Nghiên cứu đã khảo sát và đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố ảnh hưởng đến quy trình chế biến cá Rô phi tẩm gia vị sấy dẻo. Kết quả nghiên cứu cho thấy nồng độ muối 4%, độ ẩm cá sau khi sấy 20%, hàm lượng mắc khén và gia vị khác 3%, nhiệt độ sấy 60 ± 2^oC thu được cá có hoạt độ nước ở ngưỡng an toàn, chất lượng cảm quan tốt và hiệu suất thu hồi cao. Kết quả nghiên cứu này là cơ sở để xây dựng và hoàn thiện quy trình chế biến cá Rô phi tẩm gia vị sấy dẻo làm phong phú thêm các sản phẩm từ cá Rô phi, nâng cao hiệu quả kinh tế cho người dân nuôi trồng thủy sản.

Từ khóa: Cá Rô phi, cá sấy, hoạt độ nước, gia vị.   

Cá Rô phi (Oreochromis niloticus) là loài cá nước ngọt phổ biến sống chủ yếu tại sông suối, kênh rạch, ao hồ. Cá rô phi chứa khá nhiều chất dinh dưỡng, bao gồm protein, lipid, cholesterol, kali, các loại vitamin như vitamin D, B12,... và nhiều dưỡng chất khác. Cụ thể, giá trị dinh dưỡng trong 100 gam cá rô phi như sau: Calo (kcal): 128, Lipid 2,7 g, Cholesterol: 57 mg, Natri: 56 mg, Kali: 380 mg, Protein: 26 g, Canxi: 14 mg, Vitamin D: 150 IU, Vitamin B12: 119 µg, Sắt: 0,7 mg, Vitamin B6: 0,1 mg, Magie: 34 mg [1].

Cá tẩm ướp gia vị sấy dẻo là cá được tẩm ướp gia vị, sử dụng nhiệt hoặc các phương pháp khác nhằm loại bỏ nước trong cá đến một hàm lượng nhất định độ ẩm (16-22%). So với cá sấy khô hoàn toàn, cá sấy dẻo vẫn giữ được cấu trúc cảm quan tốt hơn so và đồng thời các chất dinh dưỡng ít bị biến đổi hơn do tác dụng của nhiệt độ, giá trị cảm quan được đánh giá cao hơn [2]. Tuy nhiên, nếu phương pháp chế biến và vệ sinh không đảm bảo và kiểm soát chặt chẽ sẽ dẫn tới đẩy nhanh quá trình hư hỏng. Mục tiêu cuối cùng của cá sấy khô/dẻo là khử nước và bảo quản cá, nhưng phải đáp ứng một số điều kiện nhất định để đảm bảo chất lượng không chỉ của sản phẩm mà còn của quá trình sấy cá. Các yếu tố như nhiệt độ, môi trường sấy, gia vị tẩm ướp và thời gian có thể ảnh hưởng đến kết quả của sản phẩm cá khô xét về độ an toàn và độ ưa chuộng của sản phẩm. Để tránh hư hỏng trong quá trình sấy, các nghiên cứu đã đề xuất làm khô cá trong máy sấy cá đối lưu ở nhiệt độ cao, ban đầu ở 90℃ và sau đó là 60℃ để tối ưu hóa thời gian sấy và hàm lượng nước cuối cùng trong cá [3]. Do đó, trong nghiên cứu này, chúng tôi tiến hành đánh giá các yêu tố ảnh hưởng đến chất lượng cá rô phi sấy dẻo từ đó xây dựng quy trình sản xuất cá rô phi sấy dẻo đảm bảo tiêu chuẩn về chất lượng và vệ sinh an toàn thực phẩm.

Cá Rô phi thu mua tại hồ Thủy điện Hòa Bình, khối lượng 1 – 1,2kg/con; Nguyên liệu phụ: Đường kính, muối, dầu ăn, hạt nêm, rượu trắng, nước mắm, bột ớt, bột nghệ, bột tỏi ta, bột tiêu, gừng củ, mắc khén, sả, bột năng.

- Hoạt độ nước được xác định theo Tiêu chuẩn việt nam (TCVN) 8130:2009 

- Hàm lượng nước (%) xác định theo TCVN 4326:2001.

- Tính chất cảm quan của sản phẩm được đánh giá theo TCVN 3215-79

Các thí nghiệm được thực hiện 3 lần, kết quả thu được là giá trị trung bình của các lần đo.  Số  liệu  được  xử  lý  thống  kê  bằng  phần mềm  SPSS 16.  One - way ANOVA, Tukey  HSD’s  test được sử dụng để so sánh sự khác biệt giữa các giá trị trung bình. Sự khác biệt có ý nghĩa thống kê được xác định khi P <0,05.

