NGHIÊN cứu NGĂN CHẶN BIẾN ĐEN ở tôm THẺ CHÂN TRẮNG BẰNG DỊCH CHIẾT nấm rơm

ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN XỬ LÝ VỚI DỊCH CHIẾT NẤM ĐẾN SỰ BIẾN ĐEN CỦA TÔM NGUYÊN LIỆU TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN LẠNH ..... Biến đổi điểm cảm quan biến đen ở tôm thẻ chân trắng bảo quản lạn

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: TS HUỲNH NGUYỄN DUY BẢO

NHA TRANG, 6/2011

Họ và tên: NGUYỄN THỊ DUNG

Lớp: 49 CB

Chuyên ngành: Công Nghệ Chế Biến Thủy Sản

Tên đề tài: NGHIÊN CỨU NGĂN CHẶN BIẾN ĐEN Ở TÔM THẺ CHÂN

TRẮNG BẰNG DỊCH CHIẾT NẤM RƠM

Số trang: 52

Số chương: 3

Số tài liệu tham khảo: 29

Nhận xét:

Kết luận:

Nha Trang, ngày tháng năm Giáo viên hướng dẫn

Em xin gửi lời chúc sức khỏe, thành công và hạnh phúc đến quí thầy

cô, gia đình và bạn bè

Nha Trang, ngày 20 tháng 6 năm 2011

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Thị Dung

MỤC LỤC

Trang

LỜI CÁM ƠN i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC BẢNG iv

DANH MỤC HÌNH v

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1:TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1 TỔNG QUAN VỀ TÔM 4

1.1.1 Tình hình nuôi trồng và xuất khẩu Tôm 4

1.1.2 Thành phần hoá học của tôm 7

1.1.3 Biến đổi của tôm sau khi chết 10

1.1.3.1 Các biến đổi về cảm quan 11

1.1.3.2 Biến đổi do vi sinh vật 12

1.1.3.2 Biến đổi hóa học 12

1.1.3.4 Biến đổi do enzyme 14

1.1.4 Hiện tượng biến đen và biện pháp ngăn chặn biến đen 15

1.2.TỔNG QUAN VỀ NẤM 17

1.2.1 Sự phát triển của ngành trồng nấm 17

1.2.2 Thành phần hóa học của nấm 19

1.2.3 Ứng dụng của nấm 20

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁPNGHIÊN CỨU 24

2.1 NGUYÊN VẬT LIỆU 25

2.1.1 Tôm thẻ chân trắng 25

2.1.2 Nấm rơm 25

2.1.3 Chuẩn bị dịch chiết nấm rơm 25

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 27

2.2.1 Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ dịch chiết nấm rơm dùng

trong xử lý đến sự biến đen và chất lượng của tôm bảo quản lạnh 27

2.2.2 Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian xử lý với dịch chiết nấm rơm đến sự biến đen và chất lượng của tôm bảo quản lạnh 28

CHƯƠNG 3:KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 30

3.1 ẢNH HƯỞNG CỦA NỒNG ĐỘ DỊCH CHIẾT NẤM RƠM DÙNG TRONG XỬ LÝ ĐẾN SỰ BIẾN ĐEN VÀ CHẤT LƯỢNG CỦA TÔM BẢO QUẢN LẠNH 31

3.2 ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN XỬ LÝ VỚI DỊCH CHIẾT NẤM ĐẾN SỰ BIẾN ĐEN CỦA TÔM NGUYÊN LIỆU TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN LẠNH 36

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 41

1.Kết luận: 42

2.Đề xuất ý kiến 42

TÀI LIỆU THAM KHẢO 43

PHỤ LỤC 47

DANH MỤC BẢNG

Trang

Bảng 1.1 Cơ cấu các loại sản phẩm thủy sản xuất khẩu chính trong 4 tháng

đầu năm 2011 4

Bảng 1.2 Cơ cấu thị trường xuất khẩu chính 4 tháng đầu năm 2011 5

Bảng 1.3 Thành phần hóa học của thịt tôm so với thịt động vật khác 9

Bảng 1.4 Thành phần hóa học của một số loại tôm tươi 9

Bảng 1.5 Sản lượng nấm rơm trên thế giới năm 1991 (số tấn tươi) 18

Bảng 1.6 Sản lượng nấm rơm qua các năm 18

Bảng 1.7 Thành phần dinh dưỡng của nấm rơm 19

DANH MỤC HÌNH

Trang

Hình 1.1 Sơ đồ biến đổi của động vật thủy sản sau khi chết 11

Hình 1.2 Cơ chế biến đen ở tôm 16

Hình 2.1 Tôm thẻ chân trắng (P vannamei) 25

Hình 2.2 Nấm rơm (V volvacea) 25

Hình 3.1 Biến đổi điểm cảm quan biến đen ở tôm thẻ chân trắng bảo quản lạnh đã qua xử lý bằng dịch chiết nấm với các nồng độ khác nhau trong 15 phút 32

Hình 3.2 Biến đổi giá trị màu xám của tôm thẻ chân trắng bảo quản lạnh đã qua xử lý bằng dịch chiết nấm với các nồng độ khác nhau trong 15 phút 32

Hình 3.3 Biến đổi màu sắc của tôm thẻ chân trắng trong quá trình bảo quản lạnh 34

