Tài liệu Xây dựng quy trình sản xuất sản phẩm chạo tôm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THUỶ SẢN NGUYỄN THANH THỦY TIÊN SẢN XUẤT SẢN PHẨM CHẠO TÔM TỪ THỊT CÁ RÔ PHI LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN 2010 LỜI CẢM TẠ Trong suốt thời gian thực tập tại phòng thí nghiệm Bộ môn Dinh Dưỡng và Chế Biến Thủy Sản, Khoa Thủy Sản với sự nỗ lực của bản thân cùng với sự quan tâm và giúp đỡ của thầy cô, gia đình, bạn bè, tôi đã hoàn thành đề tài tốt nghiệp “Sản xuất sản phẩm chạo tôm từ thịt cá rô phi”. Qua đây tôi xin chân thành gởi lời cảm tạ và biết ơn sâu sắc đến: Trước nhất, tôi xin chân thành gởi tất cả những tình cảm cao quý nhất đến đấng sinh thành. Cảm ơn Ba Mẹ và tất cả những người thân luôn tạo điều kiện và động viên tôi trong suốt thời gian qua. Ban Giám Hiệu trường Đại học Cần Thơ, Ban lãnh đạo Khoa Thủy Sản cùng tất cả quý thầy cô đã tận tình truyền đạt cho tôi những kiến thức, kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian học tập và rèn luyện tại trường. Bộ Môn Dinh Dưỡng và Chế Biến Thủy Sản Trường Đại Học Cần Thơ, quý Thầy Cô, Cán bộ hướng dẫn của Bộ Môn đã tận tình hướng dẫn tạo điều kiện tốt nhất cho tôi thực tập trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Cô Trương Thị Mộng Thu - cố vấn học tập đã tận tình dạy bảo và giúp đỡ tôi trong toàn khóa học. Đặc biệt tôi xin chân thành gởi lời cám ơn sâu sắc đến cô Lê Thị Minh Thủy và cô Trần Thị Thanh Hiền là những người đã hết lòng hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Xin gởi những tình cảm thân ái đến tất cả những người bạn đã luôn động viên, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện đề tài. Cần Thơ, ngày tháng năm 2010 Sinh viên thực hiện Nguyễn Thanh Thủy Tiên i TÓM TẮT Đề tài nghiên cứu “Sản xuất sản phẩm chạo tôm từ thịt cá rô phi” được thực hiện trên cơ sở tận dụng nguồn nguyên liệu dồi dào là cá rô phi và tôm nhằm mục đích hạ giá thành và đa dạng hóa sản phẩm, góp phần phục vụ nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng. Đề tài được thực hiện với các thí nghiệm sau: Thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của sự thay đổi nồng độ CH3COOOH từ 0,015-0,045% và thời gian rửa từ 3-9 phút đến cấu trúc và khả năng khử mùi của cá rô phi cho thấy rửa trong 6 phút với nồng độ dung dịch nước rửa là 0,045% đạt hiệu quả khử mùi, cấu trúc và chất lượng cảm quan tốt nhất. Thí nghiệm được tiếp tục với việc khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng muối, đường đến chất lượng sản phẩm nhằm tìm ra tỉ lệ phụ gia thích hợp nhất để chạo tôm có hương vị hài hòa, cấu trúc dẻo dai. Kết quả thu được là với lượng muối 1,5% và đường 2,5% thì sản phẩm có độ bền gel cao và được ưa thích nhất. Với thí nghiệm xác định tỉ lệ khối lượng phối trộn nguyên liệu thịt cá rô phi và tôm cho thấy với tỉ lệ 5 cá/5 tôm thì sản phẩm đạt chất lượng tốt về cấu trúc, dinh dưỡng, cảm quan và có hiệu quả kinh tế cao. Từ các kết quả trên, xây dựng nên qui trình sản xuất chạo tôm hoàn chỉnh rồi khảo sát các biến đổi của sản phẩm về mặt vi sinh và dinh dưỡng trong thời gian bảo quản lạnh ở 50C (0-3 tuần) sau khi đã được hấp sơ bộ và bao gói, hút chân không. Kết quả cho thấy chỉ đến tuần thứ 3 thì thành phần dinh dưỡng trong chạo mới bị thổn thất, chất lượng giảm, lượng vi sinh tăng dần nhưng vẫn nằm trong ngưỡng cho phép. ii MỤC LỤC LỜI CẢM TẠ ............................................................................................... i TÓM TẮT ................................................................................................... ii DANH MỤC BẢNG.................................................................................... v DANH MỤC HÌNH ................................................................................... vi DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ..................................................................... vii Chương 1 ĐẶT VẤN ĐỀ............................................................................. 1 1.1 Giới thiệu ........................................................................................... 1 1.2 Nội dung nghiên cứu .......................................................................... 2 1.3 Mục tiêu nghiên cứu ........................................................................... 