CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỦY HẢI SẢN

Hình 1.3: Sơ đồ cấu tạo phân tử của nguyên sinh chất Lê Văn Hoàng, 2004 Sự hình thành nên độ vững chắc của thịt cá không chỉ do màng cơ quyết định mà là do quan hệ tương hỗ về thành phầ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC AN GIANG KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

TÀI LIỆU GIẢNG DẠY CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỦY HẢI SẢN

Tác giả biên soạn: ThS Hồ Thị Ngân Hà

KHOA NÔNG NGHIỆP VÀ TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN

TÀI LIỆU GIẢNG DẠY CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN THỦY HẢI SẢN

BAN GIÁM HIỆU LÃNH ĐẠO ĐƠN VỊ TÁC GIẢ BIÊN SOẠN

Năm 2012

LỜI MỞ ĐẦU

ước ta có bờ biển dài, nhiều sông ngòi, ao hồ chằng chịt nên việc khai thác và nuôi trồng thủy sản đã mở ra triển vọng lớn về cung cấp thủy sản cho nhu cầu đời sống hàng ngày của nhân dân và cho xuất khẩu Nguồn nguyên liệu thủy sản Việt Nam rất dồi dào và có quanh năm Nước ta có tới khoảng 2.000 loài cá, trong đó đã định tên gần 800 loài và 40 loài có giá trị kinh tế lớn Ngoài nguồn cá, nước ta còn có nguồn đặc sản quý chiếm khoảng 20% tổng sản lượng thủy sản nói chung và có một vị trí kinh tế đáng kể, đó là các loài tôm, cua, ghẹ, mực, lươn, nghêu, sò, ốc, hàu, hải sâm,…

Tuy nhiên, đặc điểm nổi bật của nguyên liệu thủy sản là rất chóng ươn thối, vì vậy công việc bảo quản phải được đặt lên hàng đầu của khâu chất lượng Bên cạnh đó, nhu cầu tiêu thụ của người dân ngày càng cao, vì vậy việc nghiên cứu chế biến ra các mặt hàng mới, hoàn thiện các mặt hàng đang sản xuất để nâng cao chất lượng toàn diện của sản phẩm là nhiệm vụ cấp bách hiện nay

Hiện nay, có rất nhiều tài liệu tham khảo cho học phần “Công nghệ chế biến thủy hải sản”, bao gồm cả tài liệu tiếng Việt và tiếng Anh Tuy nhiên, mỗi tài liệu thường chỉ tập trung vào một phần riêng biệt nào đó, chẳng hạn, có tài liệu viết về thành phần và tính chất của thủy sản, có tài liệu viết về kỹ thuật lạnh thủy sản hay kỹ thuật chế biến nước mắm, tài liệu khác lại viết về surimi và các sản phẩm từ sirimi,… Bên cạnh đó, một số tài liệu được viết khá sâu và phức tạp gây khó khăn cho sinh viên

trong việc tham khảo Vì vậy, tài liệu giảng dạy “Công nghệ chế biến thủy hải sản”

sẽ tổng hợp những nội dung cơ bản và cần thiết về lĩnh vực chế biến và bảo quản thủy sản giúp sinh viên ngành công nghệ thực phẩm có cái nhìn tổng quan cũng như một nền tảng cơ bản, tạo điều kiện thuận lợi cho sinh viên khi học học phần này và có thể ứng dụng vào thực tiễn sau này, không bị bỡ ngỡ khi tiếp xúc với thực tế sản xuất ở các nhà máy chế biến thủy sản, đặc biệt trong nhà máy chế biến lạnh đông thủy sản - thế mạnh của vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long nói chung và của Tỉnh An Giang nói riêng

Các nội dung và kiến thức trong tài liệu giảng dạy được trình bày một cách hệ thống, dễ hiểu, phù hợp với chuyên ngành công nghệ thực phẩm Trước khi đi vào nội dung chính là công nghệ chế biến và bảo quản thủy sản sẽ có phần giới thiệu về nguyên liệu thủy sản để sinh viên nắm được thành phần và tính chất của động vật thủy sản cũng như những biến đổi của thủy sản sau khi chết và cách kiểm tra chất lượng nguyên liệu thủy sản để có định hướng chế biến và bảo quản cho phù hợp

N

MỤC LỤC

PHẦN 1: NGUYÊN LIỆU THỦY SẢN 1

Chương 1: Thành phần và tính chất của nguyên liệu thủy sản 2

1.1 Thành phần khối lượng 2

1.4 Thành phần hóa học 9

Chương 2: Sự biến đổi của động vật thủy sản sau khi chết 41

2.1 Sự tiết chất nhớt ra ngoài cơ thể 41

2.2 Sự tê cứng sau khi chết 41 2.3 Quá trình tự phân giải 47 2.4 Quá trình thối rữa 48

Chương 3: Vận chuyển và kiểm tra chất lượng nguyên liệu thủy sản 63

3.1 Vận chuyển nguyên liệu thủy sản 63

3.2 Kiểm tra chất lượng nguyên liệu thủy sản 65

PHẦN 2: CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN VÀ BẢO QUẢN THỦY SẢN 68

Chương 4: Kỹ thuật làm lạnh và lạnh đông thủy sản 69

4.1 Kỹ thuật làm lạnh và bảo quản lạnh thủy sản 69

4.2 Kỹ thuật làm lạnh đông thủy sản 75

4.3 Kỹ thuật bảo quản thủy sản đông lạnh 106

4.4 Kỹ thuật làm tan giá và làm ấm thủy sản đông lạnh 115

Chương 5: Kỹ thuật ướp muối thủy sản 120

5.2 Nguyên lý ướp muối thủy sản 128

5.3 Kỹ thuật ướp muối thủy sản 131

5.4 Nhân tố ảnh hưởng tốc độ ướp muối 135

5.5 Tính toán quá trình ướp muối 138

5.6 Phân hạng, bao gói và bảo quản sản phẩm ướp muối 143

Chương 6: Chế biến khô thủy sản 146

6.1 Cơ sở lý luận chế biến khô thủy sản 146

6.6 Bảo quản sản phẩm khô 163

Chương 7: Chế biến nước mắm - mắm 167

7.1 Chế biến nước mắm 167 7.1.1 Nguyên lý chế biến nước mắm 167

7.1.2 Các phương pháp chế biến nước mắm 174

7.1.3 Kiểm tra và bảo quản chượp, nước mắm 180

7.2 Chế biến mắm 185 7.2.1 Tổng quan về mắm 185

7.2.2 Quy trình chế biến một số loại mắm thông dụng 187

7.2.3 Các biến đổi hóa sinh trong quá trình sản xuất mắm 193

7.2.4 Những hư hỏng thường gặp trong quá trình sản xuất mắm 194

Chương 8: Chế biến các sản phẩm giá trị gia tăng từ thủy sản 196

Bài 1: Lạnh đông thủy sản và tính toán quá trình lạnh đông 210

Bài 2: Ướp muối thủy sản và tính toán quá trình ướp muối 212

Bài 3: Chế biến khô thủy sản 214

Bài 4: Chế biến nước mắm 217

Bài 5: Chao đường mắm 220 Bài 6: Chế biến các sản phẩm giá trị gia tăng từ thủy sản 223

TÀI LIỆU THAM KHẢO 233

PHẦN 1

NGUYÊN LIỆU THỦY SẢN

Động vật thủy sản là nguồn nguyên liệu quan trọng của thực phẩm Đối tượng nghiên cứu của chúng ta đối với động vật thủy sản rất phong phú và đa dạng, bao gồm các loài cá, các loài giáp xác và các loài nhuyễn thể

Tùy theo tính chất vật lý, thành phần khối lượng, thành phần hóa học mà từng loại nguyên liệu thủy sản có giá trị dinh dưỡng khác nhau, vì vậy đòi hỏi phải có các biện pháp kỹ thuật thích ứng trong việc khai thác, vận chuyển, bảo quản và chế biến thủy sản Do đó, trước hết chúng ta cần phải tìm hiểu về nguyên liệu thủy sản

™ Ở phần 1 này sẽ giới thiệu các nội dung chính sau:

- Chương 1: Thành phần và tính chất của nguyên liệu thủy sản

Để giải thích một số các hiện tượng xảy ra trong quá trình bảo quản và chế biến thủy sản cần phải biết rõ ràng, đầy đủ về đặc điểm công nghệ hóa học và các tính chất của chúng

- Chương 2: Sự biến đổi của động vật thủy sản sau khi chết

Khi chế biến người ta sử dụng những con vật đã chết, vì vậy tính chất sinh hóa của thủy sản có thể trình bày một cách hạn chế, tức là trong phạm vi con vật sau khi chết

