Nghiên cứu ảnh hưởng của chitosan, chitosan oligosaccharid (COS) đến một số vi sinh vật gây bệnh trên cá bảo quản bằng nước đá và đề xuất công nghệ bảo quản sau thu hoạch

1
BỘ GIÁO VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NHA TRANG


ðỖ HẢI LƯU






NGHIÊN CỨU
ẢNH HƯỞNG CỦA CHITOSAN, CHITOSAN
OLIGOSACCHARIDE (COS) ðẾN MỘT SỐ VI
SINH VẬT GÂY BỆNH TRÊN CÁ SÒNG BẢO
QUẢN BẰNG NƯỚC ðÁ VÀ ðỀ XUẤT CÔNG
NGHỆ BẢO QUẢN SAU THU HOẠCH










LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Nha Trang - 2009
2
BỘ GIÁO VÀ ðÀO TẠO
TRƯỜNG ðẠI HỌC NHA TRANG


ðỖ HẢI LƯU






NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CHITOSAN,
CHITOSAN OLIGOSACCHARIDE (COS) ðẾN MỘT
SỐ VI SINH VẬT GÂY BỆNH TRÊN CÁ BẢO QUẢN
BẰNG NƯỚC ðÁ VÀ ðỀ XUẤT CÔNG NGHỆ BẢO
QUẢN SAU THU HOẠCH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT



Chuyên ngành : Công nghệ sau thu hoạch
Mã số : 60.54.10
Người hướng dẫn khoa học: GS. TS. Trần Thị Luyến






Nha Trang - 2009
3
LỜI CAM ðOAN
Tôi xin cam ñoan ñây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết
quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng ñược ai công bố trong bất kỳ
công trình nào khác.

Tác giả luận văn



ðỗ Hải Lưu




4

LỜI CẢM ƠN



ðể hoàn thành Luận văn này
Trước hết tôi xin gửi tới Ban Giám Hiệu Trường ðại học Nha Trang, Ban Chủ
nhiệm Khoa Chế biến sự kính trọng, niềm tự hào ñược học tập và nghiên cứu tại
trường trong những năm qua.
Sự biết ơn sâu sắc nhất tôi xin ñược giành cho cô: GS.TS Trần Thị Luyến –
Nguyên Phó Hiệu trưởng - Trường ðại học Nha Trang ñã tận tình hướng dẫn và
ñộng viên tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Xin cám ơn: TS. ðỗ Văn Ninh - Phó Hiệu trưởng - Trường ðại học Nha
Trang, TS. Nguyễn Tuấn - Trưởng khoa Chế biến cùng các thầy cô phản biện ñã
cho tôi những lời khuyên quí báu ñể công trình nghiên cứu ñược hoàn thành có chất
lượng.
ðặc biệt xin ñược ghi nhớ tình cảm, sự giúp ñỡ của: các cán bộ thuộc
Phòng Vi sinh - viện Pasteur Nha Trang, quý thầy cô giáo Khoa Chế biến, gia
ñình và bạn bè luôn luôn chia sẻ cùng tôi trong quá trình nghiên cứu.
5

BẢNG CHỮ VIẾT TẮT


STT Ký hiệu Giải thích
1 APC Aerobic Plate Count
2 CFU
Colony forming unit (ñơn vị tạo thành khuẩn
lạc)
3 COS Chitosan Oligosaccharide

4
E.coli Escherichia coli
5 FAO Tổ chức nông lương quốc tế
6 MPN Most Probable Number
7 Rad Radian
8 SPC Standard Plate Count
9
S.aureus Staphylococus aureus
10 tb Tế bào
11 TCVN Tiêu chuẩn việt nam
12 TMA Trimethyl amin
13 TMAO Trimethyl amin oxyt
14 TPC Total Plate Count
15 TSVKHK Tổng số vi khuẩn hiếu khí
16 TVC Total Viable Count
17 USEPA Cơ quan bảo vệ môi trường của Mỹ
18 USFDA Cục quản lý thực phẩm và dược phẩm Mỹ
19
V. parahaemolyticus Vibrio parahaemolyticus
20 WHO Tổ chức y tế thế giới
21 t
o
C Nhiệt ñộ (
o
C)
22 VSV Vi sinh vật

6

DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ ðỒ THỊ


STT TÊN HÌNH TRANG

1
Hình 1.1: Cá sòng gió Megalaspis cordyla (Linnaeus,
1758)
14
2 Hình 1.2: Bản ñồ phân bố cá sòng trên thế giới 15
3 Hình 1.3: Biểu ñồ sản lượng khai thác cá sòng theo FAO 15
4 Hình 1.4: Công thức cấu tạo của Chitin 16
6 Hình 1.5: Công thức cấu tạo của chitosan 17
5 Hình 1.6: Quá trình biến ñổi chitin thành chitosan 18
7 Hình 1.7: Công thức phân tử và sản phẩm COS 20
8 Hình 1.8: Sơ ñồ quy trình sản xuất chitin/ chitosan 26
9 Hình 2.1. Hình ảnh về cá sòng nguyên liệu 30
10
Hình 2.2. Sơ ñồ bố trí thí nghiệm bảo quản cá sòng bằng
nước ñá kết hợp với nhúng dung dịch chitosan và COS
32
11
Hình 3.1: Tổng số vi sinh vật hiếu khí khi bảo quản bằng
Chitosan 1% trong môi trường acetic 1%
34
12
Hình 3.2: ðiểm cảm quan khi bảo quản cá sòng bằng
Chitosan 1% trong môi trường acetic 1%
36
13