2 1.4 Thời gian thực hiện............................................................................. 2 Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU ............................................................ 3 2.1 Giới thiệu chung về nguồn nguyên liệu............................................... 3 2.1.1 Nguyên liệu tôm........................................................................... 3 2.1.2 Nguyên liệu cá rô phi ................................................................... 4 2.2 Sự hình thành, điều kiện, cơ chế tạo gel ............................................. 5 2.2.1 Sự hình thành gel ........................................................................ 5 2.2.2 Điều kiện tạo gel ......................................................................... 6 2.2.3 Cơ chế tạo gel ............................................................................. 6 2.3 Tác dụng của công đoạn rửa ............................................................... 7 2.3.1 Ảnh hưởng của quá trình rửa đến chất lượng paste cá .................. 7 2.3.2 Các phản ứng xảy ra trong quá trình rửa....................................... 8 2.4 Giới thiệu về phụ gia sử dụng ............................................................. 9 2.4.1 Gelatin ......................................................................................... 9 2.4.2 Bột bắp......................................................................................... 9 2.4.3 Muối ............................................................................................ 9 2.4.4 Đường........................................................................................ 10 2.4.5 Bột ngọt .................................................................................... 10 2.4.6 Các muối polyphosphat.............................................................. 10 2.4.7 Gấc ............................................................................................ 10 2.5 Quy trình tổng quát sản xuất chạo tôm từ nguyên liệu cá rô phi........ 11 2.5.1 Nguyên liệu................................................................................ 11 2.5.2 Xử lí nguyên liệu........................................................................ 11 2.5.3 Quết thô ..................................................................................... 12 2.3.4 Rửa ............................................................................................ 12 2.5.5 Ép tách nước .............................................................................. 12 2.5.6 Phối trộn phụ gia ........................................................................ 12 2.5.7 Quết nhuyễn ............................................................................... 13 2.5.8 Định hình ................................................................................... 13 2.5.9 Hấp ............................................................................................ 13 2.5.10 Bao gói chân không ................................................................. 13 2.5.11 Bảo quản .................................................................................. 13 2.6 Một số nghiên cứu có liên quan ........................................................ 13 2.6.1 Trong nước ................................................................................ 13 2.6.2 Ngoài nước ................................................................................ 13 iii Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..................... 15 3.1 Vật liệu nghiên cứu.......................................................................... 15 3.1.1. Địa điểm ................................................................................... 15 3.1.2. Nguyên liệu và phụ gia.............................................................. 15 3.2. Phương pháp nghiên cứu ................................................................. 15 3.2.1 Thínghiệm1................................................................................ 15 3.2.2 Thí nghiệm 2............................................................................. 16 3.2.3 Thí nghiệm 3............................................................................. 18 3.2.4 Thí nghiệm 4.............................................................................. 18 3.3. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu và xử lý số liệu ........................ 