1
1
NGHIÊN CỨU HOÀN THIỆN CÔNG ĐOẠN RỬA TRONG
QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SURIMI TỪ CÁ MÈ
4.2.2. Khâu rửa 17
4.2.3. Ép tách nước 18
4.2.4. Nghiền trộn phụ gia 18
4.2.5. Khâu định hình 19
4.3. Ảnh hưởng của các yếu tố bảo quản hóa học 19
4.3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian gia nhiệt 19
4.3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian bảo quản và pH môi trường 19
4.3.3. Ảnh hưởng của hàm lượng muối 20
4.3.4. Ảnh hưởng của chất đồng tạo gel 20
Chương 2. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 22
2.1. Nguyên liệu 22
2.1.1 Nguyên liệu chính: cá mè hoa 22 3
3
2.1.2. Đường 24
2.1.3. Sorbitol (C
6
H
14
O
6
) 25
2.1.4. Tari K7 25
2.1.5. A xít acetic 26
2.1.6. Muối NaCl 26
2.2. Phương pháp nghiên cứu 26
4
4
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Việt Nam là một nước nhiệt đới nóng ẩm mưa nhiều, nguồn tài nguyên
phong phú và đa dạng, đặc biệt là nguồn thủy sản rất dồi dào. Hàng năm
chúng ta khai thác được một lượng lớn các loài cá biển, đáp ứng được nhu cầu
trong nước và xuất khẩu, thúc đẩy các ngành kinh tế khác phát triển.
Cùng với sự phát triển của xã hội, nhu cầu của con người ngày càng nâng
cao. Để đáp ứng nhu cầu đó của con người, ngành công nghệ thực phẩm nói
chung và ngành công nghệ chế biến thủy sản nói riêng góp phần không nhỏ
trong việc tạo ra các sản phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, phong phú và đa
dạng về chủng loại.
Trước kia, sản lượng cá tạp hàng năm đánh bắt được khá lớn, chiếm 45 –
55% tổng sản lượng cá đánh bắt được. Tuy nhiên hiện nay, nguồn tài nguyên
biển đang đi vào cạn kiệt gây khó khăn cho công nghệ sản xuất surimi. Trong
khi đó, sản lượng cá nước ngọt nuôi trồng luôn dồi dào và chủ động, là nguồn
nguyên liệu tuyệt vời cho công nghệ sản xuất surimi. Cá mè là một trong số
những loài cá nuôi kinh tế của Việt Nam , cho năng xuất nuôi cao và đã được
khuyến khích phát triển ở nhiều vùng trong nước nhưng giá bán không cao do
đặc tính mùi tanh, nhiều xương dăm. Vì vậy sản xuất surimi trên đối tượng cá
mè sẽ mang lại nhiều ý nghĩa về khoa học và thực tiễn.
Xuất phát từ những quan điểm trên cho thấy đề tài nghiên cứu hoàn thiện
công đoạn rửa trong quy trình công nghệ sản xuất surimi từ cá mè là
cần thiết, góp phần nâng cao chất lượng surimi và ngày càng hoàn thiện công
nghệ sản xuất surimi từ cá mè nói chung và cá mè hoa nói riêng.
6
6
Chương 1. TỔNG QUAN
1. Khái quát về surimi
Surimi là thịt cá được tách xương, rửa sạch, nghiền nhỏ, không có mùi vị
và màu sắc đặc trưng, có độ kết dính vững chắc, là một chế phẩm bán thành
phẩm, là một chất nền protein, được sử dụng rộng rãi làm nhiều sản phẩm gốc
thủy sản khác [8].
Surimi quy tụ nhiều ưu điểm mà không thực phẩm nào có được, đó là:
hàm lượng protein cao, lipid thấp, sự thiếu vắng hoàn toàn của Cholesterol và
Gluxit, cơ thể con người dễ hấp thụ. Protein của surimi có khả năng trộn lẫn
với các protit khác, nâng cao chất lượng các loại thịt khi trộn lẫn với các loại
thịt bò, thịt lợn, hay thịt gà. Đặc biệt surimi có tính chất tạo thành khối dẻo,
mùi vị và màu sắc trung hòa, do vậy surimi có thể chế biến ra các sản phẩm
đặc sản có giá trị cao như tôm, thịt, sò, điệp, cua giả… Các chuyên gia của
FAO trong lĩnh vực thực phẩm cho rằng surimi là cơ sở cho thực phẩm trong
tương lai. Ở các nước đi đầu về sản lượng trong khai thác cá gần đây đã đẩy
mạnh nghiên cứu và phát triển công nghệ sản xuất surimi từ các loại nguyên
liệu khác nhau, đặc biệt là các loại các kém giá trị về mặt kinh tế. Các nhà vệ
sinh và chuyên gia ngoại quốc trong lĩnh vực dinh dưỡng coi các sản phẩm từ
surimi có đầy triển vọng và hữu ích đối với sức khỏe vì chúng chứa nhiều
protein động vật, khẩu vị tốt và khi sản xuất chúng không phải sử dụng đến
các chất có hại và phi thực phẩm (Trần Thị Luyến, 1996).
