Luận văn thạc sĩ nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của phụ gia và gia vị đến chất lượng tôm chua huế

Tuy các cơ sở chế biến nhỏ lẻ chỉ chế biến một lượng nguyên liệu và giá trị sản phẩm không ñáng kể so với chế biến công nghiệp nhưng ñã giải quyết công ăn việc làm cho gần 40.000 lao ñộn

BỘ GIÁO DỤC VÀ ðÀO TẠO

TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

-
-

PHẠM KIỀU HOA

NGHIÊN CỨU ðÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA PHỤ GIA

VÀ GIA VỊ ðẾN CHẤT LƯỢNG TÔM CHUA HUẾ

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

HÀ NỘI - 2011

BỘ GIÁO DỤC VÀ đÀO TẠO

TRƯỜNG đẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

-
-

PHẠM KIỀU HOA

NGHIÊN CỨU đÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA PHỤ GIA

VÀ GIA VỊ đẾN CHẤT LƯỢNG TÔM CHUA HUẾ

LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP

Chuyên ngành: Công nghệ sau thu hoạch

Mã số: 60.54.10

Người hướng dẫn khoa học: TS Trần Thị Dung

TS đào Thiện

HÀ NỘI - 2011

LỜI CAM đOAN

Tôi xin cam ựoan Luận văn cao học này là công trình nghiên cứu của bản thân tôi, ựược thực hiện trên cơ sở nghiên cứu lý thuyết, nghiên cứu khảo sát tình hình thực tế dưới sự hướng dẫn khoa học của

TS Trần Thị Dung và TS đào Thiện

Các số liệu, mô hình và những kết quả có trong luận văn là trung thực và chưa từng ựược công bố dưới bất cứ hình thức nào

Tác giả

Phạm Kiều Hoa

LỜI CẢM ƠN

để hoàn thành ựược luận văn văn này, tôi ựã nhận ựược sự giúp ựỡ rất tận tình của các thầy giáo, cô giáo, người thân trong gia ựình, bạn bè và ựồng nghiệp Tôi xin ựược gửi lời cảm ơn chân thành tới những người ựã quan tâm giúp ựỡ và ựộng viên tôi rất nhiều trong quá trình thực hiện luận văn

Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc ựến TS Trần Thị Dung Ờ Giám ựốc Trung tâm Tư vấn Quy hoạch Phát triển thủy sản Ờ Viện Kinh tế

và quy hoạch thủy sản và TS đào Thiện Ờ Bộ môn thực phẩm dinh dưỡng Ờ Khoa Công nghệ thực phẩm, trường đại học Nông nghiệp

Hà Nội, những người ựã trực tiếp hướng dẫn và giúp ựỡ tôi hoàn thành luận văn này

Xin cảm ơn các cán bộ phòng thực hành Bộ môn Hóa sinh Ờ Khoa Công nghệ thực phẩm trường đại học Nông nghiệp Hà Nội và phòng thực hành Hóa sinh Ờ Khoa Nuôi trồng thủy sản Ờ Trường Cao ựẳng thủy sản ựã tạo ựiều kiện giúp ựỡ tôi thực hiện luận văn

Cảm ơn những người thân, bạn bè và ựồng nghiệp ựã ựộng viên, ủng hộ, tạo ựiều kiện ựể tôi có ựủ thời gian và nghị lực hoàn thành luận văn ựúng thời hạn

Tác giả

MỤC LỤC

LỜI CAM ðOAN… ……… i

LỜI CẢM ƠN……… ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC BẢNG v

DANH MỤC CÁC HÌNH……… vii

PHẦN 1 MỞ ðẦU……… 1

1.1 ðặt vấn ñề……… 1

1.2 Mục ñích – Yêu cầu……… 3

1.2.1 Mục ñích……… 3

1.2.2 Yêu cầu……… 3

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU……… 4

2.1 Nguồn lợi và tình hình tiêu thụ tôm ở Việt Nam……… 4

2.2 Thành phần hóa học của tôm……… 7

2.3 Công nghệ sản xuất tôm chua Huế……… 8

2.4 Quá trình lên men lactic và thủy phân protein trong muối tôm chua 11

2.4.1 Quá trình lên men lactic……… 11

2.4.2 Quá trình thủy phân protein……… 14

2.4.3 Ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ ñến quá trình chín của tôm…… 16

2.5 Tổng quan về chất phụ gia, gia vị……… 19

2.5.1 Vai trò của chất phụ gia, gia vị trong thực phẩm……… 19

2.5.2 Các phụ gia, gia vị ñược phép sử dụng trong sản phẩm thủy sản lên men 21

2.6 Phương pháp ñánh giá chất lượng tôm chua……… 25

PHẦN 3 VẬT LIỆU - NỘI DUNG - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU…… 28

3.1 Vật liệu nghiên cứu……… 28

3.1.1 Nguyên liệu……… 28

3.1.2 Hoá chất, thiết bị và dụng cụ phân tích……… 29

3.1.3 ðịa ñiểm nghiên cứu……… 30

3.1.4 Thời gian nghiên cứuẦẦẦ 30

3.2 Quy trình và thuyết minh quy trìnhẦẦẦ 30

3.2.1 Quy trình chế biến tôm chua HuếẦẦẦ 30

3.2.2 Thuyết minh quy trìnhẦẦẦ 31

3.3 Nội dung nghiên cứuẦẦẦ 32

3.4 Bố trắ thắ nghiệmẦẦẦ 33

3.5 Phương pháp phân tắchẦẦẦ 34

3.5.1 Phương pháp xác ựịnh các chỉ tiêu hóa họcẦẦẦ 34

3.5.2 Phương pháp xác ựịnh các chỉ tiêu vật lýẦẦẦ 35

3.5.3 Phương pháp xác ựịnh các chỉ tiêu vi sinh 35

3.5.4 Phương pháp xử lý số liệu ẦẦẦ 35

PHẦN 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ẦẦẦ 36

4.1 Kết quả xác ựịnh ảnh hưởng của các gia vị ựến chất lượng sản phẩmẦẦ 36

4.1.1 Ảnh hưởng của hàm lượng muối ăn ựến sự hình thành nitơ acid amin 36

4.1.2 Ảnh hưởng của hàm lượng muối ăn ựến pH sản phẩmẦẦẦ 38

4.1.3 Kết quả xác ựịnh ảnh hưởng của hàm lượng gia vị ựến vị của sản phẩmẦ 40 4.2 Kết quả xác ựịnh ảnh hưởng của Ca 3 (PO 4 ) 2 và CaHPO 4 ựến cấu trúc sản phẩm 41

4.2.1 Ảnh hưởng của Ca3(PO4)2 và CaHPO4 ựến quá trình thủy phân proteinẦẦ 41

4.2.2 Ảnh hưởng của Ca3(PO4)2 và CaHPO4 ựến các chỉ tiêu hóa lý của sản phẩm Ầ 43

4.2.3 Ảnh hưởng của hàm lượng CaHPO4 ựến chất lượng cảm quan sản phẩm Ầ 44

4.2.4 Ảnh hưởng của nồng ựộ CaHPO4 ựến cấu trúc thịt tôm chuaẦẦẦ 45

4.3 4.3.1 Kết quả xác ựịnh ảnh hưởng của kali sorbat ựến chất lượng sản phẩmẦ Ảnh hưởng của kali sorbat ựến sự biến ựộng nitơ axit aminẦẦẦẦ

47 47 4.3.2 Ảnh hưởng của kali sorbat ựến pH sản phẩmẦẦẦ 49

4.3.3 Ảnh hưởng của kali sorbat ựến ựộ cứng thịt tôm chuaẦẦẦ 51

4.3.4 Ảnh hưởng của kali sorbat ựến chất lượng cảm quan sản phẩmẦẦẦẦ 53

4.4 So sánh hiệu quả của phương pháp bảo quản bằng phụ gia và bảo quản lạnh 54

4.5 đánh giá chất lượng sản phẩmẦẦẦ 57

4.6 So sánh chất lượng sản phẩm ñề tài với sản phẩm tôm chua khác trên thị trường 59 PHẦN 5 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ……… 61 TÀI LIỆU THAM KHẢO……… 63 PHỤ LỤC……… 66

DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Thành phần hóa học của một số loài thủy sản……… 7

Bảng 2.2 Thành phần axit amin, vitamin và chất khoáng của tôm… 8 Bảng 2.3 Thành phần hóa học của vỏ tôm ……… 10 Bảng 2.4 Giá trị nhiệt ñộ và pH tối ưu cho sự sinh trưởng của vi khuẩn lactic 12

Bảng 2.5 Hoạt tính enzyme protease của tôm sú trưởng thành……… 14 Bảng 2.6 Ảnh hưởng pH ñối với một số vi sinh vật……… 19 Bảng 2.7 Ảnh hưởng của một số chất bảo quản trên vi sinh vật 24 Bảng 2.8 Các chỉ tiêu chất lượng cảm quan sản phẩm tôm chua………… 26 Bảng 2.9 Bảng tham khảo các mức chất lượng sản phẩm tôm chua…… 27

