BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM TP.HỒ CHÍ MINH
KHOA THỦY SẢN
YZ
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP
ĐỀ TÀI
BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN SẢN
PHẨM TÁI CẤU TRÚC TỪ PHỤ PHẨM
BẠCH TUỘC
NGÀNH : CHẾ BIẾN THỦY SẢN
KHÓA : 2002 – 2006
SINH VIÊN THỰC HIỆN: NGUYỄN THỊ HỒNG SÂM
TP. HỒ CHÍ MINH 9/2006
BƯỚC ĐẦU NGHIÊN CỨU CHẾ BIẾN SẢN PHẨM
TÁI CẤU TRÚC TỪ PHỤ PHẨM BẠCH TUỘC
thực hiện bởi
Nguyễn Thò Hồng Sâm
Luận văn được đệ trình để hoàn tất yêu cầu cấp bằng Kỹ Sư Chế Biến Thủy Sản
Giáo viên hướng dẫn: Th.s PHẠM TUẤN ANH
Thành Phố Hồ Chí Minh tháng 9 năm 2006
TÓM TẮT
Để tận dụng nguồn phụ phẩm có giá trò thấp, làm tăng giá trò của nguyên liệu và
góp phần vào việc đa dạng hóa sản phẩm, chúng tôi thực hiện đề tài “Bước Đầu
Nghiên Cứu Chế Biến Sản Phẩm Tái Cấu Trúc Từ Bạch Tuộc”.
Đề tài được thực hiện với những nội dung chính như sau:
¾ Xác đònh tỷ lệ cá bổ sung để tăng giá trò dinh dưỡng và cải thiện cấu trúc
của sản phẩm.
¾ Nghiên cứu ảnh hưởng của protein đậu nành, tinh bột, polyphosphat, lòng
trắng trứng và carrageenan đến chất lượng của sản phẩm.
¾ Lựa chọn công thức gia vò thích hợp cho sản phẩm.
¾ Ước tính chi phí cho sản phẩm.
Sau khi tiến hành đề tài, chúng tôi thu được một số kết quả như sau:
¾ Cấu trúc của sản phẩm tốt nhất khi phối hợp 30% cá với 70% bạch tuộc.
¾ Chất lượng của sản phẩm tốt nhất khi sử dụng 4% protein đậu nành, 4% tinh
bột bắp biến tính, 0,4% polyphosphat, 3,5% lòng trắng trứng và 1,5 %
carrageenan.
¾ Sự ưa thích của các cảm quan viên cao nhất khi sử dụng công thức gia vị như
sau: 1,5% đường, 0,2% muối, 0,6% nước mắm, 0,7% bột ngọt, 3% hành, 2% tỏi,
0,4% tiêu và 0,5% ớt.
¾ Ước tính chi phí nguyên vật liệu cho sản phẩm là 24000 đồng/kg.
i
ABSTRACT
In order to use up octopus by – product having low economic value, we carried
out the study “Initiation in processing of octopus by – product to obtain restructured
product”
The purposes of this research are:
¾ Determination the of amount fishmeat to increase nutritional value and
improve the texture of product.
¾ Finding out the effect of soy protein, starch, polyphosphate, egg – white and
carrageenan on quality of product.
¾ Chossing formula of spices to enhance the flavor.
¾ Estimation of price.
The results of our study show that:
¾ Texture of product is the most appropiated when 30% fishmeat is used with
70% octopus by – product.
¾ The quality is the best when we use 4% concentrated soy protein, 4%
converted corn starch, 0.4% polyphosphate, 3.5% egg – white and 1.5%
carrageenan.
¾ The sensorial preference is the best with 1.5% sugar, 0.2% salt, 0.6% nuoc
mam, 0.7% sodium glutamate, 2% garlic, 3% onions, 0.4% pepper and 0.5%
chilly.
¾ The price of materials is estimated about 24,000 Viet Nam Dong per
kilogram.
ii
LỜI CẢM ƠN
“Không thầy đốù mày làm nên”
Chúng tôi có được thành quả ngày hôm nay ngoài Cha Mẹ, Thầy Cô là những
người có công lao to lớn, những người đã tận tâm chỉ bảo, dìu dắt chúng tôi trên con
đường chinh phục đỉnh cao của kiến thức.
Chúng tôi xin chân thành gửi lời cảm ơn đến Ban Giám Hiệu và Quý Thầy Cô
trường Đại Học Nông Lâm Thành Phố Hồ Chí Minh đã giúp đỡ chúng tôi trong suốt
thời gian học tập tại trường.
Tôi xin chân thành cảm ơn Quý Thầy Cô Khoa Thủy Sản và Khoa Công Nghệ
Thực Phẩm đã tận tâm giảng dạy và tạo mọi điều kiện cho chúng tôi học tập cũng như
nghiên cứu để hoàn thiện hơn kho kiến thức chuyên môn của mình.
Tôi đặc biệt gửi lời cảm ơn chân thành và lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy Phạm
Tuấn Anh, người đã tận tình chỉ dạy, hướng dẫn và giúp đỡ chúng tôi trong suốt thời
gian thực hiện đề tài.
Cảm ơn các bạn trong và ngoài lớp đã giúp đỡ, động viên tôi trong suốt quá
trình học tập vừa qua.
Một lần nữa chúng tôi xin chân thành cảm ơn!
iii
MỤC LỤC
ĐỀ MỤC
TRANG
Tóm tắt ................................................................................................................. i
Abstract ................................................................................................................ ii
Lời cảm ơn ........................................................................................................... iii
Mục lục ................................................................................................................ iv
Danh sách các bảng ........................................................................................... vii
Danh sách các hình........................................................................................... viii
I.
GIỚI THIỆU ....................................................................................................... 1
1.1
1.2
Đặt Vấn Đề .........................................................................................................1
Mục Tiêu Đề Tài ................................................................................................1
II.
TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................................... 2
2.1
2.1.1
2.1.2
2.1.3
2.1.4
2.1.5
2.2
2.2.1
2.2.3
2.3
2.3.1
2.3.2
2.3.2
2.4
2.4.1
2.4.2
2.4.3
2.4.4
2.4.5
2.4.6
2.5
2.5.1
2.5.2
Giới Thiệu Chung về Nguyên Liệu Bạch Tuộc..................................................2
Phân loại ............................................................................................................2
Một vài đặc điểm sinh học ..................................................................................2
Thành phần hóa học của bạch tuộc .....................................................................3
Cấu trúc cơ thòt....................................................................................................3
Tình hình khai thác và xuất khẩu ........................................................................4
Giới Thiệu về Phụ Liệu ......................................................................................5
Cá lượng vây đuôi dài .........................................................................................5
Mỡ heo................................................................................................................6
Cơ Sở của Việc Chế Biến Sản Phẩm Tái Cấu Trúc ............................................7
Khái quát về tái cấu trúc và gel ..........................................................................7
Phân cắt và tái cấu trúc bột thòt...........................................................................8
Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm .................................................9
Tác Nhân Tạo Gel ............................................................................................11
Protein thòt - cá.................................................................................................11
Protein lòng trắng trứng ....................................................................................11
Protein đậu nành ...............................................................................................12
Tinh bột .............................................................................................................13
Carrageenan .....................................................................................................15
Muối polyphosphat ...........................................................................................16
Giới Thiệu về Gia Vò ........................................................................................17
Đường ...............................................................................................................17
Bột ngọt ............................................................................................................17
iv
2.5.3
2.5.4
2.5.5
2.5.6
2.5.7
2.5.8
Muối ăn .............................................................................................................18
Nước mắm .........................................................................................................18
Tiêu ................................................................................................................... 18
Ớt ......................................................................................................................19
Tỏi .....................................................................................................................19
Hành..................................................................................................................19
III.
VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ......................................... 20
3.1
3.2
3.2.1
3.2.2
3.3
3.4
3.5
3.5.1
3.5.2
3.6
3.7
3.8
Thời Gian và Đòa Điểm Thực Hiện Đề Tài.......................................................20
Vật Liệu và Trang Thiết Bò Thí Nghiệm ..........................................................20
Nguyên vật liệu ................................................................................................20
Dụng cụ và trang thiết bò thí nghiệm ................................................................21
Quy Trình Chế Biến..........................................................................................23
Tổ Chức Các Thí Nghiệm .................................................................................24
Phương Pháp Đánh Giá Cảm Quan...................................................................29
Phương pháp so hàng ........................................................................................29
Phương pháp BIB ..............................................................................................30
Phương Pháp Phân Tích Hóa Học .....................................................................30
Phương Pháp Tính Đònh Mức Chế Biến ............................................................31
Phương Pháp Xử Lý Số Liệu.............................................................................31
IV.
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .......................................................................... 32
4.1
4.1.1
4.1.2
4.2
Thí Nghiệm 1: Xác Đònh Tỷ Lệ Cá Bổ Sung ....................................................32
Thí nghiệm thăm dò..........................................................................................32
Thí nghiệm chính ..............................................................................................32
Thí Nghiệm 2: Khảo Sát Tác Động của Chất Tạo Gel đến Cấu Trúc
Sản Phẩm… ........................................................................................................36
Ảnh hưởng của các tác nhân tạo gel lên độ chắc ..............................................37
Ảnh hưởng của các tác nhân tạo gel lên giá trò cảm quan.................................40
Kết luận chung..................................................................................................44
Thí Nghiệm 2: Sử Dụng Carrageenan và Lòng Trắng Trứng để Cải Thiện
Cấu Trúc Sản Phẩm ..........................................................................................44
Tác động của carrageenan và lòng trắng trứng lên độ chắc .............................45
Tác động của carrageenan và lòng trắng trứng đến chỉ tiêu cảm quan ............49
Nhận xét chung .................................................................................................51
Thí Nghiệm 4: Xác Đònh Công Thức Gia Vò cho Sản Phẩm .............................52
Quy Trình Chế Biến Chả Bạch Tuộc ................................................................55
Quy trình ...........................................................................................................55
Giải thích quy trình ...........................................................................................55
Công Thức Chế Biến ........................................................................................59
Thành Phần Hóa Học của Chả ..........................................................................59
4.2.1
4.2.2
4.2.3
4.3
4.3.1
4.3.2
4.3.3
4.4
4.5
4.5.1
4.5.2
4.6
4.7
v
4.8
V.
Xác Đònh Chi Phí Nguyên Liệu cho Sản Phẩm Bạch Tuộc Tái Cấu Trúc ........60
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ .............................................................................. 61
5.1
5.2
Kết Luận ...........................................................................................................61
Đề Nghò.............................................................................................................62
TÀI LIỆU THAM KHẢO
PHỤ LỤC
vi
DANH SÁCH CÁC BẢNG
Bảng 2.1
Bảng 2.2
Bảng 3.1
Bảng 3.2
Bảng 3.3
Bảng 4.1
Bảng 4.2
Bảng 4.3
Bảng 4.4
Bảng 4.5
Bảng 4.6
Thành phần dinh dưỡng và thành phần hóa học của bạch tuộc .....................3
Thành phần dinh dưỡng của cá lượng vây đuôi dài .......................................6
Giátrò mã hóa của các thông số dùng cho thí nghiệm 2...............................25
Bảng bố trí thí nghiệm kiểu Box-Behnken bằng phần mềm JMP 4.0.........26
Bảng bố trí thí nghiệm kiểu kết hợp có tâm ................................................26
Kết quả độ chắc của chả sau khi bổ sung cá ...............................................33
Tổng điểm cảm quan của các nghiệm thức theo tỷ lệ cá khác nhau ...........34
Kết quả độ chắc và điểm cảm quan của các nghiệm thức...........................36
Bảng đánh giá hiệu quả tác động của các yếu tố khảo sát lên độ chắc.......38
Độ tin cậy của các yếu tố và các tương tác trên các chỉ tiêu .......................37
Bảng đánh giá hiệu quả tác động của các yếu tố khảo sát lên giá trò
cảm quan .....................................................................................................41
Bảng 4.7 Độ tin cậy của các yếu tố và tương tác trên chỉ tiêu cảm quan ...................43
Bảng 4.8 Kết quả độ chắc và điểm cảm quan của sản phẩm sau khi bổ sung
carrageenan và lòng trắng trứng .................................................................45
Bảng 4.8 Độ tin cậy của các yếu tố và tương tác trên các chỉ tiêu ............................ 44
Bảng 4.9 Bảng đánh giá hiệu quả tác động của các yếu tố khảo sát lên độ chắc.......46
Bảng 4.10 Độ tin cậy của các yếu tố và tương tác trên chỉ tiêu độ chắc ......................47
Bảng 4.11 Bảng đánh giá hiệu quả tác động của các yếu tố khảo sát lên giá trò cảm
quan.............................................................................................................49
Bảng 4.12 Độ tin cậy của các yếu tố và tương tác trên chỉ tiêu cảm quan...................50
Bảng 4.13 Tổng điểm của các nghiệm thức về các chỉ tiêu cảm quan.........................53
Bảng 4.14 Thành phần công thức chế biến chả bạch tuộc ...........................................59
Bảng 4.15 Thành phần hóa học sản phẩm bạch tuộc tái cấu trúc ................................60
Bảng 4.16 Đònh mức chế biến của nguyên liệu chính..................................................60
vii
DANG SÁCH CÁC HÌNH
Hình 2.1
Hình 2.2
Hình 2.3
Hình 2.4
Hình 2.5
Hình 3.1
Hình 3.2
Hình 3.3
Hình 4.1
Hình 4.2
Hình 4.3
Hình 4.4
Hình 4.5
Hình 4.6
Hình 4.7
Hình 4.8
Hình 4.9
Hình 4.10
Hình 4.11
Hình 4.12
Hình 4.13
Hình 4.14
Hình 4.15
Hình 4.16
Hình 4.17
Hình 4.18
Hình 4.19
Hình 4.20
Hình 4.21
Hình 4.22
Hình 4.23
