1.4.1. Tổng quan quá trình lạnh đơng.
Thuỷ sản rất dễ bị hư hỏng sau khi rời khỏi mơi trường sống, vì hàm lượng chất dinh dưỡng cao, hàm lượng nước nhiều, cơ thịt lỏng lẻo. Vì vậy, để vận chuyển và bảo quản thuỷ sản đi xa và được lâu hơn người ta thường làm đơng. Ở nhiệt độ -8oC hầu hết các vi sinh vật ngừng hoạt động, ở -12oC các vi sinh vật ưa lạnh hầu như cũng ngừng hoạt động.Vì vậy, chất lượng của thuỷ sản khơng bị biến đổi nhiều, thời gian bảo quản d ài đáp ứng được yêu cầu về vệ sinh an tồn thực phẩm.[34] [35]
Khi hạ nhiệt độ dưới 0oC các dạng nước liên kết thực phẩm đĩng băng dần dần tuỳ theo mức độ liên kết trong tế bào. Liên kết yếu thì nhiệt độ lạnh đơng cao, liên kết mạnh thì nhiệt độ lạnh đơng thấp hơn.
Xuất phát tại điểm quá lạnh mầm tinh thể đá ở gian b ào. Khi đến điểm đĩng băng đa phần nước tự do ở gian bào kết tinh làm tăng nồng độ chất tan lên, cao hơn nồng độ trong tế bào. Do đĩ áp suất thẩm thấu tăng lên, làm cho nước trong tế bào ra ngồi gian bào qua màng bán th ấm của tế bào. Nếu tốc độ thốt nhiệt kết tinh thấp hơn mức độ vận chuyển của nước ra (tức độ hạ nhiệt giảm) khi đĩ khơng cĩ sự tạo th ành tinh thể mới mà nước từ trong tế bào ra gian bào làm các tinh thể hiện diện lớn lên. [34][35].
Ứng với các mức độ hạ nhiệt ngày càng thấp hiện tượng đĩng băng nước tự do trong gian bào vẫn tiếp tục và các tinh thể đá ngày càng lớn thêm. Nếu tốc độ thốt nhiệt lớn (độ hạ nhiệt nhanh) tinh thể đá tạo th ành ở cả trong tế bào và gian bào thì tinh thể đá sẽ nhuyễn và đều khắp. Do đĩ hạ nhiệt sản phẩm với tốc độ chậm sẽ làm tế bào mất nước, tinh thể đá to ở gian bào chèn ép làm rách màng tế bào, cấu tạo mơ cơ bị biến dạng, giảm sút phẩm chất sản phẩm, làm giảm hàm lượng các chất dinh dưỡng đồng thời làm giảm trọng lượng của sản phẩm [34][35].
1.4.2 Những biến đổi quan trọng của thực phẩm trong quá tr ìnhlàm đơng [13],[18],[24],[27],[34],[35]. làm đơng [13],[18],[24],[27],[34],[35].
+ Những biến đổi về hĩa học và hĩa sinh học:
Trong quá trình làm đơng, biến đổi hĩa học chủ yếu của sản phẩm l à sự biến tính của các lọai protein h ịa tan và sự tạo thành acid lactic từ glycogen, làm đơng càng chậm biến đổi xảy ra càng nhiều .
Ở điều kiện bình thường các phân tử protein luơn kết hợp với phân tử nước ở trạng thái dung dịch. Khi nước kết tinh, chúng tách khỏi liên kết với protein làm cho cấu trúc protein bị thay đổi, protein bị chuyển v ào trạng thái đơng vĩn và kết tủa. Như vậy, sự biến đổi cấu trúc phân tử protein hịa tan phụ thuộc vào mức độ tách nước trong quá trình kết tinh. Biến đổi protein rõ nhất khi lạnh đơng chậm trong khoảng nhiệt độ từ điểm băng đến -4 oC.
