BÀI GIẢNG CÔNG NGHỆ BẢO QUẢN & CHẾ BIẾN THỦY SẢN ( COMBO FULL SLIDES 5 CHƯƠNG )

CHƯƠNG 1: THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ TÍNH CHẤTCỦA ĐỘNG VẬT THỦY SẢN CHƯƠNG 2: CÁC BIẾN ĐỔI C A ỦA ĐỘNG VẬT THỦY ĐỘNG VẬT THỦY NG V T TH Y ẬT THỦY ỦA ĐỘNG VẬT THỦY S N SAU KHI CH T ẢN SAU K

CÔNG NGHỆ BẢO QUẢN

& CHẾ BIẾN THỦY SẢN

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CỬU LONG

BỘ MÔN CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

CHƯƠNG 1: THÀNH PHẦN HÓA HỌC VÀ TÍNH CHẤT

CỦA ĐỘNG VẬT THỦY SẢN

CHƯƠNG 2: CÁC BIẾN ĐỔI C A ỦA ĐỘNG VẬT THỦY ĐỘNG VẬT THỦY NG V T TH Y ẬT THỦY ỦA ĐỘNG VẬT THỦY

S N SAU KHI CH T ẢN SAU KHI CHẾT ẾT

CHƯƠNG 3: CÁC BIỆN PHÁP BẢO QUẢN TƯƠI NGUYÊN LI ỆU THỦY SẢN U TH Y S N ỦA ĐỘNG VẬT THỦY ẢN SAU KHI CHẾT

CHƯƠNG 4: KỸ THUẬT LẠNH ĐÔNG THỦY SẢN

CHƯƠNG 5: CÁC SẢN PHẨM CHẾ BIẾN TỪ ĐỘNG VẬT THỦY SẢN

2

NỘI DUNG MÔN HỌC - 30 tiết

Giới thiệu các thành phần hóa học của nguyên liệu thủy sản,

các biến đổi của thủy sản sau khi chết Từ đó SV có thể tìm

ra phương pháp đánh bắt, sơ chế, vận chuyển và bảo quản

thích hợp SV cũng được trang bị một số qui trình công nghệ chế biến sản phẩm thủy sản.

SV có thể ứng dụng trong các nhà máy chế biến sản phẩm sấy khô, xông khói, đặt biệt là trong các nhà máy chế biến lạnh đông thủy sản

NỘI DUNG MÔN HỌC

CHẤT CỦA ĐỘNG VẬT THỦY SẢN

1 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA THỦY SẢN VÀ ẢNH

HƯỞNG CỦA THÀNH PHẦN HÓA HỌC ĐẾN CHẤT LƯỢNG

1.1 THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA THỦY SẢN

1.2 ẢNH HƯỞNG CỦA THÀNH PHẦN HÓA HỌC ĐẾN

CHẤT LƯỢNG

2 TÍNH CHẤT CỦA ĐỘNG VẬT THỦY SẢN

2.1 TÍNH CHẤT VẬT LÝ

2.2 TÍNH CHẤT HÓA HỌC

1-THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA THỦY SẢN VÀ ẢNH HƯỞNG

CỦA THÀNH PHẦN HÓA HỌC ĐẾN CHẤT LƯỢNG

1-THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA THỦY SẢN VÀ ẢNH HƯỞNG

CỦA THÀNH PHẦN HÓA HỌC ĐẾN CHẤT LƯỢNG

Thành phần hóa học chính: nước, protein, lipid, glucid, khoáng,…

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

Sự biến đổi hàm lượng protein và hàm lượng nước trong cơ thịt cá tuyết theo mùa

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

1 Protein cấu trúc

2 Protein chất cơ

3 Protein của mô liên kết

KẾT CẤU TỔ CHỨC CƠ THỊT CÁ

• Tan trong nước, trong dung dịch muối loãng, biến tính trong nước nóng ở 50 0 C.

