Tổng quan nghiên cứu

Cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) là mặt hàng xuất khẩu chủ lực của ngành thủy sản Việt Nam, chiếm tới 99% tỉ trọng xuất khẩu cá tra và đóng góp khoảng 2,2% GDP quốc gia trong thập kỷ qua. Sản phẩm phi lê cá tra đông lạnh được tiêu thụ rộng rãi trên thị trường quốc tế, đặc biệt tại EU (21,0%) và Mỹ (18,4%) trong 6 tháng đầu năm 2014. Tuy nhiên, chất lượng sản phẩm phi lê cá tra phụ thuộc rất lớn vào quá trình chế biến, trong đó thời điểm phi lê cá trước hoặc sau giai đoạn tê cứng ảnh hưởng trực tiếp đến các chỉ tiêu chất lượng như cấu trúc, màu sắc, độ co rút chiều dài, mất khối lượng, pH, độ rỉ dịch và độ mất nước khi nấu.

Nghiên cứu này nhằm khảo sát diễn tiến quá trình tê cứng sau khi cá tra chết và đánh giá ảnh hưởng của thời điểm phi lê (tiền tê cứng và hậu tê cứng) đến chất lượng sản phẩm phi lê cá tra trước và sau quá trình cấp đông/rã đông. Thí nghiệm được thực hiện trên cá tra thu mua từ các tỉnh Tiền Giang và Đồng Tháp, bảo quản ở hai nhiệt độ 2°C và 15°C, với trọng lượng cá trung bình khoảng 1069 ± 170 gam và chiều dài 42,9 ± 2,12 cm. Kết quả nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học để các doanh nghiệp chế biến cá tra tối ưu quy trình sản xuất, nâng cao hiệu suất thu hồi và chất lượng sản phẩm, từ đó gia tăng giá trị xuất khẩu.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

  • Quá trình tê cứng (Rigor Mortis): Gồm ba giai đoạn tiền tê cứng, tê cứng và hậu tê cứng, ảnh hưởng đến độ cứng và cấu trúc cơ thịt cá. Quá trình này phụ thuộc vào nhiệt độ bảo quản, điều kiện sinh lý cá và các yếu tố xử lý trước giết mổ.
  • Phân tích cấu trúc cơ thịt (Texture Profile Analysis - TPA): Đo các chỉ số độ cứng, độ đàn hồi, độ dẻo, độ nhai và độ kết dính để đánh giá chất lượng cơ thịt phi lê.
  • Chỉ tiêu chất lượng phi lê cá: Bao gồm hiệu suất thu hồi, sự co rút chiều dài, mất khối lượng, màu sắc (thông số L, a, b), pH, độ rỉ dịch (drip loss) và độ mất nước khi nấu (cooking loss).

Các khái niệm chính được sử dụng gồm: chỉ số tê cứng (Ir), hiệu suất phi lê, khả năng giữ nước (WHC), và các chỉ số màu sắc.

Phương pháp nghiên cứu

  • Nguồn dữ liệu: Cá tra được thu mua từ các tỉnh Đồng Tháp và Tiền Giang, trọng lượng trung bình 1069 ± 170 gam, chiều dài 42,9 ± 2,12 cm. Cá được nghỉ dưỡng 3-5 giờ trước thí nghiệm, bảo quản ở 2°C và 15°C.
  • Phương pháp khảo sát tê cứng: Đo chỉ số tê cứng Ir bằng phương pháp Cuttingers (độ rớt đuôi) theo công thức tính toán dựa trên độ rớt đuôi cá tại các thời điểm khác nhau.
  • Thiết kế thí nghiệm phi lê: Hai nhóm cá được phi lê ở thời điểm tiền tê cứng (ngay sau cắt tiết) và hậu tê cứng (sau 24 giờ bảo quản ở 2°C). Mỗi nhóm gồm 20 con cá, thu được 40 miếng phi lê.
  • Phân tích chất lượng phi lê: Đo chiều dài, khối lượng, màu sắc (bằng máy Konica Minolta tại 4 vị trí), cấu trúc (TPA với đầu đo hình trụ cầu 15 mm), pH, độ rỉ dịch và độ mất nước khi nấu.
  • Bảo quản và xử lý mẫu: Miếng phi lê F1 được phân tích ngay, miếng F2 được cấp đông nhanh (-18°C trong 5 ngày), sau đó rã đông và phân tích lại.
  • Phân tích số liệu: Sử dụng phần mềm Statgraphics Centurion Version 15 và MS Excel để xử lý thống kê, so sánh sự khác biệt có ý nghĩa ở mức p ≤ 0,05.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Diễn tiến quá trình tê cứng:

    • Ở 15°C, thời gian bắt đầu tê cứng dao động từ 2,5 đến 7 giờ, tê cứng hoàn toàn trong 3,5 đến 10,5 giờ.
    • Ở 2°C, tê cứng bắt đầu nhanh hơn, trong khoảng 3,5 đến 5 giờ, kéo dài đến 23,5 giờ trước khi chuyển sang giai đoạn hậu tê cứng.
    • Thời gian từ khi cá chết đến khi bắt đầu tê cứng khoảng 11 giờ ở 15°C và khoảng 24 giờ ở 2°C.

