Tài liệu Nghiên cứu quy trình chế biến chả cá từ phụ phẩm của cá chẽm (lates calcarifer)

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................... i MỤC LỤC......................................................................................................................... ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT .................................................. iv DANH MỤC CÁC BẢNG ............................................................................................... v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ ................................................................... vi MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1 Chương 1. TỔNG QUAN .................................................................................................3 1.1. Tổng quan về các nghiên cứu trong và ngoài nước về sản phẩm chả cá và các sản phẩm tương tự .........................................................................................................3 1.1.1. Các nghiên cứu trong nước ..............................................................................3 1.1.2. Một số nghiên cứu cụ thể về quy trình sản xuất chả cá ..................................4 1.1.3. Các nghiên cứu ngoài nước .............................................................................8 1.2. Tổng quan về cá chẽm............................................................................................9 1.2.1. Giới thiệu về cá chẽm ......................................................................................9 1.2.2. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của cá chẽm...............................10 1.2.3. Một số sản phẩm từ cá chẽm và phụ phẩm cá chẽm .....................................12 1.3. Tổng quan về các phụ gia và gia vị sử dụng trong chế biến chả cá ....................13 1.3.1. Bột mì .............................................................................................................13 1.3.2. Polyphos-S ............................................................................................................14 1.3.3. Tinh bột biến tính ...........................................................................................14 1.3.4. Gluten .............................................................................................................15 1.3.5. Bột ngọt (Natri glutamate) .............................................................................15 1.3.6. Đường.............................................................................................................16 1.3.7. Muối ăn ..........................................................................................................16 1.3.8. Tỏi ..................................................................................................................16 1.3.9. Tiêu ................................................................................................................16 1.4. Tổng quan về quá trình tạo gel.............................................................................17 1.4.1. Giới thiệu chung về chả cá ............................................................................17 1.4.2. Cơ chế tạo gel protein trong sản xuất chả cá.................................................17 1.4.3. Cơ chế hình thành các liên kết trong quá trình tạo gel protein .....................18 ii 1.4.4. Điều kiện tạo gel ............................................................................................20 1.5. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng chả cá ......................................................21 1.5.1. Ảnh hưởng của nguyên liệu ...........................................................................21 1.5.2. Ảnh hưởng của yếu tố công nghệ ..................................................................21 1.5.3. Ảnh hưởng của các chất phụ gia....................................................................22 Chương 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................................24 2.1. Đối tượng nghiên cứu ...........................................................................................24 2.1.1. Nguyên liệu chính ..........................................................................................24 2.1.2. Nguyên liệu phụ .............................................................................................24 2.2. Các phương pháp phân tích và đánh giá cảm quan ..........................................26 2.2.1. Đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm. ....................................................26 2.2.4. Phương pháp xác định độ bền đông kết của chả cá ......................................27 2.2.5. Phương pháp xác định độ uốn lát cắt/ độ dẻo của chả cá .............................28 2.3. Định hướng nghiên cứu.....................................................................................28 2.4. Bố trí thí nghiệm ...............................................................................................29 2.4.