Cấu trúc cơ thòt mực, bạch tuộc .....................................................................4
Thò trường và sản lượng bạch tuộc đông lạnh xuất khẩu ...............................5
Cá lượng vây đuôi dài ...................................................................................5
Sự hình thành gel tinh bột ...........................................................................14
Cấu tạo của các carrageenan k, λ và i.........................................................15
Quy trình chế biến ......................................................................................22
Các đơn vò thí nghiệm bố trí kiểu Box-Behnken.........................................26
Các nghiệm thức trong không gian bố trí kiểu kết hợp có tâm....................27
Đồ thò biểu diễn ảûnh hưởng của tỷ lệ cá đến độ chắc của chả ....................33
Đồ thò biểu diễn ảûnh hưởng của tỷ lệ cá đến giá trò cảm quan ....................35
Mô hình tương quan hồi quy ảnh hưởng của tác nhân tạo gel lên
độ chắc ........................................................................................................37
Tác động của các yếu tố lên độ chắc ..........................................................40
Bề mặt đáp ứng cho chỉ tiêu độ chắc ..........................................................40
Các vùng giá trò độ chắc theo hàm lượng tác nhân tạo gel..........................40
Mô hình tương quan giữa độ chắc và các yếu tố khảo sát ...........................41
Tác động của các yếu tố khảo sát lên giá trò cảm quan...............................42
Các bề mặt đáp ứng cho chỉ tiêu cảm quan.................................................43
Các vùng giá trò cảm quan theo hàm lượng tác nhân tạo gel ......................43
Tác động của carrageenan và lòng trắng trứng lên độ chắc........................45
Tác động của carrageenan và lòng trắng trứng lên độ chắc........................46
Bề mặt đáp ứng cho chỉ tiêu độ chắc ..........................................................48
Các vùng giá trò độ chắc theo hàm lượng carrageenan và lòng trắng trứng 48
Mô hình tương quan giữa hai yếu tố khảo sát và giá trò cảm quan..............49
Tác động của carrageenan và lòng trắng trứng lên giá trò cảm quan ..........50
Bề mặt đáp ứng và các đường đồng mức về giá trò cảm quan.....................51
Các vùng giá trò cảm quan theo hàm lượng carrageenan vàlòng trắng
trứng ...........................................................................................................51
Quy trình chế biến sản phẩm chả bạch tuộc................................................55
Chuẩn bò nguyên liệu ..................................................................................57
Nguyên liệu sau công đoạn xay thô ............................................................58
Bột thòt tái tạo sau công đoạn cutter............................................................58
Chả bạch tuộc thành phẩm ............................................................................5
viii
I. GIỚI THIỆU
1.1
Đặt Vấn Đề
Với bờ biển dài trên 3200 km, một thềm lục đòa rộng lớn trên một triệu km2,
và được sự ưu đãi của thiên nhiên, nguồn thủy sản Việt Nam rất đa dạng và phong
phú. Với tiềm năng to lớn đó cùng với sự quan tâm của Đảng và nhà nước ta, ngành
thủy sản Việt Nam đã phát triển không ngừng trong suốt những thập kỷ qua và đạt
được những thành tựu to lớn. Từ 1995−1999 xuất khẩu thủy sản đạt mức tăng trưởng
trung bình là 20%, năm 2000 đạt mức tăng trưởng trên 50%, nên hiện nay Việt Nam
là một trong 20 nước có kim ngạch xuất khẩu thủy sản cao hơn 1 tỷ USD/năm. Cụ thể
là năm 2001 kim ngạch xuất khẩu đạt 1,78 tỷ USD/năm, đến năm 2005 đạt 2,71 tỷ
USD/năm. Trong đó có sự đóng góp không nhỏ của ngành chân đầu như mực nang,
mực ống và bạch tuộc.
Trong vài năm gần đây, cùng với sự phát triển của nghề đánh bắt xa bờ, lượng
thủy sản chân đầu xuất khẩu mà cụ thể là bạch tuộc ngày càng tăng với các mặt hàng
chủ yếu là đông lạnh nguyên con, luộc đông lạnh cắt khúc, tẩm bột đông lạnh,… Cùng
với sự gia tăng sản lượng bạch tuộc xuất khẩu, lượng phụ phẩm từ nguồn nguyên liệu
này ngày càng tăng nhưng vẫn chưa được tận dụng, việc chế biến ra các sản phẩm có
giá trò từ bạch tuộc vẫn còn rất hạn chế. Mà hiện nay một trong những chiến lược cho
sản phẩm thủy sản chế biến là đa dạng hóa sản phẩm, tạo ra những mặt hàng có giá
trò gia tăng. Trong số các sản phẩm chế biến trên thò trường hiện nay, có một nhóm
sản phẩm khá đặc biệt đang được người tiêu dùng ưa thích bởi tính tiện dụng của nó,
đó là nhóm sản phẩm tái cấu trúc. Sản phẩm tái cấu trúc là một dạng sản phẩm đặc
thù, nó có những đặc điểm riêng biệt có thể thỏa mãn yêu cầu của người tiêu dùng
mà nguyên liệu ban đầu không thể đáp ứng được. Việc chế biến ra các sản phẩm tái
cấu trúc có thể tạo ra các mặt hàng mới, làm nâng cao đáng kể giá trò của nguyên
liệu ban đầu, góp phần làm đa dạng hóa các sản phẩm chế biến, và là cơ sở để chế
biến ra các sản phẩm cao cấp khác.
Xuất phát từ thực trạng nêu trên, được sự đồng ý của Khoa Thủy Sản trường
Đại Học Nông Lâm TP. Hồ Chí Minh và sự hướng dẫn của Thầy Phạm Tuấn Anh,
chúng tôi tiến hành đề tài: “ Bước Đầu Nghiên Cứu Chế Biến Sản Phẩm Tái Cấu
Trúc Từ Phụ Phẩm Bạch Tuộc”.
1.2
Mục Tiêu của Đề Tài
- Khảo sát ảnh hưởng của một số yếu tố: nguyên liệu ban đầu, các tác nhân
tạo gel lên cấu trúc và chất lượng của sản phẩm.
- Xác đònh công thức gia vị thích hợp cho sản phẩm.
-2-
II. TỔNG QUAN TÀI LIỆU
2.1
Giới Thiệu về Nguyên Liệu Bạch Tuộc
2.1.1
Phân loại
Dựa theo hệ thống phân loại của G. Lvoss (1977; trích bởi Trần Thanh Sang,
2005) phân loại các loài mực bạch tuộc nước ta như sau:
Ngành: Mollusca
Lớp: Cephalopoda.
Lớp phụ: Coleaidea
Bộ: Octopoda
Họ: Octopidae
Loài: Octopus vulgaris (Bạch tuộc).
2.1.2
Một vài đặc điểm sinh học
2.1.2.1 Hình dạng ngoài
Bạch tuộc là loài không xương sống, thân mềm không phân đốt và có vỏ đá
vôi đã bò thoái hoá chỉ còn lại vết tích ở da. Một phần cơ thể bạch tuộc phát triển
thành chân dùng để bắt mồi. Chúng di chuyển bằng cách tống nước trong xoang áo ra
ngoài qua phễu cơ tạo thành lực đẩy con vật về phía trước. Kích thước bạch tuộc cũng
rất khác nhau tùy theo loài. (Trần Thò Luyến, 1996)
2.1.2.2 Sự sinh trưởng và sinh sản
Bạch tuộc là loài động vật dữ, luôn tấn công những động vật khác ở biển bằng
các xúc tu khỏe rồi nghiền nát con mồi. Chúng rất phàm ăn và không chọn lọc con
mồi như các loài khác. Chúng có khả năng ăn cá, tôm, moi, giun biển,…, khi đói
chúng nuốt chửng cả đồng loại. Do phàm ăn nên bạch tuộc phát triển rất nhanh,
chúng có thể đạt kích cỡ trưởng thành từ 6−10 tháng hay một năm tùy loài. Khi gặp
nguy hiểm thì chúng phun ra luồng mực đen tạo thành vùng tối xung quanh cơ thể để
che mắt kẻ thù rồi tìm cách lẩn trốn.
