Thành phần hóa học của động vật thủy sản gồm có: nước, protein, lipit, gluxit, vitamin, khoáng… gluxit trong động vật thủy sản thường rất ít và tồn tại dưới dạng glycogen .
Thành phần hóa học của các loài cá khác nhau sẽ biến đổi tùy thuộc vào sự thay đổi mùa, tập tính di cư,… những yếu tố này được quan sát thấy ở các loài cá sống hoang dã. Cá nuôi cũng có thể khác nhau về thành phần hóa học, nhưng trong trường hợp này một vài yếu tố được kiểm soát, do vậy có thể dự đoán được thành phần hóa học của cá. Trong chừng mực nào đó, người nuôi cá có thể điều chỉnh thành phần hóa học bằng cách lựa chọn các điều kiện nuôi. Các yếu tố như thành phần thức ăn, môi trường, kích cở cá và các đặc tính di truyền cũng ảnh hưởng đến thành phần hóa học và chất lượng của cá nuôi (Reinitz và cộng sự, 1979).
Yếu tố ảnh hưởng rõ nhất đến thành phần hóa học của cá là thành phần thức ăn. Người nuôi cá quan tâm đến việc làm cho cá lớn càng nhanh càng tốt với lượng thức ăn ít nhất, vì trong nuôi cá, chi phí thức ăn là chủ yếu. Cá có khả năng phát triển nhanh nhất khi nuôi với khẩu phần có hàm lượng lipit cao để cung cấp năng lượng và hàm lượng protein cao có thành phần cân đối của axit amin.
Thông thường, hầu hết các loài cá sử dụng một phần protein để cung cấp năng lượng không kể đến hàm lượng lipit. Khi hàm lượng lipit vượt quá mức cao nhất được chuyển hóa để cung cấp năng lượng thì lipit dư thừa sẽ được tích lũy ở các mô làm cho cá có hàm lượng lipit rất cao. Ngoài ảnh hưởng không tốt đến chất lượng nói chung, nó cũng có thể làm giảm năng suất sản xuất, vì hầu hết lipit dư thừa sẽ tích tụ ở những nơi dự trữ trong khoang bụng đều bị xem là phế liệu và bị loại bỏ sau khi moi nội tạng và philê.
Cách thông thường để giảm hàm lượng lipit của cá nuôi trước khi thu hoạch là cho cá đói một thời gian.
Bảng 18 Thành phần hoá học của thịt cá
Thành phần (%) Tối thiểu Trung bình Tối đa
Protid 6,0 16 ÷ 21 28 Lipid 0,1 0,2 ÷ 25 67 Carbohyrate <0,5 Khoáng 0,4 1,2 ÷ 1,5 15 Nước 28,0 66÷ 81 95 a) Protein
Có thể chia protein trong mô cơ thành 3 nhóm sau:
+ Protein cấu trúc: gồm actin, myosin, tropomyosin và actomyosin chiếm khoảng 70-80% tổng lượng protein cá. Các protein này hòa tan trong dung dịch muối trung tính có nồng độ ion khá cao (> 0,5 M).
Các protein cấu trúc có chức năng co rút đảm nhận các hoạt động của cơ, actin và myosin tham gia trực tiếp vào quá trình co duỗi cơ.
+ Protein tương cơ: gồm myoalbumin, globulin, myoglobin và các enzyme và chiếm khoảng 25-30% tổng lượng protein ở cá. Các protein này có tính tan trong nước, tan trong dung dịch muối trung tính có nồng độ ion thấp (< 0,15 ).
Đa số protein tương cơ là các enzyme tham gia vào sự trao đổi chất của tế bào, như sự chuyển hóa năng lượng trong điều kiện yếm khí từ glycogen thành ATP. Nếu
các nội bào quan trong tế bào cơ bị phá vỡ, nhóm protein này cũng có thể chứa các enzyme tham gia trao đổi chất nằm bên trong lưới nội bào tương, ty thể và thể men.
+ Protein mô liên kết gồm: colagen, elastin chiếm khoảng 3-10% tổng lượng
protein trong cá. Protein này không tan trong nước, trong dung dịch kiềm và trong dung dịch muối có nồng độ ion cao.
