CHƯƠNG 3. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CÁC SẢN PHẨM TỪ THỊT CÁ
TS. Nguyễn Thị Hạnh Email: hanh.nguyenthi@hust.edu.vn
TỔNG QUAN SẢN LƯỢNG THỊT
TỔNG QUAN SẢN LƯỢNG THUỶ SẢN
MỘT SỐ SẢN PHẨM TỪ THỊT
MỘT SỐ SẢN PHẨM TỪ CÁ
Protein của thịt cá
Protein tơ cơ (Myofibrillar protein) Chiếm 65-75% lượng protein của cơ. Chia thành 2 nhóm: + Protein co rút: Myosin, actin, khi liên kết tạo cho cơ thịt có cấu trúc cứng chắc +Protein điều hoà co rút: Tropomyosin, troponin, α – elastin, β – elastin protein M, protein C
• Protein của chất cơ (Sarcoplasmic protein) Protein chất cơ bao gồm Myoglobin (Mb), hemoglobin (Hb), các enzyme tham gia quá trình sinh tổng hợp năng lượng như thuỷ phân glycogen, phosphory hoá, chu kỳ citrate. Màu đỏ của thịt cá sẫm màu do hàm lượng Mb và Hb cao
Protein của thịt cá
• Protein mô liên kết (Stroma protein) • Colagen và elastin là hai protein chiếm trên 50% lượng protein của
khung
• Colagen: Là protein hình sợi không đàn hồi được do đó bảo vệ cơ
chống lại sự kéo căng
• Elastin: là Protein có màu vàng, có nhiều trong thành các động mạch • Dưới tác dụng của nhiệt độ colagen và elastin tạo thành gelatin dễ tiêu
hoá hơn
Protein của thịt cá
Protein trong thịt
Protein trong cá
Giống protein cơ thịt của động vật máu nóng nhưng có một số
điểm khác biệt sau:
o hàm lượng mô liên kết ở cá thấp hơn;
oEnzyme tự phân của cá (tepxin và catepxin) mạnh hơn, dễ tác
động vào myosin hơn;
oSự tự phân của protein cá nhạy nhiệt hơn;
oHiện tượng tê cứng diễn ra nhanh, trong thời gian ngắn hơn, độ
giảm pH ít hơn (6,5-6,2) → kém bền đối với tác động của enzyme
và vsv → nhanh thối hỏng hơn.
•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 phẩm thực phẩm. •Các sản phẩm như chả cá viên , giò, chả, chạo, xúc xích,… đều là những sản phẩm có cấu trúc gel.
Khái niệm về sự hình thành gel protein
• Để tạo thành thể gel cần phải làm biến tính, phá vỡ trật tự không gian tự nhiên của nó làm cho mạch protein giãn xoắn, tạo điều kiện thuận lợi cho việc sắp xếp lại trong quá trình tạo gel.
Điều kiện tạo gel
• Nhiệt độ là yếu tố cần thiết trong quá trình tạo gel, sau khi gia nhiệt cần làm lạnh để tạo điều kiện hình thành liên kết hydrogen giữa các mạch protein gần nhau làm cho khối gel chắc và đàn hồi hơn.
• Sự acid hoá nhẹ để điều chỉnh pH ở điểm đẳng điện • Sự tham gia của nước và các chất đồng tạo gel khác: tinh bột,
lòng trắng trứng, gelatin…
• Các dạng muối đặc biệt là ion Ca2+ có thể làm tăng tốc độ tạo
gel và làm cho gel cứng chắc hơn.
• Dưới tác dụng của lực nghiền giã, nó không làm cắt mạch protein mà nó phá huỷ cấu trúc bậc cao của protein làm cho sự trượt và ma sát nội phân tử tăng, làm hình thành các liên kết nút mạng lưới gel.
Điều kiện tạo gel
• Khi protein bị biến tính các cấu trúc bậc cao bị phá huỷ, liên kết giữa các phân tử bị đứt, các nhóm bên của các acid amin trước ẩn ở phía trong thì bây giờ xuất hiện ra ngoài. Các mạch polypeptid bị duỗi ra, gần nhau tiếp xúc với nhau và liên kết lại với nhau thành mạng lưới không gian ba chiều mà mỗi vị trí tiếp xúc của mạch là một nút.
• Các nút mạng lưới có thể được tạo ra do tương tác giữa các nhóm ưa béo. Khi các nhóm này gần nhau, tương tác với nhau thì hình thành ra liên kết ưa béo, lúc này các phân tử nước bao quanh chúng bị đẩy ra và chúng có khuynh hướng như tụ lại. Tương tác ưa béo được tăng cường khi tăng nhiệt độ, làm các mạch polypeptid sít lại với nhau hơn do đó làm khối gel cứng hơn.