Thành phần dinh dưỡng của surimi phụ thuộc nguyên liệu dùng làm
surimi và dạng surimi mong muốn. Theo bảng thành phần dinh dưỡng trong
thực phẩm của Bộ Nông Nghiệp Hoa Kỳ, surimi từ cá chứa khoảng 76%
nước, 15 % protein, 6.85 % carrbonhydrat, 0.9 % chất béo 0.03 cholesterol.
chứa một trong các cấu phần trên. 8
8
Để giảm bớt sự tiêu tốn nước ngọt dùng để rửa thịt cá khi sản xuất surimi,
I.P.Levanhidop và L.A.Ertel đã đề xuất ra phương pháp có hiệu quả hơn. Thịt
cá Mintai sau khi lóc khỏi xương, người ta đem đi nghiền thô và ép dưới áp
suất 2 kg/cm
2
để tách phần chủ yếu và các chất chứa nito tan trong nước, sau
đó khối lượng bã ép được rửa một lần bằng nước thường với tỉ lệ nước/bã ép
là 6/1. Các bước sau tiến hành như thường. Với phương pháp trên qua kiểm
tra hóa học cho biết rằng thịt cá bị lấy đi 25-26% các hợp chất chứa nito, 90%
các hợp chất phi protein có mặt ban đầu trong thịt cá.
Tại Nhật, trong quy trình sản xuất surimi từ thịt cá trích, người ta tiến hành
rửa thịt cá xay trong môi trường nước muối loãng 0.5%. Với phương pháp
này cho phép giảm lượng mỡ trong thịt cá đến 80% so với nguyên liệu.
Tại Ý, khi sản xuất surimi từ cá nổi nhỏ, họ đã nghiên cứu sử dụng cồn
soda hoặc soda thực phẩm để chiết xuất và khử mùi mỡ, phương pháp này có
hiệu quả hơn nước thường (Trần Thị Luyến,1996).
Seaki và Hirita nghiên cưú sử dụng canxi clorua trong nước rửa có tác
dụng ngăn cản sự trương nước của thịt cá trong quá trình rửa, làm cho công
việc tách nước được thuận lợi, cải thiện chất lượng surimi.
Nowsad và các đồng tác giả năm 1994 nghiên cứu ảnh hưởng
transglutaminaza đến sự hình thành cấu trúc protein dưới dạng lưới tương đối
bền, làm cho surimi có tính chất dẻo dai. Kết quả cho thấy khi có mặt của
transglutaminaza thì khả năng hình thành lưới gel surimi tăng lên nhanh
10
10
Ước tính sản xuất surimi vào năm 2005. Đơn vị: tấn Sản xuất và tiêu thụ sản phẩm surimi hiện đã có mặt ở nhiều nước Châu Á
và các nước phương Tây, với sản lượng toàn cầu có thể tính đến nay khoảng
1410
5
tấn metric. 5 nước sản xuất chính là Nhật Bản (610
5
metric tấn), Hàn
Quốc (210
5
metric tấn), Thái Lan (150000 metric tấn), Mỹ (khoảng 100000
metric tấn). Với 110000 tấn metric, Liên minh Châu Âu đã phát triển thành
một khu vực sản xuất chính [13].
2.2. Tình hình nghiên cứu, sản xuất surimi trong nước
Trong năm 2003, các công ty này xuất khẩu 11.925 tấn, chiếm 72,26% sản
lượng của cả nhóm với ước tính đạt giá trị xuất khẩu 11.146.388 USD chiếm
61,22% giá trị của nhóm. Nhìn chung trong những năm qua, chúng ta chỉ xuất
khẩu surimi dạng thô, còn các sản phẩm mô phỏng từ surimi chưa có doanh
nghiệp nào xuất khẩu được (Đỗ Viết Phương, 2008).
