TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ
KHOA THUỶ SẢN
NGUYỄN THỊ PHƯƠNG NHI
NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CHITOSAN BẢO QUẢN CHẢ
CÁ RÔ PHI
LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN
2010
LỜI CẢM TẠ
Trong suốt thời gian thực tập tại phòng thí nghiệm Bộ môn Dinh
Dưỡng và Chế Biến Thủy Sản, Khoa Thủy Sản với sự nổ lực của bản thân
cùng với sự quan tâm và giúp đỡ của thầy cô, gia đình, bạn bè tôi đã hoàn
thành đề tài tốt nghiệp “Nghiên cứu sử dụng chitosan bảo quản chả cá rô
phi”. Qua đây tôi xin chân thành gởi lời cảm tạ và biết ơn sâu sắc đến:
Trước nhất tôi xin chân thành gởi tất cả những tình cảm cao quý nhất
đến đấng sinh thành. Cảm ơn Ba Mẹ và tất cả những người thân luôn tạo điều
kiện và động viên tôi trong suốt thời gian qua.
Ban Giám Hiệu trường Đại học Cần Thơ, Ban lãnh đạo Khoa Thủy Sản
cùng tất cả quý thầy cô đã tận tình truyền đạt cho tôi những kiến thức, kinh
nghiệm quý báo trong suốt thời gian học tập và rèn luyện tại trường.
Bộ Môn Dinh Dưỡng và Chế Biến Thủy Sản Trường Đại Học Cần Thơ,
quý Thầy Cô, Cán bộ hướng dẫn của Bộ Môn đã tận tình hướng dẫn tạo điều
kiện tốt nhất cho tôi thực tập trong suốt thời gian thực hiện đề tài.
Đặc biệt tôi xin chân thành gởi lời cám ơn đến cô Lê Thị Minh Thủy,
người đã hết lòng hướng dẫn và giúp đỡ tôi trong suốt thời gian thực hiện đề
tài.
Xin gởi những tình cảm chân thành đến tất cả những người bạn đã luôn
động viên, giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện đề tài.
Cần Thơ, Ngày 15 tháng 5 năm 2010
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Thị Phương Nhi
i
TÓM LƯỢC
Đề tài “Nghiên cứu sử dụng chitosan bảo quản chả cá rô phi” được
thực hiện dựa trên những nghiên cứu trước về các ứng dụng của chitosan trong
bảo quản thực phẩm. Mục đích chính của đề tài là tìm được quy trình sản xuất
chả cá rô phi hoàn thiện nhất để tạo ra sản phẩm có chất lượng tốt nhất và có
thể bảo quản được lâu mà vẫn đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm
Đề tài đã tiến hành khảo sát 4 thí nghiệm chính: thí nghiệm 1 là khảo
sát thời gian quết thô nhằm tìm ra thời gian quết tối ưu cho chả cá có cấu trúc
tốt nhất, thí nghiệm 2 là khảo sát tỷ lệ phối trộn phụ gia gồm 2 nhân tố là muối
và tinh bột nhằm tìm được tỷ lệ phối trộn phụ gia thích hợp, thí nghiệm 3 là
khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ và thời gian phun chitosan (loại 1.000.000
Dalton) đến chất lượng cảm quan của sản phẩm và khả năng ức chế vi sinh vật
của chitosan, thí nghiệm 4 là khảo sát sự biến đổi của chả cá trong thời gian
bảo quản để chọn được thời gian bảo quản tối đa mà chất lượng sản phẩm vẫn
chấp nhận được.
Sau quá trình tiến hành thí nghiệm đã tìm được quy trình sản xuất chả
cá rô phi hoàn chỉnh đảm bảo chất lượng của sản phẩm sau cùng. Khi quết ở
chế độ 15 phút cho sản phẩm có cấu trúc tốt nhất và đạt chất lượng cảm quan
cao nhất. Tỷ lệ phụ gia cho chất lượng cảm quan cao nhất là muối 1,5% và
tinh bột 6% thì sản phẩm đạt cao cấu trúc tốt nhất và có mùi vị ngon nhất.
Nồng độ chitosan 0,9% và thời gian phun là 2 phút thì có khả năng ức chế sự
phát triển của vi sinh vật tốt nhất mà vẫn cho chất lượng cảm quan tốt. Thời
gian bảo quản 3 tuần là thời gian bảo quản sản phẩm lâu nhất mà chất lượng
cảm quan, giá trị dinh dưỡng của sản phẩm vẫn còn chấp nhận được và mật số
vi sinh vật tổng số vẫn chưa vượt quá quy định.
ii
MỤC LỤC
LỜI CẢM TẠ ........................................................................................................i
TÓM LƯỢC..........................................................................................................ii
MỤC LỤC ...........................................................................................................iii
DANH SÁCH BẢNG ..........................................................................................vi
DANH SÁCH HÌNH...........................................................................................vii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT .............................................................................viii
Chương 1: GIỚI THIỆU
1.1 Đặt vấn đề .................................................................................................1
1.2 Mục tiêu nghiên cứu ..................................................................................2
1.3 Nội dung nghiên cứu .................................................................................2
1.4 Thời gian thực hiện ....................................................................................2
Chương 2: LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1 Giới thiệu chung về cá rô phi......................................................................3
2.1.1 Nguồn gốc và phân loại .......................................................................3
2.1.2 Đặc điểm hình thái ...............................................................................3
2.1.3 Thành phần hóa học của cá rô phi ........................................................4
2.2 Giới thiệu về chitosan và một số ứng dụng của chitosan ............................4
2.2.1 Giới thiệu về chitosan ..........................................................................4
2.2.2 Quá trình chiết tách chitosan ................................................................6
2.2.3 Đặc tính của chitosan ...........................................................................6
2.2.4 Tác dụng của chitosan ..........................................................................6
2.2.5 Cách tạo màng bọc chitosan .................................................................7
2.2.6 Một số ứng ứng dụng của chitosan .......................................................7
2.2.7 Quy trình điều chế chitosan................................................................. 10
2.3 Các chất phụ gia sử dụng ......................................................................... 11
2.3.1 Muối tinh NaCl................................................................................... 11
2.3.2 Bột ngọt (mono sodium glutamate) ..................................................... 11
2.3.3 Đường................................................................................................. 12
2.3.4 Bột tiêu ............................................................................................... 13
2.3.5 Tỏi ...................................................................................................... 13
2.3.6 Gelatin ............................................................................................... 13
2.3.7 Hành lá ............................................................................................... 14
2.3.8 Bột bắp ............................................................................................... 14
2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng chả cá ............................................ 15
