1.4.1. Cơ sở về bảo quản đông lạnh thủy sản
Bảo quản sản ph m cũng như bảo quản thủy sản lạnh đông là giai đoạn thiết yếu theo giai đoạn làm đông. Quá trình bảo quản đông là quá trình bảo vệ nh ng ph m chất ban đầu của thủy sản, làm giảm nh ng biến đổi lý hóa… đến mức thấp nhất cho đến khi phân phối đến tay người tiêu dùng. Việc chọn nhiệt độ tr đông và gi ổn định nhiệt độ khi tr đông có ý nghĩa vô cùng quan trọng vì nó quyết định chất lượng cuối cùng của thủy sản trước khi tiêu th . Việc chọn điều kiện bảo quản đông không chỉ ph thuộc vào loại sản ph m cũng như thủy sản mà còn ph thuộc vào tính kinh tế của quá trình bảo quản.
Đối với các thủy sản đông lạnh (ĐL) tùy thủy sản béo gầy khác nhau mà chế độ bảo quản sẽ khác nhau. Ở Việt Nam nhiệt độ bảo quản thủy sản ĐL được qui định chung là -18 ± 2 đến -25 ± 2o
C. Việc chọn nhiệt độ tr đông được dựa trên nh ng cơ sở sau:
- Nhiệt độ kho tr đông tối thiểu phải bằng nhiệt độ của sản ph m (SP) để duy trì ổn định trạng thái ĐL của sản ph m. Tránh hiện tượng tan giá và tái kết tinh làm giảm trọng lượng (TL) và chất lượng sản ph m.
24
- Nhiệt độ tr đông -18oC được tính là nhiệt độ trung bình thể tích, tức là bình quân gi a nhiệt độ thấp nhất và cao nhất trong s ản ph m.
- Nhiệt độ -18oC có thể xem là nhiệt độ tối thiểu để khống chế sự tái ho ạt động của enzyme và vi sinh vật trong quá trình bảo quản. Ở nhiệt độ -5oC đến -10o
C các loại nấm mốc, nấm men vẫn còn có khả năng tái ho ạt động gây hư hỏng sản ph m cũng như thủy sản.
Trong quá trình tr đông, độ m của không khí ảnh hưởng rất lớn đến sự mất nước của sản ph m. Để hạn chế sự thăng hoa của nước đá trong thủy sản, hạn chế sự giảm TL và chất lượng thủy sản ta cần duy trì độ m tương đối của không khí trong kho tr đông không thấp hơn 90%.
Ngoài ra sự lưu thông của không khí trong kho cũng ảnh hưởng tới mức độ mất nước của thủy sản. Không khí lạnh được lưu thông đều trong kho sẽ ngăn chặn được các dòng nhiệt xâm nhập từ môi trường ngoài vào kho, làm cho độ m và nhiệt độ của không khí đồng đều, hạn chế được các biến đổi có hại. Mức độ ảnh hưởng của sự lưu thông không khí lạnh trong kho đối với thủy sản không chỉ ph thuộc vào vận tốc lưu thông mà còn ph thuộc vào cách bao gói hàng, cách xếp hàng trong kho.
1.4.2. Biến đổi quan trọng của thủy sản trong quá trình bảo quản đông lạnh 1.4.2.a. Biến đổi về vật lý 1.4.2.a. Biến đổi về vật lý
Chủ yếu là sự thăng hoa và sự kết tinh lại của các tinh thể nước đá. Sự thăng h a của nước từ các tinh thể nước đá:
Diễn ra bắt đầu trên bề mặt thủy sản. Nguyên nhân do sự chênh lệch áp suất hơi nước trên bề mặt tinh thể đá với áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí tiếp xúc xung quanh gây ra. Sự thăng hoa sẽ diễn ra mạnh khi có dòng nhiệt xâm nhập từ ngoài vào kho, nhiệt độ kho không ổn định, độ m trong kho thấp và tốc độ không khí trong kho lớn.
