Bài giảng Bảo quản và vệ sinh an toàn sản phẩm thủy sản - ThS. Võ Thị Kiên Hảo

Nội dung text: Bài giảng Bảo quản và vệ sinh an toàn sản phẩm thủy sản - ThS. Võ Thị Kiên Hảo

1. BÀI GIẢNG BẢO QUẢN VÀ VỆ SINH AN TOÀN SẢN PHẨM THỦY SẢN Cán bộ biên soạn Th.s. VÕ THỊ KIÊN HẢO 2011
2. CHƯƠNG 1 THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA NGUYÊN LIỆU THỦY SẢN Nội dung chính Thành phần hóa học của thủy sản và ảnh hưởng của thành phần hóa học đến chất lượng Tính chất của động vật thủy sản 2
3. 1.1 Thành phần hóa học của thủy sản và ảnh hưởng của thành phần hóa học đến chất lượng 1.1.1 Thành phần hóa học của thủy sản Thành phần hóa học chính: nước, protein, lipid, glucid, vitamin, khoáng, Thành phần hóa học của một số loài thủy sản Thành phần Protein Lipid Glucid Tro Canxi Phospho Sắt (%) (%) (%) (%) mg% mg% mg% Loài Mực 17 - 20 0,8 - - 54 - 1,2 Tôm 19 - 23 0,3 - 1, 2 1,3 - 1,8 29 - 30 33 - 67 1,2 - 5,1 Hào 11 - 13 1 - 2 - 2,2 0,21 - - Sò 8,8 0,4 3 4 37 82 1,9 Trai 4,6 1,1 2,5 1,9 668 107 1,5 Cua 16 1,5 1,5 - 40 - 1 Ốc 11 – 12 0,3 - 0,7 3,9 - 8,3 1 - 4,3 1310 - 1660 51 - 1210 - 3
4. Thành phần hóa học của cơ thịt trong các loài cá béo và cá gầy (%) Nước Protein Lipit Gluxit Khoáng Water Protein Lipids Carbohydrate Minerals Cá gầy 80 16-19 0,1-2 <0,5 0,5-2 Cá béo 60-80 16-19 2-22 <0,5 0,5-2 Các yếu tố ảnh hưởng đến thành phần hóa hoc: - Loài - Giới tính - Kích cỡ - Mức độ thuần thục - Môi trường sống - Mùa vụ - Nguồn thức ăn - Tuổi - Đặc tính di truyền - . 4
5. 1.1.2 Ảnh hưởng của thành phần hóa học đến chất lượng (i) Protein  Cấu tạo từ các acid amin  Các acid amin không thay thế quyết định giá trị dinh dưỡng của thực phẩm  Các acid amin tự do tan trong nước tạo nên mùi vị đặc trưng cho thủy sản  Cá có hàm lượng protein cao và giá trị dinh dưỡng cao  Protein cá dễ tiêu hóa / hấp thu  Điểm đẳng điện (pI) khoảng 4,5 – 5,5. Tại đây protein có tính tan kém nhất Các acid amin không thay thế lysine Methionine Cystein 5
6. 1.1.2 Ảnh hưởng của thành phần hóa học đến chất lượng (i) Protein Protein cấu trúc - Chiếm 70-80% (cá); 77-85% (mực ống) - Gồm actin, myosin, tropomyosin, actomyosin đảm nhận sự chuyển động của cơ - Actin và myosin tham gia trực tiếp vào quá trình co duỗi của cơ - Tan trong dung dịch muối trung tính có nồng độ ion khá cao >0,5 M Protein chất cơ - Chiếm 25-30% (cá); 12-20% (mực ống) - Gồm myoglobin, myoalbumin, globulin và enzyme - Tan trong nước, trong dung dịch muối loãng, biến tính trong nước nóng ở 500C. Trong chế biến và bảo quản: myoglobin metmyoglobin sản phẩm bị sậm màu 6
7. 1.1.2 Ảnh hưởng của thành phần hóa học đến chất lượng (i) Protein Protein chất cơ - Khả năng hòa tan cao của protein là nguyên nhân làm mất giá trị dinh dưỡng do một lượng protein đáng kể thoát ra khi rửa, tan giá trong nước, ướp muối, - Cần có phương pháp xử lý và bảo quản thích hợp để duy trì giá trị dinh dưỡng và mùi vị - Trong chế biến surimi tại sao cần phải rửa thịt cá? Protein mô liên kết - Chiếm khoảng 3-10% - Bao gồm collagen và elastin, là protein không tan trong nước, trong dung dịch kiềm hoặc dung dịch muối đặc. 7
