Nghiên cứu đánh giá biến động các thông số ảnh hưởng đến chất lượng tôm sú (penaeus monodon) bảo quản ở 0 OC sau thu hoạch

LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện đề tài ―Nghiên cứu đánh giá biến động các thông số ảnh hưởng đến chất lượng tôm sú Penaeus monodon bảo quản ở 0O C sau thu hoạch.‖, Tôi đã nhận được

ĐẠI HỌC HUẾ TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC

LÊ NHẤT TÂM

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG CÁC THÔNG

SỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG TÔM SÚ

SAU THU HOẠCH

Chuyên ngành: Hóa Hữu cơ

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận án này là trung thực

và chƣa hề đƣợc sử dụng để bảo vệ một học vị nào Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã đƣợc cảm ơn và các thông tin trích dẫn trong luận án đã đƣợc chỉ rõ nguồn gốc rõ ràng và đƣợc phép công bố

Tác giả

Lê Nhất Tâm

LỜI CẢM ƠN Trong quá trình thực hiện đề tài ―Nghiên cứu đánh giá biến động các thông

số ảnh hưởng đến chất lượng tôm sú (Penaeus monodon) bảo quản ở 0O C sau thu hoạch.‖, Tôi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ, tạo điều kiện của tập thể lãnh

đạo, các nhà khoa học, cán bộ, chuyên viên trường Đại học Khoa học, Đại học Huế; tập thể Ban lãnh đạo Khoa Hóa, Phòng Sau Đại học trường Đại học Khoa học Huế; Ban Giám hiệu trường Đại học Công nghiệp TP Hồ Chí Minh; Ban Lãnh đạo và giảng viên Viện Sinh học – Thực phẩm, trường Đại học Công nghiệp TP Hồ Chí Minh Tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành đối với những hỗ trợ và giúp đỡ này

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Trần Thị Văn Thi, PSG.TS

Đỗ Thị Bích Thủy – những cô giáo trực tiếp hướng dẫn và chỉ bảo cho tôi hoàn thành luận án này Tôi xin cảm ơn gia đình đã động viên, khích lệ, tạo điều kiện và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện và hoàn thành luận án

Tác giả

Lê Nhất Tâm

MỤC LỤC



MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 5

1.1 GIỚI THIỆU 5

1.1.1 Đặc điểm chung về tôm sú 5

1.1.2 Thành phần hóa học của một số loài tôm 5

1.2 Các dạng hư hỏng và biến đổi cảm quan ở thủy sản 5

1.2.1 Ươn hỏng do vi sinh vật 6

1.2.2 Ươn hỏng do enzyme 9

1.2.3 Ươn hỏng hóa học 12

1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG THỦY SẢN 14

1.3.1 Phương pháp đánh giá chất lượng cảm quan 14

1.3.2 Phương pháp hóa học và hóa sinh 17

1.3.3 Phương pháp vật lý 23

1.3.4 Phương pháp vi sinh 25

1.4 XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP QIM CHO TÔM SÚ 26

1.4.1 Điều kiện môi trường thực hiện và các bước tiến hành xây dựng QIM 26

1.4.2 Xây dựng bộ thuật ngữ mô tả các thuộc tính biến đổi theo chất lượng 27

1.4.3 Thiết lập khung đánh giá QIM 28

1.4.4 Khảo sát QI theo ngày bảo quản 29

1.4.5 Đánh giá chương trình QIM 30

1.5 PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯỢNG 30

1.5.1 Phương pháp sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) 30

1.5.2 Phương pháp phổ tử ngoại – khả kiến 32

1.6 Một số mô hình nghiên cứu đánh giá chất lượng dựa trên sự kết hợp các phương pháp khác nhau 32

CHƯƠNG 2 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 39

2.1 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 39

2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 39

2.3 VẬT LIỆU, HÓA CHẤT VÀ THIẾT BỊ 39

2.3.1 Vật liệu 39

2.3.2 Hóa chất và thiết bị 40

2.4 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG TÔM SÚ 42

2.4.1 Sơ đồ tiến hành lấy mẫu, bảo quản mẫu và đánh giá các chỉ tiêu 42

2.4.2 Phương pháp xác định tồng vi sinh vật hiếu khí 42

2.4.3 Phương pháp QIM 45

2.5 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐỊNH LƯỢNG CÁC CHỈ SỐ HÓA HỌC 48

2.5.1 Chuẩn bị mẫu thử 48

2.5.2 Phương pháp định lượng TVB-N 48

2.5.3 Phương pháp định lượng TMA-N 49

2.5.4 Phương pháp định lượng histamine 50

2.5.5 Phương pháp định lượng hypoxanthine 51

2.5.6 Phương pháp đo pH 51

2.6 PHƯƠNG PHÁP BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM 52

2.6.1 Bố trí thí nghiệm xác định lượng vi sinh vật hiếu khí 52

2.6.2 Bố trí thí nghiệm xây dựng và đánh giá chất lượng tôm sú bằng chương trình QIM 52

2.6.3 Bố trí thí nghiệm khảo sát các chỉ số chất lượng hóa học biến đổi trong quá trình bảo quản 54

2.7 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ SỐ LIỆU 58

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 59

3.1 HÀM LƯỢNG TVC Ở MẪU TÔM BẢO QUẢN 59

3.2 KẾT QUẢ XÂY DỰNG VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG MẪU TÔM BẢO QUẢN THEO QIM 61

3.2.1 Kết quả xây dựng bộ thuật ngữ mô tả biến đổi các thuộc tính của tôm sú 61

3.2.1.2 Bộ thuật ngữ thô 61

3.2.2 Mô hình cho điểm chất lượng QIM ở tôm sú 63

3.2.3 Sự biến đổi chất lượng tôm sú theo ngày bảo quản 65

3.2.4 Đánh giá chương trình QIM 69

3.2.5 Phân loại chất lượng tôm sú theo QI 71

3.3 XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HYPOXANTHINE TRONG MẪU TÔM 74

3.3.1 Chọn lựa phương pháp 74

3.3.2 Phương pháp định lượng hypoxanthine trong tôm sú 75

3.3.3 Xây dựng phương trình đường chuẩn 76

3.3.4 Xác định giới hạn phát hiện (LOD), giới hạn định lượng (LOQ) và hiệu suất thu hồi (H) 79

3.4 SỰ BIẾN ĐỔI CHẤT LƯỢNG TÔM SÚ THÔNG QUA CÁC CHỈ SỐ CHẤT LƯỢNG HÓA HỌC 83

3.4.1 Sự biến đổi TVB-N 83

3.4.2 Sự biến đổi TMA-N 85

3.4.3 Sự biến đổi histamine 86

3.4.4 Sự biến đổi hypoxanthine 90

3.4.5 Biến đổi pH 94

3.5 KẾT QUẢ KHẢO SÁT CÁC CHỈ SỐ CHẤT LƯỢNG VÀ PHƯƠNG TRÌNH TƯƠNG QUAN GIỮA CÁC CHỈ SỐ CHẤT LƯỢNG HÓA HỌC 96

3.6 MÔ HÌNH ĐỀ NGHỊ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG TÔM SÚ THEO QIM VÀ CÁC CHỈ SỐ CHẤT LƯỢNG HÓA HỌC 100

3.6.1 Mô hình đề nghị phân loại chất lượng tôm sú bằng kết hợp phương pháp QIM và các chỉ số chất lượng hóa học 100

KẾT LUẬN 102

TÀI LIỆU THAM KHẢO 105

PHỤ LỤC A: 136

PHỤ LỤC B 138

PHỤ LỤC C 142

PHỤ LỤC D: 146

DANH MỤC VIẾT TẮT



ICMSF Ủy ban quốc tế về các chỉ

tiêu vi sinh đối với thực phẩm

International Commission on Microbiological

Specifications for Foods

QDA Phân tích mô tả định lƣợng Quantitative Descriptive

SPE Chiết trên pha rắn Solid phase extraction

TVC Tổng vi sinh vật hiếu khí Total viable count

DANH MỤC BẢNG



Bảng 1.1 Thành phần hóa học của một số loài tôm khác nhau 5

Bảng 1.2 Vi khuẩn gây hư hỏng ở thủy sản 6

Bảng 1.3 Thành phần các acid béo trong lipid của một số loài thủy sản 11

Bảng 1.4 Mức độ chấp nhận chất lượng tôm sú 16

Bảng 1.5 Chương trình đánh giá chất lượng tôm Fjord theo QIM 28

Bảng 1.6 Hạn sử dụng ở một loài tôm bảo quản ở 0 o C 29

Bảng 1.7 Nghiên cứu đánh giá chất lượng thủy sản bằng cách kết hợp nhiều phương pháp khác nhau 34

Bảng 2.1 Một số hóa chất sử dụng trong nghiên cứu 40

Bảng 2.2 Một số thiết bị chính sử dụng trong nghiên cứu 41

Bảng 3.1 Kết quả biến đổi lượng TVC ở tôm sú trong 10 ngày bảo quản ở 0 o C 59

Bảng 3.2 Bộ thuật ngữ cơ bản 61

Bảng 3.3 Thuật ngữ mô tả thuộc tính tôm sú được tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu và quan sát thực tế 62

Bảng 3.4 Bảng giải thích thuật ngữ 62

Bảng 3.5 Thuật ngữ tôm sú nguyên liệu do thành viên hội đồng xây dựng 63

Bảng 3.6 Chương trình đánh giá QIM cho tôm sú 64

Bảng 3.7 Điểm chất lượng của tôm sú theo ngày bảo quản ở 0 o C 66

Bảng 3.8 Đánh giá chương trình QIM dựa trên ước tính hạn sử dụng còn lại và hạn sử dụng còn lại thực tế 70

