Nghiên cứu sự biến đổi của một số vi sinh vật gây hỏng đặc trưng và chất lượng cảm quan của tôm sú bảo quản lạnh

Tôm cũng như các thủy sản khác bị hư hỏng là do tác động của vi sinh vật, trên mỗi loại thủy sản luôn có các vi sinh vật gây hỏng đặc trưng, biết được sự biến đổi của chúng ở điều kiện b

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

GVHD: TS MAI THỊ TUYẾT NGA

NHA TRANG, 2015

LỜI CẢM ƠN iv

BẢNG CÁC CHỮ VIẾT TẮT SỬ DỤNG TRONG ĐỒ ÁN v

DANH MỤC BẢNG vi

DANH MỤC HÌNH vii

ĐẶT VẤN ĐỀ 1

CHƯƠNG I TỔNG QUAN 2

1.1 Tổng quan về tôm sú nguyên liệu 2

1.1.1 Đặt điểm sinh học và sinh thái của tôm sú 2

1.1.1.1 Phân loài 2

1.1.1.2 Cấu tạo 3

1.1.2 Giá trị dinh dưỡng của tôm sú 6

1.1.2.1 Khái quát chung 6

1.1.2.2 Nước 7

1.1.2.3 Protein 7

1.1.2.4 Thành phần các acid amin 8

1.1.2.5 Lipid 9

1.1.2.6 Vitamin 10

1.1.2.7 Chất khoáng 10

1.1.2.8 Các sắc tố 10

1.1.3 Tình hình nuôi trồng và xuất khẩu tôm sú ở Việt Nam 11

1.1.3.1 Tình hình nuôi trồng tôm sú ở Việt Nam 11

1.1.3.2 Tình hình xuất khẩu tôm sú ở Việt Nam 12

1.2 Hệ vi sinh vật tồn tại trên thủy sản 12

1.2.1 Hệ vi sinh vật tồn tại trên thủy sản [5][16][20][29] 12

1.2.2 Tổng vi sinh vật hiếu khí 15

1.2.3 Vi sinh vật sinh H2S 15

1.3 Các phương pháp bảo quản tôm nguyên liệu [2][9][12][17][21][26] 16

1.3.1 Phương pháp bảo quản đông 16

1.3.2 Phương pháp bảo quản lạnh 17

1.3.2.1 Bảo quản bằng nước đá 17

1.3.2.2 Bảo quản lạnh bằng không khí 18

1.4 Biến đổi của động vật thủy sản trong quá trình bảo quản lạnh [5][9][21][26] 18 1.4.1 Biến đổi vật lý 19

1.4.2 Biến đổi hóa sinh 19

1.4.3 Biến đổi vi sinh 21

1.5 Phương pháp cảm quan QIM (QUALITY INDEX METHOD)[4][29][30] 21

1.6 NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 22

1.6.1 Nghiên cứu trong nước 22

1.6.2 Nghiên cứu ngoài nước 24

CHƯƠNG II ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26

2.1 Đối tượng nghiên cứu 26

2.2 Hóa chất, dụng cụ và nguyên vật liệu sử dụng 26

2.3 Nội dung nghiên cứu 27

2.4 Phương pháp nghiên cứu 27

2.4.1 Phương pháp tiếp cận 27

2.4.2 Bố trí thí nghiệm 28

2.4.3 Phương pháp xác định tổng vi sinh vật hiếu khí và Pseudomonas spp 34 2.4.4 Xác định vi sinh vật sinh H2S 35

2.4.5 Phương pháp xử lý số liệu 36

Chương III KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 37

3.1 Sự biến đổi của tổng vi sinh vật hiếu khí (TPC) và vi sinh vật gây hỏng đặc trưng trên tôm sú nguyên liệu bảo quản lạnh 37

nhiệt độ 4±1⁰C 37

3.1.2 Biến đổi của vi sinh vật sinh H2S trên tôm sú bảo quản lạnh ở nhiệt độ 4±1⁰C 40 3.1.3 Biến đổi của Pseudomonas spp trên tôm sú bảo quản lạnh ở nhiệt độ 4±1⁰C 41 3.2 Kết quả nghiên cứu biến đổi chất lượng cảm quan QIM tôm sú nguyên liệu bảo quản lạnh ở nhiệt độ 4±1⁰C 43

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 54

5.1 Kết luận 54

5.2 Đề xuất ý kiến 54

TÀI LIỆU THAM KHẢO 56

PHỤ LỤC 1

-nghệ theo Nghị định thư “Hợp tác nghiên cứu, thiết kế và chế tạo hệ thống giám sát

sử dụng mạng cảm biến không dây trong kiểm soát chất lượng và tiết kiệm năng lượng cho chuỗi hậu cần thủy sản lạnh”, Hợp đồng số 08/2014/HĐ-NĐT ngày

20/6/2014 giữa Bộ Khoa học và Công nghệ, Bộ Giáo dục & Đào tạo và Trường Đại học Nha Trang (cơ quan chủ trì nhiệm vụ) và TS.Mai Thị Tuyết Nga (chủ nhiệm nhiệm vụ), 2014-2016

Em xin chân thành cảm ơn:

khoa học để em có thể hoàn thành tốt đề tài này

kiện thuận lợi, giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đề tài

hành đã tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ em trong quá trình thực hiện đề tài

TPC Tổng số vi sinh vật hiếu khí (Total Plate Count)

Bảng 1 2 Thành phần hóa học của một số loài tôm trên thế giới [20] 6

Bảng 2 1 Điểm đánh giá cảm quan QIM của nguyên liệu tôm sú [4] 33

Bảng 3 1 Thời gian bảo quản lạnh tôm sú nguyên liệu ở nhiệt độ 4±1⁰C và chỉ tiêu tổng vi sinh vật hiếu khí 39

Hình 1 1 Tôm sú 2

Hình 2 1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm chung 28

Hình 2 2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm kiểm tra TPC và Pseudomonas spp 30

Hình 2 3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm kiểm tra vi sinh vật sinh H2S 31

Hình 2 4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm đánh giá chất lượng cảm quan bằng phương pháp QIM 32

Hình 2 5 Khuẩn lạc TPC 34

Hình 2 6 Khuẩn lạc vi khuẩn Pseudomonas spp 35

Hình 2 7 Khuẩn lạc vi sinh vật sinh H2S 36

Hình 3 1 Sự biến đổi của vi sinh vật hiếu khí theo thời gian bảo quản 37

Hình 3 2 Sự biến đổi của vi sinh vật sinh H2S theo thời gian bảo quản 40

Hình 3 3 Sự biến đổi của Pseudomonas spp theo thời gian bảo quản 42

Hình 3 4 Sự biến đổi điểm cảm quan màu đầu theo thời gian bảo quản 44

Hình 3 5 Sự biến đổi điểm cảm quan màu thân theo thời gian bảo quản 45

Hình 3 6 Sự biến đổi điểm cảm quan màu thịt theo thời gian bảo quản 46

Hình 3 7 Sự biến đổi điểm cảm quan màu đuôi theo thời gian bảo quản 47

Hình 3 8 Sự biến đổi điểm cảm quan trạng thái bên ngoài theo thời gian bảo quản 48

Hình 3 9 Sự biến đổi điểm cảm quan trạng thái thịt theo thời gian bảo quản 49

Hình 3 10 Sự biến đổi điểm cảm quan của mùi tôm tự nhiên theo thời gian bảo quản 51

Hình 3 11 Sự biến đổi của chỉ số chất lượng QI theo thời gian bảo quản 52

ĐẶT VẤN ĐỀ

Những năm gần đây xuất khẩu thủy sản nước ta ngày càng phát triển và đóng vai trò quan trọng trong tổng kim ngạch xuất khẩu Việt Nam Trong điều kiện nước ta đã gia nhập WTO việc cạnh tranh xuất khẩu các mặt hàng thủy sản ngày càng trở nên gay gắt, việc quản lý chất lượng các mặt hàng thủy sản càng được chú trọng và vấn đề kiểm soát nguồn nguyên liệu thủy sản từ ban đầu cũng đang được quan tâm rất lớn

