Nghiên cứu sự biến đổi của một số vi sinh vật gây bệnh (coliforms, e coli) và tổng bazơ nitơ bay hơi trên tôm sú bảo quản lạnh

Vì vậy, việc nghiên cứu sự biến đổi của vi sinh vật gây bệnh trong quá trình bảo quản lạnh tôm sú nguyên liệu cho phép quản lý được vấn đề an toàn thực phẩm và chọn phương pháp bảo quản

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

- o0o -

LÊ THỊ MINH HOÀI

NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỔI CỦA MỘT SỐ VI SINH VẬT GÂY BỆNH (COLIFORMS, E.COLI) VÀ TỔNG BAZƠ NITƠ BAY HƠI TRÊN TÔM SÚ BẢO QUẢN LẠNH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

GVHD: TS MAI THỊ TUYẾT NGA

NHA TRANG, 2015

NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

LỜI CẢM ƠN

Nội dung của đề tài này thuộc nhiệm vụ hợp tác quốc tế về khoa học và công

nghệ theo Nghị định thư “Hợp tác nghiên cứu, thiết kế và chế tạo hệ thống giám sát

sử dụng mạng cảm biến không dây trong kiểm soát chất lượng và tiết kiệm năng lượng cho chuỗi hậu cần thủy sản lạnh”, Hợp đồng số 08/2014/HĐ-NĐT ngày

20/6/2014 giữa Bộ Khoa học và Công nghệ, Bộ Giáo dục & Đào tạo và Trường Đại học Nha Trang (cơ quan chủ trì nhiệm vụ) và TS.Mai Thị Tuyết Nga (chủ nhiệm nhiệm vụ), 2014-2016

Để hoàn thành đề tài tốt nghiệp này, trước hết em xin chân thành cảm ơn cô TS Mai Thị Tuyết Nga đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và truyền đạt những kiến thức, kinh nghiệm quý báu cho em trong suốt quá trình thực hiện đề tài

Em cũng xin chân thành cảm ơn:

Các thầy, cô giáo Khoa Công nghệ thực phẩm, trường Đại học Nha Trang Các cô phụ trách quản lý phòng thí nghiệm: cô Đỗ Thị Ánh Hòa- phòng Hóa, vi sinh, cô Lê Thiên Sa- khu Công nghệ thực phẩm, cô Trần Thị Hiền Mai- khu chế biến,

cô Phan Thị Phượng- khu Công nghệ cao, cô Nguyễn Minh Nhật- khu Công nghệ sinh học đã tạo điều kiện cho em được sử dụng phòng thí nghiệm Cô Nguyễn Thị Hà Trang

đã hỗ trợ nước cất và cô Đào Thị Đoan Trang đã tạo điều kiện cho em mượn dụng cụ

để thí nghiệm

Đặc biệt là cô Trần Thị Ái Vân- Bộ môn Công nghệ thực phẩm và chị Trần Thị Thu Lệ- học viên cao học đã nhiệt tình giúp đỡ em trong suốt thời gian qua Hơn ai hết,

em dành lời cảm ơn chân thành đến bạn bè và người thân đã hỗ trợ em trong suốt thời gian qua để em có động lực hoàn thành đề tài này

Do những hạn chế về kiến thức của bản thân và điều kiện khách quan nên bài báo cáo này không tránh khỏi những thiếu sót Rất mong nhận được những nhận xét, góp ý của quý thầy cô và bạn bè để bài báo cáo này được hoàn thiện hơn

Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG II ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32

40

-BẢNG CÁC CHỮ VIẾT TẮT

E.coli Escherichia coli

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Thành phần hóa học của tôm sú và các loại tôm khác (%) [13] 9Bảng 1.2 Thời gian bảo quản một số loài tôm và thủy sản bằng phương pháp điều chỉnh khí quyển [13] 16

Bảng 1.3 Hệ vi sinh vật nổi trội và vi khuẩn đặc trưng gây hư hỏng cá tuyết [5][7] 18

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 3.6 Biến đổi của E.coli trên tôm sú nguyên liệu bảo quản ở nhiệt độ 1 ± 1 °C 45

Hình 3.8 Biến đổi của E.coli trên tôm sú nguyên liệu bảo quản ở nhiệt độ 9 ± 1 °C 46 Hình 3.9 Biến đổi của E.coli trên tôm sú nguyên liệu bảo quản ở nhiệt độ 15 ± 1°C 47 Hình 3.10 Biến đổi của E.coli trên tôm sú nguyên liệu bảo quản ở nhiệt độ 19±1°C 47

MỞ ĐẦU

Trong thời kỳ phát triển công nghiệp hóa, hiện đại hóa của cả nước, ngành thủy sản đóng vai trò hết sức quan trọng cho việc phát triển kinh tế của đất nước Trong những năm gần đây, thủy sản là một trong những nhóm hàng xuất khẩu chủ lực của Việt Nam, kim ngạch xuất khẩu của mặt hàng này sang các thị trường tăng trưởng khá

và có xu hướng ổn định Sự phát triển đó nhờ vào sự chủ động về nguồn nguyên liệu, với các điều kiện tự nhiên thuận lợi như sông ngòi chằng chịt, có bờ biển dài trên 3260

trồng thủy sản trên 1 triệu ha, nguồn lợi thủy sản phong phú, đa dạng, đặc biệt thế mạnh phát triển hiện nay là dựa trên các sản phẩm chủ lực: tôm, cá, nghêu, bạch tuột, nhuyễn thể hai mảnh vỏ Hầu hết, thủy sản Việt Nam xuất khẩu vào thị trường EU,

Mỹ, Canada, một số thị trường châu Á có nhu cầu sản lượng lớn như Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung Quốc, Úc, Thái Lan… Trong tất cả các thị trường xuất khẩu, thị trường

EU yêu cầu an toàn vệ sinh thực phẩm thủy sản nghiêm ngặt nhất, đồng thời có hệ thống quản lý chặt chẽ nhất

Ngày nay, trong giai đoạn phát triển kinh tế, tôm là mặt hàng chế biến xuất khẩu chủ lực của ngành chế biến thủy sản, chủ yếu là tôm sú và tôm thẻ chân trắng đông

lạnh, trong đó tôm sú (Penaeus monodon) là đối tượng chủ lực quyết định thành công

của ngành tôm Việt Nam Theo số liệu của Vasep, chiếm tới 50% giá trị xuất khẩu thủy sản trong hơn 10 năm qua, xuất khẩu tôm Việt Nam đã đạt giá trị kỷ lục gần 4 tỷ USD năm 2014 vừa qua Đồng thời với khối lượng lớn tôm xuất khẩu hàng năm thì loài tôm này đã, đang phát triển và được nuôi nhiều nơi trên thế giới cả về diện tích và sản lượng Việt Nam hiện là nhà cung cấp tôm số 1 cho Mỹ nhờ sản phẩm tôm sú cỡ lớn và các sản phẩm giá trị gia tăng, thứ 2 là Nhật Bản và thứ 3 là EU Tuy nhiên trước tình

hình đáng báo động về an toàn vệ sinh thực phẩm, nhu cầu của thế giới đang hướng đến sản phẩm sạch, an toàn, quan trọng nhất là tâm lý chung của khách hàng là tìm được sản phẩm chất lượng Do đó, thực phẩm không an toàn đang là vấn đề cấp thiết của toàn xã hội, việc kiểm soát tốt sự lây nhiễm và phát triển của vi sinh vật gây bệnh,

tiêu biểu là Coliforms và E.coli ngay từ nguyên liệu trong quá trình bảo quản nguyên

liệu thực phẩm sẽ hạn chế phần lớn các ca ngộ độc thực phẩm và các bệnh đường ruột

do vi sinh vật gây ra Mặt khác, thủy sản là mặt hàng dễ hư hỏng do tác động của vi sinh vật, nếu bảo quản ở nhiệt độ và thời gian không hợp lý thì vi sinh vật rất dễ phát triển, sau khi chết không được chế biến và tiêu thụ ngay thì sẽ sản sinh ra hàng loạt các

thủy sản giảm Do đó cần phải có biện pháp khống chế sự phát triển của chúng ngay từ nguyên liệu để có được sản phẩm thực phẩm có chất lượng cao, ít tổn thất về mặt kinh

tế Đánh giá mức độ vệ sinh an toàn thực phẩm không phải là một việc dễ dàng mà cần phải có đủ khả năng chuyên môn về lý thuyết cũng như thực hành Vì vậy, việc nghiên cứu sự biến đổi của vi sinh vật gây bệnh trong quá trình bảo quản lạnh tôm sú nguyên liệu cho phép quản lý được vấn đề an toàn thực phẩm và chọn phương pháp bảo quản nguyên liệu thích hợp đem lại một sản phẩm thực phẩm an toàn và có chất lượng cao