Bảng 3.9 Sự biến đổi các thuộc tính của tôm sú qua các ngày bảo quản ở 0 o C 72

Bảng 3.10 Phân loại chất lượng tôm sú theo QI 74

Bảng 3.11 Kết quả xây dựng đường chuẩn hypoxanthine 77

Bảng 3.12 Các chế độ pha động trong 77

Bảng 3.13 Các thông số của tiến trình phân tích sắc ký 79

Bảng 3.14 Giá trị S/N thu được của 7 lần tiêm mẫu 79

Bảng 3.15 Các thông số cho quá trình xác định RSD 80

Bảng 3.17 Kết quả biến đổi hàm lượng TVB-N trong 10 ngày bảo quản 83

Bảng 3.18 Kết quả biến đổi hàm lượng TMA-N trong 10 ngày bảo quản 85

Bảng 3.19 Kết quả xây dựng đường chuẩn histamine 87

Bảng 3.20 Kết quả biến đổi hàm lượng histamine trong 10 ngày bảo quản 87

Bảng 3.21 Kết quả biến đổi hàm lượng hypoxanthine (µM/g) ở tôm sú 91

Bảng 3.22 Kết quả biến đổi giá trị pH trong 10 ngày bảo quản 95

Bảng 3.23 Kết quả khảo sát các chỉ số QI, TVB-N, TMA-N, histamine, hypoxanthine và pH từ ngày 1 đến ngày 10 98

Bảng 3.24 Mô tả các phương trình tương quan tuyến tính giữa các chỉ số chất lượng hóa học 99

Bảng 3.25 Phân loại chất lượng tôm sú (Penaeus monodon) kết hợp giữa QI và các chỉ số hóa học 101

DANH MỤC HÌNH



Hình 1.1 Sự biến đổi của ATP 9

Hình 1.2 Các đốm đen xuất hiện ở khoang bụng và phần đuôi 10

Hình 1.3 Sự hình thành phức chất màu nâu 10

Hình 1.4 Các giai đoạn oxy hóa các acid béo 13

Hinh 1.5 Hệ thống sắc ký lỏng hiệu năng cao (HPLC) 31

Hình 2.1 Sơ đồ mô tả tiến trình nghiên cứu 42

Hình 2.2 Phương pháp pha loãng bậc 10 dung dịch huyền phù 44

Hình 2.3 Quy trình tạo hộp đổ 44

Hình 2.4 Các loại dụng cụ đếm khuẩn lạc 45

Hình 2.5 Quy trình định lượng TVB-N 48

Hình 2.6 Phản ứng tạo dẫn xuất giữa histamine và OPA 50

Hình 2.7 Quy trình xác định hypoxanthine trong mẫu tôm sú 51

Hình 3.1 Sự biến đổi TVC ở tôm sú trong 10 ngày bảo quản ở 0 o C 59

Hình 3.2 Đồ thị biểu diễn tương quan tuyến tính giữa chỉ số chất lượng (QI) và thời gian tôm sú bảo quản ở 0 o C 67

Hình 3.3 Đánh giá chương trình QIM dựa trên ước tính hạn sử dụng còn lại và hạn sử dụng còn lại thực tế 71

Hình 3.4 Sắc ký đồ phân tích hypoxanthine thực hiện theo phương pháp 1 trên nền mẫu tôm bảo quản 5 ngày ở 0 °C 74

Hình 3.5 Sắc ký đồ phân tích hypoxanthine thực hiện theo phương pháp 2 trên nền mẫu tôm bảo quản 5 ngày ở 0 oC 75

Hình 3.6 Sơ đồ xử lý mẫu trước khi chạy sắc ký 76

Hình 3.7 Đường hồi quy tuyến tính biểu diễn mối quan hệ diện tích peak (S) và nồng độ (C) 78

Hình 3.8 Sắc ký đồ của các mẫu chuẩn 0,01ppm; 0,05 ppm; 0,1 ppm; 0,5 ppm; 1ppm và 3ppm được biểu thị trên cùng một đồ thị 78

Hình 3.9 Sắc ký đồ xác định LOD với Cm = 0,01ppm 80

Hình 3.10 Sắc ký đồ của chuẩn 1ppm dùng trong quá trình khảo sát xác định RSD 81 Hình 3.11 Đồ thị biểu diễn sự biến đổi hàm lượng TVB-N theo ngày bảo quản 84

Hình 3.12 Đồ thị biểu diễn sự biến đổi hàm lượng TMA-N theo ngày bảo quản 86

Hình 3.13 Đồ thị đường chuẩn tương quan giữa diện tích peak và nồng độ histamine 87 Hình 3.14 Đồ thị biểu diễn sự biến đổi hàm lượng histamine theo ngày bảo quản 88 Hình 3.15 Các sắc ký đồ của mẫu khảo sát hàm lượng histamine ở ngày 1, 2, 4, 6, 8 và 10 89

Hình 3.16 Sự biến đổi hàm lượng hypoxanthine theo ngày bảo quản 91

Hình 3.17 Sắc ký đồ mẫu tôm ở các ngày 1, 2, 4, 6, 8, 10 92

Hình 3.18 Đồ thị biểu diễn sự biến đổi pH theo ngày bảo quản 95

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của luận án

Thủy sản và các sản phẩm thủy sản được xem là nguồn dinh dưỡng quan trọng cho bữa ăn hàng ngày Ngoài việc đem lại món ăn ngon, các loài thủy hải sản như tôm, cua chứa nhiều acid amine, protein và các chất dinh dưỡng cần thiết khác Trong đó, tôm là một loài thủy sản có giá trị kinh tế cao ở Việt Nam trong gần 10

năm trở lại đây và đã được nuôi rộng rãi khắp cả nước Tôm sú (Penaeus monodon)

và tôm thẻ trắng (Penaeus vannamei) là hai loài tôm chủ yếu được nuôi và xuất

khẩu ở Việt Nam Thống kê kim ngạch xuất khẩu thủy sản nói chung và tôm nói riêng trong các năm từ 2011 đến 2016 cho thấy kim ngạch xuất khẩu của tôm chiếm

từ 45% đến 50% tổng kim ngạch xuất khẩu thủy sản

Trong quá trình bảo quản sau đánh bắt, các loài thủy sản trải qua quá trình phân hủy thông qua hoạt động của vi sinh vật và các tiến trình hóa học Vi sinh vật được xem là tác nhân chính gây ra ươn hỏng thủy sản ngay sau khi chết và tiến trình này diễn ra trong suốt quá trình bảo quản [54], [84] Theo một số nghiên cứu, quá trình ươn hỏng xảy ra, tạo nên những biến đổi về mặt cảm quan, bao gồm thay đổi cấu trúc, màu sắc, mùi và vị Bên cạnh đó, còn có sự biến đổi tạo ra các thành phần hóa học, các thành phần này có thể là cơ sở đế đánh giá chất lượng Nhiều công trình nghiên cứu quan tâm đến giá trị tổng hàm lượng base dễ bay hơi TVB-N và TMA-N để đánh giá chất lượng biến đổi trong quá trình bảo quản [42], [65] Các chỉ số BAI, QI [159], [259] được tính toán dựa trên thành phần các amine sinh học

để đánh giá chất lượng thủy sản ở nhiều loài khác nhau [219] Sự phân giải của ATP (Adenosin triphosphate) do enzyme nội sinh gây ra, hình thành các dẫn xuất quan trọng như IMP (inosine monophosphate), HxR (inosine), hypoxanthine (Hx) là

cơ sở để các nhà khoa học đánh giá chất lượng tôm / thủy sản [84] Hiện tượng ôi hóa lipid là nguyên nhân chủ yếu từ hai tác nhân vi sinh và hóa học Quá trình ôi hóa tạo ra những hợp chất có khối lượng phân tử thấp như aldehyde, cetone, alcol

có mùi vị đặc trưng cho thủy sản ươn hỏng

Mặt khác, việc chọn lựa phương pháp đánh giá còn tùy thuộc vào từng loài thủy sản, điều kiện bảo quản Mỗi phương pháp chỉ phản ánh một giai đoạn biến đổi, hay một khía cạnh nào đó của quá trình bảo quản Vì vậy sự kết hợp giữa các phương pháp khác nhau là cần thiết để đánh giá toàn diện sự biến đổi chất lượng để đưa ra kết quả chính xác hơn, tin cậy hơn [195]

Ở Việt Nam, hiện nay chất lượng tôm xuất khẩu được đánh giá, phân loại chất lượng theo TCVN 3726-89, đây là phương pháp đánh giá cảm quan chung cho các loài tôm Phương pháp này có sự khác biệt so với phương pháp QIM và phương pháp Torry được dùng rộng rãi trên thế giới [17], [155] Vì vậy, cần thiết phải có sự điều chỉnh và bổ sung trong đánh giá và phân loại chất lượng tôm sau thu hoạch để tạo điều kiện dễ dàng cho việc xuất khẩu mặt hàng này Chính vì vậy, chúng tôi lựa

chọn đề tài ―Nghiên cứu đánh giá biến động các thông số ảnh hưởng đến chất

lượng tôm sú (Penaeus monodon) bảo quản ở 0 o

C sau thu hoạch‖ Trong luận án

này, chúng tôi nghiên cứu và khảo sát sự tương quan giữa các yếu tố cảm quan, hóa

học, vi sinh biến đổi trong quá trình bảo quản tôm sú (Penaeus monodon), một

trong hai loài tôm hiện là mặt hàng xuất khẩu với lượng lớn hàng đầu của Việt Nam Trên cơ sở đó, đề xuất phân loại chất lượng tôm sú dựa trên các giá trị của các chỉ số chất lượng đã khảo sát để phù hợp hơn với phương pháp đánh giá hiện nay

của thế giới

2 Mục đích và nội dung nghiên cứu của luận án

2.1 Mục đích

Mục tiêu nghiên cứu của luận án bao gồm nhũng điểm sau:

 Cung cấp thông tin về mối tương quan giữa các yếu tố cảm quan, hóa học,

vi sinh biến đổi trong quá trình bảo quản tôm sú (Penaeus monodon) ở 0 o

C, thông qua một số chỉ số chất lượng

 Đề xuất được thang phân loại chất lượng tôm sú dựa trên các giá trị của các chỉ số chất lượng đã khảo sát

2.2 Nội dung

Nội dung nghiên cứu của đề tài bao gồm 5 phần:

 Xây dựng phương pháp đánh giá về mặt cảm quan chất lượng tôm sú

(penaeus monodon) bằng chương trình QIM

 Xây dựng phương pháp định lượng hypoxanthine trên mẫu tôm bằng phương pháp HPLC

 Xây dựng phương trình hồi quy tuyến tính giữa các chỉ số TVB-N,

3 Đối tượng nghiên cứu của luận án

Tôm sú (Penaeus monodon) thu ở ba địa điểm khác nhau gồm:

1 Doanh nghiệp Đăng Khoa, Xã Tân Tiến, huyện Đầm Dơi, tỉnh Cà Mau; Điện thoại: 0947489849

2 Công ty TNHH TM & XNK Thảo Như, xã Thạnh Phú, huyện Cái Nước-

Cà Mau; Điện thoại: 0913169089

3 Doanh nghiệp Toàn Gia Phát, xã Tân Đức, huyện Đầm Dơi, tỉnh Cà Mau- Điện thoại: 0942012715

4 Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu của luận án

- Các phương pháp đánh giá chất lượng tôm sú: phương pháp xác định TVC, phương pháp QIM

- Các phương pháp định lượng các chỉ số hóa học: phương pháp định lượng TVB-N, phương pháp định lượng TMA-N, phương pháp định lượng histamine, phương pháp định lượng hypoxanthine, phương pháp đo pH

- Các phương pháp bố trí thí nghiệm: bố trí thí nghiệm xác định lượng vi sinh vật hiếu khí, bố trí thí nghiệm xây dựng và đánh giá chất lượng tôm sú bằng chương trình QIM, bố trí thí nghiệm khảo sát các chỉ số chất lượng hóa học biến đổi trong quá trình bảo quản

- Phương pháp xử lý số liệu: xử lý thống kê bằng phần mềm Statgraphics centurion XVI, xác định mô hình tuyến tính bằng MS Excel (2010)

5 Đóng góp mới về khoa học của luận án

Luận án nghiên cứu về biến đổi chất lượng tôm sú (Penaeus monodon) sau thu

hoạch bảo quản ở 0 o

C, và đã có những đóng góp mới về mặt khoa học như sau: + Lần đầu tiên hai chỉ số histamine và hypoxanthine được đưa vào đánh giá chất lượng tôm Kết quả cho thấy giá trị của hai chỉ số này biến đổi liên quan chặt chẽ với biến đổi chất lượng tôm theo ngày bảo quản Đây là một điểm mới của nghiên cứu và tạo hướng đi cho những nghiên cứu tiếp theo

+ Tìm thấy phương trình tương quan tuyến tính giữa điểm chất lượng QI, TVB-N, TMA-N, histamine và hypoanthine với thời gian bảo quản Riêng TVB-N, TMA-N và histamine có tốc độ tăng theo thời gian thể hiện rõ khác nhau giữa 2 giai đoạn, từ ngày 1 đến ngày 4 và từ ngày 5 đến ngày 10 Hai khoảng thời gian này tương ứng với hai giai đoạn tự phân và phân hủy của thủy sản sau khi chết [63] + Tìm thấy được sự tương quan chặt chẽ giữa các chỉ số hóa học qua phương trình hồi quy tuyến tính giữa chúng Đặc biệt, nghiên cứu tìm thấy được mối tương quan khác nhau ở hai giai đoạn thể hiện qua 2 phương trình hồi quy khác nhau (TVB-N, TMA-N và histamine) mà các nghiên cứu trước đây chưa đề cập

+ Phân loại chất lượng tôm sú dựa trên giá trị của chỉ số chất lượng QI về mặt cảm quan và TVB-N, TMA-N, histamine, hypoxanthine về mặt hóa học

6 Ý nghĩa lý luận và thực tiễn của luận án

Kết quả nghiên cứu của luận án đã tạo ra những nền tảng ban đầu trong lĩnh vực đánh giá chất lượng và bảo quản trong công nghệ thủy sản sau thu hoạch

7 Cấu trúc của luận án

Luận án bao gồm 110 trang với 34 bảng số liệu, 30 hình và với 267 tài liệu tham khảo Kết cấu của luận án gồm: mở đầu (5 trang), tổng quan (35 trang), phương pháp và thực nghiệm (23 trang), kết quả và thảo luận (47 trang), kết luận và kiến nghị (2 trang), danh mục công trình công bố (1 trang), tài liệu tham khảo (24 trang) Ngoài ra còn có phần phụ lục của một số sắc đồ và hình ảnh chọn lọc

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 GIỚI THIỆU

1.1.1 Đặc điểm chung về tôm sú

Tôm sú thuộc ngành Arthropoda, lớp Crustacea, bộ Decapoda, họ Penaeidae,

giống Penaeus, loài Penaeus monodon, tên thương mại black tiger shrimp Tôm sú

phân bố rộng rãi ở các thuỷ vực nước lợ, vùng ven biển nhiệt đới và cận nhiệt đới, tập trung ở vùng Ấn Độ, Tây Thái Bình Dương, Đông và Đông Nam châu Phi, từ Pakistan đến Nhật Bản, từ quần đảo Malaysia đến Australia Ở Việt Nam, tôm sú phân bố ở tất cả các tỉnh ven biển miền Trung và Nam Bộ

1.1.2 Thành phần hóa học của một số loài tôm

Thành phần và hàm lượng protein trong một số loài tôm có thể khác nhau, phụ thuộc vào loại cơ thịt, chế độ thức ăn, thời gian thu hoạch và giai đoạn sinh sản [43], [128-129], v.v… Vì vậy thành phần hóa học ở các loài tôm cũng khác nhau (Bảng 1.1)

Bảng 1.1 Thành phần hóa học của một số loài tôm khác nhau [214], [237] Thành phần

(% khối

lượng ướt)

Black tiger shrimp

Pacific white shrimp

Red shrimp

Pink shrimp

Norway lobster

Độ ẩm 80,5 ± 0,3 77,2 ± 0,2 74,5 ± 0,7 74,6 ± 0,7 75,2 ± 0,9 Protein 17,1 ± 0,6 18,8 ± 0,2 21,4 ± 0,2 20,8 ± 0,3 20,4 ± 0,4 Khoáng 0,9 ± 0,0 1,5 ± 0,1 2,0 ± 0,1 1,9 ± 0,1 2,0 ± 0,1 Lipid 1,2 ± 0,4 1,3 ± 0,1 0,1 ± 0,1 0,2 ± 0,0 0,1 ± 0,0

Thành phần hóa học của tôm sú (black tiger shrimp) cho thấy, hàm lượng nước và lipid cao hơn so với các loài tôm khác Hai thành phần này có liên quan đến tiến trình ươn hỏng vì vậy cần xem xét chế độ bảo quản của tôm sau thu hoạch

1.2 Các dạng hư hỏng và biến đổi cảm quan ở thủy sản

Tôm được xem là một dạng thực phẩm dễ bị ươn hỏng Tôm tươi rất dễ bị ươn ngay sau thời điểm đánh bắt cho đến khi đưa đến nơi tiêu thụ hay nhà máy chế biến

Nguyên nhân gây ra ươn hỏng gồm 3 yếu tố chính: vi sinh vật, enzyme và các phản ứng hóa học [18]

1.2.1 Ươn hỏng do vi sinh vật

1.2.1.1 Vi sinh vật gây ươn hỏng

Quá trình ươn hỏng xảy ra ngay sau khi các loài thủy sản chết Ở những thời điểm ban đầu, quá trình ươn hỏng xảy ra rất chậm do lượng vi khuẩn thâm nhập từ môi trường thấp, cũng như do quá trình xử lý và điều kiện bảo quản Sau đó, tùy thuộc vào điều kiện bảo quản nhóm vi khuẩn nào sẽ tăng trưởng mạnh và gây ươn

hỏng chính Ví dụ vi khuẩn lên men gram âm (như Vibrionaceae) gây ươn hỏng ở nhiệt độ thường, trong khi vi khuẩn gram âm ưa lạnh (Pseudomonas spp và

Shewanella spp.) phát triển trong điều kiện bảo quản lạnh [132] Vi sinh vật thâm

nhập vào thủy sản tùy thuộc vào nhiệt độ của nước và hệ vi sinh vật tồn tại ở khu vực đánh bắt Ngoài ra, còn phụ thuộc vào kỹ thuật đánh bắt Đơn cử như, đánh bắt bằng kéo lưới lượng vi sinh vật thâm nhập cao hơn Nguyên nhân do khi lưới kéo làm xáo trộn lớp trầm tích ở đáy và ở đó chứa một lượng vi sinh vật lớn Ngoài ra, chất lượng nước rửa và các yếu tố khác cũng ảnh hưởng tới lượng vi sinh vật ban đầu [173]

1.2.1.2 Vi sinh vật gây ươn hỏng chính

Loài vi sinh vật có trong hệ vi sinh vật thâm nhập từ môi trường ban đầu gây ươn hỏng chính tùy thuộc vào điều kiện bảo quản [36] Bảng 1.2 cho thấy các loài

vi khuẩn chính gây ra ươn hỏng ở những điều kiện bảo quản khác nhau

Bảng 1.2 Vi khuẩn gây hư hỏng ở thủy sản [171]

Thủy sản Vi sinh vật gây ươn hỏng điển hình

Tươi, bảo quản lạnh, môi trường hiếu

khí

S putrefaciena,b Pseudomonas spp.c

Tươi, bảo quản lạnh, môi trường chân

không hay có thay đổi thành phần khí

quyển

P phosphoreumb

Vi khuẩn lacticc

B thermosphactac

Tươi, bảo quản trong điều kiện có ánh

sáng, nhiệt độ thường

Aeromonas spp

Vibrio spp

Enterobacteriaceae Enterococcus faecalis

Nấu trong chân không, bảo quản lạnh Hình thành bào tử gam âm

Bảo quản lạnh có ánh sáng

Lactic acid bacteriae Enterobacteriaceaef

P phosphoreum Vibrio spp

Ướp muối sơ bộ, bảo quản lạnh Halobacterium spp., Halococcus spp., và

osmotolerant mold và yeast

Lên men và bảo quản lạnh Nấm mốc và vi khuẩn lactic

a Điển hình là S putrefacien, shewanella baltica

bĐiển hình là các loài cá biển vùng ôn đới

c

Điển hình là các loài cá nước ngọt và vùng nước ấm

d Các sản phẩm như cá hồi hun khói, tôm chín ướp muối, trứng muối v.v… e

Điển hình là Lactobacillus curvatus và Lactobacillus sakei

Macé cùng cộng sự [148] nghiên cứu trên tôm thẻ trắng (Penaeus vannanei)

bảo quản lạnh ở 1 oC, có thay đổi thành phần khí Kết quả cho thấy rằng, 6 loại vi

khuẩn chính gây ươn hỏng gồm: Shewanella baltica, Carnobacterium

maltaromaticum, Aeromonas salmonicida, Vibrio spp., Pseudoalteromonas spp và Psychrobacter spp Ở tôm sú, vi khuẩn được xác định gây ra ươn hỏng chính trong

