Nghiên cứu sự biến đổi của một số vi khuẩn gây hỏng đặc trưng và gây bệnh trên cá rô phi vằn bảo quản ở nhiệt độ biến động

42 3.1 Sự biến đổi của vi sinh vật gây hư hỏng đặc trưng trên cá rô phi vằn fillet trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ lạnh biến động ..... 46 3.2 Sự biến đổi của vi sinh vật gây bệnh tr

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN v

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii

DANH MỤC HÌNH viii

DANH MỤC BẢNG ix

LỜI MỞ ĐẦU 1

PHẦN 1: TỔNG QUAN 3

1.1 Tổng quan về cá rô phi vằn 3

1.1.1 Giới thiệu về cá rô phi vằn 3

1.1.2 Phân loại cá rô phi 3

1.1.3 Nguồn gốc và phân bố 4

1.1.4 Cấu tạo và một số đặc điểm sinh học của cá rô phi vằn 4

1.1.5 Tình hình nuôi, chế biến và xuất khẩu 6

1.2 TỔNG QUAN VỀ LÀM LẠNH VÀ BẢO QUẢN LẠNH 10

1.2.1 Quá trình làm lạnh và tốc độ làm lạnh 10

1.2.2 Các phương pháp bảo quản lạnh 11

1.2.3 Các biến đổi của nguyên liệu thủy sản trong quá trình bảo quản lạnh 13

1.3 Tổng quan về vi sinh vật trên nguyên liệu thủy sản 16

1.3.1 Hệ vi sinh vật trên nguyên liệu thủy sản 16

1.3.2 Vi sinh vật gây bệnh thường gặp trên thủy sản 19

1.3.3 Một số loại sinh vật gây hỏng thường gặp trên thủy sản 22

1.3.3.1 Tổng số vi sinh vật hiếu khí [8], [13], [14] 24

1.5 Các công trình nghiên cứu trong nước và ngoài nước về sự biến đổi chất lượng của thủy sản bảo quản lạnh/đông lạnh 26

1.5.1 Các nghiên cứu trong nước 26

1.5.2 Các nghiên cứu ngoài nước 27

PHẦN 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30

2.1 Đối tượng và vật liệu nghiên cứu 30

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu 30

2.1.2 Hóa chất và môi trường 31

2.1.3 Thiết bị và dụng cụ 31

2.2 Phương pháp nghiên cứu 31

2.2.1 Phương pháp tiếp cận 31

2.2.2 Bố trí thí nghiệm 32

2.2.3 Phương pháp phân tích 36

2.3 Phương pháp xử lí số liệu 41

PHẦN 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 42

3.1 Sự biến đổi của vi sinh vật gây hư hỏng đặc trưng trên cá rô phi vằn fillet trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ lạnh biến động 42

3.1.1 Sự biến đổi của tổng vi sinh vật hiếu khí trên cá rô phi vằn fillet trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ lạnh biến động 1 và 2 42

3.1.1.1 Sự biến đổi của tổng vi sinh vật hiếu khí trên cá rô phi vằn fillet trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ lạnh biến động 1 42

3.1.1.2 Sự biến đổi của tổng số vi khuẩn hiếu khí trên cá rô phi fillet trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ lạnh biến động 2 43

3.1.2 sự biến đổi của Pseudomonas spp trên cá rô phi fillet trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ lạnh biến động 1 và 2 45

3.1.2.1 Sự biến đổi của Pseudomonas spp trên cá rô phi fillet trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ lạnh biến động 1 45

3.1.2.2 Sự biến đổi của Pseudomonas spp trên cá rô phi vằn fillet trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ lạnh biến động 2 46 3.2 Sự biến đổi của vi sinh vật gây bệnh trên cá rô phi vằn fillet trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ lạnh biến động 47

3.2.1 Sự biến đổi của Coliform trên cá rô phi vằn fillet trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ lạnh biến động 1 và 2 47

3.2.1.1 Sự biến đổi của Coliform rên cá rô phi vằn fillet trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ lạnh biến động 1 47

3.2.1.2 Sự biến đổi của Coliform trên cá rô phi vằn fillet trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ lạnh biến động 2 49

3.2.2 Sự biến đổi của E.coli trên cá rô phi vằn fillet trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ lạnh biến động 1 và 2 50

3.2.2.1 Sự biến đổi của E.coli trên cá rô phi vằn fillet trong quá

trình bảo quản ở nhiệt độ lạnh biến động 1 50

3.2.2.2 Sự biến đổi của E.coli trên cá rô phi vằn fillet trong quá trình bảo quản ở nhiệt độ lạnh biến động 2 52

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 55

 KẾT LUẬN 55

 KIẾN NGHỊ 56

TÀI LIỆU THAM KHẢO 57

PHỤ LỤC 1

-LỜI CẢM ƠN

Nội dung của đề tài này là một phần của đề tài luận văn thạc sĩ “Nghiên cứu biến đổi của vi sinh vật gây hư hỏng đặc trưng và vi sinh vật gây bệnh hiện diện trên fillet cá rô phi bảo quản lạnh” của học viên cao học Nguyễn Thụy Vân Duyên và hướng nghiên cứu “Nghiên cứu định danh và theo dõi sự biến đổi của một số vi sinh vật gây hư hỏng đặc trưng hiện diện trên cá rô phi fillet trong quá trình chế biến, bảo quản và tiêu thụ sản phẩm đông lạnh/lạnh” của nghiên cứu sinh Nguyễn Thị Kiều Diễm

Qua hơn ba tháng thực hiện đề tài tốt nghiệp tại trường Đại Học Nha Trang,

em đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ của các quý thầy cô trong khoa Công nghệ Thực phẩm, cùng với sự nổ lực của bản thân em đã hoàn thành đề tài này

Đầu tiên, em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS Mai Thị Tuyết Nga, đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và truyền đạt cho em những kiến thức quý báu trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài này

Tiếp theo, em xin chân thành cảm ơn đến các thầy cô khoa Công nghệ Thực phẩm, phòng thí nghiệm Hóa-Vi sinh, phòng thí nghiệm Công nghệ thực phẩm, những người đã dạy và truyền đạt cho em rất nhiều kiến thức, giúp em có nền tảng để thực hiện đề tài và tạo mọi điều kiện tốt nhất để chúng em có thể nghiên cứu và học hỏi

Em xin gửi lời cảm ơn đến chị Nguyễn Thị Kiều Diễm và chị Nguyễn Ngọc Quỳnh Như đã giúp đỡ em rất nhiều trong quá trình thực hiện đề tài, giúp em học hỏi được thêm rất nhiều kiến thức

Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình và bạn bè đã luôn động viên

và giúp đỡ em trong suốt quá trình thực hiện đề tài để em hoàn thành tốt đề tài này

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

Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn!

Nha Trang, ngày 07 tháng 07 năm 2017

Sinh viên Huỳnh Thị Minh Thơ

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Từ viết tắt Diễn giải

CFU Colony forming Unit (đơn vị hình thành khuẩn lạc)

E coli Escherichia coli

EMB Eosin Methylene blue lactose sucrose

FAO Food and Agriculture Oganization of the United Nations (Tổ

chức lương thực và Nông nghiệp Liên Hợp Quốc)

S.aureus Staphylococcus aureus

TNHH MTV Trách nhiệm hữu hạn một thành viên

TVB-N Total Volatile Basic Nitrogen (Tổng bazơ nitơ bay hơi)

TPC Total Plate Count (Tổng vi sinh vật hiếu khí)

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1 1: Thành phần dinh dưỡng của cá rô phi trong 100g thịt 6

