CN chế biến và bảo quản sản phẩm thuỷ sản

Công nghệ chế biến và bảo quản sản phẩm thuỷ sản dùng cho học sinh, sinh viên ngành thực phẩm thuộc các hệ như sơ cấp, trung cấp, cao đẳng 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 hưởng rất lớn đến chất lượng sản phẩm thủy sản. Từ đó sinh viên có thể hiểu rõ việc tìm ra phương pháp đánh bắt, sơ chế, vận chuyển và bảo quản thích hợp là rất cần thiết nhằm hạn chế và kéo dài thời gian xảy ra các biến đổi trên. Sinh viên sẽ biết cách đánh giá và chọn nguyên liệu thích hợp để chế biến một số loại sản phẩm thủy sản khác nhau. Sinh viên cũng được trang bị một số qui trình công nghệ chế biến sản phẩm thủy sản và cách điều khiển qui trình sản xuất để đảm bảo chất lượng sản phẩm.

CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN VÀ BẢO QUẢN

SẢN PHẨM THỦY SẢN

• Ảnh hưởng của thành phần hóa học đến chất lượng

• Cá nuôi có hàm lượng lipid cao hơn so với cá sông, lipid tích lũy ở mô làm giảm năng suất chế biến

• Cách loại bỏ lipid thừa

• Bỏ đói cá ngoài việc loại mỡ thừa còn trành vỡ nội tạng khi chế biến Làm giàm hoạt động của enzyme nội tạng, làm chậm các biến đổi sinh hóa khi cá chết

Tính chất của động vật thủy sản

Factors affecting composition of fish

Season Spawning (fat content &

water) Age Young, sexually mature fish

Sex Female & male

Environment Feed, water temperature

Body location Light & dark muscles

Type of fish Sharks, Ray fish contain

high urea Pelagic & demersal fish

• Larger fish spoil more slowly than small fish.

• Flat fish keep better than round fish

• Lean fish keep longer than fatty fish under aerobic storage.

• Bony fish are edible longer than cartilaginous fish.

Xử lí cá sau khi đánh bắt

Biến động của nhiệt độ cơ thể ở cá ngừ xử

lý tại thời điểm khác nhau

Rate of chilling & temperature control

Variation of Shelf life with temperature

RRS: Relative rate of spoilage

for Sea bass

Skin Colour/ Bright, iridescent pigmentation 0

appearance Rather dull, becoming discoloured (head) 1

Green, yellowish, mainly near the abdomen 2 Odour Fresh seaweedy, neutral 0

Cucumber, metal, hey 1 Sour, dish cloth 2

Finger mark disappears rapidly 1

Finger leaves mark over 3 seconds 2 Eyes Pupils Clear and black, metal shiny 0

Colour Blood red/orange 0

Pale red, pink/light brown 1 Grey-brown, brown, grey 2

Changes in sensory attributes during storage

Gills are discoloured with excessive

mucus

Chỉ tiêu Cá tươi dùng chê biến Cá tươi dùng chê biến Cá ươn

Nhãn cầu lổi, trong, giác mạc đàn hổi

Ngậm cứng Dán chặt xuống hoa khế, không có nhớt, không có mùi ôi Vây tươi có óng ánh dính chặt vào thân, không hoặc ít có niêm dịch, không có mùi Bụng bình thường, không phình

Thịt rắn chắc, đàn hồi, dính chặt vào xương sống

Axit

< 22

Có dấu hiệu bắt đầu phân giải

Thân cá oằn xuống khi để trên tay

Nhãn cầu không lồi, giác mạc nhăn nheo, hơi đục

Hơi mở Không dán chặt vào hoa khế, màu bắt đầu xám, có nhớt, mùi khó chịu

Vây không còn sáng, còn dính,

có niêm dịch đục Bụng hơi phình

Thịt mềm nhưng còn đàn hồi tốt, còn dính vào xương sống

Axit

< 35

Có dấu hiệu lên men thối Thân cá oằn xuống khi để trên tay

Nhãn cầu lõm, khô, giác mạc nhăn nheo, rách

Mở hẳn

Mở hơi cách hoa khế, màu từ nâu đến xám, có nhớt bẩn, có mùi hôi thối Vây mờ, lỏng lẻo, dễ rụng khỏi thân, có niêm dịch bẩn, mùi hôi ươn