Cơ chế tạo gel
• Loại liên kết chính tham gia vào mạng không gian: + Liên kết hidro + Liên kết cầu disunfua + Liên kết cầu muối + Các tương tác kị nước ➢ Sự góp phần của mỗi kiểu liên kết cho đặc tính gel khác nhau phụ thuộc vào điều kiện môi trường và các giai đoạn khác nhau của quá trình gel hoá
Sự tạo gel của protein thịt cá
CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN MỘT SỐ SẢN PHẨM THỊT CÁ
•Công nghệ sản xuất giò lụa •Công nghệ sản xuất surimi
Công nghệ sản xuất giò lụa
Nội dung
1
Sự tạo gel protein
2
Quy trình sản xuất giò
• Là món ăn truyền thống của người Việt Nam, có giá trị dinh dưỡng cao • Có cấu trúc gel protein đặc trưng (độ cứng chắc, giòn đàn hồi)
Giò lụa
Giò bò
Giò me
Giò bì
Giò thủ
Giới thiệu sản phẩm giò
pH
Nhiệt độ
Phụ gia hỗ trợ tạo cấu trúc
Kiểu và nồng độ protein
• Ở điểm đẳng
Nhiệt độ cắt xay <10-12oC Enzyme
• Kiểu protein: gel từ myosin cơ thịt đỏ có cấu trúc tốt hơn từ cơ thịt trắng
• Nồng độ
proteaza không hoạt động, actin và myosin liên kết tốt với nhau
Giữ cho mỡ
không bị chảy
điện (pH=5,8) gel tạo ra kém phồng, ngậm ít nước và cứng • pH thích hợp: >6-6,2. Khả năng giữ nước tốt
Tạo gel tốt
• Cải thiện khả năng nhũ hoá và khả năng giữ nước của thịt • Thường sử dụng: 0.1- 0.5%
protein: Nồng độ cao, gel cứng và bền. Nồng độ thấp, gel không hình thành
và bền hơn do tạo nhiều liên kết hydro
Điều kiện tạo gel protein giò
Thịt nạc (nóng)
Làm sạch
Cắt miếng
Giã giò
Gói lá chuối
Luộc
Làm nguội
Sản phẩm
Quy trình sản xuất giò truyền thống
Thịt lạnh đông
Mỡ lạnh đông
Cưa
Cưa
Nguyên liệu phụ (đường, muối, nước mắm, phụ gia, ...)
Xay
Xay thô
Băm nhuyễn và phối trộn
Công thức phối trộn
Thành phần
%
Bao gói định hình
Thịt nạc heo
90%
Mỡ
10%
Mắm
2.0% nguyên liệu
Gia nhiệt 80- 85oC
Đường
0.3% nguyên liệu
Bột ngọt
0.2% nguyên liệu
Làm nguội
0.4% nguyên liệu
Muối Phụ gia hỗ trợ tạo cấu
…
trúc
Hoàn thiện
Bảo quản
Quy trình sản xuất giò lụa công nghiệp
So sánh quy trình sản xuất giò
So sánh quy trình sản xuất giò
Giò truyền thống
Giò công nghiệp
• Thịt nóng
• Thịt đông lạnh
• Ít mô liên kết, sợi cơ nhỏ mịn. • Khả năng hút nước, trương
• Được trữ đông ngay sau khi giết mổ, các yếu tố công nghệ không thay đổi nhiều
phồng tốt (Do actin và myosin không liên kết với nhau)
• Giã giò (sắp xếp lại mạng lưới
protein)
• Gói lá chuối: tạo hương vị đặc
• Bổ sung thêm mỡ tăng độ ngậy • Xay nhuyễn • Gói khuôn, bao PE • Sử dụng phụ gia tạo cấu trúc
trưng cho sản phẩm
Một số yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm
• Thịt nguyên liệu
• Thịt loại 1, có nhiều mô cơ • pH thịt cao (>6-6.2), có độ tươi, có khả năng giữ nước tốt hoặc thịt tươi nóng chưa qua tê
cứng, chưa giảm pH thịt
• Sử dụng thịt lạnh, lạnh đông
• Enzyme proteaza không hoạt động • Mỡ không bị chảy • Giảm nhiệt độ khối nhũ tương sau khi xay
• Phụ gia
• Các loại phụ gia hay sử dụng
• Muối ăn: chiết và hoà tan protein, giảm nhiệt độ • Hỗn hợp muối phosphate: Cải thiện khả năng nhũ hoá và khả năng giữ nước của thịt (STPP, T7, caryosel
990)
• Hỗn hợp muối bảo quản: quy mô công nghiệp • Ngoài ra sử dụng các chất đồng tạo gel: tinh bột biến tính, ...
