Phát triển và ứng dụng công nghệ sinh học trong công nghiệp chế biến

[In trang]

Nghiên cứu xử lý vị chất của cơ thịt mực đại dương phục vụ sản xuất Surimi

Thứ năm, 19/03/2020 - 08:13

TÓM TẮT

Mục đích của nghiên cứu này nhằm xử lý được vị chát, vị đắng của nguyên liệu mực đại dương từ đó nâng cao giá trị kinh tế và giá trị sử dụng cho nguồn nguyên liệu này. Bài báo đã đề cập đến kỹ thuật xử lý vị đắng, vị chát trong thịt mực bằng dung dịch muối ăn NaCl, có kiểm soát nhiệt độ và kết hợp với khuấy đảo. Đồng thời đã đánh giá được mức độ ảnh hưởng của các yếu tố như nồng độ muối NaCl từ 0-2,5%, thời gian ngâm từ 5-20 phút, tỷ lệ dung dịch/mực từ 1/0,5- 1/4 đến các chỉ tiêu chất lượng như hàm lượng muối trong thịt mực, giá trị cảm quan. Kết quả đã xác định được các miền giá trị của từng yếu tố tác động có ảnh hưởng mạnh đến chất lượng của thịt mực và các điều kiện phù hợp để xử lý vị chát, vị đắng của mực xà trong quá trình sản xuất surimi mực đại dương là: NaCl trong dịch ngâm 1,5%, thời gian 10 phút, duy trì nhiệt độ 50C ± 1, tỷ lệ mực/ dịch ngâm 1/1, kết hợp khuấy đảo liên tục. Kết quả cho thấy thịt mực giảm hẳn độ chát độ đắng khó chịu, hàm lượng muối NH4Cl trong cơ thịt mực sau quá trình xử lý chỉ còn 0,78% so với 1,29% ban đầu, mực sau khi luộc có vị ngọt tự nhiên, nước luộc trong. Mực sau xử lý phù hợp để làm surimi là chất nền cơ bản để tạo ra các sản phẩm mô phỏng có giá trị dinh dưỡng cao như chả tôm, chả cua, chả mực,…

Từ khóa: mực đại dương,vị chát, vị đắng, xử lý.

I. ĐẶT VẤN ĐỀ

Mực đại dương, tên khoa học (Symplectoteuthis oualaniensis) (mực xà, mực ma) là một loại mực được phân bố nhiều tại Việt Nam và tập trung chủ yếu ở nơi có độ sâu trên 1000 m. Hiện nay sản lượng khai thác mực xà dại dương của nước ta rất lớn, ước tính khoảng 1000 tấn/năm và tập trung chủ yếu ở 4 tỉnh: Đà Nẵng, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định. Mực đại dương có giá trị dinh dưỡng cao tương đương với mực ống (Trần Cảnh Đình, 2003) nhưng giá trị kinh tế và giá trị sử dụng còn rất thấp, hiện tại trên thị trường nguyên liệu mực đại dương có giá từ 20.000-30.000 đồng/kg, bằng 1/10 giá trị kinh tế của mực ống tươi. Các sản phẩm được chế biến từ mực đại dương còn rất hạn chế mà chủ yếu là sản phẩm chế biến dưới dạng khô để xuất đi thị trường Trung Quốc.

Theo công bố của một sáng chế Hàn Quốc, nguyên nhân vị đắng, vị chát có trong thịt mực đại dương là do hàm lượng Cl- khá cao, chiếm khoảng 0,8% khối lượng cơ thịt mực(hàm lượng muối NH4Cl trong cơ thịt mực khá cao khoảng 1,3-1,5% (Borderias,1982, Korea Patent Publication No. 10-0903200, 2013).