2.4.1 Ảnh hưởng của nguyên liệu cá ban đầu............................................... 15
2.4.2 Tác động cơ học của việc quết ............................................................ 15
2.4.3 Vai trò của muối ăn............................................................................. 16
2.4.4 Tác dụng của tinh bột.......................................................................... 16
2.4.5 Ảnh hưởng của giá trị pH trong cơ thịt cá ........................................... 17
2.5 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước ............................................... 17
2.5.1 Trong nước ........................................................................................ 17
2.5.2 Ngoài nước ........................................................................................ 18
iii
Chương 3: PHƯƠNG TIỆN THÍ NGHIỆM – PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN
CỨU
3.1 Phương tiện thí nghiệm ............................................................................ 20
3.1.1 Thời gian – địa điểm .......................................................................... 20
3.1.2 Nguyên liệu ....................................................................................... 20
3.1.3 Hóa chất sử dụng ............................................................................... 20
3.1.4 Thiết bị, dụng cụ ................................................................................ 20
3.2 Phương pháp nghiên cứu ......................................................................... 20
3.2.1 Phương pháp lấy mẫu ......................................................................... 20
3.2.2 Phương pháp thu thập và xử lý số liệu ................................................ 20
3.2.3 Phương pháp phân tích ....................................................................... 21
3.2.4 Quy trình sản xuất chả cá rô phi trong phòng thí nghiệm .................... 21
3.3 Cách bố trí thí nghiệm .............................................................................. 21
3.3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian quết đến cấu
trúc sản phẩm ..................................................................................................... 21
3.3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ muối và hàm lượng
tinh bột
đến cấu trúc và mùi vị của sản phẩm ............................................................. 22
3.3.3 Thí nghiệm 3: Khảo sát nồng độ và thời gian phun chitosan đến sự
biến đổi
của chả cá trong thời gian bảo quản ............................................................... 23
3.3.4 Thí nghiệm 4: Khảo sát thời gian bảo quản đến sự biến đổi của chả
cá .................................................................................................................. 23
Chương 4: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1 Kết quả phân tích thành phần nguyên liệu................................................. 25
4.2 Ảnh hưởng của thời gian quết đến chất lượng của chả cá rô phi................ 25
4.2.1 Ảnh hưởng của thời gian quết đến độ bền gel của chả cá .................... 26
4.2.2 Ảnh hưởng của thời gian quết đến chất lượng cảm quan của chả cá .... 27
4.3 Khảo sát tỷ lệ phối trộn phụ gia ................................................................ 28
4.3.1 Ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn phụ gia đến độ bền của chả cá ............. 28
4.3.2 Ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn phụ gia đến chất lượng cảm quan của
sản phẩm ............................................................................................................. 30
4.4 Ảnh hưởng của nồng độ và thời gian phun phitosan đến chất lượng sản
phẩm ................................................................................................................... 31
4.4.1 Ảnh hưởng của nồng độ và thời gian phun phitosan đến mật số vi
sinh vật tổng của sản phẩm.................................................................................. 31
4.4.2 Ảnh hưởng của nồng độ và thời gian phun chitosan đến chất lượng
cảm quan của sản phẩm chả cá ............................................................................ 33
4.5 Khảo sát chất lượng của sản phẩm thời gian bảo quản .............................. 34
4.5.1 Sự biến đổi thành phần hóa học của chả cá theo thời gian bảo quản ... 35
4.5.2 Sự biến đổi cấu trúc sản phẩm theo thời gian bảo quản ....................... 36
4.5.3 Sự biến đổi chất lượng cảm quan của sản phẩm theo thời gian bảo
quản .................................................................................................................... 37
iv
4.5.4 Sự phát triển của vi sinh vật tổng số trong thời gian bảo quản............. 38
4.6 Đề xuất quy trình sản xuất sản phẩm chả cá rô phi.................................... 40
4.7 Hạch toán giá thành sản phẩm chả cá rô phi.............................................. 40
Chương 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
5.1 Kết luận .................................................................................................... 42
5.2 Đề xuất ..................................................................................................... 42
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................. 43
PHỤ LỤC .......................................................................................................... 45
Phụ lục A: Phương pháp phân tích các chỉ tiêu.................................................... 45
Phụ lục B: Kết quả thông kê ................................................................................ 54
v
DANH SÁCH BẢNG
Bảng 2.1 Thành phần hóa học của cá rô phi...........................................................4
Bảng 2.2 Tiêu chuẩn của muối dùng trong chế biến (TCVN 3974 – 84) .............. 11
Bảng 2.3 Tiêu chuẩn của bột ngọt (TCVN 1459 – 1996) ..................................... 12
Bảng 2.4 Tiêu chuẩn đường sử dụng (TCVN 7270 – 2003) ................................. 12
Bảng 2.5 Tiêu chuẩn của bột tiêu (TCVN 5647 – 1992) ...................................... 13
Bảng 4.1 Thành phần hóa học của thịt cá rô phi fillet .......................................... 25
Bảng 4.2 Kết quả phân tích các thành phần cơ bản của chả cá rô phi................... 25
Bảng 4.3 Độ bền gel của các mẫu ở các chế độ quết............................................ 26
Bảng 4.4 Điểm trung bình có trọng lượng của các mẫu ở các chế độ quết ........... 27
Bảng 4.5 Kết quả độ bền gel của các mẫu sau khi phối trộn phụ gia .................... 29
Bảng 4.6 Điểm TBCTL của các mẫu sau khi phối trộn phụ gia ........................... 30
Bảng 4.7 Kết quả phân tích VSV tổng số các mẫu sau khi phun chitosan ............ 32
Bảng 4.8 Điểm đánh giá cảm quan sản phẩm sau khi phun chitosan.................... 33