8. (ii) Thành phần trích ly chứa nitơ phi protein Là những chất hòa tan trong nước, có khối lượng phân tử thấp Thành phần nitơ phi protein ở một số loài cá 123,5 USD/250 mL 8
9. (ii) Thành phần trích ly chứa nitơ phi protein Ảnh hưởng đến màu sắc, mùi vị, cấu trúc, dinh dưỡng, sự an toàn và hư hỏng của thủy sản sau thu hoạch. TMAO  Có nhiều trong cá nước mặn, giữ vai trò điều hòa áp suất thẩm thấu Acid amin tự do  Tạo mùi vị thơm ngon đặc trưng Môi trường thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật Urê  Có nhiều trong cá sụn Urease CO2 + NH3 Enterobacteriaceae Tạo mùi khai + làm tăng pH của cơ thịt 9
10. (iii) Enzyme - Xúc tác cho các phản ứng sinh hóa trong quá trình trao đổi chất, quá trình tiêu hóa, quá trình tê cứng. - Xúc tác cho quá trình tự phân giải ở ĐVTS sau khi chết, làm ảnh hưởng đến mùi vị, trạng thái cấu trúc và hình dạng của ĐVTS - Quan trọng nhất là enzyme thủy phân và enzyme oxy hóa khử. + Protease: làm mềm mô cơ, gây cản trở cho một số quá trình chế biến (cathepsin, trepsin, pepsin, ) * Enzyme thủy phân: + Lipase, phospholipase: thủy phân phospholipid, triglycerid tạo ra các aicd béo tự do gây ảnh hưởng xấu đến mùi vị, cấu trúc và khả năng giữ nước của protein cơ thịt. * Enzyme oxy hóa khử: Phenoloxidase, lipoxygenase, peroxidase Nguyên nhân gây đốm đen cho nguyên liệu sau thu hoạch 10
11. (iv) Lipid Là nguồn năng lượng dữ trự giúp duy trì sự sống trong những điều kiện không thuận lợi - Cá béo: lipid phân bố chủ yếu ở mô bụng và mô liên kết - Cá gầy: lipid chủ yếu được dự trữ ở gan Chứa các aicd béo chưa bão hòa cao (14-22 nguyên tử carbon, 4-6 nối đôi) Các aicd béo chưa bão Có lợi cho sức khỏe hòa cao có nhiều hơn trong cá nước mặn Rất dễ bị oxy hóa sinh ra các sản phẩm cấp thấp 11
12. (v) Glucid - Hàm lượng glucid trong cơ thịt cá rất thấp, tồn tại dưới dạng glycogen dự trữ - Sau khi cá chết, glycogen bị phân giải tạo acid lactic làm giảm pH dẫn đến giảm khả năng giữ nước của cơ thịt. (vi) Các loại vitamin và khoáng chất - Cá là nguồn cung cung chính vitamin nhóm B, A và D - Chất khoáng trong cá phân bố chủ yếu trong mô xương canxi, phospho) và trong thịt cá (sắt, coban, niken, kẽm, Iốt) + Lưu huỳnh chủ yếu có trong thịt các loài hải sản + Đồng có chủ yếu trong giáp xác 1.2 Tính chất của động vật thủy 1.2.1 Tính chất vật lý Hình dạng - Cá thân tròn và cá thân dẹt 12
13. 1.2.1 Tính chất vật lý -Tỉ lệ diện tích bề mặt so với khối lượng cá càng lớn, tốc độ hư hỏng do hoạt động của vi sinh vật bề mặt càng cao. Cần rửa loại bỏ nhớt trước khi bảo quản hoặc chế biến. Tỉ trọng của cá - Cá có tỉ trọng gần bằng với tỉ trọng của nước - Tỉ trọng của cá phụ thuộc vào thân nhiệt: tỉ trọng của cá thấp khi cá có thân nhiệt thấp Điểm đóng băng - Điểm đóng băng của nước trong cá gần bằng điểm đóng băng của nước, thay đổi từ -0,6 đến -2,60C. - Tại sao điểm đóng băng của nước trong cá không phải là 00C ? - Tại sao điểm đóng băng của cá nước ngọt lại cao hơn cá nước mặn? - Điểm đóng băng tỉ lệ nghịch với pH của dung dịch trong cơ thể cá. 13