Trên thế giới, việc nghiên cứu xử lý vị chát, vị đắng trong cơ thịt mực trước khi chế biến đã được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu. Tùy thuộc vào mục đích công nghệ hoặc chế biến sản phẩm mà vị chát trong mực được xử lý theo các pháp pháp khác nhau. Nhưxử lý mực trong thời gian 24 giờ với dung dịch nitrate hoặc dung dịch phosphate kết hợp gia nhiệt ở khoảng nhiệt độ 80-900C (Korea Patent Publication No. 1994-0010263), xử lý mực trong dung dịch điện phân có điều chỉnh pHkết hợp với muối natribicacbonat và iốt để loại bỏ vị chát và đắng(Korea Patent Publication No. 10-0903200), quá trình sấy hoặc nấu chín cũng là phương pháp loại bỏ vị chát khá hiệu quả …. một trong nhưng phương pháp xử lý vị chát, vị đắng chủ yếu ở cơ thịt mực được xem là an toàn, phù hợp với sản xuất đó là sử dụng ion Na+trong muối NaCl nhằm trung hòa hết lượng ion Cl- trong cơ thịt mực (Korea Patent Publication of WO2015080343A1). Ở Việt Nam, các nghiên cứu về xử lý, bảo quản và chế biến mực đại dương còn hạn chế. Việc xử lý vi đắng, vị chát nguyên liệu mực trước khi chế biến cũng đã được thử nghiệm theo phương pháp ngâm mực trong 6% đường sucarose (Trần Cảnh Đình, 2003). Tuy nhiên, phương pháp xử lý bằng đường có chí phí cao, phù hợp cho sản xuất mực tẩm gia vị. Hiện tại, việc xử lý nguyên liệu mực đại dương để phục vụ sản xuất surimi chưa có các nghiên cứu cụ thể.

Mục tiêu của nghiên cứu này phải xử lý được vị chát, vị đắng của cơ thịt mực từ đó có cơ sở để tạo ra những sản phẩm có giá trị kinh tế và giá trị dinh dưỡng cao từ mực đại dương này. Surimi từ mực đại dương là một trong những xu hướng đó, surimi là chất nền để chế biến thành các sản phẩm có giá trị dinh dưỡng, giá trị kinh tế cao như các sản phẩm mô phỏng cua, ghẹ,… sản phẩm chả giả tôm, giả mực, giả cua,…

II. NGUYÊN VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Nguyên vật liệu

Mực xà đại dương tươi qua bảo quản ướp đá thu mua từ cảng cá An Hòa, huyện Núi Thành tỉnh Quảng Nam, size 05-1 kg/con, chiều dài thân > 15 cm được vận chuyển trong các thùng xốp đá bằng ô tô đưa về phòng thí nghiệm để xử lý loại bỏ nội tạng, da, mắt,…

Muối ăn (NaCl) đạt tiêu chuẩn TCVN 9639:2013 dùng làm thực phẩm cho người được mua từ công ty CP Muối Bạc Liêu.

2.2 Bố trí thí nghiệm

Mực xà đại dương được xử lý sơ bộ nhằm loại bỏ da, mắt, nội tạng và rửa sạch sẽ trước khi được khảo sát mức độ ảnh hưởng của từng yếu tố đơn lẻ đến hàm mục tiêu . Quá trình xử lý vị chát, đắng được thực hiện như sau: mực được ngâm ngập trong dung dịch nồng độ muối NaCl từ 0 - 2,5%, tỷ lệ dung dịch/nguyên liệu từ 1/0,5 – 1/4, thời gian ngâm từ 5-20 phút, nhiệt độ ngâm 5±10C, quá trình ngâm kết hợp hợp với khuấy đảo liên tục. Ảnh hưởng nồng độ dung dịch muối, thời gian ngâm, tỷ lệ dịch ngâm/nguyên liệu được khảo sát theo phương pháp đơn yếu tố để xác định các khoảng giá trị có ảnh hưởng mạnh đến các chỉ tiêu chất lượng trong quá trình xử lý.