Theo số liệu từ bộ nông nghiệp và phát triển nông thôn năm 2010, trong số các mặt hàng thủy sản, tôm (đông lạnh và chế biến) đang giữ vị trí đứng đầu khi đạt giá trị gần

717 triệu USD, chiếm 35,45 % giá trị xuất khẩu toàn ngành Qua đó cho thấy tôm sú ngoài là loại thực phẩm cao cấp với cấu trúc thịt ngon, nhiều đạm, muối vô cơ và vitamin, được thị trường trong và ngoài nước ưa chuộng, còn là đối tượng kinh tế quan trọng của ngành thủy sản Tuy nhiên, tôm sú cũng như các loài thủy sản khác, rất dễ bị ươn hỏng, nên độ tươi là một yếu tố được các công ty chế biến quan tâm Phương pháp cảm quan khi được thực hiện thích hợp sẽ là công cụ nhanh chóng và chính xác duy nhất cho việc cung cấp thông tin về độ tươi nguyên liệu cho các công ty chế biến thủy sản Hiện nay thì phương pháp đánh giá chất lượng cảm quan QIM có ưu điểm so với phương pháp phân loại thường sử dụng cho nguyên liệu thủy hải sản trước đây vì chỉ

số chất lượng (QI, Quality Index) của nguyên liệu là tổng biến thiên của tất cả các thuộc tính trên mẫu đánh giá Có thể thiết lập mối quan hệ tuyến tính giữa chỉ số chất lượng QI và thời gian bảo quản nguyên liệu, tuy nhiên để có thể đưa ra thời gian bảo quản tốt nhất để đảm bảo chất lượng nguyên liệu còn cần phải quan tâm đến các chỉ tiêu vi sinh vật Tôm cũng như các thủy sản khác bị hư hỏng là do tác động của vi sinh vật, trên mỗi loại thủy sản luôn có các vi sinh vật gây hỏng đặc trưng, biết được sự biến đổi của chúng ở điều kiện bảo quản có thể đưa ra thời gian bảo quản nguyên liệu phù hợp đảm bảo chất lượng nguyên liệu

gây hỏng đặc trưng và chất lượng cảm quan của tôm sú bảo quản lạnh”

CHƯƠNG I TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về tôm sú nguyên liệu

1.1.1 Đặt điểm sinh học và sinh thái của tôm sú

Phần đầu ngực (Cephalothorax) gắn liền thành một khối có giáp cứng phía

lưng có mai thấm chitine che chở gọi là mai đầu ngực Phía trước mai kéo dài

ra thành chùy nhọn Hai bên chùy là 2 mắt kép và có hai mang thất ở hai nên mai đầu ngực Các đôi chân phụ xúc giác phát triển dài ra gọi là râu Phần đầu ngực gồm có 13 đốt:

 1 đôi râu nhỏ

 1 đôi râu lớn

 1 đôi hàm giữa

 1 đôi hàm trước

 1 đôi hàm sau

 3 đôi khẩu túc

 5 đôi động túc, mỗi động túc có 7 đoạn

bụng, trong đó có 6 đôi làm nhiệm vụ hô hấp và sinh dục (giao cấu hay giữ

trứng), đôi cuối làm nhiệm vụ lái

Giáp đầu ngực cũng như vỏ bọc phần bụng ngấm ít nhiều carbon calci nên rất cứng tạo thành bộ xương bảo vệ cơ thể Vỏ này có các mấu lõm làm chổ bám cho các bộ

cơ điều khiển hoạt động của các phần phụ nên vỏ này có ý nghĩa như một bộ xương trong [20]

 Hệ thần kinh

Hệ thần kinh của tôm khi phát triển, bao gồm một chuỗi hạch Ngoài ra hệ thần kinh giao cảm có hạch và dây đi tới phần đầu ống tiêu hóa Giác quan có những long râu và các phần phụ miệng làm nhiệm vụ xúc giác, khứu giác và vị giác Bình nang thu nhận cảm giác thăng bằng ở gốc râu

Tôm có hai loại mắt: mắt đơn và mắt kép Mắt đơn ở giữa và mắt kép lớn hơn ở hai bên Cấu tạo của mắt cũng khá phức tạp, mỗi mắt đơn thu nhận một phần của vật

Dưới sự điều khiển của hệ thần kinh trung ương, tuyến nội tiết tiết ra chất làm tôm

có thể thay đổi màu sắc phù hợp với môi trường [20]

 Hệ tiêu hóa

Hệ tiêu hóa của tôm rất phát triển, nằm ở phía lưng và ngay dưới mai đầu ngực miệng ở phía bụng của phần đầu ngực Ống tiêu hóa phân thành 3 phần: ruột trước, ruột giữa, ruột sau Ở ruột trước, dạ dày có cơ quan nghiền đặc biệt có cấu tạo bằng những nếp chitine gọi là cói xay dạ dày

Tuyến tiêu hóa rất phát triển, gồm có hai tuyến nước bọt có ống dẫn đổ vào trước thực quản và hai tuyến gan lớn có ống dẫn đổ vào phần trước của ruột giữa Dịch tiêu hóa của các chất này có tác dụng tiêu hóa các chất protein, lipid hay glucid… Ruột song song với động mạch chủ lưng đi đến chót đuôi và tận cùng bằng hậu môn Gan, tụy nằm giữa hai mang thất

Thức ăn của tôm là các động vật nhỏ, vụn hữu cơ, vi khuẩn và tảo [20]

 Hệ hô hấp [20]

Tôm thở bằng mang, mang gồm nhiều sợi nhỏ có một lớp tế bào mỏng bọc bên ngoài, một hệ thống các vi huyết quản Mang có quan hệ tương đối chặt chẽ với hệ tuần hoàn

 Hệ tuần hoàn

Hệ tuần hoàn gồm có tim và các mạch máu Tim nằm ngay lớp dưới mai đầu ngực, phía sau và trên bộ phận sinh dục Tim hình 6 cạnh có 6 lỗ thủng Các mạch máu gồm:

 1 động mạch chủ trước

 2 tụ động mạch về đuôi

 1 động mạch chủ lưng [20]

 Tuyến nội tuyết [20]

Tôm có nhiều tuyến nội tiết tham gia điều khiển lột xác và biến đổi màu sắc, sinh tinh và phân hóa giới tính như sau:

Tuyến lột xác điều khiển quá trình sinh trưởng, tái sinh và lột xác

Tuyến xoang nằm ở mống mắt, điều khiển quá trình lột xác, điều khiển quá trình sinh trưởng đồng thời có tác dụng đến quá trình sinh trứng và thay đổi màu sắc Tuyến sinh tinh bám vào ống dẫn tinh để kiểm soát tất cả mọi sự phân hóa sinh dục của con đực, còn ở con cái thì buồng trứng làm nhiệm vụ này

1.1.2 Giá trị dinh dưỡng của tôm sú

1.1.2.1 Khái quát chung

Thành phần hóa học của cơ thịt tôm gồm có: nước, protein, lipid, glucid, chất khoáng, vitamin, enzyme, hoocmon Những thành phần có hàm lượng tương đối nhiều là: nước, protein, lipid và chất khoáng, hàm lượng glucid của tôm rất ít và tồn tại dưới dạng glucogen

Thành phần hóa học của tôm thường khác nhau theo giống loài Trong cùng một loài nhưng hoàn cảnh 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 đến mùi

vị và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm, đến việc bảo quản tươi nguyên liệu và quá trình chế biến

Bảng 1 1 Thành phần hóa học cơ bản của tôm sú nguyên liệu [20]

Thành phần hóa học của một số loài tôm trên thế giới được trình bày trong bảng sau

Bảng 1 2 Thành phần hóa học của một số loài tôm trên thế giới [20]

Tôm he trắng

Penaeus setiferus

(vịnh Mexico)

77,4 ± 0,2a 76,4- 78,7b

20,6± 0,1 19,5-21,6

1,41± 0,02 1,26- 1,57

0,20± 0,02 0,05-0,40 Tôm he trắng

Penaeus setiferus

(Nam Đại Tây Dương)

