Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quy trình sản xuất khô cá rô phi vằn ăn liền (Oreochromis niloticus)

85 TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC ÑOÀNG THAÙP Taïp chí Khoa hoïc soá 37 (04-2019) KHẢO SÁT CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUY TRÌNH SẢN XUẤT KHÔ CÁ RÔ PHI VẰN ĂN LIỀN (OREOCHROMIS NILOTICUS) y Vũ Thị Thanh Đào(*) Tóm tắt Nghiên cứu được thực hiện nhằm mục đích đa dạng hóa các sản phẩm từ nguyên liệu cá rô phi vằn (Oreochromis niloticus.). Thí nghiệm được bố trí tại các công đoạn ướp muối, tẩm gia vị, sấy sơ bộ và sấy chín theo quy trình chế biến sản phẩm khô ăn liền. Kết quả cho thấy, quá trình ướp muối trong 1 giờ với hàm lượng muối sử dụng là 4% giúp cấu trúc sản phẩm cứng chắc và có vị hài hòa. Để sản phẩm đạt giá trị cảm quan cao, fi llet cá cần được sấy sơ bộ trong 4 giờ với nhiệt độ 60oC. Ngoài ra, quá trình sấy làm chín sản phẩm ở nhiệt độ 80oC đến độ ẩm dừng 20% giúp sản phẩm có giá trị dinh dưỡng và điểm cảm quan cao về màu sắc, mùi, vị và cấu trúc. Từ khóa: Khô ăn liền, khô tẩm gia vị, cá rô phi vằn. 1. Đặt vấn đề Theo quy hoạch của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn, đến năm 2020, diện tích nuôi cá rô phi của Việt Nam phấn đấu đạt 33.000 ha với sản lượng nuôi đạt 300.000 tấn và đến năm 2030 diện tích nuôi đạt 400.000 ha với sản lượng nuôi đạt 400.000 tấn. Như vậy, ngành hàng cá rô phi đang được quan tâm phát triển để trở thành ngành sản xuất hàng hóa lớn, hiệu quả, bền vững với sản phẩm đa dạng, giá trị cao để đáp ứng thị trường xuất khẩu và tiêu thụ trong nước [10]. Trong đó, cá rô phi vằn (tên khoa học là Oreochromis niloticus) là loài được nuôi phổ biến nhất. Đây là loại cá có thịt ngon, giá trị thương phẩm cao, nhanh lớn và dễ nuôi ở các mô hình nuôi khác nhau. So với cá rô phi đen, cá rô phi vằn có kích cỡ thương phẩm lớn, lớn nhanh và đẻ thưa hơn [8]. Ở nước ta, sản lượng cá rô phi vằn chủ yếu phục vụ thị trường nội địa, sản phẩm kém đa dạng, lượng xuất khẩu là không đáng kể [2]. So với các loài cá nước ngọt, cá rô phi vằn có cơ thịt thơm, vị ngọt, tính bình, ít mỡ. Trong thịt cá rô phi vằn giàu khoáng, lượng đạm vừa phải, thịt cá rô phi vằn không độc, có tác dụng bồi bổ cơ thể. Cá rô phi vằn chứa nhiều calcium (50,0 mg/100 g thịt cá), các loại vitamin (B12, B6), chất đạm (19,7 mg/100 g thịt) [6]. Tuy chất lượng thịt ngon và được người tiêu dùng ưa chuộng, nhưng giá cá nguyên liệu tương đối thấp. Trong khi đó, các sản phẩm từ cá rô phi vằn rất ít được nghiên cứu và công bố cũng như chưa có mặt trên thị trường. Xã hội ngày càng phát triển, nhu cầu về thực phẩm của con người ngày càng chú trọng về chất lượng và sự tiện dụng do hạn chế về thời gian. Các sản phẩm thực phẩm ăn liền trên thị trường ngày càng được ưa chuộng, trong đó có các sản phẩm khô ăn