2.4. Các kỹ thuật bảo quản chế biến thủy sản
2.4.1. Kỹ thuật làm lạnh và lạnh đông thủy sản
a. Kỹ thuật làm lạnh Định nghĩa
Làm lạnh hay ướp lạnh (chilling) là phương pháp hạ nhiệt độ sản phẩm xuống gần đến điểm đóng băng, tức là đưa nhiệt độ của phần nước tự do cấu trúc trong sản phẩm xuống nhiệt độ lạnh mà không làm đông đặc phần nước này.
Thường là nhiệt độ làm lạnh (tll) ở mức 0,5oC trên điểm đóng băng (tđb):
tll = tđb + 0,5
+ Điểm đóng băng của cá biển là -1,5oC + Điểm đóng băng của cá sông là -1,0oC + Điểm đóng băng của tôm biển là -2oC + Điểm đóng băng của tôm càng là -0,6oC Công dụng của việc làm lạnh
Ở nhiệt độ cao vi sinh vật có khả năng sinh trưởng tăng lên làm thủy sản thối rửa.
Cụ thể ở nhiệt độ 40-50oC thủy sản có sự hư hỏng, ươn thối do sự hoạt hóa enzyme phân giải của bản thân thủy sản và vi sinh vật. Chủ yếu chính là vi sinh vật làm hư hại hoàn toàn thủy sản gây độc tính và muid hôi thối.
Nhiệt độ thấp ức chế tốc độ của các phản ứng hóa sinh trong thủy sản. Trongphạm vi nhiệt độ bỡnh thường cứ hạ xuống 10oC thỡ tốc độ phản ứng giảm xuống ẵ đến 1/3.
Nhiệt độ xuống dưới 0C, phần lớn hoạt động của enzyme bị đình chỉ. Enzymelipase, trypsin, catalase, ở nhiệt độ -191oC cũng không bị phá hủy.
Bảng 2. 14 Lượng mỡ bị phân giải ở các nhiệt độ khác nhau Nhiệt độ (oC) % mỡ bị phân giải
40 11.9
10 3.89
0 2.26
-10 0.70
Lượng mỡ bị phân giải ở các nhiệt độ khác nhau
Nhiệt độ thấp ức chế sự phát triển của vi sinh vật. Trong tự nhiên, có ba loại vi khuẩn phát triển theo chế độ nhiệt riêng biệt.
Bảng 2. 15 Phạm vi nhiệt độ hoạt động của các loại vi khuẩn( Trần Đức Ba, 2005) Vi khuẩn
Phạm vi nhiệt độ
Thấp nhất Tối ưu Cao nhất
Vi khuẩn ưa lạnh (Psychrophiles)
0 15:20 30
Vi khuẩn ưa ấm (Mesophiles)
10:20 20:40 45
Vi khuẩn ưa nóng (Thermophiles)
40:50 50:55 55:70
Hiệu ứng làm lạnh đối vói thủy sản
Làm lạnh có ưu điểm rất lớn trong ngành thủy sản vì:
- Về bản chất, phần lớn thủy sản thích ứng tốt với phương pháp này và được bảo quản mau lẹ, hữu hiệu. Bản chất thủy sản rất mau hư, hơn nữa mang nặng tính chất mùavụ, có những lúc bội thu. Làm lạnh sẽ giảm thiểu tối đa về hao hụt số lượng, chất lượngthủy sản.
- Về kỹ thuật, phương pháp này có khả năng giải quyết cùng một lúc các thủy sản tại nơi đánh bắt. Ngoài ra, có thể linh động sức sản xuất của các cơ sở chế biến.
- Về kết quả, bảo toàn được tối đa những thuộc tính tự nhiên của thủy sản, giữ gìn được hương vị, phẩm chất của thủy sản như lúc ban đầu.
b. Yêu cầu khi làm lạnh
Để đạt hiệu quả chất lượng cao trong việc ướp lạnh nguyên liệu thủy sản, cần phải:
- Làm lạnh những nguyên liệu tươi sống.
- Rửa sạch nguyên liệu.