76,2±0,2a 75,3-79,5

22,0± 0,2 20,9-23,5

1,90±0,05 1,86-2,03

0,17±0,02 0,06-0,26 Tôm he nâu

Penaeus aztecus

76,2± 0,1 75,2-76,5

21,4±0,2 17,2-23,3

1,63±0,01 1,54-1,72

0,14±0,01 0,05-0,28 Tôm hồng

Pandalus borealis

81,5± 0,5 77,9-86,0

17,1±0,4 13,5-20,2

1,30±0,06 0,93-1,86

0,39±0,05 0,12-0,82

(nhiều loài) 75,5-79,7 16,7-26,2 1,41-3,77 0,44-0,85 Tôm Châu Á

15,2±0,4 13,1-18,8

0,77±0,03 0,53-0,96

0,42±0,17 0,12-3,00 Tôm Mexico

Ghi chú: a: giá trị trung bình và sai số chuẩn của giá trị trung bình

b: khoảng biến thiên

1.1.2.2 Nước

Cơ thịt của tôm chứa 70-85% nước, hàm lượng này phụ thuộc vào giống loài tôm và tình trạng dinh dưỡng của tôm Trong cơ và trong các tế bào, nước đóng vai trò quan trọng là dung môi cho các chất vô cơ và hữu cơ, tạo ra môi trường cho các hoạt động sinh hóa trong tế bào đồng thời nước cũng tham gia vào nhiều phản ứng hóa học và có ảnh hưởng lớn đến sự tạo thành các phản ứng của các protein

Những thay đổi về hàm lượng nước trong thịt tôm, gây ra bởi quá trình chế biến, ảnh hưởng mạnh đến các đặc tính thẩm thấu, giá trị dinh dưỡng, và chất lượng cảm quan của thịt tôm Những thay đổi này cũng ảnh hưởng lớn đến thời gian có thể bảo quản của sản phẩm.[11] [20]

1.1.2.3 Protein

Cơ thịt của tôm thông thường chứa tử 13 đến 25% protein Hàm lượng này biến thiên

tùy thuộc vào giống loài tôm, điều kiện dinh dưỡng và loại cơ thịt

Có thể chia protein trong mô cơ của tôm nguyên liệu thành 3 nhóm sau:

Protein cấu trúc (actin, myosin, tropomyosin và actomyosin), chúng chiếm khoảng 80% tổng hàm lượng protein (so với 40% trong các loài động vật có vú), các protein hòa tan trong các dịch muối trung tính với nồng độ ion khá cao (> 0,5M)

70-Protein tương cơ (myoalbumin, globulin, và các enzyme), chúng hòa tan trong các

dung dịch muối muối trung tính với nồng độ ion thấp (< 0,15M), nhóm này chiếm

Bảng 1 3 Thành phần các acid amin có trong một số loài tôm [20]

Loại acid amin Hàm lượng acid amin (mg/100g)

gồm lipid trung tính (430±20,1 mg/100g), glycolipid (22,8± 2,9 mg/100g),

phospholipid (742,0±40,7 mg/100g) [20]

1.1.2.6 Vitamin

Bảng 1 4 Hàm lượng một số vitamin trong thịt tôm [20]

vitamin Đơn vị tính Hàm lượng Khoảng biến thiên

Hàm lượng vitamin trong tôm có đặc trưng theo loài và sau đó là biến thiên theo mùa

vụ Nhìn chung thịt tôm là nguồn thực phẩm khá giàu vitamin [20]

1.1.2.7 Chất khoáng

Tôm là loại thực phẩm rất giàu chất khoáng Hàm lượng chất khoáng có trong thịt tôm biến thiên trong khoảng 0,6 đến 1,5% khối lượng tươi Hàm lượng chất khoáng trong thịt tôm có đặc trưng theo loài và biến thiên theo mùa, đồng thời hàm lượng chất khoáng còn phụ thuộc rất lớn vào điều kiện môi trường sống của tôm Một số chất khoáng như: Ca, P, K, Mg, Na, Fe, Cu, Mn, Ni, Co…[20]

1.1.2.8 Các sắc tố

Các loại giáp xác nói chung, tôm nói riêng khi gia nhiệt như: nấu, luộc, hoặc dùng acid

vô cơ, rượu để ngâm thì vỏ của chúng biến thành màu đỏ sắc tố đó gọi là Astaxin Astaxin là sản phẩm oxy hóa của Astaxanthin thường tồn tại dưới dạng liên kết chặt

chẽ với protein có màu xanh tím, xanh ve, xám Ngoài ra, trong không khí Astaxanthin

dễ bị oxy hóa thành astaxin [11]

1.1.3 Tình hình nuôi trồng và xuất khẩu tôm sú ở Việt Nam

1.1.3.1 Tình hình nuôi trồng tôm sú ở Việt Nam

Việt Nam có bờ biển dài 3260 km với hơn 4000 hòn đảo lớn nhỏ, nhiều môi trường sống ven vờ như: của sông, vịnh, đầm, biển hở Đó là điều kiện thuận lợi để Việt Nam phát triển nuôi trồng thủy sản Từ những năm 1970 ở miền Bắc và miền Nam Việt Nam đều tồn tại hình thức nuôi tôm quảng canh Theo Trần Văn Nhường và Bùi Thị Thu Hà (2005), diện tích nuôi tôm ở Đồng Bằng Sông Cửu Long thời kỳ này đạt 70.000 ha Ở Miền Bắc, trước năm 1975 có khoảng 15.000 ha nuôi tôm nước lợ [20][15] Nhưng mãi đến năm 2000,mới được đánh dấu sự bùng nổ khi chính phủ ban hành nghị quyết số 09/2000/NQ-CP ngày 15/6/2000 (Nghị quyết số 9) cho phép chuyển đổi một số diện tích trồng lúa, làm muối năng xuất thấp và các vùng đất hoang hóa sang nuôi trồng thủy sản, chỉ trong vòng một năm sau khi nghị quyêt ban hành đã

có 235.000 ha gồm có 232.000 ha ruộng lúa, 1.900 ha ruộng muối và 1.200 ha đất hoang hóa ngập mặn được chuyển thành ao nuôi tôm Song song với mở rộng diện tích nuôi trồng sản lượng tôm nuôi cũng được tăng mạnh sau năm 2000 và việt nam trở thành một trong năm nước có sản lượng tôm nuôi lớn nhất thế giới, cụ thể năm năm

2006 sản lượng tôm nuôi là 354,514 tấn, 2007 đạt 384,519 tấn, năm 2008 đạt 388,359 tấn [15]

Ngày 25/11/2013, tại tĩnh Cá Mau, diễn ra cuộc hợp tổng kết nuôi tôm nước lợ năm 2013 Báo cáo của tổng cục thủy sản cho biết, năm 2012 cả nước có 30 tỉnh thành nuôi tôm nước lợ Đến năm 2013 diện tích thả nuôi đạt 652.612 ha, trong đó nuôi tôm

sú 588.894 ha Kim ngạch xuất khẩu tôm đạt 2,5 tỷ USD, chiếm 44% tổng giá trị xuất khẩu thủy sản của cả nước

1.1.3.2 Tình hình xuất khẩu tôm sú ở Việt Nam

Trong những năm gần đây tình hình xuất khẩu tôm của Việt Nam có nhiều chuyển biến

rất tích cực Theo Hiệp hội Chế biến và Xuất khẩu thủy sản Việt Nam (VASEP), từ đầu

năm 2011 đến tháng 8 năm 2011, kim ngạch xuất khẩu thủy sản của cả nước vẫn đạt 2,58 tỉ USD, tăng 28% so với cùng kỳ năm trước Trong đó, riêng mặt hàng tôm đã đạt gần 1 tỉ USD, tăng 17,5% về khối lượng và 36% về giá trị Năm 2011, kim ngạch xuất khẩu tôm ước đạt 1,8 -1,9 tỉ USD, tăng khoảng 300 triệu USD so với năm 2010 Các thị trường có mức tăng trưởng cao là Philippines (tăng 88,5%), Malaysia (tăng 16,8%)

và Singapore (tăng 3,7%) Nhưng tính theo giá trị nhập khẩu thì Singapore lại là quốc gia dẫn đầu về nhập khẩu tôm của Việt Nam với trên 10,7 triệu USD