- Chương 3: Vận chuyển và kiểm tra chất lượng nguyên liệu thủy sản

Khi vận chuyển nguyên liệu thủy sản cần phải tìm mọi biện pháp để vận chuyển tốt nhất, đảm bảo phẩm chất nguyên liệu, có như vậy mới nâng cao được chất lượng của sản phẩm chế biến

Kiểm tra chất lượng nguyên liệu thủy sản là công tác quan trọng của người cán

bộ kỹ thuật khi thu nhận nguyên liệu và đưa nguyên liệu vào chế biến

Trên cơ sở hiểu rõ về nguyên liệu thủy sản sẽ giúp chúng ta lựa chọn phương pháp chế biến và bảo quản phù hợp

Chương 1

THÀNH PHẦN VÀ TÍNH CHẤT CỦA NGUYÊN LIỆU THỦY SẢN

1.1 THÀNH PHẦN KHỐI LƯỢNG

Thành phần khối lượng (thành phần trọng lượng, cơ cấu thành phần) của nguyên liệu là tỷ lệ phần trăm về khối lượng của các phần trong cơ thể so với toàn cơ thể nguyên liệu

Sự phân chia đó dựa vào:

- Hình thái học của nguyên liệu

- Tỷ lệ lợi dụng trong công nghệ chế biến (phần ăn được và phần không ăn được)

Ví dụ: Cá thu chấm có trọng lượng từ 1kg trở lên có tỷ lệ phần ăn được tới 82 ÷ 83%, với trọng lượng dưới 800g thì tỷ lệ phần ăn được chỉ dưới 78%, cá chim trắng có khối lượng 600g trở lên có tỷ lệ phần ăn được từ 75% trở lên còn những cá thể có trọng lượng từ 300g trở xuống chỉ có tỷ lệ phần ăn được dưới 70%

Thành phần khối lượng của cá và các động vật thủy sản khác biến đổi theo giống loài, tuổi tác, trạng thái dinh dưỡng, đực cái, mùa vụ, thời tiết, khu vực sinh sống,…

Bảng 1.1: Thành phần khối lượng của một số loài cá kinh tế (%)

21,10 11,20 19,10 16,30 17,30 19,70 18,10 18,80 22,90 20,10 26,00 25,14 22,30 23,30 18,20

8,90 7,19 7,76 8,70 13,50 17,50 16,20 13,50 11,08 11,80 12,20 11,90 11,30 13,90 14,10

1,96 1,92 0,81 1,60 4,10 6,45 1,48 1,10 3,82 4,95 3,20 5,70 3,10 9,65 6,20

8,40 3,50 11,40 6,90 10,50 5,11 7,36 8,00 5,60 6,70 4,70 3,58 8,90 5,00 5,70

20,20 19,10 26,70 32,30 28,50 23,40 22,60 21,90 29,30 20,80 27,40 34,40 21,80

15,50 10,70 18,20 9,90 8,55 11,90 10,50 18,50 15,65 19,30 13,40 13,60 15,30

5,40 5,76 6,00 5,28 2,85 4,00 8,00 4,40 6,00 4,61 7,52 6,28 3,34

3,70 9,70 3,20 3,55 7,70 9,80 5,00 6,50 4,80 8,80 7,21 4,00 8,30

“Nguồn: Nguyễn Trọng Cẩn, 1990” Bảng 1.2: Cơ cấu thành phần trong cá (%)

Loài cá Thịt cá Đầu Vây không gan Nội tạng Gan Trứng

15,9 18,7 17,1 13,9 21,9 19,3

6,6 2,2 2,9 3,4 5,4 5,5

5,4 7,5 5,9 7,6 8,8 5,6

3,5 2,9 2,4

- 2,0 10,3

11,4 8,2 4,9 7,6

- 2,0

“Nguồn: Trần Đức Ba, 2004” Bảng 1.3: Cơ cấu thành phần trong mực (% toàn thân)

Thành phần Khối lượng Khối lượng trung bình

54

19

7 0,2

12

“Nguồn: Trần Đức Ba, 2004”

Thành phần khối lượng là một trong những yếu tố quan trọng để đánh giá giá trị thực phẩm Hiểu biết về thành phần khối lượng sẽ có tác dụng trong việc lựa chọn nguyên liệu phù hợp với yêu cầu sản phẩm hay lựa chọn quy trình kỹ thuật thích hợp với một loại nguyên liệu nào đó Từ thành phần khối lượng cho phép ta dự trù khối lượng nguyên liệu, hạch toán giá thành và tính được định mức kỹ thuật

Tổ chức cơ vân ngang của cá gồm có ba phần: sợi cơ, màng cơ và màng ngăn Trong sợi cơ có tơ cơ, tương cơ và nhân

Sợi cơ hình thoi có đường kính khoảng 10 đến 100µm Chiều dài sợi thường khoảng 5 ÷ 10mm

1 Màng sợi cơ

2 Kết cấu hình lưới của màng sợi cơ

3 Sợi cơ

4 Tơ cơ (sợi cơ nguyên)

5 Màng trong của sợi cơ

6 Màng ngăn

7 Kết cấu hình lưới của màng ngăn

1.2.2 Tơ cơ

Bên trong sợi cơ dọc theo chiều dài là các tơ cơ giống như sợi chỉ xếp song song với nhau thành các bó giống một khối tế bào, hai đầu căng ra như dây cung và dính chặt vào màng ngăn

Hình 1.2: Cấu tạo của tơ cơ

Myosin là thành phần cấu tạo chủ yếu của tơ cơ Ngoài myosin trong tơ cơ còn

có actin, actin kết hợp với myosin thành actomyosin Ngoài ra, trong tơ cơ còn có tropomyosin và các protein hòa tan trong nước khác

1.2.3 Tương cơ

Giữa các tơ cơ có một lớp dịch nhày gọi là tương cơ Đó là một dung dịch dính nhớt có chứa các protein như myoalbumin, myogen, globulin, myoglobulin Trong thành phần tương cơ còn có 2% lipid, 1% glucid (glycogen) và các muối vô cơ

Liên kết của protein trong tương cơ tương đối lỏng lẻo, cơ sở cấu tạo của tương

cơ là mạch polypeptid và mối nối peptid

Nguyên sinh chất thực chất là hệ keo Lượng nước liên kết trong nguyên sinh chất không vượt quá 15%

Cơ thể động vật sau khi chết, dưới tác dụng của muối vô cơ và những nhân tố khác, một bộ phận protein trong tương cơ sẽ bị đông đặc làm cho cấu trúc của tương cơ chặt chẽ hơn

Hình 1.3: Sơ đồ cấu tạo phân tử của nguyên sinh chất

(Lê Văn Hoàng, 2004)

Sự hình thành nên độ vững chắc của thịt cá không chỉ do màng cơ quyết định mà

là do quan hệ tương hỗ về thành phần và số lượng giữa sợi cơ, tơ cơ, tương cơ, màng trong và màng ngoài sợi cơ, màng ngăn,… và cũng do hàm lượng protein, mỡ, nước cũng như sự kết hợp giữa chúng

Hai đầu sợi cơ có rất nhiều tổ chức hình sợi mềm đàn hồi do elastin cấu thành, những sợi elastin đó nối chặt sợi cơ với hai màng ngăn ở hai đầu và giữ vững cho các

1 Các mạch polypeptid hình sợi

2 Lipid dạng que

3 Các phân tử chất béo

4 Các phân tử nước

sợi cơ nằm giữa hai màng ngăn Những sợi elastin này rất bền và dẻo, vì vậy khi cơ co dãn quá độ có thể các sợi cơ bị đứt mà các sợi elastin thì không sao

Nhóm sợi cơ liên kết với nhau thành bó cơ bậc nhất, các bó cơ bậc nhất lại liên kết với nhau thành bó cơ bậc hai và ba,… Các bó cơ bậc nhất, hai,… đều được một màng mô liên kết bao bọc xung quanh tương ứng Các cơ vân ngang của cá thường có màu đỏ thẫm và màu nhạt cấu tạo nên phần thịt đỏ và thịt trắng của cá

* Mô liên kết làm nhiệm vụ gắn liền các mô thịt khác nhau và các cơ quan vào với nhau Mô liên kết là các sợi gân chứa collagen và elastin Tổ chức liên kết trong cơ thịt như cái giá đỡ, vì vậy nó quyết định độ vững chắc của cơ thịt

* Mô mỡ chứa nhiều tế bào mỡ Kích thước tế bào mỡ rất lớn, đường kính từ 35 ÷ 130µm Sự thay đổi về màu sắc, mùi vị, độ chặt, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ đông đặc, chỉ số iod và các tính chất khác, tùy thuộc vào loại thủy sản và sự trưởng thành Lượng

mỡ trong thịt thay đổi tùy vị trí khác nhau trong động vật

* Mô xương gồm các sợi keo có thấm các muối canxi, lớp ngoài đặc, trong xốp và nhiều mỡ Ở giữa các chất xốp có nhiều chất béo gọi là tủy

