Xem mẫu
Taïp chí Khoa hoïc - Coâng ngheä Thuûy saûn
Soá 3/2011
THOÂNG BAÙO KHOA HOÏC
NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SURIMI TỪ CÁ
MÈ HOA (Hypophthalmichthys nobilis)
STUDY ON SURIMI PROCESSING TECHNOLOGY FROM BIGHEAD CARP
(Hypophthalmichthys nobilis)
Nguyễn Anh Tuấn (1), Nguyễn Xuân Duy (1*), Nguyễn Bảo (1), Phạm Thị Hiền (1),
Nguyễn Hồng Ngân (1) và Đào Trọng Hiếu (2)
1
Khoa Chế biến - Trường Đại học Nha Trang
2
Cục Chế biến, Thương mại nông lâm thủy sản và Nghề muối, Bộ NN & PTNT
*Email tác giả liên lạc: duy.ntu.edu@gmail.com
TÓM TẮT:
Surimi là sản phẩm được sản xuất từ thịt cá. Theo truyền thống nguyên liệu dùng sản xuất surimi chủ
yếu từ nguồn cá biển. Tuy nhiên, sự khai thác quá mức cùng với phương pháp khai thác không phù hợp đã làm
cho nguồn nguyên liệu này có nguy cơ cạn kiệt trong thời gian gần đây. Sản xuất surimi từ cá nước ngọt vẫn
còn mới mẻ và là một trong những hướng mới trong công nghệ sản xuất surimi. Bài báo này trình bày những
kết quả nghiên cứu sản xuất surimi từ cá Mè hoa, một loại cá nước ngọt, đang được nuôi thương phẩm ở nhiều
nơi. Chúng tôi đã xác định được những thông số kỹ thuật quan trọng trong quy trình công nghệ sản xuất surimi
từ cá Mè hoa như sau: quá trình rửa được thực hiện trong ba lần: lần 1 sử dụng dung dịch NaCl 0,2%; lần 2
dùng dịch a xít acetic 0,01% và lần 3 dùng nước thường. Thời gian mỗi lần rửa và tỷ lệ dung dịch rửa so với
thịt cá là 20 phút và 7:1 (v/w). Thời gian ép tách nước là 30 phút. Phụ gia sử dụng bao gồm đường 4%, sorbitol
4%, tari K7 0,3%. Quá trình tạo gel được thực hiện ở nhiệt độ 0 - 50C trong 24 giờ. Surimi được sản xuất ra
có chất lượng đảm bảo vệ sinh và an toàn thực phẩm.
Từ khóa: Surimi, quy trình, cá Mè hoa, Hypophthalmichthys nobilis
ABSTRACT
Surimi is a product from fish meat. Traditionally, materials for producing surimi are mainly from marine
fish. However, overcatch and concominant with incorrect catching methods have resulted in risk of shortage
of this recource recently. Surimi production from freshwater fish is still new and is one of new trends in surimi
technology. This article presents research results in producing surimi from bighead carp, a kind of freshwater
fish, is comercially culturing at many places. We determined the important technical factors of surimi
production process from bighead carp as follows: using NaCl 0.2% for the first washing, acetic acid 0.01% for
the second washing and freshwater for the third washing. Duration for each washing time and ratio of washing
solution and fish meat were 20 minutes and 7:1 (vol./wt.). Dewater duration was 30 minutes. Addtitives were
used, including sugar 4%, sorbitol 4% and tari K7 0.3%. Gel setting process was carried out from 0 to 5oC for
24 hours. Surimi produced from this process had quality meet food safety and higene standards.
Keywords: Surimi, process, bighead carp, Hypophthalmichthys nobilis
TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC NHA TRANG ❖ 3
Taïp chí Khoa hoïc - Coâng ngheä Thuûy saûn
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Soá 3/2011
2. Quy trình chế biến surimi dự kiến
Surimi là chất nền protein quan trọng để
Quy trình chế biến surimi được thực hiện
sản xuất các sản phẩm mô phỏng. Các chuyên
theo quy trình của Trần Thị Luyến (2004) trên đối
gia FAO trong lĩnh vực thực phẩm đã nhận định
tượng cá biển và có một vài sự hiệu chỉnh nhỏ.
rằng: surimi là cơ sở thực phẩm trong tương lai
(Trần Thị Luyến, 2004). Nhiều công trình nghiên
cứu về công nghệ sản xuất surimi từ các loại
nguyên liệu thủy sản khác nhau, đặc biệt là từ cá
biển đã được thực hiện (Trần Thị Luyến, 2006,
2004). Tuy nhiên, nghiên cứu sản xuất surimi từ
các loài cá nước ngọt còn rất hạn chế, đặc biệt
surimi từ cá Mè mới được nghiên cứu bước đầu.
Cá Mè là loài cá ăn tạp có khả năng sinh trưởng
phát triển rất mạnh, năng suất cao nhưng chưa
được nuôi ở quy mô lớn vì thịt cá có mùi tanh
khó được người tiêu dùng chấp nhận. Vì vậy,
cần nghiên cứu sản xuất các sản phẩm có giá trị
gia tăng từ cá Mè (surimi và các sản phẩm mô
phỏng) để thúc đẩy nghề nuôi cá Mè, đa dạng
hóa sản phẩm và nâng cao thu nhập cho người
nông dân là vấn đề cần quan tâm. Mục tiêu của
nghiên cứu này là xây dựng quy trình công nghệ
sản xuất surimi từ cá Mè, góp phần gia tăng giá
trị cho đối tượng nguyên liệu này.
II. ĐỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
1. Đối tượng và vật liệu nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu chính là cá Mè hoa
(Hypophthalmichthys nobilis) được nuôi tại
Diên Khánh, Khánh Hòa. Các phụ gia sử dụng
trong nghiên cứu này gồm đường, sorbitol dạng
lỏng (nồng độ 70%), muối NaCl và a xít acetic
(d =1,05 g/ml), các hai loại hóa chất này đều đáp
ứng yêu cầu sử dụng trong thực phẩm. Hóa chất
Các thông số kỹ thuật của quy trình được nghiên
cứu và xác định phù hợp với đối tượng cá Mè
hoa. Tóm tắt quy trình như sau:
Nguyên liệu → Xử lý → Rửa 1 → Rửa 2 →
Rửa 3 → Ép tách nước → Phối trộn phụ gia →
Nghiền giã → Định hình → Cấp đông → Bảo quản.
3. Phân tích các cảm quan và vật lý
Đánh giá các chỉ tiêu cảm quan theo
phương pháp được mô tả bởi Nguyễn Thị Thục
(2000). Hội đồng cảm quan được xây dựng
gồm 5 người (3 nữ và 2 nam). Họ được huấn
luyện và đào tạo trong thời gian ít nhất 2 tuần
về các kỹ năng đánh giá surimi trước khi tham
gia chính thức vào hội đồng đánh giá. Giá trị pH
được xác định theo tiêu chuẩn ngành số 28 TCN
119:1998 sử dụng thiết bị đo pH (420A, Orion,
USA). Chỉ tiêu tạp chất và độ dẻo cũng được
xác định theo 28 TCN119:1998. Độ chắc của gel
được xác định theo phương pháp được mô tả
bởi Võ Thanh Trực (2010) sử dụng thiết bị đo độ
chắc gel (Sun Rheo meter, CR-500DX, Japan).
Màu sắc được xác định trên thiết bị đo màu
(Chroma meter, CR-400, Minolta, Osaka, Japan).
Độ trắng được tính toán theo Park (2005).
4. Phân tích các chỉ tiêu hóa học
Hàm lượng ẩm và tro được xác định theo
AOAC 950.46 và AOAC 923.03 (1995). Xác định
hàm lượng protein theo TCVN 4321-1 (1997),
hàm lượng chất béo được xác định theo phương
pháp của Folch (1957) và hàm lượng gluxit
được thực hiện theo phương pháp của Dubois
(1956) sử dụng máy đo độ hấp thu quang học
sử dụng trong phân tích các chỉ tiêu protein, chất
(Spectrophotometry DR 4000, Hatch, USA).
béo, gluxit, NH3, histamin và các chỉ tiêu vi sinh
Hàm lượng NH3 được xác định theo SMEWW
vật thuộc loại tinh khiết, đáp ứng yêu cầu phân
417B (1985). Histamin được phân tích trên hệ
tích.
thống HPLC (Shimadzu, CBM-10A, Japan).
4 ❖ TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC NHA TRANG
Taïp chí Khoa hoïc - Coâng ngheä Thuûy saûn
5. Phân tích các chỉ tiêu vi sinh vật
Soá 3/2011
đoạn rửa là một trong những công đoạn quan
Tổng vi sinh vật hiếu khí (TPC) được phân
trọng nhất trong công nghệ sản xuất surimi
tích theo TCVN 4884:2005; Coliforms theo
nhằm loại bỏ các protein hòa tan mà chủ yếu là
TCVN 6848:2007; Escherichia coli theo TCVN
sarcroplasmic. Sarcroplasmic là một loại protein
6846:2007; Staphylococcus aureus theo TCVN
chiếm khoảng 23,5 % tổng số các protein trong
4830:2005; Salmonella theo TCVN 4829:2005;
cơ thịt cá, có tác dụng cản trở quá trình tạo gel,
Vibrio parahaemolyticus theo 3349/QĐ-BYT/2001;
điều này dẫn đến làm giảm GS. Cũng theo Park
Vibrio cholerae theo ISO/TS 21872-1:2007;
(2005) thì myofibrillar là protein sợi cơ có khả
Shigella
theo
TCVN
5287:1994;
Listeria
monocytogenes theo TCVN 7700-1:2007.
6. Xử lý số liệu thống kê
Các số liệu thí nghiệm được tiến hành lặp
lại từ hai đến ba lần để đảm bảo đánh giá sự
khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê. Phép kiểm
định Turkey’s HSD được thực hiện theo sau
phân tích ANOVA để kiểm chứng sự khác nhau
có ý nghĩa (p < 0,05). Toàn bộ số liệu được xử
lý trên phần mềm Statistica 9.0 (Stasoft, Tulsa,
Ok, USA).
năng hình thành mạng lưới gel ba chiều, chiếm
khoảng 70% tổng số protein trong thịt cá. Do đó,
công đoạn rửa nhằm giảm hàm lượng protein
hòa tan sarcroplasmic đồng thời làm tăng nồng
độ myofibrillar lên, dẫn đến cải thiện độ chắc của
gel surimi.