Hình 3.3: Tổng số vi sinh vật hiếu khí khi bảo quản bằng
Chitosan 1,5% trong môi trường acetic 1%
37
14
Hình 3.4: ðiểm cảm quan khi bảo quản cá sòng bằng
Chitosan 1,5% trong môi trường acetic 1%
38
15
Hình 3.5: Tổng số vi sinh vật hiếu khí khi bảo quản bằng
Chitosan 2% trong môi trường acetic 1%
39
16
Hình 3.6: Cảm quan khi bảo quản cá sòng bằng Chitosan
2% trong môi trường acetic 1%
41
17
Hình 3.7. Ảnh hưởng của nồng ñộ chitosan ñến tổng ñiểm
cảm quan cá sòng bảo quản bằng nước ñá (1-3
o
C)
46
7
18
Hình 3.8: Tổng số vi sinh vật hiếu khí khi bảo quản bằng
COS 0,1%
47
19
Hình 3.9: ðiểm cảm quan khi bảo quản cá sòng bằng COS
0,1%
48

20
Hình 3.10: Tổng số vi sinh vật hiếu khí khi bảo quản bằng
COS 0,2%
49
21
Hình 3.11: ðiểm cảm quan khi bảo quản cá sòng bằng
COS 0,2%
50
22
Hình 3.12: Tổng số vi sinh vật hiếu khí khi bảo quản bằng
COS 0,3%
51
23
Hình 3.13: ðiểm cảm quan khi bảo quản cá sòng bằng
COS 0,3%
52
24
Hình 3.14: Ảnh hưởng của nồng ñộ COS ñển tổng ñiểm
cảm quan cá sòng bảo quản bằng nước ñá ở 1-3
o
C
57
25
Hình 3.15: ðiểm cảm quan cá sòng bảo quản với Chitosan
2% và COS 0,2%
58
26
Hình 3.16: Quy trình bảo quản cá bằng Chitosan hoặc
COS
59

8


STT TÊN BẢNG TRANG

1
Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng của cá sòng (trong
100g thực phẩm ăn ñược)
14
2
Bảng 3.1: Ảnh hưởng của Chitosan trong môi trường
acetic 1% ñến Staphylococcus aureus
41
3
Bảng 3.2:Ảnh hưởng của Chitosan trong môi trường
acetic 1% ñến Clostridium perfringers
42
4
Bảng 3.3:Ảnh hưởng của Chitosan trong acetic 1% ñến
Vibrio parahaemolyticus

43
5
Bảng 3.4: Ảnh hưởng của Chitosan trong acetic 1% ñến
Salmonella
44
6
Bảng 3.5: Ảnh hưởng của Chitosan trong acetic 1% ñến
Escherichia coli
45
7 Bảng 3.6: Ảnh hưởng của COS ñến Staphylococcus aureus 53
8 Bảng 3.7: Ảnh hưởng của COS ñến Clostridium perfringers 54
9 Bảng 3.8: Ảnh hưởng của COS ñến Vibrio parahaemolyticus

54
10 Bảng 3.9: Ảnh hưởng của COS ñến Salmonella 55
11 Bảng 3.10: Ảnh hưởng của COS ñến Escherichia coli 56
12
Bảng 3.11: ðơn giá cho nguyên vật liệu pha chế dung
dịch tại thời ñiểm nghiên cứu:
61
13
Bảng 3.12: Sơ bộ tính toán chi phí của việc bảo quản
bằng nước ñá khi bổ sung chất bảo quản Chitosan và
COS so với bảo quản bằng nước ñá thông thường
62
14
Bảng 3.13: So sánh hiệu quả kinh tế của việc bảo quản
bằng nước ñá khi bổ sung chất bảo quản Chitosan và
COS so với bảo quản bằng nước ñá thông thường.
62

DANH MỤC CÁC BẢNG

9
MỞ ðẦU
Những năm gần ñây xuất khẩu các mặt hàng thủy sản nước ta càng ngày phát
triển ñóng vai trò quan trọng trong tổng kim ngạch xuất khẩu Việt Nam. Tuy nhiên
lượng phế liệu thủy sản thải ra từ các nhà máy rất lớn lên tới 2.257 tấn/ năm. Nếu
không có biện pháp xử lý thích hợp sẽ gây ra ô nhiễm môi trường nghiêm trọng. Vì
vậy những yêu cầu xử lý phế liệu thủy sản ñông lạnh mà chủ yếu là vỏ tôm, cua,
ghẹ ñang ngày càng trở nên cấp bách. ðây là nguồn nguyên liệu chủ yếu ñể sản xuất
chitin, chitosan và Chitosan Oligosaccharide (COS). Do vậy việc nghiên cứu và
phát triển sản xuất Chitozan và COS là rất quan trọng ñể nâng cao giá trị sử dụng
phế liệu này và làm sạch môi trường.
Chitosan là một polysaccharid có nguồn gốc từ vỏ tôm, cua, ghẹ. ðặc tính của
chitosan là không tan trong nước, có thể hòa tan trong acid nhẹ và có khả năng
kháng khuẩn cao. Hiện chitosan ñang ñược các nhà công nghệ chế biến nghiên cứu
sử dụng trong nhiều lĩnh vực công nghệ. Trong công nghệ sau thu hoạch, chitosan
ñược sử dụng làm màng bao bên ngoài của các các loại trái cây như xòai, chôm
chôm,… ñể hạn chế sự thoát hơi nước và kháng khuẩn. Vì thế khi nhúng chitosan
bên ngoài trái cây sẽ tạo cho trái cây có cảm quan ñẹp bóng, giúp kéo dài thời gian
bảo quản trái cây. Trong lĩnh vực chế biến thủy sản, chitosan ñược dùng ñể xử lý
thịt, cá, tôm nhằm hạn chế sự hao hụt khối lượng trong quá trình cấp ñông cũng như
hạn chế sự phát triển của VSV gây hư hỏng sản phẩm, không những thế thủy sản sẽ
có chất lượng cảm quan tốt hơn. Trong nông nghiệp, người ta còn sử dụng màng
chitosan ñể bảo quản nông sản, kéo dài thời gian sử dụng, giảm hư hỏng do ưu ñiểm
của nó có khả năng kháng khuẩn kháng nấm. Hơn nữa khi sử dụng chitosan trong
bảo quản hạt giống, chitosan còn giúp tăng cường khả năng nảy mầm của hạt.
Trong y học, chitosan dùng làm da nhân tạo, chống nhiễm trùng và tăng khả năng
tái tạo da, ngoài ra còn làm thuốc chống viêm loét dạ dày
Từ chitosan, Trần Thị Luyến ñã nghiên cứu thủy phân chitosan thành chitosan

