Cá hộp là một trong các dạng thực phẩm đóng hộp. Ở nước ta có vùng biển rộng lớn, có nhiều loại cá thích hợp cho việc sản xuất cá hộp như cá trích, cá ngừ, cá thu, tôm, ... Trước đây nhân dân ta chỉ bảo quản cá theo tập quán truyền thống như sấy khô, làm mắm,... Công nghệ sản xuất đồ hộp phát triển vừa kéo dài thời gian bảo quản, vừa làm tăng giá trị thương mại của cá.

Nguyên lý của quá trình xử lý nhiệt đồ hộp nhằm phá hủy hay vô hoạt enzym và vi khuẩn, tránh sự lây nhiễm trở lại từ môi trường bên ngoài.

Việc xử lý nhiệt còn có tác dụng khác là sản phẩm cá vẫn giữ được chất lượng tốt mà không cần bảo quản lạnh.

Sản phẩm đồ hộp thực phẩm được phân chia ra làm 3 nhóm tùy thộc vào pH

- Sản phẩm có độ acid cao (pH < 4,5)

Cá sauce và các loại sản phẩm ngâm trong dung dịch acid acetic, acid citric hoặc acid lactic sẽ ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật sinh bào tử, vi sinh vật gây bệnh. Các loại vi sinh vật này bị phá hủy khi xử lý nhiệt trong môi trường acid.

- Sản phẩm có độ acid trung bình (pH = 4,5 – 5,3)

Nhiều sản phẩm đồ hộp cá sauce cà nằm trong khoảng pH này và tiến trình tiệt trùng nhiệt đòi hỏi phải kiểm soát cẩn thận (thường dựa trên sự phá hủy bào tử Clostridium botulinum).

- Sản phẩm có độ acid thấp (pH>5,3)

Trừ các loại sản phẩm nêu trên, hầu hết các sản phẩm đồ hộp cá có pH gần trung tính và đòi hỏi tiến trình tiệt trùng nhiệt phải đầy đủ như nhóm acid trung bình. Cộng thêm vào đó, cần thiết phải tính đến khả năng một số loại vi sinh vật ưa nhiệt hình thành bào tử kháng nhiệt có thể sống sót lại trong quá trình chế biến. Ví dụ vi khuẩn chịu nhiệt Bacillus stearothermophilus gây hư hỏng đồ hộp thực phẩm ở đáy hộp. Tuy nhiên, nếu tiến trình chế biến nhiệt yêu cầu tiêu diệt được hết vi sinh vật sinh bào tử thì cá sẽ bị quá nhiệt. Vì vậy cách tốt nhất nên tránh sử dụng thêm các nguyên liệu thô chưa qua xử lý như các loại gia vị, mà chúng có thể chứa vi sinh vật hoặc sau tiến trình chế biến bào tử có thể hình thành.

VD. Sản phẩm đồ hộp có đường kính lớn, nếu làm nguội tự nhiên không dùng nước lạnh hoặc khí nén để làm nguội, có thể kéo dài hơn một ngày để làm nguội tâm sản phẩm và vi sinh vật có thể phát triển thông qua khoảng nhiệt độ này. Khi đó vi khuẩn ưa nhiệt hình thành bào tử phát triển và gây hư hỏng sản phẩm.

Ở cá, quá trình truyền nhiệt bằng dẫn nhiệt chiếm ưu thế. Vì vậy thời gian tối ưu để nhiệt truyền vào tâm sản phẩm hay điểm nguội nhất của sản phẩm từ 20 - 120 phút, khi hộp có đường kính 14,5 mm, cao 168 mm. Nếu so sánh với quá trình chế biến nhiệt bằng đối lưu nhiệt, khi gia nhiệt cùng một nhiệt độ, thời gian để đạt được nhiệt độ tâm ít hơn 20 phút.

Để tránh cá bị quá nhiệt ở điểm gần vách hộp và để gia tăng tốc độ truyền nhiệt đến điểm nguội nhất, sauce, dầu hoặc nước muối được bổ sung thêm vào trong hộp. Quá trình truyền nhiệt bằng đối lưu nhiệt được gia tăng khi hộp được khuấy đảo trong thiết bị thanh trùng. Roto quay dạng lật ngược hộp có hiệu quả hơn roto quay dạng xoắn.

Gia nhiệt bằng bức xạ nhiệt không được thực hiện trong thiết bị thanh trùng nhưng cả 2 quá trình gia nhiệt bằng điện trở và microwave được ứng dụng để làm chín và khử trùng cá trước khi cho vào hộp.

Trong hầu hết các loại sản phẩm cá đóng gói, sản phẩm dạng chất rắn huyền phù hoặc chất lỏng, quá trình chế biến nhiệt kết hợp cả hai quá trình truyền nhiệt bằng dẫn nhiệt và đối lưu nhiệt xuyên qua sản phẩm bên trong hộp. Vị trí của điểm nguội nhất không đơn giản là nằm ở tâm hình học của bao bì mà nằm ở tâm hình học của miếng cá dày nhất trong bao gói. Vì vậy điểm nguội nhất có thể nằm ở vị trí bất kỳ. Quá trình truyền nhiệt bằng dẫn nhiệt xảy ra chậm hơn truyền nhiệt bằng đối lưu nhiệt.