Khi tăng nồng độ NaCl trong nước rửa
lớn hơn 0,2%, ngoài việc giảm khả năng khử
sarcroplasmic còn làm giảm hiệu quả khử chất
béo. Các hạt mỡ và các phân tử sarcroplasmic
được giữ lại sẽ làm cản trở quá trình tạo gel cho
surimi. Do đó độ chắc gel surimi giảm. Từ kết
III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
quả nghiên cứu này cho thấy sử dụng nồng độ
1. Xác định nồng độ NaCl cho lần rửa 1
NaCl 0,02% có lẽ là một sự lựa chọn thích hợp
NaCl có ảnh hưởng đến độ chắc gel của
cho công đoạn rửa 1.
surimi (GS) như được trình bày trong hình 1. Khi
2. Xác định nồng độ a xít acetic cho lần rửa 2
tăng nồng độ NaCl từ 0,1% lên 0,2% thì GS tăng
Ảnh hưởng của nồng độ a xít acetic (AA)
lên đáng kể (p < 0,05), từ 326 lên 379 g/cm. Tuy
lên độ chắc của gel như được thể hiện trong
nhiên, nếu tiếp tục tăng nồng độ NaCl thì GS
hình 2. Khi nồng độ AA tăng từ 0,01% đến 0,05%
lại giảm. Giá trị GS ở nồng độ NaCl 0,5% giảm
thì GS surimi sẽ giảm đáng kể (p < 0,05), từ 592
chỉ còn 311 g/cm, giá trị này thì thấp đáng kể
g.cm xuống còn 274 g.cm. Điều này có thể được
(p < 0,05) so với giá trị của nó tại nồng độ muối
lý giải là do khi tăng nồng độ AA làm tăng các
0,2%. Sử dụng NaCl trong công đoạn rửa có tác
nhóm cực tính, gây cắt mạch peptit, các liên kết
dụng hai mặt. NaCl có thể làm tăng độ chắc của
hydro cũng bị cắt mạch. Do đó, độ dài và liên kết
gel nhưng đồng thời nếu sử dụng không hợp lý
giữa các phân tử protein với nhau giảm, kết quả
có thể dẫn đến tác dụng ngược. Tác dụng hai
làm GS giảm. Ngoài ra, khi tăng nồng độ AA làm
mặt của việc sử dụng NaCl trong công đoạn
cho pH môi trường giảm xuống xa pH trung tính,
rửa trong công nghệ sản xuất surimi đã được
các phân tử protein bị rửa trôi vào nước càng
đề cập đến bởi Park (2005). Tác dụng cải thiện
nhiều, làm giảm nồng độ myofibrillar trong thịt
độ chắc của gel surimi có thể là do NaCl có tác
cá, điều này cũng góp phần làm giảm GS. Trần
dụng làm tăng tính ổn định của protein. Công
Thị Luyến (2004) đã báo cáo nồng độ AA thích
TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC NHA TRANG ❖ 5
Taïp chí Khoa hoïc - Coâng ngheä Thuûy saûn
Soá 3/2011
hợp cho lần rửa 2 đối với cá biển (cá nhám, đỏ củ, mối và sơm thóc) dao động từ 0,007 - 0,008%.
Từ kết quả đạt được như được thể hiện trong hình 2, chúng tôi chọn nồng độ AA cho lần rửa 2 là
0,01% để tiến hành các thực nghiệm tiếp theo.
Hình 1. Ảnh hưởng của nồng độ NaCl
đến độ chắc của gel surimi
3. Xác định thời gian rửa
Ảnh hưởng của thời gian rửa đến độ chắc
gel của surimi được trình bày trong hình 3. Kết
quả nghiên cứu cho thấy thời gian rửa có ảnh
hưởng đáng kể (p < 0,05) đến GS của surimi.
Khi tăng thời gian rửa thì GS của gel tăng theo,
nhưng khi đến một giới hạn thời gian thì GS của
gel bắt đầu giảm. Khi tăng thời gian rửa từ 5
phút đến 20 phút, GS của gel tăng từ 467 g.cm
lên 616 g.cm, nhưng khi thời gian xử lý tăng
lên 25 phút thì GS của gel lại giảm xuống chỉ
còn 527 g.cm. Điều này có thể giải thích là khi
tăng thời gian rửa thì hàm lượng chất béo và
sarcroplasmic được loại bỏ càng nhiều, điều này
có thể dẫn đến làm tăng nồng độ protein trong
cơ thịt cá trong đó có myofibrillar. Sự tăng nồng
Hình 2. Ảnh hưởng của nồng độ a xít acetic
đến độ chắc của gel surimi
liên kết phân tử giữa các protein. Vì vậy làm cho
độ chắc gel surimi giảm.
4. Xác định tỉ lệ thịt cá xay so với dung dịch
rửa
Ảnh hưởng của tỉ lệ dung dịch rửa so với
thịt cá xay (RV) đến độ chắc gel của surimi được
trình bày trong hình 4. Độ chắc gel của surimi
tăng cùng với sự tăng của tỉ lệ dung dịch rửa
so với thịt cá xay, nhưng đến một tỉ lệ nhất định,
nếu tiếp tục tăng tỉ lệ RV thì chẳng những GS
của gel không tăng mà lại có chiều hướng giảm.