14. 1.2.1 Tính chất vật lý Hệ số dẫn nhiệt - Hệ số dẫn nhiệt của cá tỉ lệ nghịch với hàm lượng mỡ trong cá. - Hệ số dẫn nhiệt của cá còn phụ thuộc vào nhiệt độ: cá lạnh đông có hệ số dẫn nhiệt cao hơn cá chưa qua lạnh đông. 1.2.2 Tính chất hóa học của động vật thủy sản Tính chất thể keo của động vật thủy sản Hỗn hợp các chất protein, lipid, các thành phần muối vô cơ và một số hợp phần khác kết hợp với nhau tạo thành một dung dịch keo nhớt với dung môi là nước. Trạng thái tồn tại của nước - Nước tự do: là dung môi của nhiều chất tan, kết tinh ở 00C, có thể tách ra ở áp suất thường. - Nước liên kết: không kết tinh, khả năng dẫn điện kém, không bay hơi ở áp suất thường Góp phần tạo giá trị cảm quan, tăng mùi vị thơm ngon 14
15. CHƯƠNG 2 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 nguyên liệu cá tươi - Biến đổi nghiêm trọng nhất là sự bắt đầu mạnh mẽ của giai đoạn tê cứng -Trạng thái này có thể kéo dài trong vài giờ hoặc trong nhiều ngày - Kết thúc giai đoạn này, cơ duỗi ra hoàn toàn và tính đàn hồi giảm - Thời gian tê cứng phụ thuộc vào nhiệt độ, kích cỡ cá, phương pháp xử lý - Chênh lệch gữa nhiệt độ môi trường nơi cá sống và nhiệt độ bảo quản càng lớn thì hiện tượng tê cứng xảy ra càng sớm -Cá đói, nguồn glycogen cạn kiệt, cá bị stress Hiện tượng tê cứng càng đến nhanh 15
16. Thời gian tê cứng của một số loài cá khác nhau 16
17. 2.1.1 Những biến đổi ở nguyên liệu cá tươi - Hiện tượng tê cứng đến sớm hơn khi cá được giết bằng cách giảm nhiệt khi so sánh với phương pháp đập đầu cá - Phi lê cá trong giai đoạn tê cứng: năng suất phi lê thấp, dễ bị nứt miếng phi lê nếu thao tác mạnh - Phi lê cá trước giai đoạn tê cứng: cơ có thể co lại một cách tự do, miếng phi lê bị ngắn lại theo tiến trình tê cứng @ Ý nghĩa công nghệ: nên phi lê cá vào thời điểm trước hoặc sau tê cứng? - Luộc cá ở giai đoạn trước tê cứng: cơ thịt rất mềm và nhão - Luộc cá ở giai đoạn tê cứng: cá dai nhưng khô -Luộc cá ở giai đoạn sau tê cứng: thịt cá trở nên săn chắc, mềm mại, đàn hồi 17
18. 2.1.2 Những biến đổi chất lượng (i) Giai đoạn tiết nhớt - Cá rất tươi,mùi như rong biển, vị ngon ngọt và tanh rất nhẹ của kim loại - Khi cá sống: lớp nhớt có chức năng bảo vệ, chống sự xâm nhập của vi sinh vật và giảm ma sát khi bơi lội. - Sau khi cá chết: cá tiếp tục tiết nhớt đến khi tê cứng và lượng nhớt tăng dần -Nhớt cá có chứa protein, là môi trường dinh dưỡng cho vi sinh vật phát triển. Khi cá chết, vi sinh vật phát triển nhanh trên bề mặt cá sau đó xâm nhập vào bên trong. -Sự phân hủy chất nhớt làm cho chất nhớt nhão ra, chuyển từ trạng thái trong suốt sang trạng thái đục, kế đến là xảy ra quá trình thối rữa. (ii) Giai đoạn tê cứng - Cá và ĐVTS sau khi chết một thời gian sẽ bị tê cứng lại - Quá trình tê cứng bắt đầu từ cơ thịt ở lưng, sau đó lan ra toàn thân 18
19. (ii) Giai đoạn tê cứng - Khi tê cứng cơ thịt cá vẫn còn đàn hồi. - Mất mùi vị đặc trưng nhưng không có mùi vị lạ - pH của cơ thịt ở giá trị trung tính (iii) Giai đoạn chín sinh hóa (quá trình tự phân giải) - Quá trình tự phân giải bắt đầu từ khi cá còn tê cứng - Trong quá trình chín sinh hóa: cơ thịt có nhiều biến đổi lý hóa, cơ thịt mềm mại hương vị thơm tươi, độ ẩm lớn và dễ bị tác động của men tiêu hóa. - Actomyosin phân ly thành actin và myosin làm tăng các trung tâm ưa nước của protein, tăng khả năng liên kết của nước với mô cơ. - Protein bị phân giải dưới tác dụng của các enzyme làm cho mô cơ bị mềm hóa. - Các chất ngấm ra bị biến đổi rất lớn tạo mùi vị đặc trưng cho sản phẩm - Để hạn chế sự phát triển của vi khuẩn + tăng hương vị sản phẩm: cần tạo điều kiện cho quá trình chín sinh hóa diễn ra ở 1-40C. 19
