Bài giảng Công nghệ chế biến súc sản thủy sản - Phần 2: Các sản phẩm từ thịt và cá

n thực phẩm phải được gia nhiệt nhanh. Do đó, việc lựa chọn nhiệt độ và thời gian phù hợp cho mỗi loại nguyên liệu có ý nghĩa rất quan trọng và thời gian gia nhiệt phụ thuộc vào các yếu tố: Loại nguyên liệu Kích thước nguyên liệu Nhiệt độ gia nhiệt Phương thức gia nhiệt - Sau khi chần, hấp xong cần làm nguội nhanh. - Hấp thì tổn thất chất dinh dưỡng ít hơn chần, nhưng trong thực tế sản xuất, người ta thường chần vì thao tác thuận tiện, thiết bị đơn giản, truyền nhiệt tốt hơn khi hấp. PHẦN 2: SẢN PHẨM Chần hấp nguyên liệu nhằm các mục đích: - Đình chỉ các quá trình sinh hóa xảy ra trong nguyên liệu, giữ màu sắc của nguyên liệu không hoặc ít bị biến đổi Chần, hấp, đun nóng làm cho hệ thống enzyme đó bị phá hủy nên nguyên liệu không bị thâm đen. Đối với nguyên liệu động vật, quá trình chần, hấp làm cho quá trình phân giải bị đình chỉ. Nước chần nguyên liệu có thể được sử dụng làm nước rót hộp - Làm thay đổi trọng lượng và thể tích của nguyên liệu để các quá trình chế biến tiếp theo được thuận lợi - Giảm tỉ lệ tổn thất nguyên liệu và nâng cao hiệu suất chế biến - Đuổi khí có trong gian bào của nguyên liệu - Làm giảm lượng vi sinh vật bám trên bề mặt của nguyên liệu - Làm cho rau quả có màu sáng hơn do phá hủy một số chất màuPHẦN 2: SẢN PHẨM Ảnh hưởng của quá trình chần, hấp đến chất lượng sản phẩm Về dinh dưỡng: Trong quá trình chần, hấp, chất lượng sản phẩm giảm không nhiều. Sự mất mát chất dinh dưỡng thường do hòa tan hơn là bị biến đổi. Các chất khoáng, vitamin cũng như một số các cấu tử hòa tan bị hoà tan trong nước chần - Môi trường chất tải nhiệt (nước, hơi nước hay không khí nóng): quá trình hấp sẽ tổn thất chất hoà tan ít hơn chần, tuy nhiên cấu tạo thiết bị phức tạp và chi phí tốn kém hơn. - Nhiệt độ, thời gian chần, hấp: nhiệt độ càng cao, thời gian càng dài, sẽ tổn thất dinh dưỡng càng nhiều. - Nồng độ chất tan có trong nước chần: nước chần chứa nhiều chất hữu cơ, chất tan sẽ ít hòa tan vào nước hơn (Nếu chần trong môi trường có chứa sẵn chất tan, thì chất tan trong nguyên liệu ít hòa tan vào nước chần hơn) Có thể chần trong dung dịch đường hoặc muối. - Diện tích tiếp xúc giữa nguyên liệu và nước chần: diện tích tiếp xúc càng lớn, tổn thất chất tan càng nhiều. Loại củ và hạt ít tổn thất chất tan hơn rau.PHẦN 2: SẢN PHẨM Về mùi vị: Các chất mùi thường hiện diện trong nguyên liệu là các hợp chất ester dễ bay hơi. Vì vậy, mùi vị giảm một ít sau khi chần, hấp. b)Rán: là cho nguyên liệu vào trong dầu ở nhiệt độ cao. Dầu dùng để rán nguyên liệu có thể là dầu lạc, dầu bông, dầu hướng dương, dầu đậu nành, dầu cọ, dầu olive... Đối với thịt, có thể dùng mỡ động vật để rán. - Trong sản xuất đồ hộp, rán được dùng khi chế biến rau rán làm gia vị, chế biến các loại đồ hộp cá, thịt sauce (sốt) cà chua... Mục đích - Tăng giá trị cảm quan của