Bụng phình to

Thịt mềm nhũn, đàn hồi kém, thịt dễ lóc ra khỏi xương sống

Kềm

> 40

1.1 Thành phần hóa học của thủy sản và ảnh hưởng của

Glucid (%)

Tro (%)

Canxi mg%

Phospho mg%

Sắt mg%

-Thành phần hóa học của một số loài thủy sản

1.1.1 Thành phần hóa học của thủy sản

Nước Water

Protein Protein

Lipit Lipids

Gluxit Carbohydrate

Khoáng Minerals

Thành phần hóa học của cơ thịt trong các loài cá béo và cá gầy (%)

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

- Loài

- Kích cỡ

- Môi trường sống

- Nguồn thức ăn

- Đặc tính di truyền

 Các yếu tố ảnh hưởng đến thành phần hóa hoc:

- Giới tính

- Mức độ thuần thục

- Mùa vụ

- Tuổi -…

Những thay đổi cơ bản trong quá

trình co cứng

Quá trình co cứng nhanh hay chậm phụ thuộc vào

1 Số cuộc đấu tranh trong boong tàu cá đã trải qua ngay trước khi chết

2 Phương pháp giết chết cá sau thu hoạch

3 Thời gian giữa thu hoạch và làm lạnh sau khi đánh bắt

4 Nhiệt độ cơ trong khi tê cứng: nhiệt độ nước đánh bắt, nhiệt độ tồn trữ

5 Loài cá

6 Kích thước cá

7 Cách bỏ đói trước khi thu hoạch

8 Giới tính cá

9 Tình trạng chung của các động vật thu hoạch ( sức khỏe )

10 Cách chế biến cá trước tê cứng, trong khi tê cứng, và sau khi tê cứng: chậm trong quá trình lấy máu cá

Sự tê cứng có thể gây ra những thay đổi trong chất lượng cơ bắp

1 Sự co rút ( co rút của fillet cá)

2 Hổng ( những mảnh cơ riêng biệt bung ra làm các miếng phi lê xuất hiện rách cơ )

3 Rỉ dịch (mất nước từ phi lê cá)

4 Sự co rút và rỉ dịch dẫn đến kết cấu cứng rắn hơn

1.1.2 Ảnh hưởng của thành phần hóa học đến chất lượng

(i) Protein

- Chiếm 70-80% (cá); 77-85% (mực ống)

Trong chế biến và bảo quản: myoglobin  metmyoglobin  sản phẩm bị sậm màu

- Tan trong nước, trong dung dịch muối loãng, biến tính trong nước nóng ở 500C

Protein cấu trúc

- Tan trong dung dịch muối trung tính có nồng độ ion khá cao >0,5 M

- 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

Protein chất cơ

- 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

Protein mô liên kết

- Trong chế biến surimi tại sao cần phải rửa thịt cá?

- Chiếm khoảng 3-10%

(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

(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 hỏngcủa thủy sản sau thu hoạch

Cá hoạt động bơi lội nhiều kích cỡ lớn chứa TMAO nhiều hơn cá nhỏ

Điều hòa áp suất thẩm thấu

Giảm ma sát với nước

TMAO  Có nhiều trong cá nước mặn, khác nhau tùy theo từng loài, điều kiệnsinh sống, kích cỡ

Acid amin tự do  Tạo mùi vị thơm ngon đặc trưng

Môi trường thuận lợi cho sự phát triển của vi sinh vật

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

* Enzyme thủy phân:

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

+ Lipase, phospholipase: thủy phân phospholipid,triglycerid tạo ra các aicd béo tự do gây ảnh hưởngxấu đến mùi vị, cấu trúc và khả năng giữ nước củaprotein cơ thịt