• Phải bổ sung theo thứ tự: thịt xay thô -> muối ăn + muối phosphate -> mỡ, đá, đường, mỳ
chính, mắm
Một số yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm
• Quá trình tạo nhũ (xay nhuyễn)
• Tốc độ dao cắt cao > 2000 – 4000 vòng/phút • Máy xay có bao đá -> giảm nhiệt độ khối nhũ • Kiểm soát nhiệt độ và pH khối nhũ • Nhiệt độ cắt xay <10-12oC
• Enzyme proteaza không hoạt động, actin và myosin liên kết tốt với nhau • Giữ cho mỡ không bị chảy • Tạo gel tốt và bền hơn do tạo nhiều liên kết hydro
Một số yếu tố công nghệ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm
• Nhồi, bao gói PE, kẹp nhôm • Gia nhiệt
• Gia nhiệt từ từ, có thể hấp và luộc • Thời gian phụ thuộc vào đường kính và khối lượng giò
• Giò 500g, giữ nhiệt độ 83-85oC trong 45-50 phút • Giò 250g, giữ nhiệt độ 83-85oC trong 25 phút • Kiểm soát nhiệt độ tâm (70oC – 5-10mins)
• Đóng gói, hoàn thiện
• Làm nguội nhanh giúp gel cứng chắc, bền vững cấu trúc sản phẩm
Công nghệ sản xuất Surimi
Định nghĩa
• Surimi là một thuật ngữ của Nhật Bản để chỉ những sản phẩm thịt cá đã được tách xương, xay nhuyễn, rửa bằng nước và phối trộn với các phụ gia chống biến tính, định hình, xử lý nhiệt, bảo quản lạnh đông
Tính ưu việt
• Tận dụng tối đa nguồn nguyên liệu • Là sản phẩm giá trị gia tăng • Phù hợp cho nhiều đối tượng • Đa dạng hóa sản phẩm
26
Quy trình công nghệ sản xuất surimi
Rửa thịt cá
• Loại bỏ mỡ cá, chất màu, mùi; chất mang oxy trong hồng cầu gây nên sự oxy hóa chất béo làm biến đổi tính chất protein và khử mùi tanh. • Loại bỏ các loại enzym có trong dịch lỏng trong các tế bào thần kinh, tủy và các thành phần còn sót gây biến tính protein. • Rửa sẽ làm tăng nồng độ actin và myosin, giúp gel hình thành tốt.
TMAO (trimethylamin oxid)
•TMAO là thành phần đặc trưng và quan trọng của nhóm chất chứa nitơ phi protein. •TMAO có chủ yếu trong các loài cá nước mặn và ít được tìm thấy trong các loài cá nước ngọt •TMAO dưới tác dụng của trimetylamin oxidase của vi khuẩn gây thối rữa bị thủy phân tạo thành TMA (trimethylamin) có mùi khó chịu. •Khi gia nhiệt ở nhiệt độ cao TMAO phân giải thành DMA và formaldehyt
Tác nhân rửa
• Đối với cá trắng, ít mỡ: vấn đề màu, mùi có thể bị giảm nhẹ nhưng không đáng kể bởi các thao tác rửa được thực hiện rất nhanh. Thao tác rửa 1-2 lần, nhiệt độ nước rửa từ 0-40C; thời gian ngâm rửa 10 phút. • Đối với cá sẫm màu, chứa nhiều lipid sử dụng dung dịch NaHCO3 0,2%+ NaCl 0,15% nhằm tẩy màu và mùi thịt cá, ngâm trong 15 phút với nhiệt độ nước rửa 1-40C. • Tỉ lệ cá/nước = ¼ với 3 lần rửa
Phối trộn
• Sử dụng các chất chống lạnh đông như: saccharose, tripolyphotphate, sorbitol; bổ sung các chất đồng tạo gel: whey protein, lòng trắng trứng để tăng khả năng tạo gel. • Enzyme transglutaminaza (TGaza) tăng khả năng tạo gel được hoạt hóa bởi ion Ca2+ nên cần bổ sung muối CaCl2. • Phối trộn đồng đều các phụ gia để nâng cao chất lượng cảm quan của sản phẩm.
