Chương 1: TỔNG QUAN Nauplius trải qua sáu giai đoạn: Zoea qua ba giai đoạn, Mysis qua ba giai đoạn thành Postlarvae. Chiều dài của Postlarvae khoảng 0.2 Thành phần hóa học của tôm Tôm là loại thực phẩm được ưa chuộng trên thế giới vì tôm có giá trị dinh dưỡng cao, thơm ngon hơn so với cá và một số động vật trên cạn. Thành phần hóa học của thịt tôm gồm: protein, lipid, glucide, chất khoáng, vitamin, enzyme và hormone được trình bày trong bảng 1. Thành phần có hàm lượng cao là nước, protein, lipid và chất khoáng, hàm lượng glucide trong tôm rất ít và tồn tại dưới dạng glycogen.
Ngoài ra trong tôm còn chứa một lượng carbohydrate khoảng 1 – 2%.1: Các thành phần hóa học của tôm Thành phần Đặc điểm Chiếm 70 – 80% trọng lượng tôm. Giúp thân tôm mềm, bóng mượt. Nước Là môi trường hoạt động của vi sinh vật. Đóng vai trò quan trọng trong chế biến và bảo quản.
Thành phần chủ yếu trong cơ thịt, chiếm 70 – 80% trọng lượng khô. Thành phần cấu tạo là các acid amin không thay thế (tryptophan, Protein lysine, threonine, isoleusine, leusine, phenylalanine, methionine, valine) Lipid và Trong thịt tôm chứa rất ít mỡ, chiếm 0.4% trọng lượng tôm. glucide Hàm lượng glucid cũng rất ít. Chủ yếu là astaxanthin.
Trong vỏ tôm astaxanthin kết hợp với protein có Sắc tố màu xanh tím. Trong thịt tôm có chứa một hàm lương vitamin, đặc biệt là vitamin nhóm Vitamin B. Nhóm vitamin này tan trong nước nên trong quá trình bảo quản và chế biến rất dễ bị thất thoát. Chất khoáng Trong thịt tôm gồm có các chất khoáng như: Fe, Ca, K, P… Tôm có đủ các thành phần dinh dưỡng giàu vitamin, giàu đạm, giàu khoáng dễ tiêu hóa, cần thiết cho dinh dưỡng cơ thể con người.
Do vậy sản phẩm tôm ngày càng được sử dụng càng nhiều, xuất khẩu tôm ngày càng tăng, kéo theo nhu cầu về tôm nguyên liệu ngày càng nhiều. 5 do an Chương 1: TỔNG QUAN 1.3 Các biến đổi về thành phần hóa học của tôm [37] Sau khi chết thì cơ chế tự bảo vệ của tôm ngừng hoạt động. Hàng loạt các biến đổi xảy ra do hoạt động của enzyme, vi sinh vật và các phản ứng hóa học. Những biến đổi này dẫn đến ươn thối và hư hỏng của tôm sau khi chết.1 Sự biến đổi của tôm do enzyme – hiện tượng biến đen ở tôm Sự biến đổi của tôm do enzyme Trong cơ thể tôm có rất nhiều hệ enzyme khác nhau.
Sau khi tôm chết, các hệ enzyme vẫn tiếp tục hoạt động và tham gia vào các quá trình phân giải các chất trong tổ chức cơ thịt tôm làm cho cơ thịt mềm và giảm chất lượng. Hiện tượng biến đen do enzyme polyphenol oxidase gây ra. Cơ chế của sự biến đen: Gồm có 3 tác nhân chính dẫn đến biến đen là enzyme polyphenol oxidase, oxy không khí và các hợp chất chứa gốc phenol (tyrosine, phenylalanine). Hiện tượng biến đen của tôm [2] Cơ chế chung Biến đen là quá trình sinh hóa học tự nhiên xảy ra trong tôm sau khi tôm bị chết, bắt đầu xuất hiện những tế bào riêng biệt bị phá hủy và bị phân chia thành những chất đơn giản bởi enzyme trên những bộ phận nhất định trên cơ thể tôm.