sản phẩm. - Tăng giá trị dinh dưỡng của sản phẩm. - Tiêu diệt hệ thống men và vi sinh vật. Biến đổi của nguyên liệu - Protid trong nguyên liệu bị biến tính. Rau chứa ít protid nên khi đông, protid chuyển thành dạng hạt rời, rồi phân hủy thành dạng bông PHẦN 2: SẢN PHẨM - Glucid bị biến đổi, đường và tinh bột ở lớp bề mặt bị caramel hóa. Protopectin bị thủy phân thành pectin hòa tan, làm rau rán trở nên mềm. - Chlorophyl chuyển thành pheophytin, caroten ít bị phân hủy, nhưng lại tan nhiều trong dầu nóng làm cho dầu có màu da cam. Các chất hữu cơ hòa tan và các vitamin hòa tan trong chất béo đều chuyển vào dầu. Vitamin B1, B2 tổn thất ít. Vitamin C bị phá hủy 7 – 18%. Các ester và các chất thơm bay hơi cũng bị tổn thất khi rán. - Nước thoát ra làm tăng nồng độ chất khô. c) Cô đặc: là làm bốc hơi nước của sản phẩm bằng cách đun sôi.Quá trình cô đặc được sử dụng nhiều trong công nghiệp đồ hộp để sản xuất cà chua cô đặc, mứt, nước quả cô đặc, các loại soup khô, sữa đặc... Mục đích - Tăng nồng độ chất khô trong sản phẩm, làm tăng độ sinh năng lượng của thực phẩm. - Kéo dài thời gian bảo quản (vì hạn chế vi sinh vật phát triển do ít nước, áp suất thẩm thấu cao). - Giảm được khối lượng vận chuyển. PHẦN 2: SẢN PHẨM Biến đổi của thực phẩm trong quá trình cô đặc + Biến đổi vật lý Thực phẩm cô đặc là một hệ của nhiều chất hòa tan như đường, acid, muối, còn chứa cả các chất không tan như tinh bột, cellulose ở trạng thái huyền phù. Khi cô đặc, dung môi bay hơi, nồng độ chất hòa tan tăng dần, nhiệt độ sôi, độ nhớt, khối lượng riêng tăng, nhưng hệ số truyền nhiệt giảm, hàm lượng không khí còn lại trong gian bào và hòa tan trong sản phẩm cũng giảm. + Biến đổi hóa học - Các loại đường trong rau quả, do chịu tác dụng của nhiệt độ cao ở bề mặt truyền nhiệt của thiết bị cô đặc, nên bị caramel hóa. Hiện tượng caramel hóa tạo ra các sản phẩm có màu đen và vị đắng làm sản phẩm có chất lượng kém - Các chất thơm và các chất hữu cơ dễ bay hơi sẽ bốc theo hơi nước làm giảm hương vị của sản phẩm. - Hàm lượng vitamin trong sản phẩm giảm do tác dụng của nhiệt độ cao. Do đó để tránh tổn thất vitamin, ta dùng thiết bị cô đặc chân không.PHẦN 2: SẢN PHẨMd) Yêu cầu bao bì đồ hộpPhải đáp ứng các yêu cầu :- Không gây độc cho thực phẩm, không làm cho thực phẩm biến đổi chất lượng, không gây mùi vị, màu sắc lạ cho thực phẩm.- Bền đối với tác dụng của thực phẩm.- Chịu được nhiệt độ và áp suất cao.- Truyền nhiệt tốt, chắc chắn, nhẹ.- Dễ gia công, rẻ tiền.Hình thức hấp dẫn, thích hợp với sản phẩm.e) Bài khí: khi cho thực phẩm vào trong bao bì, đều làm cho một số không khí xâm nhập, hòa lẫn vào các sản phẩm đó.Trước khi ghép kín đồ hộp, cần đuổi bớt các chất khí tồn tại trong đồ hộp ấy đi. Quá trình này gọi là bài khí. Mục đích Giảm áp suất bên trong đồ hộp khi thanh trùng Hạn chế sự oxy hóa các chất dinh dưỡng của thực phẩm Hạn chế sự phát triển của các vi