Các hoạt động enzyme của bản thân thực phẩm t ươi sống cũng bị giảm đi rất nhiều, nhưng khơng đình chỉ hẳn, nhiều loại enzyme vẫn cịn hoạt động được dù rất yếu nhưng thời gian dài cũng sẽ gây thiệt hại đáng kể. Riêng enzyme lipase, lypoxygenase khơng m ất hoạt tính ngay cả khi ở nhiệt độ -35oC, phản ứng phân giải lycogen do enzyme vẫn xảy ra với tốc độ đáng kể. Nhiều loại enzyme khi làm lạnh đơng khơng bị mất hoạt tính, v à khi sản phẩm được tan giá và làm ấm, hoạt tính enzyme cĩ khi cịn tăng.
Nĩi chung những biến đổi sinh hĩa trong thực phẩm khi lạnh đơng được hạn chế rất nhiều so với quá trình làm lạnh nhưng vẫn cịn xảy ra trong suốt quá trình làm đơng và trữ đơng về sau, nhất là các quá trình phân giải protein, lipid, glucid… và các quá trình càng v ề lâu mới rõ nét. Tốc độ và cường độ các quá trình phụ thuộc rất nhiều vào trạng thái của sản phẩm trước khi làm đơng, nhiệt độ cuối cùng của quá trình làm đơng và nhiệt độ bảo quản.
+ Những biến đổi về vi sinh vật:
Trong quá trình làm đơng vi sinh vật bị chết nhưng khơng hồn tồn Sự hạ nhiệt độ xuống thấp đột ngột, sự đĩng băng của n ước làm rách vỡ tế bào, sự biến tính protein của màng nguyên sinh chất gây chết một số vi sinh
vật, số cịn sống sĩt do nước bị đĩng băng, quá trình trao đổi chất khơng thực hiện được nên chúng chuyển vào trạng thái khơng hoạt động.
Người ta thấy ở nhiệt độ -8oC thì các loại vi khuẩn khơng cịn hoạt động được. Nhưng với các loại nấm mốc, nấm men th ì phải làm lạnh -10oC đến -12oC chúng mới đình chỉ hẳn hoạt động. Khoảng nhiệt tác dụng mạnh nhất lên vi sinh vật là từ -6 đến -12 oC, cịn đến -20oC thì khả năng diệt vi sinh vật giảm. Nhiệt độ càng thấp, tốc độ làm đơng càng nhanh thì càng cĩ nhiều tế bào vi sinh vật cịn nguyên và sống được vì vậy cần lưu ý trong quá trình bảo quản đơng và quá trình rã đơng sau đĩ cũng phải cĩ sự thích ứng để hạn chế quá trình phát triển và hoạt động trở lại của vi sinh vật.
1.4.3 Những biến đổi của sản phẩm lạnh đơng trong quá tr ình bảoquản [13],[18],[24],[27],[35]. quản [13],[18],[24],[27],[35].
Đối với các sản phẩm thủy sản đơng lạnh t ùy thủy sản béo gầy khác nhau mà chế độ bảo quản sẽ khác nhau. Ở Việt Nam nhiệt độ bảo quản thủy sản đơng lạnh được qui định chung là -18±2 đến -25 ±2 (oC).
Việc chọn nhiệt độ trữ đơng được dựa trên những cơ sở như sau: - Nhiệt độ kho trữ đơng tối thiểu phải bằng nhiệt độ của sản phẩm để duy trì ổn định trạng thái đơng lạnh của sản phẩm. Tránh hiện t ượng tan giá và tái kết tinh làm giảm trọng lượng và chất lượng sản phẩm.
- Nhiệt độ trữ đơng -18 oC được tính là nhiệt trung bình thể tích, tức là bình quân giữa nhiệt độ thấp nhất và cao nhất trong sản phẩm.
- Nhiệt độ -18 oC cĩ thể xem là giới hạn tối thiểu để khống chế sự tái họat động của hệ enzyme và vi sinh vật trong quá trình bảo quản.
- Trong quá trình trữ đơng, độ ẩm của khơng khí ảnh h ưởng rất lớn đến sự mất nước của sản phẩm. Để hạn chế sự thăng hoa của n ước đá trong sản phẩm, hạn chế sự giảm trọng lượng và chất lượng sản phẩm ta cần duy trì độ ẩm tương đối của khơng khí trong kho trữ đơng khơng thấp h ơn 90%.