Hiện tượng biến đen sẽ làm giảm giá trị của tôm do không đáp ứng được tiêu chuẩn để chế biến các sản phẩm xuất khẩu. Cơ chế của hiện tượng này như hình 1.2: Cơ chế của hiện tượng biến đen 6 do an Chương 1: TỔNG QUAN Nguyên nhân gây ra hiện tượng biến đen ở tôm có thể là một trong những lý do sau: Quá trình đánh bắt và vận chuyển tôm: Tôm bị va chạm. Hệ vi sinh vật sống ký sinh trên tôm: Sau khi tôm chết gặp điều kiện nhiệt độ, độ ẩm thích hợp. Hệ vi sinh vật sống ký sinh trên tôm sẽ phát triển nhanh từ một tế bào đến việc tạo thành các khuẩn lạc có sắc tố màu đen.
Có hai acid amin đóng vai trò cơ bản trong quá trình biến đen là tyrosine và phenylalanine. Trong tôm hệ enzyme polyphenol oxidase nằm trong lớp màng trong suốt dưới vỏ, khi tôm chết lớp màng bị vỡ, polyphenol oxidase được giải phóng, xúc tác phản ứng oxy hóa tyrosine và phenylalanine trong môi trường có oxy không khí tạo các vệt phức có màu nâu. Những vệt này tập trung lại tạo nên chất màu tối melanin, từ đây phát triển thành các đốm đen. Quá trình này xảy ra rất nhanh đặc biệt trong điều kiện nhiệt độ cao.
Hiện tượng biến đen sẽ làm giảm giá trị của tôm do không đáp ứng được tiêu chuẩn chế biến các sản phẩm xuất khẩu. Điều kiện của quá trình biến đen pHth = 6 thì vận tốc oxy hóa cao ở tôm sú (Monodon). pHth = 8 với tôm thẻ chân trắng (theo Simpon và cộng sự).5 đối với tôm hùm (theo Chen và cộng sự). to = 40oC đối với tôm sú (Monodon) Khánh Hòa.
to = 30 ÷ 35oC với tôm hùm. to = 45oC với tôm sú Đài Loan. Tôm thẻ chân trắng nhiệt độ thích hợp của enzyme polyphenol oxiadase là 40oC. Như vậy khoảng nhiệt độ thích hợp trung bình của enzyme xúc tiến quá trình biến đen ở tôm là 30 ÷ 40oC.
Ở 4oC hoạt động của enzyme polyphenol oxidase còn 19.1% so với ban đầu. Như vậy khi bảo quản tôm trong nước đá hiện tượng biến đen vẫn xảy ra nhưng chậm. Hoạt động của enzyme polyphenol oxidase ở các cơ quan trên thân tôm là khác nhau. Hoạt độ của enzyme này ở phần đầu là cao nhất.
Nếu coi hoạt độ của enzyme polyphenol oxidase ở phần đuôi là 1.0 thì ở phần thân là 3.1 và ở phần đầu là 9. 7 do an Chương 1: TỔNG QUAN 1.2 Quá trình peroxide hóa lipid [5] Quá trình peroxide hóa là sự tương tác của các dạng oxygen hoạt động với các acid béo chưa no, tạo ra nhiều sản phẩm độc hại và các phản ứng gốc tự do lan truyền trong cơ thể. Quá trình peroxide hóa lipid là chuỗi phản ứng gốc tự do điển hình với ba giai đoạn: khơi mào, phát triển và dập tắt mạch (hình 1. Trong giai đoạn khơi mào, gốc HO• sẽ lấy một nguyên tử hydrogen trong nhóm methylen của lipid (LH) hình thành gốc tự do lipid (L•).
Gốc tự do lipid sẽ tiếp tục phản ứng với oxygen trong cơ thể tạo gốc tự do lipid peroxyl (LOO•). Gốc LOO• sẽ hình thành hợp chất lipid hydroperoxid (LOOH) bằng cách lấy đi một nguyên tử hydrogen từ một acid béo không no kế cận nó trong giai đoạn thứ hai gọi là giai đoạn phát triển. Giai đoạn kết thúc xảy ra khi hai gốc tự do kết hợp với nhau tạo thành phân tử trung hòa hoặc khi sản phẩm của phản ứng không còn ở trạng thái gốc. R R H2O H + H2O Khơi mào Lipid chưa bão hòa O2 Gốc tự do lipid Phát triển mạch R R R OOH H + OO Lipid peroxide Gốc lipid peroxyl Hình 1.3: Quá trình peroxide hóa lipid Các gốc tự do lipid có thể phản ứng với nhau, gây xáo trộn cấu trúc màng tế bào.
