- Giai đoạn (pha) 4: Đặc trưng cá ươn hỏng phân hủy (thối rữa) 15 Bảng 2.2 Đánh giá độ tươi: Qui chế Hội đồng (EEC) No 103/76 OJ No.L20 (28-01-1976) (EEC,1976) Các phận kiểm tra Da Các tiêu chí Điểm Sáng, hệ sắc tố óng ánh, khơng biến màu Biểu bên Hệ sắc tố Hệ sắc tố sáng khơng bóng q trình biến màu mờ đục láng Dịch nhớt đục Mắt Dịch nhớt suốt có nước Lồi (phồng lên) Mang Giác mạc suốt Đồng tử đen, sáng Màu sáng Thịt (cắt từ phần bụng) Màu (dọc theo cột sống) Các quan Khơng có dịch nhớt Hơi xanh , mờ, nhẵn sáng Không thay đổi màu ngun thủy Khơng màu Thận phần cịn lại quan khác phải đỏ sáng máu động mạch chủ Thịt Chắc đàn hồi Bề mặt nhẵn Cột sống Màng bụng Gẫy, thay rời Mang, da, khoang bụng Rong biển 1) Hệ sắc tố mờ đục Dịch nhớt mờ đục Lồi trũng Dịch nhớt trắng đục Phẳng Giác mạc đục Giác mạc đục Giác mạc đục sữa Đồng tử xám xịt 1) Hơi vàng Đồng tử đen, mờ Giảm màu Đồng tử mờ đục Đang trở nên biến màu Hơi có vết dịch Dịch nhớt mờ đục nhớt Mượt nhung, Hơi đục có sáp, mờ đục Màu biến đổi 1) Lõm Dịch nhớt đục sữa 1) Đục hẳn Phớt hồng Hồng 1) Thận phần lại quan khác phải đỏ đục, máu bị biến màu Thận, phần lại quan khác máu phải có màu đỏ nhợt 1) Điều kiện Kém đàn hồi Hơi mềm (mềm xìu), đàn hồi Như có sáp (mượt nhung) bề mặt mờ đục Dính Hơi dính Dính hịan tồn vào Dính thịt 1) Hơi dính Mùi Khơng có mùi rong Hơi chua biển mùi khó chịu Hoặc trạng thái tệ hại 16 Đỏ Thận, phần lại quan khác máu phải có màu nâu nhạt 1) Mềm (mềm xìu) Vẩy dễ dàng tách khỏi da, bề mặt nhăn nheo, có chiều hướng giống bột 1) Khơng dính 1) Khơng dính 1) Chua Có thể dùng thang điểm để đánh giá cảm quan cá luộc trình bày hình 2.2 Thang điểm đánh số từ đến 10 Điểm 10 độ tươi tuyệt đối, điểm chất lượng tốt, điểm mức chất lượng trung bình, thịt cá khơng có vị đặc trưng điểm mức bị loại bỏ Khi dùng thang điểm này, đồ thị có dạng chữ S cho thấy giai đoạn đầu tiên, chất lượng cá giảm nhanh chóng, giai đoạn tốc độ giảm chất lượng chậm hơn, giai đoạn cuối cùng, tốc độ giảm chất lượng xảy nhanh cá bị ươn thối Hình 2.2 Biến đổi chất lượng cá tuyết ướp đá (0oC) Nguồn: Huss, 1976 2.2 Các biến đổi tự phân giải Những biến đổi tự phân giải hoạt động enzym góp phần làm giảm chất lượng cá, với trình ươn hỏng vi sinh vật gây nên 2.2.1 Sự phân giải glycogen (quá trình glycosis) Glycogen bị phân giải tác dụng men glycolysis điều kiện khơng có oxy đường Embden – Meyerhof, dẫn đến tích lũy acid lactic làm giảm pH thịt cá Đối với cá tuyết, pH thịt giảm từ 6,8 xuống mức pH cuối 6,1-6,5 Với số lồi cá khác, pH cuối thấp hơn: cá thu cỡ lớn pH giảm xuống đến mức 5,8-6,0; cá ngừ cá bơn lưỡi ngựa pH giảm xuống đến 5,4-5,6; nhiên pH thấp thấy loài cá xương biển pH thịt cá thấp pH thịt động vật có vú