Để góp phần đánh giá mức độ vệ sinh an toàn thực phẩm cũng như đưa ra những khuyến cáo cho các bên liên quan trong chuỗi cung ứng, tôi tiến hành thực hiện

đề tài: “Nghiên cứu sự biến đổi của một số vi sinh vật gây bệnh (Coliforms, E.coli)

và tổng bazơ nitơ bay hơi trên tôm sú bảo quản lạnh”

Mục tiêu của đề tài: nghiên cứu được sự biến đổi vi sinh vật gây bệnh, cụ thể là

Coliforms , E.coli và tổng bazơ nitơ bay hơi (TVB-N) trên tôm sú nguyên liệu trong

thời gian bảo quản lạnh nhằm đưa ra chế độ bảo quản phù hợp ứng dụng trong thực tế

Nội dung của đề tài:

tôm sú nguyên liệu trong quá trình bảo quản lạnh

trong quá trình bảo quản lạnh

Ý nghĩa khoa học của đề tài:

Cung cấp dữ liệu khoa học về sự biến động của vi sinh vật gây bệnh (Coliforms E.coli) và TVB-N trên tôm sú nguyên liệu trong quá trình bảo quản lạnh

Ý nghĩa thực tiễn của đề tài:

Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần ngăn ngừa mối nguy sinh học đảm bảo

an toàn thực phẩm cho người tiêu dùng theo chương trình quản lý chất lượng HACCP ngay từ khâu nguyên liệu

Tính khả thi của đề tài

đối phong phú

KẾT CẤU ĐỀ TÀI

Mở đầu

Chương I Tổng quan

Chương II Đối tượng và phương pháp nghiên cứu

Chương III Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Kết luận và đề xuất ý kiến

Phụ lục

CHƯƠNG I TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan về tôm sú

1.1.1 Giới thiệu về tôm sú

Tôm sú (Penaeus monodon) là loài tôm được đánh bắt và nuôi trồng hàng đầu

thế giới về sản lượng Theo thống kê của tổ chức Lương thực Nông nghiệp thế giới (Food Agriculture Organization- FAO), sản lượng tôm sú năm 1997 chiếm 52% sản lượng tôm nuôi trồng toàn thế giới, với tốc độ tăng trưởng trung bình 2%/năm Trong các vùng nuôi tôm chủ yếu trên thế giới, Đông Nam Á là vùng dẫn đầu chiếm 53,7% tổng sản lượng tôm toàn thế giới trong tổng số 54 quốc gia có ngành công nghiệp nuôi tôm phát triển (thống kê của FAO năm 2002)

1.1.2 Phân loại tôm sú

Tên tiếng Anh phổ biến là Black tiger shrimp (theo hệ thống phân loại của Holthuis, 1989) Tên tiếng Việt phổ biến là tôm sú

Hiện nay, ở Việt Nam tôm sú là một trong 5 loại tôm được nuôi trồng phổ biến

và quan trọng nhất đối với nền kinh tế Việt Nam:

- Tôm thẻ (Banana shrimp)- Penaeus merguiensis

1.1.3 Cấu tạo, đặc điểm sinh học và vòng đời tôm sú [13][16]

Tôm sú (Penaeus monodon) là loài có kích thước lớn nhất của họ tôm He (Penaeidae), còn gọi là tôm cỏ, thuộc loài giáp xác, thân dài hơi tròn, được bao bằng

một lớp vỏ mỏng cấu tạo bằng chất chitin thấm canxi Màu sắc của tôm do sắc tố thuộc lớp cuticum hay những tế bào riêng biệt quyết định Khi còn tươi ở vỏ đầu ngực tôm có vằn ngang (tôm ở biển vằn trắng nâu hoặc trắng xanh xen kẽ, ở đầm đìa nước lợ tôm có vằn màu xanh đen)

Hình 1.1 Cấu tạo ngoài và trong của tôm sú

Chú thích:

Abdominal segment: phân đoạn bụng

Tôm sú sinh trưởng nhanh, khoảng 4-5 tháng là tôm đạt mức trưởng thành, dài đến 27cm và trọng lượng khoảng 250g Đó là trọng lượng lý tưởng cho tôm thương phẩm tiêu thụ quốc tế

Trong tự nhiên tôm nước mặn sinh trưởng tới mùa sinh sản chúng tiến vào gần

bờ và đẻ trứng Trứng nở ra ấu trùng trải qua 3 thời kỳ biến thái Napilus, Zoea, Mysis,

ấu trùng theo các làn sóng biển dạt vào các cửa sông, nơi nước biển và nước sông pha trộn nhau nên độ mặn thấp hơn ngoài biển, thích hợp cho ấu trùng phát triển, đó là vùng nước lợ Trong môi trường này, ấu trùng (larvae) tiến sang thời kỳ hậu ấu trùng (postlarvae) Sau đó postlarvae chuyển sang thời kỳ ấu niên (juvenile) đồng thời bơi ra biển, tiếp tục tăng trưởng, sinh sản và tiếp diễn chu trình sống của chúng

Tôm sú có thể chịu được sự biến động về độ mặn rất lớn (3- 5%), độ mặn tối ưu là 15- 25% Tôm sú thuộc loài sinh hoạt về đêm và hay ăn thịt lẫn nhau Thường lúc còn nhỏ, ấu trùng tôm sú có khuynh hướng bám vào thành ao hồ, các góc hồ hoặc chui sâu dưới lớp cát đáy ao hồ về ban ngày, đến ban đêm nổi lên hoạt động, kiếm tìm thức ăn

Tôm sú thuộc loại động vật máu lạnh, thân nhiệt thay đổi theo nhiệt độ môi trường bên ngoài Nhiệt độ ảnh hưởng tới nhiều phương diện đời sống của tôm: hô hấp, tiêu hóa thức ăn, miễn nhiễm đối với bệnh tật, sự tăng trưởng… Nhiệt độ thay đổi theo khí hậu mỗi mùa, vì thế tại miền Nam Việt Nam có thể nuôi tôm quanh năm trong khi

nhiệt độ 300C tôm lớn nhanh hơn nhưng rất dễ mắc các dịch bệnh như bệnh MBV (Monodon Baculor Virus) Nhiệt độ tối ưu cho tôm sú phát triển tại các vùng ao hồ

1.1.4 Hình thức nuôi và phân bố [6][12][16]

Tôm sú phân bố trên thế giới ở các vùng Ấn Độ, Tây Thái Bình Dương, Đông

và Nam Châu Phi, đặc biệt tập trung ở các nước vùng Đông Nam Á như: Đài Loan, Philippin, Indonesia, Malaysia và Việt Nam

Ở Việt Nam tôm sú phân bố rộng từ Bắc đến Nam, vùng ven bờ đến vùng có độ sâu 40m, tập trung nhiều ở độ sâu 10- 25m, vùng phân bố chính là vùng duyên hải miền Trung Miền Bắc và miền Nam hiếm hơn, đáng chú ý vùng Kiên Giang có sản lượng khá nhiều