khuẩn hiếu khí còn tồn tại trong đồ hộp Hạn chế hiện tượng ăn mòn sắt tây Tạo độ chân không trong đồ hộp khi đã làm nguộiPHẦN 2: SẢN PHẨMe) Thanh trùng: - Phương pháp thanh trùng vật lý Thanh trùng bằng tia ion hóa - Thanh trùng bằng tác dụng của nhiệt độ Thanh trùng bằng nhiệt độ cao của nước nóng và hơi nước nóng là phương pháp thanh trùng phổ biến nhất trong sản xuất đồ hộp Chọn nhiệt độ thanh trùng: Tất cả các loại thực phẩm đem đóng hộp đều là môi trường sống của các loại vi sinh vật. Mặc dù có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến khả năng hoạt động của vi sinh vật, trong đó độ acid ảnh hưởng rất lớn, nên độ acid là yếu tố quan trọng trong việc chọn nhiệt độ thanh trùng. Chọn thời gian thanh trùng: Ở một nhiệt độ thanh trùng nhất định, vi sinh vật trong đồ hộp thường không bị tiêu diệt ngay tức thời, mà cần phải có một thời gian nhất định gọi là thời gian thanh trùng hay thời gian tác dụng nhiệt PHẦN 2: SẢN PHẨMPHẦN 2: SẢN PHẨMPHẦN 2: SẢN PHẨMPHẦN 2: SẢN PHẨMPHẦN 2: SẢN PHẨMPHẦN 2: SẢN PHẨMII.8. Các sản phẩm hun khói:II.8.1. Cá hun khói: PHẦN 2: SẢN PHẨMNguyên liệu Xử lý Ướp muối Khử muối 90 Nguyên liệu Xử lý Ướp muối Khử muối 90 Bao gói Để ráoMóc treo hoặc xếp khayXông khóiSấy sơ bộLàm chínKiểm traThành phẩm Nguyên liệuXử lýƯớp muốiKhử muốiKhử muốiPHẦN 2: SẢN PHẨM - Chuẩn bị nguyên liệu: cá dùng để xông khói gồm cá hồng, cá thu, cá ngừ, cá chép ... Sau khi xử lý, bỏ đầu, vây, vảy, nội tạng, rửa sạch. Nếu cá lớn phi lê lấy 2 lườn, cá nhỏ để cá nguyên con. - Ướp muối: tùy theo nguyên liệu to nhỏ khác nhau mà quyết định tỉ lệ ướp sao cho khi ướp cá phải đạt độ mặn 1,5 - 2% - Xông khói: treo cá lên các móc treo trong phòng, cá nhỏ xếp vàp khay cách đều đặn để khói bám đều. Nhiệt độ xông khói khoảng 40 - 60oC đối với xông khói nguội và 120 - 140oC đối với xông khói nóng. Thời gian xông khói nguội khoảng 3 - 4 ngày, xông khói nóng khoảng 2 - 4 giờ  Đối với phương pháp xông khói nguội, thường người ta áp dụng phương pháp gián đoạn (ban ngày xông khói, ban đêm ủ ấm, sáng hôm sau mở cửa phòng xông khói cho hơi nước thoát ra ngoài) PHẦN 2: SẢN PHẨMYêu cầu sản phẩm - Xông khói nguội có hàm lượng nước 45 - 52%, nồng độ muối 6 - 12%  - Xông khói nóng có hàm lượng nước 65 - 70%, nồng độ muối 2 - 4%  Tóm lại: khi xông khói nóng protein bị đông tụ làm cho màng ngoài sản phẩm  cứng lại, nước thoát ra ngoài ít, khói bám ít, sản phẩm ngon, màu sắc đẹp, mùi thơm ngon nhưng thời gian bảo quản ngắn. PHẦN 2: SẢN PHẨMII.9. Sản xuất nước mắm: Nước mắm là dung dịch đạm mà chủ yếu là các acid amin, được tạo thành do quá trình thủy phân protein cá nhờ hệ enzym protease có trong cá. Ngoài ra nước mắm còn dùng để chữa một số bệnh như đau dạ dày, phỏng, cơ thể suy nhược, cung cấp năng lượng. Nước mắm được sản xuất ở hầu hết các nước Châu Á. Mỗi nước có kiểu sản xuất khác nhau tạo ra sản phẩm có giá trị dinh dưỡng và giá trị