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát .................................................................29 2.4.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm chi tiết .....................................................................32 Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN ...........................................40 3.1. Kết quả nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất chả cá từ phụ phẩm cá chẽm .. .......................................................................................................................40 3.1.1. Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ bột mì và tinh bột bắp biến tính ...............40 3.1.2. Kết quả nghiên cứu xác định tỷ lệ gluten ........................................................43 3.1.3. Kết quả nghiên cứu xác định thời gian quếch .................................................44 3.1.4. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian định hình đến chất lượng chả cá . .......................................................................................................................46 3.2. Đề xuất quy trình sản xuất chả cá từ phụ phẩm cá chẽm ...................................48 3.3. Kết quả xác định thành phần khối lượng của phụ phẩm cá chẽm ......................40 3.7.Hoạch tính sơ bộ giá thành sản phẩm.....................................................................53 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ........................................................................................55 KẾT LUẬN .....................................................................................................................55 KIẾN NGHỊ ....................................................................................................................55 TÀI LIỆU THAM KHẢO ..............................................................................................56 iii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu Diễn giải Ghi chú FAO Food and Agriculture Organization Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc. TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam Colony Forming Units Đơn vị tính số khuẩn lạc trong một gam mẫu, tương đồng với số tổng vi khuẩn trên 1g mẫu. MPN/g Most Probable Number Mật độ khuẩn lạc trong 1g mẫu, tương đương với tổng số vi khuẩn trên 1 g mẫu. TSVSVHK Tổng số vi sinh vật hiếu khí GMP Good Manufacturing Practices CFU/g iv Tiêu chuẩn thực hành sản xuất tốt DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1. 1. Bảng tỷ lệ phụ gia và gia vị bổ sung vào sản phẩm chả cá thát lát ................5 Bảng 1. 2. Bảng tỷ lệ các gia vị và phụ gia bổ sung vào sản phẩm chả cá từ thịt vụn cá tra7 Bảng 1. 3. Thành phần hóa học và khả năng sinh nhiệt của cá chẽm............................ 10 Bảng 1. 4. Thành phần dinh dưỡng trên 100g thành phẩm cá chẽm ăn được ...............11 Bảng 2. 1. Các phương pháp kiểm tra các chỉ tiêu vi sinh vật.......................................27 Bảng 2. 2. Bảng xếp loại mức độ dẻo của surimi ..........................................................28 Bảng 2. 3. Bảng tỷ lệ các chất phụ gia và gia vị dự kiến bổ sung vào sản phẩm chả cá từ phụ phẩm của cá chẽm ............................................................................................ 30 Bảng 3. 1. Bảng thành phần khối lượng của phụ phẩm cá chẽm ...................................40 Bảng 3.2. Bảng thành phần hóa học của phụ phẩm cá chẽm .........................................40 Bảng 3. 3. Bảng ảnh hưởng của tỷ lệ bột mì, tinh bột bắp biến tính bổ sung đến độ uốn lát của chả cá từ phụ phẩm cá chẽm ......................................................................41 Bảng 3. 4. Bảng ảnh hưởng của tỷ lệ gluten bổ sung đến độ uốn lát của chả cá từ phụ phẩm cá chẽm.........................................................................................................44 Bảng 3. 5. Bảng ảnh hưởng của thời gian quếch đến độ uốn lát của chả cá từ phụ phẩm cá chẽm...................................................................................................................45 Bảng 3. 6. Ảnh hưởng của thời gian định hình đến độ uốn lát của chả cá từ phụ phẩm cá chẽm...................................................................................................................47 Bảng 3. 