Hình 3.4 Biến đổi chất lượng cảm quan của tôm thẻ chân trắng bảo quản lạnh đã qua xử lý bằng dịch chiết nấm với các nồng độ khác nhau trong 15 phút 35

Hình 3.5 Biến đổi điểm cảm quan biến đen ở tôm thẻ chân trắng bảo quản lạnh đã qua xử lý bằng dịch chiết nấm rơm có nồng độ 100% với thời gian xử lý khác nhau 37

Hình 3.6 Biến đổi giá trị màu xám của tôm thẻ chân trắng bảo quản lạnh đã qua xử lý bằng dịch chiết nấm rơm có nồng độ 100% với thời gian xử lý khác nhau 37

Hình 3.7 Biến đổi điểm cảm quan chất lượng của tôm thẻ chân trắng bảo quản lạnh đã qua xử lý bằng dịch chiết nấm rơm có nồng độ 100% với thời gian xử lý khác nhau 39

LỜI MỞ ĐẦU

Tôm là thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao, được sử dụng rất phổ biến Hiện nay, tôm là sản phẩm quan trọng mũi nhọn của ngành thủy sản Việt Nam và luôn chiếm phần lớn trong kim ngạch xuất khẩu thủy sản Trong chế biến, bảo quản tôm nguyên liệu là công việc rất quan trọng nhằm duy trì chất lượng ban đầu để tạo ra sản phẩm có chất lượng tốt

Một trong những biến đổi chất lượng thường gặp nhất ở tôm nguyên liệu sau khi thu hoạch là hiện tượng biến đen Tuy hiện tượng biến đen không phải biểu hiện của việc giảm dinh dưỡng hay độ tươi nhưng nó chứng tỏ rằng tôm đã mất chất lượng cảm quan nên bị hạ loại chất lượng và giá thành cũng

sẽ bị hạ theo từng hạng chất lượng [7] Để hạn chế hiện tượng biến đen trong quá trình bảo quản và giữ giá trị cho tôm, người ta thường sử dụng các loại hóa chất có tác dụng chống biến đen như các hợp chất sulfite, clorin, polyphosphat… Tuy các chất hóa học có khả năng chống biến đen và giữ được độ tươi của tôm nguyên liệu rất hiệu quả nhưng hiện nay những quy định mang tính pháp lý về an toàn thực phẩm của nhiều nước không cho phép hoặc hạn chế sử dụng các loại hóa chất này, vì dư lượng của chúng trong sản phẩm gây dị ứng cho người sử dụng, đặc biệt là những người bị bệnh hen suyễn [18] Chính vì lẽ đó, người ta đang hướng đến sử dụng các chất chống biến đen có nguồn gốc tự nhiên và an toàn đối với người sử dụng Rất nhiều loài thực vật có chứa các hợp chất chống oxy hóa cao như trà xanh, nấm ăn, rau mùi, hạt nho… chúng không những an toàn đối với người sử dụng mà còn

có tác dụng hỗ trợ sức khỏe Những nghiên cứu gần đây cho thấy nấm ăn có

chứa rất nhiều hoạt chất sinh học có khả năng chống oxy hóa, ức chế hoạt động enzyme polyphenoloxidase (PPO), kháng khuẩn… Ở nước ta, nấm ăn chủ yếu được sử dụng làm thực phẩm, làm thuốc… chưa có nhiều nghiên cứu

mở rộng phạm vi sử dụng nấm ăn vào các lĩnh vực khác như bảo quản thực phẩm, nuôi trồng thủy sản…

Để tìm ra hợp chất tự nhiên có khả năng ngăn chặn biến đen ở tôm và

an toàn đối với người sử dụng, đề tài nghiên cứu này đã thử nghiệm sử dụng dịch chiết từ nấm rơm để ngăn chặn biến đen ở tôm thẻ chân trắng trong quá trình bảo quản lạnh

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1 TỔNG QUAN VỀ TÔM

1.1.1 Tình hình nuôi trồng và xuất khẩu Tôm

Theo Vasep giá trị xuất khẩu thủy sản chính ngạch của cả nước trong tháng 4 năm 2011 đạt gần 466 triệu USD, tăng 23,5% so với cùng kỳ năm

2010, 4 tháng đầu năm 2011 đạt 1,6 tỷ USD, tăng 26,3% so với cùng kỳ năm 2010 Bảng 1.1 Cơ cấu các loại sản phẩm thủy sản xuất khẩu chính trong 4

tháng đầu năm 2011 Tháng 4

năm 2011

T4/2011 so với cùng kỳ năm

2010 (%)

4 tháng đầu 2011 4 tháng đầu

năm 2011 so với cùng kỳ

2010 (%)

Sản

phẩm

KL* GT** -KL -GT KL GT -KL -GT Tôm các

loại

17810 174,57 +13,5 +29,9 61338 573,55 +20,0 +34,0

Tôm sú 10410 116,67 +16,6 +29,9 34119 363,47 +18,5 +27,8 Tôm

Bảng 1.2 Cơ cấu thị trường xuất khẩu chính 4 tháng đầu năm 2011

Thị

trường

KL GT -KL -GT KL GT -KL -GT

EU 28923 114,01 -7,2 +18,3 108435 392,47 +0,9 +22,2 Đức 4938 21,64 +10,7 +39,8 18836 77,94 +7,2 +36,0

Hà Lan 4630 17,95 +34,6 +73,4 14831 52,13 +25,3 +49,3 Italia 4331 15,98 +13,9 +32,5 14604 51,00 +35,2 +51,1 Tây Ban