Đến năm 2013, giá trị xuất khẩu tôm cả nước đã vượt qua sự mong đợi, chính thức cán mốc 3,1 tỷ USD, trong đó, tăng trưởng mạnh nhất là tôm thẻ chân trắng với tổng kim ngạch xuất khẩu 1,58 tỷ USD

Theo Bộ NN&PTNT, xuất khẩu tôm cả nước 6 tháng đầu năm 2014 đạt 1,7 tỷ USD Đầu năm 2015 con tôm đạt được con số ấn tượng 3,9 tỷ USD trong tổng giá trị xuất khẩu toàn ngành gần 8 tỷ USD Tôm là mặt hàng có mức tăng trưởng cao nhất trong nhóm các mặt hàng thủy sản xuất khẩu chính của Việt Nam và đứng thứ hai về giá trị xuất khẩu của cả ngành nông nghiệp, chỉ sau mặt hàng gỗ và các sản phẩm từ gỗ Hiện nay các thị trường xuất khẩu tôm quan trọng của Việt Nam là: Mỹ, Hàn Quốc, Nhật Bản, EU Hiện nay Việt Nam còn mở rộng thị trường xuất khẩu sang các nước Trung Đông, Nam mỹ và đặt biệt là châu Á.[23][44][25]

1.2 Hệ vi sinh vật tồn tại trên thủy sản

1.2.1 Hệ vi sinh vật tồn tại trên thủy sản [5][16][20][29]

Vi sinh vật tổng số: động vật thủy sản sống ở các vùng nước sạch ngay sau khi đánh bắt được, lượng vi sinh vật nhiễm bẩn nhìn chung cũng giống với lượng vi sinh vật có mặt trên thịt lợn, gia cầm sau khi giết thịt Lượng vi sinh vật này phụ thuộc chủ

yếu vào mức độ ô nhiễm và nhiệt độ của môi trường, phụ thuộc vào phương pháp đánh bắt và các điều kiện xử lý sau khi đánh bắt Nước ở các vùng biển khơi chứa rất ít các

[16][20]

Đối với tôm đánh bắt được ở các vùng nước bề mặt lạnh sạch lượng vi sinh vật có

mặt động vật thủy sản thương mại đánh bắt ở các vùng biển có thể lên đến

với lượng vi sinh vật trên bề mặt, lượng vi sinh vật tổng số ở trong ruột là từ

sản khác nói chung [29]

Theo báo cáo của Turkievic và cộng sự (1982) tôm lân Nam Cực (Euphausia

superb) đông lạnh nguyên con ngay sau khi đánh bắt có thể có từ 10-104 CFU/g, trong

động vật thủy sản tươi thì vô trùng [33]

Các vi sinh vật gây hỏng: vi sinh vật gây thối rữa có 2 nhóm một nhóm là các vi

sinh vật tồn tại trong nguyên liệu trong quá trình sống, nhóm còn lại là do ô nhiễm trong quá trình vận chuyển bảo quản Trong thành phần các vi sinh vật trên bề mặt của động vật thủy sản tươi đánh bắt được ở vùng nước lạnh thì các vi sinh vật gram âm

chiếm ưu thế, chủ yếu là Psychrobacter, Acinetobacter, Alteromonas, Pseudomonas,

Flavobacterium , và Vibrio, tôm lân Nam cực tươi đông lạnh có các loài vi sinh vật như sau: Alcaligenes, Micrococus, Flavobacterium, Arthrobacter, và Moraxella Vi sinh

vật sống trong vùng nước ấm thì các vi khuẩn gram dương chiếm ưu thế, đặc biệt là

Micrococci, Coryneform , và Bacilli (Larsen, 2014) [34] Vi sinh vật trên bề mặt của động vật thủy sản của các vùng nước lạnh chủ yếu là vi sinh vật ưa lạnh, trong khi đó động vật thủy sản vùng nước ấm lại mang nhiều vi sinh vật ưa nhiệt Theo

Kochanowski và Maciejowska (1967) [35], trong các vi khuẩn phân lập được trên động vật thủy sản các vùng nước ôn đới và nhiệt đới ở Châu Phi, chỉ có 15% có thể phát triển được ở nhiệt độ 0⁰C và 17⁰C các vi khuẩn bị ức chế Hệ tiêu hóa của động vật

thủy sản nhìn chung đều có Vibrio, một số các vi khuẩn như Achromobacter,

Pseudomonas , Xanthomonas, và các vi khuẩn gram dương, mà chủ yếu là Clostridium

và một số vi khuẩn sinh bào tử [5][16][29]

Nguyên liệu thủy sản sau khi chết, quá trình tổng hợp trong cơ thể ngừng lại, enzyme trong các tổ chức cơ thịt sẽ tiến hành quá trình tự phân giải, đồng thời lúc đó vi sinh vật sẽ phân hủy những sản vật của quá trình tự phân thành các sản phẩm cấp thấp làm cho nguyên liệu biến chất hư hỏng Tuy nhiên trong xuốt quá trình bảo quản, có một hệ vi sinh vật đặc trưng phát triển trên nguyên liệu thủy sản nhưng chỉ có một phần của hệ này làm hỏng thủy sản

Nhiều loài vi sinh vật có khả năng phân hủy TMAO để sản sinh ra TMA Các loài

có khả năng phân hủy TMAO được biết đến là Enterobacteriacae V

parahaemolyticus và một số loài thuộc họ Pseudomonas, Shewanella, Alteromonas và

Campylobacter

Các vi sinh vật gây bệnh: rất nhiều nghiên cứu đã được tiến hành để kiểm tra sự có mặt của các vi sinh vật gây bệnh trên tôm Mặc dù tôm đánh bắt được từ các vùng nước

không ô nhiễm nhìn chung là không có Salmonellae và Stalphylococcus nhưng chúng

có thể bị nhiễm các vi khuẩn gây bệnh này trong quá trình xử lý và chế biến

Tôm được đánh bắt ở các vùng quen bờ thường nhiễm các vi sinh vật gây bệnh,

trong số đó có một số loài Vibrio, mà chủ yếu là V.parahaemolyticus, V cholera, V

vulnificus và V mimicus. Một số các vi sinh vật này có mặt khá phổ biến ở các vịnh và cửa sông Sự xuất hiện của các vi sinh vật thường giao động theo mùa.[20]

1.2.2 Tổng vi sinh vật hiếu khí

Vi sinh vật hiếu khí là những vi sinh vật tăng trưởng và hình thành khuẩn lạc trong điều kiện có sự hiện diện của oxy phân tử Tổng số vi sinh vật hiếu khí hiện diện trong mẫu là chỉ số thông dụng nhất thường có giá trị chỉ thị về hiện trạng, mức độ vệ sinh của thực phẩm hơn là dự báo về hạn sử dụng bởi khó xác định tỷ lệ vi sinh vật gây hỏng trong đó Theo Quyết định 46-2007/BYT của Bộ Y tế, giới hạn TPC có mặt trong

1.2.3 Vi sinh vật sinh H 2 S

Một số vi sinh vật có khả năng phân hủy aminoacid chứa lưu huỳnh để tạo thành

màu (mùi) khó chịu làm giảm phẩm chất của sản phẩm chế biến những vi sinh vật này sinh enzyme cysteine desulfurase, tiến hành phản ứng liên kết với coenzyme pyridoxyl

loài vi sinh vật có khả năng dùng men giải phóng lưu huỳnh từ các acid amin chứa lưu

sinh lưu huỳnh nhưng những loài vi sinh vật khác nhau dùng những hợp chất hoặc

hoạt tính trên được gọi là Cystein Desulfhydrase (trước đây có tên là Cysteinase).[13]