7. Bảng tỷ lệ các chất phụ gia và gia vị bổ sung vào sản phẩm chả cá từ phụ phẩm cá chẽm sau khi nghiên cứu.....................................................................................49 Bảng 3. 8. Thành phần hóa học của sản phẩm chả cá từ phụ phẩm cá chẽm ................51 Bảng 3. 9. Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm chả cá chẽm .....................................51 Bảng 3. 10. Độ bền đông kết và độ bền uốn lát của chả cá từ phụ phẩm của cá chẽm .52 Bảng 3. 11. Kết quả xác định vi sinh vật sản phẩm chả cá từ phụ phẩm cá chẽm ........52 Bảng 3. 12. Bảng hoạch tính sơ bộ giá thành cho chả cá chế biến từ 100kg thịt cá từ phụ phẩm cá chẽm .........................................................................................................53 v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1. 1. Sơ đồ quy trình công nghệ chế biến chả cá viên cá thát lát .............................. 4 Hình 1. 2. Sơ đồ quy trình sản xuất chả cá từ thịt vụn cá tra .............................................6 Hình 1. 3. Cá chẽm (Lates calcarifer) ................................................................................9 Hình 1. 4. Cá chẽm fillet còn da đông lạnh (a), cá chẽm fillet lạng da đông lạnh (b).....12 Hình 1. 5. Sơ đồ quy trình sản xuất cá chẽm fillet đông lạnh ..........................................12 Hình 2. 1. Thịt cá tách ra từ phụ phẩm cá chẽm............................................................... 24 Hình 2. 2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát ....................................................................31 Hình 2. 3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định, lựa chọn tỷ lệ bột mì và tỷ lệ tinh bột bắp biến tính ..................................................................................................................33 Hình 2. 4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ gluten ..................................................35 Hình 2. 5. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian quếch ...........................................36 Hình 2. 6. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian định hình .....................................38 Hình 3. 1. Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ bột mì và tinh bột bắp biến tính đến độ bền đông kết của chả cá từ phụ phẩm cá chẽm ..................................................... 41 Hình 3. 2. Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của tỷ lệ gluten bổ sung đến độ bền đông kết của chả cá từ phụ phẩm cá chẽm ...........................................................................43 Hình 3. 3. Biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của thời gian quếch đến độ bền đông kết của chả cá từ phụ phẩm cá chẽm ..................................................................................45 Hình 3. 4. Biểu đồ biểu thị ảnh hưởng của thời gian định hình đến độ bền đông kết của chả cá từ phụ phẩm cá chẽm ..................................................................................47 Hình 3. 5. Sơ đồ quy trình chế biến chả cá từ phụ phẩm cá chẽm ...................................50 vi MỞ ĐẦU Tính cấp thiết của đề tài Ngày nay, cùng với quá trình công nghiệp hóa - hiện đại hóa đất nước, con người ngày càng bận rộn hơn với những công việc ngoài xã hội đồng nghĩa với việc thời gian chuẩn bị cho bữa ăn gia đình ngày càng ít hơn, hay xu hướng sử dụng thức ăn ăn liền, thức ăn chế biến sẵn ngày càng tăng, và chả cá cũng là một trong những sản phẩm ăn liền rất được ưa chọn ở nước ta. Chả cá được làm từ thịt cá xay nhuyễn, vì vậy nguyên liệu làm chả ban đầu cần đảm bảo tươi nhưng không nhất thiết phải nguyên vẹn. Trong khi đó, từ xưa tất cả những phần nguyên liệu còn lại sau quá trình chế biến được xem như phế liệu, sẽ được đem đi bán giá rẻ cho các công ty sản xuất phân bón hay thức ăn chăn nuôi, phụ phẩm cá chẽm cũng nằm trong số đó. Trong khi đó, cá chẽm là loài cá có giá trị dinh dưỡng và giá trị kinh tế cao, nếu tận dụng được phần thịt cá tươi tách ra từ phụ phẩm để chế biến các sản phẩm khác vừa có giá trị kinh tế hơn vừa có giá trị dinh dưỡng cao. Trong 141,75g thịt cá chẽm có chứa 600 đến 800mg omega-3, theo chế độ ăn cân đối cho một người ở Mỹ thì tỷ lệ omega-6:omega-3 không vượt quá 3:1 trong mỗi khẩu phần ăn, trong khi đó cá chẽm chứa hàm lượng omega-6 và omega-3 với tỷ lệ lý tưởng là 1:1. Vì vậy, cá chẽm được xem là một trong những thức ăn rất tốt cho sức khỏe [34]. Nhận thấy được giá trị dinh dưỡng cao từ thịt cá chẽm cùng với nhu cầu các sản phẩm từ cá chẽm ngày càng tăng cả trong và ngoài nước, những năm trở lại đây để đáp ứng được yêu cầu của người tiêu dùng trong nước và xuất khẩu mô hình nuôi trồng cá chẽm được