20. (iii) Giai đoạn chín sinh hóa (quá trình tự phân giải) - Chỉ số acid của chất béo tăng lên do hoạt động thủy phân của lipase - Ở cuối quá trình này có sự biểu hiện rõ của sự ươn hỏng (sự tạo thành các hợp chất bay hơi có mùi khó chịu: mùi hơi chua, hơi đắng). - Trong giai đoạn tiếp theo xuất hiện mùi lưu huỳnh, mùi tanh ngọt, mùi khai, mùi ôi khét. - sản phẩm ở giai đoạn này hoặc là có cấu trúc mềm và sũng nước, hoặc là khô và dai (iv) Giai đoạn thối rữa - Vi sinh vật hoạt động phân hủy những sản phẩm của quá trình tự phân thành các sản phẩm cấp thấp: indol, phenol, H2S, acid béo cấp thấp, Kết quả Sự hư hỏng hoàn toàn về mặt chất lượng 20
21. 2.2 Các biến đổi tự phân giải Sự phân giải do enzyme Sự giảm chất lượng, quá trình ươn hỏng Hoạt động của vi sinh vật 2.2.1 Sự phân giải glycogen (quá trình glycosis) Sự phân giải glycogen trong điều kiện yếm khí dẫn đến sự tích lũy acid lactic làm giảm pH của cơ thịt. Lượng acid lactic sản sinh có liên quan đến lượng glycogen dự trữ trong mô cơ khi ĐVTS còn sống. Trạng thái dinh dưỡng, hiện tượng sốc, mức độ hoạt động trước khi chết có ảnh hưởng lớn đến hàm lượng glycogen dự trự do đó ảnh hưởng đến pH cuối của cá sau khi chết. * pH giảm ảnh hưởng đến tính chất vật lý của cơ thịt cá Giảm điện tích bề mặt của protein sợi cơ, gây biến tính protein cục bộ, giảm khả năng giữ nước. 21
22. 2.2.1 Sự phân giải glycogen (quá trình glycosis) Mô cơ trong giai đoạn tê cứng không thích hợp cho các quá trình chế biến nhiệt do nhiệt làm tăng sự mất nước của cơ thịt. Sự mất nước ảnh hưởng xấu đến cấu trúc. Đồ thị cho thấy độ dai của cơ thịt và pH có mối quan hệ tỉ lệ nghịch Mối quan hệ giữa cấu trúc cơ thịt cá tuyết và pH 22
23. 2.2.1 Sự phân giải glycogen (quá trình glycosis) Đồ thị cho thấy cá mới chết có pH = 7, sau đó giảm xuống đến giá trị thấp nhất, cá trở nên cứng. Giá trị pH giảm đến một mức nào đó lại tăng về giá trị pH gần trung tính, lúc này cá trở nên mềm. Sự thay đổi pH của cá sau khi chết 23
24. 2.2.2 Sự phân hủy ATP ATP bị phân hủy bởi phản ứng tự phân - Sự phân giải ATP được tìm thấy song song với sự mất độ tươi của cá - Glycogen và ATP hầu như bị phân hủy hoàn toàn trước giai đoạn tê cứng, IMP và HxR vẫn còn duy trì. - Khi hàm lượng IMP và HxR bắt đầu giảm, hàm lượng Hx tăng lên. - pH của cơ thịt giảm thấp nhất ở giai đoạn tự phân này. ATP được xem như là chất chỉ thị hóa học về độ tươi: chỉ số hóa học về độ tươi của cá là biểu hiện bên ngoài bằng cách định lượng, đánh giá khách quan và cũng có thể bằng cách kiểm tra tự động. 24