cảm quan khác nhau * Giá trị dinh dưỡng của nước mắm a) Các chất đạm: Chiếm chủ yếu và quyết định giá trị dinh dưỡng của nước mắm. Gồm 3 loại - Đạm tổng số: là tổng lượng nitơ có trong nước mắm (g/l), quyết định phân hạng của nước mắm. - Đạm amin: là tổng lượng đạm nằm dưới dạng acid amin (g/l), quyết định giá trị dinh dưỡng của nước mắm - Đạm amon: càng nhiều nước mắm càng kém chất lượng PHẦN 2: SẢN PHẨM Ngoài ra trong nước mắm còn chứa đầy đủ các acid amin, đặc biệt là các acid amin không thay thế: valin, leucin, methionin, isoleucin, phenylalanin, alanin.v.v .. Các thành phần khác có kích thước lớn như tripeptid, peptol, dipeptid. Chính những thành phần trung gian này làm cho nước mắm dễ bị hư hỏng do hoạt động của vi sinh vật.  Thành phần dinh dưỡng của nước mắm phụ thuộc vào nguyên liệu đem đi chế biến b) Các chất bay hơi Rất phức tạp và quyết định hương vị của nước mắm.  Hàm lượng các chất bay hơi trong nước mắm mg/100g nước mắm - Các chất cacbonyl bay hơi: 407-512 (formaldehyde) - Các acid bay hơi: 404-533 (propionic) - Các amin bay hơi: 9,5-11,3 (izopropylamin) - Các chất trung tính bay hơi: 5,1-13,2 (acetaldehyde) Mùi trong nước mắm được hình thành chủ yếu do hoạt động của vi sinh vật yếm khí trong quá trình sản xuất nước mắm tạo ra. PHẦN 2: SẢN PHẨMII.9.1. Qúa trình thủy phân của cá: Bản chất của quá trình sản xuất nước mắm Cá + muối ủ nước mắm Bản chất của quá trình này chính là quá trình thủy phân protein trong cá nhờ hệ enzym protease peptol polypeptid peptid acid amin Quá trình thủy phân protein đến acid amin là một quá trình rất phức tạp. Đặc hiệu của enzym là chỉ tác dụng lên một vài chất nào đó với vài kiểu liên kết nhất định, như enzym peptidase chỉ tác dụng lên mối nối liên kết peptid để thủy phân nối liên kết này: - CO - NH - H2O - COOH + - NH2 Peptidase Sự tham gia của enzym trong quá trình thủy phân theo cơ chế xúc tác E + S ES E + P Sản phẩm chủ yếu của quá trình phân giải protein là acid amin và các peptid cấp thấp. PHẦN 2: SẢN PHẨMII.9.2. Các hệ enzyme trong sản xuất nước mắm: a. Hệ enzym Metalo-protease (Aminodipeptidase) Hệ enzym này tồn tại trong nội tạng của cá và chịu được nồng độ muối cao nên ngay từ đầu nó đã hoạt động mạnh, giảm dần từ tháng thứ 3 trở về sau. Loại enzym này có hoạt tính khá mạnh, có khả năng thủy phân rộng rãi đối với các loại peptid. b. Hệ enzym serin-protease Điển hình là enzym tripsin, tồn tại nhiều trong nội tạng của cá. Ở giai đoạn đầu của quá trình sản xuất nước mắm hoạt động của nó yếu đến tháng thứ 2 và phát triển dần đạt giá trị cực đại ở tháng tứ 3 rồi giảm dần đến khi chượp chín c. Hệ enzym acid-protease Có trong thịt và nội tạng cá, điển hình là enzym cathepsin D. Hệ enzym này dễ bị ức chế bởi nồng độ muối khoảng 15% nên thường nó chỉ tồn tại một thời gian ngắn ở đầu thời kỳ của quá trình thủy phân. Loại men này đóng vai trò thứ yếu trong quá trình sản