oligosaccharid (COS) - một loại oligosaccharid có các ñặc tính gần giống chitosan
thậm chí có nhiều ñặc tính ưu việt hơn như khả năng kháng khuẩn tốt hơn nhưng lại
10
dễ sử dụng hơn do ñặc tính hòa tan trong nước. Do ñó các nhà khoa học cho rằng
khả năng ứng dụng của COS trong các lĩnh vực sản xuất ñời sống sẽ ñược mở rộng
hơn. Với tình hình hiện nay các hóa chất bảo quản thực phẩm như hàn the, Urea bị
cấm sử dụng trong lĩnh vực xuất khẩu thủy sản, thì ñây là một con ñường mới ñể
chúng ta nghiên cứu và áp dụng trong thực tế sản xuất. Tuy vậy, hiện nay các công
trình nghiên cứu ứng dụng chitosan và COS trong các lĩnh vực của ñời sống còn rất
ít. Chính vì vậy, tôi thực hiện luận văn “Nghiên cứu ảnh hưởng của chitosan,
chitosan oligosaccharid (COS) ñến một số vi sinh vật gây bệnh trên cá bảo quản
bằng nước ñá và ñề xuất công nghệ bảo quản sau thu hoạch” với mục tiêu ñánh giá
khả năng sử dụng chitosan, chitosan oligosaccharid (COS) ñể ức chế một số vi
khuẩn gây bệnh nhằm kéo dài thời gian bảo quản cá sòng theo phương pháp bảo
quản lạnh.
Nội dung của luận văn: luận văn nghiên cứu một số nội dung sau
1) Xác ñịnh nồng ñộ chitosan và COS thích hợp ñể làm giảm một số loại vi khuẩn
gây bệnh cho người trên cá sòng bảo quản lạnh bằng nước ñá. Dựa vào 6 chỉ tiêu VSV
theo TCVN và ñánh giá cảm quan mẫu bảo quản bằng chitosan hoặc COS.
2) ðánh giá khả năng kháng một số loại vi khuẩn gây bệnh của chitosan, COS.
So sánh và chọn lựa chitosan hay COS ở nồng ñộ thích hợp dùng ñể bảo quản cá.
3) Xây dựng qui trình bảo quản cá song sau thu hoạch, nhằm ñảm bảo vệ sinh và
an toàn thực phẩm.
Ý nghĩa khoa học và thực tế của luận văn:
Sự thành công của luận văn sẽ là các số liệu thực tế góp phần khẳng ñịnh khả
năng sử dụng chitosan và COS ñể làm giảm VSV trong bảo quản cá sau thu hoạch.
Các số liệu thực tế này sẽ góp phần làm phong phú thêm kiến thức về khả năng ứng
dụng của chitosan và COS trong lĩnh vực chế biến thủy sản, bổ sung vào giáo trình
giảng dạy cho sinh viên Khoa Chế biến - Trường ðại học Nha Trang.
Sự thành công của luận văn sẽ là cơ sở ñể các doanh nghiệp chế biến thủy sản

ứng dụng chitosan và COS làm phụ gia (thay thế cho các phụ gia ñộc hại) ñể kéo
dài thời gian bảo quản cá tươi sau thu hoạch.
11
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN
1.1. CÁC BIẾN ðỔI CƠ BẢN CỦA CÁ TƯƠI SAU THU HOẠCH
Thành phần hóa học của cá gồm có các nhóm hợp chất hữu cơ, các nhóm
nguyên tố ña lượng và các nguyên tố vi lượng. Nhóm các hợp chất hữu cơ gồm:
protein, lipid, hợp chất chứa nitơ phi protein, Nhóm các chất ña lượng gồm: chất
khoáng và nước. Nhóm các chất vi lượng gồm: Enzyme, vitamin, sắc tố, ñộc tố…
Hàm lượng các chất này thay ñổi theo loại, giống, ñộ tuổi, vùng sinh sống và trạng
thái sinh lý của cá…
Trong cá còn có các hợp chất chứa nitơ phiprotein như: Trimethylamin oxyt,
TMA NH
3
và Urea. Trimethyl amin oxyt (TMAO) về hàm lượng, chiếm tỷ lệ thấp
so với các bazơ nitơ khác. TMAO chiếm 1-5% khối lượng của mô cơ theo trọng
lượng khô nhưng quyết ñịnh ñến tính ñặc trưng của thịt cá và có ảnh hưởng quan
trọng trong quá trình biến ñổi của thịt cá. Vai trò của TMAO ñói với cá là ñiều
chỉnh áp suất thẩm thấu của cơ thịt cá, là hợp chất có khả năng chống ñông và là sản
phẩm phụ. TMA là sản phẩm của quá trình phân hủy TMAO. Cá có nhiều TMAO
sẽ có nhiều TMA. NH
3
là sản phẩm cuối cùng của quá trình phân hủy TMA. Ở cá
tươi hàm lượng NH
3
hầu như không ñáng kể. Ở cá sụn hàm lượng NH
3
cao gấp 20-
25 lần. Trong quá trình bảo quản hàm lượng NH
3