1.3 TÍNH CHẤT VẬT LÝ

1.3.1 Hình dạng

Hình dạng của cá có thể phân làm 4 dạng chính sau đây:

- Hình thoi: cá thu, cá nục, cá ngừ, cá mập, cá heo,… (hình 1)

1.3.2 Kích thước

Kích thước gồm bề dài, bề ngang, bề cao và chu vi thân Người ta quy ước bề dài của cá là 100, và các phần còn lại biểu diễn bằng phần trăm của chiều dài

Ví dụ: Cá tầm cao 14, ngang 12, chu vi thân 45

Cá trắng cao 17, ngang 10, chu vi thân 45

1.3.3 Khối lượng riêng (Tỷ trọng)

Khối lượng riêng của cá gần bằng 1

Khối lượng riêng của cá thay đổi theo các bộ phận trên cơ thể, ví dụ khối lượng riêng của cá chép nguyên con là 0,987 nhưng nếu bỏ nội tạng đi thì khối lượng riêng tăng lên 1,082

Khối lượng riêng còn biến đổi theo vị trí của cơ thịt trên thân cá như thịt ở lưng phía đầu của cá tuyết là 1,065; thịt bụng phía đuôi 1,049; da không vẩy 1,119 và da có vẩy 1,216,…

Khối lượng riêng của cá còn thay đổi theo nhiệt độ của thân cá Ví dụ, thân nhiệt

cá chép ở 15oC thì khối lượng riêng của nó là 0,987; ở 3,5oC là 0,944 và ở -8oC là 0,924

1.3.4 Điểm băng

Điểm băng là chỉ nhiệt độ bắt đầu kết băng khi làm lạnh thủy sản Điểm băng của các loài cá khoảng -0,6 ÷ -2,6oC Điểm băng của động vật thủy sinh nước ngọt cao hơn của động vật thủy sinh nước mặn Điểm cùng kết tinh là chỉ nhiệt độ mà toàn bộ nước trong cơ thể cá đóng băng Điểm cùng kết tinh trong thịt cá và các động vật thủy sản khác khoảng -55 ÷ -60oC

Bảng 1.4: Hệ số dẫn nhiệt của vài loài cá

Trạng thái thịt cá

Thịt cá ngừ (nước 73,0%,

mỡ 0,17%)

Thịt cá nhám (nước 70,59%,

mỡ 4,28%)

Thịt cá bò (nước 52,2%,

mỡ 11,1%)

Trước khi đông kết 25,2 1,06 20,8 0,94 20,9 0,76

Trong khi đông kết -46,7

-42,2

1,86 1,71

-22,4 -21,1

1,37 1,31

-31,4 -25,3

1,56 1,35

“Nguồn: Nguyễn Trọng Cẩn, 1990”

85,1 24,4 54,0 5,6

“Nguồn: Nguyễn Trọng Cẩn, 1990” Bảng 1.6: Thành phần dinh dưỡng của một số loài cá (% phần ăn được)

15,8 16,0 22,0 15,4 17,5 22,1 21,0 20,2 15,9 18,2 19,1 19,7 17,4 18,2 20,4 16,5 17,7

0,8 3,6 5,3 9,1 6,0 3,1 0,3 3,3 4,5 2,7 5,5 2,3 0,4 10,3 3,2 11,9 10,6

1,5 1,3 1,4 0,8 1,2 1,5 1,2 1,6 1,4 1,1 1,2 1,2 0,9 1,3 2,2 1,2 1,2

“Nguồn: Viện dinh dưỡng, 2007”

Trong kỹ thuật chế biến, người ta phân loại cá theo lượng mỡ như sau:

- Cá ít mỡ: lượng mỡ dưới 4% như cá nhám, cá bạc, cá đuối, cá thu,…

- Cá mỡ vừa: lượng mỡ từ 4 ÷ 8% như cá chép, cá trắm, cá nục,…

- Cá nhiều mỡ: lượng mỡ từ 8 ÷ 15% như cá trích, cá cam, cá mòi,…

- Cá rất nhiều mỡ: lượng mỡ trên 15% như cá mè, cá mòi dầu,…

Thành phần hóa học của cơ thịt động vật thủy sản không xương sống so với cá nói chung là nước nhiều và protein thì ít hơn (trừ trường hợp cá biệt), lượng mỡ phần lớn dưới 2% nhưng khác với cá là ít thay đổi theo thời tiết Lượng muối vô cơ khoảng 1

÷ 3% nhiều hơn cá một ít Trong cơ thịt động vật nhuyễn thể, đặc biệt là hàu có rất nhiều glycogen, cá biệt có thể đạt tới hàm lượng cao nhất là 30% so với chất khô

Bảng 1.7: Thành phần hóa học của một số loài đặc sản

(tính theo trọng lượng tươi)

78 ÷ 81 1,2 ÷ 1,7 0,7 ÷ 1,3

19 ÷ 33 0,3 ÷ 1,4

76 ÷ 79 1,3 ÷ 1,87

29 ÷ 50

33 ÷ 67,6 1,2 ÷ 5,1

8,8 0,4 83,8

4

3

37

82 1,9 1,03 1,70

4,6 1,1 89,9 1,9 2,5

668

107 1,5

0,46 3,1

11 ÷ 12 0,3 ÷ 0,7

76 ÷ 80 1,0 ÷ 4,3 3,9 ÷ 8,3

1310 ÷ 1660

51 ÷ 1210

0,05 0,17 2,2

4,5 0,7

18,37 0,86 79,48 1,18

“Nguồn: Trần Đức Ba, 2004”

Hai loại cơ thịt đỏ và trắng của cá có sự khác nhau về thành phần Tơ cơ trong thịt đỏ ít mà tương cơ thì nhiều hơn Lượng cholesterol trong thịt đỏ nhiều hơn thịt trắng khoảng hai lần Chất béo và leucithin trong thịt đỏ nhiều hơn trong thịt trắng Trong tổ chức cơ thịt đỏ có nhiều vitamin B (B5, B6, B12), C, caroten hơn thịt trắng; Fe, Cl, S, F cũng nhiều hơn

1.4.2 Nước

Chiếm trung bình từ 55 ÷ 83% Nước tham gia vào phản ứng sinh hóa, vào các quá trình khuếch tán, tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển, ngoài ra còn liên kết với các chất protein

Hình thức tồn tại của nước

Nước được phân làm hai loại là nước kết hợp và nước tự do

- Nước kết hợp (nước liên kết, nước hấp phụ):

+ Nước kết hợp keo đặc: là nước kết hợp với protein ở trạng thái keo đặc

+ Nước kết hợp keo tan: là nước kết hợp với protein và các muối vô cơ hoặc các chất khác ở trạng thái keo hòa tan hay gần với trạng thái đó

- Nước tự do :

+ Nước cố định: là nước được ràng buộc một cách chặt chẽ bởi kết cấu hình lưới (keo đặc) của cơ thịt cá, dùng máy ép thông thường không ép ra được

+ Nước kết cấu tự do (nước tự do cấu trúc): là nước tồn tại trong những lỗ nhỏ

và khe hở của kết cấu hình lưới của màng sợi cơ hoặc trong tổ chức xốp nhiều lỗ rỗng của mô liên kết, có thể dùng lực ép phân ly ra

+ Nước dính ướt (nước thấm ướt): lớp nước dính sát trên bề mặt của cơ thịt cá

Hình 1.5 : Sơ đồ hydrat hóa của hạt keo

(Nguyễn Trọng Cẩn, 1990) Hình thức kết hợp của protein với nước như sau :

1.4.3 Protein

Protein chiếm khoảng 70 ÷ 80% chất khô

Thành phần protein của sợi cơ nói riêng có thể tóm tắt như sau:

Người ta phân protein của tổ chức cơ thịt động vật thủy sản làm 2 loại lớn: chất

cơ hòa tan và chất cơ cơ bản

Tỷ lệ chất cơ hòa tan và chất cơ cơ bản trong thịt cá khác nhau theo giống loài cá nhưng so với động vật trên cạn thì tỷ lệ lượng chất cơ hòa tan ở trong động vật thủy sản nhiều hơn chất cơ cơ bản

1.4.3.1 Chất cơ hòa tan

Trong chất cơ hòa tan có myosin, myogen, myoalbumin, nucleoprotein, myoglobin, globulin, soluble myogenfibrin,…

a) Myosin còn gọi là paramyosinogen, chiếm khoảng 40 ÷ 45% của protein cơ thịt, ở nhiệt độ 45 ÷ 50oC thì đông đặc và biến thành soluble myosinfibrin không hòa tan Myosin hòa tan được trong dung dịch muối trung tính, biến thành môi trường acid thì kết tủa, cho sulfat amon vào cũng sẽ kết tủa Điểm đẳng điện của myosin khoảng pH

