NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CHẢ CÁ VIÊN

1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Chả cá là sản phẩm thủy sản được sản xuất từ thịt cá đã được tách hết xương xay phối trộn với chất phụ gia và các gia vị sau đó được xay nhuyễn trong máy xay để có được độ quánh dẻo, sau đó được định hình và gia nhiệt.
Đặc điểm chung của chả cá là tính dai, đàn hồi do sự liên kết của protein cơ thịt cá kết hợp với khả năng tạo gel của phụ gia với protein khi được phối trộn trong điều kiện thích hợp.

Khả năng tạo gel của sản phẩm phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: loại và tỷ lệ phụ gia, phương pháp xử lý nhiệt, thời gian định hình; độ tươi của nguyên liệu, pH, hàm lượng protein,… đây là những yếu tố đóng vai trò quan trọng trong sự hình thành mạng lưới liên kết trong sản phẩm và cần được kiểm soát trong quá trình chế biến.

Nghiên cứu này nhằm xác định các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm chả viên cá, đề xuất quy trình công nghệ chế biến chả viên cá phục vụ nhu cầu tiêu dùng trong nước và hướng đến xuất khẩu.
2. NGUYÊN/VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU SẢN XUẤT CHẢ CÁ
2.1. Nguyên liệu
2.1.1. Nguyên liệu chính

Cá còn tươi, có khối lượng đồng đều nhau. Cá được bảo quản lạnh trước khi đưa về chế biến.     

2.1.2. Nguyên liệu phụ
Nguyên liệu phụ dùng trong chế biến chả cá bao gồm 13 loại chính: bột mì, bột năng, gluten, lòng trắng trứng, socbitol (C6H12O6); poly photphat, natri axetat; muối ăn (NaCl), đường, bột ngọt (C5H8NaO4.H2O), tiêu trắng, hành khô; natri bicacbonat (NaHCO3).
2.2. Phương pháp nghiên cứu
2.2.1. Phương pháp xác định độ chắc của chả cá
Độ chắc của chả cá được xác định trên máy đo SUN RHEO TEX (model SD-700) bằng chế độ PEAK với đường kính trụ nén 5 mm, độ dài trụ 10 cm, tốc độ di chuyển đầu trụ là 60 mm/phút. Mỗi thí nghiệm được lặp lại ít nhất 3 lần, mỗi nghiệm thức có ít nhất 10 giá trị đo và được đo từ ít nhất 3 mẫu thử.


2.2.2. Phương pháp xác định độ uốn lát cắt [1]
Cắt mẫu thử thành từng lát mỏng 4-5 mm. Dùng ngón tay uốn gập từ từ những lát mỏng làm đôi hoàn toàn khoảng 5 giây rồi tiếp tục gấp làm tư để xác định độ dẻo. Cứ mỗi nghiệm thức kiểm tra 5 lát thịt cá. Mức độ dẻo của mẫu thử được đánh giá theo thang điểm 5 bậc quy định trong bảng 1.

Bảng 1.Thang điểm đánh giá độ uốn cắt lát

2.2.3. Bố trí thí nghiệm theo phương pháp quy hoạch thực nghiệm
Sau khi xác định được các loại và tỷ lệ phụ gia bổ sung thích hợp, đã bố trí thí nghiệm quy hoạch thực nghiệm yếu tố ảnh hưởng nhằm tìm ra công thức tối ưu nhất khi kết hợp các thành phần nguyên liệu với nhau.
2.2.4. Đánh giá chất lượng sản phẩm:

  • Hàm lượng protein: TCVN 4328:2007
  • Hàm lượng chất béo thô: TCVN 4331:2007
  • Hàm lượng nước: TCVN 4326:2007
  • Hàm lượng tro: TCVN 4327:2007
  • Hàm lượng N- NH3: TCVN 3706:1990.
  • Hàm lượng axít béo tổng: TCVN 6127:96
  • Hàm lượng và thành phần axít amin: GC-EZ faast và LC/MS/MS – KTSK 13.
  • Hàm lượng và thành phần axít béo: GC-ISO/CD 5509:94 và KTSK 31-GC/MS
  • Hàm lượng histamin: HPLC (AOAC 070703).

2.2.5. Phương pháp xử lý số liệu
Số liệu được xử lý thống kê (độ tương quan, so sánh giá trị trung bình giữa các nghiệm thức) bằng phần mềm thống kê SG-Plus for Win 3.0. Phương pháp quy hoạch thực nghiệm yếu tố toàn phần.