Khi RV tăng thì 3:1 lên 7:1 thì GS của surimi
tăng lên đáng kể (p < 0,05), từ 458 g.cm lên 770
g.cm. Tuy nhiên, khi tăng tỉ lệ RV lên 8:1 thì GS
bắt đầu giảm xuống chỉ còn 473 g.cm.
độ protein này sẽ góp phần làm tăng các liên
Rửa là công đoạn cực kỳ quan trọng trong
kết trong phân tử của các protein với nhau. Do
công nghệ sản xuất surimi. Rửa nhằm loại bỏ
đó, độ chắc của gel tăng (Park, 2005). Nhưng
các sarcroplasmic, máu, chất béo, đạm và các
khi đến một giới hạn thời gian nhất định thì hàm
hợp chất khác từ thịt cá xay. Nhiều nghiên cứu
lượng chất béo và sarcroplasmic hòa tan vào
đã được thực hiện và kết quả chỉ ra rằng độ chắc
nước rửa không tăng lên nữa. Trái lại, lượng
gel surimi được cải thiện vì rửa loại bỏ một số
myofibrillar có thể bị rửa trôi vào môi trường lại
thành phần gây trở ngại cho quá trình hình thành
tăng theo thời gian rửa, dẫn đến làm giảm các
gel như sarcroplasmic, chất béo và các tạp chất
6 ❖ TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC NHA TRANG
Taïp chí Khoa hoïc - Coâng ngheä Thuûy saûn
Soá 3/2011
khác. Sự loại bỏ bớt protein dạng hòa tan góp phần làm tăng nồng độ myofibrillar, là một tác nhân
quan trọng để hình thành mạng lưới gel surimi trong thịt cá. Tuy nhiên, nếu tăng tỉ lệ RV cao quá có
thể sẽ dẫn đến những tác hại nhất định đến khả năng tạo gel vì rằng myofibrillar cũng sẽ bị rửa trôi
theo nước rửa, điều này dẫn đến giảm độ chắc của gel surimi (Võ Thanh Trực, 2010; Park, 2005).
Hình 3. Ảnh hưởng của thời gian rửa
đến độ chắc của gel surimi
5. Xác định thời gian ép tách nước
Hình 4. Ảnh hưởng của tỉ lệ dung dịch rửa/thịt cá
đến độ chắc của gel surimi
CT, không sử dụng đường và sorbitol, chỉ sử
Ảnh hưởng của thời gian ép tách nước đến
dụng 0,3% phosphate). Tỉ lệ kết hợp giữa đường
hàm lượng ẩm còn lại của surimi như được trình
và sorbitol ảnh hưởng đến độ chắc gel. Kết quả
bày trong hình 5. Nhìn chung, hàm lượng ẩm
nghiên cứu chỉ ra rằng ở tỉ lệ kết hợp giữa đường
còn lại trong surimi giảm khi thời gian ép tăng.
và sorbitol là 4:4 (mẫu SS2) cho độ GS của
Khi tăng thời gian ép từ 10 phút đến 35 phút,
surimi là cao nhất 643 g.cm (0 ngày bảo quản)
hàm lượng ẩm còn lại trong surimi giảm đáng kể
và 620 g.cm (30 ngày bảo quản) so với các tỉ lệ
(p < 0,05), từ 83,06% xuống còn 74,98%. Mục
kết hợp khác. Kết quả cũng chỉ ra rằng khi tăng
tiêu của thực nghiệm là chọn được thời gian ép
tỉ lệ kết hợp giữa SS từ 7% lên 8%, có tác dụng
thích hợp để đạt được độ ẩm còn lại trong surimi
trong khoảng (76 ± 1)%, đây là giá trị tiêu chuẩn
cho surimi của một số thị trường như Nhật Bản,
Hàn Quốc, Nga, Ucraina,… Dựa vào kết quả
nghiên cứu đạt được (hình 5), thời gian ép tách
nước 30 phút được xem xét lựa chọn như là thời
gian thích hợp để đạt được mục tiêu đặt ra.
6. Xác định tỷ lệ phối trộn phụ gia
cải thiện GS của gel surimi, vượt quá giới hạn
này, có thể dẫn đến sự giảm GS gel của surimi.