19 3.3.1. Phương pháp phân tích các chỉ tiêu ........................................... 19 3.3.2. Phương pháp xử lý số liệu ......................................................... 19 Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................... 20 4.1 Thành phần hóa học của nguyên liệu ................................................ 20 4.2 Kết quả ảnh hưởng của chế độ rửa trong CH3COOH đến chất lượng sản phẩm chạo tôm từ thịt cá rô phi............................................................ 20 4.2.1 Ảnh hưởng của chế độ rửa trong CH3COOH đến cảm quan của sản phẩm .......................................................................................................... 20 4.2.2 Ảnh hưởng của chế độ rửa trong CH3COOH đến cấu trúc của sản phẩm .......................................................................................................... 22 4.3 Kết quả ảnh hưởng của hàm lượng muối, đường đến chất lượng sản phẩm chạo tôm từ thịt cá rô phi.................................................................. 22 4.4 Kết quả ảnh hưởng của tỉ lệ khối lượng phối trộn cá/tôm đến chất lượng sản phẩm chạo tôm từ thịt cá rô phi.................................................. 26 4.5 Kết quả ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến chất lượng sản phẩm chạo tôm từ thịt cá rô phi ........................................................................... 27 4.5.1 Kết quả ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến thành phần dinh dưỡng của sản phẩm................................................................................... 27 4.5.2 Kết quả ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến tổng số vi sinh vật hiếu khí có trong sản phẩm......................................................................... 29 4.5.3 Kết quả ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến chất lượng cảm quan của sản phẩm ..................................................................................... 30 4.6 Đề suất quy trình sản xuất hoàn chỉnh và hoạch toán giá thành sản phẩm chạo tôm từ thịt cá rô phi.................................................................. 31 4.6.1 Quy trình sản xuất sản phẩm hoàn chỉnh .................................... 31 4.6.2 Hoạch toán giá thành sản phẩm .................................................. 35 Chương 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT....................................................... 35 5.1 Kết luận ............................................................................................ 35 5.2 Đề xuất............................................................................................. 35 TÀI LIỆU THAM KHẢO.......................................................................... 36 PHỤ LỤC .................................................................................................. 37 PHỤ LỤC A: Phương pháp phân tích các chỉ tiêu dinh dưỡng ................... 38 PHỤ LỤC B: Phương pháp phân tích các chỉ tiêu cảm quan ...................... 43 PHỤ LỤC C: Số liệu thống kê ................................................................... 45 iv DANH SÁCH BẢNG Bảng 2.1 Thành phần hóa học của tôm......................................................... 3 Bảng 2.2 Thành phần vitamin trong tôm ...................................................... 4 Bảng 2.3 Thành phần hóa học của cá rô phi ................................................. 5 Bảng 2.3 Tỉ lệ (%) phối trộn phụ gia .......................................................... 17 Bảng 4.1 Thành phần nguyên liệu .............................................................. 20 Bảng 4.2 Ảnh hưởng của nồng độ và thời gian rửa trong CH3COOH đến cảm quan của sản phẩm ..................................................................................... 20 Bảng 4.3 Ảnh hưởng của nồng độ và thời gian rửa trong CH3COOH đến độ bền gel của sản phẩm ................................................................................. 22 Bảng 4.4 Ảnh hưởng của hàm lượng muối, đường đến độ bền gel và cảm quan của sản phẩm ..................................................................................... 