Bảng 4.9 Kết quả phân tích thành phần sản phẩm theo thời gian bảo quản .......... 35
Bảng 4.10 Độ bền gel của sản phẩm theo thời gian bảo quản............................... 36
Bảng 4.11 Kết quả đánh giá cảm quan theo thời gian bảo quản ........................... 37
Bảng 4.12 Kết quả phân tích vi sinh vật theo thời gian bảo quản ......................... 38
Bảng 4.13 Bảng tính toán giá thành 1 kg chả cá rô phi ........................................ 41
vi
DANH SÁCH HÌNH
Hình 2.1 Cá rô phi vằn (A), cá rô phi đen (B)........................................................4
Hình 2.2 Công thức hóa học của chitin và cellullose..............................................5
Hình 2.3 Công thức hóa học của chitosan..............................................................5
Hình 2.4 Các dạng chitosan ...................................................................................5
Hình 2.5 Quá trình chiết tách chitosan...................................................................6
Hình 2.6 Quy trình điều chế chitosan................................................................... 10
Hình 2.7 Cấu trúc tinh thể muối........................................................................... 11
Hình 2.8 Cấu trúc tinh thể đường......................................................................... 12
Hình 2.9 Hạt tiêu đen và tiêu trắng ...................................................................... 13
Hình 2.10 Cây hành lá......................................................................................... 14
Hình 2.11 Cấu tạo của tinh bột ............................................................................ 14
Hình 3.1 Quy trình sản xuất chả cá rô phi (dự kiến)............................................. 21
Hình 3.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1....................................................................... 22
Hình 3.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2....................................................................... 22
Hình 3.4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 3....................................................................... 23
Hình 3.5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 4....................................................................... 24
Hình 4.1 Sự ảnh hưởng của thời gian quết đến cấu trúc của chả cá ...................... 26
Hình 4.2 Sự ảnh hưởng của thời gian quết đến chất lượng cảm quan của chả ...... 28
Hình 4.3 Đồ thị biễu diễn cấu trúc các mẫu theo các tỷ lệ muối và tinh bột ......... 29
Hình 4.4 Đồ thị biễu diễn sự ảnh hưởng của tỷ lệ phối trộn muối và tinh bột
đến chất lượng cảm quan của sản phẩm............................................................... 30
Hình 4.5 Đồ thị biểu diễn mật số vi sinh vật tổng số trên sản phẩm ứng với
nồng độ và thời gian phun chitosan ..................................................................... 32
Hình 4.6 Đồ thị biểu diễn sư ảnh hưởng của nồng độ và thời gian phun
chitosan đến chất lượng cản quan của chả cá ....................................................... 34
Hình 4.7 Sự biến đổi ẩm độ theo trong thời gian bảo quản .................................. 35
Hình 4.8 Sự biến đổi protein trong quá trình bảo quản......................................... 36
Hình 4.9 Sự biến đổi cấu trúc sản phẩm theo thời gian bảo quản ......................... 37
Hình 4.10 Sự biến đổi chất lượng cảm quan sản phẩm theo thời gian bảo quản ... 37
Hình 4.11 Sự phát triển vi sinh vật tổng số trong quá trình bảo quản ................... 38
Hình 4.12 Qui trình chế biến chả cá rô phi được đề xuất...................................... 40
Hình 4.13 Sản phẩm chả cá rô phi ....................................................................... 40
vii
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
ĐTBCTL Điểm trung bình có trọng lượng
VSVTS Vi sinh vật tổng số
TCVN Tiêu chuẩn Việt nam
ĐC Đối chứng
VND Việt nam đồng
ĐHCT Đại học Cần Thơ
Cfu/g Đơn vị hình thành khuẩn lạc/g
viii
Chương 1
GIỚI THIỆU
1.1 Đặt vấn đề
Thịt cá rô phi thơm ngon, dễ chế biến nên được người tiêu dùng ở nhiều
nước ưa thích, đặc biệt là thị trường Mỹ, Nhật Bản và gần đây là Anh, Canada
và Ả rập. Nhưng đây cũng là thị trường luôn yêu cầu các sản phẩm có chất
lượng cao, khắt khe về các chỉ tiêu an toàn vệ sinh thực phẩm. Trên thị trường
hiện nay cá rô phi chủ yếu xuất khẩu ở dạng nguyên con, fillet đông lạnh.
Hiện nay, cá rô phi cũng đang được thị trường nội địa ưa chuộng. Tuy
nhiên do số lượng nuôi quá nhiều nên giá bán tương đối rẻ, việc nghiên cứu đa
dạng hóa sản phẩm từ cá rô phi là một nhu cầu hết sức cấp thiết nhằm giải
quyết tình trạng ứ đọng nguồn nguyên liệu cá rô phi giúp ổn định đầu ra cho
nguyên liệu này và nâng cao thu nhập cũng như cải thiện đời sống người dân.
Vì vậy việc nghiên sản xuất sản phẩm chả cá viên từ cá rô phi sẽ giải quyết
được các vấn đề nêu trên, góp phần đa dạng hóa sản phẩm, đáp ứng nhu cầu
ăn nhanh của người tiêu dùng trong thời đại ngày nay vì có thể tiết kiệm được
nhiều thời gian.
Mặt khác, trong quá trình chế biến và bảo quản, thuỷ sản bị tổn thất trọng
lượng, dinh dưỡng và xảy ra nhiều biến đổi do hoạt động của vi sinh vật, nên
hiện nay các nhà máy đã sử dụng các hóa chất (điển hình là polyphosphate)
làm chất tăng trọng để hạn chế tổn thất về trọng lượng, chất dinh dưỡng và kéo
dài thời gian bảo quản. Tuy nhiên do nhu cầu hiện nay của người tiêu dùng
ngày càng cao, sản phẩm thực phẩm được sản xuất vừa phải có hình thức đẹp
và vừa đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm. Do đó, hiện nay các nhà công
nghệ đã và đang nghiên cứu, tìm kiếm loại hoá chất mới có nguồn gốc tự
nhiên đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng. Hoá chất này vừa làm tăng trọng
sản phẩm, vừa cải thiện chất lượng cảm quan, vừa ức chế được sự phát triển
của vi sinh vật và cải thiện giá trị dinh dưỡng của sản phẩm. Chitosan là hoá
chất đang được nghiên cứu được chiết suất từ vỏ tôm. Là chất có khả năng
kháng khuẩn, kháng nấm, không sinh độc tố, giữ nước tốt cho thực phẩm
trong quá trình bảo quản, lại không độc hại và an toàn cho người tiêu dùng.
Với đặc tính ưu việt đó, chitosan được lựa chọn thay thế các hóa chất bảo quản
khác trong sản xuất thực phẩm.
Vì vậy, đề tài: “Nghiên cứu sử dụng chitosan bảo quản chả cá rô phi”
được thực hiện để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng hiện
nay.
-1-
1.2 Mục tiêu nghiên cứu
Xây dựng quy trình sản xuất chả cá rô phi hoàn thiện nhất. Đồng thời tìm
được nồng độ chitosan và thời gian phun thích hợp cho việc kéo dài thời gian
bảo quản chả cá rô phi trong điều kện bảo quản lạnh.
1.3 Nội dung nghiên cứu
Khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian quết đến cấu trúc của chả cá.
Khảo sát sự ảnh hưởng của tỷ lệ phôi trộn phụ gia đến cấu trúc và mùi vị
của sản phẩm.
Khảo sát sự ảnh hưởng của nồng độ và thời gian phun chitosan đến chất
lượng sản phẩm.
Xác định thời gian bảo quản lạnh tối ưu.