Điều này có thể được giải thích là vì cả đường
và sorbitol là những chất chống biến tính cho
protein trong quá trình đông lạnh, sử dụng chúng
trong công nghệ surimi giúp ổn định và bảo vệ
tính chất chức năng của protein. Vì vậy, nếu sử
dụng ở một tỉ lệ thích hợp sẽ cải thiện được GS
Ảnh hưởng của đường và sorbitol đến độ
của surimi (Park, 2005). Ngược lại, nếu sử dụng
chắc của gel surimi sau cấp đông (0 ngày và
quá mức, có thể sẽ gây tác dụng ngược, khi đó
bảo quản đông 30 ngày) như được trình bày
cả đường và sorbitol lại đóng vai trò là những
trong hình 6. Nhìn chung, sử dụng kết hợp giữa
chất hút và giữ nước làm cho hàm ẩm của
đường và sorbitol (SS) có tác dụng cải thiện độ
surimi tăng, điều này sẽ dẫn đến giảm GS. Từ
chắc của gel surimi so với mẫu đối chứng (mẫu
kết quả đạt được về ảnh hưởng của đường và
TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC NHA TRANG ❖ 7
nguon tai.lieu . vn
Soá 3/2011
THOÂNG BAÙO KHOA HOÏC
NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SURIMI TỪ CÁ
MÈ HOA (Hypophthalmichthys nobilis)
STUDY ON SURIMI PROCESSING TECHNOLOGY FROM BIGHEAD CARP
(Hypophthalmichthys nobilis)
Nguyễn Anh Tuấn (1), Nguyễn Xuân Duy (1*), Nguyễn Bảo (1), Phạm Thị Hiền (1),
Nguyễn Hồng Ngân (1) và Đào Trọng Hiếu (2)
1
Khoa Chế biến - Trường Đại học Nha Trang
2
Cục Chế biến, Thương mại nông lâm thủy sản và Nghề muối, Bộ NN & PTNT
*Email tác giả liên lạc: duy.ntu.edu@gmail.com
TÓM TẮT:
Surimi là sản phẩm được sản xuất từ thịt cá. Theo truyền thống nguyên liệu dùng sản xuất surimi chủ
yếu từ nguồn cá biển. Tuy nhiên, sự khai thác quá mức cùng với phương pháp khai thác không phù hợp đã làm
cho nguồn nguyên liệu này có nguy cơ cạn kiệt trong thời gian gần đây. Sản xuất surimi từ cá nước ngọt vẫn
còn mới mẻ và là một trong những hướng mới trong công nghệ sản xuất surimi. Bài báo này trình bày những
kết quả nghiên cứu sản xuất surimi từ cá Mè hoa, một loại cá nước ngọt, đang được nuôi thương phẩm ở nhiều
nơi. Chúng tôi đã xác định được những thông số kỹ thuật quan trọng trong quy trình công nghệ sản xuất surimi
từ cá Mè hoa như sau: quá trình rửa được thực hiện trong ba lần: lần 1 sử dụng dung dịch NaCl 0,2%; lần 2
dùng dịch a xít acetic 0,01% và lần 3 dùng nước thường. Thời gian mỗi lần rửa và tỷ lệ dung dịch rửa so với
thịt cá là 20 phút và 7:1 (v/w). Thời gian ép tách nước là 30 phút. Phụ gia sử dụng bao gồm đường 4%, sorbitol
4%, tari K7 0,3%. Quá trình tạo gel được thực hiện ở nhiệt độ 0 - 50C trong 24 giờ. Surimi được sản xuất ra
có chất lượng đảm bảo vệ sinh và an toàn thực phẩm.
Từ khóa: Surimi, quy trình, cá Mè hoa, Hypophthalmichthys nobilis
ABSTRACT
Surimi is a product from fish meat. Traditionally, materials for producing surimi are mainly from marine
fish. However, overcatch and concominant with incorrect catching methods have resulted in risk of shortage
of this recource recently. Surimi production from freshwater fish is still new and is one of new trends in surimi
technology. This article presents research results in producing surimi from bighead carp, a kind of freshwater
fish, is comercially culturing at many places. We determined the important technical factors of surimi
production process from bighead carp as follows: using NaCl 0.2% for the first washing, acetic acid 0.01% for
the second washing and freshwater for the third washing. Duration for each washing time and ratio of washing
solution and fish meat were 20 minutes and 7:1 (vol./wt.). Dewater duration was 30 minutes. Addtitives were
used, including sugar 4%, sorbitol 4% and tari K7 0.3%. Gel setting process was carried out from 0 to 5oC for
24 hours. Surimi produced from this process had quality meet food safety and higene standards.
Keywords: Surimi, process, bighead carp, Hypophthalmichthys nobilis
TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC NHA TRANG ❖ 3
Taïp chí Khoa hoïc - Coâng ngheä Thuûy saûn
I. ĐẶT VẤN ĐỀ
Soá 3/2011
2. Quy trình chế biến surimi dự kiến
Surimi là chất nền protein quan trọng để
Quy trình chế biến surimi được thực hiện
sản xuất các sản phẩm mô phỏng. Các chuyên
theo quy trình của Trần Thị Luyến (2004) trên đối
gia FAO trong lĩnh vực thực phẩm đã nhận định
tượng cá biển và có một vài sự hiệu chỉnh nhỏ.
rằng: surimi là cơ sở thực phẩm trong tương lai
(Trần Thị Luyến, 2004). Nhiều công trình nghiên
cứu về công nghệ sản xuất surimi từ các loại
nguyên liệu thủy sản khác nhau, đặc biệt là từ cá
biển đã được thực hiện (Trần Thị Luyến, 2006,
2004). Tuy nhiên, nghiên cứu sản xuất surimi từ
các loài cá nước ngọt còn rất hạn chế, đặc biệt
surimi từ cá Mè mới được nghiên cứu bước đầu.
Cá Mè là loài cá ăn tạp có khả năng sinh trưởng
phát triển rất mạnh, năng suất cao nhưng chưa
được nuôi ở quy mô lớn vì thịt cá có mùi tanh
khó được người tiêu dùng chấp nhận. Vì vậy,
cần nghiên cứu sản xuất các sản phẩm có giá trị
gia tăng từ cá Mè (surimi và các sản phẩm mô
phỏng) để thúc đẩy nghề nuôi cá Mè, đa dạng
hóa sản phẩm và nâng cao thu nhập cho người
nông dân là vấn đề cần quan tâm. Mục tiêu của
nghiên cứu này là xây dựng quy trình công nghệ
sản xuất surimi từ cá Mè, góp phần gia tăng giá
trị cho đối tượng nguyên liệu này.