25. 2.2.2 Sự phân hủy ATP Tuy nhiên ATP bị phân hủy thành IPM làm sai lệch kết quả Để nhận biết độ tươi của cá một cách chính xác người ta đưa ra trị số K. Trị số K biểu thị mối liên hệ giữa inosine, hypoxanthin và tổng hàm lượng của ATP thành phần. Trong đó [ATP], [ADP], [AMP], [IMP], [HxR], [Hx] là nồng độ tương đối của các hợp chất tương ứng trong thịt cá được xác định tại các thời điểm khác nhau trong quá trình bảo quản lạnh. Trị số K càng thấp, cá càng tươi. 25
26. 2.2.2 Sự phân hủy ATP 26
27. 2.2.3 Sự phân huỷ protein Bao gồm cathepsin, calpain và collagenase - Cathepsin: hoạt động mạnh ở các loài tôm, cua, nhuyễn thể + Cathepsin D: thủy phân protein nội bào ở pH = 2-7  peptide + Cathepsin A, B, C: thủy phân peptide peptide mạch ngắn + acid amin + Cathepsin có vai trò chính trong quá trình tự chín ở cá (mắm cá) ở pH thấp và nồng độ thấp + Cathepsin: bị vô hoạt ở nồng độ muối 5% - Calpain + Calpain: enzyme được hoạt tính bởi canxi + Calpain: enzyme được hoạt tính bởi canxi - Collagenase: + Giúp làm mềm tế bào mô liên kết + Gây các vết nứt khi bảo quản cá ở nhiệt độ thấp-thời gian dài hoặc nhiệt độ cao-thời gian ngắn 27
28. 2.2.4 Sự phân cắt TMAO TMAO (CH3)3NO Vi khuẩn TMAO-aza TMA DMA + FA (CH ) NH HCHO (CH3)3N 3 2 TMA là một hợp chất dễ bay hơi, gây mùi đặc trưng của thủy sản ươn thối Giảm khả năng giữ FA gây biến tính protein ở cá lạnh đông nước của protein Thay đổi cấu trúc 28
29. 2.2.4 Sự phân cắt TMAO Tốc độ hình thành FA nhiều nhất Nhiệt độ lạnh đông cao Tác động cơ học quá mức Sự dao động nhiệt độ trong lạnh đông và bảo quản đông Tinh thể đá kích thước lớn làm rách tế bào, giải phóng enzyme dẫn đến tăng cơ hội tiếp xúc của enzyme với cở chất 2.3 Các biến đổi do vi sinh vật 2.3.1 Hệ vi khuẩn của cá vừa mới đánh bắt Vsv ở cá tươi: - Da cá: 102-107 cfu/cm2 - Mang, nội tang: 103-109 cfu/cm2 - Cơ thịt: chứa rất ít vi khuẩn 29
30. 2.3.1 Hệ vi khuẩn của cá vừa mới đánh bắt (tt) - Vi khuẩn ở da và mang cá: phụ thuộc vào môi trường cá sống (ôn đới ít hơn nhiệt đới - Vi khuẩn ở nội tạng cá: phụ thuộc vào nguồn thức ăn (cá ăn tạp hay không) - Lượng vi khuẩn thay đổi theo mùa (cao ở mùa hè) - Vi khuẩn hiếu khí Pseudomonas, - Cá vừa đánh bắt: - Vi khuẩn kỵ khí không bắt buộc Alteromonas, - Vi khuẩn gram âm Vibrio, - Cá sống ở vùng nước ấm dễ nhiễm vi khuẩn gram (+): Micrococcus, Bacillus, - Động vật thân mềm: vi khuẩn gram (+) chiếm số lượng lớn. - Nhuyễn thể: 2 vi khuẩn gây bệnh và gây biến mùi: + Clostridium (loại E, B, F): sinh bào tử chứa độc tố, kháng nhiệt + Vibrio parahaemmolyticus: ít chịu nhiệt, ưa muối, gây viêm ruột 30
31. 2.3.1 Hệ vi khuẩn của cá vừa mới đánh bắt (tt) Hệ vi khuẩn ở cá đánh bắt từ vùng nước không bị ô nhiễm Vi khuẩn cần natri để phát triển: Vibrio, Photobacterium, Shewanella 31
32. 2.3.2 Sự xâm nhập của vi sinh vật - Cá sống: hệ thống miễn dịch ngăn cản vi khuẩn phát triển trong thịt cá - Cá chết: hệ thống miễn dịch suy yếu tạo điều kiện cho vi khuẩn phát triển + Chỉ có một lượng ít vi khuẩn từ da đi vào thịt cá Vi khuẩn sống trên da cá tiết ra Các chất phân tử lượng thấp các enzyme khuếch tán vào khuếch tán ra ngoài, cung bên trong và phân hủy protein, cấp dinh dưỡng cho vi khuẩn lipid, glucid thành các chất phát triển phân tử lượng thấp Sự hư hỏng chủ yếu là do: Da cá càng dày, săn chắc thì tốc độ hư hỏng càng chậm 32