Bảng 3.1 Bảng bố trí mẫu thí nghiệm và chỉ tiêu ñánh giá……… 33 Bảng 4.1 Ảnh hưởng của hàm lượng muối ñến sự hình thành nitơ axit amin 36

Bảng 4.2 Ảnh hưởng của hàm lượng muối ñến sự biến ñộng NH3 38

Bảng 4.3 Ảnh hưởng của hàm lượng muối ăn ñến pH sản phẩm………… 39

Bảng 4.4 Bảng yêu cầu cảm quan vị sản phẩm tôm chua……… 40

Bảng 4.5 Phiếu trả lời ñánh giá cảm quan vị sản phẩm……… 40

Bảng 4.6 Kết quả biểu diễn sự khác nhau giữa các mẫu thử cảm quan… 41

Bảng 4.7 Ảnh hưởng của Ca3(PO4)2 và CaHPO4 ñến sự biến ñộng nitơ

Bảng 4.8 Ảnh hưởng của Ca3(PO4)2 và CaHPO4 ñến các chỉ tiêu hóa lý

Bảng 4.9 Kết quả ñánh giá cảm quan ảnh hưởng của hàm lượng CaHPO4 44

Bảng 4.10 Ảnh hưởng của CaHPO4 ñến ñộ nén thịt tôm theo thời gian bảo quản 45

Bảng 4.11 Ảnh hưởng của kali sorbat ñến sự biến ñộng nitơ axit amin … 48

Bảng 4.12 Ảnh hưởng của hàm lượng kali sorbat ñến pH sản phẩm……… 50 Bảng 4.13 Ảnh hưởng của hàm lượng kali sorbat ñến ñộ nén thịt tôm chua 51 Bảng 4.14 Ảnh hưởng của kali sorbat ñến ñiểm chất lượng sản phẩm… 53

Bảng 4.15 Bảng so sánh hàm lượng nitơ axit amin của hai phương pháp bảo quản 54 Bảng 4.16 Bảng so sánh pH của hai phương pháp bảo ……… 55

Bảng 4.17 Bảng so sánh cấu trúc thịt tôm chua của hai phương pháp bảo quản 56 Bảng 4.18 Bảng so sánh chất lượng cảm quan của hai phương pháp bảo quản 56

Bảng 4.19 Kết quả ñánh giá cảm quan chất lượng sản phẩm………… 57 Bảng 4.20 Kết quả phân tích các chỉ tiêu hóa lý của sản phẩm 58 Bảng 4.21 Kết quả phân tích các chỉ tiêu vi sinh của sản phẩm………… 58

Bảng 4.22 Kết quả so sánh chất lượng cảm quan các sản phẩm tôm chua 60

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 2.1 Cơ cấu xuất khẩu thủy sản Việt nam 9 tháng ñầu năm 2010… 4

Hình 2.2 Cơ cấu diện tích nuôi thủy sản nước lợ ở Thừa Thiên Huế 6

Hình 2.3 Sơ ñồ quy trình muối tôm chua cổ truyền Huế……… 9

Hình 2.4 Sơ ñồ quá trình lên men lactic 13

Hình 2.5 Sơ ñồ quá trình thủy phân protein 15

Hình 2.6 Tình hình sử dụng phụ gia trên thế giới……… 20

Hình 3.1 Sơ ñồ quy trình chế biến tôm chua Huế……… 30

Hình 4.1 Tác ñộng của CaHPO4 ñến cấu trúc thịt tôm chua……… 46

Hình 4.2 Ảnh hưởng của kali sorbat ñến sự biến ñộng nitơ acid amin…… 49

Hình 4.3 Ảnh hưởng của kali sorbat ñến sự biến ñộng pH sản phẩm…… 51

Hình 4.4 Ảnh hưởng của kali sorbat ñến cấu trúc thịt tôm chua………… 52

Hình 4.5 Ảnh hưởng của kali sorbat ñến chất lượng cảm quan sản phẩm… 53

PHẦN 1 MỞ ðẦU

1.1 ðặt vấn ñề

Trong những năm gần ñây, sản lượng ñánh bắt và nuôi trồng thủy sản nước ta

ñã và ñang ñóng vai trò quan trọng trong sự phát triển kinh tế của Việt Nam Ngoài việc cung cấp cho thị trường nội ñịa, sản phẩm thủy sản của Việt Nam còn thâm nhập vào thị trường của 160 nước trên thế giới Theo báo cáo mới nhất của

Bộ Nông nghiệp và phát triển nông thôn, kim ngạch xuất khẩu thủy sản năm 2011 ñạt hơn 6 tỷ USD (vượt trên 5% so với kế hoạch)

ðể phát triển bền vững, chủ ñộng tạo ñầu ra cho sản phẩm ngoài việc khuyến khích xuất khẩu, cần phải có chiến lược phát triển các mặt hàng truyền thống phục vụ nhu cầu nội ñịa Chính vì vậy, những năm gần ñây ngành chế biến thủy sản

ñã phát triển nhanh chóng cả về quy mô và công nghệ, góp phần quan trọng trong

sự phát triển chung của ngành Theo thống kê của Cục Chế biến, Thương mại nông lâm thủy sản và nghề muối hiện cả nước có 568 nhà máy chế biến công nghiệp

và hơn 7.500 cơ sở chế biến nhỏ lẻ, hộ gia ñình, các làng nghề thủy sản Tuy các cơ sở chế biến nhỏ lẻ chỉ chế biến một lượng nguyên liệu và giá trị sản phẩm không ñáng kể

so với chế biến công nghiệp nhưng ñã giải quyết công ăn việc làm cho gần 40.000 lao ñộng, ñặc biệt sản phẩm thủy sản truyền thống ñã góp phần làm phong phú nguồn thực phẩm cho gần 90 triệu người dân Việt Nam và góp phần bình ổn giá thực phẩm của thị trường nội ñịa Tuy nhiên, một số công nghệ chế biến dân gian ñặc trưng còn rất nhiều ñiều ñặt ra cần phải ñược nghiên cứu ñể có thể bảo tồn, duy trì và phát triển

Trên thực tế, các vùng ven biển ñã có những sản phẩm truyền thống chế biến

từ thủy sản rất nổi tiếng, trong ñó phải kể ñến tôm chua Huế Nhưng cũng như những sản phẩm truyền thống khác, việc quản lý, quy hoạch, sắp xếp tổ chức sản xuất, xây dựng các chính sách khuyến khích phát triển, ñịnh hướng công nghệ chế biến, quảng bá tiếp thị, xúc tiến thương mại, chất lượng và kiểm soát chất lượng sản phẩm,

… vẫn chưa ñược quan tâm ñúng mức Các sản phẩm truyền thống thường ñược

sản xuất dựa trên kinh nghiệm dân gian với quy trình sản xuất thủ công, gia truyền, nhỏ lẻ nên hương vị, chất lượng (cả về cảm quan, dinh dưỡng và vệ sinh) không ñồng ñều, số lượng ít nên gặp rất nhiều khó khăn khi thương mại hóa

Là một sản phẩm truyền thống mang tính ñịa phương nên các nghiên cứu về tôm chua từ trước tới nay còn rất hạn chế Khi nghiên cứu về công nghệ muối tôm chua, tác giả Nguyễn Xuân Thâm ñã nghiên cứu chi tiết quá trình thủy phân protein và lên men lactic, ñồng thời sử dụng giống vi khuẩn lên men lactic ñể rút ngắn thời gian lên men Tuy nhiên tác giả chưa ñánh giá ñược ảnh hưởng của phụ gia và gia vị ñến chất lượng sản phẩm cũng như chưa ñưa ra ñược biện pháp bảo quản nhằm kéo dài thời hạn sử dụng sản phẩm Tương tự, kết quả nghiên cứu ứng dụng giống vi khuẩn lactic thuẩn chủng trong công nghệ lên men truyền thống tôm chua của Viện Công nghệ thực phẩm (2007) ñã góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm và rút ngắn thời gian lên men tôm chua Tuy nhiên chính thời gian lên men kéo dài ñã tạo nên hương vị ñặc trưng cho các sản phẩm lên men từ thủy sản

Tháng 01/2010 Bộ Nông nghiệp và phát triển Nông thôn ñã triển khai ñề tài

“Nghiên cứu xây dựng mô hình phát triển sản phẩm thủy sản của làng nghề truyền thống miền Bắc và Bắc Trung Bộ” do Viện Kinh tế và quy hoạch thủy sản

chủ trì ðề tài nhằm nghiên cứu xây dựng mô hình chế biến sản phẩm thủy sản cho các làng nghề truyền thống với mục tiêu ñạt ñược 02 sản phẩm ñạt tiêu chuẩn xuất khẩu hoặc tiêu thụ tại hệ thống siêu thị trong nước Một trong hai sản phẩm ñược nghiên cứu ñó là mắm tôm chua của làng An Dương, xã Phú Thuận, huyện Phú Vang, Thừa Thiên Huế Các vấn ñề cần nghiên cứu ñối với sản phẩm tôm chua gồm:

(i) Nghiên cứu ảnh hưởng của các loại tôm nguyên liệu ñến chất lượng sản phẩm (ii) Nghiên cứu ảnh hưởng của gia vị, phụ gia ñến chất lượng cảm quan sản phẩm (iii) Nghiên cứu các yếu tố tố ảnh hưởng ñến thời hạn bảo quản sản phẩm nhằm có giải pháp công nghệ ñể kéo dài thời hạn sử dụng trên 6 tháng

Bên cạnh ñó ñề tài cũng nghiên cứu xây dựng quy ñịnh về việc ñảm bảo

vệ sinh an toàn thực phẩm, bảo vệ môi trường làng nghề chế biến thủy sản

ðề tài “Nghiên cứu ñánh giá ảnh hưởng của phụ gia và gia vị ñến

chất lượng tôm chua Huế” thuộc ñề tài của Bộ Nông nghiệp và phát triển

Nông thôn Nghiên cứu sẽ giúp những người chế biến có thể lựa chọn thành phần

và tỷ lệ bổ sung các phụ gia và gia vị ñể tạo nên sản phẩm thơm ngon, ổn ñịnh Kết quả nghiên cứu sẽ là một trong số những cơ sở quan trọng ñể từng bước xây dựng quy trình chế biến tôm chua Huế có chất lượng, an toàn, ñáp ứng thị hiếu của người tiêu dùng trong và ngoài nước

3 Xác ñịnh ñược hàm lượng phụ gia bảo quản nhằm kéo dài thời hạn

sử dụng cho sản phẩm tôm chua Huế (thời hạn sử dụng ñạt từ 6 tháng trở lên sau khi sản xuất)

PHẦN 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Nguồn lợi và tình hình tiêu thụ tôm ở Việt Nam

Thuỷ sản là ngành hội nhập mạnh nhất vào thị trường thế giới trong những năm gần ñây của Việt Nam, ñây là một trong những ngành xuất khẩu chủ lực, ñóng góp khoảng 4% GDP của nền kinh tế Giai ñoạn 2000 -2008 ngành

có tốc ñộ tăng trưởng nhanh, bình quân ñạt 15%/năm Hiện tại Việt Nam là một trong 10 nước xuất khẩu thủy sản hàng ñầu thế giới [1]

Vùng biển Việt Nam là một trong những vùng biển có năng lực tái tạo sinh học tương ñối cao do nằm trong vùng sinh thái nhiệt ñới với môi trường biển trong sạch rất thuận lợi cho các loài thủy sinh vật phát triển Theo ñiều tra sơ bộ thì

ở vùng biển Việt Nam ñã xác ñịnh ñược 225 loài, 69 giống của 24 họ tôm biển,

trong ñó có 96 loài của 6 họ tôm quan trọng nhất sau: họ tôm He (Penaeidae) 59 loài, họ tôm Lửa (Solenoceridae) 12 loài, họ tôm Hùm (Nephropidae) 3 loài, họ Aristeidae 3 loài, họ tôm Rồng (Palinuridae) 9 loài và họ tôm Vỗ (Scyllaridae) 9

loài Trong 96 loài trên có 43 loài có giá trị kinh tế và xuất khẩu (chiếm 45%) [19], 23]

Cơ cấu sản phẩm theo giá trị

Hình 2.1 Cơ cấu xuất khẩu thủy sản Việt Nam 9 tháng ñầu năm 2010 [1]

(Nguồn: Báo cáo ngành thủy sản, tháng 12/2010)

Ngành khai thác tôm ở nước ta mới chỉ phát triển khai thác sông và khai thác gần bờ, trong khi khai thác xa bờ trên quy mô lớn chiếm tỷ lệ nhỏ do ta chưa có ñủ

Cơ cấu sản phẩm theo sản lượng

công nghệ, chi phí khai thác còn cao, chưa hiệu quả Khả năng khai thác hải sản bền vững cho phép của nước ta ước tính khoảng 1,4 triệu tấn, trong ñó có khoảng

20000 tấn tôm [10] Theo Tổng cục thống kê Việt Nam, năm 2009 sản lượng tôm khai thác chỉ chiếm 5,47% tổng sản lượng thủy sản khai thác, trong khi sản lượng tôm nuôi chiếm tới 16,07% [29]

Hiện nay nhu cầu về tôm nguyên liệu ngày càng cao, sản lượng tôm ñánh bắt có hạn vì vậy nghề nuôi tôm ñang ñược phát triển mạnh Ở miền Bắc và miền Trung tận dụng các bãi triều, các ñầm vịnh, các vùng nước lợ ñể nuôi tôm, ở miền Nam chủ yếu là nuôi tôm ở các bãi rừng ngập mặn ðối tượng nuôi chủ yếu ở miền Bắc hiện nay là tôm rảo chiếm 70%, tôm bạc chiếm 10%, 20% còn lại là các loài tôm khác Ở miền Trung là tôm sú chiếm 50%, tôm bạc và tôm rảo chiếm 40% Ở miền Nam ñối tượng nuôi chủ yếu là tôm bạc, tôm he Ấn ðộ và tôm sú chiếm 80 – 90% tổng sản lượng tôm nuôi và tôm càng xanh [28] Sản lượng tôm nuôi từ các nông hộ chiếm ưu thế ñối với khu vực ven biển ở Việt Nam Tôm của Việt Nam ñã có mặt trên 70 thị trường ở khắp các châu lục trên thế giới Theo báo cáo ngành thủy sản, 3 thị trường xuất khẩu tôm lớn nhất trong 9 tháng ñầu năm 2010 là Nhật (29%), Mỹ (26%) và EU (16%) [1]

Nước ta hiện có hơn 50 mặt hàng tôm xuất khẩu ñược chế biến dưới nhiều dạng khác nhau như tươi sống, ñông lạnh, sản phẩm chế biến sẵn, sản phẩm khô, ñóng hộp, lên men Năm 2010 tỷ trọng các mặt hàng tôm xuất khẩu của Việt Nam như sau [12]: Tôm sống/ tươi/ ñông lạnh: 72,83%

Thừa Thiên Huế là một tỉnh thuộc Bắc miền Trung Việt nam, có bờ biển dài

120 km và ựầm phá Tam Giang - Cầu Hai rộng gần 22 nghìn ha (chiếm 48,2% tổng diện tắch mặt nước các ựầm phá ven bờ Việt Nam) và là ựầm phá lớn nhất khu vực đông Nam Á rất thuận lợi ựể phát triển nuôi trồng thuỷ sản và ựây cũng là ngành ựược chú trọng ựầu tư ựể trở thành ngành kinh tế mũi nhọn trong chiến lược xuất khẩu của tỉnh Mặc dù ựối tượng thủy sản nuôi trồng phong phú, nhưng tôm vẫn là ựối tượng chắnh [9]

Hình 2.2 Cơ cấu diện tắch nuôi thủy sản nước lợ ở Thừa Thiên Huế

(Phan Văn Hòa, 2009)

Nhờ mở rộng thị trường, sản lượng thuỷ sản xuất khẩu của tỉnh tăng nhanh, giá tôm nội ựịa tăng mạnh theo giá thế giới giúp người nuôi tôm ựạt lợi nhuận cao

Vì vậy nuôi tôm ở Thừa Thiên Huế phát triển nhanh chóng, ựặc biệt hai năm

2003-2004 Tuy nhiên trong những năm gần ựây diện tắch nuôi tôm của Thừa Thiên Huế ựang có dấu hiệu giảm dần do nhiều nguyên nhân như:

(i) Dư lượng hóa chất và tồn dư chất kháng sinh trong sản phẩm tôm xuất khẩu (ii) Thị trường ựầu ra cho sản phẩm chưa ựược quan tâm ựúng mức

Những nguyên nhân trên ựã có tác ựộng tiêu cực tới thị trường xuất khẩu tôm Năm 2003 năm lô hàng ký gửi từ Thừa Thiên Huế vào thị trường Châu Âu bị tiêu huỷ hoặc trả về do phát hiện tồn dư hoá chất và một phần lớn hàng hoá từ các

tỉnh Bắc Trung Bộ cũng bị xử lý tương tự trong năm 2004 [9]

2.2 Thành phần hóa học của tôm

Tôm là thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, thành phần hóa học gồm nước, protein, lipid, khoáng, vitamin Các thành phần này khác nhau rất nhiều, thay ñổi phụ thuộc vào giống, loài, giới tính, ñiều kiện sinh sống [6]

Bảng 2.1 Thành phần hóa học của một số loài thủy sản (%)

(Phan Thị Thanh Quế, 2005)

So với các loài thủy sản khác thì hàm lượng protein trong tôm cao hơn nhiều, ñồng thời protein của tôm ñược ñánh giá là nguồn protein lý tưởng nhờ chứa ñầy ñủ các axit amin không thay thế Ngoài ra các thành phần khác như chất khoáng, vitamin cũng chiếm một hàm lượng ñáng kể trong thịt tôm