II. ĐỐI TƯỢNG, VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
1. Đối tượng và vật liệu nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu chính là cá Mè hoa
(Hypophthalmichthys nobilis) được nuôi tại
Diên Khánh, Khánh Hòa. Các phụ gia sử dụng
trong nghiên cứu này gồm đường, sorbitol dạng
lỏng (nồng độ 70%), muối NaCl và a xít acetic
(d =1,05 g/ml), các hai loại hóa chất này đều đáp
ứng yêu cầu sử dụng trong thực phẩm. Hóa chất
Các thông số kỹ thuật của quy trình được nghiên
cứu và xác định phù hợp với đối tượng cá Mè
hoa. Tóm tắt quy trình như sau:
Nguyên liệu → Xử lý → Rửa 1 → Rửa 2 →
Rửa 3 → Ép tách nước → Phối trộn phụ gia →
Nghiền giã → Định hình → Cấp đông → Bảo quản.
3. Phân tích các cảm quan và vật lý
Đánh giá các chỉ tiêu cảm quan theo
phương pháp được mô tả bởi Nguyễn Thị Thục
(2000). Hội đồng cảm quan được xây dựng
gồm 5 người (3 nữ và 2 nam). Họ được huấn
luyện và đào tạo trong thời gian ít nhất 2 tuần
về các kỹ năng đánh giá surimi trước khi tham
gia chính thức vào hội đồng đánh giá. Giá trị pH
được xác định theo tiêu chuẩn ngành số 28 TCN
119:1998 sử dụng thiết bị đo pH (420A, Orion,
USA). Chỉ tiêu tạp chất và độ dẻo cũng được
xác định theo 28 TCN119:1998. Độ chắc của gel
được xác định theo phương pháp được mô tả
bởi Võ Thanh Trực (2010) sử dụng thiết bị đo độ
chắc gel (Sun Rheo meter, CR-500DX, Japan).
Màu sắc được xác định trên thiết bị đo màu
(Chroma meter, CR-400, Minolta, Osaka, Japan).
Độ trắng được tính toán theo Park (2005).
4. Phân tích các chỉ tiêu hóa học
Hàm lượng ẩm và tro được xác định theo
AOAC 950.46 và AOAC 923.03 (1995). Xác định
hàm lượng protein theo TCVN 4321-1 (1997),
hàm lượng chất béo được xác định theo phương
pháp của Folch (1957) và hàm lượng gluxit
được thực hiện theo phương pháp của Dubois
(1956) sử dụng máy đo độ hấp thu quang học
sử dụng trong phân tích các chỉ tiêu protein, chất
(Spectrophotometry DR 4000, Hatch, USA).
béo, gluxit, NH3, histamin và các chỉ tiêu vi sinh
Hàm lượng NH3 được xác định theo SMEWW
vật thuộc loại tinh khiết, đáp ứng yêu cầu phân
417B (1985). Histamin được phân tích trên hệ
tích.
thống HPLC (Shimadzu, CBM-10A, Japan).
4 ❖ TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC NHA TRANG
Taïp chí Khoa hoïc - Coâng ngheä Thuûy saûn
5. Phân tích các chỉ tiêu vi sinh vật
Soá 3/2011
đoạn rửa là một trong những công đoạn quan
Tổng vi sinh vật hiếu khí (TPC) được phân
trọng nhất trong công nghệ sản xuất surimi
tích theo TCVN 4884:2005; Coliforms theo
nhằm loại bỏ các protein hòa tan mà chủ yếu là
TCVN 6848:2007; Escherichia coli theo TCVN
sarcroplasmic. Sarcroplasmic là một loại protein
6846:2007; Staphylococcus aureus theo TCVN
chiếm khoảng 23,5 % tổng số các protein trong
4830:2005; Salmonella theo TCVN 4829:2005;
cơ thịt cá, có tác dụng cản trở quá trình tạo gel,
Vibrio parahaemolyticus theo 3349/QĐ-BYT/2001;
điều này dẫn đến làm giảm GS. Cũng theo Park
Vibrio cholerae theo ISO/TS 21872-1:2007;
(2005) thì myofibrillar là protein sợi cơ có khả
Shigella
theo
TCVN
5287:1994;
Listeria
monocytogenes theo TCVN 7700-1:2007.
6. Xử lý số liệu thống kê
Các số liệu thí nghiệm được tiến hành lặp
lại từ hai đến ba lần để đảm bảo đánh giá sự
khác biệt có ý nghĩa về mặt thống kê. Phép kiểm
định Turkey’s HSD được thực hiện theo sau
phân tích ANOVA để kiểm chứng sự khác nhau
có ý nghĩa (p < 0,05). Toàn bộ số liệu được xử
lý trên phần mềm Statistica 9.0 (Stasoft, Tulsa,
Ok, USA).
năng hình thành mạng lưới gel ba chiều, chiếm
khoảng 70% tổng số protein trong thịt cá. Do đó,
công đoạn rửa nhằm giảm hàm lượng protein
hòa tan sarcroplasmic đồng thời làm tăng nồng
độ myofibrillar lên, dẫn đến cải thiện độ chắc của
gel surimi.