33. 2.3.3 Biến đổi của vi sinh vật trong suốt quá trình bảo quản và gây ươn hỏng - Cá ôn đới: lượng vi sinh vật tăng theo cấp số nhân ngay sau khi cá chết + Cá bảo quản lạnh: sau 1 ngày, lượng vi sinh vật tăng gấp đôi sau 2-3 tuần lượng vsv đạt 107-108 cfu/g → Do sự thích nghi của vsv với nhiệt độ thấp + Bảo quản nhiệt độ thường: sau 1 ngày mật số vsv đạt 107-108 cfu/g - Cá nhiệt đới: vsv trong cá cần trải qua giai đoạn tiềm ẩn (1-2 tuần) trước khi thích nghi Tại thời điểm hư hỏng: lượng vsv bằng nhau 33
34. 2.3.4 Vi sinh vật gây ươn hỏng cá - Phân biệt khái niệm: hệ vsv khi hư hỏng và vsv gây hư hỏng? - Mỗi loài động vật thuỷ sản có những vi khuẩn gây hư hỏng đặc trưng - Vi khuẩn hiếu khí sử dụng carbohydrarte và lactate tạo CO2 và H2O - CO2 trong H2O có tính acid làm thay đổi thế oxy hóa khử trên bề mặt sản phẩm, tạo điều kiện cho vi khuẩn yếm khí phát triển - Vi khuẩn yếm khí phát triển khử TMAO thành TMA Sản phẩm cuối là TMA: mùi thủy sản ươn hỏng 34
35. 2.3.4 Vi sinh vật gây ươn hỏng cá (tt) - Bước tiếp theo: vsv phân hủy các acid amin tạo thành NH3 - Chỉ có một lượng nhỏ NH3 được tạo thành từ giai đoạn phân giải (từ urê) - Phần lớn NH3 được tạo thành từ sự phân hủy các acid amin - Cá nhám chứa lượng lớn urê, NH3 hình thành trong suốt quá trình bảo quản 35
36. 2.3.4 Vi sinh vật gây ươn hỏng cá (tt) Các hợp chất ươn hỏng đặc trưng của cá bảo quản có bao gói với đá Cơ chất và các chất gây biến mùi do vi khuẩn sinh ra trong quá trình ươn hỏng 36
37. 2.3.4 Vi sinh vật gây ươn hỏng cá (tt) - Các acid amin chứa lưu huỳnh bị phân hủy → H2S, CH3-SH, (CH3)2S gây mùi xấu và làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm. - Giáp xác có hàm lượng nitơ phi protein cao nên dễ hư hỏng hơn cá. - Đánh giá chất lượng cá Tổng lượng nitơ bazơ bay hơi Giới hạn cho phép 1 TMA TVB 30-35 mg TVB-N/100 g 2 NH3 3 amin TMA 10-15 mg TVB-N/100 g Thủy sản có chất lượng tốt nhất khi TMA-N /100 g <1,1 mg 37
38. 2.3.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của vsv * Yếu tố bên trong: Vật lý Hóa học Cấu trúc sinh học pH, độ hoạt động Eh, thành phần hóa Da, màng ngoài, của nước học, chất kháng khuẩn vỏ a. pH - Một số vsv có thể phát triển ở khoảng pH khá rộng: pH = 1-11, tối ưu là 7. - Vi khuẩn aicd lactic, và acetic có thể phát triển ở pH <4,4 5,5-6,0 5,4-6,3 -pH cho sự phát triển của Vibrio parahaemolyticus từ 4,8-11,0 Enterococcus 4,8-10,6 38
39. a. pH pH tối ưu và giới hạn pH cho sự phát triển của vsv b. Độ hoạt động của nước (aw) - Định nghĩa: Độ hoạt động của nước trong thực phẩm là tỉ số của áp suất hơi riêng phần của nước trong thực phẩm (p) với áp suất hơi riêng phần của nước tinh khiết (p0) ở cùng một nhiệt độ. aw = P/p0 Lượng nước tự do giảm aw thấp Nước chủ yếu ở dạng liên kết ức chế vsv - Thủy sản có aw khoảng 0,98: thích hợp cho hầu hết vi sinh vât phát triển 39
40. b. Độ hoạt động của nước (aw) (tt) Giảm aw + Bổ sung chất tan Giảm áp suất hóa hơi: + Lạnh đông + Sấy Aw thấp nhất cho sự phát triển của vi sinh vật VSV đặc hiệu có thể phát triển ở aw thấp: - Dạng ưa muối (có muối mới phát triển được): aw giới han = 0,75 - Dạng ưa khô: bao gồm nấm mốc và nấm men; aw giới han = 0,60 - Dạng ưa thẩm thấu (nấm men kháng đường): aw giới hạn = 0,60 40
