Công nghệ chế biến thủy hải sản - Phan Thị Thanh Quế

8/20/2019 Công nghệ chế biến thủy hải sản - Phan Thị Thanh Quế

http://slidepdf.com/reader/full/cong-nghe-che-bien-thuy-hai-san-phan-thi-thanh-que 1/115

TR ƯỜ NG ĐẠI HỌC CẦ N THƠ KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ SINH HỌC Ứ NG DỤ NG

GIÁO TRÌNH

CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỦY HẢI SẢN

MÃ SỐ: CB349

Biên sọan: Ths.PHAN THỊ THANH QUẾ

W.DAYKEMQUYNHON.UCOZ.COM WWW.FACEBOOK.COM/DAYKEM.QUY



MỞ ĐẦUĐất nướ c Việt Nam có lợ i thế là có bờ biển dài, nhiều sông ngòi, ao hồ nên

việc khai thác và nuôi tr ồng thủy sản đã mở ra triển vọng lớ n về việc cung cấ p thủysản cho nhu cầu đờ i sống nhân dân, cho xuất khẩu và phực vụ cho việc phát triểnngành chăn nuôi gia súc.

Khai thác và thu họach tốt nguồn thủy sản phục vụ cho loài ngườ i là một vấnđề cực k ỳ quan tr ọng, nhưng k ỹ thuật chế biến còn nhiều hạn chế, vì vậy chưa sử dụng đượ c triệt để nguồn lợ i quý giá này.

Theo thống kê nguồn động vật thủy sản đang cung cấ p cho nhân lọai trên 20%tổng số protein của thực phẩm, đặc biệt ở nhiều nướ c có thể lên đến 50%. Giá tr ị và ýngh ĩ a dinh dưỡ ng của thịt cá cũng giống như thịt gia súc ngh ĩ a là protein của thịt cácó đầy đủ các lọai axit amin, mà đặc biệt là có đủ các axit amin không thay thế. Thịtcá tươ i có mùi vị thơ m ngon, dễ tiêu hóa, dễ hấ p thu.

Dầu cá ngoài việc cung cấ p lipid cho con ngườ i, còn có giá tr ị sinh học r ất cao,đặc biệt là các axit béo không no có tác dụng lớ n trong việc trao đổi chất của cơ thể.

Ngoài ra, lipid của động vật thủy sản là nguồn r ất giàu vitamin A và D.

Trong động vật thủy sản còn chứa nhiều nguyên tố vi lượ ng và vi lượ ng r ất cầnthiết cho cơ thể.

Cá và động vật thủy sản đượ c sử dụng để ăn tươ i hoặc chế biến thành nhiềusản phẩm khác nhằm cung cấ p tức thờ i hoặc để dự tr ữ trong thờ i gian nhất định. Tuy

nhiên, nguyên liệu thủy sản r ất dễ ươ n hỏng, vì vậy công việc bảo quản phải đượ cđặt lên hàng đầu của khâu chất lượ ng. Một khi nguyên liệu đã giảm chất lượ ng thìkhông có k ỹ thuật nào có thể nâng cao chất lượ ng đượ c.

Nhu cầu tiêu thụ của nhân dân ngày càng cao, vì vậy việc nghiên cứu chế biếnra các sản phẩm mớ i, hoàn thiện các sản phẩm đang sản xuất để nâng cao chất lượ ngcủa sản phẩm là nhiệm vụ quan tr ọng của các nhà sản xuất, các k ỹ sư ngành côngnghệ thực phẩm.

Vớ i nội dung giáo trình này nhàm giúp sinh viên hiểu đượ c thành phần hóa họccủa nguyên liệu thủy sản có ảnh hưở ng đến chất lượ ng sản phẩm trong quá trình chế

biến các sản phẩm lạnh, sản phẩm lạnh đông và các sản phẩm khác chế biến từ nguồn

nguyên liệu thủy sản.Giúp cho sinh viên có thể hiểu rõ các biến đổi của động vật thủy sản sau khi

chết như sự tê cứng, sự tự phân giải, biến đổi do vi sinh vật có ảnh hưở ng r ất lớ n đếnchất lượ ng sản phẩm thủy sản. Từ đó sinh viên có thể hiểu rõ việc tìm ra phươ ng phápđánh bắt, sơ chế, vận chuyển và bảo quản thích hợ p là r ất cần thiết nhằm hạn chế vàkéo dài thờ i gian xảy ra các biến đổi trên. Sinh viên sẽ biết cách đánh giá và chọnnguyên liệu thích hợ p để chế biến một số loại sản phẩm thủy sản khác nhau.

Sinh viên cũng đượ c trang bị một số qui trình công nghệ chế biến sản phẩmthủy sản và cách điều khiển qui trình sản xuất để đảm bảo chất lượ ng sản phẩm.

Vớ i kiến thức của học phần này, sinh viên có thể ứng dụng trong các nhà máychế biến sản phẩm sấy khô, xông khói, đặt biệt là trong các nhà máy chế biến lạnh




Chươ ng I. THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ TÍNHCHẤT CỦA ĐỘNG VẬT THỦY SẢN

1.1. Thành phần hóa học của thủy sản và ảnh hưở ng củathành phần hóa học đến chất lượ ng

1.1.1 Thành phần hóa học của thủy sản

Thành phần hóa học gồm: nướ c, protein lipid, muối vô cơ , vitamin... Các thành phần này khác nhau r ất nhiều, thay đổi phụ thuộc vào giống, loài, giớ i tính, điều kiệnsinh sống,... Ngoài ra, các yếu tố như thành phần thức ăn, môi tr ườ ng sống, kích cỡ cávà các đặc tính di truyền cũng ảnh hưở ng đến thành phần hóa học, đặc biệt là ở cánuôi. Các yếu tố này có thể kiểm soát đượ c trong chừng mực nào đó.

Các thành phần cơ bản của cá và động vật có vú có thể chia thành những nhómcó cùng tính chất.

Bảng 1.1. Các thành phần cơ bản (tính theo % căn bản ướ t) của cá và thịt bò

Cá (phi lê)Thành phầnTối thiểu Thông thườ ng Tối đa

Thịt nạc bò

Protein 6 16 – 21 28 20Lipid 0,1 0,2 – 25 67 3Carbohydrate - < 0,5 - 1Tro 0,4 1,2 – 1,5 1,5 1

Nướ c 28 66 – 81 96 75Sự khác nhau về thành phần hóa học của cá và sự biến đổi của chúng có ảnh

hưở ng đến mùi vị và giá tr ị dinh dưỡ ng của sản phẩm, việc bảo quản tươ i nguyên liệuvà qui trình chế biến.

Thành phần hóa học của cá ở từng cơ quan, bộ phận có sự khác nhau

Bảng 1.2. Thành phần hóa học của cá (%)

Thành phầnChỉ tiêu

Nướ c Protein Lipid Muối vô cơ

Thịt cá 48 – 85,1 10,3 – 24,4 0,1 – 5,4 0,5 – 5,6Tr ứng cá 60 - 70 20 - 30 1 - 11 1 – 2Gan cá 40 - 75 8 - 18 3 - 5 0,5 – 1,5Da cá 60 - 70 7 - 15 5 - 10 1 - 3

Bảng 1.3. Thành phần hóa học của một số loài thủy sản

Thành phần

Loài

Protein%

Lipid%

Glucid%

Tro%

Canximg%

Phosphatmg%

Femg%

Mực 17-20 0,8 - - 54 - 1,2Tôm 19 -23 0,3 – 1,4 2 1,3 – 1,8 29 - 30 33-67 1,2-5,1Hàu 11-13 1 - 2 - 2,2 0,21 - -




Ốc 11-12 0,3-0,7 3,9-8,3 1 – 4,3 1310-1660 51-1210 -Cua 16 1,5 1,5 - 40 - 1

1.1.2. Ảnh hưở ng của thành phần hóa học đến chất lượ ng

Yếu tố ảnh hưở ng rõ nhất đến thành phần hóa học của cá là thành phần thức ăn.

Thông thườ ng cá nuôi thườ ng đượ c cho ăn thức ăn chứa nhiều lipid để cá phát triểnnhanh. Tuy nhiên, khi hàm lượ ng lipid cao dư để cung cấ p năng lượ ng thì lipid dư thừa sẽ đượ c tích lũy ở các mô làm cho cá có hàm lượ ng lipid r ất cao. Ngoài ảnhhưở ng không tốt đến chất lượ ng nói chung, nó cũng có thể làm giảm năng suất chế

biến vì lipid dự tr ữ đượ c xem như phế liệu, bị loại bỏ nội tạng sau khi moi ruột và phi lê.

Cách thông thườ ng để giảm hàm lượ ng lipid của cá nuôi tr ướ c khi thu hoạch làcho cá đói một thờ i gian. Ngoài ra, cho cá đói còn có tác dụng giảm hoạt động củaenzym trong nội tạng, giúp làm chậm lại các biến đổi xảy ra sau khi cá chết.

1.1.2.1. Protein

Đượ c cấu tạo từ các acid amin, các acid amin không thay thế quyết định giá tr ị dinh dưỡ ng của thực phẩm. Protein của ngũ cốc thườ ng thiếu lysine và các acid amincó chứa lưu huỳnh (methionine, cysteine), trong khi protein của cá là nguồn giàu cácacid amin này. Do đó, protein cá có giá tr ị dinh dưỡ ng cao hơ n các loại ngũ cốc khác.

Có thể chia protein của mô cơ cá ra thành 3 nhóm:

* Protein cấ u trúc (Protein t ơ cơ )

Gồm các sợ i myosin, actin, actomyosin và tropomyosin, chiếm khoảng 65-75%tổng hàm lượ ng protein trong cá và khoảng 77-85% tổng hàm lượ ng protein trong

mực. Các protein cấu trúc này có chức năng co rút đảm nhận các hoạt động của cơ .Myosin và actin là các protein tham gia tr ực tiế p vào quá trình co duỗi cơ . Protein cấutrúc có khả năng hòa tan trong dung dịch muối trung tính có nồng độ ion khá cao(>0,5M).

* Protein chấ t cơ (Protein t ươ ng cơ )

Gồm myoglobin, myoalbumin, globulin và các enzym, chiếm khoảng 25-30%hàm lượ ng protein trong cá và 12-20% trong mực. Các protein này hòa tan trongnướ c, trong dung dịch muối trung tính có nồng độ ion thấ p (<0,15M). Hầu hết

protein chất cơ bị đông tụ khi đun nóng trong nướ c ở nhiệt độ trên 50oC.

Trong quá trình chế biến và bảo quản, myoglobin dễ bị oxy hóa thànhmetmyoglobin, ảnh hưở ng đến màu sắc của sản phẩm.

* Protein mô liên k ế t:

Bao gồm các sợ i collagen, elastin. Hàm lượ ng colagen ở cơ thịt cá thấ p hơ n ở động vật có vú, thườ ng khoảng 1-10% tổng lượ ng protein và 0,2-2,2% tr ọng lượ ngcủa cơ thịt. Chiếm khoảng 3% ở cá xươ ng và khoảng 10% ở cá sụn (so vớ i 17% trongcác loài động vật có vú. Có trong mạng lướ i ngoại bào, không tan trong nướ c, dungdịch kiềm hoặc dung dịch muối có nồng độ ion cao.

Điểm đẳng điện pI của protein cá vào khoảng pH 4,5-5,5. Tại giá tr ị pH này,

protein có độ hòa tan thấ p nhất.




Hình 1.1. Sự hòa tan của protein tơ cơ tr ướ c và sau khi đông khô ở các giá tr ị pH từ 2 đến 12

Cấu trúc hình thái của protein ở cá dễ bị biến đổi do môi tr ườ ng vật lý thayđổi. Hình 1.1 cho thấy tính tan của protein trong sợ i cơ thay đổi sau khi đông khô.Việc xử lý vớ i nồng độ muối cao hoặc xử lý bằng nhiệt có thể dẫn đến sự biến tính,sau đó cấu trúc protein bị thay đổi không hồi phục đượ c.

Khi protein bị biến tính dướ i những điều kiện đượ c kiểm soát, có thể sử dụngcác đặc tính của chúng cho mục đích công nghệ. Ví dụ trong sản xuất các sản phẩm từ surimi, ngườ i ta đã lợ i dụng khả năng tạo gel của protein trong sợ i cơ . Protein từ cơ

thịt cá sau khi xay nhỏ, r ửa sạch r ồi cho thêm muối và phụ gia để tạo tính ổn định, tiế pđến quá trình xử lý nhiệt và làm nguội có kiểm soát giúp protein tạo gel r ất mạnh(Suzuki, 1981).

Các protein tươ ng cơ cản tr ở quá trình tạo gel, chúng đượ c xem là nguyên nhânlàm giảm độ bền gel của sản phẩm. Vì vậy, trong công nghệ sản xuất surimi việc r ửathịt cá trong nướ c nhằm nhiều mục đích, một trong những mục đích là loại bỏ proteinhòa tan trong nướ c, gây cản tr ở quá trình tạo gel.

Protein tươ ng cơ có khả năng hòa tan cao trong nướ c, là nguyên nhân làm mấtgiá tr ị dinh dưỡ ng do một lượ ng protein đáng k ể thoát ra khi r ửa, ướ p muối, tangiá,…Vì vậy cần chú ý để duy trì giá tr ị dinh dưỡ ng và mùi vị của sản phẩm.

Protein mô liên k ết ở da cá, bong bóng cá, vách cơ khác nhau. Tươ ng tự như sợ i collagen trong động vật có vú, các sợ i collagen ở các mô của cá cũng tạo nên cấutrúc mạng lướ i mỏng vớ i mức độ phức tạ p khác nhau. Tuy nhiên, collagen ở cá kém bền nhiệt hơ n nhiều và ít có các liên k ết chéo hơ n nhưng nhạy cảm hơ n collagen ở động vật máu nóng có xươ ng sống.

1.1.2.2. Thành phần trích ly chứ a nitơ phi protein (Non Protein Nitrogen)

Chất phi protein là thành phần hòa tan trong nướ c, có khối lượ ng phân tử thấ pvà chiếm khoảng 9-18% tổng hàm lượ ng protein ở cá xươ ng, khoảng 33-38% ở các

loài cá sụn. Thành phần chính của hợ p chất này bao gồm các chất bay hơ i (amoniac,amine, trimethylamin, dimethylamin), trimethylamineoxid (TMAO), dimethylamineoxid(DMAO) creatin các acid amin tự do nucleotide urê (có nhiều trong cá sụn)




tôm hùm, thịt gia cầm và thịt động vật có vú.

Bảng 1.4. Sự khác nhau cơ bản về thành phần các chất phi protein từ cơ

CáThành phần theo mg/100gtr ọng lượ ng ướ t Tuyết Trích Nhám

Tômhùm

Giacầm

Độngvật có

vú

- Tổng nitơ phi protein 1.200 1.200 3.000 5.500 1.200 3.500- Tổng acid amin tự do

+ Arginine+ Glycine+ Acid glutamic+ Histidine+ Proline

75<1020

<10<1,0<1,0

300<1020

<1086

<1,0

100<1020

<10<1,0<1,0

3.000750

102-103

270-

750

440<20<2055

<10<10

350<10<1036

<10<10

- Creatine 400 400 300 0 - 550- Betaine 0 0 150 100 - -

- TMAO 350 250 500-103

100 0 0- Anserine 150 0 0 0 280 150- Carnosine 0 0 0 0 180 200- Urê 0 0 2.000 - - 35

Nguồn: Shewan, 1974.

Thành phần chất trích ly chứa nitơ phi protein khác nhau phụ thuộc vào loài,kích cỡ , mùa vụ, phần cơ lấy mẫu, ….

A, B: hai loài cá biển xươ ng C: loài cá sụn D: loài cá nướ c ngọt

Hình 1.2. Sự phân bố nitơ phi protein trong cơ thịt cá

(Nguồn: Konosu và Yamaguchi, 1982; Suyama và cộng sự, 1977)




Các chất trích ly chứa nitơ phi protein r ất quan tr ọng đối vớ i các nhà chế biến thuỷ sản bở i vì chúng ảnh hưở ng đến mọi tính chất của thực phẩm như: màu sắc,mùi vị, tr ạng thái cấu trúc, dinh dưỡ ng, sự an toàn và sự hư hỏng sau thu hoạch.

a. Trimethylamin oxyt (TMAO)

TMAO là thành phần đặc tr ưng và quan tr ọng của nhóm chất chứa nitơ phi

protein. TMAO có chủ yếu trong các loài cá nướ c mặn và ít đượ c tìm thấy trong cácloài cá nướ c ngọt. Hàm lượ ng TMAO trong cá khác nhau tùy theo loài, điều kiện sinhsống, kích cỡ . Cá hoạt động bơ i lội nhiều, kích cỡ lớ n chứa nhiều TMAO hơ n cá nhỏ,ít bơ i lội trong nướ c. Hàm lượ ng TMAO chứa cao nhất trong các loài cá sụn (cá nhám)và mực, chiếm khoảng 75-250 mgN/100g, cá tuyết chứa ít hơ n (60-120 mgN/100g).

Theo Tokunaga (1970), hàm lượ ng TMAO ở cá nổi như cá trích, cá thu, cá ngừ tậ p trung cao nhất trong cơ thịt sẫm (vùng tối), trong khi đó các loài cá đáy thịt tr ắngcó hàm lượ ng TMAO cao hơ n nhiều trong cơ thịt màu sáng. TMAO có vai trò điềuhòa áp suất thẩm thấu của cá, vì vậy giúp cá chống lại áp suất thẩm thấu gây ra do sự chênh lệch nồng độ muối trong nướ c biển.

b. Các axit amin t ự do

Các axit amin tự do chiếm khoảng 0,5-2% tr ọng lượ ng cơ thịt, chúng góp phầntạo nên mùi vị thơ m ngon đặc trng của nguyên liệu. Hàm lượ ng axit amin tự do càngnhiều thì vi khuẩn gây hư hỏng phát triển càng nhanh và sinh ra mùi ammoniac. Cácloài cá có cơ thịt sẫm và thườ ng vận động như cá ngừ, cá thu có hàm lượ ng histidinecao. Cơ thịt sẫm chứa histidin nhiều hơ n cơ thịt tr ắng. Trong thờ i gian bảo quản,histidine bị vi sinh vật khử nhóm carboxyl hình thành độc tố histamine.

Hình 1.3. Sự tạo thành histamine từ histidine

c. Urê

Urê có phổ biến trong tất cả cơ thịt cá, nhưng nói chung có ít hơ n 0,05% trongcơ thịt của cá xươ ng, các loài cá sụn biển có chứa một lượ ng lớ n urê (1-2,5%). Trongquá trình bảo quản, urê phân huỷ thành NH3 và CO2 dướ i tác dụng của enzym ureasecủa vi sinh vật. Do urê hoà tan trong nướ c và thấm qua màng tế bào nên nó dễ đượ ctách ra khỏi miếng phi lê

d. Amoniac

Amoniac có mùi đặc tr ưng (mùi khai). Trong cơ thịt của cá tươ i có một lượ ng

nhỏ amoniac. Trong cá xươ ng, lượ ng amoniac thấ p nhưng khi bị hư hỏng do vi sinhvật thì lượ ng amoniac tăng nhanh. Khi sự hư hỏng tiến triển, pH của cơ thịt chuyểnsang môi trường kiềm do lượng amoniac tăng lên và tạo nên mùi ươn thối của cá




e. Creatine

Là thành phần chính của hợ p chất phi protein. Cá ở tr ạng thái nghỉ ngơ i creatinetồn tại dướ i dạng mạch vòng phospho và cung cấ p năng lượ ng cho quá trình co cơ .

1.1.2.3. Enzym

Enzym là protein, chúng hoạt động xúc tác cho các phản ứng hoá học ở trong

nội tạng và trong cơ thịt. Enzym tham gia vào quá trình trao đổi chất ở tế bào, quátrình tiêu hoá thức ăn và tham gia vào quá trình tê cứng. Sau khi cá chết enzym vẫncòn hoạt động, vì thế gây nên quá trình tự phân giải của cá, làm ảnh hưở ng đến mùi vị,tr ạng thái cấu trúc, và hình dạng bề ngoài của chúng. Sản phẩm của quá trình phân giảido enzym là nguồn dinh dưỡ ng cho vi sinh vật, làm tăng nhanh tốc độ ươ n hỏng.

Trong nguyên liệu có nhiều enzym khác nhau. Các nhóm enzym chính ảnhhưở ng đến chất lượ ng nguyên liệu là:

Enzym thuỷ phân

Enzym oxy hoá khử

Nhiều loại protease đượ c tách chiết từ cơ thịt cá và có tác dụng phân giải làmmềm mô cơ . Sự mềm hoá của mô cơ gây khó khăn cho chế biến. Các enzym thuỷ phân

protein quan tr ọng trong nguyên liệu gồm: Cathepsin, protease kiềm tính, collagenase, pepsin, trypsin, chimotrypsin.

Các emzym thuỷ phân lipid quan tr ọng trong cá gồm có: Lipase, phospholipase.Chúng thườ ng có trong các cơ quan nội tạng và trong cơ thịt. Enzym thuỷ phân lipidr ất quan tr ọng đối vớ i cá đông lạnh, ở các loài cá này lipid có thể bị thuỷ phân khi độ hoạt động của nướ c thấ p. Quá trình bảo quản lạnh đông các axit béo tự do đượ c sinh ra

từ photpholipid và triglyxerit, có ảnh hưở ng xấu đến chất lượ ng của cá. Axit béo tự dogây ra mùi vị xấu, ảnh hưở ng đến cấu trúc và khả năng giữ nướ c của protein cơ thịt.

Các enzym oxy hoá khử bao gồm: Phenoloxidase, lipoxygenase, peroxidase.Polyphenoloxidase đặc biệt quan tr ọng trong tôm vì chúng là nguyên nhân gây nênđốm đen cho nguyên liệu sau thu hoạch.

1.1.2.4. Lipid

Cá sử dụng chất béo như là nguồn năng lượ ng dư tr ữ để duy trì sự sống trongnhững tháng mùa đông, khi nguồn thức ăn khan hiếm.

Hàm lượ ng lipid trong cá dao động nhiều (0,1-30%). Cá đượ c phân loại theo

hàm lượ ng chất béo như sau:- Cá gầy (< 1% chất béo) như cá tuyết, cá tuyết sọc đen...

- Cá béo vừa (<10% chất béo) như cá bơ n lưỡ i ngựa, cá nhồng, cá mậ p

- Cá béo (>10% chất béo) như cá hồi, cá trích, cá thu, ...Bảng 1.5. Hàm lượ ng chất béo trong cơ thịt của các loài cá khác nhau

Loại cá Hàm lượ ng chất béo (%)Cá tuyết 0,1 – 0,9Cá bơ n 0,5 – 9,6

Cá sao 1,1 – 3,6Cá herring 0,4 - 30Cá h 1 35




a. S ự phân bố chấ t béo trong cá

Chất béo của các loài cá béo thườ ng tậ p trung trong mô bụng vì đây là vị trí cáít cử động nhất khi bơ i lội trong nướ c. Mô mỡ còn tậ p trung ở mô liên k ết, nằm giữacác sợ i cơ . Vớ i cá gầy, hàm lượ ng chất béo trong cá dự tr ữ chủ yếu trong gan.

Hình 1.4. Sự phân bố lipid tồng số ở các phần khác nhau của cơ thể cá thu (hình trên)và cá ốt vẩy lông có nguồn gốc từ Nauy (hình dướ i)

Nguồn: Lohne, 1976

b. Dạng tự nhiên của chất béo

Lipid trong các loài cá xươ ng đượ c chia thành 2 nhóm chính: phospholipid vàtriglycerit. Phospholipid tạo nên cấu trúc của màng tế bào, vì vậy chúng đượ c gọi làlipid cấu trúc. Triglycerit là lipid dự tr ữ năng lượ ng có trong các nơ i dự tr ữ chất béo,thườ ng ở trong các bào mỡ đặc biệt đượ c bao quanh bằng một màng phospholipid và

mạng lướ i colagen mỏng hơ n. Triglycerit thườ ng đượ c gọi là lipid dự tr ữ. Một số loàicá có chứa các este dạng sáp như một phần của các lipid dự tr ữ.

Thành phần chất béo trong cá khác xa so vớ i các loài động vật có vú khác.Điểm khác nhau chủ yếu là chúng bao gồm các acid béo chưa bão hòa cao (14-22nguyên tử cacbon, 4-6 nối đôi). Hàm lượ ng axit béo chưa bão hòa trong cá biển (88%)cao hơ n so vớ i cá nướ c ngọt (70%). Chất béo trong cá chứa nhiều acid béo chưa bãohòa do đó r ất dễ bị oxy hóa sinh ra các sản phẩm cấ p thấ p như aldehyde, ceton, skaton.Tuy nhiên, lipid trong thủy sản r ất có lợ i cho sức khỏe ngườ i tiêu dùng. Các hợ p chấtcó lợ i trong lipid cá là các axit béo không no cao, đặc biệt là: Axit eicosapentaenoic(EPA 20:5) và axit docosahexaenoic (DHA 22:6)

Điểm đông đặc của dầu cá thấ p hơ n động vật khác. Ở nhiệt độ thườ ng ở tr ạngthái lỏng, nhiệt độ thấp bị đông đặc ở mức độ khác nhau.




1.1.2.5. Gluxit

Hàm lượ ng gluxit trong cơ thịt cá r ất thấ p, thườ ng dướ i 0,5%, tồn tại dướ i dạngnăng lượ ng dự tr ữ glycogen. Tuy nhiên, hàm lượ ng glycogen ở các loài nhuyễn thể chiếm khoảng 3%.Cá vừa đẻ tr ứng lượ ng gluxit dự tr ữ r ất thấ p. Sau khi chết, glycogencơ thịt chuyển thành axit lactic, làm giảm pH của cơ thịt, mất khả năng giữ nướ c củacơ thịt. Sự biến đổi của pH ở cơ thịt sau khi cá chết có ý ngh ĩ a công nghệ r ất lớ n.

1.1.2.6. Các loại vitamin và chất khoáng

Cá là nguồn cung cấ p chính vitamin nhóm B (thiamin, riboflavin và B12),vitanin A và D có chủ yếu trong các loài cá béo. Vitamin A và D tích lũy chủ yếutrong gan, vitamin nhóm B có chủ yếu trong cơ thịt cá.

Vitamin r ất nhạy cảm vớ i oxy, ánh sáng, nhiệt độ. Ngoài ra, trong quá trình chế biến (sản xuất đồ hộ p, tan giá, ướ p muối, ...) ảnh hưở ng lớ n đến thành phần vitamin.Vì vậy, cần phải chú ý tránh để tổn thất vitamin trong quá trình chế biến.

Chất khoáng của cá phân bố chủ yếu trong mô xươ ng, đặc biệt trong xươ ngsống. Canxi và phospho là 2 nguyên tố chiếm nhiều nhất trong xươ ng cá. Thịt cá lànguồn giàu sắt, đồng, lưu huỳnh và íôt. Ngoài ra còn có niken, coban, chì, asen, k ẽm.

- Hàm lượ ng chất sắt trong thịt cá nhiều hơ n động vật trên cạn, cá biển nhiềuhơ n cá nướ c ngọt, cơ thịt cá màu sẫm nhiều hơ n thịt cá màu tr ắng.

- Sunfua (S) có phổ biến trong thịt các loài hải sản, chiếm khoảng 1% chất khôcủa thịt. Sunfua trong thịt cá phần lớ n tồn tại ở dạng hợ p chất hữu cơ sunfua hòa tan.Hàm lượ ng sunfua nhiều hay ít có ảnh hưở ng lớ n đến màu sắc của sản phẩm.

- Hàm lượ ng đồng trong cá ít hơ n so vớ i động vật thủy sản không xươ ng sống.

- Hàm lượ ng iod trong thịt cá ít hơ n so vớ i động vật hải sản không xươ ng sống.Cá biển có hàm lượ ng iod cao hơ n cá nướ c ngọt. Hàm lượ ng iod của động vật hải sảnnói chung nhiều gấ p 10 - 50 lần so vớ i động vật trên cạn. Thịt cá có nhiều mỡ thì hàmlượ ng iod có xu hướ ng tăng lên.

1.2. Tính chất của động vật thủy sản

1.2.1. Tính chất vật lý

1.2.1.1. Hình dạng:

Hình dạng cơ thể và chức năng của cá hoàn toàn thích nghi vớ i cuộc sống bơ ilội tự do trong nướ c. Cá có nhiều dạng:

- Hình thoi: cá nục, cá thu, cá ngừ.

- Hình tên: cá cờ , cá kim.

- Hình dẹ p: cá chim, cá đuối, cá bơ n.

- Hình r ắn: cá khoai, cá hố, cá dứa.

Có thể chia thành 2 dạng cơ bản: cá thân tròn và cá thân dẹt

- Cá thân tròn như: cá ngừ, cá thu, cá nhám. Chúng thườ ng hoạt động bơ i lội.

- Cá thân dẹt như cá đuối, cá bơ n thích ứng vớ i đờ i sống ở đáy biển, và ít bơ i lội.

Vi sinh vật được tìm thấy trên bề mặt ngoài của cá sống và cá vừa mới đánh




mặt riêng) càng lớ n thì càng dễ bị hư hỏng do hoạt động của vi sinh vật ở bề mặt cá.Vì vậy, tr ướ c khi xử lý và bảo quản, cần phải r ửa sạch cá để loại bỏ lớ p nhớ t ở bề mặtcá chứa vi sinh vật.

1.2.1.2. Tỉ trọng của cá

Gần bằng tỉ tr ọng của nướ c, thay đổi tùy theo bộ phận trên cơ thể của cá, phụ

thuộc vào thân nhiệt của cá, cá có nhiệt đô càng nhỏ thì tỉ tr ọng càng nhỏ.1.2.1.3. Điểm băng

Là điểm ở đó nhiệt độ làm cho cá bắt đầu đóng băng, nướ c trong cơ thể cá tồntại ở dạng dung dịch do đó điểm băng tuân theo định luật Raun. Dung dịch càng loãngđóng băng càng nhanh, điểm đóng băng của cá gần điểm đóng băng của nướ c (0oC).Thông thườ ng điểm băng của các loài cá từ -0,6oC ÷ -2,6oC. Điểm băng của cá tỉ lệ nghịch vớ i pH của dung dịch trong cơ thể cá. Áp suất thẩm thấu của động vật thủy sảnnướ c ngọt thấ p hơ n nướ c mặn do đó điểm băng của thủy sản nướ c ngọt cao hơ n nướ c mặn.

1.2.1.4. Hệ số dẫn nhiệt

Phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượ ng mỡ , cá có hàm lượ ng mỡ càng lớ n thì hệ số dẫn nhiệt càng nhỏ. Tuy nhiên hệ số dẫn nhiệt còn phụ thuộc vào nhiệt độ. Thịt cáđông k ết có hệ số dẫn nhiệt lớ n hơ n cá chưa đông k ết, nhiệt độ đông k ết càng thấ p hệ số dẫn nhiệt càng cao.

1.2.2. Tính chất hóa học của động vật thủy sản

Chủ yếu nghiên cứu hệ thống keo, đó là các loại protein

1.2.2.1. Tính chất hóa học thể keo của động thủy sản

Do cấu tạo từ những hợ p chất nitrogen, các hợ p chất này cấu tạo nên cơ quancủa cá tạo cho cấu trúc của cá có độ chắc, độ đàn hồi và độ dẽo dai nhất định (cấu tạotừ các thành phần phức tạ p nhưng chủ yếu là protein). Cấu tạo của cơ thể cá là mộthỗn hợ p năng lượ ng chất hóa học mà tr ướ c hết là các loại protein, sau đó là lipid r ồicác muối vô cơ và những chất khác nữa tạo thành một dung dịch keo nhớ t trong đónướ c là dung môi.

1.2.2.2. Trạng thái tồn tại của nướ c

Tồn tại ở 2 tr ạng thái là nướ c k ết hợ p và nướ c tự do

- Nướ c tự do: là dung môi tốt cho nhiều chất hòa tan đông k ết ở 0oC, khả năng

dẫn điện lớ n, có thể thoát ra khỏi cơ thể của sinh vật ở áp suất thườ ng.- Nướ c k ết hợ p: không là dung môi cho các chất hòa tan, không đông k ết, khả

năng dẫn điện nhỏ, không bay hơ i ở áp suất thườ ng.

1.2.2.3. Hình thứ c tồn tại của nướ c

Thườ ng tồn tại dướ i 2 hình thức: tồn tại vớ i hạt thân nướ c và chất thân nướ c

* Hạt thân nướ c: tồn tại dướ i dạng nướ c khuếch tán, nướ c tự do, nướ c hấ p phụ

- Nướ c hấ p phụ: là lớ p nướ c bên trong, k ết hợ p vớ i các hạt thân nướ c bằng lực phân tử trên bề mặt hoặc 1 gốc nhất định nào đó

- Nướ c khuếch tán: là lớ p nướ c ở giữa, không k ết hợ p vớ i các hạt thân nướ c, độ dày lớ p nướ c khuếch tán dày hơ n lớ p nướ c hấ p phụ r ất nhiều




- Nướ c k ết hợ p

+ Nướ c k ết hợ p vớ i protein ở dạng keo đặc tức nướ c do protein ở dạng keo đặchấ p thụ.

+ Nướ c k ết hợ p protein keo tan: là nướ c k ết hợ p vơ í protein ở tr ạng thái hòatan, muối vô cơ và các chất ở tr ạng thái keo hòa tan khác, nướ c này là nướ c do keo hòa

tan hấ p thụ.- Nướ c tự do: gồm nướ c cố định, nướ c có k ết cấu tự do và nướ c dính ướ t.

+ Nướ c cố định: là nướ c chứa r ất nghiêm ngặt trong k ết cấu hình lướ i, nó làmột dạng keo đặc nướ c này r ất khó ép ra.

+ Nướ c k ết cấu tự do: tồn tại ở những lỗ nhỏ và khe hở của k ếtcấu hình lướ i củamàng sợ i cơ hoặc ở những tổ chức xố p nhiều lỗ r ổng của mô liên k ết, nướ c này dễ épra

+ Nướ c dính ướ t: r ất mỏng, thườ ng dính sát trên bề mặt của cơ thịt cá.

Nướ c k ết hợ p có ý ngh ĩ a r ất quan tr ọng trong sự sống của động vật thủy sản.Bên cạnh đó nướ c k ết hợ p còn tạo giá tr ị cảm quan cho động vật thủy sản, tạo mùi vị thơ m ngon.




Chươ ng II. CÁC BIẾN ĐỔI CỦA ĐỘNG VẬTTHỦY SẢN SAU KHI CHẾT

Cá từ khi đánh đượ c đến khi chết, trong cơ thể của nó bắt đầu có hàng loạt sự thay đổi về vật lý và hóa học. Sự biến đổi của cá sau khi chết đượ c mô tả theo sơ đồ:

Hình 2.1.

2.1. Các biến đổi cảm quan

Biến đổi về cảm quan là những biến đổi đượ c nhận biết nhờ các giác quan như biểu hiện bên ngoài, mùi, k ết cấu và vị.

2.1.1. Nhữ ng biến đổi ở cá tươ i nguyên liệu

Trong quá trình bảo quản, những biến đổi đầu tiên của cá về cảm quan liên quan

đến biểu hiện bên ngoài và k ết cấu. Vị đặc tr ưng của các loài cá thườ ng thể hiện rõ ở vài ngày đầu của quá trình bảo quản bằng nướ c đá.

Biến đổi nghiêm tr ọng nhất là sự bắt đầu mạnh mẽ của quá trình tê cứng. Ngaysau khi chết, cơ thịt cá duỗi hoàn toàn và k ết cấu mềm mại, đàn hồi thườ ng chỉ kéo dàitrong vài giờ , sau đó cơ sẽ co lại. Khi cơ tr ở nên cứng, toàn bộ cơ thể cá khó uốn congthì lúc này cá đang ở tr ạng thái tê cứng. Tr ạng thái này thườ ng kéo dài trong một ngàyhoặc kéo dài hơ n, sau đó hiện tượ ng tê cứng k ết thúc. Khi k ết thúc hiện tượ ng tê cứng,cơ duỗi ra và tr ở nên mềm mại nhưng không còn đàn hồi như tình tr ạng tr ướ c khi têcứng. Thờ i gian của quá trình tê cứng và quá trình mềm hoá sau tê cứng thườ ng khácnhau tuỳ theo loài cá và chịu ảnh hưở ng của các yếu tố như nhiệt độ, phươ ng pháp xử

lý cá, kích cỡ và điều kiện vật lý của cá (Bảng 2.1). Sự ảnh hưởng của nhịệt độ đối với hiện tượng tê cứng cũng không giống nhau




Nên tránh điều này vì lực tê cứng mạnh có thể gây ra r ạn nứt cơ thịt, ngh ĩ a là mô liênk ết tr ở nên yếu hơ n và làm đứt gãy miếng philê .

Bảng 2.1 Sự bắt đầu và khoảng thờ i gian tê cứ ng ở một số loài cá khác nhau

Loài cá Điều kiện Nhiệt độ

(0C)

Thờ i gian k ể từ khi chếtđến khi bắtđầu tê cứng

(giờ )

Thờ i gian k ể từ khi chết đếnkhi k ết thúc tê

cứng (giờ )

Bị sốc 0 2-8 20-65

Bị sốc 10-12 1 20-30

Bị sốc 30 0,5 1-2

Cá tuyết (Gadus morhua)

Không bị sốc 0 14-15 72-96

Cá song ( Epinephelus

malabaricus)Không bị sốc 2 2 18

Bị sốc 0 1 -Cá rô phi xanh( Areochromis aureus) Không bị sốc 0 6 -

Cá rô phi nhỏ (60g)(Tilapia mossambica)

Không bị sốc 0-2 2-9 26,5

Cá tuyết đuôi dài( Macrourus whitson)

Bị sốc 0 <1 35-55

Cá cơ m ( Engraulis

anchoita)Bị sốc 0 20-30 18

Cá bơ n (Pleuronectes

platessa)Bị sốc 0 7-11 54-55

Cá tuyết đen (Pollachius

virens)Bị sốc 0 18 110

Cá quân (Sebastes spp.) Bị sốc 0 22 120

Cá bơ n Nhật Bản(Paralichthys olivaceus)

- 0 3 >72

- 5 12 >72

- 10 6 72

- 15 6 48

Cá bơ n Nhật Bản(Paralichthys olivaceus)

- 20 6 24

- 0 8 -

- 10 60 -

- 20 16 -

Bị sốc 0 1 -

Cá chép (Cyprinus

carpio)

Không bị sốc 0 6 -

Nguồn: Hwang, 1991; Iwamoto, 1987; Korhonen, 1990; Nakayama, 1992; Nazir và Magar, 1963; Partmann, 1965; Pawar và Magar, 1965;Stroud, 1969; Trucco, 1982.

