 60 – 65oC, pHopt= 7.7 – 8.1. Chúng phân
huỷ hầu hết các protein trong tế bào như myofibrillar (protein tơ cơ), lyosomal,
microsomal, protein tương cơ. Hàm lượng của proteaza trong cơ cá tăng khi
proteaza từ bộ phận bên trong như thận, gan không được rửa sạch. Vì vậy trong quá
trình rửa thịt cá cần loại bỏ hết màng gân và ruột nhằm làm giảm hàm lượng
proteaza trong thịt cá tăng khả năng đàn hồi của gel khi gia nhiệt.
1.5. Tổng quan về quá trình phân hủy protein trong sản xuất surimi
Khả năng tạo gel là yếu tố quan trọng nhất đánh giá chất lượng của surimi(
Lanier 2000 ) và bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố (Niwa, 1992). Protease có sẵn trong
thịt cá đặc biệt là enzym bền nhiệt làm giảm chất lượng gel của surimi ( Morrissey và
cộng sự, 1993). Tất cả các protease hoạt động trong cơ cá có thể làm mềm gel surimi
và rất khác nhau giữa các loài và thường được chia thành 2 nhóm chính: protease
axit - Cathepsin ( Toyohara và cộng sự 1993, Jiang và cộng sự 1996) và protease
kiềm bền nhiệt ( Makinodan và cộng sự 1985). Những enzym này chủ yếu phân huỷ
protein tơ cơ đặc biệt là myosin ( Makinodan và cộng sự 1985).
Trong nhóm protease axit, cathepsin B, D, L có hoạt tính phân hủy protein trên
nhiều loại cơ chất như myosin (cả myosin nặng và myosin nhẹ) và actin, troponin,
tropomyosin (Jiang và cộng sự 1996).
Theo nghiên cứu của SV Sherekar và cộng sự 1988, Cathepsin B ở cá rô phi có
pH tối ưu từ 5.5 đến 6.0. Enzym này thuỷ phân các hợp chất thiol như 2mecarptoethanol, cystein, dithiothreitol và gluathiol. Cathepsin B bị kìm hãm bởi
axit iodoacetic, dithioacetamide. Theo nghiên cứu của Aoki và cộng sự 1997
Cathepsin B phân huỷ myosin, actin và troponin-T ở cá chép. Theo nghiên cứu của
Jiang và cộng sự 1996, Lực phá vỡ gel của surimi cá Thu giảm từ 426g.cm xuống
======================================================================
22
Luận văn thạc sĩ khoa học
Trần Văn Hùng
================================================================================
345g.cm ở pH 7.0 khi có mặt cathepsin B với hoạt lực 5U/g thịt cá ở nhiệt độ 550C
sau 1h.
Theo Jiang và cụng sự 1996, Cathepsin D được coi là nguyên nhân chính gây
ra sự phân huỷ cấu trúc trong bảo quản lạnh đông. Enzym này nhanh chúng thuỷ
phân protein cơ cá tại pH ở giai đoạn chết cứng. Enzym này phân huỷ titin,
connectin, C-protein, M-protein và myosin (Cả myosin nặng và myosin nhẹ) và
phân cắt từ từ actin, troponin, tropomyosin.
Cathepsin L phân huỷ myosin, actin, -actin. Hoạt lực phân huỷ của
cathepsin L lên myosin ước tính gấp 10 lần so với cathepsin B. Vùng hoạt động của
enzim này pH=5.5-6.5, T0opt =550C. Một số nghiên cứu cho thấy Cathepsin L không
bị loại bỏ hoàn toàn trong quá trình rửa, ép tách nước trong sản xuất surimi và gây
ra sự thuỷ phân protein tơ cơ cá Pacific whiting ( Seymour, Morrissey, 1994), cá
Thu ( Aoki và Ueno, 1997). Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy hoạt tính thuỷ phân
protein mạnh nhất của Cathepsin L ở nhiệt độ 50-600C , chuỗi myosin nặng bị phá
huỷ hoàn toàn trong 30 phút ủ ở nhiệt độ trên, surimi không tạo được gel.