= 5 ÷ 6 Myosin chứa khá nhiều acid amin mạch nhánh và phân tử ở dạng sợi, vì vậy nó

có tác dụng hydrat hóa rất mạnh

b) Myogen còn gọi là myosinogen Myogen đông đặc ở nhiệt độ 55 ÷ 60oC Khi

để yên, trước tiên dung dịch myogen biến thành dạng soluble myogenfibrin hòa tan rồi sau đó chuyển thành dạng không hòa tan, loại protein này không hồi phục trở lại dạng hòa tan

Điểm đẳng điện của myogen trong cá trích và cá bơn khoảng pH = 5,3 ÷ 5,8

Lượng myogen chiếm gần 50% lượng protein của chất cơ hòa tan Ở trong động vật không xương sống rất ít myogen hoặc hầu như không có

c) Actin tồn tại ở 2 dạng: dạng hình cầu G-actin và dạng hình sợi F-actin, cả hai dạng này chuyển hóa lẫn nhau

Qua nghiên cứu mối quan hệ giữa nhiệt độ và tốc độ keo hóa của collagen trong

tổ chức liên kết của thịt cá khi gia nhiệt thấy rằng đun nóng ở nhiệt độ 30oC trong 1 giờ, lượng collagen keo hóa thành gelatin rất ít, ở nhiệt độ 50oC thì keo hóa ½, ở 90oC thì phần lớn bị keo hóa hết, đồng thời cũng thấy được sự liên quan của độ pH đối với tốc độ keo hóa, ở môi trường pH = 5,8 tốc độ keo hóa nhanh hơn khi ở pH = 7,0 Gelatin có thể tiêu hóa được, nhưng trong gelatin thiếu tryptophan, tyrosin, cystin

Khi nghiên cứu protein trong cơ thịt của động vật thủy sản không xương sống thấy rằng đạm của hợp chất phi protein nhiều hơn so với thịt cá nhưng đạm protein ít hơn Các loại protein và tính chất của nó trong cơ thịt động vật thủy sản không xương sống hiện nay chưa được rõ lắm

Bảng 1.8 : Hàm lượng acid amin trong thịt các loài cá

Acid amin

Hàm lượng trung bình so với hàm lượng chung

của protein trong thịt cá (%)

Acid amin thay thế

2,7 5,8 8,7 9,6

6,9 6,7

- 4,9 4,6 10,9 16,6

1,9 4,9 8,6 8,2

- 5,7

- 4,5 4,1 10,8 14,8

2,6 5,1 8,2 9,8

28 4,8 4,1 2,7 4,9

3,0 4,0 2,6 1,2 6,1

“Nguồn: Lê Văn Hoàng, 2004” Bảng 1.9: Hàm lượng acid amin của sữa bò, cá và thịt bò (%)

9,0 7,1 5,8 4,5 6,0 4,5 3,5 2,4 1,3 7,4 4,4 1,2

8,1 7,7 5,8 4,9 6,3 4,6 3,3 2,9 1,3 7,7 3,4 1,3

“Nguồn: Trần Văn Chương, 2001”

Hệ số tiêu hóa protein thịt cá cũng tương đương với các loại protein động vật khác (hệ số tiêu hóa của protein thịt bò là 93,95; cá thu 95,95; cá mòi 94,41)

1.4.4 Chất ngấm ra của cơ thịt động vật thủy sản

Khi ta ngâm thịt của động vật thủy sản vào nước ấm hoặc nước nóng, sẽ có một

số chất trong tổ chức cơ thịt hòa tan ra, ta gọi chúng là chất ngấm ra hoặc là chất rút

Hàm lượng chất ngấm ra khác nhau theo từng loài động vật thủy sản nhưng nói chung chiếm khoảng 2 ÷ 3% thịt tươi, trong đó có khoảng 1/3 là chất hữu cơ mà phần lớn là các chất hữu cơ có đạm, phần còn lại là các chất vô cơ

Chất ngấm ra trong cá ít hơn chất ngấm ra trong loài động vật thủy sản không xương sống, nhất là loài nhuyễn thể, ở loài cá xương cứng ít hơn cá xương mềm

Lượng chất ngấm ra trong cá chiếm một tỷ lệ rất bé so với lượng đạm toàn phần

Ví dụ, lượng chất ngấm ra trong cá bơn, cá tuyết chiếm khoảng 9 ÷ 14% lượng đạm toàn phần, trong cá trích khoảng 14 ÷ 18% Trong một số loại cá xương sụn như họ cá đuối, cá nhám thì nhiều hơn, có thể tới 34 ÷ 38% Cùng một loại cá nhưng lượng chất

ngấm ra cũng khác nhau Điều đó phụ thuộc vào số tuổi, đực, cái, mùa vụ, hoàn cảnh

sinh sống, quá trình phát dục,…

Chất ngấm ra quyết định mùi vị đặc trưng của sản phẩm, có tác dụng kích thích

tiết dịch vị nên làm tăng khả năng tiêu hóa nhưng dễ bị vi sinh vật tác dụng gây thối rữa

Thành phần chất ngấm ra trong cơ thịt động vật thủy sản chia làm 3 loại lớn:

1 Những chất hữu cơ có đạm, bao gồm:

- Các hợp chất dẫn xuất của loại guanidin như acid creatinic, creatinin,…

- Các hợp chất thiazol như carnosin, anserin,…

- Các loại kiềm trimethylamin như trimethylamin, trimethylamin oxide,

betain,…

- Các acid amin tự do như glutamin, alanin, prolin, tyrosin, leucin,

tryptophan,…

- Các chất có đạm khác như base purin, taurin, ure,…

2 Các chất hữu cơ không đạm, bao gồm:

Các chất béo trung tính, phospholipid, cholesterol, glycogen, acid lactic,

glucose, inositol, acid succinic,…

vật Creatinin Trimethylamin Histidin Betain Taurin Hypoxanthin

++

+ + ++

+

+ + ++

+ + + +

Ghi chú: ++ lượng nhiều, + lượng ít, - không có

Trimethylamin và trimethylamin oxide là chất có tính base nằm trong thịt cá và thịt của các loài động vật không xương sống

Trimethylamin oxide có mùi thơm tươi dễ chịu TMAO có trong cá biển xương sụn khoảng 700 ÷ 1400mg%, ở loài cá xương cứng 100 ÷ 1.000mg%, loài cá nước ngọt

1 ÷ 10mg% Trong mỗi kg mực nang tươi có 0,93g và trong 1kg mực ống khô có 4,17g trimethylamin oxide Nguồn gốc của TMAO hiện nay chưa thật rõ nhưng theo đa số thì

nó là do ở ngoài môi trường sinh sống đi vào cơ thể động vật thủy sản

Khi gia nhiệt cao, TMAO phân giải thành dimethylamin và formaldehyde

TMAO dễ bị khử thành TMA, ví dụ dưới tác dụng của các loại vi khuẩn Micrococci,

Achromobacter, Flavobacter, Pseudomonas,… Các nhà khoa học đã nghiên cứu vấn đề

khử oxy của TMAO trong cá và thấy đó là do tác dụng bởi enzyme trimethylamin oxydase của vi khuẩn gây thối rữa dưới điều kiện có chất cho hydro Trong thịt cá thì acid lactic là chất cho hydro, vì vậy phản ứng xảy ra như sau:

CH3 – CHOH – COOH + 2(CH3)3NO Æ CH3COOH + 2(CH3)3N + CO2 + 2H2O Trimethylamin (TMA) là chất tồn tại phổ biến trong cơ thịt cá biến chất, trong thịt cá tươi vì TMAO bị khử oxy mà thành TMA nên lượng TMA cũng tồn tại nhưng tương đối ít TMA có mùi tanh khó chịu, nó là mùi tanh đặc trưng của cá và các loài động vật thủy sản đã chết

Trong cơ thịt động vật thủy sản sau khi chết, TMA sẽ bị tiếp tục phân giải tạo thành dimethylamin (DMA), monomethylamin (MMA) và NH3

2 Acid creatinic (creatin) và creatinin

Creatinin là sản vật trao đổi chất của acid creatinic, trong cơ thể phản ứng này chỉ có một chiều mà không ngược lại được, còn ở ngoài cơ thể động vật phản ứng này

có thể xảy ra cả hai chiều

Trong môi trường acid, acid creatinic mất nước thành creatinin và trong môi trường base thì ngược lại

Carnosin là hợp chất dipeptid do histidin và alanin tạo thành, có trong động vật thủy sản có vú và một ít trong loài không xương sống Trong cá thì tồn tại trong cơ thịt

đỏ Khi ta gia nhiệt thịt cá trong thời gian dài, carnosin bị phân giải thành histidin và alanin nên hàm lượng của nó giảm xuống

Anserin có trong động vật có xương sống, trong một số cá biển cũng thấy tồn tại nhưng lượng không nhiều