Bảng 2.2 Thành phần axit amin, vitamin và chất khoáng của tôm

Axit amin (%) Khoáng (mg/100g) Vitamin

Arginin 1,15 Canxi 29 – 50

Histidin 0,59 Phospho 33 – 67,6

A (IU/g) 360 Isoleucin 0,84 Sắt 1,2 – 5,1

B1 (mg%) 0,01

B2 (mg%) 0,11

1,43

(Phan Thị Thanh Quế 2005; Nguyễn Tiến Lực 2010, The world’s healthiest foods 2010)

Protein là thành phần không thể thiếu của cơ thể sống, thiếu protein gây ảnh hưởng xấu ñến hoạt ñộng bình thường của nhiều cơ quan chức năng dẫn ñến các biểu hiện xấu cho sức khỏe như suy dinh dưỡng, chậm lớn, giảm khả năng miễn dịch, khả năng chống ñỡ của cơ thể ñối với một số bệnh Do vậy mức protein cao chất lượng tốt (protein chứa ñầy ñủ các axit amin không thay thế) là cần thiết trong khẩu phần ăn của mọi lứa tuổi [24] Theo Cục quản lý thực phẩm và dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) nhu cầu dinh dưỡng protein hàng ngày của cơ thể là 50g, như vậy nếu sử dụng 4,00 oz (113,40 gram) tôm trong 1 ngày ñã cung cấp khoảng 47% nhu cầu protein của cơ thể [34] Bên cạnh ñó vỏ tôm cũng chứa nhiều chất có vai trò quan trọng ñối với sức khỏe con người, ñặc biệt là hợp chất chitin

Bảng 2.3 Thành phần hóa học của vỏ tôm (% chất khô)

Chitin Protein Canxi Tro Phospho Lipit

(Tạp chí Khoa học-Công nghệ thủy sản, 01/2007)

Chitin và chitosan có thể giúp làm hạn chế sự tăng cân (chống béo phì) và giảm lượng cholesterol trong máu Khi ñược dùng như là khẩu phần ăn kiêng, thì chitosan còn làm tăng tỷ lệ lượng cholesterol có lợi hơn là có hại Một số nghiên cứu khác về giá trị dinh dưỡng của tôm ñã chỉ ra rằng, một người tiêu thụ 300g tôm mỗi ngày ñã làm tăng nồng ñộ LDL (cholesterol xấu) tăng 7%, bên cạnh ñó cũng làm tăng mức ñộ HDL (cholesterol tốt) lên 12% [26]

Các dẫn chứng trên ñã thể hiện giá trị dinh dưỡng cao của protein, chính vì thế tôm là mặt hàng ñược nhiều người và nhiều nước trên thế giới ưa thích và là mặt hàng có giá trị cao về mặt xuất khẩu

2.3 Công nghệ sản xuất tôm chua Huế

Trong các thức ăn cổ truyền nổi tiếng của dân tộc ta, tôm chua có giá trị dinh dưỡng cao và thơm ngon ñặc biệt Thực chất tôm chua là sản phẩm của quá trình lên men lactic và thủy phân protein, làm từ các nguyên liệu: tôm, cơm nếp, muối ăn và gia vị ðây là một thức ăn thường thấy ở các tỉnh phía Nam, từ Huế trở vào tỉnh nào cũng muối tôm chua nhưng tôm chua ở Huế là thơm ngon hơn cả

Thuyết minh quy trình [16]:

- Nguyên liệu:

Tôm nguyên liệu sử dụng làm tôm chua thường là tôm rảo, nhưng nhiều hộ gia ñình cũng dùng tôm biển và tôm sú hoặc tôm chân trắng nuôi ñể làm Chọn tôm nguyên con tươi sống, không biến ñen, không có dấu hiệu hư hỏng Không chọn tôm choán và tôm chì ñể muối chua vì vỏ quá cứng ảnh hưởng ñến chất lượng sản phẩm Thường sử dụng tôm cỡ 60 – 80 con/kg ñể muối

- Rửa, cắt râu, chân:

Tôm mang về ñược rửa sạch 2 ñến 3 lần bằng nước muối loãng (3 – 5%) ñể loại bỏ rong rêu, bùn, tạp chất Sau ñó tôm ñược xử lý gồm cắt chân, râu, gai nhọn

ở ñầu, rửa sạch và ñể ráo nước Một số hộ dân còn ngâm tôm trong nước có pha phèn chua chừng 5-7 phút nhằm làm tăng ñộ cứng cho thân tôm, sau ñó vớt ra rửa hết phèn chua còn bám bên ngoài bằng nước sạch, ñể ráo

Tôm nguyên liệu

Ướp muối, cơm nếp

Ủ lên men

Xếp lọ Phối trộn gia vị

- Phun rượu:

Rượu ñược sử dụng với mục ñích ñể loại bỏ mùi khai nồng khó chịu của nguyên liệu thủy sản, ñồng thời tạo cho tôm có màu ñỏ ñẹp khi chín và góp phần tạo hương thơm cho sản phẩm Dùng rượu 40 ñộ với tỷ lệ khoảng 3 – 4% và xóc ñều với tôm, thời gian ướp rượu khoảng 25 – 30 phút, tôm ngấm rượu sẽ chết và ửng ñỏ dần Sau khi ngâm rượu xong vớt tôm và ñể ráo rượu

-Ướp muối, cơm nếp:

Tôm ñược muối với muối ăn (10 – 14%) và cơm nếp giã nhuyễn (10 – 20%), trộn ñều sau ñó ñựng vào chum, ang sành hay thùng nhựa ñể ủ Tôm sau khi muối cần phải ñươc gài nén bằng nan tre mỏng ñể trong quá trình lên men khối tôm luôn chìm trong nước, ñảm bảo ñiều kiện lên men yếm khí Một số hộ gia ñình còn sử dụng lá ổi ñể ñậy kín mặt tôm rồi mới gài nan tre, lá ổi cũng có tác dụng làm tôm chua có mùi thơm hơn Tiến hành lên men ở ñiều kiện thường (khoảng 300C) Sau 7 ngày trở lên, tùy thuộc thời tiết nóng hay lạnh, tôm sẽ chín có màu ñỏ ñẹp

- Bảo quản:

Tôm chua sau khi muối có màu ñỏ tự nhiên, còn nguyên con không bị nát, không có màu ñen, phần nước ñặc sánh có màu hồng nhạt, sản phẩm có mùi thơm ñặc trưng Sản phẩm bảo quản nơi thoáng mát và có thể sử dụng ñược từ 2 tuần ñến 1 tháng Nếu muốn kéo dài thời gian sử dụng hơn phải bổ sung thêm các phụ gia bảo quản hoặc bảo ở nhiệt ñộ thấp (bảo quản lạnh)

2.4 Quá trình lên men lactic và thủy phân protein trong muối tôm chua

2.4.1 Quá trình lên men lactic

2.4.1.1 Vi khuẩn lên men lactic [8], [13], [18]

Quá trình lên men lactic từ xưa ñã ñược sử dụng trong chế biến sữa chua hoặc muối chua rau quả Nhưng mãi cuối thế kỷ 19 người ta mới tách ñược những

vi khuẩn gây ra quá trình lên men này Hiện nay người ta ñã tìm thấy nhiều loại vi khuẩn lactic, gồm:

- Streptococcus lactic: là loại vi khuẩn hiếu khí tuỳ tiện nên có thể phát triển

sâu trong thạch và cho khuẩn lạc hình cây có nhánh ðặc ñiểm sinh hoá quan trọng

là lên men glucose, lactose, galactose, maltose, dextrin, không lên men saccharose Phát triển tốt ở nhiệt ñộ 30 – 350C, ñộ acid giới hạn do Streptococcus lactic tạo nên

thường dao ñộng trong khoảng 110 – 1200T, mặc dù có những chủng yếu chỉ tạo khoảng 90 – 1000T

- Streptococcus cremoris: loại liên cầu khuẩn này thường thấy trong sữa

dưới dạng chuỗi dài hoặc hiện diện dưới dạng song cầu khuẩn, phát triển tốt ở 20 –

250C Cũng như S.lactic, S cremoris lên men lactose thành acid lactic nhưng không lên men saccharose, maltose, dextrin Streptococcus cremoris làm cho sữa

có ñộ chua thấp hơn (110 – 1150T) tạo nên sản phẩm có vị ngon thường ñược dùng trong sản xuất bơ chua

- Streptococcus thermophillus: là vi khuẩn thuộc nhóm Viridams Streptococci Là vi sinh vật ưa nhiệt, chúng không phát triển ở 100C, nhiệt ñộ thích hợp khoảng 40 – 450C và bị tiêu diệt ở nhiệt ñộ 530C Streptococcus thermophillus

là một vi sinh vật quan trọng trong sản xuất yaourt, phomat, nó bị ngăn cản sự hoạt ñộng bởi 0,01 mg penicillin hay 5mg streptomycin/ml