1.2.4. Pseudomonas spp

Giống Pseudomonas trực khuẩn gram âm, tế bào hình que thẳng hoặc uốn cong

(0,5-5ߤm), di động, không sinh bào tử, hiếu khí sinh dưỡng lạnh (sinh trưởng ở nhiệt độ lạnh) tối thiểu -2 ÷ -5⁰C, nhiệt độ tối thích là 20-25⁰C Có hoạt tính amilaza và proteaza có khả năng lên men nhiều loại đường và tạo nhầy Đây là vi khuẩn gây hỏng quan trọng có thể chuyển hóa hàng loạt hydrat cacbon, protein, lipid Các loại này thường nhiễm vào thực phẩm từ nước, đất bụi, dụng cụ và trang thiết bị [8] Trong môi

trường có pH dưới 5,5 các vi khuẩn này bị kiềm hãm phát triển và sinh tổng hợp proteaza

Khi bảo quản lạnh ở nhiệt độ thấp (0-5 °C), Shewanella, putrefaciens,

Photobacterium phosphoreum, Aeromonas spp và Pseudomonas spp là nguyên nhân gây hỏng chủ yếu Theo Huss (1994) Pseudomonas spp là vi khuẩn gây hư hỏng đặc

trưng của bảo quản cá nước ngọt nhiệt đới

Đối với cá cũng như tôm các trực khuẩn hiếu khí Gram âm như Pseudomonas spp,

Acinetobacter, moraxella và Flavobacterium, cũng như các trực khuẩn kỵ khí không bắt buộc như Shewanella, Alcaligenes, Vibrio và các Coliform, các vi khuẩn này gây

hỏng chủ yếu Tuy nhiên do thời gian thế hệ tương đối ngắn hơn sự gây hư hỏng bởi

Pseudomonas spp, dinh dưỡng lạnh chiếm ưu thế hơn khi bảo quản thoáng khí ở cả nhiệt độ tủ lạnh và nhiệt độ cao hơn một chút [8][29]

1.3 Các phương pháp bảo quản tôm nguyên liệu [2][9][12][17][21][26]

Bảo quản tươi tôm nguyên liệu là một khâu quan trọng trong quá trình chế biến tôm nguyên liệu rất dễ bị ươn thối biến chất như vậy không chỉ làm giảm thấp giá trị dinh dưỡng mà có khi còn gây ra ngộ độc Trong thực tế có một số phương pháp bảo quản tôm phổ biến là phương pháp bảo quản lạnh và phương pháp bảo quản đông

1.3.1 Phương pháp bảo quản đông

Làm lạnh đông hay ướp đông thủy sản là quá trình làm lạnh thủy sản do sự thu nhiệt của chất làm lạnh để đưa nhiệt độ ban đầu của cơ thể thủy sản xuống dưới điểm đóng băng và tới -8 ÷ -10⁰C, và có thể thấp hơn nữa -18⁰C, -30⁰C hay -40⁰C Làm lạnh đông thủy sản làm chậm sự hư hỏng thủy sản Lạnh đông làm giảm sự hoạt động của vi sinh vật hoặc có thể tiêu diệt được phần lớn lượng vi sinh vật phụ thuộc vào nhiệt độ lạnh đông của sản phẩm, phương pháp làm đông và tốc độ làm đông Lạnh đông làm ngừng trệ sự hoạt động của phần lớn enzyme có sẵn trong thực phẩm Làm lạnh đông tạo ra cấu trúc rắn chắc bảo vệ thực phẩm tránh khỏi những tác động vận chuyển, bảo

quản Lạnh đông còn có mục đích là dự trữ nguyên liệu để ổn định quá trình sản xuất được điều hòa nghĩa là nhà máy luôn có nguồn nguyên liệu để ổn định quá trình sản xuất của mình mà chất lượng vẫn đảm bảo

Có một số phương pháp bảo quản đông như: làm lạnh đông bằng không khí, làm đông bằng tủ đông tiếp xúc, làm đông bằng tủ đông băng chuyền, làm đông cực nhanh…

1.3.2 Phương pháp bảo quản lạnh

Làm lạnh là quá trình lấy nhiệt độ của thực phẩm để nhiệt độ giảm xuống nhưng không thấp hơn nhiệt độ đóng băng của nước

Động vật thủy sản rất dễ bị ươn thối, hư hỏng và biến chất không chỉ làm giảm thấp giá trị dinh dưỡng mà có khi gây ngộ độc Khi hạ thấp nhiệt độ thì hoạt động của enzyme và vi sinh vật trong nguyên liệu thủy sản sẽ giảm xuống, như vậy nguyên liệu thủy sản có thể tươi được một thời gian Trong thực tế bảo quản lạnh được ứng dụng phổ biến trong các nhà máy chế biến Phương pháp bảo quản lạnh nguyên liệu phổ biến nhất hiện nay là bảo quản bằng nước đá và bảo quản bằng không khí lạnh

1.3.2.1 Bảo quản bằng nước đá

Bảo quản thủy sản trong nước đá có ưu điểm như sau: nước đá có hệ số trao đổi nhiệt lớn hơn, có tốc độ làm lạnh nhanh hơn khi bảo quản lạnh bằng môi trường lỏng

và không khí Khi nước đá tan chảy tạo màng nước tránh sự bay hơi từ nguyên liệu ra ngoài không khí, tránh hiện tượng giảm trọng lượng

Nhưng sử dụng nước đá có khả năng gây tổn thương đối với thủy sản nguyên liệu do nước đá có nhiều góc cạnh có khả năng xuyên thủng, gây biến dạng, hơn nữa nước đá cộng thêm nguyên liệu có trọng lượng lớn làm biến dạng các lớp nguyên liệu phía dưới, làm giảm chất lượng cảm quan, giảm trọng lượng của nguyên liệu thủy sản Khi

sử dụng nước đá để bảo quản thì nó có hao phí lạnh cao nên tăng giá thành Do nước

đá có trọng lượng lớn và thể tích lớn làm cho chi phí vận chuyển tăng Về mặt vi sinh

vật, nước đá rất dễ nhiễm vi sinh vật do quá trình sản xuất mất vệ sinh và do nhiễm từ môi trường vào, khi làm lạnh bảo quản nguyên liệu thì đây được coi là mối nguy nhiễm

vi sinh vật cho nguyên liệu

1.3.2.2 Bảo quản lạnh bằng không khí

Là quá trình lấy nhiệt ra khỏi sản phẩm bằng không khí lạnh để làm giảm nhiệt độ của nó xuống đến nhiệt độ bảo quản Phương pháp bảo quản bằng không khí lạnh khá phổ biến trong các nhà máy chế biến, đây là phương pháp đơn giản, dễ làm, dễ cơ giới hóa, tự động hóa Không khí khó nhiễm tạp chất, vi sinh, dễ làm sạch và không gây tác động cơ học lên nguyên liệu

Nhưng phương pháp này lại có nhược điểm là có hệ số trao đổi nhiệt kém hơn so với môi trường lỏng, rắn ở cùng điều kiện làm lạnh và thời gian làm lạnh cũng lâu hơn Trong không khí có oxy sẽ gây ra hiện tượng oxy hóa các thành phần của thủy sản nguyên liệu Có nhiều khả năng gây ra hiện tượng bay hơi nước làm giảm khối lượng nguyên liệu trong quá trình bảo quản

1.4 Biến đổi của động vật thủy sản trong quá trình bảo quản lạnh

[5][9][21][26]

Theo quy luật chung, khi lạnh đầu tiên bề mặt của động vật co lại, giảm độ nhớt do quy luật co dãn nhiệt và chống lại sự mất năng lượng Tiếp đó, độ nhớt của dịch tế bào tăng làm giảm sự khuếch tán bên trong tế bào gây cản trở các phản ứng hóa học và sinh hóa Lạnh còn làm giảm hoạt độ nước trên bề mặt và bên trong dịch tế bào, khi hoạt độ của nước giảm thì hoạt tính của enzyme, giảm hoạt động ở một giới hạn xác định làm ngưng hoạt động sống những biến đổi gồm: biến đổi vật lý, biến đổi hóa học, biến đổi enzyme và biến đổi vi sinh vật