Nha

4331 12,62 -34,9 -22,3 16975 45,96 -22,2 -11,2

Anh 1889 9,75 +16,3 +32,3 7225 35,05 +38,4 +53,5

Mỹ 15614 92,61 +33,8 +38 52343 306,53 +39,4 +53,5 Nhật 8871 66,98 -26,1 -6,3 32609 237,40 -12,3 +3,7 Hàn Quốc 8058 33,46 -6,0 +22,3 31442 121,45 +6,7 +28,2 Trung

Ở nước ta, tôm là đối tượng rất quan trọng của ngành thuỷ sản, nó chiếm tỷ lệ 70-80% tổng kim ngạch xuất khẩu của toàn ngành Các loài tôm biển của Việt Nam cũng rất đa dạng Theo các khảo sát chưa đầy đủ về sinh vật biển, thì trong vùng biển nước ta hiện nay có khoảng 255 loài tôm biển

thuộc các họ Penaeidae, Solenoceridae, Aristaeidae, Sicyonidae… Cho đến

nay loài tôm được nuôi phổ biến nhất là tôm sú và tôm càng xanh, sản lượng

cao nhất là tôm sú Trong những năm gần đây, tôm thẻ chân trắng (Penaeus

vannamei) cũng đã được nuôi nhiều để tạo thêm sự đa dạng, phục vụ nhu cầu

xuất khẩu và tiêu thụ nội địa Nhận thấy tôm thẻ chân trắng dễ nuôi, năng suất cao, gấp 2 lần năng suất nuôi tôm sú nên chi phí sản xuất, giá thành hạ (giá thấp hơn 20- 25% so với tôm sú), nguồn cung ổn định, hiệu quả kinh tế cao

Tôm thẻ chân trắng có nguồn gốc từ vùng biển xích đạo Đông Thái Bình Dương (vùng biển phía Tây Mỹ La Tinh) Một số nước Châu Á như Trung Quốc, Đài Loan, Thái Lan bắt đầu nuôi thử nghiệm loại tôm này từ những thập niên 70 của thế kỷ XX Qua thời gian dài nghiên cứu các nhà khoa học, sản xuất giống và nuôi cho biết môi trường ở các nước cận xích đạo rất phù hợp để nuôi tôm này Đây là loài tôm quý hiếm, có giá trị cao, có thị trường lớn và đang mở rộng Đây cũng là mặt hàng xuất khẩu chủ yếu của hàng chục nước Châu Mỹ Vào những năm 1998, ở Châu Mỹ có 12 nước nuôi tôm thẻ chân trắng, sản lượng đạt hơn 90% sản lượng tôm nuôi ở Tây bán cầu Trên thế giới, trong các loại tôm nuôi nhân tạo thì tôm thẻ chân trắng quan trọng thứ 2 sau tôm sú Còn đối với Châu Mỹ thì tôm thẻ chân trắng là số 1

Tại Việt Nam, việc di nuôi tôm thẻ chân trắng vào năm 1996 và đến năm 2005, thì Bộ Thuỷ sản đã đề ra chủ trương phát triển nuôi ở một số tỉnh như Khánh Hoà, Phú Yên, Bình Định, Quảng Ngãi, Hà Tĩnh, Ninh Thuận,… sau thời gian nuôi thử nghiệm 0,5 ha ban đầu theo dự án nuôi tôm trên cát ở

xã An Hải (Ninh Phước) đến tháng 5/2006, diện tích thả nuôi tôm thẻ chân

trắng đã phát triển trên 250 ha, năng suất bình quân 8,4 tấn/ha, cá biệt có một

số hộ nuôi thu hoạch năng suất từ 15-18 tấn/ha, lãi suất bình quân 200 triệu đồng/ha/vụ (2,5-3 tháng) Với hiệu quả kinh tế nuôi trên, có thể nói tôm thẻ chân trắng mở ra cơ hội mới cho nông dân phát triển kinh tế sau một thời gian dài lao đao vì nuôi tôm sú Hiện nay tôm thẻ chân trắng đã được nuôi đại trà tại Nghệ An, Quảng Ninh, Khánh Hòa… Ở vùng biển Khánh Hoà, tôm thẻ chân trắng có sản lượng tương đối lớn so với các loài tôm khác… [16]

Theo ông Trương Đình Hòe, Tổng thư ký Hiệp hội Chế biến và Xuất khẩu Thủy sản Việt Nam (Vasep) đưa ra tại hội nghị các ngành hàng thủy sản

do hiệp hội này tổ chức tại TP Hồ Chí Minh ngày 14/6: “Năm nay, kim ngạch xuất khẩu tôm ước đạt khoảng 1,8-1,9 tỷ USD, tăng khoảng 300 triệu USD so với năm 2010 Trong đó, tôm thẻ chân trắng xuất khẩu sẽ vươn lên bằng tôm

sú đạt 50% kim ngạch toàn ngành” Ông Hòe cũng đã lý giải nguyên nhân:

“Tuy khối lượng tôm thẻ chân trắng xuất khẩu thấp hơn so với tôm sú nhưng giá trị gia tăng của tôm thẻ chân trắng lại lớn hơn nên lần đầu tiên kim ngạch xuất khẩu tôm thẻ chân trắng bằng tôm sú” Mặt khác do tình trạng thiếu tôm nguyên liệu sẽ còn tiếp tục kéo dài không chỉ trong năm nay mà có thể trong năm tới do đó nhiều doanh nghiệp đã chuyển sang chế biến và xuất khẩu tôm thẻ chân trắng