24 Bảng 4.5 Ảnh hưởng của tỉ lệ khối lượng phối trộn cá/tôm đến chất lượng sản phẩm chạo tôm từ thịt cá rô phi............................................................ 26 Bảng 4.6 Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến thành phần dinh dưỡng của sản phẩm chạo tôm từ thịt cá rô phi............................................................ 28 Bảng 4.7 Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến tổng số vi sinh vật hiếu khí trong sản phẩm chạo tôm từ thịt cá rô phi................................................... 29 Bảng 4.8 Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến chất lượng cảm quan của sản phẩm chạo tôm từ thịt cá rô phi............................................................ 30 Bảng 4.9 Định mức của các công đoạn trong quy trình sản xuất chạo tôm từ thịt cá rô phi............................................................................................... 33 Bảng 4.10 Chi phí để sản xuất 1 kg chạo tôm từ thịt cá rô phi .................... 33 Bảng 4.11 Thành phần dinh dưỡng của sản phẩm chạo tôm sản xuất bởi công ty Cổ phần chế biến hàng xuất khẩu Cầu Tre. ............................................ 33 v DANH SÁCH HÌNH Hình 2.3 Quy trình tổng quát sản xuất chạo tôm từ nguyên liệu cá rô phi..... 3 Hình 2.2 Nguyên liệu cá rô phi..................................................................... 4 Hình 2.2 Quá trình thủy phân lipid............................................................... 8 Hình 2.1 Nguyên liệu tôm .......................................................................... 11 Hình 3.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 ............................................................. 16 Hình 3.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 ............................................................. 17 Hình 3.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3 ............................................................. 18 Hình 3.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 4 ............................................................. 19 Hình 4.1 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ và thời gian rửa trong CH3COOH đến mùi của sản phẩm. ........................................................... 21 Hình 4.2 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ và thời gian rửa trong CH3COOH đến chất lượng cảm quan của sản phẩm. ................................. 21 Hình 4.3 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của nồng độ và thời gian rửa trong CH3COOH đến độ bền gel của sản phẩm .................................................. 22 Hình 4.4 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của hàm lượng muối, đường đến chất lượng cảm quan của sản phẩm.................................................................... 24 Hình 4.5 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của hàm lượng muối, đường đến độ bền gel của sản phẩm........................................................................................ 25 Hình 4.6 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tỉ lệ khối lượng phối trộn cá/tôm đến chất lượng cảm quan của sản phẩm...................................................... 26 Hình 4.7 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của tỉ lệ khối lượng phối trộn cá/tôm đến độ bền gel của sản phẩm...................................................................... 27 Hình 4.8 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến hàm lượng ẩm của sản phẩm........................................................................................ 28 Hình 4.9 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến hàm lượng protein của sản phẩm.................................................................................. 28 Hình 4.10 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến hàm lượng lipid của sản phẩm ..................................................................................... 29 Hình 4.11 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến tổng số vi sinh vật hiếu khí trong sản phẩm. ............................................................... 30 Hình 4.12 Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến chất lượng cảm quan của sản phẩm.............................................................................. 30 Hình 4.13 Quy trình sản xuất chạo tôm từ thịt cá rô phi hoàn chỉnh .......... 