2.3 Phương pháp phân tích

- Xác định hàm lượng muối NaCl theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3701-90.
- Xác định hàm lượng NH4Cl theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6302- 1997
- Phương pháp đánh giá cảm quan cho điểm theo TCVN 3215-79 với hội đồng đánh giá cảm quan 5 người và thang điểm như sau:

2.3 Phương pháp phân tích

2.4 Phương pháp xử lý số liệu

Số liệu được xử lý để tính giá trị trung bình và độ lệch chuẩn bằng phần mềm thống kê Desing Expert (version 10.0.6), phần mềm MS Excel 2010. Mỗi thí nghiệm được tiến hành 3 lần, kết quả là trung bình cộng các lần thí nghiệm.

III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 Kết quả phân tích, đánh giá chất lượng nguyên liệu

Bảng 2 thể hiện lết quả phân tích các chỉ tiêu cảm và hóa học của thịt mực đại dương tươi. Thịt mực có màu sắc trắng xám tự nhiên, sáng bóng dai săn chắc, đàn hồi cao, mùi tanh tự nhiên của mực. Cơ thịt mực có vị chát đắng khá khó chịu ăn vào dai và khá khô. Dựa vào thang điểm đánh giá cảm quan, chất lượng mực nguyên liệu ban đầu đạt điểm 11,96 ± 0,15/20 điểm.

Hàm lượng các chỉ số protein, lipid trong cơ thịt mực lần lượt 19,9 ± 0,51 và 0,92 ± 0,14 %, hàm lượng 2 loại muối vô cơ chính đó là NH4Cl và NaCl, trong đó hàm lượng muối NaCl không cao nhưng muối NH4Cl chiếm tỷ lệ khá cao 1,29% đây chính là nguyên nhân gây nên vị chát, vị đắng khó chịu trong cơ thịt mực (Borderias, 1982). Kết quả phân tích tương đồng trên một số loài mực đã được công bố bởi Trần Cảnh Đình (2003) và Suzma (1980).

3.2 So sánh hàm lượng muối NH4Cl trong cơ thịt mực đại dương sau khi xử lý ở các nồng độ muối khác nhau

Vị chát, đắng trong thịt mực đại dương được xác định là do muối NH4Cl có trong cơ thịt gây ra (Borderias, 1982). Việc xử dụng muối NaCl để xử lý vị đắng, chát trong thịt mực dựa trên nguyên lý trao đổi ion Na+ trong dịch ngâm và NH4+ trong thịt mực (Patents.WO2015080343A1).Thí nghiệm xử lý vị chát được thực hiện trong 6 loại dung dịch có nồng độ muối NaCl tương ứng từ 0-2,5%, tại nhiệt độ 5±1⁰C. Trong quá trình xử lý vị đắng chát sẽ có sự thay đổi hàm lượng muối NaCl và muối NH4Cl trong thịt mực đại dương.

Từ hình 2 cho thấy rằng sự biến đổi hàm lượng muối trong cơ thịt mực có sự biến động tỷ lệ nghịch giữa nồng độ muối NaCl và muối NH4Cl ở cùng một nồng độ dung dịch ngâm. Cụ thể ở nồng độ dung dịch ngâm NaCl từ 0 – 2,5% thì hàm lượng muối NaCl trong cơ thịt mực tăng từ 0,45 – 1,52%, trong khi đó nồng độ muối NH4Cl lại giảm từ 1,29% ban đầu về mức 0,78%. Kết quả tương tự được công bố bởi Byung hoon Choi (2015) (Korea Patent Publication of WO2015080343A1) khi thực hiện xử lý vị chát trên mực (Dosidicus gigas), tuy nhiên Byung hoon Choi đã thực hiện trong điều kiện xử lý kéo dài 6-12 giờ tại nồng độ muối NaCl 0,25%. Sự thay đổi về nồng độ muối trong thịt mực được giải thích là do dung dịch muối NaCl là dung dịch chất điện ly mạnh, khi hòa tan NaCl vào nước chúng sẽ phân ly hoàn toàn thành các phân tử ion Na+ và ion Cl-. Khi xử lý vị chát, muối NH4Cl trong cơ thịt mực cũng phân ly thành các ion NH4+ và ion Cl-. Do có sự chênh lệch áp suất thẩm thấu nồng độ ion Na+ , NH4+ giữa trong và ngoài cơ thịt mực nên có sự thẩm thấu ion Na+ từ dung dịch vào cơ thịt mực và ion NH4+ sẽ bị khuếch tán từ thịt mực vào trong dung dịch.