1.4.1 Biến đổi vật lý

Biến đổi về cấu trúc: do mất nước và đo độ nhớt của dịch bào tăng lên nên cấu trúc nguyên liệu co cứng lại, độ cứng tăng và độ đàn hồi giảm

Biến đổi về màu sắc: do hiện tượng bay hơi nước dẫn đến nồng độ chất tan và sắc

tố tăng lên làm màu sắc đậm hơn Ngoài ra còn do oxy hóa, chất tiền sắc tố ở trạng thái liên kết, khi chất lượng nguyên liệu giảm sẽ xảy ra quá trình phân giải hóa học làm các tiền sắc tố tách ra ở dạng tự do Các tiền sắc tố này được khuếch tán ra bề mặt và tiếp xúc với oxy nên bị oxy hóa

Thay đổi khối lượng: do hiện tượng bay hơi nước làm giảm khối lượng nguyên liệu

Áp suất hơi nước trên bề mặt thực phẩm cao hơn so với áp suất hơi nước ở môi trường xung quanh nên nước của thực phẩm bị bay hơi ra môi trường Ngoài ra còn do không khí chuyển động mang không khí khô đến thay thế không khí ẩm ở bề mặt thực phẩm làm nước trong thực phẩm bay hơi ra ngoài

1.4.2 Biến đổi hóa sinh

Phản ứng thủy phân các chất trong thủy sản: phản ứng này được coi là không đáng

kể có thể xem là vô hại trong quá trình làm lạnh nhưng đáng kể trong quá trình bảo quản lạnh:

Protein bị thủy phân thành các hợp chất có phân tử lượng bé hơn, nó tạo nguồn dinh dưỡng tốt cho vi sinh vật trên thủy sản phát triển làm cho thủy sản nguyên liệu biến chất dẫn đến bị hư hỏng:

Protein (n aa) polypeptit (≥ 10aa) peptone (4-8 aa) peptit (2-3aa) acid amin (1 aa)

Lipid bị thủy phân tạo thành glycerin và acid béo tự do, nguồn acid béo tự do tạo điều kiện cho phản ứng oxy hóa lipid, sinh ra các chất có mùi và màu xấu làm giảm chất lượng nguyên liệu

Lipid H2O, t⁰ acid béo tự do + Glycerine

và phenylalanime bởi polyphenoloxydaza:

(không màu) (nâu đen)

Khi làm lạnh và bảo quản lạnh thì hoạt động của enzyme giảm theo quy luật cứ hạ 10⁰C thì hoạt động giảm 1/2 – 1/3 so với ban đầu Nhiệt độ thấp ức chế các enzyme phân giải Nhiệt độ dưới 0⁰C, phần lớn các enzyme bị đình chỉ Tuy nhiên một số enzyme như lipase, trypsin, catalase ở nhiệt độ -191⁰C cũng không bị phá hủy

Bảng 1 5 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hoạt động của enzyme lipase [26]

Nhiệt độ (⁰C) % lipid bị phân giải

1.4.3 Biến đổi vi sinh

Trong điều kiện lạnh gây ức chế hoạt động của vi sinh vật, theo quy luật cứ hạ 10⁰C thì hoạt động giảm 1/2 – 1/3 so với ban đầu Vi sinh vật giảm hoạt động theo sự giảm của hoạt động làm lạnh, nhưng sau đó có hình thức thích nghi và hoạt động trở lại, tuy yếu hơn bình thường Theo Match khi hạ nhiệt độ bảo quản thì thời gian sinh trưởng của vi sinh vật sẽ giảm một cách đáng kể theo bảng sau:

Bảng 1 6 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến thời gian sinh trưởng vi sinh vật [26]

Thời gian sinh

trưởng (h)

1.5 Phương pháp cảm quan QIM ( QUALITY INDEX METHOD ) [4][29][30]

Phương pháp Chỉ số chất lượng QIM được phát triển lần đầu ở Úc (Bremner,1985),

là một cách thức đánh giá cảm quan mới có hệ thống, khoa học, khách quan và chính xác QIM có ưu điểm so với phương pháp phân loại thường sử dụng cho nguyên liệu thủy hải sản trước đây vì điểm số chất lượng của nguyên liệu (QI) là tổng biến thiên của tất cả các thuộc tính trên mẫu đánh giá (Hyldig và cộng sự, 1997) Có thể thiết lập mối quan hệ tuyến tính giữa điểm số chất lượng QI và thời gian tồn trữ nguyên liệu trong đá, từ đó ước đoán thời gian tồn trữ của chúng (Chytiri và cộng sự, 2004) Xây dựng chương trình đánh giá nhanh chất lượng tôm sú bằng phương pháp QIM có thể đáp ứng được nhu cầu sử dụng thiết thực trong thực tế sản xuất tại các nhà máy thủy sản và ứng dụng trong nghiên cứu

Phương pháp chỉ số chất lượng (QIM) đáp ứng được yêu cầu đánh giá nhanh và chính xác chất lượng đồng thời cho phép ước tính thời gian tồn trữ nguyên liệu thủy sản Xây dựng chương trình đánh giá nhanh chất lượng tôm sú nguyên liệu dựa trên cơ

sở thiết lập thang điểm chỉ số chất lượng QI của nguyên liệu

Dương Thị Phượng Liên và cộng sự (2011) đã xây dựng thang điểm QIM để đánh

giá nhanh độ tươi tôm sú nguyên liệu (Penaeus monodon) bảo quản trong nước đá (0 –

4⁰C) Điểm số QI tăng đồng nghĩa với chất lượng tôm giảm QI của tôm sú dao động từ

0 đến 14, thang điểm QI cho tôm sú biến thiên từ 0 đến 14 bao gồm các chỉ tiêu cảm quan như màu sắc, trạng thái và mùi cho 4 thuộc tính chính là đầu tôm, thân – vỏ tôm, thịt tôm và đuôi tôm QI = 0 tương ứng với nguyên liệu tươi tốt nhất và QI = 14 tương ứng với tôm đã hư hỏng không còn thích hợp cho chế biến và sử dụng [4]

1.6 NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC

1.6.1 Nghiên cứu trong nước

Trong và ngoài nước cũng đã có nhiều nghiên cứu về biến đổi vi sinh vật và chất lượng cảm quan của các nguyên liệu thủy sản trong quá trình bảo quản lạnh rất thành công

Theo nghiên cứu về sự biến đổi của tôm sau khi chết và phương pháp bảo quản tôm nguyên liệu của Nguyễn Việt Dũng (1998) tôm sú trong điều kiện khí hậu Việt Nam có thời gian bảo quản ở nhiệt độ 0-4⁰C là 9-10 ngày, 0-10⁰C là 4,5 ngày, 20⁰C là 26h và 30⁰C là 15h Trong khoảng nhiệt độ bảo quản từ 0-10⁰C nếu nhiệt độ cứ tăng lên 1⁰C trên giá trị 0 thì thời gian bảo quản tôm sẽ giảm đi 0,5 ngày.[19][28]

Theo nghiên cứu sự biến đổi vi sinh vật trong quá trình bảo quản lạnh mực nguyên liệu của Nguyễn Thị Thanh Hải (2004) nếu bảo quản mực nguyên liệu gián tiếp trong nước đá ở nhiệt độ 0-4⁰C không nên bảo quản quá 4 ngày Trên mực bảo quản

gián tiếp bằng nước đá số lượng TPC, Coliforms và vi sinh vật gây thối tăng theo thời

gian bảo quản Bảo quản mực nguyên liệu trong nước đá thời gian bảo quản không quá

2 ngày, bảo quản mực nguyên liệu trực tiếp trong nước muối và nước biển ở 0-4⁰C có thể kéo dài thời gian bảo quản trong 6 ngày [16]

Theo nguyên cứu sự biến đổi chất lượng Artemia franciscana theo điều kiện bảo

quản lạnh của Hoàng Văn Ba (2011) nhiệt độ càng cao thời gian bảo quản càng dài thì

số lượng vi sinh vật hiếu khí lớn và ngược lại Chất lượng cảm quan của sinh khối Artemia trong quá trình bảo quản giảm dần theo thời gian bảo quản và giảm mạnh khi

bảo quản ở nhiệt độ cao Khi bảo quản sinh khối Artemia ở nhiệt độ 2±2⁰C, thời gian bảo quản không quá 12 ngày, ở nhiệt độ 12±2⁰C không quá 4 ngày, ở nhiệt độ thường không quá 12 giờ [5]