1.4 Thời gian thực hiện: từ tháng 01 đến tháng 04 năm 2010.
-2-
Chương 2
LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU
2.1 Giới thiệu chung về cá rô phi
2.1.1 Nguồn gốc và phân loại
Giới: Animalia
Ngành: Chordata
Lớp: Actinopterygii
Bộ: Perciformes
Phân bộ: Anabantoidei
Họ: Anabantidae
Loài: Oreochromis niloticus
Tên khoa học: Oreochromis niloticus
Tên thương mại: Tilapia
Cá rô phi có nguồn gốc từ châu Phi, cho đến năm 1964, người ta mới biết
khoảng 30 loài cá rô phi, hiện nay con số đó khoảng 100 loài, trong đó có
khoảng 10 loài có giá trị kinh tế. Ngày nay cá rô phi đã được nuôi ở nhiều
nước trên thế giới, đặc biệt ở các nước nhiệt đới. Trong vài chục năm lại đây,
cá rô phi mới thực sự trở thành loài cá nuôi công nghiệp, có sản lượng lớn và
giá trị kinh tế cao.
Hiện nay có 3 loài chính được phổ biến tại Việt Nam là: cá rô phi cỏ
(Oreochromis Mossambicus), được nhập vào Việt Nam năm 1953 qua ngã
Thái Lan; cá rô phi vằn (O.niloticus) được nhập vào Việt Nam năm 1974 từ
Đài Loan; cá rô phi đỏ (red Tilapia) có màu hồng được nhập vào Việt Nam
năm 1985 từ Maliaxia.(Theo Khuyến ngư Kiên Giang)
Cá rô phi hiện đang nuôi phổ biến ở Việt Nam thuộc loài cá rô phi vằn
Oreochromis niloticus. Cá rô phi vằn là loài cá có thịt ngon, giá trị thương
phẩm cao, nhanh lớn và dễ nuôi ở các mô hình nuôi khác nhau. Kết quả
nghiên cứu những năm gần đây cho thấy nuôi cá rô phi hay nuôi ghép với các
loài cá khác thì cá vẫn sinh trưởng nhanh và rất ít bệnh. Cá rô phi có khả năng
chống chịu tốt với các môi trường sống khác nhau và cho hiệu quả kinh tế cao
2.1.2 Đặc điểm hình thái
Cá rô phi vằn Oreochormis niloticus: toàn thân phủ vảy, ở phần lưng có
màu xám nhạt, phần bụng có màu trắng ngà hoặc xanh nhạt. Trên thân có từ 79 vạch chạy từ phía lưng xuống bụng. Các vạch đậm dọc theo vây đuôi ở từ
phía lưng xuống bụng rất rõ. Cá rô phi vằn là loài có kích thước thương phẩm
-3-
lớn, lớn nhanh và đẻ thưa hơn cá rô phi đen. Đây là loài cá được nuôi phổ biến
nhất trên thế giới và ở Việt Nam hiện nay.
Hình 2.1 Cá rô phi vằn (A), cá rô phi đen (B)
Cá rô phi đen Oreochromis mossambicus: toàn thân phủ vảy, vảy ở lưng
có màu xám tro đậm hoặc xanh đến hơi nhạt. Phần bụng có màu trắng xám
hoặc xám ngà. Trên thân và vây đuôi không có các sọc chạy từ phía lưng
xuống phía bụng như ở cá rô phi vằn. Cá rô phi đen (còn gọi là cá rô phi cỏ, rô
phi sẻ) là loài cá lớn chậm, kích cỡ thương phẩm nhỏ, đẻ mau nên không được
ưa chuộng.
Ngoài ra còn một số giống cá rô phi khác như cá rô phi đỏ (cá điêu hồng)
cũng được nuôi khá phổ biến hiện nay, đặc biệt là ở Đồng bằng Sông Cửu
Long.
2.1.3 Thành phần hóa học của cá rô phi
Bảng 2.1 Thành phần hóa học của cá rô phi
Tính trên 100g cá
19,7
2,3
50
147,5
0,5
(Nguyễn Mạnh Hùng, 2009)
Qua Bảng 2.1 ta thấy cá rô phi có hàm lượng đạm tương đối, thuộc loại
cá ít béo. Tuy nhiên thành phần trên còn thay đổi theo mùa sinh sản, giới tính,
độ tuổi,…
2.2 Giới thiệu về chitosan và một số ứng dụng của chitosan
2.2.1 Giới thiệu về chitosan
Thành phần
Protein
Lipid
Canxi
Phospho
Sắt
Đơn vị
g
g
mg
mg
mg
Chitin là polyme sinh học có nhiều trong thiên nhiên chỉ đứng sau
xenluloza. Cấu trúc hóa học của chitin gần giống với xenluloza (cellulose).
Chitin là một polysaccharide có nguồn gốc tự nhiên trong lớp vỏ bên ngoài
của động vật giáp xác như cua, tôm, hến, trai, sò mai mực, đĩa biển…trong
màng tế bào họ nấm Zygomycetes (nó là thành phần cấu tạo chính của màng
tế bào) và các tảo.
-4-
Chitin
Hình 2.2 Công thức hóa học của chitin và cellullose
Chitin có cấu tạo tinh thể và hình thành mạng lưới các sợi đã được sắp
xếp, cấu trúc này tạo độ rắn chắc, sức đề kháng cho sinh vật có chứa nó. Cấu
trúc hóa học của chitin tương tự như cellulose do monomer là 2- acetamidodeoxy- β, D- glucose (NAG) với nhau theo liên kết β-1,4 glucozit (Shahidi
cùng cs., 1999). Chitin chỉ tan trong một số hệ dung môi, mà điển hình
Lithium Chloride – Tertiary Amides.
Chitosan là dẫn xuất chủ yếu của chitin, được tạo ra do sự tách nhóm
acetyl của chitin bằng phản ứng deacetyl hóa trong môi trường kiềm. Chitosan
dễ tan trong các acid hữu cơ, thông thường dùng acid acetic nên có nhiều ứng
dụng hơn chitin.
Hình 2.3 Công thức hóa học của chitosan
Cả chitin và chitosan đều có nhiều ứng dụng trong công nghiệp và cuộc
sống, đặc biệt là trong chế biến và bảo quản thực phẩm.Vì chitin phân hủy
sinh học rất chậm và khả năng deacetyl hóa thấp hơn so với chitosan nên
chitin ít được ứng dụng trong công nghệ thực phẩm.
Các dạng chitosan: có ba dạng chính
Hình 2.4 Các dạng chitosan
2.2.2 Quá trình chiết tách chitosan
-5-
Tuy nhiên nếu tận dụng được chitin và chitosan để tạo ra các sản phẩm
có giá trị thì lại nâng cao được hiệu quả chế biến hải sản và bảo vệ môi trường.
Từ chitin ta có thể điều chế chitosan và các dẫn xuất của chúng đều có tính
kháng khuẩn nhưng cho tới nay người ta vẫn chưa hiểu rõ cơ chế của nó.
