CHƯƠNG I: TỔNG QUAN 1. Tổng quan về tôm thẻ chân trắng Phân loại về khoa học Theo thống kê của FAO, trên thế giới có khoảng 343 loài tôm các loại có giá trị kinh tế, trong đó có 110 loài thuộc họ tôm he (Penaeidae) là đối tượng nuôi phổ biến nhất, chiếm tỉ trọng cao cả về sản lượng lẫn giá trị. Trong nhóm này các đối tượng được nuôi rộng rãi nhất là tôm sú Penaeus monodon và tôm thẻ chân trắng Penaeus vannamei (Ts. Nguyễn Thanh Phương).
Hiện nay, tôm thẻ chân trắng là loài quan trọng nhất trong sản xuất thủy sản trên thế giới, chiếm khoảng 75% tổng số tôm nuôi trên toàn cầu (FAO, 2016). Loài này có tên tiếng Anh là White leg shrimp, tên tiếng Việt là Tôm bạc Thái Bình Dương hoặc Tôm chân trắng (theo FAO), ở Việt Nam thường gọi là Tôm thẻ chân trắng.1: Phân loại tôm thẻ chân trắng theo khoa học (Trần Viết Mỹ, 2009) Phân loại Tên khoa học Ngành Arthropoda (Chân khớp) Lớp Crustacea (Giáp xác) Bộ Decapoda (Mười chân) Họ Penaeidae (Tôm he) Chi Litopenaeus Loài Litopenaeus vannamei Boone, 1931 Hình 1.1: Tôm thẻ chân trắng 1 do an 1. Phân bố và đặc điểm sinh thái ❖ Phân bố Penaeus vannamei có nguồn gốc từ Florida từ những năm 1973. Đến năm 1980 các kỹ thuật chăn nuôi P.vannamei phát triển rộng rãi đến Hawaii, Hoa Kỳ và gần như toàn bộ Trung và Nam Mỹ.
Trải qua thời gian dài phát triển, sản lượng P. vannamei ở châu Mỹ đã tăng lên đến hơn 270 000 tấn vào năm 2004 (Boone, 1931). Với sự thành công đó, việc nuôi thâm canh tôm thẻ chân trắng được du nhập vào châu Á vào thập niên 80. Hiện nay tôm không chỉ được nuôi ở vùng ven biển mà còn tiến sâu vào trong nội địa các nước như Mỹ, Mexico, Israel, Thái Lan, Trung Quốc.
Việt Nam là một trong những nước có sản lượng nuôi tôm thẻ chân trắng lớn vì lợi thế của chúng trên thị trường Hoa kỳ (Ong Mộc Quý, 2010). Tại Việt Nam, khu vực nuôi tôm P.vannamei chủ yếu tập trung ở khu vực miền Trung, Nam Trung Bộ và Đồng bằng sông Cửu Long. ❖ Đặc điểm sinh thái và tập tính sống Tôm thẻ chân trắng là loài tôm nhiệt đới, có khả năng thích nghi với giới hạn độ mặn và nhiệt độ rộng. Tôm có khả năng thích nghi với độ mặn 0,5 – 45 %o, thích hợp: 7 – 34 %o và tăng trưởng tốt ở độ mặn khá thấp: 10 – 15 %o.
Vì thế, tôm chân trắng được xem là đối tượng phù hợp với ngành nuôi thủy sản nội địa. Nhiệt độ tối ưu cho tôm lúc nhỏ (1g) là 30oC và cho tôm lớn (12 – 18g) là 27oC. Trong vùng biển tự nhiên, tôm chân trắng ở nơi có đáy là cát bùn, độ sâu < 72m, tôm trưởng thành phần lớn sinh sống ở ven biển gần bờ, tôm con phân bố nhiều ở vùng cửa sông - nơi giàu chất dinh dưỡng. vannamei có tốc độ tăng trưởng nhanh, với môi trường sinh thái phù hợp, tôm có khả năng đạt 8 – 10g trong 60 – 80 ngày, đạt 35 – 40g trong khoảng 180 ngày.
Tôm tăng trưởng nhanh hơn trong 60 ngày nuôi đầu, sau đó mức tăng trọng giảm dần theo thời gian nuôi (Trần Viết Mỹ, 2009). Giá trị của tôm thẻ chân trắng 1. Giá trị kinh tế ❖ Thị trường trong nước Từ đầu năm 2008, Việt Nam bắt đầu phát triển nuôi tôm chân trắng nhằm đa dạng đối tượng nuôi. Đến nay, diện tích và sản lượng nuôi tôm ngày càng tăng, tổng diện tích nuôi tôm trên cả nước lên tới gần 12 nghìn ha.