LỜI MỞ ĐẦU

1 Đặt vấn đề

Trong xu thế hội nhập quốc tế hiện nay, sức cạnh tranh trên thị trường trong nước và ngoài nước rất lớn Là một nước đi sau, Việt Nam phải gặp nhiều khó khăn khi phải cạnh tranh với các thị trường nhập khẩu cá rô phi lớn trên thế gới như Trung Quốc, Indonexia …Vì thế các nhà máy phải đặt vấn đề an toàn thực phẩm lên hàng đầu, đáp ứng được thị trường ở trong nước cũng như các thị trường nhập khẩu lớn yêu cầu vệ sinh cao: Hoa Kỳ, Nhật Bản…Các nhà máy phải

có quy trình kiểm tra vệ sinh chặt chẽ để thỏa mãn các tiêu chuẩn quốc tế

Cùng với đó xã hội ngày càng phát triển, nhu cầu thực phẩm của con người ngày càng tăng thì vấn đề kiểm soát chất lượng và vệ sinh an toàn thực phẩm cũng chính là vấn đề được đặt lên hàng đầu, đặc biệt là ngộ độc thực phẩm Ngộ độc thực phẩm bao gồm cả ngộ độc do độc tố tự nhiên, chất độc hóa học, vi sinh vật và độc tố của chúng Trong đó vi sinh vật gây bệnh và độc tố của chúng là những tác nhân gây ngộ độc tức thời Vì vậy, chúng ta cần phải kiểm soát chặt chẽ Vi sinh vật có mặt ở mọi nơi, trong môi trường sống cũng như trong các cơ quan của động vật thủy sản Chúng có thể gây bệnh cho con người hoặc làm giảm giá trị của thực phẩm ở những mức độ khác nhau Vì vậy, việc nghiên cứu sự biến đổi của chúng trong thực phẩm là rất cần thiết Các vi sinh vật gây bệnh và gây

hư hỏng đặc trưng thường gặp là: Pseudomonas.ssp, Moraxella ssp., Acinetobacter spp., Shewanella putrefaciens, Flavobacterium, Cytophaga, Vibrio, photobacterium, Aeromonas, E.coli, Listeria monocytogenes, Coliform,…

Hiện nay cũng có nhiều nghiên cứu về sự biến đổi của vi sinh vật gây hư hỏng đặc trưng và gây bệnh cho con người từ thủy sản Việt Nam Tuy nhiên, trên đối tượng cá rô phi vằn fillet ở các chế độ nhiệt độ biến động thì chưa có nghiên cứu nào Vì vậy, đề tài “Nghiên cứu sự biến đổi của một số vi khuẩn gây hỏng

đặc trưng và gây bệnh trên cá rô phi vằn bảo quản lạnh ở nhiệt độ biến động” được thực hiện để giúp ta hiểu rõ hơn về sự biến đổi chất lượng về mặt vi sinh vật của mặt hàng thủy sản này

2 Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu được sự biến đổi của vi sinh vật gây hỏng đặc trưng và gây bệnh trên cá rô phi vằn fillet theo thời gian bảo quản lạnh ở các chế độ nhiệt độ biến động

3 Nội dụng nghiên cứu của đề tài

- Nghiên cứu sự biến đổi của lượng Coliform và E coli trên cá rô phi vằn bảo quản lạnh ở nhiệt độ biến động.;

- Nghiên cứu sự biến đổi của tổng vi sinh vật hiếu khí phát triển ở nhiệt độ dương thấp và Pseudomonas spp trên cá rô phi vằn bảo quản lạnh ở nhiệt độ biến động

4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Cung cấp dẫn liệu khoa học về sự biến đổi của vi sinh vật gây hư hỏng đặc trưng và vi sinh vật gây bệnh trên cá rô phi vằn bảo quản lạnh theo thời gian ở các chế độ nhiệt độ biến động khác nhau

PHẦN 1: TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan về cá rô phi vằn

1.1.1 Giới thiệu về cá rô phi vằn

Hình 1 1: Cá rô phi vằn

Cá rô phi có tên gọi chỉ chung cho các loại cá nước ngọt phổ biến, sống tại các sông suối, kênh rạch, ao hồ, đây là giống cá thuộc họ Cichlidae gồm có nhiều chủng, có nguồn gốc phát sinh từ Châu Phi và Trung Đông Một số trong những loài đặc hữu của họ cá này là cá rô phi đỏ (Oreochromis spp.), cá rô phi xanh (Oreochromis aureus)) và cá rô phi vằn (Oreochromis niloticus) Cá rô phi Là loài cá có giá trị kinh tế và thông dụng trong bữa ăn [29]

1.1.2 Phân loại cá rô phi

Hiện nay, tại Việt Nam có 3 loài chính được phổ biến là:

 Cá rô phi đen (Oreochromis mossambicus) được nhập vào Việt Nam vào năm 1953

 Cá rô phi vằn (O niloticus, cá rô phi Đài Loan) được nhập vào Việt Nam năm 1974

 Cá rô phi đỏ (red Tilapia) có màu hồng được nhập vào Việt Nam năm 1985

Cá rô phi vằn có tên khoa học là là Oreochromis niloticus Cá này là loài cá thịt ngon, giá trị thương phẩm cao, nhanh lớn và dễ nuôi ở các mô hình khác nhau Kết quả nghiên cứu những năm gần đây cho thấy nuôi cá rô phi vằn hay nuôi ghép với các loại khác, cá sinh trưởng rất nhanh và ít khi bị bệnh Cá rô phi có khả năng chống chịu với các môi trường khác nhau và có giá trị kinh tế cao Cá rô phi vằn là loài cá có kích thước thương phẩm lớn, lớn nhanh và đẻ thưa hơn cá rô phi đen.Đây là loại cá nuôi phổ biến nhất ở thế giới và ở Việt Nam hiện nay [29] 1.1.3 Nguồn gốc và phân bố

Cá rô phi có nguồn gốc từ Châu Phi, cho đến năm 1964 người ta mới biết khoảng 30 loài cá rô phi, nhưng hiện nay trên toàn thế giới có khoảng 100 loài trong đó có 10 loài cá có giá trị kinh tế [11]

Cá rô phi dòng GIFT được Philippine lai tạo và chọn lọc từ 8 dòng cá khác nhau, trong đó có 4 dòng cá Châu Phi (Egypt, Ghana, Kenya và Senegal) và 4 dòng cá rô phi thuần từ các nước Isarel, Singapore, Taiwan và Thailand

Năm 1993 cá rô phi vằn dòng GIFT được nhập vào Viện Nghiên cứu nuôi trồng thủy sản 1 từ Philippine, Đây là kết quả của dự án “ Nâng cao phẩm giống

di truyền cá rô phi nuôi” thông qua lai tạo và chọn lọc từ các dòng cá khác nhau 1.1.4 Cấu tạo và một số đặc điểm sinh học của cá rô phi vằn

 Cấu tạo của cá rô phi vằn

Loài cá rô phi vằn có đặc điểm: Thân cao, toàn thân phủ vảy, hình hơi bầu dục, dẹp bên, ở phần lưng có phần xám nhạt, ở phần bụng có phần xám ngà hoặc xanh nhạt Trên thân có từ 6-8 vạch sắc tố chạy từ phía lưng xuống bụng Các vạch đậm chạy theo vây đuôi ở từ phía lưng xuống bụng rất rõ, ở các vây đuôi, vây lưng rõ ràng hơn Đầu ngắn, miệng rộng hướng ngang Hai hàm dài bằng nhau, môi trên dày Lỗ mũi gần mắt hơn mõm Mắt tròn ở phía trước và phía trên

của đầu Khoảng cách hai mắt rộng, gáy lõm ở ngang mũi Vây ngực nhọn, dìa, mềm Vây bụng to cứng, chưa tới hậu môn [29]

 Môi trường sống

Nhiệt độ cần thiết cho sự phát triển của cá rô phi vằn là ở khoảng 20-30C, thích hợp nhất là 25-32C Khả năng chịu đựng với biến đổi nhiệt độ cũng khá cao từ 8-42C, cá chết rét ở 5,5C và bắt đầu chết nóng ở 42C Nhiệt độ càng thấp thì cá càng giảm ăn, ức chế sự tăng trưởng và tăng rủi ro nhiễm bệnh

Môi trường sống rất phong phú như sông suối, đập tràn, hồ ao nước ngọt, nước lợ hoặc nước mặn ở độ muối từ 0-40‰.Trong môi trường nước lợ (độ mặn 10-20‰) cá tăng trưởng nhanh, mình dày, thịt thơm ngon

Môi trường có độ pH từ 6,5-8,5 là thích hợp cho cá rô phi, nhưng cá có thể chịu đựng trong môi trường nước có độ pH thấp bằng 4