xuất nước mắm. PHẦN 2: SẢN PHẨMII.9.3. Vi sinh vật trong sản xuất nước mắm Nguồn gốc: có từ nguyên liệu, dụng cụ, thiết bị, môi trường (không khí, nước). Khi vi sinh vật xâm nhập vào chượp có các ảnh hưởng sau:- Tham gia vào quá trình thủy phân protein nhưng rất yếu vì bị ức chế bởi nồng độ muối cao. - Tham gia tích cực vào việc hình thành hương vị của nước mắm, chủ yếu là các vi sinh vật kỵ khí có khả năng sinh hương. PHẦN 2: SẢN PHẨMII.9..4. Nhân tố ảnh hưởng đến quá trình chế biến nước mắm a) Nhiệt độ Nhiệt độ tăng vận tốc phản ứng tăng, đến một nhiệt độ nào đó sẽ không tăng nữa và có thể giảm xuống do nhiệt độ cao làm cho hệ enzym serin-protease mất hoạt tính. Quá trình thủy phân kém. - Nhiệt độ 30 - 47oC thích hợp cho quá trình chế biến chượp.  - Nhiệt độ 70oC trở lên hầu hết các hệ enzym trong cá mất hoạt tính.  Nâng nhiệt độ của chượp lên bằng cách phơi nắng, nấu hoặc sử dụng tôn nóng để che phân xưởng. b) pH Mỗi hệ enzym có pH tối thích khác nhau, vì vậy phải xem loại enzym nào nhiều nhất và đóng vai trò chủ yếu nhất trong quá trình sản xuất nước mắm để tạo pH thích hợp cho enzym đó hoạt động. Qua thực nghiệm cho thấy: pH môi trường tự nhiên từ 5,5-6,5 enzym tripsin và pepsin hoạt động được, đồng thời ở pH này có tác dụng ức chế một phần vi khuẩn gây thối. Vì vậy ở môi trường tự nhiên có pH thích hợp cho quá trình sản xuất nước mắm hơn. PHẦN 2: SẢN PHẨM c) Muối là nguyên liệu quan trọng cho quá trình sản xuất nước mắm, thiếu muối nước mắm không hình thành được. Yêu cầu của muối trong sản xuất nước mắm phải là loại muối ăn, - Nồng độ muối thấp có tác dụng thúc đẩy quá trình thủy phân protein nhanh hơn, chượp mau chín. - Nồng độ muối quá cao có tác dụng ức chế làm mất hoạt tính của enzym, quá trình thủy phân chậm lại, thời gian thủy phân kéo dài (protein bị kết tủa bởi muối trung tính bão hòa). Để chế biến chượp nhanh cần xác định lượng muối cho vào trong chượp là bao nhiêu và lượng muối này phải thõa mãn 2 điều kiện: - Không mặn quá để tránh ức chế hoạt động của enzym. - Không nhạt quá để có đủ khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn gây thối.  Thường lượng muối cho vào khoảng 20-25% so với khối lượng cá. Nên thực hiện phương pháp cho muối nhiều lần và cần phải xác định số lần cho muối, tỉ lệ muối của mỗi lần và khoảng cách giữa các lần cho muối để không ảnh hưởng đến quá trình sản xuất nước mắm. PHẦN 2: SẢN PHẨMd) Diện tích tiếp xúc Muốn phản ứng xảy ra nhanh phải có sự tiếp xúc tốt giữa enzym và cơ chất. Có thể dùng các biện pháp: - Phương pháp xay nhỏ cá: + Xay nhỏ cá diện tích tiếp xúc sẽ lớn nhưng protein dễ bị biến tính do tác dụng cơ học. + Enzym phân tán nhưng phân tán rất rộng ra môi trường nước làm cho nồng độ enzym loãng ra. Khi chượp chín đem kéo rút sẽ gặp hiện tượng tắt lù. - Phương pháp đập dập: Cá đập dập sẽ giữ được hình dạng ban đầu, cơ thịt bên trong bị mềm ra, tổ chức cơ thịt