tăng rất nhanh. Người ta dùng chỉ
số NH
3
ñể ñánh giá ñộ tươi của cá. Urea có trong mô xương của cá, hàm lượng
trong cá nhỏ nhưng biến ñổi rộng. Hàm lượng Urea chiếm 1,5-2% ñối với cá xương
cứng. Cá nước ngọt có hàm lượng Urea nhiều hơn cá nước mặn, hàm lượng Urea
trong cá trung bình 500-700 mg% còn cá sụn có hàm lượng Urea lên tới 1400-
2200mg%.
Lipid của cá liên quan nhiều về mặt dinh dưỡng, khả năng tiêu hóa và mùi vị
ñặc trưng của cá. Lipid của cá có khối lượng riêng thấp, vào khoảng 0,92-
0,95g/cm
3
. Căn cứ vào hàm lượng của lipid trong cơ thịt cá, người ta chia cá làm 4
nhóm: Cá gầy có hàm lượng tối ña 3%, cá béo vừa có hàm lượng từ 3-8%, cá béo có
hàm lượng từ 9-15% và cá rất béo có hàm lượng trên 15%.
Vitamin có mặt ở mọi tế bào, tuy nhiên vitamin hiện diện một cách có chọn
lọc ở các mô và các cơ quan khác nhau của cá. Trong cá thường gặp một số vitamin
12
sau: vitamin nhóm A, thường có 2 loại là vitamin A
1
thường gặp ở cá biển và
vitamin A
2
thường gặp ở cá nước ngọt. Vitamin nhóm B là nhóm vitamin có hàm
lượng lớn và phong phú. Thành phần vitamin nhóm B trong cá tương ñương
vitamin nhóm B của ñộng vật trên cạn. Vitamin nhóm C là nhóm vitamin có ở mọi
cơ quan, chúng có mặt nhiều nhất trong gan cá và trong sẹ cá. Bình quân trong thịt
cá có hàm lượng vitamin C từ 1-6mg%. Cuối cùng là vitamin nhóm D có cấu trúc,
tính chất gần giống nhau nhưng hoạt tính sinh học khác nhau. Trong cá và ñộng vật
thủy sinh thường thấy vitamin D

3
ở các bộ phận trong cơ thể cá, nơi nào có nhiều
lipid thì nơi ñó có nhiều vitamin D.
Enzyme là chất xúc tác hữu cơ trong cơ thể của cá và ñóng vai trò rất quan
trọng trong sự tồn tại và phát triển của cá. Trong các loại enzyme thì protease là một
nhóm enzyme có tác dụng thủy phân protein, chúng có nhiều trong ñộng vật thủy
sản, chúng bao gồm các enzyme rất quan trọng như pepsin, trypsin, chymotrypsin…
Pepsin là enzyme do màng nhầy dạ dày tiết ra, pepsin có ở một số loại cá có dạ dày.
Tuy nhiên ở một số loài cá có dạ dày hoặc không có dạ dày mà không tiết ra acid
cũng không có loại pepsin này. Phân tử lượng của pepsin khoảng 4200 Dalton, ñiểm
ñẳng ñiện ở pH 3,7. Trypsin là loại enzyme có trong dịch tụy tạng của những loài
cá có da dày, còn những loài cá không có dạ dày thì chúng tập trung trong ống tiêu
hóa, trong ruột non, gan và tụy. Khi cá chết Trypsin sẽ tự phân giải tổ chức cơ thịt
của cá. Trypsin là loại protein kiềm tính, chúng có phân tử lượng khoảng 23800
Dalton và ñiểm ñẳng ñiện ở pH 10,5. ða số trypsin hoạt ñộng ở pH tối ưu là 8 và có
khả năng thủy phân mạnh ñối với nhiều loại protein. Ngoài ra, trong cá còn có
Cathepsin, ñây là loại enzyme protease nội bào, thuộc endoprotease. Chúng ñược
hoạt hóa bởi Ca
2+
tồn tại trong cơ các loại cá có vảy, trong giáp xác và trong cơ thịt
ñỏ. Cathepsin là tác nhân làm cho cơ thịt ñỏ của cá sau khi chết trở nên mềm mại
hơn.
Nước là thành phần quan trọng trong cá, có hàm lượng chiếm 60-90% và nước
có ảnh hưởng quyết ñịnh ñến chất lượng của thịt cá như ñộ dẻo, ñộ ñàn hồi và khả
năng hấp thu. Trong cơ thịt cá, nước tồn tại ở trạng thái liên kết với các phân tử
protein. Trong cá gồm có 3 loại nước: Nước liên kết cơ học là nước tồn tại bên
trong cấu trúc mô, tế bào bằng các lực cơ học gọi là lực mao dẫn. Nước này liên kết
13
yếu hơn so với các loại nước liên kết khác, do ñó dễ tách ra. Trong cá, phần nước
này chiếm tỷ lệ lớn nhất. Nước liên kết hóa lý là nước liên kết với các tổ chức cơ