điều kiện bảo quản hiếu khí ở 0 o

C là Pseudomonas [206] và nhóm nghiên cứu này cũng thấy rằng lượng Pseudomonas tìm thấy có liên quan tới biến đổi các giá trị pH,

độ ẩm, giá trị cảm quan, TMA-N và TVB-N Đối với tôm nước ngọt

(Macrobrachium Rosembergii) bảo quản ở 0 oC trong điều kiện hiếu khí được

nghiên cứu bởi Leitao cùng cộng sự [144] Các vi khuẩn thuộc hai họ

Enterobactericeas và Vibrionaceas gây ra ươn hỏng chính Tuy nhiên, nhiệt độ bảo

quản cũng liên quan đến loài vi khuẩn gây ươn hỏng chính như ở nghiên cứu của

Dabade cùng cộng sự trên tôm (Penaeus notialis) [55] Kết quả cho thấy ở 0 oC vi

khuẩn gây ra ươn hỏng là Pseudomonas spp, trong khi đó ở 7 oC và 28 oC vi khuẩn

chính gây ra là Enterobacteriaceas

1.2.1.2 Sự biến đổi hóa học do vi sinh vật gây ra

Thủy sản sau khi chết, enzyme hình thành từ vi sinh vật tấn công vào các phần

ở cơ thịt, tạo thành một lượng lớn các hợp chất dễ bay hơi khác nhau Đặt biệt, có thể kể đến là trimethylamine, chất có mùi ươn đặc trưng TMA là chất hình thành từ TMAO do enzyme trimethylamine oxidase gây ra [201] TMAO là một chất rắn được tổng hợp từ TMA trong quá trình tiêu hóa thức ăn bởi hệ vi khuẩn đường ruột Ngoài ra, TMAO có thể bị phân hủy thành dimethylamine (DMA) và formaldehyde, phản ứng như sau:

Sikoski cùng công sự trong nghiên cứu về cá bảo quản lạnh đông nhận thấy formaldehyde hình thành từ TMAO do tác dụng của enzyme Các phân tử formaldehyde này liên kết với các sợi cơ làm cấu trúc thịt trở nên cứng đi [227] Các hợp chất chứa gốc S như hydro sulfide, dimethyl sulfide và methyl mercaptan hình thành từ các amino acid chứa sulfua như cysteine, methionine Các amine như histamine, cadaverine, spermine, spermidine và NH3 hình thành do protein bị phân hủy dưới tác dụng của vi sinh vật [20], [95], [235], [262] Smith cùng cộng sự [235]

xác định rằng ở tôm trắng vi khuẩn chủ yếu tạo ra indole là Flavobacterium (52,4%),

Aeromonas (23,8%), Proteus (21,4%) và Yersinia (2,5%) Các vi khuẩn này tấn công

vào cơ thịt giải phóng tryptophan, sau đó chất này chuyển hóa thành indole

1.2.2 Ươn hỏng do enzyme

1.2.2.1 Sự biến đổi adenosine triphosphate

Sự ươn hỏng do enzyme gây ra thường đến trước sự ươn hỏng do vi khuẩn gây

ra Chủ yếu là các phản ứng tự phân do các enzyme nội sinh hiện diện sẵn ở các phần bụng và ruột Adenosine triphosphate là nguồn năng lượng chủ yếu cho sự hoạt động Sự vắng mặt thành phần này dẫn tới quá trình sinh tổng hợp bị ngưng lại Một vài nghiên cứu chỉ ra rằng có sự tương quan chặt chẽ giữa chuyển hóa nucleotide và sự giảm độ tươi [47], [70] Flick và cộng sự đưa ra tiến trình phân giải ATP như Hình 1.1 [74] Năm bước đầu tiên của tiến trình xảy ra nhanh và liên quan tới hoạt động của enzyme nội sinh Quá trình oxy hóa từ hypoxanthine thành xanthine và cuối cùng hình thành acid uric xảy ra chậm hơn do enzyme của vi khuẩngây nên [120]

Hình 1.1 Sự biến đổi của ATP

1.2.2.2 Sự biến đổi màu sắc

Sự biến màu là một hiện tượng phổ biến ở thủy sản Tôm, tôm hùm và cua v.v nhanh chóng bị ươn hỏng do kết quả của các quá trình vi sinh và hóa sinh Ở tôm các đốm đen được gọi là melanosis có thể xuất hiện lập tức nếu như không bảo quản tốt Hiện tượng này được công bố đầu tiên vào năm 1951 [72] và được cho là

do hoạt động của vi sinh vật Tuy nhiên, ngày nay được kết luận là do sự oxy hóa của các enzyme polyphenoloxydase có trong tôm, cua [223], [232] Một số enzyme

polyphenoloxidase (PPO) đã được biết như: tyrosinase, catechol oxidase,

o-diphenol oxidase, monophenol oxidase và một số khác (tùy thuộc vào từng loài) hiện diện dưới lớp vỏ tôm và các loài nhuyễn thể khác Sự hình thành các phân tử melanine ở tôm thường thấy đầu tiên ở trong khoang bụng và phần đuôi (Hình 1.2)

enzyme PPO với sự có mặt của oxy không khí (Hình 1.3) Chất này tiếp tục chuyển

hóa thành o-quinone có màu Sau cùng, các phân tử o-quinone phản ứng với các

amino acid hình thành phức màu nâu [78]

Hình 1.2 Các đốm đen xuất hiện ở khoang bụng và phần đuôi

Hình 1.3 Sự hình thành phức chất màu nâu

Nhiệt độ bảo quản là yếu tố quan trọng trong tiến trình tạo melanine, vì vậy tôm cần đƣợc bảo quản lạnh lập tức sau khi chết [195]

1.2.2.3 Sự biến đổi cấu trúc

Độ mềm là một đặc tính quan trọng trong kiểm tra chất lƣợng thủy sản và có thể là đặc tính quan trọng nhất trong đánh giá các loài nhuyễn thể Nhìn chung, thời gian co cứng của thủy sản ngắn hơn so với động vật trên cạn Cấu trúc cơ thịt của thủy sản lỏng lẻo hơn so với động vật trên cạn Thêm vào đó, cấu trúc mạng collagen (thành phần chính trong mô liên kết) của chúng cũng thƣa hơn [242]

Phức màu nâu polyme

Những yếu tố này làm cho cấu trúc mô thịt của thủy sản mềm hơn [252] Sự mềm hóa được cho là liên quan tới sự biến mất của Z-disk, phân ly cấu trúc phức tạp của actomyosine, làm đứt các liên kết collagen ở mô [130], [131], [211] Các hoạt động của enzyme nội sinh ở protein myofibrillar góp phần tạo ra tiến trình này

1.2.2.4 Sự biến đổi hương vị

Thành phần biến đổi đầu tiên xảy ra ở thủy sản sau khi chết có thể nói là ATP Trong đó inosine monophosphate (IMP) là chất tạo hương thơm cho thịt Vì vậy, kết quả chuyển hóa chất này thành inosine sau đó là hypoxanthine dẫn đến làm giảm hương vị đặc trưng [89] Trong khi hương vị của IMP được đánh giá cao về mặt chất lượng thì sự chuyển hóa lipid trong suốt quá trình bảo quản và chế biến có kết quả ngược lại Chúng là nguyên nhân chính làm mất đi hương vị, suy giảm chất lượng thể hiện rõ về mặt cảm quan cũng như hóa học Trong thành phần hóa học của thủy sản có chứa nhiều các acid béo không no, hơn nữa sự thủy phân phospholipid còn làm tăng lượng acid béo tự do [58], [237] Bảng 1.3 trích dẫn thành phần các acid béo trong lipid ở một số loài thủy sản

Bảng 1.3 Thành phần các acid béo trong lipid của một số loài thủy sản [50]

Loài thủy sản

Acid béo có trong lipid từ thủy sản (%)

Acid béo no Acid béo không no

chứa một liên kết đôi

Acid béo không no chứa nhiều liên kết đôi

a là mẫu xác định ở trạng thái luộc chín

Trước đây, tiến trình oxy hóa lipid ở mô cơ trong tự nhiên được cho đơn thuần

là hóa học Tuy nhiên, những nghiên cứu sau này cho thấy có vai trò của enzyme trong tiến trình oxy hóa lipid [81], [157] Các enzyme như lipoxygenase [80], [81], [98], 116], peroxidase và microsomal enzyme ở mô cơ tham gia đầu tiên vào quá trình chuyển hóa các nhóm peroxide thành hydroperoxide Sau đó những hydroperoxide này phân hủy thành các thành phần như: aldehyde, cetone, alcohol Đây là các thành phần chính tạo ra những mùi vị đặc trưng cho sự ươn hỏng ở các thực phẩm khác nhau Điển hình như 3,6-nonadienal và 2,4,7- decatrienanal là dẫn xuất của 9-hydroperoxide acid linoleic, cũng như hexanal hình thành từ 13-hydroxyperoxide acid linoleic [76]

1.2.3 Ươn hỏng hóa học

Ngoài những biến đổi lipid do enzyme tự phân tạo ra hydroperoxide đã được

đề cập trên, còn có chuyển hóa đơn thuần về mặt hóa học Quá trình này được gọi là

sự ôi hóa và biến nâu Những quá trình này chủ yếu là do những phản ứng hóa học xảy ra ở cơ thịt do một loạt các yếu tố tác động