  2. Ảnh hưởng thời điểm phi lê đến sự co rút chiều dài và mất khối lượng:

    • Phi lê tiền tê cứng co rút chiều dài lớn hơn nhiều (giảm 10,27% trước lạnh đông và 14,80% sau lạnh đông/rã đông sau 120 giờ bảo quản ở 2°C) so với phi lê hậu tê cứng (giảm 1,98% và 0,86% tương ứng).
    • Mất khối lượng miếng phi lê tiền tê cứng cao hơn (3,45% trước lạnh đông) so với hậu tê cứng (2,35%), dù sự khác biệt không có ý nghĩa thống kê sau cấp đông/rã đông.

  3. Hiệu suất phi lê:

    • Hiệu suất thu hồi khối lượng và chiều dài của phi lê hậu tê cứng cao hơn phi lê tiền tê cứng, với tổng khối lượng chiếm 45,9% so với 42,8% trọng lượng cá ban đầu (p ≤ 0,05).
    • Sau cấp đông/rã đông, chiều dài miếng phi lê hậu tê cứng còn lại 71,6% so với ban đầu, trong khi phi lê tiền tê cứng chỉ còn 57,4%.

  4. Chất lượng màu sắc và cấu trúc:

    • Phi lê hậu tê cứng có màu sáng hơn (giá trị L cao hơn), ít đỏ (giá trị a thấp hơn) và vàng hơn (giá trị b cao hơn) so với phi lê tiền tê cứng (p ≤ 0,05).
    • Phi lê tiền tê cứng có màu đỏ không đồng đều, cấu trúc mềm hơn, đàn hồi cao hơn nhưng độ dai thấp hơn phi lê hậu tê cứng.
    • Không có sự khác biệt đáng kể về pH giữa hai loại phi lê trước và sau cấp đông/rã đông.
    • Phi lê hậu tê cứng có độ rỉ dịch thấp hơn đáng kể sau rã đông, trong khi độ mất nước khi nấu không khác biệt rõ rệt giữa hai loại phi lê sau cấp đông.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy nhiệt độ bảo quản ảnh hưởng rõ rệt đến diễn tiến quá trình tê cứng cá tra, với nhiệt độ thấp làm quá trình tê cứng đến muộn hơn nhưng kéo dài hơn, phù hợp với các nghiên cứu trên cá hồi và cá tuyết. Việc phi lê cá tra sau giai đoạn tê cứng (hậu tê cứng) giúp giảm thiểu sự co rút chiều dài và mất khối lượng, đồng thời tăng hiệu suất thu hồi sản phẩm, điều này có ý nghĩa kinh tế lớn cho các doanh nghiệp chế biến.

Màu sắc và cấu trúc phi lê hậu tê cứng ổn định hơn, ít bị biến đổi do quá trình tê cứng và cấp đông, phù hợp với yêu cầu chất lượng xuất khẩu. Độ rỉ dịch thấp hơn sau rã đông cũng góp phần nâng cao chất lượng cảm quan và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm.

Các kết quả này tương đồng với nghiên cứu trên cá hồi Đại Tây Dương và cá tuyết, đồng thời bổ sung thông tin quan trọng cho ngành chế biến cá tra Việt Nam, vốn chưa chú trọng đến thời điểm phi lê trong quy trình sản xuất. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ diễn tiến chỉ số tê cứng theo thời gian, đồ thị co rút chiều dài và mất khối lượng phi lê, bảng so sánh hiệu suất và màu sắc giữa hai nhóm phi lê.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Áp dụng phi lê hậu tê cứng trong quy trình chế biến cá tra

    • Động tác: Bảo quản cá tra ở 2°C trong 24 giờ sau khi cắt tiết trước khi phi lê.
    • Mục tiêu: Tăng hiệu suất thu hồi phi lê và cải thiện chất lượng sản phẩm.
    • Thời gian thực hiện: Ngay lập tức trong các nhà máy chế biến.
    • Chủ thể: Doanh nghiệp chế biến thủy sản.

  2. Kiểm soát nghiêm ngặt nhiệt độ bảo quản cá trước khi phi lê

    • Động tác: Duy trì nhiệt độ bảo quản ổn định ở 2°C để kéo dài giai đoạn tê cứng và hạn chế vi sinh vật phát triển.
    • Mục tiêu: Giảm thiểu biến đổi chất lượng và tăng độ an toàn thực phẩm.
    • Thời gian: Liên tục trong quá trình vận chuyển và lưu kho.
    • Chủ thể: Nhà cung cấp nguyên liệu và doanh nghiệp chế biến.

