mở đầu (5 trang), tổng quan (35 trang), phƣơng 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.1 Đặc điểm chung về tôm sú Tôm sú thuộc ngành Arthropoda, lớp Crustacea, bộ Decapoda, họ Penaeidae, giống Penaeus, loài Penaeus monodon, tên thƣơng mại black tiger shrimp. Tôm sú phân bố rộng rãi ở các thuỷ vực nƣớc lợ, vùng ven biển nhiệt đới và cận nhiệt đới, tập trung ở vùng Ấn Độ, Tây Thái Bình Dƣơng, 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.2 Thành phần hóa học của một số loài tôm Thành phần và hàm lƣợng 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 Thành phần hóa học của một số loài tôm khác nhau [214], [237] Thành phần Pacific Black tiger Red Pink Norway (% khối white shrimp shrimp shrimp lobster lƣợng ƣớt) shrimp 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 lƣợng nƣớc và lipid cao hơn so với các loài tôm khác.
Hai thành phần này có liên quan đến tiến trình ƣơn hỏng vì vậy cần xem xét chế độ bảo quản của tôm sau thu hoạch.2 Các dạng hƣ hỏng và biến đổi cảm quan ở thủy sản Tôm đƣợc xem là một dạng thực phẩm dễ bị ƣơn hỏng. Tôm tƣơi rất dễ bị ƣơn ngay sau thời điểm đánh bắt cho đến khi đƣa đến nơi tiêu thụ hay nhà máy chế biến. -5- Nguyên nhân gây ra ƣơn hỏng gồm 3 yếu tố chính: vi sinh vật, enzyme và các phản ứng hóa học [18].1 Ƣơn hỏng do vi sinh vật 1.1 Vi sinh vật gây ươn hỏng Quá trình ƣơn hỏng xảy ra ngay sau khi các loài thủy sản chết. Ở những thời điểm ban đầu, quá trình ƣơn hỏng xảy ra rất chậm do lƣợng vi khuẩn thâm nhập từ môi trƣờng thấp, cũng nhƣ 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 trƣởng mạnh và gây ƣơn hỏng chính. Ví dụ vi khuẩn lên men gram âm (nhƣ Vibrionaceae) gây ƣơn hỏng ở nhiệt độ thƣờng, trong khi vi khuẩn gram âm ƣa 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 nƣớc và hệ vi sinh vật tồn tại ở khu vực đánh bắt.
Ngoài ra, còn phụ thuộc vào kỹ thuật đánh bắt. Đơn cử nhƣ, đánh bắt bằng kéo lƣới lƣợng vi sinh vật thâm nhập cao hơn. Nguyên nhân do khi lƣới kéo làm xáo trộn lớp trầm tích ở đáy và ở đó chứa một lƣợng vi sinh vật lớn. Ngoài ra, chất lƣợng nƣớc rửa và các yếu tố khác cũng ảnh hƣởng tới lƣợng vi sinh vật ban đầu [173].2 Vi sinh vật gây ươn hỏng chính Loài vi sinh vật có trong hệ vi sinh vật thâm nhập từ môi trƣờng ban đầu gây ƣơn hỏng chính tùy thuộc vào điều kiện bảo quản [36].2 cho thấy các loài vi khuẩn chính gây ra ƣơn hỏng ở những điều kiện bảo quản khác nhau.2 Vi khuẩn gây hƣ hỏng ở thủy sản [171] Thủy sản Vi sinh vật gây ƣơn hỏng điển hình a,b Tƣơi, bảo quản lạnh, môi trƣờng hiếu S.
putrefacien khí Pseudomonas spp.c b Tƣơi, bảo quản lạnh, môi trƣờng chân P. phosphoreum không hay có thay đổi thành phần khí Vi khuẩn lacticc quyển B. thermosphactac -6- Aeromonas spp. Tƣơi, bảo quản trong điều kiện có ánh Vibrio spp.
sáng, nhiệt độ thƣờng Enterobacteriaceae Enterococcus faecalis Nấu trong chân không, bảo quản lạnh Hình thành bào tử gam âm Lactic acid bacteriae Enterobacteriaceaef Bảo quản lạnh có ánh sáng P. phosphoreum Vibrio spp., và Ƣớp muối sơ bộ, bảo quản lạnh osmotolerant mold và yeast Lên men và bảo quản lạnh Nấm mốc và vi khuẩn lactic a Điển hình là S. putrefacien, shewanella baltica b Điển hình là các loài cá biển vùng ôn đới c Điển hình là các loài cá nƣớc ngọt và vùng nƣớc ấm d Các sản phẩm nhƣ cá hồi hun khói, tôm chín ƣớp 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 ƣơn hỏng gồm: Shewanella baltica, Carnobacterium maltaromaticum, Aeromonas salmonicida, Vibrio spp.