Đời sống bạch tuộc rất ngắn, chúng thường chết sau khi đẻ. Bạch tuộc sinh sản
quanh năm, chúng đẻ rộ từ tháng 2−5 và tháng 8−10 hàng năm. Khi bạch tuộc vào
vùng nông đẻ trứng, các chùm trứng dính vào rong biển, vỏ ốc và các vật bám khác.
Nhiệt độ thích hợp để trứng nở từ 18−24°C. Bạch tuộc con thường sống ở vùng nông
gần bờ, khi đã trưởng thành chúng di chuyển ra khơi, nơi có điều kiện sống cao hơn
về nhiệt độ, nồng độ muối, độ trong của nước biển và mật độ thức ăn.
-3-
Mắt bạch tuộc có cấu tạo gần giống với động vật cao cấp trên cạn. Chúng rất
nhạy cảm với ánh sáng. Khi cường độ ánh sáng thay đổi thì chúng cảm thụ rất nhanh
để tập trung thành đàn hoặc phân tán. (Trần Thò Luyến, 1996)
2.1.3
Thành phần hoá học của bạch tuộc
Trong cơ thòt bạch tuộc thì nước chiếm từ 75−84% tồn tại ở dạng nước tự do và
nước liên kết; Protein thô chiếm 13−22% gồm 75% protein và khoảng 30% các chất
phi protein. Hàm lượng chất phi protein của thòt bạch tuộc chủ yếu là aminoaxit tự do,
trimethylamin (TMA) và trimethylaminoxyt (TMAO); Lipit chiếm từ 0,1−2,7% chủ
yếu là các triglycerit gồm các axit béo no và không no, trong đó axit béo không no
chiếm ưu thế; Muối khoáng chiếm 0,9−1,9%; Gluxit có rất ít và chủ yếu tồn tại dưới
dạng glycogen (Sikorski và Kolodziejska, 1986; trích bởi Kannapha Suklim, 1998).
Thành phần dinh dưỡng và thành phần hoá học của bạch tuộc được trình bày ở Bảng
2.1
Bảng 2.1 Thành phần dinh dưỡng và thành phần hóa học của bạch tuộc (trong
100 g phần ăn được)
Năng lượng
Thành phần chính
Muối khoáng
Vitamin
kcal
Nước
Protit
Lipit
Tro
Ca
P
Fe
A
B1
B2
PP
C
g
mg
mg
59
84,9
13,3
0,6
1,2
42
103
1,6
45
0,01
0,09
2
0
(Nguồn: Trung tâm Tin học − Bộ Thuỷ sản, 2006)
2.1.4
Cấu trúc cơ thòt
Theo R. Kreuzer (1984), cấu trúc cơ thòt mực, bạch tuộc gồm 5 lớp (Hình 2.1):
9 Lớp da ngoài (outer lining) dày 5−10 µm, chứa hầu hết các sắc tố.
9 Lớp màng cơ ngoài (outer tunic): dày 20−25 µm được cấu tạo bởi những
sợi collagel. Ở mực số lượng collagel gấp ba lần so với cá.
-4-
9 Lớp sợi cơ (muscle fibers): chiếm 98% bề dày cơ thòt, được cấu tạo bởi các
tơ cơ (myofibrils) và tương cơ (sarcoplasma).
9 Lớp màng cơ trong (inner tunic): dày 5−10 µm có cấu tạo gần giống lớp
màng cơ ngoài.
9 Lớp màng nội tạng (visceral lining): dày 2−6 µm ngăn cách cơ thòt mực và
nội tạng.
Visceral lining
Inner tunic
Sarcoplasmic core
Myofibrils
Outer tunic
Outer lining
Hình 2.1 Cấu trúc cơ thòt mực, bạch tuộc (Otwell và Giddings,
1980; trích bởi Kannapha Suklim, 1998)
2.1.5 Tình hình khai thác và xuất khẩu
2.1.5.1 Ngư trường và mùa vụ khai thác
Ở nước ta bạch tuộc tập trung ở vùng biển Vònh Bắc Bộ, phạm vi độ sâu
10−50 m nước, chủ yếu quanh đảo Cái Chiên, Cô Tô (Quảng Ninh), Bạch Long Vó,
Cát Bà (Hải Phòng), khu vực đảo Hòn Mê (Thanh Hoá) và rải rác ở vùng biển Miền
Trung, nhất là khu vực Phan Rang, Phan Thiết và Bình Thuận. (Trung tâm Tin
học−Bộ Thuỷ sản, 2006)
Hàng năm, người ta khai thác bạch tuộc theo hai vụ chính là vụ Nam (tháng 1,
2, 3, 4) và vụ Bắc (từ tháng 6−9), tương tự như mùa vụ khai thác mực nang.
2.1.2.4 Khai thác và xuất khẩu
Ở nước ta, sản lượng khai thác bạch tuộc khá cao. Trong số 10 loài có sản
lượng khai thác trên 1000 tấn/năm ở vùng biển Nam Trung Bộ đã có 6 loài là mực và
-5-
bạch tuộc. Trong đó sản lượng khai thác bạch tuộc Octopus spp là 3000−5000
tấn/năm. (Trung tâm Tin học – Bộ Thủy sản, 2006)
Xuất khẩu bạch tuộc của Việt Nam tăng mạnh, một phần do khai thác tăng
cùng với sự phát triển của nghề lưới kéo, đặc biệt là nghề khai thác xa bờ.
Thò trường xuất khẩu bạch tuộc của Việt Nam mở rộng hơn qua các năm. Hiện
nay mặt hàng này đã xuất sang 25 thò trường. Theo số liệu thống kê năm 2004 (Hình
2.2) thò trường Nhật chiếm 41%, tiếp theo lần lượt thứ tự là các thò trường Hàn Quốc
(35,6%), Italia (6,9%), Trung Quốc (3,6%), Tây Ban Nha (3,6%), Úc (2,5%), và Mỹ
(1,8%).
Xuấ t khẩu mực tuộ c đô ng lạnh củ a VN
Xuất khẩu mực tuộc đông lạnh của
VN sang các khối thò trường năm 2004
(theo giá trò)
Hà n Quố c
36%
Thò trườ ng
khá c 9%
Nhậ t Bả n
41%
Mỹ 2% EU 12%
qua cá c năm
Nghìn tấ n
40
35
KL (nghìn tấ n)
GT (triệ u USD)
Triệ u USD
80
70
30
25
60
50
20
15
10
40
30
20
5
0
10
0
2000
2001
2002
2003
2004
Hình 2.2 Thò trường và sản lượng bạch tuộc đông lạnh xuất khẩu
a) Thò trường xuất khẩu năm 2004
b) Sản lượng xuất khẩu qua các năm
(Nguồn: Trung tâm Tin học − Bộ Thuỷ sản, 2006)
2.2
Giới Thiệu về Các Phụ Liệu
2.2.1 Cá lượng vây đuôi dài
Cá lượng vây đuôi dài Nemipterus virgatus (Tanaka, 1916), hay còn gọi là Cá
Đổng cờ có tên tiếng Anh là Golden threadfin bream.
Hình 2.3 Cá lượng vây đuôi dài
(Nguồn: Trung tâm Tin học − Bộ Thủy Sản, 2006)
-6-
Loài cá này có chiều dài từ 110 đến 300 mm. Thân dài, vây ngực dài bằng 1,2
lần chiều dài đầu. Thân màu hồng, có năm dải màu vàng tươi chạy dọc thân. Bụng
màu trắng bạc. Vây lưng màu hồng, mép vây màu vàng. Lưng có một dải màu vàng
tươi. Vây đuôi màu hồng, mép trên và phần tia sợi màu vàng.