Hình 2.5 Quá trình chiết tách chitosan
2.2.3 Đặc tính của chitosan
Là polysacharide có đạm không độc hại, có khối lượng phân tử lớn.
Là chất rắn, xốp, nhẹ, hình vảy, có thể xay nhỏ theo các kích cỡ khác
nhau.
Chitosan có màu trắng hay vàng nhạt, không mùi vị.
Không tan trong nước, dung dịch kiềm và axit đậm đặc nhưng tan trong
axit loãng (pH=6), tạo dung dịch keo trong, có khả năng tạo màng tốt, nhiệt độ
nóng chảy 309 – 311 0C.
2.2.4 Tác dụng của chitosan
Phân huỷ sinh học dễ hơn chitin.
Chitosan và các dẫn xuất của chúng đều có tính kháng khuẩn. Tuy nhiên
các thí nghiệm thực tế cho thấy chitosan có khả năng ức chế hoạt động của
một số loại vi khuẩn như E.Coli. Một số dẫn xuất của chitosan diệt được một
số loại nấm hại dâu tây, cà rốt, đậu và có tác dụng tốt trong bảo quản các loại
rau quả có vỏ cứng bên ngoài. Có thể bảo quản các loại thực phẩm tươi sống,
đông lạnh khi bao gói chúng bằng các màng mỏng dễ phân hủy sinh học và
thân môi trường.
-6-
Thông thường người ta hay dùng màng PE để bao gói các loại thực phẩm
khô. Nếu dùng PE để bao gói các thực phẩm tươi sống thì có nhiều bất lợi do
không khổng chế được độ ẩm và độ thoáng không khí (oxy) cho thực phẩm.
Trong khi bảo quản, các thực phẩm tươi sống vẫn "thở", nếu dùng bao gói
bằng PE thì mức cung cấp oxy bị hạn chế, nước sẽ bị ngưng đọng tạo môi
trường cho nấm mốc phát triển. Màng bao bọc bằng chitin và chitosan sẽ giải
quyết được các vấn đề trên. Trong thực tế người ta đã dùng màng chitosan để
đựng và bảo quản các loại rau quả như đào, dưa chuột, đậu, bưởi v.v...
Màng chitosan cũng khá dai, khó xé rách, có độ bền tương đương với
một số chất dẻo vẫn được dùng làm bao gói. Khi dùng màng chitosan, dễ dàng
điều chỉnh độ ẩm, độ thoáng không khí cho thực phẩm. Màng chitosan làm
chậm lại quá trình bị thâm của rau quả. Rau quả sau khi thu hoạch sẽ dần dần
bị thâm, làm giảm chất lượng và giá trị. Rau quả bị thâm là do quá trình lên
men tạo ra các sản phẩm polyme hóa của oquinon. Nhờ bao gói bằng màng
chitosan mà ức chế được hoạt tính oxy hóa của các polyphenol, làm thành
phần của anthocyamin, flavonoid và tổng lượng các hợp chất phenol ít biến
đổi, giữ cho rau quả tươi lâu hơn.
2.2.5 Cách tạo màng bọc chitosan
Chitosan được nghiền nhỏ bằng máy để gia tăng bề mặt tiếp xúc. Pha
dung dịch chitosan 3% trong dung dịch axit axetic 1.5%. Sau đó bổ sung chất
phụ gia PEG - EG 10% (tỷ lệ 1:1) vào và trộn đều, để yên một lúc để loại bọt
khí. Sau đó đem hỗn hợp thu được quét đều lên một ống inox đã được nung
nóng ở nhiệt độ 64-65 0C (ống inox được nâng nhiệt bằng hơi nước).Để khô
màng trong vòng 35 phút rồi tách màng. Lúc này người ta thu được một vỏ
bóng có mầu vàng ngà, không mùi vị, đó là lớp màng chitosan có những tính
năng mới ưu việt.
2.2.6 Một số ứng ứng dụng của chitosan
a. Màng Chitosan
Chitosan là một loại polyme sinh học, được nhiều nhà khoa học trên thế
giới quan tâm vì có những tác động tốt trên bệnh nhân ung thư. Hai nước
nghiên cứu nhiều về chitosan hiện nay là Trung Quốc và Nhật Bản. Ở Việt
Nam, chitosan được sản xuất từ vỏ tôm đã được sử dụng thay hàn the trong
sản xuất bánh cuốn, bánh su sê... Những nghiên cứu gần đây tại Việt Nam
chúng ta đã thành công với những ứng dụng chitosan làm vỏ bảo quản thực
phẩm tươi sống, dễ hư hỏng như cá, thịt, rau quả... mà không làm mất màu,
mùi vị của sản phẩm.
-7-
Trong thực tế người ta đã dùng màng chitosan để đựng và bảo quản các
loại rau quả như đào, dưa chuột, đậu, quả kiwi v.v...
Ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như: y học, xử lý nước thải, công nghiệp
nhuộm, giấy, mỹ phẩm, thực phẩm... Nhờ vào tính ưu việt của Chitosan, cộng
với đặc tính không độc, hợp với cơ thể, tự tiêu huỷ được, nên Chitosan đã
được ứng dụng rộng rãi và có hiệu quả trong kỹ nghệ bào chế dược phẩm, làm
thuốc chữa bỏng, giảm đau, thuốc hạ cholesterol, thuốc chữa bệnh dạ dày,
chống đông tụ máu, tăng sức đề kháng, chữa xương khớp và chống đựợc cả
bệnh ung thư...Theo một số nhà khoa học thì Chitosan có khả năng khống chế
sự gia tăng của tế bào ung thư.
Qua thí ngiệm thực hiện trên 60 bệnh nhân tuổi từ 35-76 của nhóm các
bác sĩ Bệnh viện Hà Nội vào năm 2003 đã chứng minh, Chitosan có tác dụng
hỗ trợ điều trị bệnh ung thư. Một công trình nghiên cứu thí nghiệm tiêm
Chitosan với liều 100 mg/kg trên da chuột cống, sau đó gây viêm bằng
Canageenin. Chitosan còn có khả năng chống viêm cấp trên mô lành.
Tại cuộc chiến Iraq vừa qua, Mỹ cũng đã sử dụng loại băng cứu thương
kiểu mới, kỹ thuật cao, có thành phần cấu tạo bởi chất chitosan. So với các
loại băng thường, tốc độ cầm máu, tính sát khuẩn và thời gian lành mô khi sử
dụng loại băng này có hiệu quả hơn gấp nhiều lần. Và từ lâu, một số chuyên
gia ở Trung tâm Huyết học thuộc Viện Hàn lâm Y học Nga cũng đã phát hiện,
chitosan có thể ngăn chặn sự phát triển của chứng nhồi máu cơ tim và bệnh
đột quỵ.
b. Ưu điểm của màng chitosan
Dễ phân huỷ sinh học.