Khi tăng nồng độ NaCl trong nước rửa
lớn hơn 0,2%, ngoài việc giảm khả năng khử
sarcroplasmic còn làm giảm hiệu quả khử chất
béo. Các hạt mỡ và các phân tử sarcroplasmic
được giữ lại sẽ làm cản trở quá trình tạo gel cho
surimi. Do đó độ chắc gel surimi giảm. Từ kết
III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
quả nghiên cứu này cho thấy sử dụng nồng độ
1. Xác định nồng độ NaCl cho lần rửa 1
NaCl 0,02% có lẽ là một sự lựa chọn thích hợp
NaCl có ảnh hưởng đến độ chắc gel của
cho công đoạn rửa 1.
surimi (GS) như được trình bày trong hình 1. Khi
2. Xác định nồng độ a xít acetic cho lần rửa 2
tăng nồng độ NaCl từ 0,1% lên 0,2% thì GS tăng
Ảnh hưởng của nồng độ a xít acetic (AA)
lên đáng kể (p < 0,05), từ 326 lên 379 g/cm. Tuy
lên độ chắc của gel như được thể hiện trong
nhiên, nếu tiếp tục tăng nồng độ NaCl thì GS
hình 2. Khi nồng độ AA tăng từ 0,01% đến 0,05%
lại giảm. Giá trị GS ở nồng độ NaCl 0,5% giảm
thì GS surimi sẽ giảm đáng kể (p < 0,05), từ 592
chỉ còn 311 g/cm, giá trị này thì thấp đáng kể
g.cm xuống còn 274 g.cm. Điều này có thể được
(p < 0,05) so với giá trị của nó tại nồng độ muối
lý giải là do khi tăng nồng độ AA làm tăng các
0,2%. Sử dụng NaCl trong công đoạn rửa có tác
nhóm cực tính, gây cắt mạch peptit, các liên kết
dụng hai mặt. NaCl có thể làm tăng độ chắc của
hydro cũng bị cắt mạch. Do đó, độ dài và liên kết
gel nhưng đồng thời nếu sử dụng không hợp lý
giữa các phân tử protein với nhau giảm, kết quả
có thể dẫn đến tác dụng ngược. Tác dụng hai
làm GS giảm. Ngoài ra, khi tăng nồng độ AA làm
mặt của việc sử dụng NaCl trong công đoạn
cho pH môi trường giảm xuống xa pH trung tính,
rửa trong công nghệ sản xuất surimi đã được
các phân tử protein bị rửa trôi vào nước càng
đề cập đến bởi Park (2005). Tác dụng cải thiện
nhiều, làm giảm nồng độ myofibrillar trong thịt
độ chắc của gel surimi có thể là do NaCl có tác
cá, điều này cũng góp phần làm giảm GS. Trần
dụng làm tăng tính ổn định của protein. Công
Thị Luyến (2004) đã báo cáo nồng độ AA thích
TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC NHA TRANG ❖ 5
Taïp chí Khoa hoïc - Coâng ngheä Thuûy saûn
Soá 3/2011
hợp cho lần rửa 2 đối với cá biển (cá nhám, đỏ củ, mối và sơm thóc) dao động từ 0,007 - 0,008%.
Từ kết quả đạt được như được thể hiện trong hình 2, chúng tôi chọn nồng độ AA cho lần rửa 2 là
0,01% để tiến hành các thực nghiệm tiếp theo.
Hình 1. Ảnh hưởng của nồng độ NaCl
đến độ chắc của gel surimi
3. Xác định thời gian rửa
Ảnh hưởng của thời gian rửa đến độ chắc
gel của surimi được trình bày trong hình 3. Kết
quả nghiên cứu cho thấy thời gian rửa có ảnh
hưởng đáng kể (p < 0,05) đến GS của surimi.
Khi tăng thời gian rửa thì GS của gel tăng theo,
nhưng khi đến một giới hạn thời gian thì GS của
gel bắt đầu giảm. Khi tăng thời gian rửa từ 5
phút đến 20 phút, GS của gel tăng từ 467 g.cm
lên 616 g.cm, nhưng khi thời gian xử lý tăng
lên 25 phút thì GS của gel lại giảm xuống chỉ
còn 527 g.cm. Điều này có thể giải thích là khi
tăng thời gian rửa thì hàm lượng chất béo và
sarcroplasmic được loại bỏ càng nhiều, điều này
có thể dẫn đến làm tăng nồng độ protein trong
cơ thịt cá trong đó có myofibrillar. Sự tăng nồng
Hình 2. Ảnh hưởng của nồng độ a xít acetic
đến độ chắc của gel surimi
liên kết phân tử giữa các protein. Vì vậy làm cho
độ chắc gel surimi giảm.
4. Xác định tỉ lệ thịt cá xay so với dung dịch
rửa
Ảnh hưởng của tỉ lệ dung dịch rửa so với
thịt cá xay (RV) đến độ chắc gel của surimi được
trình bày trong hình 4. Độ chắc gel của surimi
tăng cùng với sự tăng của tỉ lệ dung dịch rửa
so với thịt cá xay, nhưng đến một tỉ lệ nhất định,
nếu tiếp tục tăng tỉ lệ RV thì chẳng những GS
của gel không tăng mà lại có chiều hướng giảm.