Tiến trình ôi hóa liên quan tới sự oxy hóa các acid béo không no hay triglyceride trong thủy sản [15] và nó là nguyên nhân chính gây ra ươn hỏng Tiến trình ôi hóa là một chuỗi các phản ứng xảy ra theo cơ chế gốc tự do như mô tả ở Hình 1.4

Ở đây: ROO* là gốc tự do peroxide của acid béo không no, R* là gốc tự do của acid béo không no, RH là acid béo không no Một khi phản ứng bắt đầu, các hydroperoxide không bền hình thành được chuyển hóa thành các gốc tự do, các gốc này trở lại xúc tác cho sự oxy hóa Các hydroperoxide là những tác nhân gây ra phản ứng tạo ra các mùi ôi hóa [85], [114]

Khơi mào:

Chuyển hóa gốc

Hình 1.4 Các giai đoạn oxy hóa các acid béo

Cơ chế gốc tự do cho quá trình phân hủy hydroperoxide được trình bày ở hình 1.5 [121]:

Hình 1.5 Cơ chế phân hủy hydroperoxide

Một loại ươn hỏng hóa học khác tìm thấy trong quá trình bảo quản là hiện tượng biến nâu Hiện tượng này chính là phản ứng Maillarl, liên quan tới ribose và các nhóm amino [86] tạo ra biến màu ở thịt Tuy nhiên, phản ứng hóa nâu chủ yếu

là do các chất hình thành từ oxy hóa lipid, tham gia phản ứng với protein [64] Tương tác này là sự kết hợp giữa nhóm -NH3+

(nhóm amoni) của protein với các aldehyde không no có hiệu ứng liên hợp, hay các chất hình thành từ sự phân ly hydroperoxide [125] Khayat cùng cộng sự [121] cho rằng tiến trình hóa nâu này xảy ra 3 bước: bước 1, hình thành các peroxide của lipid; bước 2, hình thành những tiền chất không màu (hay có màu hơi nâu) do tương tác của peroxide lipid với các nhóm NH3+ của protein; bước 3 là quá trình chuyển hóa các tiền chất không màu (hay có màu nâu sáng) thành chất có sắc tố nâu dưới tác dụng của oxy không khí

Kết thúc

1.3 CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG THỦY SẢN

1.3.1 Phương pháp đánh giá chất lượng cảm quan

Phương pháp đánh giá cảm quan là một phương pháp khoa học dùng để gợi lên, đo lường, phân tích và giải thích những cảm giác vốn được nhận biết thông qua giác quan như thị giác, khứu giác, vị giác, xúc giác, và thính giác [105]

Đánh giá cảm quan cho kết quả nhanh chóng về độ tươi và chất lượng thủy sản Các thuộc tính cảm quan về cá, tôm đã được người tiêu dùng biết đến từ lâu và

họ có thể dựa vào đó để lựa chọn khi mua Vì vậy, phương pháp cảm quan luôn là phương pháp được chấp nhận và chọn lựa làm phương pháp đánh giá chất lượng [50] Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng đánh giá cảm quan, bao gồm mẫu đánh giá, phương pháp đánh giá và người đánh giá [90] Phương pháp đánh giá cảm quan được chia thành 3 nhóm phương pháp: phép thử phân biệt (tam giác, a-not A, 2-3…) dùng để đánh giá sự khác biệt giữa hai sản phẩm; phương pháp mô tả (mô tả

cổ điển - QDA, mô tả nhanh - CATA, Flash profile…) được sử dụng để mô tả các đặc tính cảm quan của sản phẩm thực phẩm và phương pháp thị hiếu người tiêu dùng để đánh giá mức độ ưa thích trên sản phẩm cụ thể Khoa học cảm quan gắn liền với những vấn đề thực tế trong công nghiệp thực phẩm [154] Độ tươi của thủy sản hầu như được đánh giá bằng phương pháp khách quan, nó dựa trên những thay đổi các thuộc tính cảm quan xảy ra trong thời gian bảo quản [51] Những thành viên phải được đào tạo và họ là những chuyên gia ngành Đồng thời khung cho điểm phải chi tiết và rõ ràng Mỗi cá nhân đánh giá sử dụng cảm nhận riêng của mình ở 5 giác quan (thị giác, khứu giác, vị giác, xúc giác và thính giác) để xác định mức độ tương ứng của mỗi thuộc tính đối với khung điểm đã cho [155] Vì vậy, kết quả đánh giá có độ tin cậy và tính chính xác cao

1.3.1.1 Phân loại độ tươi theo hội đồng Châu Âu (EU or EC Scheme)

Phân loại độ tươi theo tiêu chuẩn châu Âu được đưa ra lần đầu tiên ở Hội đồng châu Âu theo số 103/76 (cho cá) và 104/76 (cho loài giáp xác) Sau đó tiêu chuẩn được bổ sung bởi quyết định số 2406/96 (đối với vài loài cá và vài loài giáp xác khác) Chất lượng của cá được đánh giá trên các tiêu chí bao gồm trạng thái của da, mắt, mang, chất nhờn trên bề mặt, khoang bụng, mùi và cấu trúc Chất lượng được

phân thành 4 cấp trong quy định đánh giá EC: E (rất tốt), A (tốt), B (chấp nhận) và

C (không chấp nhận) Tuy nhiên, có một vài nhược điểm là người đánh giá phải có năng lực chuyên môn cao; kết quả chỉ đánh giá trên một vài thuộc tính chung [105], [147]; không có sự khác biệt về mức cho điểm giữa các loài thủy sản Ngoài ra, phương pháp không cho những thông tin về thời hạn sử dụng

1.3.1.2 Phương pháp chỉ số chất lượng (Quality Index Method - QIM)

Phương pháp chỉ số chất lượng (QIM) đã được đề nghị thay thế cho chương trình đánh giá EU Phương pháp QIM có nguồn gốc hình thành từ một trung tâm nghiên cứu thực phẩm của Tasmanian (Tasmanian Food Research Unit) ở Australia [30] và được hoàn thiện sau này Phương pháp được xem là nhanh và tin cậy để đo

độ tươi của cá bảo quản lạnh [147], [155] Phương pháp dựa trên mức độ ý nghĩa của các thuộc tính (da, chất nhờn, mắt, bụng, mùi, mang, v.v…) của cá Các thuộc tính được chỉ ra trong bảng hướng dẫn để đánh giá và ghi nhận mức điểm tương ứng (từ 0 đến 3) Điểm chất lượng là tổng điểm của các thuộc tính gọi là QI Giá trị

QI gần tới 0 được xem là rất tươi, trong khi đó giá trị QI cao hơn chứng tỏ cá đã bị phân hủy [105] Có sự tương quan giữa chất lượng cảm quan đo được (biểu thị ở điểm cảm quan) và thời gian bảo quản, từ đó có thể ước tính hạn sử dụng còn lại Phương pháp được xem là tương đối nhanh, không phá vỡ cấu trúc và có thể áp dụng cho các loại thủy sản khác nhau Hơn nữa, QIM là phù hợp để đánh giá giai đoạn đầu của quá trình bảo quản, khi mà các phương pháp công cụ khác không thể hiện rõ [168] Hyldig tiên đoán rằng phương pháp QIM sẽ là phương pháp được lựa chọn để đánh giá chất lượng trong cộng đồng châu Âu sau này [107] Năm 2001 Eurofish cho xuất bản phương pháp đánh giá theo QIM ở 12 loài cá khác nhau [155] Thuận lợi của QIM là thời gian huấn luyện ngắn, cho kết quả nhanh, dễ thực hiện, không phá vỡ cấu trúc và có thể dùng như một công cụ trong quy trình sản xuất và giám sát chất lượng

1.3.1.3 Quy trình đánh giá Torry

Tương tự như quy trình đánh giá QIM, quy trình đánh giá Torry được xây dựng ở trung tâm nghiên cứu Torry (Torry Research Station) thực hiện bởi các chuyên gia hay nhân viên đã được huấn luyện Toàn bộ quy trình đánh giá cho điểm theo quy trình định sẵn Trong mô hình này, các mẫu cá dùng để đánh giá mùi và vị

là mẫu cá chín Điểm cho theo thang điểm từ 10 (rất tươi) đến 3 (ươn hỏng) Điểm trung bình 5,5 là giá trị giới hạn cho người tiêu dùng [155]

1.3.1.4 Phương pháp phân tích mô tả định lượng (Quantitative Descriptive Analysis - QDA)

Phương pháp phân tích mô tả định lượng (Quantitative Descriptive Analysis)

sử dụng một bảng mô tả cảm quan đã được thẩm định bởi Hội đồng đánh giá cảm quan, để đánh giá những thuộc tính liên quan tới cấu trúc, mùi và vị QDA đáp ứng

sự mô tả chi tiết tất cả thuộc tính về hương vị trong định tính cũng như định lượng Phương pháp này cũng có thể sử dụng để đo cấu trúc Hội đồng thẩm định làm việc trên một loạt mẫu thử được chọn lựa khác nhau và dùng nó để tạo ra những thuật ngữ mô tả tất cả những khía cạnh của sản phẩm [105] Những thuật ngữ mô tả phải được chọn lựa cẩn thận và các chuyên gia hội đồng đồng ý với những thuật ngữ đó Trong QDA, các thuật ngữ mô tả mùi và vị của cá phân thành 2 nhóm Nhóm các thuật ngữ tích cực và nhóm các thuật ngữ tiêu cực cho cá tươi và cá ươn hỏng [243]

Nghiên cứu [22] trên tôm sú (Penaeus monodon) sử dụng quy trình đánh giá QDA

để đánh giá chất lượng tôm trên hai mẫu, bảo quản đá và không đá với thang điểm cho trước (Bảng 1.4)

gian, đòi hỏi đào tạo nhân lực và khó thực hiện đối với mục đích thương mại lớn Vì vậy, các phương pháp công cụ là cần thiết để thỏa mãn nhu cầu xác định chất lượng cho ngành công nghệ thủy sản