Cá rô phi có thể sống được trong ao, đìa có màu nước đậm, mật độ tảo dày,

có hàm lượng chất hữu cơ cao, thiếu oxy Yêu cầu hàm lượng oxy hòa tan trong nước của cá rô phi ở mức 0,1 mgO2/l [29]

 Thức ăn của cá rô phi vằn

Cá rô phi là loại cá ăn tạp nghiêng về thực vật, thức ăn chủ yếu là tảo phù du, động vật phù du, giun đất, côn trùng ở dưới nước, bã hữu cơ và các phân hữu cơ Đặc biệt cá rô phi thích ăn ấu trùng muỗi Nhiều nơi người ta nuôi cá rô phi vằn

để diệt muỗi Trong ao nuôi cá thường sử dụng thức ăn tự nhiên, ngoài ra còn ăn thức ăn nhân tạo và phân hữu cơ [11]

Đặc biệt cá rô phi có thể sử dụng hiệu quả thức ăn như cám gạo, bột ngô, khô dầu lạc, đỗ tương và các phụ phẩm trong nông nghiệp khác Trong nuôi thâm canh cho cá ăn thức ăn có hàm lượng đạm cao (18-35% protein) [29]

1.1.4 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của cá rô phi

Thịt cá rô phi có vị ngọt, bùi, trong thịt cá rô phi có nhiều khoáng, ít mỡ, lượng đạm vừa phải, không độc, có tác dụng bồi bổ cơ thể Trong cá rô phi chứa nhiều chất dinh dưỡng như vitamin, khoáng chất, protein, axit béo cần thiết, cá rô phi có lượng protein dồi dào và chứa lượng chất béo, cholesterol và calo thấp hơn thịt bò, thịt heo, còn có nhiều vitamin, khoáng chất và các axit béo cần thiết tốt cho sức khỏe Đây là mặt hàng cá trắng có chất lượng và giá trị dinh dưỡng cao, hiện đang là mặt hàng ưa chuộng trong nước và trên thế giới

Bảng 1 1: Thành phần dinh dưỡng của cá rô phi trong 100g thịt

Thành phần Giá trị dinh dưỡng trong 100g thịt

Năng lượng

Protein

Lipit

100 kcal 19,7 g 2,3 g

(Nguồn: Trung tâm Dinh dưỡng thành phố Hồ Chí Minh)

1.1.5 Tình hình nuôi, chế biến và xuất khẩu

1.1.5.1 Tình hình nuôi cá rô phi trên thế giới và ở Việt Nam

 Trên thế giới

Cá rô phi đã trở thành đối tượng quan trọng và phổ biến trên thế giới, đứng thứ 3 trong các loài cá cùng với họ cá chép, cá hồi

Bởi lí do đạt hiệu quả kinh tế cao, nhiều chủng đã nhập về nuôi ở những ao

hồ nước ngọt tại Trung Mỹ và Đông Nam Á Khoảng 2,3 triệu tấn cá rô phi được sản xuất hàng năm, trong đó 73% là cá nuôi Phần lớn cá rô phi được sản xuất ở Trung Quốc, sau đó Ai Cập, Indonexia, Thái Lan và philipin Sản lượng cá rô phi tăng nhanh trong nhữngnăm qua ở các nước trên thế giới, đáng chú ý là tăng

trưởng mạnh nhất ở khu vực Châu Á Tại khu vực này, sản lượng cá rô phi tăng mạnh từ 340.000 tấn (năm 2000) lên đến 1 triệu tấn (năm 2013) [27]

Trong những năm 2014 và năm 2015, một số quốc gia như Bangladesh, Mexico, Ai cập và Brazil mở rộng sản xuất bằng việc xây dựng thêm nhiều trang trại và tăng năng suất cao hơn

Trung Quốc là quốc gia đứng đầu thế giới về nuôi và tiêu thụ cá rô phi, tốc

độ tăng trưởng xuất khẩu cá rô phi của quốc gia này nhanh nhất thế giới chiếm 50% sản lượng trên thế giới Hiện nay cá rô phi cũng được nuôi rộng rãi ở các nước như Mỹ, Braxin, Bỉ, Hà Lan, Thụy Sĩ, Tây Ban Nha, Đức, Anh, Pháp…Năm

1990, sản lượng nuôi cá rô phi trên toàn thế giới mới đạt trên 400.000 nhưng đến năm 2012 thì sản lượng nuôi đạt 4,2 triệu tấn So với cá tra sản lượng nuôi cá rô phi vượt khá xa và thị trường cá rô phi rất lớn [27]

Sản lượng cá rô phi toàn cầu năm 2012 là 4.507.002 tấn, năm 2014 là 5.433.800 tấn và năm 2015 là 5.576.800 tấn [25]

Trong năm 2015, Indonesia vươn lên vị trí nhà sản xuất lớn thứ hai với sản lượng hơn 1.100.000 tấn Ai cập giảm xuống vị trí thứ ba dù sản lượng cá rô phi tăng lên 800.000 tấn trong năm 2015 [27]

 Ở Việt Nam

Sản lượng cá rô phi ở Việt Nam khoảng 50 nghìn tấn, chiếm khoảng 2,2% sản lượng thủy sản nuôi

Theo tổng cục thủy sản, đến hết tháng 11 năm 2014, diện tích cá nuôi trong

ao hồ đạt 15.992 ha, nuôi lồng bè 410.732 m3, sản lượng đạt 118.800 tấn Sản lượng cá rô phi đạt được trên cả nước năm 2014 khoảng 125.000 tấn, tăng 25% so với cùng kì Cá rô phi là đối tượng nuôi có thị trường tiêu thụ tốt nhất ở trong và ngoài nước Gần đây, các doanh nghiệp tại An Giang, Cần Thơ, Đồng Tháp,…đã

xuất khẩu cá rô phi ra thị trường Trung Mỹ và các nước EU mang lại giá trị kinh

vụ cho xuất khẩu tại Quảng Ninh, Đắc Lắc, Kiên Giang và Sóc Trăng đang được thực hiện

1.1.5.2 Tình hình tiêu thụ cá rô phi trên thế giới [25], [27]

Nhìn chung, tiêu thụ cá rô phi đang tăng trưởng không chỉ ở Mỹ mà trên toàn thế giới Tiêu thụ và nhập khẩu cá rô phi tại nhiều nước không sản xuất cá

rô phi cũng tăng cao hơn Nhu cầu đối với cá rô phi tiêu thụ tại thị trường nội địa tăng cao hơn sẽ kích thích phát triển sản xuất cá rô phi tại các nước đang sản xuất loài cá này trong khu vực Châu Á, Châu Phi và Mỹ La Tinh

Các nước có nhu cầu tiêu thụ cá rô phi cao gồm Hoa Kì, nơi cá rô phi xếp thứ 8 trong danh sách 10 loài thủy sản được tiêu thụ nhiều nhất Cá rô phi là mặt hàng thủy sản được nhập khẩu lớnthứ 3 vào Mỹ, sau tôm và cá hồi Hầu hết cá rô phi được nhập khẩu bởi Hoa Kỳ, Liên Minh Châu Âu và Nhật Bản [25]

1.1.5.3 Tình hình xuất khẩu cá rô phi tại Việt Nam [25], [27]

Nhìn lại cơ cấu tổng giá trị thủy sản xuất khẩu của Việt Nam, mặt hàng cá

rô phi mặc dù chiếm tỷ trọng không lớn, thế nhưng ngành hàng này đang có nhiều

tiềm năng cả về dư địa nuôi trồng và tiêu thụ để trở thành một trong những đối tượng nuôi chủ lực của ngành thủy sản trong thời gian tới

Đại diện VASEP cho biết, xuất khẩu cá rô phi của Việt Nam trong những năm qua có xu hướng tăng trưởng tích cực, đặc biệt có giai đoạn tăng trưởng 76-265%