- Làm lạnh ngay, phân bố lạnh đồng đều, nguyên liệu dưới dạng lớp mỏng.
c. Những biến đổi trong quá trình làm lạnh và bảo quản lạnh +Biến đổi vật lý
Quá trình làm lạnh và bảo quản lạnh làm bay hơi ẩm từ bề mặt sản phẩm và ngưng tụ ẩm ở giàn ống làm lạnh. Sự bay hơi ẩm làm thủy sản khô bề mặt.
+Biến đổi hóa sinh
Biến đổi thủy sản do quá trình sinh hóa chủ yếu không đi quá giới hạn tự phân giải.
Chỉ khi bảo quản quá thời hạn cho phép thì có sự phân hủy protein rõ rệt, thịt trở nên nhũn và trương nở các sợi collagen, sau đó đến giai đoạn phân hủy mạnh và gây thối rữa do các acid amin bị deamin hóa,… dần dần phát sinh indol, mercaptan,H2S,…
Nếu nhiệt độ bảo quản càng cao thì quá trình hóa sinh trên càng mạnh, hoạt tính phá hoại của VSV càng cao, thủy sản càng mau giảm chất lượng.
+Biến đổi vi sinh vật
Bảng 2. 16 Biến đổi vi sinh vật trong thời gian bảo quản lạnh (takodoro,1961) Thời gian ướp
(ngày)
Số VSV trong 1g
0,5 ÷ 2,5oC -9,5 ÷ -8oC
0 4.400 760
2 - -
7 71.280 860
8 - -
14 170.256.000 330
15 - -
21 827.435.000 740
22 - -
d. Kỹ thuật lạnh đông thủy sản Định nghĩa
Làm lạnh đông hay ướp đông (freezing) thủy sản, là quá trình làm lạnh thủy sản do sự hút nhiệt của chất làm lạnh (băng môi) để đưa nhiệt độ ban đầu của cơ thể thủy sản xuống dưới điểm đóng băng.
Mục đích
Ướp đông và trữ đông cho phép bảo quản thủy sản nhiều tháng hay có thể kéo dài đến một năm hay hơn nữa.
Nếu nơi đánh bắt xa cảng cá và việc vận chuyển cá kéo dài nhiều ngày, nên áp dụng kỹ thuật lạnh đông trên tàu để đảm bảo chất lượng của mẻ cá. Nếu từ cảng về đến
chợ cách khoảng quá xa, cũng nên sử dụng làm lạnh đông để đảm bảo phẩm chất thủy sản qua giai đoạn tồn trữ, vận chuyển và phân phối.
Làm lạnh đông và trữ đông thủy sản lúc rộ mùa để kịp thời điều hòa và phân phối mọi nơi, mọi lúc các loại thủy sản chất lượng cao và giá cả ổn định. Nếu để xuất khẩu, thủy sản thường được lạnh đông và trữ đông.
Biến đổi trong quá trình lạnh đông, trữ đông +Biến đổi vật lý
Tăng thể tích: Nước trong thủy sản đóng băng làm tăng thể tích lên 10%
Thay đổi màu sắc: Do mất nước, các sắc tố hemoglobin, myoglobin và hemoxyanin chuyển thành methemoglobin, metmyoglobin và methemoxyanin làm sắc màu sậm lại.
Giảm trọng lượng: Sản phẩm đông lạnh bị giảm trọng lượng do bốc hơi nước hoặc do thiệt hại lý học trong quá trình làm lạnh đông. Riêng việc giảm trọng lượng do bốc hơi tùy vào các yếu tố như loại máy đông, thời gian lạnh đông, loại sản phẩm, cỡ dạng sản phẩm, tốc độ không khí, điều kiện vận hành máy, bao gói,…
Hình 2. 11 Biến thiên tỷ lệ hao hụt của thủy sản trong quá trình làm lạnh đông
Bảng 2. 17 Một vài vài mức hao hụt (Trâng Đức Ba, 2005) Sản phẩm Phương pháp Hao hụt (%)
Tôm IQF Máy thổi gió 2 ÷ 2,5
Cá tuyết IQF Máy thổi gió 1,2
Cá tuyết IQF Máy carbonic 0,6
Sản phẩm IQF Máy nitơ lỏng 0,3 ÷ 0,8
Cá phi lê Máy thổi gió 1,0
Bánh cá Máy thổi gió 0,5
Bánh cá Máy tiếp xúc 0
+ Biến đổi hóa học
Biến đổi đạm: Ở khoảng nhiệt độ -1 ÷ -5oC, protein bị biến tính. Thời gian lạnh đông càng kéo dài (chậm) thì protein càng bị biến tính. Dưới -20oC thì protein hầu như không biến tính.