Sau quá trình xử lý, ion Na+sau khi thẩm thấu vào thịt mực sẽ kết hợp với ion Cl- tạo thành muối NaCl có vị mặn hài hòa, dễ chịu, hàm lượng muối NH4Cltrong thịt mực giảm sẽ làm giảm hoặc mất vị chát trong cơ mực. Việc xử lý vị chát sẽ tăng chất lượng cảm quan của nguyên liệu mực đại dương, mở ra nhiều hướng phát triển các sản phẩm giá trị gia tăng từ nguồn nguyên liệu này.

3.3 Ảnh hưởng nồng độ muối NaCl trong quá trình xử lýđến chất lượng cảm quan của mựcđại dương

Nồng độ muối sử dụng ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng cảm quan của mực đặc biệt là vị chát, vị đắng của mực. Nếu không sử dụng đúng loại muối cũng như là nồng độ quá cao sẽ dẫn đến không xử lý được vị chát, vị đắng của mực mà còn làm cho sản phẩm mặn hơn, chát sít hơn. Ngược lại nếu lượng muối quá thấp sẽ làm cho thực phẩm bị nhạt. Kết quả xác định ảnh hưởng của loại muối và nồng độ muối sử dụng ảnh hưởng tới chất lượng cảm quan mực xà thể hiện như sau:

Hình 3 cho thấy điểm cảm quan của thịt mực trong quá trình xử lý dao động trong khoảng từ 12,11 – 18,19 điểm/20 điểm tương ứng với nồng độ muối trong dịch ngâm từ 0 – 2,5%. Trong dải nồng độ muối khảo sát thì ở nồng độ dung dịch ngâm 1-1,5% cho mực có chất lượng cảm quan tốt nhất, thể hiện qua điểm cảm quan đạt được là 17,47 - 18,19 điểm/20 điểm cao hơn so với các nồng độ muối NaCl còn lại. Kết quả tương đồng với nghiên cứu của choiSeung-Hwa, KimSang-Moo, 2013khi thực hiện xử lý vị chát trên mực (Dosidicus gigas).

Về chất lượng cảm quan của mực sau khi xử lý, sự thay đổi lớn nhất được ghi nhận là chuyển biến của vị. Vị mực chuyển từ vị chát rất rõ, không có vị ngọt sang vị ngọt tự nhiên, không còn vị chát. Hiện tượng này được giải thích do có sự thay đổi nồng độ muối trong thịt mực sau khi xử lý (kết quả đánh giá trong hình 3). Đặc biệt, ở dung dịch muối NaCl 1 - 1,5% hàm lượng muối NH4Cl giảm rõ rệt do đó vị chát của giảm và có vị ngọt tự nhiên không có vị lạ xuất hiện. Với dung dịch muối loãng 0,5%, 1% thì hàm lượng NH4Cl giảm nhẹ, nên vị chát trong cơ mực còn rất rõ. Trong khi đó ở nồng độ muối 2%, 2,5% thì nồng độ muối cao dẫn đến muối sẽ thẩm thấu ngược trở lại trong cơ thịt khiến cho cơ thịt mực mặn hơn,mặc dù hàm lượng muối NH4Cl vẫn giảm rõ rệt nhưng vị măn rõ dẫn đến giảm điểm cảm quan.Nếu cơ mực bị mặn sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới chất lượng của sản phẩm sau chế biến.

Do vậy, ở nồng độ muối NaCl trong dịch ngâm từ 1 – 1.5% để xử lý vị chát cho nguyên liệu mực đại dương trước khi chế biến, dải nồng độ này được lựa chọn để sử dụng trong các nghiên cứu các công đoạn tiếp theo.