Một số sản phẩm surimi và mô phỏng của surimi
Happen
Kamaboko
Chikuwa
Thanh cua Surimi: dạng thanh, dạng xé sợi
32
Kamaboko
•Bột nhuyễn surimi sau khi phối trộn với các phụ gia được định hình dạng hình vòm và gia nhiệt qua 2 chế độ: ủ ở nhiệt độ thấp (25- 400C) trong 30 phút sau đó gia nhiệt bằng cách hấp hoặc nướng
Chikuwa
•Bột nhuyễn surimi sau khi phối trộn với các phụ gia được cuộn lên thanh kim loại và nướng
Satsuma-age
•Là kamaboko rán với nhiều hình dạng khác nhau
Happen
•Bột nhuyễn surimi sau khi phối trộn với các phụ gia và gôm và được đánh khuấy mạnh sau đó gia nhiệt 80-850C cho cấu trúc mềm
• Các protein khác: + Lòng trắng trứng + Protein đậu tương + Gluten lúa mỳ: Gluten có khả năng hút nước và trương nở mạnh, cho độ kết dính cao nên được sử dụng hỗ trợ việc tạo gel, là cho sản phẩm có tính dai, đàn hồi và mềm mại cho sản phẩm (2%) + Whey protein: 1-3%
SỬ DỤNG PHỤ GIA TRONG CHẾ BIẾN THỊT CÁ
•Chất tạo keo: • Mục đích: Tạo độ dày và keo hoá • Các loại: + Alginate + Carrageenan + Methyl cellulose + Gellatin
SỬ DỤNG PHỤ GIA TRONG CHẾ BIẾN THỊT CÁ
SỬ DỤNG PHỤ GIA TRONG CHẾ BIẾN THỊT CÁ
Polyphosphate: Mục đích: - Làm tăng khả năng giữ nước, điều chỉnh pH - Tăng độ chắc cho sản phẩm - Có phân tử lượng lớn tham gia phân giải actomiozin thành actin và
myosin
- Ổn định hương và màu của sản phẩm - Làm giảm quá trình oxy hoá nhờ cô lập các ion kim loại chuyển tiếp
(Fe, Cu)
Các dạng polyphotphat sử dụng: - 1 nguyên tử P (PO4): monophosphates (orthophosphates) - 2 nguyên tử P (P2O7): diphosphates (pyrophosphates) - 3 nguyên tử P (P3O10): tripolyphosphates - Hơn 3 nguyên tử P (PnO3n +1): polyphosphates
•Tinh bột: - Tinh bột có tính trương nở lấp đầy chỗ trống - Tinh bột có amylose, amylopectin. Amylose có khả năng tạo màng, tạo nhớt cho sản phẩm. Amylopectin có khả năng tạo độ dẻo dai. Nhờ khả năng tương tác nhiệt- nước (hồ hóa) nên tạo cho sản phẩm có độ dai, khung
- Tập hợp ẩm xung quanh protein làm cho gel protein có độ bền, độ dẻo
dai.
- Sử dụng: 5-8%
SỬ DỤNG PHỤ GIA TRONG CHẾ BIẾN THỊT CÁ
•Các yếu tố ảnh hưởng tới chế độ tiệt trùng •Nhiệt độ tiệt trùng của các sản phẩm thịt, cá •Nguyên nhân gây ra hư hỏng đồ hộp
SẢN PHẨM ĐỒ HỘP THỊT CÁ
Các dạng hư hỏng thường gặp của đồ hộp
Ánh sáng
Nhiệt độ
pH
Nguyên nhân cơ - lý
Không khí
Độ ẩm
Biến dạng cơ học
Nguyên nhân gây hư hỏng đồ hộp
Nguyên nhân do vi sinh vật
42
Các dạng hư hỏng thường gặp do nguyên nhân hữu sinh
43
Nguyên nhân cơ lý
Vi sinh vật lên men tạo khí
Hiện tượng phồng hộp
Tăng áp suất nội tại
Hiện tượng điện hóa- vi pin
- Máy ghép mí làm việc không đảm bảo; -Gioăng cao su không đảm bảo chất lượng, bị rách, hoặc đứt
-Do hộp phồng quá mức, làm hỏng mối ghép;
Hiện tượng chẩy
- Do hộp sắt bị ăn mòn quá mức, dẫn đến thủng.