sau chết Ví dụ thịt bị pH thường giảm xuống đến 5,1 giai đoạn tê cứng Lượng axit lactic sản sinh có liên quan đến lượng cacbohydrat dự trữ (glycogen) mơ động vật cịn sống Nói chung, thịt cá có hàm lượng glycogen tương đối thấp so với động vật có vú nên sau cá chết lượng acid lactic sinh Trạng thái dinh dưỡng cá, tượng sốc mức độ hoạt động trước chết có ảnh hưởng lớn đến hàm lượng glycogen dự trữ ảnh hưởng đến pH cuối cá sau chết 17 Theo quy luật, cá ăn nhiều nghỉ ngơi nhiều có hàm lượng glycogen nhiều cá bị kiệt sức Một nghiên cứu gần cá chạch Nhật Bản (Chipa cộng sự, 1991) cho thấy vài phút gây giẫy giụa đánh bắt cá làm cho pH cá giảm 0,5 đơn vị so với cá khơng giẫy giụa đánh bắt pH giảm 0,1 đơn vị thời gian Ngồi ra, tác giả cịn cho thấy việc cắt tiết làm giảm đáng kể sản sinh axit lactic sau chết pH thịt cá giảm sau cá chết có ảnh hưởng đến tính chất vật lý thịt cá Khi pH giảm, điện tích bề mặt protein sợi giảm đi, làm cho protein bị biến tính cục làm giảm khả giữ nước chúng Mô giai đoạn tê cứng nước luộc đặc biệt khơng thích hợp cho q trình chế biến có xử lý nhiệt, biến tính nhiệt làm tăng nước Sự nước có ảnh hưởng xấu đến cấu trúc thịt cá Love (1975) cho thấy độ dai thịt pH có mối quan hệ tỉ lệ nghịch, độ dai mức chấp nhận (mất nước luộc) xảy thịt có pH thấp (Hình 2.3) Hình 2.3 Mối quan hệ cấu trúc thịt cá tuyết pH Dấu chấm đen tương ứng với cá đánh bắt St Kilda, biển Đại Tây Dương Dấu tam giác tương ứng với cá đánh bắt Fyllas Bank, Davis Strait Nguồn: Love (1975) Sự biến đổi pH cá sau chết phụ thuộc lớn vào nhiệt độ môi trường Vd Ở 5oC, biến đổi pH cá diễn sau (hình 2.4): A - B: - B - C - D: - 10 D - E: - ngày E - F - G: - ngày Từ đồ thị hình 2.4 ta thấy pH giảm xuống thấp cá cứng pH trở lại trung tính cá mềm sau mềm tiến đến tự phân giải thối rữa Khi pH giảm, hút nước thể cá giảm Khi pH = lượng nước hút vào dung tích thịt Khi pH = 50% pH = gần đến điểm đẳng điện protein nên lượng nước hút vào bé khoảng 25% 18 Tóm lại: Cá bắt lên thời gian chết có pH = 7, sau giảm xuống đến pH thấp nhất, cá trở nên cứng pH giảm đến mức độ lại tăng lên gần trung tính, cá lúc trở nên mềm pH 7,2 7,1 Chết Tê cứng 7,0 Thời gian 6,9 6,8 6,7 6,6 6,5 6,4 A B C D E F G Hình 2.4 Sơ đồ biến đổi pH cá sau chết A Thời gian đánh bắt B Thời gian chết, bắt đầu tê cứng C Cá có pH thấp D Cá cứng E Cá bắt đầu mềm F: Cá bắt đầu ươn hỏng G: Cá ươn hỏng 2.2.2 Sự phân hủy ATP Sau chết, ATP bị phân hủy nhanh tạo thành inosine monophosphate (IMP) enzym nội bào (sự tự phân) Tiếp theo phân giải IMP tạo thành inosine hypoxanthine chậm nhiều xúc tác enzym nội bào IMP phosphohydrolase inosine ribohydrolase, với tham gia enzym có vi khuẩn thời gian bảo quản tăng Sự phân giải