thịt bằng các lực hóa lý như lực thẩm thấu và lực hấp phụ. Liên kết này bền chắc
hơn, khó tách bằng các phương pháp thông thường. Nước liên kết hóa học là nước
liên kết cấu thành phân tử vật chất. Chúng bền vững nhất, rất khó tách ra khỏi cấu
trúc, không thể tách ra bằng các phương pháp thông thường, vì khi tách ra sẽ thay
ñổi căn bản về cấu trúc thịt cá.
Những biến ñổi ở cá tươi nguyên liệu trong quá trình bảo quản. Trước tiên ñó
là những biến ñổi cảm quan của cá liên quan ñến biểu hiện bên ngoài và kết cấu cơ
thịt. Mùi vị ñặc trưng của các loài cá thường thể hiện rõ trong vài ngày ñầu của quá
trình bảo quản bằng nước ñá.
Ngay sau khi cá chết, cơ thịt cá duỗi ra hoàn toàn và kết cấu thịt cá trở nên
mềm mại, ñàn hồi. Quá trình này thường kéo dài vài giờ, sau ñó cơ thịt cá sẽ co lại.
Khi cơ cá trở nên cứng ñờ và toàn bộ cơ thể cá khó uốn cong ñó là lúc cá ñang ở
trạng thái tê cứng. Trạng thái này thường kéo dài trong một ngày hoặc dài hơn.
Khi hết tê cứng, cơ cá sẽ duỗi ra và trở nên mềm mại nhưng không còn ñàn
hồi như trước khi tê cứng. Tốc ñộ của quá trình bắt ñầu chuyển sang tê cứng và quá
trình mềm hóa sau tê cứng thường khác nhau tùy loài cá và chịu ảnh hưởng của các
yếu tố như nhiệt ñộ, quá trình xử lý cá, kích cỡ của cá.
Ảnh hưởng của nhiệt ñộ tới hiện tượng tê cứng cũng không giống nhau.
Người ta cho rằng ở nhiệt ñộ cao thì thời ñiểm tê cứng ñến sớm và thời gian tê cứng
ngắn. Tuy nhiên, qua nghiên cứu, so với các loài cá ôn ñới ở cá nhiệt ñới, người ta
nhận thấy nhiệt ñộ có ảnh hưởng trái ngược lại ñối với thời gian bắt ñầu quá trình tê
cứng, sự tê cứng tăng nhanh hơn ở trong khoảng từ 0
o
C tới 10
o
C, ñiều này liên
quan ñến những biến ñổi sinh hóa ở 0
o
C (Poulter và cộng sự, 1982; Iwamoto và
cộng sự 1987). Tuy nhiên, Abe và Okuma (1991) nghiên cứu sự xuất hiện quá trình

tê cứng ở cá chép ñã cho rằng hiện tượng này phụ thuộc vào sự khác biệt giữa nhiệt
ñộ môi trường nơi cá sống và nhiệt ñộ bảo quản. Nếu khác biệt lớn, khoảng thời
gian từ khi cá chết ñến khi xảy ra hiện tượng tê cứng sẽ ngắn và ngược lại.
14
Hiện tượng tê cứng xảy ra ngay lập tức hoặc chỉ sau thời gian ngắn kể từ khi
cá chết. Vì cá dẫy giụa nên nguồn glycogen dự trữ trong cơ bị cạn kiệt hoặc cá bị
sốc. Do ñó phương pháp làm chết cá cũng ảnh hưởng ñến thời ñiểm bắt ñầu hiện
tượng tê cứng. Làm chết cá bằng cách giảm nhiệt (cá bị giết chết trong nước ñá)
làm cho sự tê cứng xuất hiện nhanh nhất, còn khi ñập vào ñầu cá thì thời ñiểm
bắt ñầu tê cứng sẽ ñến chậm, có thể ñến sau 18 giờ (Azam và cộng sự 1990;
Proctor và cộng sự 1992).
Cá sau khi chết thường trải qua 4 giai ñoạn như sau:
• Giai ñoạn tiết nhớt
ðây là giai ñoạn biến ñổi ñầu tiên của cá sau khi chết. Khi cá chết, lớp nhớt
ở bề mặt ngoài dày lên do phản ứng cuối cùng của cá trước khi chết làm cho tế
bào tiết nhớt co và ñẩy toàn bộ chất nhớt còn lại ra bên ngoài của da cá. Thành
phần chủ yếu của chất nhớt là mucin - ñây là môi trường rất tốt cho VSV phát
triển. ðối với hầu hết các loại cá, nhớt chiếm 2-3% thành phần khối lượng. Vai
trò của lớp nhớt là làm giảm ma sát khi bơi và bảo vệ da cá khỏi VSV.
Sau khi cá chết, kháng thể của chúng không còn, vi khuẩn bám ở ngoài da
gặp môi trường tốt sẽ phát triểu rất nhanh và xâm nhập dần vào cơ thể. Nhớt cá
biến dần từ trạng thái trong suốt sang vẩn ñục. Giai ñoạn này cá hoàn toàn còn
tươi.
• Giai ñoạn tê cứng sau khi chết
Ở giai ñoạn này thịt cá trở nên cứng, mùi vẫn còn tanh ñặc trưng. Nếu là cá
fillet, có hiện tượng rút ngắn và da cá nhăn nheo. Giai ñoạn này diễn ra hàng loạt
các biến ñổi sinh hóa và hóa học phức tạp do các nhân tố tự nhiên sẵn có trong
cơ thịt cá và các nhân tố từ bên ngoài.
Cá sau khi chết, glycogen trong cơ thể cá dần dần bị phân giải ñược gọi là
quá trình glyco phân. ðây là quá trình yếm khí rất phức tạp xảy ra do quá trình