Khi RV tăng thì 3:1 lên 7:1 thì GS của surimi
tăng lên đáng kể (p < 0,05), từ 458 g.cm lên 770
g.cm. Tuy nhiên, khi tăng tỉ lệ RV lên 8:1 thì GS
bắt đầu giảm xuống chỉ còn 473 g.cm.
độ protein này sẽ góp phần làm tăng các liên
Rửa là công đoạn cực kỳ quan trọng trong
kết trong phân tử của các protein với nhau. Do
công nghệ sản xuất surimi. Rửa nhằm loại bỏ
đó, độ chắc của gel tăng (Park, 2005). Nhưng
các sarcroplasmic, máu, chất béo, đạm và các
khi đến một giới hạn thời gian nhất định thì hàm
hợp chất khác từ thịt cá xay. Nhiều nghiên cứu
lượng chất béo và sarcroplasmic hòa tan vào
đã được thực hiện và kết quả chỉ ra rằng độ chắc
nước rửa không tăng lên nữa. Trái lại, lượng
gel surimi được cải thiện vì rửa loại bỏ một số
myofibrillar có thể bị rửa trôi vào môi trường lại
thành phần gây trở ngại cho quá trình hình thành
tăng theo thời gian rửa, dẫn đến làm giảm các
gel như sarcroplasmic, chất béo và các tạp chất
6 ❖ TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC NHA TRANG
Taïp chí Khoa hoïc - Coâng ngheä Thuûy saûn
Soá 3/2011
khác. Sự loại bỏ bớt protein dạng hòa tan góp phần làm tăng nồng độ myofibrillar, là một tác nhân
quan trọng để hình thành mạng lưới gel surimi trong thịt cá. Tuy nhiên, nếu tăng tỉ lệ RV cao quá có
thể sẽ dẫn đến những tác hại nhất định đến khả năng tạo gel vì rằng myofibrillar cũng sẽ bị rửa trôi
theo nước rửa, điều này dẫn đến giảm độ chắc của gel surimi (Võ Thanh Trực, 2010; Park, 2005).
Hình 3. Ảnh hưởng của thời gian rửa
đến độ chắc của gel surimi
5. Xác định thời gian ép tách nước
Hình 4. Ảnh hưởng của tỉ lệ dung dịch rửa/thịt cá
đến độ chắc của gel surimi
CT, không sử dụng đường và sorbitol, chỉ sử
Ảnh hưởng của thời gian ép tách nước đến
dụng 0,3% phosphate). Tỉ lệ kết hợp giữa đường
hàm lượng ẩm còn lại của surimi như được trình
và sorbitol ảnh hưởng đến độ chắc gel. Kết quả
bày trong hình 5. Nhìn chung, hàm lượng ẩm
nghiên cứu chỉ ra rằng ở tỉ lệ kết hợp giữa đường
còn lại trong surimi giảm khi thời gian ép tăng.
và sorbitol là 4:4 (mẫu SS2) cho độ GS của
Khi tăng thời gian ép từ 10 phút đến 35 phút,
surimi là cao nhất 643 g.cm (0 ngày bảo quản)
hàm lượng ẩm còn lại trong surimi giảm đáng kể
và 620 g.cm (30 ngày bảo quản) so với các tỉ lệ
(p < 0,05), từ 83,06% xuống còn 74,98%. Mục
kết hợp khác. Kết quả cũng chỉ ra rằng khi tăng
tiêu của thực nghiệm là chọn được thời gian ép
tỉ lệ kết hợp giữa SS từ 7% lên 8%, có tác dụng
thích hợp để đạt được độ ẩm còn lại trong surimi
trong khoảng (76 ± 1)%, đây là giá trị tiêu chuẩn
cho surimi của một số thị trường như Nhật Bản,
Hàn Quốc, Nga, Ucraina,… Dựa vào kết quả
nghiên cứu đạt được (hình 5), thời gian ép tách
nước 30 phút được xem xét lựa chọn như là thời
gian thích hợp để đạt được mục tiêu đặt ra.
6. Xác định tỷ lệ phối trộn phụ gia
cải thiện GS của gel surimi, vượt quá giới hạn
này, có thể dẫn đến sự giảm GS gel của surimi.
Điều này có thể được giải thích là vì cả đường
và sorbitol là những chất chống biến tính cho
protein trong quá trình đông lạnh, sử dụng chúng
trong công nghệ surimi giúp ổn định và bảo vệ
tính chất chức năng của protein. Vì vậy, nếu sử
dụng ở một tỉ lệ thích hợp sẽ cải thiện được GS
Ảnh hưởng của đường và sorbitol đến độ
của surimi (Park, 2005). Ngược lại, nếu sử dụng
chắc của gel surimi sau cấp đông (0 ngày và
quá mức, có thể sẽ gây tác dụng ngược, khi đó
bảo quản đông 30 ngày) như được trình bày
cả đường và sorbitol lại đóng vai trò là những
trong hình 6. Nhìn chung, sử dụng kết hợp giữa
chất hút và giữ nước làm cho hàm ẩm của
đường và sorbitol (SS) có tác dụng cải thiện độ
surimi tăng, điều này sẽ dẫn đến giảm GS. Từ
chắc của gel surimi so với mẫu đối chứng (mẫu
kết quả đạt được về ảnh hưởng của đường và
TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC NHA TRANG ❖ 7