ATP tìm thấy song song với độ tươi cá, xác định phân tích cảm quan ATP bị phân hủy xảy theo phản ứng tự phân: Hx (hypoxanthine) ATP ADP Pi AMP Pi IMP NH3 HxR(inosine) Pi Trong tất loài cá, giai đoạn tự phân xảy giống tốc độ tự phân khác nhau, thay đổi tùy theo loài 19 Glycogen ATP biến trước giai đoạn tê cứng, IMP HxR cịn trì Khi hàm lượng IMP HxR bắt đầu giảm, hàm lượng Hx tăng lên pH giảm xuống đến mức thấp giai đoạn tự phân ATP chất thị hóa học độ tươi: Chỉ số hóa học độ tươi cá biểu bên cách định lượng, đánh giá khách quan cách kiểm tra tự động Một ATP sử dụng để đánh giá độ tươi ATP nhanh chóng chuyển đổi tạo thành IMP Sản phẩm trung gian phân hủy tăng giảm làm cho kết khơng xác Khi xác định kết quả, cần ý đến inosine hypoxanthin, chất chuyển hóa cuối ATP Hypoxanthine dùng tiêu chuẩn để đánh giá mức độ tươi cá Tuy nhiên, điều dẫn đến nhầm lẫn so sánh loài với Ở số lồi q trình phân hủy tạo thành HxR loài khác lại sinh Hx Vì vậy, để nhận biết mức độ tươi cá cách xác người ta đưa trị số K Trị số K biểu diễn mối liên hệ inosine, hypoxanthine tổng hàm lượng ATP thành phần: [HxR] + [Hx] K% = x 100 [ATP] + [ADP] + [AMP] + [IMP] + [HxR] + [Hx] Trong đó, [ATP], [ADP], [AMP], [IMP], [HxR], [Hx] nồng độ tương đối hợp chất tương ứng thịt cá xác định thời điểm khác trình bảo quản lạnh Trị số K thấp, cá tươi IMP nucleotide khác có tác dụng chất tạo mùi cho cá, chúng liên kết với acid glutamic làm tăng mùi vị thịt cá IMP tạo mùi vị đặc trưng, hypoxanthine có vị đắng Sự mùi vị cá tươi kết trình phân hủy IMP Surette cộng (1988) theo dõi tự phân giải cá tuyết trùng không trùng thông qua chất dị hóa ATP Tốc độ hình thành bẻ gãy phân tử IMP mẫu mô cá tuyết trùng không trùng (hình 2.5a 2.5b) cho thấy trình dị hóa phân giải ATP đến inosine hồn tồn enzym tự phân giải 20 Hình 2.5a Sự biến đổi IMP, Ino Hx miếng philê cá tuyết vơ trùng 3oC Hình 2.5b Sự biến đổi IMP, Ino Hx miếng philê cá tuyết chưa vô trùng 3oC 2.2.3 Sự phân giải protein Biến đổi tự phân protein cá ý Hệ enzym protease quan trọng men cathepsin, cá chúng hoạt động thấp, ngược lại hoạt động mạnh lồi tơm, cua nhuyễn thể a Các enzym cathepsin Cathepsin enzym thủy phân nằm lysosome Enzym quan trọng cathepsin D tham gia vào trình thủy phân protein nội tế bào tạo thành peptide pH = 2-7 Sau peptide tiếp tục bị phân hủy tác men cathepsin A, B C Tuy nhiên, trình phân giải protein tác dụng enzym thủy phân thịt cá Enzym cathepsin có vai trị q trình tự chín cá pH thấp nồng độ muối thấp Enzym cathepsin bị ức chế hoạt động nồng độ muối 5% b Các enzym calpain Gần đây, người ta tìm thấy mối liên hệ nhóm enzym proteaza nội bào thứ hai - gọi "calpain" hay "yếu tố hoạt hóa canxi" (CAF) - trình tự phân giải thịt