1.3.2 Phương pháp hóa học và hóa sinh

Các phương pháp hóa học và hóa sinh dùng để đánh giá chất lượng thủy sản

có độ lặp lại cao và chính xác Nhóm phương pháp này không mang yếu tố chủ quan của con người trong việc đánh giá chất lượng sản phẩm Ngoài ra, nhóm các phương pháp này cũng liên quan đến chất lượng cảm quan và các hợp chất hóa học sinh ra từ quá trình ươn hỏng do vi sinh vật, quá trình phân hủy do hóa học gây ra [105] Hiện nay để đánh gíá độ tươi thủy sản, hầu hết sử dụng phương pháp đánh giá cảm quan kết hợp với vài phương pháp đo khác nhau [180] Dưới đây là một số thành phần hóa học hình thành từ quá trình tự phân và phân hủy do vi sinh vật, enzyme và hóa học Chúng được xác định để từ đó có thể ước tính chất lượng của thủy sản

1.3.2.1 Tổng base dễ bay hơi

Trong thủy sản, tổng hàm lượng base dễ bay hơi có chứa nitơ (TVB-N) bao gồm trimethylamine (TMA hình thành từ sự hư hỏng do vi sinh vật), ammonia (hình thành từ sự khử amine của amino acid và chuyển hóa các nucleotide) và dimethylamine (DMA hình thành từ enzyme tự phân trong suốt quá trình bảo quản lạnh) Chỉ số TVB-N được cho là liên quan nhiều tới giai đoạn sau của quá trình ươn hỏng [208] Mức TVB-N liên quan tới chất lượng thủy sản, có thể nhìn thấy qua các nghiên cứu trên cá thu [199], cá tuyết Atlantic [29], cá mồi [9], [126] và lươn [193] Như vậy, TVB-N là một chỉ số chất lượng phù hợp để đánh giá chất lượng thủy sản trong quá trình bảo quản Hàm lượng TVB-N được xác định chủ yếu bằng hai phương pháp Phương pháp thứ nhất theo tiêu chuẩn EC, protein được loại

bỏ bằng acid perchloric, sau đó TVB-N được xác định qua quá trình chưng cất mẫu trong môi trường kiềm tạo bởi magie oxide MgO Phương pháp thứ hai sử dụng acid trichloroacetic trích ly, sau đó chưng cất trong môi trường kiềm tạo bởi NaOH [261] Ở Việt Nam, hàm lượng TVB-N được xác định theo TCVN 9215-2012 [7], dựa trên tiêu chuẩn đánh giá của EC

1.3.2.2 Trimethylamine

Một loại ươn hỏng do vi sinh vật gây ra, được xác định là do sự phân hủy trimethylamine oxide (TMAO) thông qua hoạt động của enzyme TMAOase có công thức phân tử (CH3)3NO Thủy sản sau khi chết, vi khuẩn hoạt động chuyển hóa TMAO thành TMA, chất này được cho là nguyên nhân chủ yếu tạo mùi ươn đặc trưng [179-180] Ở các loài thủy sản, TMAO có vài trò duy trì điều hòa áp suất thẩm thấu trong cơ thể sinh vật Hàm lượng TMAO trong thủy sản khác nhau ở các loài, độ tuổi, kích cỡ, thời gian trong năm và các yếu tố môi trường [94] Cá biển có

từ 1–100 mg TMAO trong 100 gam cơ thịt, trong khi đó cá nước ngọt chỉ có khoảng 5–20 mg/100 gam cơ thịt [145] TMA có thể được dùng như một chỉ số đánh giá ươn hỏng và không phù hợp để đo độ tươi Cá tươi có hàm lượng TMA nhỏ hơn 1,5mg TMA/100gam và giá trị này tăng suốt trong quá trình ươn hỏng Cá được xem không đạt chất lượng khi hàm lượng TMA cao hơn 30 mg/100g (cá tuyết) [28] Nhiều phương pháp đã đu7ọc xây dựng để xác định TMA, DMA, TVB-

N, bao gồm phương pháp chưng cất [150], khuếch tán và chuẩn độ Conway [52], phương pháp quang phổ [103], phương pháp sắc ký khí (GC) [260], phương pháp điện di mao quản [250], phương pháp phân tán dòng [60]

1.3.2.3 Dimethylamine

Như đã đề cập trên, TMAO trong thủy sản được chuyển hóa thành TMA bởi

vi khuẩn Trong suốt thời gian bảo quản lạnh hay lạnh đông, điều kiện phát triển của

vi khuẩn bị ức chế, hoạt động này được thay thế bởi chuyển hóa chậm do enzyme

và hình thành dimethylamine (DMA) và formaldehyde [105], [230] Những hợp chất này hình thành có thể là nguyên nhân gây ra một vài biến đổi chất lượng trong thời gian bảo quản Lượng DMA hình thành phụ thuộc vào loài (trừ loài cá thu và một số loài khác không tìm thấy DMA) và thời gian bảo quản [171] DMA có thể được sử dụng như một chỉ số đo độ ươn trong quá trình bảo quản lạnh đông của một vài loài cá như cá thu đông lạnh [59] DMA được xác định bằng phương pháp HPLC với kỹ thuật sắc ký pha đảo [247] Trong đó, DMA được tạo dẫn xuất tiền cột với fluorenylmethylchloroformate tạo ra sản phẩm huỳnh quang Sản phẩm huỳnh quang của DMA được tách khỏi hỗn hợp dẫn xuất của các amine và acid

amine qua cột C18 với chế độ rửa giải gradient bao gồm dung dịch A (đệm phosphate 6,5: acetonitrile = 50:50) và dung dịch B (đệm phosphate pH = 6,5: acetonitrile = 25: 75) thời gian lưu là 15 phút

1.3.2.4 Amine sinh học

Các amine sinh học là các hợp chất hữu cơ có tính base và khối lượng phân tử thấp hình thành từ phản ứng decarboxyl hóa các acid amine; phản ứng amine hóa và deamine hóa aldehyde và ketone Chúng cũng hình thành từ quá trình chuyển hóa ở thực vật, động vật và vi sinh vật [26], [213], [222], [249] Các amine sinh học thường hiện diện ở nồng độ thấp trong thực phẩm, chúng hình thành từ sự chuyển hóa các acid amine tự do trong thủy sản, dưới tác động của vi khuẩn và enzyme gây hư hỏng [39], [228] Lượng và loại amine sinh học phụ thuộc vào thành phần thực phẩm và loại vi khuẩn hiện diện trong thực phẩm [249] Các vi khuẩn thường hiện diện trong

thực phẩm như Bacillus, Citrobacter, Clostridium, Klebsiella, Escherichia, Proteus,

Pseudomonas, Salmonella, Shigella, Photobacterium, Lactobacillus, Pediococcus và Streptococcus có khả năng decarboxyl hóa các acid amine Những vi sinh vật này có

thể hiện diện sẵn trong thực phẩm hay lây nhiễm do kỹ thuật đánh bắt không hợp lý,

do kỹ thuật chế biến Các chủng Klebsiella pneumonia của loài Morganella morganii và một vài chủng Hafnia alvei dễ tạo ra histamine [62], [142], [222],

[249] Hàm lượng các amine sinh học hình thành trong cá rất cao, đặc biệt là histamine, putrescine, cadaverine và tyramine [100], [258]

Nhìn chung, hàm lượng các acid amine sinh học tồn tại ở nồng độ cao trong thủy sản là do nguyên nhân kỹ thuật bảo quản không hợp lý, dẫn tới vi sinh vật thực hiện tiến trình decarboxyl hóa các acid amine [100] Thêm vào đó, một vài loài, đặc biệt các loài thuộc họ Scombridae như cá ngừ và họ Clupeidae như cá mồi, có sự hiện diện của histamine với nồng độ cao trong cơ thịt [122-123], [142-143], [182]

Vì vậy, các amine sinh học có thể được sử dụng như các chỉ số chất lượng, do chúng liên quan tới quá trình ươn hỏng làm biến đổi chất lượng [197], [258]

Trong các amine sinh học, histamine là mối nguy và là nguyên nhân dẫn tới ngộ độc [163] Các thành phần khác như putrescine và cadaverine làm tăng khả

mg/100 g và 20 mg/100 g trong cá, theo quy định của Cục quản lý thực phẩm, dược phẩm Hòa Kỳ (US/FDA) [75] và EU [61]

1.3.2.5 Chỉ số amine sinh học

Ở cá tươi amine sinh học có nồng độ thấp nhưng hiện diện cao hơn khi có

sự tham gia của vi khuẩn trong quá trình phân hủy [229] Đánh giá hàm lượng amine sinh học không chỉ liên quan đến độc tố, mà còn có thể sử dụng như một chỉ

số để đo chất lượng thực phẩm [13], [197], [219], [228] Chỉ số chất lượng (QI) và chỉ số amine sinh học (BAI) được Mietz và Veciana-Nogués cùng cộng sự [159], [259] đưa ra để đánh giá chất lượng cá với công thức như sau:

)

Trong đó các đại lượng amine sinh học được thính theo đơn vị mol/lít Các tác giả quan sát thấy rằng chỉ số chất lượng tăng khi điểm cảm quan của

cá ngừ đóng hộp giảm Vì vậy, họ đồng ý sản phẩm có QI dưới 1 là có chất lượng tốt nhất Ngược lại, sản phẩm với QI lớn hơn 10 sẽ có chất lượng kém và bị nhiễm

vi sinh vật ươn hỏng Từ đây có rất nhiều nhóm nghiên cứu đã sử dụng hai công thức trên để đánh giá chất lượng trên nhiều loài khác nhau [25], [159], [258] Fathi cùng cộng sự [68] đã sử dụng histamine để khảo sát biến đổi chất lượng ở mẫu cá

shanak yellow fish (Acanthopagrus latus) Kết quả cho thấy hàm lượng histamine

đạt cao nhất 3,4mg/100g ở mẫu cá bảo quản 18 ngày Histamine cũng được chọn là chỉ số đánh giá biến đổi chất lượng trên cá tuyết, cá trích và scomber (một chi của

cá thu đại dương) [77]