photphoryl hóa với sự tham gia của ATP. Glycogen phân giải sản sinh ra acid
lactic làm pH của cơ thịt cá giảm. Sự acid hóa của môi trường có tác dụng hạn
chế phần nào sự phát triển của VSV gây thối rữa. Khi pH của cơ thịt hạ thấp tạo
15
ñiều kiện thuận lợi cho men cathepsin hoạt ñộng và thúc ñẩy quá trình tự chín
của cơ thịt.
ATP là hợp chất quan cao năng quan trọng trong cơ thịt cá. Dưới ảnh hưởng
của men ATPase, ATP bị phân hủy tạo thành ADP và phosphate vô cơ tự do. Còn
năng lượng hóa học ñược chuyển hóa thành năng lượng cơ học cho sự co rút của cơ
bắp. Khi pH càng giảm thì enzyme ATPase phân giải ATP hoạt ñộng càng tốt.
Creatinphosphate cùng tồn tại với ATP trong cơ thịt cá, nó là nguồn năng
lượng dùng trong co rút cơ. Hàm lượng creatinphosphate khác nhau theo loài và các
lọai cơ thịt. Ngay sau khi cá chết, creatinphosphate bị phân giải nhanh chóng. Khi
tiến tới tê cứng thì hàm lượng creatinphosphate chỉ còn lại rất ít.
Cá sau khi chết, ngay lúc ñó lượng ATP vẫn còn ñầy ñủ, actin ở dạng hình cầu
và không liên kết với myosin. Sau một thời gian các sợi cơ suy yếu, myosin hình
thành phức chất với các ion K
+
, Ca
2+
với glycogen và ATP. Khi pH hạ thấp thì các
phức chất ñó phân ly. Tiếp sau là sự co ngắn tơ cơ do sự hút các sợi actin vào giữa
các sợi myosin. Phức chất actomiosin ñược tạo thành và tiếp theo là sự co rút cơ
cho nên làm mô tê cứng.
Khi pH giảm gần ñến ñiểm ñẳng ñiện của myosin thì myosin co rút làm sợi cơ
co rút. Khi ñó màu sắc của cơ thịt cá bị biến ñổi, dễ ép lấy dịch huyết tương, muối
vô cơ dễ thẩm thấu…Sự tê cứng xảy ra trên các bộ phận khác nhau và là nguyên
nhân của sự biến dạng về cấu trúc.
• Giai ñoạn tự phân giải
Quá trình tự phân giải bắt ñầu từ khi cá vẫn còn tê cứng. Quá trình này xảy ra

do các enzyme nội tạng trong cá hoạt ñộng phân giải như cathepsin, trypsin và
enterokinase.
Trong quá trình tự phân giải, ATP trong cơ thịt vẫn tiếp tục bị thủy phân làm
hàm lượng hypoxanthin, acid glutamic, acid inozinic, inozin, các aldehyt và
keton… ñều tăng lên, ñây là các thành phần quan trọng của hương vị. Vì vậy quá
trình tự phân giải làm tăng hương vị của thịt cá.
16
Ở giai ñoạn ñầu của quá trình tự phân giải có sự phân ly actomyosin tạo thành
actin và myosin, sự phân ly này làm tăng số lượng trung tâm ưa nước của protein,
làm tăng khả năng liên kết của nước với mô cơ. Tiếp theo là quá trình phân giải
protein của các enzyme làm cho mô cơ mềm ra, thịt cá trở nên mềm nhũn.
• Giai ñoạn thối rữa
Cá sau khi chết thì các quá trình tổng hợp trong cơ thể sẽ dừng lại, enzyme
trong tổ chức cơ thịt phân giải protein thành acid amin, ñồng thời lúc ñó VSV phân
hủy acid amin thành các sản phẩm thứ cấp: indol, scaptol, phenol, H
2
S, NH
3
, CO
2
…
làm cho nguyên liệu bị phân hủy và hư hỏng.
Glycogen chuyển hóa bằng con ñường yếm khí sinh ra acid lactic:
(C
6
H
10
0
5
)

n
+nH
2
O 2n C
3
H
6
O
3

Biến ñổi của Protein theo chuỗi sau:
Protein
Protease
Polypeptid
Peptidase
Peptid
Peptidase
Acid amin
Biến ñổi của lipid: Quá trình ôi hóa chất béo là do quá trình thủy phân và oxy
hóa chất béo dưới tác dụng của enzyme và phienzyme:
Lipid
Lipase
Glycerol + Acid béo
Lipid
O
2
, nhiệt ñộ cao
Aldehyde + Keton + Keto acid
VSV trên cá vừa ñánh bắt
Người ta tìm thấy VSV trên toàn bộ mặt ngoài của da, mang cá và cả trong

ruột của cá sống và cá vừa ñánh bắt. Trong ñó lượng VSV tổng số dao ñộng trung
bình từ 10
2
-10
7
CFU/cm
2
bề mặt da cá (Liston 1980). Mang và ruột cá chứa khoảng
10
3
-10
9
CFU/g (Shewan,1962).
Hệ vi khuẩn của cá vừa ñánh bắt phụ thuộc vào môi trường nơi ñánh bắt
hơn là vào loại cá (Shewan,1977). Cá ñánh bắt ở vùng nước sạch và rất lạnh
chứa ít VSV hơn so với cá ñánh bắt ở vùng nước ấm. Lượng vi khuẩn thường
gặp ở cá khai thác ở vùng nước ấm và ñã bị ô nhiễm có thể lên ñến 10
7
CFU/cm
2
.
Trên bề mặt của da cá thường tìm thấy nhiều loài vi khuẩn khác nhau.
17
Dựa vào khoảng nhiệt ñộ phát triển của các vi khuẩn, mọi vi khuẩn trên cá
sống ở vùng ôn ñới ñều ñược phân loại là các vi khuẩn chịu lạnh
(psychrotrophes) hoặc vi khuẩn ưa lạnh (psychrophiles).
• Vi khuẩn chịu lạnh có khả năng phát triển ở nhiệt ñộ 0
o
C nhưng nhiệt ñộ
phát triển tối ưu nằm trong khoảng xung quanh 25