44
-Độ ẩm tương đối của môi trường bảo quản quá cao
Hiện tượng han gỉ hộp sắt
-Có nhiều O2 trong hộp
Hiện tượng biến màu sản phẩm
-Do tác dụng của các thành phần hóa học có trong sản phẩm và trong bao bì - Do biến đổi một số thành phần hóa học dưới tác dụng của môi trường
Do ánh sáng
Hiện tượng hư hỏng không phồng hộp: vẩn đục, lắng cặn ở đáy… do Bacillus Subtilis-mesentericus, B. stearothermophilus và B. coagulans, cl. Botulinum, cl. Perfingens
45
Sữa nguyên liệu
Sữa là sản phẩm của: ➢ Quá trình vắt sữa không gián đoạn ➢Từ một con vật khoẻ mạnh, được nuôi dưỡng tốt, không làm việc quá sức ➢Được thu nhận hợp vệ sinh ➢Không chứa sữa non
Thành phần
Tỷ lệ (%)
Thành phần
Tỷ lệ (%)
Nước
87,3
Khoáng
0,65
Protein
3,25
lipid
3,7
Glucid
4,6
Enzyme, kháng thể, hormone…
➢Thành phần thay đổi theo giống, loài, mùa, thời kỳ vắt sữa
• Sữa là một chất lỏng màu trắng đục, có độ dính gấp 2 lần nước, vị hơi ngọt, mùi đậm, là sản phẩm của động vật qua quá trình vắt sữa • Sữa là môi trường thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật. Trong quá trình hoạt động, chúng phân giải đường, protein, lipid làm cho sữa bị biến chất
Các thành phần trong sữa
•Đường sữa là nguồn năng lượng cho hoạt động của các vi sinh vật. Trong quá trình chế biến thường xảy ra các quá trình lên men chính: + Lên men rượu: C12H22O11 → glucose + galactose → 2C2H5OH + CO2 + Lên men lactic:
C6H12O6 → 2CH3CHOH-COOH
+ Lên men butyric:
C6H12O6 → CH3CH2CH2CH3 + CO2 + 2H2
Lên men đường sữa
•Bảo quản bơ và một số sản phẩm sữa, chất béo có thể bị phân giải sâu sắc cho nhiều sản phẩm có mùi ôi khét khó chịu, nguyên nhân do enzyme, do vi sinh vật, do oxy hoá, do kim loại… •Thuỷ phân chất béo sữa:
Lipid → glycerol + acid béo
•Sự ôi hoá chất béo sữa: Acid béo no và không no → aldehyde, ceton, acid béo mạch ngắn
Biến đổi chất béo trong sữa
•Dưới tác dụng của enzyme proteaza:
Protein → peptid → acid amin→ xeton, amin → mùi tanh, ôi khét khó chịu
Tryptophan → indol, scartol có mùi khó chju đặc trưng
Sự phân huỷ protein trong sữa
• Đồng hoá sữa làm giảm kích thước các cầu mỡ, làm cho chúng phân bố đều chất béo trong sữa, làm cho sữa được đồng nhất
• Đồng hoá sữa làm giảm đáng kể quá trình oxi hoá, làm tăng chất lượng của sữa và các sản phẩm sữa (tăng mức độ phân tán cream, phân bố lại giữa các pha chất béo và plasma, thay đổi thành phần và tính chất của protein)
• Trong sản xuất các loại sản phẩm sữa chua, đồng hoá tạo điều
kiện thu được quện sữa đồng nhất và bền
Đồng hoá sữa
Đồng hoá sữa
Thiết bị đồng hoá sữa
• Sữa thanh trùng là sữa tươi mới vắt được xử lý ở nhiệt độ 72 - 900C trong 15 - 30 giây, sau đó được làm lạnh xuống 40C và được đóng gói vào bao bì. Nó giữ được mùi vị và giá trị tự nhiên của sữa. • Sữa tươi thanh trùng cần được bảo quản lạnh ở nhiệt độ 2 - 60C nhằm ngăn chặn vi khuẩn phát triển và được sử dụng trong thời gian ngắn, khoảng 7 - 10 ngày.
Thanh trùng sữa
• Sữa tươi tiệt trùng được xử lý ở nhiệt độ cao đảm bảo tiêu diệt hết vi sinh vật và enzyme. Thời hạn sử dụng từ 6 -12 tháng • Các phương pháp tiệt trùng: + Tiệt trùng sữa sau khi sữa đã đóng chai ( in container sterilization): Sữa được tiệt trùng ở 1200C trong 20 phút trùng ở nhiệt độ siêu cao (Ultra – high +Tiệt temperature, UHT): Sữa được xử lý ở 135 – 1500C trong vài giây, sau đó làm nguội, rót vô trùng vào bao bì giấy nhiều lớp.
Sữa tiệt trùng
Tiệt trùng trực tiếp sữa
Tiệt trùng gián tiếp sữa
• Nêu đặc điểm, tính chất và phân tích các yếu tố công nghệ ảnh hưởng
đến sự biến đổi của protein trong sữa. Cho ví dụ cụ thể.
Tiểu luận giữa kỳ