Nồng độ muối có vai trò trong việc kiểm soát hoạt độ nước (aw). Khi nồng độ muối tăng, áp suất hơi bão hòa của nước trong cá giảm, dẫn đến việc giảm giá trị aw, do đó hạn chế được sự phát triển của vi sinh vật. Muối không chỉ làm giảm aw mà còn tạo vị cho sản phẩm, ảnh hưởng đến cảm quan và chất lượng tổng thể. Độ ẩm dừng cao hơn thường làm tăng aw, nhưng khi nồng độ muối tăng, aw giảm ngay cả khi độ ẩm dừng không đổi. Từ bảng 3.1 cho thấy, nồng độ muối 3%, tại độ ẩm dừng từ 15% đến 39%, giá trị aw dao động từ 0,72 đến 0,82. Mức này cho thấy khả năng kiểm soát vi sinh vật kém hơn. Khi tăng nồng độ muối lên 4%, aw giảm rõ rệt (từ 0,68 đến 0,80). Tại độ ẩm dừng 20%, aw là 0,70, là mức đủ để kiểm soát sự phát triển của vi sinh vật gây hại và vẫn giữ được chất lượng cảm quan tốt cho cá sấy. Nồng độ muối 4,5% và 5% giảm đáng kể aw, giúp cải thiện khả năng bảo quản với aw từ 0,62 đến 0,78. Tuy nhiên, nồng độ muối cao có thể làm thay đổi hương vị sản phẩm, dẫn đến vị mặn quá mức và làm giảm tính chấp nhận cảm quan của người tiêu dùng. Hoạt độ nước là chỉ số quan trọng ảnh hưởng đến thời gian bảo quản của sản phẩm thực phẩm, đặc biệt sản phẩm cá sấy dẻo do chứa hàm lượng dinh dưỡng cao, dễ bị oxy hóa, vi sinh vật xâm nhập và gây ngộ độc. Do đó, kiểm soát hoạt độ nước là yếu tố quyết định trong quá trình chế biến cá tẩm gia vị sấy dẻo [4]

3.2. Ảnh hưởng của nồng độ muối và độ ẩm dừng đến hiệu suất thu hồi

Từ Bảng 3.2 cho thấy, khi nồng độ muối tăng từ 3% đến 5%, hiệu suất thu hồi tăng dần ở tất cả các mức độ ẩm. Ở cùng độ ẩm dừng 15%, hiệu suất thu hồi tăng từ 31,15% ở nồng độ muối 3% lên 32,05% ở 5%. Điều này cho thấy muối có vai trò quan trọng trong việc giữ nước trong mô cá, giúp sản phẩm duy trì khối lượng sau khi sấy. Nồng độ muối thích hợp không chỉ tăng hiệu suất thu hồi mà còn ảnh hưởng đến hương vị, cấu trúc và độ bền của sản phẩm. Tuy nhiên, nồng độ muối quá cao có thể làm cho sản phẩm bị mặn quá mức và ảnh hưởng đến cảm quan của người tiêu dùng. Kết hợp giữa nồng độ muối và độ ẩm dừng cho thấy tác động kép đến hiệu suất thu hồi. Muối giúp giữ nước và hỗ trợ quá trình thẩm thấu nước vào mô cá, làm tăng hiệu suất, trong khi độ ẩm dừng quyết định lượng nước còn lại [5]. Ở độ ẩm dừng 20% và nồng độ muối 4%, hiệu suất thu hồi đạt 34,79%. Đây là mức hợp lý cho sản phẩm cá sấy dẻo, đảm bảo không quá khô nhưng vẫn đủ hàm lượng nước để giữ độ mềm và hương vị. Do đó, việc tối ưu hóa nồng độ muối (khoảng 4,0-4,5%) và độ ẩm dừng (khoảng 20-30%) sẽ giúp sản phẩm cá sấy dẻo đạt hiệu suất thu hồi cao mà vẫn giữ được chất lượng tốt, bao gồm độ mềm, hương vị tự nhiên và khả năng bảo quản ổn định.

