|
CHƯƠNG I TỔNG QUAN
1.1. Khái quát về nguyên liệu cá tra 1.2. 1.1.1.Phân loại a/ Giới thiệu chung Cá tra là một trong số 11 loài thuộc họ cá tra( Pangasiidae) đã được xác định ở sông Cửu Long. Tài liệu phân loại gần đây nhất của tác giả W.Rainboth xếp trong giống cá tra dầu. Cá tra dầu rất ít gặp ở nước ta và còn sống sót rất ít ở Thái Lan và Campuchia, đã được xếp vào danh sách cá cần được bảo vệ nghiêm ngặt (sách đỏ). Cá tra có tên tiếng Anh là : Shutchi catfish Tên khoa học : Pangasius hypophthalmus. Bộ cá nheo: Siluriformes Họ cá tra : Pangasiidae Giống cá tra dầu : Pangasianodon Loài cá tra : Pangasianodon hypophthalmus + Phân bố: Cá tra phân bố ở lưu vực sông Mêkong, có mặt ở cả 4 nước Lào, Việt Nam, Campuchia và Thái Lan. Ở Thái Lan còn gặp chúng ở lưu vực sông Mêkong và Chao phraya. Ở nước ta những năm trước đây, khi chưa có cá sinh sản nhân tạo, cá bột và cá giống được vớt trên sông Tiền và sông Hậu. Cá trưởng thành chỉ thấy trên ao nuôi, rất ít gặp trong tự nhiên. Việt nam đã thành công trong sinh sản nhân tạo và đã đáp ứng được nhu cầu về giống cho nghề nuôi thương phẩm. Cá Tra là một trong những loài cá có giá trị kinh tế phổ biến ở Đồng bằng sông Cửu Long. Đây là loài cá có kích thước lớn, dễ nuôi, tăng trọng nhanh. Hiện nay cá tra có nguồn gốc sinh sản nhân tạo đã được thả nuôi ổn định và là một trong những đối tượng nuôi trồng thủy sản đang được phát triển với tốc độ nhanh tại các tỉnh đồng bằng sông Cửu Long. Năng suất nuôi cá Tra rất cao, trong ao đạt tới 60 – 70 tấn/ ha, trong bè có thể đạt tới 100 – 300 kg/m3 nước bè nuôi. Tập trung nhiều tại An Giang và Đồng Tháp, và là một trong những loài cá có giá trị xuất khẩu cao. Cá tra ngoài tự nhiên phân bố ở những sông, hồ, kinh, rạch, mương vùng nước ngọt, sống ở các thủy vực nước tĩnh và nước chảy. Cá cũng được nuôi với hình thức nuôi bè, ao, hầm. + Hình thức nuôi: thâm canh, bán thâm canh với các mô hình nuôi bè, ao hầm + Thu hoạch: Thông thường thì một vụ nuôi kéo dài khoảng 6 – 8 tháng, nếu thả cá nhỏ thì thời gian thu hoạch dài hơn ( khoảng 10 – 12 tháng). Khi thu hoạch dùng lưới bắt bớt cá, sau cùng tác cạn thu toàn bộ. Khi thu hoạch kích thước của cá tra khoảng 30 – 40 cm. + Vận chuyển: Cá được vận chuyển đến Công ty bằng thuyền thông thủy, ở đầu thuyền đuôi thuyền và ở mạn thuyền có lỗ cho nước ra vào tự do như vậy kéo dài được thời gian sống của cá. Để tăng hiệu quả vận chuyển nên ít dừng lại dọc đường nhưng nếu cần đỗ lại thì đỗ ở những nơi nước sạch và nước chảy với tốc độ nhỏ nhất là 0,5 m/giây, không để thuyền phơi nắng, khi đi phải từ từ tốc độ thuyền nhỏ hơn 4 km/giờ để tránh cho cá khỏi va đập vào thành thuyền để hạn chế cá bị chết vì cá sống là nguyên liệu chế biến lý tưởng nhất. Vì vậy, khi vận chuyển nguyên liệu cần tìm mọi biện pháp để vận chuyển tốt nhất. Hiệu quả vận chuyển cá sống là do lượng oxy hòa tan trong nước quyết định, nếu lượng oxy quá thấp sẽ làm cho cá ngạt thở. b/ Phương pháp tạo nguồn nguyên liệu tại nhà máy. Nguồn nguyên liệu được sử dụng trong nhà máy do công ty tự nuôi ở các huyện của tỉnh nhà: Châu Thành, Chợ Lách, Mỏ Cày… Tuy nhiên nguồn nguyên liệu do công ty tự nuôi không đáp ứng đủ để sản xuất. Do đó công ty phải mua thêm của đại lý từ các tỉnh Đồng Tháp, An Giang, Cần Thơ… Đối với nguồn nguyên liệu tự nuôi, công ty có đội ngủ công nhân phục vụ cho việc thu hoạch và vận chuyển.Đối với nguồn nguyên liệu của công ty mua thì được đại lý vận chuyển đến nhà máy bằng thuyền thông thủy. 1.1.2. Đặc điểm sinh học của cá tra. a/ Hình thái sinh lý: Cá tra là cá da trơn ( không vảy) thân dài, lưng xám đen, bụng hơi bạc, miệng rộng, có 2 đôi râu dài. Cá tra sống chủ yếu trong nước ngọt, có thể sống ở vùng nước hơi lợ (nồng độ muối từ 10-14% ) có thể chịu đựng được nước phèn với pH≥5. Dễ chết ở nhiệt độ thấp ≤15°C nhưng chịu nóng tới 39°C. Cá tra có cơ quan hô hấp phụ và còn có thể hô hấp bằng bóng khí và da nên chịu đựng được môi trường thiếu oxy hòa tan, cá có ngưỡng oxy thấp nên sống được ở ao tù nước bẩn. [5] b/ Đặc điểm dinh dưỡng: Cá hết noãn hoàng thì thích ăn mồi tươi sống, vì vậy chúng ăn thịt lẫn nhau ngay trong bể ấp, thậm chí cá vớt trên sông vẫn thấy chúng ăn nhau trong đáy vớt cá bột. Chúng ăn các loại phù du động vật có kích thước vừa cở miệng chúng. Khi cá lớn tính ăn tạp thiên về động vật và dễ chuyển đổi loại thức ăn. Trong ao nuôi cá tra có khả năng thích nghi với nhiều loại thức ăn, kể cả thức ăn bắt buộc như mùn, bã hữu cơ, động vật đáy. [5] c/ Đặc điểm sinh trưởng Cá tra có tốc độ sinh trưởng tương đối nhanh, lúc còn nhỏ cá tăng nhanh về chiều dài. Cá ương trong ao sau 2 tháng đã đạt chiều dài 10 – 12cm (14 – 15g / con). Từ khoảng 2,5 kg trở đi mức tăng trọng lượng nhanh hơn so với tăng chiều dài cơ thể. Cá tra trong tự nhiên có thể sống trên 20 năm. Đã gặp cỡ cá trong tự nhiên 18kg / con hoặc có mẫu cá dài tới 1,8 m. Nuôi trong ao một năm cá đạt 1 – 1,5kg / con. Những năm sau cá tăng trọng nhanh hơn có khi đạt tới 5 – 6kg / con / năm. Tùy môi trường sống và sự cung cấp thức ăn cũng như loại thức ăn có hàm lượng đạm nhiều hoặc ít. Độ béo fulton của cá tăng dần theo trọng lượng và nhanh nhất ở những năm đầu. Cá đực thường có độ béo cao hơn cá cái và độ béo thường giảm đi khi vào mùa sinh sản. [5] d / Đặc điểm sinh sản: Tuổi thành thục: cá tra đực thành thục ở tuổi thứ 2 và cá cái tuổi thứ 3 trở lên. Mùa sinh sản tự nhiên vào đầu tháng 5 âm lịch. Trong điều kiện nuôi vổ tốt cá tra có thể tham gia sinh sản vào đầu