Như vậy Cathepsin B, H,L vừa có pH tối ưu 5,5-6,5 nằm gần vùng pH của
surimi ( 6,5- 7,2) vừa có tính bền nhiệt do đó nó có tham gia vào sự phá huỷ cấu
trúc gel của surimi làm gel mềm và nát ( An và cs,1994, Heu và cs, 1997).
Nhóm protease kiềm bền nhiệt – serine protease trong cơ cá làm giảm khả
năng tạo gel có tính chất đàn hồi khi ủ ở nhiệt độ 600C và 700C (Makinodan và cộng
sự , 1994). Nhiệt độ tối ưu của enzim là 600C và pH 8.0 - 8.5 tuỳ từng loài cá. Như
ở cá Trác - Bigeye snapper có pH tối ưu 8.5 ( Soottawat Benjakul, 2003). Khi nâng
nhiệt từ từ ở 700C trong 2h thì cấu trúc rắn chắc và đàn hồi của gel cá Đù- Alatic
croaker giảm cùng với sự phân huỷ myosin và tropomyosin. Sự biến mất myosin
tăng khi thời gian giữ nhiệt tăng.
Các enzim proteaza kiềm phân huỷ hầu hết các protein trong tế bào như myofibrillar
(protein tơ cơ), mitochondrial, lyosomal, microsomal và protein tương cơ ( Ik-Soon
======================================================================
23
Luận văn thạc sĩ khoa học
Trần Văn Hùng
================================================================================
Kang and Tyre C Lanier 2000). Hàm lượng của proteaza kiềm trong cơ cá tăng do
proteaza từ bộ phận bên trong như thận và gan cá khi cá không được rửa sạch trước
khi ép tách thịt trong sản xuất surimi. Vì vậy trong quá trình tách rửa thịt cá cần loại
bỏ hết màng gân và ruột, làm giảm hàm lượng proteaza trong thịt cá, tăng khả năng
đàn hồi của gel khi gia nhiệt.
Để giảm tác dụng của enzym có sẵn trong cá cũng như làm tăng cấu trúc đàn hồi
của gel surimi trong quá trình gia nhiệt, đã có một số nghiên cứu sử dụng các chất
kìm hãm proteaza. J. Yongsawatdigul, 2000 nghiên cứu chất kìm hãm proteaza trên
đối tượng surimi cá rô phi cho thấy trong khi E-64 ở nồng độ 33.3 àg/g surimi chỉ
kìm hãm 36% thì hoạt tính thuỷ phân của enzym giảm và vô hoạt khi tăng nồng độ
Leupeptin từ 5 đến 500àg/g surimi và quá trình thuỷ phân protein kìm hãm hoàn
toàn bởi Trypsin đậu tương ở nồng độ 50 àg/g surimi. Độ bền chắc của gel thể hiện
bằng lực uốn tăng khi có mặt chất kìm hãm.
Sự thuỷ phân của surimi cá Mối (Lizardfish) bị kìm hãm bởi bột lòng trắng trứng và
whey protein và mức độ kìm hãm đạt 77% và 96% ứng với mỗi loại
(J.Yongsawatdigul, 2004) Tuy nhiên, bột lòng trắng trứng cải thiện khả năng tạo
gel của surimi cá Mối hơn whey protein. Khi sử dụng 1% bột lòng trắng trứng làm
tăng protein liên kết có khối lượng phân tử lớn và kéo theo độ bền chắc của gel thể
hiện bằng lực phá vỡ ( breaking force) tăng gấp đôi.
J.A. Ramirez, 2002 đó sử dụng dịch chiết từ hạt của các loại đậu ( đậu Hà lan, đậu
tương, đậu xanh, đậu ván) cho thấy dịch chiết cú tỏc dụng kỡm hóm với hệ enzym
serine protease nhưng không cú tỏc dụng kìm hãm đối với enzym protease axit đối
với cả hai loài cá là cá Bơn ( Mexincan flounder) và cá Đù ( Atlantic croacker)
1.6. Tình hình nuôi trồng cá nước ngọt ở Việt Nam
Nước ta có tiềm năng phát triển nuôi trồng thuỷ sản với diện tích mặt nước
trên 1,7 triệu hecta và có nhiều đối tượng nuôi trồng giá trị kinh tế cao có thể xuất
======================================================================
24