Tôm có quanh năm nhưng mùa vụ sinh sản từ tháng 11- 4 năm sau Kích thước tôm lớn nhất có thể đạt đến 290- 305mm (200- 250g), trung bình đạt từ 190- 195mm, nặng 150g Chúng ưa sống ở những nơi có đáy bùn cát, độ trong, độ mặn cao và ổn định Tuy vậy chúng có khả năng thích ứng với độ mặn rộng ngay trong thời kỳ trưởng thành [6]

Tôm sú nuôi trong các ao đầm nước lợ ở cả vùng cao và vùng trung triều Một

số nơi nuôi xen kẽ vụ lúa, vụ tôm và nuôi chung với cá rô phi và cua

Hình thức nuôi: thâm canh hay gọi là nuôi công nghiệp (TC), bán thâm canh (BTC) và quảng canh cải tiến (QCCT)

Khu vực phía Bắc nuôi QCCT và BTC là chủ yếu, miền Trung nuôi BTC và

TC, các tỉnh phía Nam nuôi BTC và QCCT

1.1.5 Tình hình xuất khẩu tôm sú

Theo số liệu Hải quan và Tổng hợp của Vasep, năm 2014, tổng giá trị xuất khẩu tôm có mức tăng trưởng mạnh (26,9%) so với cùng kỳ năm ngoái, đạt 3,95 tỷ USD, chiếm 50,38% tổng kim ngạch xuất khẩu thủy sản Đứng đầu về nhập khẩu tôm Việt

Nam là thị trường Mỹ chiếm 26,92% tỷ trọng xuất khẩu tôm và giá trị xuất khẩu đạt 1,06 tỷ USD (tăng 28%) Tiếp theo là thị trường Nhật Bản và EU chiếm tỷ trọng lần lượt là 18,8% và 17,27% với giá trị xuất khẩu tăng tương ứng là 4,9% (đạt 743,4 triệu USD) và 66,7% (đạt 682,7 triệu USD)

Tháng 01/2015, kim ngạch xuất khẩu thủy sản giảm 13,1% so với cùng kỳ năm trước, đạt 507 triệu USD Các mặt hàng xuất khẩu quan trọng đều giảm so với cùng kỳ năm 2014 Trong đó, mặt hàng tôm giảm mạnh 20,3% (đạt 206,3 triệu USD)

1.1.6 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của tôm [12][13][26]

Thành phần hóa học của cơ thịt tôm gồm có: nước, protein, lipit, gluxit, khoáng chất, vitamin, enzyme và hoocmon Những thành phần có hàm lượng tương đối nhiều

là nước, protein, lipit và khoáng chất, hàm lượng gluxit trong tôm rất ít và tồn tại dưới dạng glucogen

Thành phần hóa học của tôm thường khác nhau theo giống loài Trong cùng một loài nhưng hoàn cảnh sinh sống khác nhau thì thành phần hóa học cũng khác nhau, ngoài ra thành phần hóa học của tôm còn phụ thuộc vào trạng thái sinh lý, mùa vụ, thời tiết…Sự khác nhau về thành phần hóa học và sự biến đổi của chúng làm ảnh hưởng rất lớn đến mùi vị và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm, đến việc bảo quản tươi nguyên liệu

và quá trình chế biến Bên cạnh đó, thành phần hóa học của tôm rất thích hợp cho vi sinh vật phát triển

Qua nghiên cứu Stepanhue cho chúng ta thấy rằng tôm có thành phần protein 19- 23%, lipit 0,6- 1,6%, nước khoáng 73%, nhiều nguyên tố vi lượng và các vitamin nhóm B (B1, B2, B6 và B12) Ngoài ra khi phân tích các axit amin, người ta thấy rằng trong tôm chứa 18- 21 axit amin và hầu như có gần đủ các axit amin không thay thế, cáu tạo cơ tôm rất lỏng lẻo, lượng đạm hòa tan nhiều Những đặc điểm trên làm cho giá trị dinh dưỡng của tôm rất cao, thịt tôm lại thơm ngon, ngọt Đó là lý do khiến cho tôm

là một trong những mặt hàng có giá trị cao về mặt xuất khẩu, nhưng cũng do đặc điểm

trên sau khi đánh bắt tôm rất mau chết và mau ươn thối Một trong những điều kiện bất lợi gây nên sự hư hỏng của tôm là nội tạng của tôm tập trung ở đầu và cũng là nơi chứa nhiều đạm hòa tan nhất

Thành phần dinh dưỡng của tôm sú so với một số loại tôm khác: tôm càng xanh, tôm thẻ chân trắng, tôm he nâu thì thành phần dinh dưỡng của tôm sú cao hơn và tương đương với tôm he Vịnh Mexico được thể hiện trên Bảng 1.1:

Bảng 1.1 Thành phần hóa học của tôm sú và các loại tôm khác (%) [13]

STT Loài tôm Hàm lượng

nước

Hàm lượng protein

Hàm lượng lipit

Hàm lượng tro

cấu trúc của nước với các dung dịch khác nhau trong tế bào và đặc biệt là với các tein

pro-Những thay đổi về hàm lượng nước trong thịt tôm, gây ra bởi quá trình chế biến, ảnh hưởng mạnh đến các đặc tính thẩm thấu, giá trị dinh dưỡng và chất lượng cảm quan của thịt tôm, đồng thời cũng ảnh hưởng lớn đến thời gian bảo quản của sản phẩm

b/ Protein

Các loại protein

Cơ thịt của tôm thông thường chứa khoảng từ 13- 25% protein Hàm lượng này biến thiên tùy thuộc vào giống loài tôm, điều kiện dinh dưỡng và loại cơ thịt

Có thể chia protein trong mô cơ của tôm nguyên liệu thành 3 nhóm:

Tỷ lệ giữa các loại protein này phụ thuộc vào sự phát triển giới tính của tôm và

sự dao động của chúng trong suốt thời kỳ sinh trưởng

nghiên cứu cho thấy rằng sự khác nhau về giống loài ảnh hưởng rất nhỏ đến thành phần các axit béo và hàm lượng cholesterol Tuy vậy hàm lượng của các axit béo và cholesterol trong thịt tôm lại chịu ảnh hưởng của sự thay đổi mùa vụ, nhiệt độ môi trường nước sinh sống, điều kiện dinh dưỡng và thời kỳ phát triển của tôm

d/ Vitamin

Hàm lượng vitamin trong tôm đặc trưng theo loài và biến thiên theo mùa vụ Thịt tôm là nguồn thực phẩm khá giàu vitamin, hàm lượng một số vitamin trong 100g thịt tôm như sau: Thiamin (41µg), Riboflavin (76µg); Niacin (2,7 µg); Axit folic (5,2 µg); Pyridoxin (66 µg)

e/ Chất khoáng

Tôm là loại thực phẩm rất giàu chất khoáng Hàm lượng chất khoáng trong thịt tôm biến thiên trong khoảng 0,6- 1,5% khối lượng tươi Hàm lượng chất khoáng trong thịt tôm có đặc trưng theo loài và biến thiên theo mùa, đồng thời hàm lượng chất khoáng còn phụ thuộc rất lớn vào điều kiện môi trường sống của tôm

1.2 Phương pháp bảo quản nguyên liệu thủy sản

Do đặc điểm mau ươn thối của nguyên liệu thủy sản, bảo quản là một khâu rất quan trọng trong quá trình chế biến Theo ước tính của Jame (1984) thì khoảng 8% sản lượng thủy sản của thế giới bị tổn thất về chất lượng ngay sau khi đánh bắt, chưa kể những thất thoát trong quá trình vận chuyển, bảo quản, sản xuất Do đó chất lượng nguyên liệu sau đánh bắt có ý nghĩa quan trọng, nó làm tăng giá trị của sản phẩm tiêu dùng và mở rộng thị trường buôn bán Trong thực tế, có hai phương pháp chính bảo quản thủy sản là bảo quản lạnh và bảo quản lạnh đông/đông, tuy nhiên phương pháp bảo quản lạnh được ứng dụng khá rộng trong các xí nghiệp chế biến thủy sản

1.2.1 Phương pháp bảo quản đông

Làm lạnh đông thủy sản là quá trình làm lạnh thủy sản do sự hút nhiệt của chất làm lạnh (băng môi) để đưa nhiệt độ ban đầu của cơ thể thủy sản xuống dưới điểm