nhân rộng, sản lượng ngày càng lớn và ổn định. Cùng với việc tăng sản lượng và sản phẩm từ cá chẽm thì phế liệu từ cá chẽm cũng ngày càng nhiều. Ước tính sản lượng cá chẽm của công ty Australis Aquaculture Vietnam khoảng 2000 tấn/năm, trong đó phụ phẩm cá chẽm chiếm 60-70%, khoảng 1200 – 1400 tấn/năm [29]. Trước đây, các phụ phẩm cá nói chung và phụ phẩm cá chẽm nói riêng được xem là phế liệu, sau khi được loại bỏ từ quá trình chế biến thì phần phụ phẩm chưa được sử dụng hiệu quả, chúng sẽ được bán giá thấp cho các cơ sở sản xuất phân bón và thức ăn chăn nuôi. Trong khi đó, thịt cá chẽm có giá trị dinh dưỡng cao, sẽ thật lãng phí nếu chỉ được sản xuất phân bón hay thức ăn chăn nuôi. Vấn đề lớn đặt ra lúc này là cần tìm ra giải pháp tận dụng phụ phẩm cá chẽm để tạo ra sản phẩm mới, việc này giúp tăng giá trị sử dụng của nguyên liệu, tăng giá trị kinh tế của cá chẽm đồng thời giảm thiểu nguy cơ ô nhiễm môi trường rất lớn. 1 Qua thu thập thông tin cho thấy cho tới thời điểm hiện tại, chả cá là một món ăn bình dân và được sản xuất thủ công tại những cơ sở nhỏ lẻ, hầu hết họ đều sử dụng nguyên liệu là các loài cá tạp từ cá mối, cá nhồng, cá sơn thóc… Việc tận dụng phụ phẩm từ các loài cá có giá trị kinh tế cao chưa được quan tâm nhiều. Cho tới nay, đã có rất nhiều nghiên cứu về quy trình sản xuất chả cá hay ảnh hưởng của các quá trình công nghệ đến chất lượng chả cá nói chung và các quy trình sản xuất chả cá từ nguồn phụ phẩm cá nói riêng. Một số nghiên cứu cụ thể như nghiên cứu về quy trình chế biến chả cá tra pha cá thát lát và bảo quản sản phẩm, nghiên cứu quy trình công nghệ chế biến chả cá viên cá thát lát hay nghiên cứu sản xuất chả cá từ thịt vụn cá tra (Dương Thùy Linh, 2010; Đào Trọng Hiếu, 2010; Trần Minh Hiếu, 2012) [7], [6], [5]. Tuy nhiên, vẫn chưa có nghiên cứu nào nghiên cứu về quy trình chế biến chả cá từ nguồn phụ phẩm cá chẽm. Xuất phát từ việc giải quyết và tận dụng nguồn phụ phẩm cá chẽm để sản xuất ra sản phẩm mới đảm bảo chất lượng và an toàn, giúp nâng cao giá trị kinh tế và giảm nguy cơ gây ô nhiễm môi trường, em đã tiến hành nghiên cứu quy trình chế biến chả cá từ phụ phẩm cá chẽm. Mục tiêu: Xây dựng quy trình chế biến chả cá từ phụ phẩm của cá chẽm, tạo ra sản phẩm giá trị gia tăng. Nội dung: - Xác định thành phần hóa học cơ bản của phụ phẩm cá chẽm. - Xác định tỷ lệ phối trộn một số phụ gia chính bổ sung vào chả cá trong quá trình chế biến. - Xác định thời gian quếch và thời gian định hình. - Đề xuất quy trình chế biến chả cá từ phụ phẩm của cá chẽm. - Đánh giá chất lượng sản phẩm chả cá chế biến từ quy trình đề xuất. Phạm vi nghiên cứu: Phụ phẩm cá chẽm tươi được cung cấp từ Công ty trách nhiệm hữu hạn Danh Tuyến. Các loại phụ gia tinh sạch sử dụng trong quá trình nghiên cứu nằm trong danh mục cho phép được cung cấp bởi Công ty trách nhiệm hữu hạn sản xuất – thương mại Việt Mỹ tại số 20, Trần Qúy Cáp, Nha Trang, Khánh Hòa. 2 Chương 1. TỔNG QUAN 1.1. Tổng quan về các nghiên cứu trong và ngoài nước về sản phẩm chả cá và các sản phẩm tương tự 1.1.1. Các nghiên cứu trong nước Hiện nay, các nghiên cứu chế biến các sản phẩm giá trị gia tăng rất được các nhà khoa học quan tâm. Tại Việt Nam, các nghiên cứu sản xuất các sản phẩm giúp nâng cao giá trị của cá tạp hay tận dụng nguồn phụ phẩm từ các quá trình chế biến khác cũng đang rất được quan tâm. Và sản xuất surimi là một trong những hướng nghiên cứu trước giờ của thế giới nhằm giải quyết vấn đề cá tạp và phụ phẩm cá. Tương tự với surimi, chả cá cũng là hướng đi mới phù hợp hơn với thị trường Việt Nam. Nhìn chung đã có nhiều nghiên cứu về quy trình sản xuất surimi cũng như các yếu tố và quá trình công nghệ ảnh hưởng đến chất lượng surimi. Cụ thể nghiên cứu về các loại và hàm lượng phụ gia, chất đồng tạo gel được sử dụng, chế độ rửa thịt cá xay… trong sản xuất surimi, các sản phẩm mô phỏng cùng với quá trình bảo quản sản phẩm (Luyến, 2009; Đức, 2004; Đức, 2013;…), Bên cạnh đó, có các nghiên cứu sản xuất surimi từ nguồn nguyên liệu cá tạp khác nhau hay tìm nguồn nguyên liệu mới khác cá như nghiên cứu sản xuất surimi từ con ruốc biển của Nguyễn Thuần Anh. Các nghiên cứu về chả cá hiện cũng được quan tâm nhiều chủ yếu các nghiên cứu về phối trộn phụ gia, thời gian và nhiệt độ định hình, thời gian nghiền giã, thời gian và nhiệt độ gia nhiệt. Đặc biệt là hướng nghiên cứu phối trộn các loại cá với nhau như Dương Thùy Linh (2010) đã nghiên cứu xác định được thành phần hóa học, thành phần dinh dưỡng của cá Tra và cá Thát Lát, xây dựng được quy trình công nghệ sản xuất giò chả cá Tra pha cá Thát Lát và bảo quản sản phẩm [7] . Bên cạnh đó, nghiên cứu chế biến chả cá từ các loại phụ phẩm cá cũng dần được quan tâm như Võ Thị Yến (2008) đã nghiên cứu quy trình sản xuất sản phẩm chả cá từ thịt vụn cá Tra [16], Trần Minh Hiếu (2012) đã nghiên cứu sản xuất chả cá từ thịt vụn cá Tra [5]… 3 1.1.2. Một số nghiên cứu cụ thể về quy trình sản xuất chả cá Nguyên liệu Xử lý Phối trộn Tạo viên – Định hình Gia nhiệt Làm nguội Bao gói – Bảo quản Hình 1. 