4 Betain

(CH3)3 N – CH2 – CO

O Betain có rất ít trong vài loài cá nhưng trong nhuyễn thể, loài có vỏ,… tương đối nhiều Trong 1kg mực ống khô có 16g betain Betain có mùi thơm tươi dễ chịu

Arginin trong thịt cá rất ít Trong chất ngấm ra của động vật thủy sản không xương sống lượng histidin rất ít nhưng lượng arginin tương đối nhiều Arginin ở trong

cá thường kết hợp với acid phosphoric mà tồn tại ở dạng phospho-arginin

6 Taurin

O

HO – S – CH2 – CH2 – NH2

O Taurin có phổ biến trong thịt của động vật thủy sản Taurin có nhiều trong động vật nhuyễn thể, thứ đến là loài có vỏ cứng và ít nhất là trong loài có xương sống, trong

cơ thịt đỏ nhiều taurin hơn thịt trắng Trong 1kg thịt mực nang và bạch tuộc tươi có khoảng 5g taurin, trong 1kg mực ống khô có khoảng 13g, trong thịt cá cờ có 2,8g, trong

cá nhám và cá chép tươi có 1,3g Taurin ở trong cơ thể là do cystin oxy hóa mà thành, ở trong gan động vật có xương sống nó tồn tại dưới dạng acid taurochoric

8 Base purin

Hàm lượng base purin trong chất ngấm ra của thịt các động vật thủy sản tương đối ít, trong đó có nhiều hypoxanthin, còn xanthin, adenin và guanin tương đối ít, acid uric không thấy phát hiện, ngoài ra cũng thấy có một ít acid adenylic và cytosin Trong

cơ thịt đỏ của cá có nhiều adenin, hypoxanthin hơn trong cơ thịt trắng một ít Sự tồn tại của hypoxanthin có thể là do acid nucleic, hoặc acid inosinic phân giải mà thành

Hàm lượng ure ở trong loài cá xương sụn như cá nhám rất nhiều khoảng 1000 ÷ 2000mg% Đối với cá xương cứng và những động vật thủy sản không xương sống khác chỉ có khoảng 1 ÷ 10mg%, ure có mùi hôi thối làm giảm chất lượng nguyên liệu

b) Các chất hữu cơ không đạm

1 Glycogen

Glycogen còn gọi là tinh bột động vật hay đường gan, phần lớn có trong gan động vật, trong tổ chức cơ thịt lượng ít hơn Trong loài nhuyễn thể có nhiều glycogen,

ví dụ trong hàu có tới 4,2%, glycogen có mùi thơm tươi, sau khi phân giải sinh ra acid lactic, nó có quan hệ mật thiết với quá trình tê cứng của động vật thủy sản

2 Acid lactic

CH3 – CHOH – COOH

Acid lactic có trong cơ thịt động vật thủy sản, nó là sản vật phân giải của glycogen Khi động vật ít hoạt động thì lượng acid lactic ít, và khi chúng hoạt động nhiều thì lượng acid lactic sinh sản ra nhiều Sau khi động vật chết, lượng acid lactic vẫn còn tăng lên Acid lactic là sản phẩm của quá trình hoạt động sống của động vật

3 Acid succinic

HOOC – CH2 – CH2 – COOH

Acid succinic có trong thịt tươi, nó cũng là thành phần thơm của thịt cá, acid succinic có nhiều trong thịt động vật nhuyễn thể, trong cá có ít hơn Trong 1kg thịt ngao

và trai có khoảng 3g trở lên, trong thịt bào ngư và hàu chỉ có khoảng 0,25 ÷ 0,5g

1.4.5 Chất béo của động vật thủy sản

1.4.5.1 Tính chất chung của chất béo

Nói chung, chất béo của cá không có màu hoặc có màu vàng nhạt, một số ít có màu đỏ vì có nhiều caroten Chất béo của cá chiếm tỷ lệ khá cao (0,7 - 20%) Những giống cá có gan nhỏ thì chất béo lại tích lũy ở thịt (cá mòi 8 - 21%, cà ngừ 23%, cá trích

7 - 30%)

Điểm nóng chảy của dầu cá tương đối thấp trong khoảng 20 - 25oC

Để đánh giá chất lượng (độ tươi) của chất béo động vật thủy sản người ta dùng một loạt các chỉ số:

- Chỉ số iod

- Chỉ số acid

- Chỉ số xà phòng hoá

- Chỉ số peroxide

Trong dầu cá, acid béo không bão hòa cao độ chiếm tới 84%

Nói chung thì chỉ số iod của dầu cá khoảng 200; chỉ số xà phòng hóa 180 ÷ 200;

67,7 75,2 67,5

74,4 80,3 79,7

“Nguồn: Lê Văn Hoàng, 2004”

1.4.5.2 Thành phần chất béo của động vật thủy sản

a) Loại acid béo

Thành phần acid béo của động vật thủy sản khác với động vật lục địa nhiều Acid béo của động vật thủy sản thuộc loại mạch thẳng có 1 gốc carboxyl, chuỗi carbon trong chất béo dài từ 12 đến 26 carbon, có một số đến 28 carbon

Trong động vật thủy sản chủ yếu là acid béo không no, loại C14 - C16 rất ít, loại

C18 - C20 không bão hòa rất nhiều, đặc biệt là loại C18 không bão hòa, loại C22 - C26

không bão hòa cao độ cũng khá nhiều Loại không bão hòa cao độ lớn nhất là acid clupadonic tương đối nhiều, acid này là thành phần chủ yếu làm cho dầu cá sinh ra mùi hôi

Trong thành phần của dầu cá cũng có khác nhau, trong cá nước ngọt thì C16 - C18

tương đối nhiều, C20 trở lên ít; trong cá biển thì dưới C16 ít nhưng C20 - C22 tương đối nhiều

Trong chất béo động vật thủy sản, đối với mỗi chuỗi dài của mạch carbon thường có vài acid béo tồn tại, có khi có 1 acid béo no và vài acid béo không no hỗn hợp nhưng cũng có chỗ toàn là các acid béo không no hỗn hợp với nhau Chuỗi carbon càng dài thì mức độ không no càng cao và các chất hỗn hợp lại càng phức tạp Ví dụ, với C22 thì nối đôi ở vị trí 1, 5 và 6; chất dẫn xuất của nó có nối đôi ở vị trí 2, 3, 4 Cũng với chuỗi carbon đó, nếu ở các loài cá khác nhau còn có các đồng phân khác nhau Ví

dụ, trong cá nhám loại C22 có 5 nối đôi ở vị trí 4, 8, 12, 15, 19 nhưng trong thịt cá tuyết thì phần lớn là ở vị trí 4, 8, 12, 16, 20 Thành phần acid béo của động vật thủy sản biến đổi theo mùa vụ, thời tiết, giống loài, đực, cái, hoàn cảnh sống

1 Acid béo bão hòa

“Nguồn: Nguyễn Trọng Cẩn, 1990”

2 Acid béo không bão hòa

- Thuộc dãy acid oleic: CnH2n-2O2 (có 1 nối đôi)

Bảng 1.13: Acid béo thuộc dãy acid oleic trong động vật thủy sản

Tên acid béo Công thức phân tử chảy ( Điểm o C)

“Nguồn: Nguyễn Trọng Cẩn, 1990”

- Thuộc dãy acid linoleic: CnH2n-4O2 (có 2 nối đôi) (Acid linoleic - C18H32O2)

- Thuộc dãy acid linolenic: CnH2n-6O2 (có 3 nối đôi) (Acid linolenic - C18H30O2)

3 Acid béo không bão hòa cao độ: C18 - C24

Thuộc các dãy:

- CnH2n-8O2 (có 4 nối đôi)

- CnH2n-10O2 (có 5 nối đôi)

- CnH2n-12O2 (có 6 nối đôi)

Bảng 1.14: Acid béo không bão hòa cao độ trong động vật thủy sản

Tên acid béo Công thức phân tử Chỉ số iod trung hòa Chỉ số Phân bố

Bảng 1.15: Thành phần chất lượng các acid béo của cá biển và cá nước ngọt Các acid béo

Hàm lượng so với hàm lượng chung của acid béo

trong chất béo của cá (%)

0,7 7,9 32,2 29,4 18,8

2,0 17,7 3,3

3,1 21,7 30,0 12,9 9,9

“Nguồn: Lê Văn Hoàng, 2004” Bảng 1.16: Thành phần acid béo biến đổi theo thời vụ (% của tổng lượng acid béo)

22,2 21,1 21,1 21,0 20,7 16,3

22,0 27,3 30,0 28,3 30,1 28,7

27,3 19,5 21,2 23,1 23,2 29,1

“Nguồn: Nguyễn Trọng Cẩn, 1990”

Bảng 1.17: Thành phần acid béo biến đổi theo vị trí trên cá (% trọng lượng)

