Tiểu luận công nghệ sản xuất và chế biến thủy sản quy trình công nghệ sản xuất cá khô sống

Ngày nay, người ta tìm thấy trong cá các chất không có trong thịt các động vậttrên cạn khác, những chất này cần thiết cho sự phát triển của cơ thể người, các vitaminhòa tan trong mỡ, các

VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC -THỰC PHẨM

TIỂU LUẬN MÔN:

CÔNG NGHỆ CHẾ BIẾN VÀ BẢO QUẢN

THỦY SẢN

ĐỀ TÀI: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CÁ KHÔ SỐNG

Nhóm : 9( thứ 3, tiết 3-4) Danh sách nhóm:

MỤC LỤC

GIỚI THIỆU CHUNG 3

CHƯƠNG I NGUYÊN LIỆU VÀ SỰ BIẾN ĐỔI NGUYÊN LIỆU TRONG SẢN XUẤT CÁ KHÔ SỐNG 4

1.1 Cá 4

1.2 Phụ gia tạo vị 13

1.3 Phụ gia tạo cấu trúc 15

1.4 Phụ gia bảo quản 15

CHƯƠNG 2 QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CÁ KHÔ SỐNG 15

2.1 Các quá trình chính trong công nghệ sản xuất Cá khô 16

2.2 Sản xuất sản phẩm cá khô sống: 27

2.3 Sản phẩm cá khô 30

TÀI LIỆU THAM KHẢO 37

GIỚI THIỆU CHUNG

Nước ta có điều kiện thuận lợi như bờ biển dài, nhiều sông ngòi, ao hồ….rấtthuận lợi để phát triển nghề cá và làm muối Tuy nhiên trong điều kiện khí hậu Việt Nam

ở vùng nhiệt đới nắng nóng, mưa nhiều, nhiệt độ cao, hàm ẩm cao, nên việc bảo quản cátươi là rất khó khăn, đặc biệt là cá rất dễ hư hỏng Cũng chính vì thế mà nơi đây đã cho

ra đời một loại sản phẩmđộc đáo từ cá có tên là “ cá Khô “, được làm từ nhiều loại cákhác nhau, có cá nước ngọt lẫn cá nước mặn Nghề làm cá khô của nhân dân ta đã đượctruyền từ đời này sang đời khác theo một công thức chế biến thích hợp, chủ yếu là kinhnghiệm được tích lũy theo thời gian Mỗi vùng đều có sản phẩm đặc trưng của mình vớikhẩu vị phù hợp với thị hiếu của nhân dân

Chế biến cá khô là một trong những phương pháp bảo quản cá có hiệu quả đượccác nước có nguồn lợi biển chú trong Có nhiều loại sản phẩm cá khô: khô sống, khôchín, khô nhạt, khô mặn… nhằm thỏa mãn khẩu vị của người tiêu dùng Sau đây nhóm

em xin tìm hiểu về loại cá khô sống, về quy trình công nghệ sản xuất của cá khô sống

CHƯƠNG I NGUYÊN LIỆU VÀ SỰ BIẾN ĐỔI NGUYÊN LIỆU TRONG

SẢN XUẤT CÁ KHÔ SỐNG.

1.1 Cá

1.1.1 Các loại cá dùng trong snar xuất cá khô.

Khô sống là nguyên liệu tươi đưa chế biến khô mà không qua bước xử lý nhiệtnào Trước khi sử dụng phải qua chế biến nhiệt: nướng, chiên…

Khô sống có thể nhạt (không muối) hoặc được muối mặn có hoặc không có gia vịkhác

Hầu hết các loại cá đều có thể sử dụng để sản xuất cá khô, sản phẩm cá khô rất đadạng về chủng loại Có cá khô được sản xuất từ cá nước ngọt và cá nước mặn

1.1.2 Thành phần và tính chất của cá.

1.1.2.1 Giá trị dinh dưỡng của cá.

Cá là loại thức ăn có giá trị dinh dưỡng cao còn là món ăn quen thuộc trong bữa

ăn hằng ngày của chúng ta Nhu cầu mỗi ngày của cơ thể con người cần 80 – 100gprotid, trong đó nhu cầu chung của một cơ thể về protid là 50 – 60g các sản phẩm cơbản từ cá có giá trị dinh dưỡng cao vì có chứa các acid amin cần thiết và không thay thếđược so với các loại thịt bò ( chứa 15,89% protid), thịt heo (17 – 18% prtid), thịt gà(19% protid) thì đa số loài cá ta thường ăn có hàm lượng protid cao hơn hoặc tươngđương so với protid của gia súc, gia cầm Điều đặc biệt là protid của cá dễ đồng hoá hơn

Ngày nay, người ta tìm thấy trong cá các chất không có trong thịt các động vậttrên cạn khác, những chất này cần thiết cho sự phát triển của cơ thể người, các vitaminhòa tan trong mỡ, các nguyên tố vi lượng nếu sử dụng cá làm thức ăn sẽ tránh được cácbệnh tê thấp, cao huyết áp…nhất là những người ở vùng ẩm thấp

Giá trị dinh dưỡng của cá còn ở chỗ nó chứa một lượng lớn chất béo đáng kể.hàm lượng chất béo này chứa nhiều trong gan cá (còn gọi là dầu cá) từ 0.3 – 30% khốilượng cơ thể, nó tùy vào từng loại, mùa vụ và độ tuổi đánh bắt