Sự thăng hoa diễn ra không đồng đều do sự khác nhau về cấu trúc và trạng thái của các tinh thể nước đá. Do vậy mà quá trình thăng hoa sẽ tạo thành các lỗ hổng trên bề mặt thủy sản và dần dần ăn sâu vào bên trong tạo điều kiện cho không khí
25
xâm nhập vào bên trong nên càng làm tăng cường sự thăng hoa của các tinh thể nước đá ở các lớp bên trong.
Sự kết tinh l i của các tinh thể nước đá:
Hiện tượng này xảy ra khi nhiệt độ trong kho không ổn định (lúc tăng lúc giảm) do sự thay đổi nhiệt độ của môi trường quanh kho, do dòng nhiệt từ ngoài xâm nhập vào kho, do nh ng tác động trong vận hành máy, mở cửa kho ra vô hàng hóa…
Nhiệt độ trong kho càng không ổn định, biên độ tăng giảm nhiệt độ càng lớn thì hiện tượng nóng chảy – kết tinh lại của các tinh thể nước đá trong thủy sản diễn ra càng mạnh.
Khi nhiệt độ kho tăng, nhiệt độ thủy sản tăng lên dù rất ít, vẫn có nh ng tinh thể nước đá bị nóng chảy trong thủy sản (các tinh thể có nhiệt độ đóng băng thấp hơn nhiệt độ giới hạn tăng này). Khi nhiệt độ trong kho giảm xuống, nhiệt độ thủy sản giảm, phần nước tạo ra từ nh ng tinh thể nóng chảy sẽ kết tinh lại. Sự kết tinh lại lần này không giống như lần đầu mà theo xu hướng chuyển động ra khỏi vị trí tồn tại để liên kết với nh ng tinh thể nước đá không bị nóng chảy.
Hậu quả của sự kết tinh lại của các tinh thể đá là làm giảm số lượng nhưng lại tăng kích thước của các tinh thể đá, tăng khả năng gây hư hỏng cấu trúc tế bào và mô của thủy sản, làm tăng nh ng biến đổi hóa học, làm tăng biến đổi protein hòa tan, làm giảm khả năng hút nước và gi nước của thủy sản. Do vậy khi tan giá nước dễ bị thoát ra ngoài kéo theo các chất dinh dưỡng hòa tan trong nước, làm giảm TL và chất lượng thủy sản.
Để hạn chế sự mất nước gây giảm TL và chất lượng thủy sản phải gi nhiệt độ và độ m trong kho tr đông luôn ổn định, ngăn chặn nh ng dòng nhiệt xâm nhập từ ngoài vào trong và vào thủy sản.
1.4.2.b. Biến đổi hóa học và sinh hóa học
Trong quá trình tr đông, tốc độ biến đổi hóa học của thủy sản bị kìm hãm rất nhiều do nước đóng băng gần hết và nhiệt độ rất thấp. Vì vậy các biến đổi hóa học như phản ứng oxy hóa hóa học của lipid xảy ra với tốc độ thấp.
26
Nh ng biến đổi chủ yếu của thủy sản là nh ng biến đổi do tác d ng của các loại enzyme có khả năng chịu được lạnh. Như phần trước đã nói, nhiệt độ thấp gây kìm hãm rất mạnh nhưng không chấm dứt được hoạt động của enzyme do vậy dù rất yếu chúng vẫn hoạt động và tiếp t c gây nh ng biến đổi sinh hóa trên các chất protein, lipid, glucid…
Đặc biệt ở nhiệt độ thấp hơn -15o
C enzyme lipase và lypoxygenase vẫn có khả năng hoạt động. Lipase gây phân giải lipid thành acid béo tự do và glycerin, lypoxygenase làm cho phản ứng oxy hóa chất béo dễ xảy ra; ngoài ra dù với tốc độ rất chậm. Tyrosine và phenylalanine là các acid amin có nhiều trong protein của thịt tôm và thành phần nitơ phi protein sẽ bị oxy hóa dưới tác d ng của Tyrosinase tạo thành hợp chất melanin có màu từ vàng đến sẫm và đen. Các biến đổi này là điều kiện quan trọng làm cho thủy sản chuyển sang có màu xấu, mùi ôi khét gây hư hỏng, làm giảm thời gian bảo quản thủy sản đông, nhất là thủy sản chứa nhiếu chất béo.