Cả nước có khoảng 160 doanh nghiệp tham gia chế biến, xuất khẩu tôm với tổng công suất chế biến đạt gần 1 triệu tấn sản phẩm/năm. Năm 2018, Việt Nam xuất khẩu tôm sang 97 thị trường, với tổng giá trị đạt 3,6 tỷ USD, một số thị trường chủ lực của tôm Việt Nam là: EU, Nhật Bản, Mỹ, Trung Quốc, Hàn Quốc, Canada, 2 do an Australia, ASEAN, Đài Loan, Thụy Sỹ (VASEP, 2019). Có thể nói chế biến và xuất khẩu tôm thẻ chân trắng đóng vai trò lớn cho nền kinh tế Việt nam. ❖ Thị trường nước ngoài Các quốc gia sản xuất Penaeus vannamei bao gồm: Trung Quốc, Thái Lan, Indonesia, Brazil, Ecuador, Mexico, Venezuela, Honduras, Guatemala, Nicaragua, Belize, Việt Nam, Malaysia, Đài Loan, quần đảo Thái Bình Dương,… (Boone, 1931).
Trung Quốc có một ngành công nghiệp P. vannamei lớn và hưng thịnh, với sản lượng sản xuất ở Trung Quốc đại lục ước tính 300 000 tấn (chiếm 71% tổng sản lượng tôm) năm 2003, cao hơn sản lượng hiện tại của toàn bộ châu Mỹ Latin. Các nước châu Á với ngành nuôi tôm công nghiệp đang phát triển gồm Thái Lan, Việt Nam, Indonesia, Đài Loan, Philippines, Malaysia và Ấn Độ sản xuất hàng ngàn tấn mỗi năm. Tổng sản lượng P.
vannamei ở châu Á là khoảng 316 000 tấn vào năm 2002 có giá trị khoảng 4 tỷ USD. Ước tính rằng sản lượng này sẽ tăng lên không ngừng với lợi thế của chúng trên thị trường xuất khẩu (Funge-Smith, 2003). Các biến đổi của tôm trong quá trình bảo quản Phương pháp lạnh hoặc lạnh đông thường được sử dụng để bảo quản tôm sau khi đánh bắt (Lakshmanan và cộng sự, 2002). Mặc dù đây là một phương pháp bảo quản thực phẩm hiệu quả, tuy nhiên vẫn có một số sự suy giảm chất lượng thực phẩm xảy ra trong quá trình bảo quản.
Sự thay đổi về mặt vi sinh Vi sinh vật là nguyên nhân chính làm hư hỏng hầu hết sản phẩm thủy sản vì chúng có thể dẫn đến sự hình thành các amin, sulfur, alcohol, aldehyde, ketone và axit hữu cơ làm thực phẩm có mùi khó chịu (Gram và Dalgaard, 2002). Hàm lượng cao các axit amin tự do và các chất không chứa nitơ hòa tan khác có thể trở thành chất dinh dưỡng dễ tiêu hóa cho sự phát triển của vi sinh vật (Zeng và cộng sự, 2005). Khi bảo quản lạnh bằng đá, tổng lượng vi sinh vật ở tôm tươi có thể giảm xuống do sốc lạnh (Lakshmanan và cộng sự, 2002). Zeng và cộng sự (2005) đã phát hiện ra rằng tôm (P.
borealis) bảo quản trong nước đá làm chậm sự phát triển của vi sinh vật so với tôm được lưu trữ trong đá vảy hoặc nước đá trộn. Một số loài vi sinh vật chiếm ưu thế trên tôm là Micrococcus, Achromobacter, Pseudomonas và Flavobacterium (Vanderzant, 1976) và bảo quản lạnh thường gây ra sự gia tăng Pseudomonas (Vanderzant, 1970). Sự thay đổi về mặt hóa học Thay đổi hóa học ở thủy sản chủ yếu liên quan đến vi sinh vật (Gram và Dalgaard, 2002). Chất lượng của tôm thường bị ảnh hưởng bởi những thay đổi trong quá trình oxy hóa lipid, tổng bazơ bay hơi, trimethylamine , K-value và pH.