liền từ các nguyên liệu thủy sản như khô cá mai mè ăn liền, khô cá thiều tẩm gia vị ăn liền, khô cá thu tẩm gia vị ăn liền Tuy nhiên, sản phẩm khô cá rô phi vằn ăn liền chưa xuất hiện trên thị trường cũng như chưa có công bố nào liên quan đến sản phẩm này trước đây. Do đó, việc nghiên cứu tìm ra quy trình sản xuất khô cá rô phi vằn ăn liền có giá trị dinh dưỡng, đảm bảo an toàn thực phẩm là hết sức cần thiết và thiết thực nhằm góp phần giải quyết đầu ra, nâng cao giá trị kinh tế của cá rô phi vằn, đa dạng hóa các sản phẩm khô ăn liền trên thị trường. 2. Phương pháp nghiên cứu Các thí nghiệm được bố trí hoàn toàn ngẫu nhiên với các nhân tố và ba lần lặp lại. Khi khảo sát công đoạn đầu, cố định các thông số kỹ thuật của công đoạn sau. Lấy thông số tối ưu của thí nghiệm trước làm cơ sở cho các thí nghiệm sau. Quy trình chế biến sản phẩm cá rô phi vằn ăn liền dự kiến như sau: Cá rô phi vằn → Xử lý → Định hình → Ướp muối → Tẩm gia vị → Sấy sơ bộ → Sấy chín → Ép → Làm nguội → Bao gói → Bảo quản. Thuyết minh quy trình nghiên cứu: Xử lý: Chọn cá còn sống, không bị trầy sướt hoặc không bị bệnh. Nguyên liệu được fi llet lấy thịt, lạng da, rửa sạch, rồi tiến hành ngâm với (*) Trường Đại học An Giang. 86 TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC ÑOÀNG THAÙP Taïp chí Khoa hoïc soá 37 (04-2019) dung dịch acid acetic 0,3% trong 10 phút để khử mùi tanh, sau đó rửa lại bằng nước sạch và để ráo. Miếng fi llet cá được ép bằng máy ép để đạt độ dày cố định 0,4 cm [5]. Ướp muối: Sử dụng phương pháp ướp muối khô với nồng độ (2%, 4% và 6% so với nguyên liệu) và thời gian (1 giờ, 2 giờ và 3 giờ) như bố trí thí nghiệm [1]. Quá trình này nhằm tách bớt nước trong thịt cá, tạo cấu trúc cứng chắc và vị hài hòa đồng thời ức chế một số vi sinh vật. Tẩm gia vị: Tiến hành thí nghiệm để tìm được tỉ lệ gia vị thích hợp nhằm đạt giá trị cảm quan cao, bao gồm đường, bột ngọt, tỏi, tiêu, ớt. Sấy sơ bộ: Sấy ở nhiệt độ thấp theo các mức bố trí thí nghiệm (50oC và 60oC) và mẫu đối chứng (không sấy sơ bộ) [1]. Quá trình này giúp cấu trúc sản phẩm rắn chắc, loại bỏ một phần nước trong thịt cá, tạo điều kiện cho quá trình sấy làm chín tiếp theo. Sấy làm chín: Loại nước trong sản phẩm đến độ ẩm cần thiết, tiêu diệt vi sinh vật, đồng thời làm chín thịt cá, tạo hương vị và màu sắc đặc trưng cho sản phẩm. Sấy làm chín ở nhiệt độ cao (70oC, 80oC và 90oC) và độ ẩm dừng (18%, 20% và 22%) như bố trí thí nghiệm [1]. Hoàn thiện: Sử dụng máy ép làm tơi sản phẩm, làm nguội và bao gói bằng bao bì PA và hút chân không để làm chậm các biến đổi hóa học trong quá trình bảo quản. Bảng 1. Phương pháp phân tích và các chỉ tiêu đánh giá [7] TT Chỉ tiêu Phương pháp 1 Độ ẩm Sấy ở 105 - 110oC đến khối lượng không đổi 2 Hàm lượng muối NaCl Phương pháp Mohr 4 Hàm lượng đạm tổng Phương pháp Kjeldahl 5 Hàm