Trong quá trình chế biến, nhiệt độ làm cho cá bị mềm và mất những chất dễ bay hơi. Quá trình thanh trùng nhiệt gắn liền với thời gian bảo quản đồ hộp. Trong công nghệ chế biến đồ hộp, cần quan tâm để giảm thiểu quá trình xử lý nhiệt quá mức bằng cách tăng tốc độ truyền nhiệt đến những điểm nguội nhất.

Đồ hộp bị hư hỏng ảnh hưởng đến giá trị dinh dưỡng của sản phẩm, liên quan đến hàm lượng protein. Một số protein ở trong xương cá hồi và cá mòi qua quá trình chế biến thì trở thành dạng ăn được. Sự biến tính protein ở nhiệt độ cao làm mất 9-28% nước tùy thuộc vào mức độ chế biến, loại cá, giá trị pH và những yếu tố sinh lý khác. Cần giới hạn sự mất nước trong đồ hộp. Những quá trình chế biến như đóng hộp, giầm dấm, xông khói và nấu làm mất protein hòa tan.

Khi xử lý nhiệt các vitamin nhóm B như B₁, B₂, B₁₂, acid forlic, acid nicotinic bị mất nhiều. Lượng vitamin này còn lại ở cá hộp rất ít so với cá tươi.

Sự thay đổi mùi vị xảy ra trong suốt thời gian chế biến có thể chấp nhận được nếu quá trình xử lý nhiệt có giới hạn. Sự thay đổi mùi vị của cá khó phát hiện được khi trong quá trình chế biến có sử dụng thêm nước sốt và gia vị.

Sự biến đổi cấu trúc cũng xảy ra trong suốt quá trình chế biến, biến đổi này xảy ra có lợi nếu quá trình chế biến được kiểm soát. Sự biến tính protein đi kèm theo sự mất nước là nguyên nhân gây nên sự biến đổi cấu trúc của cá. Những loài cá có hàm lượng chất béo cao thì sự biến đổi cấu trúc diễn ra ít hơn nhờ ảnh hưởng hạn chế của chất béo đối với nước. Việc lựa chọn nguyên liệu ban đầu để chế biến cũng có ý nghĩa rất quan trọng đối với sự thay đổi cấu trúc của cá. Cá kém tươi sẽ bị mất nước nhiều hơn và cấu trúc bị biến đổi nhiều hơn sau quá trình chế biến.

Sự biến đổi màu sắc của cá cũng xảy ra khi sử dụng nguyên liệu kém chất lượng. Sự xuất hiện màu xanh ở đồ hộp cá ngừ là do sự đông tụ trimethylamin, myoglobin, cystein tạo nên trong quá trình nấu. Có thể giảm sự biến đổi màu ở cá ngừ bằng cách thêm vào những chất chống oxy hóa. Nagakao (1971) đưa ra phương pháp xác định sự kết hợp TMAO và TMA trong nguyên liệu để cho biết sự xanh hóa có thể xảy ra trong quá trình xử lý nhiệt.

Màu sắc của cá hồi đóng hộp rất quan trọng, nó ảnh hưởng đến giá trị cảm quan của sản phẩm. Cá hồi màu đỏ tươi có giá trị cao hơn cá hồi màu đỏ nhạt, cá hồi màu hồng có giá trị thấp hơn hai loại trên. Mỗi loài cá có nhân tố điều khiển màu khác nhau. Sử dụng cá kém chất lượng hoặc qua trình thanh trùng không thích hợp là yếu tố ảnh hưởng đến sự biến đổi màu.

Sự hóa nâu trong cá hộp liên quan đến lượng đường khử robose. Sự hóa nâu là một dạng hư hỏng của đồ hộp. Sự hóa nâu tăng lên là do sự tác động của riboside hydrolase lên acid ribonuleic (ARN). Tuy nhiên, với ribose hòa tan thì quá trình chần hoặc gạn chắt có thể tránh được sự hóa nâu của cá. Các nghiên cứu khác cũng cho rằng vi khuẩn Lactobacillus pentoaceticus sẽ phân hủy hết ribose ở nhiệt độ 0oC trong 2 ngày. Một sự hóa nâu khác xảy ra trong quá trình ngâm dấm cá với hành, có thể là do các acid amin phản ứng với 2,5 diketogluconic acid do sự tác động của vi khuẩn lên hành. Những phản ứng hóa nâu của cá hộp là những phản ứng hóa nâu không enzym.

Sự biến đổi màu sắc của sò và cua trong quá trình chế biến thường liên quan đến những ion kim loại. Sự xuất hiện màu xanh ở cua liên quan đến đồng, còn sự xuất hiện màu đen ở tôm là do sắt. Lươn và các loài cá ngừ cũng chịu sự thay đổi màu sắc trong quá trình chế biến là do trong bản thân nó có chứa hàm lượng sắt cao. Nếu nguyên liệu trước khi đem chế biến được bảo quản trong kho lạnh thì sự thay đổi màu sắc sẽ tăng lên vì khi bảo quản trong kho lạnh sẽ làm tăng lượng sunfua tự do trong nguyên liệu, sắt và sunfua tác dụng với nhau tạo ra kết tủa sắt sunfit (Fe²(SO³)³) có màu đen bám trên thành hộp, ở trên bề mặt cá và ngay cả trong phần chất lỏng.