Cá còn là một nguồn vitamin rất quan trọng vì cá chứa nhiều vitamin nhóm B:B1, B2, B6, thịt cá sẫm màu như cá thu, cá nuc, cá ngừ… chứa nhiều vitamin nhómB12 Cá là một trong những nguồn chứa nhiều vitamin B nhất, do thiếu vitamin này mànhiều trẻ em bị bệnh thiếu máu

So với thịt thì cá có chứa nhiều nguồn khoáng chất quý, lượng chất dao động từ 1– 3%, cá nước biển chứa nhiều khoáng hơn cá nước ngọt Trong các chất khoáng, cácyếu tố vi lượng và đa lượng rất cần thiết cho cơ thể con người trước hết là muối iod,muối khoáng, K, Ca, Cu, Fe…

Vì vậy, cá là một trong những nguồn thức ăn cung cấp chất đạm quan trọng nhấtcho con người Giá trị thực phẩm của cá được xác định bằng thành phần hóa học của nó.Ngoài thành phần quan trọng nhất là: protein, còn lại phải kể đến là lipid, mỡ, chấtkhoáng, vitamin…

Lipid của cá.

Trong thịt cá, lượng lipid là thành phần quan trọng sau protein Hàm lượng mỡnày phụ thuộc vào loài, giống, địa điểm và mùa vụ khai thác Mỡ cá chứa nhiều acid béokhông no có nhiều nối đôi nên dễ bị oxi hóa, dễ bị tối màu và có mùi ôi khét Đây làđiểm khác biệt với mỡ động vật trên cạn Trong dầu gan cá một số loài cá( nhám, đuối,thu ) có hàm lượng vitamin A đặc biệt cao và là nguồn nguyên liệu để khai thác loạivitamin quý này

Muối vô cơ của động vật thủy sản

Lượng muối khoáng trong thịt cá không lớn, chiếm từ 1 – 3% lượng chất khônhưng lại rất cần thiết cho con người: P, Mg, Ca, Na, Fe… ngững chất này có giá trị sinh

Số vitamin này phân bố không đồng đều trong các cơ quan của cá Một lượng lớnvitamin nhóm A và D ở trong mỡ và gan, nhóm vitamin B có trong gan cá và mắt cá.

Như vậy, cá là nguồn thức ăn rất cần thiết cho cơ thể con người Các sản phẩmchế biến từ cá rất đa dạng và đã trở thành món ăn truyền thống quen thuộc của mọingười

1.1.3 Các biến đổi của cá sau khi chết.

Cá từ khi đánh được đến khi chết, trong cơ thể của nó bắt đầu có hàng loạt sựthay đổi về vật lý và hóa học Sự biến đổi của cá sau khi chết được mô tả theo sơ đồ:

1.1.3.1 Sự tiết nhớt.

Bình thường ở dưới nước, da cá có một lớp chất nhớt bao bọc Chỉ trong trườnghợp cá sống bị bắt ra khỏi nước, da cá tiết nhiều nhớt, lớp nhớt này trong suốt chất nhớtchứa nhiều glucoprotein Chất nhớt được tiết ra từ tế bào hạch của biểu bì Sau khi cáchết, các tuyến nhớt còn tiết chất nhớt một thời gian nữa Ở cá mới chết thì chất nhớt còntrong suốt, sau một thời gian bảo quản chất nhớt trở nên đục rồi đến xám Mùi của cấtnhớt dần dần chuyển thành mùi khó chịu hiện tượng này xảy ra do tác dụng của vi sinhvật Đối với vi sinh vật, chất nhớt là một môi trường sống rất tốt Mùi khó chịu của chấtnhớt chưa hẳn là dấu hiệu của cá bị ươn, vì vi sinh vật chỉ mới ở bên ngoài da cá, chưabắt đầu phân hủy thịt cá Nếu rửa sạch nhớt đi thì cá không có mùi khó chịu nữa cá thôitiết chất nhớt trước khi cá chuyển sang giai doại tê cứng

1.1.3.2 Các biến đổi cảm quan.

Biến đổi về cảm quan là những biến đổi được nhận biết nhờ các giác quan nhưbiểu hiện bên ngoài, mùi, kết cấu và vị.

1.1.3.3 Những biến đổi ở cá tươi nguyên liệu

Trong quá trình bảo quản, những biến đổi đầu tiên của cá về cảm quan liên quanđến biểu hiện bên ngoài và kết cấu Vị đặc trưng của các loài cá thường thể hiện rõ ởvài ngày đầu của quá trình bảo quản bằng nước đá

Biến đổi nghiêm trọng nhất là sự bắt đầu mạnh mẽ của quá trình tê cứng Ngaysau khi chết, cơ thịt cá duỗi hoàn toàn và kết cấu mềm mại, đàn hồi thường chỉ kéo dàitrong vài giờ, sau đó cơ sẽ co lại Khi cơ trở nên cứng, toàn bộ cơ thể cá khó uốn congthì lúc này cá đang ở trạng thái tê cứng Trạng thái này thường kéo dài trong một ngàyhoặc kéo dài hơn, sau đó hiện tượng tê cứng kết thúc Khi kết thúc hiện tượng tê cứng,

cơ duỗi ra và trở nên mềm mại nhưng không còn đàn hồi như tình trạng trước khi têcứng Thời gian của quá trình tê cứng và quá trình mềm hoá sau tê cứng thường khácnhau tuỳ theo loài cá và chịu ảnh hưởng của các yếu tố như nhiệt độ, phương pháp xử

lý cá, kích cỡ và điều kiện vật lý của cá

Sự ảnh hưởng của nhịệt độ đối với hiện tượng tê cứng cũng không giống nhau.Đối với cá tuyết, nhiệt độ cao làm cho hiện tượng tê cứng diễn ra nhanh và rất mạnh.Nên tránh điều này vì lực tê cứng mạnh có thể gây ra rạn nứt cơ thịt, nghĩa là mô liênkết trở nên yếu hơn và làm đứt gãy miếng philê