3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
1. Nghiên cứu lựa chọn phụ gia
Các loại phụ gia được chọn để nghiên cứu là những chất có khả năng đồng tạo gel với protein và hỗ trợ, tạo mạng lưới liên kết với protein. Khi nghiền trộn với nhau, khả năng tạo gel sẽ diễn ra giữa chúng hoặc giữa chúng với protein. Các chất hỗ trợ tạo gel thường dùng là: tinh bột, gelatin, carragenan, gluten…
3.1.1. Tinh bột: 
Tinh bột cũng có thể tạo liên kết với protein, nhờ có tính chất này mà khả năng giữ nước, độ cứng và độ đàn hồi của cấu trúc protein thịt cá được tốt hơn. Kết quả nghiên cứu bổ sung tinh bột trong sản phẩm thịt cá xay được thể hiện trong bảng 2.

Bảng 2. Ảnh hưởng của loại bột và tỷ lệ bổ sung đến chất lượng thịt cá xay


Giá trị có số mũ giống nhau không khác biệt về mặt thống kê (p=0,05)

Từ kết quả thí nghiệm ta thấy việc bổ sung bột có tác dụng đồng tạo gel với thịt cá, giúp chả cá được tạo thành có chất lượng tốt hơn. Ở tỷ lệ bột bổ sung thấp (4%) không có sự khác biệt về chất lượng giữa mẫu bổ sung bột mì hay bột năng. Đối với bột mì, tỷ lệ bổ sung 7% bột so với khối lượng cá đã cho sự khác biệt rõ về chất lượng so với mẫu chỉ bổ sung 4%, trong khi điều này chưa thấy ở bột năng khi mẫu được bổ sung 7% bột có chất lượng không khác so với mẫu bổ sung 4% bột. Ngoài ra, khi hàm lượng bột tăng lên thì khả năng đồng tạo gel với thịt cá tốt hơn so với bột năng. Hơn thế, với tỷ lệ bổ sung bột mì (10%) thì thịt cá xay không những có độ chắc tốt mà độ dai cũng rất tốt (độ uốn lát cắt đạt loại A). Từ kết quả này Tân Minh đã chọn bột mì để làm nguyên liệu bổ sung khi chế biến chả cá nhằm hỗ trợ việc tạo liên kết cũng như hạ giá thành sản phẩm.
3.1.2. Gluten: Gluten là protein có trong bột mì, là chất thường được dùng để hỗ trợ việc tạo gel ở các sản phẩm dạng định hình. Kết quả nghiên cứu bổ sung gluten trong sản phẩm thịt cá xay được thể hiện trong bảng 3.

Bảng 3. Ảnh hưởng tỷ lệ bổ sung gluten lên chất lượng thịt cá xay


Giá trị có số mũ giống nhau không khác biệt về mặt thống kê (p=0,05)

3.2. Nghiên cứu lựa chọn chất hỗ trợ kỹ thuật
Cơ thịt cá chứa hàm lượng enzym proteaza nội bào khá cao. Những enzym này sẽ phân hủy protein ngay lập tức sau khi thu hoạch cá và trong quá trình sơ chế, chế biến cũng như bảo quản. Như vậy hoạt động của enzym proteaza góp phần làm giảm khả năng tạo liên kết của cơ thịt cá. Do đó trong quá trình sản xuất những sản phẩm chả cá người ta tìm cách bổ sung những chất ức chế enzym proteaza dạng protein (không có nguồn gốc từ cá) hay những chất kết dính như lòng trắng trứng, bột mì, protein đậu tương,…để cải thiện khả năng tạo độ chắc và tính kết dính của cơ thịt cá.
Thí nghiệm thực hiện với hai loại chất có khả năng ức chế enzym proteaza để cải thiện khả năng tạo độ chắc và tính kết dính của cơ thịt cá là lòng trắng trứng tươi và protein đậu tương. Kết quả đánh giá chất lượng thịt cá xay sau khi được bổ sung lòng trắng trứng và protein đậu tương được thể hiện trong bảng 4.

Bảng 4. Chất lượng thịt cá xay sau khi được bổ sung lòng trắng trứng và  protein đậu tương


Giá trị có số mũ giống nhau không khác biệt về mặt thống kê (p=0,05)

Từ kết quả trên cho thấy việc bổ sung protein đậu tương và lòng trắng trứng có hiệu quả cải thiện cấu trúc thịt cá xay rõ rệt với tỷ lệ bổ sung từ 4% trở lên. Không có sự khác biệt về chất lượng cá giữa các mẫu bổ sung hai chất này ở các tỷ lệ dưới 6%. Tuy nhiên, khi lòng trắng trứng được bổ sung với tỷ lệ 8% chất lượng thịt cá xay có tốt hơn so với mẫu bổ sung protein đậu tương và cảm quan về vị cũng tốt hơn.
Căn cứ vào những kết quả trên đã quyết định chọn lòng trắng trứng để bổ sung như chất hỗ trợ kỹ thuật trong quy trình chế biến chả cá.
3.3. Kết quả thí nghiệm quy hoạch thực nghiệm
Nhằm xác định tác động của các yếu tố lên chất lượng sản phẩm đã tiến hành bố trí thí nghiệm quy hoạch tuyến tính toàn phần với ba yếu tố là bột mì, gluten và lòng trắng trứng. Căn cứ vào các kết quả nghiên cứu ở trên và có xét đến yếu tố giá thành đề tài đã bố trí thí nghiệm với các yếu tố được bổ sung ở hai mức trên và dưới như bảng 5. 