1.1.2 Thành phần hoá 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, glucid, chất khoáng, vitamin, enzyme và hormone Thành phần có hàm lượng cao là nước, protein, lipid và chất khoáng, hàm lượng glucid trong tôm rất ít và tồn tại dưới dạng glycogen Ngoài ra trong tôm còn chứa 1 lượng carbonhydrate khoảng 1% - 2% [8]

+ Nước:

Chiếm 70÷80% trọng lượng tôm Nhờ có hàm lượng nước cao làm cho thân tôm mềm mại và bóng mượt tăng tính hấp dẫn khi cảm quan Tuy nhiên, nước là môi trường hoạt động của vi sinh vật Vì vậy, nước đóng vai trò quan trọng trong quá trình chế biến và bảo quản

+ Protein:

Là thành phần hóa học chủ yếu trong cơ thịt tôm và chiếm tỷ lệ 70÷80% trọng lượng khô Thành phần cấu tạo nên protein là các acid amin Trong tôm có khoảng 18÷21 acid amin khác nhau và hầu như có đủ các acid amin không thay thế (tryptophan, lysine, threonine, isoleucine, leucine, phenylalanine, methionine, valine)

+ Chất ngấm ra:

Hàm lượng chất ngấm ra chiếm 2÷3% trọng lượng tôm, trong đó có khoảng 1/3 là chất hữu cơ mà thành phần lớn là chất hữu cơ có đạm, phần còn lại là chất vô cơ Chất ngấm ra nhiều ít đứng về mặt sinh lý, mùi vị thì nó chiếm một vai trò quan trọng, nó quyết định mùi vị đặc trưng cho sản phẩm,

có tác dụng kích thích vị làm tăng khả năng tiêu hóa, chất ngấm ra là môi trường thuận lợi cho vi sinh vật gây thối rữa phát triển

+ Vitamin:

Trong thịt tôm có chứa một hàm lượng vitamin, đặc biệt là vitamin nhóm B Nhóm vitamin này tan trong nước nên trong quá trình bảo quản và chế biến rất dễ bị thất thoát Vitamin nhóm B có vai trò giúp tiêu hóa, tăng trọng lượng và phát triển cơ thể

+ Chất khoáng:

Trong thịt tôm gồm có các chất khoáng như: Fe, Ca, K, P,…

Vì tôm có đầy đủ các thành phần dinh dưỡng giàu vitamin, giàu đạm, giàu khoáng dễ tiêu hóa, cần thiết cho dinh dưỡng cơ thể con người Vì thế 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 [13]

Bảng 1.3 Thành phần hóa học của thịt tôm so với thịt động vật khác [1], [8]

Thành phần Đối Tượng

Protein (%) Lipid (%) Nước (%) Độ sinh năng

Đặc điểm thành phần của tôm khác với cá:

• Hàm lượng lipid thấp, hàm lượng các hợp chất nitơ phi protein cao (khoảng 20% tổng lượng nitơ) Cấu trúc protein trong thịt tôm khá đặc biệt,

có tới 30% protein là các protein dạng dễ hòa tan trong nước Protein của thịt tôm có chứa các acid amin arginin, methionin, phenylalanin cao hơn nhiều so với thịt cá Protein của tôm chứa đầy đủ các acid amin không thay thế với hàm lượng khoảng 3910,9 mg% Lượng lipid ít và phần lớn cấu tạo từ các acid béo không bão hòa do đó thịt tôm rất dễ tiêu hóa [1],[5]

• Chất khoáng trong thịt tôm giàu Ca, Mg và một lượng phospho đáng

kể Ngoài ra còn có một số nguyên tố vi lượng

• Vitamin đáng chú ý trong thịt tôm là vitamin nhóm B

Thành phần hóa học của tôm thường khác nhau theo giống loài Trong cùng một loài nhưng điều kiện sống khác nhau thì thành phần hóa học cũng khác nhau Ngoài ra thành phần hóa học của tôm còn phụ thuộc vào trạng thái sinh lý, mùa vụ thời tiết… Sự khác nhau về thành phần hóa học và sự biến đổi của chúng làm ảnh hưởng rất lớn đến mùi vị và giá trị dinh dưỡng, đến việc bảo quản tươi nguyên liệu và quá trình chế biến tôm [1],[15],[8]

1.1.3 Biến đổi của tôm sau khi chết

Theo quy luật chung thì sau khi chết cơ thể động vật thủy sản sẽ chuyển qua các giai đoạn: tiết nhớt, tê cứng, tự phân giải và phân hủy tương ứng với các giai đoạn này độ tươi giảm dần đi đến thối rữa và hư hỏng hoàn toàn theo thời gian bảo quản nguyên liệu Sự biến đổi của tôm sau khi chết

cũng tuân theo quy luật này

Tôm nguyên liệu sau khi chết trong cơ thịt tôm xảy ra hàng loạt những biến đổi phức tạp, đặc biệt là những biến đổi về mặt hóa học dưới tác dụng của enzyme nội tại và vi sinh vật, làm cho nguyên liệu bị biến chất và dẫn đến không còn sử dụng được