Mục đích: Làm lạnh đông thủy sản là hạ thấp nhiệt độ thủy sản, làm chậm sự hư hỏng của thủy sản để cho đến khi rã đông thủy sản sau thời gian bảo quản lạnh [9]

1.2.2 Phương pháp bảo quản lạnh

Làm lạnh hay ướp lạnh là hạ nhiệt độ nguyên thủy của sản phẩm xuống đến gần

ức chế, hoạt động chậm chạp Cấu trúc tế bào vẫn như nguyên, không thay đổi và trạng thái vật lý của tế bào chỉ là sự hạ nhiệt làm lạnh phần nước tự do của gian bào [9]

Các phương pháp bảo quản lạnh [13][14]

Bảo quản tươi tôm nguyên liệu là một khâu rất quan trọng trong quá trình chế biến Tôm nguyên liệu rất dễ bị ươn thối biến chất chất như vậy không chỉ làm giảm thấp giá trị dinh dưỡng mà có khi còn gây ra ngộ độc Tôm nguyên liệu thu hoạch được phụ thuộc nhiều vào thời tiết, mang tính chất mùa vụ rõ rệt, cơ sở chế biến xa ngư trường…do đó công tác bảo quản tươi vô cùng quan trọng Trong thực tế có một số phương pháp bảo quản tôm phổ biến sau:

a/ Bảo quản tôm bằng phương pháp làm lạnh

Nhiệt độ ảnh hưởng lớn đến tốc độ thối rữa của thực phẩm thông qua ảnh hưởng của nó đối với các enzyme của vi khuẩn và sự tự phân giải Nhiệt độ cũng ảnh hưởng tới tỷ lệ phát triển của vi khuẩn Khi hạ thấp nhiệt độ thì hoạt động của enzyme và vi sinh vật trong tôm sẽ giảm xuống, như vậy tôm nguyên liệu có thể giữ tươi được một thời gian Cách quan trọng nhất để bảo quản thủy sản tươi, ở cả vùng khí hậu nhiệt đới

và vùng khí hậu ôn đới từ giữa thế kỷ 19 tới nay là giữ lạnh cho thủy sản ở nhiệt độ

khoảng 0- 10C Môi trường làm lạnh phổ biến nhất là nước đá (trên 00C), hỗn hợp nước

đá + NaCl, hay nước đá được làm từ nước biển

Đã có rất nhiều nghiên cứu về bảo quản tôm trong nước đá ngay sau khi bắt được Kết quả thu được của các nghiên cứu này cũng rất khác nhau, thời gian bảo quản

toàn được sự thối rữa của tôm

Theo tài liệu của Dự án Seaqip, ngay trong điều kiện xử lý và bảo quản tốt chất

đạt chất lượng loại 1 giảm từ 80- 90% xuống còn 5- 25% [2] Ngoài ra tài liệu còn cho biết, nếu bảo quản lạnh tôm bằng nước đá xay trong thùng cách nhiệt có lỗ thoát ở đáy

nghiên cứu của Graham và cộng sự được Dự án Seaqip biên dịch cho thấy, có sự thất thoát một số hợp chất chứa nitơ, kể cả protein trong nước biển lạnh nhiều gấp đôi so với cá ướp đá đúng quy cách nhưng không nhiều hơn cá ướp thành đống lớn Trong nước biển lạnh bảo quản cá trực tiếp, lượng hợp chất bị thất thoát sẽ lớn hơn do lực thẩm thấu mạnh hơn Các tác giả nghiên cứu cho biết trong đá có nhiều khoảng trống

và cách bảo quản thông thường cho phép không khí lưu thông ở mức độ nào đó, vì vậy

vi khuẩn yếm khí không có cơ hội phát triển Khi bảo quản bằng nước biển lạnh, hàm lượng oxy ít sẽ tạo điều kiện yếm khí cho phép vi khuẩn kỵ khí phát triển [1]

b/ Bảo quản lạnh kết hợp với hóa chất

Cho đến nay, đã có nhiều nghiên cứu về các loại hóa chất dùng để bảo quản tôm nguyên liệu Dùng hóa chất để bảo quản tôm tốt nhất là kết hợp với nhiệt độ thấp, yêu cầu của hóa chất dùng là: không hại đối với cơ thể người, không có mùi vị lạ, tính chất hóa học ổn định, dễ hòa tan trong nước, không làm hư hỏng dụng cụ bảo quản, có hiệu lực sát trùng mạnh, giá thành hạ và cách sử dụng thuận tiện

Sử dụng Chlorine

Cách sử dụng chlorine là được chế thành nước đá hoặc dùng dung dịch để nhúng tôm Đối với loại dung dịch thời gian ngâm dài hay ngắn phụ thuộc vào loại nguyên liệu và lượng Cl có hiệu quả trong dung dịch

Theo nghiên cứu của Nguyễn Trọng Cẩn và Nguyễn Việt Dũng (1994), cho thấy

sử dụng dung dịch chlorine 40ppm, nhúng tôm sú tươi vào dung dịch 15 phút sau đó vớt ra dùng nước đá để bảo quản trong các thùng cách nhiệt, hàng ngày kiểm tra chất lượng Kết quả thí nghiệm cho thấy: chlorine có tác dụng bảo quản tương đối tốt Đem

so sánh với bảo quản tôm nguyên liệu bằng nước đá thì tôm sau khi ngâm vào dung dịch chlorine rồi bảo quản trong nước đá có thời gian bảo quản kéo dài thêm từ 0,5 đến

1 ngày [11]

Sử dụng các hợp chất sulfit

Các hợp chất sulfit đã được giới thiệu từ thập niên những năm 1950 để bảo quản chống biến đen cho tôm nguyên liệu Reilly, Bernarte và Dangla (1984), đã báo cáo

giây sau đó bảo quản trong nước đá vụn có tác dụng khống chế hiện tượng biến đen đến 10 ngày Hơn nữa tôm còn giữ được vị ngọt và kết cấu cơ thịt khá chắc sau 10 ngày bảo quản Lô tôm chỉ hoàn toàn bị hỏng sau 17 ngày bảo quản [16]

Tuy nhiên hiện nay các nhà sản xuất đang cố gắng giảm việc sử dụng các chất bảo quản có sulfit do dư lượng của chất này hiện đã gây nên một số phản ứng phụ không tốt cho người sử dụng tôm làm thực phẩm, đặc biệt là những người bị hen suyễn [16]

Các chất polyphosphate (PP)

Theo Menabrito và Regenstein (1988) các polyphosphate có vai trò quan trọng trong công nghệ chế biến thủy sản, chúng có khả năng tương tác với nhiều thành phần

trong thực phẩm, thể hiện nhiều chức năng:

làm cho protein của cơ thịt giữ lại các chất nước tự nhiên trong cơ và nhờ đó tránh được hiện tượng mất nước

chất béo không no có trong thực phẩm và ngăn chặn một số vi sinh vật liên quan đến quá trình làm hư hỏng thực phẩm

c/ Bảo quản bằng phương pháp làm lạnh kết hợp với điều chỉnh khí quyển

chỉnh khí quyển (modified atmosphere) là phương pháp phân bố lại thành phần các chất khí trong môi trường bảo quản Các quá trình vi sinh vật sẽ bị ảnh hưởng rất lớn bởi các biến đổi trong thành phần khí và kết quả là kéo dài thời gian bảo quản Người

này để tạo ra sự thay đổi trong thành phần của không khí bảo quản [16] Bảo quản thủy sản tươi bằng phương pháp điều chỉnh không khí có những ưu điểm nổi bật: kéo dài thời gian bảo quản và đảm bảo chất lượng sản phẩm

Brown và cộng sự (1980) nghiên cứu cá tuyết fillet và cá hồi giữ bằng phương

ammoni-ac và ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn

Theo Ashie và cộng sự (1996) thời gian bảo quản của một số loài tôm và thủy sản bằng phương pháp điều chỉnh khí quyển như Bảng 1.2:

Bảng 1.2 Thời gian bảo quản một số loài tôm và thủy sản bằng phương pháp điều

chỉnh khí quyển [13]

Loại thủy sản Chế độ bảo quản Thời gian bảo quản (ngày)

Nhiệt độ ( 0 C) Khí quyển Không khí ĐCKQ

66% - 34%

35% - 65%

4- 5 4- 5 4- 5

≥ 14

≥ 13,5 8,5

d/ Bảo quản bằng phương pháp lạnh đông

Phương pháp làm lạnh đông tức là hạ thấp nhiệt độ của tôm nguyên liệu xuống

ngừng đến mức tối đa hoặc đình chỉ hoàn toàn hoạt động của các enzyme nội tại và các

vi sinh vật gây thối rữa Hiện tại đây là phương pháp giữ tươi nguyên liệu tốt nhất, đảm bảo được tính chất, mùi vị và giá trị dinh dưỡng của tôm nguyên liệu Tùy theo thời gian bảo quản dài hay ngắn mà tôm nguyên liệu được bảo quản ở nhiệt độ thấp hơn

tốt, tuy vậy trong quá trình bảo quản chất lượng của nguyên liệu cũng có sự biến đổi như protein bị đông đặc biến tính, chất béo bị thủy phân hoặc bị oxy hóa, đặc biệt là những biến đổi về vật lý và cấu trúc của nguyên liệu [12][16]

1.2.3 Những biến đổi của nguyên liệu thủy sản trong quá trình bảo quản lạnh

a/ Biến đổi vật lý

Tùy theo phương pháp bảo quản lạnh khác nhau mà nguyên liệu có những biến đổi khác nhau Tuy nhiên, thời gian bảo quản càng kéo dài thì biến đổi của nguyên liệu diễn ra như sau: nguyên liệu thay đổi trọng lượng, biến đổi trạng thái bề mặt, làm giảm

độ đàn hồi và độ săn chắc của cơ thịt, màu sắc trở nên xấu đi, giảm mùi vị đặc trưng,

có thể xuất hiện mùi lạ và thay đổi trạng thái của nước trong thực phẩm Nguyên nhân

do có sự thay đổi hàm lượng nước tự do trong sản phẩm, một lượng nước đáng kể chất ngấm ra bị thất thoát làm cho mùi vị giảm, chất béo bị oxy hóa làm cho mùi vị, màu sắc thay đổi [2][12][14]

b/ Biến đổi hóa học

Nhiệt độ lạnh không tiêu diệt được vi sinh vật nhưng ức chế sự phát triển của chúng, đồng thời làm giảm tốc độ phân giải của enzyme và vi sinh vật Do đó nguyên liệu thủy sản trong quá trình bảo quản lạnh vẫn biến đổi tăng theo thời gian bảo quản Nhiệt độ thấp ức chế tốc độ của các phản ứng hóa sinh trong thủy sản, nhiệt độ càng thấp thì tốc độ phản ứng càng giảm: trong phạm vi nhiệt độ bình thường cứ hạ xuống

như: phân giải protein, chất béo, đường, chất tạo màu, phân hủy axit amin và vitamin, TMAO, Cretinphosphat…Đầu tiên protein, lipit và các chất khác phân giải dưới tác dụng của enzyme nội tại tạo thành các chất đơn giản hơn như: pepton, peptit, axit amin, axit béo…Sau đó cùng với thời gian bảo quản kéo dài, vi sinh vật trở nên thích nghi với môi trường sẽ phát triển mạnh mẽ, chuyển hóa các chất này thành các sản vật

c/ Biến đổi vi sinh vật ở nguyên liệu trong quá trình bảo quản lạnh [14]

Hệ vi sinh vật ban đầu trong nguyên liệu thủy sản rất đa dạng, bao gồm vi sinh vật thường trú trên nguyên liệu và vi sinh vật lây nhiễm trong quá trình đánh bắt và bảo

quản Trong suốt quá trình bảo quản lạnh thực phẩm, hệ vi sinh vật ưa lạnh hoặc có khả năng chịu được nhiệt độ lạnh đặc trưng phát triển nhưng chỉ có một phần hệ này gây hư hỏng thực phẩm và một phần có khả năng gây bệnh cho con người Những vi sinh vật đặc trưng gây hư hỏng sinh ra enzyme phân giải cơ thịt thủy sản tạo ra mùi vị khó chịu liên quan đến sự ươn hỏng

Theo nghiên cứu của Lima (1978), Gram và cộng sự (1990), Huss (1989),

Shewanella putrefacien là vi sinh vật điển hình cho sự hư hỏng thủy sản ở vùng nước

ôn đới khi bảo quản lạnh có không khí Chúng sẽ sản sinh ra trimetylamin (TMA),

một loài vi khuẩn ưa lạnh sản sinh khối lượng lớn TMA và là một trong những vi khuẩn gây hư hỏng chính Một số thủy sản nước ngọt và nhiều thủy sản vùng nước nhiệt đới trong quá trình bảo quản lạnh bằng nước đá ở điều kiện hiếu khí được đặc

trưng bởi một dạng hư hỏng do Pseudomonas sinh ra một vài sunfit dễ bay hơi, xeton,

este và aldehit Sự hư hỏng tăng nhanh khi số lượng vi sinh vật gây hư hỏng vượt quá

hư hỏng trên cá tuyết thể hiện trên Bảng 1.3:

Bảng 1.3 Hệ vi sinh vật nổi trội và vi khuẩn đặc trưng gây hư hỏng cá tuyết [5][7]

Tài liệu tham khảo

Có không khí

Vi khuẩn hình que ưa lạnh Gram âm, không lên

men: Pseudomonas sp., S

putrefacien, Moraxella, Acinetobacter

S putrefacien, domonas sp 2, 3, 4, 9

Pseu-Chân không

Vi khuẩn hình que Gram

âm ưa lạnh, hoặc có đặc

tính chịu được lạnh (S

putrefacien, Photobacterium)

S putrefacien, P

phosphoreum 1, 9

Vi khuẩn hình que ưa

lạnh, không lên men (S

putrefacien, nas sp.), vi khuẩn hình que Gram dương (vi khuẩn lactic)

Pseudomo-P phosphoreum 1, 7

Có không khí

Vi khuẩn hình que Gram

Vi khuẩn hình que ưa

Vi khuẩn hình que Gram

âm lên men ưa nhiệt độ

Enterobacteriaceae)

Vibrionaceae, Enterobacteriaceae 2, 4, 5, 8

Nguồn: 1) Dalgaard và cộng sự (1993), 2) Gram và cộng sự (1987), 3) Lima dos Santos (1978), 4) Gram và cộng sự (1990), 5) Gorezyca và Pek Poh Len (1985), 6) Donald và Gibson (1992), 7) Van Spreekens (1977), 8) Barile và cộng sự (1985), 9) Jorgensen và Huss (1989)

Vi sinh vật trên tôm tươi

Vi sinh vật tổng số: động vật thủy sản sống ở các vùng nước sạch, ngay sau khi đánh bắt được, lượng vi sinh vật nhiễm bẩn nhìn chung cũng giống với lượng vi sinh vật có trên thịt lợn và gia cầm sau khi giết thịt Lượng vi sinh vật này phụ thuộc chủ yếu vào mức độ ô nhiễm và nhiệt độ môi trường, phụ thuộc vào phương pháp đánh bắt

và các điều kiện xử lý sau khi đánh bắt Nước ở các vùng biển khơi chứa rất ít các vi

bùn cặn ở đáy các đìa tôm lại bị nhiễm bẩn nặng, nước này chiếm khoảng 106 cfu/cm3[13]

Đối với tôm đánh bắt được ở các vùng nước bề mặt lạnh sạch lượng vi sinh vật

lượng này phụ thuộc nhiều vào tình trạng ăn của tôm cũng như các loài thủy sản khác nói chung [13]