Từ năm 2008 trở về trước, công ty COIMEX có một nhà máy chế biến surimi
tại Phước Cơ, TP. Vũng Tàu, với công suất 1500 tấn/tháng, sản xuất 2 sản
phẩm chính là chả cá surimi và sản phẩm mô phỏng từ surrimi như: càng cua
lăn bột, tôm, tôm hùm, cá, cá viên… Các sản phẩm của công ty được châu
Âu, Mỹ, Hàn Quốc, Nga, Nhật Bản, rất ưa chuộng. Đến nay, công ty đã ký 12
12
hợp đồng cung cấp surimi cho khách hàng nước ngoài với sản lượng trung
bình 4000 tấn/tháng.
Đầu năm 2008, công ty COIMEX đã liên kết xây dựng thêm 3 nhà máy chế
biến surimi tại Vũng Tàu, Kiên Giang, Trà Vinh với tổng vốn đầu tư là 90 tỷ
đồng. Hai nhà máy tại Kiên Giang và Trà Vinh đã đi vào hoạt động từ ngày
15-7-2008 và từ ngày 10-9-2008, với tổng công suất 2400 tấn/tháng, hai nhà
máy này sản xuất surimi với chất lượng cao, đạt tiêu chuẩn xuất vào thị
trường EU. Đến năm 2009, tổng sản lượng surimi của công ty Coimex sẽ
được nâng lên từ 40.000 đến 50.000 tấn/năm, đáp ứng đủ nhu cầu các đơn đặt
hàng hiện có [12].
3. Công nghệ sản xuất surimi
3.1. Nguyên liệu sản xuất surimi
Nguồn nguyên liệu cho sản xuất surimi rất phong phú và đa dạng, từ các
loại cá sống ở tầng đáy đến các loại cá sống tầng nổi, từ các loại cá có kích
phối trộn gia vị để cho sản phẩm đạt chất lượng là surimi [10].
3.2. Công nghệ sản xuất surimi
Để xây dựng một quy trình công nghệ sản xuất surimi cần căn cứ vào đặc
tính nguyên liệu, yêu cầu chất lượng sản phẩm và dạng sản phẩm mô phỏng.
Tuy nhiên, có thể chia công nghệ sản xuất surimi thành 2 nhóm cơ bản, khác
nhau ở công đoạn rửa thịt cá xay.
3.2.1. Quy trình công nghệ sản xuất surimi có rửa thịt cá xay
Nhóm quy trình công nghệ này được sử dụng rộng rãi ở nhiều nước. Đây là
quy trình có nhiều ưu điểm. Thông qua bước rửa thịt cá đã loại bỏ đi các
thành phần hòa tan như protein, acid amin, các chất ngấm ra các chất này
gây cản trở việc hình thành mạng lưới gel sau này. Mặc khác, rửa còn có tác
dụng khử cholesterol, các chất gây mùi khó chịu làm cải thiện cảm quan
surimi.
Sơ đồ quy trình đựơc thể hiện ở hình 1.1 14
14
Hình 1.1. Quy trình công nghệ sản xuất surimi có bước rửa thịt cá xay
3.2.2. Quy trình công nghệ sản xuất surimi không có rửa thịt cá xay
Các bước quy trình cơ bản giống như nhóm quy trình trên , chỉ khác là
không có công đoạn rửa thịt cá xay và ép tách nước.
Surimi sản xuất theo quy trình này chất lượng không cao, còn mùi tanh,
màu sắc không đẹp nhưng giá thành thấp.
Trên cơ sở 2 nhóm quy trình này, trong sản xuất, tùy theo điều kiện thực
tế người ta có thể cải tiến các bước của quy trình để chất lượng sản phẩm và
Fille tách thịt
Tách xương, da còn lại
Phối trộn phụ gia
Định hình
Cấp đông
Bao gói, bảo quản 16
16
cá khác nhau sẽ dẫn đến chất lượng surimi cũng khác nhau, nhất là độ bền
đông kết của surimi. Khi chất đạm thịt cá hình thành mạng lưới thì độ đàn hồi
tốt, nhưng nếu lượng mỡ trong thịt cá nhiều thì độ dàn hồi giảm. Vì vậy, các
loài cá có hàm lượng mỡ cao thì khó tạo liên kết mạng lưới. Tuy vậy hàm
lượng mỡ không nhất thiết liên quan tỉ lệ với độ đàn hồi, mà nó còn phụ thuộc
vào số lượng và tính chất của miozin của thịt cá (Trần Thị Luyến, 1996).
Cá thu hoạch trong thời kỳ trưởng thành cho chất lượng surimi là tốt nhất.
Trong thời gian này, cơ thịt cá có độ ẩm và độ pH thấp nhất, cũng như hàm
lượng protein cao nhất. Cá thu hoạch trong và sau thời kỳ đẻ trứng sẽ cho chất
lượng surimi thấp nhất, giai đoạn này cơ thịt cá có pH tương đối cao và có xu
hướng giữ nước gây khó khăn công đoạn tách nước (Jea W. Park, 2004).