Từ bảng 3.3 cho thấy, thời gian sấy tăng dần khi độ ẩm dừng giảm từ 39% xuống 15%. Cụ thể, ở độ ẩm dừng 39%, thời gian sấy dao động từ 728 đến 734 phút, trong khi ở độ ẩm 15%, thời gian sấy tăng lên đến khoảng 914-931 phút. Độ ẩm dừng cao hơn (ví dụ: 36-39%) giúp giữ lại nhiều độ ẩm trong sản phẩm, làm cho cá mềm hơn nhưng cũng dễ bị hỏng nhanh hơn. Độ ẩm thấp hơn (20-27%) giúp cá khô hơn, kéo dài thời gian bảo quản nhưng vẫn giữ được độ mềm nhất định và độ đàn hồi. Nồng độ muối cao hơn (4,0-4,5%) cho thấy thời gian sấy ngắn hơn so với các mức muối thấp hơn (3,0-3,5%). Tại độ ẩm dừng 20%, thời gian sấy giảm từ 881 phút ở mức 3% muối xuống còn khoảng 866-872 phút ở mức 4,0-4,5% muối. Muối có khả năng hút ẩm và hỗ trợ quá trình thoát hơi nước, do đó, nồng độ muối cao hơn giúp quá trình sấy diễn ra nhanh hơn. Nồng độ muối từ 4-4,5% không chỉ giúp tối ưu thời gian sấy mà còn cải thiện khả năng bảo quản sản phẩm. Muối ở mức này tạo ra một môi trường hạn chế vi sinh vật phát triển, đồng thời tăng cường hương vị, giúp cá có vị đậm đà hơn mà không quá mặn[6].

Kết quả Bảng 3.4 điểm cảm quan cho thấy, độ ẩm dừng và nồng độ muối có ảnh hưởng lớn đến chất lượng cảm quan của sản phẩm. Sự lựa chọn độ ẩm và nồng độ muối tối ưu giúp đảm bảo sản phẩm đạt được màu sắc, mùi vị và kết cấu mong muốn, từ đó tăng sự hài lòng của người tiêu dùng [7]. Đối với chỉ tiêu màu sắc, ở độ ẩm dừng 20% và nồng độ muối 4%, sản phẩm đạt được màu sắc đồng đều và hấp dẫn. Màu sắc của sản phẩm không bị tối do hàm lượng muối quá cao hay mất màu do độ ẩm không phù hợp, giúp duy trì vẻ ngoài tự nhiên. Về mùi vị, sản phẩm ở độ ẩm 20% và nồng độ muối 4% có hương vị đậm đà, hài hòa, không quá mặn cũng không quá nhạt. Điều này phản ánh điểm cảm quan cao nhất (16,26±0,32), cho thấy sự phù hợp về mùi vị với người tiêu dùng. Ở mức này, sản phẩm giữ được vị ngọt tự nhiên và đặc trưng của nguyên liệu, đồng thời muối góp phần làm nổi bật hương vị tổng thể. Trạng thái của sản phẩm với độ ẩm dừng 20% là mềm vừa phải, dai và chắc, không bị khô cứng hay bở. Điều này đảm bảo sản phẩm có độ đàn hồi và kết cấu phù hợp khi ăn, tạo cảm giác dễ chịu và thú vị. Độ ưa thích ở độ ẩm 20% và nồng độ muối 4,0% là 16,26, vượt trội so với các lựa chọn khác. Kết quả này khẳng định rằng sự kết hợp này là tối ưu để mang lại sản phẩm có chất lượng cao, được đánh giá tích cực nhất về màu sắc, mùi vị và trạng thái tổng thể. Dựa trên các yếu tố cảm quan và sự so sánh với các mức độ ẩm và nồng độ muối khác, lựa chọn tối ưu là độ ẩm dừng 20% và nồng độ muối 4,0%. Phương án này đảm bảo sản phẩm có điểm cảm quan cao nhất, phù hợp với tiêu chuẩn chất lượng và đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng.