Các trực khuẩn lactic: trực khuẩn lactic phát triển rộng rãi trong thiên nhiên, chịu ñược ñộ acid cao, phát triển ở phạm vi nhiệt ñộ rộng trong môi trường có hoặc không có không khí Trực khuẩn lactic ñược chia thành nhóm ñiển hình và nhóm không ñiển hình tuỳ thuộc vào khả năng tạo thành sản phẩm phụ Nhờ nhiều

loại enzim thích hợp nên các vi khuẩn lactic ñiển hình có khả năng phân giải các ñường ñơn (glucose, galactose, levulose ) thành acid lactic

Các trực khuẩn lactic ưa nhiệt phát triển tốt ở môi trường acid yếu (pH =

6,5), tuy nhiên có loài phát triển ở pH = 5,4 như Lactobacillus bulgaricus,

cũng có loại phát triển tốt ở pH = 3,8 trong khi các trực khuẩn xếp chuỗi không thể phát triển ñược, nhiệt ñộ tối ưu là 40 – 450C, ñây là vi khuẩn tạo ñược ñộ acid rất cao 300 – 3500T Lactobacterium helveticum phát triển ở 22 – 510C, làm cho sữa chua tới 200 – 3000T, Lactobacterium bulgarium phát triển ở 22 – 530C tạo

ñộ acid trong sữa 200 – 3000T, ñộ giới hạn là 200÷2500T Lactobacterium lactic

phát triển ở 22 – 500C ñộ acid giới hạn là 110 – 1800T

- Leuconostoc: là nhóm gồm những vi khuẩn lên men lactic không ñiển

hình Chúng có dạng hình cầu nhưng trong môi trường acid chúng nhọn ở hai ñầu

và dài ra sinh ra lượng acid có hạn Loại vi khuẩn ñiển hình của giống này là

Leuconostoc citrovorium

Bảng 2.4 Giá trị nhiệt ñộ và pH tối ưu cho sự sinh trưởng của vi khuẩn lactic

Loài vi sinh vật T opt ( 0 C) pH opt

2.4.1.2 Quá trình lên men lactic trong muối tôm chua

Lên men lactic là sự phân giải các chất ñường ñể tạo thành axit lactic dưới tác dụng của vi khuẩn lactic Axit lactic lần ñầu tiên ñược phát hiện ra từ sữa bò lên men chua bởi nhà toán học Thụy ðiển Carl Scheele năm 1780 Năm 1857 Louis Pasteur ñã chứng minh ñược việc làm chua sữa bò là do chủng vi sinh vật ñặc biệt gọi là vi khuẩn lactic Năm 1878 Joseph Lister ñã phân lập thành công vi khuẩn

lactic và ñặt tên là Bacterium lactic nay gọi là Streptococcus lactic Lên men là một

hình thức ñã có từ rất lâu ñời, từ hàng ngàn năm xưa người ta ñã biết ứng dụng lên men ñể sản xuất bia, rượu, bơ, phomat… Ngày nay lên men ngày càng phổ biến và phát triển rộng rãi trong chế biến cũng như trong bảo quản thực phẩm

Quá trình lên men lactic diễn ra trong tế bào chất của vi khuẩn ðầu tiên ñường có trong môi trường ñược vi khuẩn lactic ñưa vào tế bào nhờ cơ chế vận chuyển ñặc trưng của thành tế bào chất Tiếp theo ñường ñược chuyển hóa thành các phân tử ñơn giản hơn và ñi vào các chu trình chuyển hóa khác nhau Lên men lactic tiến hành trong ñiều kiện yếm khí và chia thành hai loại: loại ñiển hình và loại ñặc biệt, ñiểm khác nhau chính của hai loại này là sản phẩm quá trình lên men Lên men lactic ñiển hình sản phẩm phần lớn là axit lactic (chiếm 90 – 98%), còn lên men lactic ñặc biệt thì ngoài axit lactic còn có các sản phẩm phụ khác Lên men lactic trong tôm chua là quá trình lên men ñặc biệt, sản phẩm lên men rất ña dạng trong ñó axit lactic chiếm 40 – 45%, còn lại là các sản phẩm phụ bao gồm etanol 20%, axit acetic 10%, các chất khác 5 – 10% (axit succinic, axit formic, các chất khí …) [13] Các sản phẩm phụ góp phần tạo hương vị ñặc trưng của tôm chua

Quá trình lên men lactic tạo ra hỗn hợp các axit hữu cơ làm giảm pH sản phẩm và kéo theo những biến ñổi hóa lý khác ñặc biệt là sự biến tính protein tạo

Pyruvate Axit lactic

Hydrolysis

Glucolysis Lên men

Hình 2.4.Sơ ñồ quá trình lên men lactic [28]

nên màu ñỏ ñặc trưng cho tôm chua Tác nhân của quá trình lên men lactic ñặc biệt

là các loài vi khuẩn lactic có hệ enzyme phức tạp có khả năng chuyển hóa rất xa

Tiêu biểu là một số loài thuộc giống Bacterium như: Bacterium coli, Bacterium lactic cerogenes, Bacterium pentoaceticum

Quá trình lên men lactic ngoài các sản phẩm kể trên thì trong dịch lên men còn xuất hiện cả trăm hợp chất hóa học khác, chúng là sản phẩm trung gian hoặc sản phẩm phụ của quá trình lên men Hàm lượng của chúng thường rất thấp (vài ppm hoặc ít hơn) Một số hợp chất trên rất dễ bay hơi, góp phần hình thành mùi vị ñặc trưng cho sản phẩm lên men (diacetyl, acetaldehyt) [16], [22]

2.4.2 Quá trình thủy phân protein

2.4.2.1 Hoạt tính enzyme protease của tôm

Tôm thuộc bộ giáp xác mưới chân, cơ quan tiêu hóa không có dạ dày, không tiết axit, vì vậy protease ở nội tạng tôm thuộc dạng tripxin ðộ hoạt ñộng của protease ở các loài tôm khác nhau là khác nhau Theo nhiều tài liệu ñã nghiên cứu thì protease ở tôm biển có hoạt ñộ khá mạnh, so với cá biển thì hoạt ñộ protease của tôm biển hơn hẳn

Bảng 2.5 Hoạt tính enzyme protease của tôm sú trưởng thành

Enzyme protease tồn tại cả trong thịt và trong nội tạng của tôm, tuy nhiên protease trong nội tạng tôm có hoạt tính cao hơn nhiều Theo Nguyễn Xuân Thâm,

ở nội tạng tôm protease có hoạt lực mạnh gấp 3 lần so với ở thịt tôm Vì vậy khi muối tôm chua Huế, tôm ñược giữ nguyên ñầu ñể tận dụng nguồn protease có trong nội tạng tôm [17] [22]

Cũng như những enzyme khác, hoạt tính protease của tôm chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố: pH, nhiệt ñộ môi trường, nồng ñộ cơ chất, các chất hoạt hóa, các

phản ứng xúc tác do pH làm thay ñổi trạng thái ion hóa của cơ chất Tại pH tối thích, phân tử của cơ chất ñược ion hóa tới trạng thái thích hợp nhất cho sự kết hợp với enzyme, nhờ ñó mà vận tốc phản ứng cao nhất [24]

Theo quy luật của phản ứng hóa học, khi nhiệt ñộ tăng lên 100C thì vận tốc phản ứng enzyme cũng tăng 1,2 ñến 1,4 lần Nhưng enzyme là chất xúc tác có bản chất protein nên khi nhiệt ñộ tăng tới một giới hạn nào ñó thì vận tốc phản ứng sẽ

bị giảm do sự biến tính của protein Nhiệt ñộ ứng với hoạt ñộ cực ñại của protease

là nhiệt ñộ tối thích và ở một nhiệt ñộ nào ñó mà protease hoàn toàn bị mất hoạt tính là nhiệt ñộ tới hạn Theo nhiều nghiên cứu, khi nhiệt ñộ tăng từ 300C ñến 400C thì hoạt tính protease của tôm tăng dần lên và ñạt giá trị cao nhất ở 450C, khi tăng nhiệt ñộ lên nữa thì hoạt tính protease giảm dần [17], [24]

2.4.2.2 Sự thủy phân protein trong quá trình muối tôm chua

Quá trình thủy phân protein trong muối tôm chua xảy ra dưới tác dụng của

tổ hợp các protease có từ các nguồn khác nhau như protease trong nguyên liệu và protease của vi sinh vật Sự thủy phân protein có thể tạo thành các peptit và các axit amin Khi thủy phân một phần trong phân tử protein chỉ có một số liên kết peptit bị phá vỡ, quá trình này ñược protease ñặc hiệu xúc tác Quá trình peptit bị thủy phân thành các axit amin cũng do các protease ñặc hiệu riêng Sản phẩm cuối cùng của quá trình thủy phân protein là hỗn hợp các axit amin [24] Phương trình tổng quát của sự thủy phân protein có dạng:

Hình 2.5 Sơ ñồ quá trình thủy phân protein [24]

Theo thời gian muối tôm chua hàm lượng nitơ axit amin tăng dần làm tăng giá trị dinh dưỡng của sản phẩm, ñồng thời làm cho sản phẩm có mùi vị thơm ngon hấp dẫn Song song với quá trình này là sự giảm hàm lượng nitơ amoniac (NH3), ñây là thành phần gây mùi khó chịu và không có lợi của thực phẩm NH3 có trong tôm chua phần lớn là do hoạt ñộng của các vi khuẩn gây thối, một phần là từ sản phẩm của quá trình thủy phân protein hoặc là có sẵn trong nguyên liệu Sự giảm

Protein Polypeptide

s

Peptides Axit amin

e

NH3 trong quá trình lên men tôm chua là do pH môi trường giảm làm vi sinh vật giảm hoạt ñộng do ñó lượng NH3 ñược tạo mới ngày càng ít ñi, ñồng thời NH3 ở dạng tự do bay hơi Việc tăng hàm lượng nitơ axit amin và giảm hàm lượng NH3

giúp cho sản phẩm tôm chua có mùi vị hài hòa và hấp dẫn

Quá trình thủy phân protein là một quá trình quan trọng góp phần làm cơ thịt tôm trở nên mềm mại, dễ tiêu hóa ðồng thời, cũng nhờ quá trình này mà sản phẩm

có vị ngọt của ñạm và có mùi thơm ñặc trưng Màu sắc ñỏ khi tôm chín ñược hình thành là do sự biến tính protein dưới tác dụng của pH thấp Trong vỏ tôm có chứa asthaxanthin có màu xanh tím Khi tôm tươi thì asthaxanthin liên kết chặt chẽ với protein, khi có tác nhân gây biến tính hay phân hủy protein (nhiệt ñộ, pH, sự thối rữa) thì asthaxanthin bị tách rời khỏi protein và dễ dàng bị oxy hóa thành asthaxin

có màu ñỏ gạch Người ta thấy rằng nhiệt ñộ muối tôm chua càng cao thì tôm chua càng có màu ñỏ ñẹp [6], [16]

2.4.3 Ảnh hưởng của các yếu tố công nghệ ñến quá trình chín của tôm

- Ảnh hưởng của lượng muối ăn

Muối ăn có ảnh hưởng rất lớn ñến hoạt ñộng của vi khuẩn lactic và sự tích lũy axit lactic trong sản phẩm tôm chua Với hàm lượng muối ăn sử dụng khác nhau thì lượng axit chung tạo ra trong sản phẩm tôm chua cũng khác nhau, hàm lượng muối ăn càng thấp thì lượng axit chung tạo ra càng nhiều, tuy nhiên hàm lượng muối ăn quá thấp lại làm cho tôm chua rất nhanh hỏng Với lượng muối ăn nhỏ hơn 2% các vi khuẩn gây thối họat ñộng mạnh làm sản phẩm bị hư hỏng

Muối ăn cũng ảnh hưởng lớn ñến tốc ñộ thủy phân protein trong muối tôm chua do nó làm giảm hoạt ñộ của enzyme protease Lượng muối ăn càng cao thì tốc ñộ thủy phân protein càng chậm Trong phương pháp muối tôm chua cổ truyền, lượng muối ñược sử dụng thường với tỷ lệ 10 – 14%, với lượng muối này vẫn ñảm bảo tôm chua có chất lượng tốt, không bị hư hỏng với thời gian lên men 1 – 3 tuần

Bên cạnh tác dụng tạo cho sản phẩm có hương vị hài hòa thì muối ăn còn có tác dụng rất lớn trong việc bảo quản sản phẩm NaCl hòa tan tạo môi trường có áp suất lớn gây hiện tượng co nguyên sinh chất làm nước tự do trong tế bào vi sinh

vật thoát ra ngoài, do ñó vi sinh vật không ñủ ñộ ẩm ñể sống và chúng bị tiêu diệt Nồng ñộ muối càng cao thì khả năng ức chế vi sinh vật gây thối càng tốt ða số vi

sinh vật gây thối bị ức chế ở tỷ lệ muối 5 – 10% (ví dụ Proteus vulgaris, Bac Mesentericus) Vì thế hàm lượng muối 5 – 10% có khả năng bảo quản một số sản

phẩm thực phẩm Trong thực tế người ta thường dùng với hàm lượng muối nhiều hơn, thịt thường sử dụng nồng ñộ muối 30%, dưa chuột 12 - 15%, cá 20 – 30% [8]

- Ảnh hưởng của nhiệt ñộ [8], [13]

Nhiệt ñộ ảnh hưởng trực tiếp ñến quá trình lên men lactic và thủy phân protein do nhiệt ñộ ảnh hưởng ñến hoạt tính của emzyme và sự trao ñổi chất của vi sinh vật Nhiệt ñộ muối tôm chua càng cao thì quá trình chín của tôm càng nhanh, lượng axit lactic và axit amin tích lũy càng nhiều Nhưng ở nhiệt ñộ cao một số vi khuẩn gây thối lại có khả năng phát triển mạnh làm hư hỏng sản phẩm

Nhiệt ñộ 0 - 100C ức chế hoạt ñộng của Bacterium coli, vi khuẩn butyric và

nấm mốc Ở nhiệt ñộ này sự lên men lactic không bị ñình chỉ nhưng tiến hành rất chậm

Nhiệt ñộ 10 - 200C lên men lactic xảy ra rất chậm, nhiệt ñộ này cũng ức chế ñược hoạt ñộng của các vi sinh vật lạ nhưng một số nấm mốc có thể phát triển ñược

Nhiệt ñộ 20 - 300C, tốc ñộ lên men tuy chậm nhưng sản phẩm có hương vị thơm ngon và ñể ñược lâu

Nhiệt ñộ 30 - 350C, tốc ñộ lên men tôm chua nhanh, tôm có màu ñỏ ñẹp, sản phẩm bảo quản ñược lâu

Ở nhiệt ñộ trên 350C tuy tốc ñộ lên men nhanh, nhưng ở nhiệt ñộ này những

vi khuẩn có hại cũng phát triển song song nên sản phẩm mau hỏng

ðối với sản phẩm tôm chua, nhiệt ñộ lên men thích hợp là 30 - 350C ðây là

lý do vì sao tôm chua thường ñược phơi ra nắng trong thời gian lên men

- Ảnh hưởng của nồng ñộ cơ chất

Cơ chất cho quá trình lên men lactic là tinh bột hoặc ñường, nồng ñộ cơ chất cao hay thấp ñều ảnh hưởng ñến quá trình lên men Khi nồng ñộ cơ chất quá cao sẽ gây ra áp suất thẩm thấu lớn, ảnh hưởng ñến trạng thái sinh lý bình thường của vi khuẩn lactic dẫn ñến thời gian lên men kéo dài ðồng thời lượng cơ chất dư sẽ làm

cho sản phẩm vẩn ñục và có thể tác ñộng ức chế ngược trở lại quá trình lên men Ngược lại, nếu lượng cơ chất ít sẽ không ñủ cho quá trình lên men, dẫn ñến lượng axit lactic tạo thành ít, sản phẩm không có hương vị ñặc trưng

- Ảnh hưởng của hàm lượng oxy

Sự lên men lactic cần ñược tiến hành trong ñiều kiện yếm khí và các vi khuẩn lactic hoạt ñộng tốt trong ñiều kiện môi trường không có oxi không khí Trong khi ñó, các vi sinh vật cũng như vi khuẩn acetic, các loại nấm mốc lại hoạt ñộng trong ñiều kiện hiếu khí và khi không có oxi thì nó không phát triển ñược Do

ñó, trong quá trình muối tôm chua, phải hạn chế sự có mặt của không khí bằng cách ñậy kỹ và nén chặt khối tôm trong nước muối

- Ảnh hưởng của pH môi trường

pH môi trường tác ñộng trực tiếp lên vi sinh vật Ion hydro nằm trong thành phần môi trường làm thay ñổi trạng thái ñiện tích của thành tế bào, tuỳ theo nồng

ñộ của chúng mà làm tăng hoặc giảm khả năng thẩm thấu của tế bào ñối với những ion nhất ñịnh Mặt khác chúng cũng làm ức chế phần nào các enzym có mặt trên thành tế bào Sự phát triển của vi sinh vật chỉ có thể rất nghiêm ngặt ở axit hay kiềm ðối với vi khuẩn thuận lợi nhất là chúng phát triển trong môi trường trung tính hoặc kiềm yếu ðối với nấm men và nấm mốc thì phát triển ở môi trường axit yếu

Bảng 2.6 Ảnh hưởng pH ñối với một số vi sinh vật

pH môi trường Loài vi sinh vật

ðộ axit tối thiểu Tối ưu

6,8 7,5 – 8,5

(Nguyễn Thị Hiền và cs, 2009)