Chất lượng của surimi phụ thuộc độ tươi của cá, nó ảnh hưởng đến màu sắc,
mùi vị, độ bền đông kết và hiệu suất quy trình . Độ tươi tốt của nguyên liệu
phụ thuộc nhiều vào công nghhệ đánh bắt, vận chuyển, thu mua và bảo quản.
Hầu hết các yếu tố này ảnh hưởng tương tác nhau, rất khó để cân nhắc tầm
quan trọng của mỗi yếu tố riêng biệt. Một bất lợi là kích cỡ của lưới kéo, một
lưới kéo duy nhất có thể kéo 100 tấn, khi đó xảy ra hiện tượng nén và bầm
dập cá ở cuối lưới vì vậy có thể gây ra một số vấn đề chất lượng khi so với cá
cá khác nhau thì cần có chế độ rửa khác nhau để thu được chất lượng surimi
là tốt nhất. Hiệu quả quá trình rửa phụ thuộc vào nhiều yếu tố : dung dịch rửa,
lượng nước rửa, thời gian rửa, chu kì rửa, nhiệt độ và tốc độ khuấy đảo. Nếu
thời gian rửa quá dài, khuấy đảo quá mức làm cho quá trình hydrat hóa xảy ra
mạnh, gây khó khăn cho công đoạn tách nước. Chu kỳ rửa càng tăng thì quá
trình tách protein hòa tan tăng, nhưng đến giới hạn nào đó thì không tách
thêm được nữa, khi đó sẽ ảnh hưởng đến độ chắc của gel surimi. (Trần Thị
Luyến, 1996). Nước phải được làm lạnh để protein của cá giữ được chức
năng của nó. Nhiệt độ của nước có thể khác nhau dựa trên sự ổn định protein
của cá trong dải nhiệt độ đó. Xét những thay đổi về nhiệt độ không khí trong
quá trình chế biến, nhiệt độ nước rửa được đề nghị cho việc đảm bảo chất 18
18
lượng là 5
0
C . Chu kì rửa và tỷ lệ nước rửa thịt cá tùy thuộc vào loài cá.
Trong các nghiên cứu ban đầu cho rằng: độ chắc của surimi tăng khi số lần
rửa tăng lên do tăng nồng độ myofibrillar protein trong thịt cá. Tuy nhiên, Lin
và Park chỉ ra rằng phần lớn các sarcoplasmic protein hòa tan nhanh trong
bước rửa lần đầu. Vì vậy, khi sarcoplasmic protein bị loại bỏ, nếu tiếp tục rửa
sẽ gây ra tổn thất nghiêm trọng myofibrillar protein. Do đó khi rửa quá nhiều
không những tăng chi phí sử dụng nước mà còn mất mát một lượng
myofibrillar protein . Vì vậy, cần nghiên cứu số lần rửa và tỷ lệ nước rửa cho
hợp lý đối với từng nguyên liệu là quan trọng (Jea W.Park, 2004).
4.2.3. Ép tách nước
Nước trong thực phẩm có vai trò rất quan trọng, nó ảnh hưởng đến tính
gia phát huy tác dụng một cách triệt để, vì nó tăng thêm khả năng tạo gel đàn
hồi (Trần Thị Luyến, 1996). Quá trình này phụ thuộc vào nhiệt độ và thời
gian định hình. Nếu định hình ở nhiệt độ thấp thì phải kéo dài thời gian và
ngược lại nếu định hình ở nhiệt độ cao thì rút ngắn thời gian định hình. Nhiệt
độ định hình không dưới nhiệt độ đóng băng của nước và không vượt quá
nhiệt độ biến tính của protein.
4.3. Ảnh hưởng của các yếu tố bảo quản hóa học
4.3.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian gia nhiệt
Như đã biết, điều kiện tạo gel surimi phụ thuộc phần lớn vào nhiệt độ,
đồng thời thời gian gia nhiệt cũng ảnh hưởng lớn đến quá trình tạo gel cua
surimi. Vì vậy cần phải tính toán cân đối giữa nhiệt độ và thời gian gia nhiệt.
Ở nhiệt độ 90
o
C cần gia nhiệt 20 phút, tuy nhiên điều này còn phụ thuộc vào
kích thước của khối surimi.
