Luận văn 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

 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 Tên bảng Trang 
 1 Bảng 3.1. Kết quả nghiên cứu thành phần hóa học và tính chất 35 
 của thịt cá nước ngọt 
 2 Bảng 3.2.1. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của quá trình rửa 36 
 ảnh hưởng đến hiệu suất và chất lượng của surimi 
 3 Bảng 3.2.2. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của số lần rửa đến 40 
 chất lượng của surimi 
 4 Bảng 3.2.3.a. Kết quả ảnh hưởng của thời gian và nhiệt độ ủ 42 
 đến khả năng tạo gel của surimi 
 5 Bảng 3.2.3.b. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian ủ tới khả 45 
 năng tạo gel surimi 
 6 Bảng 3.2.4. Ảnh hưởng của hàm lượng muối đến chất lượng 47 
 của gel surimi 
 7 Bảng 3.2.5. Ảnh hưởng của chất chống oxy hóa (Axit 49 
 Ascorbic) đến khả năng tạo gel của surimi 
 8 Bảng 3.3.1.a. Ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến sự phân 50 
 hủy protein thịt cá của mẫu cá đã tách bỏ thịt đỏ 
 9 Bảng 3.3.1.b. Ảnh hưởng của thời gian bảo quản nguyên liệu 51 
 đến sự phân hủy protein thịt cá của mẫu cá không tách thịt đỏ 
 10 Bảng 3.3.2. Ảnh hưởng của sự phân hủy protein tới chất lượng 53 
 của surimi 
 11 Bảng 3.3.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian ủ đến sự phân 56 
 hủy protein (mM Oligopeptide/g) 
 12 Bảng 3.5. Thành phần hóa học và chỉ tiêu chất lượng Surimi cá 65 
 Mè 
 13 Bảng 3.6.1.1. Ảnh hưởng của hàm lượng tinh bột đến chất 66 
 lượng sản phẩm surimi dạng sợi 
 14 Bảng 3.6.1.2. Ảnh hưởng của chế độ ủ tới khả năng tạo sợi 67 
 15 Bảng 3.6.1.3. Đánh giá thị hiếu của người tiêu dùng 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