Các vi sinh vật gây hư hỏng: trong thành phần các vi sinh vật trên bề mặt các động vật thủy sản tươi đánh bắt được ở vùng nước lạnh thì các vi sinh vật Gram âm

chiếm ưu thế, chủ yếu là Vibrio, Pseudomonas, Flavobacterium, Psychrobacter, Acinetobacter, Alteromonas Vi sinh vật của động vật thủy sản sống trong các vùng

nước ấm thì các vi khuẩn Gram dương chiếm ưu thế, đặc biệt là Micrococci, Coryneform và Bacilli Vi sinh vật trên bề mặt của động vật thủy sản các vùng nước lạnh chủ yếu là các vi sinh vật ưa lạnh, trong khi đó động vật thủy sản của các vùng nước ấm lại mang nhiều vi sinh vật ưa nhiệt Theo Kochanowski và Maciejowska (1958), trong số các vi khuẩn phân lập được trên động vật thủy sản các vùng nước ôn

vi khuẩn bị ức chế Hệ tiêu hóa của động vật thủy sản nhìn chung đều có Vibrio, một

số các vi khuẩn khác như Achromobacter, Pseudomonas, Xanthomonas và các vi khuẩn Gram dương, mà chủ yếu là Clostridium và một số sinh bào tử khác [13]

Các vi sinh vật gây bệnh: rất nhiều nghiên cứu đã được tiến hành để kiểm tra sự

có mặt của các vi sinh vật gây bệnh trên tôm Mặc dù tôm đánh bắt được từ các vùng

nước không ô nhiễm nhìn chung là không có Salmonellae và Stalphylococcus nhưng

chúng có thể bị nhiễm các vi khuẩn gây bệnh này trong quá trình xử lý và chế biến [13]

Tôm được đánh bắt ở các vùng biển ven bờ thường nhiễm các vi sinh vật gây

bệnh, trong số đó có một số loài Vibrio, đặc biệt là V parahaemolyticus, V cholera

Các vi sinh vật này có mặt khá phổ biến ở các vịnh, các cửa sông và thường dao động

theo mùa Trong vùng nước sạch không ô nhiễm có các vi khuẩn Coliforms, E.coli, Staphylococcus aureus, Salmonella nhưng các vi khuẩn này đều có thể nhiễm vào nguyên liệu trong quá trình bảo quản, chế biến [13][14]

Như vậy, hệ vi sinh vật có mặt trên nguyên liệu thủy sản có thể chia làm hai nhóm: nhóm vi sinh vật thường trú và nhóm vi sinh vật lây nhiễm [13][14]:

+ Nhóm vi sinh vật thường trú: đây là nhóm vi sinh vật có trong động vật thủy sản khi còn sống Vi sinh vật nhiễm vào thủy sản chủ yếu theo 3 con đường: tiêu hóa, tuần hoàn và qua da Về số lượng và thành phần giống loài vi sinh vật thì tùy thuộc vào từng loại thủy sản, tùy thuộc vào môi trường sống và trạng thái sức khỏe cũng như cường độ hoạt động của động vật thủy sản Vì vậy khi tôm được đánh bắt về cần phải

có các biện pháp làm giảm thiểu số lượng vi sinh vật để đảm bảo về chất lượng nguyên liệu, số lượng này giảm đi rất nhiều nếu trước khi chế biến ta thực hiện đúng theo kỹ thuật và dùng các phương pháp hữu hiệu để loại bỏ vi sinh vật ra khỏi nguyên liệu như mang, nội tạng…

+ Nhóm vi sinh vật lây nhiễm: vi sinh vật có cấu tạo cơ thể nhỏ bé, đơn giản về hình thái và dễ dàng thích nghi với điều kiện môi trường sống Đặc biệt, vi sinh vật có cường độ trao đổi chất mạnh mẽ, khả năng sinh sản nhanh nên trong tự nhiên vi sinh vật phân bố rất rộng trong các môi trường Vì thế, vi sinh vât dễ dàng lây nhiễm qua các khâu đánh bắt, thu mua, chuyên chở tôm…trước khi được đưa vào nhà máy

Biến đổi do tác dụng của vi sinh vật

Nguyên liệu ngay sau khi đình chỉ sự sống thì quá trình tổng hợp trong cơ thể sẽ ngừng lại, enzyme trong các tổ chức cơ thịt sẽ tiến hành quá trình tự phân giải đồng thời lúc đó vi sinh vật sẽ phân hủy những sản vật của quá trình tự phân giải thành những sản vật cấp thấp làm cho nguyên liệu biến chất hư hỏng [12][13]

Vi sinh vật gây thối rữa có hai nhóm, một nhóm là những vi sinh vật tồn tại trong nguyên liệu trong quá trình sống, còn một nhóm là do ô nhiễm trong quá trình bảo quản và chế biến

Các quá trình trao đổi chất của vi sinh vật góp phần đáng kể làm phân hủy hoàn toàn các chất protein và tích lũy các chất thối Nhiều loài vi sinh vật có khả năng phân hủy TMAO để sản sinh ra TMA Các loài có khả năng phân hủy TMAO được biết đến

là Enterobacteriacae, V parahaemolyticus và một số loài thuộc họ Pseudomonas, Shewanella, Alteromonas và Campylobacter Đối với tôm, bảo quản ở các nhiệt độ khác nhau, quá trình tích lũy một lượng lớn indol tương đồng với số lượng rất cao của protein trong số các vi sinh vật [13][14]

1.2.4 Một số vi sinh vật gây bệnh thường gặp trên nguyên liệu thủy sản sau thu hoạch [5][14][15]

Vi sinh vật gây bệnh thường gặp trên nguyên liệu thủy sản có thể kể đến: rio, Staphylococcus aureus, Salmonella, Coliforms, E.coli, …tuy nhiên Coliforms và E.coli là 2 vi sinh vật chỉ thị, là 2 chỉ tiêu đang được quan tâm hàng đầu vì sự có mặt của chúng trong thực phẩm và mức độ gây bệnh đối với thủy sản Sự có mặt của chúng chỉ thị khả năng hiện diện của các vi sinh vật gây bệnh khác

Vib-1/ Coliforms

a Giới thiệu

Coliforms được xem là nhóm vi sinh vật chỉ thị: số lượng hiện diện của chúng trong thực phẩm Được xem là vi sinh vật chỉ thị mức độ vệ sinh trong quá trình chế

biến, bảo quản, vận chuyển thực phẩm, nước uống hay trong các loại mẫu môi trường dùng để chỉ thị khả năng hiện diện của các vi sinh vật gây bệnh khác

b Đặc điểm

Coliforms là nhóm những trực khuẩn đường ruột Gram âm, hình que, không sinh bào tử, hiếu khí hoặc kỵ khí tùy ý Vi khuẩn này có khả năng phát triển trên môi trường có muối mật, hoặc các chất hoạt tính bề mặt khác có tính ức chế tương tự, có

Coli-forms có nguồn gốc từ phân, nước nhiễm bẩn, rác, thuộc nhóm vi sinh vật lây nhiễm ưa

ấm [15]

Coliforms là một nhóm vi sinh vật bao gồm 4 giống:

Coliforms là chỉ tiêu thông dụng được dùng để đánh giá mức an toàn thực phẩm, được áp dụng đầu tiên ở Mỹ từ năm 1920 Sự hiện diện một lượng lớn Coliforms trong thực phẩm là điều không mong muốn, tuy nhiên rõ ràng không thể loại bỏ hoàn toàn chúng khỏi nhiều loại thực phẩm tươi sống hoặc đông lạnh Vấn đề ở chỗ số lượng chúng ở mức độ nào chỉ thị cho tính không an toàn của thực phẩm Sự hiện diện của chúng trong thực phẩm, nước, hoặc các loại mẫu môi trường được dùng để chỉ thị khả

năng hiện diện của các vi sinh vật gây bệnh khác Tuy nhiên Coliforms hoàn toàn

không có khả năng chỉ thị về sự hiện diện của virus đường ruột

Coliforms phát triển tốt trên nhiều loại thực phẩm, nhưng chúng phát triển yếu

Tôm cũng như các động vật thủy sản khác là môi trường thích hợp cho các vi

sinh vật lây nhiễm và phát triển, trong đó có Coliforms Vì thế sau khi thu hoạch, forms rất dễ lây nhiễm vào tôm nguyên liệu qua các dụng cụ, môi trường nhiễm bẩn