tháng 4 dương lịch. Sức sinh sản từ 100.000 – 200.000 trứng / ký, tuổi thành thục từ 3 – 4 tuổi. [8] 1.1.3. Thành phần hóa học của cá tra phi lê (%) a / Khái quát chung Thành phần hóa học của động vật thủy sản gồm có: nước, protein, lipit, gluxit, vitamin, khoáng… gluxit trong động vật thủy sản thường rất ít và tồn tại dưới dạng glycogen . Thành phần hóa học của các loài cá khác nhau sẽ biến đổi tùy thuộc vào sự thay đổi mùa, tập tính di cư,… những yếu tố này được quan sát thấy ở các loài cá sống hoang dã. Cá nuôi cũng có thể khác nhau về thành phần hóa học, nhưng trong trường hợp này một vài yếu tố được kiểm soát, do vậy có thể dự đoán được thành phần hóa học của cá. Trong chừng mực nào đó, người nuôi cá có thể điều chỉnh thành phần hóa học bằng cách lựa chọn các điều kiện nuôi. Các yếu tố như thành phần thức ăn, môi trường, kích cở cá và các đặc tính di truyền cũng ảnh hưởng đến thành phần hóa học và chất lượng của cá nuôi (Reinitz và cộng sự, 1979). Yếu tố ảnh hưởng rỏ nhất đến thành phần hóa học của cá là thành phần thức ăn. Người nuôi cá quan tâm đến việc làm cho cá lớn càng nhanh càng tốt với lượng thức ăn ít nhất, vì trong nuôi cá, chi phí thức ăn là chủ yếu. Cá có khả năng phát triển nhanh nhất khi nuôi với khẩu phần có hàm lượng lipit cao để cung cấp năng lượng và hàm lượng protein cao có thành phần cân đối của axit amin. Thông thường, hầu hết các loài cá sử dụng một phần protein để cung cấp năng lượng không kể đến hàm lượng lipit. Khi hàm lượng lipit vượt quá mức cao nhất được chuyển hóa để cung cấp năng lượng thì lipit dư thừa sẽ được tích lũy ở các mô làm cho cá có hàm lượng lipit rất cao. Ngoài ảnh hưởng không tốt đến chất lượng nói chung, nó cũng có thể làm giảm năng suất chế biến, vì hầu hết lipit dư thừa sẽ tích tụ ở những nơi dự trữ trong khoang bụng đều bị xem là phế liệu và bị loại bỏ sau khi moi nội tạng và philê. Cách thông thường để giảm hàm lượng lipit của cá nuôi trước khi thu hoạch là cho cá đói một thời gian . « protein Có thể chia protein trong mô cơ thành 3 nhóm sau: + Protein cấu trúc: gồm actin, myosin, tropomyosin và actomyosin chiếm khoảng 70-80% tổng lượng protein cá. Các protein này hòa tan trong dung dịch muối trung tính có nồng độ ion khá cao (> 0,5 M). Các protein cấu trúc có chức năng co rút đảm nhận các hoạt động của cơ, actin và myosin tham gia trực tiếp vào quá trình co duỗi cơ. + Protein tương cơ: gồm myoalbumin, globulin, myoglobin và các enzyme và chiếm khoảng 25-30% tổng lượng protein ở cá. Các protein này có tính tan trong nước, tan trong dung dịch muối trung tính có nồng độ ion thấp (< 0,15 ). Đa số protein tương cơ là các enzyme tham gia vào sự trao đổi chất của tế bào, như sự chuyển hóa năng lượng trong điều kiện yếm khí từ glycogen thành ATP. Nếu các nội bào quan trong tế bào cơ bị phá vỡ, nhóm protein này cũng có thể chứa các enzyme tham gia trao đổi chất nằm bên trong lưới nội bào tương, ty thể và thể men. + Protein mô liên kết gồm: colagen, elastin chiếm khoảng 3-10% tổng lượng protein trong cá. Protein này không tan trong nước, trong dung dịch kiềm và trong dung dịch muối có nồng độ ion cao. Protein mô liên kết kém giá trị dinh dưỡng hơn so với các protein cấu trúc và protein tương cơ vì protein mô liên kết khó bị thủy phân dưới tác dụng của Enzyme pepsin và Tripsin. [3] « Lipit Lipit trong các loài cá xương được chia làm 2 nhóm chính: Photpholipit Triglyxerit. + Photpholipit tạo nên cấu trúc của màng tế bào, vì vậy chúng thường được gọi là lipit cấu trúc. + Triglyxerit là lipit dự trữ năng lượng có trong các nơi dự trữ chất béo, thường ở trong các tế bào mỡ đặc biệt được bao quanh bằng một màng photpholipit và màng lưới colagen mỏng hơn. Triglyxerit thường được gọi là lipit dự trữ. Dựa vào hàm lượng lipit dự trữ mà phân loại cá béo hay cá gầy. Ở các loài cá gầy hàm lượng lipit dự trữ rất ít, không đáng kể mà chủ yếu là lipit cấu trúc. Cá gầy dự trữ lipit ở gan còn các loài cá béo dự trữ lipit trong các tế bào mỡ ở khắp cơ thể. Các tế bào mỡ tạo nên kho lipit ở các loài cá béo nằm trong mô dưới da, trong cơ bụng cá và trong các cơ làm di chuyển vây và đuôi. Một số loài cá có hàm lượng lipit cao quá mức có thể dự trữ chúng trong khoang bụng. Tóm lại, kho lipit có mặt khắp cấu trúc cơ thịt. Sự tập trung các tế bào mỡ nhiều nhất ở vách cơ và vùng giữa cơ thịt màu sáng và cơ thịt màu sẩm (kiessling và cộng sự, 1991 ). Cơ thịt sẩm có chứa một số triglyxerit bên trong tế bào cơ, ngay cả đối với cá gầy, vì ở cơ thịt này lipit có thể chuyển hóa trực tiếp để cung cấp năng lượng cho cá. Các tế bào cơ thịt màu sáng sử dụng glycogen như một nguồn năng lượng cho quá trình chuyển hóa yếm khí. [7] « Các hợp chất trích ly chứa Nitơ. Các chất trích ly chứa Nitơ là những chất chứa Nitơ phi protein có khả năng hòa tan trong nước và có khối lượng phân tử thấp và chiếm khoảng 9-18% tổng lượng Nitơ trong các loài cá xương. Thành phần cơ bản của nhóm này là: các bazơ bay hơi như amoniac (NH3), Trimethylamin oxit (TMAO), Trimethylamin (TMA), Creatine, các axit amin tự do,... Các chất trích ly chứa Nitơ được quan tâm nhiều bởi vì chúng ảnh hưởng đến các tính chất như mùi vị, trạng thái cấu trúc, dinh dưỡng, sự hư hỏng của nguyên liệu sau thu hoạch. Các chất trích ly chứa Nitơ góp phần vào sự hư hỏng của nguyên liệu thủy sản. Chất trích ly càng cao khả năng hư hỏng càng nhanh. + TMAO (Trimethylamin oxit): là thành phần đặc trưng và quan trọng của nhóm chất chứa Nitơ phi protein và có trong tất cả các loài cá biển nhưng ở cá nước ngọt TMAO chỉ chứa một lượng ít hoặc không có. Hàm lượng TMAO trong mô cơ phụ thuộc vào loài, mùa vụ và môi trường đánh bắt. + Axit amin tự do: chiếm khoảng 0,5-2% trọng lượng cơ thịt. Các axit amin tự do này góp phần tạo nên mùi vị đặc trưng của nguyên liệu thủy sản. Lượng axit amin tự do càng nhiều thì vi khuẩn gây hư hỏng phát triển càng nhanh chúng phân hủy axit amin thành sản phẩm cấp thấp: NH3, H2S, Indol, Skatol… Ngoài ra có mùi hôi thối khó chịu và có khả năng gây ngộ độc cho người tiêu dùng. Trong số các axit amin tự do, quan tâm nhiều đến Histidin. Histidin có nhiều trong các loài cá có cơ thịt đỏ. Histidin có thể bị vi sinh vật khử nhóm cacboxyl hình thành độc tố Histamin. Histidine decacboxylaza