Ngoài ra do sự thăng hoa và kết tinh lại của các tinh thể nước đá cũng làm protein tiếp t c bị biến tính làm giảm khả năng hút và gi nước của sản ph m.
1.4.2.c. Biến đổi vi sinh vật
Ở điều kiện nhiệt độ thấp hơn -15oC và được gi ổn định, các điều kiện vệ sinh được đảm bảo thì số lượng vi sinh vật sẽ giảm dần theo thời gian bảo quản. Tuy nhiên nếu kho lưu tr đông không đảm bảo các yêu cầu của chế độ bảo quản thì ở nh ng nơi không khí ít lưu thông, như góc kho chẳng hạn, nhiệt độ cao hơn mức qui định và có độ m thích hợp cho các loại nấm men, nấm mốc thì chúng vẫn có khả năng hoạt động dần dần làm hư thủy sản.
1.4.2.d.Sự cháy lạnh
Trong quá trình bảo quản, các loại thủy sản ĐL dần dần cháy lạnh gây ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng sản ph m. Nếu không có biện pháp ngăn chặn thì sẽ bị thiệt hại về kinh tế rất lớn.
Nguyên nhân gây cháy lạnh là do sản ph m bị mất nước trở nên khô xác, c ác sớ thịt trắng, xốp, khi luộc chín không còn đàn hồi và mùi vị đặc trưng n a. Đối với tôm, cua phần vỏ cháy lạnh sẽ biến màu, trên vỏ xuất hiện nh ng đốm trắng hoặc mảng trắng bạc màu.
27
Sự mất nước gây cháy lạnh diễn ra như sự thăng hoa của các tinh thể đá đã trình bày ở trên. Sự thăng hoa của các tinh thể đá tạo ra các lớp xốp rỗng tạo điều kiện cho oxy không khí thâm nhập vào thủy sản gây nên nh ng biến đổi không thuận nghịch về mùi, vị, màu sắc, trạng thái và các tính chất khác của thủy sản. Hậu quả là thủy sản bị khô xác, dai, màu xấu, mất mùi vị thơm ngon khi nấu nướng và bị giảm TL cũng như chất lượng một cách nghiêm trọng.
Để tránh được hiện tượng này cần có biện pháp cách ly thủy sản với môi trường không khí xung quanh, gi nhiệt độ và độ m không khí trong kho ổn định, ngăn cản dòng nhiệt từ ngoài kho và vào thủy sản.
Qua tìm hiểu các các nhiệt độ bảo quản cũng như các tác dụng có lợi và có hại của chế độ nhiệt độ đó. Với phương pháp bảo quản đông bằng không khí lạnh ở nhiệt độ -20 ± 2°C được chọn cho luận văn này vì nó thích hợp với điều kiện nghiên cứu trong phòng thí nghiệm. Đồng thời phương pháp này cũng phổ biến khi bảo quản nguyên liệu cũng như sản phẩm thủy sản.
28
CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
Luận văn sử d ng sinh khối Artemia franciscana sống, sinh khối Artemia
được thu tại trại nuôi ở Ninh Ích, Ninh Hòa, Khánh Hòa. Tên thường gọi của nó là
Artemia, giống Artemia, loài Artemia franciscana, tên thương ph m là sinh khối Artemia (hình 2.1).