Bảng 5. Phương án bố trí thí nghiệm quy hoạch thực nghiệm


Sau khi tính các hệ số hồi quy, kiểm định ý nghĩa của các hệ số hồi quy và kiểm định sự tương thích của phương trình hồi quy với thực nghiệm có được phương trình hồi quy biểu diễn mối quan hệ giữa độ chắc của chả cá với các thành phần nguyên liệu bổ sung như sau:

Y = 268,5X1 + 13,5X2 – 12X1X3
Từ phương trình trên ta thấy gluten có ảnh hưởng cao đến độ chắc của chả cá, khi hàm lượng gluten tăng thì độ chắc của chả cá cũng tăng. Ảnh hưởng của bột mì và lòng trắng trứng lên độ chắc là ảnh hưởng kép. Phương trình cho thấy nếu muốn tăng độ chắc của chả cá thì bột mì và lòng trắng trứng phải được bổ sung theo tỷ lệ nghịch.
Xem xét đến giá thành cũng như sự phổ biến của nguyên liệu trên thị trường đề tài đã bổ sung bột mì ở mức cao (+1) và lòng trắng trứng ở mức thấp (-1).
Như vậy thành phần nguyên liệu phụ thích hợp là: 12% bột mì, 6% gluten và 4% lòng trắng trứng.
3.4. Kết quả lựa chọn tỷ lệ gia vị
Ngoài những thành phần nguyên liệu phụ, sản phẩm còn bổ sung thêm những gia vị và phụ gia khác nhằm tăng giá trị cảm quan cũng như chất lượng trong quá trình bảo quản.
Sau nhiều thí nghiệm bổ sung gia vị ở các nồng độ khác nhau, thông qua quá trình đánh giá cảm quan, phân tích lý hóa, đã chọn tỷ lệ gia vị, phụ gia như sau (bảng 6).
Bảng 6. Thành phần nguyên liệu, phụ gia phối trộn


.5. Xác định chế độ ủ ổn định cấu trúc

Kết quả đánh giá chất lượng các mẫu chả cá được ổn định cấu trúc ở các chế độ khác nhau như sau (bảng 7).

Bảng 7. Chất lượng chả cá theo từng chế độ ổn định cấu trúc


Kết quả thí nghiệm cho thấy nếu được ổn định cấu trúc ở nhiệt độ phù hợp chất lượng chả cá sẽ tốt hơn so với mẫu không qua giai đoạn ủ. Ổn định trong nước ở nhiệt độ 35oC cấu trúc chả cá cho chất lượng rất tốt cả về độ chắc lẫn độ uốn cắt lát. Điều này có thể giải thích do hiện tượng Suwari. Nếu ủ ở nhiệt độ 45oC, chất lượng chả cá giảm, thậm chí theo kết quả thí nghiệm ta thấy chất lượng mẫu chả cá ở 45oC còn thấp hơn cá mẫu không qua giai đoạn ủ ổn định. Có thể do ở cá thát lát hiện tượng Modari xảy ra mạnh ở nhiệt độ 45oC.

Do vậy đề tài chọn chế độ ủ 20 phút trong nước ở nhiệt độ khoảng 35oC để ổn định cấu trúc cho viên cá trước khi sang giai đọan gia nhiệt.
3.6. Xác định chế độ gia nhiệt
Kết quả khảo sát sự truyền nhiệt cho thấy nếu viên cá được đun nóng ở 90oC thì sau 6 phút nhiệt độ tâm viên cá đạt 80oC và đến 20 phút tâm viên cá đạt nhiệt độ 88oC. Nếu đun sôi viên cá thì chỉ sau 2-3 phút nhiệt độ tâm viên cá đã đạt 80oC.
Kết quả đánh giá chất lượng chả cá được gia nhiệt theo 2 cách như sau (bảng 8).