Hiện tượng tê cứng xảy ra ngay lập tức hoặc chỉ sau một thời gian rất ngắn kể từkhi cá chết nếu cá đói và nguồn glycogen dự trữ bị cạn hoặc cá bị sốc (stress) Phươngpháp đập và giết chết cá cũng ảnh hưởng đến thời điểm bắt đầu hiện tượng tê cứng.Làm chết cá bằng cách giảm nhiệt (cá bị giết chết trong nước đá lạnh) làm cho sự têcứng xuất hiện nhanh, còn khi đập vào đầu cá thì thời điểm bắt đầu tê cứng sẽ đếnchậm, có thể đến 18 giờ

Ý nghĩa về mặt công nghệ của hiện tượng tê cứng là rất quan trọng khi cá đượcphilê vào thời điểm trước hoặc trong khi tê cứng Nếu philê cá trong giai đoạn tê cứng,

do cơ thể cá hoàn toàn cứng đờ nên năng suất phi lê sẽ rất thấp và việc thao tác mạnh cóthể gây rạn nứt các miếng philê Nếu cá được philê trước khi tê cứng thì cơ có thể co lạimột cách tự do và miếng philê sẽ bị ngắn lại theo tiến trình tê cứng Cơ màu sẫm có thể

co lại đến 52% và cơ màu trắng co đến 15% chiều dài ban đầu (Buttkus, 1963) Nếuluộc cá trước khi tê cứng thì cấu trúc cơ thịt rất mềm và nhão Ngược lại, luộc cá ở giaiđoạn tê cứng thì cơ thịt dai nhưng khô, còn nếu luộc cá sau giai đoạn tê cứng thì thịt cátrở nên săn chắc, mềm mại và đàn hồi

Cá nguyên con và cá phi lê đông lạnh trước giai đoạn tê cứng có thể sẽ cho ra cácsản phẩm có chất lượng tốt nếu rã đông một cách cẩn thận chúng ở nhiệt độ thấp, nhằmmục đích làm cho giai đoạn tê cứng xảy ra trong khi cơ vẫn còn được đông lạnh

Những biến đổi đặc trưng về cảm quan sau khi cá chết rất khác nhau tùy theo loài

cá và phương pháp bảo quản

Những biến đổi chất lượng

Có thể phát hiện và chia các kiểu ươn hỏng đặc trưng của cá bảo quản bằng nước

đá theo 4 giai đoạn (pha) như sau:

- Giai đoạn (pha) 1: Cá rất tươi và có vị ngon, ngọt, mùi như rong biển Vị tanhrất nhẹ của kim loại

Giai đoạn (pha) 2: Mất mùi và vị đặc trưng pH của thịt cá trở nên trung tínhnhưng không có mùi lạ Cấu trúc cơ thịt vẫn còn tốt

Giai đoạn (pha) 3: Có dấu hiệu ươn hỏng và tùy theo loài cá cũng như là kiểuươn hỏng (hiếu khí, yếm khí) mà sẽ tạo ra một loạt các chất dễ bay hơi, mùi khó chịu.Một trong những hợp chất bay hơi có thể là trimethylamin (TMA) do vi khuẩn sinh ra

từ quá trình khử trimethylamin oxyt (TMAO) TMA có mùi “cá tanh” rất đặc trưng.Ngay khi bắt đầu giai đoạn (pha) này, mùi lạ có thể là mùi hơi chua, mùi như trái cây vàmùi hơi đắng, đặc biệt là ở các loại cá béo Trong những thời kỳ tiếp theo của giai đoạnnày, các mùi tanh ngọt, mùi như bắp cải, mùi khai, mùi lưu huỳnh và mùi ôi khét tănglên Cấu trúc hoặc là trở nên mềm và sũng nước hoặc là trở nên dai và khô

Giai đoạn (pha) 4: Đặc trưng của cá có thể là sự ươn hỏng và phân hủy (thối rữa)

1.1.3.4 Các biến đổi tự phân giải

Những biến đổi tự phân giải do hoạt động của enzym góp phần làm giảm chấtlượng của cá, cùng với quá trình ươn hỏng do vi sinh vật gây nên

Sự phân giải glycogen (quá trình glycosis)