Có nhiều kỹ thuật khác nhau cho việc xác định hàm lượng các amine sinh học, bao gồm sắc ký bản mỏng [224], [236], HPLC [106], [160], [265] và sử dụng cảm biến sinh học [175] Trong các kỹ thuật này, HPLC là phù hợp nhất do độ nhạy, độ tin cậy và độ lặp lại của phương pháp cao

1.3.2.6 Sự tự phân ATP và các sản phẩm của quá trình tự phân ATP

Adenosine triphosphate là một nucleoside triphosphate, đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp năng lượng cho tế bào hoạt động Ở các sinh vật sống,

ATP được tái tổng hợp từ adenosine diphosphate (ADP) thông qua quá trình cộng hợp với nhóm phosphat (PO43-) Sau khi động vật chết, các tiến trình sinh lý vẫn tiếp tục thêm một khoảng thời gian nữa cho đến khi nồng độ oxy giảm và creatinine phosphate dự trữ cho tiến trình tái tạo ATP cạn kiệt Lúc này, ATP nhanh chóng bị phân hủy bởi một loạt quá trình dephosphoryl và deamine tạo ra những hợp chất khác nhau (Hình 1.1)

Nhìn chung, sự phân hủy đều xảy ra tương tự nhau ở các loài thủy sản Tuy nhiên, tỷ lệ và mô hình phân hủy là khác nhau tùy thuộc các loài, loại cơ thịt, điều kiện sinh học (giới tính, điều kiện sinh lý), mùa trong năm, nhiệt độ nước, phương pháp đánh bắt và điều kiện căng thẳng (stress) khi đánh bắt, phương pháp xử lý và bảo quản [93], [162]

Saito cùng cộng sự [220] là những người đầu tiên đề xuất đưa chỉ số K để đánh giá chất lượng thủy sản Giá trị K được tính dựa trên nồng độ của ATP và các dẫn xuất Giá trị K được tính theo công thức sau:

Dựa trên giá trị K Saito cùng cộng sự [220], đã phân loại vài loài cá trên thị trường như sau:

 K < 20%: cá rất tươi, phù hợp làm nguyên liệu

 20% < K < 40%: Cá được xem là tươi cho quá trình chế biến

 K > 40%: Cá không phù hợp cho tiêu thụ

Cho đến nay, nhiều nhóm nghiên cứu vẫn dùng chỉ số K để khảo sát, đánh giá chất lượng của nhiều loài thủy sản khác nhau Kết quả của các nghiên cứu này cho thấy có sự khác nhau về khoảng giá trị K giữa các loài, không giống như kết luận của Saito cùng cộng sự [138], [256], [285]

Indole là một trong những chỉ số chất lượng được đề nghị ở cá [63], loài thủy sản có vỏ và các sinh vật biển khác như cua Indole được chấp nhận là chỉ số đánh giá chất lượng trong nghiên cứu của Quaranta cùng cộng sự [204, 205] Ở cá và loài thủy sản có vỏ, indole hình thành từ quá trình chuyển hóa tryptophan do vi khuẩn

gây ra Chuyển hóa này xảy ra ngay ở nhiệt độ bảo quản lạnh [240] Ở thực phẩm lạnh đông, indole hình thành ngay thời điểm ban đầu bảo quản đến khi rã đông Nó

có thể được xác định bằng các phương pháp quang phổ, HPLC [241] hay bằng phổ huỳnh quang [203] Hàm lượng indole cho phép là từ 3 đến 6 pg/l00 g cá [263] Cá

có thể được xem là không chấp nhận khi hàm lượng indole đạt 6,50 pg/100g Tuy nhiên, không thể dùng nó để xác định mức độ phân hủy như trường hợp ammoniac

vì dễ mất đi trong quá trình bảo quản

1.3.2.7 pH

Giá trị pH cũng là một thông số quan trọng liên quan đến chất lượng thủy sản [105] Giá trị pH sau khi chết từ 5,5 đến 7,1 phụ thuộc theo mùa, loài và các yếu tố khác [87], [231] Động vật sau khi chết thường trải qua giai đoạn co cứng và ở giai đoạn này pH có giá trị thấp Giá trị pH thấp được cho là liên quan đến trạng thái trước khi chết [21], [164] Đây là nguyên nhân do suy giảm năng lượng dự trữ, chủ yếu là glycogen bị phân giải hình thành acid lactic làm pH giảm Ở trạng thái pH thấp, các hoạt động của enzyme và vi khuẩn tăng mạnh dẫn đến những phản ứng phân hủy xảy ra Ngoài ra, pH thấp sẽ dẫn đến liên kết giữa các phân tử nước với

mô cơ giảm Điều này liên quan tới các thuộc tính cảm quan như độ bóng và trạng thái bề mặt

1.3.2.8 Các chỉ số đo sự oxy hóa lipid

Trong suốt quá trình chế biến và bảo quản, sự oxy hóa do enzyme và phi enzyme cùng xảy ra Có sự tương quan chặt chẽ giữa tiến trình oxy hóa lipid và sự suy giảm chất lượng của thủy sản [99] Ở loài cá béo, lipid bị oxy hóa mạnh dẫn đến

sự ôi hóa và có thể cảm nhận qua mùi vị ôi đặc trưng Riêng đối với loại cá gầy đông lạnh sự phân hủy protein làm cho cấu trúc của cá bị khô và cứng [149]

Thủy sản có hàm lượng lipid không no cao trong điều kiện bảo quản lạnh hay lạnh đông, các hợp chất sinh ra từ quá trình oxy hóa lipid có thể tương tác với protein Sự tương tác này làm phân hủy protein, thành phần dinh dưỡng giảm [41], [218], [227] Có nhiều yếu tố tác động lên sự ôi hóa, các yếu tố này liên quan đến mật độ liên kết đôi, loại thủy sản, chất làm thúc đẩy hay ức chế quá trình oxy hóa,

độ ẩm, điều kiện về oxy, nhiệt độ và ánh sáng [45], [46] Như đã đề cập trên, các hợp chất hydroperoxide (ROOH) sinh ra từ quá trình ôi hóa lipid Các hydroperoxide không bền dễ bị phân hủy hình thành các aldehyde, cetone và alcohol gọi là những sản phẩm thứ cấp Các chất này là những chất dễ bay hơi và là nguyên nhân tạo ra mùi ôi đặc trưng Hàm lượng peroxide ở thủy sản có thể sử dụng để đo mức độ oxy hóa trong những thời điểm đầu Giá trị peroxide thường được biểu thị qua chỉ số PV Các chỉ số chủ yếu biểu thị cho mức độ ôi hóa là chỉ số acid (AV), chỉ

số peroxide (PV) và acid thiobarbituric (TBA) Hai chỉ số AV và TBA đặc trưng cho các sản phẩm thứ cấp của tiến trình oxy hóa lipid Trong thời gian bảo quản thủy sản kéo dài các chỉ số PV, AV và TBA đạt cực đại, sau đó giảm [19], [158]

1.3.3.2 Thang đo Torrymeter

Thang đo độ tươi Torry ―Torrymeter‖ đã được xây dựng tại Trung tâm nghiên cứu Torry ở Aberdeen, Scotland Cơ sở của phép đo dựa trên độ dẫn điện Đặc tính dẫn điện ở da và cơ thịt cá tăng trong suốt thời gian bảo quản do quá trình ươn hỏng làm thay đổi thành phần cơ thịt Những thay đổi này có thể thấy qua kính hiển vi, cảm nhận qua trạng thái, mùi, vị và cấu trúc trong suốt quá trình ươn hỏng Có sự tương quan tuyến tính giữa số đo Torrymeter và đặc tính cảm quan của cá tuyết, cá

trích, cá thu, blue whiting (thuộc loài Micromesistius poutassou, một trong hai loài thuộc giống Micromesistius, thuộc họ cá tuyết), cá bơn [35], [248] Inácio và cộng

sự [109] cũng nghiên cứu ảnh hưởng của việc rửa bằng nước ngọt và nước biển lên

chất lượng của cá (Trachurus trachurus) và tìm thấy kết quả đo trên Torrymeter và RT-Freshmeter ở mức ý nghĩa (P < 0,05) Kết quả cho thấy cá rửa bằng nước biển

có các giá trị chất lượng thấp hơn so với rửa bằng nước vòi hay không rửa Điều này có thể giải thích là do nước biển có chứa những ion kim loại, tính dẫn điện của những ion này ảnh hưởng đến phép đo của cả hai công cụ Da cá có thể ảnh hưởng bởi khả năng thẩm thấu và hấp phụ các phần tử mang điện [109] Mỡ cũng ảnh hưởng đến tính dẫn điện của cá và có xu hướng tạo ra sai số nhiều hơn khi đo [202] Như vậy, những nguyên nhân dẫn đến sự tổn thương ở da hay cơ thịt do quá trình thu hoạch hay bao gói sẽ dẫn đến kết quả phép đo không chính xác

1.3.3.3 Thang đo Intellectron Fischtester VI

Nguyên tắc đo của Torrymeter (Anh Quốc) và của Intellectron Fischtester VI (Đức) là tương tự nhau vì đều dựa trên các tính chất điện học (điện trở, độ dẫn điện

và điện dung) của thịt cá [112] Các tính chất điện học của cá có thể thay đổi sau khi

cá chết do màng tế bào bị phá vỡ bởi sự tự phân Phương pháp dựa trên độ dẫn điện xuyên qua lớp da và như vậy phép đo xảy ra trên lớp da cá và phần thịt cá Kỹ thuật

đo Intellectron Fischtester VI cho những thông tin tin cậy về số ngày bảo quản lạnh

và hạn sử dụng còn lại Nó cũng được thông báo rằng có sự tương quan tuyến tính giữa kết quả đọc được và ngày thu hoạch, ngày đánh bắt và ngày ươn hỏng Kỹ thuật đo Fischtester có thể dùng như một tiêu chuẩn khách quan cho trạng thái tươi/ ươn hỏng cùng với số liệu cảm quan từ chuỗi thực phẩm