+ Những biến đổi về hĩa học và hĩa sinh học [13],[18],[24],[27]: Trong quá trình trữ đơng, tốc độ biến đổi hĩa học của sản phẩm bị kìm hãm rất nhiều do nước đĩng băng gần hết và nhiệt độ rất thấp. Vì vậy các biến đổi hĩa học của lipid xảy ra với tốc độ thấp.
Những biến đổi chủ yếu của sản phẩm l à những biến đổi do tác dụng của enzyme cĩ khả năng chịu được lạnh. Nhiệt độ thấp gây kìm hãm rất mạnh nhưng khơng chấm dứt được họat động của enzyme, do vậy d ù rất yếu chúng vẫn họat động và tiếp tục gây những biến đổi sinh hĩa học tr ên các chất protein, lipid, glucid…
Đặc biệt ở nhiệt thấp hơn -15 oC enzyme lipase và lypoxygenase v ẫn cĩ khả năng hoạt động. Lipase gây phân giải lipid thành acid béo tự do và glyxerin, lipoxygenase làm cho phản ứng oxy hĩa chất béo dễ xảy ra. Ngồi ra sự thăng hoa và kết tinh lại của các tinh thể nước đá cũng làm protein tiếp tục bị biến tính là giảm khả năng hút và giữ nước của sản phẩm.
+ Những biến đổi về vi sinh vật:
Ở điều kiện nhiệt độ thấp hơn -15 oC và được giữ 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 trữ đơng khơng đảm bảo các yêu cầu về chế độ bảo quản, ở những nơi khơng khí ít lưu thơng, như gĩc kho nhi ệt độ cao hơn qui định và độ ẩm thích hợp cho các loại nấm men, nấm mốc thì chúng vẫn cĩ khả năng hoạt động dần dần làm hỏng sản phẩm.
1.5.MỘT SỐ NGHIÊN CỨU VỀ NHUYỄN THỂ .
1.5.1.CÁC CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU NGỒI NƯỚC.
Trong những năm 50 (thế kỷ 20) VNIRO đ ã bắt đầu nghiên cứu sản xuất sản phẩm hoạt tính sinh học mạnh từ vẹm - chất thuỷ phân từ thịt vẹm để chữa bệnh ung thư, nhiễm chất phĩng xạ, sự lão hố hoặc các tác động khác đã phá huỷ sự miễn dịch của cơ thể làm cho tế bào chết nhanh chĩng. Việc đưa các chế phẩm sinh học hoạt tính mạnh cĩ nguồn gốc tự nhi ên sẽ làm tăng sự bền vững của cơ thể khi bị các tác động nguy hiểm nh ư bức xạ oxy hĩa các quá trình viêm nhiễm phát sinh tự phát, những tác động ứng suất . . .
Berezin (1967) ở các lồi hai mảnh vỏ cĩ hàm lượng lipid trong khoảng 0,5-2,2%, giữa các lồi với nhau cĩ sự dao động tương đối lớn nhưng chúng vẫn phù hợp với hàm lượng trung bình các lồi nhuyễn thể là 1,5%.
Kenji và Minoru (1973), nghiên cứu và cho rằng các acid béo khơng
no của lồi hai mảnh vỏ tập trung vào các acid béo mạch dài như C:18:1,
C:20:5 và C:22:6 cịn các acid no cĩ t ỷ lệ phần trăm cao tập trung vào các
acid béo C:16 và tiếp theo là C:14.
F.C. Chang(1974), nghiên cứu về tập tính sinh sống và sự phân bố của Nghêu. Kết quả nghiên cứu, Nghêu cĩ mặt khắp nơi trên thế giới, từ các vùng nhiệt đới như biển Đại Tây Dương của Hoa Kỳ, Cu Ba, Philippines, Đài Loan, Việt Nam. . .đến các vùng ơn đới như Anh, Nhật Bản. . .nĩi chung các vùng cửa sơng cĩ nền đáy là cát pha bùn đều cĩ xuất hiện của Nghêu.