Hình 2: Artemia franciscana
2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.2.1.Phương pháp thu mẫu 2.2.1.Phương pháp thu mẫu
Sinh khối Artemia sống được thu tại trại nuôi Ninh Ích - Ninh Hòa, sau đó được vận chuyển sống về phòng thí nghiệm Công nghệ Chế biến, Trường Đại học Nha Trang theo các bước sau:
Chu n bị túi PE (Poly ethylene), thùng xốp, thiết bị bơm khí oxy, cho 2 - 3 lít nước biển vào túi.
Cho sinh khối Artemia vào, với mật độ 100g sinh khối ướt/lít. Bơm đầy oxy vào túi và dùng dây cao su buộc chặt.
Đặt túi vào thùng xốp.
Tiến hành vận chuyển bằng xe máy về phòng thí nghiệm. Mỗi lần vận chuyển khoảng 35 đến 50 lít sinh khối và nước.
29
2.2.2. Phương pháp đánh giá cảm quan
Đánh giá cảm quan bằng phương pháp cho điểm theo TCVN 3215-79 [31].
2.2.3. Phương pháp phân tích hóa học
1. Định lượng protein bằng phương pháp Kjeldah theo TCVN 3705 -90 [15]. 2. Định lượng Naa (đạm acid amin) theo TCVN 3708-90 [15].
3. Định lượng lipid bằng phương pháp Folch [Ph l c E].
4. Xác định hàm m bằng phương pháp trọng lượng sấy ở nhiệt độ 105-130°C theo TCVN 3700-90 [15].
5. Xác định hàm lượng tro bằng phương pháp trọng lượng, nung ở nhiệt độ 550-600°C theo TCVN 5105-90 [15].
6. Xác định thành phần và hàm lượng các acid amin, acid béo bằng phương pháp sắc ký khí sử d ng detector ion hóa bằng ngọn lửa (GC /FID) , trên máy GC-6890 của hãng Agilent, Nhật Bản [C, D] .
7. Định lượng đạm TVB-N (tổng lượng nitơ bazơ bay hơi) bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước theo TCVN 3707-90 [15].
8. Xác định chỉ tiêu pH bằng máy đo 744 pH Meter của hãng Metrohm, với độ chính xác 10-2
.
9. Định lượng acid béo tự do (FFA) theo TCVN 6127-2010. 10. Xác định chỉ số peroxyt (PV) theo TCVN 6121-2010.
2.2.4. Phương pháp xác định chỉ tiêu vi sinh vật
Phương pháp kiểm nghiệm vi sinh vật: Tổng vi sinh vật hiếu khí (TPC) theo TC VN 5287-94 [30].
30
2.3. BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM
2.3.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát
Sơ đồ 2.1: Bố trí thí nghiệm tổng quát Artemia Thu hoạch Vận chuyển về phòng thí nghiệm Phân tích TPHH của nguyên
liệu ban đầu - Hàm lượng nước - Protein thô - Acid amin - Lipid - Acid béo - Khoáng
Bảo quản điều kiện thường (đối chứng) Xác định biến đổi (theo nhiệt độ và thời gian) - Cảm quan - Hóa học: Protein, acid amin, pH, TVB-N, lipid, acid béo tự do, chỉ số peroxyt - Vi sinh vật Bảo quản lạnh Xác định biến đổi (theo nhiệt độ và thời gian) - Cảm quan - Hóa học: Protein, acid amin, pH, TVB-N, lipid, acid béo tự do, chỉ số peroxyt - Vi sinh vật
Cấp đông, bảo quản đông Xác định biến đổi (theo nhiệt độ và thời gian) - Cảm quan - Hóa học: Protein, acid amin, pH, TVB-N, lipid, acid béo tự do, chỉ số peroxyt - Vi sinh vật Kết quả Thảo luận Kết luận
31
2.3.2. Sơ đồ xử lý mẫu sinh khối Artemia
Sơ đồ 2.2: Xử lý mẫu sinh khối Artemia
Thuyết minh sơ đồ :
+ Mục đích: Xử lý mẫu sinh khối Artemia nguyên liệu cho các thí nghiệm trong luận văn.