Theo Nguyễn Trọng Cẩn, Đỗ Minh Phụng (2002) bảo quản tôm bằng nước đá kết hợp với BL-7B nồng độ 5% sau 7 ngày tôm vẫn chưa xuất hiện biến đen [28]

Theo tác giả Lê Vịnh (1999), bảo quản mực trực tiếp trong nước đá 3⁰C không nên kéo dài qua 24 giờ, trong dung dịch nước muối NaCl 30% đảm bảo chất lượng mực loại 1 sau 2 ngày bảo quản, trong nước biển lạnh mực giữ chất lượng loại 1 sau 3 ngày bảo quản [28][10]

Theo Seaqip (2002), ngay trong điều kiện xử lý và bảo quản tốt chất lượng tôm bảo quản ở nhiệt độ 0⁰C cũng bị giảm sút Sau 40 giờ bảo quản tỉ lệ tôm đạt loại 1 giảm từ 80 – 90 % xuống còn 5 – 25 % Nếu như bảo quản tôm bằng nước đá xay trong thùng cách nhiệt có lỗ thoát nước ở đáy thùng sẽ hạ nhiệt độ tôm xuống 5⁰C trong vòng 4 giờ, xuống 0⁰C trong vòng 6– 7 giờ [28][1]

Theo nghiên cứu điểm số phương pháp QIM, thời hạn sử dụng của phi lê cá tra bảo quản lạnh bằng đá của Huỳnh Nguyễn Duy Bảo (2006) dựa vào kết quả nghiên cứu cho thấy số lượng vi khuẩn và nồng độ ammoniac tăng theo thời gian bảo quản Kết quả vi sinh vật và hóa học kết hợp với điểm cảm quan cho thấy có thể bảo quản cá tra trong 12 ngày.[30]

Dương Thị Phượng Liên và cộng sự (2011) tiến hành nghiên cứu sự biến đổi chất lượng của tôm sú bảo quản lạnh ở 0-1 °C theo các chỉ tiêu về cảm quan (phương

thực tế cho thấy các phương trình hồi quy giữa chỉ số QI và thời gian tồn trữ hoàn toàn tin cậy và thang điểm QIM có thể được sử dụng để kiểm tra nhanh và chính xác chất lượng tôm sú nguyên liệu trong các nhà máy chế biến thủy sản, tiện lợi và hiệu quả trong việc hạn chế sự suy giảm chất lượng nguyên liệu tôm sú trong thời gian chờ phân loại chất lượng [4]

Trần Thị Đèo (năm 2011) tiến hành nghiên cứu xây dựng thang điểm QIM cho

cá chẽm cho thấy đề án QIM hoàn thành gồm 3 thông số cho da và 4 thông số cho thịt

cá với tổng điểm chất lượng là 16 Thời hạn bảo quản trong nước đá của cá chẽm là 18 ngày [28]

1.6.2 Nghiên cứu ngoài nước

Trên thế giới đã có nhiều nghiên cứu về bảo quản lạnh thủy sản bằng nước đá Nghiên cứu của Park và cộng sự (1990) cho thấy chất lượng của mực bảo quản trực tiếp trong nước đá chỉ có thể chấp nhận được trong thời gian 8 ngày Sau 8 ngày cơ thịt mực bị đỏ và có mùi hôi xuất hiện [28][31] Tuy nhiên theo Botta và cộng sự (1979), nếu bảo quản mực cách ly nước đá thì da mực giữ tươi được 3 ngày và thời gian bảo quản mực có thể kéo dài được 11 ngày [28]

Theo nghiên cứu điều kiện bảo quản tối ưu cho cá rô phi (Oreochromis

niloticus) tươi phi lê của Magnússon và cộng sự (2009) đã sử dụng phương pháp cảm quan QIM để đánh giá chất lượng cảm quan của cá rô phi phi lê và đưa ra một mối quan hệ tuyến tính giữa QI và thời gian lưu trữ với tương quan đáng kể trong tất cả các mẫu Thông qua kết quả biến đổi vi sinh và cảm quan tác giả đã chọn điều kiện tối ưu

cho việc bảo quản cá rô phi philê tươi là 100% không khí đóng gói, với nhiệt độ là -

1⁰C và thời gian lưu trữ 20 ngày.[29]

Theo Kochanowski & Maciejowski ,trong số các vi khuẩn phân lập được trên động vật thuỷ sản các vùng nước ôn đới và nhiệt đới ở Châu phi, chỉ có 15 % phát triển

ở nhiệt độ 0⁰C và 17% các vi khuẩn bị ức chế [28]

Qua các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước ta thấy đã có nhiều nghiên cứu về biến đổi vi sinh vật và chất lượng cảm quan của các nguyên liệu thủy sản trong quá trình bảo quản lạnh rất thành công tuy nhiên đa phần các công trình trên đều nghiên cứu trên các đối tượng thủy sản bảo quản lạnh bằng nước đá Các công trình nghiên cứu về tôm thì chủ yếu nghiên cứu về sự biến đổi của các vi sinh vật gây bệnh

và biến đổi hóa học còn về các vi sinh vật gây hỏng đặc trưng của tôm lại chưa được nghiên cứu cụ thể Đa số các nghiên cứu biến đổi chất lượng cảm quan của tôm được

đánh giá bằng phương pháp Torry và QDA và chưa dùng phương pháp cảm quan QIM

Do đó, nghiên cứu sự biến đổi của vi sinh vật gây hỏng đặc trưng và biến đổi chất

thi ết

Từ các vấn đề trên nên tôi chọn đề tài nghiên cứu: “Nghiên cứu sự biến đổi của một vi sinh vật gây hỏng đặc trưng và chất lượng cảm quan của tôm sú bảo quản lạnh”

Nội dung nghiên cứu:

- Nghiên cứu sự biến đổi tổng số vi sinh vật hiếu khí (TPC) và các vi sinh vật gây hỏng đặc trưng trên tôm sú nguyên liệu (vi sinh vật sinh H2S và Pseudomonas spp) bảo quản lạnh (ở nhiệt độ 4±1⁰C)

- Nghiên cứu sự biến đổi chất lượng cảm quan của tôm sú nguyên liệu bảo quản lạnh (ở nhiệt độ 4±1⁰C)

Ý nghĩa thực tiễn của đề tài: Kết quả nghiên cứu của đề tài sẽ đưa ra thời gian bảo

quản phù hợp nhất cho nguyên liệu tôm sú vừa đảm bảo chất lượng vừa đảm bảo an toàn thực phẩm

CHƯƠNG II ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN

CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là tôm sú nuôi (Penaeus monodon Fabricius) Tôm sú nguyên liệu dùng làm thí nghiệm được mua tại Nha Trang, loại tôm sú thương phẩm vừa thu hoạch từ các hộ nuôi công nghiệp với cỡ tôm là 30- 40 con/kg, chất lượng nguyên liệu phải đạt tiêu chuẩn tôm Hạng đặc biệt theo Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3726-89 về tôm nguyên liệu tươi.Không được chọn các con đã bị tổn thương, có màu sắc lạ, tôm bị phồng đuôi (hiện tượng tôm bị nhiễm khuẩn), vỏ tôm không được bóng mượt, mang tôm bẩn có màu đen hoặc hồng, tôm mới lột xác, tôm óp…

2.2 Hóa chất, dụng cụ và nguyên vật liệu sử dụng

Hóa chất:

 Môi trường PCA

 Môi trường KIA

 Môi trường Pseudomonas agar F

 Pepton from meat

 Phenol red, L- arginin

 Glycerol,

 CFC (Cepholothin Fusidin Cetrimide) là hóa chất Merck xuất xứ từ Đức

 Nước cất

 NaCl sản xuất tại Trung Quốc

 Disodium hydrogen phosphate dodecahydrate (NaHPO4.12H2O)

