Sau khi chết, trong cơ thể cá xảy ra hàng loạt các biến đổi phức tạp, đặc biệt là những biến đổi sâu sắc về mặt hĩa học. Thời gian từ lúc cá bắt đầu chết đến khi thịt bị thối rữa cĩ thể chia làm 4 giai đoạn :
+ Sự tiết nhớt ra ngồi cơ thể (giai đoạn tiết nhớt) + Sự tê cứng của thịt cá (giai đoạn tê cứng) + Sự mềm hĩa của cơ thịt cá (giai đoạn tự phân) + Sự phân hủy thối rữa (giai đoạn phân hủy)
Những quá trình biến đổi trên đây khơng tuân theo một thứ tự nhất định nào cả. Chúng cĩ thể xảy ra đồng thời hay giai đoạn này xảy ra trong lịng giai đoạn kia, hoặc là cuối quá trình này là đầu của quá trình khác tiếp nối. Tuy nhiên, để tiện lợi trong nghiên cứu, người ta coi như các giai đoạn biến đổi diễn ra độc lập. Cĩ thể khái quát các quá trình trên như sau :
Để chống lại hồn cảnh mơi trường bất lợi, cơ thể cá chết dần, các hạch nhớt ở cá sẽ tạo ra các phản ứng đặc biệt tiết ra nhớt. Sự tiết nhớt cĩ thể lên đến 2% trọng lượng cá, dịch nhớt là một mơi trường thích hợp cho vi sinh vật bám vào sinh sống và phát triển, đồng thời dịch nhớt cá cũng cĩ đạm để phân giải. Chính vì thế, cá sẽ mau chĩng bị hư hỏng và tạo mùi tanh hơi khĩ chịu. Ở giai đoạn này cá vẫn cịn tươi.
2.1.3.2 Giai đoạn tê cứng:
Sau khi chết một thời gian, thịt cá từ mềm trở nên rắn lại, do các cơ thịt của cá co lại và căng lên, vì các biến đổi sinh hĩa bên trong thịt cá. Ở nhiệt độ cao, sự tê cứng xuất hiện sớm và kết thúc nhanh. Ở nhiệt độ thấp, sự tê cứng xuất hiện chậm và kéo dài hơn. Ở cá thịt đỏ, sự tê cứng kéo dài hơn ở cá thịt trắng. Cá chết ở bên trên, bên ngồi mặt nước cĩ sự tê cứng kéo dài hơn đối với cá chết bên trong hay bên dưới mặt nước. Cá đã cắt đầu lấy ruột ra thì cĩ thời gian tê cứng lâu hơn cá cịn nguyên con. Cá ở giai đoạn tê cứng vẫn là cá tươi. Thời gian tê cứng phụ thuộc vào lồi, trạng thái của cá trước khi chết, nhiệt độ của mơi trường. Thân nhiệt của cá càng thấp thì hiện tượng tê cứng của cá càng kéo dài.
2.1.3.3 Giai đoạn tự phân:
Cá sau giai đoạn tê cứng dần dần trở lại mềm, quá trình đĩ gọi là sự tự phân giải (sự tự tiêu). Quá trình này do các enzyme nội tạng cĩ trong cá tiến hành phân giải thịt cá thành các chất đơn giản hơn như peptid, peptone, acid amin… , làm cho thịt cá trở nên mềm. Thời gian của giai đoạn này lâu hay nhanh cịn phụ thuộc vào nhiệt độ, tình trạng bảo quản…
Tiến trình tự phân giải như sau:
Protein pepton polypeptide peptid acid amin Ngồi ra cịn cĩ:
Lipid glycerol + acid béo
Trong giai đoạn tự phân giải, thịt cá bắt đầu mềm đi và bắt đầu cĩ hương vị đặc trưng của chủng loại cá đĩ. Các sản phẩm phân giải, nếu bảo quản tốt vẫn là dạng cịn dùng được. Ở giai đoạn này, dù thịt cá khơng tươi lắm nhưng vẫn cịn dùng được. Nên bảo quản thịt cá ở tủ lạnh thì thịt cá sẽ ngon hơn và mềm đi. Do quá trình tự phân được thực hiện với enzyme, nên ở nhiệt độ cao nĩ sẽ diễn ra nhanh chĩng và kết thúc sớm. Nếu làm lạnh hay hạ nhiệt độ thì quá trình tự phân giải sẽ chậm lại và ngưng hẳn khi lạnh đơng cá ở nhiệt độ từ -35÷ - 45oC.
Các loại vi khuẩn gây thối rữa:
Vi khuẩn nha bào hiếu khí: Bacillus suptilis, B. mesen tericus, B. vulgatus…, những vi khuẩn này đa số sống trong đất, khơng khí.
Vi khuẩn khơng nha bào hiếu khí: Escherichia Coli, Pseudomonas
Vi khuẩn kỵ khí hình thành nha bào: Clostridium putrificum, Clostridium sporgenes…
Vi khuẩn gây thối rữa thịt cá: Achromobacter, Flaw bacterium, Micrococcus… Nếu khơng được sử dụng hay bảo quản, sau giai đoạn tự tiêu, thịt cá sẽ bị tan rã, vữa dần và kèm theo đĩ là sự hơi thối rất khĩ chịu do tác động của vi sinh vật. Ở giai đoạn đầu sự tan rã thịt cá, nếu cĩ biện pháp bảo quản tốt thì vẫn cĩ thể sử dụng được. Lúc này, một số lồi vi sinh vật ở da, ruột, gan, mang cá.. sẽ thâm nhập vào thịt cá và phân giải, sau đĩ phân hủy ra các chất đơn giản tạo ra sự ươn, hư hỏng ở thịt cá. Đĩ là quá trình phân giải acid amin thành amoniac. Quá trình hư thối và tan rã cĩ thể khởi đầu gần như một lúc với quá trình tự tiêu và các giai đoạn khơng cĩ sự tách biệt nhau một cách rõ rệt mà chúng xảy ra chồng chất, đan xen lẫn nhau. Tuy nhiên, qua các tác động của nhiệt độ, các phương pháp bảo quản, quá trình diễn tiến của mỗi giai đoạn cĩ những tiến triển khác nhau.