Histamin có khả năng gây dị ứng cho người tiêu dùng khi hàm lượng Histamin >20 mg/kg thịt cá có khả năng gây ngộ độc. Hàm lượng axit amin tự do phụ thuộc vào từng loài và mức độ biến đổi của cá sau khi chết. + Creatin: là một trong những thành phần chủ yếu của chất trích ly chứa Nitơ phi protein. Khi cá còn sống creatin tồn tại dưới dạng creatinphotphat do kết hợp với axit photphorit. Sau khi cá chết creatin photphat bị phân giải creatin axit photphorit và giải phóng năng lượng. Trong cá nước ngọt hàm lượng creatin cao hơn cá biển. + NH3: có trong cơ thịt của cá tươi với một lượng rất ít và có mùi khai đặc trưng. Khi cá còn tươi hàm lượng NH3 thấp nhưng khi cá bị ươn thối thì hàm lượng NH3 được hình thành nhiều do vi sinh vật phân hủy các hợp chất như urê, axit amin và các thành phần khác. VSV
Vì vậy NH3 cũng là chỉ tiêu để đánh giá chất lượng của cá. Nếu hàm lượng NH3 càng cao thì chất lượng của cá càng kém. « Vitamin Động vật thủy sản nói chung và cá nói riêng là nguồn thực phẩm quý vì ngoài những thành phần dinh dưỡng cơ bản như: Protein, lipit,… thì còn có một lượng vitamin phong phú mà đặc biệt là vitamin A và D. Ngoài ra còn có các vitamin thuộc nhóm B và vitamin E. Vitamin được chia thành 2 nhóm chính: + Vitamin tan trong chất béo như: vitamin A, D và E. Trong đó vitamin A và D có nhiều trong gan cá. Trong một số loài cá béo thì vitamin A và D có trong cơ thịt. Vitamin A rất dễ bị oxy hóa. Vì vậy thường bị tổn thất trong quá trình chế biến. Vitamin D tương đối bền với nhiệt độ và ít bị oxy hóa hơn. Nếu thiếu vitamin D thì sự trao đổi chất photpho và canxi bị rối loạn dẫn đến bệnh còi xương. + Vitamin tan trong nước: B1, B2, B6, B12, C, Vitamin nhóm B có nhiều trong cơ thịt cá, còn ở trong gan thì ít hơn. Tóm lại, vitamin rất nhạy cảm với oxy không khí, ánh sáng và nhiệt vì vậy chúng dễ bị phân hủy và tổn thất. Vì thế cần phải chú ý chế độ xử lý nhiệt sao cho thích hợp để vitamin được bảo tồn trong chế biến thực phẩm.
« Khoáng Đối với các chất khoáng, nói riêng về canxi và photpho thì thịt cá được coi là nguồn cung cấp có giá trị, nhưng cũng là một nguồn quý về sắt, đồng và selen. b/ Thành phần hóa học của cá tra philê. Bảng 1. Thành phần hóa học của cá tra phi lê [6]
Đối với một số loài cá khác Bảng 2. Thành phần hoá học của một số loài cá [7]
Dựa vào 2 bảng trên ta thấy protein ở cá Tra cao hơn cá Trích, cá Tuyết và cá Chép chỉ thấp hơn cá Hồi, hàm lượng lipit ở cá Tra cũng cao nhưng thấp hơn cá Trích và cá Hồi, hàm lượng nước ở cá Tra thấp hơn cá Tuyết, cá Chép và cao hơn cá Trích, cá Hồi. 1.1.4. Thành phần dinh dưỡng của cá tra. Bảng 3. Thành phần dinh dưỡng của cá tra [4] Thành phần dinh dưỡng ( 170g/con) cá tra pangasius hypophthalmus.
1.2. Đặc điểm cấu trúc cơ thịt cá. Về cơ bản cấu trúc cơ thịt cá gồm có các mô cơ bản như: mô cơ, mô liên kết, mô mỡ và mô xương. Đứng về mặt thực phẩm thì mô cơ là thành phần quan trọng nhất, thông thường trong chế biến, người ta chỉ lấy các bắp cơ chạy dọc theo hai bên thân cá, chúng chiếm khoảng 30 – 40% trọng lượng cơ thể hoặc 65 – 70% tùy theo loại cá. Căn cứ vào chức năng cấu tạo và vị trí của các loại cơ ta phân ra ba nhóm là: Cơ vân ngang còn gọi là cơ xương đảm bảo mọi cử động tùy ý, cơ trơn là những cơ của các cơ quan bên trong và cơ tim cấu tạo nên tổ chức của tim. Trong đó cơ vân ngang có giá trị thực phẩm cao nhất và nó gồm có 3 phần: sợi cơ, màng sợi cơ, màng ngăn. [3] 1.2.1. Sợi cơ Sợi cơ do các tơ cơ (miofibrin), tương cơ và màng sợi cơ tạo thành. Sợi cơ là đơn vị cơ bản cấu tạo thành cơ thịt. Sợi cơ hình thoi, có đường kính khoảng 10 – 100µm. Được bao bọc bởi một màng liên kết gọi là màng ngoài sợi cơ. Bên trong sợi cơ dọc theo chiều dài là các tơ cơ giống như sợi chỉ xếp song song với nhau thành các bó giống như một khối tế bào. Giữa các tơ cơ có một lớp dịch nhầy gọi là tương cơ. Hai đầu sợi cơ có rất nhiều tổ chức hình sợi, mềm, đàn hồi do elastin cấu thành. Những sợi elastin đó nối chặt sợi cơ với hai màng ngăn ở hai đầu và giữ vững cho các sợi cơ nằm giữa 2 màng ngăn. a/ Tơ cơ: còn gọi là sợi cơ là những sợi rất nhỏ xếp thành từng bó song song với nhau tạo thành sợi cơ. Tơ cơ được cấu tạo bởi actin và myosin có tác dụng làm co rút cơ. Myosin là thành phần chủ yếu cấu tạo nên cơ thịt, chiếm khoảng 45-50% tổng lượng protein, tỷ lệ nước trong myosin khoảng 80%, myosin đông đặc ở nhiệt độ 45-50°C. Actin có hàm lượng cao thứ hai sau myosin, có đường kính khoảng 5nm và dài 2µm, actin chiếm khoảng15-20% tổng lượng protein, actin tồn tại ở 2 dạng: G-actin hình cầu và F-actin hình sợi. Actin kết hợp với Myosin thành actomyosin, các phần tử myosin trong tơ cơ sắp xếp theo định hướng. Những phân tử lớn ở trong trạng thái hình sợi dài của myosin