1.2. Tổng quan về nguyên liệu
1.2.8. Biến đổi của nguyên liệu và cách khắc phục
1.2.8.3. Các giai đoạn biến đổi của cá tra sau khi chết
S biến đổi của cá sau khi chết phụ thuộc rất nhiều yếu tố như:
Nhiệt độ, nếu nhiệt độ càng cao thì s biến đổi iễn ra càng nhanh.
Loài cá, mỗi loài sẽ có thành phần hoá học và cấu tạo khác nhau, o đó tốc độ biến đổi của cá sau khi chết cũng khác nhau.
Ngoài s biến đổi đó còn phụ thuộc vào: Trạng thái của cá, phương pháp đánh bắt, thời gian bảo quản và khi chế biến, số lượng vi sinh vật ban đầu có trên cá nguyên liệu, môi trường chế biến, các hệ nzym có mặt trong cá.
a. Giai đoạn tiết nhớt
Lúc còn sống th n cá được bao bọc bởi một lớp trong suốt có tác ụng làm giảm ma sát khi cá bơi trong nước và giúp cá thoát ra những nguy hiểm o những tác nhân
bên ngoài.
Khi cá hấp hối, lượng nhớt tiết ra càng nhiều, có khi ầy đến 5mm. Thành phần cấu tạo chủ yếu của lớp nhớt cá là glucoprot in (muxin) là một môi trường rất tốt cho vi sinh vật phất triển, để từ đó vi sinh vật chui qua kẽ v y và x m nhập vào a thịt cá.
Nhớt ban đầu trong suốt, không mùi sau đó biến đục, có mùi chua và tanh.
Ở giai đoạn này chỉ có lớp nhớt bị ph n hủy, còn phần thịt cá bên trong vẫn tươi tốt. Do đó có thể rửa sạch nhớt trước khi chế biến làm lạnh vẫn đảm bảo chất lượng tốt của nguyên liệu.
b. Giai đoạn tê cứng
Cơ thể cá vừa đình chỉ tiết nhớt thì co cứng lại ần từ cơ cổ lan ần th o sống lưng đến bắp cơ ở th n và cuối cùng là ở đuôi. S co cứng ở cá là cả một quá trình biến đổi phức tạp và được ph n tích như sau:
Quá trình phân giải Glycogen
Trước tiên glycog n bị ph n giải thành axit lactic với s tham gia của hợp chất cao năng ATP.
ATP
(C6H10O5)n + nH2O 2n C3H6O3 Kỵ khí
S tích lũy axit lactic làm hạ pH khoảng từ 7,0 xuống khoảng 5,7 gần đến điểm đẳng điện của prot in bắp cơ (pH = 5 - 5,5) khiến thịt cá có tính axit, o đó ức chế được s phát triển của vi sinh vật. Ngoài ra ở pH này, lượng liên kết trong bắp thịt cá giảm xuống tối đa còn khoảng 75% o prot in bị ngưng kết và giảm độ hy rat hoá.
Đến cuối giai đoạn tê cứng, glucog n tiếp tục ph n giải ra maltza… chiếm khoảng 1/10 lượng glucog n bị ph n giải.
Quá trình phân giải ATP và creatinphotphat
ATP chiếm khoảng 0,3% khối lượng bắp cơ, là một hợp chất chứa năng lượng cho s làm việc của bắp cơ. Axit a ênozintriphotphoric (ADP) và photphat vô cơ t
o, phần năng lượng được giải phóng tham gia vào việc cử động cơ bắp.
Trong cơ bắp, 80% cr atin t o kết hợp với axit photphoric trong một hợp chất cao năng là cr atinphotphat. S ph n huỷ cr atinphotphat xảy ra ngay sau khi cá chết để tham gia tái tạo ATP trong qua trình ph n giải glucogen. Ngược lại axit photphoric sinh ra trong quá trình ph n giải ATP được tái tạo trong cr atinphotphat. ATP tổng hợp c n bằng với ATP ph n giải bởi miozin. Vì vậy khi lượng glucog n còn tương đối lớn thì không thể ph n giải ATP hoàn toàn vì pH của bắp cơ xuống đến điểm đẳng điện, vì thế thời gian chết cứng kéo ài và bắp cơ ở trạng thái co cứng không hoàn toàn. Điều này giải thích vì sao thuỷ sản khi đánh bắt, quăng quật mạnh mẽ thì thời gian chết cứng rất ngắn.