và Psychrobacter spp. Ở tôm sú, vi khuẩn đƣợc xác định gây ra ƣơn hỏng chính trong điều kiện bảo quản hiếu khí ở 0 oC là Pseudomonas [206] và nhóm nghiên cứu này cũng thấy rằng lƣợng 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 nƣớc ngọt (Macrobrachium Rosembergii) bảo quản ở 0 oC trong điều kiện hiếu khí đƣợc nghiên cứu bởi Leitao cùng cộng sự [144]. Các vi khuẩn thuộc hai họ -7- Enterobactericeas và Vibrionaceas gây ra ƣơn hỏng chính.
Tuy nhiên, nhiệt độ bảo quản cũng liên quan đến loài vi khuẩn gây ƣơn hỏng chính nhƣ ở nghiên cứu của Dabade cùng cộng sự trên tôm (Penaeus notialis) [55]. Kết quả cho thấy ở 0 oC vi khuẩn gây ra ƣơn hỏng là Pseudomonas spp, trong khi đó ở 7 oC và 28 oC vi khuẩn chính gây ra là Enterobacteriaceas.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 lƣợng lớn các hợp chất dễ bay hơi khác nhau. Đặt biệt, có thể kể đến là trimethylamine, chất có mùi ƣơn đặc trƣng. TMA là chất hình thành từ TMAO do enzyme trimethylamine oxidase gây ra [201].
TMAO là một chất rắn đƣợc tổng hợp từ TMA trong quá trình tiêu hóa thức ăn bởi hệ vi khuẩn đƣờng ruột. Ngoài ra, TMAO có thể bị phân hủy thành dimethylamine (DMA) và formaldehyde, phản ứng nhƣ 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 nhƣ hydro sulfide, dimethyl sulfide và methyl mercaptan hình thành từ các amino acid chứa sulfua nhƣ cysteine, methionine.
Các amine nhƣ histamine, cadaverine, spermine, spermidine và NH3 hình thành do protein bị phân hủy dƣới 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.2 Ƣơn hỏng do enzyme 1.1 Sự biến đổi adenosine triphosphate Sự ƣơn hỏng do enzyme gây ra thƣờng đến trƣớc sự ƣơn 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 lƣợng chủ yếu cho sự hoạt động. Sự vắng mặt thành phần này dẫn tới quá trình sinh tổng hợp bị ngƣng lại. Một vài nghiên cứu chỉ ra rằng có sự tƣơng quan chặt chẽ giữa chuyển hóa nucleotide và sự giảm độ tƣơi [47], [70]. Flick và cộng sự đƣa ra tiến trình phân giải ATP nhƣ Hình 1.
Năm bƣớc 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].1 Sự biến đổi của ATP 1.2 Sự biến đổi màu sắc Sự biến màu là một hiện tƣợng phổ biến ở thủy sản. Tôm, tôm hùm và cua v. nhanh chóng bị ƣơn hỏng do kết quả của các quá trình vi sinh và hóa sinh.
Ở tôm các đốm đen đƣợc gọi là melanosis có thể xuất hiện lập tức nếu nhƣ không bảo quản tốt. Hiện tƣợng này đƣợc công bố đầu tiên vào năm 1951 [72] và đƣợc cho là do hoạt động của vi sinh vật. Tuy nhiên, ngày nay đƣợc kết luận là do sự oxy hóa của các enzyme polyphenoloxydase có trong tôm, cua [223], [232]. Một số enzyme polyphenoloxidase (PPO) đã đƣợc biết nhƣ: tyrosinase, catechol oxidase, o- diphenol oxidase, monophenol oxidase và một số khác (tùy thuộc vào từng loài) hiện diện dƣới lớp vỏ tôm và các loài nhuyễn thể khác.
Sự hình thành các phân tử melanine ở tôm thƣờng thấy đầu tiên ở trong khoang bụng và phần đuôi (Hình 1. Ngoài ra các monophenol còn chuyển hóa tạo thành diphenol dƣới tác dụng của -9- enzyme PPO với sự có mặt của oxy không khí (Hình 1. 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].2 Các đốm đen xuất hiện ở khoang bụng và phần đuôi Phức màu nâu polyme 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].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]. - 10 - Những yếu tố này làm cho cấu trúc mô thịt của thủy sản mềm hơn [252].
Sự mềm hóa đƣợc 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.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 hƣơng thơm cho thịt.