Vỏ tôm phế liệu là nguồn nguyên liệu tự nhiên rất dồi dào, rẻ tiền, có sẵn
quanh năm, nên rất thuận tiện cho việc cung cấp chitin và chitosan.
Tận dụng phế thải trong chế biến thủy sản để bảo quản thực phẩm ở nước
ta. Thành công này còn góp phần rất lớn trong việc giải quyết tình trạng ô
nhiễm môi trường do các chất thải từ vỏ tôm gây ra.
c. Hoạt động chống vi sinh vật của Chitosan
Như chúng ta đã biết chitin, chitosan đã được sử dụng để bảo quản thực
phẩm vì chúng có thể chống lại hoạt động của những nhóm vi sinh vật khác
nhau như: vi khuẩn, nấm mốc, nấm men, nhân tố quan trọng góp phần làm hư
hỏng thực phẩm.
-8-
Ở pH < 6, khi chitosan được gắn vào vị trí C2 của đường đơn glucose thì
nó hòa tan và chống vi sinh vật tốt hơn chitin.(Chen và cs.,1993)11
Cơ chế hoạt động chống vi sinh vật của chitosan chưa hoàn toàn được
làm sáng tỏ, nhưng một vài giả thuyết đã được đề nghị. Giả thuyết khả thi nhất
là sự tương tác của chitosan lên màng hoặc lên các cấu tử của vách tế bào, làm
tăng khả năng thẩm thấu của màng và sự rò rỉ chất khô từ tế bào, hoặc nhờ vào
khả năng liên kết với nước và ức chế hoạt động của enzyme khác nhau
(Darmadji và cs., 1994)11. Chitosan còn tác động sinh học và thấm hút chất
dinh dưỡng của vi khuẩn, ức chế sự phát triển của chúng (Knorr., 1991).
Cơ chế khác là sự tương tác khuếch tán những sản phẩm thủy phân với
DNA của vi sinh vật, mà dẫn tới sự ức chế của ARN thông tin và sự tổng hợp
protein (Hadwiger và Loschke 1981; Hadwiger và cs., 1986 13; Sudarshan và
cs., 1992).
Hơn nữa, khả năng chống vi khuẩn của chitosan và hợp chất chitosan còn
phụ thuộc vào trọng lượng phân tử của nó (Uchida và cs., 1989; Jeon và cs.,
2001; No và 2002), sự khử acetyl (DD) (Tsai và cs., 2002), và những loài vi
sinh vật (No và cs., 2002). Đa số những thức ăn là sự pha trộn của những
thành phần khác nhau (cacbon hydrate, protein, chất béo, khoáng chất,
vitamin, muối, và những thành phần khác) và nhiều trong số những thành phần
đó có thể tương tác với chitosan và làm giảm hoặc nâng cao khả năng chống vi
khuẩn của chitosan. Ở pH khác nhau thì có sự khác nhau về hiệu ứng chống vi
sinh vật của chitosan (Wang,1992)17. Trong môi trường lỏng chitosan chống vi
sinh vật tốt hơn trong môi trường rắn (Soe và cs., 1992).
Mới đây, Devlieghere và cs., 2004 đã nghiên cứu một cách tổng quát ảnh
hưởng của những thành phần thức ăn khác (bột, protein, dầu, và NaCl) trên
khả năng chống vi sinh vật của chitosan. Để thực hiện nghiên cứu này, các
thành phần trên được chủng với Candida lambica (2 logCFU/ ml) và ấp trứng
tại 70C với việc thay đổi hàm lượng chitosan (43 kDa, DD= 94%; 0%,
0,005%, và 0,01 %) và thêm riêng các thành phần thức ăn sau đây: bột ( 0%,
1%, và 30% nước-hoà tan), protein (0%, 1%, và 10% sữa tách protein), dầu
(0%, 1%, và 10% dầu hướng dương) và NaCl (0%, 0,5%, và 2%). Kết quả cho
thấy bột, sữa tách protein và NaCl có một ảnh hưởng tiêu cực lên hoạt động
chống vi sinh vật của chitosan, riêng thành phần dầu không có ảnh hưởng
đáng kể.
2.2.7 Quy trình điều chế Chitosan
-9-
a. Quy trình của kỹ sư Đỗ Minh Phụng – Trường Đại Học Nha
Trang
Nguyên liệu (vỏ Tôm)
Ngâm HCl 6%, t = 48 h, nhiệt độ phòng
Rửa trung tính
Ngâm NaOH 8%, t = 2 h, t0 = 1000C
Rửa trung tính
Tẩy màu phụ bằng Na2SO3
Tẩy màu bằng KMnO4 1% trong H2SO4 10%
Chitin
Deacetyl hoá bằng NaOH 40%, t = 24 h, t0 = 800C
Rửa trung tính
Chitosan
Hình 2.6 Quy trình điều chế chitosan
b. Giải thích quy trình
Nguyên liệu: vỏ tôm khô. Thành phần của nguyên liệu: chitin (20- 27%
chất khô), protein, CaCO3, Ca3(PO4)2, lipid, sắc tố...
Xử lý acid: mục đích để khử khoáng trong nguyên liệu, có thể dùng các
acid mạnh để khử khoáng bằng HCl 6N, với tỷ lệ w/v=1/2,5, ở nhiệt độ phòng,
sau 48h vớt ra, thời gian xử lý còn tuỳ thuộc vào nguyên liệu và rửa trung tính.
- 10 -
Xử lý kiềm: mục đích khử protein, lipid, sắc tố. Dùng NaOH 8%, ở nhiệt
độ 100 0C, trong thời gian 2 h với tỷ lệ w/v = 1/2,5, sau đó vớt ra và đem rửa
trung tính.
Khử màu bằng KMnO4 1% trong H2SO4 10% trong 60 phút, sau đó đem
rửa sạch và tiếp tục tẩy màu bằng Na2SO3 1,5% trong thời gian là 15phút. Rồi
vớt ra đem rửa sạch ta thu được chitin. Chất lượng của chitin căn cứ vào độ
nhớt, độ nhớt phụ thuộc vào mạch chitin, mạch chitin phụ thuộc vào thời gian
và nhiệt độ trong quá trình xử lý.
Deacetyl hoá bằng NaOH 40% với tỷ lệ w/v = 1/1, sau thời gian t = 24 h
và t0 = 80 0C đem rửa sạch, cuối cùng thu được chitosan. Chitosan có độ dai
hơn chitin.
2.3 Các chất phụ gia sử dụng
2.3.1 Muối tinh NaCl
Muối được dùng để tạo vị mặn làm tăng giá trị cảm quan cho chả cá, làm
tăng khả năng kết dính của actin và myosin. Ngoài ra muối còn có tính sát
khuẩn nhẹ, góp phần làm giảm sự phát triển của vi sinh vật gây hư hỏng.