Các biến đổi đó không phải tuân theo một thứ tự nhất định mà chúng thường gối lên nhau Các quá trình biến đổi đó hoặc là song song hoặc là cuối quá trình này đã bắt đầu quá trình khác nối tiếp nhau Các quá trình biến đổi

đó có thể tóm tắt theo sơ đồ sau:

Hình 1.1 Sơ đồ biến đổi của động vật thủy sản sau khi chết

1.1.3.1 Các biến đổi về cảm quan

Biến đổi cảm quan là những biến đổi được nhận biết nhờ các giác quan như bề ngoài, mùi, vị, cấu trúc Khi thủy sản vừa chết thì cơ thịt mềm mại,

đàn hồi tốt, sau một thời gian chuyển sang trạng thái cứng Khi ở giai đoạn tê cứng, các sợi cơ bị co rút cực độ Khi hết giai đoạn này, cơ hết cứng, cơ sẽ duỗi ra và trở lên mềm mại nhưng không còn đàn hồi như trước khi tê cứng,

cơ thịt chuyển sang giai đoạn mềm hóa, lúc này chúng dễ bị biến dạng, thân mềm nhão, hư hỏng Thời điểm xuất hiện và thời gian tê cứng phụ thuộc tùy vào giống loài và chịu ảnh hưởng của các yếu tố như nhiệt độ bảo quản, quá trình xử lý thu hoạch, đánh bắt, kích cỡ, tình trạng cơ thể trước khi chết

Tác dụng của vi khuẩn Tác dụng tự phân hủy

Trước tê cứng Khi tê cứng Mềm hóa Thối rữa

Kém tươi

Sống

Tươi

Bắt đầu thối

Bắt đầu chết

Rất tươi

1.1.3.2 Biến đổi do vi sinh vật

Thủy sản sau khi chết quá trình sinh tổng hợp trong cơ thể sẽ dừng lại, enzyme trong cơ thịt sẽ tiến hành quá trình tự phân giải, đồng thời lúc đó vi sinh vật sẽ phân hủy những sản phẩm của quá trình tự phân giải thành sản phẩm cấp thấp, làm cho nguyên liệu biến chất hư hỏng và đó chính là hiện tượng thối rữa Vi sinh vật là nguyên nhân chính gây thối rữa nguyên liệu và

cơ chất chính của quá trình thối rữa là protein Muốn phân giải được protein, trước tiên vi sinh vật phải tiết ra các enzyme phân giải protein ngoại bào và thủy phân protein thành các hợp chất có phân tử nhỏ hơn (các polypeptide và oligopeptide) Các chất này hoặc tiếp tục được thủy phân thành aminoacid nhờ các peptidase ngoại bào hoặc xâm nhập ngay vào tế bào vi sinh vật sau

đó mới chuyển thành aminoacid Một phần các aminoacid này được vi sinh vật sử dụng trong quá trình tổng hợp protein của chúng, một phần khác được tiếp tục phân giải theo những con đường khác để sinh NH3 , CO2 và nhiều sản phẩm trung gian khác Sau khi tôm chết, gặp điều kiện thuận lợi thì các vi sinh vật phát triển rất nhanh Vi sinh vật gây thối rữa có hai nhóm, một nhóm

là những vi sinh vật tồn tại trong nguyên liệu trong quá trình sống, còn một nhóm là do ô nhiễm trong quá trình bảo quản và chế biến Đối với quá trình gây thối rữa của nguyên liệu không phải các loài vi sinh vật đều tác dụng như

nhau mà trong đó họ Pseudomonas là tích cực nhất còn các loài khác thì phát

triển ít và một số thì giảm đi Tôm sau khi chết nếu không kịp thời bảo quản thì số lượng vi sinh vật tăng lên rất nhanh đặc biệt là ở phạm vi nhiệt độ thích hợp [7]

1.1.3.2 Biến đổi hóa học

• Sự phân giải glycogen

Tôm sau khi chết, glycogen trong cơ thể dần dần bị phân giải Đây là một quá trình yếm khí rất phức tạp xảy ra bằng con đường phosphoril hóa với sự

tham gia của Adenosintriphosphat (ATP) và được biểu thị một cách đơn giản như sau:

(C6H10O5)n + n H2O 2n C3H6O2

Glycogen phân giải sản sinh ra acid lactic làm cho pH của cơ thịt thay đổi Sự acid hóa môi trường này có tác dụng hạn chế phần nào sự phát triển của vi sinh vật gây thối rữa Những biến đổi của các chất đường và đường chứa phospho trong mô cơ làm mất dần vị ngọt và hương vị đặc trưng của tôm tươi

• Sự biến đổi của Adenosintriphosphat (ATP)

ATP là hợp chất quan trọng tham gia tải năng lượng tự do trong quá trình oxy hóa các chất trao đổi Những bước đầu tiên của quá trình phân hủy ATP trong mô cơ thịt tôm xảy ra rất nhanh và nhờ tác dụng của enzyme nội tại Quá trình biến đổi của ATP được tóm tắt bằng sơ đồ sau:

thuộc nhiều vào giống loài tôm, vị trí cơ thịt trên cơ thể tôm và quá trình đánh bắt, xử lý và bảo quản tôm