Những tinh thể "thủy tinh” đôi khi được tìm thấy trong đồ hộp cá thu, cá ngừ, cá hồi, tôm và giáp xác qua quá trình chế biến nhiệt. Những tinh thể này bị người tiêu dùng hiểu nhầm là tinh thể thủy tinh. Tuy nhiên, đó lại là những tinh thể canxi hoặc tinh thể magiê amoni phosphate. Khách hàng không cho phép có các tinh thể này trong sản phẩm. Tốt nhất là nên đề phòng để chúng không xảy ra. Sử dụng natri hexameta phosphate hay acid citric để ngăn cản sự hình thành canxi và magiê tự do hoặc tạo pH thấp để tránh sự lắng cặn của tinh thể này.

Trong quá trình thanh trùng nhiệt có nhiều biến đổi xảy ra. Có rất nhiều phát minh về công nghệ sản xuất đồ hộp nhưng chủ yếu là tập trung vào việc nâng cao chất lượng của đồ hộp bằng cách giảm bớt đi thời gian xử lý nhiệt quá lâu mà vẫn đảm bảo được chất lượng theo yêu cầu. Chọn được chế độ xử lý nhiệt thích hợp vừa đảm bảo chất lượng của sản phẩm, vừa đạt được những yêu cầu đề ra.

Trong quá trình chế biến sản phẩm cá đóng hộp cũng như các loại thực phẩm đóng hộp khác đều mong muốn thành phần bên trong hộp không bị biến đổi. Để đạt được sự mong đợi đó thì nguyên liệu cần thiết phải qua quá trình chế biến sơ bộ để sản phẩm cuối cùng đạt được những yêu cầu đề ra.

Cá tươi xử lý trước khi đem đóng hộp cần tuân theo nguyên tắc GMP "Good Manufacturing Practice”.

Cá lạnh đông cần phải được tan giá nhanh (nhưng ở nhiệt độ thích hợp). Tiến trình tan giá cần phải điều khiển thông số nhiệt độ và thời gian.

Cá được cắt bỏ đầu, tách nội tạng. Việc cắt bỏ đầu và tách nội tạng được thực hiện cùng một bước.

Một vài loại cá lớn cần phải phi lê và cắt ra thành từng khúc tùy theo sản phẩm và qui trình chế biến. Nhiều loại cá dùng để đóng hộp như cá hồi, cá trích không cần phi lê vì xương của chúng sau khi qua quá trình thanh trùng đã đủ mềm và ăn được. Tuy nhiên, có những loại cần phi lê vì xương của chúng rất cứng và không ăn được. Thịt cá ở dạng phi lê có cấu trúc yếu và có thể vỡ ra khi thanh trùng. Việc tách nước ở gian đoạn xử lý nhiệt sơ bộ được ứng dụng nhằm làm cho thịt cá cứng hơn, ít bị vỡ và dễ dàng rót vào hộp. Cá thu trước khi philê ra làm hai phần nên hấp ở nhiệt độ 90⁰C để thịt cá không bị vỡ ra.

Da cá là phần ăn được, nhưng nhiều loại cá da được tách ra nhằm mục đích cảm quan, đặc biệt là cá thu và cá ngừ. Tiến trình tách da bằng hóa chất được sử dụng bằng cách ngâm cá vào dung dịch NaOH ở nhiệt độ 70 – 80⁰C với pH từ 11 - 14. Sau vài phút vớt cá ra, dùng vòi nước mạnh phun vào cá nhằm để tách bỏ phần da và sau đó ngâm vào dung dịch HCl, có pH từ 1 - 4 để trung hòa lượng kiềm dư còn lại trong cá.

Luôn phải rửa cá trong nước có xử lý với chất khử trùng sau khi tách nội tạng vì giai đoạn tách nội tạng là nguồn lây nhiễm rất nghiêm trọng. Bên cạnh đó, rửa còn để loại bớt nhớt và máu. Phi lê xong thường sẽ không rửa lại.

Mục đích của quá trình ướp muối là làm tăng hương vị cho sản phẩm. Thường đây là một quá trình moi ruột, cắt đầu và các quá trình chế biến sơ bộ khác. Cá được ngâm vào dung dịch nước muối một thời gian, sự biến tính protein không đáng kể. Tuy nhiên, các protein hòa tan sẽ di chuyển ra bề mặt cá và khuếch tán vào nước muối. Muối ngấm vào thịt cá và có ảnh hưởng trực tiếp đến mùi vị của sản phẩm. Hàm lượng muối thường được chấp nhận ở mức 1 - 2%. Muối sử dụng là dạng muối tinh khiết và không chứa bất kỳ lượng nhỏ muối MgCl2 nào.

Trong suốt quá trình ngâm muối có một ít lượng nước tách ra từ cá. Để ngăn chặn sự lây nhiễm, nước muối cần được thay mới thường xuyên. Thời gian ngâm muối các loại cá khác nhau là khác nhau và được xác định bằng thực nghiệm. Trong quá trình ngâm muối nên ngâm ở nhiệt độ thấp và nhiệt độ cần được cố định là hằng số.

Trong quá trình ướp muối khô lượng nước di chuyển ra ngoài nhanh hơn so với muối trong dung dịch, nhưng lượng muối ngấm vào cá nên giới hạn sau cho vị vẫn còn chấp nhận. Cá lớn dạng cắt khúc đóng hộp nên muối khô.

Thường được ứng dụng như một tiến trình chế biến chính để bảo quản cho các sản phẩm hải sản. Thịt sò, thịt cua được ngâm dấm và đựng trong lọ thủy tinh trước khi thanh trùng hay tiệt trùng.

Quá trình xông khói nhằm làm tăng mùi vị của cá trước khi đóng hộp. Khi xông khói sản phẩm bị mất nước và trở nên khô. Có 2 phương xông khói là xông khói nóng và xông khói nguội. Khi xông khói nóng protein của cá đông tụ do biến tính, hạn chế sự mất dịch trong suốt quá trình chế biến.

Chất lượng nguyên liệu ban đầu của cá sử dụng cho xông khói và đóng hộp có ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm cuối cùng. Cá có hàm lượng chất béo thấp thì mất nước nhiều trong quá trình xông khói, điều làm làm cho cá cứng chắc và dễ xếp vào hộp, cấu trúc rắn chắc này vẫn còn sau quá trình thanh trùng nhiệt. Cá có hàm lượng chất béo cao thì mất nước ít do đó cá dễ bị vỡ khi xếp hộp và sản phẩm cuối cùng quá mềm.

Gia nhiệt làm bốc hơi một lượng nước, lượng nước bốc hơi tùy theo loài. Nếu lượng nước còn lại trong hộp, nó sẽ pha loãng các thành phần sauce bổ sung và làm giảm giá trị cảm quan của cá (VD: dầu bị tách ra và nổi trên bề mặt sản phẩm).

* Loại bớt một lượng nước trong thịt cá và ngăn chặn sự thoát dịch

* Tách phần nhớt, máu ảnh hưởng đến màu sắc, mùi vị sản phẩm

* Giúp đông tụ protein

* Tách phần thịt ra từ xương

* Phát triển mùi vị của sản phẩm

Làm chín sơ bộ là tiến trình rất quan trọng. Cá cần được xử lý nhiệt đủ để ngăn chặn sự mất nước trong suốt quá trình đóng hộp, nhưng không nên xử lý nhiệt quá lâu, khi đó cá sẽ bị khô và giảm chất lượng sản phẩm.

Có thể xử lý nhiệt bằng 3 cách: chiên (rán), sấy, chần hấp. Tùy theo yêu cầu khẩu vị và thị hiếu người tiêu dùng có thể sử dụng một trong 3 phương pháp trên.

Trong quá trình chế biến sản phẩm cá hộp có nhiều loại nguyên liệu cần phải qua chần, hấp. Người ta nhúng nguyên liệu vào trong nước hay dung dịch hoặc xử lý nguyên liệu bằng hơi nước ở nhiệt độ 75 – 100⁰C. Quá trình hấp tổn thất chất dinh dưỡng ít hơn nhưng thực tế sản xuất thường chần vì thao tác gọn nhẹ, thiết bị đơn giản, truyền nhiệt tốt hơn khi hấp.

Sau khi cầhn, hấp xong cần làm nguội nhanh. Trong chế biến cá hộp chần, hấp làm cho thịt cá cứng chắc hơn nhằm mục đích: dễ xếp vào hộp, làm giảm lượng vi sinh vật bám trên bề mặt cá, làm giảm sự hư hỏng thịt cá trong suốt quá trình chế biến.

Thông thường dùng dầu để rán cá. Trước khi rán, cá có thể được tẩm bột nhằm làm cho cá sau khi rán vàng, thơm ngon và hình thức hấp dẫn. Sau khi tẩm bột để cá khoảng 3-5 phút rồi cho vào chảo chiên.

Cá sau khi rán làm nguội đến 40oC. Cá rán nhằm làm tăng giá trị cảm quan và giá trị dinh dưỡng. Lượng vi sinh vật cũng bị tiêu diệt nhiều do nhiệt độ rán cao.

Cá sau khi ướp muối, xếp lên lưới để ráo khảong 10 phút rồi đem sấy với chế độ sấy như sau:

* Sấy 40-50⁰C khoảng 15-30 phút tùy theo kích thước của cá

* Nâng nhiệt lên 90⁰C, thời gian nâng nhiệt khoảng 5-10 phút và tiến hành sấy tiếp khoảng 45-60 phút.

* Làm nguội đến nhiệt độ 40⁰C

Cá được xếp vào hộp; dầu ăn, nước hay nước sauce được bổ sung thêm vào theo tỷ lệ đã được tính toán.Có thể cho vào hộp bằng tay hoặc bằng máy. Khi rót hộp phải đảm bảo các yêu cầu sau:

* Đảm bảo khối lượng tịnh và thành phần của hộp theo qui định

* Có hình thức trình bày đẹp

* Đảm bảo hệ số truyền nhiệt

* Không lẫn các tạp chất

Bài khí ra khỏi hộp trước khi ghép nắp là công đoạn rất cần thiết nhằm:

- Ngăn chặn sự gia tăng áp suất trong suốt quá trình tiệt trùng ở nhiệt độ cao do sự giản nở của khí ở khoảng trống trong hộp.

- Giảm sự oxy hóa sản phẩm thực phẩm bên trong hộp và giảm hiện tượng ăn mòn hộp

Khí sinh ra trong hộp do sự ăn mòn hộp (sinh khí H2), hoặc do sự hoạt động của vi sinh vật sinh khí, hoặc do không khí xâm nhập vào hộp qua khe hở.

Sự không cân bằng giữa áp suất bên trong và bên ngoài hộp thiếc trong suốt tiến trình chế biến gây biến dạng ở những mối ghép, là nguyên nhân dẫn đến mối ghép bị hở.