Nói chung, ngườ i ta thừa nhận r ằng ở điều kiện nhiệt độ cao thì thờ i điểm tê cứng




nhiệt đớ i, ngườ i ta thấy r ằng nhiệt độ lại có ảnh hưở ng ngượ c lại đối vớ i sự bắt đầucủa quá trình tê cứng. Bằng chứng là đối vớ i các loài cá này thì sự tê cứng lại bắt đầuxảy ra sớ m hơ n ở nhiệt độ 0oC so vớ i nhiệt độ 10oC ở các loài cá khác, mà điều này cóliên quan đến sự kích thích những biến đổi sinh hoá ở 0oC. (Poulter và cộng sự, 1982;Iwamoto và cộng sự, 1987). Tuy nhiên, Abe và Okuma (1991) qua nghiên cứu sự xuấthiện quá trình tê cứng trên cá chép đã cho r ằng hiện tượ ng tê cứng phụ thuộc vào sự khác biệt giữa nhiệt độ môi tr ườ ng nơ i cá sống và nhiệt độ bảo quản. Khi có sự khác

biệt lớ n thì khoảng thờ i gian từ khi cá chết đến khi xảy ra hiện tượ ng tê cứng tr ở nênngắn hơ n và ngượ c lại.

Hiện tượ ng tê cứng xảy ra ngay lậ p tức hoặc chỉ sau một thờ i gian r ất ngắn k ể từ khi cá chết nếu cá đói và nguồn glycogen dự tr ữ bị cạn hoặc cá bị sốc (stress). Phươ ng

pháp đậ p và giết chết cá cũng ảnh hưở ng đến thờ i điểm bắt đầu hiện tượ ng tê cứng.Làm chết cá bằng cách giảm nhiệt (cá bị giết chết trong nướ c đá lạnh) làm cho sự têcứng xuất hiện nhanh, còn khi đậ p vào đầu cá thì thờ i điểm bắt đầu tê cứng sẽ đếnchậm, có thể đến 18 giờ (Azam và cộng sự , 1990; Proctor và cộng sự , 1992).

Ý ngh ĩ a về mặt công nghệ của hiện tượ ng tê cứng là r ất quan tr ọng khi cá đượ c

philê vào thờ i điểm tr ướ c hoặc trong khi tê cứng. Nếu philê cá trong giai đoạn tê cứng,do cơ thể cá hoàn toàn cứng đờ nên năng suất phi lê sẽ r ất thấ p và việc thao tác mạnhcó thể gây r ạn nứt các miếng philê. Nếu cá đượ c philê tr ướ c khi tê cứng thì cơ có thể co lại một cách tự do và miếng philê sẽ bị ngắn lại theo tiến trình tê cứng. Cơ màu sẫmcó thể co lại đến 52% và cơ màu tr ắng co đến 15% chiều dài ban đầu (Buttkus, 1963).

Nếu luộc cá tr ướ c khi tê cứng thì cấu trúc cơ thịt r ất mềm và nhão. Ngượ c lại, luộc cáở giai đoạn tê cứng thì cơ thịt dai nhưng khô, còn nếu luộc cá sau giai đoạn tê cứng thìthịt cá tr ở nên săn chắc, mềm mại và đàn hồi.

Cá nguyên con và cá phi lê đông lạnh tr ướ c giai đoạn tê cứng có thể sẽ cho ra các

sản phẩm có chất lượ ng tốt nếu rã đông một cách cẩn thận chúng ở nhiệt độ thấ p,nhằm mục đích làm cho giai đoạn tê cứng xảy ra trong khi cơ vẫn còn đượ c đông lạnh.

Những biến đổi đặc tr ưng về cảm quan sau khi cá chết r ất khác nhau tùy theoloài cá và phươ ng pháp bảo quản. Ở bảng 2.2, EEC đã đưa ra mô tả khái quát để hướ ng dẫn đánh giá chất lượ ng của cá. Thang điểm từ 0 đến 3 trong đó điểm 3 tươ ngứng vớ i mức chất lượ ng tốt nhất.

2.1.2. Nhữ ng biến đổi chất lượ ng

Có thể phát hiện và chia các kiểu ươ n hỏng đặc tr ưng của cá bảo quản bằng nướ cđá theo 4 giai đoạn (pha) như sau:

- Giai đoạn (pha) 1: Cá r ất tươ i và có vị ngon, ngọt, mùi như rong biển. Vị tanhr ất nhẹ của kim loại.

- Giai đoạn (pha) 2: Mất mùi và vị đặc tr ưng. pH của thịt cá tr ở nên trung tínhnhưng không có mùi lạ. Cấu trúc cơ thịt vẫn còn tốt .

- Giai đoạn (pha) 3: Có dấu hiệu ươ n hỏng và tùy theo loài cá cũng như là kiểuươ n hỏng (hiếu khí, yếm khí) mà sẽ tạo ra một loạt các chất dễ bay hơ i, mùi khó chịu.Một trong những hợ p chất bay hơ i có thể là trimethylamin (TMA) do vi khuẩn sinh ratừ quá trình khử trimethylamin oxyt (TMAO). TMA có mùi “cá tanh” r ất đặc tr ưng.

Ngay khi bắt đầu giai đoạn (pha) này, mùi lạ có thể là mùi hơ i chua, mùi như trái câyvà mùi hơ i đắng, đặc biệt là ở các loại cá béo. Trong những thờ i k ỳ tiế p theo của giaiđoạn này các mùi tanh ngọt mùi như bắp cải mùi khai mùi lưu huỳnh và mùi ôi khét




- Giai đoạn (pha) 4: Đặc tr ưng của cá có thể là sự ươ n hỏng và phân hủy (thối

r ữa).




Bảng 2.2. Đánh giá độ tươ i: Qui chế của Hội đồng (EEC) No. 103/76 OJ No.L20

(28-01-1976) (EEC,1976).

Các tiêu chí Điểm

Các bộ phậnđượ c

kiểm tra3 2 1 0

Biểu hiện bên ngoàiSáng, hệ sắc tố óng ánh, không

biến màu

Hệ sắc tố sángnhưng không bóngláng.

Hệ sắc tố đangtrong quá trình biếnmàu và mờ đục.

1) Hệ sắc tố mờ đục.

Da

Dịch nhớ t trongsuốt như có nướ c.

Dịch nhớ t hơ i đục. Dịch nhớ t tr ắngđục.

Dịch nhớ t mờ đục

Lồi (phồng lên). Lồi và hơ i tr ũng. Phẳng. 1) Lõm ở giữa.

Giác mạc trong

suốt.

Giác mạc hơ i đục Giác mạc đục. Giác mạc đục như

sữa.

Mắt

Đồng tử đen, sáng. Đồng tử đen, mờ . Đồng tử mờ đục. Đồng tử xám xịt.

Màu sáng. Giảm màu. Đang tr ở nên biếnmàu.

1) Hơ i vàng.Mang

Không có dịchnhớ t.

Hơ i có vết của dịchnhớ t.

Dịch nhớ t mờ đục. Dịch nhớ t đục như sữa.

Hơ i xanh , trongmờ , nhẵn và sáng.

Mượ t như nhung,có sáp, mờ đục.

Hơ i đục. 1) Đục hẳn.Thịt(cắt từ

phần bụng)

Không thay đổimàu nguyên thủy.

Màu hơ i biến đổi.

Màu

(dọctheo cộtsống)

Không màu. Phớ t hồng. Hồng. 1) Đỏ.

Các cơ quan

Thận và phần cònlại của các cơ quankhác phải đỏ sángnhư máu ở trongđộng mạch chủ.

Thận và phần cònlại của các cơ quankhác phải đỏ đục,máu bị biến màu.

Thận, phần còn lạicủa các cơ quankhác và máu phảicó màu đỏ nhợ t.

1) Thận, phần cònlại của các cơ quankhác và máu phảicó màu nâu nhạt.

Điều kiệnThịt Chắc và đàn hồi.

Bề mặt nhẵn.Kém đàn hồi. Hơ i mềm (mềm

xìu), kém đàn hồi .

Như có sáp (mượ tnhư nhung) và bề mặt mờ đục.

1) Mềm (mềm xìu).Vẩy dễ dàng tách

khỏi da, bề mặt r ấtnhăn nheo, cóchiều hướ ng giống

bột.Cộtsống

Gẫy, thay vì r ờ i ra. Dính Hơ i dính 1) Không dính.

Màng bụng

Dính hòan toàn vàothịt.

Dính Hơ i dính 1) Không dính.

MùiMang,da,

khoang bụng.

Rong biển. Không có mùi rong biển hoặc bất k ỳ

mùi khó chịu nào.

Hơ i chua. 1) Chua

1) Hoặc ở trạng thái tệ hại hơn




Có thể dùng thang điểm để đánh giá cảm quan đối vớ i cá luộc như đã trình bày

ở hình 2.2. Thang điểm đượ c đánh số từ 0 đến 10. Điểm 10 chỉ độ tươ i tuyệt đối, điểm8 chỉ chất lượ ng tốt, điểm 6 chỉ mức chất lượ ng trung bình, thịt cá không có vị đặctr ưng và điểm 4 chỉ mức bị loại bỏ. Khi dùng thang điểm này, đồ thị có dạng chữ Scho thấy ở giai đoạn đầu tiên, chất lượ ng của cá đã giảm nhanh chóng, ở giai đoạn 2 và3 tốc độ giảm chất lượ ng chậm hơ n, còn ở giai đoạn cuối cùng, tốc độ giảm chất lượ ngxảy ra nhanh một khi cá bị ươ n thối.

Hình 2.2 Biến đổi chất lượ ng của cá tuyết ướ p đá (0oC)

Nguồn: Huss, 1976

2.2. Các biến đổi tự phân giải

Những biến đổi tự phân giải do hoạt động của enzym góp phần làm giảm chấtlượ ng của cá, cùng vớ i quá trình ươ n hỏng do vi sinh vật gây nên.

2.2.1. Sự phân giải glycogen (quá trình glycosis)

Glycogen bị phân giải dướ i tác dụng của men glycolysis trong điều kiện không

có oxy bằng con đườ ng Embden – Meyerhof, dẫn đến sự tích lũy acid lactic làm giảm pH của cơ thịt cá. Đối vớ i cá tuyết, pH ở cơ thịt giảm từ 6,8 xuống mức pH cuối cùnglà 6,1-6,5. Vớ i một số loài cá khác, pH cuối cùng có thể thấ p hơ n: ở cá thu cỡ lớ n thì

pH có thể giảm xuống đến mức 5,8-6,0; ở cá ngừ và cá bơ n lưỡ i ngựa thì pH giảmxuống đến 5,4-5,6; tuy nhiên pH thấ p như vậy ít khi thấy ở các loài cá xươ ng ở biển.

pH của cơ thịt cá hiếm khi thấ p bằng pH của cơ thịt động vật có vú sau khi chết. Ví dụ ở cơ thịt bò thì pH thườ ng giảm xuống đến 5,1 trong giai đoạn tê cứng. Lượ ng axitlactic đượ c sản sinh ra có liên quan đến lượ ng cacbohydrat dự tr ữ (glycogen) trong môcơ khi động vật còn sống. Nói chung, do cơ thịt cá có hàm lượ ng glycogen tươ ng đốithấ p so vớ i động vật có vú nên sau khi cá chết thì lượ ng acid lactic đượ c sinh ra ít hơ n.

Tr ạng thái dinh dưỡ ng của cá, hiện tượ ng sốc và mức độ hoạt động tr ướ c khi chết cũngcó ảnh hưở ng lớ n đến hàm lượ ng glycogen dự tr ữ và do đó ảnh hưở ng đến pH cuối

khi hế




Theo quy luật, cá ăn nhiều và nghỉ ngơ i nhiều sẽ có hàm lượ ng glycogennhiều hơ n cá đã bị kiệt sức. Một nghiên cứu gần đây về cá chạch Nhật Bản (Chipa vàcộng sự, 1991) cho thấy r ằng chỉ vài phút gây giẫy giụa khi đánh bắt cá đã làm cho pHcủa cá giảm 0,5 đơ n vị trong 3 giờ so vớ i cá không giẫy giụa khi đánh bắt thì pH củanó chỉ giảm 0,1 đơ n vị trong cùng thờ i gian như trên. Ngoài ra, các tác giả này còn chothấy việc cắt tiết đã làm giảm đáng k ể sự sản sinh axit lactic sau khi chết.

pH của cơ thịt cá giảm sau khi cá chết có ảnh hưở ng đến tính chất vật lý của cơ thịt cá. Khi pH giảm, điện tích bề mặt của protein sợ i cơ giảm đi, làm cho các proteinđó bị biến tính cục bộ và làm giảm khả năng giữ nướ c của chúng. Mô cơ trong giaiđoạn tê cứng sẽ mất nướ c khi luộc và đặc biệt không thích hợ p cho quá trình chế biếncó xử lý nhiệt, vì sự biến tính do nhiệt càng làm tăng sự mất nướ c. Sự mất nướ c có ảnhhưở ng xấu đến cấu trúc của cơ thịt cá và Love (1975) đã cho thấy giữa độ dai cơ thịtvà pH có mối quan hệ tỉ lệ nghịch, độ dai ở mức không thể chấ p nhận đượ c (mất nướ ckhi luộc) sẽ xảy ra ở cơ thịt có pH thấ p (Hình 2.3).

Hình 2.3. Mối quan hệ giữa cấu trúc của cơ thịt cá tuyết và pH

Dấu chấm đen tươ ng ứng vớ i cá đánh bắt ở St. Kilda, biển Đại Tây Dươ ng.

Dấu tam giác tươ ng ứng vớ i cá đánh bắt ở Fyllas Bank, Davis Strait .

Nguồn: Love (1975)

Sự biến đổi pH của cá sau khi chết phụ thuộc r ất lớ n vào nhiệt độ môi tr ườ ngVd. Ở 5oC, sự biến đổi pH của cá diễn ra như sau (hình 2.4):

A - B: 4 - 6 giờ

B - C - D: 5 - 10 giờ

D - E: 3 - 4 ngày

E - F - G: 3 - 4 ngày

Từ đồ thị hình 2.4 ta thấy khi pH giảm xuống thấ p nhất thì cá cứng và khi pHtr ở lại trung tính thì cá mềm và sau khi mềm thì tiến đến tự phân giải r ồi thối r ữa.

Khi pH giảm, sự hút nướ c của cơ thể cá cũng giảm. Khi pH = 7 lượ ng nướ c hútvào bằng dung tích của cơ thịt Khi pH = 6 thì dưới 50% và khi pH = 5 thì gần đến




Tóm lại: Cá bắt lên một thờ i gian r ồi chết có pH = 7, sau đó giảm xuốngđến pH thấ p nhất, cá tr ở nên cứng. pH giảm đến một mức độ nào đó lại tăng lên gầntrung tính, cá lúc này tr ở nên mềm.

pH

7,2

7,1 Chết Tê cứng

7,0 Thờ i gian

6,9

6,8

6,76,6

6,5

6,4

A. B C D E F G

Hình 2.4. Sơ đồ sự biến đổi pH của cá sau khi chếtA. Thờ i gian khi đánh bắt B. Thờ i gian khi chết, bắt đầu tê cứng

C. Cá có pH thấ p nhất D. Cá cứng nhất

E. Cá bắt đầu mềm F: Cá bắt đầu ươ n hỏng

G: Cá ươ n hỏng

2.2.2. Sự phân hủy ATP

Sau khi chết, ATP bị phân hủy nhanh tạo thành inosine monophosphate (IMP)

bở i enzym nội bào (sự tự phân). Tiế p theo sự phân giải của IMP tạo thành inosine vàhypoxanthine là chậm hơ n nhiều và đượ c xúc tác chính bở i enzym nội bào IMP phosphohydrolase và inosine ribohydrolase, cùng vớ i sự tham gia của enzym có trongvi khuẩn khi thờ i gian bảo quản tăng. Sự phân giải ATP đượ c tìm thấy song song vớ isự mất độ tươ i của cá, đượ c xác định bằng phân tích cảm quan.

ATP bị phân hủy xảy ra theo bở i các phản ứng tự phân:

Hx (hypoxanthine)

ATP ADP AMP IMP HxR(inosine)

Pi Pi NH3 PiTrong tất cả các loài cá, các giai đoạn tự phân xảy ra giống nhau nhưng tốc độ




Glycogen và ATP hầu như biến mất tr ướ c giai đoạn tê cứng, trong khi đó IMPvà HxR vẫn còn duy trì. Khi hàm lượ ng IMP và HxR bắt đầu giảm, hàm lượ ng Hxtăng lên. pH giảm xuống đến mức thấ p nhất ở giai đoạn tự phân này.

ATP như là chất chỉ thị hóa học về độ tươ i: Chỉ số hóa học về độ tươ i của cá là biểu hiện bên ngoài bằng cách định lượ ng, đánh giá khách quan và cũng có thể bằngcách kiểm tra tự động. Một mình ATP không thể sử dụng để đánh giá độ tươ i bở i vì

ATP nhanh chóng chuyển đổi tạo thành IMP. Sản phẩm trung gian của sự phân hủynày tăng và giảm làm cho k ết quả không chính xác. Khi xác định k ết quả, cần chú ýđến inosine và hypoxanthin, chất chuyển hóa cuối cùng của ATP. Hypoxanthine đượ cdùng như một tiêu chuẩn để đánh giá mức độ tươ i của cá. Tuy nhiên, điều này có thể dẫn đến sự nhầm lẫn khi so sánh giữa các loài vớ i nhau. Ở một số loài quá trình phânhủy tạo thành HxR trong khi các loài khác lại sinh Hx. Vì vậy, để nhận biết mức độ tươ i của cá một cách chính xác ngườ i ta đưa ra tr ị số K. Tr ị số K biểu diễn mối liênhệ giữa inosine, hypoxanthine và tổng hàm lượ ng của ATP thành phần:

[HxR ] + [Hx]

K% = x 100

[ATP] + [ADP] + [AMP] + [IMP] + [HxR] + [Hx]

Trong đó, [ATP], [ADP], [AMP], [IMP], [HxR], [Hx] là nồng độ tươ ng đối củacác hợ p chất tươ ng ứng trong cơ thịt cá đượ c xác định tại các thờ i điểm khác nhautrong quá trình bảo quản lạnh. Tr ị số K càng thấ p, cá càng tươ i.

IMP và 5 nucleotide khác có tác dụng như chất tạo mùi cho cá, chúng liên k ếtvớ i acid glutamic làm tăng mùi vị của thịt cá. IMP tạo mùi vị đặc tr ưng, hypoxanthinecó vị đắng. Sự mất mùi vị cá tươ i là k ết quả của quá trình phân hủy IMP.

Surette và cộng sự (1988) đã theo dõi sự tự phân giải ở cá tuyết thanh trùng vàkhông thanh trùng thông qua các chất dị hóa ATP. Tốc độ hình thành và bẻ gãy phântử IMP như nhau trong cả 2 mẫu mô cơ của cá tuyết thanh trùng và không thanh trùng(hình 2.5a và 2.5b) cho thấy quá trình dị hóa đối vớ i sự phân giải ATP đến inosinehoàn toàn do các enzym tự phân giải.




Hình 2.5a. Sự biến đổi đối vớ i IMP, Ino và Hx trong miếng philê cá tuyết vô trùng ở 3oC

Hình 2.5b. Sự biến đổi đối vớ i IMP, Ino và Hx trong miếng philê cá tuyết chưa vôtrùng ở 3oC

2.2.3. Sự phân giải protein

Biến đổi tự phân của protein trong cá ít đượ c chú ý. Hệ enzym protease quantr ọng nhất là men cathepsin, trong cá chúng hoạt động r ất thấ p, nhưng ngượ c lại hoạtđộng mạnh ở các loài tôm, cua và nhuyễn thể.

a. Các enzym cathepsin

Cathepsin là enzym thủy phân nằm trong lysosome. Enzym quan tr ọng nhất làcathepsin D tham gia vào quá trình thủy phân protein nội tại của tế bào tạo thành

peptide ở pH = 2-7. Sau đó peptide tiế p tục bị phân hủy dướ i tác của men cathepsin A,B và C. Tuy nhiên, quá trình phân giải protein dướ i tác dụng enzym thủy phân trongthịt cá r ất ít. Enzym cathepsin có vai trò chính trong quá trình tự chín của cá ở pH thấ pvà nồng độ muối thấ p. Enzym cathepsin bị ức chế hoạt động ở nồng độ muối 5%.

b. Các enzym calpain

Gần đây, ngườ i ta đã tìm thấy mối liên hệ giữa một nhóm enzym proteaza nội bào thứ hai - đượ c gọi là "calpain" hay "yếu tố đượ c hoạt hóa bở i canxi" (CAF) - đốivớ i quá trình tự phân giải cơ thịt cá đượ c tìm thấy trong thịt, các loài cá có vây và giápxác.Các enzym calpain tham gia vào quá trình làm gãy và tiêu hũy protein trong sợ i cơ .




c. Các enzym collagenase

Enzym collagenase giúp làm mềm tế bào mô liên k ết. Các enzym này gây racác “vết nứt” hoặc bẻ gãy các myotome khi bảo quản cá bằng đá trong một thờ i giandài hoặc khi bảo quản chỉ trong thờ i gian ngắn nhưng ở nhiệt độ cao. Đối vớ i cá hồiĐại Tây Dươ ng, khi nhiệt độ đạt đến 17oC thì sự nứt r ạn cơ là không thể tránh khỏi, cólẽ là do sự thoái hóa của mô liên k ết và do sự co cơ nhanh vì nhiệt độ cao khi xảy ra

quá trình tê cứng.

2.2.4. Sự phân cắt TMAO

Trimetylamin là một amin dễ bay hơ i có mùi khó chịu đặc tr ưng cho mùi thuỷ sản ươ n hỏng. Sự có mặt của trimetylamin trong cá ươ n hỏng là do sự khử TMAOdướ i tác dụng của vi khuẩn. Sự gia tăng TMA trong thủy sản phụ thuộc chủ yếu vàohàm lượ ng của TMAO trong nguyên liệu cá. TMA đượ c dùng để đánh giá chất lượ ngcủa cá biển. Tiến trình này bị ức chế khi cá đượ c làm lạnh.

(CH3)3 NO Vi khuẩn (CH3)3 N

TMAO TMATrong cơ thịt của một số loài tồn tại enzym có khả năng phân hủy TMAO

thành dimethylamin (DMA) và formaldehyde (FA)

(CH3)3 NO enzym (CH3)2 NH + HCHO

TMAO DMA formaldehydeEnzym xúc tác quá trình hình thành formaldehyt đượ c gọi là TMAO-ase hoặc

TMAO demethylase, nó thườ ng đượ c tìm thấy trong các loài cá tuyết.

Ở cá lạnh đông formaldehyde có thể gây ra sự biến tính protein, làm thay đổi

cấu trúc và mất khả năng giữ nướ c của sản phẩm. Sự tạo thành DMA và formaldehydelà vấn đề quan tr ọng cần quan tâm trong suốt quá trình bảo quản lạnh đông. Tốc độ hình thành formaldehyde nhanh nhất khi ở nhiệt độ lạnh đông cao (lạnh đông chậm).

Ngoài ra, nếu cá bị tác động cơ học quá mức trong các khâu từ khi đánh bắt đến khilàm lạnh đông và nếu nhiệt độ trong quá trình bảo quản lạnh động bị dao động thìlượ ng formaldehyde hình thành sẽ tăng.

Bảng 2.3. Tóm tắt những biến đổi trong quá trình tự phân giải của cá ướ p lạnh

Enzym Cơ chất Các biến đổi xảy ra Ngăn chặn/Kìm hãm

Glycogen - Tạo ra acid lactic, làmgiảm pH của mô, làmmất khả năng giữ nướ ctrong cơ .

- Trên thực tế, nếu đượ c thì nênđể quá trình tê cứng của cádiễn ra ở nhiệt độ càng gần0oC càng tốt.

Enzym phân giảiglycogen

- Nhiệt độ cao khi xảyra tê cứng có thể dẫnđến sự nứt cơ thịt

Phải tránh gây căng thẳng chocá ở giai đoạn tr ướ c khi xảy ratê cứng.

Enzym gây ra tự phân giải, liênquan đến sự phá

hủy nucleotid

ATP ADPAMP IMP

- Mất mùi cá tươ i, dầndần xuất hiện vị đắngdo Hx (ở những giai

đoạn sau)

- Tươ ng tự như trên.

- Bốc dỡ vận chuyển mạnh tayhoặc đè nén sẽ làm tăng sự phá

hủyCathepsin Các

protein- Mô bị mềm hóa gâykhó khăn hoặc cản trở

- Tránh mạnh tay khi thao táclúc bảo quản và bốc dỡ




Chymotrypsin,trypsin,cacboxypeptidase

Các protein,Các peptid

Tự phân giải khoang bụng của các loài cátầng nổi (gây hiệntượ ng vỡ bụng)

- Vấn đề sẽ gia tăng khi đônglạnh/rã đông hoặc bảo quảnlạnh trong thờ i gian dài.

Calpain Các protein sợ icơ

- Làm mềm mô cá vàgiáp xác lột xác

- Loại bỏ canxi để ngăn chặnquá trình hoạt hóa

Collagenase Mô liênk ết

- “Vết nứt” trên miếng philê

- Gây mềm hóa

- Sự thoái hóa của mô liên k ếtliên quan đến thờ i gian và nhiệtđộ bảo quản lạnh

TMAOdemethylase

TMAO - Tạo ra formaldehytlàm cứng cơ của họ cátuyết khi đông lạnh

- Bảo quản cá ở nhiệt độ <-30oC

- Tác động vật lý quá mức vàquá trình đông lạnh/rã đônglàm tăng hiện tượ ng cứng cơ do FA

2.3. Biến đổi do vi sinh vật

2.3.1. Hệ vi khuẩn ở cá vừ a mớ i đánh bắt

Ở cơ thịt và các cơ quan bên trong của cá tươ i, vi khuẩn hiện diên r ất ít. Ở cá tươ i vi khuẩn chỉ có thể tìm thấy trên da (102 - 107cfu/cm2), mang (103 - 109cfu/g)và nội tạng (103 - 109cfu/g) (Shewan, 1962). Hệ vi sinh vật của cá vừa đánh bắt lại

phụ thuộc vào môi tr ườ ng nơ i đánh bắt hơ n là vào loài cá (Shewan, 1977). Số lượ ng

vi khuẩn tồn tại trong cá cao hay thấ p tùy thuộc vào cá sống trong môi tr ườ ng nướ cấm hay nướ c lạnh. Vi khuẩn trên da và mang cá sống trong vùng nướ c ôn đớ i, môitr ườ ng nướ c sạch ít hơ n so vớ i cá sống trong vùng nướ c nhiệt đớ i, môi tr ườ ng ônhiểm. Số lượ ng vi khuẩn trong nội tạng cá có liên quan tr ực tiế p đến nguồn thức ăncủa cá: cao ở cá ăn tạ p và thấ p ở cá không ăn tạ p. Ngoài ra số lượ ng vi khuẩn thay đổicòn tùy thuộc vào mùa sinh sống. Cá sống trong mùa hè có số lượ ng vi khuẩn caohơ n.

Thịt (ít hiện diện)

Nội tạng (103 - 109cfu/g) Da (102 - 107cfu/cm2)

Mang (103 - 109cfu/g)

Số lượ ng vi khuẩn tồn tại ở các loài giáp xác và thân mềm gần giống vớ i số lượ ng vi khuẩn tồn tại trên cá.




Vỏ (102 - 107cfu/cm2)

Mang, ruột tôm sống: (103 - 109cfu/g)

Vi khuẩn ở cá mớ i vừa đánh bắt chủ yếu gồm vi khuẩn hiếu khí, k ỵ khíkhông bắt buộc, vi khuẩn G- như Pseudomonas, Alteromonas, Acinetobacter ,

Moraxella, Flavolacberium, Cytophaga and Vibrio. Cá sống trong vùng nướ c ấm dễ bị nhiểm bở i vi khuẩn G+ như Micrococcus, Bacillus và Coryneform.

Các loài Aeromonas đặc tr ưng cho cá nướ c ngọt, trong khi đó có một số vikhuẩn cần natri để phát triển thì đặc tr ưng cho cá biển. Các loài này bao gồm Vibrio,

Photobacterium và Shewanella. Tuy nhiên, dù Shewanella putrefaciens cần natri chosự phát triển nhưng chủng này cũng có thể phân lậ p từ môi tr ườ ng nướ c ngọt(DiChristina và DeLong, 1993; Gram và cộng sự, 1990; Spanggaard và cộng sự,1993). Mặc dù S. putrefaciens đượ c tìm thấy trong nướ c ngọt nhiệt đớ i, nhưng nókhông đóng vai trò quan tr ọng trong sự hư hỏng của cá nướ c ngọt (Lima dos Santos,1978; Gram, 1990).

Vi khuẩn hiện diện ở loài thân mềm giống vớ i vi khuẩn trong cá biển nhưngsố lượ ng vi khuẩn G+ như Bacillus, Micrococcus, Enterobacteriaceae vàStreptococcus chiếm số lượ ng lớ n hơ n.

Bảng 2.4. Hệ vi khuẩn ở cá đánh bắt từ vùng nướ c không bị ô nhiễm

Gram (-) Gram (+) Ghi chúPseudomonas

Moraxella

Acinetobacter

Shewanella putrefaciensFlavobacterium Cytophaga

Vibrio

Photobacterium Aeromonas

Bacillus

Clotridium

Micrococcus

LactobacillusCác vi khuẩncó dạng hìnhchùy Vibrio và Photobacterium đặc tr ưng cho

nướ c biển; Aeromonas đặc tr ưng cho nướ c ngọt

Hai loại vi khuẩn gây bệnh thườ ng làm biến đổi mùi vị của cá và nhuyễnthể gồm: Clostridium botulinum loại E, B, F và Vibrio parahaemolyticus.

- Clostridium botulinum là vi khuẩn sinh bào tử kháng nhiệt. Vi khuẩn nàykhông có hại nếu tồn tại một lượ ng nhỏ trong cá tươ i. Vi khuẩn sẽ tr ở nên r ất nguyhiể khi điề kiệ bả ả h ặ hế biế khô ố điề kiệ h ậ l i h bà




nhiệt thấ p.

- Vibrio parahaemolyticus là loại vi khuẩn ít chịu nhiệt, ưa muối gây bệnhviêm đườ ng ruột vớ i các triệu chứng bệnh giống như triệu chứng bệnh gây ra doSalmonella. Bệnh chỉ xảy ra khi ăn vào lượ ng lớ n tế bào vi khuẩn (khoảng 106cfu/g),mức thông thườ ng có thể chấ p nhận đượ c là 103cfu/g. Loại vi khuẩn này r ất nhạy cảmvớ i nhiệt (nóng và lạnh).

Ngoài ra, một số loại vi khuẩn khác đượ c tìm thấy trong cá và các loài hảisản khác như Clostridium perfringen, Staphylococcus aureus , Salmonella spp.,Shigella spp. bị lây nhiễm do quá trình vận chuyển và chế biến không đảm bảo vệ sinh.

2.3.2. Sự xâm nhập của vi sinh vật

Thịt của cá sống khỏe mạnh hoặc cá vừa đánh bắt thì không có vi khuẩn vì hệ thống miễn dịch của cá ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn trong thịt cá. Khi cá chết,hệ thống miễn dịch bị suy yếu và vi khuẩn đượ c tự do sinh sôi phát triển. Trên bề mặt

da, vi khuẩn phần lớ n định cư ở các túi vảy. Trong quá trình bảo quản, chúng sẽ xâmnhậ p vào cơ thịt bằng cách đi qua giữa các sợ i cơ . Những nghiên cứu của Murray vàShewan (1979) cho thấy r ằng trong quá trình bảo quản bằng đá chỉ có một lượ ng r ấthạn chế vi khuẩn xâm nhậ p vào cơ thịt. Có thể dùng kính hiển vi để phát hiện đượ c vikhuẩn trong cơ thịt một khi lượ ng vi sinh vật trên bề mặt da tăng lên trên 106 cfu/cm2 (Ruskol và Bendsen, 1992). Điều này quan sát thấy đượ c ở cả hai tr ườ ng hợ p khi bảoquản cá bằng đá và ở nhiệt độ thườ ng. Không có sự khác nhau về mô hình xâm nhậ pcủa vi khuẩn gây hư hỏng đặc tr ưng (ví dụ, S. putrefaciens) và vi khuẩn không gây hư hỏng cá.

Vì thực sự chỉ có một lượ ng giớ i hạn vi sinh vật xâm nhậ p cơ thịt và sự phát

triển của vi sinh vật chủ yếu diễn ra trên bề mặt cá, nên sự hư hỏng của cá chủ yếu làdo các enzym của vi khuẩn khuếch tán vào cơ thịt và các chất dinh dưỡ ng khuếch tánra phía ngoài.

Sự hư hỏng của cá xảy ra vớ i những tốc độ khác nhau và điều đó có thể giảithích bằng sự khác nhau về tính chất của bề mặt cá. Da cá có độ chắc r ất khác nhau.Do vậy, những loài cá như cá tuyết méc-lang ( Merlangius merlangus) và cá tuyết(Gadus morhua) có lớ p da r ất mỏng manh thì sự hư hỏng xảy ra nhanh hơ n so vớ i mộtsố loài cá thân dẹt như cá bơ n là loại cá có lớ p biểu bì và hạ bì r ất chắc chắn. Hơ n thế nữa, nhóm cá sau có lớ p chất nhớ t r ất dày mà đây lại là nơ i có chứa một số thành phầnkháng khuẩn như kháng thể và enzym phân giải đượ c các loại vi khuẩn (Murray vàFletcher, 1976; Hjelmland và cộng sự, 1983).

2.3.3. Biến đổi của vi sinh vật trong suốt quá trình bảo quản và gây ươ nhỏng

Đối vớ i cá ôn đớ i, gần như ngay lậ p tức sau khi cá chết thì các vi khuẩn bắt đầugiai đoạn sinh tr ưở ng theo cấ p số nhân. Điều này cũng đúng vớ i cá ướ p đá, có lẽ là dohệ vi sinh vật của chúng đã thích nghi vớ i nhiệt độ lạnh. Trong quá trình bảo quản

bằng đá, lượ ng vi sinh vật sẽ tăng gấ p đôi sau khoảng một ngày và sau 2-3 tuần sẽ đạt105-109 cfu trong một gam thịt hoặc trên một cm2 da. Khi bảo quản ở nhiệt độ thườ ng,

sau 24 giờ thì lượ ng vi sinh vật đạt gần vớ i mức 107

-108

cfu/g.Đối vớ i cá nhiệt đớ i: Vi khuẩn trong cá nhiệt đớ i thườ ng tr ải qua giai đoạn tiềm

ẩ ế ầ ế ằ ắ ầ




nhiệt đớ i và cá ôn đớ i đều như nhau (Gram, 1990; Gram và cộng sự, 1990).

Nếu cá ướ p đá đượ c bảo quản trong điều kiện yếm khí hoặc trong môi tr ườ ngkhông khí có chứa CO2, lượ ng vi khuẩn chịu lạnh thông thườ ng như S. putrefaciens vàPseudomonas thườ ng thấ p hơ n nhiều (ngh ĩ a là trong khoảng 106-107 cfu/g) so vớ i khi

bảo quản cá trong điều kiện hiếu khí. Tuy nhiên, lượ ng vi khuẩn ưa lạnh đặc tr ưng như P. phosphoreum đạt đến mức 107-108 cfu/g khi cá hư hỏng (Dalgaard và cộng sự,

1993).

2.3.4. Vi sinh vật gây ươ n hỏng cá

Cần phân biệt rõ thuật ngữ hệ vi sinh vật khi hư hỏng (spoilage flora) vớ i vikhuẩn gây hư hỏng (spoilage bacteria), vì thuật ngữ đầu tiên chỉ đơ n thuần là nói đếncác vi khuẩn hiện diện trong cá khi chúng bị hư hỏng, còn thuật ngữ sau lại nói đếnmột nhóm vi khuẩn đặc tr ưng gây nên sự biến mùi và vị có liên quan vớ i sự hư hỏng.Một lượ ng lớ n vi khuẩn trong cá ươ n không có vai trò gì trong quá trình hư hỏng. Mỗisản phẩm cá có những vi khuẩn gây hỏng đặc tr ưng riêng của nó và lượ ng vi khuẩnnày (so vớ i lượ ng vi khuẩn tổng số) có liên quan đến thờ i hạn bảo quản.

Bảng 2.5. Các hợ p chất đặc tr ưng trong quá trình ươ n hỏng của thịt cá bảo quản hiếu khí hoặcđượ c đóng gói có đá và ở nhiệt độ môi tr ườ ng

Vi sinh vật đặc tr ưng gây ươ n hỏng Các hợ p chất ươ n hỏng đặc tr ưng

Shewanella putrefaciens

Photobacterium phosphoreum

Các loài Pseudomonas

Vibrionaceae

Các vi khuẩn gây hỏng hiếu khí

TMA, H2S, CH3SH, (CH3)2S, Hx

TMA, Hx

Ceton, aldehyde, este, các sunfit không phải H2S

TMA, H2S

NH3, các acid: acetic, butyric và propionicBảng 2.6. Cơ chất và các hợ p chất gây biến mùi do vi khuẩn sinh ra trong quá trình ươ n hỏngcủa cá

Cơ chất Các hợ p chất sinh ra do hoạt động của vi khuẩn

TMAO

Cysteine

Methionine

Carbohydrat và lactatInosine, IMP

Các acid amin (glycine, serine, leucine)

Các acid amin, urê

TMA

H2S

CH3SH, (CH3)2S

Acetat, CO2, H2OHypoxanthine

Các este, ceton, aldehyde

NH3

Tr ướ c tiên vi khuẩn hiếu khí sử dụng nguồn năng lượ ng carbohydrate vàlactate để phát triển tạo thành CO2 và H2O. K ết quả của tiến trình này làm giảm thế oxy hóa khử trên bề mặt sản phẩm. Dướ i điều kiện này, vi khuẩn yếm khí( Alteromonas putrefacien, Enterobacteriaceae) phát triển khử TMAO thành TMA

theo bở i các phản ứng sinh hóa:




Axit lactic TMAO Pyruvate TMA

CH3COCOOH + (CH3)3 NO + H2O CH3COOH + (CH3)3 N + CO2 + H2O

Pyruvate TMAO axit acetic TMA

Sản phẩm tạo thành cuối cùng là TMA tạo mùi vị xấu cho cá.