lỏng lẻo giúp enzym dễ ngấm vào trong thịt. Cá đập dập xương cá không bị vỡ vụn, khi chượp chín kéo rút dễ dàng. - Phương pháp cắt khúc: thịt cá vẫn còn chắc nên enzym khó ngấm vào hơn phương pháp đập dập, protein ở mặt ngoài dễ bị biến tính do tiếp xúc với dung dịch có nồng độ muối cao. Như vậy để tăng diện tích tiếp xúc sử dụng phương pháp đập dập kết hợp với đánh khuấy chượp là tốt nhất. PHẦN 2: SẢN PHẨMe) Bản thân nguyên liệu Những loài cá khác nhau, thành phần hóa học và cấu trúc cũng khác nhau, nhất là hệ enzym trong cá vì vậy tạo ra loại nước mắm có chất lượng khác nhau. - Cá tươi chế biến chất lượng tốt hơn cá ươn. - Loại cá có kết cấu cơ thịt lỏng lẽo, mềm mại, ít vảy dễ chế biến hơn loại cá cứng, chắc, nhiều vảy. - Nếu cá có nhiều mỡ thì nước mắm có mùi ôi khét khó chịu, mùi chua - Cá sống ở tầng nước mặt và giữa như cá thu, cá cơm, cá nục, cá mòi... cho chất lượng nước mắm tốt nhất vì nó ăn được thức ăn ngon nên dinh dưỡng và thành phần đạm cao. - Cá sống ở tầng nước dưới và tầng đáy như cá phèn, cá mối cho nước mắm có chất lượng kém vì thiếu thức ăn (ăn rong, rêu, bùn hoặc thực vật dưới đáy) làm cho thịt cá thiếu dinh dưỡng và bụng cá có bùn đất ảnh hưởng đến màu sắc nước chượp PHẦN 2: SẢN PHẨMII.9.5. Phương pháp rút ngắn thời gian chế biến nước mắm Có 2 phương pháp rút ngắn thời gian chế biến nước mắm 1. Tạo điều kiện tối ưu 2. Sử dụng enzym từ các nguồn tự nhiên: - Động vật: trong nội tạng của gia súc có hiện diện nhiều enzym thủy phân protease như: pepsin, tripsin, cathepsin. - Thực vật: có một vài loại thực vật cũng có enzym protease như trong đu đủ có enzym papain, khóm có enzym bromelin - Vi sinh vật: trong quá trình hoạt động sống nhiều hệ enzym sinh ra từ nấm mốc Aspergillus oryzae, Asp. niger. * Phương pháp sử dụng - Sử dụng dưới dạng thô - Sử dụng dưới dạng chiết xuất Để rút ngắn thời gian chế biến nước mắm - Pha với nước mắm có hương vị tốt, sau đó để một thời gian cho nó ổn định - Kéo rút qua bã chượp tốt, cách này cho hiệu quả đáng kể nhất vì nó trích ly hương vị bã chượp làm cho nước mắm ngắn ngày có hương vị thơm ngon hơn - Phân lập những vi sinh vật gây hương trong chượp tốt sau đó cấy vào trong nước mắm kém hương hoặc sử dụng vi sinh vật gây hương này để sản xuất hương liệu rồi cho hương liệu này vào trong nước mắm kém hương. PHẦN 2: SẢN PHẨMII.9.6. Các phương pháp chế biến nước mắm II.9.6.1. Phương pháp chế biến nước mắm cổ truyền a) Nguyên lý : Có 3 phương pháp chế biến chượp cổ truyền * Phương pháp đánh khuấy: - Cho muối nhiều lần. - Cho nước lã - Đánh khuấy liên tục * Phương pháp gài nén: - Cho muối một lần hoặc nhiều lần - Không cho nước lã - Gài nén và không đánh khuấy * Phương pháp hỗn hợp: - Kết hợp giữa 2 phương pháp gài nén và đánh khuấy. - Lúc đầu thực hiện phương pháp gài nén. - Sau đó thực hiện phương pháp đánh khuấy PHẦN 2: SẢN PHẨM b) Phương pháp: 9.7 Kiểm tra và bảo quản