41. c. Thế oxy hóa khử (Eh) - VSV hiếu khí lấy O2 trong thủy sản để phát triển thải ra CO2 làm cho môi trường trở nên thiếu chất oxy hóa và giàu chất khử. Thế oxy hóa khử của thủy sản giảm Vi khuẩn hiếu khí bắt buộc - Phát triển ở Eh cao - Sử dụng O2 làm chất nhận điện tử trong quá trình hô hấp - Phân giải protien, lipid cho ra CO2 và H2O - Phát triển mạnh trên bề mặt nguyên liệu hoặc sản phẩm Vi khuẩn kỵ khí bắt buộc - Phát triển ở Eh thấp trong điều kiện không có O2 - Phát triển mạnh ở bên trong của thủy sản chưa chế biến Vi khuẩn kỵ khí không bắt buộc 41
42. Vi khuẩn kỵ khí không bắt buộc - Điều kiện hiếu khí: Sử dụng O2 như chất nhận điện tử - 2- - Điều kiện yếm khí: Sử dụng NO3 , SO4 , TMAO như chất nhận điện tử - Phát triển cả ở bề mặt và bên trong của thủy sản Vi khuẩn quan trọng gây nên sự ươn hỏng của thủy sản - Thủy sản vừa mới đánh bắt có Eh luôn dương - Eh giảm nhanh trong quá trình bảo quản thủy sản - Thủy sản ươn hỏng có giá trị Eh âm Sự khử TMAO TMA Eh giảm - Thủy sản bảo quản bằng phương pháp ướp muối có aw thấp ức chế vi khuẩn khử TMAO nên Eh thay đổi không đáng kể. 42
43. d. Giá trị dinh dưỡng của cá và động vật thủy sản - Hoạt động sống của vsv cần có nước, nguồn carbon, nitơ, khoáng, vitamin - Nguồn năng lượng: vsv sử dụng carbohydrate, acid hữu cơ, các hợp chất rượu làm nguồn năng lượng chính. - Nguồn nitơ: vsv sử dụng acid amin, peptide, nucleotide, urê, protein làm nguồn nitơ cho quá trình sinh tổng hợp . - Khoáng: hiện diện dưới dạng muối, có vai trò trong việc thay đổi chức năng tế bào. - Vitamin: cá là nguồn cung cấp dồi giàu vitamin nhóm A, B, D. + Vi khuẩn gram (+) cần vitamin B hơn vi khuẩn gram (-). 43
44. e. Chất kháng vi sinh vật tự nhiên - Murein là thành phần chính của vách tế bào vi khuẩn gram (+) - Kháng thể lysozyme trong nhớt cá tác động lên murein làm thay đổi đặc tính của vách tế bào. Ảnh hưởng đến hoạt động sinh lý và trao đổi chất của vsv qua màng tế bào - Vi khuẩn gram (-) ít nhạy cảm với lysozyme do murein được bảo vệ bởi 2 lớp màng ngoài là lypo-protein và lypo-polysacharide. f. Cấu trúc sinh học - Da, màng bụng, vẩy cá, vỏ của giáp xác, màng ngoài của động vật thân mềm có vai trò bảo vệ thủy sản khỏi sự xâm nhập của vi khuẩn từ bên ngoài. Ngăn cản tiến trình hư hỏng xảy ra 44
45. 2.3.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của vsv (tt) * Yếu tố bên ngoài: a. Nhiệt độ - Nhiệt độ là yếu tố quan trọng nhất có ảnh hưởng đến sự tồn tại và phát triển của vi sinh vật. - Mỗi loại vsv có một giới hạn nhiệt độ phát triển nhất định. Sự phát triển của vi sinh vật ở các khoảng nhiệt độ khác nhau b. Độ ẩm tương đối (RH) - Có mối quan hệ giữa aw với độ ẩm tương đối cân bằng (ERH) 45
46. 2.3.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến sự phát triển của vsv (tt) b. Độ ẩm tương đối (RH) (tt) ERH = aw .100 Trong bảo quản sản phẩm thủy sản cần kiểm soát độ ẩm cân bằng trong sản phẩm, tránh sản phẩm bị mất ẩm hoặc hút ẩm trở lại. c. Sự hiện diện loại và nồng độ khí trong môi trường Thay đổi thành phần và nồng độ O2, CO2 và N2 trong môi trường bảo quản sẽ có ảnh hưởng lớn sự tồn tạ và phát triển của vsv. 46