và actin cấu tạo thành những kết cấu hình lưới và đàn hồi tốt. b/ Tương cơ : Là một dung dịch dính nhớt có chứa các protein như: myoalbumin, myogen, myoglobulin. Ngoài ra cò có chất béo và các muối vô cơ khác. 1.2.2. Màng cơ Bao gồm màng trong và màng ngoài của sợi cơ màng tơ cơ, màng của các bó cơ bậc nhất, bậc hai… Màng cơ là do protein hình sợi cấu tạo thành mà chủ yếu là colagen (chất keo), elastin (chất đàn hồi), reticulin (chất lưới) … Trong thành phần của tổ chức liên kết có cystin làm cho màng cơ có tính dẻo dai. Nhờ có cấu trúc hình lưới vững chắc của các màng cơ mà làm cho cấu tạo tổ chức của cơ thịt cá có độ bền vững chắc và đàn hồi nhất định. Sự hình thành nên độ vững chắc của thịt cá không chỉ do màng cơ quyết định mà là do quan hệ tương hổ về thành phần và số lượng giữa sợi cơ, tơ cơ, màng trong, màng ngoài sợi cơ, màng ngăn và cũng do hàm lượng protein, mỡ, nước cũng như sự kết hợp giữa chúng. Tổ chức liên kết trong cơ thịt cá như cái giá đỡ, vì vậy nó quyết định độ vững chắc của cơ thịt. [3] 1.3. Biến đổi của cá sau khi chết. Cá sống trong môi trường tự nhiên là nước, trong quá trình sống cá hô hấp bằng mang hấp thu trong oxy hòa tan trong nước. Sau khi đánh bắt, quá trình hô hấp ở cá ngừng, cá ngạt và chết rất nhanh. Sau khi cá chết, ở cá xảy ra hàng loạt những biến đổi làm cho chất lượng của cá giảm dần. [3]
Sự biến đổi đó tạm tóm tắt trong sơ đồ sau đây: Sơ đồ biến đổi của động vật thủy sản sau khi chết
1.3.1. Các biến đổi cảm quan. Biến đổi cảm quan là những biến đổi được nhận biết nhờ các giác quan như biểu hiện bên ngoài, mùi, kết cấu và vị. Trong quá trình bảo quản, những biến đổi cảm quan đầu tiên của cá liên quan đến biểu hiện bên ngoài và kết cấu. Vị đặc trưng của các loài cá thường thể hiện rõ trong vài ngày đầu của quá trình bảo quản bằng nước đá. Biến đổi nghiêm trọng nhất là sự bắt đầu mạnh mẽ của quá trình tê cứng. Trạng thái này thường kéo dài trong một ngày hoặc hơn, sau đó sẽ kết thúc. Khi hết tê cứng, cơ sẽ duỗi ra và trở nên mềm mại nhưng không còn đàn hồi như trước khi tê cứng. Khi bảo quản cá trong điều kiện lạnh không có nước đá, các biểu hiện bên ngoài không thay đổi nhiều so với khi bảo quản bằng nước đá, nhưng cá sẽ nhanh ươn hỏng hơn và cần thiết phải đánh giá mùi của cá sau khi luộc chín. Chất lượng của cá bị giảm dần qua 4 giai đoạn sau: « Giai đoạn 1: Cá rất tươi có vị ngon ngọt, vị ngọt giữ được tối đa 2-3 ngày sau khi đánh bắt. « Giai đoạn 2 ; Mất mùi và vị đặc trưng, pH của thịt cá trở nên trung tính nhưng không có mùi vị lạ. Kết cấu cơ thịt vẫn còn tốt. « Giai đoạn 3: Có dấu hiệu ươn hỏng và tùy theo loài cá cũng như điều kiện hiếu khí hay yếm khí mà sinh ra các hợp chất dễ bay hơi và mùi khó chịu. Một trong những hợp chất bay hơi là TMA được sinh ra do vi khuẩn từ quá trình khử TMAO. TMA có mùi đặc trưng của cá ngay khi bắt đầu giai đoạn này, cá có mùi hơi chua và vị hơi đắng đặc biệt ở các loài cá béo. « Giai đoạn 4: là giai đoạn cá bị hư hỏng, phân hủy, cá có mùi khai của lưu huỳnh và có mùi ôi khét, cơ thịt mềm nhũn.
Điểm chất lượng
Hình 1. Biến đổi chất lượng của cá tuyết ướp đá (0oC) (Huss, 1976).
Sau khi cá chết thì chất lượng của cá giảm dần mà biểu hiện được thấy rõ qua da, mắt, mang, cơ thịt cá. + Da: Ban đầu khi cá vừa đánh bắt, da cá có hệ sắc tố óng ánh, sáng nhưng sau đó hệ sắc tố bị biến đổi và dần dần mờ đục. + Mắt: Khi cá tươi mắt cá lồi giác mạc trong suốt, đồng tử đen và sáng nhưng khi cá bị ươn thối mắt cá lõm, giác mạc đục như sữa, đồng tử xám. + Mang : Lúc đầu mang có màu đỏ tươi dần dần biến màu và trở nên xám nâu khi cá bị hư hỏng, ươn thối. + Cơ thịt : Khi cá còn tươi cơ thịt cá săn chắc, đàn hồi tốt nhưng khi bị ươn thối thì cơ cá mềm và kém đàn hồi. [7] 1.3.2. Sự tê cứng sau khi chết. Ngay sau khi chết, cơ thịt cá duỗi hoàn toàn và kết cấu mềm mại, đàn hồi, thường kéo dài vài giờ, sau đó cơ sẽ co lại. Khi cơ trở nên cứng thì toàn bộ cơ thể cá khó uốn cong, đây là giai đoạn cá đang ở trạng thái tê cứng. Trạng thái này thường kéo dài trong một ngày hoặc hơn, sau đó sẽ kết thúc. a. Sự sản sinh năng lượng của cá sau khi chết Khi cá chết mô cơ bị ngừng cung cấp oxy vì máu không còn bơm qua tim và không tuần hoàn qua mang là nơi có nhiều oxy khi cá còn sống. Do không có oxy cung cấp cho việc hô hấp bình thường nên việc sản sinh năng lượng từ sự chuyển hóa các chất dinh dưỡng bị hạn chế . Glycogen bị phân giải theo con đường yếm khí theo sơ đồ sau: [9]
Đối với hầu hết cá xương, sự phân giải glycogen là con đường duy nhất có thể sản sinh năng lượng khi tim ngừng đập. Đây là một quá trình kém hiệu quả hơn và về mặt nguyên lý sản phẩm cuối cùng là axit lactic và axit pyruvic. Ngoài ra ATP cũng được sinh ra trong quá trình phân giải glycogen nhưng chỉ thu được 2 mol ATP khi 1 mol glucose bị oxy hóa, trong khi đó nếu những sản phẩm cuối cùng của quá trình phân giải glycogen bị oxy hóa trong điều kiện hiếu khí ở động vật còn sống thì cứ 1 mol glucose sẽ sản sinh đến 36 mol ATP. Vì vậy sau khi chết, cơ bị thiếu oxy nên không thể duy trì lượng ATP ở mức bình thường, và khi ATP nội bào giảm từ 7-10 µmol/g xuống đến không quá 1 µmol/g mô cơ, cơ sẽ bị cứng . Sự phân giải glycogen ở cá sau khi chết dẫn đến sự tích lũy axit lactic làm giảm pH của cơ, cơ sẽ bị cứng. Trạng thái dinh dưỡng của cá, hiện tượng sốc và mức độ hoạt động trước khi chết cũng ảnh hưởng lớn đến hàm lượng glycogen dự trữ và do đó ảnh hưởng đến pH cuối cùng của cá sau khi chết. Theo quy luật, cá ăn