1. Sơ đồ quy trình công nghệ chế biến chả cá viên cá thát lát [6]  Giải thích quy trình - Nguyên liệu: Chọn nguyên liệu cá thát lát còn tươi, cơ thịt săn chắc, màu và mùi tự nhiên của cá. Nên chọn cá có kích thước lớn và đồng đều để thu hồi được lượng thịt cao. Nguyên liệu phải được bảo quản lạnh để tránh hư hỏng và biến đổi ảnh hưởng đến chất lượng cá cũng như khả năng định hình. - Rửa: Nguyên liệu phải được rửa sạch trước khi đem đi xử lý để loại bỏ tạp chất, cá được đặt trên bàn inox sạch sau đó dùng dao sắc nhọn fillet cá để tách lấy phần thịt fillet ra. Kế đó dùng thìa inox nhanh tay nạo lấy phần thịt cá, tách riêng da và xương cá, thịt cá phải đặt trong thau sạch bên ngoài có ủ đá để giữ nhiệt độ khối cá thấp. - Phối trộn: Phụ gia và gia vị được cân theo tỷ lệ đã chọn, hòa tan bột trong 2/3 lượng nước, đánh nhuyễn cho bột tan hết, cho hỗn hợp này từ từ vào thịt cá và quếch. Thịt cá phải được làm lạnh xuống dưới 50C trước khi đem đi xay quếch. Dao quếch và máy quếch phải được làm lạnh trước khi dùng. Máy quếch nên dùng loại hai vỏ, có một hộp chứa đá bọc bên ngoài. Quếch cá trong khoảng 10 phút sau đó cho tiếp 1/3 4 lượng nước đá còn lại vào nhằm ổn định nhiệt độ lạnh cho khối cá. Tổng thời gian quếch khoảng 10 – 15 phút (tùy theo công suất máy quếch), đến khi thịt cá thành một hỗn hợp dạng pa tê dẻo quánh, bóng mịn và không dính. - Tạo viên – định hình: Cho khối thịt cá đã quếch vào máy tạo viên, dùng thau nước có nhiệt độ khoảng 350C để phía dưới để hứng viên cá. Điều chỉnh kích cỡ viên cá theo ý muốn. Viên cá được định hình trong thau nước có nhiệt độ khoảng 350C trong thời gian 20 phút. - Gia nhiệt: Sau khi định hình chả cá được đem đi luộc ở nhiệt độ 900C trong 20 phút đến khi viên cá chín, màu trắng ngà và nổi hoàn toàn trên mặt nước. Vớt các viên cá ra rổ để ráo. - Làm nguội: Các viên cá nhanh chóng được làm nguội bằng nước đá sạch nhằm tránh hiện tượng chín tiếp trong viên cá. - Bao gói – bảo quản: Để ráo rồi cho chả cá vào túi PE và hút chân không, bảo quản lạnh. Sau quá trình nghiên cứu, tác giả đã chọn tỷ lệ phụ gia và gia vị bổ sung như Bảng 1.1. Bảng 1. 1. Bảng tỷ lệ phụ gia và gia vị bổ sung vào sản phẩm chả cá thát lát STT Nguyên liệu Tỷ lệ (% so với khối lượng cá) 1 Bột mì 12 2 Gluten 6 3 Lòng trắng trứng 4 4 Muối 3 5 Đường 3 6 Bột ngọt 2 7 Bột tiêu 1,5 8 Bột hành 1,5 9 Socbitol 2 10 Polyphotphat 0,5 11 Natri bicarbonate 0,4 12 Nước 30 5 - Chế độ ổn định cấu trúc chả cá ở nhiệt độ 350C trong 20 phút. - Chế độ gia nhiệt sản phẩm ở 900C trong 20 phút. Nguyên liệu Xử lý Ép tách nước Xay thô Phối trộn Xay tinh Định hình Hấp Để nguội Sản phẩm Hình 1. 2. Sơ đồ quy trình sản xuất chả cá từ thịt vụn cá tra [5]  Giải thích quy trình - Nguyên liệu: Thịt vụn cá tra từ quy trình sản xuất mặt hàng cá tra fillet đông lạnh. Nguyên liệu đảm bảo còn tươi, có mùi tanh tự nhiên của thịt cá, không có dấu hiệu ươn hỏng. - Xử lý: Loại bỏ các mảnh xương vụn, da vụn, các sợi gân còn sót lại trong phần thịt vụn vì các phần này sẽ làm giảm chất lượng của sản phẩm, ảnh hưởng đến màu sắc cũng như trạng thái của sản phẩm, đồng thời gây ảnh hưởng cơ học đến máy xay thô ở công đoạn sau. 6 - Rửa: Loại bỏ sạch tạp chất và một phần vi sinh vật bám trên nguyên liệu. Cho 600g thịt vụn cá vào thau chứa dung dịch nước muối 1%, tỷ lệ thịt vụn cá/ dung dịch nước muối 1% là 1/6, dùng tay để khuấy đảo trong lúc rửa với tốc độ khuấy đảo khoảng 20- 30 vòng/phút, thời gian rửa là 9 phút/ lần và rửa qua 3 lần. công đoạn rửa được tiến hành ngay trong điều kiện nhiệt độ phòng thí nghiệm. Sau khi rửa xong, phần nguyên liệu được đựng trong rổ để ráo bớt nước. - Ép tách nước: Thịt cá sau khi rửa được bọc vào vải lọc rồi cho vào thiết bị ép tách nước trong thời gian 20 phút với lực ép là 0,25 kg/ cm2 nhằm loại bỏ bớt nước trong thịt vụn sau khi rửa, để đảm bảo nguyên liệu đưa vào khâu xay thô có hàm ẩm gần giống với nguyên liệu tự nhiên. - Xay thô: Cho thịt vụn cá từ từ vào máy xay trục vít loại nhỏ (loại xay thịt cá làm surimi) với lỗ sang 0,2 – 0,3 cm, tiến hành xay đều trong 10 phút. Qúa trình này tạo điều kiện cho gia vị, phụ gia hòa đều vào khối nguyên liệu. - Phối trộn: Đây là khâu quan trọng quyết định đến chất lượng của sản phẩm chả cá. Các gia vị và phụ gia được phối trộn theo Bảng 1.2. Bảng 1. 