  3. Đào tạo nhân viên về kỹ thuật phi lê và xử lý cá đúng thời điểm

    • Động tác: Tổ chức các khóa đào tạo về nhận biết giai đoạn tê cứng và kỹ thuật phi lê phù hợp.
    • Mục tiêu: Nâng cao tay nghề, giảm tổn thất sản phẩm.
    • Thời gian: Trong vòng 6 tháng tới.
    • Chủ thể: Ban quản lý nhà máy và các tổ chức đào tạo.

  4. Áp dụng công nghệ cấp đông nhanh và kiểm soát quy trình rã đông

    • Động tác: Sử dụng cấp đông IQF và quy trình rã đông chuẩn để bảo vệ cấu trúc phi lê.
    • Mục tiêu: Giảm độ rỉ dịch, giữ màu sắc và cấu trúc tốt hơn.
    • Thời gian: Triển khai trong vòng 1 năm.
    • Chủ thể: Doanh nghiệp chế biến và nhà cung cấp thiết bị.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Doanh nghiệp chế biến thủy sản

    • Lợi ích: Cải thiện quy trình sản xuất, nâng cao hiệu suất và chất lượng sản phẩm phi lê cá tra, tăng sức cạnh tranh trên thị trường quốc tế.

  2. Nhà nghiên cứu và sinh viên ngành công nghệ thực phẩm

    • Lợi ích: Hiểu rõ cơ chế tê cứng và ảnh hưởng của thời điểm phi lê đến chất lượng cá tra, làm cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo.

  3. Cơ quan quản lý và phát triển ngành thủy sản

    • Lợi ích: Xây dựng chính sách, hướng dẫn kỹ thuật chế biến cá tra phù hợp, nâng cao giá trị xuất khẩu thủy sản Việt Nam.

  4. Nhà cung cấp thiết bị và công nghệ chế biến thủy sản

    • Lợi ích: Phát triển và cung cấp các giải pháp công nghệ cấp đông, bảo quản và xử lý cá tra hiệu quả dựa trên đặc điểm sinh học và quá trình tê cứng.

Câu hỏi thường gặp

  1. Tại sao thời điểm phi lê cá tra lại ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm?
    Quá trình tê cứng làm thay đổi cấu trúc cơ thịt cá, ảnh hưởng đến độ co rút, mất nước và màu sắc. Phi lê sau tê cứng giúp giảm co rút và mất khối lượng, giữ màu sắc và cấu trúc tốt hơn.

  2. Nhiệt độ bảo quản ảnh hưởng thế nào đến quá trình tê cứng?
    Nhiệt độ thấp (2°C) làm quá trình tê cứng đến muộn hơn nhưng kéo dài hơn, giúp cá giữ được chất lượng lâu hơn so với nhiệt độ cao (15°C).

  3. Có sự khác biệt về pH giữa phi lê tiền tê cứng và hậu tê cứng không?
    Nghiên cứu cho thấy không có sự khác biệt đáng kể về pH giữa hai loại phi lê trước và sau cấp đông/rã đông, pH dao động trong khoảng 6,3 - 7,6.

  4. Làm thế nào để giảm độ rỉ dịch sau rã đông?
    Phi lê hậu tê cứng có độ rỉ dịch thấp hơn đáng kể so với phi lê tiền tê cứng, do cấu trúc cơ thịt ổn định hơn. Áp dụng phi lê hậu tê cứng và cấp đông nhanh giúp giảm rỉ dịch.

  5. Hiệu suất thu hồi phi lê có thể cải thiện bao nhiêu khi áp dụng phi lê hậu tê cứng?
    Hiệu suất thu hồi khối lượng phi lê hậu tê cứng cao hơn khoảng 3% so với tiền tê cứng, với tổng khối lượng chiếm 45,9% so với 42,8% trọng lượng cá ban đầu, có ý nghĩa thống kê.

Kết luận

  • Quá trình tê cứng cá tra diễn ra nhanh hơn ở nhiệt độ 15°C (bắt đầu sau khoảng 11 giờ) so với 2°C (khoảng 24 giờ).
  • Phi lê cá tra sau giai đoạn tê cứng (hậu tê cứng) có hiệu suất thu hồi cao hơn, co rút chiều dài và mất khối lượng thấp hơn so với phi lê tiền tê cứng.
  • Màu sắc và cấu trúc phi lê hậu tê cứng ổn định hơn, ít rỉ dịch sau rã đông, phù hợp với yêu cầu chất lượng xuất khẩu.
  • Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học để các doanh nghiệp chế biến cá tra tối ưu quy trình, nâng cao giá trị sản phẩm.
  • Khuyến nghị áp dụng phi lê hậu tê cứng, kiểm soát nhiệt độ bảo quản và đào tạo kỹ thuật viên để cải thiện chất lượng sản phẩm cá tra phi lê.

Hành động tiếp theo: Các doanh nghiệp chế biến cá tra nên triển khai áp dụng quy trình phi lê hậu tê cứng và kiểm soát nhiệt độ bảo quản nghiêm ngặt để nâng cao chất lượng sản phẩm, đồng thời phối hợp với các cơ quan nghiên cứu để tiếp tục hoàn thiện quy trình chế biến.