• Sự phân giải phân hủy acid amin

Trong quá trình tự phân giải enzyme trong tổ chức cơ thịt phân giải protit thành acid amin, tiến thêm bước nữa là vi sinh vật phân hủy các acid amin thành các sản phẩm cấp thấp làm cho tôm thối rữa Trong quá trình thối rữa chủ yếu phân hủy acid amin thành các sản phẩm cấp thấp như indol, skatol, phenol, putrescin, các loại acid có đạm, acid béo cấp thấp, H2S, thioalcol, CH4, NH3, CO2 … Có thể quy về 5 loại phân giải acid amin: phản ứng làm mất gốc amin, phản ứng làm mất gốc cacboxyl, tác dụng cùng làm mất gốc caboxyl và amin, phân giải các phân tử acid amin và phân giải các chất có đạm khác [4], [7]

1.1.3.4 Biến đổi do enzyme

Tôm sau khi tê cứng dần dần trở lại mềm, ta gọi đó là sự tự phân giải Quá trình này do các loại enzyme nội tại trong tôm hoạt động phân giải Khi tôm còn sống do sự tồn tại của kháng thể, cho nên các loại enzyme thủy phân không hoạt động tự phân giải tổ chức của mình, nhưng khi tôm đã chết kháng thể này mất đi nên hoạt động của enzyme sẽ trở nên dễ dàng Trong quá trình này có nhiều loại enzyme tham gia nhưng chủ yếu là enzyme cathepsin phân giải protein thành peptone, enzyme tripsin và enterokinaza tiếp tục phân giải các sản phẩm trung gian thành acid amin Sự tự phân giải là do enzyme nội tại gây ra, còn sự thối rữa là do vi sinh vật ở bên ngoài xâm nhập vào hoạt động, sản phẩm cuối cùng của quá trình tự phân giải là acid amin, các đạm hòa tan, còn quá trình thối rữa là sản phẩm cấp thấp thối nát Nếu không có quá trình thối rữa thì quá trình tự phân giải sẽ không tăng lên một cách vô hạn mà sẽ đạt tới trạng thái cân bằng ở mức độ sản phẩm nào đó [7]

Trong quá trình tự phân giải chủ yếu là tự phân giải protein nhưng chất béo cũng có sự biến đổi Phân giải chất béo chủ yếu là do enzyme lipase và xảy ra song song với quá trình phân giải protein Quá trình tự phân giải tuy làm cho tôm chuyển từ cứng sang mềm nhưng vẫn còn tươi tốt

Quá trình tự phân giải phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, như giống loài, môi trường pH, các loại muối, ảnh hưởng của nhiệt độ Sự khác nhau về giống loài dẫn đến sự hoạt động của enzyme là khác nhau Tác động tự phân giải ở động vật máu lạnh nhanh hơn loài máu nóng, vì enzyme trong động vật máu lạnh mạnh hơn của loài máu nóng Còn nếu tăng độ acid của môi trường tức là giảm pH thì tác dụng tự phân giải tăng lên nhưng pH giảm đến một mức độ nhất định làm enzyme không hoạt động được nữa thì tác dụng tự phân giải lại giảm, ngược lại pH càng tăng thì tác dụng tự phân giải càng giảm Muối ăn cũng làm cản trở tác dụng tự phân giải, nồng độ muối ăn càng cao cản trở càng lớn, nhưng không làm ngừng được quá trình tự phân giải Ở dung dịch nước muối bão hòa, quá trình tự phân giải vẫn xảy ra nhưng rất chậm… nhiệt độ cũng ảnh hưởng rất nhiều đến quá trình tê cứng, phân giải cũng như thối rữa sau này Trong phạm vi nhiệt độ thích hợp thì cứ tăng 10ºC thì tốc độ phân giải tăng 2-3 lần Khi nhiệt độ giảm thì tốc độ tự phân giải sẽ giảm, nhưng khi nhiệt độ vượt quá nhiệt độ thích hợp thì tốc độ tự phân giải cũng giảm, là do nhiệt độ quá cao hay quá thấp đều làm giảm sự hoạt động của enzyme Nhiệt độ thích hợp của enzyme ở từng loài khác nhau là khác nhau [7]

1.1.4 Hiện tượng biến đen và biện pháp ngăn chặn biến đen [1], [15]

Tôm sau khi thu hoạch được vài giờ sẽ bắt đầu xuất hiện những chấm đen Màu ở mang nối vỏ bị mất tạo ra những viền đen Ngay tại nơi nối khớp chân cũng bị đổi màu, rồi đến khắp cả chân

Hiện tượng 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 Có 2 acid amin đóng vai trò cơ bản trong quá trình biến

đen là tyrozin và phenylalanin Enzyme polyphenoloxidase chứa trong lớp màng trong suốt dưới vỏ Khi tôm chết lớp màng này bị vỡ, giải phóng enzyme ra ngoài xúc tác cho phản ứng oxy hóa tyrozin và phenylalanin trong môi trường có oxy không khí đã hình thành những vệt nâu Những vệt này tập hợp 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, một số trường hợp đốm đen ở trên tôm còn sống, do tôm chịu sự va chạm trong môi trường sống [1] 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 biến đen của tôm được trình bày tóm tắt ở hình 1.3

Hình 1.2 Cơ chế biến đen ở tôm

OH

Các acid amine Polyphenoloxidase

+ O2 Polyphenoloxidase

R

OH

OHDiphenol (không màu)

+½ O2

O

OR

O-quinol (có màu)

Các protein

Phức hợp Melanin (màu nâu)

Điều kiện cần thiết để hình thành đốm đen là phải có đủ 3 yếu tố sau:

- Enzyme polyphenoloxydase

- Oxy không khí

- Các hợp chất chứa gốc phenol (tyrozin, phenylalanin)

Vì vậy để ngăn chặn hiện tượng biến đen ở tôm nguyên liệu thì chỉ cần khử bỏ một trong ba thành phần cơ bản trên Trong đó biện pháp làm ức chế hoặc làm chậm hoạt động của enzyme polyphenoloxydase như bảo quản ở nhiệt độ thấp hơn 4ºC, sử dụng các hóa chất có tác dụng ức chế hoạt động của enzyme Trong quá trình bảo quản hay vận chuyển thì nên ngăn cách tôm với không khí, không nên cho tôm tiếp xúc trực tiếp với oxy không khí mà nên chứa đựng tôm trong các bao bì không thấm khí hoặc bảo quản tôm ngập trong nước

1.2 TỔNG QUAN VỀ NẤM

1.2.1 Sự phát triển của ngành trồng nấm

Ngành sản xuất nấm ăn đã hình thành và phát triển trên thế giới hằng trăm năm nay Do có sự khác biệt về quang hợp, dinh dưỡng và sinh sản so với các loại động vật và thực vật khác nên nấm đã được xếp một giới riêng Giới nấm có rất nhiều loài, chúng đa dạng về hình dáng, màu sắc, gồm nhiều chủng loại và sống ở khắp nơi Cho đến nay con người đã biết và sử dụng một

số loại nấm phục vụ cho đời sống Trong các loại nấm đã biết thì nấm rơm là loại nấm được biết đến nhiều và được sử dụng khá rộng rãi, song chủ yếu ở vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới Nghề trồng nấm rơm xuất hiện đầu tiên ở Trung Quốc vào năm 1822 Mãi đến năm 1932-1935 nghề này mới được giới thiệu sang các nước Philippin, Malaysia và các nước khác ở phía Nam Châu Á

Nấm rơm thường mọc phổ biến trên nguyên liệu rơm vì vậy được gọi

là nấm rơm( straw mushroom), tên khoa học là Volvariella Volvacea (Bullex

Fr.) Sing Nấm rơm thuộc

và bảng 1.6

Bảng 1.5 Sản lượng nấm rơm trên thế giới năm 1991 (số tấn tươi)

1.2.2 Thành phần hóa học của nấm

Ngày nay nấm được sử dụng rất rộng rãi trong đời sống với vai trò là thực phẩm cho con người Vì nấm có chứa rất nhiều chất dinh dưỡng, thành phần đạm cao, nhiều khoáng chất và sinh tố cần thiết

Bảng 1.7 Thành phần dinh dưỡng của nấm rơm [29]

Thành phần

dinh dưỡng

100g Chất khô

Thành phần dinh dưỡng

100g chất khô

Protein (g) 21.1 Histidin (mg) 178 Lipid (g) 10.1 Arginin (mg) 366 Cacbonhydrat (g) 38.6 Threonin (mg) 375

Năng lượng (Kcal) 369 Izoloxin (mg) 491 Vitamin B1 (mg) 1.2 Loxin (mg) 312 Vitamin B2 (mg) 3.3 Acid nicotinic (mg) 91.1 Vitamin PP (mg) 91.9 Riboflavin (mg) 3.3 Vitamin C (mg) 20.2 Thiamin (mg) 1.2 Sắt (mg) 17.1 Acid ascorbic (mg) 20.2

đây cho thấy rằng ergothioneine trong nấm còn giúp giảm nguy cơ mắc bệnh Alzheimev (mất trí nhớ ) [29]

Theo nghiên cứu của Bao và cộng sự [21], dịch chiết từ phần phế liệu môi trường trồng nấm có chứa lượng ergothioneine ở nồng độ 340 mg/l (= 48mg/kg phế liệu rắn) Nghiên cứu đã thành công ứng dụng dịch chiết nấm này để giữ ổn định màu sắc cho cơ thịt đỏ của cá cam bằng cách cho cá ăn bổ sung dịch chiết trong 4 tuần với hàm lượng 1% và 10%, kết quả đã duy trì được màu đỏ tươi của cơ thịt đỏ trong 4 ngày ở điều kiện bảo quản 0-2ºC Kết quả này cho thấy rằng dịch chiết từ nấm là một nguồn chất chống oxy hóa tự nhiên có thể sử dụng trong quá trình nuôi trồng thủy sản để nâng cao chất lượng của thịt cá sau thu hoạch bảo quản ở nhiệt độ thấp

1.2.3 Ứng dụng của nấm

Ngày nay, nấm đã được sử dụng khá rộng rãi và phổ biến trong đời sống con người và cũng rất được ưa thích Các món ăn từ nấm không những ngon mà các loại nấm còn có tác dụng tăng sức đề kháng cơ thể, chống lão hóa, làm giảm nguy cơ mắc các bệnh như ung thư, tim mạch… Nấm ăn là những loại nấm không độc hại, được con người dùng làm thực phẩm Ngoài tác dụng làm thực phẩm nấm còn có các tác dụng dược lý như: Tăng cường khả năng miễn dịch của cơ thể: Các polysaccharide trong

nấm có khả năng hoạt hóa miễn dịch tế bào, thúc đẩy quá trình sinh trưởng và phát triển của tế bào lympho, kích hoạt tế bào lympho T và lympho B Nấm linh chi, nấm vân chi, nấm đầu khỉ và mộc nhĩ đen còn có tác dụng nâng cao năng lực hoạt động của đại thực bào [30]