2. Bảng tỷ lệ các gia vị và phụ gia bổ sung vào sản phẩm chả cá từ thịt vụn cá tra STT Tên gia vị và phụ gia Tỷ lệ so với nguyên liệu chính (%) 1 Muối 1 2 Đường 1 3 Bột ngọt 1 4 Tiêu xay 0,5 5 FA1 0,5 - Xay tinh: Xay tinh bằng máy xay thịt cá chuyên dụng làm chả tại chợ Vĩnh Hải, thời gian xay 5 phút. Quá trình tác động lực cơ học phù hợp làm giãn mạch protein, cắt đứt các liên kết bậc cao thành các tiểu phần nhỏ, sau đó tạo điều kiện thuận lợi cho các phần tử đó sắp xếp lại với nhau tạo thành mạng lưới protein mới có trật tự xác định. Đồng thời khâu xay tinh có tác dụng làm cho hỗn hợp đồng nhất và phối trộn đều các thành phần với nhau. 7 - Định hình: Thực hiện thủ công bằng cách phân khối thịt cá xay tinh thành từng miếng nhỏ có khối lượng khoảng 100g, bề dày khoảng 1cm. Các miếng chả được định hình đồng nhất và bề mặt phải mịn. Thời gian định hình là 30 phút. - Hấp: Các miếng chả được hấp trong nồi cách thủy ở nhiệt độ 1000C trong thời gian 10 phút. - Để nguội: Chả cá sau khi hấp thì được để trong khay sạch có đặt khăn giấy hút nước ở dưới, rồi để nguội tự nhiên ở nhiệt độ phòng trong khoảng thời gian 15 – 20 phút.  Kết quả nghiên cứu Tỷ lệ phối trộn một số phụ gia được nghiên cứu như sau: Tinh bột: 7% Meat plus: 2% Polyphos – S: 0,4% Thời gian nghiền giã là 20 phút. 1.1.3. Các nghiên cứu ngoài nước Các nghiên cứu nước ngoài chưa quan tâm nhiều đến sản phẩm chả cá, tuy nhiên các nghiên cứu về surimi là rất nhiều. Surimi cũng được xem là một dạng chả cá sống, vì vậy các nghiên cứu về surimi cũng xem như có liên quan đến tính chất của chả cá. Ngoài ảnh hưởng từ nguyên liệu sản xuất thì chất lượng của surimi thành phẩm còn phụ thuộc vào việc xây dựng quy trình công nghệ và các thông số công nghệ cho phù hợp với các đặc tính của các loại nguyên liệu khác nhau. Yang và Park (1998), Whistler và Daniel (1985), Stauffer (1995) khi nghiên cứu ảnh hưởng của tinh bột đến cấu trúc surimi đều cho rằng độ dẻo, độ dai và độ bền đông kết của surimi phụ thuộc vào nồng độ tinh bột, tỷ lệ amiloza và amylopectin và mức độ biến tính của tinh bột. Với tinh bột biến tính và tinh bột có hàm lượng amylopectin cao luôn cho chất lượng sản phẩm tốt [30], [31], [32]. Ở Mỹ phần lớn cá da trơn được bán dưới dạng cá tươi hoặc fillet đông lạnh. Với điều kiện hiện nay, khi mà các sản phẩm surimi rất có tiềm năng và thị trường tiêu thụ lớn trong khi sản lượng đánh bắt cá tự nhiên ngày càng ít. Bên cạnh đó, có tới 55% phụ phẩm (bao gồm thịt vụn, xương, da, nội tạng) cá tra bị bỏ đi sau khi fillet, mà ta có thể thu được tới 75% thịt vụn từ khung xương của nó. Phần thịt vụn này được dùng sản xuất surimi hoặc các sản phẩm mô phỏng [39]. 8 1.2. Tổng quan về cá chẽm 1.2.1. Giới thiệu về cá chẽm (Nguồn: jayfish.com.au) Hình 1. 3. Cá chẽm (Lates calcarifer) Tên khoa học: Lates calcarifer (Bloch, 1790) Tên tiếng Anh: Sea bass, barramundi Tên tiếng Việt: Cá chẽm, cá vược Hệ thống phân loại: Giới: Động vật Ngành: Có dây sống Ngành phụ: Có xương sống Lớp: Cá Lớp phụ: Cá xương Bộ: Cá vược Chi: Cá chẽm Loài: Cá chẽm Cá chẽm hay còn gọi là cá vược, là loài cá có thân thon dài, dẹp bên, miệng lớn, hơi xiên, hàm trên kéo dài ra phía sau mắt. Vây lưng thứ nhất của cá có từ 7 đến 9 gai cứng và vây lưng thứ hai có từ 10 đến 11 tia mềm, giữa hai vây lưng trước và sau có một rạch xẻ sâu. Cá chẽm có vây ngực ngắn, tròn và có những nếp hơi cứng, vây hậu môn tròn có 3 gai cứng và 7 đến 8 gai mềm. Vây cá có màu nâu nhạt, phía trên xẫm hơn phía dưới, vây đuôi của cá chẽm tròn và lớn [33]. Cá chẽm phân bố rộng rãi trong khu vực Ấn Độ - Tây Thái Bình Dương, từ Ả Rập đến Trung Quốc, Đài Loan – Trung Quốc, miền bắc Australia. Cá chẽm được 9 nuôi đầu tiên ở Thái Lan từ năm 1970, sau đó lan rộng khắp nhiều khu vực Đông Nam Á. Cá chẽm là loài ăn thịt, thức ăn chủ yếu là cá và động vật giáp xác. Cá Chẽm là loài cá sinh sống được cả hai nơi nước mặn lẫn nước ngọt. Cá di chuyển từ sông ra biển để đẻ trứng, sinh sản và di chuyển giữa sông và biển tùy theo từng giai đoạn phát triển trong chu kỳ đời sống [36]. Cá chẽm là loài cá thương mại với giá cao và khá ổn định [37]. Đánh bắt cá chẽm trên toàn thế giới đạt sản lượng cao nhất là 74207 tấn vào năm 2005 [40]. Sản lượng cá chẽm được nuôi tăng nhanh từ 1646 tấn năm 1984 lên đến 18564 tấn năm 1994, 30970 tấn năm 2005 [37], [38], [40], [41]. Cá chẽm có khả năng phân bố rộng rãi và khả năng thích nghi môi trường nước khác nhau, vì vậy nước ta cũng đã nuôi được cá chẽm và sản lượng ngày càng tăng, các sản phẩm và phụ phẩm từ cá chẽm cũng ngày càng nhiều. Australis Aquaculture Vietnam là công ty con thuộc sở hữu của Mỹ. Công ty có trang trại cá nuôi cá chẽm tại Vịnh Vân Phong – Khánh Hòa, bắt đầu hoạt động năm 2007 và hiện đang sản xuất 2000 tấn cá chẽm mỗi năm. Cũng theo ước tính của công ty Australis Aquaculture Vietnam, sản lượng cá chẽm của toàn Việt Nam ở khoảng 8000 tấn mỗi năm [29]. 1.1.4. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của cá chẽm 1.1.4.1. Thành phần hóa học Thành phần hóa học của cá thường khác nhau theo giống loài, tuy nhiên trong cùng một loài mà ở môi trường sống khác nhau thì thành phần hóa học cũng khác nhau. Bên cạnh đó, thành phần hóa học của cá còn phụ thuộc vào trạng thái sinh lý, mùa vụ, thức ăn và thời tiết. Sự khác nhau về thành phần thức ăn cũng có ảnh hưởng rất lớn đến mùi vị và giá trị dinh dưỡng của cá [2]. Bảng 1. 3. Thành phần hóa học và khả năng sinh nhiệt của cá chẽm [2] Thành phần hóa học và khả năng sinh nhiệt của cá chẽm Protein Lipit Nước Khoáng (%) (%) (%) (%) 100g thịt cá 100g cá 19,9 0,3 78,3 1,36 84,4 46,0 10 Khả năng sinh nhiệt (Kcal) Cá chẽm có hàm lượng protein cao chiếm 19,9% và hàm lượng lipit thấp chỉ 0,3% so với các loài cá khác như cá Bớp (protein 17,4%; lipit 2,45%), cá Mối thường (protein 19,7%; lipit 1,16%), cá Tra (protein 17,6%; lipit 10,3%)…[2]. Với hàm lượng protein cao và hàm lượng lipit thấp thì cá chẽm rất tốt cho sức khỏe người tiêu dùng. 1.1.4.2. Giá trị dinh dưỡng Cá chẽm được xếp vào loại cá có giá trị dinh dưỡng cao, thành phần dinh dưỡng trong 100 gram (cá tươi), phần ăn được (bỏ xương) được thể hiện trong Bảng 1.2. Bảng 1. 4. Thành phần dinh dưỡng trên 100g thành phẩm cá chẽm ăn được [35] Thành phần dinh dưỡng Tính cho 100g thịt cá chẽm Calories 92 kcal Protein 19,32 g Chất béo tổng cộng 1,5 g Chất béo bão hòa 0,465 g Cholesterol 58 mg Carbohydrates 0g Sodium 53 mg Potassium 320 mg Từ bảng trên ta có thể thấy cá chẽm có thành phần dinh dưỡng khá cao. Cụ thể từ 100g thành phẩm ăn được có tổng năng lượng cung cấp đến 92 kcal, trong đó protein chiếm chủ yếu là 19,32 g. Lượng chất béo chưa bão hòa cao hơn so với lượng chất béo bão hòa nên thịt cá chẽm dễ tiêu hóa và có lợi cho sức khỏe, bên cạnh đó với hàm lượng Omega-3 khoảng 432,3 – 564,4 mg trên 100g thành phẩm thì giá trị dinh dưỡng của cá chẽm được xem là rất cao, rất tốt cho sức khỏe, giúp phòng ngừa nhiều bệnh về tim mạch cũng như bệnh về hô hấp và hen suyễn [34]. Bên cạnh đó cá chẽm đã được xác định là loài không có Scombrotoxin (Histamin) [20]. Với hàm lượng các chất dinh dưỡng tốt cho sức khỏe cao mà không phải loài cá nào cũng có được và không chứa histamin thì phần phụ phẩm cá chẽm cần được áp dụng sản xuất các sản phẩm có giá trị hơn là thức ăn chăn nuôi hay phân bón. 11 1.1.5. Một số sản phẩm từ cá chẽm và phụ phẩm cá chẽm  Một số sản phẩm chế biến từ cá chẽm a b (Nguồn: goodprice.vn) Hình 1. 4. Cá chẽm fillet còn da đông lạnh (a), cá chẽm fillet lạng da đông lạnh (b) Sản phẩm chính từ cá chẽm hiện nay chủ yếu là cá chẽm fillet đông lạnh được sản xuất theo quy trình cơ bản sau: Cá chẽm Fillet Thịt fillet Phụ phẩm: đầu, xương, nội tạng, thịt rẻo Chế biến Bảo quản Hình 1. 5. Sơ đồ quy trình sản xuất cá chẽm fillet đông lạnh  Phụ phẩm cá chẽm Trong quy trình sản xuất cá chẽm fillet đông lạnh xuất khẩu, lượng nguyên liệu còn lại sau dây chuyền khoảng 70% nguyên liệu đầu vào. Các phần phụ phẩm này 12 được bán ra cho công ty thu mua phụ phẩm với giá thành thấp. Việc gia tăng giá trị sử dụng nguồn phụ phẩm cá chẽm sau quá trình sản xuất trở thành yêu cầu cấp thiết nhằm nâng cao hiệu quả nguyên liệu, tăng thu nhập cho nhà sản xuất hay nhà thu mua phế phẩm, đồng thời làm giảm tác động xấu đến môi trường. Phần thịt vụn và thịt có xương da của cá chẽm được xem là phế liệu của quá trình xử lý sơ bộ thịt cá, chỉnh hình miếng cá fillet,… chiếm đến khoảng 60-65% khối lượng nguyên liệu ban đầu đối với sản phẩm cá chẽm fillet lạng da, 65-70% khối lượng nguyên liệu ban đầu đối với sản phẩm cá chẽm fillet còn da. 1.2. Tổng quan về các phụ gia và gia vị sử dụng trong chế biến chả cá 1.2.1. Bột mì Bột lương thực nói chung là bột các loại hạt, củ, quả, quả của cây lương thực (bột gạo, bột nếp, bột mì, bột khoai tây, bột ngô…) gồm thành phần chính là tinh bột và phần đạm thực vật chủ yếu là gluten. Tinh bột là một polysaccharide gồm hai cấu tử là amyloza và amylopectin, các chất này khác hẳn nhau về tính chất hóa học. Amyloza có ưu điểm tạo nhớt, tạo màng còn amylopectin có ưu điểm tạo độ dẻo dai. Tinh bột trong thực phẩm có tác dụng sau: - Là chất có khả năng tạo hình, tạo ra kết cấu đặc trưng của nhiều sản phẩm thực phẩm. - Tinh bột còn có khả năng tương tác với những chất khác để tạo cho sản phẩm có những tính chất cơ lý, màu sắc và hương vị nhất định. Sự tương tác giữa tinh bột và protein có được độ chắc, độ đàn hồi rất đặc trưng. - Tinh bột có khả năng tạo màng khi hồ hóa và tạo độ nhớt có tác dụng chống thấm oxy và chất béo nên việc bổ sung tinh bột vào thực phẩm giúp bảo quản chống oxy hóa chất béo và hạn chế sự mất nước làm giảm chất lượng thực phẩm. - Tinh bột có khả năng trương nở, lấp đầy các lỗ trống làm cho sản phẩm có độ mịn đồng nhất [9]. Bột mì là một trong những loại bột lương thực được dùng phổ biến nhất trong chế biến thực phẩm. Khi bổ sung bột mì vào thịt cá có hàm ẩm từ 70-80% và nghiền trộn liên tục trong khoảng thời gian 20 phút, khi đó liên kết gel sẽ hình thành theo cơ chế chung. Ngoài liên kết giữa protein cá với protein cá còn có liên kết gel giữa tinh bột và protein cá, giữa glutenin và protein cá [4]. 