Các bazơ bay hơi được tìm thấy 3 do an trong tôm hình thành từ quá trình tự phân hủy sau khi chết. Adenosine và adenosine monophosphate deaminase là chất hình thành chủ yếu trong quá trình tự phân hủy sau khi đánh bắt và vận chuyển tôm (Lopez-caballero và cộng sự, 2007), trimethylamine được sinh ra bởi một số vi khuẩn có khả năng sử dụng trimethylamine oxide trong hô hấp yếm khí (Gram và Dalgaard, 2002). Trong quá trình xử lý và bảo quản tôm sau khi chết, các enzyme nội sinh phân hủy adenosine triphosphate thành các dẫn xuất khác nhau như adenosine diphosphate, adenosine monophosphate, inosine monophosphate, inosine, và cuối cùng là hypoxanthine. Sự tích tụ các hợp chất cơ bản dẫn đến giá trị pH tăng lên, chủ yếu là do hoạt động của vi sinh vật (Lopez-caballero và cộng sự, 2007).
Sự thay đổi về mặt vật lý Siêu lạnh thực phẩm có thể dẫn đến đóng băng một phần, điều này dẫn đến những thay đổi tiêu cực như giảm khả năng giữ nước và lực cắt (Zeng và cộng sự, 2005). Trong thời gian bảo quản dài, sự phân hủy protein cấu trúc trong mô tôm có thể làm cho tôm không còn nguyên vẹn (Rutherford và cộng sự, 2007), tôm sẽ bị mềm trong quá trình bảo quản do sự phân giải protein gây ra bởi proteinase nội sinh hoặc vi sinh vật và collagenase (Stewakul và cộng sự, 1997). Sự thay đổi về mặt cảm quan Tôm trong thời gian bảo quản sẽ hình thành các đốm đen (melanosis). Đốm đen này được tạo thành do các phản ứng sinh hóa được xúc tác bởi enzyme polyphenol oxidase (PPO) xảy ra ở lớp vỏ ngoài của tôm.
Mặc dù các đốm đen dường như vô hại đối với người tiêu dùng, nhưng nó làm giảm đáng kể các thuộc tính cảm quan và khả năng chấp nhận của người tiêu dùng đối với thực phẩm. Việc bảo quản lạnh không ngăn chặn được nhưng nó giúp làm chậm quá trình hình thành đốm đen, bởi vì PPO vẫn hoạt động trong quá trình làm lạnh, bảo quản trên đá và sau khi đông lạnh (Montero và cộng sự, 2004). Ngoài melanosis và hư hỏng do vi sinh vật, quá trình oxy hóa lipid trong thời gian bảo quản dẫn đến thay đổi về mùi vị và mất độ tươi làm giảm chất lượng tôm (Decke, E. Tổng quan về Tyrosinase 1.
Tyrosinase Tyrosinase, còn được gọi là polyphenoloxydase (PPO), là một enzyme có chứa đồng với sự phân bố rộng ở vi khuẩn, nấm, thực vật và động vật bậc cao (Sung-Yum Seo và cộng sự, 2003). Enzyme này đóng vai trò xúc tác hai phản ứng là monophenolase (cresolase) và diphenolase (catecholase) (Kubo et. Tyrosinase tham gia vào quá trình sinh tổng hợp các sắc tố melanin thông qua một loạt các phản ứng có xúc tác enzyme và không enzyme (Prota, 1992). Tyrosinase liên quan đến các phản ứng hình thành các sắc tố của da, mắt và 4 do an tóc ở động vật có vú.
Ở côn trùng, enzyme này tạo nên quá trình xơ cứng của lớp biểu bì và chữa lành vết thương (Kittisak, 2007). Ở thực vật, tyrosinase có trong lục lạp của các mô thực vật, trong khi cơ chất tyrosine thì được chứa trong không bào (Vardhan, 2014). ❖ Cấu trúc phân tử Trung tâm hoạt động của tyrosinase chứa hai nguyên tử đồng và có thể tồn tại ở 3 dạng là met, deoxy và oxy-tyrosinase được biểu diễn trong Hình 1. Oxy-tyrosinase gồm hai nguyên tử tetragonal Cu (II).
Mỗi nguyên tử Cu liên kết với ba phân tử N-His, bao gồm một liên kết trục yếu và hai liên kết xích đạo mạnh. Phân tử oxy ngoại sinh (O2) liên kết với trung tâm này như peroxide và là cầu nối hai ion Cu. Met- tyrosinase có cấu trúc bi-cupric tetragonal với cầu nối oxy nội sinh (Solomon và cộng sự, 1996). Deoxy-tyrosinase có cấu trúc bi-cuprous Cu (I) ± Cu (I).
Không có cầu nối oxy trong cấu trúc này. Khử hai electron đến vị trí deoxy sau đó liên kết với oxy phân tử tái tạo oxy- tyrosinase (Sanchez-Ferrer và cộng sự, 1995).3 cho thấy trung tâm hoạt động của tyrosinase gồm hai phân tử đồng liên kết với sáu phân tử histidine, đó là His173, His177, His204 đến CuA, và His324, His328, His364 đến CuB.