Bướ c tiế p theo trong suốt quá trình ươ n hỏng do vi sinh vật ở cá là sự phânhủy amino acid, cơ chế diễn ra như sau:

R - CH2 - CH(NH2) - COOH deaminase oxidative RCH2 - CO - COOH + NH3

Decarboxylase α-ceto-acid Decarboxylase

R - CH2 - CH2 - NH2 oxydase RCH2 - COOH + NH3

amin axit béo

Chỉ có một lượ ng nhỏ NH3 tạo thành trong giai đoạn tự phân giải nhưng phần lớ n đượ c tạo thành từ sự phân hủy các acid amin.

Ở cá nhám, lượ ng NH3 tạo thành trong suốt giai đoạn bảo quản r ất lớ n bở ivì hàm lượ ng urê trong thịt cá nhám r ất cao, thành phần này bị phân hủy dướ i tácdụng của vi khuẩn sản sinh enzym urease tạo thành CO2 và NH3 theo phản ứng:

(NH2)2 CO + H2Ourease CO2 + 2NH3

TMA, NH3, amin đượ c gọi chung là tổng nitơ bazơ bay hơ i (TVB), thườ ngđượ c sử dụng như chỉ tiêu hóa học để đánh giá chất lượ ng cá (chủ yếu là TMA). Giớ ihạn cho phép TVB-N/100g ở cá bảo quản lạnh là 30-35mg. Ở cá tươ i hàm lượ ngTMA chiếm r ất thấ p. Sau thờ i gian bảo quản, vi khuẩn khử TMAO tạo thành TMAlàm cho cá bị ươ n hỏng. TMA là chỉ tiêu cơ bản để đánh giá mức độ tươ i của cá. Chấtlượ ng cá bảo quản lạnh đượ c gọi là tốt khi hàm lượ ng TMA-N/100g <1,5mg, 10-15mg TMA-N/100g là giớ i hạn cho phép vớ i ngườ i tiêu dùng.

Vi khuẩn phân hủy acid amin có chứa lưu huỳnh như cysteine, methioninetạo thành H2S, CH3-SH (methyl mercaptane) và (CH3)2S dimethylsulphide. Các hợ pchất bay hơ i này tạo mùi vị xấu cho sản phẩm, ngay cả ở liều lượ ng r ất thấ p (ppb),làm giảm giá tr ị cảm quan của sản phẩm.

Các loài giáp xác thườ ng r ất nhạy cảm vớ i vi sinh vật gây ươ n hỏng so vớ icá do có chứa hàm lượ ng phi protein cao. Khi hàm lượ ng arginine phosphate cao, nócó thể bị dephosphorylate bở i phản ứng tự phân. Vi khuẩn có thể phân hủy argininethành ornithine. Sau đó ornithine tiế p tục bị decarboxylate tạo thành hợ p chất

putrescine tạo mùi vị xấu cho sản phẩm.

Bảo quản cá trong điều kiện yếm khí một thờ i gian dài, k ết quả vi khuẩn phân hủy các acid amin tạo sản phẩm NH3. Loài vi khuẩn hoạt động trong điều kiệnk ỵ khí bắt buộc là Fusobacterium. Sự phát triển của chúng chỉ xảy ra ở cá ươ n hỏng.

2.3.5. Các yếu tố ảnh hưở ng đến sự phát triển của vi sinh vật

2.3.5.1. Các yếu tố bên trong

Các nhân tố bên trong có liên quan tr ực tiế p đến chất lượ ng của cá. Cácnhân tố này bao gồm các đặc tính hóa học và vật lý của cá như pH, độ hoạt động củanướ c, thế oxy hóa khử (Eh), thành phần, các chất kháng vi khuẩn tự nhiên và cấu trúcsinh học.




Nhiều loài vi sinh có thể phát triển khi giá tr ị pH thay đổi trong phạm vir ộng. pH giớ i hạn cho sự phát triển của vi sinh vật thay đổi từ 1-11. pH tối ưu chohầu hết các loài vi sinh vật phát triển khoảng 7,0. Sự phát triển của vi sinh vật ở giá tr ị

pH khác nhau, cho trong bảng sau:

Bảng 2.7. pH tối ư u và giớ i hạn pH cho sự phát triển của vi sinh vật

pHVi sinh vật

Min. Opt. Max.

Vi khuẩn 4,4 7,0 9,8

Nấm men 1,5 4,0 – 6,0 9,0

Nấm mốc 1,5 7,0 11,0

Tuy nhiên, có một vài tr ườ ng hợ p ngoại lệ. Vi khuẩn chịu axit như vi khuẩnaxit lactic, axit acetic có thể phát triển ở pH < 4,4. pH tối ưu cho sự phát triển của acidacetic trong khoảng 5,4-6,3 và của acid lactic từ 5,5-6,0. Vi khuẩn bazơ có thể phát

triển ở môi tr ườ ng pH kiềm. Vibrio parahaemolyticus phát triển ở khoảng pH từ 4,8-11,0 và Enterococcus phát triển ở khoảng pH từ 4,8-10,6.

b. Độ hoạt động của nướ c (aw )

Nướ c cần cho quá trình phát triển và trao đổi chất của vi sinh vật. Thông số quan tr ọng nhất dùng để đo lườ ng nướ c là độ hoạt động của nướ c (aw).

Độ hoạt động của nướ c trong thực phẩm là tỉ số giữa áp suất hóa hơ i riêng phần của nướ c trong thực phẩm (P) và áp suất hóa hơ i riêng phần của nướ c tinh khiết(Po) ở cùng nhiệt độ.

aw = P/PoGiảm độ hoạt động của nướ c bằng cách giảm áp suất hóa hơ i của thực

phẩm. Điều này có thể thực hiện bằng cách cho bay hơ i một phần nướ c hoặc bổ sungthêm các chất tan vào sản phẩm. Sự phát triển của các nhóm vi sinh vật khác nhau bị giớ i hạn bở i độ hoạt động của nướ c thấ p.

Bảng 2.8. aw thấp nhất cho sự phát triển của vi sinh vật

Vi sinh vật aw thấp nhấp

Vi khuẩn gram âmgram dươ ng

0,950,91

Nấm mốc 0,80

Nấm men 0,88

Tuy nhiên có một vài loại vi sinh vật đặc hiệu trong quá trình bảo quản cácó thể phát triển ở độ hoạt động của nướ c thấ p. Có 3 dạng chủ yếu là dạng ưa muối,ưa khô và thẩm thấu. Dạng ưa muối không thể phát triển trong môi tr ườ ng không

muối và yêu cầu cung cấ p lượ ng muối thườ ng xuyên cho sự phát triển. Chúng thườ nglà loại vi khuẩn có khả năng kháng muối cao hơ n các loại vi sinh vật khác (độ hoạtđộng của nước thấp nhất a = 0 75) Loại vi khuẩn ưa khô được định nghĩa là loại vi




của nướ c thấ p nhất aw = 0,6). Vi sinh vật ưa khô đượ c biết đó là các loại nấm mốcvà nấm men.

Vi sinh vật thẩm thấu có khả năng phát triển trong môi tr ườ ng có áp suấtthẩm thấu cao. Dạng thườ ng đượ c ứng dụng nhất là nấm men kháng đườ ng, aw cầnthiết cho sự phát triển giống vớ i vi khuẩn thẩm thấu (aw thấ p nhất = 0,6).

Cá, giáp xác và các loài thân mềm thườ ng có aw > 0,98.

c. Đi ện thế oxy hóa khử (E h )

Vi sinh vật có ảnh hưở ng đến thế oxy hóa khử của cá trong suốt quá trình phát triển. Đặc biệt xảy ra vớ i vi khuẩn hiếu khí, khi vi khuẩn này phát triển làm choEh của cá giảm xuống thấ p. Vớ i vi khuẩn k ỵ khí, hiện tượ ng này xảy ra không đángk ể. Khi vi khuẩn hiếu khí phát triển nó sẽ lấy hết O2 trong cá, làm cho Eh giảm xuốngthấ p. K ết quả làm cho môi tr ườ ng tr ở nên thiếu chất oxy hóa và giàu chất khử.

Vi sinh vật phát triển ở giá tr ị Eh cao đượ c gọi là vi sinh vật hiếu khí bắt buộc và những loài khác phát triển ở giá tr ị Eh thấ p đượ c gọi là vi sinh vật k ỵ khí bắt buộc. Khác vớ i vi sinh vật hiếu khí và k ỵ khí bắt buộc, vi sinh vật k ỵ khí không bắt buộc có thể phát triển ở cả giá tr ị Eh cao và thấ p bở i vì chúng có hệ điều khiển bằngcách đóng hoặc mở van để làm tăng hoặc giảm Eh hoặc có sự hiện diện hay không cósự hiện diện của oxy.

* Vi khuẩ n hi ế u khí bắt buộc

Vi khuẩn hiếu khí bắt buộc trong cá bao gồm Pseudomonas spp., Acinetobacter-Moraxella spp., micrococci và một vài loài thuộc nhóm Bacillus spp.,sử dụng oxy như là chất nhận điện tử trong quá trình hô hấ p. Chúng có thể phân giải

protein và lipid tạo sản phẩm cuối cùng là CO2 và H2O. Chúng thườ ng phát triển trên bề mặt của cá nguyên con và cá philê khi môi tr ườ ng có đầy đủ oxy.

* Vi khuẩ n k ỵ khí bắt buộc

Clostridia chỉ có thể phát triển vớ i thế oxy hóa khử thấ p (-300mv) và mộtsố loài khác chỉ có thể phát triển trong điều kiện không có oxy. Giá tr ị Eh tối đa mà vikhuẩn k ỵ khí phát triển từ +30 đến -250 mv. Một số loài vi khuẩn k ỵ khí có thể pháttriển ở thế oxy hóa khử cao hơ n nhưng trong môi tr ườ ng không có oxy tốt hơ n là cósự hiện diện của oxy. Vi khuẩn k ỵ khí không sinh bào tử như Bacteroides thườ ngkhông chịu đượ c vớ i thế oxy hóa khử cao, trong khi các loài clostridia có thể sống sótmột thờ i gian dài ở thế oxy hóa khử cao (+110 mv) trong sự hiện diện của oxy và đôikhi cũng phát triển ở thế oxy hóa khử cao (+370 mv) trong điều kiện không có oxy. Vi

sinh vật k ỵ khí bắt buộc thườ ng phát triển nhiều nhất ở phần trong của cá chưa chế biến.

Cá mớ i vừa đánh bắt, Eh trong mô cơ cá luôn luôn dươ ng (+200 đến +300mv). Trong suốt quá trình bảo quản, Eh giảm nhanh và còn lại ở mức r ất thấ p, Eh âmtrong suốt quá trình ươ n hỏng (- 300 đến - 400 mv).

Có mối quan hệ r ất gần giữa Eh và sự hiện diện của TMAO. Ví dụ ở cátuyết, Eh trong mô cơ giảm cùng vớ i sự khử TMAO thành TMA. Ở cá muối, vi khuẩnkhử TMAO bị ức chế nhờ aw thấ p, vì vậy TMAO dao động không lớ n, Eh thay đổikhông đáng k ể và vẫn duy trì giá tr ị dươ ng.

* Vi khuẩ n k ỵ khí không bắt buộc

Vi khuẩn kỵ khí không bắt buộc trong cá như Lactobacillaceae




spp., Acinetobacter-Moraxella spp. có thể sử dụng oxy như chất nhận điện tử, nhưngtrong điều kiện không có oxy chúng có thể nhận các điện tử khác như NO3

-, SO42-,

TMAO. Chúng có thể phát triển trên bề mặt và cả bên trong thịt cá, hoạt động phângiải protein và lipid. Sản phẩm của sự phân giải thườ ng là các acid hữu cơ và TMA(trong tr ườ ng hợ p vi khuẩn khử TMAO). Chúng là các vi khuẩn r ất quan tr ọng gâynên sự ươ n hỏng thực phẩm. Một số loài k ỵ khí không bắt buộc như

Enterobacteriaceae là vi khuẩn gây ảnh hưở ng đến sức khỏe cộng đồng.

d. Giá tr ị dinh d ưỡ ng của cá

Để hoạt động và phát triển, vi sinh vật cần nướ c, nguồn năng lượ ng cacbon,nitơ , các loại khoáng và vitamin. Tr ạng thái tự nhiên và giá tr ị dinh dưỡ ng của cá sẽ ảnh hưở ng đến sự phát triển của chúng.

* Nguồn năng l ượ ng

Carbohydrate (mono-, di-, và polysaccharide), các acid hữu cơ , các hợ pchất r ượ u là nguồn năng lượ ng chính. Các acid amin, di-, tri-, polypeptide cũng có thể sử dụng như nguồn năng lượ ng. Hàm lượ ng carbohydrate trong cá và các loài giáp xác

r ất thấ p (< 1%), động vật thân mềm chứa hàm lượ ng carbohydrate cao hơ n (> 3%).* Nguồn nit ơ

Vi sinh vật cần nitơ cho quá trình sinh tổng hợ p của chúng. Chúng có thể sử dụng nguồn acid amin, peptide, nucleotide, urê, amoniac (hợ p chất phi protein) và

protein. Các thành phần này đượ c tìm thấy trong cá, giáp xác và động vật thân mềm.

* Khoáng

Khoáng có vai trò trong việc thay đổi chức năng tế bào. Khoáng hiện diệntrong cá dướ i dạng muối. Loại và lượ ng khoáng khác nhau tùy thuộc vào loại cá và

thườ ng thay đổi theo mùa.* Vitamin

Một số vi sinh vật không thể sản xuất vitamin (auxotrophics), sự phát triểncủa chúng dựa trên sự hiện diện của một hay nhiều vitamin có sẵn trong cá. Vi khuẩngram dươ ng cần nhiều vitamin B hơ n vi khuẩn gram âm. Nhìn chung, thịt cá là nguồncung cấ p tốt vitamin nhóm B. Vitamin A và D có nhiều trong loài cá béo.

e. S ự hi ện di ện của chấ t kháng vi sinh vật t ự nhiên

Chất nhớ t trên da cá có chứa một lượ ng lysozyme giúp kích thích murein, làthành phần chính của vách tế bào vi khuẩn gram dươ ng. Vách tế bào vi khuẩn gramâm bao gồm 2 lớ p màng ngoài (lipo-protein và lipo-polysaccharide), giúp bảo vệ lớ pmurein bên trong chống lại tác động của lysozyme, mặc dù một vài loại vi khuẩngram âm như Enterobacteriaceae nhạy cảm vớ i lysozyme.

f. C ấ u trúc sinh học

Da và màng bụng của cá, vỏ của các loài giáp xác, màng ngoài của động vậtthân mềm có cấu trúc sinh học có tác dụng bảo vệ, chống lại sự xâm nhậ p của vikhuẩn vào bên trong tế bào, giúp ngăn cản sự ươ n hỏng.

2.3.5.2. Các nhân tố bên ngoài

Các nhân tố môi tr ườ ng bao gồm các đặc tính vật lý và hóa học của môitr ườ ng bảo quản cá.




Nhiệt độ là yếu tố môi tr ườ ng quan tr ọng nhất có ảnh hưở ng đến sự tồntại và phát triển của vi sinh vật. Có 3 nhóm vi sinh vật chính phát triển ở các khoảngnhiệt độ khác nhau bao gồm: vi khuẩn chịu nhiệt, chịu ấm và chịu lạnh.

Bảng 2.9. Sự phát triển của vi sinh vật ở các khoảng nhiệt độ khác nhau

Nhiệt độ (oC) Nhóm VSVMin. Opt. Max.

Chịu lạnh -18 10 20Chịu ấm 5 30 - 37 50Chịu nhiệt 37 55 70

b. Độ ẩ m t ươ ng đố i (R.H.)

Độ hoạt động của nướ c (aw) có liên quan đến độ ẩm tươ ng đối cân bằng (ERH)

ERH (%) = aw . 100

Cần phải điều khiển độ ẩm tươ ng đối cân bằng trong sản phẩm một cáchnghiêm ngặt để tránh sự hút hoặc mất nướ c do sự bay hơ i.

c. S ự hi ện di ện loại và nồng độ khí trong môi tr ườ ng

Thay thế không khí bằng một hoặc nhiều loại khí khác (O2, CO2, N2) sẽ cóảnh hưở ng đến sự phát triển của vi sinh vật.

2.4. Sự oxy hóa chất béo

Trong lipid cá có một lượ ng lớ n acid béo cao không no có nhiều nối đôi nên

chúng r ất nhạy cảm vớ i quá trình oxy hóa bở i cơ chế tự xúc tác. Biến đổi xảy ra quantr ọng nhất trong chất béo của cá là tiến trình oxy hóa hóa học.

2.4.1. Sự oxy hóa hóa học (tự oxy hóa)

- Giai đoạn khở i đầu

RH R o (gốc tự do)

(chất béo chưa bão hòa)

Bướ c khở i đầu có thể đượ c tăng cườ ng dướ i tác dụng của nguồn năng

lượ ng như khi gia nhiệt hoặc chiếu sáng (đặc biệt là nguồn ánh sáng UV), các hợ pchất hữu cơ , vô cơ (thườ ng tìm thấy dướ i dạng muối Fe và Cu) là chất xúc tác r ấtnhạy cảm vì vậy có ảnh hưở ng r ất mạnh, kích thích quá trình oxy hóa xảy ra.

- Giai đoạn lan truyền

R o + O2 ROOo (gốc peroxy)

ROOo + RH R o + ROOH (hydroperoxide)

Cơ chế của sự phân hủy hydroperoxide chưa đượ c biết rõ, nhưng có một vàisự phân hủy hydroperoxide tạo thành aldehyde và ketone mà không cần sự phân cắt

ỗ ấ ấ ẩ




chất hòa tan trong nướ c, sau đó có thể bị phân giải dướ i tác dụng của vi sinh vật tạothành CO2 và H2O.

- Giai đoạn k ết thúc

R o + R o RR

ROOo + R o ROOR

2.4.2. Sự tạo thành gốc tự do do hoạt động của enzym

Dạng phân giải lipid này liên quan đến cả 2 quá trình thủy phân lipid và sự phân hủy acid béo do hoạt động của enzym lipoxidase. Quá trình thủy phân lipid gâyra do vi sinh vật hoặc enzym lipase nội tại. Bướ c đầu tiên của phản ứng này là sự thủy

phân triglyceride tạo thành glycerol và các acid béo tự do. Trong suốt thờ i gian bảoquản lạnh cá, sự thủy phân xảy ra do enzym trong nội tạng cá không quan tr ọng,lượ ng acid béo tự do hình thành trong suốt giai đoạn bảo quản khi nhiệt độ bảo quảngia tăng. Tuy nhiên, không có mối liên hệ giữa hàm lượ ng acid béo tự do và mức độ tạo thành gốc tự do. Cơ chế của sự phân hủy acid béo tự do chưa đượ c biết rõ. Một số

vi sinh vật sản xuất enzym lipoxydase kích thích chuỗi acid béo phản ứng vớ i oxy tạosản phẩm hydroperoxide, hợ p chất này dễ dàng bị phân cắt tạo thành aldehyde vàketone tạo mùi vị xấu cho sản phẩm.




Chươ ng III . CÁC BIỆN PHÁP BẢO QUẢN TƯƠ INGUYÊN LIỆU THỦY SẢN

Trong suốt chiều dài lịch sử, con ngườ i đã thích ăn cá tươ i hơ n là các dạng sản phẩm cá khác. Tuy nhiên, do cá hư hỏng r ất nhanh nên từ r ất lâu trong lịch sử conngườ i đã phải phát triển những phươ ng pháp để bảo quản cá.

3.1. Lư u giữ và vận chuyển cá sống

Để tránh sự hư hỏng và sự giảm sút chất lượ ng của cá thì cách dễ thấy nhất làgiữ cho cá vẫn còn sống cho đến khi ăn. Vận chuyển cá sống cho mục đích thươ ng mại

và tiêu dùng đã đượ c Trung Quốc áp dụng đối vớ i cá chép có lẽ đã hơ n 3000 năm. Ngày nay, việc giữ cá sống cho việc tiêu dùng là một phươ ng pháp thườ ng thấy ở cả các nướ c đã phát triển lẫn các nướ c đang phát triển vớ i cả quy mô công nghiệ p lẫn thủ công.

Khi vận chuyển cá sống, cá tr ướ c tiên đượ c nuôi dưỡ ng trong bể chứa bằngnướ c sạch. Trong khoảng thờ i gian này, những con cá bị thươ ng, yếu hoặc chết sẽ đượ c vớ t ra. Cá bị bỏ đói và nếu có thể đượ c thì ngườ i ta hạ nhiệt độ của nướ c nhằmlàm giảm tốc độ của quá trình trao đổi chất và làm cho cá ít hoạt động hơ n. Quá trìnhtrao đổi chất xảy ra ở mức thấ p sẽ làm giảm mức độ nhiễm bẩn nướ c do amoniac, nitritvà khí cacbonic là những chất độc đối vớ i cá. Đồng thờ i, tốc độ trao đổi chất thấ p cũnglàm cá giảm khả năng lấy ôxy từ nướ c. Những chất độc trên sẽ có xu hướ ng làm tăngtỷ lệ cá bị chết. Do cá ít hoạt động hơ n nên ngườ i ta đượ c phép tăng mật độ của cátrong các thùng chứa.

Một số lượ ng lớ n các loài cá thườ ng đượ c giữ sống tr ong các bể chứa, lồng nổi,giếng đào và các ao cá. Các bể chứa, thườ ng là của các công ty nuôi cá, có thể đượ clắ p các thiết bị điều chỉnh oxy, hệ thống tuần hoàn và lọc nướ c, thiết bị điều chỉnhnhiệt độ. Tuy nhiên, trong thực tế ngườ i ta thườ ng sử dụng các phươ ng pháp đơ n giảnhơ n. Ví dụ như các r ổ lớ n đan bằng lá cọ đượ c dùng như các lồng nổi (ở Trung Quốc),các ao cá đơ n giản đượ c xây ở vùng nướ c đọng của một khúc sông hoặc suối nhỏ để

giữ các loài “suribi” (Platystoma spp.), loài “pacu” (Colossoma spp.) và “piracucu”( Arapalma gigas) thuộc lưu vực sông Amazon và Parana ở Nam Mỹ

Các phươ ng phá p vận chuyển cá tươ i cũng khác nhau như từ việc dùng nhữnghệ thống r ất phức tạ p đượ c lắ p trong các xe tải mà ngườ i ta có thể điều chỉnh nhiệt độ,lọc và tuần hoàn nướ c và cung cấ p thêm ôxy (Schoemaker, 1991) cho đến việc sử dụng những hệ thống thủ công đơ n giản để vận chuyển cá bằng các túi ni-lông đượ c

bơ m bão hòa ôxy (Berka, 1986). Có những xe tải có thể vận chuyển tớ i 50 tấn cá hồisống, tuy nhiên lại cũng có thể vận chuyển vài kg cá sống một cách tươ ng đối dễ dàngtrong một túi ni-ông.

Cho đến nay, một số lớ n các loài như cá hồi, cá chép, cá chình, cá tráp, cá bơ n,cá bơ n sao, cá trê, cá rô phi,vẹm, hầu, sò, tôm, cua và tôm hùm đều có thể đượ c giữ sống và vận chuyển một cách thường xuyên từ nước này sang nước khác




Có sự khác biệt lớ n về tậ p tính và sức chịu đựng giữa các loài cá khác nhau. Dovậy, phươ ng pháp giữ và vận chuyển cá sống phải đượ c nghiên cứu k ỹ tùy thuộc vàoloài cá cụ thể và thờ i gian cần phải giữ ngoài môi tr ườ ng sống tự nhiên tr ướ c khi giếtmổ. Ví dụ, đối vớ i loài cá phổi (Protopterus spp.) ngườ i ta có thể vận chuyển và giữ sống chúng ở ngoài môi tr ườ ng nướ c trong một thờ i gian dài chỉ đơ n thuần bằng cáchgiữ ẩm cho da của chúng.

Một vài loài cá, đặc biệt là cá nướ c ngọt, chịu đựng đượ c tốt hơ n đối vớ i nhữngthay đổi về nồng độ ôxy trong dung dịch và cả khi có các chất độc hại. Điều này có lẽ là do đặc tính sinh học của chúng vốn thích nghi vớ i sự biến động lớ n hàng năm về thành phần nướ c của một số con sông (các chu trình biến đổi của chất huyền phù vàôxy hòa tan). Trong những tr ườ ng hợ p này, cá sống đượ c giữ và vận chuyển chỉ bằngcách thay đổi nướ c thườ ng xuyên ở trong các thùng vận chuyển (xem hình 4.1 (a) và(b)). Phươ ng pháp này đượ c sử dụng r ộng rãi ở các vùng thuộc lưu vực sông Amazon,Parana và Orinoco ở Nam Mỹ, ở Châu á (đặc biệt là ở Trung Quốc, nơ i mà các

phươ ng pháp phức tạ p hơ n cũng đượ c sử dụng) và ở Châu Phi (N’Goma, 1993)

Trong tr ườ ng hợ p giớ i thiệu ở hình 3.1.a, các chậu nhôm chứa cá nướ c ngọt còn

sống thườ ng đượ c để dọc theo hành lang trên tàu khách. Các chậu đượ c phủ bằng lá cọ và bèo lục bình để ngăn cá nhảy ra khỏi chậu và hạn chế sự bay hơ i nướ c. Nướ c trongcác chậu đượ c thay thườ ng xuyên và ngườ i ta phải luôn theo dõi cá.

Trong tr ườ ng hợ p giớ i thiệu ở hình 3.1.b, cá chép đượ c giữ trong một thùngkim loại và đượ c chở đi bằng xe đạ p. Đây là một thực tế khá phổ biến ở Trung Quốcvà các nướ c châu á khác. Ví dụ như ở Băng cốc, hàng ngày ngườ i ta thườ ng bán dạocác loại cá da tr ơ n còn sống trên đườ ng phố.

(a) (b)

Hình 3.1 (a) Vận chuyển các nướ c ngọt còn sống ở Congo (N Goma, 1993)(b) Ngườ i bán cá dạo trên đườ ng phố (ở Trung Quốc) bán cá còn sống trong ngày

Nguồn: Suzhou,1993, ảnh chụ p của H. Lupin

Tiến bộ gần đây nhất là việc giữ và vận chuyển cá ở tr ạng thái ngủ đông. Theo phươ ng pháp này, thân nhiệt của cá đượ c hạ xuống r ất nhiều để giảm quá trình trao đổichất của cá và ngưng hoàn toàn sự vận động của cá. Phươ ng pháp này giảm đáng k ể về

tỷ lệ cá chết và tăng mật độ khi đóng vào túi chứa cá, nhưng phải kiểm soát nhiệt độ thật chặt chẽ để duy trì nhiệt độ ngủ đông. Đối vớ i mỗi loài cá có một nhiệt độ ngủ đông thích hợp Mặc dù phương pháp này đã được sử dụng để vận chuyển tôm




tr ướ c nhưng cũng chỉ nên xem phươ ng pháp này như là một k ỹ thuật thực nghiệm đốivớ i hầu hết các loài.

Mặc dù, việc giữ và vận chuyển cá sống càng ngày càng đang tr ở nên quantr ọng nhưng nó không phải là giải pháp khả thi đối vớ i một số lượ ng lớ n cá đượ c đánh

bắt trên thế giớ i.

3.2. Giữ ở nhiệt độ thấp3.2.1. Làm lạnh

Cá và các loài hải sản khác là loại thực phẩm r ất dễ bị hư hỏng, ngay cả khiđượ c bảo quản dướ i điều kiện lạnh, chất lượ ng cũng nhanh chóng bị biến đổi. Nhìnchung, để có đượ c chất lượ ng tốt theo mong muốn, cá và các loài hải sản khác phảiđượ c đem đi tiêu thụ càng sớ m càng tốt sau khi đánh bắt để tránh những biến đổi tạothành mùi vị không mong muốn và giảm chất lượ ng do hoạt động của vi sinh vật. Vìvậy cá thông thườ ng chỉ nên bảo quản một thờ i gian ngắn để tránh giảm sự biến đổichất lượ ng không mong muốn.

Như đã đề cậ p đến trong chươ ng 2, sự giảm chất lượ ng của cá thấy đầu tiên làsự biến màu theo bở i sự hoạt động của các enzym có trong nội tạng và trong thịt cá.Vi sinh vật đầu tiên phát triển trên bề mặt cá, sau đó xâm nhậ p vào bên trong thịt cá,

phân hủy mô cơ và làm biến màu sản phẩm thực phẩm..

Nhìn chung nhiệt độ bảo quản cá có ảnh hưở ng r ất lớ n đến tốc độ phân giải vàươ n hỏng do vi sinh vật. Nhiệt độ bảo quản giảm, tốc độ phân hủy giảm và khi nhiệtđộ đủ thấ p sự hư hỏng hầu như bị ngừng lại.

a. Tính chất của nướ c đá

Để làm lạnh cá, vấn đề cần thiết là nhiệt độ môi tr ườ ng xung quanh phải lạnhhơ n nhiệt độ của cá. Môi tr ườ ng làm lạnh có thể ở thể r ắn, lỏng hoặc khí nhưng nướ cđá là môi tr ườ ng làm lạnh lý tưở ng nhất. Nướ c đá có thể làm lạnh cá xuống r ất nhanhthông qua việc tiế p xúc tr ực tiế p vớ i cá.

Sử dụng nướ c đá để làm lạnh vì các nguyên nhân sau:

- Giúp giảm nhiệt độ: Bằng cách giảm nhiệt độ xuống gần 0oC, sự sinh tr ưở ngcủa các vi sinh vật gây ươ n hỏng và gây bệnh giảm, do vậy sẽ giảm đượ c tốc độ ươ nhỏng và làm giảm hoặc loại bỏ đượ c một số nguy cơ về an toàn thực phẩm.

- Nướ c đá đang tan có tác dụng giữ ẩm cho cá

- Một số tính chất vật lý có lợ i của nướ c đá: Nướ c đá có một số ưu điểm khi sosánh vớ i các phươ ng pháp làm lạnh khác k ể cả làm lạnh bằng không khí.

+ Nướ c đá có khả năng làm lạnh lớ n: Lượ ng nhiệt yêu cầu để chuyển từ tr ạngthái r ắn sang tr ạng thái lỏng gọi là ẩn nhiệt: 1 kg nướ c đá cần 80 kcal nhiệt để làm tanchảy. Cách biểu diễn 80 kcal/kg đượ c gọi là ẩn nhiệt nóng chảy. Dựa vào tính chất nàycho thấy cần một lượ ng nhiệt lớ n để tan chảy nướ c đá. Vì vậy có thể ứng dụng nướ c đáđể làm lạnh nhanh sản phẩm thực phẩm.

1 kcal là lượ ng nhiệt yêu cầu để tăng nhiệt độ của 1 kg nướ c lên 1oC. Nhiệt yêu

cầu để làm ấm nướ c nhiều hơ n so vớ i hầu hết các chất lỏng khác. Khả năng giữ nhiệtcủa chất lỏng so vớ i nướ c đượ c gọi là nhiệt dung riêng. Nhiệt dung riêng của nướ c là1, các chất lỏng khác < 1.




VD: - Nướ c đá: 0,5

- Cá ướ t: 0,96 (thườ ng lấy gần = 1)

- Cá lạnh đông: 0,4

- Không khí: 0,25

- Các loại kim loại: 0,1

Nhiệt dung riêng có thể dùng để xác định lượ ng nhiệt cần để di chuyển là baonhiêu để làm lạnh một loại chất lỏng. Ở đây:

Nhiệt cần để di chuyển = khối lượ ng mẫu * sự thay đổi nhiệt độ * nhiệt dungriêng

VD: Để làm lạnh 60 kg nướ c đá từ - 5oC đến -10oC cần di chuyển một lượ ngnhiệt là: 60 * [(- 5 - (-10)]oC * 0,5 (nhiệt dung riêng của nướ c đá) = 150 kcal

Chúng ta cũng có thể tính lượ ng nướ c đá cần là bao nhiêu để làm lạnh 1 khốilượ ng cá đã cho.

Nếu chúng ta muốn làm lạnh 10 kg cá từ 25oC xuống đến 0oC, chúng ta cần phải di chuyển một lượ ng nhiệt là 10 * (25 – 0) * 1 = 250 kcal

Tuy nhiên, khi nướ c đá tan chảy nó hấ p thu 1 lượ ng nhiệt là 80 kcal /kg

Vì vậy khối lượ ng nướ c đá cần là: 250/80 = 3,12 kg

+ Nướ c đá tan là một hệ tự điều chỉnh nhiệt độ: Nướ c đá tan là sự thay đổitr ạng thái vật lý của nướ c đá (từ r ắn sang lỏng) và ở điều kiện bình thườ ng nó xảy ra ở một nhiệt độ không đổi (0oC).

- Sự tiện lợ i khi sử dụng nướ c đá

+ Ướ p đá là phươ ng pháp làm lạnh lưu động+ Luôn sẵn có nguyên liệu để sản xuất nướ c đá.

+ Nướ c đá có thể là một phươ ng pháp bảo quản cá tươ ng đối r ẻ tiền

+ Nướ c đá là một chất an toàn về mặt thực phẩm.

- Thờ i gian bảo quản kéo dài

b. Các loại nướ c đá

Nướ c đá có thể đượ c sản xuất theo các dạng khác nhau; các dạng thườ ng đượ c

sử dụng nhiều nhất để ướ p cá là đá vảy, đá đĩ a, đá ống và đá cây. Đá cây phải đượ cxay ra tr ướ c khi dùng để ướ p cá.

Nướ c đá làm bằng nướ c ngọt, hoặc bất k ể từ nguồn nguyên liệu nào, cũng luônlà nướ c đá nên sự khác nhau nhỏ về hàm lượ ng muối và độ cứng thì không có ảnhhưở ng gì lớ n trong thực tế thậm chí cả khi so sánh chúng vớ i nướ c đá làm từ nướ c cất.Các tính chất vật lý của các loại nướ c đá khác nhau đượ c nêu ra trong bảng 3.1.

Khả năng làm lạnh đượ c tính bằng khối lượ ng của nướ c đá (80 kcal/kg); do vậyrõ ràng từ bảng 3.1 ta thấy nếu cùng một thể tích của hai loại đá khác nhau sẽ khôngcó cùng khả năng làm lạnh. Thể tích riêng của nướ c đá có thể gấ p hai lần nướ c, do vậyđiều quan tr ọng khi bảo quản nướ c đá là phải xem xét thể tích của các thùng chứa.

Nướ c đá cần thiết để làm lạnh cá xuống 0oC hoặc dùng để bù tổn thất nhiệt luôn đượ ctính bằng kg.




Ở điều kiện khí hậu nhiệt đớ i, đá bắt đầu tan r ất nhanh. Một phần của nướ c tanra sẽ chảy đi nhưng một phần sẽ đượ c giữ lại ở trên bề mặt của nướ c đá. Diện tích bề mặt trên một đơ n vị khối lượ ng càng lớ n, thì lượ ng nướ c trên bề mặt nướ c đá càng lớ n.

Bảng 3.1. Các tính chất vật lý khác nhau của nướ c đá sử dụng để ướ p cá

Loại nướ c đá Kích thướ c (1)Thể tích riêng

(m

3

/tấn) (2)

Khối lượ ng riêng

(tấn/m

3

)Đá vẩy 10/20 - 2/3 mm 2,2 – 2,3 0,45 – 0,43Đá đĩ a 30/50 - 8/15 mm 1,7 – 1,8 0,59 – 0,55Đá ống 50 (D) - 10/12 mm 1,6 – 2,0 0,62 – 0,5Đá cây Thay đổi (3) 1,08 0,92Đá cây đượ c xay ra Thay đổi 1,4 – 1,5 071 – 0,66

Nguồn: Myers, 1981.

Ghi chú:(1) phụ thuộc vào loại nướ c đá và sự điều chỉnh trên máy làm nướ c đá(2) giá tr ị danh ngh ĩ a, tốt nhất nên xác định bằng thực tế tại mỗi loại nhà máy nướ c đá

(3)

thườ ng các cây đá có khối lượ ng 25 hoặc 50 kg/cây.

Đá vảy cho phép phân bố nướ c đá dễ dàng hơ n, đồng đều hơ n và nhẹ nhànghơ n xung quanh cá, trong các hộ p và thùng chứa, do vậy sẽ ít hoặc không gây hư hỏngcơ học đối vớ i cá và làm lạnh cá nhanh hơ n các loại đá khác. Mặt khác, đá vảy có xuhướ ng chiếm nhiều thể tích hơ n trong các hộ p và thùng chứa vớ i cùng một khả nănglàm lạnh và nếu đá ướ t thì khả năng làm lạnh sẽ giảm nhiều hơ n so vớ i các loại nướ cđá khác (vì diện tích của một đơ n vị khối lượ ng lớ n hơ n).

Vớ i đá cây xay ra, có một r ủi ro là các mảnh đá to và cứng có thể làm cho cá hư

hỏng về mặt vật lý. Tuy nhiên, nướ c đá xay luôn chứa những mảnh r ất nhỏ mà nhữngmảnh này tan r ất nhanh trên bề mặt cá và những mảnh đá to hơ n sẽ tồn tại lâu hơ n và bù lại các tổn thất nhiệt. Đá cây thì cần ít không gian bảo quản khi vận chuyển, tanchậm và tại thờ i điểm nghiền thì lại chứa ít nướ c hơ n so vớ i đá vảy và đá đĩ a. Vìnhững lý do này, r ất nhiều ngư dân của nghề cá thủ công vẫn sử dụng đá cây (như tạiColombia, Senegal và Philippine).

c. Tốc độ làm lạnh

Tốc độ làm lạnh chủ yếu phụ thuộc vào diện tích trên một đơ n vị khối lượ ng cátiế p xúc vớ i nướ c đá hoặc hỗn hợ p nướ c đá/nướ c. Diện tích của một đơ n vị khối

lượ ng càng lớ n, tốc độ làm lạnh càng nhanh và thờ i gian yêu cầu để đạt đượ c nhiệt độ trung tâm của cá là 0oC càng ngắn. Khái niệm này cũng có thể diễn tả như sau: “thâncá càng dày, tốc độ làm lạnh càng thấ p”.

Đườ ng cong tiêu biểu của việc làm lạnh cá trong nướ c đá khi sử dụng các loạinướ c đá khác nhau và nướ c lạnh (CW) đượ c biểu diễn trên đồ thị ở hình 3.2

Từ đồ thị 3.2 rõ ràng phươ ng pháp làm lạnh cá nhanh nhất là dùng nướ c lạnh(CW) hoặc nướ c biển lạnh (CSW), mặc dù trong thực tế không mấy khác biệt so vớ ikhi dùng đá vảy. Tuy nhiên, cũng có sự khác biệt đáng k ể trong việc làm hạ nhanhnhiệt độ ban đầu nếu so sánh các phươ ng pháp vừa nói đến vớ i việc sử dụng đá câyxay ra và đá ống do có sự khác nhau về diện tích tiế p xúc giữa cá vớ i nướ c đá và vớ inướ c đá tan.

Đường cong tốc độ làm lạnh cũng có thể bị ảnh hưởng bởi loại thùng chứa và




nên sự chênh lệch gradient nhiệt độ có thể xuất hiện ở trong những hộ p và thùng chứatrong thực tế. Kiểu chênh lệch nhiệt độ này sẽ làm ảnh hưở ng đến tốc độ làm lạnh,đặc biệt là ở những hộ p phía trên hoặc phía bên cạnh của các hộ p xế p chồng lên nhauvà càng dễ xảy ra hơ n khi dùng đá ống và đá cây xay ra.

Những đườ ng cong về tốc độ làm lạnh như trong hình 3.2 r ất có ích trong việcxác định giớ i hạn tớ i hạn của tốc độ làm lạnh khi áp dụng HACCP trong xử lý cá tươ i.

Ví dụ trong việc xác định giớ i hạn tớ i hạn để làm lạnh cá là phải đạt đượ c nhiệt độ trung tâm là 4,5oC trong thờ i gian không quá 4 giờ theo đồ thị 3.2 thì điều này chỉ cóthể đạt đượ c khi sử dụng đá vảy hoặc nướ c lạnh (hoặc nướ c biển lạnh).

Trong hầu hết các tr ườ ng hợ p, sự chậm tr ễ trong việc đạt nhiệt độ 0oC ở trungtâm con cá có thể không có ảnh hưở ng lớ n trong thực tế bở i vì nhiệt độ của bề mặt cáđã là 0oC. Trái lại, quá trình nâng nhiệt cho cá thì có r ủi ro cao hơ n nhiều bở i vì nhiệtđộ bề mặt của cá (thực tế là điểm có độ r ủi ro cao nhất) sẽ hầu như ngay lậ p tức đạtđến nhiệt độ của môi tr ườ ng bên ngoài và do vậy quá trình hư hỏng sẽ dễ xảy ra. Vì cálớ n phải mất nhiều thờ i gian hơ n so vớ i cá bé để nâng nhiệt và đồng thờ i diện tích bề mặt (nơ i quá trình hư hỏng bắt đầu) trên một đơ n vị khối lượ ng của cá lớ n lại bé hơ n,

nên so vớ i cá bé thì cá lớ n thườ ng cần thờ i gian hơ i dài hơ n một chút mớ i hư hỏng.Hiện tượ ng này hiện đang đượ c sử dụng r ộng rãi (và bị lạm dụng) trong thực tế để vậnchuyển những loài cá lớ n (cá ngừ và cá chẽm).

Hình 3.2. Quá trình làm lạnh cá đù vàng loại lớ n (Pseudosciaena crocea) vớ i ba loại đá khácnhau và nướ c lạnh (CW).

Hình 3.2 biểu diễn quá trình làm lạnh cá đù vàng lớ n vớ i ba loại đá khác nhauvà nướ c lạnh. Tỉ lệ cá/đá là 1:1, dùng chung một loại thùng cách nhiệt (có chỗ thoátnướ c) trong các thí nghiệm song song (số liệu có đượ c từ Hội thảo quốc giaFAO/DANIDA về những thành tựu trong công nghệ làm lạnh và chế biến cá, Thượ ngHải, Trung quốc, tháng 6/1986).

Các loài cá nhỏ sẽ nâng nhiệt r ất nhanh và chắc chắn là nhanh hơ n so vớ i cáề




d. Lượ ng nướ c đá tiêu thụ

Lượ ng nướ c đá tiêu thụ bị ảnh hưở ng bở i các yếu tố:

- Lượ ng nướ c đá cũng bị tan chảy theo bở i nhiệt độ môi tr ườ ng không khí xungquanh. Vì vậy có lượ ng nướ c đá r ất lớ n bị mất đi khi nhiệt độ môi tr ườ ng xung quanhcao, tr ừ khi cá và nướ c đá đượ c bảo vệ bằng lớ p vật liệu cách nhiệt vớ i môi tr ườ ng

bên ngoài.

- Phươ ng pháp bảo quản cá trong nướ c đá

- Thờ i gian cần để bảo quản lạnh cá

- Phươ ng pháp để cá đượ c làm lạnh xuống nhanh

Tuy nhiên, có thể tính lượ ng nướ c đá tiêu thụ bằng tổng của hai thành phần:lượ ng nướ c đá cần thiết để làm lạnh cá xuống 0oC và lượ ng nướ c đá để bù các tổn thấtnhiệt qua vách của thùng chứa.

Lượ ng nướ c đ á cần thi ế t để làm l ạnh cá đế n 00C

Về lý thuyết, lượ ng đá cần thiết để làm lạnh cá từ nhiệt độ Tf xuống 0oC có thể đượ c tính toán dễ dàng từ phươ ng trình cân bằng năng lượ ng sau:

L . mi = mf . C pf . (Tf - 0) (3.a)

Trong đó:- L: ẩn nhiệt nóng chảy của nướ c đá (80 kcal/kg)- mi: khối lượ ng nướ c đá bị tan ra (kg)- mf : khối lượ ng cá đượ c làm lạnh (kg)- C pf : nhiệt dung riêng của cá (kcal/kg.oC)

Từ (3.a) ta có: mi = mf . C pf . Tf / L (3.b) Nhiệt dung riêng của cá gầy vào khoảng 0,8 (kcal/kg.oC), điều này có ngh ĩ a là

một mức xấ p xỉ có thể đượ c tính theo phươ ng trình sau:

mi = mf . Tf / 100 (3.c)

Đây là công thức r ất tiện lợ i, dễ nhớ và cho phép nhanh chóng ướ c tính đượ clượ ng nướ c đá cần thiết để làm lạnh cá xuống 0oC.

Cá béo có nhiệt dung riêng thấ p hơ n so vớ i cá gầy, do đó theo lý thuyết, lượ ng nướ c đácần dùng cho mỗi kg cá béo ít hơ n cho mỗi kg cá gầy. Tuy nhiên vì mục đích an toàn

vệ sinh nên tính cho cá béo giống như cá gầy. Có thể xác định chính xác hơ n về giá tr ị nhiệt dung riêng, nhưng chúng ít làm thay đổi k ết quả tính toán.

Tuy nhiên, lý do chính cần sử dụng nhiều nướ c đá là do có sự hao hụt. Cónhững hao hụt do đá ướ t và đá bị r ơ i vãi trong quá trình xử lý cá, nhưng hao hụt quantr ọng nhất là do sự tổn thất nhiệt.




Lượ ng nướ c đ á cần để bù t ổ n thấ t nhi ệt

Về nguyên tắc sự cân bằng năng lượ ng giữa năng lượ ng mất đi, do nướ c đá tanđể bù lại nhiệt từ bên ngoài thùng chứa có thể đượ c tính theo công thức sau

L . (dMi/dt) = - U . A . (Te - Ti) (3.d)Trong đó:

- Mi: khối lượ ng nướ c đá bị tan ra để bù lại tổn thất nhiệt (kg)

-

U: hệ số truyền nhiệt chung (kcal/h.m2.oC)- A: diện tích bề mặt thùng chứa (m2)- Te: nhiệt độ môi tr ườ ng bên ngoài (oC)- Ti: nhiệt độ của nướ c đá (thườ ng chọn là 0oC)- t: thờ i gian bảo quản (giờ )

Phươ ng trình 3.d có thể lấy tích phân dễ dàng (giả sử Te là hằng số) và k ết quả:

Mi = Mio - (U . A. Te / L) . t (3.e)

Có thể ướ c tính tổn thất nhiệt bằng cách tính U và đo diện tích A. Tuy nhiên,cách tính này ít khi cho k ết quả chính xác về lượ ng nướ c đá yêu cầu do một số các yếutố thực tế (thiếu các số liệu đáng tin cậy về chất liệu của thùng chứa và điều kiện củaquá trình trao đổi nhiệt, thùng chứa không đồng nhất về cấu trúc và hình dạng, ảnhhưở ng của nắ p và lỗ xả nướ c, tác dụng bức xạ, kiểu sắ p xế p các thùng chứa).

Có thề tính toán lượ ng nướ c đá yêu cầu chính xác hơ n nếu sử dụng các thử nghiệm về sự tan chảy của nướ c đá để xác định hệ số truyền nhiệt của dụng cụ chứatrong các điều kiện làm việc thực tế (Boeri và cộng tác viên; 1985 ; Lupin, 1986 a).

Thử nghiệm về sự tan chảy của nướ c đá có thể tiến hành dễ dàng và không cầncó cá. Cho đầy nướ c đá vào thùng chứa và cân tr ướ c khi tiến hành thử nghiệm. Saunhững khoảng thờ i gian nhất định, xả nướ c đá tan (nếu tr ướ c đó chưa xả) và đemthùng đi cân. Việc giảm khối lượ ng là dấu hiệu của việc nướ c đá mất đi do tổn thấtnhiệt. Hình 3.3 giớ i thiệu hai thử nghiệm trong các điều kiện thực tế.

Những k ết quả thể hiện trên hình 3.3 có thể đượ c nội suy từ kinh nghiệm thôngqua phươ ng trình có dạng đườ ng thẳng sau :

Mi = Mio - K . t (3.f)

So sánh các phươ ng trình 3.e và 3.f, ta có:

K = (Uef . Aef . Te/L) (3.g)

- Uef

: hệ số truyền nhiệt chung-

Aef : diện tích bề mặt hữu íchTừ phươ ng trình 3.g ta có :

K = K’ . Te (3.h)

và cuối cùng có thể xác định đượ c giá tr ị K’ nếu tiến hành thử nghiệm ở các nhiệt độ khác nhau.

Ư u điểm của phươ ng pháp thử nghiệm về sự tan chảy của nướ c đá là có thể tìmđượ c K thực nghiệm từ độ dốc của những đườ ng thẳng như trong đồ thị 3.3 bằng

phươ ng pháp đồ thị hoặc hồi quy (hiện nay có thể tìm đượ c bằng các chươ ng trình phụ trong các máy tính khoa học kiểu bỏ túi). Trong tr ườ ng hợ p những đườ ng thẳng như trong đồ thị hình 3.3, sự tươ ng quan như sau:

Đối với hộp nhựa:




K = 1.13 kg nướ c đá/giờ

Đối vớ i thùng cách nhiệt:

Mi = 9,86 - 0,17 . t, r = - 0,998 (3.j)

K = 0,17 kg nướ c đá/giờ

Trong đó: r là hệ số tươ ng quan hồi quy

Hình 3.3. Các k ết quả thử nghiệm về sự tan chảy của nướ c đá trong điều kiện thực

Trong đó: (O) hộ p nhựa tiêu chuẩn (không cách nhiệt) có tổng khối lượ ng là 40kg (X) thùng chứa cách nhiệt bằng nhựa (Metabox 70 của Đan Mạch). Cả hai loạiđượ c để trong bóng mát, không xế p chồng lên nhau, dùng đá vảy, nhiệt độ bên ngoàitrung bình (Te) là 28oC.

Nguồn: Số liệu có đượ c từ Hội thảo quốc gia FAO/DANIDA về Công nghệ vàkhiểm soát chất lượ ng cá, Bissau, Guinea-Bissau, tháng 3/1986.

Từ phươ ng trình 3.i và 3.7.j cho thấy lượ ng nướ c đá tiêu thụ do tổn thất nhiệt

trong những điều kiện này đối vớ i hộ p nhựa sẽ lớ n gấ p 6,6 lần so vớ i thùng cách nhiệt.Rõ ràng r ằng trong điều kiện khí hậu nhiệt đớ i, thực tế không thể xử lý cá một cáchđúng đắn bằng nướ c đá khi chỉ sử dụng các hộ p không cách nhiệt, do vậy cần phải sử dụng các thùng cách nhiệt, ngay cả khi có thêm các hệ thống thiết bị lạnh.

Tổng lượ ng nướ c đá cần thiết là tổng của mi (phươ ng trình 3.b và 3.c) và Mi (theo phươ ng trình 3.f) khi đã ướ c tính đượ c t (là thờ i gian cá đượ c bảo quản lạnh cátrong hộ p hoặc thùng chứa ở mỗi tr ườ ng hợ p cụ thể).

Mặc dù có thể tính toán lượ ng nướ c đá cần là bao nhiêu để làm lạnh cá tr ướ ckhi giữ lạnh, sự tính toán này r ất phức tạ p và không mang lại tính thực tế. Theo kinh

nghiệm thực tế cho thấy, khi làm lạnh cá nhiệt đớ i, tỉ lệ làm lạnh ít nhất là 1 phần nướ cđá, 1 phần cá (tỉ lệ 1:1). Nướ c đá nên đượ c bổ sung càng nhiều càng tốt. Chế độ ướ plạnh cá tốt khi ở cuối giai đoạn vận chuyển trước khi đem chế biến cá vẫn còn lạnh và




Tuy nhiên, có một số tr ườ ng hợ p r ất khó có thể làm lạnh tr ực tiế p vớ i nướ c đá.Cá khi đánh bắt không đượ c bảo quản lạnh ngay sẽ có sự thay đổi chất lượ ng r ất lớ ntrong thờ i gian ngắn. Khi làm lạnh cá trong nướ c biển có chứa 3-3,5% muối, điểmlạnh đông đạt đượ c khoảng - 2oC.

Làm lạnh bằng nướ c biển là nướ c biển đượ c làm lạnh xuống bở i hỗn hợ p nướ cđá vớ i nướ c biển. Cho mọi hệ thống, tỉ lệ cá và nướ c biển là từ 3:1 đến 4:1

Quá trình làm lạnh hoặc lạnh đông trong nướ c biển có thể nhanh hơ n quá trìnhlàm lạnh trong nướ c đá tan chảy bở i vì có sự tiế p xúc mạnh giữa cá và môi tr ườ ng làmlạnh. Tuy nhiên, trong thực tế quá trình làm lạnh sẽ không luôn luôn xảy ra nhanh bở ivì có sự giớ i hạn truyền nhiệt trong hệ thống làm lạnh.

Làm lạnh trong nướ c biển vớ i tỉ lệ 1:4 , nhưng hàm lượ ng muối trong cá khôngđượ c vuợ t quá 1% tính theo tr ọng lượ ng. Tuy nhiên, nồng độ muối 1% trong cá đôikhi không đượ c chấ p nhận trong nhiều dạng sản phẩm cá (cá tươ i, cá lạnh đông, cádùng trong các bữa ăn). Trong các tr ườ ng hợ p khác, nồng độ muối 1% trong cá vẫnđượ c chấ p nhận (cá đóng hộ p, cá sấy và xông khói).

Ngoài ra, lượ ng nướ c đá tiêu thụ còn bị ảnh hưở ng bở i các yếu tố:- Nguyên liệu đượ c xử lý trong mát hay dướ i ánh nắng mặt tr ờ i

Một điều quan tr ọng, đặc biệt ở các nướ c vùng nhiệt đớ i, là lượ ng nướ c đá tiêuthụ tăng lên khi các hộ p và thùng chứa đượ c đặt dướ i ánh nắng mặt tr ờ i. Hình 3.4 biểudiễn k ết quả các thử nghiệm về sự tan chảy của nướ c đá đã tiến hành vớ i một hộ p chứađể trong bóng mát và một hộ p chứa tươ ng tự đặt dướ i ánh nắng mặt tr ờ i (hai hộ p cócùng màu sắc).

Hình 3.4. K ết quả các thử nghiệm về sự tan chảy của nướ c đá dướ i các điều kiện thực

Trong đó: (O) Hộ p nhựa đặt trong bóng mát, (x) hộ p nhựa để ngoài nắng. Các

hộ p nhựa đều có khối lượ ng chứa là 40 kg, màu đỏ, không xế p chồng lên nhau, dùngđá vảy, và nhiệt độ trung bình bên ngoài (nhiệt độ bầu khô) là 280C.




Nguồn: Số liệu thu đượ c từ Hội thảo quốc gia FAO/DANIDA về Công nghệ vàQuản lý chất lượ ng cá, Bissau, Guinea-Bissau, tháng 3 năm 1986.

Các hộ p nhựa đặt trong bóng mát giống như các hộ p nhựa trong đồ thị ở hình3.3 (xem phươ ng trình 3.i). Phươ ng trình hồi quy đối vớ i hộ p đặt ngoài nắng như sau:

Mi = 9,62 - 3,126 . t (3.k)

Qua phươ ng trình cho thấy, vớ i loại hộ p này thì lượ ng nướ c đá tiêu thụ khi để hộ p ngoài nắng sẽ là 2,75 lần so vớ i khi để trong bóng mát (3,126/1,13). Sự khác biệtlớ n này là do tác dụng của bức xạ nhiệt. Tùy theo bề mặt, loại vật liệu, màu sắc của bề mặt và sự bức xạ của mặt tr ờ i, nhiệt độ bề mặt do bức xạ có thể sẽ cao hơ n nhiều sovớ i nhiệt độ bầu khô. Đo tr ực tiế p nhiệt độ bề mặt của các hộ p và thùng chứa trong cácđiều kiện thực tế ở những nướ c nhiệt đớ i cho thấy nhiệt độ do bức xạ bề mặt có thể đạttớ i 70oC.

- Cách xế p các chồng hộ p và thùng chứa

Hình 3.5. K ết quả các thử nghiệm về sự tan chảy của nướ c đá khi bảo quản trong một chồngcác hộ p nhựa xế p lên nhau.

Nguồn: Boeri và cộng tác viên, 1985.

Hình 3.5 biểu diễn k ết quả các thử nghiệm về sự tan chảy của nướ c đá khi bảoquản trong một chồng hộ p nhựa xế p lên nhau. Hộ p nhựa có sức chứa 35 kg đặt trong

phòng lạnh nhiệt độ 50C, dùng đá vảy.

Trong một chồng hộ p hoặc thùng, không phải tất cả chúng đều tiêu thụ mộtlượ ng nướ c đá như nhau. Hình 3.5 cho k ết quả các thử nghiệm nướ c đá tan đượ c tiếnhành cho một chồng các hộ p. Các hộ p và thùng phía trên đỉnh sẽ tiêu tốn nhiều nướ cđá hơ n các hộ p và thùng ở dướ i đáy và các hộ p và thùng ở giữa lại còn tiêu thụ ít hơ n.

- Lượ ng nướ c đá cho vào ở vách hộ p và thúng chứaCần nhớ rằng nước đá sẽ không tan đồng đều bên trong các hộp hoặc thùng mà




ngoài và nhiệt độ bên trong hộ p/thùng. Trong hình 3.6, một hộ p nhựa kiểu thươ ng mạicó chứa cá tuyết mecluc ướ p lạnh cho thấy có sự thiếu hụt nướ c đá ở các vách donhững chênh lệch nhiệt độ tại các vách hộ p.

Hình 3.6. Hộ p nhựa kiểu thươ ng mại vớ i cá tuyết melluc (M hubbsi) đượ c ướ p lạnh cho thấycác ảnh hưở ng của sự thiếu nướ c đá ở các vách hộ p.

3.2.2. Thờ i hạn sử dụng của cá bảo quản lạnh

Thờ i gian bảo quản cá làm lạnh thay đổi tùy theo loài. Cá đượ c đánh bắt trongvùng nhiệt đớ i và một thờ i gian sau mớ i ướ p đá sẽ có thờ i gian bảo quản ngắn hơ n cácủa cùng một loài đượ c đánh bắt trong nướ c lạnh. Tốc độ ươ n hỏng tươ ng đối ở cácnhiệt độ khác nhau thườ ng đượ c sử dụng để ướ c tính sự thay đổi chất lượ ng của cá ở nhiệt độ đượ c biết tr ướ c. Tuy nhiên, điều này chỉ ứng dụng vớ i cá bảo quản ở nhiệtđộ trên 0oC.

Hoạt động của vi sinh vật là nguyên nhân chủ yếu làm cho các sản phẩm cá tươ i bị ươ n hỏng. Vì vậy, thờ i hạn sử dụng các sản phẩm cá tươ i sẽ tăng đáng k ể khi bảoquản chúng ở nhiệt độ thấ p. Ở các nướ c công nghiệ p hoá, việc bảo quản cá tươ i bằng

nướ c đá (ở 0

o

C) r ất phổ biến và thờ i hạn sử dụng của sản phẩm ở các nhiệt độ bảoquản khác nhau (toC) đượ c biểu diễn thông qua tốc độ ươ n hỏng tươ ng đối RRS(relative rate of spoilage- RRS), đượ c xác định bằng công thức ( Nixon, 1971).

Tốc độ ươ n hỏng tươ ng đối tại toC =CtôûquaûnbaûogianThôøi

C0ôûquaûnbaûogianThôøi0

0

Ở điều kiện bình thườ ng, nướ c đá tan chảy ở 0oC. 0oC là nhiệt độ căn bản đượ csử dụng để so sánh thờ i hạn bảo quản cá tươ i và các loài hải sản khác nhau. Dựa vào

phươ ng trình Arrhenius cho phép chúng ta tính toán mối quan hệ về tốc độ ươ n hỏngtươ ng đối của cá và các loài hải sản khác ở nhiệt độ trên 0oC.

Cá nhiệt đớ i có khả năng chịu nhiệt cao hơ n . Mô hình xác định tốc độ ươ nhỏng của cá nhiệt đớ i, vớ i độ nằm trong khoảng 0 - 30oC (Dalgaard và Huss, 1994)




Hình 3.7. Đồ thị biểu diễn chỉ số logarit tự nhiên của tốc độ ươ n hỏng tươ ng đối ở cácloài cá nhiệt đớ i theo nhiệt độ bảo quản

Nguồn: Dalgaard và Huss, 1994

Đối vớ i cá ôn đớ i, tốc độ ươ n hỏng tươ ng đối (RRS) đượ c xác định theo phươ ng trình:

Tốc độ ươ n hỏng tươ ng đối (RRS) = (1+ 0,1*T)2

Reference: 0oC

Ví dụ: Cá tuyết: Thờ i hạn bảo quản ở 0oC = 12 ngày

Thờ i gian bảo quản ở 4oC = 12/RRS = 12/1,96 = 6,12 ngày

Vớ i RRS = [1 + (0,1 * 4)]2 = 1,96

Ở đây: T là nhiệt độ của cá đo bằng độ C

Do các mô hình nhiệt độ đượ c xây dựng dựa trên khái niệm về tốc độ ươ ntươ ng đối, chưa xem xét đến yếu tố chất lượ ng ban đầu của sản phẩm nên việc dự báothờ i hạn sử dụng chưa thật chính xác đối vớ i các sản phẩm có chất lượ ng ban đầu khácnhau. Tuy nhiên, Spencer và Baines (1964) cho r ằng vẫn có thể dự báo đượ c ảnhhưở ng của cả hai yếu tố là chất lượ ng ban đầu của sản phẩm và nhiệt độ bảo quản. Ở

nhiệt độ bảo quản không đổi, điểm số để đánh giá chất lượ ng sẽ thay đổi một cáchtuyến tính k ể từ giá tr ị ban đầu đến giá tr ị cuối cùng khi sản phẩm không còn đượ cchấ p nhận nữa. Đã xác định đượ c thờ i hạn sử dụng tại một nhiệt độ và mức chất lượ ng

ban đầu biết tr ướ c, sau đó cũng có thể xác định đượ c thờ i hạn sử dụng tại các nhiệt độ bảo quản khác dựa vào mô hình ươ n hỏng theo nhiệt độ.

Thờ i hạn sử dụng =teá thöïcquaûnbaûokieänñieàuôûhoûnghö ñoäToác

ñaàubanlöôïngchaátñieåm-cuoáiñieåmthôøitaïilöôïngchaátÑieåm

Thờ i hạn bảo quản cá có thể khác nhau thay đổi tùy theo loài cá nướ c ngọt vànướ c mặn, vùng khí hậu (nhiệt đớ i, ôn đớ i) cho trong bảng 3.2.

Bảng 3 2 Thời hạn sử dụng của các loài cá khác nhau được đánh bắt từ vùng biển nhiệt




Nguồn: Trích từ số liệu đã đượ c công bố bở i Lima dos Santos (1981); Poulter và cộng sự (1981) và Gram (1989).

Thờ i hạn sử dụng (ngày)Loài cá Loại cáÔn đớ i Nhiệt đớ i

Các loài cá nướ c mặn 2 - 24 6 - 35

Cá tuyết, haddock Nạc 9- 15Whiting Nạc 7- 9Cá mecluc Nạc 10 - 31Cá vền Nạc / ít mỡ 8 - 22Cá nạng Nạc 10 - 28Cá hanh Nạc 6 - 28Cá mú Nạc 16 - 19Cá trê Nạc 8 - 21Pandora Nạc 16 - 35Jobfish Nạc 21- 26

Cá nầu Nạc / ít mỡ 21 - 24Cá đuối Phẳng (dẹ p) 7 - 21 21Cá bơ n Phẳng (dẹ p 7 - 18Cá bơ n 21 - 24Cá bơ n 4 - 19 14 - 18Cá thu 1) Hàm lượ ng chất

béo cao / thấ p2 - 6

Cá trích mùa hè R ất béo 7 - 12Cá trích mùa đông ít béo 3 - 8 9 - 16Cá sardin R ất béo 9 - 17 6 - 40

Các loài cá nướ c ngọtCá trê Nạc 12 - 13 15 - 27Cá hồi ít béo 9 - 11 16 - 24Cá vượ c Nạc / ít béo 8 - 17 13 - 32Cá rô phi Nạc 10 - 27Cá mối Nạc 12 - 26Cá chép Nạc / ít béo 16 - 21Cá phổi Nạc / ít béo 11 - 25

Haplochromi

s

Nạc 6

Shad Béo vừa 25Corvina Béo vừa 30Bagré Béo vừa 25Chincuna Béo 40Pacu Béo 40

1) Hàm lượ ng chất béo và thờ i hạn sử dụng thay đổi theo mùa

Từ k ết quả trên cho thấy:

- Thờ i gian bảo quản lạnh của cá nướ c ngọt dài hơ n các loài cá biển




- Thờ i gian bảo quản lạnh cá gầy dài hơ n các loài cá béo

Lý thuyết giải thích về thờ i gian bảo quản khác nhau ở các loài cá khác nhau vàcác vùng khí hậu khác nhau như sau:

- Cá nướ c ngọt có thể trong phần thịt của nó có chứa chất kháng khuẩn đặc biệtmà không tìm thấy ở cá biển, chính chất kháng khuẩn này ngăn cản sự ươ n hỏng lantruyền vào phần thịt do bở i hoạt động của vi sinh vật gây ươ n hỏng. Cộng thêm vào

đó, hầu như cá nướ c ngọt không có chứa trimethylamin oxide (TMAO), chất này cónhiều trong các loài cá nướ c mặn. Ở cá nướ c mặn TMAO bị phân cắt sau khi chết tạothành trimethylamin làm biến màu, mùi vị của sản phẩm, làm cho sản phẩm có mùiamoniac. Cá nướ c ngọt không tạo ra sản phẩm có mùi amoniac trong quá trình bảoquản vớ i nướ c đá. Vì vậy chất lượ ng có thể tốt hơ n cá nướ c mặn sau cùng thờ i gian

bảo quản.

- Sự khác nhau giữa các loài cá sống ở vùng nhiệt đớ i và ôn đớ i trong suốt quátrình bảo quản đượ c giải thích dựa vào nhiệt độ môi tr ườ ng cá đang sống. Hệ vi sinhvật và enzym của loài cá sống trong vùng khí hậu ôn đớ i thích ứng hiệu quả vớ i nhiệt

độ thấ p hơ n so vớ i cá sống trong vùng nhiệt đớ i. Enzym và vi khuẩn tạo mùi hoạtđộng thấ p ở nhiệt độ nướ c đá tan chảy (0oC). Hoạt động này sẽ tăng ở cá nhiệt đớ i.Điều đó k ết luận r ằng sự thay đổi nhiệt độ trong phạm vi r ộng sẽ gây ra nhiều biến đổi

bở i enzym và vi khuẩn vớ i loài cá nhiệt đớ i và sẽ kéo dài thờ i gian bảo quản.

3. Cá béo thườ ng có thờ i hạn bảo quản ngắn hơ n cá gầy do các chất béo trongcá chứa nhiều acid béo chưa bão hòa, dễ bị oxy hóa tạo ra mùi vị ôi khét cho sản

phẩm. Ngoài ra, da cá béo sống ngoài khơ i thườ ng r ất mỏng và điều này có thể góp phần làm tăng tốc độ ươ ng hỏng. Vì da mỏng nên các enzym và vi khuẩn xâm nhậ pvào trong nhanh hơ n.

3.3. Dùng hóa chất- Không độc vớ i ngườ i sử dụng.

- Không có mùi lạ.

- Không làm biến màu, mùi nguyên liệu.

- Tính chất hóa học: phải ổn định, dễ hòa tan trong nướ c.

- Có hiệu lực sát trùng mạnh.

- Không làm mục dụng cụ bảo quản.

Những hóa chất có thể sử dụng đượ c để bảo quản nguyên liệu thủy sản

- Loại muối vô cơ : NaCl, hypochlorid, NaNO2, NaNO3.

- Loại acid: acid acetic, acid lactic, acid sorbic.

- Các chất khác: formaldehyde, natri benzoat, acid salisilic.

Hiện nay r ất ít sử dụng hóa chất để bảo quản.

3.4. Bảo quản trong bao gói có điều chỉnh khí quyển

Vớ i phươ ng pháp này, lượ ng và thành phần khí sử dụng thay đổi trong suốt quátrình bảo quản trong bao bì đượ c hàn kín hay không kín.




3.4.1. Khí sử dụng trong bảo quản bằng phươ ng pháp MAP (ModifiedAtmosphere Packaging)

Khí thườ ng sử dụng trong k ỹ thuật bảo quản này là N2, O2 và CO2. Quan tr ọngnhất là khí CO2.

* Nitrogen (N 2 )

Khí N2 có ảnh hưở ng đến sự phát triển của vi sinh vật. Thay thế không khí bêntrong bao bì bằng khí N2 nhằm ức chế sự phát triển của vi sinh vật gây hư hỏng sản phẩm. Bất lợ i chính của việc sử dụng nitơ riêng lẻ là tạo ra mùi vị xấu cho sản phẩm.

* Oxy (O2 )

Oxy đượ c sử dụng trong hỗn hợ p khí tr ướ c hết là để ngăn chặn sự mất màu đỏ của mô cơ . Ở nồng độ > 5%, oxymyoglobin đượ c hình thành từ myoglobin, tạo chomô cơ có màu đỏ sáng và ức chế sự biến đổi không thuận nghịch của myoglobin thànhmetmyoglobin. Sử dụng nồng độ O2 > 50%, cải thiện đượ c mùi vị tươ i của sản phẩm

bao gói.

* CO2

Vi sinh vật cần CO2 cho quá trình tự trao đổi chất của chúng. Ở nồng độ CO2 cao (> 10%) vi sinh vật bị ức chế. Khả năng ức chế vi sinh vật phụ thuộc vào loài visinh vật, nồng độ CO2, nhiệt độ bảo quản, độ hoạt động của nướ c trong sản phẩm.Thay thế O2 bằng CO2 trong bao gói bảo quản sẽ ức chế đượ c sự phát triển của vi sinhvật hiếu khí. Một số nghiên cứu cho thấy r ằng khả năng kháng vi sinh vật của CO2 chủ yếu phụ thuộc vào sự tác động qua màng tế bào. Các ý kiến khác cho r ằng tiến trìnhtác động lên màng tế bào chỉ bị ức chế và cấu trúc màng tế bào không bị phá hủynghiêm tr ọng. CO2 có ảnh hưở ng tr ực tiế p đến hệ enzym vì vậy có tác dụng ức chế sự

phát triển của vi sinh vật.

3.4.2. Vi sinh vật trong bảo quản bằng phươ ng pháp MAP

Một trong những tác dụng quan tr ọng nhất của việc ứng dụng phươ ng phápMAP trong bảo quản cá và các loài thủy sản khác là ức chế sự hư hỏng do vi sinh vật.Vì vậy sẽ kéo dài thờ i gian bảo quản..

Hoạt động kháng lại vi sinh vật của CO2 phụ thuộc vào hoạt động của pha khở iđầu và dạng ban đầu của vi sinh vật. Kéo dài giai đoạn đầu (lag phase) là vấn đề r ấtquan tr ọng nhằm ức chế cơ chế hoạt động của vi sinh vật. Giảm tốc phát triển sau phakhở i đầu có tác dụng kéo dài thờ i gian bảo quản. Giảm nhiệt độ sẽ làm giảm tốc độ

phát triển của vi sinh vật.CO2 có tác dụng chính trong việc ức chế vi khuẩn gram âm. Đây là loại vi

khuẩn gây hư hỏng ở nhiệt độ thấ p. Ngượ c lại vi khuẩn gram dươ ng ít bị ức chế và vikhuẩn lactic ít nhạy cảm nhất. Nấm mốc và nấm men cũng bị ức chế.

Mối nguy của sự phát triển của vi khuẩn gây bệnh trong MAP đượ c giảm đếnmức thấ p nhất nếu dây chuyền chế biến đượ c kiểm soát cẩn thận trong điều kiện lạnh.Vớ i lý do này, kiểm tra nhiệt độ trong suốt quá trình bảo quản, phân phối và tiêu thụ làvấn đề r ất quan tr ọng. Vớ i sự hiện diện của CO2, sự phát triển của Staphylococcus

aureus, Salmonella and Listeria bị ức chế ở nhiệt độ thấ p, nhưng ở nhiệt độ cao, sự

phát triển có thể xảy ra. Bào tử Clostridium botulinum phát triển ở áp lực CO2 < 1 atm.Ở áp lực CO2 > 1 atm ức chế sự hình thành bào tử và sản sinh độc tố. Áp suất cao cũngiê diệ ế bà i h d hó i i h ậ đ biệ đ hú ý là i i h ậ hị




yếm khí này có thể phát triển và sinh độc tố ở nhiệt độ > 3,3oC. Điều này chỉ ra r ằngđộc tố có thể hình thành ở 10oC tr ướ c khi sự ươ n hỏng xuất hiện.

3.4.3. Ứ ng dụng MAP trong bảo quản cá và các loài thủy sản khác

Thành phần hỗn hợ p khí sẽ thay đổi phụ thuộc vào loại cá cá béo hay cá gầy.

Cá gầy có thể bảo quản trong bao gói có chứa 65% CO2, 25% N2 và 10% O2.

Tuy nhiên, cá béo không thể bao gói trong hỗn hợ p khí có chứa O2 bở i vì phần chất béo của cá r ất nhạy cảm vớ i O2, chúng sẽ bị oxy hóa tạo ra các gốc tự do. Vớ i cá loạinày nên bảo quản trong bao gói vớ i hỗn hợ p khí chứa 60% CO2 và 40% N2.

Cá bảo quản trong môi tr ườ ng khí quyển điều chỉnh có thể kéo dài thờ i gian bảoquản lên đến 50%, khi nhiệt độ bảo quản thấ p.

Tuy nhiên, CO2 hòa tan nhiều trong chất béo và nướ c hơ n N2. Tốc độ hòa tantăng khi nhiệt độ giảm. Các yếu tố này làm giảm áp suất trong bao gói, k ết quả làmcho bao gói bị hư hỏng (collapse).

Sự hòa tan CO2 trên bề mặt mô cơ cá làm giảm pH sản phẩm, dẫn đến làm chokhả năng giữ nướ c của protein giảm.

Ứ ng dụng MAP trong bảo quản các loài nhuyễn thể có tác dụng ức chế sự tạothành các đốm đen trên vỏ, khi nhiệt độ bảo quản từ 5 – 10oC.

3.4.4. Một số nhân tố quan trọng cần chú ý khi sử dụng MAP

- Chỉ sử dụng cho cá tươ i

- Đảm bảo nhiệt độ cá dướ i 2oC tr ướ c khi bao gói

- Bao gói trong điều kiện lạnh và vận chuyển sản phẩm đã đóng gói đến kho

bảo quản lạnh (< 2o

C) càng nhanh càng tốt sau khi bao gói.- Kiểm tra hỗn hợ p khí sử dụng trong bao gói có phù hợ p không: 65% CO2 +

25%N2 + 10% O2 (cá gầy); 60% CO2 + 40% N2 (cá béo)

- Kiểm tra hỗn hợ p khí thườ ng xuyên

- Cần phải giữ nhiệt độ sản phẩm từ 0-2oC trong suốt quá trình vận chuyển và phân phối.

- Kiểm tra nhiệt độ sản phẩm thườ ng xuyên, phải dao động trong khoảng từ 0-2oC khi đến kho bảo quản.

- Khi bảo quản trong kho lạnh (0-2o

C) cần theo dõi nhiệt độ thườ ng xuyên để đảm bảo nhiệt độ đượ c giữ trong phạm vi này

- Đảm bảo thờ i gian bảo quản như ghi trên nhãn




Chươ ng IV. K Ỹ THUẬT LẠNH ĐÔNG THỦY SẢN

4.1. Lạnh đông

4.1.1. Mục đích của quá trình lạnh đông

Mục đích của quá trình lạnh đông thủy sản là hạ nhiệt độ xuống thấ p. Vì vậylàm chậm lại sự ươ n hỏng và sản phẩm đượ c tan giá sau thờ i gian bảo quản lạnh đônghầu như không bị thay đổi tính chất ban đầu của nguyên liệu tươ i.

Bảo quản lạnh và lạnh đông thườ ng đượ c áp dụng khi thủy sản xuất khẩu. Thủysản lạnh đông xuất khẩu thườ ng r ất quan tr ọng vớ i các nướ c đang phát triển do giáthành sản phẩm cao như tôm lạnh đông, mang lại thu nhậ p có giá tr ị cao so vớ i cácloại sản phẩm thực phẩm khác tiêu thụ nội địa.

4.1.2. Tiến trình lạnh đông

Thủy sản chiếm khoảng 75% tr ọng lượ ng nướ c. Lạnh đông là tiến trình chuyểnđổi hầu hết lượ ng nướ c trong cá thành nướ c đá. Nướ c trong thủy sản là dạng chất hòatan và dạng keo. Điểm lạnh đông hạ xuống dướ i 0oC. Điểm lạnh đông phụ thuộc vàonồng độ chất hòa tan trong dung dịch. Điểm lạnh đông tiêu biểu của thủy sản là -1oCđến -2oC. Trong suốt quá trình lạnh đông, nướ c dần dần chuyển đổi thành nướ c đá,nồng độ muối hữu cơ và vô cơ hòa tan tăng lên, điểm lạnh đông tiế p tục hạ thấ p. Ngaycả ở nhiệt độ -25oC, chỉ có 90 đến 95% nướ c thực sự đóng băng. Lượ ng nướ c nàykhông bao gồm nướ c liên k ết (ngh ĩ a là nướ c liên k ết hóa học vớ i những phần tử đặc

biệt như carbonyl, nhóm amino của protein và liên k ết hydro). Vì vậy không bao giờ có điểm lạnh đông cố định. Tuy nhiên, phần lớ n nướ c (khoảng 75-80%) đượ c đông k ết

ở nhiệt độ -1oC và -5oC. Khoảng nhiệt độ này đượ c gọi là điểm tớ i hạn hay vùng lạnh đông.Trong suốt giai đoạn đầu của quá trình làm lạnh, nhiệt độ giảm nhanh xuống

dướ i điểm lạnh đông của nướ c (0oC). Khi đó lượ ng nhiệt yêu cầu tách ra lớ n trong giaiđoạn 2 để chuyển lượ ng lớ n nướ c liên k ết thành nướ c đá, sự thay đổi nhiệt độ r ất ít vàgiai đoạn này đượ c gọi là giai đoạn ngưng nhiệt. Có khoảng 3/4 nướ c đượ c chuyển đổitạo thành nướ c đá, nhiệt độ một lần nữa bắt đầu giảm và trong suốt giai đoạn thứ 3 nàyhầu như lượ ng nướ c còn lại đóng băng. Một lượ ng nhỏ nhiệt đã đượ c tách ra trongsuốt giai đoạn 3 này.

Nhi t đ oC

Giai đoạn

Giai đoạn

Giai đoạn




Hình 4.1. Nhiệt độ và thờ i gian lạnh đông thủy sản

Sự ươ n hỏng tiế p tục giảm nhanh ở nhiệt độ dướ i 0oC. Đây là điểm quan tr ọngđể chuyển nhanh đến điểm tớ i hạn lạnh đông. Tuy nhiên, quá trình lạnh đông chậmcho k ết quả sản phẩm có chất lượ ng kém và đây là nguyên nhân chính dẫn đến sự phângiải protein.

Khi nhiệt độ của sản phẩm giảm xuống dướ i 0oC, dung dịch đầu tiên đượ c làm

lạnh xuống nhanh, sau đó dung dịch bắt đầu k ết tinh hoặc hình thành k ết tủa và tinhthể nướ c đá hình thành ở giai đoạn 2. Đầu tiên có một ít phân tử, đó là những phân tử nhỏ của chất lơ lửng không hòa tan trong chất lỏng hoặc sự k ết hợ p ngẫu nhiên của các

phân tử nướ c để tạo thành tinh thể nướ c đá theo tiêu chuẩn.

Sang giai đoạn 2, các tinh thể lớ n dần lên, lượ ng nhiệt tách ra chậm k ết quả làmcho quá trình lạnh đông chậm lại, tinh thể đá hình thành vớ i kích thướ c lớ n hơ n và số lượ ng ít hơ n, có thể gây ra sự phá vỡ vách tế bào, k ết quả làm mất chất dịch và làmthay đổi cấu trúc của sản phẩm khi tan giá. Ngượ c lại, lượ ng nhiệt tách ra nhanh là k ếtquả của quá trình lạnh đông nhanh, tạo ra số lượ ng lớ n tinh thể nướ c đá nhỏ. Vì vậy

giảm sự hao hụt chất dịch và sự phá vỡ vách tế bào.Tuy nhiên, vách tế bào của cá đượ c xem như là lớ p màng elastic để chống lại sự

phá vỡ vách tế bào từ sự hình thành tinh thể nướ c đá lớ n để giảm sự mất dịch khi tangiá cá lạnh đông. Thực tế, phần lớ n lượ ng nướ c đượ c liên k ết trong cấu trúc của

protein và sẽ không bị mất đi do sự rò r ĩ khi tan giá. Lượ ng nướ c liên k ết này có thể đượ c xác định khi ép mô cơ cá tươ i bằng tay và không thấy có chất lỏng thoát ra.

Tuy nhiên, sự tan giá của bất k ỳ loại sản phẩm cá nào cũng có sự mất chất dịchtừ phần thịt cá, đượ c giải thích thông qua sự phân giải protein trong suốt tiến trình lạnhđông gây nên sự biến đổi protein làm mất khả năng liên k ết nướ c. Sự phân giải proteindựa trên nồng độ enzym (và các thành phần khác) và nhiệt độ. Sự gia tăng nồng độ enzym làm gia tăng tốc độ phân giải. Sự phân giải này sẽ giảm khi nhiệt độ hạ thấ p. D ĩ nhiên, khi nhiệt độ hạ thấ p, một lượ ng nướ c lớ n sẽ chuyển thành nướ c đá và nồng độ của enzym trong dung dịch tăng lên. Vì vậy dướ i điểm lạnh đông của nướ c, nồng độ và nhiệt độ có mối quan hệ r ất gần nhau.

Khoảng nhiệt độ tối ưu cho quá trình phân giải protein từ -1oC đến -2oC. Vìvậy để giảm sự rò r ĩ chất dịch khi tan giá đến mức thấ p nhất, thờ i gian để nhiệt độ sản

phẩm nằm trong khoảng nhiệt độ này trong suốt quá trình lạnh đông phải càng ngắncàng tốt. Sự phân giải protein dẫn đến sự mất nướ c trong suốt quá trình bảo quản lạnhđông.

Lạnh đông nhanh là dạng phổ biến, đượ c ứng dụng r ộng rãi trong hầu hết cáctiến trình lạnh đông thực phẩm. Trong lạnh đông nhanh có khái niệm lạnh đông IQFhay còn gọi là lạnh đông r ờ i. Lạnh đông nhanh r ất khó để xác định. Mặc dù ở Anh đãcó đề nghị r ằng tất cả các loài cá nên giảm nhiệt độ từ 0oC đến -5oC trong 2 giờ hoặc íthơ n. Tuy nhiên, 2 giờ vẫn bị xem là thờ i gian quá dài cho các sản phẩm.

Như đã chỉ ra ở trên, sự hạ thấ p nhiệt độ làm giảm tốc độ phản ứng. Hơ n thế nữa, khi lượ ng nướ c trong cá đông đặc nó sẽ tr ở nên dạng liên k ết. Vì vậy giảm độ hoạt động của nướ c (aw) và cũng giảm đượ c sự phát triển của vi khuẩn. Vì vậy có thể nói r ằng tiến trình lạnh đông trong bảo quản cá là sự k ết hợ p của sự giảm nhiệt độ và

hạ thấ p độ hoạt động của nướ c.




4.1.3. Các dạng thiết bị lạnh đông

Có 3 phươ ng pháp cơ bản đượ c ứng dụng cho quá trình lạnh đông cá. Việc lựachọn phươ ng pháp nào sẽ dựa trên giá thành, chức năng và tính khả thi phụ thuộc vàomột số nhân tố và loại sản phẩm. 3 phươ ng pháp đó là:

1. Lạnh đông bằng không khí: ở đây không khí lạnh đượ c thổi qua liên tục trên

sản phẩm2. Lạnh đông dạng đĩ a hay lạnh đông tiế p xúc: sản phẩm đượ c đặt tiế p xúc vớ i

lỗ r ỗng đĩ a thiết bị lạnh đông bằng kim loại mà ở đó chất lỏng làm lạnh đượ c đưangang qua.

3. Lạnh đông dạng phun hoặc ngâm vào dung dịch: sản phẩm đượ c đặt tr ực tiế pvớ i chất lỏng làm lạnh

Tất cả 3 dạng lạnh đông trên đượ c ứng dụng trong quá trình lạnh đông sản phẩm cả trong nhà máy chế biến và trên tàu đánh bắt.

4.1.3.1. Lạnh đông dạng khí thổi (đông gió)

Ư u điểm lớ n nhất của thiết bị lạnh đông dạng khí thổi là tính linh hoạt của nó. Nó có thể thích ứng vớ i sự thay đổi hình dạng bất thườ ng của sản phẩm. Khi sản phẩmcó hình dạng và kích thướ c thay đổi trong phạm vi r ộng, lạnh đông dạng khí thổi đượ cchọn là tốt nhất. Tuy nhiên, vì tính linh động này mà nó thườ ng gây khó khăn chongườ i sử dụng vì không thể biết đượ c ứng dụng chính xác của nó. Thiết bị này dễ dàngsử dụng nhưng tính chính xác và hiệu quả không cao.

Sản phẩm có thể lạnh đông trong thờ i gian thích hợ p, tốc độ dòng thổi củakhông khí nên đạt ở mức cân bằng cao. Để đạt đượ c tốc độ lạnh đồng nhất sau khi quathiết bị lạnh đông, dòng không khí thổi vào yêu cầu phải giống nhau trên mỗi con cá

và mỗi bao gói.Tốc độ không khí thổi 5 m/s thườ ng đượ c áp dụng cho hầu hết các dạng lạnh

đông bằng khí thổi.

Vận tốc khí thổi m/s

Thờ i ian l nh đôn

Hình 4.2. Mối quan hệ giữ a thờ i gian lạnh đông vớ i tốc độ không khí trong thiếtbị lạnh đông bằng khí thổi




Thiết bị lạnh đông khí thổi liên tục có thể điều chỉnh tốc độ khí thổi vào khivượ t quá giá tr ị cho phép. Tốc độ dòng khí thổi cao, khoảng 10 - 15 m/s có thể manglại giá tr ị kinh tế cao cho thiết bị lạnh đông dạng liên tục.

Nhượ c điểm của thiết bị lạnh đông dạng khí thổi là tính không hiệu quả và dòngkhí thổi vào không đồng nhất trên sản phẩm.

Hình 4.3. Tủ đông gió

Hình 4.3 mô tả dạng thiết bị lạnh đông dạng khí thổi. Không khí lạnh chuyểnđộng từ phía sau tớ i và tr ở lại dàn lạnh ở khoảng tr ống phía dướ i. Tủ gồm nhiều môđun độc lậ p vớ i nhau, nhờ đó có thể điều chỉnh năng suất lạnh của nó dễ dàng.

4.1.3.2. Lạnh đông dạng đĩ a (tiếp xúc)

Lạnh đông dạng đĩ a đượ c ứng dụng cho lạnh đông cá khối (block) nhưng nókhông linh hoạt như dạng khí thổi. Thiết bị có thể là dạng đứng hoặc nằm ngang tùytheo cách sắ p xế p của đĩ a. Các đĩ a đượ c làm bằng nhôm, dạng cắt ngang, sắ p xế pthành hàng và chất lỏng làm lạnh sẽ đi qua đó. Quá trình trao đổi nhiệt diễn ra ngangqua mặt trên và mặt dướ i của đĩ a. Quá trình lạnh đông đượ c hình thành nhờ sự tiế p xúc

tr ực tiế p giữa đĩ a lạnh và sản phẩm.Kích cỡ tối đa của khối sản phẩm ứng dụng trong phươ ng pháp này thườ ng là

1,07 mm x 535 mm. Tuy nhiên, kích cỡ của khối sản phẩm có thể thay đổi tùy theo sản phẩm và bề dày của khối sản phẩm có thể thay đổi dao động trong khoảng từ 25 đến130 mm. Kích cỡ của khối sản phẩm đượ c chọn lựa phụ thuộc vào loại cá đem đi lạnhđông.

* Ảnh hưở ng của mức độ tiế p xúc các bề mặt truyền nhiệt trong tủ đông tiế pxúc

Mức độ tiế p xúc và khả năng truyền nhiệt từ thực phẩm vào dàn lạnh giảm do:

- Nhiệt truyền qua nhiều lớ p kim loại

ề ế ẳ




- Kích thướ c, hình dạng các khuôn đựng thực phẩm không đúng tiêu chuẩn

- Chiều cao khuôn và bề dày sản phẩm khác nhau

- Sự ép nén không đạt yêu cầu

Hình 4.4. Tủ đông tiếp xúc và các yếu tố ảnh hưở ng đến mứ c độ tiếp xúc, truyềnnhiệt trong tủ đông tiếp xúc

Biện pháp khắc phục:

Để tăng khả năng truyền nhiệt của thực phẩm trong tủ đông tiế p xúc có thể ápdụng các biện pháp:

- Thay khay đựng khuôn bằng khung ghép khuôn

- Dùng thép không r ỉ làm khuôn

- Sử dụng các khuôn có kích thướ c phù hợ p vớ i sản phẩm trong khuôn, khôngđể dư thể tích khuôn khi sản phẩm đã đóng băng

- Dùng nắ p đậy khuôn phù hợ p

- Đảm bảo lực ép nén đều và đủ cho dàn lạnh

4.1.3.3. Lạnh đông dạng phun và ngâm thẩm thấuĐây là loại thiết bị thườ ng đượ c ứng dụng để cấ p đông sản phẩm IQF. Dạngthiết bị lạnh đông này ít đượ c sử dụng r ộng rãi trong công nghệ chế biến cá lạnh đôngmà chỉ thườ ng đượ c sử dụng để lạnh đông các sản phẩm đặc biệt hoặc sản phẩm có giátr ị kinh tế cao.

a. Cấp đông dạng ngâm thẩm thấu

Sử dụng phươ ng pháp cấ p đông dạng ngâm phải đảm bảo sự tiế p xúc tốt giữa bề mặt cá và môi tr ườ ng lạnh đông để đảm bảo quá trình truyền nhiệt xảy ra đượ c tốt.Môi tr ườ ng lạnh đông thườ ng sử dụng là dung dịch muối NaCl, có điểm eutectic là -

21,2o

C. Để đạt đượ c điểm lạnh đông này, nhiệt độ nướ c muối khoảng -15o

C đượ c ứngdụng cho tiến trình lạnh đông. Trong suốt quá trình vận chuyển sản phẩm đến kho bảoquản nhiệt độ sản phẩm phải được giữ ở mức càng thấp càng tốt




Lạnh đông cá ngừ lớ n trong dung dịch nướ c muối có thể kéo dài đến 3 ngày để đạt đượ c quá trình lạnh đông hoàn toàn. Sử dụng thiết bị lạnh đông dạng khí thổi ở nhiệt độ càng thấ p càng tốt từ -50oC đến -60oC, thờ i gian lạnh đông ít hơ n 24 giờ .Lạnh đông trong dung dịch nướ c muối tr ướ c kia đượ c ứng dụng r ộng rãi trong côngnghiệ p lạnh đông cá, ngày nay phươ ng pháp lạnh đông này đã đượ c thay thế bằng

phươ ng pháp lạnh đông dạng khí thổi.

b. Lạnh đông dạng phun (cấp đông băng chuyền)Lạnh đông dạng phun cũng giống như lạnh đông dạng hỗn hợ p trong ống sinh

hàn. Tốc độ lạnh đông bằng phươ ng pháp lạnh đông hỗn hợ p trong ống sinh hàn r ấtnhanh nhờ sự tiế p xúc tr ực tiế p vớ i sản phẩm. Trong phươ ng pháp này, hơ i lạnh đượ c

phun vào sản phẩm và nhiệt tách ra làm thay đổi tr ạng thái môi tr ườ ng lạnh.

* CO

Vớ i phươ ng pháp lạnh đông này oxyt carbon lỏng đượ c phun trên sản phẩmngang qua các ống trên băng tải, phía dướ i có các vòi phun. CO sẽ thay đổi tr ạng tháikhi ngang qua các vòi phun và hấ p thụ một lượ ng nhiệt lớ n. K ết quả làm cho sản phẩm

lạnh xuống nhanh. Trong một số hệ thống, các lớ p CO r ắn (nướ c đá khô) đượ c đặtnằm dướ i băng tải và sản phẩm đượ c đặt nằm phía trên. CO lỏng sau đó đượ c phuntrên đầu; sự thăng hoa của nướ c đá khô xảy ra ở nhiệt độ -78oC, có thể làm lạnh đôngxuống ít nhất -75oC. Quá trình lạnh đông xảy ra trong những tr ườ ng hợ p này r ất nhanhvà sự mất dịch sẽ giảm xuống ít hơ n 1%.

* N 2 l ỏng

Trong tr ườ ng hợ p lạnh đông bằng N2 lỏng, khí hóa lỏng đượ c phun lên sản phẩm thổi ngang qua băng tải đang chuyển động. Khí N2 đi ngượ c chiều vớ i băng tải.Vì vậy cá nên đượ c làm lạnh sơ bộ tr ướ c khi đưa đến phun N2 lỏng. Ở áp suất bình

thườ ng, nitơ lỏng sôi ở -196o

C, vì vậy nó cần đượ c làm lạnh sơ bộ xuống trong đườ ngống tr ướ c để tránh cho sản phẩm bị nức ra do quá trình làm lạnh xuống quá nhanh (tứcthờ i). Sau khi phun, sản phẩm cần phải đượ c để ổn định tr ướ c khi đưa ra khỏi băng tảicủa phòng lạnh đông. Điều này có thể do ảnh hưở ng của sự chênh lệch nhiệt độ từ môitr ườ ng bên ngoài vớ i nhiệt độ tâm sản phẩm để đưa đến tr ạng thái cân bằng. Sản phẩmsau khi đạt đến tr ạng thái cân bằng hoàn toàn đượ c đưa đến phòng bảo quản lạnh.

Cả CO và N2 cũng có thể sử dụng trong phươ ng pháp lạnh đông bằng khí thổivớ i thiết bị lạnh đông dạng xoắn ốc.

Xét về mặt kinh tế, các phươ ng pháp lạnh đông đượ c áp dụng để chế biến sản

phẩm cá lạnh đông phải tạo ra đượ c sản phẩm đảm bảo chất lượ ng, đáp ứng yêu cầungườ i tiêu dùng. VD. Phươ ng pháp lạnh đông dạng đĩ a đượ c sử dụng để lạnh đông cádạng khối (block). Sử dụng bất k ỳ dạng lạnh đông nào khác cho k ết quả không đồngnhất ở các phía. Điều này dẫn đến giảm hiệu suất của tiến trình chế biến ở giai đoạnsau. Lạnh đông dạng khí thổi có thể ứng dụng cho mọi loại sản phẩm.

Các dạng thiết bị lạnh đông băng chuyền

- Lạnh đông băng chuyền xoắn

Dạng thiết bị băng chuyền xoắn đượ c biểu diễn ở hình 4.5




Hình 4.5. Tủ đông băng chuyền xoắn

Băng chuyền gồm nhiều thanh ghép đặt nằm ngang không song song vớ i nhau.Phía ngoài có khoảng cách lớ n hơ n phía trong. Nhờ đó nó chuyển động xoắn dọc trênkhung đỡ hình tr ụ. Băng chuyền vận chuyển sản phẩm chuyển động từ dướ i lên trên,không khí lạnh chuyển động từ trên xuống dướ i, trao đổi nhiệt vớ i sản phẩm để thựchiện quá trình lạnh đông.

- Lạnh đông dạng thẳng

Hình 4.6. Tủ đông băng chuyền thẳng

Tủ đông đượ c ghép từ những tấm cách nhiệt và đượ c đặt tr ực tiế p trên nền nhà.Bên trong có băng chuyền thẳng chạy xuyên dọc tủ để vận chuyển sản phẩm. Dàn lạnhvớ i quạt gió phía trên tạo ra dòng không khí lạnh thổi xuống bề mặt băng chuyền.Không khí lấy nhiệt của thực phẩm và đưa vào dàn lạnh. Băng chuyền vừa nâng đỡ thực phẩm vừa nhận nhiệt của thực phẩm để truyền vào không khí.

Các tấm băng chuyền đượ c tạo nên từ những móc liên k ết, nhờ đó nó có thể chuyển động mềm dẻo, uốn lượ n trên những con lăn, đồng thờ i cho không khí xuyênqua để tăng sự trao đổi nhiệt.




4.1.4. Xử lý sản phẩm thủy sản sau lạnh đông

Để kéo dài thờ i gian bảo quản, mạ băng và bao gói sản phẩm thủy sản lạnhđông r ất cần thiết.

4.1.4.1. Mạ băng

Mạ băng có ngh ĩ a là áo một lớ p nướ c đá mỏng ở bề mặt ngoài của thủy sản lạnh

đông bằng cách phun sươ ng hoặc nhúng vào nướ c để tạo lớ p nướ c đá mỏng trên bề mặt sản phẩm lạnh đông, đã đượ c ứng dụng r ộng rãi trong bảo quản sản phẩm lạnhđông thủy sản nhằm giúp bảo vệ sản phẩm tránh sự mất nướ c và oxy hóa. Lớ p nướ c đágiúp ngăn cản hiện tượ ng thăng hoa và cũng hạn chế lượ ng không khí thổi ngang qua

bề mặt của sản phẩm. Vì vậy sẽ giảm đượ c tốc độ oxy hóa sản phẩm. Lượ ng nhiệt cầnthiết cho tiến trình mạ băng cần đượ c quan tâm và thủy sản có thể đượ c làm lạnh sơ bộ trong phòng lạnh đông tr ướ c khi chuyển đến kho bảo quản.

Trong quá trình mạ băng, bề mặt sản phẩm nhận thêm nhiệt vào và thủy sản cầnđượ c tái đông trong tủ cấ p đông tr ướ c khi chuyển đến kho bảo quản. Để tạo lớ p băng

đẹ p và đồng đều trên bề mặt của thủy sản, quá trình mạ băng đòi hỏi phải đượ c kiểmsoát một cách chặt chẽ.

a. Phươ ng pháp mạ băng bằng cách nhúng vào thùng nướ c

Mạ băng bằng cách này không đượ c khuyến khích sử dụng vì:

- Nhiệt độ ban đầu của nướ c có thể tươ ng đối cao so vớ i nhiệt độ bề mặt sản phẩm lạnh đông; nó đượ c làm giảm xuống khi mạ băng tiế p diễn và vì thế chiều dàycủa lớ p băng thay đổi.

- Nướ c sẽ bẩn sau vài lần nhúng

Nếu áp dụng mạ băng bằng phươ ng pháp nhúng thì thùng chứa phải đượ c cungcấ p nướ c lạnh liên tục và vừa đủ vớ i mức ống chảy tràn.

Hình 4.7. Thiết bị mạ băng nhúng dạng băng chuyền

Fillet lạnh đông sau khi mạ băng

Nướ c 0oC

Mức nư

Fillet lạnđông




Để kiểm soát chiều dày lớ p băng cần phải kiểm soát:

- Mức nướ c: mức nướ c cao thì lớ p băng dày hơ n

- Tốc độ băng chuyền: lớ n cho lớ p băng mỏng hơ n

b. Phươ ng pháp mạ băng bằng cách phun sươ ngPhươ ng pháp mạ băng bằng cách phun là thích hợ p, nhưng lại khó có đượ c lớ p

băng đẹ p, đồng đều.Để lớ p băng đẹ p và đồng đều:

- Tốc độ băng chuyền không đổi sẽ đảm bảo thờ i gian vừa đúng trong vùng mạ băng

- Phun từ trên xuống và từ dướ i lên một lượ ng nướ c lạnh không đổi và mạ băngđượ c cả phía trên lẫn phía dướ i sản phẩm

- Sự sắ p xế p băng chuyền đôi làm cho thủy sản đổi bề mặt tạo ra lớ p băng đều đặn

- Các vách ngăn điều chỉnh có thể đượ c dùng để sắ p xế p lại các thủy sản chồng

lên nhau trên băng chuyền. Vì thế, mỗi sản phẩm đượ c lộ ra hoàn toàn.

Dây đai băng chuyền

Vòi phun

Băng chuyền

Hình 4.8. Thiết bị mạ băng có băng chuyền đôi

Các yếu tố ảnh hưở ng đến tỉ lệ mạ băng

- Thờ i gian mạ băng

- Nhiệt độ thủy sản

- Nhiệt độ nướ c mạ băng

- Kích thướ c sản phẩm

- Hình dạng sản phẩm




4.1.4.2. Bao gói

Sản phẩm nên đượ c bao gói và hàn kín lại để ngăn chặn quá trình oxy hóa sản phẩm. Vật liệu đượ c chọn lựa để bao gói cần phải có khả năng ngăn cản sự thẩm thấuhơ i nướ c cao để ngăn chặn sự bốc hơ i nướ c của cá trong suốt quá trình bảo quản. Vì

vậy khi chọn lựa bao gói cần phải thích hợ p cho mỗi loại sản phẩm.

4.1.5. Bảo quản lạnh đông

4.1.5.1. Nhiệt độ bảo quản

Hạ nhiệt độ bảo quản xuống thấ p có thể làm chậm lại sự hư hỏng của thủy sảnlạnh đông do sự phân giải protein, biến đổi chất béo và sự mất nướ c. Nhiệt độ đượ c đề nghị để bảo quản sản phẩm cá lạnh đông là -30oC, tối thiểu phải là -18oC.

4.1.5.2. Các biến đổi xảy ra trong thờ i gian bảo quản sản phẩm lạnh đông

a. Sự biến đổi proteinProtein biến đổi trong suốt quá trình lạnh đông và bảo quản lạnh. Tốc độ phân

hủy phụ thuốc r ất lớ n vào nhiệt độ.

b. Biến đổi chất béo

Mỡ cá giàu acid béo chưa bão hòa, vì vậy có thể bị oxy hóa nhanh chóng tạomùi ôi khét trong suốt thờ i gian bảo quản. Có thể ngăn chặn sự oxy hóa chất béo củacá bằng cách mạ băng hoặc bao gói trong bao bì plastic có hút chân không.

c. Sự biến đổi màu sắc

Chất lượ ng của cá thườ ng đượ c đánh giá bở i hình dạng bên ngoài, sự biến đổimàu sắc phải ở mức r ất thấ p, nếu không sẽ làm giảm chất lượ ng sản phẩm.

Sự mất màu hồng ở các loài giáp xác là k ết quả từ sự biến màu của hợ p chấtcarotenoid.

β - caroten astaxanthin astacene

đỏ hồng vàng cam

Bảo quản ở nhiệt độ thấ p giúp làm chậm lại sự biến đổi protein, chất béo và màu sắc.

d. Sự biến đổi hàm lượ ng ẩm

Khi cá mất nướ c nhiều trong quá trình bảo quản lạnh, bề mặt cá tr ở nên khô,mờ đục và xố p. Nếu tiến trình này kéo dài, phần nướ c nằm sâu bên trong cá cũng bị thấm ra đến khi cá xơ ra, nguyên liệu sẽ r ất nhẹ.

Ảnh hưở ng của sự mất nướ c nghiêm tr ọng có thể nhìn thấy đượ c khi trên bề mặt của cá bị sậm lại, tr ạng thái này gọi là “cháy lạnh”. Hiện tượ ng này chỉ thấy saumột thờ i gian dài bảo quản trong kho lạnh.

4.2. Tan giá

Tan giá là quá trình phục hồi tr ạng thái thực phẩm như tr ướ c khi lạnh đông.Trong quá trình tan giá xảy ra các hiện tượ ng nóng chảy nướ c đá và cấu trúc tế bào sảnphẩm hút nước vào




Sản phẩm sau khi tan giá không thể có tính chất hoàn toàn giống như tr ướ c khilạnh đông. Mức độ phục hồi tr ạng thái phụ thuộc vào quá trình lạnh đông, bảo quản vàtan giá.

Phươ ng pháp tan giá có thể phân chia ra làm 2 nhóm

- Nhiệt đượ c phát ra trong phần thịt

- Nhiệt đượ c dẫn từ mặt ngoài vào tâm của khối sản phẩm4.2.1. Tan giá nhóm 1

Các phươ ng pháp tan giá nhóm này bao gồm nhiệt điện tr ườ ng, nhiệtmicrowave và nhiệt điện tr ở . Sử dụng microwave làm tan giá cá nhanh hơ n nhiệt điệntr ườ ng và nhiệt điện tr ở . Tuy nhiên, nhiệt microwave có giá thành cao và năng lượ ngđượ c hấ p thụ trên bề mặt, một số vị trí trên sản phẩm bị quá nóng làm ảnh hưở ng đếnsản phẩm và bề mặt sản phẩm bị nấu chín. Tan giá bằng nhiệt điện tr ườ ng, giá thànhcao hơ n nhưng chỉ mất khoảng 20% thờ i gian so vớ i làm tan giá trong môi tr ườ ngkhông khí hoặc tan giá chân không.

Tan giá bằng điện tr ở đòi hỏi cá phải đượ c làm ấm đến nhiệt độ khoảng –10oC, bằng cách ngâm trong nướ c. Trên nhiệt độ này cá đượ c tan giá trong thiết bị dẫn nhiệt bằng cách đặt cá giữa 2 tấm kim loại, sự tiế p xúc nhiệt xảy ra và sự thay đổi dòng điệnvớ i hiệu điện thế thấ p đượ c ứng dụng. Sự phân cực của nướ c gây ra do sự thay đổihướ ng lực điện tr ườ ng và sự tạo ra năng lượ ng do ma sát làm cho cá nóng lên. Sự tiế pxúc xảy ra tốt khi khối cá đồng dạng vớ i bề mặt d ĩ a.

Tan giá bằng phươ ng pháp điện có giá thành cao và cần có trình độ điều khiểncao. Tuy nhiên, nếu áp dụng đúng nguyên tắc sẽ cho sản phẩm cá tan giá có chất lượ ngtốt. Phươ ng pháp này đòi hỏi thiết bị đắt tiền, và khó tránh hiện tượ ng quá nhiệt cho

sản phẩm.

4.2.2. Tan giá nhóm 2

Các phươ ng pháp nhóm 2 có thể đượ c phân chia làm các dạng: a) nướ c, b) hơ inướ c bảo hòa, c) đặt giữa các d ĩ a kim loại gia nhiệt

Xét tính hiệu quả và yêu cầu trang thiết bị, năng lượ ng, tan giá trong bồn nướ clà phươ ng pháp hầu như đượ c ứng dụng nhiều nhất

VD: Để làm tan giá 1 kg cá lạnh đông từ -20oC, lượ ng calories cần bằng vớ ilượ ng calo để làm lạnh đông cá đến -20oC.

Trong suốt quá trình lạnh đông, nhiệt độ cần phải hạ xuống đến -50oC đến khitoàn bộ chất lỏng đóng băng. Ở nhiệt độ -5oC, có khoảng 65-70% chất lỏng đóng băngtạo thành nướ c đá. Ở giai đoạn này cần lượ ng calories cao nhất để nướ c đóng băng vàgiai đoạn này chiếm phần lớ n thờ i gian của tiến trình lạnh đông.

Quá trình tan giá cũng cần một lượ ng năng lượ ng nhưng mất thờ i gian dài hơ n.

Có thể quan sát thấy thờ i gian tan giá dài hơ n 2 đến 3 lần thờ i gian lạnh đông.Điều này dẫn đến khả năng truyền nhiệt của cá tuyết lạnh đông khoảng 1,6 kcal/0oC vàcủa cá tuyết tươ i khoảng 0,5 kcal/0oC.

Nhiệt đượ c truyền từ bên ngoài vào thịt cá, phần ngoài sẽ tan giá tr ướ c và nhiệttruyền ngang qua lớ p nướ c đá đã tan giá giảm xuống 1/3. K ết quả là cần thờ i gian dàihơn gấp 3 lần để lượng nhiệt đi qua lớp nước đã tan giá đi vào lớp cá bên trong vẫn




Lạnh đông dạng khí thổi

Tan giá trong nướ c

Nhiệt độ (oC)

Thờ i gian (giờ )

Hình 4.9. Tiến trình lạnh đông và tan giá cá tuyết dạng

khối dày 100 mm

Nhiệt đượ c truyền từ môi tr ườ ng khác đến cá và khả năng dẫn nhiệt của nướ ccao hơ n không khí gấ p 25 lần. Điều này cho thấy r ằng dùng nướ c như môi tr ườ ng dẫnnhiệt tốt.

Trong suốt quá trình tan giá, vấn đề cần quan tâm là một phần cá bị quá nhiệt.Sau khi tan giá, nếu nhiệt độ môi tr ườ ng tiế p xúc quá cao (hằng số nhiệt độ của nướ ctrên 18oC) sẽ làm cho thịt cá bị ‘cháy’.

4.2.2.1. Tan giá trong nướ c

a. Tan giá dướ i dòng nướ c chảy

Khối cá đượ c đặt vào trong bồn nướ c chảy (nhiệt độ nướ c vòi), để qua đêm vàcá sẽ đượ c tan giá sáng hôm sau.

Ư u điểm

- Vốn đầu tư nhỏ, giá thành thấ p

- Cần ít thông tin, không đòi hỏi k ỹ thuật cao

- Ít tốn nhân lực- Có thể ứng dụng vớ i mọi khối cá có hình dạng và kích thướ c khác nhau




- Dễ ứng dụng, tiết kiệm mặt bằng

Nhượ c điểm

- Khó điều khiển đượ c nướ c sạch

- Nhiệt độ tan giá phụ thuộc vào môi tr ườ ng xung quanh, khó điều chỉnh

- Nhiệt độ cuối cùng có thể quá cao, k ết quả làm giảm chất lượ ng và sản lượ ng

của sản phẩm- Tiêu hao lượ ng nướ c lớ n (đến 120 m3/ tấn cá)

- Cá tan giá trong nướ c có thể bị biến tr ắng và có thể bị no nướ c

Từ những lý do trên, phươ ng pháp này chỉ phù hợ p khi cần tan giá khôngthườ ng xuyên và vớ i qui mô nhỏ.

b. Tan giá bằng cách ngâm vào trong nướ c nóng

Phươ ng pháp này còn đượ c gọi là phươ ng pháp Lorenzen - tên của nhà đầu tư

- 750 lít nướ c ở 33oC đượ c cho vào bồn 1000 lít

- 350 kg cá dạng khối đượ c đặt vào bồn

- Khí cho vào dướ i đáy của bồn để tạo dòng tuần hoàn an toàn

- Sau khoảng 5 h ngưng nạ p khí, nướ c đá đượ c cho vào để bảo quản

- Bồn đượ c đặt trong kho lạnh. Cá sẽ đượ c giữ ở 0oC trong thờ i gian 4 - 5 ngày, ban đêm bổ sung thêm nướ c đá

Ư u điểm

- Vốn đầu tư nhỏ, giá thành thấ p

-

Cần ít thông tin, không đòi hỏi trình độ điều khiển cao

- Cá đượ c làm sạch sau khi tan giá

- Ít tiêu tốn năng lượ ng

- Có thể áp dụng cho mọi sản phẩm có hình dạng và kích thướ c khác nhau

- Hằng số nhiệt độ ở 0oC

- Dễ ứng dụng, tiết kiệm mặt bằng sản xuất

Nhượ c điểm

- Quá trình tan giá phải đượ c lên k ế hoạch cụ thể trong các công đoạn chế biếntiế p theo

- Đòi hỏi không gian bồn bảo quản lớ n sau khi dùng

- Cần phải có ngườ i quản lý và cung cấ p nướ c đá trong suốt giai đoạn bảo quảnlạnh

- Cá tan giá trong nướ c có thể bị đốm tr ắng và no nướ c

c. Tan giá liên tục trong thiết bị tuần hoàn nướ c

Trong phươ ng pháp này, khối cá đượ c đưa liên tục qua bể nướ c. Nguyên lý hoạtđộng của thiết bị này là cá lạnh đông đượ c cho vào bể và cá đượ c tan giá dướ i đáy của

bể. Sau đó chúng đượ c bốc dỡ lên bằng băng tải




Để có đượ c diện tích bề mặt lớ n, khối cá lạnh đông đượ c chuyển động liên tụcđến khi chúng tách r ờ i ra và như vậy quá trình tan giá sẽ nhanh hơ n. Nướ c trong bể đượ c lọc và tuần hoàn liên tục để duy trì nhiệt độ của nướ c ổn định và giữ cố định ở mức đã xác định tr ướ c.




Ư u điểm

- Cho năng suất cao (1 - 2 tấn /giờ )

- Dễ điều khiển nhiệt độ

- Có khả năng hoạt động liên tục

- Tiết kiệm không gian kho bảo quản lạnh

-

Ít tốn nhân lực

Nhượ c điểm

- Vốn đầu tư cao

- Cần có trình độ điều khiển cao

- Có nhiều tiếng động (do dao động)

- Giá thành hoạt động cao (do nhiệt, phần chất thải, vệ sinh)

- Để đạt hiệu quả cao đòi hỏi nhiệt độ phải cao, dẫn đến làm giảm chất lượ ng

sản phẩm- Lượ ng nướ c tuần hoàn lại nhiều lần có thể là nguyên nhân làm tăng số

lượ ng vi khuẩn trong sản phẩm

- Khó duy trì nhiệt độ là hằng số, nhiệt độ bị hạ thấ p khi cá tan giá

Từ đó chúng ta có thể k ết luận r ằng tan giá bằng phươ ng pháp này các nhượ cđiểm vẫn còn quá nhiều, vì vậy các thiết bị tan giá hoạt động liên tục vẫn còn phải cảitiến đến khi các điều kiện trên đạt đượ c độ tin cậy cao.

4.2.2.2. Tan giá bằng hơ i khí bão hòa

Tan giá bằng hơ i khí bão hòa ở nhiệt độ và vận tốc xác định hầu như có hiệuquả như tan giá trong nướ c.

Thiết bị sử dụng cho loại tan giá này giống như thiết bị lạnh đông dạng hầm,chỉ khác là không khí nóng thổi xung quanh cá.

Khối cá đông lạnh đượ c đặt vào khay, đưa vào hầm bằng xe goòng. Xe goòng phải khớ p vớ i hầm, ngh ĩ a là phòng làm việc phải chất đầy. Bằng cách này không khíđượ c thổi vào xung quanh cá.

Xe goòng đượ c đặt vào hầm, cửa đóng lại và tiến trình tan giá đượ c bắt đầu khiquạt đượ c mở lên. Không khí thổi vào đượ c điều chỉnh bở i thiết bị điều nhiệt, thiết bị

này giữ cho nhiệt độ của hầm là hằng số ở nhiệt độ 18oC. Khi mớ i bắt đầu, nhiệt độ cóthể tăng đến 33oC (ngh ĩ a là đến khi lớ p ngoài của cá bắt đầu tan giá).

Để quá trình dẫn nhiệt giữa cá và không khí diễn ra đạt hiệu quả, cần thiết phảicó 100% hơ i khí bão hòa. Hơ i khí bão hòa này có đượ c từ nơ i làm ấm ngay sau khi gianhiệt.

Không khí bão hòa ngăn cản cá bị khô trong suốt tiến trình tan giá. Cá bị khô sẽ giảm sản lượ ng và chất lượ ng nên cần phải tránh.

Khả năng làm việc đạt tiêu chuẩn của loại thiết bị này là 20 tấn cá tan giá ở 18O-C trong thờ i gian 14 - 15h.

Quá trình tan giá tốt khi chất lượ ng của cá sau khi tan giá không thay đổi so vớ itrước khi tan giá




4.2.3. Các biến đổi của sản phẩm tan giá so vớ i trướ c khi lạnh đông

a. Bi ế n đổ i vậ y lý

- Sự cứng xác tăng do mất nướ c

- Độ đàn hồi giảm

- Tỷ lệ nướ c tự do tăng, tỷ lệ nướ c liên k ết giảm

-

Khối lượ ng giảm

- Mùi vị đặc tr ưng giảm do hao hụt chất tan

b. Hao hụt chấ t dinh d ưỡ ng trong quá trình tan giá

Tế bào bị phá vỡ do cấ p đông chậm hay quá trình k ết tinh lại sẽ làm giảm khả năng hấ p thụ nướ c của các tổ chức tế bào, dẫn đến hình thành các giọt nhỏ xuống khitan giá.

c. S ự phát tri ể n của vi sinh vật sau khi tan giá

* Nguồn g ố c- Số lượ ng vi sinh vật còn sống sót

+ Sơ chế (r ửa, chần/ gia nhiệt sơ bộ, phụ gia)

+ Vệ sinh trong quá trình sản xuất

- Loại vi sinh vật

+ Loại/lượ ng vi sinh vật ban đầu (phụ thuộc vào sản phẩm)

+ Các loài chịu đựng tốt nhất sẽ phát triển

* Các yế u t ố ảnh hưở ng đế n sự phát triể n của vi sinh vật sau tan giá

- Nhiệt độ bảo quản

- Tốc độ cấ p đông

- Thờ i gian bảo quản

- Loại thực phẩm

- Sự tái nhiễm

- Sự nhỏ giọt

Vì vậy cần phải có phươ ng pháp, chế độ làm tan giá cho phù hợ p vớ i đối tượ ng




Chươ ng V . CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN NƯỚ C MẮM

5.1. Mở đầu

Nướ c mắm là dung dịch đạm mà chủ yếu là các acid amin, đượ c tạo thành doquá trình thủy phân protein cá nhờ hệ enzym protease có trong cá. Ngoài ra nướ c mắmcòn dùng để chữa một số bệnh như đau dạ dày, phỏng, cơ thể suy nhượ c, cung cấ pnăng lượ ng.

Nướ c mắm đượ c sản xuất ở hầu hết các nướ c Châu Á. Mỗi nướ c có kiểu sảnxuất khác nhau tạo ra sản phẩm có giá tr ị dinh dưỡ ng và giá tr ị cảm quan khác nhau

Bảng 5.1. Tên các loại nướ c mắm và tỷ lệ phối tr ộn tạo sản phẩm

Nướ c mắm Điều kiện và thờ i gian lên menNhật BảnShottsuruUwo - shoyu

Tỷ lệ 5 : 1 = Cá : Muối + gạo lên men và koji(3 : 1)Thờ i gian lên men : 6 tháng

Hàn QuốcJeot - kal Tỷ lệ 4 : 1 = Cá : Muối (6 tháng)Việt Nam

Nướ c mắm Tỷ lệ 3: 1 - 3 : 2 = Cá : Muối ( 4 - 12 tháng)

Thái Lan Nam - pla Tỷ lệ 5 : 1 = Cá : Muối (5 - 12 tháng)MalaysiaBudu

Tỷ lệ 5 : 1 - 3 :1 = Cá : Muối + đườ ng + me( 3 - 12 tháng)

PhilippinePatis 3 : 1 - 4 : 1 = Cá : Muối (3 - 12 tháng)Bruma

Ngapi 5 : 1 = Cá : Muối (3 - 6 tuần)

5.2. Giá trị dinh dưỡ ng của nướ c mắm5.2.1. Các chất đạm

Chiếm chủ yếu và quyết định giá tr ị dinh dưỡ ng của nướ c mắm. Gồm 3 loạiđạm

- Đạm tổng số: là tổng lượ ng nitơ có trong nướ c mắm (g/l), quyết định phânhạng của nướ c mắm.

- Đạm amin: là tổng lượ ng đạm nằm dướ i dạng acid amin (g/l), quyết địnhgiá tr ị dinh dưỡ ng của nướ c mắm

- Đạm amon: càng nhiều nướ c mắm càng kém chất lượ ng

N ài t ớ ắ ò hứ đầ đủ á id i đặ biệt là á id




Các thành phần khác có kích thướ c lớ n như tripeptid, peptol, dipeptid. Chính nhữngthành phần trung gian này làm cho nướ c mắm dễ bị hư hỏng do hoạt động của vi sinh vật.

Thành phần dinh dưỡ ng của nướ c mắm phụ thuộc vào nguyên liệu đem đi chế biến.

5.2.2. Các chất bay hơ i

R ất phức tạ p và quyết định hươ ng vị của nướ c mắm.

Hàm lượ ng các chất bay hơ i trong nướ c mắm mg/100g nướ c mắm

- Các chất cacbonyl bay hơ i: 407-512 (formaldehyde)

- Các acid bay hơ i: 404-533 (propionic)

- Các amin bay hơ i: 9,5-11,3 (izopropylamin)

- Các chất trung tính bay hơ i: 5,1-13,2 (acetaldehyde)

Mùi trong nướ c mắm đượ c hình thành chủ yếu do hoạt động của vi sinh vậtyếm khí trong quá trình sản xuất nướ c mắm tạo ra.

5.2.3. Các chất khác

- Các chất vô cơ : NaCl chiếm 250-280g/l và một số các chất khoáng như: S, Ca,Mg, P, I, Br.

- Vitamin: B1, B12, B2, PP.

5.3. Quá trình thủy phân của cá

5.3.1. Bản chất của quá trình sản xuất nướ c mắm

Cá + muối ủ nướ c mắmBản chất của quá trình này chính là quá trình thủy phân protein trong cá nhờ hệ

enzym protease peptol polypeptid peptid acid amin

Quá trình thủy phân protein đến acid amin là một quá trình r ất phức tạ p. Đặchiệu của enzym là chỉ tác dụng lên một vài chất nào đó vớ i vài kiểu liên k ết nhất định,như enzym peptidase chỉ tác dụng lên mối nối liên k ết peptid để thủy phân nối liên k ếtnày:

- CO - NH - H2O - COOH + - NH2

Peptidase

Sự tham gia của enzym trong quá trình thủy phân theo cơ chế xúc tácE + S ES E + P

Vớ i E : enzym.S : cơ chất (protein)

ES : hợ p chất trung gian giữa enzym và cơ chất.

P : sản phẩm.

Sản phẩm chủ yếu của quá trình phân giải protein là acid amin và các peptidcấ p thấ p.

Sự tạo thành và chuyển biến hợ p chất ES qua 3 bướ c:

* Bước 1: Enzym kết hợp với protein tạo thành phức chất enzym protein bước




* Bướ c 2: Xảy ra sự chuyển biến của các phân tử protein dẫn đến làm phá vỡ các mối liên k ết đồng hóa tr ị tham gia vào phản ứng. Khi đó phức chất ES đồng thờ ixảy ra hai quá trình là sự dịch chuyển thay đổi electron, dẫn đến sự cực hóa của mốiliên k ết tham gia vào phản ứng và sự biến dạng hình học của nối liên k ết đồng hóa tr ị trong phân tử protein cũng như trong trung tâm hoạt động của enzym, làm cho proteinhoạt động, quá trình thủy phân dễ dàng hơ n.

* Bướ c 3: Giai đoạn tạo thành các acid amin và peptid cấ p thấ p, giải phóngenzym.

Theo nghiên cứu của Beddow, ba bướ c tạo thành và chuyển hóa hợ p chất EStươ ng ứng vớ i 3 chặng đườ ng biến đổi hợ p chất nitrogen trong quá trình thủy phân cá.

- Pha 1 (0 - 25 ngày): Có sự gia tăng thể tích của phần chất lỏng nổi ở trên bề mặt sản phẩm và protein hòa tan.

- Pha 2 (80 - 120 ngày): Mô tế bào bị phá vỡ , protein của tế bào tr ở nên tiế p xúcvớ i enzym, sản phẩm của quá trình tự phân protein đượ c phóng thích. Hầu như tất cả mô tế bào đều bị phân hủy và biến mất sau 120 - 140 ngày.

- Pha 3 (140 - 200 ngày): Enzym phóng thích và tấn công vào các phần proteinhòa tan. Đây là nguyên nhân làm thay đổi hợ p chất Nitơ .

Ngoài ra đườ ng, chất béo cũng bị phân giải thành r ượ u và các acid hữu cơ .

5.3.2. Các hệ enzym trong sản xuất nướ c mắm

Gồm 3 hệ enzym lớ n

a. H ệ enzym Metalo- protease (Aminodipeptidase)

Hệ enzym này tồn tại trong nội tạng của cá và chịu đượ c nồng độ muối cao nên

ngay từ đầu nó đã hoạt động mạnh, giảm dần từ tháng thứ 3 tr ở về sau. Loại enzymnày có hoạt tính khá mạnh, có khả năng thủy phân r ộng rãi đối vớ i các loại peptid. Đâylà nhóm thủy phân enzym trung tính, pH tối thích từ 5-7, pI = 4-5, nó ổn định vớ i ionMg2+, Ca2+và mất hoạt tính vớ i Zn2+, Ni2+, Pb2+, Hg2+..

b. H ệ enzym serin-protease

Điển hình là enzym tripsin, tồn tại nhiều trong nội tạng của cá. Ở giai đoạn đầucủa quá trình sản xuất nướ c mắm hoạt động của nó yếu đến tháng thứ 2 và phát triểndần đạt giá tr ị cực đại ở tháng tứ 3 r ồi giảm dần đến khi chượ p chín (protein phân giảigần như hoàn toàn không còn ở dạng peptol). Hệ enzym này luôn bị ức chế bở i chuỗi

acid amin trong cấu trúc của enzym. Để tháo gỡ chuỗi này phải nhờ đến hoạt động củamen cathepsin B nhưng men cathepsin B dễ bị ức chế bở i nồng độ muối cao. Vì vậy để men cathepsin B hoạt động đượ c ngườ i ta thực hiện phươ ng pháp cho muối nhiều lần.Enzym serin-protease hoạt động mạnh ở pH từ 5-10, mạnh nhất ở pH=9.

c. H ệ enzym acid-protease

Có trong thịt và nội tạng cá, điển hình là enzym cathepsin D. Hệ enzym này dễ bị ức chế bở i nồng độ muối khoảng 15% nên thườ ng nó chỉ tồn tại một thờ i gian ngắnở đầu thờ i k ỳ của quá trình thủy phân. Loại men này đóng vai trò thứ yếu trong quátrình sản xuất nướ c mắm.

5.3.3. Vi sinh vật trong sản xuất nướ c mắm

N ồ ố ó từ ê liệ d thiết bị ôi t ờ (khô khí




- Tham gia vào quá trình thủy phân protein nhưng r ất yếu vì bị ức chế bở i nồngđộ muối cao.

- Tham gia tích cực vào việc hình thành hươ ng vị của nướ c mắm, chủ yếu là cácvi sinh vật k ỵ khí có khả năng sinh hươ ng.

5.4. Nhân tố ảnh hưở ng đến quá trình chế biến nướ c mắm

5.4.1. Nhiệt độ

Nhiệt độ tăng vận tốc phản ứng tăng, đến một nhiệt độ nào đó sẽ không tăngnữa và có thể giảm xuống do nhiệt độ cao làm cho hệ enzym serin-protease mất hoạttính. Quá trình thủy phân kém.

- Nhiệt độ 30 - 47oC thích hợ p cho quá trình chế biến chượ p.

- Nhiệt độ 70oC tr ở lên hầu hết các hệ enzym trong cá mất hoạt tính.

Nâng nhiệt độ của chượ p lên bằng cách phơ i nắng, nấu hoặc sử dụng tôn nóng

để che phân xưở ng.5.4.2. pH

Mỗi hệ enzym có pH tối thích khác nhau, vì vậy phải xem loại enzym nàonhiều nhất và đóng vai trò chủ yếu nhất trong quá trình sản xuất nướ c mắm để tạo pHthích hợ p cho enzym đó hoạt động. Qua thực nghiệm cho thấy:

pH môi tr ườ ng tự nhiên từ 5,5-6,5 enzym tripsin và pepsin hoạt động đượ c,đồng thờ i ở pH này có tác dụng ức chế một phần vi khuẩn gây thối. Vì vậy ở môitr ườ ng tự nhiên có pH thích hợ p cho quá trình sản xuất nướ c mắm hơ n.

5.4.3. Lượ ng muốiMuối là nguyên liệu quan tr ọng cho quá trình sản xuất nướ c mắm, thiếu muối

nướ c mắm không hình thành đượ c.

Yêu cầu của muối trong sản xuất nướ c mắm phải là loại muối ăn, càng tinhkhiết càng tốt, k ết tinh hạt nhỏ có độ r ắn cao, màu tr ắng óng ánh (không vón cục, ẩmướ t, vị đắng chát).

- Nồng độ muối thấ p có tác dụng thúc đẩy quá trình thủy phân protein nhanhhơ n, chượ p mau chín.

- Nồng độ muối quá cao có tác dụng ức chế làm mất hoạt tính của enzym, quátrình thủy phân chậm lại, thờ i gian thủy phân kéo dài (protein bị k ết tủa bở i muốitrung tính bão hòa).

Để chế biến chượ p nhanh cần xác định lượ ng muối cho vào trong chượ p là baonhiêu và lượ ng muối này phải thõa mãn 2 điều kiện:

- Không mặn quá để tránh ức chế hoạt động của enzym.

- Không nhạt quá để có đủ khả năng ức chế sự phát triển của vi khuẩn gây thối.

Thườ ng lượ ng muối cho vào khoảng 20-25% so vớ i khối lượ ng cá. Nên thựchiện phươ ng pháp cho muối nhiều lần và cần phải xác định số lần cho muối, tỉ lệ muối của mỗi lần và khoảng cách giữa các lần cho muối để không ảnh hưở ng đến quátrình sản xuất nướ c mắm.




5.4.4. Diện tích tiếp xúc

Muốn phản ứng xảy ra nhanh phải có sự tiế p xúc tốt giữa enzym và cơ chất.Các enzym trong cá tậ p trung nhiều ở nội tạng, nên để tăng tốc độ thủy phân ngườ i tatìm cách tăng diện tích tiế p xúc giữa enzym và thịt cá. Có thể dùng các biện pháp:

- Phươ ng pháp xay nhỏ cá:

+ Xay nhỏ cá diện tích tiế p xúc sẽ lớ n nhưng protein dễ bị biến tính do tácdụng cơ học.

+ Enzym phân tán nhưng phân tán r ất r ộng ra môi tr ườ ng nướ c làm cho nồngđộ enzym loãng ra. Khi chượ p chín đem kéo rút sẽ gặ p hiện tượ ng tắt lù.

- Phươ ng pháp đậ p dậ p: Cá đậ p dậ p sẽ giữ đượ c hình dạng ban đầu, cơ thịt bêntrong bị mềm ra, tổ chức cơ thịt lỏng lẻo giúp enzym dễ ngấm vào trong thịt. Cá đậ pdậ p xươ ng cá không bị vỡ vụn, khi chượ p chín kéo rút dễ dàng.

- Phươ ng pháp cắt khúc: thịt cá vẫn còn chắc nên enzym khó ngấm vào hơ n phươ ng pháp đậ p dậ p, protein ở mặt ngoài dễ bị biến tính do tiế p xúc vớ i dung dịch

có nồng độ muối cao. Như vậy để tăng diện tích tiế p xúc sử dụng phươ ng pháp đậ p dậ p k ết hợ p vớ i

đánh khuấy chượ p là tốt nhất.

5.4.5. Bản thân nguyên liệu

Những loài cá khác nhau, thành phần hóa học và cấu trúc cũng khác nhau, nhấtlà hệ enzym trong cá vì vậy tạo ra loại nướ c mắm có chất lượ ng khác nhau.

- Cá tươ i chế biến chất lượ ng tốt hơ n cá ươ n.

- Loại cá có k ết cấu cơ thịt lỏng lẽo, mềm mại, ít vảy dễ chế biến hơ n loại cácứng, chắc, nhiều vảy.

- Nếu cá có nhiều mỡ thì nướ c mắm có mùi ôi khét khó chịu, mùi chua (do sự thủy phân chất béo thành acid béo và glycerid) hoặc khét do oxy hóa chất béo.

- Cá sống ở tầng nướ c mặt và giữa như cá thu, cá cơ m, cá nục, cá mòi... chochất lượ ng nướ c mắm tốt nhất vì nó ăn đượ c thức ăn ngon nên dinh dưỡ ng và thành

phần đạm cao.

- Cá sống ở tầng nướ c dướ i và tầng đáy như cá phèn, cá mối cho nướ c mắm cóchất lượ ng kém vì thiếu thức ăn (ăn rong, rêu, bùn hoặc thực vật dướ i đáy) làm cho thịt

cá thiếu dinh dưỡ ng và bụng cá có bùn đất ảnh hưở ng đến màu sắc nướ c chượ p

5.5. Phươ ng pháp rút ngắn thờ i gian chế biến nướ c mắm

Có 2 phươ ng pháp rút ngắn thờ i gian chế biến nướ c mắm

1. Tạo điều kiện tối ưu (5 yếu tố)

2. Sử dụng enzym từ các nguồn tự nhiên:

- Động vật: trong nội tạng của gia súc có hiện diện nhiều enzym thủy phân protease như: pepsin, tripsin, cathepsin.

- Thực vật: có một vài loại thực vật cũng có enzym protease như trong đu đủ cóenzym papain, khóm có enzym bromelin




- Vi sinh vật: trong quá trình hoạt động sống nhiều hệ enzym sinh ra từ nấmmốc Aspergillus oryzae, Asp. niger .

* Phươ ng pháp sử d ụng

- Sử dụng dướ i dạng thô: cho các nguyên liệu có enzym đó vào chượ p vớ i tỉ lệ nhất định.

- Sử dụng dướ i dạng chiết xuất: chiết enzym từ các nguyên liệu trên thành dạngtinh chế sau đó cho vào trong chượ p

Để rút ngắn thờ i gian chế biến nướ c mắm thườ ng ngườ i ta đưa ra các biện phápsau:

- Pha vớ i nướ c mắm có hươ ng vị tốt, sau đó để một thờ i gian cho nó ổn định

- Kéo rút qua bã chượ p tốt, cách này cho hiệu quả đáng k ể nhất vì nó trích lyhươ ng vị bã chượ p làm cho nướ c mắm ngắn ngày có hươ ng vị thơ m ngon hơ n

- Phân lậ p những vi sinh vật gây hươ ng trong chượ p tốt sau đó cấy vào trongnướ c mắm kém hươ ng hoặc sử dụng vi sinh vật gây hươ ng này để sản xuất hươ ng liệur ồi cho hươ ng liệu này vào trong nướ c mắm kém hươ ng.

5.6. Các phươ ng pháp chế biến nướ c mắm

5.6.1. Phươ ng pháp chế biến nướ c mắm cổ truyền

5.6.1.1. Nguyên lý

Có 3 phươ ng pháp chế biến chượ p cổ truyền

* Phươ ng pháp đ ánh khuấ y:

- Cho muối nhiều lần.- Cho nướ c lã

- Đánh khuấy liên tục

* Phươ ng pháp gài nén:

- Cho muối một lần hoặc nhiều lần

- Không cho nướ c lã

- Gài nén và không đánh khuấy

* Phươ ng pháp hỗ n hợ p:- K ết hợ p giữa 2 phươ ng pháp gài nén và đánh khuấy.

- Lúc đầu thực hiện phươ ng pháp gài nén.

- Sau đó thực hiện phươ ng pháp đánh khuấy




5.6.1.2. Phươ ng pháp

Cá + muối

Dịch cá Ủ (2 ngày)

Lên men (6 -12 tháng )

Chượ p chín

Chiết rút Nướ c mắm cốt

Xươ ng + thịt chưa thoái hóa

Lên men lần 2 (6-12 tháng) Dịch nướ c mắm

Nướ c muối, Bã sau chiết rútnướ c biển

Bã Lên men nhiều lần

Dịch nướ c mắm

Phối tr ộn

200 g muối/l

Nướ c mắm thành phẩm 14-18g N/l

Acid amin: 40-60g/l

Chất dễ bay hơ i cao(acid béo dễ bay hơ i,metyl ceton)

Hình 5.1. Qui trình công nghệ chế biến sản phẩm nướ c mắm cổ truyền




** Phươ ng pháp chế biế n nướ c mắ m cải tiế n

Nguyên liệu

Phân loại

Cá đáy Cá nổi

Đánh khuấy Gài nén (bổ sung dứa)

Chượ p chín Chượ p chín

Kéo rút

Nướ c mắm

Hình 5.2. Sơ đồ qui trình chế biến nướ c mắm cải tiến

Đặc điểm: Tận dụng nguồn nguyên liệu cá đáy và cá nổi do :

- Cá đáy có chất lượ ng kém, chượ p khó làm nên sử dụng phươ ng pháp đánhkhuấy rút ngắn thờ i gian chế biến càng nhanh càng tốt.

- Cá nổi do có chất lượ ng tốt nên sử dụng phươ ng pháp gài nén có bổ sungthêm khóm nhằm tăng hươ ng vị của nướ c mắm.

5.6.2. Phươ ng pháp chế biến nướ c mắm bằng hóa học


Sử dụng hóa chất (HCl, H2SO4, Na2CO3, NaOH) để thủy phân protein thịt cáthành các acid amin.

5.6.2.2. Phươ ng pháp Nguyên liệu

Xử lý

Ngâm

Thủy phân

Trung hòa

Lọc và điều chỉnh chất lượ ng Bã




- Nguyên liệu: các loài thủy sản có đạm như tôm, cua, cá, nghêu, sò và nướ cmuối cá cũ.

- Xử lý: làm sạch.

- Ngâm: trong dung dịch HCl thờ i gian một tuần, thỉnh thoảng đánh khuấy tạocho nướ c mắm có màu sắc đẹ p và thủy phân một phần protein trong cá.

- Thủy phân: sử dụng những kiệu, lu có ống sinh hàn đồng thờ i có thiết bị đánhkhuấy để tránh cháy khét.

+ Nồng độ acid sử dụng là HCl 7N

+ Nhiệt độ: cao hay thấ p đều có ảnh hưở ng đến chất lượ ng sản phẩm. Nhiệt độ thích hợ p nhất là 100-105oC, thủy phân trong thờ i gian 7-8 giờ .

+ Lượ ng acid: dựa vào nguyên liệu, nếu nguyên liệu có nhiều xươ ng cứng,nhiều vảy cần lượ ng acid nhiều

- Trung hòa: sử dụng Na2CO3 nhiệt độ trung hòa 60-70oC, pH= 6,3-6,5.

- Lọc và điều chỉnh chất lượ ng sản phẩm:+ Vớ t chất béo nổi phía trên và lọc qua vải để giữ cặn, xươ ng và xác chưa bị

thủy phân.

+ Điều chỉnh nồng độ muối về khoảng 20oBé.

+ Điều chỉnh nồng độ đạm bằng cách đun ở nhiệt độ 60-70oC hoặc phơ i nắngsau đó bổ sung bezoat Na vớ i nồng độ 1%.

+ Kéo rút nướ c mắm qua bã chượ p tốt hoặc tr ộn vớ i nướ c mắm cốt.

5.6.3. Phươ ng pháp chế biến nướ c mắm bằng vi sinh vật


Sử dụng hệ enzym protease trong nấm mốc Aspergilus oryzea để thủy phân protein thịt cá thành các acid amin ở điều kiện nhiệt độ và môi tr ườ ng thích hợ p.

5.6.3.2. Phươ ng pháp

Nguyên liệu

Xử lý

Thủy phân (mốc 3-4%)

Nướ c lọc Lọc

Dịch thủy phân

Sản phẩmHình 5.3. Sơ đồ qui trình chế biến nướ c mắm bằng phươ ng pháp vi sinh vật




- Xử lý: cá phải r ửa sạch bùn, đất, tạ p chất, cá to phải cắt nhỏ.

- Thủy phân:

+ Mốc: yêu cầu tốc độ sinh tr ưở ng và phát triển nhanh, hình thái khuẩn ty to vàmậ p, tốt nhất là sau 2 ngày ở nhiệt độ và độ ẩm thích hợ p.

+ Tỉ lệ giữa mốc và cá từ 3-4% tính theo chế phẩm mốc thô và cá xay nhỏ tr ộn

vớ i mốc.+ Nướ c cho vào 5-10% để vừa đủ ngấm mốc, giúp men hoạt động tốt, nhiệt độ

thủy phân 37-41oC, thờ i gian 10-15 ngày chượ p sẽ chín.

+ Muối: sử dụng muối có tinh thể nhỏ, màu sáng, độ tr ắng cao, không vón cục,không bị chát, lượ ng muối cho vào 4-6% so vớ i khối lượ ng cá

- Lọc: nướ c lọc và nướ c r ửa bã bằng 30% so vớ i khối lượ ng cá. Sau đó

+ Đun sôi:nhỏ lửa có tàc dụng khử mùi, vi sinh vật, chất bẩn.

+ Thêm muối vào để đạt đến độ mặn nướ c chấm.

+ Kéo rút dịch này qua bả chưở p tốt.* Nhượ c đ iể m

- Nướ c mắm không có hươ ng vị vì thờ i gian sản xuất ngắn.

- Nướ c mắm bị chua do tinh bột lên men lactic hoặc do sinh ra acid dễ bayhơ i khi cá bị ươ n.

- Đắng do xác vi sinh vật còn tồn tại hoặc do chất lượ ng của muối kém, cónhiều ion Ca2+, Mg2+.

5.7. Kiểm tra và bảo quản chượ p nướ c mắm5.7. 1. Nhữ ng hiện tượ ng hư hỏng của chượ p

a. Chượ p chua

- Hiện tượ ng: chượ p bốc mùi chua, màu xám đượ m mùi tanh hôi khó chịu.

- Nguyên nhân

+ Chua vì mặn đầu: do lượ ng muối lúc đầu quá nhiều, lượ ng muối này ngấmvào lớ p thịt cá phía bên ngoài, bên trong và nội tạng chưa k ị p ngấm muối làm cho thịtcá bị nhạt muối, xảy ra quá trình phân giải sinh ra nhiều acid bay hơ i phức tạ p như:glycogen, glucose bị phân giải yếm khí tạo ra acid lactic.Các chất này phân giải hiếukhí tạo acid acetic, acid butyric. Ngoài ra các chất béo bị thủy phân tạo glycerin vàacid béo hoặc chất đạm khử amin thành acid béo.

R-CH-COOH RCH2COOH

NH2

+ Chua vì nhạt đầu: cá nhạt muối không đủ sức kiềm hãm sự phát triển của visinh vật, phân giải tạo nhiều acid bay hơ i phức tạ p làm phát sinh mùi chua, tanh thốinhanh chóng chuyển sang hư thối.

- Cách phòng chữa+ Cần phải cho muối đều và đủ.




+ Dùng r ượ u chuyển các acid sang dạng ester có mùi thơ m hoặc trung hòa bằng NaHCO3.

+ Dùng thính để hấ p phụ mùi.

+ Chua vì mặn đầu tiến hành cho thêm nướ c lã vào trong chượ p và tiến hànhchế biến chượ p tiế p theo.

b. Chượ p đen- Hiện tượ ng: nướ c bị xám đen, cá nhợ t nhạt và ở mức độ cao hơ n nữa là cá bị đen.

- Nguyên nhân

+ Do cá có bùn đất tạ p chất không những ở mang, nhớ t bên ngoài mà ngay ở nội tạng của cá.

+ Do các sắc tố có trong da, thịt và nội tạng của cá như: Lutein, astaxanthin,taraxantin và những dẫn xuất khác như: sepiamelanin có trong mực.

+ Do sự phân hủy của các chất khác.

+ Do tr ộn muối không đều gây ngưng tụ nhóm amin và nhóm aldehyde.-NH2 + O=CH-R -N=CH-R (cho màu đen).

+ Sự oxy hóa các chất béo chưa bão hòa.

Những chất gây đen phần lớ n có chứa S, khi phân hủy có thể hình thành H2S,CH3-HS cho màu đen, những chất này tác dụng vớ i ion kim loại cũng cho màu đen.

HS-CH2-COOH HS-CH3 + CO2

- Cách phòng chữa

Tùy theo nguyên nhân có cách phòng chữa khác nhau.+ Xử lý nguyên liệu ban đầu cho tốt.

+ Cần chọn lựa nguyên liệu ban đầu cho k ỹ, tránh nhiểm bẩn.

+ Cho một ít thính rang k ỹ và bã chượ p tốt vào trong bã chượ p bị đen, tiếnhành đánh khuấy và tăng cườ ng phơ i nắng.

+ Dùng chất chống oxy hóa KMnO4, KClO3, H2O2 để oxy hóa các chất đen.

+ Khi chượ p tr ở mùi k ị p thờ i cho muối vào để ngăn chặn sự phát triển của visinh vật.

+ Đun sôi nướ c bổi, màu đen sẽ bị phá hủy do bay hơ i, vi sinh vật bị tiêu diệt.c. Chượ p thối

- Hiện tượ ng: chượ p thối bao giờ cũng đen và có mùi hôi thối nhưng chượ p đenchưa chắc đã thối.

- Nguyên nhân:

Chủ yếu do muối quá nhạt hoặc sau khi cá đòi muối ta không k ị p thờ i cho muốivào. Khi đó các vi sinh vật hoạt động phân hủy các chất có đạm chủ yếu là các acidamin thành các sản vật cấ p thấ p làm cho chượ p bị thối.

Vd:Trptophan Ildol, skatolCystein NH3, H2S.






+ Đối vớ i chượ p gài nén: cá còn nguyên con, nếu sẽ ra thịt cá tách khỏi xươ ng,nếu khuấy thịt sẽ nát vụn.

+ Đối vớ i chượ p đánh khuấy: cá nát nhuyển, cái chượ p sáng, khi đánh khuấykhông có hiện tượ ng sủi bọt.

* Hóa học: có 2 yếu tố

Tỉ lệ nitơ amin trên đạm toàn phần của nướ c cốt.+ Đối vớ i chượ p cá nổi tỉ lệ này > 45%.

+ Đối vớ i chượ p cá đáy tỉ lệ này > 40%.

* M ột vài phươ ng pháp khác

- Phươ ng pháp phơ i nắng hoặc sấy ở 50oC, nếu nướ c mắm đó không có biếnđổi gì so vớ i mẫu đối chứng là nướ c mắm đã chín. Nếu màu từ vàng r ơ m hoặc cánhgián chuyển sang vàng nhạt mất hươ ng vị đặc tr ưng, vẫn đục thì chượ p chưa chín.

- Phươ ng pháp lắng đọng: ngườ i ta sử dụng phươ ng pháp cơ học lắc mạnh mẫu

nướ c mắm, lắc 30-40 lần sau đó để yên 20 phút, nếu mẫu nướ c mắm đó không có biến đổi gì so vớ i mẫu đối chứng đó là chượ p đã chín.

c. Tiêu chuẩn của nướ c mắm thành phẩm

Bảng 5.2. Tiêu chuẩn đánh giá chất lượ ng nướ c mắm

LoạiChỉ tiêu

Đặc biệt (g/l) Loại 1 Loại 2

Nitơ tổng số 20 15 11 Nitơ amin 8,5 6,5 4

Nitơ amoniac <5 4 3Muối 250 - 265 260 - 280 265 - 285Thờ i gian bảo quản (ngày) 150 100 70

d. Pha chế nướ c mắm

Giả sử ta có: Nướ c mắm cốt Ao N

Nướ c mắm ngang Bo N

Ao N > 15 > Bo N

Pha thành nướ c mắm có 15o N. Tỷ lệ sử dụng

Ao N (15-B) lít Ao N

15

Bo N (A-15) lít Bo N

e. Bảo quản nướ c mắm

Nhờ muối và hàm lượ ng đạm cao, tạo áp suất thẩm thấu lớ n ức chế hoạt độngcủa vi sinh vật. Hàm lượ ng đạm cao thờ i gian bảo quản r ất dài từ hàng năm đến hàngchục năm nhưng hươ ng vị kém đi.

Dụng cụ chứa phải vệ sinh sạch sẽ




Chươ ng VI . CÁC DẠNG SẢN PHẨM THỦY SẢNKHÁC

6.1. Sản phẩm cá muối

Muối cá nhằm mục đích tăng thờ i gian bảo quản đồng thờ i tạo cho sản phẩm cóhươ ng vị thơ m ngon.

Muối cá đã có một lịch sử lâu dài và hiện nay chiếm vị trí r ất quan tr ọng trongngành chế biến thủy sản ở nướ c ta. Đây là phươ ng pháp có hiệu quả cao, bảo quảnk ị p thờ i một khối lượ ng cá lớ n vào mùa khai thác.

6.1.1. Nguyên lý ướ p muối để bảo quảnMuối ăn có kích thướ c và thành phần hóa học khác nhau, đặc biệt thành phần

nướ c thay đổi nhiều: khi độ ẩm không khí trên 75% thì muối hút nhiều nướ c, khi độ ẩm không khí dướ i 15% thì muối khô nhanh. Muối có nhiều Ca2+ và Mg2+ thì đặctính hút ẩm cao. CaCl2 và MgCl2 có độ hòa tan cao hơ n NaCl, nhiệt độ tăng cao thìđộ hòa tan của hai chất trên cũng tăng nhanh. Vì vậy nếu hàm lượ ng các chất trêntrong muối ăn nhiều sẽ làm giảm độ hòa tan của NaCl. Ngoài ra Ca2+ và Mg2+ còntạo cho sản phẩm có vị đắng chát. Do đó nên dùng lọai muối có chất lượ ng tốt để ướ p muối cá giúp cho sản phẩm cá ướ p muối có hươ ng vị thơ m ngon.

6.1.1.1. Tác dụng của muối ăn- Kiềm hãm sự tự phân do tác dụng của enzym và vi khuẩn

Nồng độ muối cao gây nên áp suất thẩm thấu lớ n có thể làm vỡ màng tế bào vikhuẩn, làm nướ c thoát ra ngoài vì thế vi khuẩn khó phát triển. Nồng độ muối thôngthườ ng sử dụng lớ n hơ n 10%. Tuy nhiên có một số vi khuẩn chịu muối phát triểnđượ c trong môi tr ườ ng nồng độ muối cao (28%). Ở nồng độ muối 20 – 25% quá trình

phân giải cá diễn ra r ất chậm.

- Muối NaCl có chứa ion Cl- có tác dụng gây độc đối vớ i vi khuẩn. Sự thối r ữacủa cá chủ yếu là do tác dụng phân giải của enzym và vi khuẩn. Các loại enzym và vi

khuẩn này cho hoạt tính mạnh nhất trong môi tr ườ ng nướ c muối loãng hoặc khôngmuối nhưng ở nồng độ muối cao chúng sẽ bị kiềm hãm.

6.1.1.2. Sự thẩm thấu của muối vào cá

Quá trình thẩm thấu có thể chia làm 3 giai đoạn

- Giai đoạn 1: nồng độ muối cao các phân tử muối ngấm vào cá nhanh, nướ ctrong cá thoát ra ngoài (nướ c thoát ra gấ p 3 lần muối ngấm vào). Trong giai đoạn nàythịt cá còn màu đỏ, chưa đông đặc.

- Giai đoạn 2: nồng độ muối giảm dần làm cho lượ ng nướ c thoát ra ngoài chậmhơ

n, protein bị bi

ến tính, th

ịt cá r

ắn ch

ắc, màu tr

ở nên s

ậm và

đông

đặc l

ại.

- Giai đoạn 3: áp suất thẩm thấu giảm dần đến 0, nồng độ muối trong cá dầnbằng nồng độ muối của dung dịch bên ngoài Thịt cá ở giai đoạn này rắn chắc có mùi







6.1.1.3. Nhữ ng yếu tố ảnh hưở ng đến tốc độ ướ p muối

- Phươ ng pháp ướ p: phươ ng pháp muối ướ t nhanh hơ n phươ ng pháp muối khô

- Nồng độ: nồng độ cao, tốc độ thẩm thấu nhanh

- Thờ i gian: tốc độ thẩm thấu của muối vào cá tăng tỷ lệ thuận vớ i thờ i gian,đến một tốc độ nhất định nào đó thì quá trình thẩm thấu giảm dần và đạt tr ạng thái

cân bằng.- Thành phần hóa học của muối: các thành phần khác trong muối như Ca2+,

Mg2+ sẽ làm giảm quá trình thẩm thấu của muối vào cá.

- Nhiệt độ: nhiệt độ tăng, tốc độ thẩm thấu tăng. Tuy nhiên, ở nhiệt độ caoenzym hoạt động mạnh và tác dụng của vi khuẩn tăng lên làm giảm chất lượ ng của cá.

- Chất lượ ng: cá tươ i tốc độ thẩm thấu mạnh, cá béo tốc độ thẩm thấu bé hơ ncá gầy

6.1.1.4. Nhữ ng biến đổi của cá trong quá trình ướ p muối

- Protein của cá giảm do thoát ra ngoài nhiều, lượ ng nướ c thoát ra phụ thuộcvào phươ ng pháp muối, nồng độ muối, thờ i gian muối.

- Hao hụt chất dinh dưỡ ng: Chất béo hao hụt ít, protein hao hụt nhiều do hàmlượ ng đạm hòa tan khuếch tán ra dung dịch muối cùng vớ i thờ i gian và nhiệt độ bảo quản.

6.1.1.5. Quá trình chín của cá ướ p muối

Cá sau khi ướ p muối một thờ i gian dướ i tác dụng của enzym và vi sinh vật làmcho mùi vị tươ i của cá mất đi, tạo ra mùi vị đặc tr ưng của cá muối, thịt cá săn chắc,có mùi vị thơ m ngon của cá muối.

Trong quá trình chín protein bị phân giải tạo thành acid amin và các hợ p chấthữu cơ khác làm cho protein trong thịt cá giảm xuống, lượ ng nitơ phi protein ngấmvào trong nướ c tăng. Các chất đườ ng và chất béo cũng bị phân giải nhưng chậm hơ ntạo cho sản phẩm có mùi vị đặc tr ưng.

6.1.2. Công nghệ chế biến cá muối tổng quát

Chuẩn bị nguyên liệu

Ướ p muối đợ t 1

Tách nướ c

Ướ p muối đợ t 2

Đóng gói và bảo quản

Hình 6.1. Sơ đồ qui trình chế biến sản phẩm cá muối tổng quát

6.1.2.1. K ỹ thuật chế biến- Chuẩn bị nguyên liệu: dùng các loại cá tươ i tự nhiên, cá ướ p lạnh không dùng




đầu r ồi cắt thành khúc dài 10-12 cm hoặc có thể xẻ đôi, khía dọc 2 thân, r ửa sạch để ráo nướ c.

Ngoài ra cần phải chuẩn bị muối

- Ướ p muối đợ t 1

Cá có khối lượ ng < 0,5kg dùng 25 - 27% muối, có thể tr ộn đều cá vớ i muối r ồi

cho vào bể... sau đó phủ lên trên một lớ p muối mỏng. Cũng có thể muối cá bằng cáchcứ một lớ p cá lại phủ một lớ p muối. Bề dày của mỗi lớ p muối sao cho che kín khôngđể hở cá.

Thờ i gian ướ p muối: sau khi ướ p muối 48 - 72 giờ đem đi gài nén cho cá chìmxuống trong 48 - 72 giờ nữa

- Tách nướ c

Sau khi ướ p muối đủ thờ i gian, vớ t cá ra cho ráo, nướ c còn lại có thể sử dụngđể làm nướ c mắm.

- Ướ p muối đợ t 2

Nhằm kéo dài thờ i gian bảo quản, lượ ng muối bằng 15% cá

- Đóng gói - bảo quản

Xế p cá đã muối đợ t 2 vào túi polyethylen, bên ngoài dán nhãn. Các lô sản phẩm sản xuất ra xế p riêng theo thứ tự ở nơ i khô ráo thoáng mát có mái che mưanắng. Thờ i gian bảo quản khoảng 30 ngày

6.1.2.2. Yêu cầu vệ sinh

Nơ i chế biến, dụng cụ, thiết bị, ngườ i lao động ... phải đảm bảo sạch sẽ theoyêu cầu.

6.1.2.3. Yêu cầu chất lượ ng

- Thịt chắc, dai, tỉ lệ dậ p nát < 2%

- Cá có mùi thơ m đặc tr ưng, màu sắc đồng đều không có lấm tấm đỏ và màukhác

- Hàm lượ ng cá trong muối từ 16 - 20%

Nếu sản xuất cá muối thính hoặc cá hươ ng liệu thì ở giai đoạn ướ p muối lần 2tr ộn thính và hươ ng liệu xay nhỏ vào muối để ướ p. Tỉ lệ thính 3%, ớ t bột 2%, đườ ng0,5 - 2%, muối 11 - 13%, gừng 0,5%, tiêu, đinh hươ ng, vỏ quế...

6.1.3. Các dạng sản phẩm cá muối

a. Khô cá thu muố i (KUSAYA-Nhật Bản)

Cá thu (70%) Mổ bỏ ruột R ửa sạch Ngâm nướ c muối (30%)

R ửa bỏ muối Cá Lên men

Phơ i khô Nướ c cá

KUSAYA

ồ ế ế ẩ




- Đặc tính vật lý, cảm quan: R ắn, màu nâu, mùi thơ m đặc tr ưng của cá đượ c lên men.

- Đặc tính hóa học: pH = 6,5 - 7, độ ẩm 38 %.

- Giá tr ị dinh dưỡ ng: Protein = 50%, lipid = 3 %, muối = 3 – 3,5%

Ca = 890 mg, P = 810 mg

Vitamin B1 = 0,24 mg, vitasmin B2 = 0,4 mg

Niacin = 16 mg (đơ n vị tính: mg/100 g sản phẩm)

- Vi sinh vật: Corynebacterium kusaya, Spirillum sp., Chloridium bifermentans,

Penicillum sp.

b. Colombo - cured (Nam Ấ n Độ )

Cá

Tr ộn muối (tỷ lệ 3:1)

Nướ c me, acid acetic 5% Lên men (pH < 6,0)

Sản phẩm

Hình 6.3. Sơ đồ qui trình chế biến sản phẩm Colombo-cured

c. Sushi (Nhật Bản)

Cá

Ướ p muối (20 - 30%) + gạo nấu lên men

Lên men 1 - 2 tháng

Tách nướ c Nướ c cá

R ửa

Gạo nấu + Koji Lên men lần 2

Sản phẩmHình 6.4. Sơ đồ qui trình chế biến sản phẩm Shushi

Quá trình lên men sản phẩm lần 1 và lần 2 đều có sự tham gia của vi khuẩn acidlactic. Vi khuẩn này có vai trò bảo quản là chủ yếu, tuy nhiên sự phân giải protein nhờ vi khuẩn lactic vẫn xảy ra.

6.2. Sản phẩm cá sấy khô

6 .2.1. Nguyên lý Nguyên liệu thủy sản tươ i sống chứa hàm lượ ng nướ c cao (70 - 80%) là điều

ki hí h h h há iể i i h ế i hà l




Phươ ng pháp làm giảm hàm lượ ng nướ c trong thực phẩm xuống gọi là phươ ng pháp làm khô. Dựa vào nguồn năng lượ ng sử dụng mà ta có phươ ng pháp làm khôkhác nhau: làm khô tự nhiên hay làm khô nhân tạo

Dựa vào tính chất của sản phẩm có 3 loại khô: khô sống, khô chín và khô mặn

- Khô sống: là sản phẩm chế biến bằng nguyên liệu tươ i sống không qua xử lý bằng muối hay nấu chín

- Khô chín: là sản phẩm chế biến bằng nguyên liệu đã nấu chín

- Khô mặn: là sản phẩm chế biến từ nguyên liệu đã qua quá trình ướ p muối

6 .2.2. Nhữ ng yếu tố chủ yếu ảnh hưở ng đến tốc độ làm khô

- Nhiệt độ không khí: nhiệt độ không khí tăng, tốc độ làm khô nhanh. Tuynhiên nhiệt độ quá cao làm cho thịt cá bị khét, sản phẩm có màu đen

- Ẩm độ không khí: khi độ ẩm không khí khoảng 80% thì quá trình sấy sẽ ngừng và có sự hút ẩm vào sản phẩm. Độ ẩm càng thấ p, tốc độ sấy càng nhanh

- Tốc độ gió: vận tốc nhỏ, thờ i gian sấy dài và phẩm chất thịt kém. Tốc độ giólớ n, nhiệt độ sấy không đều. Thườ ng vận tốc trung bình khoảng 0,4 - 0,6 m/s, khôngkhí lưu thông song song vớ i bề mặt cá, quá trình làm khô nhanh hơ n, không khí lưuthông tạo thành góc 45 độ so vớ i bề mặt cá, tốc độ sấy chậm nhất.

- Ủ ấm: nhằm xúc tiến sự chuyển động của nướ c trong thịt cá (thực chất là quátrình sấy khô gián đoạn). Quá trình ủ ấm rút ngắn đượ c thờ i gian sấy và nâng caođượ c hiệu suất

- Nguyên liệu: mức độ to, nhỏ, dầy mỏng, da cứng hay mềm, có vảy hay khôngcó vảy, mổ xẻ hay để cả con ... đều ảnh hưở ng đến thờ i gian sấy

6.2.3. Các yếu tố ảnh hưở ng đến thờ i gian bảo quản sản phẩm sấy khô

Cá sấy khô thườ ng đượ c sử dụng trong ácc bữa ăn truyền thống của tất cả cácvùng dân cư trên thế giớ i. Trong những năm gần đây ảnh hưở ng của việc tăng dân số và áp lực của việc đánh bắt cá làm ảnh hưở ng đến nguồn nguyên liệu cá cũng như chấtlượ ng sản phẩm. Theo k ết quả đầu tiên của nhóm nghiên cứu đượ c trung tâm Úc tr ợ giúp. Cơ quan phát triển nghiên cứu về nông nghiệ p quốc tế và cơ quan nghiên cứunông nghiệ p Indonesia đã thực hiện một cuộc nghiên cứu trong thờ i gian 3 năm về sự hư hỏng của cá tươ i, cá khô, ... do côn trùng, vi khuẩn, nấm mốc gây ra. Báo cáo k ếtquả nghiên cứu ảnh hưở ng thành phần của cá và những yếu tố dẫn đến sự hư hỏng. K ếtquả cho r ằng sự hư hỏng chủ yếu là do hàm lượ ng nướ c và độ hoạt động của nướ c.

K ết quả việc thay đổi tính chất, chất lượ ng của cá do các nguyên nhân sau: sự tăng số lượ ng vi khuẩn trên thịt cá, sự chậm khô trong quá trình sấy hoặc thờ i gian bảoquản lâu, nấm mốc sẽ phát triển trên sản phẩm, kèm theo đó là ruồi, ấu trùng, bọ...cũnggóp phần vào sự phá hoại.

Nhiều k ết quả nghiên cứu cho r ằng giảm độ hoạt động của nướ c sẽ đem lại k ếtquả là giảm đượ c sự hoạt động của vi khuẩn.

Mục đích của việc tạo nên sản phẩm cá sấy khô nhằm giảm độ hoạt động của

nướ c đến mức thấ p có thể chấ p nhận đượ c, lượ ng muối cho vào trong quá trình chế biến cá sấy khô đượ c sử dụng ở mức cho phép. Lượ ng muối và độ ẩm mong muốn cóthể điều chỉnh được độ hoạt động của nước




6.2.3.1. Hàm lượ ng nướ c

Hàm lượ ng nướ c trong cá tươ i chiếm khoảng 80%. Khi giảm độ ẩm của cáxuống còn khoảng 25% giúp ngăn chặn sự phát triển vi khuẩn gây hư hỏng và dướ i15% ngăn chặn sự phát triển của nấm mốc. Giá tr ị này đượ c tính toán dựa trên căn bảnướ t, hàm lượ ng nướ c đượ c định ngh ĩ a:

Khối lượ ng nướ c trong sản phẩm

Mw = x 100%Tổng khối lượ ng sản phẩm

Hàm lượ ng nướ c cũng có thể đượ c tính toán dựa trên căn bản khô, đượ c địnhngh ĩ a:

Khối lượ ng nướ c trong sản phẩmMd = x 100%

Tổng khối lượ ng sản phẩm dựa trên hàm lượ ng chất khô

Mối liên hệ giữa 2 dạng trên diễn tả là:

100 Mw 100 MdMd = hay Mw =

100 - Mw 100 - MdVí dụ: Khi 10 kg cá có độ ẩm 80% đượ c sấy khô đến độ ẩm 25% (dựa trên căn

bản ướ t), lượ ng nướ c cần tách ra đượ c tính toán như sau:

Cá chứa 80% ẩm:

10 kg cá = 8 kg nướ c + 2 kg chất khô

Ở 25% ấm, 2 kg chất khô đượ c diễn tả: 100 - 25 = 75% khối lượ ng

Vì vậy tổng khối lượ ng cá ở 25% ẩm là:2 x 100 / 75 = 2,67 kg bao gồm 0,67 kg nướ c và 2 kg chất khô

Vì vậy lượ ng nướ c cần để tách ra là:

8 – 0,67 = 7,33 kg

6.2.3.2. Độ hoạt động của nướ c

Loại bỏ phần lớ n hàm lượ ng nướ c (85 - 90%) cũng chưa ngăn chặn đượ c sự phát triển của vi khuẩn. Vì vậy, hàm lượ ng nướ c trong sản phẩm chưa phải là môitr ườ ng thuận lợ i nhất giúp vi khuẩn phát triển. Độ hoạt động của nướ c liên quan tr ực

tiế p đến hàm lượ ng chất hòa tan trong hệ thống.6.2.3.3. Mối quan hệ giữ a hàm lượ ng nướ c và độ hoạt động của nướ c

Mối quan hệ giữa hàm lượ ng nướ c (dựa trên căn bản khô) và độ hoạt động củanướ c đượ c diễn tả dướ i dạng đườ ng đẳng nhiệt hấ p thu (sorption isotherm).

Nếu cá đượ c sấy khô hoàn toàn và sau đó bị hút ẩm tr ở lại, đườ ng đẳng nhiệthấ p thu không đi theo lại đườ ng tách ẩm cũ của sản phẩm sấy khô. Sự biến đổi nàyđượ c gọi là hiện tượ ng “hysteresis”. Trong khi sấy cá, protein đông tụ và biến tínhtrong suốt tiến trình chế biến và tr ở nên không liên k ết vớ i cùng một lượ ng nướ c như dạng protein của cá tươ i.

Hàm lượ ng nướ c% căn bản khô




Tách ẩm

Hút ẩm

Hình 6.5. Mối quan hệ giữ a hàm lượ ng nướ c và độ hoạt động của nướ cHoạt độ nướ c (aw)

6.2.3.4. Ảnh hưở ng của nhiệt độ, pH và độ hoạt động của nướ c

Trong suốt quá trình làm khô và khi cá đượ c bảo quản trong môi tr ườ ng có độ ẩm tươ ng đối lớ n thì ảnh hưở ng của việc giảm độ hoạt động của nướ c tr ở nên quantr ọng, ảnh hưở ng đến tính ổn định của sản phẩm. Có mối quan hệ giữa độ hoạt độngcủa nướ c đến sự phát triển của nấm mốc, vi khuẩn. Thườ ng nấm mốc phát triển ở độ hoạt động của nướ c từ 0,75 – 0,9. Đồng thờ i sự phát triển của Clostridium botulinum (Troller và Christian, 1978) đượ c trình bày ở bảng 6.1

Bảng 6.1. Tươ ng quan giữa sự phát triển của Clostridium botulinum ở nhiệt độ và độ hoạt động của nướ c khác nhau

Độ hoạt động của nướ c (aw) Nhiệt độ

(o

C)

pH

0,997 0,98 0,97 0,96203040203040

666777

1/41/21/11/21/11/1

1/91/31/21/41/21/1

1/91/31/91/31/2

1/91/3

K ết quả bảng trên cho thấy khi pH = 6, tỉ lệ phát triển của Clostridium

botulinum giảm đi một nữa bằng cách giảm nhiệt độ từ 40oC xuống 30oC hoặc giảm độ hoạt động của nướ c từ 0,997 đến 0,98. K ết quả tươ ng tự ở pH = 7, sự phát triển củaClostridium botulinum giảm khi giảm độ hoạt động của nướ c và giảm nhiệt độ từ 30oCxuống 20oC.




6.2.3.5. Độ hoạt động của nướ c và nhữ ng biến đổi hóa học

Tốc độ phản ứng oxy hóa lipid và phản ứng hóa nâu Maillard xảy ra mạnh nhấtở độ hoạt động của nướ c từ 0,6 – 0,9. Độ hoạt động của nướ c đượ c xác định ở giaiđoạn sau khi muối cá và phụ thuộc vào phươ ng pháp bảo quản cá muối.

6.2.3.6. Ảnh hưở ng của côn trùng

Ngoài ảnh hưở ng của nhiệt độ, độ hạot động của nướ c và muối, côn trùng cũngảnh hưở ng đến chất lượ ng sản phẩm cá phơ i khô. Sự phát triển của ấu trùng trên cáthích hợ p ở nhiệt độ 28 – 30oC, điều kiện ẩm và hàm lượ ng muối tối ưu từ 11 – 15%.Bọ cánh cứng thườ ng xuất hiện ở cá có nồng độ muối thấ p hơ n, ruồi xanh và muỗitìm thấy ở nhiệt độ và độ ẩm cao hơ n.

Cá khô bị hư hại liên quan tr ực tiế p đến độ ẩm trong quá trình phơ i khô và bảoquản, những hư hỏng ban đầu do bở i nhóm Diptera như ruồi, muỗi và bọ cleris trongquá trình phơ i khô và bảo quản.

6 .2.4. Phươ ng pháp sấy khô

6.2.4.1. Sấy khô tự nhiên (sử dụng năng lượ ng mặt trờ i)

Năng lượ ng mặt tr ờ i là một dạng năng lượ ng cơ bản và quan tr ọng nhất trongsố các nguồn năng lượ ng có thể thay thế. Việt nam r ất giàu năng lượ ng mặt tr ờ i. Sấy

bằng năng lượ ng mặt tr ờ i là một phươ ng pháp phổ biến và r ất r ẻ tiền. Nhiệt của mặttr ờ i và sự chuyển động của không khí làm tách ẩm để thủy sản tr ở nên khô

Quá trình làm khô cá bằng năng lượ ng mặt tr ờ i gọi là sấy khô tự nhiên. Theo phươ ng pháp này nguyên liệu đượ c phơ i ngoài ánh nắng có nhiệt độ khoảng 37 – 40oC.

Tiện lợ i của phươ ng pháp sấy khô bằng năng lượ ng mặt tr ờ i là giá r ẻ, lý tưở ng

cho các sản phẩm ít hoặc không cần tăng giá tr ị và sản phẩm thườ ng phơ i gần nhà.Tuy nhiên, việc sử dụng nó còn r ất hạn chế

+ Thờ i gian sấy dài, có thể làm cho sản phẩm bị hư hỏng

+ Không chủ động, phụ thuộc vào thờ i tiết

+ Cần đảo tr ộn sản phẩm nhiều lần trong ngày

+ Sản phẩm dễ bị bẩn do bụi

Khi sấy khô bằng phươ ng pháp tự nhiên cần lưu ý chọn vị trí sân phơ i để nguyên liệu nhận đượ c nhiều năng lượ ng mặt tr ờ i nhất. Sân phơ i phải khô ráo, thoáng

mát. Tốt nhất là phơ i trên giàn cao 0,8 - 1 m vừa nhanh khô, vừa đảm bảo vệ sinhđồng thờ i thao tác dễ dàng.

Phơ i khô cá là phươ ng pháp cổ truyền dùng trong dân gian, nhưng không thíchhợ p cho công nghiệ p chế biến

6.2.4.2. Sấy khô nhân tạo

Quá trình làm khô cá bằng năng lượ ng nhân tạo gọi là phươ ng pháp sấy khônhân tạo. Theo phươ ng pháp này cá đượ c làm khô trong các thiết bị sấy. Thiết bị sấylà một phòng kín, không khí trong phòng đượ c đốt nóng do bộ phận cung cấ p nhiệtđặt phía dướ i, bên trên có lá chắn kim lọai, nhiên liệu đốt nóng là than đá hoặc nănglượ ng điện, … Cá đượ c xế p trên các sàn thưa đặt trên giàn, có nhiều lớ p và mỗi lớ pcách nhau 0,3 – 0,4m.




Không khí đi từ ngoài vào qua bộ phận cung cấ p nhiệt đượ c đốt nóng r ồi đi vào phòng sấy làm nóng nguyên liệu, nướ c từ nguyên liệu bốc hơ i, không khí trong phòngsấy đượ c lưu thông nhờ chênh lệch nhiệt độ và đi từ dướ i lên kéo theo hơ i nướ c quaống khói đi ra ngoài. Nhiệt độ sấy không đượ c quá 65oC

Ư u điểm

- Thờ i gian sấy ngắn hơ n

- Sấy suốt năm và xuất khẩu đều đặn

- Sản phẩm ổn định về chất lượ ng và độ ẩm

- Ngăn ngừa ruồi và côn trùng gây bẩn sản phẩm

- Sử dụng nguồn năng lượ ng tại chỗ, tận dụng mặt bằng sản xuất

Nhằm tăng chất lượ ng sản phẩm cá khô, có thể dùng các cách sau:

- Tr ướ c khi phơ i, sấy cần phải mổ bụng, lấy hết nội tạng, cắt bỏ đầu, vảy và xẻ cá theo chiều dọc xươ ng sống.

- Phi lê riêng thịt cá và phơ i, sấy nhằm làm tăng giá tr ị dinh dưỡ ng của sản phẩm- Tr ướ c khi phơ i, sấy có thể ướ p muối theo phươ ng pháp muối khô, nếu tốc độ

phơ i, sấy nhanh có thể không cần ướ p muối.

6 .2.5. Sự biến đổi của cá khi làm khô

Khi làm khô cá để bảo quản, cá bị giảm thể tích và tr ọng lượ ng do sự bốc hơ inướ c, đồng thờ i màu sắc cá cũng thay đổi do hàm lượ ng chất khô tăng lên và do sự oxy hóa các sắc tố, thịt cá tr ở nên dai, chắc

6 .2.6. Công nghệ chế biến sản phẩm cá sấy khô Nguyên liệu

Xử lý

Ướ p muối

Khử muối

Xế p cá lên giàn

Sấy khô

Bao gói

Bảo quản

Hình 6 6 Sơ đồ qui trình chế biến sản phẩm cá sấy




6.2.6.1. K ỹ thuật sấy khô

- Xử lý nguyên liệu

Cá sau khi thu nhận cần đượ c phân loại theo khối lượ ng và chất lượ ng. Cá cótr ọng lượ ng trên 5kg/con thì chặt đầu, lọai bỏ vẩy, cắt vây, mổ bụng, lọai bỏ nội tạng,cắt thành khúc 15cm. Cá dầy mình thì phi lê lấy phần thịt 2 bên, loại bỏ xươ ng sống.Cá có tr ọng lượ ng trên 0,5kg/con thì mổ lưng dọc theo xươ ng sống, bỏ nội tạng. Cá

mình dẹ p như cá chim thì mổ một đườ ng dọc xươ ng sống, bỏ nội tạng. Sau khi xử lýthì r ửa sạch để ráo, có thể khử mùi tanh của cá: dùng dung dịch nướ c 40%, dấm ăn0,3%, nướ c gừng 1%.

- Ướ p muối

Vớ i cá khô mặn tỉ lệ muối từ 20 - 22% tr ọng lượ ng cá tươ i ban đầu, thờ i gianướ p khoảng 1 giờ . Nếu ướ p khô thì dùng muối tr ộn vào cá sau đó xế p vào dụng cụ cứ một lớ p cá một lớ p muối, càng lên trên lớ p muối càng dày hơ n. Trên cùng phủ mộtlớ p muối mỏng và gài v ĩ nén đá cho cá chìm xuống. Nếu ướ p ướ t thì pha muối thànhdung dịch bão hòa là 16kg muối khô cho 100kg cá. Gài v ĩ nén chặt, ướ p khoảnng 1-2 giờ .

- Khử muối: Tr ướ c khi phơ i cần khử muối để giảm độ mặn của cá

Để khử muối thườ ng ngâm cá vào nướ c lã (tỉ lệ nướ c khoảng 50 - 60% so vớ icá, ngâm trong thờ i gian 10 - 15 phút), vớ t ra để ráo

- Xế p cá lên giàn: tr ướ c khi phơ i cần dùng khăn sạch chà vào vết mổ cho mặtcắt mịn, nhẵn. Lúc đầu úp bụng xuống, sau đó lật lại. Sau 2 - 3 ngày sấy, ủ một ngàyr ồi lại sấy tiế p 2 - 3 ngày nữa.

- Sấy khô: tùy thuộc vào kích thướ c nguyên liệu có thờ i gian sấy khác nhau,nhiệt độ sấy cũng khác nhau. Trong quá trình sấy phải luôn đảo tr ộn.

- Bao gói - bảo quản:Sản phẩm cá sấy khô, để nguội, phân loại và cho vào bao PE hàn kín. Tr ọng

lượ ng bao gói tùy thuộc vào mục đích sử dụng, thông thườ ng mỗi mỗi túi nặng 10-15kg, sau đó xế p vào sọt, mỗi sọt 30kg. Sản phẩm đượ c bảo quản ở nơ i khô ráothoáng mát.

Gầm kho và 4 gốc kho r ắc vôi khô để chống ẩm, những ngày nắng to mở cửakho cho thoáng khí và thườ ng xuyên kiểm tra để quyết định thờ i gian bảo quản. Nếuđảm bảo đượ c điều kiện trên thờ i gian bảo quản khoảng 75 ngày.

6.2.6.2. Yêu cầu chất lượ ng cảm quan

- Màu tự nhiên

- Mùi thơ m không khét

- Vị ngọt không đắng chát

- Tr ạng thái: thịt dai, không nát

Nếu muốn sản xuất cá khô nhạt (cá cơ m ...) không qua giai đoạn ướ p muối,khử muối.

Nếu muốn sản xuất cá khô ướ p gia vị thì ướ p muối 10%, sau đó r ửa lại bằng

dung dịch gừng r ồi ướ p gia vị vớ i tỉ lệ như sau: muối 0,3%, ớ t 0,2%, nướ c mắm0,2%, tỏi khô 0,5%, đườ ng 0,5%, r ượ u tr ắng 1%.

ế ấ






6.3.2.2. Tác dụng của khói đến sản phẩm

* Sự lắng đọng của khói lên bề mặt sản phẩm: lắng đọng đó là bướ c đầu tiêncủa tác dụng xông khói. Khi đốt nhiên liệu, khói bay lên và bám vào sản phẩm.Lượ ng khói bám vào nhiều hay ít có liên quan đến quá trình xông khói.

Nhân tố chính ảnh hưở ng đến sự lắng đọng của khói: Nhân tố ảnh hưở ng đến

sự lắng đọng của khói trên sản phẩm có 3 mặt:- Hệ thống khói hun càng không ổn định thì tác dụng lắng đọng của nó càng

lớ n.

- Quan tr ọng hơ n cả là ảnh hưở ng của các lọai lực của hạt khói như chuyểnđộng Brown, tác dụng của nhiệt điện di, tác dụng của tr ọng lực, tr ạng thái lưu thôngcủa không khí.

- Ảnh hưở ng tính chất mặt ngòai của sản phẩm ngh ĩ a là cấu tạo của bề mặt sản phẩm như thế nào (nhẵn, nhám)đều có ảnh hưở ng đến sự lắng đọng của khói. Lượ ngnướ c trong sản phẩm có ảnh hưở ng rõ r ệt, ngh ĩ a là cá càng khô tác dụng lắng đọng

càng kém, độ ẩm của khói hun càng cao và tốc độ chuyển động lớ n thì tác dụng lắngđọng càng lớ n.

* Sự thẩm thấu của khói hun vào sản phẩm

- Sự thẩm thấu của khói: Sau khi khói hun lắng đọng trên bề mặt sản phẩm thìnó bắt đầu ngấm dần vào sản phẩm.Khi hạt khói bám lên sản phẩm, những thành

phần trong khói sẽ thẩm thấu vào nhất là những chất có tính tan trong nướ c, hệ thốngkhói hun ở tr ạng thái thể lỏng dễ thẩm tích hơ n ở tr ạng thái thể đặc. Đây là quá trìnhngấm dần từ ngoài vào trong, lực thúc đậy chủ yếu của nó là sự cân bằng, nồng độ của các thành phần trong khói hun, ngòai ra nó cũng chịu ảnh hưở ng của tác dụng

nhiệt di.- Nhân tố chính ảnh hưở ng đến sự thẩm thấu của khói

+ Thành phần, nhiệt độ, độ ẩm và nồng độ của khói

+ Bản thân nguyên liệu: Cá có nhiều hay ít vảy, lượ ng mỡ , lượ ng nướ c, ....

+ Phươ ng pháp và thờ i gian xông khói

6.3.2.3. Tác dụng phòng thối và sát trùng của khói

Qua nghiên cứu của các nhà khoa học trên thế giớ i cho thấy r ằng khói có tácdụng phòng thối và sát trùng, nhưng tác dụng phòng thối của khói mạnh hơ n, hai

điểm này có liên quan mật thiết vớ i nhau.* Tác dụng sát trùng mặt ngoài của sản phẩm

Theo nghiên cứu của Shewan theo dõi tác dụng sát trùng của khói hun ở mặtngoài sản phẩm cá trích cho thấy cá không qua xử lý, đượ c xông khói ở nhiệt độ 20 –30oC trong 3 -5 giờ thì lượ ng vi khuẩn ở mặt ngoài sản phẩm giảm 35%, nếu đemướ p muối tr ướ c thì lượ ng vi khuẩn giảm xuống 59%.

Tác dụng của thành phần khói trong sản phẩm trong và sau quá trình xôngkhói: thành phần của khói ngấm vào sản phẩm và lượ ng vi khuẩn giảm dần xuống.

* Khả năng sát trùng của thành phần khói hun: các thành phần trong khóihun như các hợ p chất acid, phenol, aldehyde, … đều có tác dụng sát trùng. Ngày nayngười ta dùng hệ số phenol để biểu thị khả năng sát trùng của chúng Phenol là chất




nhựa gỗ. Lọai phenol có nhiều gốc methyl và mạch carbua càng dài thì khả năng sáttrùng càng mạnh.

* Tác dụng chống oxy hóa của khói

Sản phẩm xông khói có tác dụng chống oxy hóa rõ r ệt, đó là tính chất quantr ọng của khói hun. Đối vớ i chất béo của động vật thủy sản, xông khói cũng có tácdụng chống oxy hóa r ất tốt. Ngườ i ta đã thí nghiệm xông khói chất béo của cá trích,

để ra ngoài tr ờ i nhiệt độ 40oC, thì thấy có không bị oxy hóa. Các thành phần phenol,hydroquinol, guaialcol có khả năng chống oxy hóa tươ ng đối cao.

6.3.2.4. Ảnh hưở ng của thành phần khói đến sản phẩm

a. Ả nh hưở ng đế n màu sắc và mùi v ị sản phẩ m

Sự hình thành màu sắc và mùi vị của sản phẩm là do tác dụng tổng hợ p phứctạ p của nhiều chất để lại cho giác quan. Cho đến nay ngườ i ta đã tìm thấy trong khóicó hơ n 300 hợ p chất khác nhau. Do đó việc nghiên cứu màu sắc, mùi vị của từng chấtchưa đượ c xác định, ngườ i ta chỉ cất riêng từng nhóm như phenol, aldehyde, … vàxác định màu sắc, mùi vị của chúng.

b. Ả nh hưở ng đế n sứ c khỏe con ng ườ i

Từ xưa đến nay chưa có phát hiện nào về sự ngộ độc cá xông khói. Tuy nhiênchúng ta cũng nhận thấy r ằng có một số chất thuộc nhó m phenol và aldehyde gâgđộc. Nguyên nhân không gây độc là do:

- Lượ ng của nó r ất ít trong sản phẩm. Ví dụ qui định của vệ sinh thực phẩmlà lượ ng formaldehyde không vượ t quá 20mg%, thực tế thì lượ ng formaldehydetrong sản phẩm chỉ khỏang 5 - 13mg%. Như vậy không thể gây độc.

- Khi ăn các chất đó vào ruột qua tác dụng hóa học và sinh hóa đã làm giảm

nhẹ hoặc tiêu mất độc tính của nó.VD: formaldehyde khi k ết hợ p vớ i protein thì sinh ra hợ p chất có gốc

methylen không độc. Còn phenol khi vào cơ thể thì bị oxy hóa, bị cơ thể giải độc.

Thành phần khói ngấm vào cá sau khi xông khói gồm:

- Các hợ p chất phenol: 1 - 34 mg%

- Các loại acid có tính bay hơ i: 5 -13 mg%

- Formaldehyde: 5 - 13 mg%

- Hợ p chất ceton: 0,2 - 2 mg%6.3.3. Công nghệ chế biến sản phẩm cá xông khói

Nguyên liệu

Xử lý

Ướ p muối

Khử muối




Để ráo

Móc treo hoặc xế p khay

Sấy sơ bộ

Xông khói

Làm chín

Kiểm tra

Phân loại

Bao gói

Thành phẩm

Hình 6.7. Sơ đồ qui trình chế biến sản phẩm cá xông khói

6.3.3.1. K ỹ thuật xông khói

- Chuẩn bị nguyên liệu: cá dùng để xông khói gồm cá hồng, cá thu, cá ngừ, cáchép ... Sau khi xử lý, bỏ đầu, vây, vảy, nội tạng, r ửa sạch. Nếu cá lớ n phi lê lấy 2lườ n, cá nhỏ để cá nguyên con.

- Ướ p muối: tùy theo nguyên liệu to nhỏ khác nhau mà quyết định tỉ lệ ướ p saocho khi ướ p cá phải đạt độ mặn 1,5 - 2%

- Xông khói: treo cá lên các móc treo trong phòng, cá nhỏ xế p vàp khay cáchđều đặn để khói bám đều.

Nhiệt độ xông khói khoảng 40 – 60oC đối vớ i xông khói nguội và 120 – 140oCđối vớ i xông khói nóng.

Thờ i gian xông khói nguội khoảng 3 - 4 ngày, xông khói nóng khoảng 2 - 4 giờ

Đối vớ i phươ ng pháp xông khói nguội, thườ ng ngườ i ta áp dụng phươ ng phápgián đoạn (ban ngày xông khói, ban đêm ủ ấm, sáng hôm sau mở cửa phòng xôngkhói cho hơ i nướ c thoát ra ngoài)

6.3.3.2. Yêu cầu sản phẩm

- Xông khói nguội có hàm lượ ng nướ c 45 - 52%, nồng độ muối 6 - 12%

- Xông khói nóng có hàm lượ ng nướ c 65 - 70%, nồng độ muối 2 - 4%

Tóm lại: khi xông khói nóng protein bị đông tụ làm cho màng ngoài sản phẩmcứng lại, nướ c thoát ra ngoài ít, khói bám ít, sản phẩm ngon, màu sắc đẹ p, mùi thơ mngon nhưng thời gian bảo quản ngắn




6.4. Sản phẩm cá đóng hộp

Cá hộ p là một trong các dạng thực phẩm đóng hộ p. Ở nướ c ta có vùng biểnr ộng lớ n, có nhiều loại cá thích hợ p cho việc sản xuất cá hộ p như cá trích, cá ngừ, cáthu, tôm, ... Tr ướ c đây nhân dân ta chỉ bảo quản cá theo tậ p quán truyền thống như sấykhô, làm mắm,... Công nghệ sản xuất đồ hộ p phát triển vừa kéo dài thờ i gian bảo quản,

vừa làm tăng giá tr ị thươ ng mại của cá. Nguyên lý của quá trình xử lý nhiệt đồ hộ p nhằm phá hủy hay vô hoạt enzym

và vi khuẩn, tránh sự lây nhiễm tr ở lại từ môi tr ườ ng bên ngoài.

Việc xử lý nhiệt còn có tác dụng khác là sản phẩm cá vẫn giữ đượ c chất lượ ngtốt mà không cần bảo quản lạnh.

6.4.1. Chọn lự a tiến trình chế biến nhiệt

Sản phẩm đồ hộ p thực phẩm đượ c 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 citrichoặc 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 tr ườ ng acid.

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

Nhiều sản phẩm đồ hộ p cá sauce cà nằm trong khoảng pH này và tiến trình tiệttrùng nhiệt đòi hỏi phải kiểm soát cẩn thận (thườ ng dựa trên sự phá hủy bào tử Clostridium botulinum).

- Sản phẩm có độ acid thấ p (pH>5,3)

Tr ừ các loại sản phẩm nêu trên, hầu hết các sản phẩm đồ hộ p cá có pH gầntrung 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 nhiệthình thành bào tử kháng nhiệt có thể sống sót lại trong quá trình chế biến. Ví dụ vikhuẩn chịu nhiệt Bacillus stearothermophilus gây hư hỏng đồ hộ p thực phẩm ở đáyhộ p. Tuy nhiên, nếu tiến trình chế biến nhiệt yêu cầu tiêu diệt đượ c hết vi sinh vật sinh

bào tử thì cá sẽ bị quá nhiệt. Vì vậy cách tốt nhất nên tránh sử dụng thêm các nguyênliệu thô chưa qua xử lý như các loại gia vị, mà chúng có thể chứa vi sinh vật hoặc sautiến trình chế biến bào tử có thể hình thành.

VD. Sản phẩm đồ hộ p có đườ ng kính lớ n, nếu làm nguội tự nhiên không dùngnướ c lạnh hoặc khí nén để làm nguội, có thể kéo dài hơ n một ngày để làm nguội tâmsản phẩm và vi sinh vật có thể phát triển thông qua khoảng nhiệt độ này. Khi đó vikhuẩn ưa nhiệt hình thành bào tử phát triển và gây hư hỏng sản phẩm.




6.4.2. Quá trình chế biến nhiệt

6.4.2.1. Quá trình truyền nhiệt trong sản phẩm đồ hộp cá

Ở cá, quá trình truyền nhiệt bằng dẫn nhiệt chiếm ưu thế. Vì vậy thờ i gian tốiưu để nhiệt truyền vào tâm sản phẩm hay điểm nguội nhất của sản phẩm từ 20 - 120

phút, khi hộ p có đườ ng kính 14,5 mm, cao 168 mm. Nếu so sánh vớ i quá trình chế

biến nhiệt bằng đối lưu nhiệt, khi gia nhiệt cùng một nhiệt độ, thờ i gian để đạt đượ cnhiệt độ tâm ít hơ n 20 phút.

Để tránh cá bị quá nhiệt ở điểm gần vách hộ p và để gia tăng tốc độ truyền nhiệtđến điểm nguội nhất, sauce, dầu hoặc nướ c muối đượ c bổ sung thêm vào trong hộ p.Quá trình truyền nhiệt bằng đối lưu nhiệt đượ c gia tăng khi hộ p đượ c khuấy đảo trongthiết bị thanh trùng. Roto quay dạng lật ngượ c hộ p có hiệu quả hơ n roto quay dạngxoắn.

Gia nhiệt bằng bức xạ nhiệt không đượ c thực hiện trong thiết bị thanh trùngnhưng cả 2 quá trình gia nhiệt bằng điện tr ở và microwave đượ c ứng dụng để làm chín

và khử trùng cá tr ướ c khi cho vào hộ p.Trong hầu hết các loại sản phẩm cá đóng gói, sản phẩm dạng chất r ắn huyền

phù hoặc chất lỏng, quá trình chế biến nhiệt k ết hợ p cả hai quá trình truyền nhiệt bằngdẫn nhiệt và đối lưu nhiệt xuyên qua sản phẩm bên trong hộ p. Vị trí của điểm nguộinhất không đơ n giản là nằm ở tâm hình học của bao bì mà nằm ở tâm hình học củamiếng cá dày nhất trong bao gói. Vì vậy điểm nguội nhất có thể nằm ở vị trí bất k ỳ.Quá trình truyền nhiệt bằng dẫn nhiệt xảy ra chậm hơ n truyền nhiệt bằng đối lưu nhiệt.

6.4.2.2. Ảnh hưở ng của nhiệt độ chế biến

Trong quá trình chế biến, nhiệt độ làm cho cá bị mềm và mất những chất dễ bay

hơ i. Quá trình thanh trùng nhiệt gắn liền vớ i thờ i gian bảo quản đồ hộ p. Trong côngnghệ chế biến đồ hộ p, cần quan tâm để giảm thiểu quá trình xử lý nhiệt quá mức bằngcách tăng tốc độ truyền nhiệt đến những điểm nguội nhất.

Đồ hộ p bị hư hỏng ảnh hưở ng đến giá tr ị dinh dưỡ ng của sản phẩm, liên quanđến hàm lượ ng protein. Một số protein ở trong xươ ng cá hồi và cá mòi qua quá trìnhchế biến thì tr ở thành dạng ăn đượ c. Sự biến tính protein ở nhiệt độ cao làm mất 9-28% nướ c tùy thuộc vào mức độ chế biến, loại cá, giá tr ị pH và những yếu tố sinh lýkhác. Cần giớ i hạn sự mất nướ c trong đồ hộ p. Những quá trình chế biến như đóng hộ p,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. Lượ ng vitamin này còn lại ở cá hộ p r ất ít so vớ i cá tươ i.

Sự thay đổi mùi vị xảy ra trong suốt thờ i gian chế biến có thể chấ p nhận đượ cnếu quá trình xử lý nhiệt có giớ i hạn. Sự thay đổi mùi vị của cá khó phát hiện đượ c khitrong quá trình chế biến có sử dụng thêm nướ c sốt và gia vị.

Sự biến đổi cấu trúc cũng xảy ra trong suốt quá trình chế biến, biến đổi này xảyra có lợ i nếu quá trình chế biến đượ c kiểm soát. Sự biến tính protein đi kèm theo sự mất nướ c là nguyên nhân gây nên sự biến đổi cấu trúc của cá. Những loài cá có hàmlượ ng chất béo cao thì sự biến đổi cấu trúc diễn ra ít hơ n nhờ ảnh hưở ng hạn chế của

chất béo đối vớ i nướ c. Việc lựa chọn nguyên liệu ban đầu để chế biến cũng có ý ngh ĩ ar ất quan tr ọng đối vớ i sự thay đổi cấu trúc của cá. Cá kém tươ i sẽ bị mất nướ c nhiềuhơn 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 chấtlượ ng. Sự xuất hiện màu xanh ở đồ hộ p 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 phươ ng phápxác định sự k ết hợ p 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 hộ p r ất quan tr ọng, nó ảnh hưở ng đến giá tr ị cảm quancủa sản phẩm. Cá hồi màu đỏ tươ i có giá tr ị cao hơ n cá hồi màu đỏ nhạt, cá hồi màuhồng có giá tr ị thấ p hơ n hai loại trên. Mỗi loài cá có nhân tố điều khiển màu khácnhau. Sử dụng cá kém chất lượ ng hoặc qua trình thanh trùng không thích hợ p là yếu tố ảnh hưở ng đến sự biến đổi màu.

Sự hóa nâu trong cá hộ p liên quan đến lượ ng đườ ng khử robose. Sự hóa nâu làmột dạng hư hỏng của đồ hộ p. Sự hóa nâu tăng lên là do sự tác động của ribosidehydrolase lên acid ribonuleic (ARN). Tuy nhiên, vớ i ribose hòa tan thì quá trình chầnhoặc gạn chắt có thể tránh đượ c sự hóa nâu của cá. Các nghiên cứu khác cũng cho r ằngvi 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 vớ i hành, có thể là docác acid amin phản ứng vớ i 2,5 diketogluconic acid do sự tác động của vi khuẩn lênhành. Những phản ứng hóa nâu của cá hộ p là những phản ứng hóa nâu không enzym.

Sự biến đổi màu sắc của sò và cua trong quá trình chế biến thườ ng liên quanđến những ion kim loại. Sự xuất hiện màu xanh ở cua liên quan đến đồng, còn sự xuấthiện màu đen ở tôm là do sắt. Lươ n và các loài cá ngừ cũng chịu sự thay đổi màu sắctrong quá trình chế biến là do trong bản thân nó có chứa hàm lượ ng sắt cao. Nếunguyên liệu tr ướ c khi đem chế biến đượ c bảo quản trong kho lạnh thì sự thay đổi màusắc sẽ tăng lên vì khi bảo quản trong kho lạnh sẽ làm tăng lượ ng sunfua tự do trong

nguyên liệu, sắt và sunfua tác dụng vớ i nhau tạo ra k ết tủa sắt sunfit (Fe2(SO3)3) cómàu đen bám trên thành hộ p, ở trên bề mặt cá và ngay cả trong phần chất lỏng.

Những tinh thể “thủy tinh” đôi khi đượ c tìm thấy trong đồ hộ p cá thu, cá ngừ,cá hồi, tôm và giáp xác qua quá trình chế biến nhiệt. Những tinh thể này bị ngườ i tiêudùng hiểu nhầm là tinh thể thủy tinh. Tuy nhiên, đó lại là những tinh thể canxi hoặctinh thể magiê amoni phosphate. Khách hàng không cho phép có các tinh thể này trongsản 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 pHthấ p để tránh sự lắng cặn của tinh thể này.

6.4.2.3. Chế độ xử lý nhiệtTrong quá trình thanh trùng nhiệt có nhiều biến đổi xảy ra. Có r ất nhiều phát

minh về công nghệ sản xuất đồ hộ p nhưng chủ yếu là tậ p trung vào việc nâng cao chấtlượ ng của đồ hộ p bằng cách giảm bớ t đi thờ i gian xử lý nhiệt quá lâu mà vẫn đảm bảođượ c chất lượ ng theo yêu cầu. Chọn đượ c chế độ xử lý nhiệt thích hợ p vừa đảm bảochất lượ ng của sản phẩm, vừa đạt đượ c những yêu cầu đề ra.






Trong quá trình ướ p muối khô lượ ng nướ c di chuyển ra ngoài nhanh hơ n so vớ imuối trong dung dịch, nhưng lượ ng muối ngấm vào cá nên giớ i hạn sau cho vị vẫn cònchấ p nhận. Cá lớ n dạng cắt khúc đóng hộ p nên muối khô.

f. Ngâm d ấ m

Thườ ng đượ c ứng dụng như một tiến trình chế biến chính để bảo quản cho cácsản phẩm hải sản. Thịt sò, thịt cua đượ c ngâm dấm và đựng trong lọ thủy tinh tr ướ c

khi thanh trùng hay tiệt trùng. g. Xông khói

Quá trình xông khói nhằm làm tăng mùi vị của cá tr ướ c khi đóng hộ p. Khi xôngkhói sản phẩm bị mất nướ c và tr ở nên khô. Có 2 phươ ng xông khói là xông khói nóngvà 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 lượ ng nguyên liệu ban đầu của cá sử dụng cho xông khói và đóng hộ p cóảnh hưở ng lớ n đến chất lượ ng sản phẩm cuối cùng. Cá có hàm lượ ng chất béo thấ p thìmất nướ c nhiều trong quá trình xông khói, điều làm làm cho cá cứng chắc và dễ xế pvào hộ p, cấu trúc r ắn chắc này vẫn còn sau quá trình thanh trùng nhiệt. Cá có hàmlượ ng chất béo cao thì mất nướ c ít do đó cá dễ bị vỡ khi xế p hộ p và sản phẩm cuốicùng quá mềm.

6.4.3.2. Làm chín sơ bộ

Gia nhiệt làm bốc hơ i một lượ ng nướ c, lượ ng nướ c bốc hơ i tùy theo loài. Nếulượ ng nướ c còn lại trong hộ p, nó sẽ pha loãng các thành phần sauce bổ sung và làmgiảm giá tr ị cảm quan của cá (VD: dầu bị tách ra và nổi trên bề mặt sản phẩm).

Mục đích của quá trình làm chín sơ bộ là:

-

Loại bớ t một lượ ng nướ c trong thịt cá và ngăn chặn sự thoát dịch- Tách phần nhớ t, máu ảnh hưở ng đến màu sắc, mùi vị sản phẩm

- Giúp đông tụ protein

- Tách phần thịt ra từ xươ ng

- Phát triển mùi vị của sản phẩm

Làm chín sơ bộ là tiến trình r ất quan tr ọng. Cá cần đượ c xử lý nhiệt đủ để ngănchặn sự mất nướ c trong suốt quá trình đóng hộ p, nhưng không nên xử lý nhiệt quá lâu,khi đó cá sẽ bị khô và giảm chất lượ ng sản phẩm.

Có thể xử lý nhiệt bằng 3 cách: chiên (rán), sấy, chần hấ p. Tùy theo yêu cầukhẩu vị và thị hiếu ngườ i tiêu dùng có thể sử dụng một trong 3 phươ ng pháp trên.

a. Quá trình chần, hấ p

Trong quá trình chế biến sản phẩm cá hộ p có nhiều loại nguyên liệu cần phảiqua chần, hấ p. Ngườ i ta nhúng nguyên liệu vào trong nướ c hay dung dịch hoặc xử lýnguyên liệu bằng hơ i nướ c ở nhiệt độ 75 – 100oC. Quá trình hấ p tổn thất chất dinhdưỡ ng ít hơ n nhưng thực tế sản xuất thườ ng chần vì thao tác gọn nhẹ, thiết bị đơ n giản,truyền nhiệt tốt hơ n khi hấ p.

Sau khi cầhn, hấ p xong cần làm nguội nhanh. Trong chế biến cá hộ p chần, hấ plàm cho thịt cá cứng chắc hơ n nhằm mục đích: dễ xế p vào hộ p, làm giảm lượ ng vi sinhvật bám trên bề mặt cá làm giảm sự hư hỏng thịt cá trong suốt quá trình chế biến




Thông thườ ng dùng dầu để rán cá. Tr ướ c khi rán, cá có thể đượ c tẩm bột nhằmlàm cho cá sau khi rán vàng, thơ m ngon và hình thức hấ p dẫn. Sau khi tẩm bột để cákhoảng 3-5 phút r ồi cho vào chảo chiên.

Cá sau khi rán làm nguội đến 40oC. Cá rán nhằm làm tăng giá tr ị cảm quan vàgiá tr ị dinh dưỡ ng. Lượ ng vi sinh vật cũng bị tiêu diệt nhiều do nhiệt độ rán cao.

c. S ấ y

Cá sau khi ướ p muối, xế p lên lướ i để ráo khảong 10 phút r ồi đem sấy vớ i chế độ sấy như sau:

- Sấy 40-50oC khoảng 15-30 phút tùy theo kích thướ c của cá

- Nâng nhiệt lên 90oC, thờ i gian nâng nhiệt khoảng 5-10 phút và tiến hành sấytiế p khoảng 45-60 phút.

- Làm nguội đến nhiệt độ 40oC

6.4.3.3. Cho vào hộp – bài khí

Cá đượ c xế p vào hộ p; dầu ăn, nướ c hay nướ c sauce đượ c bổ sung thêm vàotheo tỷ lệ đã đượ c tính toán.Có thể cho vào hộ p bằng tay hoặc bằng máy. Khi rót hộ p phải đảm bảo các yêu cầu sau:

- Đảm bảo khối lượ ng tịnh và thành phần của hộ p theo qui định

- Có hình thức trình bày đẹ p

- Đảm bảo hệ số truyền nhiệt

- Không lẫn các tạ p chất

Bài khí ra khỏi hộ p tr ướ c khi ghép nắ p là công đoạn r ất cần thiết nhằm:

- Ngăn chặn sự gia tăng áp suất trong suốt quá trình tiệt trùng ở nhiệt độ cao dosự giản nở của khí ở khoảng tr ống trong hộ p.

- Giảm sự oxy hóa sản phẩm thực phẩm bên trong hộ p và giảm hiện tượ ng ănmòn hộ p

Khí sinh ra trong hộ p do sự ăn mòn hộ p (sinh khí H2), hoặc do sự hoạt động củavi sinh vật sinh khí, hoặc do không khí xâm nhậ p vào hộ p qua khe hở .

Sự không cân bằng giữa áp suất bên trong và bên ngoài hộ p thiếc trong suốttiến trình chế biến gây biến dạng ở những mối ghép, là nguyên nhân dẫn đến mối ghép

bị hở .

Đồ hộ p không kín dễ bị hư hỏng do vi sinh vật. nếu kiểm tra hộ p không k ỹ thìr ất nguy hại, ảnh hưở ng đến gái tr ị của đồ hộ p khi tiêu thụ. Vớ i sự chênh lệch áp suấtlớ n hoặc đườ ng kính hộ p lớ n, áp suất bên trong lớ n hơ n áp suất bên ngoài gây phồnghộ p, điều này đượ c gọi là “peaking”. Khi áp suất bên ngoài lớ n hơ n áp suất bên tronglàm cho hộ p bị móp méo, gọi là “panelling”.

Áp suất bên trong quá lớ n có thể làm bật nắ p hộ p hoặc làm cho mối ghép lỏnglẻo. Do đó cần tạo áp suất đối kháng trong thiết bị chế biến.

Những hộ p có kích thướ c nhỏ, vững chắc thì có thể chống lại sự biến dạng do

chênh lệch áp suất giữa trong và ngoài hộ p. Những hộ p nhỏ không cần khoảng khôngcho khí giãn nở . cá, dầu, nướ c sốt đượ c rót đầy hộ p. Để ngăn chặn sự gia tăng áp suấtvượt quá giới hạn bên trong hộp trong suốt quá trình gia nhiệt cần đuổi khí và tạo




khoảng không trong hộ p tr ướ c khi đem ghép mí. Có 3 phươ ng pháp bài khí: phươ ng pháp nhiệt, phươ ng pháp phun hơ i và phươ ng pháp hút chân không

a. Phươ ng pháp nhi ệt

Cho cá và dầu hoặc nướ c sốt vào hộ p khi còn nóng, hơ i nướ c bốc lên sẽ đẩykhông khí ở phía trên ra ngoài, sau đó ghép mí ngay lậ p tức và làm nguội để không khíkhông xâm nhậ p tr ở lại.

Nếu độ chân không nhỏ hơ n 5mmHg thì sẽ làm cho hộ p bị biến dạng.

b. Phươ ng pháp phun hơ i

Hộ p đi qua băng chuyền, hơ i nướ c phun vào hộ p, hơ i nướ c sẽ chiếm chổ củakhông khí trong hộ p và đậy không khí ra ngoài, sau đó ghép hộ p ngay lậ p tức. Hơ inướ c trong hộ p sẽ ngưng tụ và tạo chân không. Quá trình này đượ c thực hiện trong

phóng bài khí.

c. Phươ ng pháp hút chân không

Đây là phươ ng pháp phổ biến nhất để tạo độ chân không trong đồ hộ p. Phươ ng pháp này đượ c thực hiện trong phòng hút chân không, dùng bơ m chân không để hútkhông khí trong hộ p ra.

6.4.3.4. Ghép nắp

Nhân tố quan tr ọng quyết định sự thành công của công nghệ sản xuất đồ hộ p làkhả năng làm kín hộ p hoặc lọ thủy tinh. Bướ c này r ất quan tr ọng ảnh hưở ng đến mứcđộ an toàn và thờ i gian bảo quản.

Kiểm tra độ kín của mối ghép là vấn đề quan tr ọng nhất. Sau khi ghép mí, hộ pđượ c đưa qua chậu nướ c r ửa để loại bỏ phần nguyên liệu còn bám trên hộ p. Nếu không

r ửa lại, phần nguyên liệu này sẽ bị đóng cứng lại trong suốt quá trình xử lý nhiệt vàkhông thể tách ra đượ c sau đó.

6.4.3.5. Bao bì cá hộp

Bao bì cá hộ p 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 lượ ng,

không gây mùi vị lạ và không làm biến màu cho thực phẩm- Bền đối vớ i tác dụng của thực phẩm

- Chịu đượ c nhiệt độ và áp suất cao

- Truyền nhiệt tốt, chắc chắn, gọn nhẹ

- Dễ gia công, giá r ẽ

- Hình thức hấ p dẫn

- Sử dụng, vận chuyển, bảo quản tiện lợ i

6.4.3.6. Thanh trùng

Quá trình chế biến nhiệt giúp tiêu diệt vi sinh vật. Thông thườ ng sử dụng hơ i để thanh trùng nhiệt Tác dụng có hiệu quả nhất của quá trình chế biến nhiệt là ở nhiệt độ




Khi xử lý nhiệt sản phẩm, nhiệt độ bên trong hộ p tăng chậm hơ n nhiệt độ trongthiết bị thanh trùng. Vì vậy số liệu tính toán và các số liệu thực nghiệm cần phải đượ ckiểm tra để đạt đượ c nhiệt độ /thờ i gian xử lý nhiệt thích hợ p. Sao cho ở tâm sản

phẩm phải đảm bảo đủ nhiệt để tiêu diệt tất cả các vi sinh vật, k ể cả dạng bào tử.

Trong thực tế, để chế biến đồ hộ p cá sauce cà vớ i dạng hộ p hình oval 400g đòihỏi thờ i gian xử lý nhiệt là 75 phút ở nhiệt độ 115oC để đảm bảo mức độ an toàn về

mặt vi sinh và tránh các hiện tượ ng hư hỏng khác xảy ra.Vấn đề r ất quan tr ọng cần lưu ý là một tiến trình xử lý nhiệt ở điều kiện này

thích hợ p nhưng ở điều kiện khác có thể không thích hợ p.

6.4.3.7. Dán nhãn và đóng thùng

Để dây chuyền công nghệ thực hiện, sản phẩm đồ hộ p sau khi tiệt trùng đượ cđem đi bảo ôn khoảng 14 ngày tr ướ c khi phân phối. Nếu có bất k ỳ sự cố nào xảy ratrong suốt quá trình chế biến như mối ghép không kín, lớ p tráng mặt trong của hộ pkhông tốt hay một số lỗi khác, hộ p sẽ tr ươ ng phồng lên. Sự tr ươ ng phồng của hộ p xảyra do vi sinh vật hoạt động sinh khí hoặc do phản ứng của sản phẩm lên thành hộ p sinhkhí H2.

Tồn tr ữ tr ướ c khi dán nhãn còn có tác dụng giúp cho sản phẩm ổn định và giúpcho nướ c sauce ngấm vào cá.

Ngày nay, nhãn giấy dán trên hộ p đượ c thay thế bằng mực in trên hộ p. Nhãnđượ c dán trên thùng carton. Các thùng này phải có độ bền tốt để bảo vệ hộ p tránh gâyhư hỏng mối ghép hay con dấu xuất kho.

6.4.3.8. Bảo quản đồ hộp cá

Vớ i những sản phẩm cá hộ p có thể bảo quản lâu dài. Trong quá trình bảo quảnsẽ làm tăng mùi vị đặc tr ưng của sản phẩm. Tuy nhiên, không thể kiểm soát đượ c các

phản ứng vật lý và hoá học ảnh hưở ng đến bao bì và những thành phần bên trong nó.Sản phẩm sau khi bảo quản một thờ i gian dài thườ ng gặ p các tr ườ ng hợ p như thay đổimàu sắc, sự ăn mòn hộ p, sự tạo thành tinh thể, sự đóng vón nướ c sốt và sự mất mùi vị.

Nhiệt độ bảo quản khoảng 35oC ngăn cản đượ c sự phát triển của các bào tử visinh vật sống sót sau quá trình thanh trùng. Durand và Thibaud (1980) cho r ằng sự ănmòn bề mặt trong của đồ hộ p sắt tây chứa cá mòi và cá thu ngâm dấm hay rót nướ c sốtsẽ xảy ra sau 2 năm nếu bảo quản ở 37oC.

6.4.4. Một số qui trình sản xuất cá hộp

6.4.4.1. Sản phẩm cá ngâm dầu

Sản phẩm cá ngâm dầu là một lọai sản phẩm mớ i, có chất lượ ng và giá tr ị sinhnăng lượ ng cao. Nguyên liệu

Phân lọai

ắ ầ




Ướ p muối

Xế p vào hộ p nhôm

Đưa vào băng chuyền

Hấ p

Gạn bỏ nướ c

Rót dầu đậu nành

Ghép mí

R ửa hộ p

Thanh trùng

Làm mát

Sản phẩm

Hình 6.8. Sơ đồ qui trình chế biến sản phẩm cá ngâm dầu

- Nguyên liệu: Cá đem chế biến có hàm lượ ng béo lớ n hơ n 4%. Không đưavào sản xuất những loại cá không chắc thịt, không đủ lượ ng béo. Có thể sử dụng cátươ i, cá đông lạnh, tốt nhất là dùng cá bảo quản ở nhiệt độ 1-5oC trong 10-20 giờ ,không dùng cá mắt đỏ, mỡ đã bị oxy hóa.

- Ướ p muối trong 4 phút vớ i dung dịch muối có nồng độ 18-22 Bé. Sau khi ướ pmuối cho cá vào r ỗ để ráo r ồi đem đi rót hộ p bằng tay.

- Có thể hấ p bằng hơ i nướ c ở nhiệt độ 90-100o

C trong 10 phút.- Thanh trùng theo chế độ




112oC




6.4.4.2. Sản phẩm cá sốt cà chua

Nguyên liệu

Xử lý

Hấ p

Làm mát

Vào hộ p

Thêm nướ c sốt vào đầy hộ p

Bài khí

Ghép mí

R ửa hộ p

Thanh trùng

Làm nguội

Bảo ôn

Thành phẩm

Hình 6.9. Sơ đồ qui trình chế biến sản phẩm cá sốt cà

6.5. Sản phẩm surimi

6.5.1 . Giớ i thiệu sơ lượ c về surimiThuật ngữ surimi của Nhật Bản là một cách nói thông dụng được dùng để gọi




gọi là chả cá, là một lọai protein trung tính, đượ c chế biến qua nhiều công đọan r ửa,nghiền và định hình lại cấu trúc. Các protein đã đượ c làm sạch tr ộn vớ i chất tạo đôngvà sau đó đem đi cấ p đông, nó sẽ hình thành thể gel cứng và đàn hồi. Tính tạo gel,tính giữ nướ c và tạo nhũ tươ ng tạo nên cấu trúc để làm nguyên liệu cho việc sản xuấtKamaboko.

Surimi đượ c xuất khẩu và bán vớ i số lượ ng lớ n trên khắ p các thị tr ườ ng Châu

Âu. Từ những năm 80, các nướ c Tây Âu, Mỹ, Canada, … cũng đã sản xuất đượ csurimi nhằm cung cấ p nhu cầu tại chỗ và khắc phục vấn đề quản lý nguồn cá trên thế giớ i, tránh đượ c hiện tượ ng nguồn cá ngày một cạn kiệt ở Nhật Bản. Ở Việt namcũng có nhiều nhà máy sản xuất surimi nhưng chủ yếu phục vụ cho nhu cầu xuấtkhẩu.

6.5.2. Công nghệ sản xuất surimi

6.5.2.1. Qui trình sản xuất Surimi

Nguyên liệu

Xử lý

Nghiền ép

R ửa

Lọc

Khử nướ c

Phối tr ộn các chất phụ gia

Ép định hình

Vào khuôn

Cấ p đông

Trữ đông




6.5.2.2. Thuyết minh qui trình

a. Nguyên li ệu

Độ tươ i của nguyên liệu cá r ất quan tr ọng để đạt đượ c hiệu quả chế biến caonhất. Ở Nhật, sản phẩm Surimi trong các nhà máy có giá tr ị r ất cao. Mỗi loài phảiđượ c xử lý dựa trên giá tr ị của nó. Chất lượ ng nguyên liệu có ảnh hưở ng r ất lớ n đến

giá tr ị cảm quan và tính chất hóa học của sản phẩm. Cá tươ i chế biến thích hợ p hơ n,tạo ra sản phẩm ít màu và các liên k ết của mô cơ hình thành gel tốt hơ n. Khi cá cóhàm lượ ng nướ c thấ p và protein cao ngh ĩ a là chu k ỳ r ửa ít. pH thấ p có xu hướ ng tạogel bền hơ n nhưng nướ c dễ dàng tách ra trong quá trình chế biến. Cá sau giai đoạn têcứng, pH bắt đầu tăng cao, khả năng giữ nướ c tốt và gel tr ở nên mềm.

b. X ử lý

Cá tươ i đượ c đem đi cắt đầu, bỏ nội tạng, r ửa. Vớ i sản phẩm surimi đượ cchuẩn bị từ thịt cá đã đượ c phi lê sẳn sẽ cho sản phẩm có chất lượ ng ổn định hơ n.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 xươ ng. Việc sử dụng thịt cá còn nguyên xươ ng sẽ làm cho sản phẩm surimi có chất lượ ng kém hơ n. Bở i vì trong quá trình ép lấy thịt cádịch lỏng trong các tế bào thần kinh, tủy và các thành phần còn sót lại trên xươ ng như lá lách, thận, ruột, dạ dày ... r ất giàu enzym gây biến tính protein, mặc dù quá trìnhr ửa có thể loại các enzym này nhưng không triệt để. Bù lại hiệu suất thu hồi thịt trongtr ườ ng hợ p này cao hơ n.

Bảng 6.2. Tỉ lệ các phần thu đượ c so vớ i cá nguyên con

Tỉ lệ so vớ i cá nguyên con (%) (a) (b) (c) (d) (e)

Các phần của cá 40 11 30 11 7Phần thịt đã bỏ xươ ng 32 10 17 6 3

Phần thịt đã đượ c r ửa 3 lần vàđượ c ép khô

22 8 10 4 1

(a): Thịt philê ở bên

(b): Thịt philê (phần đượ c gọi là “J” cut)

(c): Đầu

(d): Xươ ng giữa (phần phía sau)

(e): Xươ ng giữa (phần phía tr ướ c)

c. Nghi ền é p

Mục đích nghiền ép là tách xươ ng, vảy, da bằng phươ ng pháp cơ học. Phần thịtđượ c ép xuyên qua các lỗ của tr ống nghiền có đườ ng kính từ 3 - 4 mm. Nguyên lýhoạt động của máy nhờ vào lực ép của rulo tr ợ lực, lực căng của các dây cao su ép,dây cao su sát vào tr ống nghiền. Cá đi vào giữa dây cao su và tr ống nghiền bị épmạnh, thịt cá xuyên qua lỗ tr ống đi vào trong, còn xươ ng, vảy, da không xuyên qua lỗ tr ống đượ c cuốn ra ngoài bị thanh gạt gạt r ớ t xuống. Đối vớ i thịt phi lê đem đinghi

ền, hi

ệu su

ất làm vi

ệc c

ủa máy r

ất cao. Trong quá trình nghi

ền có các bi

ến

đổi

vật lý và hóa học xảy ra: cấu trúc thịt cá bị phá vỡ hoàn toàn, nhiệt độ gia tăng trongquá trình nghiền làm cho protein bị biến tính một phần.




Chu k ỳ r ửa của cá vớ i nướ c là giai đoạn quan tr ọng của tiến trình sản xuấtsurimi. R ửa cá nhằm loại bỏ:

- Sự hòa tan của mô cơ protein sarcoplasmic (protein chất cơ ) vào trong nướ cmà 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 tínhchất của protein.

- Khử tanh

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

Mỗi lần r ửa phải đượ c thực hiện nhanh trong khoảng 5 - 10 phút, tỉ lệ nướ c r ửavớ i cá khoảng 3:1 hoặc 4:1 sẽ cho k ết quả cao, nhiệt độ nướ c r ửa thườ ng khoảng 0-

5o

C để ngăn chặn sự biến tính của protein. Quá trình r ửa đượ c lặ p lại 2 - 3 lần.Đối vớ i cá nạc vấn đề màu, mùi có thể bị giảm nhẹ nhưng không đáng k ể bở i vì

các thao tác r ửa đượ c thực hiện r ất nhanh. Trong cá khoảng 2/3 chất khô của thịtđượ c cấu thành từ những sợ i tơ cơ có tính chất, chức năng r ất tốt. Phần còn lại chứacác thành phần máu, lipid và các protein chất cơ khác là thành phần bất lợ i đối vớ iquá trình sản xuất surimi, các thành phần này cũng đượ c loại ra khỏi cá một ít. Chínhnhững đặc điểm này cá nạc có thể r ửa 1 - 2 lần là đượ c.

Đối vớ i các loại cá có chứa nhiều lipid, trong quá trình r ửa 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 r ửa thứ nhất ngườ i tadùng nướ c r ửa là dung dịch NaHCO3 0,5% nhằm tẩy màu và mùi thịt cá. Ở lần r ửasau cùng dùng nướ c muối nồng độ 0,1 - 0,3% để r ửa nhằm dễ dàng cho việc ép khônướ c sau này.

Chất lượ ng nướ c r ửa r ất quan tr ọng như khi pH cao sẽ làm tăng khả năng giữ nướ c. Nướ c cứng vớ i sự hiện diện của ion Ca2+, Mg2+, Fe3+ sẽ ảnh hưở ng đến cấu trúcvà màu sắc của sản phẩm.

e. Lọc

Tiến trình này có thể thực hiện tr ướ c hoặc sau khi khử nướ c. Việc chọn lựa

phươ ng pháp lọc dựa vào số lượ ng nướ c chứa trong cá sau khi khử nướ c. Khi lượ ngnướ c trong cá thấ p quá trình lọc diễn ra chậm và khó khăn. Mục đích của quá trìnhlọc là loại bỏ xươ ng, da và những phần mô cơ màu đen gây ảnh hưở ng đến chấtlượ ng sản phẩm.

f. Khử nướ c (ép tách nướ c)

Việc khử nướ c làm giảm hàm lượ ng nướ c của thịt cá còn khoảng 80 - 85% sovớ i tr ọng lượ ng ướ t. Phươ ng pháp cổ truyền là dùng máy ép tr ục vít. Ngoài ra, ngườ ita còn sử dụng máy ly tâm quay vớ i tốc độ cao để tách nướ c. Trong quá trình ép táchnướ c một phần những chất có khả năng hòa tan trong nướ c (protein, khoáng...) sẽ bị

thất thoát.Việc khử nướ c và lọc là giai đoạn k ết thúc của tiến trình sản xuất surimi truyền

hố




g. Phố i tr ộn phụ gia

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

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

VD. 100 kg thịt cá bổ sung:2 kg sorbitol

5,5 kg đườ ng

0,3 kg polyphosphate

Trong quá trình phối tr ộn có sự gia tăng nhiệt độ. Vì vậy cần phải bổ sungnướ c đá xay nhuyễn hoặc nướ c lạnh vào nhằm làm giảm nhiệt độ sản phẩm. Nhiệt độ thấ p làm cho cấu trúc thịt cá co lại và sản phẩm dai hơ n.

h. C ấ p đ ông

Nhằm mục đích kéo dài thờ i gian bảo quản từ 6 - 12 tháng. Nhiệt độ cấ p đôngkhoảng - 40oC, sau cho tâm sản phẩm đạt nhiệt độ - 15oC trong khoảng thờ i gian 4 - 5giờ . Quá trình bảo quản và vận chuyển surimi phải đượ c duy trì ở tr ạng thái lạnh,nhiệt độ khoảng -25oC.

6.5.3. Đặc tính, chứ c năng của protein surimi

Đặc tính chức năng của protein surimi đượ c chia làm 3 nhóm lớ n:

6.5.3.1. Tính hấp thu và giữ nướ c

Tính hấ p thu và giữ nướ c của protein surimi bị ảnh hưở ng bở i nhiều yếu tố.

Một vài yếu tố như nồng độ, pH (pH thay đổi dẫn đến làm giảm lực liên k ết giữacác protein), nhiệt độ (nhiệt độ cao làm giảm sự cố định nướ c), thờ i gian, lực ion….cóảnh hưở ng đến sự hấ p thu nướ c của protein. Đó là chỉ tiêu cho phép đo lườ ng sự biếntính của protein.Tính họat động bề mặt

a. Tính t ạo nhũ t ươ ng

Nhũ tươ ng là sự phân tán của hai pha lỏng không hòa tan vào nhau, một tronghai pha là pha liên tục, pha kia là pha phân tán. Đa số các hệ nhũ tươ ng thực phẩmthườ ng ở dạng nướ c trong dầu hoặc dầu rong nướ c. Sự tạo nhũ tươ ng từ cá cũng chứa

những bọt r ắn phân tán.b. Tính t ạo bọt

Các yếu tố có liên quan đến tính tạo bọt của protein surimi

- Muối có thể ảnh hưở ng đến tính tan, độ nhớ t, tính làm gấ p nế p protein. Điềunày có thể làm hư hỏng tính tạo bọt

- Đườ ng saccharose và các đườ ng khác thườ ng làm giảm sự nở của bọt, nhưngnó cải thiện đượ c độ bền của bọt bở i vì nó làm tăng độ nhớ t của bọt.

- Hàm lượ ng lipit thấ p làm biến tính tính tạo bọt của protein

- Khi tăng hàm lượ ng protein, tính tan của bọt tăng, do đó thể tích của bọtkhông tăng.









TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Bảo, Huỳnh Nguyễn Duy; Tâm, Huỳnh Lê; Else Marie Andersen. 2002. H ướ ng d ẫ n x ử lý và bảo quản tôm sú nguyên li ệu. Nhà xuất bản Nông Nghiệ p.

2. Cẩn, Nguyễn Tr ọng. Công nghệ chế bi ế n thự c phẩ m thủ y sản (t ậ p 1 và 2). Nhà

xuất bản Thủy sản

3. Đồng, Lươ ng Hữu. M ột số sản phẩ m chế bi ế n t ừ cá và hải sản khác. Nhà xuất bản

Nông Nghiệ p

4. Đồng, Lươ ng Hữu. K ỹ thuật sản xuấ t nướ c mắm. Nhà xuất bản Nông Nghiệ p.

5. Vinh, Phạm Văn. Nghề mắm gia truyền và chế bi ế n một số hải sản. Nhà xuất bản

tổng hợ p Phú Khánh.

6. Aitken, A. 1982. F ish handling and processing . Ministry of Agriculture, Fisheries

and Food.

7. Burt, J.R. Fish smoking and drying . Elsevier applied science London and NewYork.

8. Hall, G.M. 1992. Fish processing technology. Published in North America by VCH

Publishers, Inc.

9. Huss, H.H.. 1994. Quality and quality changes of fresh fish. Food and agriculture

organization of the United Nations.

10. Johnston, W.A., et al. 1994. Freezing and refrigerated storage in fisheries. FAO

Fisheries Technical.

11. Aitken, A., et al. 1983. Fish handling and processing. Ministry of Agriculture,Fisheries and Food Torry research Station.

http://collections.icgc.ca/peifisheries/methods/oysters.as

http://www.fistenet.gov.vn/thongtin.asp?lvl=1&dp=4




MỤC LỤC

Mục lục

Mở đầu

Chươ ng I. Thành phần hóa học và tính chất của động vật thủy sản

1.1. Thành phần hóa học của thủy sản và ảnh hưở ng của thành phần hóa học

đến chất lượ ng

1.1.1. Thành phần hóa học của thủy sản

1.1.2. Ảnh hưở ng của thành phần hóa học đến chất lượ ng

1.2. Tính chất của động vật thủy sản

1.2.1. Tính chất vật lý

1.2.2. Tính chất hóa học của động vật thủy sảnChươ ng II. Các biến đổi của động vật thủy sản sau khi chết

2.1. Các biến đổi cảm quan

2.1.1. Những biến đổi ở cá tươ i nguyên liệu

2.1.2. Những biến đổi chất lượ ng

2.2. Các biến đổi tự phân giải

2.2.1. Sự phân giải glycogen

2.2.2. Sự phân hủy ATP2.2.3. Sự phân giải protein

2.2.4. Sự phân cắt TMAO

2.3. Biến đổi do vi sinh vật

2.3.1. Hệ vi khuẩn có ở cá mớ i vừa đánh bắt

2.3.2. Sự xâm nhậ p của vi sinh vật

2.3.3. Biến đổi của vi sinh vật trong quá trình bảo quản và ươ n hỏng

2.3.4. Vi sinh vật gây hư hỏng cá

2.3.5. Các yếu tố ảnh hưở ng đến sự phát triển của vi sinh vật

2.4. Sự oxy hóa chất béo

2.4.1. Sự oxy hóa hóa học

2.4.2. Sự tạo thành gốc tự do do hoạt động của enzyme

Chươ ng III. K ỹ thuật lạnh thủy sản

3.1. Làm lạnh

i

1

2

2

2

3

9

9

10

12

12

12

14

16

16

1820

21

22

22

24

24

25

26

30

30

31

32

32

i


WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOng góp PDF bở i GV. Nguy ễ n Thanh Tú



3.1.1. Làm lạnh bằng nướ c đá

3.1.2. Thờ i hạn sử dụng của cá bảo quản lạnh

3.2. Lạnh đông

3.2.1. Mục đích của quá trình lạnh đông

3.2.2. Tiến trình lạnh đông

3.2.3. Các dạng thiết bị lạnh đông

3.2.4. Xử lý sản phẩm cá sau lạnh đông

3.2.5. Bảo quản lạnh đông

3.2.6. Tan giá

Chươ ng IV. Các biện pháp bảo quản sản phẩm thủy sản

4.1 Bảo quản tươ i nguyên liệu thủy sản

4.1.1. Lưu giữ và vận chuyển cá sống4.1.2. Giữ ở nhiệt độ thấ p

4.1.3. Dùng hóa chất

4.1.4. Bảo quản trong bao gói có điều khiển khí quyển

4.2 Bảo quản sản phẩm thủy sản

4.2.1. Bảo quản bằng muối ăn

4.2.2. Sấy khô

4.2.3. Xông khói

Chươ ng V. Các sản phẩm chế biến từ động vật thủy sản

5.1. Nướ c mắm

5.1.1. Nguyên lý chế biến nướ c mắm

5.1.2. Quá trình thủy phân của cá

5.1.3. Nhân tố ảnh hưở ng đến quá trình chế biến nướ c mắm

5.1.4. Sử dụng enzyme nhân tạo trong chế biến nướ c mắm

5.1.5. Các phươ ng pháp chế biến nướ c mắm

5.1.6. Kiểm tra và bảo quản chượ p nướ c mắm

5.2. Sản phẩm cá đóng hộ p

5.2.1. Chọn lựa tiến trình chế biến nhiệt

5.2.2. Quá trình chế biến nhiệt

5.2.3. Các giai đoạn chế biến sản phẩm cá đóng hộ p

5.2.4. Một số qui trình sản xuất cá hộ p

32

41

44

44

44

46

51

53

54

59

59

5961

61

61

64

64

67

74

78

78

78

79

81

82

83

87

91

91

92

94

99

ii


WWW.BOIDUONGHOAHOCQUYNHON.BLOGSPOng góp PDF bở i GV. Nguy ễ n Thanh Tú



5.3. Surimi

5.3.1. Giớ i thiệu sơ lượ c về sản phẩm surimi

5.3.2. Công nghệ sản xuất surimi

5.3.3. Đặc tính, chức năng của protein surimi

5.3.4. Các yếu tố ảnh hưở ng đến quá trình chuẩn bị surimi

Tài liệu tham khảo

102

102

102

105

106


Documents

Công nghệ chế biến thủy hải sản - Phan Thị Thanh Quế