Đồ hộp không kín dễ bị hư hỏng do vi sinh vật. nếu kiểm tra hộp không kỹ thì rất nguy hại, ảnh hưởng đến gái trị của đồ hộp khi tiêu thụ. Với sự chênh lệch áp suất lớn hoặc đường kính hộp lớn, áp suất bên trong lớn hơn áp suất bên ngoài gây phồng hộp, điều này được gọi là "peaking”. Khi áp suất bên ngoài lớn hơn áp suất bên trong làm cho hộp bị móp méo, gọi là "panelling”.

Áp suất bên trong quá lớn có thể làm bật nắp hộp hoặc làm cho mối ghép lỏng lẻo. Do đó cần tạo áp suất đối kháng trong thiết bị chế biến.

Những hộp có kích thước nhỏ, vững chắc thì có thể chống lại sự biến dạng do chênh lệch áp suất giữa trong và ngoài hộp. Những hộp nhỏ không cần khoảng không cho khí giãn nở. cá, dầu, nước sốt được rót đầy hộp. Để ngăn chặn sự gia tăng áp suất vượt quá giới hạn bên trong hộp trong suốt quá trình gia nhiệt, cần đuổi khí và tạo khoảng không trong hộp trước khi đem ghép mí. Có 3 phương pháp bài khí: phương pháp nhiệt, phương pháp phun hơi và phương pháp hút chân không

Cho cá và dầu hoặc nước sốt vào hộp khi còn nóng, hơi nước bốc lên sẽ đẩy không khí ở phía trên ra ngoài, sau đó ghép mí ngay lập tức và làm nguội để không khí không xâm nhập trở lại.

Nếu độ chân không nhỏ hơn 5mmHg thì sẽ làm cho hộp bị biến dạng.

Hộp đi qua băng chuyền, hơi nước phun vào hộp, hơi nước sẽ chiếm chổ của không khí trong hộp và đậy không khí ra ngoài, sau đó ghép hộp ngay lập tức. Hơi nước trong hộp sẽ ngưng tụ và tạo chân không. Quá trình này được thực hiện trong phóng bài khí.

Đây là phương pháp phổ biến nhất để tạo độ chân không trong đồ hộp. Phương pháp này được thực hiện trong phòng hút chân không, dùng bơm chân không để hút không khí trong hộp ra.

Nhân tố quan trọng quyết định sự thành công của công nghệ sản xuất đồ hộp là khả năng làm kín hộp hoặc lọ thủy tinh. Bước này rất quan trọng ảnh hưởng đến mức độ an toàn và thời gian bảo quản.

Kiểm tra độ kín của mối ghép là vấn đề quan trọng nhất. Sau khi ghép mí, hộp được đưa qua chậu nước rửa để loại bỏ phần nguyên liệu còn bám trên hộp. Nếu không rửa lại, phần nguyên liệu này sẽ bị đóng cứng lại trong suốt quá trình xử lý nhiệt và không thể tách ra được sau đó.

Bao bì cá hộp có thể là thủy tinh hoặc kim loại nhưng hiện nay phổ biến nhất là bao bì sắt tây và bao bì nhôm

Bao bì phải đảm bảo các yêu cầu sau:

* Vệ sinh sạch sẽ, không chứa các ạtp chất lạ

* Không gây độc cho thực phẩm, không làm thực phẩm biến đổi chất lượng, không gây mùi vị lạ và không làm biến màu cho thực phẩm

* Bền đối với tác dụng của thực phẩm

* Chịu được nhiệt độ và áp suất cao

* Truyền nhiệt tốt, chắc chắn, gọn nhẹ

* Dễ gia công, giá rẽ

* Hình thức hấp dẫn

* Sử dụng, vận chuyển, bảo quản tiện lợi

Quá trình chế biến nhiệt giúp tiêu diệt vi sinh vật. Thông thường sử dụng hơi để thanh trùng nhiệt. Tác dụng có hiệu quả nhất của quá trình chế biến nhiệt là ở nhiệt độ lớn hơn 100⁰C.

Khi xử lý nhiệt sản phẩm, nhiệt độ bên trong hộp tăng chậm hơn nhiệt độ trong thiết bị thanh trùng. Vì vậy số liệu tính toán và các số liệu thực nghiệm cần phải được kiểm tra để đạt được nhiệt độ /thời gian xử lý nhiệt thích hợp. Sao cho ở tâm sản phẩm phải đảm bảo đủ nhiệt để tiêu diệt tất cả các vi sinh vật, kể cả dạng bào tử.

Trong thực tế, để chế biến đồ hộp cá sauce cà với dạng hộp hình oval 400g đòi hỏi thời gian xử lý nhiệt là 75 phút ở nhiệt độ 115⁰C để đảm bảo mức độ an toàn về mặt vi sinh và tránh các hiện tượng hư hỏng khác xảy ra.

Vấn đề rất quan trọng cần lưu ý là một tiến trình xử lý nhiệt ở điều kiện này thích hợp nhưng ở điều kiện khác có thể không thích hợp.

Để dây chuyền công nghệ thực hiện, sản phẩm đồ hộp sau khi tiệt trùng được đem đi bảo ôn khoảng 14 ngày trước khi phân phối. Nếu có bất kỳ sự cố nào xảy ra trong suốt quá trình chế biến như mối ghép không kín, lớp tráng mặt trong của hộp không tốt hay một số lỗi khác, hộp sẽ trương phồng lên. Sự trương phồng của hộp xảy ra do vi sinh vật hoạt động sinh khí hoặc do phản ứng của sản phẩm lên thành hộp sinh khí H2.