Thị trường nhập khẩu cá rô phi Việt Nam cũng tăng mạnh, từ 8 thị trường năm 2005 đã lên tới 68 thị trường trong năm 2015 Trong đó, Mỹ, Colombia, EU

là 3 thị trường nhập khẩu cá rô phi lớn nhất của Việt Nam

Hiện tại Mỹ đang đứng đầu danh sách những thị trường nhập khẩu cá rô phi Việt Nam chiếm khoảng 23% tỷ trọng xuất khẩu Việt nam cũng là nguồn cung lớn thứ 3 của thị trường này chỉ sau Trung Quốc và Đài Loan, chiếm 10% thị phần.Trong 6 tháng đầu năm 2016, xuất khẩu cá rô phi sang thị trường này đạt hơn 2 triệu USD, tăng gấp 3 lần so với cùng kì năm 2015 Cá rô phi tươi/ ướp lạnh fillet (mã HS 0304) được nhập khẩu nhiều nhất sang thị trường này, chiếm 74-84% giá trị nhập khẩu, tiếp đó là cá rô phi đông lạnh nguyên con.Cá rô phi đang đứng thứ 4 trong top 10 loại thủy sản được ưa chuộng tại Mỹ

Riêng ở Colombia, Việt Nam là nguồn cung số 1 về cá rô phi ở thị trường này, chiếm 53-63% thị phần, với thế mạnh là cá rô phi nguyên con đông lạnh Ngoài ra, EU, Châu Phi và Nam Mỹ cũng là thị trường tiềm năm cho mặt hàng thủy sản này

Chỉ tính riêng 6 tháng đầu năm 2016, giá trị xuất khẩu cá rô phi của Việt Nam sang các thị trường đã tăng gấp 8 lần so với cùng kỳ năm 2015, với kim ngạch xuất khẩu đạt gần 14 triệu USD

1.2 TỔNG QUAN VỀ LÀM LẠNH VÀ BẢO QUẢN LẠNH

Thủy sản biển: -0,6oC÷-2,6oC

Thủy sản nước ngọt: -0,2 oC ÷-0,7oC

Quá trình làm lạnh và bảo quản lạnh có ý nghĩa quan trọng trong việc kéo dài thời gian bảo quản Vì nồng độ muối khoáng và các chất hòa tan có trong dịch bào của sản phẩm thay đổi tùy theo loại sản phẩm nên mỗi loại sản phẩm đều có điểm băng riêng và do đó có chế độ làm lạnh khác nhau Các sản phẩm thủy sản khác nhau có thời hạn sử dụng khác nhau, nhưng những ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ hư hỏng tương đối là như nhau

1.2.1.2 Tốc độ làm lạnh [22]

Tốc độ làm lạnh biểu thị mức độ biến đổi nhiệt độ của một điểm bất kì bên trong thực phẩm trong một đơn vị thời gian, tại một điểm xác định (oC/h) Tốc độ làm lạnh chủ yếu phụ thuộc vào diện tích trên một đơn vị khối lượng cá tiếp xúc với nước đá, hỗn hợp nước đá/nước, không khí lạnh…Thời gian làm lạnh phụ thuộc vào thiết bị làm lạnh, chỉ số nhiệt của sản phẩm, trọng lượng riêng, nhiệt độ của thiết bị làm lạnh và hệ số truyền nhiệt của cá và môi trường Diện tích trên một đơn vị khối lượng càng lớn, tốc độ làm lạnh càng nhanh, thời gian đạt được

nhiệt độ trung tâm của cá là 0C càng ngắn, hay nói cách khác thân cá càng dày thì tốc độ làm lạnh càng chậm

1.2.2 Các phương pháp bảo quản lạnh

Để giữ được thủy sản tươi là khâu quan trọng tùy theo từng loại nguyên liệu

và mục đích sử dụng mà chúng ta sẽ chọn các phương pháp thích hợp Sau đây là một vài các phương pháp làm lạnh phổ biến:

1.2.2.1 Bảo quản lạnh thủy sản bằng nước đá [22]

Sử dụng nước đá có hao phí lạnh cao, do đó làm tăng giá thành của sản phẩm

Nước đá dễ bị nhiễm vi sinh vật do quá trình sản xuất mất vệ sinh hoặc do nhiễm từ môi trường vào Đây được xem là mối nguy nhiễm vi sinh vật cho nguyên liệu khi làm lạnh và bảo quản lạnh thủy sản

Khó cơ giới hóa, tự động hóa

 Phạm vi ứng dụng

Thích hợp để bảo quản lạnh hầu hết các loại thực phẩm

Được ứng dụng phổ biến

1.2.2.2 Bảo quản thủy sản bằng nước muối lạnh

Ngâm thủy sản trong dịch nước muối ở 4 C Bể được làm lạnh bằng nước máy phát lạnh hoặc nước đá sẽ làm lạnh rất nhanh

 Ưu điểm: Làm lạnh trong môi trường lỏng tránh được sự hao hụt khối lượng, tránh được sự oxy hóa sản phẩm

và sản phẩm bị cứng

1.2.2.2 Bảo quản lạnh bằng không khí [22]

Tác dụng làm lạnh của không khí lạnh là hiện tượng đối lưu: không khí tiếp xúc với bề mặt thủy sản sẽ lấy nhiệt và hơi nước di chuyển lên trên đi vào dàn lạnh và không khí lạnh ở nơi khác đến thế vị trí Có thể tăng tốc độ chuyển động của không khí bằng hệ thống quạt gió, do đó tăng tốc độ làm lạnh Tạo sự tiếp

xúc giữa không khí và bề mặt thủy sản bằng cách sắp xếp thủy sản không chồng chất lên nhau, các giá đỡ và băng chuyền phải có khe hở để tăng diện tích tiếp xúc Đổi chiều chuyển động của không khí sẽ giúp trao đổi nhiệt đồng đều hơn

1.2.3 Các biến đổi của nguyên liệu thủy sản trong quá trình bảo quản lạnh Nguyên liệu thủy sản được xem là hư hỏng khi có bất cứ sự thay đổi nào trên nguyên liệu làm cho người tiêu dùng không còn chấp nhận được Những dấu hiệu rõ ràng của sự hư hỏng là khi xuất hiện mùi vị lạ và khó chịu, hình thành

chất nhớt, sinh khí, mất mùi và thay đổi cấu trúc Về cơ bản nguyên liệu thủy sản

hư hỏng chủ yếu do kết hợp các quá trình vi sinh vật, các quá trình phân hủy sinh hóa và hóa học Nhiệt độ lạnh không làm ngừng mà chỉ ức chế sự phân giải và phân hủy nguyên liệu do enzyme và vi sinh vật Sự suy giảm chất lượng thủy sản trong thời gian đầu bảo quản chủ yếu là do quá trình tự phân giải cũng như quá trình phân giải lipit Tuy nhiên, nguyên liệu thủy sản bị hư hỏng phần lớn nguyên nhân là từ hoạt động của vi sinh vật [23] Sau đây là các biến đổi thường gặp của thủy sản:

1.2.3.1 Biến đổi vật lí

Tùy theo phương pháp bảo quản lạnh khác nhau mà nguyên liệu có những biến đổi khác nhau Tuy nhiên, sự biến đổi của nguyên liệu còn phụ thuộc vào thời gian bảo quản, nếu mà bảo quản trong thời gian càng dài thì biến đổi của nguyên liệu diễn ra như sau: nguyên liệu bị thay đổi trọng lượng, biến đổi trạng thái bề mặt, làm giảm độ đàn hồi và độ săn chắc của cơ thịt, làm thay đổi màu sắc của sản phẩm, mùi vị đặc trưng giảm và xuất hiện nhiều mùi vị lạ và thay đổi trạng thái của nước trong thực phẩm Nguyên nhân là do có sự thay đổi hàm lượng nước tự do trong thực phẩm, một lượng đáng kể chất ngấm ra ngoài làm cho mùi vị bị giảm, chất béo bị oxi hóa làm cho mùi vị và màu sắc thay đổi [3], [7], [11]

1.2.3.2 Biến đổi vi sinh vật [12], [22]

Biến đổi vi sinh vật được xem là nguyên nhân chính của quá trình hư hỏng

cá Các sản phẩm từ hoạt động trao đổi chất của vi sinh vật gây nên sự suy giảm mùi, vị, màu sắc của nguyên liệu Sự phát triển của vi sinh vật trong thời gian bảo quản phụ thuộc vào nhiều yếu tố, quan trọng nhất là lượng vi sinh vật ban đầu, đặc tính của thực phẩm, phương pháp chế biến và bảo quản