o
C.
• Vi khuẩn ưa lạnh phát triển mạnh nhất ở khoảng nhiệt ñộ xung quanh 20
o
C
và nhiệt ñộ phát triển tối ưu là 15
o
C (Morita 1975).
Các loài cá sống trong nước ấm có thể phân lập ñược một lượng lớn các vi
khuẩn ưa nhiệt trung bình (mesophiles). Hệ VSV ở cá ôn ñới chủ yếu là các vi
khuẩn chịu lạnh hình que (trực khuẩn Gram âm), thuộc giống Pseudomonas,
Moraxella, Acinetobacter, Shewanella và Flavobacterium. Thành viên của họ
Vibrionaceae (Vibrio và Photobacterium) và họ Aeromonadaceae (các loài
Aeromonas) cũng là những vi khuẩn phổ biến có trong nước và ñặc trưng cho hệ
VSV ở cá. Vi khuẩn Gram dương như Bacillus, Micrococcus, Clotridium,
Lactobacillus và vi khuẩn có dạng hình chùy cũng ñược tìm thấy với tỷ lệ khác
nhau, nhưng nhìn chung vi khuẩn Gram âm chiếm ưu thế trong hệ VSV ở cá. Năm
1977, Shewan cho rằng vi khuẩn Gram dương Bacillus và Micrococcus chiếm ưu
thế ở cá nhiệt ñới. Tuy nhiên, kết luận ñó bị những nghiên cứu sau này phản bác khi
người ta thấy hệ VSV ở các loài cá nhiệt ñới rất giống với hệ VSV ở các loài cá ôn
ñới (Acuff và cộng sự, 1984; Gram và cộng sự 1990; Lima dos Santos, 1978;
Surendran và cộng sự 1989). Một số nghiên cứu ở Ấn ðộ (Surendran và cộng sự
1989) ñã tìm ra một hệ VSV gồm Pseudomonas, Acinetobacter, Moraxella và
Vibrio trên cá vừa ñánh bắt. Một số tác giả, như Liston (1980) cho rằng hệ VSV ở
cá nhiệt ñới thường có nhiều hơn một chút các vi khuẩn Gram dương và vi khuẩn
ñường ruột nhưng vẫn tương tự như hệ VSV ở cá ôn ñới.
VSV xâm nhập vào cá sau thu hoạch
Thịt của cá sống khỏe mạnh hoặc cá vừa ñánh bắt thường là vô trùng vì hệ
thống miễn dịch của cá ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn trong thịt cá. Khi cá
chết, hệ thống miễn dịch không còn tác dụng và vi khuẩn ñược tự do sinh sôi phát

triển. Trên bề mặt da, vi khuẩn ñịnh cư phần lớn ở các túi vảy. Trong quá trình bảo
18
quản, chúng sẽ xâm nhập vào cơ thịt bằng cách ñi qua giữa các sợi cơ. Những
nghiên cứu của Murray và Shewan (1979) cho thấy trong quá trình bảo quản bằng
nước ñá chỉ có một lượng rất hạn chế vi khuẩn xâm nhập vào cơ thịt. Có thể dùng
kính hiển vi ñể phát hiện vi khuẩn trong cơ thịt khi lượng VSV trên bề mặt da tăng
lên hơn 10
6
CFU/cm
2
(Ruskol và Bendsen,1992) ở cả hai trường hợp khi bảo quản
cá bằng ñá và ở nhiệt ñộ thường. Người ta nhận thấy không có sự khác nhau về mô
hình xâm nhập của vi khuẩn gây ươn hỏng ñặc trưng và vi khuẩn không gây ươn
hỏng cá. Vì thực tế chỉ có một lượng giới hạn VSV xâm nhập cơ thịt và sự phát
triển của VSV chủ yếu diễn ra trên bề mặt cá.
Những biến ñổi của hệ VSV trong quá trình bảo quản - VSV gây hư hỏng
ñặc thù
ðối với cá ôn ñới, sau khi cá chết, các vi khuẩn bắt ñầu giai ñoạn sinh trưởng
theo cấp số nhân. Kể cả cá ướp ñá, qua nghiên cứu các nhà khoa học nhận thấy hệ
VSV sẽ tăng gấp ñôi sau khoảng một ngày còn sau 2-3 tuần sẽ ñạt 10
5
-10
9
CFU/g
thịt hoặc cm
2
da. Khi bảo quản ở nhiệt ñộ thường, sau 24 giờ lượng VSV có thể ñạt
ñến mức 10
7
-10

8
CFU/g.
Vi khuẩn trong cá nhiệt ñới thường trải qua giai ñoạn tiềm tàng (pha lag) từ 1
ñến 2 tuần nếu ñược bảo quản bằng ñá, sau ñó mới bắt ñầu giai ñoạn sinh trưởng và
phát triển theo cấp số nhân. Tuy nhiên, tại thời ñiểm bị ươn hỏng lượng vi khuẩn
trong cá nhiệt ñới và cá ôn ñới ñều như nhau. (Gram,1990; Gram và cộng sự 1990).
Theo Dalgaard và cộng sự (1993), nếu bảo quản cá ướp ñá trong ñiều kiện
yếm khí hoặc trong môi trường không khí có chứa CO
2
thì lượng vi khuẩn chịu lạnh
thông thường như Shewanella putrefaciens và Pseudomonas trong khoảng 10
6
-10
7