Theo Korringa(1976), Sivalinga (1977), Chonchuenchob (1980): Nhiệt độ thích hợp cho sinh trưởng, phát triển của vẹm xanh từ 26 -30 oC nếu nhiệt độ xuống mức 10oC hay tăng 35oC thì số vẹm sống chỉ cịn 50%. Quá trình sinh trưởng và phát triển của Vẹm phụ thuộc rất nhiều vào mơi trường sống.
Reiger và các cộng tác viên(1982) nghiên cứu sự ảnh hưởng của nhiệt độ lên thành phần các acid béo của cá, kết quả nghi ên cứu cho biết nhiệt độ mơi trường sống của cá cĩ ảnh hưởng tới thành phần và hàm lượng các acid béo cĩ trong cá.
Năm 1984, Glude tiến hành nghiên cứu điều kiện cần và đủ để nuơi nhuyễn thể 2 mảnh vỏ, kết quả cho thấy l ượng thức ăn tự nhiên là điều cần thiết cộng với vùng nước cĩ nhiều chất dinh dưỡng được gộp từ đất liền hoặc do sự đảo trộn từ tầng đáy thường ở vùng cĩ năng suất sinh học đạt 17- 100mgC/m3/giờ. Đây là điều kiện thích hợp nhất.
Fisher và cộng tác(1987), Graeme A.Dunstan(1996), đã nghiên cứu về thành phần và sự biến đổi của acid béo trong nhuyễn thể. Kết quả cho biết, các lồi nhuyễn thể cĩ khả năng tổng hợp acid béo khơng no mạch d ài, từ các acid béo khơng no mạch ngắn cùng nhĩm ở vị trí nối đơi. Một số lồi nhuyễn thể cĩ thể cĩ khả năng chuyển đổi ng ược acid béo khơng no mạch dài thành các acid béo khơng no mạch ngắn hơn.
Ian Dore (1991), nghiên cứu bảo quản nhuyễn thể hai mảnh vỏ, kết luận nếu bảo quản đá lạnh tiếp xúc trực tiếp th ì nhuyễn thể sẽ chết ngay.
Ngồi ra tác giả cịn đưa ra phương pháp bảo quản, vận chuyển vẹm sau khi thu hoạch bằng bao gai và khuyến cáo khơng nên cắt dứt chân tơ. Nếu bị dứt thì thời gian sống trong nước là rất ngắn.
Khotimcheno và các cộng tác, nghiên cứu biến động của rong theo thời gian sinh trưởng, qua đĩ cho thấy sự thay đổi hàm lượng một số acid béo của rong Gracillaria thay đổi theo mùa. Kết quả nghiên cứu cho thấy, mùa mưa thì thành phần và hàm lượng cao hơn mùa khơ.
Từ lâu các nhà khoa học đã nghiên cứu về Nghêu (Merytrix lyrata)và một số lồi nhuyễn thể hai mảnh vỏ, điểm lại các cơng trình nghiên cứu đĩ, phần lớn là nghiên cứu về đặc tính sinh học, thành phần sinh hĩa, hàm lượng độc tố, hàm lượng, thành phần kim loại của Nghêu nguyên liệu và một lồi nhuyễn thể. Hiện tại, chưa cĩ cơng trình nghiên cứu khảo sát về các sản phẩm đơng lạnh từ Nghêu trong quá trình bảo quản.
1.3.2.CÁC CƠNG TRÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC.
Năm 1990, Nguyễn Trọng Cẩn và Đỗ Minh Phụng nghiên cứu thành phần chất ngấm ra ở lồi nhuyễn thể hai mảnh vỏ tiến hành so sánh với cá. Kết quả cho biết thành phần chất ngấm ra ở động vật nhuyễn thể hai mảnh vỏ nhiều hơn so với cá.[9]
Huỳnh Văn Chương, Nguyễn Hữu Phụng(1994), nghiên cứu về khả năng chịu mặn của nghêu. Qua nghiên cứu tác giả cho biết, độ mặn thích hợp cho nghêu phát triển là 20-30‰.
Trần Thị Luyến và các cộng sự Trường Đại Học Thủy sản (1996). Nghiên cứu thành phần sinh hố và thành phần khối lượng của các loại hai mảnh vỏ: Điệp, Hầu, Ngao, Sị Lơng…đồng thời đưa ra một số qui trình chế biến các sản phẩm cĩ giá trị gia tăng.