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

và bảo quản Trong 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 một phần hệ này gây hư hỏng thực phẩm và một phần gây bệnh cho con người Những

vi sinh vật gây hư hỏng đặc trưng thường sinh ra enzyme phân giải cơ thịt thủy sản tạo mùi khó chịu liên quan đến sự ươn hỏng

Theo nghiên cứu của Gram và cộng sự (1990), vi khuẩn sinh khí H2S Shewarnella 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 trimethylamin (TMA), hydro sunfit (H2S) và các sunfit dễ bay hơi khác [32] Theo Dalgard (1993) và Jergensen, Huss(1989), trong quá trình bảo quản ở áp suất điều chỉnh (có CO2),Photobacteriumlà một loại vi khuẩn ưa lạnh sinh ra một lượng lớn TMA

và là một trong những loại 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 đặc trưng bởi một hư hỏng do Pseudomonas sinh ra một vài sunfit dễ bay hơi, ceton, este và aldehit Sự hư hỏng tăng nhanh khi số lượng vi sinh vật gây hư hỏng vượt quá 107 CFU/g [6]

1.2.3.3 Biến đổi sinh hóa

Trong thời gian bảo quản lạnh cá, các biến đổi sinh hóa chủ yếu như sự phân giải protein, chất béo, phân hủy acid amin…đầu tiên protein, lipit và các chất khác bị phân giải dưới tác dụng của enzyme nội tại tạo thành những hợp chất đơn giản như pepton, peptid, acid amin, acid 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 tạo thành sản phẩm cấp thấp như trymetylamin, dimetylamin, indol, NH3…kết quả là chất dinh dưỡng và cảm quan cá giảm, cấu

trúc thịt cá bị phá vỡ và mềm, màng tế bào và các mô tế bào suy yếu tạo điều kiện cho sự khuếch tán nước và chất tan ra bên ngoài Lúc này lượng chất tan thoát ra ngoài sẽ tạo điều kiện cho sự phát trển của vi sinh vật, thực phẩm nhanh chóng bị

hư hỏng [3],[7]

Một trong những quá trình hư hỏng quan trọng nhất là các thay đổi diễn ra trong phần mỡ cá Sau khi cá chết, lipit trong cá biến đổi theo hai hướng, sự phân giải lipit và quá trình oxi hóa lipit Lipit có chứa tỷ lệ cao các axit béo không bão hòa rất dễ bị oxi hóa trong điều kiện có oxi Các sản phẩm của quá trình ôi hóa là aldehit và ceton, là thành phần chính gây ra mùi vị ôi khét mạnh trên cá béo bị hư hỏng Trong cá tươi ướp lạnh và thậm chí cá trong các loại cá được bảo quản ở nhiệt độ môi trường xung quanh, oxi hóa lipit không là một quá trình hư hỏng chiếm ưu thế [23]

1.3 Tổng quan về vi sinh vật trên nguyên liệu thủy sản

1.3.1 Hệ vi sinh vật trên nguyên liệu thủy sản

 Hệ vi sinh vật trên nguyên liệu thủy sản rất đa dạng

 Hệ vi sinh vật trên thủy sản có thể chia thành hai nhóm: nhóm vi sinh vật thường trú và nhóm vi sinh vật gây nhiễm

- Nhóm vi sinh vật thường trú: đây là nhóm vi sinh vật có trong động vật thủy sản khi còn sống Số lượng và thành phần giống loài vi sinh vật tùy thuộc vào từng loại thủy sản, tùy thuộc vào môi trường sống, trạng thái sức khỏe cũng như cường độ hoạt động của động vật thủy sản

- Nhóm vi sinh vật gây nhiễm: là những vi sinh vật gây nhiễm từ môi trường xung quanh vào thủy sản, dễ dàng thích nghi với điều kiện môi trường sống, đặc biệt có cường độ trao đổi chất mạnh mẽ, khả năng sinh sản nhanh, vì thế trong tự nhiên chúng phân bố rộng rãi trong các môi trường khác nhau

 Loài và số lượng vi sinh vật có trên động vật thủy sản phụ thuộc chủ yếu vào mức độ ô nhiễm và mật độ vi sinh vật của môi trường, phụ thuộc vào phương pháp đánh bắt và các điều kiện vật lí sau đánh bắt Tùy theo nguồn nước khác nhau mà số lượng vi sinh vật khác nhau, trong đó vi khuẩn chiếm ưu thế Số lượng vi sinh vật trong nước nhiều hay ít phụ thuộc vào lượng chất hữu cơ có trong nước

 Nước ở các vùng biển khơi chứa ít vi sinh vật, chỉ khoảng 1-10 CFU/cm2 Trong khi đó, nước ở vùng ven biển và cặn ở đáy chứa khoảng 106 CFU/cm2 Lượng vi sinh vật trên bề mặt nguyên liệu thủy sản thường ít hơn lượng vi sinh vật trong hệ tiêu hóa của chúng Cơ thịt động vật thủy sản tươi và khỏe mạnh thì gần như vô trùng [18], [20]

 Hệ vi sinh vật cá [17], [23]

- Thịt của cá, nhất là nước chiết từ thịt cá là môi trường rất thích hợp cho

hệ vi sinh vật phát triển, trong đó kể cả các loài sinh bào tử cũng như vi sinh vật gây bệnh

- Hệ vi sinh vật của cá rất đa dạng Hệ vi sinh vật của cá chủ yếu gồm các

vi sinh vật tự nhiên của cá mà thành phần và số lượng của chúng phụ thuộc vào môi trường sống của cá (nước, bùn, ao) Các vi sinh vật nhiễm trong quá trình đánh bắt, vận chuyển và bảo quản, từ các dụng cụ đánh bắt, chứa đựng, chuyên chở,…

- Trên bề mặt của cá thường chứa một lớp chất nhầy chứa một lượng protein Lớp nhầy này là môi trường dinh dưỡng tốt nhất đối với vi sinh vật Số lượng vi sinh vật trên bề mặt khoảng 102-107 CFU/cm2, những vi sinh vật thường

là trực khuẩn sinh bào tử và không khí sinh bào tử, cầu khuẩn nhỏ và một số nấm men, nấm mốc có trong nước Các vi sinh vật thường thấy là Pseudomonas fluorescensliquefaciens, Proteus vulgaris, Micrococus roseus và E coli

- Mang cá là cơ quan hô hấp của cá, vì vậy mang cá đặc biệt nhiều vi sinh vật hiếu khí Sau khi cá chết các vi sinh vật này phát triển rất mạnh Trong số này

dễ tìm thấy Pseudomonas fluorescens liquefaciens

Trong ruột cá hệ vi sinh vật tương đối đa dạng và là nguồn gây thối rữa sau khi cá chết Ở đây tìm thấy các vi sinh vật cư trú trong nước và bùn, kể cả các dạng sinh bào tử Trong ruột cá có Clostridium putrificus và nhóm E.coli, cũng thấy các loại gây bệnh qua đường thực phẩm như: Salmonella và C botulinum Trong suốt quá trình bảo quản lạnh, hệ vi sinh vật ưa lạnh hoặc có khả năng chịu được khả năng chịu được nhiệt độ lạnh đặc trưng phát triển nhưng chỉ có một phần khu hệ này gây ra sự hư hỏng thực phẩm và một phần gây bệnh cho con người Khi bảo quản ở nhiệt độ từ (0-5 C) có sự hiện diện của các vi sinh vật gây

hư hỏng như Shewanella putrefaciens, Photobacterium phosphatoreum và Pseudomonasspp Ở điều kiện nhiệt độ cao hơn (15-30 C) các loài gây hư hỏng khác nhau như Vibrionasceae, Enterobacteriaceae và vi khuẩn gram dương đã được tìm thấy Vi khuẩn gây hỏng đặc trưng (SSO-specific spoilage organisms)) trong nguyên liệu thủy sản được xác định là loại phát triển chiếm ưu thế và có khả năng sản sinh ra các sản phẩm chuyển hóa tạo mùi, vị khó chịu liên quan đến ươn hỏng Các vi khuẩn đặc trưng phổ biến được xác định gây nên sự hư hỏng trên thủy sản là loàiShewanella và Pseudomonasspp [14]