Glycogen bị phân giải dưới tác dụng của men glycolysis trong điều kiện không cóoxy bằng con đường Embden – Meyerhof, dẫn đến sự tích lũy acid lactic làm giảm pHcủa cơ thịt cá Đối với cá tuyết, pH ở cơ thịt giảm từ 6,8 xuống mức pH cuối cùng là6,1-6,5 Với một số loài cá khác, pH cuối cùng có thể thấp hơn: ở cá thu cỡ lớn thì pH

có thể giảm xuống đến mức 5,8-6,0; ở cá ngừ và cá bơn lưỡi ngựa thì pH giảm xuốngđến 5,4-5,6; tuy nhiên pH thấp như vậy ít khi thấy ở các loài cá xương ở biển pH của

cơ thịt cá hiếm khi thấp bằng pH của cơ thịt động vật có vú sau khi chết Ví dụ ở cơ thịt

bò thì pH thường giảm xuống đến 5,1 trong giai đoạn tê cứng Lượng axit lactic đượcsản sinh ra có liên quan đến lượng cacbohydrat dự trữ (glycogen) trong mô cơ khi độngvật còn sống Nói chung, do cơ thịt cá có hàm lượng glycogen tương đối thấp so vớiđộng vật có vú nên sau khi cá chết thì lượng acid lactic được sinh ra ít hơn Trạng tháidinh dưỡng của cá, hiện tượng sốc và mức độ hoạt động trước khi chết cũng có ảnhhưởng lớn đến hàm lượng glycogen dự trữ và do đó ảnh hưởng đến pH cuối cùng của

cá sau khi chết

pH của cơ thịt cá giảm sau khi cá chết có ảnh hưởng đến tính chất vật lý của cơthịt cá Khi pH giảm, điện tích bề mặt của protein sợi cơ giảm đi, làm cho các protein

đó bị biến tính cục bộ và làm giảm khả năng giữ nước của chúng Mô cơ trong giaiđoạn tê cứng sẽ mất nước khi luộc và đặc biệt không thích hợp cho quá trình chế biến

có xử lý nhiệt, vì sự biến tính do nhiệt càng làm tăng sự mất nước Sự mất nước có ảnhhưởng xấu đến cấu trúc của cơ thịt cá và Love (1975) đã cho thấy giữa độ dai cơ thịt và

pH có mối quan hệ tỉ lệ nghịch, độ dai ở mức không thể chấp nhận được (mất nước khiluộc) sẽ xảy ra ở cơ thịt có pH thấp

Khi pH giảm, sự hút nước của cơ thể cá cũng giảm Khi pH = 7 lượng nước hútvào bằng dung tích của cơ thịt Khi pH = 6 thì dưới 50% và khi pH = 5 thì gần đến điểmđẳng điện của protein nên lượng nước hút vào bé nhất chỉ khoảng 25%

Tóm lại: Cá bắt lên một thời gian rồi chết có pH = 7, sau đó giảm xuống đến pHthấp nhất, cá trở nên cứng pH giảm đến một mức độ nào đó lại tăng lên gần trung tính,

cá lúc này trở nên mềm

Sự phân hủy ATP

Sau khi chết, ATP bị phân hủy nhanh tạo thành inosine monophosphate (IMP)bởi enzym nội bào (sự tự phân) Tiếp theo sự phân giải của IMP tạo thành inosine vàhypoxanthine là chậm hơn nhiều và được xúc tác chính bởi enzym nội bào IMPphosphohydrolase và inosine ribohydrolase, cùng với sự tham gia của enzym có trong

vi khuẩn khi thời gian bảo quản tăng Sự phân giải ATP được tìm thấy song song với sựmất độ tươi của cá, được xác định bằng phân tích cảm quan

ATP bị phân hủy xảy ra theo bởi các phản ứng tự phân:

Trong tất cả các loài cá, các giai đoạn tự phân xảy ra giống nhau nhưng tốc độ tựphân khác nhau, thay đổi tùy theo loài

Glycogen và ATP hầu như biến mất trước giai đoạn tê cứng, trong khi đó IMP vàHxR vẫn còn duy trì Khi hàm lượng IMP và HxR bắt đầu giảm, hàm lượng Hx tănglên pH giảm xuống đến mức thấp nhất ở giai đoạn tự phân này

Hypoxanthine được dùng như một tiêu chuẩn để đánh giá mức độ tươi của cá.Tuy nhiên, điều này có thể dẫn đến sự nhầm lẫn khi so sánh giữa các loài với nhau Ởmột số loài quá trình phân hủy tạo thành HxR trong khi các loài khác lại sinh Hx Vìvậy, để nhận biết mức độ tươi của cá một cách chính xác người ta đưa ra trị số K Trị số

K biểu diễn mối liên hệ giữa inosine, hypoxanthine và tổng hàm lượng của ATP thànhphần:

Trong đó, [ATP], [ADP], [AMP], [IMP], [HxR], [Hx] là nồng độ tương đối củacác hợp chất tương ứng trong cơ thịt cá được xác định tại các thời điểm khác nhau trongquá trình bảo quản lạnh Trị số K càng thấp, cá càng tươi.