47. 2.4 Sự oxy hóa chất béo - Lipid cá chứa nhiều acid béo cao không no Phản ứng oxy hóa - Lipid bị oxy hóa làm ảnh hưởng đến mùi vị và màu sắc của sản phẩm - Các nối đôi không bão hòa của các acid béo là vị trí hoạt động của oxy - Các vitamin tan trong béo cũng bị ảnh hưởng bởi phản ứng oxy hóa chất béo Gốc methy Gốc acid Omega 3 (acid linolenic, 18:3 3) DHA: acid docosahexaenoic (omega 6, 22:6 6) 47
48. 2.4.1 Sự oxy hóa hóa học (tự oxy hóa) - Chuỗi phản ứng gồm 3 giai đoạn: + Giai đoạn 1: Giai đoạn khởi đầu, thành lập những gốc tự do (Ro) từ các acid béo chưa bão hòa. Tốc độ phản ứng tăng khi có sự hiện diện của ánh sáng, oxy, các ion kim loại (ion sắt, ion đồng). + Giai đoạn 2: Giai đoạn lan truyền Các gốc tự do hình thành ở giai đoạn khởi đầu rất không ổn đinh, các gốc này sẽ tác dụng với oxy không khí để hình thành các hợp chất gốc ROOo. 48
49. 2.4.1 Sự oxy hóa hóa học (tự oxy hóa) (tt) Các hợp chất gốc ROOo có thể kết hợp với một acid béo khác để thành lập các hydroperoxide đồng thời sinh ra các gốc tự do mới. Các gốc tự do tiếp tục phản ứng với oxy tao hợp chất gốc ROOo. Tốc độ phản ứng rất nhanh dẫn đến sự tích tụ một lượng lớn các peroxide. Ở giai đoạn này phần lớn aicd béo bị biến đổi. Aldehyde Hydroperoxide Phân hủy Vi sinh vật CO + H O cetone 2 2 Hợp chất ngắn mạch Thay đổi thế oxy hóa khử tan trong nước Sản phẩm có mùi Ảnh hưởng đến khả năng và vị xấu giữ nước của protein 49
50. 2.4.1 Sự oxy hóa hóa học (tự oxy hóa) (tt) + Giai đoạn 3: Giai đoạn kết thúc Sự kết hợp các gốc tự do để thành lập những chất không chứa gốc tự do o o ROO + ROO ROOR + O2 Phản ứng oxy hóa chất béo xảy ra ngay cả khi Thúc đẩy tiến trình nguyên liệu được bảo quản ở nhiệt độ khá thấp. oxy hóa chất béo Mục đích của mạ băng và bao gói trong bảo quản thủy sản lạnh đông? 50
51. Yếu tố ảnh hưởng đến sự oxy hóa chất béo: Vận tốc oxy hóa chất béo trong thủy sản phụ thuộc vào: + Loại chất béo: acid béo có càng nhiều nối đôi càng dễ bị oxy hóa + aw: phản ứng xảy ra nhanh ở giá trị aw thấp + sự hiện diện của O2- tác nhân oxy hóa + Chất chống oxy hóa + Các prooxidant: đồng, sắt, niken (kể cả ở dạng vết), ánh sáng. Chế biến Vd: Cá nguyên con lạnh đông bao gói bằng giấy bạc Bảo quản Bay hơi ẩm Oxy Ánh sáng 51
52. Yếu tố ảnh hưởng đến sự oxy hóa chất béo (tt): Sản phẩm có aw thấp như sản phẩm lạnh đông hoặc sấy :nước thăng hoa hoặc bốc hơi sẽ để lại những khoảng trống, oxy sẽ vào chiếm chỗ và làm tăng cơ hội oxy tiếp xúc với chất béo, gây phản ứng oxy hóa chất béo. Các chất chống oxy hóa: Phụ gia thực phẩm giúp làm chậm tiến trình oxy hóa bằng cách ngăn cản sự thành lập các gốc tự do ở giai đoạn đầu. AH + ROOo Ao + ROOH AH + R Ao + RH AH + ROo Ao + ROH Không mong muốn sử dụng !!! 52
53. 2.4.2 Sự tạo thành gốc tự do do hoạt động của enzyme - Dưới tác động của lipase, lipid bị thủy phân tạo thành glycerol và các acid béo tự do. - Nhiệt độ bảo quản càng cao lượng acid béo tự do hình thành càng nhiều. lipoxydase Acid béo tự do +O2 hydroperoxide 53