Trong hệ vi sinh vật trên bề mặt của động vật thủy sản tươi đánh bắt được ở vùng biển nước lạnh thì các vi sinh vật gram âm, hình que chiếm ưu thế, chủ yếu

là Psychrobacter, Acinetobacter, Pseudomonas, Flavobacterium và Vibrio Vi sinh vật của động vật thủy sản sống trong nước ấm thì các vi khuẩn gram dương chiếm ưu thế như: Micrococci, Coryneform và Bacilli

Mối tương quan giữa sự phát triển sinh trưởng của vi sinh vật và sự thay đổi hóa học trong quá trình hư hỏng đã được công nhận như một phương tiện xác

định chất lượng sản phẩm cuối cùng và là công cụ hữu ích cho đánh giá chất lượng sản phẩm thực phẩm [23]

Như đã cập nhật ở trên, trong cơ thịt cá sống không chứa vi khuẩn và được xem là vô trùng Điều này là do hệ thống miễn dịch của cá giúp ngăn chặn các vi khuẩn phát triển trong cơ thịt Khi cá chết, hệ thống miễn dịch bị suy giảm và vi khuẩn sinh sôi một cách tự do Thịt cá nhanh chóng bị các vi khuẩn gây nhiễm từ đường ruột, các bề mặt tiếp xúc và từ con người trong quá trình chế biến

1.3.2 Vi sinh vật gây bệnh thường gặp trên thủy sản

Chất lượng và an toàn thực phẩm đã trở thành thành phần thiết yếu cho việc bảo vệ sức khỏe cộng đồng, phát triển kinh tế và an ninh lương thực Việc kiểm soát và quản lý chất lượng và an toàn thực phẩm trong suốt quá trình từ trang trại, chế biến đến tay người tiêu dùng đã và đang được quan tâm và thực hiện Tuy nhiên, an toàn thực phẩm đã trở thành mối quan tâm lớn trên toàn thế giới do sự tăng tỷ lệ mắc các bệnh do thực phẩm, điều này ảnh hưởng đến hàng triệu người chết mỗi năm Tổ chức y tế thế giới (WHO) đã ước tính rằng thực phẩm và nguồn nước ô nhiễm đã giết chết khoảng 2,2 triệu người mỗi năm, trong đó 1,9 triệu là trẻ em [23]

Trong thực phẩm không chỉ tồn tại các vi sinh vật có hại đến chất lượng của thực phẩm mà còn chứa các ví sinh vật gây bệnh cho con người Sự có mặt của chúng trong thực phẩm nói lên mức độ không an toàn của thực phẩm

Vi sinh vật gây bệnh sau khi xâm nhập vào thực phẩm qua con đường ăn uống vào cơ thể người có thể gây ra hai kiểu bệnh: nhiễm trùng và nhiễm độc Khi nhiễm trùng, những vi sinh vật sống theo đường máu và chiếm cứ một số cơ quan Khi nhiễm độc, độc tố được tạo từ trước trong thực phẩm hoặc vi sinh vật tạo độc tố trong ruột chiếm giữ các mô [23]

Theo báo cáo hệ thống cảnh báo nhanh cho thực phẩm và thức ăn chăn nuôi RASFF(Rapid Alert Systerm for Food and Feed) của EU, một trong những nguyên nhân chính của thủy sản bị từ chối nhập vào EU liên quan đến sự có mặt vượt quá mức cho phép của các vi sinh vật gây bệnh [23]

Nhiều nghiên cứu cho thấy sự có mặt của các vi sinh vật gây bệnh Trong môi trường nước ô nhiễm có thể tìm thấy một lượng lớn Enterobacteriaceae Trong vùng nước sạch ô đới những vi sinh vật biến mất rất nhanh nhưng trong vùng nước nhiệt đới E Coli và Salmonella có khả năng sống sót lâu khi xâm nhập được và trở thành vi sinh vật thường trú trong môi trường [7]

Theo Menabrito và cộng sự (1998) cùng nhiều nghiên cứu khác đã cho thấy động vật thủy sản thường nhiễm một số loại gây bệnh như: Vibrio parahemolyticus,Vibrio cholerae Đặc biệt trong nước ô nhiễm tìm thấy sự có mặt của Coliform, Staphylococus aureus, Samonella, E.coli…Các vi sinh vật này hoàn toàn có thể bị nhiễm bẩn vào trong quá trình đánh bắt, vận chuyển và chế biến [12]

Trong đó, Coliform và E coli được xem là vi sinh vật chỉ thị y tế dùng để đánh giá tính an toàn thực phẩm

1.3.2.1 Coliform

a Giới thiệu

- Coliform có nguồn gốc từ phân, nước nhiễm bẩn, rác thuộc nhóm vi sinh vật gây nhiễm ưa ấm [9] Hiện diện rộng rãi trong tự nhiên, trong ruột người và trong các động vật máu nóng

- 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

- Coliform thuộc nhóm trực khuẩn đường ruột, gram âm, hình que, không sinh bào tử, hiếu khí hoặc kị khí tùy ý Vi khuẩn này có khả năng phát triển trên môi trường có muối mật, hoặc các chất có hoạt tính bề mặt khác có tính ức chế tương tự, có khả năng sinh acid, sinh hơi do lên men lactose ở 37C trong vòng

- Coliform là một loại chỉ tiêu thông dụng được dùng để đánh giá mức độ

an toàn thực phẩm, được áp dụng đầu tiên ở Mỹ năm 1920 Sự hiện diện một lượng lớn E coli và Coliform trong thực phẩm là điều không mong muốn Tuy nhiên không thể loại bỏ chúng hoàn toàn khỏi thực phẩm đông lạnh cũng như tươi sống Vấn đề ở chỗ là số lượng của chúng đến mức nào trong thực phẩm được coi

là không an toàn cho thực phẩm Năm 1914, Bộ Ytế Mỹ chấp nhận tiêu chuẩn xác nhận Coliform như tiêu chuẩn vệ sinh thích hợp

- Coliform phát triển tốt trong nhiều loại thực phẩm, nhưng chúng phát triển yếu và chậm ở 5 C trên thực phẩm mặc dù cũng có tài liệu ghi nhận sự phát triển của chúng ở 3-6 C [9]

1.3.2.2 Echerichia coli (E.coli)

a Giới thiệu

- Echerichia coli (E.coli) là một trong nhưng loài chính kí sinh trong đường ruột của những 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 thành phần của vi 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 vi khuẩn Enterobacteriacea và thường được sử dụng làm vi sinh vật mô hình cho các nghiên cứu vi khuẩn [12]

b Đặc điểm:

- E.coli là dạng Coliform thuộc giống Escherichia có nguồn gốc từ phân, phát triển ở nhiệt độ 44-50 C, nhiệt độ thích hợp là 37 C trong 24 giờ, pH thích hợp là 7,3-7,4 nhưng có thể phát triển ở pH 5,5-8, có khả năng sinh indol, acid, không sinh aceton 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 ở môi trường tổng hợp đơn giản, cụ thể như trên môi trường EMB sau 24 giờ nuôi cấy ở nhiệt độ 37 C vi khuẩn hình thành khuẩn lạc màu đỏ tím có ánh kim [12], [23]

- Thông thường các dòng 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 lí đường ruột Tuy nhiên, trong loài này có ít nhất 4 chủng gây bệnh cho con người và một số loài động vật E.coli gây bệnh đường ruột: (Enteropathogenic) (EPEC): E.coli gây ngộ độc đường ruột (Enteroxigenic) (ETEC); E.coli gây bệnh lị (Enteroheamorrhagic) (EHEC); E.coli gây sốt huyết đường ruột [12], [23], [24]

- Các chủng E.coli gây bệnh đường ruột với mức độ có thể từ rất nhẹ đến rất nặng, hoặc có thể đe dọa đến tính mạng tùy thuộc vào những yếu tố như dạng chủng gây bệnh, sức đề kháng của người bệnh và mức độ nhiễm khuẩn [18]