Cơ thịt Gan

Cơ thịt

5,6 1,8 3,9 4,0 9,1 3,7

37,2 25,0 33,8 21,3 36,3 24,0

37,6 41,5 34,9 24,5 27,9 23,8

12,4 18,3 13,8 26,9 14,0 26,6

6,9 13,4 13,6 23,3 12,7 21,9

“Nguồn: Nguyễn Trọng Cẩn, 1990”

b) Loại cồn

1 Loại cồn mạch thẳng

Bảng 1.18: Loại cồn bão hòa trong dầu động vật thủy sản

-

- Dầu gan cá nhám

-

“Nguồn: Nguyễn Trọng Cẩn, 1990”

Bảng 1.19: Loại cồn không bão hòa trong động vật thủy sản

- Cholesterol (C27H46O): có nhiều và phổ biến trong động vật thủy sản, nhất là trong gan hàm lượng có thể đến 10% Cholesterol còn tồn tại trong não và tổ chức thần kinh của động vật thủy sản, chất đồng phân của nó là concasterol có trong dầu gan loài

sò ốc Cholesterol có điểm chảy là 150oC

- Ergosterol (C28H44O): có phổ biến trong dầu cá đuối Khi được chiếu tia tử ngoại thì biến thành vitamin D2 Điểm chảy của nó là 154oC

1.4.6 Muối vô cơ của động vật thủy sản

1.4.6.1 Phân bố chung

Lượng vô cơ trong động vật thủy sản chiếm 1 ÷ 3% chất khô, chứa trong các hợp chất hữu cơ và các muối hòa tan Muối vô cơ trong động vật thủy sản khác nhau theo giống loài, thời tiết và hoàn cảnh sinh sống

Nhìn chung thì thấy: lượng tương đối nhiều có Ca, P, Fe, Na, K, Mg, Cl, I; lượng ít là Al, Mn, Cr, Cu, Pb, Co, Li, Sr; trong một số ít cá còn thấy F, Ni, Si, Ag, Sb,

Sn, Zn với lượng rất ít Những chất cần thiết như S, Fe, Cu, I

Na trong thịt cá tương đối nhiều còn loài không xương sống thì có nhiều K

Ca, Mg, P, Cl trong thịt cá nhiều hơn động vật trên cạn Ca trong loài có vỏ cứng nếu không tính vỏ thì Ca tương đối ít, trong hải sâm vì có nhiều sụn nên lượng Ca nhiều P, Ca tồn tại trong acid phosphoric, trong thịt cá tươi acid phosphoric phần lớn ở dạng hữu cơ như acid nucleic, phosphocreatin, acid glycerophosphoric, phosphoarginin, acid inosinic và các chất khác Tổng lượng acid phosphoric khoảng 2% so với thịt khô Acid phosphoric tồn tại ở dạng chất béo tương đối cố định và nó ở trong cơ thịt đỏ nhiều hơn ở thịt trắng

Hàm lượng Fe trong động vật thủy sản nhiều hơn trong động vật trên cạn, trong

cá biển có khoảng 12% của tổng lượng vô cơ, nhiều hơn ở cá nước ngọt, trong thịt đỏ nhiều hơn thịt trắng, trong 1kg thịt cá có 3,4 ÷ 9,6mg Fe, chất Fe ngoài việc cấu thành hemoglobin ra còn có những trạng thái kết hợp khác mà đến nay chưa thật rõ lắm

S có phổ biến trong động vật thủy sản khoảng 1% chất khô, cá biệt có loài đạt tới 2%, trong thịt đỏ nhiều hơn trong thịt trắng, trong loài không xương sống nhiều hơn trong loài cá Lượng S trong thịt hàu đạt tới 4 ÷ 5% của phần ăn được, bạch tuộc và bào ngư trên 2%, trong hải sâm có thể đến 8%, trong tôm cua 1,0 ÷ 2,5% S trong thủy sản phần lớn tồn tại ở hợp chất hữu cơ, lượng S hòa tan bằng ½ không hòa tan, lượng S nhiều ít có ảnh hưởng tới màu sắc của đồ hộp và một số mặt hàng thủy sản khác Lượng

S trong một số động vật thủy sản như sau (tính theo % thịt khô): Cá dưa 0,4; cá bơn 0,94; cá chép 1,34; cá ngừ 0,47; cá trích 1,3; cá hồi 1,45; cá thu 1,08; tôm he 0,91; cua 2,0; mực ống 0,41; hàu 4 ÷ 5; bào ngư 2,71; bạch tuộc 2,39; tôm he Nhật Bản 0,99

Hàm lượng Cu trong cá tương đối ít, nhưng trong loài không xương sống thì nhiều, vì hemocyanin của động vật nhuyễn thể có Cu Thông thường, trong cơ thịt có màu thì nhiều Cu hơn trong cơ thịt trắng, cá nhỏ nhiều hơn cá lớn Cu cũng tồn tại nhiều trong gan Trong 1kg thịt hàu tươi có khoảng 30mg Cu, trong thịt tôm 13mg và trong thịt cá chỉ có 1 ÷ 5mg Cu

Bảng 1.20: Giá trị trung bình của chất vô cơ trong phần ăn được của cá (mg%)

0,512 0,08 0,234 0,293 1,58 0,656 1,875

0,114 0,106 0,121 0,086 0,123 0,211 0,535

0,086 0,048 0,109 0,091 0,282 0,224 0,336

1,245 0,094 0,082

- 2,8 0,13 2,875

1.4.6.2 Hàm lượng iod

Trong thủy sản hàm lượng I rất cao, nhiều hơn sinh vật trên cạn đến hàng chục hoặc hàng trăm lần Trạng thái tồn tại chủ yếu của I là thyroxin (chất giáp tràng)

Thyroxin là chất màu trắng không mùi vị, không hòa tan trong các dung môi hữu

cơ trung tính, chỉ hòa tan trong các loại kiềm hydroxyde và amoniac Các nhà khoa học Nhật qua nghiên cứu đã rút ra được kết luận sau:

- Lượng I trong động vật thủy sản (nước mặn hoặc ngọt) theo thứ tự thì nhiều hơn cả là loài nhuyễn thể (sò ốc), tiếp đến là loài giáp xác (tôm) rồi mới đến loài cá

- Lượng I trong sinh vật ở biển nhiều hơn ở nước ngọt và ở trong loài cá bơi ngược dòng sông tương tự như cá biển

- Lượng I trong cá thì nhiều nhất là ở nội tạng, sau đó giảm dần theo thứ tự cơ thịt, da, đầu, nếu là trong cơ thịt thì ở thịt bụng nhiều hơn ở thịt lưng và thịt đuôi

“Nguồn: Nguyễn Trọng Cẩn, 1990”

1.4.7 Vitamin trong động vật thủy sản

Các vitamin trong động vật thủy sản được chia làm 2 nhóm là các vitamin tan trong chất béo như A, D và E và các vitamin tan trong nước như vitamin nhóm B

Bảng 1.22: Hàm lượng vitamin trong phần thịt ăn được của cá

Vitamin Đơn vị Hàm lượng trung bình Phạm vi biến động

Vitamin tan trong dầu

50 ÷ 100 0,001 ÷ 8

71 ÷ 87

1 ÷ 20

“Nguồn: Nguyễn Trọng Cẩn, 1990”

Nói chung, trong cá có những vitamin chính của ba nhóm: nhóm vitamin A (A1,

A2, A3), nhóm vitamin B (B1, B2) và nhóm vitamin D (D1, D2, D3) Lượng vitamin này phân bố không đều trong các cơ quan của cá Một lượng lớn vitamin nhóm A và D ở trong mỡ và nội tạng của cá, đặc biệt là ở gan; ở mắt cá; một ít ở trong trứng và tinh cá Trong thịt của cá vitamin rất ít Hàm lượng vitamin A ở trong gan cá dao động 80 ÷ 4.800 đơn vị/g Trong gan cá thu đặc biệt có nhiều vitamin A Lượng vitamin này biến đổi tùy theo thời gian và vùng cá sống Trong 1g gan cá thu thường có 300 ÷ 400 đơn vị vitamin A Vitamin D (ở dạng hoạt động) trong 1g cá thu có 50 ÷ 60 đơn vị (có trường hợp đến 100 đơn vị) Ngoài ra, trong gan cá có nhiều provitamin D

Cho đến nay mà nói nguồn vitamin A nhiều và tốt nhất là trong dầu gan cá biển Vitamin A tồn tại thường ở dạng liên kết với protein Trong cá biển chủ yếu là vitamin

A1 và trong cá nước ngọt và lợ thì A2 Tác dụng sinh lý của A2 chỉ bằng 40% của A1 Cũng cần thấy rằng hàm lượng vitamin A của một số cá khá cao như cá đé, hố, bò, bơn,… nhưng gan của chúng rất nhỏ và lượng dầu trong gan cũng ít nên việc chiết xuất cũng rất khó khăn Loài cá thu thì gan cũng bé và lượng dầu trong gan cũng ít nhưng hàm lượng vitamin A lại rất cao nên người ta cũng thường chiết xuất vitamin A trong dầu gan cá thu Kinh tế nhất là người ta chiết xuất vitamin A trong các loài cá nhám, cá voi