1.3.3.4 Thiết bị mũi điện tử (Electronic Nose)

Mùi là chỉ số đo chủ yếu cho cá tươi, được đánh giá bằng chất lượng cảm quan hay phân tích bằng phương pháp sắc ký khí (GC) Cả hai kỹ thuật đều tiêu tốn thời gian và tốn kém Thiết bị mũi điện tử (electronic nose) gọi là Fresh Sense được thiết

kế và phân phối bởi Element-Bodvaki (Iceland) Kỹ thuật này đo nhanh, không phá

vỡ cấu trúc, dùng để đo các hợp chất dễ bay hơi là những chất đặc trưng cho mùi ươn hỏng của thủy sản Fresh Sense dựa trên sự kết hợp chặt chẽ giữa quá trình phân tách các hợp chất (như quá trình xảy ra trên GC) và đánh giá thành phần các khí bằng cảm biến điện Phép đo có độ nhạy cao đối với các hợp chất dễ bay hơi Ở

cá tươi mùi của chúng liên quan với các hợp chất mạch dài của alcohol, carbonyl,

bromophenol và các hợp chất dị vòng chứa nitơ Tuy nhiên, trong quá trình bảo quản các hợp chất mạch ngắn của alcohol, carbonyl, amine, hợp chất sulfur, hợp chất thơm, hợp chất dị vòng nitơ và các acid hình thành từ hoạt động của vi sinh vật, hóa học trong suốt thời gian bảo quản [14], [178] Olafsdottir và cộng sự [181] nghiên cứu độ tươi của cá redfish đông lạnh và thấy rằng có tương quan chặt chẽ giữa cảm biến CO với phép đo bằng QIM ở cả hai mẫu cá bảo quản trong không khí

và trong điều kiện có thay đổi thành phần khí quyển Tryggvadottir và cộng sự [254] cũng tìm thấy rằng tất cả cảm biến điện tử (CO, H2O, NO, SO2 và NH3) đo trên cá vược (haddock) theo từng mùa khác nhau cho kết quả giống nhau

phát triển vi khuẩn gây hư hỏng như Photobacterium phosphoreum, Shewanella

putrefaciens [198], Brochothrix thermosphacta [156], Listeria monocytegenes [40]

và Clostridium perfringens [117] Việc ước tính hạn sử dụng còn lại đòi hỏi mức độ

tin cậy ước tính về mật độ SSO lúc ban đầu vì nó khác nhau giữa các lô hàng, khác nhau về mùa trong năm, chế độ ăn, phương pháp đánh bắt, kỹ thuật xử lý và điều kiện bảo quản sau khi đánh bắt [132] Một trong những phương pháp vi sinh dùng

để xác định lượng vi khuẩn nhanh là phương pháp vi sinh vật trở kháng (một phương xác định lượng vi sinh vật chủ yếu là vi khuẩn và nấm men, dựa trên việc

đo tính chất dòng điện) [133] Các mô hình tính toán theo khả năng kháng khuẩn có thể cho những thông tin về hạn sử dụng của thủy sản trong vòng 24 giờ Sự thay đổi tính chất dòng điện (điện trở, độ dẫn điện và điện dung) do sự phát triển của vi sinh vật trong môi trường tăng sinh đã được dùng cho ước tính nhanh tổng lượng vi

khuẩn [174], Coliform [73] và Salmonella spp [33] Nguyên tắc của phép đo lượng

vi sinh vật trở kháng là dựa trên hiện tượng tại thởi điểm (xác định thời điểm) mà tại đó lượng vi khuẩn tương ứng 107 cfu/mL hay cao hơn, lúc này có sự thay đổi đột ngột giá trị điện trở (hay độ dẫn điện) của môi trường sinh trưởng Sự giảm điện trở (hay tăng độ dẫn điện) đột ngột là do, khi lượng vi sinh vật tăng đột ngột, các hợp chất có phân tử lượng thấp (như các acid) sinh ra từ quá trình sinh trưởng của nó cũng tăng đột ngột, dẫn đến điện trở giảm (độ dẫn điện tăng) [264] Các phương pháp nuôi cấy truyền thống có nhược điểm là tốn công sức, thời gian, đòi hỏi ít nhất là 1 đến 5 ngày để xác định Tuy nhiên, các kỹ thuật vi sinh hiện đại như phản ứng khuyếch đại trình tự gen (polymerase chain reaction, PCR), Reverse transcriptase PCR (RT-PCR), các kỹ thuật kháng thể như Enzyme-Linked Immunosorbent Assay (ELISA), cho kết quả trong vòng 1 ngày hay nhanh hơn [79], [108], [139], [141], [172]

1.4 XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP QIM CHO TÔM SÚ

1.4.1 Điều kiện môi trường thực hiện và các bước tiến hành xây dựng QIM

Khu vực dùng để tiến hành xây dựng và đánh giá QIM cần thỏa mãn những yêu cầu sau:

+ Khu vực đánh giá tuyệt đối im lặng

+ Ánh sáng là yếu tố quan trọng, gần với ánh sáng ban ngày và tối thiểu đạt 600-1500 lx/m2 [239]

+ Tuyệt đội không có mùi lạ, không có vật liệu khác, sạch sẽ

+ Nhiệt độ phòng thử từ 20 oC đến 25 oC và không đổi

Mẫu đánh giá phải chắc chắn là mẫu đại diện, với số lượng mẫu đủ lớn [184] Sau khi đồng nhất mẫu, số lượng mẫu từ 3 đến 5 đơn vị (nếu kích cỡ nhỏ có thể là 10) cho chương trình QIM

Tiến trình xây dựng phương pháp đánh giá QIM bao gồm 4 bước:

+ Xây dựng bộ thuật ngữ của các thuộc tính đo

+ Xây dựng khung đánh giá cho điểm ở các thuộc tính

+ Tiến hành khảo sát chất lượng cảm quan của mẫu đo theo ngày bảo quản và đánh giá bằng điểm chất lượng (QI)

+ Thẩm định phương pháp QIM

1.4.2 Xây dựng bộ thuật ngữ mô tả các thuộc tính biến đổi theo chất lượng

Đây được xem là bước đầu tiên trong tiến trình xây dựng QIM và nó rất quan trọng vì liên quan đến mô tả chính xác cũng như khả năng ứng dụng phương pháp QIM sau này Bộ thuật ngữ xây dựng phải đạt được những yêu cầu sau:

 Mô tả chính xác biến đổi của các thuộc tính quan trọng liên quan đến đánh giá chất lượng

 Ở mỗi thuộc tính các thuật ngữ mô tả được lần lượt xuất hiện từ thời điểm ban đầu (tươi nhất) cho đến khi ươn hỏng hoàn toàn và không thể chấp nhận

 Các thuật ngữ phải ngắn gọn, dễ cảm nhận và có tính thống nhất cao giữa các thành viên tham gia xây dựng

 Tiến trình xây dựng bộ thuật ngữ

Xây dựng bộ thuật ngữ sơ bộ: Bộ thuật ngữ sơ bộ được tổ hợp từ hai nguồn: nguồn thứ nhất là lấy từ các nghiên cứu trước đây trên cùng loài thủy sản, nguồn thứ hai là nhóm tự xây dựng Thuật ngữ do nhóm tự xây dựng hình thành từ quá trình quan sát biến đổi cảm quan của nhóm Có khoảng 12 người tham gia vào tiến trình này và quan sát sự biến đổi các mục tiêu bao gồm cấu trúc, màu sắc và mùi (ở đây đánh giá trên tôm nguyên liệu nên không đánh giá vị) Để cho tiến trình quan sát được dễ dàng cần tiến hành ở nhiều nhiệt độ khác nhau và tần suất quan sát phải

đủ lớn ví dụ sau bao nhiêu phút thì ghi nhận một lần Đồng thời nhóm nghiên cứu phải chụp ảnh các mẫu trong mỗi lần đánh giá sau đó cùng nhau thảo luận để dễ dàng thống nhất thuật ngữ dùng

Sau khi có bộ thuật ngữ sơ bộ bắt đầu xây dựng bộ thuật ngữ chính thức Có khoảng ít nhất 6 người tham gia vào tiến trình này Đầu tiên các mẫu tôm được cho biết ngày bảo quản đến các thành viên Các thành viên tham gia đánh giá độc lập,

mô tả cảm quan của các thuộc tính Người điều kiển chương trình sẽ tập hợp các đánh giá, bàn luận và đi đến thống nhất chọn thuật ngữ mô tả cho từng thuộc tính Các thí nghiệm thực hiện ở các mẫu tôm có ngày bảo quản khác nhau từ lúc ban đầu

Tiến trình này lặp đi lặp lại cho đến khi tìm thấy sự đánh giá tương đồng giữa các thành viên trên cùng một mẫu Lúc này năng lực đánh giá của các thành viên đã đạt đến sự đồng thuận Tiếp theo, người điều khiển sẽ đưa các mẫu tôm đến từng thành viên mà không cho biết ngày bảo quản Các thành viên đánh giá riêng rẽ, sau đó nhóm sẽ bàn luận và đi đến thống nhất như giai đoạn trên Mục đích của các thí nghiệm nhằm kiểm tra độ chính xác của các thuật ngữ mô tả và nâng cao năng lực đánh giá của các thành viên Qua các thí nghiệm quan sát, mô tả, đánh giá trên, nhóm đi đến chọn các thuật ngữ chính thức cho biến đổi của các thuộc tính và tập hợp thành bộ thuật ngữ chính thức

1.4.3 Thiết lập khung đánh giá QIM

Khung QIM được xây dựng cho từng thuộc tính của từng loài thủy sản Các thuộc tính được mô tả qua 4 mức: tươi nhất, tươi, tạm chấp nhận, không chấp nhận tương ứng với các điểm 0, 1, 2, 3 Điểm chất lượng đánh giá được tính bằng tổng số điểm ở các thuộc tính Như vậy, chất lượng sản phẩm được đánh giá càng cao thì số điểm tương ứng càng thấp Bảng 1.5 là khung đánh giá loài tôm Fjord [66]

Bảng 1.5 Chương trình đánh giá chất lượng tôm Fjord theo QIM