Sự phân giải protein

Biến đổi tự phân của protein trong cá ít được chú ý Hệ enzym protease quantrọng nhất là men cathepsin, trong cá chúng hoạt động rất thấp, nhưng ngược lại hoạtđộng mạnh ở các loài tôm, cua và nhuyễn thể

Các enzym cathepsin

Cathepsin là enzym thủy phân nằm trong lysosome Enzym quan trọng nhất làcathepsin D tham gia vào quá trình thủy phân protein nội tại của tế bào tạo thànhpeptide ở pH = 2-7 Sau đó peptide tiếp tục bị phân hủy dưới tác của men cathepsin A,

B và C Tuy nhiên, quá trình phân giải protein dưới tác dụng enzym thủy phân trong thịt

cá rất ít Enzym cathepsin có vai trò chính trong quá trình tự chín của cá ở pH thấp vànồng độ muối thấp Enzym cathepsin bị ức chế hoạt động ở nồng độ muối 5%

Các enzym calpain

Gần đây, người ta đã tìm thấy mối liên hệ giữa một nhóm enzym proteaza nội bàothứ hai - được gọi là "calpain" hay "yếu tố được hoạt hóa bởi canxi" (CAF) - đối vớiquá trình tự phân giải cơ thịt cá được tìm thấy trong thịt, các loài cá có vây và giápxác.Các enzym calpain tham gia vào quá trình làm gãy và tiêu hũy protein trong sợi cơ

Sự phân cắt TMAO

Trimetylamin là một amin dễ bay hơi có mùi khó chịu đặc trưng cho mùi thuỷ sảnươn hỏng Sự có mặt của trimetylamin trong cá ươn hỏng là do sự khử TMAO dưới tácdụng của vi khuẩn Sự gia tăng TMA trong thủy sản phụ thuộc chủ yếu vào hàm lượngcủa TMAO trong nguyên liệu cá TMA được dùng để đánh giá chất lượng của cá biển.Tiến trình này bị ức chế khi cá được làm lạnh

Trong cơ thịt của một số loài tồn tại enzym có khả năng phân hủy TMAO thànhdimethylamin (DMA) và formaldehyde (FA)

Enzym xúc tác quá trình hình thành formaldehyt được gọi là TMAO-ase hoặcTMAO demethylase, nó thường được tìm thấy trong các loài cá tuyết

1.1.3.5 Biến đổi do vi sinh vật

Hệ vi khuẩn ở cá vừa mới đánh bắt

Ở cơ thịt và các cơ quan bên trong của cá tươi, vi khuẩn hiện diên rất ít Ở cá tươi

vi khuẩn chỉ có thể tìm thấy trên da (102 - 107cfu/cm2), mang (103 - 109cfu/g) và nội tạng(103 - 109cfu/g) (Shewan, 1962) Hệ vi sinh vật của cá vừa đánh bắt lại phụ thuộc vàomôi trường nơi đánh bắt hơn là vào loài cá Số lượng vi khuẩn tồn tại trong cá cao haythấp tùy thuộc vào cá sống trong môi trường nước ấm hay nước lạnh Vi khuẩn trên da

và mang cá sống trong vùng nước ôn đới, môi trường nước sạch ít hơn so với cá sốngtrong vùng nước nhiệt đới, môi trường ô nhiểm Số lượng vi khuẩn trong nội tạng cá cóliên quan trực tiếp đến nguồn thức ăn của cá: cao ở cá ăn tạp và thấp ở cá không ăn tạp.Ngoài ra số lượng vi khuẩn thay đổi còn tùy thuộc vào mùa sinh sống Cá sống trongmùa hè có số lượng vi khuẩn cao hơn

Số lượng vi khuẩn tồn tại ở các loài giáp xác và thân mềm gần giống với số lượng

vi khuẩn tồn tại trên cá

Vi khuẩn ở cá mới vừa đánh bắt chủ yếu gồm vi khuẩn hiếu khí, kỵ khí không bắtbuộc, vi khuẩn G- như Pseudomonas, Alteromonas, Acinetobacter, Moraxella,

Flavolacberium, Cytophaga and Vibrio Cá sống trong vùng nước ấm dễ bị nhiểm bởi

vi khuẩn G+ như Micrococcus, Bacillus và Coryneform.

Hai loại vi khuẩn gây bệnh thường làm biến đổi mùi vị của cá và nhuyễn thể

gồm: Clostridium botulinum loại E, B, F và Vibrio parahaemolyticus.

Ngoài ra, một số loại vi khuẩn khác được tìm thấy trong cá và các loài hải sản

khác như Clostridium perfringen, Staphylococcus aureus , Salmonella spp., Shigella

spp bị lây nhiễm do quá trình vận chuyển và chế biến không đảm bảo vệ sinh.

Sự xâm nhập của vi sinh vật

Thịt của cá sống khỏe mạnh hoặc cá vừa đánh bắt thì không có vi khuẩn vì hệthống miễn dịch của cá ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn trong thịt cá Khi cá chết,

hệ thống miễn dịch bị suy yếu và vi khuẩn được tự do sinh sôi phát triển Trên bề mặt

da, vi khuẩn phần lớn định cư ở các túi vảy Trong quá trình bảo quản, chúng sẽ xâmnhập vào cơ thịt bằng cách đi qua giữa các sợi cơ Vì thực sự chỉ có một lượng giới hạn

vi sinh vật xâm nhập cơ thịt và sự phát triển của vi sinh vật chủ yếu diễn ra trên bề mặt

cá, nên sự hư hỏng của cá chủ yếu là do các enzym của vi khuẩn khuếch tán vào cơ thịt

và các chất dinh dưỡng khuếch tán ra phía ngoài

Biến đổi của vi sinh vật trong suốt quá trình bảo quản và gây ươn hỏng

Đối với cá ôn đới, gần như ngay lập tức sau khi cá chết thì các vi khuẩn bắt đầugiai đoạn sinh trưởng theo cấp số nhân Điều này cũng đúng với cá ướp đá, có lẽ là do hệ

vi sinh vật của chúng đã thích nghi với nhiệt độ lạnh Trong quá trình bảo quản bằng đá,lượng vi sinh vật sẽ tăng gấp đôi sau khoảng một ngày và sau 2-3 tuần sẽ đạt 105-109 cfutrong một gam thịt hoặc trên một cm2 da Khi bảo quản ở nhiệt độ thường, sau 24 giờ thìlượng vi sinh vật đạt gần với mức 107-108 cfu/g