2.5 Tổng quan về chất phụ gia, gia vị

2.5.1 Vai trò của chất phụ gia, gia vị trong thực phẩm

Theo TCVN phụ gia thực phẩm là những chất không ñược coi là thực phẩm hay một thành phần chủ yếu của thực phẩm, có hoặc không có giá trị dinh dưỡng, ñảm bảo an toàn cho sức khỏe, ñược chủ ñộng cho vào thực phẩm với một lượng nhỏ nhằm duy trì chất lượng, hình dạng, mùi vị, ñộ kiềm hoặc axít của thực phẩm, ñáp ứng về yêu cầu công nghệ trong chế biến, ñóng gói, vận chuyển và bảo quản thực phẩm

Gia vị, theo ñịnh nghĩa của các nhà khoa học và sinh học, là những loại thực phẩm, rau thơm (thường có tinh dầu) hoặc các hợp chất hóa học cho thêm vào món

ăn, có thể tạo những kích thích tích cực nhất ñịnh lên cơ quan vị giác, khứu giác và thị giác ñối với người ẩm thực Gia vị làm cho thức ăn có cảm giác ngon hơn, kích thích hệ thống tiêu hóa của người ăn khiến thực phẩm dễ tiêu hóa, ñồng thời có thể chế hóa theo những nguyên lý tương sinh, âm dương phối triển ñối với các loại thực phẩm ñặc biệt Có nhiều loại gia vị như: gia vị có nguồn gốc thực vật (các loại rau thơm); gia vị có nguồn gốc ñộng vật (mắm, mật ong…); gia vị lên men vi sinh (mẻ, rượu…); gia vị có nguồn gốc vô cơ (muối ăn, ñường, mì chính…)

Như vậy phụ gia thực phẩm ñược bổ sung một cách chủ ý, trực tiếp hoặc gián tiếp vào thực phẩm, cải thiện tính chất hoặc ñặc tính kỹ thuật của thực phẩm Phụ gia thực phẩm tồn tại như một thành phần của thực phẩm với một giới hạn tối

ña cho phép ñã ñược quy ñịnh Với sự phát triển của khoa học công nghệ, giới hạn phụ gia sử dụng trong thực phẩm ngày càng chính xác hơn ñảm bảo an toàn cho người sử dụng thực phẩm Hiện nay có hơn 2500 phụ gia và gia vị ñược sử dụng trong công nghệ thực phẩm và ñược chia thành nhiều nhóm [14]

Hình 2.6 Tình hình sử dụng phụ gia trên thế giới (Nguyễn Chí Linh, 2007)

Phụ gia và gia vị thực phẩm ñược sử dụng với nhiều mục ñích: [14]

- Góp phần ñiều hòa nguồn nguyên liệu cho các nhà máy sản xuất thực phẩm

- Cải thiện ñược tính chất của sản phẩm

- Kéo dài thời gian sử dụng của thực phẩm

- Góp phần làm ña dạng hóa các sản phẩm thực phẩm, tạo ñược nhiều sản phẩm phù hợp với sở thích và khẩu vị của người tiêu dùng (thức ăn nhanh, thức ăn

ít năng lượng…)

- ðơn giản hóa các công ñoạn sản xuất Việc sử dụng các hóa chất bốc vỏ trong chế biến các loại củ giúp rút ngắn ñược thời gian bóc vỏ trong chế biến

- Giảm phế liệu cho các công ñoạn sản xuất

2.5.2 Các phụ gia, gia vị ñược phép sử dụng trong sản phẩm thủy sản lên men

2.5.2.1 Gia vị tạo mùi vị cho sản phẩm

- Muối (NaCl):

Muối có vai trò quan trọng ñối với sức khỏe con người Trung bình cơ thể cần 10 –15 gam muối/ngày, trong ñó thức ăn tự nhiên có sẵn 3 – 5 gam phần còn lại ñược bổ sung vào thức ăn hằng ngày [13]

Bên cạnh việc bổ sung vào thực phẩm ñể tạo vị mặn muối còn có tính sát khuẩn, ức chế sự phát triển của vi sinh vật, giúp sản phẩm ñược bảo quản lâu hơn Hiện nay, nhiều sản phẩm sử dụng muối ñể bảo quản như: thịt muối, nước mắm,

mắm cá … tạo hương vị ñặc trưng và hài hòa cho các sản phẩm

Acid, 21.50%

Chất ngọt nhân tạo, 1.70%

Chất chống oxy hoá, 1.10%

Vitamins, 1.20%

Chất hoạt ñộng bề mặt, 16.60%

Các chất khác,

38.30%

- ðường:

Làm dịu vị mặn của sản phẩm, làm tăng sự mềm dẻo của sản phẩm do tác dụng giữ nước nhờ liên kết hydrogen Là cơ chất cho vi khuẩn lactic hoạt ñộng, kìm hãm sự hoạt ñộng của vi khuẩn gây thối vì làm thay ñổi áp suất

thẩm thấu của môi trường

- Bột ngọt:

Bột ngọt là muối natri của acid glutamic, công thức hóa học

C5H8NO4Na.H2O, ở trạng thái kết tinh có vị ngọt dịu gần giống như vị của thịt và ñược sử dụng phổ biến trên thế giới

Bột ngọt là chất ñiều vị trong chế biến thực phẩm, có tác dụng kích thích

vị giác Tại Mỹ, bột ngọt ñược xem như một thành phần thực phẩm phổ biến

Cơ quan quản lý thực phẩm và dược phẩm Mỹ (FDA) ñã xếp bột ngọt vào danh sách các chất ñược xem là an toàn Ở Việt Nam, mấy chục năm qua bột ngọt là một phụ gia làm tăng vị thực phẩm một cách an toàn Việc sử dụng bột ngọt không có giới hạn, tùy theo khẩu vị mà sử dụng hàm lượng thích hợp cho từng loại sản phẩm [12]

- Ớt (Capsicum frutescens L.):

Ớt cay ñược xem là cây gia vị nên có mức tiêu thụ ít, gần ñây ớt trở thành một mặt hàng có giá trị kinh tế vì ớt không chỉ là gia vị tươi mà còn sử dụng trong công nghiệp chế biến thực phẩm Thành phần hóa học cơ bản của ớt gồm nước (91%), protein (1,3%), glucid (5,7%), chất xơ (1,4%), vitamin C (250 mg/100 gam ớt), caroten (10mg/100gam ớt), một số chất khoáng (5,17%) Thành phần tạo vị cay quan trọng trong ớt là capsisina, capsaicine, capsanthiac chiếm khoảng 12,5 % [12]

- Tỏi (Allium sativum L.):

Tỏi là một gia vị ñược sử dụng phổ biến trong các bữa ăn hàng ngày, có nguồn gốc từ miền tây Châu Á ñược trồng cách ñây 2000 năm Trong 100kg tỏi có chứa 60 – 200g tinh dầu, thành phần chủ yếu của tinh dầu là allixin (3 –Hydroxy –

5 methoxy – 6 methyl – 2 pentyl – 4H – pyran – 4 – on) Chất allixin có tác dụng diệt khuẩn rất mạnh và có tác dụng chống oxy hóa vì thế các sản phẩm có bổ sung bột tỏi thường có thời gian bảo quản lâu hơn Thành phần quan trọng ñược quan tâm nhiều nhất trong tỏi là glycozid alliin, vitamin C, các vitamin nhóm B,

phytosterol, inulin [12] Tỏi còn là một vị thuốc phổ biến hiện nay, có tác dụng kéo dài tuổi thọ, chống lão hóa, chống xơ vữa ñộng mạch và có tác dụng ñiều trị ho

- Riềng (Languas officinarum Hance)

Riềng là vị thuốc phổ biến thường dùng trong nhân dân Riềng có vị cay, mùi thơm, tính ấm có tác dụng kích thích tiêu hóa, chữa ñầy hơi, ñau bụng, ñau dạ dày, cảm sốt Củ riềng chứa 0,5 – 1% tinh dầu mà thành phần chính là cineol, eugenol, methylcinnamat, cadinen, nhiều sinh tố, khoáng vi lượng … có tác dụng kháng sinh

ñối với Bacillus anthracis, Strep-tococus hemolyticus, Corynebacterium pneumococcus, Staphyllococcus aureus, Mycobacterium tuberculosis [35]

2.5.2.2 Phụ gia ổn ñịnh sản phẩm (làm rắn chắc)

Phụ gia làm rắn chắc là những chất góp phần vào việc giữ nguyên hình dạng mong muốn của sản phẩm, ổn ñịnh trạng thái sản phẩm ðối với sản phẩm tôm chua, phụ gia làm rắn chắc có tác dụng hạn chế hiện tượng cấu trúc thịt tôm bị biến ñổi sau khi lên men và trong thời gian bảo quản