• Chiếm 25-30% (cá); 12-20% (mực ống)

• Gồm myoglobin, myoalbumin, globulin và enzyme

• 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

• Myoglobin của cá dễ bị oxy hóa thành metmyoglobin

PROTEIN CHẤT CƠ

PROTEIN CỦA MÔ LIÊN KẾT

 Chiếm khoảng 3-10%, bao gồm collagen và elastin

 Không tan trong nước, trong dung dịch kiềm hoặc dung dịch muối có nồng độ ion cao

Cơ thịt những loại cá có độ bền cơ học cao chứa nhiều collagen hơn so với loại có cấu trúc mềm mại

TỔ CHỨC MÔ LIÊN KẾT

1 Chùm colagen

2 Sợi elastin

123,5 USD/250 mL

19

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

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 VSV

- Quan trọng nhất là enzyme thủy phân và enzyme oxy hóa khử.

21

* Enzyme

thủy phân:

+ Protease: làm mềm mô cơ, gây cản trở cho một số quá trình chế biến (cathepsin, trepsin, pepsin,…)

+ 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

Hiện tượng biến đen ở tôm Hiện tượng biến đen ở tôm

Chứa các acid béo chưa bão hòa cao (14-22 nguyên

tử carbon, 4-6 nối đôi)

Các aicd béo chưa

bão hòa cao có nhiều

hơn trong cá nước

mặn

Có lợi cho sức khỏe

Rất dễ bị oxy hóa sinh ra các sản phẩm cấp thấp

25

LIPID

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

 Hình dạng:

-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:

- 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

2.2 TÍNH CHẤT HÓA HỌC

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

CHƯƠNG 2

CÁC BIẾN ĐỔI C A ỦA ĐỘNG VẬT ĐỘNG VẬT NG V T ẬT

TH Y S N SAU KHI CH T ỦA ĐỘNG VẬT ẢN SAU KHI CHẾT ẾT

T¸c dông cña vi khuÈn

SƠ ĐỒ BIẾN ĐỔI CỦA ĐỘNG VẬT

THỦY SẢN SAU KHI CHẾT

Vi khuẩn gây ơn hỏng

Vi khuẩn gây ơn hỏng

Quá trình biến đổi

Phõn giải cỏc thành phần dinh dưỡng

Phõn giải cỏc thành phần dinh dưỡng

1 GIAI ĐOẠN TIẾT NHỚT

2 GIAI ĐOẠN TÊ CỨNG

3 GIAI ĐOẠN CHÍN SINH HÓA

4 GIAI ĐOẠN THỐI RỮA

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 VSV 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 VSV phát triển Khi cá chết, VSV 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.

GIAI ĐOẠN TÊ CỨNG

- 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

- 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

Trước tê cứng

Trong khi tê cứng

Sau khi tê cứng

NGUYÊN NHÂN CỦA TÊ CỨNG

Tê cứng là do kết quả của một loạt các biến đổi hóa học phức tạp trong cơ thịt cá sau khi cá chết

Tuy nhiên quá trình này vẫn chưa được nghiên cứu đầy đủ

GIAI ĐOẠN TÊ CỨNG XẢY RA BAO LÂU?

Thời gian trước khi tê cứng và thời gian tê cứng phụ thuộc vào nhiều yếu tố:

C á không bị căng thẳng C á bị căng thẳng

Sự căng thẳng của cá có thể do: phương pháp thu hoạch, vận chuyển và phương pháp giết chết cá

ẢNH HƯỞNG CỦA TÊ CỨNG ĐỐI VỚI CÁ

cứng xác

b a

SỰ CO RÚT CỦA MIẾNG PHI LÊ

Khi co rút, hình dạng miếng phi lê bị biến dạng như méo

mó, co ngắn lại, bề mặt bị nhăn.