1.3.3 Một số loại sinh vật gây hỏng thường gặp trên thủy sản

Nguyên liệu thủy sản sau khi chết, quá trình tổng hợp trong cơ thể ngừng lại, enzyme trong các tổ chức cơ thịt sẽ tiến hành các quá trình tự phân giải, đồng thời

lúc đó vi sinh vật sẽ phân hủy những sản vật của quá trình tự phân thành các sản phẩm cấp thấp làm cho nguyên liệu biến chất hư hỏng

 Các vi sinh vật gây hư hỏng

Vi sinh vật gây thối rữa có hai loại: một nhóm là vi sinh vật tồn tại trong nguyên liệu trong quá trình sống, nhóm còn lại do ô nhiễm trong quá trình vận chuyển, bảo quản Trong thành phần các vi sinh vật thủy sản tươi đánh bắt được ở vùng môi trường nước lạnh thì các vi khuẩn gram âm chiếm ưu thế, chủ yếu là: là Psychrobacter, Acinetobacter, Pseudomonas, Flavobacterium và Vibrio Vi sinh vật sống trong vùng nước ấm thì các vi khuẩn gram dương chiếm ưu thế đặc biệt

là Micrococci, Coryneforms, Bacilli [12]

Vi sinh vật trên bề mặt của động vật thủy sản các vùng nước lạnh chủ yếu là

vi sinh vật ưa lạnh, trong khi động vật thủy sản ở vùng nước ấm lại mang nhiều vi sinh vật ưa nhiệt, Theo Kochanowski và Macicjowska(1967) [36], các vi khuẩn phân lập được trên động vật thủy sản các vùng ôn đới và nhiệt đới ở Châu Phi, chỉ có 15% vi khuẩn có thể phát triển được ở nhiệt độ 0 C và bị ức chế ở nhiệt

độ 17 C Hệ tiêu hóa của động vật thủy sản nhìn chung đều có Vbrio, một số vi khuẩn khác như Achromobacter, Pseudomonas, Xanthomonas và các vi khuẩn gram dương, mà chủ yếu là Clostridium và một số vi khuẩn sinh bào tử khác [9], [10]

Nhiều loại vi sinh vật có khả năng phân hủy TMAO để sản sinh ra TMA Các lài có khả năng phân hủy TMAO được biết đến là Enterobacteriaceae, V.parahaemolyticus và một số loài thuộc họ Pseudomonas, Shewanella, Alteromonas và Campylobacter

1.3.3.1 Tổng số vi sinh vật hiếu khí [8], [13], [14]

a Giới thiệu

- Vi sinh vật hiếu khí (TPC) là những vi sinh vật tăng trưởng và hình thành khuẩn lạc trong điều kiện có oxi phân tử

- Tổng số vi sinh vật hiếu khí trên mẫu là chỉ số thông dụng nhất thường

có giá trị chỉ thị thường được dùng để đánh giá chất lượng và thời gian của sản phẩm thực phẩm

b Đặc điểm:

Vì chúng thuộc nhóm vi sinh vật chỉ thị nên có những đặc điểm sau:

- Có mặt và có thể phát hiện được trong mẫu thực phẩm đem đi kiểm tra

- Sự phát triển và số lượng của chúng tỉ lệ nghịch với chất lượng sản phẩm

- Phát hiện và đếm được dễ dàng, dễ phân biệt được với các vi sinh vật khác có trong thực phẩm

- Sự phát triển của chúng không bị các vi sinh vật khác có trong thực phẩm ức chế Giới hạn cho phép TPC có mặt trong nguyên liệu thủy sản là 106 CFU/g hoặc 1ml mẫu [24]

- Động vật thủy sản sống ở những vùng nước sạch ngay sau khi đánh bắt được, lượng vi sinh vật nhiễm bẩn nhìn chung giống như lượng vi sinh vật có mặt trên thịt lợn, gia cầm sau khi giết thịt Lượng vi sinh vật phụ thuộc chủ yếu vào mức độ ô nhiễm và nhiệt độ của môi trường, phụ thuộc vào phương pháp đánh bắt và các điều kiện xử lí sau khi đánh bắt Nước ở các vùng biển khơi rất ít các vi sinh vật, chỉ có một vài khuẩn/

cm3; trong khi đó nước ở các vùng ven bờ và các cặn ở đáy các đìa tôm thì lại bị nhiễm nặng, nước này chứa khoảng 106 CFU/cm3 Lượng vi

sinh vật trên bề mặt biển động thủy sản thương mại đánh bắt ở các vùng biển có thể lên đến 105 CFU/cm3

1.3.3.2 Pseudomonas spp

a Giới thiệu

- Sản phẩm từ cá là môi trường thuận tiện cho Pseudomonas spp phát triển, đặc biệt là cá ướp đá, Pseudomonas spp chính là nguyên nhân sản sinh ra các hợp chất bay hơi như aldehit, ceton và este, làm ảnh hưởng mùi của sản phẩm (Gram và Huss, 1996; Franzettiet et al, 2001) là kết quả của quá trình phân giải các acid amin (Tryfinopoulou et al, 2002; Gracia-Lopez et al, 2004) Pseudomonas được biết đến như là vi sinh vật gây hư hỏng đặc trưng trên nguyên liệu cá và cá ướp đá (Ghaly et al, 2010) [1]

- Pseudomonas spp là một trong những chủng loại vi sinh vật hiện diện nhiều nhất trên cá nguyên liệu (trên bề mặt, trên mang, ruột,…) đặc biệt là thủy sản ở nước ngọt và nhiều loại thủy sản ở vùng nhiệt đới

- Pseudomonas spp chính là nguyên nhân sản sinh ra các hợp chất bay hơi như aldehit, ceton, các este do quá trình phân giải các acid amine làm ảnh hưởng mùi của sản phẩm [7]

- Sự biến dưỡng dễ thay đổi và linh động của chúng làm cho chúng có thể sống ở những môi trường khác nhau như nước, đất, trong cơ thể động vật và trên thực vật

b Đặc điểm

- Đặc điểm hình thái chung: gram âm, tế bào hình que thẳng hoặc cong, mảnh, di động với một hoặc nhiều roi, không có khả năng sinh bào tử

và hiếu khí bắt buộc

- Đặc điểm về dinh dưỡng: dị dưỡng, không lên men, linh hoạt về dinh dưỡng, không có khả năng quang hợp hoặc cố định nitrogen

- Nhiệt độ phát triển thích hợp của Pseudomonas spp là 4-43 C, phát triển tốt ở nhiệt độ thấp

- Theo Huss (1994), Pseudomonas spp là vi khuẩn gây hư hỏng đặc trưng của thủy sản nước ngọt nhiệt đới [6]

1.5 Các công trình nghiên cứu trong nước và ngoài nước về sự biến đổi chất lượng của thủy sản bảo quản lạnh/đông lạnh

1.5.1 Các nghiên cứu trong nước

Theo Nguyễn Trọng Cẩn, Đỗ Minh Phụng, Nguyễn Anh Tuấn (2006), bảo quản thủy sản bằng nước đá ở nhiệt độ từ 0-2 C có thể giữ tươi nguyên liệu từ 3-

5 ngày [6]

Đề tài nghiên cứu sự biến đổi của vi sinh vật trong quá trình bảo quản lạnh mực nguyên liệu của thạc sĩ Nguyễn Thị Thanh Hải được thực hiện vào năm 2004 cho thấy rằng để đảm bảo được mực đạt chất lượng cao, đảm bảo an toàn thực phẩm nên bảo quản mực ở nhiệt độ 0-4 C, gián tiếp trong nước đákhông nên quá

4 ngày, hoặc trong nước muối và nước biển đến 6 ngày [7]

Theo Mai Thị Tuyết Nga (2013) thì lượng TPC trong cá bớp nuôi (Rachycentron canadum) cắt lát tăng dần theo thời gian bảo quản lạnh ở 0-2 C, tăng chậm ở giai đoạn đầu, tăng đột biến ở ngày bảo quản thứ 8 và đến ngày thứ

10 thì vượt quá giới hạn cho phép đối với thủy sản tươi theo quyết định 46/2007/QĐ-BYT của Bộ Y tế Từ đó cho thấy thời hạn bảo quản cá bớp cắt lát ở nhiệt độ 0-2 C là dưới 10 ngày [14]