nhiều và nghỉ ngơi nhiều sẽ có hàm lượng glycogen nhiều hơn cá đã bị kiệt sức. [7] b. Sự phân giải adenosintriphotphat (ATP) ATP là chất cần thiết để ngăn ngừa sự chuyển cơ thịt sang trạng thái tê cứng, là hợp chất quan trọng tham gia tải năng lượng tự do trong sự oxy hóa các chất trao đổi. Năng lượng tự do cần thiết cho sự làm việc của bắp cơ được tích lũy trong ATP. Khi hàm lượng ATP đạt đến giá trị tối thiểu thì myosin và actin được kết nối mà không thể dãn trở lại như bình thường được nên làm cho mô cơ tê cứng. Hiện tượng tê cứng bắt đầu khi lượng ATP ở cơ thịt giảm xuống đến 1 µmol/g. ATP không chỉ giàu năng lượng và cần thiết cho sự co rút cơ ở động vật khi còn sống mà còn hoạt động như một chất làm dẻo cơ. Thực chất sự co rút cơ do canxi và enzyme ATP-aza có trong mọi tế bào cơ điều khiển. Khi nồng độ canxi tăng lên (>1µM) thì ion Ca2+ hoạt hóa enzyme ATP-aza, enzyme này sẽ phân cắt ATP giữa các sợi actin và myosin để giải phóng năng lượng. Phần lớn năng lượng này được dùng làm năng lượng gây co rút khiến các sợi actin trượt giữa các sợi myosin. Khi hàm lượng ATP đạt đến giá trị tối thiểu thì myosin và actin được kết nối mà không thể dãn trở lại như bình thường được nên làm cho mô cơ tê cứng. Sự chuyển hóa ATP trong tế bào sống thường theo mấy hướng. Một mặt gốc photphat bão hòa năng lượng có thể chuyển sang phân tử khác. Năng lượng của liên kết cao năng ở đây được duy trì ở hợp chất mới. Trong trường hợp khác thì bị tiêu hao đi, đồng thời dưới ảnh hưởng của men ATP-aza thì ATP bị thủy phân tạo thành ADP và photphat vô cơ tự do. Còn năng lượng hóa học được giải phóng chuyển hóa thành năng lượng cơ học cho sự co rút của bắp cơ. Khi pH càng giảm thì men ATP-aza phân giải ATP hoạt động càng tốt và khi pH=6,5 thì hoạt động tốt nhất. Vậy khi cơ thịt cứng nhất thì ATP đã mất đi rất nhiều . Quá trình phân giải ATP được tóm tắt như sau:
Một trong những biến đổi được nhận thấy đầu tiên là sự phân giải các hợp chất liên quan đến ATP theo cách thức mà ít nhiều có thể tiên đoán được sẽ xảy ra sau khi cá chết. [3] Saito và cộng sự (1959) đã đưa ra công thức về độ tươi của cá dựa trên những biến đổi tự phân giải. [ 7] [Ino] + [Hx]
[ATP] + [ ADP] + [AMP] + [IMP] + [Ino] + [Hx] Trong đó, [ATP], [ADP], [AMP], [IMP], [Hx] là nồng độ tương đối của các chất tương ứng trong cơ thịt cá được xác định tại các thời điểm khác nhau trong quá trình bảo quản lạnh. Trị số K hay còn gọi là chỉ số về ”độ tươi“ biểu thị độ tươi tương đối, chủ yếu dựa trên việc đánh giá những biến đổi trong cơ thịt do sự phân giải xảy ra trong thời gian bảo quản sau khi chết. Vì vậy giá trị K càng cao, độ tươi càng giảm. Sự phân giải các chất dị hóa nucleotit cũng chỉ trùng với những biến đổi về độ tươi và không cần gắn với nguyên nhân làm giảm độ tươi, vì chỉ có Hx được coi là ảnh hưởng trực tiếp đến mùi vị khó chịu của cá ươn (Hughes và Jones, 1966). Hiện nay đa số ý kiến cho rằng IMP tạo ra mùi vị tươi ngon chỉ có ở cá chất lượng cao. Không có chất dị hóa nucleotit nào được coi là liên quan đến những biến đổi nhận thấy được trong kết cấu của cơ thịt cá trong quá trình tự phân giải, ngoại trừ ATP là chất mà khi hàm lượng của nó giảm lại liên quan đến hiện tượng tê cứng. c. Sự phân giải Creatin photphat. Creatin tự do trong cơ thịt tương đối ít và đa số chúng tồn tại dưới dạng kết hợp với axit photphorit trong hợp chất cao năng gọi là Creatinphotphat. Creatinphotphat cùng tồn tại với ATP, nó là nguồn năng lượng dùng trong co rút cơ. Hàm lượng Creatin khác nhau theo giống loài và các cơ thịt. Ở các cơ co rút nhiều thì có nhiều Creatinphotphat. Ngay sau khi cá chết, Creatinphotphat bị phân giải nhanh chóng. Khi tiến tới tê cứng thì hàm lượng Creatinphotphat chỉ còn lại rất ít. [3] d. Sự tạo thành phức chất Actomyosin. Cá sau khi chết, ngay lúc đó lượng ATP vẫn còn đầy đủ, actin ở dạng hình cầu và không liên kết với myosin. Sau một thời gian, các sợi cơ suy yếu, myosin kết thành phức chất với các ion Kali, Canxi, glycogen và cả ATP. Khi pH hạ thấp thì các phức chất đó phân ly. Khi đó xảy ra sự chuyển hóa actin hình cầu thành actin hình sợi bằng cách trùng hợp hóa các vi cầu và xoắn hóa các sợi actin được tạo thành. Tiếp sau đó là sự co ngắn tơ cơ và sự co ngắn như vậy là kết quả của sự hút các sợi actin vào giữa các sợi myosin. Phức chất actomyosin được hình thành và tiếp theo sau là sự co rút tơ cơ cho nên làm cho mô cơ tê cứng. Nhiều ATP
Ít ATP Khi cơ thịt bị tê cứng, các trung tâm háo nước của protein bị giảm, protein cơ bị cuộn tròn và bắp cơ cá giảm đàn hồi và co cứng. [3] e. Sự biến đổi về vật lý. Trong quá trình tê cứng cùng với sự giảm xuống của pH có ảnh hưởng đến tính chất của cơ thịt cá. Khi pH giảm làm cho protit có nhiều biến đổi, khi pH gần với điểm đẳng điện của myosin thì myosin co rút làm sợi cơ co rút do đó màu sắc của cơ thịt biến đổi. Cá vừa mới chết cơ thịt của chúng ở trạng thái hydrat hóa rất cao nhưng sau đó thì khả năng hydrat hóa của chúng bị giảm xuống rõ rệt. Sự giảm độ hydrat hóa do các nguyên nhân chủ yếu sau: sau khi chết độ pH của cơ thể cá bị giảm xuống tới điểm đẳng điện của protein gây nên sự mất nước nhưng nhân tố quyết định là do ATP trong tổ chức cơ thịt bị phân giải và actin kết hợp với myosin để tạo thành phức chất actomyosin làm giảm số lượng các nhóm thân nước làm cho độ hydrat hóa giảm xuống. Khi cá vừa mới chết, các sợi cơ của chúng hầu như duỗi thẳng hoặc hơi nhăn nhưng sau khi chết một thời gian ngắn trong giai đoạn tê cứng thì