Tồn trữ trước khi dán nhãn còn có tác dụng giúp cho sản phẩm ổn định và giúp cho nước sauce ngấm vào cá.

Ngày nay, nhãn giấy dán trên hộp được thay thế bằng mực in trên hộp. Nhãn được dán trên thùng carton. Các thùng này phải có độ bền tốt để bảo vệ hộp tránh gây hư hỏng mối ghép hay con dấu xuất kho.

Với những sản phẩm cá hộp có thể bảo quản lâu dài. Trong quá trình bảo quản sẽ làm tăng mùi vị đặc trưng của sản phẩm. Tuy nhiên, không thể kiểm soát được các phản ứng vật lý và hoá học ảnh hưởng đến bao bì và những thành phần bên trong nó. Sản phẩm sau khi bảo quản một thời gian dài thường gặp các trường hợp như thay đổi màu sắc, sự ăn mòn hộp, sự tạo thành tinh thể, sự đóng vón nước sốt và sự mất mùi vị.

Nhiệt độ bảo quản khoảng 35⁰C ngăn cản được sự phát triển của các bào tử vi sinh vật sống sót sau quá trình thanh trùng. Durand và Thibaud (1980) cho rằng sự ăn mòn bề mặt trong của đồ hộp sắt tây chứa cá mòi và cá thu ngâm dấm hay rót nước sốt sẽ xảy ra sau 2 năm nếu bảo quản ở 37⁰C.

Sản phẩm cá ngâm dầu là một lọai sản phẩm mới, có chất lượng và giá trị sinh năng lượng cao.

- Nguyên liệu: Cá đem chế biến có hàm lượng béo lớn hơn 4%. Không đưa vào sản xuất những loại cá không chắc thịt, không đủ lượng béo. Có thể sử dụng cá tươi, cá đông lạnh, tốt nhất là dùng cá bảo quản ở nhiệt độ 1-5₀C trong 10-20 giờ, không dùng cá mắt đỏ, mỡ đã bị oxy hóa.

- Ướp muối trong 4 phút với dung dịch muối có nồng độ 18-22 Bé. Sau khi ướp muối cho cá vào rỗ để ráo rồi đem đi rót hộp bằng tay.

- Có thể hấp bằng hơi nước ở nhiệt độ 90-100oC trong 10 phút.

Sản phẩm cá sốt cà chua

Thuật ngữ surimi của Nhật Bản là một cách nói thông dụng được dùng để gọi tắt tên của các sản phẩm giả cua hoặc các sản phẩm đặc biệt khác. Surimi còn được gọi là chả cá, là một lọai protein trung tính, được chế biến qua nhiều công đọan rửa, nghiền và định hình lại cấu trúc. Các protein đã được làm sạch trộn với chất tạo đông và sau đó đem đi cấp đông, nó sẽ hình thành thể gel cứng và đàn hồi. Tính tạo gel, tính giữ nước và tạo nhũ tương tạo nên cấu trúc để làm nguyên liệu cho việc sản xuất Kamaboko.

Surimi được xuất khẩu và bán với số lượng lớn trên khắp các thị trường Châu Âu. Từ những năm 80, các nước Tây Âu, Mỹ, Canada, … cũng đã sản xuất được surimi nhằm cung cấp nhu cầu tại chỗ và khắc phục vấn đề quản lý nguồn cá trên thế giới, tránh được hiện tượng nguồn cá ngày một cạn kiệt ở Nhật Bản. Ở Việt nam cũng có nhiều nhà máy sản xuất surimi nhưng chủ yếu phục vụ cho nhu cầu xuất khẩu.

Độ tươi của nguyên liệu cá rất quan trọng để đạt được hiệu quả chế biến cao nhất. Ở Nhật, sản phẩm Surimi trong các nhà máy có giá trị rất cao. Mỗi loài phải được xử lý dựa trên giá trị của nó. Chất lượng nguyên liệu có ảnh hưởng rất lớn đến giá trị cảm quan và tính chất hóa học của sản phẩm. Cá tươi chế biến thích hợp hơn, tạo ra sản phẩm ít màu và các liên kết của mô cơ hình thành gel tốt hơn. Khi cá có hàm lượng nước thấp và protein cao nghĩa là chu kỳ rửa ít. pH thấp có xu hướng tạo gel bền hơn nhưng nước dễ dàng tách ra trong quá trình chế biến. Cá sau giai đoạn tê cứng, pH bắt đầu tăng cao, khả năng giữ nước tốt và gel trở nên mềm.

Cá tươi được đem đi cắt đầu, bỏ nội tạng, rửa. Với sản phẩm surimi được chuẩn bị từ thịt cá đã được phi lê sẳn sẽ cho sản phẩm có chất lượng ổn định hơn. Tuy nhiên, trong quá trình chuẩn bị thịt phi lê, hiệu suất thu hồi thịt sẽ giảm do một phần thịt còn dính lại ở các phần xương. Việc sử dụng thịt cá còn nguyên xương sẽ làm cho sản phẩm surimi có chất lượng kém hơn. Bởi vì trong quá trình ép lấy thịt cá dịch lỏng trong các tế bào thần kinh, tủy và các thành phần còn sót lại trên xương như lá lách, thận, ruột, dạ dày ... rất giàu enzym gây biến tính protein, mặc dù quá trình rửa có thể loại các enzym này nhưng không triệt để. Bù lại hiệu suất thu hồi thịt trong trường hợp này cao hơn.