* Enzyme oxy hóa khử: Phenoloxidase, lipoxygenase, peroxidase

Nguyên nhân gây đốm đen cho nguyên liệu sau thu hoạch

(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

Cá được phân loại theo hàm lượng chất béo như sau:

Chất béo trong cá chủ yếu là chất béo chưa bão hòa

Điểm đông đặc của dầu cá thấp hơn các động vật khác

Chứa các aicd 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

Cross-section of Lean vs Fatty Fish

(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 đếngiảm 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) vàtrong 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

A 50 - 5.000 I.U./g

Pantothenic 1 - 20 μg/g

Vitamins in fish

During heat processing

the vitamins will be destroyed

Depending upon the temperature

Cơ chế hình thành sắc tố nâu

- 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 thânnhiệt 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 băng cá nước ngọt cao hơn cá nước mặn do áp suất thẩm thấu nhỏ

Điểm đóng băng tỉ lệ nghịch với pH của dung dịch trong cơ thể cá

** 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 sốdẫn nhiệt cao hơn cá chưa qua lạnh đông

Cá có hàm lượng mỡ càng lớn thì hệ số dẫn nhiệt càng nhỏ

Nhiệt độ đông kết càng nhỏ thì hệ số dẫn nhiệt càng cao

1.2.1 Tính chất vật lý

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 hợpphần khác kết hợp với nhau tạo thành một dung dịch keo nhớt với dung môi lànước

** 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

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

CHƯƠNG 2

SỰ BIẾN ĐỔI CƠ BẮP THỊT

Thú hay cá chết

Tiết nhớt

Ngưng tuần hoàn máu

Oxi cung cấp kémGiảm thế oxi hóa khử

Hô hấp yếm khí ( 30 ATP) Glycogen tạo acid lactic

Giảm lượng ATP và

Khởi đầu sự co cứng Biến tính protein Cathepsin phóng

thích & hoạt độngPhân cắt

protein

VSV phát triển

Thoát nước, mất màu

Tích tụ chất chuyển hóa

Ngưng tác động thực bào

Biến đổi thủy sản sau khi chết

trước tê cứng tê cứng mềm hóa

tác dụng tự phân giải

tác dụng của vi khuẩn

Thối rữaSống

Thời gian tê cứng của một số loài cá khác nhau

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

@ Ý nghĩa công nghệ: nên phi lê cá vào thời điểm trước hoặc sau 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: 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

Tổng số VSV

Thời gian cứng xác của tôm diễn ra rất nhanh khoảng 2 - 5 giờ kể từ khi đánh bắt lên và làm chết nhanh bắng cách cho vào nước lạnh Nhưng do khi đánh bắt tôm vùng vẫy khá nhiều nên tùy thuộc vào lúc cho ăn ngày hôm trước mà lượng đường glycogen còn trong máu cao hay thấp Tôm cứng xác rất khó lột, dễ là rạn nứt thân tôm Sau thời gian cứng

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

(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

(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, H S, acid béo cấp thấp,…

2.2 Các biến đổi tự phân giải

Sự phân giải do enzyme

Hoạt động của vi sinh vật

Sự giảm chất lượng, quá trình ươn hỏng

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

2.2.1 Sự phân giải glycogen (quá trình glycosis)

Mối quan hệ giữa cấu trúc cơ thịt cá tuyết và pH

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

2.2.1 Sự phân giải glycogen (quá trình glycosis)

Sự thay đổi pH của cá sau khi chết

Đồ thị cho thấy cá mới chết

thuộc vào nhiệt độ và cũng

vào nồng độ oxy trong

không khí xung quanh Cơ

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

2.2.2 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

ATP được xem như là chất chỉ thị hóa học về độ tươi: chỉ số hóa học về độtươi của cá là biểu hiện bên ngoài bằng cách định lượng, đánh giá kháchquan và cũng có thể bằng cách kiểm tra tự động

Tuy nhiên ATP bị phân hủy thành IPM làm sai lệch kết quả

2.2.2 Sự phân hủy ATP

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 ATPthành 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.