Ở Việt Nam chúng thường phân bố ở Vònh Bắc Bộ, vùng biển miền Trung và
Đông Nam Bộ. Nguồn nguyên liệu này có được là do khai thác bằng lưới kéo đáy và
lưới rê. Có thể khai thác loài cá này quanh năm nhưng chủ yếu tập trung vào các
tháng 4, 5 và 6.
Thành phần dinh dưỡng của loài cá này được trình bày ở Bảng 2.2
Bảng 2.2 Thành phần dinh dưỡng của cá lượng vây đuôi dài (trong 100 g thực
phẩm ăn được)
Năng lượng
Thành phần
Muối khoáng
Vitamin
Kcal
Nước
Protit
Lipit
Tro
Ca
P
Fe
Na
K
A
B1
B2
PP
C
g
mg
µg
mg
108
77
20,2
3,0
1,3
32
197
0,5
29
226
10
0,1
0,07
3,5
0
(Nguồn: Trung Tâm Tin học − Bộ Thuỷ Sản, 2006)
2.2.3 Mỡ heo
Ở nước ta, thòt heo được sử dụng như nguồn protein chủ yếu trong bữa ăn hàng
ngày. Thành phần chủ yếu của thòt heo gồm 60,5% nước, 16,7% protein, 21,9% lipit
và một số thành phần khác như Ca, P, Fe, B1, B2, B6, PP,… Thành phần của mỡ heo
gồm 70−97% lipit, trong đó chủ yếu là các ester glycerol với các axit carboxylic
mạch thẳng, hầu hết ở dạng triglycerit, và một ít phospholipit; 0,5−7,2% protein;
2−21% nước và một lượng nhỏ sắc tố, các chất khoáng và sinh tố. (Trương Thanh
Long và Adolf Nesel, 2001)
-7-
Ngoài việc sử dụng cùng với thòt heo không qua chế biến, mỡ còn được dùng
để bổ sung vào thực phẩm tái cấu trúc có nguồn gốc không phải thòt gia súc như thòt
gia cầm, thòt thủy sản,…
Khi thêm mỡ vào trong hỗn hợp bột thòt đã được xay nhuyễn và trộn với nhau
thì các phân tử protein của thòt bao lấy các hạt mỡ, tương tự cấu trúc dầu trong nước.
Protein hòa tan (myosin) được muối ly trích trong quá trình băm và nhào trộn để tạo
thành lớp màng bao bọc xung quanh hạt mỡ. Mỡ có xu hướng trở nên phân tán, sự
hiện diện của mỡ cho phép các đầu kỵ nước của protein lộ ra và kết hợp với mỡ. Còn
các đầu ưa nước thì kết hợp với nước. Protein của thòt cá có tác dụng như một chất tạo
nhũ tương làm tăng độ kết dính của bột thòt. Do vậy khi bổ sung mỡ, cấu trúc của sản
phẩm cải thiện rất nhiều. Cấu trúc gel không còn khô cứng mà trở nên mòn, mềm mại
và đàn hồi, làm gia tăng giá trò cảm quan của sản phẩm. (Nguyễn Thò Thu Tuyết,
2004)
2.3
Cơ Sở của Việc Chế Biến Sản Phẩm Tái Cấu Trúc
2.3.1
Khái quát về tái cấu trúc và gel
2.3.1.1 Tái cấu trúc và gel
* Tái cấu trúc là việc phá vỡ các mối liên kết cũ và thiết lập các mối liên kết
mới giữa các cấu phần bò phân cắt.
* Gel là một hệ thống gồm hai pha: pha rắn và pha lỏng. Pha rắn hình thành
mạng lưới không gian ba chiều và giữ pha lỏng trong các mắt lưới. Khi cấu trúc của
gel đồng nhất, không phân nhánh thì liên kết trong các mắt lưới rất giống nhau, gel
có độ chắc cao và giòn. Ngược lại, nếu cấu trúc của gel phân nhánh thì liên kết trong
các mắt lưới khác nhau, gel tạo thành dẻo, đàn hồi. (ISTAB, 1997; trích bởi Nguyễn
Thò Thu Tuyết, 2004)
2.3.1.2 Sự hình thành gel protein trong thực phẩm
Khi các phân tử protein bò biến tính tự tập hợp lại để hợp thành một mạng lưới
protein có trật tự thì hiện tượng đó gọi là sự tạo gel. Khi protein bò biến tính, các cấu
trúc bậc cao của protein bò phá hủy, liên kết giữa các phân tử bò đứt, các nhóm trong
cấu trúc của axit amin được bộc lộ, các mạch polypeptit bò duỗi ra, gần nhau, tiếp xúc
và liên kết với nhau thành mạng lưới vững chắc gọi là gel. Khả năng tạo gel là một
tính chất chức năng rất quan trọng của nhiều hệ thống protein, đóng vai trò chủ yếu
trong việc tạo cấu trúc hình thái, và là cơ sở để tạo ra nhiều sản phẩm như phomat,
giò, xúc xích, chả,…
-8-
Nồng độ protein tăng thì khả năng gel hóa cũng tăng, phân tử càng có nhánh
thì sự gel hóa càng dễ. Gel có thể được tạo ra do tương tác giữa các nhóm ưa béo, do
sự hình thành các liên kết hydro, các liên kết tónh điện hay các liên kết disulfua tạo
nên giữa các nhóm peptit. (Lê ngọc Tú và ctv, 2001)
Trong nhiều trường hợp, gia nhiệt là cần thiết cho quá trình tạo gel, cũng có
protein tạo gel không cần có sự gia nhiệt mà chỉ cần một sự thủy phân enzym vừa
phải. Việc thêm muối, đặc biệt là thêm ion Ca2+ có thể cần thiết để tăng tốc độ tạo
gel hoặc để tăng độ cứng cho gel. Làm lạnh và đôi khi sự oxi hóa nhẹ nhàng cũng
được ghi nhận là có ích và cần thiết cho việc tạo gel. (Cheftel và ctv, 1988; trích bởi
Nguyễn Thò Thu Tuyết, 2004)
2.3.1
Phân cắt và tái cấu trúc bột thòt
Trong quá trình phân cắt và tái cấu trúc các sản phẩm từ thòt, các mô cơ và
mô mỡ bò phá hủy dưới tác động của dao cắt làm cho các mối liên kết trong mô bò
biến đổi cấu trúc. Tùy theo kích thước hạt có được từ việc phân cắt, người ta phân
biệt hai dạng cắt thô và cắt mòn. Việc tái cấu trúc sau đó dựa trên nền tảng thiết lập
các mối liên kết hóa học mới giữa các cấu phần đã được phân cắt để tạo nên các sản
phẩm có đặc tính cảm quan riêng. (Hồ Thò Nguyệt Thu, 2003)
2.3.2.1 Phân cắt bột thòt
Nguyên liệu sử dụng gồm thòt−cá, mỡ ở trạng thái tươi hoặc đông lạnh.