13 1.2.2. Polyphos-S Polyphos-S là một dạng mix polyphosphate. Polyphos-S là kết hợp giữa polyphosphate (E450), dipolyphosphate (E451), tripolyphosphate (E452). Polyphos-S được biết đến như một loại phụ gia tiềm năng giúp cải thiện các chức năng tính chất của sản phẩm bằng cách tăng khả năng giữ nước, hạn chế tổn thất trong quá trình làm đông và tan giá [9]. Ngoài Polyphos-S, cũng có phụ gia khác có chức năng tương tự như hàn the, tuy nhiên hàn the là chất cấm sử dụng. Trong khi đó Polyphos-S nằm trong danh mục phụ gia cho phép sử dụng, được chấp nhận cả trong và ngoài nước với hàm lượng cho phép không vượt quá 0,5% theo thông tư 27/2012/TT-BYT [14] Khi được bổ sung vào chả cá, hỗn hợp phosphate còn giữ vai trò giữ nước, khi kết hợp hỗn hợp phosphate với tinh bột sẽ tăng cường độ dẻo, độ dai, độ trong suốt Muối phosphate có phân tử lượng lớn, tham gia phâm giải actomiozin thành actin và miozin đưa đến lượng miozin tăng lên. Trong phân tử miozin lại chứa khá nhiều acid amin mạch nhánh và phân tử ở dạng hình sợi, do đó nó có tác dụng hydrat hóa rất mạnh, làm độ hòa tan protein tăng lên và tính ngậm nước tăng lên. Tác dụng bảo vệ protein của các muối phosphate là do tác dụng duy trì khả năng giữ nước của thịt cá, giảm mất nước khi gia nhiệt, duy trì màu sắc tự nhiên của sản phẩm [9]. 1.2.3. Tinh bột biến tính Tính chất của tinh bột, amyloza cũng như amylopectin có thể được cải thiện phù hợp hơn với những ứng dụng riêng biệt trong các sản phẩm thực phẩm nhờ các phương pháp biến tính vật lý, hóa học hoặc enzyme [1]. Tác dụng của tinh bột biến tính khi bổ sung vào thực phẩm trong quá trình nghiền trộn giúp duy trì khả năng giữ nước của thịt cá trong quá trình chế biến, giảm bớt sự mất nước của thịt cá, cải thiện chất lượng sản phẩm. - Khả năng tạo gel: Những loại tinh bột như tinh bột ngô hay bột ngũ cốc có hàm lượng Am cao có thể sản xuất ra những sản phẩm có tính tạo gel. Các dạng biến tính acid của những loại tinh bột này có khả năng tạo gel lớn hơn dạng không biến tính của chúng. Tinh bột sắn dây biến tính acid cũng như tinh bột ngô biến tính oxy hóa tạo ra gel mềm hơn, do đó nó được ứng dụng tạo gel mềm cho các sản phẩm thuộc loại mứt quả đông. - Khả năng tạo xốp, độ cứng: Với tinh bột có hàm lượng Am cao được ứng dụng tạo độ cứng cho sản phẩm thuộc loại phomat. Các loại dong riềng, tinh bột ngô, 14 tinh bột sắn biến tính acid có độ hòa tan cao dùng để thay thế một phần nguyên liệu cho sản phẩm bánh quy tạo độ xốp và độ giòn cho bánh. - Khả năng tạo độ trong, độ đục cho sản phẩm: Tinh bột đã hồ hóa thường có độ trong suốt nhất định. Chính độ trong suốt này có ý nghĩa với nhiều sản phẩm. tinh bột của các hạt ngũ cốc loại nếp, tinh bột của củ và rễ thường có hồ trong suốt hơn tinh bột của các loại ngũ cốc thường. - Khả năng tạo kết cấu: Các loại tinh bột như tinh bột ngô biến tính hay tinh bột sắn có thể tạo kết cấu nhuyễn có độ mịn màng cho sản phẩm. Dựa vào khả năng này của tinh bột biến tính người ta ứng dụng no vào trong sản phẩm chả cá. Ngoài các chức năng tạo ra các tính chất đặc trưng ở trên, các loại tinh bột biến tính còn tham gia vào quá trình ổn định cho sản phẩm khi bảo quản như: giữ ẩm, giữ mùi, giảm bớt hoạt động của vi sinh vật [1]. 1.2.4. Gluten Gluten là protein trong bột lương thực, là chất dính thực phẩm, có tác dụng là tăng độ bền liên kết các protein trong thực phẩm, làm bền mạng lưới gel và tăng hàm lượng đạm cho thực phẩm. Gluten có tính ưa béo bề mặt cao và có khả năng liên hợp các hợp phần lipid tạo ra những màng mỏng không thấm đối với CO2. Gluten có khả năng tạo gel vs chính nó, đồng thời nó còn có khả năng trộn lẫn và tạo gel với protein cá. Kết quả làm cho độ bền đông kết, độ dẻo dai tăng lên đáng kể [9]. 1.2.5. Bột ngọt (Natri glutamate) Là một trong các thành phần quan trọng của thức ăn chín. Natri glutamate là muối của acid amin quan trọng tham gia cấu tạo nên protein của người và động vật, có công thức cấu tạo như sau: NaOOC-CH2-CH2-CHNH2-COONa.H2O Natri glutamate tồn tại ở dạng tinh thể trắng, có vị ngọt của thịt, hơn mặn, có khả năng hòa tan trong nước. Điểm đầu vị của Natri glutamate là 0,03% ở pH=5–6,5 thể hiện độ vị rõ nhất, khi pH<4 thì không thể hiện vị. Natri glutamate vừa tạo vị ngọt thịt cho sản phẩm vừa cung cấp một thành phần hữu cơ cho thực phẩm [9]. Hàm lượng bột ngọt được phép sử dụng được quy định theo GMP [14]. 15