3.4 Ảnh hưởng của thời gian xử lý đến chất lượng cảm quan của mực đại dương

Nếu thời gianxử lý quá dài sẽ làm ảnh hưởng chất lượng cơ thịt, hàm lượng nước và cơ thịt mực trở nên bị mặn, ngược lại nếu thời gian xử lý quá ngắn không đủ để loại bỏ vị chát, đắng ra khỏi cơ thịt mực. Thời gian xử lý được khảo sát từ 5-20 phút trong điều kiện nhiệt độ 5±10C, khuấy đảo liên tục, nồng độ muối 1,5%. Kết quả nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian xử lý tới chất lượng cảm quan mực thể hiện trên hình sau:

Từ hình 4và 5 ta thấy rằng khi tăng thời gian xử lý thì chất lượng cảm quan cũng rất khác nhau, cụ thể ở thời gian ngâm 5 phút là 18,1 điểm/20 điểm, trong khi đó ở thời gian ngâm 10 phút thì đạt 18,6 điểm/20 điểm lúc này mực sẽ có vị ngọt tự nhiên, không rõ vị chát. Tuy nhiên khi thời gian ngâm 15 phút, 20 phút thì không rõ vị chát nhưngvị ngọt tự nhiên giảm, không rõ hậu vị, với điểm cảm quan lần lượt là 18 và 17,4 điểm/20 điểm.

Điều này được giải thích do khi ngâm trong thời gian 5 phút chưa đủ để các chất tạo nên vị chát, vị đắng khuếch tán ra dung dịch nước muối nên mực vẫn còn vị chát. Trong khi đó ở thời gian ngâm 10 phút là thời gian đủ để cáctạo nên vị chát, vị đắng trong mực được khuếch tán ra ngoài, thể hiện ở sử giảm hàm lượng NH4Cl trong thịt mực (hình 5). Tuy nhiên ở thời gian ngâm quá dài 15 phút, 20 phút thì lượng muối NaCl thẩm thấu ngược lại cơ thịt mực làm mực có vị mặn tăng dẫn, mặc dù vị chát có giảm (hình 5) nhưng việc kéo dài thời gian xử lý sẽ ảnh hưởng đến các chỉ tiêu chất lượng mực (hàm lượng nước, protein, …)

Từ kết quả trên ta lựa chọn được thời gian xử lý mực trong dung dịch muối NaCl để xử lý vị chát 10 phút để tiến hành các nghiên cứu tiếp theo.

3.5 Ảnh hưởng của tỷ lệ dung dịch ngâm so với nguyên liệu (W/NL) đến chất lượng của mực xà đại dương

Tương tự như thời gian ngâm muối thì tỷ lệ dung dịch ngâm so với nguyên liệu ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng cảm quan mực.

Kết quả ở hình 6 cho thấy khi thay đổi tỷ lệ nguyên liệu và dung dịch muối thì chất lượng cảm quản của mực đại dương cũng thay đổi rõ rệt. Ở tỷ lệ mực/dung dịch ngâm từ 1/0,5 – 1/4 vị chát của mực được loại bỏ hoàn toàn, các mẫu thử nghiệm điểm cảm quan từ 18,15 – 19,28 điểm/20 điểm. Vị chát trong cơ thịt mực được loại bỏ, mực có vị ngọt tự nhiên. Với tỷ lệ mực/dịch từ 1/2 - 1/4 không ghi nhận được sự khác biệt về chất lượng cảm quan mặc dù hàm lượng muối NH4Cl có giảm nhẹ (hình7). Tuy nhiên, tỷ lệ dịch ngâm trong xử lý nguyên liệu liên quan đến hiệu quả kinh tế và nước thải trong sản xuất, do đó tỷ lệ mực/dịch ngâm phù hợp trong quá trình xử lý vị chát cho nguyên liệu mực đại dương là tỷ lệ 1/1.

KẾT LUẬN

Đã phân tích đánh giá được chất lượng nguyên liệu mực xà đại dương với hàm lượng muối NH4Cl chiếm 1,29% và NaCl chiếm 0,45% cơ thịt mực. Muối NH4Cl là nguyên nhân chính gây nên vị chát, đắng khó chịu trong cơ thịt mực xà đại dương.