+ Tiến hành:
Tại phòng thí nghiệm tiến hành rửa bằng nước ngọt, để ráo, cho mẫu vào túi PE nhỏ khoảng 15 đến 25 gam cột chặt, đưa vào các thí nghiệm: Kiểm tra thành phần hóa học ban đầu của nguyên liệu khoảng 10 đến 20 túi mẫu và thí nghiệm bảo quản ở các nhiệt độ thường (đối chứng) 30 ± 2°C khoảng 40 đến 50 túi mẫu, 22 ± 2°C khoảng 30 đến 40 túi mẫu, 12 ± 2°C khoảng 40 đến 50 túi mẫu, 2 ± 2°C khoảng 70 đến 80 túi mẫu, -20 ± 2°C khoảng 50 đến 70 túi mẫu.
Artemia
Tiến hành các thí nghiệm
Rửa, để ráo nước, cho vào túi PE
32
2.3.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thành phần hóa học cơ bản của sinh khối Artemia
Sơ đồ 2.3: Bố trí thí nghiệm xác định thành phần hóa học của sinh khối Artemia
Thuyết minh sơ đồ: + Mục đích thí nghiệm:
Xác định các thành phần hóa học của sinh khối Artemia nguyên liệu ban đầu: Protein, lipid, tro, hàm lượng nước, acid béo, acid amin, TVB-N, FFA, PV.
+ Tiến hành:
Artemia nguyên liệu được thu và xử lý theo sơ đồ 2.2, lấy mẫu tiến hành phân tích thành phần hóa học trong nguyên liệu: Protein, lipid, hàm lượng nước, tro, acid béo, acid amin theo các phương pháp ở m c 2.2.2.
Sau khi có kết quả phân tích, thảo luận và kết luận về thành phần hóa học củasinh khối Artemia nguyên liệu.
Artemia
được thu, xử lý theo sơ đồ 2.2
Kết luận
Phân tích TPHH của nguyên liệu: Protein, lipid, acid béo, acid amin, hàm lượng nước, tro, TVB-N, FFA,
PV
Kết quả phân tích
33
2.3.4. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định biến đổi chất lượng của sinh khối
Artemia theo nhiệt độ và thời gian bảo quản.
Sơ đồ 2.4: Bố trí thí nghiệm xác định biến đổi chất lượng của sinh khối Artemia theo nhiệt độ và thời gian bảo quản.
Thuyết minh sơ đồ:
+ Mục đích thí nghiệm: Đánh giácác chỉ tiêu cảm quan và phân tích chỉ tiêu: Hóa học, vi sinh vật tổng số của Artemia theo nhiệt độ và thời gian bảo quản.
+ Tiến hành: Artemia nguyên liệu được thu và xử lý mẫu theo sơ đồ 2.2, tiến hành các thí nghiệm bảo quản:
Mẫu (đối chứng) ở nhiệt độ thường 30 ± 2°C ; thời gian 0, 3, 6, 9,…n (∆τ= 3 giờ, n: đến khi nào mẫu hư hỏng hoàn toàn). Lý do chọn thời gian theo giờ
Mẫu BQ 2 ± 2ºC; 0, 1, 2 ..n ngày Mẫu BQ 12 ± 2ºC; 0, 1, 2 …n ngày Mẫu BQ 22 ± 2ºC ; 0, 1, 2 ...n ngày
Kiểm tra hóa học
Kết luận Kết quả Kiểm tra VSV Đánh giá cảm quan Artemia
thu hoạch, xử lý theo sơ đồ 2.2 Mẫu đối chứng (nhiệt độ thường 30 ± 2ºC); 0, 3, 6 ..n giờ Mẫu BQ -20 ± 2ºC; 0, 1, 2 ..n tháng
34