Quá trình peroxide hóa lipid (hình 1.3) làm thay đổi độ nhớt, tính thấm của màng tế bào và chức năng của các kênh ion trên màng, gây nguy hiểm cho các thành phần bên trong tế bào. Khi màng tế bào mất chức năng sinh học, tế bào sẽ bị chết kéo theo sự thoái hóa mô. Quá trình peroxide hóa cũng có thể được xúc tiến bởi oxygen đơn bội. Lipid hydroperoxide bị phân hủy thành rất nhiều sản phẩm aldehyde.
Trong đó, hợp chất 8 do an Chương 1: TỔNG QUAN malondialdehyde (MDA) là sản phẩm aldehyde phổ biến nhất và nó được xem là dấu hiệu của quá trình peroxide hóa lipid.3 Quá trình thối rữa Trong quá trình tự phân giải men trong tổ chức cơ thịt phân giải protide thành acid amin sau đó vi sinh vật phân hủy acid amin thành các sản phẩm cấp thấp làm cho tôm bị thối rữa. Trong điều kiện không có không khí vì tác dụng của vi khuẩn yếm khí làm cho acid amin bị khử thành phi acid amin bị mất gốc carboxyl và tác dụng oxy hóa khử lẫn nhau và dần dần phân giải thành các hợp chất cấp thấp. Trong quá trình thối rửa chủ yếu là phân hủy các acid amin thành các sản vật cấp thấp như indol, skatol, phenol; cadaverin, putrescin, các loại acid có đạm, acid béo cấp thấp; H2S; thioalcol; CH4; NH3; CO2… nhưng cũng còn phân giải, phân hủy các chất khác. Sự phân hủy trong quá trình thối rữa chủ yếu là phân giải các acid amin: phản ứng làm mất gốc amin, phản ứng làm mất gốc carboxyl, tác dụng cùng làm mất gốc carboxyl và acid amin, phân giải các phân tử acid amin và phân giải các hợp chất có đạm khác.4 Quá trình tự phân giải Quá trình này do các men nội tại trong tôm hoạt động phân giải.
Trong quá trình tự phân giải chủ yếu là tự phân giải protein, nhưng chất béo cũng có sự biến đổi. Đối với tôm chủ yếu là phân giải protein. Quá trình tự phân giải là do các enzyme trong nguyên liệu tiến hành tự phân giải các vật chất của mình mà đặc trưng là phân giải protide thành các sản vật trung gian như peptone, peptide và cuối cùng là đến các acid amin. Quá trình tự phân giải mạnh hay yếu, nhanh hay chậm tùy thuộc vào: giống loài, môi trường pH, các loại muối dùng ướp bảo quản, nhiệt độ môi trường.5 Sự phân giải glycogen protein Gọi là quá trình glyco phân.
Đây là một quá trình yếm khí rất phức tạp xảy ra bằng con đường phosphoryl hóa với sự tham gia của Adenosine triphosphate (ATP). Quá trình phân giải glycogen không tiến hành triệt để đến cùng mà bao giờ trong tổ chức cơ thịt cũng còn một lượng nhỏ glycogen. Ngoài con đường phosphoryl hóa còn có một ít glycogen bị phân giải theo con đường amilo phân, vì vậy người ta đã tìm thấy 9 do an Chương 1: TỔNG QUAN trong tổ chức cơ thịt động vật thủy sản sau khi chết có một ít các loại đường đơn giản như maltose, glucose… 1.6 Biến đổi của protein Thủy sản là một nguồn giàu protein, các protein của thủy sản chứa nhiều acid amin không thay thế có giá trị dinh dưỡng cao. Dưới sự tác dụng của các yếu tố vật lý, hóa học, sinh học, trong đó quá trình thủy phân và phân giải protein diễn ra nhanh và dễ dàng.
Gây ảnh hưởng đến chất lượng và giá trị cảm quan. Protein của tôm sau khi bị phân hủy sinh ra NH3. NH3 là một chỉ tiêu quan trọng đánh giá mức độ phân hủy protein, mức độ tươi, mức độ hư hỏng của tôm khi bảo quản.