Đối với cá nhiệt đới: Vi khuẩn trong cá nhiệt đới thường trải qua giai đoạn tiềm

ẩn (pha lag) từ 1 đến 2 tuần nếu cá được bảo quản bằng đá, sau đó mới bắt đầu giai đoạnsinh trưởng theo cấp số nhân Tại thời điểm bị hư hỏng, lượng vi khuẩn trong cá nhiệtđới và cá ôn đới đều như nhau

Vi sinh vật gây ươn hỏng cá

Trước tiên vi khuẩn hiếu khí sử dụng nguồn năng lượng carbohydrate và lactate

để phát triển tạo thành CO2 và H2O Kết quả của tiến trình này làm giảm thế oxy hóa khử

trên bề mặt sản phẩm Dưới điều kiện này, vi khuẩn yếm khí (Alteromonas putrefacien,

Enterobacteriaceae) phát triển khử TMAO thành TMA theo bởi các phản ứng sinh hóa:

Sản phẩm tạo thành cuối cùng là TMA tạo mùi vị xấu cho cá

Bước tiếp theo trong suốt quá trình ươn hỏng do vi sinh vật ở cá là sự phân hủyamino acid, cơ chế diễn ra như sau:

Chỉ có một lượng nhỏ NH3 tạo thành trong giai đoạn tự phân giải nhưng phần lớnđược tạo thành từ sự phân hủy các acid amin

1.2 Phụ gia tạo vị.

1.2.1 Muối ăn.

Muối ăn có thành phần chính là NaCl, ngoài ra trong muối ăn còn có các tạp chấtvới hàm lượng khác nhau Các loại tạp chất trong muối ăn có thể chia làm 2 loại:

Những chất không có hoạt tính như nước và các chất không tan

Những chất có hoạt tính hóa học như các hợp chất Clor của Ca2+, Mg2+, Fe2+ vàmuối của gốc sunfat SO42-

Ngoài ra trong muối thường tồn tại Kali có thể ảnh hưởng đến sức khỏe conngười khi sử dụng các loại tạp chất có ảnh hưởng xấu đến chất lượng muối như: làmcho màu muối trở nên ngà, dễ hút ẩm, la,f giảm độ hòa tan của NaCl và gây vị đắng

Muối ăn có màu trắng, tan trong nước, glycerin, hơi tan trong cồn, dễ hút ẩm và

1.2.2 Đường.

Đường saccharose còn gọi là đường kính trắng có công thức hóa học là C12H22O11,đường có vị ngọt, tan trong nước Khi hòa tan trong nước tạo ra áp suất thẩm thấu, nồng

độ càng cao thì áp suất thẩm thấu càng lớn có tác dụng ức chế các vi sinh vật khả năng

ức chế các vi sinh vật của đường còn do nó tạo ra nồng độ chất khô cao, giảm lượngnước và lượng oxi hòa tan trong dung dịch

Khi xử lý đường ở nhiệt độ trên 120oC sẽ xảy ra phản ứng caramel, đường bịnhiệt phân thành nhiều sản phẩm phân hủy khác nhau, chúng có phân tử lớn, màu sậmnhận được gọi là caramel Phản ứng này được xúc tác bằng aics và base, và cũng có thểxúc tác bằng muối amonium Người ta phát hiện một số chất có khả năng sinh ung thưhay các độc tố có khả năng sinh ung thư hay các độc tố kích thích thần kinh trong thànhphần của sản phẩm caramel.

Trong ngành công nghệ thực phẩm, người ta thường sử dụng đường để tạo màu,tạo mùi, tạo vi, tạo đông và để bảo quản sản phẩm

1.2.3 Bột ngọt.

Bột ngọt có tên hóa học là monosodium glutamate(MSG), là một phụ gia làmtăng vị ngọt cho thực phẩm Acid glutamic là một loại acid amin có hàm lượng cao trongphân tử protein nhưng không phải là acid thiết yếu, không thể thay thế

Glutamate đóng vai trò quan trọng trong cơ chế chuyển hóa chất bổ dưỡng trong

cơ thể người Thực tế cơi thể nhười có chứa khoảng 2kg glutamate được tìm thấy trongcác cơ bắp, não, thận, gan và các cơ quan khác

Glutamate natri bị biến đổi chất lượng trong quá trình chế biến, đặc biệt khinhiệt độ trên 800C

Trong chế biến thực phẩm, tiêu dùng để tạo vị cay, tạo mùi và góp phần tạo màu

cho sản phẩm.

1.2.6 Ớt.