32 vi DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ĐTBCTL Điểm trung bình có trọng lượng ĐC Đối chứng VNĐ Việt Nam đồng CFU/g Số đơn vị hình thành khuẩn lạc trên 1g mẫu vii Chương 1 ĐẶT VẤN ĐỀ 1.1 Giới thiệu Với điều kiện tự nhiên, môi trường và khí hậu, thuận lợi cho việc phát triển ngành thủy sản, trong những năm qua nghề nuôi trồng thủy sản ở Đồng Bằng sông Cửu Long đã phát triển rất mạnh mẽ và góp phần quan trọng vào mức tăng trưởng của thủy sản cả nước. Tuy nhiên, trong nền kinh tế thị trường tự do cạnh tranh ngày càng gay gắt thì ngành thủy sản nước ta đang phải đối mặt với nhiều nguy cơ và thách thức. Để tránh và hạn chế tối đa rủi ro do chỉ có ít sản phẩm từ một đối tượng truyền thống như cá tra, cá ba sa như hiện nay thì việc mở rộng thị trường và đa dạng hóa sản phẩm từ nhiều đối tượng để tạo ra những loại sản phẩm có năng lực cạnh tranh cao là một chiến lược tối cần thiết mà các nhà sản xuất nguyên liệu và chế biến phải hoạch định. Một trong những loại nguyên liệu có khả năng đáp ứng nhu cầu xuất khẩu là cá rô phi vì đây là loài cá có giá trị kinh tế cao, thịt cá thơm ngon, đa dạng về chủng loại và đang được nuôi với sản lượng lớn. Ngoài ra, hiện nay ở đồng bằng sông Cửu Long có rất nhiều xí nghiệp sản xuất sản phẩm đông lạnh xuất khẩu, tạo ra một số lượng lớn thịt tôm vụn và tôm hạ loại, các phụ phẩm này thường được bán với giá rất thấp. Để tận dụng triệt để nguồn nguyên liệu đầu vào, góp phần khép kín qui trình sản xuất và tăng hiệu quả kinh tế cho nhà máy thì giải pháp đặt ra là phát triển các mặt hàng giá trị gia tăng. Sản phẩm chạo tôm từ thịt cá rô phi là một trong những giải pháp để giải quyết các vấn đề trên bởi vì đây là sản phẩm vừa có thể tận dụng được nguồn phụ phẩm từ quá trình chế biến, vừa hợp với thị hiếu của người tiêu dùng, vừa mang tính cạnh tranh cao. Vì vậy, đề tài “Sản xuất sản phẩm chạo tôm từ thịt cá rô phi” được thực hiện là điều cần thiết. -1- 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Nghiên cứu xây dựng quy trình sản xuất chạo tôm từ thịt cá rô phi nhằm tận dụng được nguồn phụ phẩm, tạo ra một sản phẩm đảm bảo về chất lượng dinh dưỡng và cảm quan, an toàn vệ sinh thực phẩm và mang lại hiệu quả kinh tế. 1.3 Nội dung nghiên cứu Khảo sát ảnh hưởng của chế độ rửa trong CH3COOH đến chất lượng chạo tôm từ thịt cá rô phi. Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng muối, đường đến chất lượng sản phẩm. Khảo sát ảnh hưởng của tỉ lệ phối trộn cá/tôm đến chất lượng sản phẩm. Khảo sát ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến chất lượng sản phẩm. 1.4 Thời gian thực hiện Từ tháng 01/2010 đến tháng 05/2010. -2- Chương 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu chung về nguồn nguyên liệu 2.1.1 Nguyên liệu tôm Hình 2.1 Nguyên liệu tôm Bảng 2.1 Thành phần hóa học của tôm Thành phần Nước Protein Lipid Tro % khối lượng 76-79 19-33 0,3-1,4 1,3-1,87 (Trần Đức Ba và Nguyễn Văn Tài,2004) 2.1.1.1 Protein và acid amin Hàm lượng protein trong tôm dao động trong khoảng từ 19-33%, có chứa khoảng 18 loại acid amin, trong đó có 46% là acid amin không thay thế. Chiếm ưu thế là arginine, leucine; các acid amin có hàm lượng thấp hơn là methionine, phenylalanine… 2.1.1.2 Nước Hàm lượng nước trong tôm chiếm tương đối cao từ 70 – 85 %. Vì vậy làm cho thân tôm mềm mại, hấp dẫn tăng tính cảm quan nhưng làm cho thân tôm mềm dễ bị dập nát và tạo điều kiện thuận lợi cho enzyme và vi sinh vật phát triển. Nước trong tôm tồn tại dưới 2 trạng thái: nước tự do và nước liên kết. 2.1.1.3 Khoáng Tôm là nguồn thực phẩm giàu chất khoáng, trong mô cơ tôm có nhiều nguyên tố vi lượng và đa lượng có giá trị dinh dưỡng. Những nguyên tố có nhiều trong tôm là: K, Mg, Na, Ca và Fe vói hàm lượng biến thiên từ vài chục đến vài ngàn ppm. Ngoài ra trong thịt tôm còn chứa các kim loại độc như: Cd, Pb, Zn nhưng chúng có xu hướng giảm khi tôm càng lớn. -3- 2.1.1.4 Lipid Chất béo trong tôm chiếm tỉ lệ thấp (0,3-1,4%) so với các động vật khác, chất béo được sử dụng như nguồn năng lượng dự trữ để duy trì sự sống trong điều kiện bất lợi khi nguồn thức ăn khan hiếm. 2.1.1.5 Vitamin Trong tôm có chứa nhiều loại vitamin quan trọng cho cơ thể con người. Bảng 2.2 Thành phần vitamin trong tôm Vitamin Vitamin C Thiamin Riboflavin Hiacin Vitamin B6 Folate Vitamin B12 Vitamin A Vitamin D Vitamin E Đơn vị Tính trên 100g ăn được 2 0,028 0,34 2,552 0,104 3 1,161 54 152 0,82 mg mg mg mg mg mg mg mcg mg mg (Trần Đức Ba và Nguyễn Văn Tài,2004) 2. 