(a): Thịt philê ở bên

(b): Thịt philê (phần được gọi là "J” cut)

(c): Đầu

(d): Xương giữa (phần phía sau)

(e): Xương giữa (phần phía trước)

Mục đích nghiền ép là tách xương, vảy, da bằng phương pháp cơ học. Phần thịt được ép xuyên qua các lỗ của trống nghiền có đường kính từ 3 - 4 mm. Nguyên lý hoạt động của máy nhờ vào lực ép của rulo trợ lực, lực căng của các dây cao su ép, dây cao su sát vào trống nghiền. Cá đi vào giữa dây cao su và trống nghiền bị ép mạnh, thịt cá xuyên qua lỗ trống đi vào trong, còn xương, vảy, da không xuyên qua lỗ trống được cuốn ra ngoài bị thanh gạt gạt rớt xuống. Đối với thịt phi lê đem đi nghiền, hiệu suất làm việc của máy rất cao. Trong quá trình nghiền có các biến đổi vật lý và hóa học xảy ra: cấu trúc thịt cá bị phá vỡ hoàn toàn, nhiệt độ gia tăng trong quá trình nghiền làm cho protein bị biến tính một phần.

Chu kỳ rửa của cá với nước là giai đoạn quan trọng của tiến trình sản xuất surimi. Rửa cá nhằm loại bỏ:

- Sự hòa tan của mô cơ protein sarcoplasmic (protein chất cơ) vào trong nước mà những chất đó ngăn cản quá trình hình thành gel.

- Enzym (protease)

- Chất mùi, màu

- Lipid

- Chất mang oxy trong hồng cầu gây nên sự oxy hóa chất béo làm biến đổi tính chất của protein.

- Khử tanh

Rửa sẽ làm cho nồng độ actin và myosin tăng, giúp gel hình thành tốt

Mỗi lần rửa phải được thực hiện nhanh trong khoảng 5 - 10 phút, tỉ lệ nước rửa với cá khoảng 3:1 hoặc 4:1 sẽ cho kết quả cao, nhiệt độ nước rửa thường khoảng 0-5⁰C để ngăn chặn sự biến tính của protein. Quá trình rửa được lặp lại 2 - 3 lần.

Đối với cá nạc vấn đề màu, mùi có thể bị giảm nhẹ nhưng không đáng kể bởi vì các thao tác rửa được thực hiện rất nhanh. Trong cá khoảng 2/3 chất khô của thịt được cấu thành từ những sợi tơ cơ có tính chất, chức năng rất tốt. Phần còn lại chứa các thành phần máu, lipid và các protein chất cơ khác là thành phần bất lợi đối với quá trình sản xuất surimi, các thành phần này cũng được loại ra khỏi cá một ít. Chính những đặc điểm này cá nạc có thể rửa 1 - 2 lần là được.

Đối với các loại cá có chứa nhiều lipid, trong quá trình rửa lipid dễ bị thủy phân. Chất béo của cá đa số là chất béo chưa bão hòa dễ bị oxy hóa tạo nên màu và mùi khó chịu, cần phải loại ra trong quá trình sản xuất. Ở lần rửa thứ nhất người ta dùng nước rửa là dung dịch NaHCO³C 0,5% nhằm tẩy màu và mùi thịt cá. Ở lần rửa sau cùng dùng nước muối nồng độ 0,1 - 0,3% để rửa nhằm dễ dàng cho việc ép khô nước sau này.

Chất lượng nước rửa rất quan trọng như khi pH cao sẽ làm tăng khả năng giữ nước. Nước cứng với sự hiện diện của ion Ca2+, Mg2+, Fe₃₊ sẽ ảnh hưởng đến cấu trúc và màu sắc của sản phẩm.

Tiến trình này có thể thực hiện trước hoặc sau khi khử nước. Việc chọn lựa phương pháp lọc dựa vào số lượng nước chứa trong cá sau khi khử nước. Khi lượng nước trong cá thấp quá trình lọc diễn ra chậm và khó khăn. Mục đích của quá trình lọc là loại bỏ xương, da và những phần mô cơ màu đen gây ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.

Việc khử nước làm giảm hàm lượng nước của thịt cá còn khoảng 80 - 85% so với trọng lượng ướt. Phương pháp cổ truyền là dùng máy ép trục vít. Ngoài ra, người ta còn sử dụng máy ly tâm quay với tốc độ cao để tách nước. Trong quá trình ép tách nước một phần những chất có khả năng hòa tan trong nước (protein, khoáng...) sẽ bị thất thoát.

Việc khử nước và lọc là giai đoạn kết thúc của tiến trình sản xuất surimi truyền thống.

Thêm các chất phụ gia như đường, sorbitol, polyphosphate để nâng cao chất lượng cảm quan cho sản phẩm, tạo sự đồng nhất giữa thịt cá và gia vị để chuẩn bị cho giai đoạn định hình.