Ớt là loại cây thảo, họ cà, ở vùng nhiệt đới thì gốc hóa gỗ, có nhiều cành

Chất cay trong ớt là capsicum, dạng kết tinh là tinh thể màu trắng, không tantrong nước, dễ bay hơi ở nhiệt độ cao Hàm lượng capsicum thay đổi tùy theo loại ớt,trung bình ớt chứa từ 1.3% capsicum

Người ta thường trồng ớt quả cay để làm gia vị tạo vị cay, tạo màu cho thựcphẩm Một số người còn trồng ớt quả không cay để làm cây trang trí,

1.3 Phụ gia tạo cấu trúc

Mục đích sử dụng là làm tăng khả năng giữ nước của protein trong nước, tránhsản phẩm khô, tăng tính trương nở, tính kết dính, tính đàn hồi nhưng vẫn đảm bảo hoạt độnước trong sản phẩm ở mức có thể bảo quản được trong thời gian dài

Các phụ gia cấu trúc thường sử dụng là polyphosphate, sorbitol

1.4 Phụ gia bảo quản

1.4.1 Benzoat natri:

Benzoat natri có công thức phân tử là C6H5COONa, dạng bột màu trắng, mịn, dễtan trong nước Nó có tác dụng sát trùng mạnh đối với nấm men, nấm mốc và có tác dụngyếu đối với vi khuẩn Nồng độ cho phép sử dụng để bảo quản thực phẩm từ 50-2000 ppmtùy loại Điểm bất lợi khi sử dụng natri benzoat là dễ gây mùi, vị lạ Đáng chú ý là gầnđây theo thông báo của đại học Shefield( Anh), đăng trên báo Sài Gòn giải phóng ngày

25 tháng 8 năm 2007 benzoat có thể bị khử chuyển thành benzen, có tác dụng phá hỏngDNA, làm cho cấu trúc gen bị biến đổi dẫn đến bệnh ung thư, đặc biệt trong thực phẩm

có nhiều chất khử như acid ascorbic( vitamin C), muối sunfit

2.1 Các quá trình chính trong công nghệ sản xuất Cá khô

2.1.1 Quá trình ướp muối

2.1.1.1 Nguyên lý

Kiềm hãm sự tự phân do tác dụng của enzyme và vi khuẩn Nồng độ muối caogây nên áp suất thẩm thấu lớn có thể làm vỡ màng tế bào vi khuẩn, làm nước thoát rangoài vì thế vi khuẩn khó phát triển Nồng độ muối thông thường sử dụng lớn hơn 10%.Tuy nhiên có một số vi khuẩn chịu muối phát triển được trong môi trường nồng độ muốicao(28%) Ở nồng độ muối 20-25% quá trình phân giải cá diễn ra rất chậm

Muôi NaCl có chứa ion Cl- có tác dụng gây độc đối với thực phẩm Sự thối rữacủa cá chủ yếu là do tác dụng phân giải của enzyme và vi khuẩn Các loại enzyme và vikhuẩn này có hoạt tính mạnh nhất trong môi trường nước muối loãng hoặc không muốinhưng ở nồng độ muối cao chúng sẽ bị kiềm hãm

2.1.1.2 Các giai đoạn trong quá trình ướp muối

Giai đoạn 1: dung dịch muối dưới tác động của áp suất thẩm thấu lớn, xảy ra sựdich chuyển mạnh các hạt muối vào cá và kèm theo sự dịch chuyển mạnh hơn của nước

từ cá vào dung dịch muối xung quanh, lượng nước đi ra gấp 3 lần lượng muối ngấm vàonên trọng lượng cá giảm đi rất nhanh Trong giai đoạn này chưa phát sinh nhiều các biếnđổi hóa học, vẫn còn mùi cá tươi, những lớp thịt bên trong cũng như các cơ quan nội tạng

cá chưa ngấm muối, máu trong thân cá chưa đông đặc vẫn còn tươi đỏ Kết thúc quá trìnhướp muối tại đây sẽ được loại cá mặn vừa(hàm lượng muối khoảng 6%)

Giai đoạn 2: dung dịch muối tiếp tục chịu sự tác động của áp suất thẩm thấunhưng nhỏ hơn áp suất thẩm thấu ở giai đoạn 1 Ở giai đoạn này không có sự chênh lệchlớn về tốc độ chuyển động của nước vào và muối ra, cuối giai đoạn sự chuyển động củanước ra khỏi cá vào dung dịch muối được kết thúc cho nên không xảy ra hiện tượng giảmkhối lượng cá Lúc này dưới ảnh hưởng của gradient nồng độ giữa dung dịch muối ở lớpthịt bên trong và bên ngoài xảy ra sự phân bố lại một phần muối và nước trong cơ thểcá( khuếch tán nội)

Giai đoạn 3: dung dịch muối, khi nồng độ muối đạt được cân bằng thì tác dụngcủa áp suất thẩm thấu hạ dần đến khi đạt giá trị 0 Sự dịch chuyển muối từ dung dịch vào

cá được tiếp tục, còn nước ra khỏi cá bị dừng lại Kết quả là khối lượng cá tăng lên Nồng

độ dung dịch muối trong dịch bào ở tất cả bộ phận của cơ thể tiến gần đến nồng độ củadung dịch muối ở bên ngoài cá và cuối cùng đạt tới thời điểm bằng nhau Thịt cá cứng lại

do sự đông tụ của protein, có vị muối rõ rệt, mùi và vị cá tươi không còn nữa Kết thúc

qúa trình ướp muối ở đây sẽ nhận được sản phẩm cá mặn( hàm lượng muối lớn hơn14%).