Theo ngiên cứu sự biến đổi của Artemia franciscana theo điều kiện bảo quản lạnh của Hoàng Văn Ba (2011): nhiệt độ càng cao thời gian bảo quản càng dài thì số lượng vi sinh vật hiếu khí càng lớn và ngược lại Chất lượng cảm quan

của sinh khối Artemia franciscana trong bảo quản lạnh giảm dần theo thời gian bảo quản và giảm mạnh khi bảo quản ở nhiệt độ cao Khi bảo quản sinh khối Artemia franciscana ở nhiệt độ 2±2C thì thời gian bảo quản không quá 12 ngày, bảo quản ở 12 ± 2 C thì không quá 4 ngày, ở nhiệt độ thường thì không quá 12 giờ [4]

Cá ướp lạnh có thể bị thối do vi khuẩn hiếu khí ưa lạnh gây ra đó là Pseudomonas fluorescens, Bacterium putrificiens, ngoài ra còn có sự phát triển mạnh của các loài nấm mốc Ở cá đông lạnh phần lớn các vi sinh vật bị ức chế, tuy nhiên phải lưu ý đến các vi sinh vật vẫn sống được trong điều kiện tiềm sinh Theo nghiên cứu của Nguyễn Xuân Thành và cộng sự (2005) thì trong quá trình sản xuất sản phẩm có thể bị nhiễm một số loại vi sinh vật từ dụng cụ chứa và từ môi trường như Pseudomonas [20]

1.5.2 Các nghiên cứu ngoài nước

Chất lượng của cá rô phi khi bảo quản ở nhiệt độ môi trường xung quanh (20-30 C) thì số lượng vi sinh vật gây hư hỏng tăng rất nhanh và không thể chấp nhận làm thực phẩm sau 11-17 giờ Nếu bảo quản ở nhiệt độ đóng băng thì thời gian bảo quản có thể lên đến 4 tuần [31]

Theo Abbas và cộng sự (2008) nghiên cứu về mối quan hệ giữa pH và độ tươi của cá Kết quả cho thấy trong quá trình bảo quản trong kho lạnh sau 7 ngày

đã thấy giá trị pH tăng lên phản ánh sự phát triển của vi sinh vật làm rút ngắn thời gian bảo quản cá cùng với việc tăng hàm lượng TVB-N [12]

Albelti (2013) nghiên cứu những thay đổi của vi sinh vật, hóa học của cá rô phi vằn phi lê trong quá trình bảo quản lạnh bằng đá Cá fillet được bảo quản ở 0C trong 30 ngày trong đá Bất kể cá đực hay cá cái tổng Coliform đếm được dao động từ < 3 đến > 1100 MPN/g Tuy nhiên Coliform phân thay đổi từ <3 đến

23 MPN/g Tổng bazơnitơ bay hơi đã tăng từ 7,5-42 mg N/100 g pH tăng từ

6,1-7,6 trong thời gian bảo quản Tổng Coliform tăng có thể do chất lượng cá fillet và nhiệt độ biến động Sự tăng lên về TVB-N trong quá trình bảo quản là do hoạt động của vi sinh vật Tăng giá trị pH là do sự hình thành của các sản phẩm phân hủy cơ bản [1]

Theo nghiên cứu của Smith (1985) khi bảo quản lạnh ở nhiệt độ lạnh, đầu tiên Coliform chưa thích nghi với môi trường lạnh nên khả năng sinh trưởng bị ức chế, các tế bào Coliforms có thể bị tổn thương ở nhiệt độ thấp, kết quả số lượng Coliform giảm Sau một thời gian, chúng quen dần với nhiệt độ lạnh dẫn đến vượt quá giới hạn cho phép Do Coliform thuộc nhóm vi sinh vật ưa ấm nên từ nhiệt độ 15-28C chúng tăng nhanh chóng theo thời gian bảo quản Ở 28C đồ thị phát triển của Coliform gần như thẳng đứng Theo các tài liệu cho biết: trong thực phẩm Coliform phát triển rất yếu ở nhiệt độ 5 C, phát triển thích hợp ở nhiệt độ

từ 20-40 C [7]

Jeyasekaran và cộng sự (2006) đã xác định Pseudomonas spp và Aeromonas là vi sinh vật gây hư hỏng chính của tôm thẻ chân trắng Ấn Độ được bảo quản bằng đá Những khác biệt trong thành phần của hệ vi sinh vật bị hư hỏng là do môi trường CO2 được tạo ra bởi đá khô, Pseudomonas và Aeromonas nhạy cảm đối với khí này hơn so với Flavobacterium[35]

Như vậy có thể thấy đã có nhiều nghiên cứu trong và ngoài nước về vi sinh vật gây hỏng đặc trưng và gây bệnh cho người, sự biến đổi của chúng trong quá trình bảo quản của nguyên liệu thủy sản nói chung Cũng đã có một vài nghiên cứu ngoài nước về cá rô phi, nhưng đến nay trong nước vẫn chưa nghiên cứu nào liên quan đến vi sinh vật gây hư hỏng đặc trưng và gây bệnh cho người trên cá rô phi vằn fillet bảo quản lạnh ở nhiệt độ biến động, trong khi cá rô phi là sản phẩm xuất khẩu chủ lực của nước ta hiện nay Ngoài ra, các nghiên cứu bảo quản lạnh

thủy sản chỉ mới tập trung chủ yếu vào phương pháp bảo quản lạnh bằng nước

đá còn bảo quản bằng không khí thì hầu như là chưa có

Vì thế, việc nghiên cứu sự biến đổi của vi sinh vật gây hư hỏng đặc trưng

và gây bệnh cho con người trên cá rô phi vằn fillet bảo quản lạnh ở nhiệt độ biến động là rất cần thiết và có ý nghĩa

PHẦN 2: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng và vật liệu nghiên cứu

2.1.1 Đối tượng nghiên cứu

Cá rô phi vằn (Oreochromis niloticus) fillet

Hình 2 1: Thùng fillet cá rô phi sau khi đưa từ Công ty cổ phần Nam Việt về phòng thí nghiệm Công nghệ thực phẩm trường Đại Học Nha Trang

Cá rô phi vằn fillet dùng để nghiên cứu được nhập về từ công ty cổ phần Nam Việt (thành phố Long Xuyên, tỉnh An Giang)

Nguyên liệu được chuyển đến ở dạng đông rời IQF, chứa trong thùng xốp,

20 kg/thùng, có kích cỡ 120-170 g/fillet Nguyên liệu được chuyển từ công ty về phòng thí nghiệm Trường Đại học Nha Trang bằng cách đóng thùng xốp, giữ lạnh bằng đá gel và vận chuyển bằng xe trong vòng 16 giờ

Sau khi tiếp nhận, nguyên liệu được đem đi rã đông ở ngăn mát tủ lạnh đến gần nhiệt độ nghiên cứu, xếp vào khay xốp thành từng miếng riêng biệt và bao lại bằng màng co PE, sau đó đem đi bảo quản ở các chế độ nhiệt độ dương thấp khác nhau phù hợp với quá trình nghiên cứu để tiến hành đánh giá các chỉ tiêu về chất lượng của cá rô phi vằn theo thời gian bảo quản lạnh như các chỉ tiêu về cảm

quan (theo các phương pháp QIM, QDA, Torry), chỉ tiêu vi sinh vật (vi sinh vật gây bệnh và vi sinh vật gây hư hỏng đặc trưng), chỉ tiêu hóa học TVB-N

Nếu chưa tiến hành ngay thì nguyên liệu được phân ra thành các túi cá khác nhau (9 miếng và 7 miếng fillet, thuận tiện cho việc lấy mẫu ra rã) và đưa đi bảo quản ở -18 ± 2 C

2.1.2 Hóa chất và môi trường

Hóa chất được sử dụng trong phòng thí nghiệm là: EMB agar (Merck), Luauryl sulfate broth (Merck), glycerol (Trung Quốc), plate count agar (Merck), Pseudomonas agar (Merck), Iron agar (Merck), peptone from meat (Merck), NacL (Trung Quốc), NaHPO4.12H2O (Trung Quốc), KH2PO4 (Trung Quốc), peptone from casein (Merck),…