lượng lipid Phương pháp Soxhlet 6 Độ cứng Máy đo cấu trúc Rheotex 7 Màu sắc, mùi vị, cấu trúc Đánh giá cảm quan theo phương pháp cho điểm 8 Mức độ ưa thích Theo thang điểm Hedonic 9 Hiệu suất thu hồi Tỉ lệ phần trăm của khối lượng cá sau khi ướp muối so với khối lượng cá trước khi ướp muối Các số liệu phân tích, đánh giá được thu nhận, xử lý bằng chương trình Microsoft Excel và thống kê bằng chương trình Statgraphics Centurion XV. 3. Kết quả và thảo luận Cá rô phi vằn sau khi fillet có giá trị dinh dưỡng cao với hàm lượng protein khá lớn (16,84%), đồng thời hàm lượng lipid thấp (1,42%) giúp cho sản phẩm ít bị biến đổi chất lượng trong quá trình bảo quản, tuy nhiên do hàm lượng nước cao (80,65%) nên nguyên liệu cần được chế biến ngay để tránh biến đổi chất lượng. Kết quả này tương tự với kết quả phân tích thành phần hóa học cá rô phi của Bùi Quỳnh Như (2011) [4]. 3.1. Ảnh hưởng của hàm lượng muối ướp và thời gian ướp muối đến chất lượng sản phẩm Kết quả phân tích các chỉ tiêu hóa lý của nguyên liệu sau quá trình ướp muối và chỉ tiêu cảm quan của sản phẩm được trình bày tại Bảng 2. Khi tăng hàm lượng muối ướp sử dụng thì lượng muối ngấm vào trong cá càng lớn và độ cứng của miếng cá càng tăng, tuy nhiên hiệu suất thu hồi lại càng giảm. Nguyên nhân của sự biến đổi này là do khi hàm lượng muối ướp càng nhiều thì chênh lệch áp suất thẩm thấu giữa bề mặt bên ngoài cá và bên trong cá càng lớn, do đó lượng nước trong nguyên liệu cá di chuyển ra ngoài càng nhiều và tốc độ ngấm muối của cá càng nhanh, đồng thời làm cho một số protein của cá bị biến tính, cấu trúc thịt cá trở nên rắn chắc và cứng hơn. Chính lượng nước trong cá di chuyển ra ngoài làm khối lượng cá sau ướp muối giảm và dẫn đến hiệu suất thu hồi thấp. Sự khác biệt giữa các nghiệm thức đều mang ý nghĩa về mặt thống kê (p<0,05). Hàm lượng muối và độ cứng của sản phẩm tăng dần theo thời gian ướp muối, trong khi hiệu suất thu hồi sản phẩm lại có chiều hướng ngược lại. Điều này là do thời gian ướp càng dài hàm lượng muối ngấm vào cá càng nhiều và lượng nước trong cá mất đi càng lớn. Sự khác biệt giữa các mẫu cũng mang ý nghĩa về mặt thống kê (p<0,05). 87 TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC ÑOÀNG THAÙP Taïp chí Khoa hoïc soá 37 (04-2019) Bảng 2. Ảnh hưởng của hàm lượng muối và thời gian ướp đến chất lượng sản phẩm Hàm lượng ướp (%) Thời gian ướp (giờ) Đánh giá cá sau quá trình ướp muối Đánh giá sản phẩm Hàm lượng muối (%) Độ cứng (g lực) Hiệu suất thu hồi (%) Vị Cấu trúc 2 1 1,15a 572,33a 99,7g 2,8f 2,3h 2 2 1,57b 685,33b 99,4f 3,2e 2,7f 2 3 1,62c 745,33c 98,6d 3,3d 3,4d 4 1 2,63d 846,33d 99,17e 4,7a 4,4a 4 2 3,30e 864,66e 98,17c 3,6b 3,6b 4 3 3,36f 876,0f 97,7b 3,3d 3,4d 6 1 4,04g 955,0g 99,63g 3,5c 3,5c 6 2 4,64h 986,66h 98,1c 2,5g 3,3e 6 3 4,73j 1178,0j 97,23a 2,2h 2,4g Ghi chú: Các số có cùng ký tự a,b,c trong cùng một cột không có sự khác biệt về mặt thống kê với độ tin cậy 95%. Kết quả đánh giá cảm quan cho thấy ở hàm lượng muối ướp 4% và thời gian ướp 1 giờ cho sản phẩm có vị hài hòa với vị ngọt của thịt cá, cấu trúc khô tơi, dai vừa và hấp dẫn người tiêu dùng do đó có điểm cảm quan cao nhất về vị và cấu trúc. 3.2. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy sơ bộ đến chất lượng sản phẩm Với thời gian sấy cố định (4 giờ), độ ẩm của sản phẩm giảm theo sự tăng của nhiệt độ sấy, cụ thể độ ẩm sản phẩm đạt 35,66% sau khi sấy ở 60oC và 42,81% ở 50oC, kết quả này thấp hơn nhiều so với mẫu đối chứng (không sấy sơ bộ) là 69,77%. Nguyên nhân là do nhiệt độ sấy càng thấp thì sự chênh lệch áp suất trên bề mặt nguyên liệu và áp suất riêng phần trong không khí nhỏ nên tốc độ thoát ẩm chậm. Riêng mẫu không qua sấy sơ bộ có độ ẩm rất cao, do đó khi đưa vào sấy chín ở nhiệt độ cao làm chêch lệch khếch tán nội bên trong sản phẩm và khếch tán ngoại bên ngoài sản phẩm lớn, dẫn đến hình thành lớp cứng bên ngoài sản phẩm, làm sản phẩm khô cứng. Hình 1. Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm Giai đoạn sấy sơ bộ có vai trò quan trọng trong việc loại bỏ phần lớn nước trong nguyên liệu và do đó hỗ trợ quá trình sấy chín tiếp theo diễn ra nhanh hơn. Nếu thời gian sấy chín dài làm ảnh hưởng đến giá trị dinh dưỡng và cảm quan của sản phẩm. Kết quả phân tích cảm quan cho thấy, mẫu sấy chín sau khi sấy sơ bộ ở 60oC có màu cánh dán, mùi thơm đặc trưng cho sản phẩm khô, cấu trúc dai, khô nhưng không quá cứng so với các mẫu còn lại. 3.3. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy chín và độ ẩm dừng đến chất lượng sản phẩm Nhiệt độ sấy chín có ảnh hưởng ý nghĩa đến hàm lượng đạm tổng và lipid tổng của sản phẩm cuối. Quá trình sấy ở nhiệt độ cao làm cho protein trong sản phẩm bị biến tính, kết quả là hàm lượng đạm (tính theo căn bản khô) bị giảm nhưng không đáng kể. Tuy nhiên, nhiệt độ sấy càng cao thì hàm lượng nước trong sản phẩm mất càng nhiều, do đó hàm lượng đạm (tính theo căn bản ướt) càng tăng. Ngược lại, nhiệt độ sấy chín càng cao thì hàm lượng lipid trong sản phẩm càng giảm. Nguyên nhân của việc này là do nhiệt độ cao làm thay đổi cấu trúc thịt cá, hàm lượng lipid trong cơ thịt cá đi ra ngoài bề mặt sản phẩm nhiều, đồng thời phản ứng oxy hóa lipid xảy ra mạnh gây ra tổn thất lipid. Hàm lượng đạm tổng và lipid tổng có thay đổi theo các độ ẩm dừng khác nhau, tuy nhiên sự 88 TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC ÑOÀNG THAÙP Taïp chí Khoa hoïc soá 37 (04-2019) khác biệt này không mang ý nghĩa về mặt thống kê (p>0,05). Bảng 3. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy và độ ẩm dừng đến thành phần hóa học của sản phẩm Nhân tố Đạm tổng (% CBU) Lipid tổng (% CBU) Nhiệt độ sấy (oC) 70 41,05c 1,34a 80 52,13b 1,18b 90 62,71a 1,09c Độ ẩm dừng (%) 18 56,19a 1,16a 20 51,52a 1,21a 22 48,18a 2,14a Ghi chú: Xem Bảng 2. Kết quả đánh giá cảm quan sản phẩm ở các mức nhiệt độ sấy và độ ẩm dừng khác nhau (Hình 2) cho thấy: - Về màu sắc: Nhiệt độ sấy chín càng cao, phản ứng tạo màu của đường trong nguyên liệu xảy ra càng nhiều làm cho màu sắc sản phẩm càng đậm và có điểm cảm quan cao hơn, tuy nhiên, các mẫu sấy ở nhiệt độ 90oC lại có màu sắc quá sậm nên điểm cảm quan thấp nhất. Tương tự, các mẫu có độ ẩm dừng thấp hơn đồng nghĩa với quá trình sấy diễn ra lâu hơn, do đó màu sắc sản phẩm càng sậm và có điểm cảm quan càng giảm nhưng không có khác biệt về mặt thống kê ở mức ý nghĩa 5%. - Về mùi và vị: Nhiệt độ sấy càng cao hay thời gian sấy càng dài làm lượng nước trong sản phẩm tách ra càng nhiều, do đó cường độ mùi và vị của sản phẩm càng tăng. Tuy nhiên, khi sấy ở nhiệt độ 90oC, sản phẩm bị quá nhiệt và có mùi khét cũng như vị khá mặn nên điểm cảm quan không cao. - Về cấu trúc: Cấu trúc sản phẩm bị ảnh hưởng bởi cả 2 yếu tố của quá trình sấy chín, thể hiện qua sự khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê giữa các mẫu. Trong quá trình sấy, hàm lượng nước trong sản phẩm giảm làm cho cơ thịt cá co rút lại và cấu trúc sản phẩm trở nên cứng chắc, dai và tơi hơn. Do đó, điểm cảm quan về cấu trúc tăng, ngoại trừ các mẫu sấy ở nhiệt độ 90oC có điểm cảm quan thấp nhất. Nguyên nhân là do khi sấy ở nhiệt độ 90oC, hình thành lớp vỏ cứng trên bề mặt cá, làm cho nước ở các lớp bên trong khó di chuyển ra ngoài, do đó để đạt độ ẩm dừng theo yêu cầu phải kéo dài thời gian sấy dẫn đến sản phẩm quá cứng và không tơi. Như vậy, mẫu sấy chín ở nhiệt độ 80oC đến độ ẩm dừng 20% là mẫu được yêu thích nhất và khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê với các mẫu còn lại. Sản phẩm có màu nâu đỏ đẹp mắt, mùi thơm đặc trưng của sản phẩm khô cá, vị hài hòa và cấu trúc khô tơi, khô, không quá cứng. Hình 2. Ảnh hưởng của nhiệt độ sấy và độ ẩm dừng đến giá trị cảm quan của sản phẩm 3.4. Thành phần hóa học của khô cá rô phi vằn ăn liền Bảng 4 thể hiện một số chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm khô cá rô phi vằn ăn liền. Kết quả này cho thấy sản phẩm có hàm lượng đạm khá cao, đồng thời, hàm lượng nước và lipid thấp cùng với hàm lượng muối cao nên thích hợp cho quá trình bảo quản. Bảng 4. Thành phần hóa học của cá rô phi vằn ăn liền Thành phần Hàm lượng (%) Độ ẩm 20,12 Protein 52,13 Lipid 1,19 Muối 2,61 4. Kết luận Từ những kết quả thu được, chúng tôi đề nghị quy trình chế biến sản phẩm cá rô phi vằn ăn liền như sau: Nguyên liệu được tiến hành ướp muối trong 1 giờ với hàm lượng muối sử dụng là 4% cho sản phẩm có vị hài hòa, hấp dẫn. Thành phần gia vị thích hợp cho sản phẩm: đường (20%); bột ngọt (0,5%); tỏi (1%); tiêu (0,75%) và ớt (0,75%). Tiến