4.3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian bảo quản và pH môi trường
Chất lượng của gel surimi phụ thuộc vào nhiệt độ, thời gian bảo quản và
pH môi trường. Nhiệt độ bảo quản càng thấp thì chất lượng surimi càng được 20
20
đảm bảo. Nhiều nghiên cứu chỉ ra rằng khi bảo quản surimi ở nhiệt độ < -20
o
C sau 3 tháng chất lượng surimi vẫn được đảm bảo và khi nhiệt độ bảo quản
< -35
o
C surimi đảm bảo chất lượng tốt (Trần Thị Luyến, 1996). Nếu kéo dài
22
22
Chương 2. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Nguyên liệu
đường kính mắt. Thân dài, phần trước tương đối cao. Dầu to và dài. Khoảng
cách hai mắt rộng, miệng lớn và hướng lên trên. Vẩy rất nhỏ, mỏng, xếp xít
nhau. Mắt thấp và tương đối nhỏ. Mõm tù tròn, môi mỏng, mũi to. Các tia
mang mịn và tách biệt. Đường bên hoàn toàn, phía trước hơi cong, đến giữa
vây bụng đi vào giữa. Phần lưng, thân và phần đầu có cá chấm đen rải rác,
bụng có màu vàng nhạt. Lườn cá nổi rõ ràng từ vây bụng đến vây hậu môn.
Toàn thân cá có 37-38 đốt sống. Các vây đều không có gai cứng. Vây ngực
kéo dài quá vây bụng. Vây bụng dài đến gần vây hậu môn. Vây đuôi chia
thuỳ sâu. Khi cá trưởng thành, trên mặt tia vây ngực của cá đực thường có
những khía răng cưa nhỏ, ráp sắc; còn cá cái hoàn toàn trơn.
c. Đặc điểm sinh học
Cá mè hoa sống ở tầng trên và tầng giữa. Ở mức nước thấp hơn so với cá mè
trắng . Cá mè hoa không nhảy hoặc vùng quẫy nhiều, chúng thường bơi thành
đàn, hoạt động chậm chạp nên dễ đánh bắt. Cá mè hoa ưa sống trong nước
màu mỡ, có nhiều động vật phù du. Chúng ưa sống trong nước có hàm lượng
ôxy hoà tan trên 2-3 mg/l. Cá giảm ăn khi hàm lượn ôxy giảm dưới 1,6 mg/l;
cá không ăn khi hàm lượng ôxy dưới 1,1 mg/l và cá chết khi hàm lượng ôxy
khoảng 0,2-0,3 mg/l. Cường độ dinh dưỡng của cá mạnh vào mùa xuân và
mùa thu, yếu vào mùa hạ. Trong những ngày lạnh giá của mùa đông cá giảm
ăn (Trần Văn Vỹ, 1999).
d. Đặc điểm sinh trưởng và sinh sản
Cá ưa nhiệt độ cao nên sinh trưởng nhanh từ tháng 6-9, cá chậm lớn vào
tháng 10-3 năm sau.
Nuôi trong ao với mật độ thưa sau 1 năm cá đạ 1-1,5 kg, cá 2 năm nặng 4
kg, cá 3 năm nặng 6 kg. Kích cỡ cá lớn tối đa là 57 kg. Mùa vụ sinh sản của
cá là từ tháng 4 đến cuối tháng 7, rộ nhất vào tháng 5-6. Cá cái 4-6 kg thường
đẻ được 400.000-500.000 trứng. 24
83 19,300 17.540.000 70,9 763
83 31,200 34.650.000 111,1 654
2.1.2. Đường
Trong chế biến thực phẩm thường sử dụng đường cát trắng hay vàng. Yêu
cầu chất lượng phải tốt, không có vị chua, hàm lượng saccaroza trên 99%,
lượng nước nhỏ hơn 0,2%, không có tạp chất, lượng đường khử nhỏ hơn
0,1%, tinh thể rời, không bị vón cục.
Đường có tác dụng: tăng giá trị dinh dưỡng cho thực phẩm, tạo cho thực
phẩm có vị ngọt dịu, tác dụng với các a xít amin trong quá trình chế biến tạo
phản ứng melanoidin, quinolamin làm cho sản phẩm có màu đẹp, mùi thơm
khi gia nhiệt. Nồng độ đường cao có tác dụng bảo quản thực phẩm và có khả
năng giữ nước cho thực phẩm. Đường được mua ở siêu thị tại nha trang.
25
25
2.1.3. Sorbitol (C
6
H
14
O
6
)
Là một rượu đa chức có công thức hóa học là CH
2
OH – (CHOH)
e. NSX: 20/02/2009 , HSD: 20/02/2011
Đã công bố chất lượng vệ sinh, an toàn thực phẩm 18306/2006/ CBTC – YT