Sự tạo thành phức chất actomiozin
Sau khi cá chết, đa phần lượng canxi trong bắp cơ của cá (60%) liên kết với hai prot in cấu tạo bắp cơ là actin và miozin : 60% lượng canxi đó liên kết với actin có ạng hình cầu và 35% lượng canxi đó liên kết với miozin thành hai ạng trùng hợp trong bắp cơ.
Trong bắp cơ lại có nh n tố Mash b n ol là một loại prot in đặc biệt (thuộc nhóm mioz n) kìm hãm hiện tượng co cứng bắp cơ o ức chế hoạt tính của nzym ATP aza của miozin, khiến không ph n giải được ATP, nh n tố Mash B nzol được hoạt hoá bởi muối magiê và bị ức chế bởi ion canxi.
Lúc đầu o ion canxi trùng hợp với actin, nh n tố Mash B nzol được duy trì nên ATP chỉ bị phân giải chậm chạp, bắp cơ vẫn ở trạng thái suy yếu mềm mại và có độ hy rat hoá cao. S ph n giải glycogen phát sinh axit lactic khiến độ axit môi trường tăng lên, đến một lúc nào đó liên kết giữa actin và ion canxi, giữa miozin và ion canxi bị phá vỡ. Nồng độ ion canxi tăng lên khử hoạt tính của nh n tố Mash B nzol để hoạt hoá tác ụng của mzym ATP aza trong việc ph n giải ATP. Ở thời điểm này, lượng ATP giảm sút, actin ạng hình cầu chuyển sang ạng hình sợi và xoắn lấy sợi miozin tạo thành phức chất actomiozin khiến sợi cơ co rút, đồng thời các trung t m háo nước
của prot in bị giảm sút, prot in cơ bị cuộn tròn và bắp cơ cá giảm đàn hồi và bị đề hydrat hoá.
Actomiozin Actin + Miozin
Tóm lại trong quá trình co cứng thuỷ sản là o ph n giải ATP làm tăng hàm lượng actomiozin khiến cho sợi cơ co rút. Ngoài ra còn có s tạo thành axit lactic và axit photphoric t o làm giảm độ pH khiến protit bắp cơ cuộn tròn. Ở giai đoạn này thịt cá săn cứng nhưng vẫn tươi tốt, chưa nhiễm vi sinh vật.
c. Giai đoạn tự phân giải
Sau một thời gian chết cứng thịt cá bắt đầu mềm mại o những chất m n ph n giải có trong bắp cơ của bản th n cá làm ph n giải mô liên kết, biến đổi protit từ ạng phức tạp sang ạng đơn giản.
Protit Polypeptit Peptit Axitamin
Độ chắc của thịt cá giảm đi đồng thời với quá trình ph n ly actomiozin thành actin và miozin làm gia tăng những trung t m háo nước trong bắp cơ nên thịt cá mềm ần.
Lúc này cơ cấu bắp cơ khá lỏng lẻo nên vi sinh vật có điều kiện x m nhập vào, phát triển và ph n giải thịt cá.
Tốc độ t ph n giải phụ thuộc vào nhiệt độ, pH, loài cá, số lượng vi sinh vật, thời gian sinh trưởng của cá…
pH thích hợp cho quá trình t ph n giải là 3,5 – 5,0. Nếu pH có tính kiềm tác ụng t ph n giải giảm hoặc ngừng lại.