1.2 Nguyên liệu cá rô phi 2.1.2.1 Phân loại Giới: Animalia Ngành: Chordata Lớp: Actinopterygii Bộ: Perciformes Phân bộ: Anabantoidei Họ: Anabantidae Loài: Oreochromis niloticus Tên khoa học: Oreochromis niloticus Tên thương mại: Tilapia Hình 2.2 Nguyên liệu cá rô phi -4- 2.1.2.2 Thành phần hóa học Bảng 2.3 Thành phần hóa học của cá rô phi Thành phần Protein Lipid Canxi Phospho Sắt Đơn vị g g mg mg mg Tính trên 100g cá 19,7 2,3 50 147,5 0,5 (Phan Thị Thanh Quế ,2005) a. Protein Giống như các loài cá khác, protein của cá rô phi được cấu tạo từ nhiều loại acid amin, đặc biệt là các acid amin không thay thế. Các acid amin này quyết định giá trị dinh dưỡng của thực phẩm. protein của cá gồm 3 loại: protein tơ cơ, protein tương cơ và protein mô liên kết. b. Lipid Cá rô phi có chứa khoảng 2,3% lipid nên đây là loài thuộc nhóm cá béo vừa. Lipid trong cá chứa nhiều acid béo chưa bão hòa do đó rất dễ bị oxy hóa sinh ra các sản phẩm cấp thấp như aldehyde, ceton, skaton. Tuy nhiên, trong cá cũng có chứa nhiều loại acid béo không no rất có lợi cho sức khỏe người tiêu dùng, đặc biệt là acid deicosapentaenoic (EPA 20:5) và acid docosahexaenoic (DHA 22:6). c. Chất khoáng Chất khoáng của cá phân bố chủ yếu trong mô xương, đặc biệt trong xương sống. Canxi và phospho là 2 nguyên tố chiếm nhiều nhất trong xương cá. Thịt cá rô phi là nguồn giàu sắt, đồng, lưu huỳnh và iốt. Ngoài ra còn có niken, coban, chì, asen, kẽm. d. Vitamin Trong cá rô phi có những vitamin chính của 3 nhóm: Nhóm vitamin A, nhóm vitamin B (B1, B2) và nhóm vitamin D (D1, D2, D3 (Dương Nhựt Long, 2000). 2.2. Sự hình thành, điều kiện, cơ chế tạo gel 2.2.1 Sự hình thành Khi các phân tử protein bị biến tính tự tập hợp lại để tạo thành một mạng lưới liên kết có trật tự gọi là sự tạo gel. Khả năng tạo gel là một tính chất chức năng rất quan trọng của nhiều protein và nó đóng vai trò chủ yếu trong việc tạo cấu trúc hình thái do đó cũng là cơ sở để sản xuất ra nhiều sản -5- phẩm thực phẩm. Khả năng tạo gel của protein không những được sử dụng để tạo độ cứng, độ đàn hồi cho đa số thực phẩm mà còn để cải biến khả năng hấp thụ nước tạo độ dẻo, tạo lực liên kết giữa các tiểu phần. (Huỳnh Thị Thủy Tiên, 2009) 2.2.2 Điều kiện tạo gel 2.2.2.1 Tác động cơ học Khi có lực cơ học nghiền trộn tác dụng, protein sẽ bị phá hủy cấu trúc bậc cao vì liên kết mạch bên bị phá vỡ làm cho protein duỗi rộng, sau đó nếu lực nghiền giã vẫn tăng cường thì giữa các phân tử protein cấu trúc bậc 1 hình thành các liên kết thứ cấp do ma sát nội phân tử và tạo thành cấu trúc gel bền vững, khi đó protein bị biến tính. (Trần Thị Luyến, 2006) 2.2.2.2 Gia nhiệt Khi gia nhiệt, các cấu trúc bậc cao bị phá hủy, liên kết giữa các phân tử bị đứt, mạch peptide bị giãn ra, các nhóm trước kia ẩn bên trong nay xuất hiện ra ngoài. Các mạch polypeptide đã bị duỗi ra trở nên gần nhau, tiếp xúc với nhau và liên kết với nhau. Các phân tử tương tác với nhau có thể là tương tác giữa protein với nước, protein với lipid hay protein với protein (Acton and Dick, 1989). 2.2.2.3 Môi trường acid, kiềm Môi trường acid, kiềm có tác dụng làm đứt các liên kết mạch bên và phá hủy cấu trúc bậc cao hoặc nếu nồng độ kiềm cao sẽ cắt mạch protein, từ đó làm protein mất đi những tính chất chức năng vốn có của nó. (Trần Thị Luyến, 2006) 2.2.2.4 Các chất đồng tạo gel Khi protein tương tác với các chất đồng tạo gel như tinh bột, lòng trắng trứng, gelatin… thì có thể cải thiện đáng kể độ đàn hôi, độ cứng và khả năng giữ nước. 2.2.3 Cơ chế tạo gel Cơ chế tạo gel protein thịt cá có thể chia làm 3 giai đoạn: Giai đoạn 1 là quá trình phá vỡ cấu trức bậc 4: protein bị biến tính phân ly tạo ra các tiểu phân. Giai đoạn 2 là giai đoạn phá vỡ cấu trúc bậc 2,3: protein tháo xoắn toàn phần. Giai đoạn 3: Mạch protein tập hợp lại với nhau để tạo ra mạng lưới không gian ba chiều liên kết với nhau bằng các cầu nối. (Jae W. Park, 2005) -6- 2.3 Tác dụng của công đoạn rửa 2.3.1 Ảnh hưởng của quá trình rửa đến chất lượng của paste cá Theo Jae.W.Park (2005), rửa là một bước rất quan trọng trong quy trình sản xuất nhằm đảm bảo sự tạo gel cao nhất cũng như tính không màu và không mùi của khối paste. Quá trình rửa lọai bỏ các protein tan trong nước, đặc biệt là các protein tương cơ ngăn cản sự tạo gel và các chất khác làm giảm chất lượng sản phẩm. Protein tương cơ tồn tại ở giữa các sợi cơ và có chứa nhiều enzyme metabolic làm giảm độ bền của protein trong quá trình bảo quản. Các protein tơ cơ là các thành phần chủ yếu ảnh hưởng đến khả năng tạo liên kết gel, chiếm