các sợi cơ bị biến đổi rất nhiều, sợi cơ nhăn nheo hình chữ chi, hình sóng, sự co ngắn các sợi cơ trong khi tê cứng làm cho chúng phình ra. Sự tê cứng xảy ra ở trên các bộ phận của cơ thịt khác nhau những sợi cơ co rút là nguyên nhân của sự biến dạng về cấu trúc. Các nhóm sợi cơ riêng biệt co rút ở những thời gian khác nhau cho nên sự tê cứng trên cơ thể không đồng đều. Ta có thể tóm tắt sự tê cứng của cá được đặc trưng bằng những quá trình như: Creatinphotphat bị phân giải tới thời kỳ đầu của tê cứng, Creatinphotphat tham gia vào chu trình gluco phân chỉ có tác dụng như tái tổng hợp lại ATP. ATP là chất cần thiết để ngăn ngừa sự chuyển cơ thịt sang trạng thái tê cứng. Thời gian làm chậm sự tê cứng được xác định bằng thời hạn của chu trình gluco phân. Thời gian đó càng dài khi trị số pH ban đầu ở trong cơ thịt càng cao và trị số pH cuối cùng càng thấp. Trong suốt thời gian làm chậm sự tê cứng, sự giảm xuống của ATP do ATP-aza phân giải được làm cân bằng bởi sự tái tổng hợp xảy ra khi gluco phân. Giai đoạn tê cứng xảy ra nhanh chóng khi nồng độ ATP bị giảm xuống thấp và tốc độ giảm xuống đó của ATP là phụ thuộc vào sự tái tổng hợp của nó trong cơ thịt. Trong quá trình tê cứng muối canxi ở actin được giải phóng làm tăng hoạt tính của ATP-aza do đó chúng sẽ phân giải nhanh chóng ATP. Sự phân giải ATP gây nên sự tạo thành phức chất actomyosin không hòa tan, cho nên đã tạo độ rắn chắc nhất định của cơ thịt trong thời kỳ tê cứng. Sự phân giải ATP là nguyên nhân chính của sự giảm độ hydrat hóa của cơ thịt. Khả năng hút ẩm của cơ thịt càng thấp thì cơ thịt càng rắn. Do các giống loài khác nhau, thành phần hóa học và các đặc tính sinh hóa khác nhau quá trình tê cứng đã xảy ra khác nhau và tất nhiên quá trình tê cứng còn phụ thuộc vào trạng thái sinh sống và sự đánh bắt bảo quản của các động vật thủy sản. [3]
Một trong những yếu tố ảnh hưởng không nhỏ đến quá trình tê cứng đó là mức độ căng thẳng của cá trước khi chết. Nếu cá bị căng thẳng trước khi chết thì tê cứng sẽ đến sớm và quá trình tê cứng ngắn. Sự căng thẳng của cá có thể do : phương pháp thu hoạch, vận chuyển và phương pháp giết chết cá. Khi bị căng thẳng, xung quanh miệng và các vây ngực, vây bụng và vây hậu môn của cá bị xung huyết có màu đỏ tươi.
Hình 2. Bên trái cá không bị căng thẳng, bên phải cá bị căng thẳng. + Trong quá trình đánh bắt và vận chuyển cá từ ao nuôi, bè nuôi sang thuyền thông thủy hoặc từ thuyền thông thủy vào xí nghiệp chế biến cá thường bị căng thẳng do vùng vẫy nhiều làm tiêu tốn đáng kể năng lượng dự trữ nên quá trình tê cứng ở cá sẽ xảy ra rất nhanh ngay sau khi cá chết. Vì thế để hạn chế mức độ căng thẳng của cá phải đánh bắt nhẹ nhàng, không làm cá tổn thương, rút ngắn tối đa thời gian cá bị tách khỏi nước. Trong quá trình vận chuyện cá từ các ao nuôi, bè nuôi về xí nghiệp cần kiểm soát tốt những thông số quan trọng như : nồng độ oxy hòa tan trong nước, mật độ cá trên thuyền…để hạn chế tỷ lệ cá chết và giảm sự căng thẳng cho cá. + Phương pháp giết chết cá : Cá tra là loài cá nhanh và khỏe, quẫy rất mạnh khi bị đưa ra khỏi nước. Việc đưa cá ra khỏi nước làm cá bị căng thẳng, giảm năng lượng trong cơ thể cá, giảm thời gian trước tê cứng cơ thịt cá và có thể dẫn đến hiện tượng cơ thịt cá bị dập, mềm đi do những thương tổn gây ra bởi thao tác mạnh tay. Vì thế cần phải giết cá càng nhanh càng tốt, phương pháp giết cá phổ biến hiện nay là cắt tiết, đây là khâu rất quan trọng trong quá trình chế biến để có miếng phi lê trắng. Tốt nhất là cắt tiết khi cá còn sống và phải thực hiện trước khi cá bị tê cứng vì sự co cơ sẽ đẩy máu ra khỏi các mô. Ngoài ra nhiệt độ cũng có ảnh hưởng đến quá trình tê cứng. Ở nhiệt độ cao thì thời điểm tê cứng đến sớm và thời gian tê cứng ngắn. Tuy nhiên ở các loài cá nhiệt đới thì nhiệt độ có ảnh hưởng ngược lại đối với sự bắt đầu quá trình tê cứng, ở 0°C thì tê cứng xảy ra rất nhanh. « Ảnh hưởng của tê cứng đến quá trình chế biến Tê cứng có ảnh hưởng rất lớn đến quá trình chế biến . Ý nghĩa về mặt công nghệ của hiện tượng tê cứng rất quan trọng khi cá được philê vào thời điểm trước hoặc trong khi tê cứng. Nếu ta philê cá vào lúc tê cứng, do cơ thể lúc này hoàn toàn cứng đờ nên năng suất philê sẽ rất thấp và thao tác mạnh có thể làm rạn nứt miếng philê. Trong quá trình sơ chế nếu để cá ở nhiệt độ cao sẽ làm cho hiện tượng tê cứng đến sớm và rất mạnh có thể gây rạn nứt cơ thịt cá nghĩa là lúc đó mô liên kết trở nên yếu hơn và làm đứt gãy miếng phi lê. 1.3.3. Quá trình tự phân giải. Cá sau khi tê cứng, cơ sẽ duổi ra và dần dần trở lại mềm do những chất men phân giải có trong bắp cơ của bản thân cá phân giải mô liên kết, biến đổi protein từ dạng phức tạp thành đơn giản. Độ rắn chắc của thịt cá bị giảm đi đồng thời với quá trình phân ly actomyosin thành actin và myosin làm gia tăng những trung tâm háo nước trong bắp cơ nên thịt cá mềm dần. Lúc này cơ cấu bắp cơ khá lỏng lẻo nên vi sinh vật có điều kiện xâm nhập vào, phát triển và phân giải thịt cá. Vì cơ thịt cá vốn lỏng lẻo và mềm, đến giai đọan này từng bộ phận bắp cơ trên cơ thể cá sẽ hóa bở dần theo tiến trình tự phân giải cho đến cuối giai đoạn, toàn thân cá trở thành bũn nát. Đồng thời vi sinh vật đã bắt đầu phát triển mạnh, đặc biệt vào cuối giai đoạn tự phân giải. Do đó, thủy sản ở giai đoạn này sử dụng làm thực phẩm rất dể tiêu hóa nhưng không có giá trị khẩu vị và vệ sinh thực phẩm kém. Có thể sử dụng thủy sản ở đầu giai đoạn này nhưng cần đưa đi chế biến càng nhanh càng tốt.