Bảng 1.23: Hàm lượng vitamin A trong dầu gan cá và mỡ thịt cá

Tên cá

Lượng gan so toàn thân (%)

Lượng dầu trong gan (%)

Hàm lượng vitamin A trong dầu gan

cá (UI//g)

Hàm lượng vitamin A trong mỡ thịt

- 1,4 ÷ 1,6

10 2,37

bộ phận so với tổng (%)

Hàm lượng chất béo trong bộ phận (%)

Lượng chất béo

so với tổng lượng (%)

Lượng vitamin A so với tổng lượng (%)

3,7

Đầu

Cơ thể Gan Nội tạng khác

16,9 60,2 2,5 11,3

6,7 3,3 4,0 1,7

30,3 61,7 2,7 5,2

1,7 5,2 69,0 27,3

14,2

Đầu

Cơ thể Gan Nội tạng khác

18,0 68,1 1,1 12,3

10,1 14,0 5,1 22,1

12,8 66,9 0,4 12,8

5,8 19,9 49,3 25,7

“Nguồn: Nguyễn Trọng Cẩn, 1990”

Các sản phẩm thực phẩm giàu vitamin D nhất là cá mà đặc biệt là ở trong dầu gan cá, vì vậy khi chiết xuất vitamin A trong dầu gan cá thì cũng đồng thời chiết xuất luôn vitamin D Các loài cá xương sụn có nhiều vitamin D nhất, còn các loài khác thì có

ít hoặc không có nhưng chúng lại có một lượng lớn ergosterol Trong loài nhuyễn thể có nhiều tiền vitamin D từ cholesterol Trong thịt nhuyễn thể khô có khoảng 0,1 ÷ 1,0% cholesterol, trong loài trai sò có 6 ÷ 18% tiền vitamin D so với tổng lượng cholesterol

Bảng 1.25: Hàm lượng vitamin D trong vài loài cá

Tên cá lượng lipid Hàm

(%)

Lượng vitamin D trong tổ chức gan (UI/g)

Lượng vitamin D trong dầu gan (UI/g)

Hàm lượng vitamin A trong dầu gan cá lớn hơn vitamin D Vitamin trong dầu cá

tỷ lệ nghịch với hàm lượng dầu, hàm lượng dầu cao thì lượng vitamin lại thấp Ví dụ, hàm lượng dầu gan cá đỏ da lớn chỉ có từ 3 ÷ 6% mà hàm lượng vitamin A trong dầu có thể 5 ÷ 13 vạn đơn vị / 1g; lượng dầu trong gan loài cá đuối tương đối nhiều nhưng vitamin A chỉ có trên dưới 500 đơn vị

Trong động vật thủy sản có tồn tại vitamin E Lượng vitamin E trong dầu gan cá cao hơn trong mỡ thịt cá nhiều

Bảng 1.26: Hàm lượng vitamin E trong vài loài cá

0,41 0,84

-

- 1,0 ÷ 1,5

- 0,4 ÷ 0,4

8,5 ÷ 31,9

- 14,5

-

- 8,5 ÷ 29,5

40 ÷ 55

“Nguồn: Nguyễn Trọng Cẩn, 1990”

Trong thủy sản có phổ biến vitamin nhóm B Hàm lượng B1 trung bình trong cơ

thịt các loài cá là 0,01 ÷ 0,2mg%; B2 là 0,05 ÷ 0,8mg% và của PP là 0,01 ÷ 2,9mg%

Bảng 1.27: Hàm lượng vitamin nhóm B trung bình trong phần ăn được

của vài loài động vật thủy sản

0,08 0,10 0,35 0,60 0,13 0,06 0,71 0,51 0,11 0,10 0,15 0,17

2,8 1,3 2,9

0 2,6 2,2 2,7 2,1 1,7 1,8 1,7 2,2

“Nguồn: Nguyễn Trọng Cẩn, 1990”

Bảng 1.28: Hàm lượng vitamin nhóm B trong các phần khác nhau của cá thu (γ/g)

1 0,9 0,9 1,6 0,7 0,6

“Nguồn: Lê Văn Hoàng, 2004”

Vitamin B12 tồn tại khá phổ biến trong các loài cá và các động vật thủy sản khác

Trong loài nhuyễn thể, đặc biệt trong sò huyết, hàm lượng vitamin B12 khá cao Hàm

lượng vitamin B12 trong tổ chức cơ thịt của các loài cá ít hơn trong gan của chúng

Trong cơ thịt thì đặc biệt nhiều là ở tổ chức cơ thịt đỏ Trong ruột cá tồn tại loại vi sinh

vật tổng hợp vitamin B12 nên lượng vitamin B12 trong một số loài cá khá cao, ví dụ

trong cá thu đạt 150 γ/kg; trong cá trích đạt 210 γ/kg; trong cá ngừ đạt 1900 γ/kg,…

Hàm lượng B12 trong tim cá đạt 40 ÷ 4200 γ/kg nhiều hơn rất nhiều trong tim động vật

trên cạn (đạt 10 ÷ 100 γ/kg) Trong tim của họ cá tuyết (cá tuyết, cá minh thái,…) hàm

lượng vitamin B12 đặc biệt cao đạt tới 1900 ÷ 4250 γ/kg

Bảng 1.29: Hàm lượng vitamin B 12 có trong cá biển và cá nước ngọt

Các cơ quan Hàm lượng vitamin B 12 (g/g nguyên liệu)

0,006 0,467 0,263

“Nguồn: Lê Văn Hoàng, 2004”

1.4.8 Các enzyme quan trọng ở động vật thủy sản

1.4.8.1 Lipase

Các nhà khoa học Nhật :

- Lấy dịch ruột cá vược (Perca fluviatelis) đem thủy phân tributirin thì thấy tác

dụng của chúng mạnh nhất là ở 25 ÷ 37oC, pH = 12,3 ÷ 12,8

- Dùng dịch tụy tạng của tôm càng (Squillaoratoria) thủy phân methylacetate

thấy chúng hoạt động mạnh ở nhiệt độ 38oC, pH 7,2 với thời gian 15 giờ

- Chiết xuất trong dịch gan và tụy tạng của lớp đầu túc như mực

(Sepiaoffcinalis), bach tuộc (Eledne cierbosa) được enzyme lipase thấy pH thích hợp

nhất của lipase dịch gan là 6,0 còn của dịch tụy tạng là 6,4

1.4.8.2 Protease

a) Pepsin

Pepsin là enzyme do màng nhày dạ dày tiết ra, loại enzyme này chỉ tồn tại ở động vật thủy sản có xương sống như ở một số loài cá có dạ dày, đối với những loài không có dạ dày hoặc có dạ dày mà không tiết acid cũng không có loại enzyme này Phân tử lượng của pepsin khoảng 4.200, điểm đẳng điện ở pH = 3,7 Pepsin thủy phân được nhiều loại protein trừ creatin Pepsin chỉ tác dụng lên mối nối peptid

b) Trypsin

Những loài cá không có dạ dày, trong ống tiêu hóa của chúng đều có trypsin, trong ruột non, gan, tụy đều có

Trypsin là loại protein kiềm tính, phân tử lượng khoảng 23.800, điểm đẳng điện

ở pH = 10,5 Đa số trypsin hoạt động ở pH tối ưu là 8, khả năng tác dụng của trypsin khá mạnh với các loại protein, với các phân tử thấp không chỉ ở mối liên kết peptid mà còn cả mối liên kết amid và liên kết ester

c) Peptidase, ereptase (erepsin) và các loại khác

Peptidase xúc tác thủy phân liên kết peptid trong phân tử protein và các polypeptid Khả năng tác dụng cũng như tính đặc hiệu của enzym này phụ thuộc vào bản chất của nhóm nằm kề bên mối nối peptid Qua thí nghiệm thấy ereptase có hoạt lực rất mạnh, điều kiện làm việc của ereptase trong mực nang là pH = 6,1; của carboxypolypeptidase là pH = 5,5; của dipeptidase là pH = 8,2; của cathepsin trong bạch

tuộc là pH = 4,7; của aminopolypeptidase là pH = 8,2

Bảng 130: Môi trường và nhiệt độ hoạt động thích hợp của enzym pepsin

trong động vật thủy sản Tên cá pH Nhiệt độ ( o C) Chất tác dụng Thời gian (giờ)