Hình 2.7 Cấu trúc tinh thể muối
Bảng 2.2 Tiêu chuẩn của muối dùng trong chế biến (TCVN 3974 – 84)
Tên chỉ tiêu
Màu sắc
Mùi
Vị
Dạng bên ngoài
Cỡ hạt
Hàm lượng NaCl theo % khối lượng khô
Hàm lượng chất tan trong nước tính theo
% khối lượng chất khô
Yêu cầu
Trắng, trong
Không có mùi
Dung dịch muối 5% có vị mặn thuần
khiết, không có vị lạ
Khô ráo, tơi đều, trắng sạch
1 – 15 mm
> 97%
< 2,5%
2.3.2 Bột ngọt (mono sodium glutamate)
Bột ngọt có vai trò quan trọng trong chế biến thực phẩm, tạo vị ngọt
giống như thịt. Do đó nó được sử dụng làm tăng vị ngọt cho sản phẩm.
- 11 -
Bảng 2.3 Tiêu chuẩn của bột ngọt (TCVN 1459 – 1996)
Tên chỉ tiêu
Trạng thái
Màu sắc
Mùi
Vị
Hàm lượng nước
Độ pH của dung dịch
Hàm lượng natri glutamat
Hàm lượng NaCl
Sắt
Gốc sunfat (SO42-)
Yêu cầu
Bột mịn, không vón cục, dễ tan trong nước, số lượng
điểm đen trong 10 cm2 < 2
Trắng
Thơm không lẫn chua, không tanh, không có mùi lạ
Ngọt đặc trưng của bột ngọt
< 0,14 %
6,5 – 7,0
> 80%
< 18%
< 0,05%
< 0,002%
2.3.3 Đường
Đường có tác dụng tạo vị ngọt cho sản phẩm, làm dịu vị mặn của muối,
làm mềm thịt. Ngoài ra đường còn là chất phụ gia làm giảm hoạt tính của
nước. Đường còn kết hợp với muối làm tăng áp suất thẩm thấu, kìm hãm hoạt
động của một số vi sinh vật khi bảo quản. Đường có khả năng lien kết với
nước bằng liên kết hydro, biến nước rự do thành nước liên kết góp phần làm
giảm hoạt tính của nước, ức chế sự phát triển của vi sinh vật.
Hình 2.8 Cấu trúc tinh thể đường
Bảng 2.4 Tiêu chuẩn đường sử dụng (TCVN 7270 – 2003)
Tên chỉ tiêu
Hình dạng
Mùi vị
Màu sắc
Yêu cầu
Dạng tinh thể tương đối đều, tơi khô, không vón
Tinh thể cũng như dung dịch đường trong nước cất có vị ngọt,
không có mùi lạ
Tất cả tinh thể đều trong óng ánh. Khi pha trong dung dịch nước
cất thì thu được dung dịch trong suốt
2.3.4 Bột tiêu
Bột tiêu được sử dụng trong chế biến chả cá để tạo vị cay nồng, mùi
thơm làm tăng tính cảm quan.
- 12 -
Hình 2.9 Hạt tiêu đen và tiêu trắng
Bảng 2.5 Tiêu chuẩn của bột tiêu (TCVN 5647 – 1992)
Tên chỉ tiêu
Trạng thái
Màu sắc
Mùi vị
Nấm mốc, sâu bọ
Hàm lượng ẩm
Chất không bay hơi chiết được
(5 khối lượng khô)
Tinh dầu bay hơi (ml/100 mg
khối lượng khô)
Hàm lượng piperin (% khối
lượng khô)
Tro tổng số (% khối lượng khô)
Tro không tan trong axit (%
khối lượng khô)
Yêu cầu
Tơi, mịn, khô, không lẫn tạp chất, cỡ hạt < 0.2
mm
Màu xám
Cay nồng tự nhiên, mùi thơm đặc trưng
Không có
< 13%
≥ 6%
≥1
≥ 4%
< 6%
< 12%
2.3.5 Tỏi
Trong tỏi có ít iod và tinh dầu, thành phần chủ yếu của tinh dầu tỏi là
alixin là một chất kháng sinh có tác dụng diệt khuẩn rất mạnh góp phần tạo
hương cho sản phẩm.
2.3.6 Gelatin
Gelatin có tác dụng tạo gel, gelatin trương nở trong nước lạnh, lượng
nước hấp thu khoảng 5 – 10 lần thể tích của chính nó. Khi gia nhiệt sẽ chảy ra,
hòa tan và thành lập gel khi làm lạnh. Sự chuyển dạng từ sol sang gel có tính
chất thuận nghịch và có thể lặp đi lặp lại nhiều lần.Gelatin làm tăng độ nhớt
hỗn hợp, cải thiện cấu trúc sản phẩm, tăng độ bền gel. Gelatin có thể tạo một
màng đơn phân tử bao quanh hạt keo giúp ổn định huyền phù và nhũ tương,
tăng hiệu suất sản phẩm. (Nguồn )
2.3.7 Hành lá
Hành là món gia vị ưa thích của nhiều người. Thành phần chủ yếu trong
hành là nước, chiếm khoảng 86,8%. Ngoài ra trong hành chứa một lượng vừa
- 13 -
phải các chất protein, chất béo, chất xơ cùng với một lượng đáng kể can xi,
phốt pho và kali. Tuy vậy hành chứa rất ít calo (50calo/100gr hành). Thân
hành chứa một lượng đáng kể carotene và chất sắt rất tốt cho cơ thể. Trong
hành có rất nhiều thành phần hóa học như: acid malic, phytin và alylsulfit, tinh
dầu chủ yếu có chất kháng sinh alicine hòa tan trong nước, có tác dụng diệt
khuẩn rất mạnh
Chất alicine trong hành ta có khả năng diệt khuẩn rất mạnh nhưng lại dễ
mất tác dụng bởi nhiệt, kiềm. Hành có chứa hàm lượng lớn chất có sulfur làm
hành có vị cay đặc trưng, nhưng chất này dễ bay hơi.
(Nguồn tài liệu: )
Hình 2.10 Cây hành lá
2.3.8 Bột bắp
Bột bắp là dạng tinh bột gồm những polysacaride chứa amilose và
amilosepectin. Nhìn chung tỷ lệ amilose/ amilopectin trong đa số tinh bột xấp
xỉ 1/4. Các tính chất của bột bắp cũng như tinh bột nói chung được hình thành
là do các tính chất của amilose và amilopectin. Một số tính chất quan trọng
của tinh bột là tính chất thủy nhiệt và hồ hóa của tinh bột, tính chất nhớt và
dẻo của hồ tinh bột, khả năng tạo gel và thoái hóa của tinh bột, khả năng đồng
tạo gel với protein.