Nguyên tắc chính của quá trình này dựa trên việc sử dụng năng lượng cơ học để cắt
và phá hủy cấu trúc mô nguyên liệu. Qua cắt thô, hạt sẽ có kích thước to hơn và ít bò
phá hủy kết cấu hơn so với hạt cắt mòn. Việc kết nối các hạt phân cắt chủ yếu nhờ
vào đặc tính chức năng của protein hòa tan của bột thòt. Lượng protein này phóng
thích ít trong quá trình cắt thô.
2.3.2.2 Tái cấu trúc các sản phẩm xay mòn và nhũ tương
Nhũ tương thòt là sản phẩm của sự xay cắt mòn hỗn hợp thòt và mỡ. Nguyên
liệu được phân cắt thành những hạt có kích thước rất nhỏ không thể phân biệt bằng
mắt thường.
Việc chế biến nhũ tương thòt bao gồm hai công đoạn: phân cắt nguyên liệu và
tái kết nối các cấu phần phân cắt. Hai công đoạn này có thể tách biệt nhau hoặc diễn
tiến trong cùng một thiết bò.
Nhũ tương thòt được tạo thành bởi sự hòa tan các protein dễ tan đặc biệt là
myosin−từ mô cơ thòt, dưới tác dụng của muối và nước. Để ly trích các protein hòa
tan thì tất cả các công đoạn xay nghiền, băm nhuyễn, nhào trộn và thêm muối
-9-
phosphat là cần thiết. Các ion sodium, chlorit, phosphat với điện tích của chúng sẽ
làm thay đổi cấu trúc protein, làm cho protein dễ hòa tan trong nước, đưa đến việc lộ
các đầu ưa nước của protein ra ngoài.
Khi đưa mỡ vào thòt cá mà protein đã bò hòa tan, mỡ có xu hướng trở nên phân
tán, lúc này protein và nước sẽ liên kết lại và bao quanh các hạt mỡ. Sự hiện diện của
mỡ cho phép các đầu kỵ nước của protein lộ ra và kết hợp với mỡ, trong khi các đầu
ưa nước của protein vẫn liên kết với nước. Như vậy, protein của thòt cá có tác dụng
như một chất tạo nhũ tương làm kết dính các phân tử có mặt trong hỗn hợp bột thòt.
Trong môi trường mà protein đã bò hòa tan và bộc lộ cấu trúc, khi có sự
chuyển tiếp nhiệt độ từ đun nóng sang làm lạnh, một mạng lưới gel được hình thành.
Qua quá trình nấu, phần chất lỏng của mỡ tăng lên và nếu không được protein bao
bọc hoặc không bò giữ lại trong mạng lưới chất gel, nó có thể tích tụ gây tách mỡ
trong sản phẩm thành phẩm. Do đó, trong thời gian tạo nhũ tương, phải giữ cho nhiệt
độ hỗn hợp bột thòt không tăng quá 12°C, vì nhiệt độ cao hơn sẽ làm cho protein
thòt−cá bò biến tính và mất khả năng liên kết.
Một yếu tố khác ảnh hưởng đến cấu tạo nhũ tương cá là tỷ lệ thòt, cá tham gia
vào hỗn hợp. Trong công thức chế biến, lượng thòt−cá phải tương ứng với lượng mỡ
và nước. Nếu tỷ lệ thòt−cá quá thấp, không đủ protein hòa tan để liên kết mỡ−nước
thì việc tạo nhũ tương thất bại. (Hồ Thò Nguyệt Thu, 2003)
2.3.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm
2.3.3.1 Ảnh hưởng của nguyên liệu
Nguyên liệu là một yếu tố rất quan trọng trong quá trình chế biến nói chung
và đối với sản phẩm chả nói riêng. Nguyên liệu càng kém tươi thì độ đàn hồi càng
giảm vì khi độ tươi giảm, protein của cơ thòt cá bò biến tính và độ hòa tan giảm, từ đó
độ đàn hồi của nó yếu đi.
Đối với nguyên liệu đã qua quá trình ướp đông thì khả năng tạo liên kết trong
quá trình chế biến cũng kém đi. Vì trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ dưới 0°C, sự
hình thành các tinh thể nước đá sẽ làm vỡ các vách tế bào, tạo nên sự phóng thích các
thành phần cấu tạo bên trong đồng thời gây nên sự mất nước ở các mô. Trong quá
trình rã đông, nước chỉ đi vào trở lại cấu trúc cơ thòt một phần, một phần khác thoát ra
ngoài. Sự mất nước do lạnh đông cũng sẽ làm mất đi tính keo dính của cơ thòt ban
đầu, gây nên sự ngưng kết, sự kết tủa và sự biến tính các protein. Ở nhiệt độ
15°C đến -20°C actomyosin trở nên khó ly trích do sự tạo thành các thể ngưng kết và
các protein sợi cơ kết hợp lại với nhau. Điều này dẫn đến tình trạng các mô cơ bò biến
đổi về kết cấu, làm mô bò khô và xơ sau khi rã đông. (Lê Ngọc Linh và Đỗ Thùy
Nhiên, 1996)
- 10 -
2.3.3.2 Ảnh hưởng của việc xay quết
Tác động cơ học của việc xay quết rất quan trọng trong việc hình thành thể
gel của thòt cá. Thòt cá càng được xay nhuyễn thì độ kết dính và độ dẻo dai của thành
phẩm càng cao. Nhiều thí nghiệm cho thấy, dù không cần pha trộn thêm chất kết dính
nhưng xay quết tốt thì vẫn tạo ra những sản phẩm dẻo dai tốt. Quá trình này được giải
thích như sau: khi có tác đôïng cơ học thì cơ cấu mô học của thòt cá bò phá vỡ, myosin
được phóng thích. Và dưới tác động của các lực nối liên phân tử giữa các mạch nhánh
của sợi myosin thì chúng lại kết thành hệ thống mạng lưới chằng chòt, liên kết các
thành phần cơ thòt lại với nhau, nhờ đó mà khối bột thòt cá có độ kết dính tốt.
Tuy nhiên việc xay quết chỉ nên thực hiện ở mức độ vừa phải vì nếu xay quết
quá mức thì protein của cơ thòt cá bò biến tính bởi nhiệt được sinh ra trong lúc cọ sát,
từ đó dẫn đến độ dẻo dai của bột thòt cá sẽ kém đi. (Lê Ngọc Linh và Đỗ Thùy
Nhiên, 1996)
2.3.3.3 Tác dụng của chất phụ gia
Trong chế biến thực phẩm thì việc sử dụng chất phụ gia rất hữu ích, đối với
một số trường hợp thì cần thiết phải sử dụng chúng. Việc sử dụng chất phụ gia có thể
che giấu đi những khuyết điểm của nguyên liệu cũng như sản phẩm, đồng thời chúng
góp phần cải thiện và nâng cao chất lượng sản phẩm cuối cùng, giảm đi những thất
thoát trong chế biến và làm thỏa mãn thò hiếu người tiêu dùng. Nhờ vào các đặc tính
nhũ hóa, làm đầy, tạo keo và tạo gel thì khả năng liên kết của các chất kết nối bản
chất protein có thể được tăng cường bởi việc sử dụng phối kèm với các chất tạo keo
hoặc tinh bột.
2.3.3.4 Ảnh hưởng của quá trình nấu đến chất lượng sản phẩm
Nấu là quá trình gia nhiệt để từ nhiệt độ ban đầu đạt đến nhiệt độ yêu cầu
nhằm mục đích:
9 Bảo quản: nhiệt độ đạt trên 70°C làm mất hoạt tính của enzym có trong
nguyên liệu, ngăn ngừa những thay đổi xấu trong sản phẩm. Nhiệt độ vượt quá 90°C
có thể tiêu diệt một số vi sinh vật trong sản phẩm.