a - Miếng phi lê được cắt ra trước khi tê cứng  chiều dài miếng phi lê giảm 24%

b - Miếng phi lê được cắt ra sau khi tê cứng  chiều dài miếng phi lê giảm ít

 Giữ cá ở nhiệt độ thấp, đặc biệt là trước khi cá tê cứng

 Xử lý cẩn thận cá khi chúng ở giai đoạn tê cứng

 Cấp đông ngay lập tức những miếng phi lê từ cá trước giai đoạn tê cứng

KIỂM SOÁT ẢNH HƯỞNG CỦA TÊ CỨNG

Cá nguyên con và cá phi lê đông lạnh trước giai đoạn

tê cứng có thể cho ra các SP có chất lượng tốt nếu rã đông một cách cẩn thận chúng ở nhiệt độ thấp

Ý NGHĨA VỀ MẶT CÔNG NGHỆ CỦA

HIỆN TƯỢNG TÊ CỨNG

Ý nghĩa công nghệ: nên phi lê cá vào thời điểm trước, trong hoặc sau tê cứng?

- Phi lê cá trong giai đoạn tê cứng 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 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

- 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

GIAI ĐOẠN CHÍN SINH HÓA

( QUÁ TRÌNH TỰ PHÂN GIẢI )

• Quá trình tự phân giải bắt đầu từ khi cá còn tê cứng

• Cơ thịt có nhiều biến đổi lý hóa 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 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 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 1-4 1-4 0 C.

- Chỉ số acid của chất béo tăng 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 mùi khó chịu: mùi

hơi chua, hơi đắng).

- Trong giai đoạn tiếp theo xuất hiện mùi lưu huỳnh, mùi mùi lưu huỳnh, mùi tanh ngọt, mùi khai, mùi ôi khét.

- sản phẩm ở giai đoạn này hoặc là có cấu trúc mềm và cấu trúc mềm và

sũng nước, hoặc là khô và dai

GIAI ĐOẠN CHÍN SINH HÓA

( QUÁ TRÌNH TỰ PHÂN GIẢI )

- VSV 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,…

1 BIẾN ĐỔI CẢM QUAN

2 BIẾN ĐỔI TỰ PHÂN GIẢI

3 BIẾN ĐỔI VI SINH

4 SỰ OXY HÓA

1.1 - Biến đổi bờn ngoài

Giai đoạn 2

Biếnưmàu Dịchưnhớtưtrắngư

đục

Biếnưmàu Dịchưnhớtưmờư

nhạt

Nhạtưmàu Hơiưcóưdịchưnhớt

đục

Daưbiếnưmàu Dịchưnhớtưtrắngư

Giai đoạn 1

Vỡưbụng Mềmưnhão,ưcóư

vẻưtrươngưlên,ưhậuư

mônưlồi

Hơiưmềm Sănưchắc

Bụng

1 - NHỮNG BIẾN ĐỔI CẢM QUAN

Biến đổi cảm quan bề mặt thân cá theo thời gian gian bảo quản

Quáưtrìnhưthốiưrữaưtiếpưdiễnưlàmưcơưthịtưmủnư nát,ưthủyưsảnưbịưươnưthối.

Giai đoạn 4

Môưcơưtrởưvềưtrạngưtháiưduỗi,ưthânưcáưmềmưtrởư lại.ưCơưthịtưmờưđục,ưmấtưtínhưđànưhồi.

Giai đoạn 3

Cácưmôưcơưcoưlạiưlàmưthânưcáưtêưcứng.ưMôưcơư dễưnứtưgãy.ưVếtưcắtưcóưmàuưhơiưbiếnưđổi.ưítư

đànưhồiưhơn

Giai đoạn 2

Giai đoạn 1

Cơưcáưduỗiưhoànưtoàn,ưcáưmềmưvàưdễưuốn.ưCơư cấuưthịtưchắc,ưđànưhồi.ưVếtưcắtưcóưmàuưtrongư mờ,ưnhẵnưsáng