Protein mô liên kết kém giá trị dinh dưỡng hơn so với các protein cấu trúc và protein tương cơ vì protein mô liên kết khó bị thủy phân dưới tác dụng của Enzyme pepsin và Tripsin.
Proteni trong thịt cá chiếm khoảng 17,4% đến 18,4% khối lượng của cá.
Cấu trúc hình thái của protein ở cá dễ bị biến đổi do môi trường vật lý thay đổi.. Việc xử lý với nồng độ muối cao hoặc xử lý bằng nhiệt có thể dẫn đến sự biến tính, sau đó cấu trúc protein bị thay đổi không hồi phục được.
Khi protein bị biến tính dưới những điều kiện được kiểm soát, có thể sử dụng các đặc tính của chúng cho mục đích công nghệ. Ví dụ trong sản xuất các sản phẩm từ surimi, người ta đã lợi dụng khả năng tạo gel của protein trong sợi cơ. Protein từ cơ thịt cá sau khi xay nhỏ, rửa sạch rồi cho thêm muối và phụ gia để tạo tính ổn định, tiếp đến quá trình xử lý nhiệt và làm nguội có kiểm soát giúp protein tạo gel rất mạnh.
Các protein tương cơ cản trở quá trình tạo gel, chúng được xem là nguyên nhân làm giảm độ bền gel của sản phẩm. Vì vậy, trong công nghệ sản xuất surimi việc rửa thịt cá trong nước nhằm nhiều mục đích, một trong những mục đích là loại bỏ protein hòa tan trong nước, gây cản trở quá trình tạo gel.
Protein tương cơ có khả năng hòa tan cao trong nước, là nguyên nhân làm mất giá trị dinh dưỡng do một lượng protein đáng kể thoát ra khi rửa, ướp muối, tan giá,… Vì vậy cần chú ý để duy trì giá trị dinh dưỡng và mùi vị của sản phẩm.
Protein mô liên kết ở da cá, bong bóng cá, vách cơ khác nhau. Tương tự như sợi collagen trong động vật có vú, các sợi collagen ở các mô của cá cũng tạo nên cấu trúc mạng lưới mỏng với mức độ phức tạp khác nhau. Tuy nhiên, collagen ở cá kém bền nhiệt hơn nhiều và ít có các liên kết
b) Chất béo – Lipid
Chất béo là cấu tử năng lượng lớn, là chất tải một số Vitamim (A, D), là chất xây dựng tế bào và trao đổi chất. Trong các loài cá khác nhau thì thành phần chất béo khác nhau như cá nước ngọt có hàm lượng 5,1%, cá biển 6,7%, cá nước lợ 12,2%. Lipit trong các loài cá xương được chia làm 2 nhóm chính: Photpholipit Triglyxerit.
+ Photpholipit tạo nên cấu trúc của màng tế bào, vì vậy chúng thường được gọi là lipit cấu trúc.
+ Triglyxerit là lipit dự trữ năng lượng có trong các nơi dự trữ chất béo, thường ở trong các tế bào mỡ đặc biệt được bao quanh bằng một màng photpholipit và màng lưới colagen mỏng hơn. Triglyxerit thường được gọi là lipit dự trữ.
Dựa vào hàm lượng lipit dự trữ mà phân loại cá béo hay cá gầy. Ở các loài cá gầy hàm lượng lipit dự trữ rất ít, không đáng kể mà chủ yếu là lipit cấu trúc. Cá gầy dự trữ lipit ở gan còn các loài cá béo dự trữ lipit trong các tế bào mỡ ở khắp cơ thể. Các tế bào mỡ tạo nên kho lipit ở các loài cá béo nằm trong mô dưới da, trong cơ bụng cá và trong các cơ làm di chuyển vây và đuôi. Một số loài cá có hàm lượng lipit cao quá mức có thể dự trữ chúng trong khoang bụng.