Coli-bên ngoài, nhiệt độ ngoài môi trường thúc đẩy Coliforms phát triển mạnh

2/ Escherichia coli (E.coli) [4][5][14][17][21]

a Giới thiệu

Escherichia coli (thường được viết tắt là E.coli) là một trong những loài vi

khuẩn chính ký sinh trong đường ruột của động vật máu nóng (bao gồm chim và động vật có vú) Vi khuẩn này cần thiết trong quá trình tiêu hóa thức ăn và là thành phần của

khuẩn lạc ruột Sự có mặt của E.coli trong nước ngầm là một chỉ thị thường gặp cho ô nhiễm phân E.coli thuộc họ vi khuẩn Enterrobacteriaceae và thường được sử dụng

làm sinh vật mô hình cho các nghiên cứu về vi khuẩn

b Đặc điểm

E.coli là dạng Coliforms thuộc giống Escherichia có nguồn gốc từ phân, phát

là 7,3- 7,4 nhưng có thể phát triển ở pH từ 5,5- 8; có khả năng sinh indol, axit, không sinh axeton và không dùng citrat làm nguồn cacbon Vi khuẩn E.coli phát triển dễ dàng trên các môi trường nuôi cấy thông thường, một số chủng có thể phát triển được ở môi trường tổng hợp đơn giản, cụ thể như trên môi trường EMB: sau 24 giờ nuôi cấy ở

Thông thường các chủng E.coli định cư trong hệ thống ruột- dạ dày như một

loài vi sinh vật vô hại hoặc đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì chức năng sinh lý đường ruột Tuy nhiên, trong loài này có ít nhất 4 chủng gây bệnh cho người và một số loài động vật:

3 E.coli gây bệnh lan tràn trong đường ruột (Enteroinvasive) (EIEC), E.coli

gây bệnh giống bệnh lỵ shiga

0157:H7

Các chủng E.coli gây các bệnh đường ruột với mức độ nghiêm trọng có thể từ

rất nhẹ đến rất nặng, hoặc có thể đe dọa tính mạng tùy thuộc vào những yếu tố như dạng chủng gây bệnh, sức đề kháng của người bệnh và mức độ nhiễm khuẩn [5][21]

Một trong những đặc tính quan trọng của E.coli liên quan đến khả năng chỉ thị

sự nhiễm phân trong nước là thời hạn sống sót của chúng Chúng thường chết đi sau cùng một khoảng thời gian như các vi sinh vật gây bệnh khác có ở ruột (có tài liệu cho thấy ở trong nước một số vi sinh vật gây bệnh có sức chống chịu cao hơn) Ở thực

phẩm qua các biện pháp xử lý như ướp lạnh, cấp đông, chiếu xạ, E.coli bị tiêu diệt

trong khi một số vi sinh vật gây bệnh khác vẫn chống chịu được và sống sót Tương tự

như vậy nước qua xử lý vẫn chứa một số vi sinh vật gây bệnh trong khi E.coli đã bị tiêu diệt [4] Gần đây người ta còn chứng minh được rằng E.coli cũng hiện diện ở

những vùng nước ấm, không bị ô nhiễm chất hữu cơ Theo Ahmed (1991) cho biết

không có dấu hiệu cho thấy thực phẩm thủy sản là nguồn lây nhiễm E.coli Hầu hết

những hiện tượng lây nhiễm đã xảy ra đều có mối liên quan đến ô nhiễm nguồn nước hay đến việc bảo quản thực phẩm dưới điều kiện không vệ sinh [14] Do sự phân bố

rộng rãi trong tự nhiên nên E.coli dễ dàng nhiễm vào thực phẩm từ nguyên liệu hay

thông qua nguồn nước trong quá trình sản xuất, chế biến Việc đánh giá sự có mặt của

E.coli cho biết mức độ nhiễm phân của thực phẩm [4][14]

Môi trường sống tự nhiên của E.coli là ruột người và động vật có xương sống,

do đó, E.coli hiện diện rộng rãi trong môi trường bị ô nhiễm phân hay chất thải hữu cơ,

phát triển và tồn tại rất lâu trong môi trường [14][17][21] Theo các nghiên cứu [14],

trong vùng nước ôn đới E.coli không xuất hiện trên cá và động vật giáp xác lúc đánh

bắt (trừ vùng ô nhiễm nặng) Mặt khác động vật thủy sản luôn được giữ ở nhiệt độ thấp

hơn nhiệt độ phát triển của E.coli Vì vậy, E.coli được coi như một chỉ thị tốt của sự

lây nhiễm (số lượng nhỏ) hoặc xử lý sai phạm về nhiệt độ trong quá trình bảo quản (số

lượng lớn) Sự nhiễm E.coli trong thực phẩm chứng tỏ xuất hiện mối nguy mầm bệnh

đường ruột có thể đã xâm nhập vào thực phẩm Do đó theo quy định của Bộ Y tế 46/2007/QĐ-BYT về việc ban hành “Quy định giới hạn tối đa ô nhiễm sinh học và hóa

học trong thực phẩm” quy định ở mục 6.3 phần 6 rằng: giới hạn cho phép E.coli trong

1.3 Tổng quan về các hợp chất bazơ nitơ bay hơi [7][13]

Những biến đổi hư hỏng của tôm sau khi chết là kết quả của việc tích lũy dần dần các hợp chất bị phân giải trong cơ thịt Hàm lượng của các chất này có thể dùng để

đo tiến trình hư hỏng của tôm

Tổng nitơ bay hơi (TVN)

TVN được sử dụng như là một phương pháp thay thế cho việc đo hàm lượng TMA của tôm, đặc biệt khi gần tới thời điểm hư hỏng cơ thịt tôm chứa một số nitơ bazơ bay hơi khá cao (chủ yếu là amoniac, TMA, DMA) Những biến đổi của hàm lượng TVN trong suốt quá trình bảo quản rất giống những biến đổi của hàm lượng TMA trong cùng một chủng loài, tuy vậy trị số của TVN luôn cao hơn

Khi bảo quản tôm nguyên liệu ở nhiệt độ thấp, hàm lượng TVN cũng như hàm lượng TMA rất ít biến đổi trong những ngày đầu, tuy nhiên hàm lượng TVN lại thay đổi rất lớn khi cơ thịt tôm bước vào giai đoạn thối rữa, vì vậy TVN được rất nhiều nhà nghiên cứu sử dụng dùng làm chỉ tiêu để đánh giá độ tươi của tôm ở giai đoạn sau của quá trình bảo quản

Amoniac được tạo ra do vi khuẩn phân hủy/tách amin của các protein, peptit và các amino-axit Nó còn được tạo ra trong quá trình tự phân giải của các adenosine monophosphate (AMP) trong các sản phẩm thủy sản đã làm lạnh Amoniac được xem như là một chất chỉ thị cho chất lượng của nguyên liệu thủy sản LeBlanc (1987) nhận thấy đối với cá tuyết ướp đá, lượng amoniac không tăng đáng kể cho tới ngày bảo quản thứ 16 Ít nhất là trong trường hợp cá trích, lượng amoniac tăng nhanh hơn lượng trimethylamine (TMA), tuy nhiên người ta thường dùng TMA để phản ứng sự phát triển của vi khuẩn gây ươn hỏng trên các loài cá gầy

Trimethylamine (TMA)

TMA là một trong các hợp chất bazơ bay hơi được tạo thành trong quá trình hư hỏng của tôm TMA được tạo thành dưới tác dụng khử TMAO của các enzyme nội tại

và hoạt động của các vi sinh vật gây thối

Hàm lượng của TMA được xem là chỉ số để đánh giá độ tươi của tôm nguyên liệu và cũng đã được nhiều nghiên cứu sử dụng Đồng thời chỉ tiêu này cũng đã được FAO/WHO đề nghị là chỉ tiêu chính để đánh giá độ tươi của tôm