1.2 - Biến đổi cấu trỳc

1 - NHỮNG BIẾN ĐỔI CẢM QUAN

Cáưươnưvàưthốiư rữ a

Giai

đoạn 4

Cóưdấuưhiệuưchớmưươnưvớiưmùiưlạ.ưMùiưtừưtanhưđếnư chua,ưkhai,ưthối,ưôiưkhé.ưVịưchuyểnưtừưhơiưchuaưđếnư

đắngưnhẹ,ưngọtưnồng.ư

Giai

đoạn 3

Đãưmấtưmùiưvàưvịưđặcưtrưng.Thịtưcáưtrungưtínhưnhưngư chưaưcóưmùiưlạ.ư

1.3 - Biến đổi mựi, vị

1 - NHỮNG BIẾN ĐỔI CẢM QUAN

2 - CÁC BIẾN ĐỔI TỰ PHÂN GIẢI

SỰ GIẢM CHẤT LƯỢNG, QUÁ TRÌNH ƯƠN HỎNG

62

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 trữ do đó ảnh hưởng đến pH cuối của cá sau khi chết.

63

* 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.

Giảm điện tích bề mặt của protein sợi cơ, gây biến tính protein cục bộ, giảm khả năng giữ nước.

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

2.2 - SỰ PHÂN HỦY ATP

- 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.

(Hx) (Hx)

2.2 - SỰ PHÂN HỦY ATP

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

Tuy nhiên ATP bị phân hủy thành IMP 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.

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

 Calpain: enzyme được hoạt hóa 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

TMA là một hợp chất dễ bay hơi, gây mùi

đặc trưng của thủy sản ươn thối

Tốc độ hình thành FA nhiều nhất

Nhiệt độ lạnh đông cao

Tinh thể đá kích thước lớn làm rách tế bào, giải phóng enzyme dẫn đến tăng cơ hội tiếp xúc của enzyme với cơ chất

Tác động cơ học quá mức

Sự dao động nhiệt độ trong lạnh đông và bảo quản đông

- Vi khuẩn ở da và mang cá Vi khuẩn ở da và mang cá: phụ thuộc vào môi trường

cá sống (ôn đới, nhiệt đới)

- Vi khuẩn hiếu khí

- Vi khuẩn kỵ khí không bắt buộc

- Vi khuẩn gram âm

- Vi khuẩn ở nội tạng cá 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)

- Cá vừa đánh

bắt:

Pseudomonas, Alteromonas, Vibrio,…

- Cá sống ở vùng nước ấm dễ nhiễm vi khuẩn gram Cá sống ở vùng nước ấm dễ nhiễm vi khuẩn gram

(+): Micrococcus, Bacillus, …

- Động vật thân mềm Động vật thân mềm: vi khuẩn gram (+) chiếm số lượng lớn

- Nhuyễn thể 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

Hệ vi khuẩn ở cá đánh bắt từ vùng nước không bị ô nhiễm

Vi khuẩn cần natri để phát triển:

Vibrio, Photobacterium, Shewanella

78

Sự hư hỏng chủ yếu là do:

Vi khuẩn sống trên da cá

tiết ra các enzyme khuếch

tán vào bên trong và phân

hủy protein, lipid, glucid

thành các chất phân tử

lượng thấp

Da cá càng dày, săn chắc thì tốc độ hư hỏng càng chậm

3.3 - BIẾN ĐỔI CỦA VSV TRONG SUỐT QUÁ TRÌNH

BẢO QUẢN VÀ GÂY ƯƠN HỎNG

- Cá ôn đới: lượng VSV tăng theo cấp số nhân ngay sau khi

3.4 - VI SINH VẬT GÂY ƯƠN HỎNG CÁ

- Phân biệt khái niệm: hệ VSV khi hư hỏng và VSV gây

81

- Vi khuẩn yếm khí phát triển khử TMAO thành TMA

Sản phẩm cuối là TMA: mùi thủy sản ươn hỏng

82