Khi hàm lượng mắc khén tăng từ 0% đến 7%, hoạt độ nước của cá tăng dần ở tất cả các mức gia vị khác. Điều này cho thấy mắc khén có khả năng giữ nước hoặc ảnh hưởng đến cấu trúc bề mặt của cá, làm giảm sự thoát hơi nước trong quá trình sấy. Mức tăng đáng kể ở hàm lượng mắc khén cao hơn (3-7%) cho thấy mắc khén có thể tạo ra lớp bảo vệ giúp giữ độ ẩm. Khi hàm lượng các gia vị khác tăng từ 0% đến 4%, hoạt độ nước cũng tăng đáng kể. Điều này có thể liên quan đến các thành phần như nước mắm, muối, và các loại gia vị khác có khả năng hút ẩm và giữ nước. Sự hiện diện của các gia vị khác có thể làm thay đổi áp suất thẩm thấu hoặc tương tác với protein và lipid trong cá, giúp giữ độ ẩm ở mức cao hơn. Duy trì aw dưới 0,75 thường giúp ức chế sự phát triển của vi sinh vật. Tuy nhiên, khi aw  tăng lên gần hoặc vượt quá ngưỡng này, rủi ro phát triển của nấm mốc và vi khuẩn có thể gia tăng, cần được kiểm soát để bảo đảm an toàn thực phẩm. Tăng hoạt độ nước có thể giúp sản phẩm giữ độ mềm, tránh tình trạng quá khô hoặc giòn. Tuy nhiên, cần đảm bảo aw không quá cao để tránh ảnh hưởng đến thời gian bảo quản và chất lượng tổng thể. Việc điều chỉnh hàm lượng mắc khén và các gia vị khác cần được cân đối để đạt được mức aw lý tưởng. Kết quả này giúp tối ưu hóa chất lượng cảm quan và đảm bảo tính an toàn cho sản phẩm cá sấy dẻo, đáp ứng cả yêu cầu bảo quản lẫn hương vị và hiệu suất sản xuất [8].

Từ kết quả Bảng 3.6 cho thấy, giá trị cảm quan cao nhất đạt được ở mức mắc khén 3% và gia vị khác 3% (18,10±0,27), chứng tỏ đây là sự kết hợp tốt nhất để tối ưu hóa hương vị. Khi hàm lượng gia vị quá cao (5% và 7%), giá trị cảm quan giảm đáng kể, có thể do hương vị quá đậm gây mất cân bằng và ảnh hưởng đến chất lượng cảm nhận. Do đó, hàm lượng mắc khén 3% và gia vị khác 3% là phương án tối ưu cho quy trình chế biến cá sấy dẻo. Mức này đảm bảo sự cân bằng giữa hiệu suất sản xuất cao, giá trị cảm quan tốt nhất và các chỉ số kỹ thuật như aw và độ ẩm phù hợp. Điều này giúp sản phẩm không chỉ đạt được chất lượng cảm quan cao mà còn đảm bảo tính an toàn và khả năng bảo quản lâu dài.

Ở mức nhiệt 50°C, dù hiệu suất thu hồi cao hơn (40,25%) nhưng aw cao (0,79), điều này có thể dẫn đến một sản phẩm chứa nhiều ẩm hơn, tăng nguy cơ phát triển vi sinh vật và làm giảm khả năng bảo quản. Ngoài ra, cảm quan chỉ đạt 16,41, cho thấy sản phẩm có thể có cấu trúc không đủ khô và dai. Ở mức 65°C, mặc dù hoạt độ nước thấp nhất (0,69) giúp kéo dài thời gian bảo quản, hiệu suất thu hồi giảm xuống 36,89% và điểm cảm quan chỉ đạt 17,04. Điều này có thể là do sản phẩm mất đi độ mềm và dẻo cần thiết, dẫn đến cảm giác khô cứng và hương vị kém hấp dẫn hơn.

Ở nhiệt độ sấy 60°C, giá trị hoạt độ nước là 0,72. Đây là mức lý tưởng để duy trì sự ổn định vi sinh học và kéo dài thời gian bảo quản của sản phẩm. Hoạt độ nước này đủ thấp để hạn chế sự phát triển của vi sinh vật nhưng vẫn đủ cao để giữ được kết cấu dẻo dai và độ ẩm tự nhiên, đặc trưng cho cá sấy dẻo. Các nghiên cứu khoa học cho thấy, hoạt độ nước trong khoảng 0,7–0,75 là phù hợp để cân bằng giữa bảo quản và chất lượng cảm quan. Hiệu suất thu hồi ở 60°C đạt 38,07%, cho thấy lượng khối lượng sản phẩm còn lại sau khi sấy là tương đối tốt. Điểm cảm quan cao nhất (19,31) ghi nhận được ở nhiệt độ sấy 60°C cho thấy sự lựa chọn nhiệt độ này giúp sản phẩm đạt chất lượng cao nhất về mặt cảm quan. Khi tăng nhiệt độ sấy từ 50℃, 55℃, 60℃ và 65℃ độ cứng của sản phẩm cũng tăng dần. Nguyên nhân do khi ở nhiệt độ cao làm protein bị biến tính mạnh, đồng thời lượng mỡ trong sản phẩm thoát ra bề mặt sản phẩm đáng kể, phản ứng oxy hóa lipid xảy ra mạnh gây ra tổn thất lipid làm cho sản phẩm trở nên khô cứng hơn [9]. Ở nhiệt độ 60℃, kết cấu, hương vị, và màu sắc của cá sấy được bảo tồn một cách tối ưu, với độ dẻo và mềm vừa phải, giữ được đặc tính của cá và sự thấm vị từ gia vị. Điều này khẳng định vai trò quan trọng của nhiệt độ sấy trong việc tối ưu hóa các yếu tố liên quan đến cảm quan và sự chấp nhận của người tiêu dùng. Từ phân tích trên, có thể khẳng định rằng nhiệt độ sấy 60°C là nhiệt độ tối ưu để sản xuất cá tẩm ướp gia vị sấy dẻo. Lựa chọn này không chỉ đảm bảo hiệu suất sản xuất mà còn đạt được sự hoàn thiện về chất lượng cảm quan và tính ổn định vi sinh học, phù hợp với yêu cầu khoa học và thực tiễn sản xuất.