Kháng ung thư và kháng virus: Trên thực nghiệm, hầu hết các loại nấm

ăn đều có khả năng ức chế sự phát triển của tế bào ung thư Với nấm hương, nấm linh chi và nấm trư linh, tác dụng này đã được khảo sát và khẳng định

trên lâm sàng Nhiều loại nấm ăn có công năng kích thích cơ thể sản sinh interferon, nhờ đó ức chế được quá trình sinh trưởng và lưu chuyển của virus [30]

Dự phòng và trị liệu các bệnh tim mạch: Nấm ăn có tác dụng điều tiết

công năng tim mạch, làm tăng lưu lượng máu động mạch vành, hạ thấp oxy tiêu thụ và cải thiện tình trạng thiếu máu cơ tim Các loại nấm như ngân nhĩ (mộc nhĩ trắng), mộc nhĩ đen, nấm đầu khỉ, nấm hương, đông trùng hạ thảo đều có tác dụng điều chỉnh rối loạn lipid máu, làm hạ lượng cholesterol, triglycerid và beta-lipoprotein trong huyết thanh Ngoài ra, nấm linh chi, nấm

mỡ, nấm rơm, nấm kim châm, ngân nhĩ, mộc nhĩ đen còn có tác dụng làm hạ huyết áp [30]

Giải độc và bảo vệ tế bào gan: Kết quả nghiên cứu cho thấy, nhiều loại

nấm ăn có tác dụng giải độc và bảo vệ tế bào gan rất tốt Ví như nấm hương

và nấm linh chi có khả năng làm giảm thiểu tác hại đối với tế bào gan của các chất như carbon tetrachlorid, thioacetamide và prednisone, làm tăng hàm lượng glucogen trong gan và hạ thấp men gan Nấm bạch linh và trư linh có tác dụng lợi niệu, kiện tỳ, an thần, thường được dùng trong những đơn thuốc Đông dược điều trị viêm gan cấp tính [30]

Kiện tỳ dưỡng vị: Nấm đầu khỉ có khả năng lợi tạng phủ, trợ tiêu hóa,

có tác dụng rõ rệt trong trị liệu các chứng bệnh như chán ăn, rối loạn tiêu hóa, viêm loét dạ dày tá tràng Nấm bình có tác dụng ích khí sát trùng, phòng chống viêm gan, viêm loét dạ dày tá tràng, sỏi mật Nấm kim châm và nấm kim phúc chứa nhiều arginine, có công dụng phòng chống viêm gan và loét dạ dày [30]

Hạ đường máu và chống phóng xạ: Khá nhiều loại nấm ăn có tác dụng

làm hạ đường máu như ngân nhĩ, đông trùng hạ thảo, nấm linh chi Cơ chế làm giảm đường huyết của đông trùng hạ thảo là kích thích tuyến tụy bài tiết

insulin Ngoài công dụng điều chỉnh đường máu, các polysaccharide B và C trong nấm linh chi còn có tác dụng chống phóng xạ [30]

Khử các gốc tự do và chống lão hóa: Gốc tự do là các sản phẩm có hại

của quá trình chuyển hóa tế bào Nhiều loại nấm ăn như nấm linh chi, mộc nhĩ đen, ngân nhĩ có tác dụng thanh trừ các sản phẩm này, làm giảm chất mỡ trong cơ thể, từ đó có khả năng làm chậm quá trình lão hóa [30]

Ngoài ra trên thế giới cũng đã có nhiều nghiên cứu về khả năng chống biến đen, chống oxy hóa, giữ biền màu cơ thịt cho các loại thủy sản bằng dịch chiết từ Nấm

Encarnacion và cộng sự [19], chỉ ra rằng trong dịch chiết từ nấm chứa hàm lượng ergothioneine là: 2,05mg/ml và khi bổ sung dịch chiết từ nấm kim

châm (Flammulina Velutipes) vào thức ăn của tôm kuruma (Marsupenaeus

japanicus) trong lúc nuôi sẽ giảm được đáng kể lượng enzyme

polyphenoloxidaza có trong tôm vì vậy sẽ giảm được sự hình thành nên sắc tố đen trong quá trình bảo quản, mẫu được cho ăn bổ sung dịch chiết từ nấm thì quá trình oxy hóa lipid cũng được kiểm soát đáng kể Kết ảu nghiên cứu cho thấy việc bổ sung dịch chiết nấm vào thức ăn nuôi tôm có thể là cách tiếp cận đầy hứa hẹn để kiểm soát quá trình oxy hóa lipid và hình thành sắc tố đen trong cơ thịt tôm

Còn theo nghiên cứu của Jang và cộng sự [28], ngâm tôm trong dịch

chiết từ nấm kim châm (Flammulina velutipes) có tác dụng ức chế sự hình

thành melanin trên tômTrachypenaeus curvirostris và có tác dụng ngăn chặn

sự hoạt động của tyrozinaza cũng như sự hình thành đốm đen trên tôm càng

Mỹ Nghiên cứu này cho rằng nấm kim châm có chứa một số hợp chất có tác dụng ức chế sự hình thành sắc tố đen do hoạt động xúc tác quá trình oxy hóa của enzyme polyphenoloxidase cũng như enzyme tyrozinase