hành sấy sơ bộ cá ở nhiệt độ 60oC trong 4 giờ (đến độ ẩm 35% - 36%) sẽ cho màu sắc hấp dẫn, 89 TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC ÑOÀNG THAÙP Taïp chí Khoa hoïc soá 37 (04-2019) mùi vị thơm ngon. Quá trình sấy chín ở nhiệt độ 80oC đến độ ẩm 20% cho sản phẩm có giá trị dinh dưỡng và cảm quan cao. Trong những nghiên cứu tiếp theo, cần khảo sát thêm ảnh hưởng của các phương pháp khử tanh và tạo hình đến chất lượng sản phẩm, ảnh hưởng của bao bì và phương pháp bao gói đến sự biến đổi chất lượng sản phẩm khi bảo quản./. Tài liệu tham khảo [1]. Phạm Đình An (2006), Nghiên cứu sản phẩm khô cá trê vàng lai ăn liền, Luận văn tốt nghiệp kỹ sư, Trường Đại học An Giang, An Giang. [2]. Huỳnh Thúy Hằng (2011), Thử nghiệm sản xuất sản phẩm đậu hủ cá rô phi, Luận văn tốt nghiệp đại học, Trường Đại học Cần Thơ, Cần Thơ. [3]. Mai Thị Diệp Hoàng (2005), Nghiên cứu chế biến sản phẩm khô cá lóc ăn liền, Luận văn tốt nghiệp kỹ sư, Trường Đại học An Giang, An Giang. [4]. Bùi Quỳnh Như (2011), Thử nghiệm sản xuất xúc xích xông khói từ thịt cá rô phi, Luận văn tốt nghiệp đại học, Trường Đại học Cần Thơ, Cần Thơ. [5]. Nguyễn Hoàng Phúc (2009), Nghiên cứu chế biến khô cá lăng tẩm gia vị, Luận văn tốt nghiệp kỹ sư, Trường Đại học An Giang, An Giang. [6]. Phan Thị Thanh Quế (2005), Bài giảng Kỹ thuật chế biến hải sản, Trường Đại học Cần Thơ, Cần Thơ. [7]. Phạm Văn Sổ (1991), Kiểm nghiệm lương thực, thực phẩm, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, Hà Nội. [8]. Trần Ngọc Thọ (26/01/2015), Chuyên đề Cá rô phi - Bài 3: Cá rô phi: Dễ nuôi, dễ bán, dễ xuất khẩu, Thủy sản Việt Nam, de-ban-de-xuat-khau-article-10792.tsvn [9]. Lê Bạch Tuyết (1994), Các quá trình công nghệ cơ bản trong sản xuất thực phẩm, NXB Giáo dục Hà Nội, Hà Nội. [10]. Quyết định số 1639/QĐ-BNN-TCTS ngày 5/6/2016 của Bộ NN-PTNT về việc phê duyệt quy hoạch phát triển nuôi cá rô phi đến năm 2020, định hướng đến năm 2030. INVESTIGATING VARIABLES AFFECTING THE PROCESSING OF INSTANT DRIED - FISH FROM TILAPIA (Oreochromis niloticus) Summary This research was conducted to diversify products from tilapia (Oreochromis niloticus). The experiments were arranged at the stages of salting, seasoning, pre-drying and drying, subject to the instant dried-fi sh processing. Results showed that salting for 1 hour with salt content of 4% helps make the product more solid and with better taste. For better sensory value, raw fi sh should be pre-dried for 4 hours at a temperature of 60oC. Moreover, drying at 80oC to 20% moisture content will help yield products of high nutrition and sensory values of color, smell, taste and structure. Keywords: Instant dried - fi sh, seasoned dried-fi sh, tilapia (Oreochromis niloticus). Ngày nhận bài: 28/11/2018; Ngày nhận lại: 03/01/2019; Ngày duyệt đăng: 26/3/2019.