khoảng 70% lượng protein trong paste cá. Quá trình rửa phụ thuộc vào thời gian rửa, nhiệt độ nước rửa, tỷ lệ nước rửa, bản chất thành phần nước rửa, tốc độ khuấy đảo, độ cứng của nước, pH của nước rửa. Đối với mỗi loại nguyên liệu sẽ có chế độ rửa khác nhau. (Huỳnh Thị Thủy Tiên, 2009) Rửa trong dung dịch acid thì tác dụng tẩy màu, mùi của thịt cá rất tốt, nhưng nếu nồng độ quá cao sẽ dẫn đến độ bền đông kết của sản phẩm bị giảm và thịt cá có mùi acid. Vì vậy việc chọn loại acid và nồng độ acid là rất quan trọng. Trong các loại acid thực phẩm như: acid lactic, acid citric, acid acetic thì acid acetic có tác dụng khử mùi tốt nhất, ở nồng độ thấp đã có tác dụng rõ rệt và không gây độc hại đối với sức khỏe người sử dụng, rẻ tiền, dễ kiếm. Rửa trong dung dịch muối nhằm ổn định cấu trúc do muối tạo môi trường ưu trương làm cho nước trong tế bào khuyếch tán ra ngoài làm giảm lượng nước tự do thuận tiện cho việc ép tách nước. Một quy trình rửa thích hợp sẽ mang lại sản phẩm có chất lượng tốt và hiệu suất cao. Quy trình rửa không thích hợp sẽ làm giảm đáng kể chất lượng gel. Nếu thời gian rửa quá dài và khuấy đảo quá mạnh thì quá trình hydrate hóa của protein sẽ xảy ra mạnh dẫn đến giảm độ bền đông kết và gây khó khăn cho việc ép tách nước sau này. Nhiệt độ nước rửa cần duy trì trong vùng mà protein giữ được chức năng của nó. Thường nhiệt độ nước rửa từ 0 đến 50C, để tránh các biến đổi có thể xảy ra trong quá trình sản xuất. Một nhân tố khác ảnh hưởng đến khả năng hòa tan protein tơ cơ là pH: khi pH ở gần điểm đẳng điện, các phân tử protein mang cực âm và dương gần như bằng nhau. Do đó các protein liên kết mạnh mẽ với nhau -7- bằng liên kết ion. Tính tan của protein giảm tại điểm đẳng điện do tương tác protein-nước bị thay thế bằng tương tác protein-protein. Kết quả là dưới hoặc trên điểm đẳng điện, protein sẽ mang điện tích âm hoặc dương, liên kết với nước và tạo ra lực đẩy giữa các phân tử protein do đó làm tăng tính tan của protein. 2.3.2 Các phản ứng xảy ra trong quá trình rửa paste cá 2.3.2.1 Quá trình thủy phân lipid Quá trình thủy phân lipid là phản ứng mở đầu cho quá trình loại lipid ra khỏi thịt cá. Các acid béo được tạo thành nhờ quá trình thủy phân sẽ được hấp phụ trên bề mặt các hạt nhũ tương của lipid tạo nên một lớp điện tích âm trên bề mặt của hạt nhũ tương, các hạt này sẽ thân nước và hòa tan trong nước. CH2COOR1 CH2COOH Acid CH2COOR2 CH2COOH Kiềm CH2COOR3 + RCOONa CH2COOH Quá trình hấp phụ COOCOOR R R COO- Hạt nhũ tương nhũ tương tan trong nước Hình 2.3 Quá trình thủy phân lipid 2.3.2.2 Quá trình thủy phân protein Song song với quá trình hòa tan các chất thì quá trình thủy phân protein diễn ra dưới tác dụng của acid hoặc kiềm. Phản ứng thủy phân protein không có lợi vì làm cho độ bền đông kết của paste giảm đi đáng kể do các phản ứng thủy phân cắt mạch. Khi cho protein vào môi trường acid, tùy theo từng loại acid, nồng độ của chúng, nhiệt độ và thời gian mà sản phẩm sẽ khác nhau (acid amin, peptid, peptone…) sẽ được tạo thành từ sự phá hủy các tryptophan, một phần acid amin có chứa lưu huỳnh và một số loại acid amin có chứa nhóm hydroxyl. Khi thủy phân trong môi trường kiềm thì arginin và phần lớn các acid amin chứa lưu huỳnh bị phá hủy (Trần Thị Luyến, 2006). -8- 2.3.2.3 Quá trình khử mùi Dựa vào bản chất các chất mang mùi tanh khai có tính kiềm nhẹ, có thể tương tác với acid, sau tương tác làm cho mật độ điện tử xung quanh nitơ thay đổi dẫn đến làm yếu hoặc mất mùi. Với ure: Trong môi trường acid, ure bị thủy phân tạo NH3 H2N – C – NH2 + H2O HO – C – OH + 2NH3 O O (2.1) Với NH3: Khi nhóm nguyên tử đính vào N có bản chất khác làm cho điện tử phân bố xung quanh bị thay đổi, nhóm mang mùi khai bị biến dạng dần đến mất mùi hoặc yếu đi. NH3 + R – COOH R – COOCH3 (2.2) Với trimetylamin: N (CH)3 + R – COOH H3C – N – NH2 + R – COOH (CH)3 – NH+ – OOCR + H3C – N – (CH3)3 + 2NH3 COO- CH3 Nhóm mang mùi tanh R Mất mùi (2.3) (Trần Thị Luyến, 2006) 2.4 Giới thiệu về phụ gia và công dụng của chúng 2.4.1 Gelatin Gelatin có khả năng làm tăng độ nhớt hỗn hợp, đồng thời cải thiện cấu trúc sản phẩm, tăng độ bền gel. (Phạm Vĩnh Tân, 2009) 2.4.2 Bột bắp Sử dụng bột bắp giúp hạ giá thành sản phẩm, ổn định nhũ tương, tăng khả năng giữ nước và kết dính. Tuy nhiên nếu sử dụng lượng lớn có thể ảnh hưởng đến hương vị và màu sắc sản phẩm. Ngoài ra, bột bắp còn có giá thành rẻ, quen thuộc trong chế biến và dễ dàng