Tóm lại, kho lipit có mặt khắp cấu trúc cơ thịt. Sự tập trung các tế bào mỡ nhiều nhất ở vách cơ và vùng giữa cơ thịt màu sáng và cơ thịt màu sẩm (kiessling và cộng sự, 1991 ). Cơ thịt sẫm có chứa một số triglyxerit bên trong tế bào cơ, ngay cả đối với cá gầy, vì ở cơ thịt này lipit có thể chuyển hóa trực tiếp để cung cấp năng lượng cho cá. Các tế bào cơ thịt màu sáng sử dụng glycogen như một nguồn năng lượng cho quá trình chuyển hóa yếm khí.
c) Nước
Nước là thành phần đóng vai trò quan trọng trong đời sống, chất lượng của cá. Trong cá nước chiếm từ 67,7% đến 75,2%. Nước tham gia vào phản ứng sinh (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
hoá, vào các quá trình khuếch tán trong cá, tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển, ngoài ra liên kết với các chất protein.
d) Gluxit
Thành phần gồm:
Monosacarit C6H12O6 như glucoza, fructoza và galactoza. Disuarit (C12H22O11 ) như saccaroza, lactoza.
Polysacarit gồm một lượng lớn monosacarit và các hợp chất khác.
Gluxit trong cá không phải là chất đặt trưng chỉ có polysacarit với lượng nhỏ trong gan và các phần khác.
Hàm lượng gluxit trong cơ thịt cá rất thấp, thường dưới 0,5%, tồn tại dưới dạng năng lượng dự trữ glycogen. Tuy nhiên, hàm lượng glycogen ở các loài nhuyễn thể chiếm khoảng 3%.Cá vừa đẻ trứng lượng gluxit dự trữ rất thấp. Sau khi chết, glycogen cơ thịt chuyển thành axit lactic, làm giảm pH của cơ thịt, mất khả năng giữ nước của cơ thịt. Sự biến đổi của pH ở cơ thịt sau khi cá chết có ý nghĩa công nghệ rất lớn.
f) Các hợp chất trích ly chứa Nitơ
Các chất trích ly chứa Nitơ là những chất chứa Nitơ phi protein có khả năng hòa tan trong nước và có khối lượng phân tử thấp và chiếm khoảng 9-18% tổng lượng Nitơ trong các loài cá xương.
Thành phần cơ bản của nhóm này là: các bazơ bay hơi như amoniac (NH3), Trimethylamin oxit (TMAO), Trimethylamin (TMA), Creatine, các axit amin tự do,... Các chất trích ly chứa Nitơ được quan tâm nhiều bởi vì chúng ảnh hưởng đến các tính chất như mùi vị, trạng thái cấu trúc, dinh dưỡng, sự hư hỏng của nguyên liệu sau thu hoạch. Các chất trích ly chứa Nitơ góp phần vào sự hư hỏng của nguyên liệu thủy sản.
Chất trích ly càng cao khả năng hư hỏng càng nhanh.
TMAO là thành phần đặc trưng và quan trọng của nhóm chất chứa nitơ phi protein. TMAO có chủ yếu trong các loài cá nước mặn và ít được tìm thấy trong các loài cá nước ngọt. Hàm lượng TMAO trong cá khác nhau tùy theo loài, điều kiện sinh sống, kích cỡ. Cá hoạt động bơi lội nhiều, kích cỡ lớn chứa nhiều TMAO hơn cá nhỏ, ít bơi lội trong nước. Hàm lượng TMAO chứa cao nhất trong các loài cá sụn (cá nhám) và mực, chiếm khoảng 75-250 mgN/100g, cá tuyết chứa ít hơn (60-120 mgN/100g).
Theo Tokunaga (1970), hàm lượng TMAO ở cá nổi như cá trích, cá thu, cá ngừ tập trung cao nhất trong cơ thịt sẫm (vùng tối), trong khi đó các loài cá đáy thịt trắng có hàm lượng TMAO cao hơn nhiều trong cơ thịt màu sáng. TMAO có vai trò điều hòa áp suất thẩm thấu của cá, vì vậy giúp cá chống lại áp suất thẩm thấu gây ra do sự chênh lệch nồng độ muối trong nước biển. Hàm lượng TMAO trong mô cơ phụ thuộc vào loài, mùa vụ và môi trường đánh bắt.
• Axit amin tự do: chiếm khoảng 0,5-2% trọng lượng cơ thịt. Các axit
amin tự do này góp phần tạo nên mùi vị đặc trưng của nguyên liệu thủy sản.
Lượng axit amin tự do càng nhiều thì vi khuẩn gây hư hỏng phát triển càng nhanh chúng phân hủy axit amin thành sản phẩm cấp thấp: NH3, H2S, Indol, Skatol…
Ngoài ra có mùi hôi thối khó chịu và có khả năng gây ngộ độc cho người tiêu dùng.
