Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Giáo dục - Đào tạo Cao đẳng - Đại học Nghiên cứu các yếu tố công nghệ ảnh hưởng tới khả năng tạo gel và phân hủy prote...

Tài liệu 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

.PDF
91
570
115

Mô tả:

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
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan