TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM - - Môn học: HÓA SINH Đề tài số 10: BIẾN ĐỔI SINH HÓA TRONG SẢN XUẤT THỦY SẢN GVHD: Nguyễn Thị Mai Hương LỚP: ĐHTP8A SVTH: Nhóm 31 Lê Thị Mỹ Duyên 12014681 Cao Thị Ngọc Thắm 12074711 Vũ Lê Khánh Linh 12023651 TP.HCM, tháng 06 năm 2014 BẢNG PHÂN CÔNG NHIỆM VỤ STT HỌ VÀ TÊN NHIỆM VỤ Lê Thị Mỹ Duyên - Tổng hợp 12014681 Chương Chỉnh sửa nội dung Cao Thị Ngọc Thắm - Vũ Lê Khánh Linh - Lời mở đầu, bìa kết luận Chương : Tổng quan trình biến đổi sinh hóa thủy sản Mục lục Chương MỤC LỤC Chương 1.Tổng quan biến đổi sinh hóa sản xuất thủy hải sản 1.1Khái niệm thủy hải sản…………………………………5 1.2Thành phần hóa học thủy sản…………………………5 1.3 Khái niệm biến đổi sinh hóa ………………………….9 Chương 2.Sự biến đổi sinh hóa sản xuất thủy sản 2.1 Các biến đổi cảm quang:…………………………………… 10 2.1.1Những biến đổi cá tươi nguyên liệu 2.1.2Những biến đổi chất lượng 2.2 Các biến đổi tự phân giải………………………………………14 2.2.1.Sự phân giải glycogen 2.2.2.Sự phân huỷ ATP 2.2.3.Sự phân giải protein 2.2.4.Sự phân cắt TMAO 2.3 Biến đổi vi sinh vật:…………………………………………22 2.3 1.Hệ vi khuẩn cá vừa bắt 2.3 2.Sự xâm nhập vi sinh vật 2.3.3.Biến đổi vi sinh vật trình bảo quản gây ươn hỏng 2.3.4.Vi sinh vật gây ươn hỏng cá 2.3.5.Các yếu tố ảnh hưởng đến phát triển vi sinh vật 2.4 Sự oxy hoá chất béo:…………………………………………… 23 2.4.1.Sự oxy hoá hoá học 2.4 2.Sự tạo thành gốc tự do hoạt động enzym Chương 3.Phương pháp bảo quản thủy sản sản xuất 24 Kết luận 35 MỞ ĐẦU Đất nước Việt Nam có lợi có bờ biển dài, nhiều sông ngòi, ao hồ nên việc khai thác nuôi trồng thủy sản mở triển vọng lớn việc cung cấp thủy sản cho nhu cầu đời sống nhân dân, cho xuất phục vụ cho việc phát triển ngành chăn nuôi gia súc Khai thác thu họach tốt nguồn thủy sản phục vụ cho loài người vấn đề quan trọng, kỹ thuật chế biến nhiều hạn chế, chưa sử dụng triệt để nguồn lợi quý giá Theo thống kê nguồn động vật thủy sản cung cấp cho nhân lọai 20% tổng số protein thực phẩm, đặc biệt nhiều nước lên đến 50% Giá trị ý nghĩa dinh dưỡng thịt cá giống thịt gia súc nghĩa protein thịt cá có đầy đủ lọai axit amin, mà đặc biệt có đủ axit amin không thay Thịt cá tươi có mùi vị thơm ngon, dễ tiêu hóa, dễ hấp thu Dầu cá việc cung cấp lipid cho người, có giá trị sinh học cao, đặc biệt axit béo không no có tác dụng lớn việc trao đổi chất thể Ngoài ra, lipid động vật thủy sản nguồn giàu vitamin A D Trong động vật thủy sản chứa nhiều nguyên tố vi lượng đa lượng cần thiết cho thể Cá động vật thủy sản sử dụng để ăn tươi chế biến thành nhiều sản phẩm khác nhằm cung cấp tức thời để dự trữ thời gian định Tuy nhiên, nguyên liệu thủy sản dễ ươn hỏng, công việc bảo quản phải đặt lên hàng đầu khâu chất lượng Nhu cầu tiêu thụ nhân dân ngày cao, việc nghiên cứu chế biến sản phẩm mới, hoàn thiện sản phẩm sản xuất để nâng cao chất lượng sản phẩm nhiệm vụ quan trọng nhà sản xuất, kỹ sư ngành công nghệ thực phẩm Hiểu thành phần hóa học nguyên liệu thủy sản biến đổi sinh hóa thủy hải sản có ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm trình chế biến sản phẩm lạnh, sản phẩm lạnh đông sản phẩm khác chế biến từ nguồn nguyên liệu thủy sản Hiểu rõ biến đổi động vật thủy sản sau chết tê cứng, tự phân giải, biến đổi vi sinh vật có ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm thủy sản Từ sinh viên hiểu rõ việc tìm phương pháp đánh bắt, sơ chế, vận chuyển bảo quản thích hợp cần thiết nhằm hạn chế kéo dài thời gian xảy biến đổi CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN VỀ SỰ BIẾN ĐỔI SINH HÓA TRONG SẢN XUẤT THỦY HẢI SẢN 1.1 KHÁI NIỆM VỀ THỦY HẢI SẢN Hải sản hay thủy sản với nghĩa rộng, thủy hải sản sinh vật biển sử dụng làm thực phẩm cho người Hải sản bao gồm loại cá biển, động vật thân mềm (bạch tuộc, mực, tôm, nghêu, sò, ốc, hến, hàu ), động vật giáp xác (tôm, cua tôm hùm), động vật da gai (nhím biển) Ngoài ra, thực vật biển ăn được, chẳng hạn số loài rong biển vi tảo Hải sản ăn thông dụng giới, đặc biệt châu Á Tại Bắc Mỹ, không thường Vương quốc Anh, hải sản sử dụng thông dụng Việc khai thác hải sản hoang dã tập trung lại thông qua hoạt động đánh bắt cá và nuôi trồng thủy sản, nuôi trồng hải sản, việc nuôi cá Hải sản nguồn quan trọng cung cấp protein phần ăn khắp giới, đặc biệt vùng ven biển Hải sản nguồn thực phẩm phong phú chủng loại, bao gồm loài cá, tôm, cua, ốc, mực… Hải sản phong phú chủng loại, phân loại thành loại lớn cá, tôm, ốc, ngao… Hải sản nguồn thực phẩm quan trọng người Hải sản có hương vị thơm ngon mà có giá trị dinh dưỡng cao Nhiều loại hải sản dùng làm thực phẩm chế biến làm nhiều ăn, có mùi vị thơm ngon, màu sắc hấp dẫn 1.2THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA THỦY SẢN Thành phần hóa học gồm: nước, protein lipid, muối vô cơ, vitamin Các thành phần khác nhiều, thay đổi phụ thuộc vào giống, loài, giới tính, điều kiện sinh sống, Ngoài ra, yếu tố thành phần thức ăn, môi trường sống, kích cỡ cá đặc tính di truyền ảnh hưởng đến thành phần hóa học, đặc biệt cá nuôi Các yếu tố kiểm soát chừng mực Các thành phần cá động vật có vú chia thành nhóm có tính chất Ảnh hưởng thành phần hóa học đến chất lượng Yếu tố ảnh hưởng rõ đến thành phần hóa học cá thành phần thức ăn Thông thường cá nuôi thường cho ăn thức ăn chứa nhiều lipid để cá phát triển nhanh Tuy nhiên, hàm lượng lipid cao dư để cung cấp lượng lipid dư thừa tích lũy mô làm cho cá có hàm lượng lipid cao Ngoài ảnh hưởng không tốt đến chất lượng nói chung, làm giảm suất chế biến lipid dự trữ xem phế liệu, bị loại bỏ nội tạng sau moi ruột phi lê Cách thông thường để giảm hàm lượng lipid cá nuôi trước thu hoạch cho cá đói thời gian Ngoài ra, cho cá đói có tác dụng giảm hoạt động enzym nội tạng, giúp làm chậm lại biến đổi xảy sau cá chết  Protein Được cấu tạo từ acid amin, acid amin không thay định giá trị dinh dưỡng thực phẩm Protein ngũ cốc thường thiếu lysine acid amin có chứa lưu huỳnh (methionine, cysteine), protein cá nguồn giàu acid amin Do đó, protein cá có giá trị dinh dưỡng cao loại ngũ cốc khác  Các axit amin tự Các axit amin tự chiếm khoảng 0,5-2% trọng lượng thịt, chúng góp phần tạo nên mùi vị thơm ngon đặc trng nguyên liệu Hàm lượng axit amin tự nhiều vi khuẩn gây hư hỏng phát triển nhanh sinh mùi ammoniac Các loài cá có thịt sẫm thường vận động cá ngừ, cá thu có hàm lượng histidine cao Cơ thịt sẫm chứa histidin nhiều thịt trắng Trong thời gian bảo quản, histidine bị vi sinh vật khử nhóm carboxyl hình thành độc tố histamine  Urê Urê có phổ biến tất thịt cá, nói chung có 0,05% thịt cá xương, loài cá sụn biển có chứa lượng lớn urê (1-2,5%) Trong trình bảo quản, urê phân huỷ thành NH3 CO2 tác dụng enzym urease vi sinh vật Do urê hoà tan nước thấm qua màng tế bào nên dễ tách khỏi miếng phi lê  Amoniac Amoniac có mùi đặc trưng (mùi khai) Trong thịt cá tươi có lượng nhỏ amoniac Trong cá xương, lượng amoniac thấp bị hư hỏng vi sinh vật lượng amoniac tăng nhanh Khi hư hỏng tiến triển, pH thịt chuyển sang môi trường kiềm lượng amoniac tăng lên tạo nên mùi ươn thối cá  Creatine Là thành phần hợp chất phi protein Cá trạng thái nghỉ ngơi creatine tồn dạng mạch vòng phospho cung cấp lượng cho trình co  Enzym Enzym protein, chúng hoạt động xúc tác cho phản ứng hoá học nội tạng thịt Enzym tham gia vào trình trao đổi chất tế bào, trình tiêu hoá thức ăn tham gia vào trình tê cứng Sau cá chết enzym hoạt động, gây nên trình tự phân giải cá, làm ảnh hưởng đến mùi vị, trạng thái cấu trúc, hình dạng bề chúng Sản vSảnphẩm trình phân giải enzym nguồn dinh dưỡng cho vi sinh vật, làm tăng nhanh tốc độ ươn hỏng  Lipid Cá sử dụng chất béo nguồn lượng dư trữ để trì sống tháng mùa đông, nguồn thức ăn khan Hàm lượng lipid cá dao động nhiều (0,1-30%) Cá phân loại theo hàm lượng chất béo sau: - Cá gầy (< 1% chất béo) cá tuyết, cá tuyết sọc đen - Cá béo vừa (10% chất béo) cá hồi, cá trích, cá thu,  Gluxit Hàm lượng gluxit thịt cá thấp, thường 0,5%, tồn dạng lượng dự trữ glycogen Tuy nhiên, hàm lượng glycogen loài nhuyễn thể chiếm khoảng 3%.Cá vừa đẻ trứng lượng gluxit dự trữ thấp Sau chết, glycogen thịt chuyển thành axit lactic, làm giảm pH thịt, khả giữ nước thịt.Sự biến đổi pH thịt sau cá chết có ý nghĩa công nghệ lớn  Các loại vitamin chất khoáng Cá nguồn cung cấp vitamin nhóm B (thiamin, riboflavin B12), vitanin A D có chủ yếu loài cá béo Vitamin A D tích lũy chủ yếu gan, vitamin nhóm B có chủ yếu thịt cá Vitamin nhạy cảm với oxy, ánh sáng, nhiệt độ Ngoài ra, trình chế biến (sản xuất đồ hộp, tan giá, ướp muối, ) ảnh hưởng lớn đến thành phần vitamin Vì vậy, cần phải ý tránh để tổn thất vitamin trình chế biến Chất khoáng cá phân bố chủ yếu mô xương, đặc biệt xương sống Canxi phospho nguyên tố chiếm nhiều xương cá Thịt cá nguồn giàu sắt, đồng, lưu huỳnh íôt Ngoài có niken, coban, chì, asen, kẽm - Hàm lượng chất sắt thịt cá nhiều động vật cạn, cá biển nhiều cá nước ngọt, thịt cá màu sẫm nhiều thịt cá màu trắng - Sunfua (S) có phổ biến thịt loài hải sản, chiếm khoảng 1% chất khô thịt Sunfua thịt cá phần lớn tồn dạng hợp chất hữu sunfua hòa tan Hàm lượng sunfua nhiều hay có ảnh hưởng lớn đến màu sắc sản phẩm - Hàm lượng đồng cá so với động vật thủy sản không xương sống - Hàm lượng iod thịt cá so với động vật hải sản không xương sống Cá biển có hàm lượng iod cao cá nước Hàm lượng iod động vật hải sản nói chung nhiều gấp 10 - 50 lần so với động vật cạn Thịt cá có nhiều mỡ hàm lượng iod có xu hướng tăng lên 1.3 KHÁI NIỆM SỰ BIẾN ĐỔI SINH HÓA Theo PGS.TS Trần Minh Tâm (Trưởng khoa Công nghệ Sinh học Thực phẩm Đại học Văn Lang) Động vật thủy sản sau thu họach chưa kịp đem chế biến chết xảy hàng loạt biến đổi phức tạp, đặc biệt biến đổi sâu sắc hóa học Đó trình phân giải, phân hủy tự nhiên làm cho nguyên liệu biến chất hoàn toàn sử dụng Sự biến đổi bao gồm trình sau đây: - Sự tiết chất nhớt thể (đối với cá vài loài khác) - Sự phân giải glycogen (glycolysis) - Sự tê cứng thịt (rigor mortis) - Sự tự phân giải (autolysis) - Sự thối rữa (Putrefaction) Những biến đổi tuân theo trình tự định mà chúng thường gối lên Sự biến đổi song song, cuối trình xảy trình khác nối tiếp Chất nhớt hạt nhỏ thuộc loại glucoprotein tổ chức tế bào, sau hút nước trương lên tích tụ lại tế bào tiết da Thành phần chủ yếu chất nhớt mucin môi trường tốt cho vi sinh vật phát triển Sau động vật thủy sản chết, kháng thể chúng không còn, vi khuẩn bám da gặp môi trường tốt phát triển nhanh xâm nhập dần vào thể Sự phân hủy chất nhớt làm cho chất nhớt nhão nát biến dần từ trạng thái suốt sang vẩn đục tiếp đến trình thối rữa xảy nhanh chóng CHƯƠNG SỰ BIẾN ĐỔI HÓA SINH TRONG SẢN XUẤT THỦY HẢI SẢN 2.1Các biến đổi cảm quan Biến đổi cảm quan biến đổi nhận biết nhờ giác quan biểu bên ngoài, mùi, kết cấu vị 2.1.1Những biến đổi cá tươi nguyên liệu Trong trình bảo quản, biến đổi cá cảm quan liên quan đến biểu bên kết cấu Vị đặc trưng loài cá thường thể rõ vài ngày đầu trình bảo quản nước đá Biến đổi nghiêm trọng bắt đầu mạnh mẽ trình tê cứng Ngay sau chết, thịt cá duỗi hoàn toàn kết cấu mềm mại, đàn hồi thường kéo dài vài giờ, sau co lại Khi trở nên cứng, toàn thể cá khó uốn cong lúc cá trạng thái tê cứng Trạng thái thường kéo dài ngày kéo dài hơn, sau tượng tê cứng kết thúc Khi kết thúc tượng tê cứng, duỗi trở nên mềm mại không đàn hồi tình trạng trước tê cứng Thời gian trình tê cứng trình mềm hoá sau tê cứng thường khác tuỳ theo loài cá chịu ảnh hưởng yếu tố nhiệt độ, phương pháp xử lý cá, kích cỡ điều kiện vật lý cá Sự ảnh hưởng nhịệt độ tượng tê cứng không giống Đối với cá tuyết, nhiệt độ cao làm cho tượng tê cứng diễn nhanh mạnh Nên tránh điều lực tê cứng mạnh gây rạn nứt thịt, nghĩa mô liên kết trở nên yếu làm đứt gãy miếng philê Bảng 2.1 Sự bắt đầu khoảng thời gian tê cứng số loài cá khác Loài cá Cá tuyết (Gadus morhua) Điều kiện Thời gian kể từ Thời gian kể từ Nhiệt chết đến bắt đầu chết đến kết thúc độ (0C) tê cứng (giờ) tê cứng (giờ) Bị sốc 2-8 20-65 Bị sốc 10-12 20-30 Bị sốc 30 0,5 1-2 Không bị sốc 14-15 72-96 Cá song (Epinephelus Không 2 18 2.3Sự oxy hóa chất béo Trong lipid cá có lượng lớn acid béo cao không no có nhiều nối đôi nên chúng nhạy cảm với trình oxy hóa chế tự xúc tác Biến đổi xảy quan trọng chất béo cá tiến trình oxy hóa hóa học Sự oxy hóa hóa học (tự oxy hóa) - Giai đoạn khởi đầu RH Ro (gốc tự do) (chất béo chưa bão hòa) Bước khởi đầu tăng cường tác dụng nguồn lượng gia nhiệt chiếu sáng (đặc biệt nguồn ánh sáng UV), hợp chất hữu cơ, vô (thường tìm thấy dạng muối Fe Cu) chất xúc tác nhạy cảm có ảnh hưởng mạnh, kích thích trình oxy hóa xảy - Giai đoạn lan truyền Ro Cơ chế phân hủy hydroperoxide chưa biết rõ, có vài phân hủy hydroperoxide tạo thành aldehyde ketone mà không cần phân cắt chuỗi cacbon Các hợp chất tạo thành mùi vị xấu cho sản phẩm hình thành sau chuỗi cacbon bị phân cắt Các thành phần sau phân cắt tạo thành hợp chất hòa tan nước, sau bị phân giải tác dụng vi sinh vật tạo thành CO2 H2O - Giai đoạn kết thúc Hình 11 Sự tạo thành gốc tự do hoạt động enzym Dạng phân giải lipid liên quan đến trình thủy phân lipid phân hủy acid béo hoạt động enzym lipoxidase Quá trình thủy phân lipid gây vi sinh vật enzym lipase nội Bước phản ứng thủy phân triglyceride tạo thành glycerol acid béo tự Trong suốt thời gian bảo quản lạnh cá, thủy phân xảy enzym nội tạng cá không quan trọng, lượng acid béo tự hình thành suốt giai đoạn bảo quản nhiệt độ bảo quản gia tăng Tuy nhiên, mối liên hệ hàm lượng acid béo tự mức độ tạo thành gốc tự Cơ chế phân hủy acid béo tự chưa biết rõ Một số vi sinh vật sản xuất enzym lipoxydase kích thích chuỗi acid béo phản ứng với oxy tạo sản phẩm hydroperoxide, hợp chất dễ dàng bị phân cắt tạo thành aldehyde ketone tạo mùi vị xấu cho sản phẩm Chương 3.Phương pháp bảo quản thủy sản sản xuất Do biến đổi sinh hóa trình đánh bắt, vận chuyển chế biến nên chất lượng thủy sản bị suy giảm nhanh chóng Để hạn chế trinh bất lợi cũn đáp ứng nhu cầu người sử dụng, có phương pháp bảo quản thủy sản phổ biến sau: - Lưu trữ & vận chuyển cá sống - Bảo quản nhiệt độ thấp - Dùng hóa chất - Bảo quản bao gói có điều chỉnh khí - Bảo quản thủy sản phương pháp sinh học 3.1 Lưu trữ & vận chuyển cá sống: Để tránh hư hỏng giảm sút chất lượng cá cách dễ thấy giữ cho cá sống ăn Ngày nay, việc giữ cá sống cho việc tiêu dùng phương pháp thường thấy nước phát triển lẫn nước phát triển với quy mô công nghiệp lẫn thủ công Khi vận chuyển cá sống, cá trước tiên nuôi dưỡng bể chứa nước Trong khoảng thời gian này, cá bị thương, yếu chết vớt Cá bị bỏ đói người ta hạ nhiệt độ nước nhằm làm giảm tốc độ trình trao đổi chất làm cho cá hoạt động Quá trình trao đổi chất xảy mức thấp làm giảm mức độ nhiễm bẩn nước amoniac, nitrit khí cacbonic chất độc cá Đồng thời, tốc độ trao đổi chất thấp làm cá giảm khả lấy ôxy từ nước Những chất độc có xu hướng làm tăng tỷ lệ cá bị chết Do cá hoạt động nên người ta phép tăng mật độ cá thùng chứa Một số lượng lớn loài cá thường giữ sống bể chứa, lồng nổi, giếng đào ao cá Các bể chứa, thường công ty nuôi cá, lắp thiết bị điều chỉnh oxy, hệ thống tuần hoàn lọc nước, thiết bị điều chỉnh nhiệt độ Các phương pháp vận chuyển cá tươi khác từ việc dùng hệ thống phức tạp lắp xe tải mà người ta điều chỉnh nhiệt độ, lọc tuần hoàn nước cung cấp thêm ôxy (Schoemaker, 1991) việc sử dụng hệ thống thủ công đơn giản để vận chuyển cá túi ni-lông bơm bão hòa ôxy (Berka, 1986) Có xe tải vận chuyển tới 50 cá hồi sống, nhiên lại vận chuyển vài kg cá sống cách tương đối dễ dàng túi ni-ông Cho đến nay, số lớn loài cá hồi, cá chép, cá chình, cá tráp, cá bơn, cá bơn sao, cá trê, cá rô phi,vẹm, hầu, sò, tôm, cua tôm hùm giữ sống vận chuyển cách thường xuyên từ nước sang nước khác Có khác biệt lớn tập tính sức chịu đựng loài cá khác Do vậy, phương pháp giữ vận chuyển cá sống phải nghiên cứu kỹ tùy thuộc vào loài cá cụ thể thời gian cần phải giữ môi trường sống tự nhiên trước giết mổ Một vài loài cá, đặc biệt cá nước ngọt, chịu đựng tốt thay đổi nồng độ ôxy dung dịch có chất độc hại Điều có lẽ đặc tính sinh học chúng vốn thích nghi với biến động lớn hàng năm thành phần nước số sông (các chu trình biến đổi chất huyền phù ôxy hòa tan) Tiến gần việc giữ vận chuyển cá trạng thái ngủ đông Theo phương pháp này, thân nhiệt cá hạ xuống nhiều để giảm trình trao đổi chất cá ngưng hoàn toàn vận động cá Phương pháp giảm đáng kể tỷ lệ cá chết tăng mật độ đóng vào túi chứa cá, phải kiểm soát nhiệt độ thật chặt chẽ để trì nhiệt độ ngủ đông Đối với loài cá có nhiệt độ ngủ đông thích hợp Mặc dù, việc giữ vận chuyển cá sống ngày trở nên quan trọng giải pháp tốt 3.2 Phương pháp bảo quản nhiệt độ thấp: 3.2.1 Làm lạnh: Cá loài hải sản khác loại thực phẩm dễ bị hư hỏng, bảo quản điều kiện lạnh, chất lượng nhanh chóng bị biến đổi Nhìn chung, để có chất lượng tốt theo mong muốn, cá loài hải sản khác phải đem tiêu thụ sớm tốt sau đánh bắt để tránh biến đổi tạo thành mùi vị không mong muốn giảm chất lượng hoạt động vi sinh vật Vì cá thông thường nên bảo quản thời gian ngắn để tránh giảm biến đổi chất lượng không mong muốn Như đề cập đến chương 2, giảm chất lượng cá thấy biến màu theo hoạt động enzym có nội tạng thịt cá Vi sinh vật phát triển bề mặt cá, sau xâm nhập vào bên thịt cá, phân hủy mô làm biến màu sản phẩm thực phẩm Nhìn chung nhiệt độ bảo quản cá có ảnh hưởng lớn đến tốc độ phân giải ươn hỏng vi sinh vật Nhiệt độ bảo quản giảm, tốc độ phân hủy giảm nhiệt độ đủ thấp hư hỏng bị ngừng lại 3.2.2 Điều kiện nước đá: Để làm lạnh cá, vấn đề cần thiết nhiệt độ môi trường xung quanh phải lạnh nhiệt độ cá Môi trường làm lạnh thể rắn, lỏng khí nước đá môi trường làm lạnh lý tưởng Nước đá làm lạnh cá xuống nhanh thông qua việc tiếp xúc trực tiếp với cá Sử dụng nước đá để làm lạnh nguyên nhân sau: - Giúp giảm nhiệt độ: Bằng cách giảm nhiệt độ xuống gần 0oC, sinh trưởng vi sinh vật gây ươn hỏng gây bệnh giảm, giảm tốc độ ươn hỏng làm giảm loại bỏ số nguy an toàn thực phẩm - Nước đá tan có tác dụng giữ ẩm cho cá - Một số tính chất vật lý có lợi nước đá: Nước đá có số ưu điểm so sánh với phương pháp làm lạnh khác kể làm lạnh không khí + Nước đá có khả làm lạnh lớn: Lượng nhiệt yêu cầu để chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái lỏng gọi ẩn nhiệt: kg nước đá cần 80 kcal nhiệt để làm tan chảy Cách biểu diễn 80 kcal/kg gọi ẩn nhiệt nóng chảy Dựa vào tính chất cho thấy cần lượng nhiệt lớn để tan chảy nước đá Vì ứng dụng nước đá để làm lạnh nhanh sản phẩm thực phẩm.1 kcal lượng nhiệt yêu cầu để tăng nhiệt độ kg nước lên 1oC Nhiệt yêu cầu để làm ấm nước nhiều so với hầu hết chất lỏng khác Khả giữ nhiệt chất lỏng so với nước gọi nhiệt dung riêng Nhiệt dung riêng nước 1, chất lỏng khác < + Nước đá tan hệ tự điều chỉnh nhiệt độ: Nước đá tan thay đổi trạng thái vật lý nước đá (từ rắn sang lỏng) điều kiện bình thường xảy nhiệt độ không đổi (0oC) - Sự tiện lợi sử dụng nước đá + Ướp đá phương pháp làm lạnh lưu động + Luôn sẵn có nguyên liệu để sản xuất nước đá + Nước đá phương pháp bảo quản cá tương đối rẻ tiền + Nước đá chất an toàn mặt thực phẩm +Thời gian bảo quản kéo dài 3.2.3 Các loại nước đá: Nước đá sản xuất theo dạng khác nhau; dạng thường sử dụng nhiều để ướp cá đá vảy, đá đĩa, đá ống đá Đá phải xay trước dùng để ướp cá Nước đá làm nước ngọt, từ nguồn nguyên liệu nào, nước đá nên khác nhỏ hàm lượng muối độ cứng ảnh hưởng lớn thực tế chí so sánh chúng với nước đá làm từ nước cất Các tính chất vật lý loại nước đá khác nêu bảng 3.1 Khả làm lạnh tính khối lượng nước đá (80 kcal/kg); rõ ràng từ bảng 3.1 ta thấy thể tích hai loại đá khác khả làm lạnh Thể tích riêng nước đá gấp hai lần nước, điều quan trọng bảo quản nước đá phải xem xét thể tích thùng chứa Nước đá cần thiết để làm lạnh cá xuống 00C dùng để bù tổn thất nhiệt tính kg Ở điều kiện khí hậu nhiệt đới, đá bắt đầu tan nhanh Một phần nước tan chảy phần giữ lại bề mặt nước đá Diện tích bề mặt đơn vị khối lượng lớn, lượng nước bề mặt nước đá lớn Bảng 3.1 Các tính chất vật lý khác nước đá sử dụng để ướp cá Loại nước đá Kích thước (1) Thể tích riêng (m3/tấn) Khối lượng riêng (2) (tấn/m3) Đá vẩy 10/20 - 2/3 mm 2,2 – 2,3 0,45 – 0,43 Đá đĩa 30/50 - 8/15 mm 1,7 – 1,8 0,59 – 0,55 Đá ống 50 (D) - 10/12 mm 1,6 – 2,0 0,62 – 0,5 Đá Thay đổi (3) 1,08 0,92 1,4 – 1,5 071 – 0,66 Đá xay Thay đổi Nguồn: Myers, 1981 Ghi chú: phụ thuộc vào loại nước đá điều chỉnh máy làm nước đá giá trị danh nghĩa, tốt nên xác định thực tế loại nhà máy nước đá thường đá có khối lượng 25 50 kg/cây Đá vảy cho phép phân bố nước đá dễ dàng hơn, đồng nhẹ nhàng xung quanh cá, hộp thùng chứa, không gây hư hỏng học cá làm lạnh cá nhanh loại đá khác Mặt khác, đá vảy có xu hướng chiếm nhiều thể tích hộp thùng chứa với khả làm lạnh đá ướt khả làm lạnh giảm nhiều so với loại nước đá khác (vì diện tích đơn vị khối lượng lớn hơn) Với đá xay ra, có rủi ro mảnh đá to cứng làm cho cá hư hỏng mặt vật lý Tuy nhiên, nước đá xay chứa mảnh nhỏ mà mảnh tan nhanh bề mặt cá mảnh đá to tồn lâu bù lại tổn thất nhiệt Đá cần không gian bảo quản vận chuyển, tan chậm thời điểm nghiền lại chứa nước so với đá vảy đá đĩa Vì lý này, nhiều ngư dân nghề cá thủ công sử dụng đá 3.2.4 Thời hạn sử dụng thủy sản: Thời gian bảo quản cá làm lạnh thay đổi tùy theo loài Cá đánh bắt vùng nhiệt đới thời gian sau ướp đá có thời gian bảo quản ngắn cá loài đánh bắt nước lạnh Tốc độ ươn hỏng tương đối nhiệt độ khác thường sử dụng để ước tính thay đổi chất lượng cá nhiệt độ biết trước Tuy nhiên, điều ứng dụng với cá bảo quản nhiệt độ 0oC Hoạt động vi sinh vật nguyên nhân chủ yếu làm cho sản phẩm cá tươi bị ươn hỏng Vì vậy, thời hạn sử dụng sản phẩm cá tươi tăng đáng kể bảo quản chúng nhiệt độ thấp Cá nhiệt đới có khả chịu nhiệt cao cá sống môi trường ôn đới Thời hạn bảo quản cá khác thay đổi tùy theo loài cá nước nước mặn, vùng khí hậu (nhiệt đới, ôn đới) cho bảng 3.1 Bảng 3.1Thời hạn sử dụng loài cá khác đánh bắt từ vùng biển nhiệt đới ôn đới Thời hạn sử dụng (ngày) Loài cá Các loài cá nước mặn Loại cá Ôn đới - 24 Nhiệt đới - 35 Các loài cá nước Cá tuyết, haddock Nạc 9- 15 Whiting Nạc 7- Cá mecluc Nạc 10 - 31 Cá vền Nạc / mỡ - 22 Cá nạng Nạc 10 - 28 Cá hanh Nạc - 28 Cá mú Nạc 16 - 19 Cá trê Nạc - 21 Pandora Nạc 16 - 35 Jobfish Nạc 21- 26 Cá nầu Nạc / mỡ 21 - 24 Cá đuối Phẳng (dẹp) - 21 21 Cá bơn Phẳng (dẹp - 18 Cá bơn 21 - 24 Cá bơn - 19 14 - 18 Cá thu 1) Hàm lượng chất béo cao / thấp - Cá trích mùa hè Rất béo - 12 Cá trích mùa đông béo 3-8 Cá sardin - 17 - 40 Rất béo - 16 Cá trê Nạc 12 - 13 15 - 27 Cá hồi béo - 11 16 - 24 Cá vược Nạc / béo - 17 13 - 32 Cá rô phi Nạc 10 - 27 Cá mối Nạc 12 - 26 Cá chép Nạc / béo 16 - 21 Cá phổi Nạc / béo 11 - 25 Haplochromis Nạc Shad Béo vừa 25 Corvina Béo vừa 30 Bagré Béo vừa 25 Chincuna Béo 40 Pacu Béo 40 Từ kết cho thấy: - Thời gian bảo quản lạnh cá nước dài loài cá biển - Thời gian bảo quản lạnh cá vùng nhiệt đới dài loài cá vùng ôn đới hàn đới - Thời gian bảo quản lạnh cá gầy dài loài cá béo Lý thuyết giải thích thời gian bảo quản khác loài cá khác vùng khí hậu khác sau: - Cá nước phần thịt có chứa chất kháng khuẩn đặc biệt mà không tìm thấy cá biển, chất kháng khuẩn ngăn cản ươn hỏng lan truyền vào phần thịt hoạt động vi sinh vật gây ươn hỏng Cộng thêm vào đó, cá nước chứa trimethylamin oxide (TMAO), chất có nhiều loài cá nước mặn Ở cá nước mặn TMAO bị phân cắt sau chết tạo thành trimethylamin làm biến màu, mùi vị sản phẩm, làm cho sản phẩm có mùi amoniac Cá nước không tạo sản phẩm có mùi amoniac trình bảo quản với nước đá Vì chất lượng tốt cá nước mặn sau thời gian bảo quản - Sự khác loài cá sống vùng nhiệt đới ôn đới suốt trình bảo quản giải thích dựa vào nhiệt độ môi trường cá sống Hệ vi sinh vật enzym loài cá sống vùng khí hậu ôn đới thích ứng hiệu với nhiệt độ thấp so với cá sống vùng nhiệt đới Enzym vi khuẩn tạo mùi hoạt động thấp nhiệt độ nước đá tan chảy (0oC) Hoạt động tăng cá nhiệt đới Điều kết luận thay đổi nhiệt độ phạm vi rộng gây nhiều biến đổi enzym vi khuẩn với loài cá nhiệt đới kéo dài thời gian bảo quản - Cá béo thường có thời hạn bảo quản ngắn cá gầy chất béo cá chứa nhiều acid béo chưa bão hòa, dễ bị oxy hóa tạo mùi vị ôi khét cho sản phẩm Ngoài ra, da cá béo sống khơi thường mỏng điều góp phần làm tăng tốc độ ương hỏng Vì da mỏng nên enzym vi khuẩn xâm nhập vào nhanh Mô hình xác định tốc độ ươn hỏng cá nhiệt đới, với độ nằm khoảng – 30 C (Dalgaard Huss, 1994) Ln (tốc độ ươn hỏng tương đối cá nhiệt đới) = 0,12 * nhiệt độ (độ C) Hình 3.1 Đồ thị biểu diễn số logarit tự nhiên tốc độ ươn hỏng tương đối loài cá nhiệt đới theo nhiệt độ bảo quản Nguồn: Dalgaard Huss, 1994 3.3 Bảo quản phương pháp dùng hóa chất: 3.3.1 Yêu cầu hóa chất bảo quản thủy sản: - Không độc với người sử dụng - Không có mùi lạ - Không làm biến màu, mùi nguyên liệu - Tính chất hóa học: phải ổn định, dễ hòa tan nước - Có hiệu lực sát trùng mạnh - Không làm mục dụng cụ bảo quản 3.3.2 Một số hóa chất dung bảo quản thủy sàn: - Loại muối vô cơ: NaCl, hypochlorid, NaNO2, NaNO3 - Loại acid: +Acid acetic, acid citric: Có tác dụng chống oxi hóa sản phẩm +Acid ascorbic: Dùng để ức chế phát vi sinh vật +Acid sorbic sorbet kali: có tác dụng ức chế nấm mốc nấm men - Các chất khác: formaldehyde, natri benzoat, acid salisilic 3.3 Bảo quản phương pháp bao gói có điều chỉnh khí quyển( phương pháp MAP _Modified Atmosphere Packaging): Với phương pháp này, lượng thành phần khí sử dụng thay đổi suốt trình bảo quản bao bì hàn kín hay không kín 3.3.1 Khí sử dụng: Khí thường sử dụng kỹ thuật bảo quản N2, O2 CO2 Quan trọng khí CO2 * Nitrogen (N2) Khí N2 có ảnh hưởng đến phát triển vi sinh vật Thay không khí bên bao bì khí N2 nhằm ức chế phát triển vi sinh vật gây hư hỏng sản phẩm Bất lợi việc sử dụng nitơ riêng lẻ tạo mùi vị xấu cho sản phẩm * Oxy (O2) Oxy sử dụng hỗn hợp khí trước hết để ngăn chặn màu đỏ mô Ở nồng độ > 5%, oxymyoglobin hình thành từ myoglobin, tạo cho mô có màu đỏ sáng ức chế biến đổi không thuận nghịch myoglobin thành metmyoglobin Sử dụng nồng độ O2 > 50%, cải thiện mùi vị tươi sản phẩm bao gói * CO2 Vi sinh vật cần CO2 cho trình tự trao đổi chất chúng Ở nồng độ CO2 cao (> 10%) vi sinh vật bị ức chế Khả ức chế vi sinh vật phụ thuộc vào loài vi sinh vật, nồng độ CO2, nhiệt độ bảo quản, độ hoạt động nước sản phẩm Thay O2 CO2 bao gói bảo quản ức chế phát triển vi sinh vật hiếu khí Một số nghiên cứu cho thấy khả kháng vi sinh vật CO2 chủ yếu phụ thuộc vào tác động qua màng tế bào Các ý kiến khác cho tiến trình tác động lên màng tế bào bị ức chế cấu trúc màng tế bào không bị phá hủy nghiêm trọng CO2 có ảnh hưởng trực tiếp đến hệ enzym có tác dụng ức chế phát triển vi sinh vật 3.3.2 Vi sinh vật phương pháp MAP: Một tác dụng quan trọng việc ứng dụng phương pháp MAP bảo quản cá loài thủy sản khác ức chế hư hỏng vi sinh vật Vì kéo dài thời gian bảo quản Hoạt động kháng lại vi sinh vật CO2 phụ thuộc vào hoạt động pha khởi đầu dạng ban đầu vi sinh vật Kéo dài giai đoạn đầu (lag phase) vấn đề quan trọng nhằm ức chế chế hoạt động vi sinh vật Giảm tốc phát triển sau pha khởi đầu có tác dụng kéo dài thời gian bảo quản Giảm nhiệt độ làm giảm tốc độ phát triển vi sinh vật CO2 có tác dụng việc ức chế vi khuẩn gram âm Đây loại vi khuẩn gây hư hỏng nhiệt độ thấp Ngược lại vi khuẩn gram dương bị ức chế vi khuẩn lactic nhạy cảm Nấm mốc nấm men bị ức chế 3.3.3 Ứng dụng MAP bảo quản thủy sản: Thành phần hỗn hợp khí thay đổi phụ thuộc vào loại cá cá béo hay cá gầy Cá gầy bảo quản bao gói có chứa 65% CO2, 25% N2 10% O2 Tuy nhiên, cá béo bao gói hỗn hợp khí có chứa O2 phần chất béo cá nhạy cảm với O2, chúng bị oxy hóa tạo gốc tự Với cá loại nên bảo quản bao gói với hỗn hợp khí chứa 60% CO2 40% N2 Cá bảo quản môi trường khí điều chỉnh kéo dài thời gian bảo quản lên đến 50%, nhiệt độ bảo quản thấp Tuy nhiên, CO2 hòa tan nhiều chất béo nước N2 Tốc độ hòa tan tăng nhiệt độ giảm Các yếu tố làm giảm áp suất bao gói, kết làm cho bao gói bị hư hỏng (collapse) Sự hòa tan CO2 bề mặt mô cá làm giảm pH sản phẩm, dẫn đến làm cho khả giữ nước protein giảm Ứng dụng MAP bảo quản loài nhuyễn thể có tác dụng ức chế tạo thành đốm đen vỏ, nhiệt độ bảo quản từ – 10oC 3.3.4 Lưu ý sử dụng phương pháp MAP - Chỉ sử dụng cho cá tươi - Đảm bảo nhiệt độ cá 2oC trước bao gói - Bao gói điều kiện lạnh vận chuyển sản phẩm đóng gói đến kho bảo quản lạnh (< 2oC) nhanh tốt sau bao gói - Kiểm tra hỗn hợp khí sử dụng bao gói có phù hợp không: 65% CO2 + 25%N2 + 10% O2 (cá gầy); 60% CO2 + 40% N2 (cá béo) - Kiểm tra hỗn hợp khí thường xuyên - Cần phải giữ nhiệt độ sản phẩm từ 0-2oC suốt trình vận chuyển phân phối - Kiểm tra nhiệt độ sản phẩm thường xuyên, phải dao động khoảng từ 0-2oC đến kho bảo quản - Khi bảo quản kho lạnh (0-2oC) cần theo dõi nhiệt độ thường xuyên để đảm bảo nhiệt độ giữ phạm vi - Đảm bảo thời gian bảo quản ghi nhãn KẾT LUẬN Hầu hết loài thủy hải sản có giá trị dinh dưỡng cao, cung cấp cho người lượng lớn thực phẩm hỗ trợ trình trao đổi chất thể người cách bổ sung chất dinh dưỡng, loại vitamin, khoáng chất từ việc sử dụng chúng vào bữa ăn Thực phẩm tươi sống có giá trị dinh dưỡng cao cách sơ chế, bảo quản, nấu nướng cách gây tác hại không lường, ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng Đối với thủy sản, đa phần sau đánh bắt đưa vào đất liền loài thủy hải sản chết ngư dân bảo quản tránh hư hỏng Tuy nhiên, việc bảo quản không cách chất dinh dưỡng bị gây tác hại cho sức khỏe người tiêu dùng Hiểu thành phần hóa học biến đổi hóa sinh học thực phẩm, đặc biệt thủy hải sản giúp ngư dân bảo quản cách, giúp công ty thực phẩm sử dụng sơ chế thực phẩm đảm bảo chất lượng giá trị dinh dưỡng thực có thủy hải sản tươi sống, giúp cho chị em nội trợ có nguồn cung cấp thực phẩm an toàn, tốt cho sức khỏe gia đình TÀI LIỆU THAM KHẢO 1) Công nghệ chế biến thủy hải sản – Phan Thị Thanh Quế 2) Hóa học thực phẩm – Lê Ngọc Tú 3) Những phản ứng & biến đổi thực phẩm trình chế biến bảo quản – Trần Thu Luyến 4) http://doc.edu.vn/tai-lieu/chuyen-de-cong-nghe-sinh-hoc-trong-bao-quan-thuysan-9740/ [...]... xuất enzym lipoxydase kích thích chuỗi acid béo phản ứng với oxy tạo sản phẩm hydroperoxide, hợp chất này dễ dàng bị phân cắt tạo thành aldehyde và ketone tạo mùi vị xấu cho sản phẩm Chương 3.Phương pháp bảo quản thủy sản trong sản xuất Do những biến đổi sinh hóa trong quá trình đánh bắt, vận chuyển và chế biến nên chất lượng thủy sản bị suy giảm nhanh chóng Để hạn chế những quá trinh bất lợi trên cũn... có của thủy hải sản tươi sống, giúp cho các chị em nội trợ có nguồn cung cấp thực phẩm an toàn, tốt cho sức khỏe gia đình TÀI LIỆU THAM KHẢO 1) Công nghệ chế biến thủy hải sản – Phan Thị Thanh Quế 2) Hóa học thực phẩm – Lê Ngọc Tú 3) Những phản ứng cơ bản & các biến đổi của thực phẩm trong quá trình chế biến và bảo quản – Trần Thu Luyến 4) http://doc.edu.vn/tai-lieu/chuyen-de-cong-nghe -sinh- hoc -trong- bao-quan-thuysan-9740/... khỏe người tiêu dùng Đối với thủy sản, đa phần sau khi đánh bắt và đưa vào đất liền thì các loài thủy hải sản đã chết và đã được các ngư dân bảo quản tránh hư hỏng Tuy nhiên, nếu việc bảo quản không đúng cách thì các chất dinh dưỡng sẽ bị mất và gây tác hại cho sức khỏe người tiêu dùng Hiểu được thành phần hóa học và sự biến đổi hóa sinh học của thực phẩm, đặc biệt là thủy hải sản giúp ngư dân bảo quản... ức chế sự phát triển của vi sinh vật 3.3.2 Vi sinh vật trong phương pháp MAP: Một trong những tác dụng quan trọng nhất của việc ứng dụng phương pháp MAP 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 thời gian bảo quản Hoạt động kháng lại vi sinh vật của CO2 phụ thuộc vào hoạt động của pha khởi đầu và dạng ban đầu của vi sinh vật Kéo dài giai đoạn đầu... bảo quản một thời gian ngắn để tránh giảm sự biến đổi chất lượng không mong muốn Như đã đề cập đến trong chương 2, sự giảm chất lượng của cá thấy đầu tiên là sự biến màu theo bởi 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 nhập vào bên trong thịt cá, phân hủy mô cơ và làm biến màu sản phẩm thực phẩm Nhìn chung nhiệt độ bảo quản... Huss, 1994 3.3 Bảo quản bằng phương pháp dùng hóa chất: 3.3.1 Yêu cầu của hóa chất bảo quản thủy sản: - Không độc với người sử dụng - Không có mùi lạ - Không làm biến màu, mùi nguyên liệu - Tính chất hóa học: phải ổn định, dễ hòa tan trong nước - Có hiệu lực sát trùng mạnh - Không làm mục dụng cụ bảo quản 3.3.2 Một số hóa chất được dung trong bảo quản thủy sàn: - Loại muối vô cơ: NaCl, hypochlorid,... 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 vi sinh vật, nồng độ CO2, nhiệt độ bảo quản, độ hoạt động của nước trong sản phẩm Thay thế O2 bằng CO2 trong bao gói bảo quản sẽ ức chế được sự phát triển của vi sinh vật hiếu khí Một số nghiên cứu cho thấy rằng khả năng kháng vi sinh vật của CO2 chủ yếu phụ thuộc vào sự tác động qua... những quá trinh bất lợi trên cũn như đáp ứng nhu cầu của người sử dụng, hiện nay có những phương pháp bảo quản thủy sản phổ biến như sau: - Lưu trữ & vận chuyển cá sống - Bảo quản ở nhiệt độ thấp - Dùng hóa chất - Bảo quản trong bao gói có điều chỉnh khí quyển - Bảo quản thủy sản bằng phương pháp sinh học 3.1 Lưu trữ & vận chuyển cá sống: Để tránh sự hư hỏng và sự giảm sút chất lượng của cá thì cách dễ... quản cá trong điều kiện yếm khí một thời gian dài, kết quả vi khuẩn phân hủy các acid amin tạo sản phẩm NH3 Loài vi khuẩn hoạt động trong điều kiện kỵ khí bắt buộc là Fusobacterium Sự phát triển của chúng chỉ xảy ra ở cá ươn hỏng 2.3Sự oxy hóa chất béo Trong lipid cá có một lượng lớn acid béo cao không no có nhiều nối đôi nên chúng rất nhạy cảm với quá trình oxy hóa bởi cơ chế tự xúc tác Biến đổi xảy... này làm giảm thế oxy hóa khử trên bề mặt sản phẩm Dưới điều kiện này, vi khuẩn yếm khí (Alteromonas putrefacien, Enterobacteriaceae) phát triển khử TMAO thành TMA theo bởi các phản ứng sinh hóa: Sản phẩm tạo thành cuối cùng là TMA tạo mùi vị xấu cho cá Bước tiếp theo trong suốt quá trình ươn hỏng do vi sinh vật ở cá là sự phân hủy amino acid, Chỉ có một lượng nhỏ NH3 tạo thành trong giai đoạn tự phân ... quan trình biến đổi sinh hóa thủy sản Mục lục Chương MỤC LỤC Chương 1.Tổng quan biến đổi sinh hóa sản xuất thủy hải sản 1.1Khái niệm thủy hải sản ………………………………5 1.2Thành phần hóa học thủy sản ………………………5... niệm biến đổi sinh hóa ………………………….9 Chương 2.Sự biến đổi sinh hóa sản xuất thủy sản 2.1 Các biến đổi cảm quang:…………………………………… 10 2.1.1Những biến đổi cá tươi nguyên liệu 2.1.2Những biến đổi chất... VỀ SỰ BIẾN ĐỔI SINH HÓA TRONG SẢN XUẤT THỦY HẢI SẢN 1.1 KHÁI NIỆM VỀ THỦY HẢI SẢN Hải sản hay thủy sản với nghĩa rộng, thủy hải sản sinh vật biển sử dụng làm thực phẩm cho người Hải sản bao gồm