Bản chất của các phụ gia làm rắn chắc sản phẩm là dựa vào khả năng giữ ẩm của phụ gia Trong các sản phẩm thủy sản lên men, ở môi trường pH thấp protein

bị biến tính Trong phân tử protein chứa ñồng thời 2 nhóm mang ñiện tích trái dấu

là COO- và NH3+, do ñó nó có khả năng giữ nước nhờ liên kết với các ion H+ và

OH- tạo thành lớp vỏ hydrat bao bọc làm cho protein có cấu trúc mềm dẻo Trong môi trường acid, protein là một ña cation, số ñiện tích dương lớn hơn số ñiện tích

âm tạo ra lực ñẩy tĩnh ñiện giữa các nhóm mang ñiện, do ñó sẽ làm giãn mạch protein, các nhóm kỵ nước ñược lộ ra ngoài làm giảm khả năng giữ nước của prtein, do ñó làm cấu trúc thực phẩm trở nên khô, giảm ñộ dẻo dai [24] Khi bổ sung phụ gia là các muối phosphate người ta thấy rằng chúng có khả năng liên kết một ñầu với các nhóm mang ñiện dương, ñầu còn lại liên kết với nước do ñó làm tăng khả năng giữ nước, góp phần tạo cho thực phẩm có cấu trúc mềm, dai Tuy

nhiên các muối phosphat nếu sử dụng quá liều lượng cũng gây ảnh hưởng ñến mùi

vị sản phẩm (tạo cho sản phẩm có vị ñắng, chát …) [14], [15]:

Muối phosphat ñược sử dụng phổ biến trong các sản phẩm như giò chả, surimi, sản phẩm thủy sản khô ñể duy trì ñộ ẩm và giữ ñộ mềm mại cho các sản phẩm này Các muối phosphat trên thị trường gồm natri phosphat, kali phosphat, canxi phosphat …, trong ñó canxi phosphat (E341) ñược sử dụng phổ biến [27]

Trên thị trường hiện nay có 2 dạng muối canxi phosphat là muối trung hòa

Ca3(PO4)2 và muối axit CaHPO4, ñều ở dạng bột màu trắng không tan trong nước Giới hạn tối ña cho phép của canxi phosphat sử dụng trong các sản phẩm thủy sản ñược quy ñinh trong quyết ñinh số 3649/Qð-BNN-CLTY [2] là 0,5%

2.5.2.3 Phụ gia bảo quản sản phẩm (chống vi sinh vật)

Chất bảo quản là những chất không phải là thực phẩm, ñược cố ý cho vào thực phẩm mà sự hiện diện của nó có khả năng hạn chế, ngăn ngừa sự hư hỏng thực phẩm do vi sinh vật Tác dụng của chất bảo quản thường không ñóng vai trò

là chất sát khuẩn mà chỉ là hạn chế hoạt ñộng của vi sinh vật, do ñó nó không bảo tồn mãi mãi thực phẩm mà chỉ là kéo dài thời gian sử dụng so với thông thường [15]

Hiện nay có khoảng 30 hợp chất chống vi sinh vật ñược sử dụng rộng rãi trong bảo quản thực phẩm Với sự phát triển không ngừng của xã hội, yêu cầu về thực phẩm ngày càng cao, sản phẩm thực phẩm phải ñảm bảo an toàn và có thời gian sử dụng hợp lý Do ñó, phụ gia chống vi sinh vật có vai trò quan trọng trong bảo quản thực phẩm

Bảng 2.7 Ảnh hưởng của một số chất bảo quản trên vi sinh vật

Chất chống vi sinh vật Vi khuẩn Nấm men Nấm mốc

ðối với sản phẩm tôm chua, việc sử dụng phụ gia chống vi sinh vật phải ñạt yêu cầu là có tác dụng mạnh ñối với nấm men, nấm mốc nhưng tác dụng ít hoặc không tác dụng với vi khuẩn lactic Theo ñó thì việc sử dụng muối sorbat mang lại hiệu quả bảo quản lớn hơn cả Chúng có tác dụng tốt với nấm mốc ở pH = 6, ở pH

= 4,5 thì chúng có ảnh hưởng rất ít tới vi khuẩn lactic Sự ức chế của sorbat ñối với nấm mốc là do chúng làm enzyme của vi sinh vật mất hoạt tính, ñặc biệt là enzyme dehydrogenase Sorbat ngăn cản sự phát triển của tế bào dinh dưỡng và ngăn cản

sự tạo thành bào tử [14]

Sorbat kali (potassium sorbate E202 – C6H7KO2); ADI = 0 – 25 mg/kg thể trọng, ở dạng tinh thể, bột tinh thể hoặc hạt nhỏ có màu trắng hoặc trắng hơi vàng, tan tốt trong nước, tan trong ethanol Là chất sát trùng mạnh ñối với nấm men và nấm mốc, tác dụng rất yếu ñối với các loại vi khuẩn khác nhau Sorbat kali không ñộc ñối với cơ thể người, khi cho vào sản phẩm thực phẩm không gây mùi vị lạ hay làm mất mùi từ nhiên của thực phẩm ðây là một ưu ñiểm nổi bật của sorbat kali [3], [14] Sorbat kali ñược ứng dụng trong chế biến rau quả, rượu vang, ñồ hộp sữa và sữa chua, các sản phẩm cá, xúc xích, bánh mì … Liều lượng ñược phép sử dụng là 0,2% [3]

2.6 Phương pháp ñánh giá chất lượng tôm chua

Tôm chua là một sản phẩm thực phẩm ñang ñược xúc tiến sản xuất theo qui

mô công nghiệp Vì vậy chất lượng sản phẩm cần ñược ñánh giá một cách toàn diện Chất lượng của tôm chua ñược ñánh giá theo các chỉ tiêu sau:

Hàm lượng nitơ axit amin cao là biểu hiện giá trị dinh dưỡng của tôm chua cao Thông thường ựối với sản phẩm tôm chua hàm lượng nitơ axit amin ựạt ≥ 5 g/l là ựạt yêu cầu

Hàm lượng muối ăn trong sản phẩm 5,5 Ờ 5,9% so với sản phẩm sẽ tạo vị mặn vừa phải cho tôm chua cũng như tạo ựiều kiện bảo quản sản phẩm

2.6.2 Chỉ tiêu vi sinh vật

Chỉ tiêu vi sinh ựánh giá ựược loại vi sinh vật có trong sản phẩm, sản phẩm tôm chua ựạt yêu cầu chất lượng phải ựảm bảo không có các vi khuẩn lạ không thuộc vi khuẩn lactic Yêu cầu về chỉ tiêu vi sinh vật trong các sản phẩm thủy sản chế biến ựược quy ựịnh theo Qđ số 46/2007/Qđ-BYT

2.6.3 Chỉ tiêu cảm quan

đánh giá chất lượng cảm quan sản phẩm bằng phép thử cho ựiểm theo TCVN 3215 Ờ 79 Phương pháp này ựược sử dụng ựể ựánh giá tổng quát mức chất lượng của một sản phẩm so với tiêu chuẩn hoặc so với sản phẩm cùng loại trên tất

cả các chỉ tiêu cảm quan: màu sắc, mùi, vị và trạng thái

Bảng 2.8 Các chỉ tiêu chất lượng cảm quan sản phẩm tôm chua [11] [16] [22]

Tôm màu ñỏ gạch tươi, dịch màu hồng, trong, gia vị màu tự nhiên

Mùi thơm ngon ñặc trưng của sản phẩm kết hợp hài hòa với mùi thơm của các gia vị

Có vị ngọt của acid amin, các vị cay, chua, mặn hài hòa, cho dư vị tốt

Tôm ñồng ñều, giữ nguyên hình dạng, thịt tôm không tách khỏi vỏ, hơi dai

Tôm màu ñỏ gạch, dịch màu hồng nhạt, hơi ñục

Gia vị nguyên màu

Mùi chua vừa phải, mùi thơm ngon của acid amin và gia vị, ñôi chút có mùi ôi

Vị chua vừa phải, các vị ngọt, mặn cay hài hòa, hợp khẩu vị

Tôm tương ñối ñồng ñều, giữ nguyên hình dạng, thịt không tách khỏi vỏ

Tôm không ñồng ñều, có một vài con bị nát ñầu

Tôm màu hồng hoặc nâu

ñỏ, dịch ñục màu xám nhạt, gia vị xỉn màu

Mùi chua xốc, rất ít mùi thơm của amin, mùi tanh thấy rõ

Vị chua quá, rất ít thấy vị ngọt của amin

Nhiều con tôm bị dập nát, thịt tôm bở, nũn

5 1 Tôm màu xám ñen, dịch

ñục màu xám ñen

Mùi lạ, các mùi tanh, ươn

dịch ñen

Mùi ươn thối rất mạnh

Bảng 2.9.Bảng tham khảo các mức chất lượng sản phẩm tôm chua [13] [22] [25]

Mức chất lượng Chỉ tiêu

2,21–2,5 3,1 – 3,4

1,51–2,2 3,41–3,8

1,5 3,8

5,91-6 5,01-5,49

5,0 6,0

Có vi khuẩn lạ không thuộc vi khuẩn lactic