9 Hoàn thiện: đun nóng sẽ làm cho sản phẩm chín, có thể sử dụng được ngay
hoặc có thể tạo ra những sản phẩm bán thành phẩm.
Trong suốt quá trình nấu thường có nhữngï biến đổi như sau:
9 Biến đổi về khối lượng: hầu hết mọi sự gia nhiệt sẽ làm giảm khối lượng
của thực phẩm do quá trình bốc hơi nước và hiện tượng chảy dòch khi tăng nhiệt độ.
- 11 -
9 Biến đổi về màu sắc: dưới tác dụng của nhiệt độ, vật liệu sẽ hấp thụ hoặc
phản xạ ánh sáng, cấu trúc và đặc tính lý hóa thay đổi làm cho thực phẩm biến đổi
màu sắc. Sự biến đổi màu sắc tùy theo sự gia tăng nhiệt độ nhiều hay ít.
9 Biến đổi sinh hóa, vi sinh: trong thực phẩm luôn tồn tại các enzym và một
số vi sinh vật, mỗi loại đều có nhiệt độ tối thích cao hay thấp. Sự gia tăng nhiệt độ
vượt quá nhiệt độ tối thích của nó thì có thể bất hoạt các enzym, có thể tiêu diệt vi
sinh vật, đồng thời nhiệt độ cao cũng làm giảm khí độc có trong thực phẩm.
9 Biến đổi cấu trúc tế bào: dưới tác dụng của nhiệt, chất nguyên sinh trong
tế bào bò đông tụ, màng tế bào bò phân hủy làm mất tính bán thấm, nước trong gian
bào thoát ra làm cho cấu trúc chặt chẽ hơn. Đun nóng cũng góp phần tạo độ dai cho
sản phẩm.
9 Biến đổi về cảm quan: đun nóng có thể làm tăng giá trò màu sắc tự nhiên
của sản phẩm hoặc tạo ra màu sắc khác tốt hơn. Ngoài ra đun nóng còn làm mất hoặc
giảm mùi tanh, tạo mùi thơm đặc trưng của cá. Đối với các sản phẩm có sử dụng gia
vò thì sau khi đun nóng sẽ làm tăng cường hương thơm, tạo mùi vò đậm đà, hấp dẫn
hơn. (Lê Thò Bạch Tuyết, 1996)
2.4
Tác Nhân Tạo Gel
2.4.1
Protein của thòt−cá
Khả năng tạo gel của các myofibril ở thòt−cá là cơ sở tạo kết cấu của nhiều
thực phẩm chế biến từ thòt−cá. Do tạo ra mạng lưới gel nên các protein này là tác
nhân gắn kết trong bột thòt “tái tạo”, là tác nhân làm bền hệ nhũ tương từ thòt−cá và
tạo tính đàn hồi cho sản phẩm. Tính chất lưu biến đặc trưng của các sản phẩm phụ
thuộc vào bản chất và độ tươi của nguồn protein, vào sự có mặt của muối và điều
kiện gia nhiệt để tạo gel.
Theo Lê Ngọc Tú và ctv (2001), để tạo gel đẹp nên thêm vào một tỷ lệ nhất
đònh muối ăn (2%−3%) để ly trích ra một lượng đủ myosin. Ngoài ra có thể thêm các
hợp phần của protein không phải là thòt như protein đậu nành để tăng khả năng hấp
thụ nước và giữ nước, hoặc natri caseinat để tăng khả năng nhũ hóa và làm đặc.
2.4.2 Protein lòng trắng trứng
2.4.2.1 Thành phần của lòng trắng trứng
Trứng có chứa khoảng 65% lòng trắng (albumin) và 35% lòng đỏ. Lòng trắng
trứng là một dòch thể có độ nhớt, dính cao. Albumin chứa khoảng 88% nước, 10,1%
- 12 -
protein, 1,23% carbohydrat và 5,6% tro. Albumin có chứa đến 40 loại protein nhưng
hơn một nửa trong số chúng có thành phần rất nhỏ.
Protein lòng trắng trứng được phân thành hai nhóm: nhóm protein chức năng
gồm conalbumin, ovomucoid, lysozyme và avomucin; nhóm protein phi chức năng là
ovalbumin và globulin. (Kannapha Suklim, 1998)
2.4.2.1 Cơ chế
Lòng trắng trứng có khả năng tạo ra gel chòu nhiệt. Sự gel hóa của protein
lòng trắng trứng hoạt động theo cơ chế gồm hai bước như sau: (1) nhiệt sẽ làm biến
tính các protein, làm thay đổi tính chất của chúng. (2) có sự sắp xếp lại các protein đã
biến tính và tạo thành một khung mạng mới.
Trong bước làm biến tính, tác động của nhiệt độ làm các nhóm sulfua và các
nhóm kỵ nước lộ ra. Các protein bò biến tính tập hợp lại thành mạng lưới gel nhờ vào
các cầu nối sulfua, và/hoặc bằng tương tác kỵ nước. (Zabik, 1992; trích bởi Kannapha
Suklim, 1998)
2.4.2.2 Ứng dụng
Theo Kannapha Suklim (1998) thì sự tạo gel của protein lòng trắng trứng được
sử dụng để bổ sung và kết nối các cấu phần khác nhau trong thể gel của các sản
phẩm thực phẩm. Lòng trắng trứng có khả năng tăng cường độ bền của gel và khả
năng liên kết với nước. Albumin trứng được sử dụng để gia tăng độ bền của gel
surimi và các sản phẩm mô phỏng. Theo Chen và ctv (1993; trích bởi Kannapha
Suklim, 1998) lòng trắng trứng sống đông lạnh thường được sử dụng trong sản xuất
surimi với hàm lượng từ 3−10% (trọng lượng cơ bản). Ở hàm lượng 6% gel surimi tạo
ra có độ bền cao nhất và vượt quá 10% thì sự ảnh hưởng của nó đến độ bền của gel
không còn đáng kể nữa.
2.4.3
Protein đậu nành
Hai loại protein chính yếu có mặt trong đậu nành là globulin 7S
(β−Conglyxinin) và globulin 11S (glyxinin) chiếm tỷ lệ trên 70% tổng lượng protein
của hạt. Tùy theo giống đậu, tỷ lệ globulin 11S/globulin 7S nằm khoảng giữa 0,5 và
3. (Lê Ngọc Tú và ctv, 2001)
Trong các thực phẩm có pH trung tính và không được gia nhiệt, các globulin
7S và 11S nói chung đều ở trạng thái hoạt động và không bò biến tính. Việc xử lý
nhiệt và thay đổi pH sẽ làm biến tính cấu trúc bậc hai, bậc ba và bậc bốn của chúng.
Đồng thời với sự biến tính của protein, các tiểu đơn vò cấu thành bò phân ly và sau đó
có thể ngưng kết lại, dung dòch có độ nhớt cao và tạo thành gel.