Trong số các axit amin tự do, quan tâm nhiều đến Histidin. Histidin có nhiều trong các loài cá có cơ thịt đỏ. Histidin có thể bị vi sinh vật khử nhóm cacboxyl hình thành độc tố Histamin.
Histidine decacboxylaza
Histidin Histamin
Histamin có khả năng gây dị ứng cho người tiêu dùng khi hàm lượng Histamin >20 mg/kg thịt cá có khả năng gây ngộ độc.
Hàm lượng axit amin tự do phụ thuộc vào từng loài và mức độ biến đổi của cá sau khi chết.
• Creatin: là một trong những thành phần chủ yếu của chất trích ly chứa
nitơ phi protein. Khi cá còn sống creatin tồn tại dưới dạng creatinphotphat do kết hợp với axit photphorit.
Sau khi cá chết creatin photphat bị phân giải creatin axit photphorit và giải phóng năng lượng.
Trong cá nước ngọt hàm lượng creatin cao hơn cá biển.
• NH3: có trong cơ thịt của cá tươi với một lượng rất ít và có mùi khai đặc
trưng. Khi cá còn tươi hàm lượng NH3 thấp nhưng khi cá bị ươn thối thì hàm lượng NH3 được hình thành nhiều do vi sinh vật phân hủy các hợp chất như urê, axit amin và các thành phần khác.
VSV
Axit amin NH3 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Vì vậy NH3 cũng là chỉ tiêu để đánh giá chất lượng của cá. Nếu hàm lượng NH3 càng cao thì chất lượng của cá càng kém.
g) Vitamin và chất khoáng :
Lượng vitamin và chất khoáng có tính chất đặc trưng theo loài và có thể thay đổi theo mùa. Nói chung, thịt cá là nguồn giàu vitamin B và với cá béo cũng giàu cả vitamin A và vitamin D. Do một số loài cá nước ngọt như cá chép có hoạt động của enzyme thiaminaza cao nên hàm lượng thiamine trong các loài cá này thường thấp. Đối với các chất khoáng, nói riêng về calci và phospho thì thịt cá được coi là nguồn cung cấp có giá trị, nhưng cũng là một nguồn quí về sắt, đồng, selen. Cá nước mặn có hàm lượng iot cao. Bảng 19 và bảng 20 liệt kê hàm lượng một số vitamin và chất khoáng.
Bảng 19 : Các Vitamin trong cá Cá A (IU/g) D (IU/g) B1 (µ/g) B2 (µ/g) Niacin (µ/g) Pantothenic (µ/g) B6 (µ/g) Tuyết phile 0-50 0 0.7 0.8 20 1.7 1.7
Trích phile 20-400 300-1000 0.4 3.0 40 10 4.5 Dầu gan cá tuyết 200-10.00
0
20-300 - 3.4(1) 15(1) 4.3(1) -
(1): toàn bộ gan
Nguồn : Murray và Burt, 1969.
Bảng 20 : Một số thành phần khoáng chất trong cơ của cá
Nguyên tố Giá trị trung bình (mg/100g) Khoảng giá trị (mg/100g) Natri 72 30-134 Kali 278 19-502 Calci 79 19-881 Magie 38 4.5-452 Phospho 190 68-550
Nguồn : Murray và Burt, 1969.
Hàm lượng vitamin ở cá tương đương với hàm lượng vitamin ở động vật có vú, ngoại trừ trường hợp vitamin A và D có hàm lượng lớn trong thịt của loài cá béo và rất lớn trong gan của các loài cá như cá tuyết, cá bơn. Cần lưu ý rằng hàm lượng natri trong thịt cá khá thấp nên thịt cá thích hợp với chế độ cần ít natri.
Ở cá nuôi,hàm lượng vitamin và chất khoáng được coi là phản ánh thành phần tương ứng trong thức ăn của cá, mặc dù cần hết sức thận trọng để hiểu số liệu quan sát. Để tồn tại acid béo không no n-3, một vấn đề được coi là hết sức quan trọng đối với sức khỏe của cá lẫn con người là cho thêm vitamin E vào thức ăn của cá như một chất chống oxy hóa.