Nghiên cứu đã khảo sát và đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố ảnh hưởng đến quy trình chế biến cá Rô phi tẩm gia vị sấy dẻo. Nồng độ muối, độ ẩm dừng, hàm lượng mắc khén và gia vị, nhiệt độ sấy ảnh hưởng đến chất lượng cá Rô phi sấy dẻo. Với nồng độ muối 4%, độ ẩm cá sau khi sấy 20%, hàm lượng mắc khén và gia vị khác 3%, nhiệt độ sấy 60 ± 2oC, thu được cá có hoạt độ nước ở ngưỡng an toàn, hiệu suất thu hồi cao, chất lượng cảm quan cá sấy dẻo đạt mức độ điểm thị hiếu cao nhất. Kết quả nghiên cứu này là cơ sở để xây dựng và hoàn thiện quy trình chế biến cá Rô phi tẩm gia vị sấy dẻo làm phong phú thêm các sản phẩm từ cá Rô phi, nâng cao hiệu quả kinh tế cho người dân nuôi trồng thủy sản.

Nhóm tác giả xin trân trọng gửi lời cảm ơn tới sự hỗ trợ kinh phí từ đề tài KHCN cấp tỉnh Hòa Bình (mã số 12/2022/HĐ-KHCN), tới trường Đại học Công nghiệp Hà Nội và Viện Công nghiệp thực phẩm đã tạo mọi điều kiện để nhóm nghiên cứu hoàn thành công này.

1. Jim, F., Garamumhango, P., & Musara, C. (2017). Comparative analysis of nutritional value of Oreochromis niloticus (Linnaeus), Nile tilapia, meat from three different ecosystems. Journal of Food Quality, 2017(1), 6714347.

2. Abraha, Bereket, H Admassu, A Mahmud, N Tsighe, X Wen Shui, Y Fang (2018). Effect of processing methods on nutritional and physico-chemical composition of fish: a review. MOJ Food Process Technol,  6(4): 376-382.

3. Komolafe, CA, IO Oluwaleye, AOD Adejumo, MO Oladapo (2013). Effects of drying temperatures on the quality of three tilapia fish species. International Journal of scientific research and management (IJSRM),  1(7): 371-375.

4. Tsironi, Theofania N, Petros S Taoukis (2014). Effect of processing parameters on water activity and shelf life of osmotically dehydrated fish filets. Journal of Food Engineering,  123: 188-192.

5. Mira, M., Windari, S., Reski, S. M., Della Hakiki, I., Ishak, K. A., Putri, L. O., & Marta, E. (2022). The Effect of Traditional Drying on Salted Fish Quality. International Journal of Natural Science and Engineering, 6(1), 8-13.

6. Delima, R., Sahira, S., Sumiroyani, S., Kamelia, K., Reskiana, R., Rahmi, K. A., & Marta, E. (2021). The Impact of Using Salt on Drying Rate of Fish. International Journal of Natural Science and Engineering, 5(3), 87-95.

7. Fitri, N., Chan, S. X. Y., Che Lah, N. H., Jam, F. A., Misnan, N. M., Kamal, N., ... & Abas, F. (2022). A comprehensive review on the processing of dried fish and the associated chemical and nutritional changes. Foods, 11(19), 2938.

8. Agustini, T. W., Darmanto, Y. S., & Susanto, E. (2009). Physicochemical properties of some dried fish products in Indonesia. Journal of Coastal Development, 12(2), 73-80.

9. Vu, T. T. D. (2019). Investigating variables affecting the processing of instant dried - fish from tilapia (Oreochromis niloticus). Dong Thap University Journal of Science, 37, 78-84

Phản biện: TS. Dương Xuân Diêu – Vụ Khoa học và Công nghệ, Bộ Công Thương