Nhiệt độ càng cao thì tốc độ ph n giải càng nhanh. Nhiệt độ thích hợp cho quá trình t ph n giải nằm trong khoảnh 23 – 270C. Ở O0C quá trình t ph n giải vẫn tiến hành. Tăng nhiệt độ lên 700C hiện tượng t ph n giải ngừng lại, những m n ph n giải gần như bị phá huỷ hoàn toàn.
Vì cơ cấu thịt cá vốn đã lỏng lẻo và mềm, đến giai đoạn này từng bộ phận bắp cơ trên cơ thể cá sẽ hoá bở ần th o tiến trình t ph n giải cho đến cuối giai đoạn, toàn
th n cá trở thành bủng nát. Đồng thời vi sinh vật cũng phát triển mạnh mẽ, đặc biệt vào cuối giai đoạn t ph n giải.
Do đó thuỷ sản ở giai đoạn này làm th c phẩm thì rất ễ tiêu hoá nhưng không có giá trị khẩu vị và vệ sinh kém. Có thể sử ụng thuỷ sản ở đầu giai đoạn này nhưng cần đưa đi chế biến càng nhanh càng tốt.
d. Giai đoạn phân huỷ (ươn thối)
Trong quá trình t ph n giải prot in thành axitamin, vi sinh vật phát triển và ph n giải axitamin thành những sản phẩm cấp thấp như: trim tin amin, đim tin amin…
S ươn thối iễn ra th o hai giai đoạn:
Cho tới khi trim tin amin oxit (TMAO) trong cơ thịt cá biến đổi thành trim tin amin (TMA) có mùi tanh.
Cho tới khi số vi sinh vật gia tăng, prot in bị ph n giải tới mức hoàn toàn ươn thối
Các vi sinh vật g y ươn thối gồm có:
- Những loại m n hỗn hợp: ph n huỷ được protit, lipit, gluxit, như:
Streptococcus, Staphylococcus…
- Loại có m n đơn:
Chỉ ph n huỷ protit như: bacillus mesentericus.
Chỉ ph n huỷ polyp ptit như: bacillus acidophillus Chỉ ph n huỷ axit amin như: bacillus lactic acrogens.
Trong giai đoạn đầu của quá trinh ươn thối, các vi sinh vật có m n hỗn hợp hoạt động trước, ph n huỷ gluxit thành các axit hữu cơ bay hơi có mùi khó chịu. Tiếp đó các vi sinh vật có m n đơn, ph n hủy triệt để các chất đạm thành các chất đơn giản, độc hại.
Quá trình hoá sinh của s ươn thối iễn ra như sau:
S lên m n gluxit thành các axit hữu cơ, làm môi trường trở lên axit như:
Axit lactic, axit butyric, axit glucolic… CO2, hyđrocacbua. Còn gọi là giai đoạn
lên men chua.
Sau đó m n mốc tiêu thụ các axit hình thành, môi trường trở lên trung tính vi sinh vật lên m n thối bắt đầu phát triển, chuyển hoá protit thành p pton, polyp ptit, axit amin, và cuối cùng thành những chất đơn giản, độc hại và hôi thối như: amoniac, hyđrosun ua, ph nol…
Thoạt tiên cơ thể có hiện iện đủ loại vi sinh vật. Sau đó Str ptocus và Staphylococus phá huỷ gluxit thành môi trường hoá chua. Coli hình thành amoniac làm trung hoà bớt axit cho môi trường. Tiếp đến thịt cá nhợt nhạt và n u ần o hiện tượng hoá p pton, môi trường chuyển ần kiềm và có mùi. Sau đó Basillus perfrigens làm tăng lượng amoniac và hyđro sun ua. Thịt cá bốc mùi hôi thối rồi chuyển màu n u bầm và xanh lục, mềm nát, phản ứng kiềm mạnh. Basillus putri icus, prot us vulgaris làm phát sinh các chất độc: phênol, i ol, scatol… cuối cùng hàm lượng amoniac quá cao làm vi khuẩn kỵ khí chuyển thành nha bào, thịt cá trở lên nhão nhoét.