Quá trình này có nhiều loại enzyme tham gia nhưng chủ yếu là men cathepsin phân giải protit thành pepton và các sản vật trung gian thành axit amin. [1] Peptidaza
Cathepsin + Cathepsin: là một proteaza acid có trong lysozome. Trong lysozome có khoảng 13 cathepsin đóng vai trò then chốt trong chuyển hóa protein của cơ thể sống và trong biến đổi những tính chất lưu biến của cơ thịt thủy sản sau khi chết. Trong số những enzyme chứa trong lysozome của cơ thịt cá và thủy sản có vỏ đã tinh chế và xác định được tính chất của cathepsin B, D, H, L, và X. Cathepsin B, D và L có vai trò quan trọng hơn trong quá trình mềm hóa cơ thịt thủy sản do tự phân giải, các Enzyme này có khoảng pH hoạt động tương đối rộng, hơn nữa cathepsin B và L lại có pH tối ưu gần với pH của cơ thịt thủy sản sau khi chết. Cathepsin L tham gia vào quá trình tự phân giải cơ thịt cá nhiều hơn cathepsin D vì ở điều kiện pH trung tính loại enzyme này hoạt động mạnh hơn và nó phân giải cả protein sợi cơ lẫn mô liên kết. [2] + Calpain: là một endopeptidaza được hoạt hóa bởi canxi cần có cystein cho sự hoạt động. Tương tự như các proteinaza, calpain tham gia vào sự thoái hóa protein sợi cơ và sợi thần kinh, hoạt hóa photphorylaza b kinaza và protein kinaza c, và biến đổi protein liên kết với hoocmon steroit. Trong tế bào có chứa 2 nhóm calpain là µ-calpain và m-calpain. Mỗi loại calpain khác nhau cần lượng canxi cũng khác nhau, µ -calpain cần 5-50 µM Ca2+ và m-calpain cần 150-1000 µM Ca2+. Calpain được cho là có tham gia vào quá trình mềm hóa cơ thịt thủy sản sau khi chết. Hoạt động của các enzyme này trong tế bào được kiểm soát bởi Canxi, photpholipit, calpatatin và các chất hoạt hóa. Những nghiên cứu khác còn cho thấy ở nhiệt độ thấp, các calpain của cá hoạt động mạnh hơn so với các calpain của động vật có vú với tốc độ phân cắt rất đặc trưng cho từng loài và tốc độ phân cắt mạnh nhất xảy ra với những myosin có độ bền nhiệt thấp nhất. Chính vì thế, các loài cá thích nghi với môi trường lạnh lại nhạy cảm với tốc độ tự phân giải của calpain nhiều hơn các loài cá sống ở vùng nước ấm. Tóm lại, mềm hóa là một trong những thuộc tính chất lượng quan trọng nhất của thủy sản. nguyên nhân dẫn đến mềm hóa chủ yếu do sự phá vỡ các protein co cơ dưới tác dụng của enzyme. Mối quan hệ giữa thời gian và nhiệt độ của thủy sản sau khi chết có ảnh hưởng sâu sắc đến độ dai của sợi cơ. Các enzyme tham gia vào quá trình mềm hóa được coi là proteinaza nội bào của cơ thịt, đặc biệt là cathepsin B, L và calpain có hoạt tính phân giải đối với nhiều loại protein khác nhau, chúng thủy phân protein cơ thịt rất nhanh ở pH của thủy sản sau khi chết. Dựa trên pH tối ưu cho sự thủy phân protein sợi cơ cathepsin B, L và calpain được coi là nghiêm trọng hơn cathepsin D vì pH tối ưu của cathepsin B và L là 5,5-6,5 và calpain là 7-7,5, pH này rất gần với pH của cơ thịt thủy sản sau khi chết hơn là cathepsin D (tối ưu ở pH =3,5- 4,5). Tùy thuộc vào mục đích xử lý, bảo quản và chế biến thủy sản, chúng ta có thể kiểm soát hoạt động của các enzyme proteinaza nội bào để hạn chế những tác động bất lợi đến cấu trúc cơ thịt thủy sản sau khi chết, phát huy những biến đổi theo chiều hướng có lợi cho quá trình chế biến, đặc biệt là những biến đổi do tự phân giải có lợi cho các sản phẩm thủy sản lên men. [2] « Những nhân tố ảnh hưởng đến quá trình tự phân giải [3] + Giống loài: Sự khác nhau về giống loài dẫn tới sự hoạt động của men khác nhau. Tác động tự phân giải ở động vật máu lạnh nhanh hơn động vật máu nóng. + Môi trường pH: Nếu tăng độ axit của môi trường tức là giảm độ pH thì tác dụng tự phân giải tăng lên nhưng pH giảm đến một mức độ nhất định làm men không hoạt động được nữa thì tác dụng tự phân giải lại giảm. Nồng độ của bazơ cho vào càng nhiều thì pH càng tăng và như vậy tác dụng tự phân giải cũng giảm. Tác dụng tự phân giải của thịt cá mạnh nhất là ở pH = 4-5 ở phạm vi đó lượng đạm hòa tan, đạm polypeptit và đạm axit amin cũng tăng lên cao nhất. + Ảnh hưởng của các loại muối: Muối ăn có tác dụng làm trở ngại cho tác dụng tự phân giải, nồng độ muối ăn càng cao làm trở ngại càng lớn nhưng không làm ngừng được quá trình tự phân giải. Ở trong dung dịch nước muối bảo hòa quá trình tự phân giải vẫn xảy ra nhưng rất chậm.