 Cồn

 Bông không thấm nước

 Tủ sấy tiệt trùng Memmerct 220⁰C của Đức sản xuất năm 1997,

 Thiết bị hấp môi trường,bếp hồng ngoại SANAKI

2.3 Nội dung nghiên cứu

Nội dung 1:

Nghiên cứu sự biến đổi của tổng vi sinh vật hiếu khí (TPC) và vi sinh vật gây

bảo quản lạnh ở nhiệt độ 4±1⁰C

2.4.2 Bố trí thí nghiệm

Bố trí thí nghiệm chung:

Hình 2 1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm chung

Tôm sú nguyên liệu

Rửa lần 1 (t = 1-4 °C) Rửa lần 2 (clorin 50 ppm) Rửa lần 3 (t = 1-4 °C)

Bảo quản ở 4±1°C

Lấy mẫu ngày bảo quản thứ: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 Kiểm tra các chỉ tiêu

Vi sinh vật: Tổng vi sinh vật hiếu

khí (TPC), vi sinh vật sinh H2S và

Cảm quan bằng phương pháp QIM

 Thuyết minh:

Thí nghiệm được tiến hành ba lần, lần thứ nhất là lô khảo sát (kết hợp với tổng quan tài liệu) để biết thời gian bảo quản tôm nguyên liệu ở nhiệt độ 4±1⁰C, mẫu này chỉ kiểm tra chỉ tiêu vi sinh vật không đánh giá chất lượng cảm quan Lô khảo sát dùng để khảo sát thời gian bắt đầu hư hỏng của nguyên liệu dựa vào kết quả vi sinh vật Thí

nghiệm 2 và 3 là hai thí nghiệm chính tiến hành để nghiên cứu sự biến đổi của vi sinh

vật gây hỏng đặc trưng và biến đổi chất lượng cảm quan của tôm sú khi bảo quản lạnh

ở nhiệt độ 4±1⁰C

Tôm nguyên liệu sau khi thu mua được ướp bằng đá gel và/hoặc đá xay sau đó đóng thùng chuyển về phòng thí nghiệm, trong quá trình vận chuyển về chú ý phải đảm báo ướp đá đủ lạnh, nhẹ nhàng để hạn chế biến đổi chất lượng của nguyên liệu Tôm sau khi được vận chuyển về phòng thí nghiệm tiến hành xử lý ngay Tôm được đưa đi rửa từ 1 đến 2 lần bằng nước lạnh có nhiệt độ từ 1-4⁰C Sử dụng đá gel để làm giảm nhiệt độ nước xuống 1-4⁰C rồi dùng nước đã được làm lạnh để rửa tôm Thao tác rửa phải nhanh gọn, nhẹ nhàng tránh làm tổn thương tôm

Tôm sau khâu rửa 1 tiến hành ngâm trong nước clorin với nồng độ 50 ppm trong vòng 10 phút sau đó vớt ra và tiếp tục rửa 2 đến 3 lần với nước lạnh (t = 1-4⁰C) và để ráo

Chuẩn bị khay xốp sạch và khô đã được dán nhãn, nhãn phải ghi rõ kí hiệu mẫu, ngày bảo quản, nhiệt độ bảo quản, thời gian lấy mẫu Xếp tôm vào khay, mỗi khay gồm 3 cá thể tôm Mỗi lô xếp 14 khay, 7 khay dùng để kiểm tra chỉ tiêu vi sinh vật và 7 khay để kiểm tra chất lượng cảm quan Sau khi xếp khay xong dùng màng PE dán kín khay và đem đi bảo quản ở nhiệt độ t = 4 ±1⁰C Xếp khay phải nhanh vì để ở nhiệt độ môi trường thời gian dài làm tăng khả năng biến đổi chất lượng của nguyên liệu như vậy kết quả sẽ không chính xác

Qua khảo sát từ thí nghiệm 1, chọn dự trù thời gian bảo quản là 6 ngày và mẫu sẽ được lấy vào ngày bảo quản thứ 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 để đảm bảo lấy được 7 điểm mẫu Mẫu kiểm tra vi sinh vật sau khi lấy ra tiến hành xử lý mẫu và kiểm tra các chỉ tiêu sau: tổng vi sinh vật hiếu khí (TPC), vi sinh vật sinh H2S, Pseudomonas spp

Mẫu kiểm tra chất lượng cảm quan được đánh giá cảm quan bằng phương pháp QIM Đánh giá cảm quan gồm có 3 thành viên đã được qua huấn luyện, tiến hành đánh

giá và cho điểm theo thang điểm đánh giá chất lượng cảm quan QIM của Dương Thị

Phượng Liên và cộng sự (2011) [4]

Bố trí thí nghiệm kiểm tra tổng vi sinh vật hiếu khí (TPC) và Pseudomonas spp:

Hình 2 2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm kiểm tra TPC và Pseudomonas spp

Mẫu tôm

Pha loãng mẫu Cấy

Ủ (19 ± 1 °C, 5 ngày) Đọc kết quả

Xử lý mẫu

Bố trí thí nghiệm kiểm tra vi sinh vật sinh H 2S:

Hình 2 3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm kiểm tra vi sinh vật sinh H 2 S

 Giải thích thí nghiệm

Mẫu tôm sau khi lấy ra khỏi tủ lạnh được đưa đi xử lý ngay Tôm được bỏ phần râu

và mũi sau đó đem cân khối lượng và làm dập mẫu, tiếp đó cho vào mẫu đã làm dập dung dịch đệm phosphate đã được hấp vô trùng và lắc đều để pha loãng mẫu, mẫu có

lấy mẫu mà pha loãng nồng độ thích hợp) bằng dung dịch muối sinh lý 8,5‰ đã được hấp vô trùng

Sau khi chuẩn bị mẫu xong tiến hành cấy trang vào môi trường thích hợp Đối với kiểm tra vi sinh vật tổng số thì cấy vào đĩa petri đã được đổ môi trường PCA, kiểm tra

Pseudomonas spp cấy vào đĩa petri đã được đổ môi trường CFC (thành phần các chất

có trong 500 ml môi trường: Pseudomonas agar F: 17,5g, 1ml Phenol red 1%, L-

arginin: 5g, Glycerol: 5ml, Nước: 500ml, Hấp tiệt trùng sau đó làm nguội xuống 50°C rồi bổ sung thêm CFC (Cepholothin Fusidin Cetrimide)) Mỗi nồng độ cấy thành

45-Mẫu tôm

Pha loãng mẫu Cấy

Ủ (19 ± 1 °C, 4 ngày) Đọc kết quả

Xử lý mẫu

2 đĩa, sau khi cấy để yên khoảng 10 phút và tiến hành gói bằng giấy báo và đem đi ủ ở

tủ ủ đã được cài đặt nhiệt độ là 19 ± 1 °C trong 5 ngày Sau 5 ngày lấy mẫu ra và đọc kết quả bằng phương pháp đếm khuẩn lạc Đối với vi sinh vật tổng số ta tiến hành đếm tất cả các khuẩn lạc có kích thước bằng chấm của đầu bút bi trở lên, đối với

Pseudomonas spp ta đếm các khuẩn lạc có màu hồng và hồng nhạt

Đối với kiểm tra vi sinh vật sinh H2S thì các bước tiến hành thí nghiệm tương tự với

kiểm tra vi sinh vật tổng số và Pseudomonas spp chỉ khác là dùng môi trường Iron

Agar (IA) (Gram và cộng sự, 1987) và thời gian ủ là 4 ngày Khi đọc kết quả ta đếm các khuẩn lạc có chấm đen ở trong

Hình 2 4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm đánh giá chất lượng cảm quan bằng phương

pháp QIM

Tôm sú nguyên liệu Rửa lần 1 (t = 1-4 °C) Rửa lần 2 (clorin 50 ppm) Rửa lần 3 (t = 1-4 °C)

Bảo quản ở 4±1°C

Lấy mẫu ngày bảo quản thứ: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 Đánh giá chất lượng cảm quan bằng phương pháp QIM