Tùy theo yêu cầu của khách hàng mà có những công thức phối trộn khác nhau

VD. 100 kg thịt cá bổ sung:

2 kg sorbitol

5,5 kg đường

0,3 kg polyphosphate

Trong quá trình phối trộn có sự gia tăng nhiệt độ. Vì vậy cần phải bổ sung nước đá xay nhuyễn hoặc nước lạnh vào nhằm làm giảm nhiệt độ sản phẩm. Nhiệt độ thấp làm cho cấu trúc thịt cá co lại và sản phẩm dai hơn.

Nhằm mục đích kéo dài thời gian bảo quản từ 6 - 12 tháng. Nhiệt độ cấp đông khoảng - 40⁰C, sau cho tâm sản phẩm đạt nhiệt độ - 15⁰C trong khoảng thời gian 4 - 5 giờ. Quá trình bảo quản và vận chuyển surimi phải được duy trì ở trạng thái lạnh, nhiệt độ khoảng -25₀C.

Tính hấp thu và giữ nước

Tính hấp thu và giữ nước của protein surimi bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố. Một vài yếu tố như nồng độ, pH (pH thay đổi dẫn đến làm giảm lực liên kết giữa các protein), nhiệt độ (nhiệt độ cao làm giảm sự cố định nước), thời gian, lực ion….có ảnh hưởng đến sự hấp thu nước của protein. Đó là chỉ tiêu cho phép đo lường sự biến tính của protein.

Nhũ tương là sự phân tán của hai pha lỏng không hòa tan vào nhau, một trong hai pha là pha liên tục, pha kia là pha phân tán. Đa số các hệ nhũ tương thực phẩm thường ở dạng nước trong dầu hoặc dầu rong nước. Sự tạo nhũ tương từ cá cũng chứa những bọt rắn phân tán.

- Muối có thể ảnh hưởng đến tính tan, độ nhớt, tính làm gấp nếp protein. Điều này có thể làm hư hỏng tính tạo bọt

- Đường saccharose và các đường khác thường làm giảm sự nở của bọt, nhưng nó cải thiện được độ bền của bọt bởi vì nó làm tăng độ nhớt của bọt.

- Hàm lượng lipit thấp làm biến tính tính tạo bọt của protein

- Khi tăng hàm lượng protein, tính tan của bọt tăng, do đó thể tích của bọt không tăng.

Quá trình tạo gel là một tổ chức dưới dạng mạng protein có thứ tự của tất cả các protein bị biến tính. Đa số các trường hợp, việc xử lý nhiệt thích hợp để tạo gel. Sự có mặt của muối, nhất là Ca2+ rất cần thiết làm tăng tốc độ tạo gel hoặc làm tăng độ cứng của gel. 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. Các giai đọan tạo gel là:

* Sự phân ly thuận nghịch cấu trúc bậc 4 của protein

* Sự biến tính không thuận nghịch cấu trúc bậc 3 và bậc 2

- Sự hư hỏng một phần của các protein bị biến tính, giai đọan hư hỏng diễn ra nhanh hay chậm phụ thuộc giai đọan biến tính. 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.

Nguồn nguyên liệu là yếu tố ảnh hưởng chủ yếu đến quá trình chuẩn bị surimi. Cá nạc sẽ cho surimi có chất lượng hơn cá béo, cũng như qui trình chuẩn bị surimi từ cá nạc đơn giản hơn cá béo. Cá yếu tố hạn chế việc dùng cá béo so với cá nạc trong quá trình chuẩn bị surimi

Cơ thịt sẫm rất giàu myoglobin, ty thể, chất béo và collagen…. Đây là những thành phần bất lợi trong quá trình chuẩn bị surimi. Các thành phần này ảnh hưởng đến màu sắc, mùi vị của sản phẩm, cần phải được lọai ra trong quá trình chuẩn bị surimi. Ngược lại cá có tỉ lệ cơ thịt trắng thấp, có chứa hàm lượng myoglobin, ty thể, chất béo, … thấp. Do đó hàm lượng chung của các chất này trong cá béo cao hơn cá nạc, qui trình sản xuất cá nạc ít bị ảnh hưởng bởi các yếu tố này.

Các thành phần của cá cũng như hàm lượng chất béo có trong cá thay đổi tùy theo mùa. Với lòai cá trích hàm lượng chất béo thấp nhất vào tháng 3 (1-5%), cao nhất vào tháng 11 (15-20%). Chất béo trong cá phần lớn là chất béo chưa bão hòa, cho nên nó rất dễ bị thủy phân và oxy hóa cho ra các chất có mùi lạ và màu thịt cá trở nên sẫm tối. Do đó các chất béo cần phải được loại ra trong quá trình rửa.

Hàm lượng protein tương cơ trong cơ thịt sẫm của cá trích chiếm khoảng 35% tổng hàm lượng protein, trong khi ở cơ thịt trắng các protein này chỉ chiếm 29% . Ở cá trích tỉ lệ cơ thịt sẫm cao hơn cơ thịt trắng, do đó hàm lượng protein tương cơ trong cá trích rất cao. Các protein này tan được trong nước nhờ lực liên kết ion yếu. Sự có mặt các protein tương cơ cùng các chất nitơ phi protein (urê, creatin, …) với tỉ lệ cao là yếu tố hạn chế trong quá trình sản xuất surimi. Các protein tương cơ và nitơ phi protein ảnh hưởng chính đến việc tạo màu, mùi vị của sản phẩm. Chính vì thế trong quá trình sản xuất surimi cần phải lọai bỏ các thành phần này ra khỏi cơ thịt cá để cải thiện màu sắc, mùi vị của sản phẩm.