+ Ảnh hưởng của nhiệt độ. Nhiệt độ có ảnh hưởng rất lớn tới quá trình tê cứng và tự phân giải cũng như quá trình thối rữa sau này. Trong phạm vi nhiệt độ thích hợp nếu nhiệt độ tăng 10oC thì tốc độ phân giải tăng 2-3 lần. Khi nhiệt độ giảm thì tốc độ tự phân giải sẽ giảm, điều đó là vì khi nhiệt độ quá thấp hoặc quá cao đều làm giảm sự hoạt động của men. Nhiệt độ thích hợp của men ở từng loại cá khác nhau, nói chung đối với cá nước ngọt là 23-30oC. 1.3.4. Biến đổi do vi sinh vật. a/ Hệ vi sinh vật trong cá sống. Vi sinh vật được tìm thấy trên toàn bộ mặt ngoài ( da, mang cá) và cả trong ruột của cá sống và cá vừa đánh bắt. Lượng vi sinh vật tổng số dao động rất lớn, trung bình từ 102-107 cfu/cm2 bề mặt da cá (cfu là đơn vị tạo khuẩn lạc, viết tắt từ “Colony Forming Units”) (Liston, 1980). Mang và ruột cá chứa khoảng 103-109 cfu/g (Shewan, 1962). Hệ vi khuẩn của cá vừa đánh bắt phụ thuộc vào môi trường nơi đánh bắt, cá đánh bắt ở vùng nước sạch và lạnh chứa ít vi sinh vật hơn so với cá đánh bắt ở vùng nước ấm và bị ô nhiễm. Trong nước bị ô nhiễm, có thể tìm thấy một lượng lớn Enterobacteriaceae. Trong vùng nước ôn đới sạch, những vi sinh vật này biến mất rất nhanh, nhưng trong vùng nước nhiệt đới Escherichia coli và Salmonella có khả năng sống sót rất lâu và khi đã xâm nhập được, chúng có thể trở thành vi khuẩn thường trú trong môi trường (Fujioka và cộng sự, 1988). [7] b/ Sự xâm nhập của vi sinh vật. Khi cá còn sống trong cá có kháng thể tự nhiên nên vi sinh vật không có khả năng gây hư hỏng cho cá nhưng sau khi cá chết hệ thống miễn dịch bị suy giảm và vi sinh vật sẽ phát triển và có khả năng gây thối cho cá. Sau khi cá chết ngoài vi sinh vật có sẳn trong bản thân cá còn có một lượng vi sinh vật lây nhiễm từ môi trường: đất, không khí, nước. Nếu cá không được bảo quản thích hợp thì chúng sẽ hoạt động phát triển nhanh và xâm nhập vào cơ thịt cá. Sự thối rữa của động vật thủy sản bắt đầu là do vi khuẩn yếm khí ký sinh trong cơ thể động vật còn sống. Khi chết do điều kiện thích hợp như chất dinh dưỡng cao, nước nhiều, ánh sáng mặt trời… thì bắt đầu phát triển nhanh chóng.[7] 1.4. Công dụng của việc làm lạnh. 1.4.1. Nguyên lý làm lạnh. Thủy sản là nguồn thực phẩm dễ tiêu hóa, có giá trị dinh dưỡng cao và có tính biệt dược nên phương pháp bảo quản duy nhất tối ưu là dùng lạnh để giữ nguyên vẹn giá trị dinh dưỡng tươi sống và các hoạt tính vốn có ban đầu. Làm lạnh hay ướp lạnh hạ nhiệt độ nguyên thủy của sản phẩm xuống gần nhiệt độ đóng băng, tức là làm cho phần nước tự do của tế bào lạnh đi (khoảng 0,5 đến - 0,1oC) chủ yếu ở lớp bề mặt sản phẩm. Ở nhiệt độ này enzyme và vi khuẩn bị ức chế, hoạt động chậm chạp. Cấu trúc tế bào vẫn giữ nguyên không thay đổi và trạng thái vật lý của tế bào chỉ là sự hạ nhiệt độ làm lạnh phần nước tự do của gian bào. Như vậy nguyện liệu làm lạnh phải là tươi (ở giai đoạn tiết nhớt, hoặc mới đánh bắt) vì tế bào và tổ chức tế bào vẫn giữ được tính chất tươi tốt, vi sinh vật không có hay nếu có cũng chỉ ở lớp bề mặt gian bào và bị ức chế bởi nhiệt độ lạnh. Nguyên liệu cũng cần phải được làm sạch sẽ trước khi ướp lạnh. Nguồn nhiễm bẩn là cơ hội giúp vi sinh vật dễ phát triển phá hủy nguyên liệu: cát bùn, rong rêu, nhớt cá… cần được rửa sạch, kể cả mang, nội tạng của cá… thậm chí phải loại bỏ trước khi làm lạnh vì đó là nguồn phát tán vi sinh vật và men phân giải nhanh. Ngoài ra sự biến đổi của thủy sản tươi sống diễn ra dần dần do đó cần làm lạnh ngay khi thủy sản còn đang thời kỳ tươi sống. Đương nhiên lớp bề mặt hạ nhiệt độ trước, sau đó mới hạ nhiệt độ dần dần vào trong cơ thể thủy sản, chính thời gian trì hoãn này không cho lớp bên trong bị phân giải. Do đó, ngoài việc làm lạnh nhanh chóng, nguyên liệu cần được làm lạnh đều khắp dưới dạng những lớp mỏng. [1] 1.4.2. Tác dụng của nhiệt độ thấp. Sự biến đổi của thực phẩm điển hình là thủy sản tăng nhanh ở nhiệt độ cao (40 -50oC) cho đến hư hỏng, ươn thối do hoạt động của Enzyme của bản thân thủy sản và vi sinh vật. Chủ yếu là chính vi sinh vật làm hư hại hoàn toàn thủy sản, gây độc tính và có mùi hôi thối. Nhiệt độ thấp ức chế hoạt động của phản ứng sinh hóa trong thủy sản. Nhiệt độ càng thấp thì tốc độ của phản ứng càng giảm, trong phạm vi nhiệt độ bình thường cứ hạ nhiệt độ xuống 10oC thì tốc độ phản ứng giảm đi 1/2 đến 1/3. Nhiệt độ thấp tác dụng đến hoạt động của Enzyme nhưng không tiêu diệt được chúng. Nhiệt độ hạ xuống dưới 0oC, phần lớn hoạt động của Enzyme bị đình chỉ. Enzyme Lipaza, Trypsin, catalaza ở nhiệt độ -191oC cũng không bị phá hủy. Nhiệt độ càng thấp, khả năng hoạt động của Enzyme càng giảm. Nhiệt độ thấp cũng không tiêu diệt được vi sinh vật nhưng ức chế sự phát triển của chúng. Ngoài ra nhiệt độ thấp làm nước trong tế bào đông đặc thành tinh thể và làm vỡ màng tế bào vi sinh vật. Vi sinh vật phát triển trong điều kiện ẩm độ nhất định, nếu môi trường sản phẩm không ẩm thì vi sinh vật bị ức chế. [1] 1.4.3. Công dụng của nhiệt độ thấp đối với thủy sản. Ướp lạnh là phương pháp được sử dụng nhiều nhất trong ngành chế biến thủy sản để ngăn ngừa sản phẩm bị hư hỏng lãng phí. Làm lạnh có ưu điểm rất lớn trong ngành thủy sản vì: « Về bản chất: Phần lớn thủy sản thích ứng tốt với phương pháp này và được bảo quản mau lẹ, hữu hiệu. Bản chất thủy sản rất mau hư, hơn nữa mang nặng tính chất mùa vụ, có những lúc bội thu. Làm lạnh sẽ giảm thiểu tối đa về hao hụt số lượng, chất lượng thủy sản. « Về kỹ thuật: Phương pháp này có khả năng giải quyết cùng một lúc các thủy sản tại nơi đánh bắt. Ngoài ra, có thể linh động sức sản xuất của các cơ sở chế biến và có thể điều chỉnh trang thiết bị theo ý muốn. « Về kết quả: Bảo toàn được tối đa những thuộc tính tự nhiên của thủy sản, giữ gìn được hương vị, phẩm chất của thủy sản như lúc ban đầu. Tóm lạI, động vật thuỷ sản nói chung và cá nói riêng là nguồn nguyên liệu quan trọng của thực phẩm, cung cấp cho loài ngườI 1 lượng chất dinh dưỡng rất đáng kể; protit, lipit, vitamin, khoáng… thịt cá có khẩu vị thơm tươi, dễ tiêu hoá, dễ hấp thu. Đặc điểm nổI bật của nguồn nguyên liệu thuỷ sản là rất dễ bị biến đổi và ươn hỏng, cá sau khi đánh bắt quá trình hô hấp ở cá ngừng, cá ngạt và chết rất nhanh. Sau khi cá chết ở cá xảy ra hàng loạt những biến đổi làm cho chất lượng của cá giảm dần. Nếu để cá ở môi trường tự nhiên thì những biến đổi của cá diễn ra rất nhanh. Vì vậy, cần phải có biện pháp xử lý và bảo quản thích hợp để kiềm hãm những biến đổI xảy ra sau khi chết
|