- 13 -
Gel được tạo thành từ glyxinin dai và chắc hơn gel tạo thành từ
β−conglyxinin. Nhưng sự kết gel glyxinin đòi hỏi nồng độ và nhiệt độ cao hơn so với
β−conglyxinin. Nếu dung dòch có nồng độ muối cao, hiện tượng kết gel sẽ xảy ra ở
nhiệt độ lớn hơn. Độ dai và chắc của gel còn phụ thuộc vào nhiệt độ: ở 80°C cho gel
có độ dai và chắc cao, trong khi đó gel được ghi nhận là mềm và bở ở nhiệt độ từ
120°C trở lên. Thời gian xử lý nhiệt cũng ảnh hưởng đến độ dai và chắc của gel, thời
gian xử lý càng dài thì gel càng bở. Khi hạ pH xuống còn 5,5 hay thêm ion Ca2+ sẽ
làm đông tụ protein thành cục có độ cứng kém hơn các gel thu được nhờ gia nhiệt,
nhưng các cục này lại tương đối đàn hồi do có sự hình thành liên kết ion giữa ion Ca2+
và các nhóm carboxyl. Khi đun nóng các cục thu được sẽ làm cho các chuỗi
polypeptit bò giãn mạch và tạo thành mạng lưới protein ba chiều có kết cấu của một
gel thực thụ.
Theo Lê Thò Ngọc Tú và ctv (2001) thì nồng độ protein thích hợp để tạo gel là
4,5% và lượng Ca2+ cần sử dụng là 0,4M.
2.4.4 Tinh bột
2.4.4.1 Giới thiệu về tinh bột biến tính
Theo tiêu chuẩn ISO 1227−1979 tinh bột biến tính là tinh bột nguyên thủy
được xử lý để làm thay đổi một hoặc những đặc tính vật lý và hóa học ban đầu, nhằm
cải thiện đặc tính chức năng của chúng.
Có rất nhiều phương pháp để làm biến tính tinh bột như xử lý với axit, kiềm,
xử lý bằng enzym hoặc xử lý nhiệt. Có ba dạng tinh bột biến tính có mặt trên thò
trường: các maltodextrin, tinh bột được hồ hóa và tinh bột kết mạng.
9 Các maltodextrin: đó là các tinh bột bò thủy phân nhẹ. Chúng hòa tan dễ
dàng trong nước, là những chất ổn đònh và tạo kết nối tốt.
9 Tinh bột được hồ hóa: là những tinh bột có nguồn gốc khác nhau và đã
được nấu sơ bộ. Những tinh bột này có đặc tính kết nối nhanh, không cần một quá
trình xử lý nhiệt. Chúng được sử dụng như là chất kết nối trong các sản phẩm không
cho phép nấu hoặc cần nấu ở nhiệt độ thấp.
9 Tinh bột kết mạng: các amylose và amylopectin liên kết với nhau thành
mạng dưới tác dụng của các tác nhân hóa học (axit, kiềm hay enzym) nhằm ngăn cản
các hoạt động thoái biến của chúng. Sợi amylose liên kết với nhau bởi các phản ứng
este hóa, ether hóa hoặc bởi sự ghép nhánh với việc thay thế hydro của nhóm −OH
bằng các gốc acetyl, hydroxylethyl, hydroxylpropyl nhằm chống lại khuynh hướng
kết tinh mà vẫn duy trì khả năng giữ nước của chúng.
- 14 -
2.4.4.2 Tính chất chức năng của tinh bột
Theo Kannapha Suklim (1998), chức năng chính của tinh bột là khả năng
gelatin hóa và tạo gel. Khi huyền phù tinh bột được gia nhiệt, các hạt tinh bột trải qua
quá trình gelatin hóa, trong đó có sự phá vỡ trật tự các phân tử bên trong hạt tinh bột.
Khi có sự gia nhiệt tiếp theo, tinh bột sẽ hấp thụ các phân tử nước xung quanh nó, tạo
nên sự trương phồng hạt tinh bột và kết quả cuối cùng là sự phá vỡ hạt tinh bột, giải
phóng các phân tử tinh bột. Khi giai đoạn cuối cùng hoàn tất, các phân tử tinh bột
khuyếch tán đều tạo thành hồ tinh bột. Khi để nguội thì các phân tử sẽ tương tác với
nhiệt
H2O
Tinh bột
nguyên thủy
Sự trương phồng
hạt tinh bột
Trạng thái hoà tan
nhanh
Gel
chậm
Sự kết tủa
Hình 2.4 Sự hình thành gel tinh bột (Glicksman, 1996; trích bởi
Kannapha Suklim, 1998)
nhau và sắp xếp lại một cách có trật tự để tạo thành gel tinh bột có cấu trúc mạng ba
chiều. (Hình 2.4)
Để tạo được gel thì dung dòch tinh bột phải có độ đậm đặc vừa phải, phải được
hồ hóa để chuyển tinh bột thành trạng thái hòa tan và sau đó được để nguội ở trạng
thái yên tónh. (Lê Ngọc Tú và ctv, 2001)
2.4.4.3 Ứng dụng
Tinh bột và tinh bột biến tính được sử dụng rộng rãi trong công nghệ thực
phẩm như một chất kết nối. Chúng được sử dụng trong chế biến sản phẩm surimi và
các sản phẩm mô phỏng như một thành phần chính để cải thiện cấu trúc, cải thiện
khả năng giữ nước (bởi khả năng liên kết với nước), ngoài ra chúng còn được dùng
- 15 -
làm chất độn trong thực phẩm (Kim và Lee, 1987; trích bởi Kannapha Suklim, 1998).
Ở hàm lượng 5% hoặc ít hơn thì tinh bột giúp cải thiện cấu trúc của gel surimi, nó làm
gia tăng độ bền và khả năng đàn hồi của gel. Việc sử dụng trên 10% tinh bột có
khuynh hướng làm gia tăng khả năng kết dính và độ cứng của sản phẩm, trong khi
làm giảm không đáng kể độ đàn hồi và độ chắc. Độ bền gel surimi đạt cực đại ở 8%
tinh bột. Trong suốt quá trình gia nhiệt, tinh bột hấp thụ một ít nước từ bột thòt−cá,
một phần tạo gel và điền đầy các lỗ trống trong mạng protein. Độ bền của gel tinh
bột bò ảnh hưởng bởi chính khả năng giữ nước của nó trong suốt quá trình gel hóa.
Tính dẻo dính và khả năng giữ nước của tinh bột gel hóa càng cao thì khả năng bền
vững của gel do nó tạo ra càng lớn. (Lee, 1984; trích bởi Kannapha Suklim, 1998)
2.4.5
Carrageenan
2.4.5.1 Nguồn gốc và chiết xuất
Carrageenan được chiết xuất từ các loài tảo như Gigastinaceae, Solieriacea.
Sau khi nghiền tảo, người ta chiết dòch gomme bằng cách đun sôi ở 100°C trong
nhiều giờ. Sau đó carrageenan đông tụ ở dạng sợi trong alcol, còn các tạp chất sẽ ở
lại trong dung dòch. (ISTAB, 1997; trích bởi Nguyễn Thò Thu Tuyết, 2004)
2.4.5.2 Cấu trúc và đặc tính lý hóa.
Carrageenan là polymer mạch thẳng của phân tử đường galactose ít được
sulfat hóa (hay sulfat hóa một phần). Người ta phân làm ba dạng carrageenan là
carrageenan kapa (k), carrageenan iota (i), và carrageenan lamda (λ) (Hình 2.5).
Chúng luôn có phần chung D−galactose (3−6 anhydro−D−galactose) kết hợp với
nhau bằng liên kết β−1,4 và α−1,3 luân phiên.
Hình 2.5 Cấu tạo của các carrageenan k, λ và i