TMA của tôm nguyên liệu biến đổi cùng với thời gian bảo quản và tương đồng với sự biến đổi của lượng vi sinh vật và điểm cảm quan, đặc biệt là mùi của tôm

Có rất nhiều phương pháp đã được đưa ra để đo hàm lượng TMA có trong tôm, trong số đó phương pháp chưng cất bằng hơi nước được sử dụng nhiều nhất

Dimethylamine (DMA)

Một số loài cá có chứa một enzyme là TMAO dimethylaza (TMAO-aza) có khả năng biến đổi TMAO thành một số lượng phân tử DMA và formaldehyde (FA) Do đó, đối với cá thuộc họ cá Tuyết, DMA được sản sinh cùng FA khi bảo quản đông lạnh có

FA dẫn đến quá trình làm cứng các protein Lượng protein biến tính gần như tỷ lệ với lượng FA/DMA tạo ra

Dimethylamine được sản sinh do sự tự phân giải trong quá trình bảo quản lạnh (đông lạnh) Sự có mặt của DMA chứng tỏ nguyên liệu thủy sản bảo quản lạnh/đông lạnh có chất lượng kém

1.4 Các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước

1.4.1 Các nghiên cứu trong nước

Theo Nguyễn Trọng Cẩn và Đỗ Minh Phụng (1990) bảo quản thủy sản bằng

Theo Nguyễn Trọng Cẩn và Đỗ Minh Phụng (1990) [12], kết quả kiểm tra sự biến đổi chất lượng của tôm trong thời gian bảo quản cho thấy về quy luật biến đổi tương tự nhau nhưng về giá trị thì biến đổi của tôm được xử lý với chlorine nhỏ hơn, sau 6 ngày bảo quản trị số nitơ bay hơi là 58,15 mg% và trị số nitơ axit amin là 895,64 mg% so với 62,7 mg% và 826,5 mg% khi bảo quản trong nước đá mà không xử lý với chlorine

Nguyễn Việt Dũng (1998) [13] đã nghiên cứu sự biến đổi của tôm sau khi chết

và phương pháp bảo quản tôm nguyên liệu Kết quả nghiên cứu cho thấy: Nếu tôm nguyên liệu được ngâm 3 phút trong hỗn hợp dung dịch 4- hexylresorcinol 50ppm, axit

thời gian bảo quản được 20 ngày

Theo tài liệu của dự án Seaqip (2002), ngay trong điều kiện xử lý và bảo quản

tôm đạt loại 1 giảm từ 80- 90% xuống còn 5- 25% Nếu như bảo quản tôm bằng nước

đá xay trong thùng cách nhiệt có lỗ thoát nước ở đáy thùng sẽ hạ nhiệt độ tôm xuống

Về bảo quản lạnh thủy sản bằng nước đá ở nước ta cũng được các nhà nghiên cứu rất quan tâm và có nhiều công trình nghiên cứu ảnh hưởng của bảo quản lạnh sơ

bộ đến chất lượng thủy sản đã rất thành công

Nguyễn Thị Thanh Hải (2004) đã nghiên cứu sự biến đổi vi sinh vật trong quá

trình bảo quản lạnh mực nguyên liệu Kết quả nghiên cứu cho thấy: Bảo quản trực tiếp mực nguyên liệu trong nước đá chất lượng mực giảm mạnh, thời gian bảo quản không

vật, hàm lượng TVB-N cũng vượt quá giới hạn cho phép là 35,615 mg% ở ngày bảo quản thứ 3 Qua nghiên cứu còn thấy rằng, không tìm thấy sự có mặt và phát triển của

Salmonella/ Shigella, Listeria, Vibrio cholerae, Staphylococcus trên nguyên liệu mực ở vùng biển Khánh Hòa trong suốt quá trình bảo quản lạnh, đồng thời tổng TVB-N

MPN/g [14]

là thủy sản sẽ không còn có thể sử dụng làm thực phẩm được sau 10 ngày nếu được

1.4.2 Các nghiên cứu ngoài nước

Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về bảo quản lạnh thủy sản bằng nước đá Theo nghiên cứu của Park, Hurk, Ampola (1980) cho biết chất lượng của mực bảo quản trực tiếp trong nước đá chỉ có thể chấp nhận được trong thời gian 8 ngày Sau 8 ngày cơ thịt mực bị đỏ và có mùi hôi xuất hiện

Tuy nhiên theo Botta và cộng sự (1990), nếu bảo quản mực cách ly nước đá thì

da mực giữ tươi được 3 ngày và thời gian bảo quản mực có thể kéo dài được 11 ngày

Khi bảo quản cá hồi (Salmon) trong các môi trường: nước đá, nước biển lạnh và nước muối loãng, Bronstein và cộng sự (1985), cho thấy sự phát triển của vi sinh vật

hiếu khí trong môi trường nước đá tăng nhanh hơn so với các môi trường khác Các tác giả cho rằng, trong môi trường nước đá các vi sinh vật hiếu khí có điều kiện phát triển hơn so với các môi trường lỏng có cùng nhiệt độ thấp khác [18]

Theo nghiên cứu Smith (1985), khi bảo quản mực ở nhiệt độ lạnh, đầu tiên forms chưa thích nghi với nhiệt độ lạnh nên khả năng sinh trưởng bị ức chế, các tế bào

Coli-Coliforms có thể bị tổn thương ở nhiệt độ thấp, kết quả số lượng Coliforms giảm, sau

một thời gian, chúng quen với nhiệt độ lạnh dẫn đến vượt quá giới hạn cho phép Do

Coliforms thuộc nhóm vi sinh vật ưa ấm nên từ nhiệt độ 150C đến 280C chúng phát

như thẳng đứng Theo các tài liệu cho biết: trong thực phẩm, Coliforms phát triển rất

Theo Ozogul, Ozogul và Polat (2004) báo cáo rằng, khi bảo quản cá mòi ở

ngày cuối của thời gian lưu trữ là 12 ngày (lớn hơn thời điểm hư hỏng) thì hàm lượng này đạt 103 mg/100g Qua đó có thể nói rằng giá trị TVB-N bị ảnh hưởng bởi các loài, mùa, diện tích thu hoạch, tuổi tác và giới tính của nguyên liệu [27]

Qua các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước đã nêu trên ta thấy được rằng, vấn đề an toàn vệ sinh thực phẩm của nguyên liệu thủy sản trong quá trình bảo quản lạnh dù ở thời đại nào cũng luôn được quan tâm hàng đầu Thủy sản là nguyên liệu dễ bị ươn hỏng nếu không được chế biến và bảo quản sau khi thu mua, là môi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển Tuy nhiên việc kiểm soát sự biến đổi của các vi sinh vật này còn hạn chế, đặc biệt là các vi sinh vật gây bệnh Dù đã có nhiều nghiên cứu về bảo quản lạnh thủy sản nhưng vẫn chưa đi sâu vào sự biến đổi của các vi

sinh vật gây bệnh (Coliforms, E.coli) cũng như sự biến đổi của các hợp chất bazơ nitơ

bay hơi có trong nguyên liệu

Ngoài ra, đối tượng nghiên cứu liên quan đến các vi sinh vật gây bệnh forms , E.coli) và TVB-N trên tôm sú bảo quản lạnh còn chưa đầy đủ Hiện nay tôm sú

(Coli-là mặt hàng phổ biến cả trong và ngoài nước, với sản lượng xuất khẩu đứng đầu trong ngành thủy sản thì tôm sú được xem là đối tượng chính trong nghiên cứu Vì vậy, việc nghiên cứu sự biến đổi của các vi sinh vật gây bệnh và các hợp chất bazơ nitơ bay hơi trên tôm sú nguyên liệu trong bảo quản lạnh sẽ là cần thiết trong nghiên cứu ở thời điểm hiện nay