Đã nghiên cứu sử dụng muối NaCl trong quá trình xử lý vị chát cho nguyên liệu mực dại dương. Đồng thời đã phân tích và đánh giá sự thay đổi nồng độ muối NaCl, muối NH4Cl trong quá trình xử lý vị chát của mực đại dương. Đã đánh giá được mức độ ảnh hưởng các yếu tố nồng độ muối NaCl, thời gian, tỷ lệ dịch ngâm trong quá trình xử lý. Đã xác định được thông số kỹ thuật cụ thể trong quá trình xử lý vị chát cho nguyên liệu mực đại dương như nồng độ muối NaCl trong dịch ngâm 1,5%, thời gian 10 phút, duy trì nhiệt độ 50C ± 1, tỷ lệ mực/ dịch ngâm 1/1, kết hợp khuấy đảo liên tục. Mực sau khi xử lý có vị chát giảm rõ rệt với hàm lượng NH4Cl chỉ còn 0,78% so với 1,29% ban đầu, mực rất phù hợp làm nguyên liệu đầu vào cho sản xuất surimi.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Trần Cảnh Đình (2008), “Nghiên cứu công nghệ xử lý, bảo quản mực (mực xà tươi và một số loài khác) trên tàu khai thác xa bờ”, Báo cáo tổng kết khoa học đề tài cấp nhà nước.

2. Trần Cảnh Đình (2003),“Nghiên cứu công nghệ chế biến một số sản phẩm thủy sản giá trị gia tăng xuất khẩu”. Báo cáo tổng kết khoa học đề tài cấp nhà nước.

3. Choi Seung-Hwa, Kim Sang-Moo (2012),“Quality Properties of Giant Squid (Dosidicus gigas) Surimi-Based Product Manufactured with Amorphophallus konjac Flour”. Korean Journal of Food Science and Technology,2012, Volume 44, Issue 4, pp 422-421.

4. Helena M. Moreno, Carlos Cardoso, M. Teresa Solas &A. Javier Borderías (2009), “Improvement of Cold and Thermally Induced Gelation of Giant Squid (Dosidicus gigas) Surimi”. Journal of Aquatic Food Product Technology, Volume 18, 2009 - Issue 4, Pages 312-330.

5. Borderías, A. J, Sánchez-Alonso, I., Careche, M., (1982). “Method for producing a functional protein concentrate from giant squid (Dosidicus gigas) muscle”. Food Chemistry, 100(1), 48-54.

6. Suzama, M and Kobayashi (1980), Free amino acids and quateraty ammoniumbases in mantle muscles of squid. Bull. Jap. Soc. Sci. Fish., 46 (10): 1261 – 1264.

7. Takahashi (1970), Studies on the unization of cuttlefish, Osmastrephes Sloanipacificus. The seasonal variations in the gravimetric constitution and chemica composition of the various of the body. Bull. Jap. Soc. Sci. Fish., 26 (2): 95-98

8. Korea Patent Publication No. 1994-0010263

9. Korea Patent Publication No. 10-0903200

10. Korea Patent Publication of WO2015080343A1

LỜI CẢM ƠN

Nghiên cứu này được hỗ trợ kinh phí từ Dự án cấp Nhà nước SXTN.01.18/CNSHCB thuộc Đề án Phát triển và ứng dụng Công nghệ Sinh học trong lĩnh vực công nghiệp Chế biến đến năm 2020 do Bộ Công thương quản lý. Chúng tôi chân thành cảm ơn Bộ Công thương, Bộ Nông nghiệp và PT Nông thôn đã tạo điều kiện giúp đỡ để hoàn thành tốt kết quả nghiên cứu này.

Đặng Văn An¹, Phan Thị Hương¹, Bùi Thị Minh Nguyệt¹,
Vũ Xuân Sơn¹,Phạm Thị Điềm¹, Bùi Thị Thu Hiền¹
(Bài đăng trên Tạp chí Nông nghiệp và phát triển Nông thôn tháng 12/2019)