cá tìm thấy thịt, lồi cá có vây giáp xác.Các enzym calpain tham gia vào trình làm gãy tiêu hũy protein sợi 21 c Các enzym collagenase Enzym collagenase giúp làm mềm tế bào mô liên kết Các enzym gây “vết nứt” bẻ gãy myotome bảo quản cá đá thời gian dài bảo quản thời gian ngắn nhiệt độ cao Đối với cá hồi Đại Tây Dương, nhiệt độ đạt đến 17oC nứt rạn khơng thể tránh khỏi, có lẽ thối hóa mơ liên kết co nhanh nhiệt độ cao xảy trình tê cứng 2.2.4 Sự phân cắt TMAO Trimetylamin amin dễ bay có mùi khó chịu đặc trưng cho mùi thuỷ sản ươn hỏng Sự có mặt trimetylamin cá ươn hỏng khử TMAO tác dụng vi khuẩn Sự gia tăng TMA thủy sản phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượng TMAO nguyên liệu cá TMA dùng để đánh giá chất lượng cá biển Tiến trình bị ức chế cá làm lạnh (CH3)3NO Vi khuẩn TMAO (CH3)3N TMA Trong thịt số lồi tồn enzym có khả phân hủy TMAO thành dimethylamin (DMA) formaldehyde (FA) (CH3)3NO enzym (CH3)2NH + HCHO TMAO DMA formaldehyde Enzym xúc tác trình hình thành formaldehyt gọi TMAO-ase TMAO demethylase, thường tìm thấy lồi cá tuyết Ở cá lạnh đơng formaldehyde gây biến tính protein, làm thay đổi cấu trúc khả giữ nước sản phẩm Sự tạo thành DMA formaldehyde vấn đề quan trọng cần quan tâm suốt trình bảo quản lạnh đơng Tốc độ hình thành formaldehyde nhanh nhiệt độ lạnh đơng cao (lạnh đơng chậm) Ngồi ra, cá bị tác động học mức khâu từ đánh bắt đến làm lạnh đơng nhiệt độ q trình bảo quản lạnh động bị dao động lượng formaldehyde hình thành tăng Bảng 2.3 Tóm tắt biến đổi trình tự phân giải cá ướp lạnh Enzym Enzym phân giải glycogen Cơ chất Glycogen Enzym gây tự phân giải, liên quan đến phá hủy nucleotid ATP ADP AMP IMP Cathepsin Các protein, Các peptid Các biến đổi xảy - Tạo acid lactic, làm giảm pH mô, làm khả giữ nước - Nhiệt độ cao xảy tê cứng dẫn đến nứt thịt - Mất mùi cá tươi, xuất vị đắng Hx (ở giai đoạn sau) - Mô bị mềm hóa gây khó khăn cản trở cho việc chế biến 22 Ngăn chặn/Kìm hãm - Trên thực tế, nên để trình tê cứng cá diễn nhiệt độ gần 0oC tốt Phải tránh gây căng thẳng cho cá giai đoạn trước xảy tê cứng - Tương tự - Bốc dỡ vận chuyển mạnh tay đè nén làm tăng phá hủy - Tránh mạnh tay thao tác lúc bảo quản bốc dỡ Chymotrypsin, trypsin, cacboxypeptidase Các protein, Các peptid Calpain Các protein sợi Mô liên kết Collagenase TMAO demethylase TMAO Tự phân giải khoang bụng loài cá tầng (gây tượng vỡ bụng) - Làm mềm mô cá giáp xác lột xác - “Vết nứt” miếng philê - Gây mềm hóa - Tạo formaldehyt làm cứng họ cá tuyết đông lạnh - Vấn đề gia tăng đông lạnh/rã đông bảo quản lạnh thời gian dài - Loại bỏ canxi để ngăn chặn q trình hoạt hóa - Sự thối hóa mơ liên kết liên quan đến thời gian nhiệt độ bảo quản lạnh - Bảo quản cá nhiệt độ