được người tiêu dùng chấp nhận. (Nguyễn Văn Mười, 2006) 2.4.3 Muối Muối có tính sát trùng nhẹ, ức chế sự phát triển của một số vi sinh vật nhưng không tiêu diệt được các vi sinh vật ưa muối. Muối tạo môi trường ưu -9- trương khiến nước trong tế bào thẩm thấu ra làm giảm độ ẩm, khống chế sự phân hủy chất dinh dưỡng và làm teo tế bào vi sinh vật. Phần lớn sự bền vững của hệ nhũ tương phụ thuộc vào hàm lượng muối bổ sung vào. Trong giai đoạn tạo nhũ tương, muối có tác dụng hòa tan hoặc phóng thích myosin từ cơ thịt cá được hoàn toàn. Mặt khác, muối có tác dụng điều vị cho sản phẩm bên cạnh tạo ảnh hưởng đến sự kết dính cũng như độ đàn hồi của sản phẩm. (Trần Thị Nhung, 2009) 2.4.4 Đường Đường có tác dụng làm dịu mềm sản phẩm do việc giảm tác dụng cứng chát của muối, ngăn cản một ít sự di chuyển ẩm và tác dụng trực tiếp ở mức độ vừa phải đối với mùi vị. Đường có khả năng liên kết với nước bằng liên kết hydro, biến nước tự do thành nước liên kết góp phần làm giảm hoạt tính của nước, kìm hãm hoạt động của vi sinh vật. (Ngô Tuấn Tú, 2003) 2.4.5 Bột ngọt Bột ngọt tồn tại ở dạng tinh thể trắng, có vị ngọt của thịt, hơi mặn, có khả năng hoà tan trong nước. Natri glutamat có tác dụng điều vị, tạo vị ngọt đậm cho thực phẩm. (Ngô Tuấn Tú, 2003) 2.4.6 Polyphosphate Muối polyphosphate được sử dụng nhằm làm tăng khả năng giữ nước, giúp nhũ tương hình thành tốt hơn và duy trì màu sắc tự nhiên cho sản phẩm. (Ngô Tuấn Tú, 2003) 2.4.7 Gấc Bổ sung gấc vào sản phẩm nhằm giúp cho sản phẩm có màu sắc tươi đẹp, đồng thời cung cấp các chất dinh dưỡng như vitamin A, beta-carotene, lycopen và các acid béo. (Lê Minh Quân, 2000) - 10 - 2.5 Quy trình tổng quát sản xuất chạo tôm từ nguyên liệu cá rô phi Nguyên liệu cá rô phi Xử lí Quết thô Rửa nước đá Rửa CH3COOH Nguyên liệu tôm Rửa NaCl 1% Xử lí Rửa nước sạch Quết thô Ép tách nước Phối trộn Quết nhuyễn Gelatin: 0.5% Bột bắp: 4% Bột ngọt: 0.5% Poly phosphate: 0.2% Định hình Hấp sơ bộ Bao gói chân không Bảo quản lạnh (50C) Hình 2.4 Quy trình tổng quát sản xuất chạo tôm từ nguyên liệu cá rô phi 2.5.1 Nguyên liệu 2.5.1.1 Cá rô phi Độ tươi của cá rất quan trọng để đạt được hiệu quả chế biến cao nhất. Chất lượng của nguyên liệu có ảnh hưởng rất lớn đến giá trị cảm quan và tính chất hóa học của sản phẩm. Sử dụng cá tươi sẽ tạo ra sản phẩm ít màu và các liên kết của các mô cơ và hình thành gel tốt hơn. 2.5.1.2 Tôm Sử dụng tôm thứ phẩm, tôm không đạt độ tươi hay thịt tôm được loại ra từ quá trình chế biến, chủ yếu là tôm bị đứt gãy trong quá trình xử lí, bị dập hay bị cháy lạnh… không đủ tiêu chuẩn xuất khẩu. 2.5.2 Xử lí nguyên liệu 2.5.2.1 Cá rô phi - 11 - Cá tươi được đánh vẩy, cắt vây, cắt đầu, bỏ nội tạng. Sau đó fillet để tách lấy phần thịt ở hai bên lưng, loại bỏ xương và rửa sạch nhằm loại các tạp chất đồng dạng và không đồng dạng. 2.5.2.2 Tôm Lột vỏ, bỏ đầu, bỏ chỉ lưng và rửa vài lần bằng nước lạnh để loại bỏ một phần protein hòa tan và để khử mùi. 2.5.3 Quết thô 2.5.3.1 Cá rô phi Thịt cá được quết thô nhằm làm đứt một phần các liên kết tạo điều kiện thuận lợi cho các công đoạn rửa. Quá trình này có thể làm nóng nguyên liệu nên cần làm mát nguyên liệu trước khi quết. 2.5.3.2 Tôm Quết thô nhằm mục đích bước đầu xé nhỏ nguyên liệu để gia vị thấm vào dễ dàng ở quá trình phối trộn, tạo điều kiện cho quá trình trộn và quá trình quết nhuyễn diễn ra tốt. Sản phẩm sau khi quết phải được bảo quản ở nhiệt độ thấp để tránh các biến đổi hóa học không mong muốn có thể xảy ra. 2.5.4 Rửa Thịt cá sau khi quết thô sẽ được rửa qua các bước sau: Rửa nước đá: nhằm loại một phần lipid có trong nguyên liệu. Rửa CH3COOH: nhằm tẩy màu, mùi và vị cho sản phẩm. Rửa NaCl 1%: nhằm ổn định cấu trúc, giảm lượng nước tự do, thuận tiện cho việc ép tách. Rửa nước sạch: đưa pH về môi trường trung tính. Trong các công đoạn rửa nhiệt độ nước rửa cần nhỏ hơn 50C để tránh các biến đổi có thể xảy ra. 2.5.5 Ép tách nước Thịt cá sau khi qua các công đoạn rửa sẽ được ép tách nước nhằm giảm lượng nước tự do có trong nguyên liệu, tạo điều kiện thuận lợi cho công đoạn phối trộn phụ gia đảm bảo cấu trúc sản phẩm sau cùng. 2.5.6 Phối trộn phụ gia Thịt cá sau khi ép tách nước sẽ được trộn với tôm rồi phối trộn phụ gia với tỷ lệ thích hợp nhằm làm tăng khả năng tạo gel, độ dẻo dai cho sản phẩm, tăng độ giữ nước khi gia nhiệt, duy trì màu sắc tự nhiên cho sản phẩm, tạo độ bóng bề mặt, tác dụng bảo quản và tạo vị. - 12 -