Bảng 8. Chất lượng chả cá theo những cách gia nhiệt khác nhau


Giá trị có số mũ giống nhau không khác biệt về mặt thống kê (p=0,05)

Kết quả đánh giá chất lượng chả cá cho thấy có sự khác biệt có ý nghĩa (p<0,05) giữa hai mẫu chả cá được gia nhiệt theo hai cách khác nhau. Nếu được gia nhiệt từ từ ở 90oC cấu trúc chả cá chắc hơn so với mẫu  được đun sôi. Ngoài ra, viên cá được đun từ từ ở 90oC có bề mặt ngoài mướt, mịn hơn so với viên cá được luộc trong nước sôi. Viên cá nếu được luộc trong nước sôi sẽ phồng lên, khi nguội xẹp xuống nên bề mặt viên cá rất nhăn và dễ bị nứt, vỡ.
Như vậy cách tốt nhất để gia nhiệt là luộc nâng nhiệt từ từ và giữ ở 90oC trong 20 phút.
3.7. Đánh giá chất lượng sản phẩm
– Kết quả đánh giá cảm quan của sản phẩm được trình bày trong bảng 9:

Bảng 9. Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm


Nhìn vào bảng kết quả trên ta thấy sản phẩm đạt chất lượng cảm quan thuộc loại tốt

– Kết quả phân tích thành phần hóa học của chả cá thát lát được trình bày trong bảng 10

Bảng 10. Thành phần hóa học chả cá:


– Kết quả phân tích các chỉ tiêu vi sinh vật của sản phẩm được trình bày trong bảng 11

Bảng 11. Kết quả phân tích các chỉ tiêu vi sinh vật trong sản phẩm chả cá:


(CFU: colony forming unit; MPN: Most proable number; KPH: không phát hiện.).

Kết quả phân tích các chỉ tiêu vi sinh vật sản phẩm cho thấy sản phẩm đạt tiêu chuẩn vệ sinh an toàn thực phẩm.
3.8. Sơ bộ tính giá thành sản phẩm
Giá thành sản phẩm được tính toán sơ bộ, với các chi phí chính như trong bảng 12.
Bảng 12. Sơ bộ tính toán giá thành sản phẩm


Với số lượng các nguyên vật liệu trên, sẽ cho ra 180kg sản phẩm. Vậy giá thành sản xuất 01 kg chả cá là: 13165000 đ / 180 kg = 73140 đ/kg

Với chất lượng sản phẩm và giá bán như vậy thì thị trường sẽ chấp nhận được.

3.9. Đề xuất quy trình chế biến chả viên cá
Sau quá trình nghiên cứu đề tài đề xuất quy trình chế biến chả viên cá như sau:

Giải thích quy trình:
Nguyên liệu: Chọn nguyên liệu cá còn tươi, nguyên vẹn, 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 bị hư hỏng và biến đổi ảnh hưởng tới chất lượng cá cũng như khả năng định hình.
          Xử lý: 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 phi lê cá để tách lấy phần thịt phi lê ra. Kế tiếp 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 từ từ hỗn hợp này vào thịt cá và quết. Thịt cá phải được làm lạnh xuống dưới 5oC trước khi đem đi xay quết. Dao quết và máy quết phải được làm lạnh trước khi dùng. Máy quết nên dùng loại hai vỏ, có một hộp chứa đá bọc bên ngoài.
Quết cá trong khoảng 10 phút sau đó cho tiếp 1/3 lượng nước đá còn lại vào nhằm ổn định nhiệt độ lạnh cho khối cá. Tổng thời gian quết khoảng 10 – 15 phút (tùy theo công suất máy quết), đến khi thịt cá thành một hỗn hợp dạng patê dẻo quánh, bóng mịn và không dính.
          Tạo viên – định hình: Cho khối thịt cá đã quết vào máy tạo viên, dùng thau nước có nhiệt độ khoảng 35oC 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 khỏang 35oC trong thời gian 20 phút.
          Gia nhiệt: Sau khi định hình chả cá được đem đi luộc ở nhiệt độ 90 oC 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 khôngBảo quản lạnh.
4. KẾT LUẬN
Nên chọn loại cá có tỷ lệ thịt phi lê cao. Thịt cá là loại thịt có hàm lượng protein cao, hàm lượng chất béo trong thịt cá thấp rất thích hợp để sản xuất sản phẩm chả cá. Đề tài đã nghiên cứu được ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm chả cá tại các công đoạn chế biến. Kết quả cho thấy: Tỷ lệ phối trộn các loại phụ gia chính: bột mì: 12%, gluten: 6%, lòng trắng trứng: 4%; chế độ ổn định cấu trúc chả cá ở nhiệt độ 35oC trong 20 phút; chế độ gia nhiệt sản phẩm ở 90oC trong 20 phút cho chất lượng sản phẩm tốt nhất.  Từ đó, đã xây dựng được quy trình chế biến chả viên đảm bảo chất lượng  phục vụ tiêu dùng trong nước và hướng đến xuất khẩu.

 

 

 

 

 

 

 

 

Tin Liên Quan