Hình 2.11 Cấu tạo của tinh bột
Bột bắp sử dụng trong thực phẩm như một tác nhân kết dính duy trì độ
mềm mại và khả năng giữ nước trong sản phẩm thịt. Tuy nhiên nếu sử dụng
lượng lớn sẽ có ảnh hưởng đến hương vị và màu sắc sản phẩm. Ngoài ra, bột
- 14 -
bắp có giá thành rẻ quen thuộc trong chế biến và dễ dàng được người tiêu
dùng chấp nhận.
2.4 Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng chả cá
2.4.1 Ảnh hưởng của nguyên liệu cá ban đầu
Chất lượng nguyên liệu cá ban đầu còn tươi tốt thì chả cá tạo thành sẽ có
độ dẻo dai cao. Khi cá có độ tươi thấp thì cơ thịt không chặt chẽ là môi trường
thích hợp cho vi sinh vật hoạt động dẫn đến dễ dàng biến tính protein cơ thịt
trong khoảng thời gian chế biến.
Như vậy, tùy vào từng loại nguyên liệu cá sẽ cho ra khối chả cá có độ
dẻo dai khác nhau và độ dẻo dai này còn phụ thuộc vào chất lượng ban đầu
của nguyên liệu.
2.4.2 Tác động cơ học của việc quết
Quá trình nghiền trộn thịt cá với các chất phụ gia làm bền khối chả cá,
myosin được ly trích do kết cấu cơ thịt bị phá vỡ. Quá trình này làm cho sản
phẩm đồng nhất, tạo nên sự trượt giữa các sợi actin và myosin lên nhau tạo
thành phức actomyosin làm cho chả cá sống có mạng lưới liên kết dẻo dai, đàn
hồi hơn. Tuy nhiên, mức độ quết trộn chỉ vừa phải, nếu quết quá mức thì nhiệt
độ do quá trình cọ sát sinh ra sẽ làm cho protein biến tính, nhiệt độ khối thịt
không nên vượt quá 35 0C.
Nguyên nhân là do khi quết, dưới tác động của lực cơ học, protein sẽ bị
phá hủy cấu trúc bậc cao vì các liên kết mạch bên bị phá vỡ làm cho protein bị
duỗi rộng, sau đó nếu lực giã hoặc nghiền trộn vẫn tăng cường thì giữa các
phân tử cấu trúc protein cấu trúc bậc 1 hình thành các liên kết thứ cấp do ma
sát nội phân tử tạo thành cấu trúc gel bền vững, khi đó protein bị biến tính.
Lực giã
Lực giã hay
hay nghiền trộn
nghiền trộn
Protein cấu trúc
bậc I, II, III, IV
Protein cấu trúc
bậc I duỗi thẳng
Gel protein
Sự hình thành mạng protein cũng được xem như cân bằng giữa các liên
kết protein-protein, protein-dung môi, lực hút giữa các chuỗi polypeptid bên
cạnh. Khi ta tác dụng lực làm cho trật tự cấu trúc protein thay đổi sự biến tính
thuận nghịch cấu trúc bậc 4 và bậc 3 mà chủ yếu là protein bậc 3. Dễ thấy nhất
là các chuỗi polypeptid có khuynh hướng duỗi thẳng ra. Điều này thuận lợi
cho việc hình thành gel có trật tự, đồng nhất và tạo khả năng đàn hồi tốt. Tuy
- 15 -
nhiên, khi thời gian quết càng dài thì cấu trúc bậc 2 và bậc 1 của protein sẽ bị
phá vỡ, protein bị cắt nhỏ làm tính năng giữ nước của protein kém cho nên
cấu trúc giảm.
Trong quá trình quết sẽ cung cấp một lực tác động lên phần thịt cá nên
làm biến tính protein. Khi các phân tử protein bị biến tính tập hợp lại thành
một mạng lưới protein có trật tự thì hiện tượng đó gọi là sự tạo gel. Khi
protein bị biến tính, các cấu trúc bậc 3, bậc 2 bị phá hủy, liên kết giữa các
phân tử bị đứt, các nhóm bên của acid amin trước ẩn ở phía trong phân tử xuất
hiện ra ngoài. Các mạch polypeptide bị duỗi ra tiếp xúc và liên kết lại với nhau
tạo thành mạng lưới không gian 3 chiều, mà mỗi vị trí tiếp xúc của mạch gọi là
một nút mạng. Các polypeptide bị biến tính một phần đã duỗi ra sẽ được sắp
xếp theo những trật tự nhất định trước khi tập hợp. Khi đó gel được tạo thành
có cấu trúc tốt, đồng nhất, nhẵn, dẻo, đàn hồi tốt, trong suốt, bền, lâu bị vữa
nát (Nguyễn Thị Thu Thủy, 2006)7.
2.4.3 Vai trò của muối ăn
Muối vừa có tác dụng điều vị vừa có tác dụng tạo sự kết dính và dẻo dai
cho sản phẩm. Sự thủy hợp của muối được giả định là: muối đóng vai trò quan
trọng trong sự kết dính, nó làm cho protein cá bị thấm nước một cách mạnh
mẽ bởi hoạt tính của muối, đặc biệt là những anion của nó được hấp thụ vào
phân tử protein. Hiệu quả kết dính phụ thuộc phần lớn vào tính chất của anion
trong muối. Việc thêm muối vào sản phẩm còn ảnh hưởng đến yếu tố ly trích
myosin của thịt cá. Theo Shimizu và cộng sự viên (1954) nhận thấy lượng
myosin sẽ thay đổi cùng với sự thay đổi nồng độ NaCl. Mà yếu tố chính trong
sự tăng cường độ dẻo dai của sản phẩm là hiệu năng của myosin hòa tan.
Người ta còn sử dụng các muối kiềm polyphosphate nhằm vào việc tinh trích
myosin.
Ngoài ra, muối còn có tác dụng kìm hãm sự phát triển của vi sinh vật, có
khả năng tạo áp suất thẩm thấu, làm giảm hoạt độ của nước do đó ngăn cản sự
phát triển của vi sinh vật.
2.4.4 Tác dụng của tinh bột
Tinh bột có khả năng tạo gel và sắp xếp lại các phân tử tinh bột tạo thành
cấu trúc mạng 3 chiều do các liên kết hydro giữa các mạch polyglucoside hay
gián tiếp qua cầu phân tử nước. Tinh bột có khả năng đồng tạo gel với protein
nhờ vào liên kết hydro và lực Van Der Waals. Trong trường hợp này cả
protein và tinh bột đều sắp xếp lại phân tử để tạo gel.
- 16 -