Biến đổi chất béo: Cá béo dễ bị oxy hóa, thủy phân chất béo. Hàm lượng acid béo ở thể tự do phụ thuộc vào nhiệt độ và thời gian bảo quản. Nếu nhiệt độ -12oC sau 10 tuần lễ, chỉ số peroxyde tăng lên rõ rệt, sau 30 tuần chỉ số này vượt quá quy định về phẩm chất vệ sinh.
Biến đổi glucid: Khi lạnh đông chậm, glycogen phân giải ra nhiều acid lactic hơn là ở trường hợp lạnh đông nhanh.
Biến đổi vitamin: Vitamin ít bị mất trong giai đoạn lạnh đông, đa số bị mất trong lúc chế biến, rửa.
Biến đổi chất khoáng: Nhiệt độ lạnh không ảnh hưởng lên chất khoáng nhưng do sự biến đổi cơ cấu sản phẩm khi làm lạnh đông khiến hao hụt một lượng lớn khoáng chất tan trong dịch tế bào chảy ra ngoài khi rã đông.
+Biến đổi vi sinh vật
Nhiệt độ thấp có khả năng kìm hãm quá trình phát triển của vi sinh vật. Một số vi khuẩn ngừng phát triển ở -3oC, một số ngừng ở -5oC và số thứ ba ngừng ở -10oC.Nấm mốc chịu đựng lạnh tốt hơn, phải xuống đến -15oC, men mốc mới ngừng phát triển. Tuy nhiên, ở nhiệt độ -20oC vẫn còn vài loại vi khuẩn sống được.Ngoài ra, nếu lạnh đông chậm, các tinh thể nước đá to, sắc làm vỡ tế bào vikhuẩn.
e. Vai trò của thủy sản đối với làm lạnh và lạnh đông
Thủy sản là nguồn nguyên liệu quan trọng và chủ yếu của ngành chế biến đông lạnh và lạnh đông.
Nhằm tăng khả năng lưu trữ cũng như thời gian bảo quản, các sản phẩm thủy sản đông lạnh là một trong những mặt hàng xuất khẩu trọng điểm của các nước Châu Á nói chung và Việt Nam nói riêng.
Xét theo cơ cấu sản phẩm CBNĐ năm 2017, thuỷ sản đông lạnh là nhóm sản phẩm quan trọng nhất, tiếp đó là nước mắm, mực khô, cá khô, tôm khô, mắm các loại, các sản phẩm khác và sau cùng là đồ hộp. Tuy nhiên, diễn biến sản lượng và giá trị của các nhóm sản phẩm đều đang ở xu thế chững lại hoặc đi xuống; trừ thủy sản đông lạnh, tôm khô và các loại sản phẩm khác là 3 nhóm sản phẩm có xu thế tăng trưởng tốt trong toàn giai đoạn do sự gia tăng nguồn nguyên liệu từ nuôi trồng là tôm, cá tra.
Từ đó mở rộng thị trường xuất khẩu cũng như tổng kim ngạch xuất khẩu của ngành. Cụ thể tháng 9 năm 2012, theo tổng cục hải quan, Việt Nam đã xuất khẩu thủy sản sang 39 quốc gia Châu Phi, Tây Á, Nam Á. Với mặt hàng xuất khẩu chủ yếu là thủy sản đông lạnh.
Hầu hết các sản phẩm thủy sản đông lạnh xuất khẩu cần loại bỏ xương, đảm bảo vệ
Hình 2. 13 Mực đông lạnh Hình 2. 12 Phi lê cá tra đông lạnh
sinh an toàn thực phẩm. Từ đó hình thành những công ty cung cấp thủy sản đông lạnh xuất khẩu sang thị trường nước ngoài.Tạo ra một lượng lớn công ăn việc làm cho người lao động, cũng như ngư dân nuôi trồng thủy sản.