- Edestin

- Carminfibrin Casein Edestin

2

3

-

- 0,5 ÷ 1,0

Dạ dày Ruột non Gan Nội tạng Ruột Gan, tụy

6,9 6,7 6,2 7,7 7,7 7,0 7,8 6,8 7,2 6,8 8,0 7,4 7,3

- Casein

-

-

- Pepton, casein Gelatin Glycol

Bảng 1.32: Phạm vi pH hoạt động của nhóm protease trong cá

Tối ưu Phạm vi hoạt động

6 ÷ 10 2,5 ÷ 6,5

1.4.8.3 Carbohydrase

Những động vật thủy sản ăn thức ăn thực vật có nhiều enzyme cellulase (ăn rong, rêu, tảo) Loài nhuyễn thể có nhiều enzyme glycogenase và những động vật ăn nhuyễn thể thì cũng có nhiều loại enzyme này

1.4.9 Thành phần hóa học của các phần phụ

1.4.9.1 Trứng

Thành phần hóa học của trứng cá thường là nước 60 ÷ 80%; protein 20 ÷ 30%; lipid 1 ÷ 11%; muối vô cơ 1 ÷ 2% Trứng cá có vitamin A, C, D, B1, B12 và H Hàm lượng vitamin C trong trứng cá nhiều hơn tinh cá Trong trứng cá có một số acid tự do, trong đó acid lactic có từ 0,2 ÷ 0,5%, acid béo tính bằng oleic, hàm lượng độ 0,2%, ngoài ra trong trứng còn có một ít glycogen và glucose Về chất vô cơ, trứng cá có nhiều

P, S, phần lớn tồn tại ở dạng hữu cơ

30,8 38,3 14,7

338

1,4 1,2 1,3 1,4

4,2 11,3 0,7 2,5

26,3 31,9 12,1 27,5

“Nguồn: Nguyễn Trọng Cẩn, 1990”

a) Nước

Lượng nước ở trong trứng tỷ lệ nghịch với lượng mỡ và ảnh hưởng tới lượng protein Có khi do hoàn cảnh sinh sống trứng hút nước ở ngoài vào làm lượng nước của trứng tăng lên Nước trong trứng chưa trưởng thành nhiều hơn trứng đã trưởng thành Lượng nước trong trứng động vật thủy sản thường nhiều hơn của loài chim và gia cầm

b) Protein

Loại protein nhiều nhất trong trứng là ichthulin rồi đến chất cấu thành màng vỏ

là keratoelastin, albumin và các hợp chất phân tử có đạm hòa tan Ichthulin là loại protein thuộc họ globulin và giống như vitellin trong trứng chim, trong thành phần có

một ít P và S, tan trong dung dịch muối, trong HCl loãng, base loãng Không tan trong nước nguyên chất Khi thủy phân thì được histidin, arginin, lysin, tyrosin, leucin, acid glutamic,… Keratoelastin là thành phần chủ yếu cấu tạo nên màng trứng, tính chất của

nó ở giữa keratin và elastin, khó tiêu hóa, nó tương tự như ovokeratin của màng trứng

gà, lượng tyrosin trong keratoelastin khá nhiều

c) Mỡ

Trứng động vật thủy sản có nhiều leucithin, cholesterol và sắc tố là caroten, xanthophyl và astacin Leucithin chiếm 35 ÷ 55% mỡ thô, cholesterol chiếm 3,9 ÷ 14% Acid béo cấu tạo thành chất béo của trứng cá phần lớn ở thể lỏng, thể đặc tương đối ít Loại ở thể lỏng nhiều nhất là C18, C20, C22 Ví dụ, acid béo đặc trong mỡ trứng cá hồi chỉ có 15% mà loại lỏng tới 85% Loại acid béo đặc chủ yếu là acid cetylic Trong loại acid béo lỏng thì lượng của loại không no thấp độ bằng loại cao độ Acid béo không

no ở mức thấp hầu hết là acid oleic, còn loại không no ở mức độ cao ngoài acid clupadonic ra còn có acid arachidonic Chỉ số iod của mỡ trứng cá tăng theo độ trưởng thành của cá và trước khi sinh sản thì cao nhất

Trong chất không xà phòng hóa phần lớn là cholesterol, có loài cá còn có cetylic alcol và octadecanediol Trong mỡ trứng cá, loại phosphatid chiếm khoảng ½, phần lớn

là leucithin, ngoài ra còn có cerebrosides, siphynogomylin

1.4.9.2 Gan cá

Lượng gan của loài cá xương cứng từ 1 ÷ 5%, cá xương sụn 5 ÷ 15% Thành phần hóa học trong gan cá thường là nước 40 ÷ 75%, protein thô 8 ÷ 19%, mỡ thô 3 ÷ 50%, chất vô cơ 0,5 ÷ 1,5% Lượng muối vô cơ tương đối ổn định, còn số lượng ba loại kia chênh lệch khá xa Hàm lượng của chất béo và protein trong gan tỷ lệ nghịch với hàm lượng nước của gan

Bảng 1.34: Thành phần hóa học của gan cá

75,2 24,8 18,7 3,3 1,3

74,4 25,6 14,4 4,3 1,4

39,1 60,9 8,2 49,5 0,5

54,0 25,9 9,7 11,2

-

75,0 25,0 22,5 0,5 1,9

“Nguồn: Nguyễn Trọng Cẩn, 1990”

Lượng mỡ trong gan biến đổi theo giống loài và theo thời tiết, mùa vụ Gan của

cá nhiều mỡ thường là nhỏ, còn gan của loài ít mỡ thì to, lượng chất béo trong gan cá tỷ

lệ nghịch với lượng chất béo trong cơ thể cá, tức là loại cá nhiều mỡ thì mỡ trong gan ít

và ngược lại Sau khi sinh sản, lượng mỡ giảm xuống thấp nhất và trước lúc sinh sản thì nhiều nhất Thành phần cấu tạo acid béo của dầu gan cá cũng tương tự như ở thịt cá, lượng acid béo không bão hòa cũng rất nhiều

1.4.9.3 Xương

Xương có 2 loại là xương cứng và xương sụn

a) Xương sụn

Ở loài cá mang tấm như cá nhám, đuối thì tồn tại chủ yếu là xương sụn Thành phần của xương sụn gồm có chondromucoid, colagen và chondroalbuminoid Hàm lượng của hai loại đầu nhiều nhất

Khi thủy phân chondromucoid thì được protein và chondroitin sulfuric acid Nếu tiếp tục thủy phân chondroitin sulfuric acid nữa thì sẽ được acid sulfuric và chondroitin

Các acid amin cấu tạo thành protein trong xương sụn chủ yếu là các acid amin kiềm tính như arginin, histidin, lysin,… Ba loại acid amin này chiếm khoảng 1/3 lượng acid amin toàn phần

Chondroitin sulfuric acid

Trong thành phần vô cơ của xương sụn thì chủ yếu là Na, ngoài ra còn có Ca, K,

Mg, Fe, Cl, P, S

b) Xương cứng

Lượng chất hữu cơ và vô cơ trong xương cứng tương đương nhau Trong chất hữu cơ ngoài những chất thuộc loại pseudoproteid như trong xương sụn ra còn có chất béo và leucithin tồn tại trong xương sống Tỷ lệ chất béo trong xương cứng dưới 15% nhưng cũng có loài cao tới 20%, trung bình khoảng 10%

Muối vô cơ trong xương cứng chủ yếu là phosphat canxi Ca3(PO4)2 Ngoài ra còn có carbonat canxi, clorua canxi và một lượng rất ít hợp chất Mg

So với xương động vật trên cạn thì trong xương cá có nhiều phosphat canxi và ít carbonat canxi, còn xương động vật trên cạn thì ngược lại

c) Công dụng của xương cá

Xương sụn có thể dùng để ăn được, xương cá dùng làm phân bón và một phần trộn vào thức ăn gia súc, gia cầm Xương cứng dùng để nấu keo, xương cá voi để nấu dầu Xương cá còn dùng để chế các loại hàng trong mỹ nghệ và công nghiệp, xương sụn còn chế được chondroitin sulfuric acid dùng làm thuốc chữa bệnh thần kinh, đau đầu

Bảng 1.35: Thành phần hóa học của xương cá (% so với chất khô)

Loại cá

Thành phần

Cá lượng (xương đầu và xương sống)

Cá vược (xương đầu và xương sống)

Cá chép (xương đầu và xương sống)

Cá thu (xương sống)

Cá nhám (xương đầu và xương sống)

-

-

17,23 53,45 23,35 0,16 4,22 10,21 51,12

-

-

14,40 42,13 19,58 0,15 4,98 7,55 37,80

-

-

- 49,74 10,19

- 7,04 4,36 21,63

-

-

1,8 30,27 11,11 0,19 9,71 5,05 25,28 0,44 2,75

Vẩy cá nấu ở 200oC có thể hòa tan hoàn toàn Dưới 100oC, collagen đã hoàn toàn biến thành gelatin, nhưng ichthylepidin thì phải 200oC nấu 30 phút mới tan Dùng acid hoặc base loãng để nấu thì dễ tan hơn