Lại Văn Hùng(1996), nghiên cứu về hàm lượng lipid cĩ trong nhuyển thể hai mảnh vỏ và ứng dụng làm thức ăn cho tơm. Qua nghiên cứu tác giả cho biết, nhuyễn thể hai mảnh vỏ cĩ hàm lượng lipid thấp hơn so với một số động vật biển khác(động vật phù du 30% TLT, cơ cá xương 1,77-1,9%, tương đương với cá sụn 0,37-0,44% TLT). Tác giả cũng kết luận nhuyễn thể hai mảnh vỏ làm nguồn thức ăn cho tơm vì nhu cầu về hàm lượng lipid
khơng cao. Hàm lượng đĩ phụ thuộc vào thành phần các acid béo khơng no chiếm đa số.
Phạm Văn Độ, Nguyễn Văn Trọng (1997), nghiên cứu về sự phân bố của các lồi Nghêu cĩ tại Việt Nam. Tác giả cho biết, lồi Nghêu(Meretrix lyrata) chỉ tìm thấy tại các tỉnh Nam Bộ, tập trung lớn nhất l à Gị Cơng Đơng(Tiền Giang), khơng tìm thấy ở Bắc Bộ và Trung Bộ.
Trần Thị Luyến - Nghiên cứu chế biến một số sản phẩm xuất khẩu và nội địa tư Sị Lơng Thuận Hải (Xác định thành phần lipid của Sị lơng nguyên liệu Thuận Hải).
Trương Quốc Phú(1997), nghiên cứu một số đặc điểm sinh học, sinh hố và kỹ thuật nuơi Nghêu vùng ven biển Tiền Giang, Bến Tre. Tác giả đã mơ tả quá trình phát triển, sự di chuyển trong mơi trường sống và tập tính bắt mồi.
Nguyễn Xuân Kỳ(1998), nghiên cứu về sự biến động hàm lượng lipid trong Hàu ở vùng biển Khánh Hồ. Kết quả nghiên cứu cho biết, hàm lượng lipid biến động theo nhĩm kích thước, giai đoạn sinh sản, thời gian sinh trưởng và mơi trường sống.
Nguyễn Đình Hùng, Nguyễn Văn Hảo(1999), nghiên cứu một số chỉ tiêu mơi trường, đặc điểm sinh học và nguồn lợi Nghêu. Qua kết quả nghiên cứu cho biết Nghêu sống ở lớp đáy bùn thích hợp ở nhiệt độ 29-34oC, pH thì tương đối rộng từ 5,8-8 và một số chỉ tiêu khác.
Lâm Ngọc Trâm (1999), trong các lồi hai mảnh vỏ được phân tích, ở hầu (Saccosrea cuculla) cĩ hàm lượng lipid lớn hơn cá (2,19%) và cho rằng hàm lượng cao như vậy cĩ thể do phân tích tồn thân (cĩ cả nội quan) cịn ở các lồi khác chỉ phân cơ nên cĩ sự chênh lệch này. Chính vì vậy nên xem xét tận dụng các thành phần cơ thể của sinh vật tùy theo mục đích sử dụng, để tăng thêm giá trị kinh tế của chúng.
Nguyễn Tác An, Trần Thị Nga(2001), nghi ên cứu về một số giải pháp bảo vệ, phát triển nguồn lợi nghêu, sị huyết ở các bãi triều ven biển Tỉnh Bến Tre. Tác giả đã đưa ra nhiều giải pháp để tái tạo nguồn lợi n ày và phân tích một số yếu tố là nguyên nhân làm chết các lồi này.
Nguyễn Tiến Lực(2002), nghiên cứu về cơng nghệ sản xuất một số sản phẩm từ Nghêu. Kết quả nghiên cứu tác giả đã đưa ra các thơng số về quy trình chế biến cần thiết.
Nguyễn Văn Thoa, Nguyễn Tiến Lực(2003), nghi ên cứu phân tích về thành phần khối lượng và thành phần học của Nghêu nguyên liệu theo các