2.1.1.3 Các phương pháp ướp muối.

Có thể phân loại các phương pháp ướp muối như sau:

Dựa vào nhiệt độ ướp muối chia làm hai phương pháp:

Ứơp muối ở nhiệt độ thường (10, 30oC)

Ứơp muối ở nhiệt độ thấp (<5oC)

Dựa vào mức độ cơ giới hóa chia làm ba phương pháp :

Ứơp muối thủ công

Ướp muối bán cơ giới

Ướp muối cơ giới

Dựa vào phương thức sử dụng muối:

Ướp muối khô

Ướp muối ướt

Ướp muối hỗn hợp

Trong đó, ướp muối khô là phương pháp sử dụng muối khô để ướp nguyên liệu

Có thể đem muối khô trộn đều với cá thro tỷ lệ nhất định ( gọi là ướp xóa), hoặc ướpmột lớp cá – một lớp muối luân phiên nhau ( gọi là ướp luân phiên ) Đối với cá to,càn tăng diện tích bề mặt của cá bằng cách xẻ các đường ăn muối trên thân cá.Thường dưới thùng ướp muối được trải một lớp muối, giữa các lớp muối được chothêm một lớp muối, sau khi ướp xong, trên bề mặt nên trải một lớp muối hơi dày đểphủ kín Nhờ tính dễ hút ẩm nên muối sẽ hút nước trên bề mặt cá để tự hòa tan thànhdung dịch nước muối dung dịch này tạo ra ngày càng nhiều và dần dần cá được ướpvào trong dung dịch nước muối tự nhiên đó Trong quá trình hòa tan của muối có kèmtheo hiện tượng thu nhiệt của môi trường làm cho nước muối và cá được hạ thấp nhiệt

độ, đây là đặc điểm có lợi giúp bảo quản nguyên liệu được tốt

Ưu điểm của phương pháp ướp muối khô là: đơn giản, dễ thao tác, đòi hỏi dungtích chứa không lớn, khử nước trong nguyên liệu tương đối triệt để, bề mặt nguyênliệu không bị tưa nát

Những yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ướp muối.

Phương pháp ướp: phương pháp ướp muối không giống nhau thì tốc độ thẩm thấucủa muối cũng không giống nhau Tốc độ thẩm thấu muối của phương pháp ướp muốibằng nước muối tuần hoàn nhanh hơn phương pháp muối hỗn hợp và muối khô.

Nồng độ: lượng muối càng nhiều khi ướp muối khô hoặc nồng độ nước muối càngđậm đặc thì khi ướp muối ướt thì tốc độ ướp muối càng nhanh, tuy nhiên nồng độ đó cógiới hạn cực đâị của nó

Thời gian: trong điều kiện ướp muối nhất định, tốc độ thẩm thấu của muối ăn vào

cá tăng tỉ lệ thuận với thời gian ướp muối nhưng đến thời gian nhất định thì sự thẩm thấucủa muối ăn chậm dần rồi đến trạng thái cân bằng và cuối cùng không còn thẩm thấu vào

cá nữa

Thành phần hóa học và kích thước của muối: trong muối ngoài thành phần NaClcòn chứa nhiều tạp chất khác như Ca2+ , Mg2+ sẽ cản trở sự xâm nhập của muối vào cá( đặc biệt trong giai đoạn đầu) Kích thước muối càng nhỏ thì quá trình ngấm muối càngnhanh

Nhiệt độ: thời gian ướp muối sẽ giảm khi nhiệt độ của cá được tăng lên Nhưngcần chú ý là ở nhiệt độ cao enzyme hoạt động mạnh và là điều kiện thuận lợi để vi khuẩnphát triển làm giảm chất lượng cá Nâng cao nhiệt độ của dung dịch hay của cá khi ướpmuối phải thận trọng sao cho quá trình ngấm muối của cá luôn luôn chậm hơn quá trìnhlên men phân giải Cho nên đối với cá có bề dày đáng kể, có lớp mỡ dưới da, có da cùngcác vẩy khít nhau thì nhiệt độ ướp muối tối ưu nhất là 5-7oC

Nguyên liệu: cá càng tươi thì tốc độ thẩm thấu càng mạnh, cá gầy, cá nhỏ thì tốc

độ thẩm thấu nhanh hơn cá béo, cá to Ngoài ra sự tồn tại của da và vẩy cá cũng cản trở

sự thấm muối.Để rút ngắn thời gian ướp muối cần loại bỏ vẩy, xẻ cá để giảm bề dày, tăngdiện tích bề mặt tiếp xúc

2.1.1.4 Biến đổi của cá trong quá trình ướp muối.

 Biến đổi về khối lượng:

Trong quá trình ướp muối, khối lượng nguyên liệu bị giảm Nguyên nhân là dolượng muối ngấm vào nguyên liệu chậm hơn nhiều so với sự hao hụt các chấttrong nguyên liệu Các chất bị hao hụt chính gồm:

 Nước:

Sự mất nước trong nguyên liệu là nguyên nhân chính ảnh hưởng đến khốilượng và chất lượng thành phẩm bởi vì trong quá trình ướp muối, lượng muối ngấmvào cá ít hơn lượng nước thoát ra từ cá dẫn đến khối lượng cá giảm xuống Ngoài ra,đối với cá mặn, sự mất nước làm cho cá có mùi vị không được thơm ngon, ăn có cẩmgiác khô xác và quá trình chín cũng không kéo dài được