CFU/g, thường thấp hơn so với trường hợp bảo quản cá trong ñiều kiện hiếu khí và
khi cá bị ươn hỏng.
Trong quá trình bảo quản cá, thành phần VSV cũng thay ñổi rất ñột ngột. Vì
thế, sau khi bảo quản cá từ 1 ñến 2 tuần bằng ñá lạnh trong ñiều kiện hiếu khí, loài
Pseudomonas và Shewanella putrefaciens gần như trở thành các vi khuẩn ñộc tôn
trong hệ VSV của cá, do những VSV này có chu kỳ sinh sản tương ñối ngắn ở ñiều
kiện nhiệt ñộ thấp (Morita, 1975; Devaraju và Setty,1985).
19
Ở nhiệt ñộ môi trường 25
o
C, hệ VSV tại thời ñiểm cá ươn hỏng chủ yếu là họ
vi khuẩn ưa nhiệt trung bình Vibrionaceae và ñối với cá ñánh bắt từ vùng nước bị ô
nhiễm là họ Enterobacteriaceae.
1.2. TỔNG QUAN VỀ BẢO QUẢN CÁ BẰNG NƯỚC ðÁ LẠNH
Người Trung Quốc cổ ñại ñã dùng nước ñá tự nhiên ñể bảo quản cá từ hơn

3000 năm trước. Nước ñá cũng ñã ñược người La Mã sử dụng ñể bảo quản. Tuy
nhiên ñến ngày nay khi công nghệ phát triển thiết bị làm ñá cho phép sử dụng ñá
nhân tạo ñể bảo quản nhanh và dễ dàng hơn. Các nước phát triển sử dụng làm lạnh
bằng nước ñá ñã hơn 1 thế kỷ nay và cũng chứng tỏ những ưu ñiểm từ công nghệ
bảo quản ñó.
Ưu ñiểm của việc sử dụng nước ñá ñể bảo quản
• Nước ñá có tác dụng làm giảm nhiệt ñộ của cá và môi trường
Khi nhiệt ñộ giảm từ nhiệt ñộ môi trường xuống gần 0
o
C, sự phát triển của
VSV gây ươn hỏng và gây bệnh cũng giảm dẫn ñến tốc ñộ ươn hỏng sẽ giảm và loại
bỏ ñược một số nguy cơ về an toàn thực phẩm. Ngoài ra, khi giảm nhiệt ñộ còn làm
giảm tốc ñộ phản ứng enzyme liên quan ñến quá trình biến ñổi cá sau khi chết do
vậy kéo dài ñược giai ñoạn tê cứng. Tác dụng chính của nước ñá là làm giảm nhiệt
của nguyên liệu. Do ñó sử dụng nước ñá càng nhanh thì việc làm lạnh càng tốt và
thời gian bảo quản càng kéo dài.
• Nước ñá ñang tan có tác dụng giữ ẩm cho cá
Tác dụng chủ yếu là ngăn sự mất nước bề mặt và hao hụt khối lượng. Nước ñá
tan cũng làm tăng quá trình trao ñổi nhiệt giữa cá và bề mặt nước ñá vì nước dẫn
nhiệt tốt hơn không khí. Trong thực tế, tốc ñộ làm lạnh nhanh ñạt ñược khi dùng
hỗn hợp nước và nước ñá. Sự làm lạnh do bay hơi nước bề mặt sẽ làm giảm nhiệt ñộ
bề mặt của cá xuống thấp hơn nhiệt ñộ sinh trưởng tối ưu của một số loài vi khuẩn
gây ươn hỏng và vi khuẩn gây bệnh.
• Một số tính chất vật lý có lợi của nước ñá
Phương pháp làm lạnh bằng nước ñá có ưu ñiểm so với các phương pháp làm
lạnh khác, kể cả làm lạnh bằng không khí. Nước ñá có khả năng làm lạnh lớn là do
ẩn nhiệt nóng chảy của nước ñá là 80kcal/kg nghĩa là cần khối lượng nước ñá nhỏ
20
có thể làm lạnh 1kg cá. Việc vận chuyển cá với lượng ít nước ñá sẽ làm tăng hiệu
quả và tính kinh tế. Tuy nhiên trong thực tế cần một lượng nước ñá nhiều hơn vì

hao hụt do tổn thất nhiệt.
Nước ñá tan là một hệ tự ñiều chỉnh nhiệt ñộ, là sự thay ñổi trạng thái vật lý
của chúng từ rắn sang lỏng và xảy ra ở nhiệt ñộ 0
o
C trong ñiều kiện bình thường.
Quá trình bảo quản cá ở nhiệt ñộ 0
o
C trên ñiểm ñóng băng ñược gọi là quá trình
siêu mát và ñiều này làm tăng ñáng kể thời gian bảo quản. Tác dụng chính của việc
ướp ñá là kéo dài thời gian bảo quản cá tươi bằng phương pháp bảo quản lạnh khá
ñơn giản so với bảo quản không có nước ñá ở môi trường nhiệt ñộ lớn hơn 0
o
C.
Hơn nữa bảo quản bằng phương pháp ướp ñá, không những ñảm bảo vệ sinh an
toàn thực phẩm mà còn ñảm bảo hàng hóa có thể lưu thông trong nước hoặc xuất
khẩu ra nước ngoài.
Có thể sản xuất nước ñá theo các dạng khác nhau, tuy nhiên ngư dân thường
dùng là ñá vảy, ñá ống, ñá ñĩa ñể ướp cá còn ñá cây phải xay trước khi bảo quản.
Nước ñá sản xuất bằng nước sạch hoặc từ các loại nước khác nhau, tuy nhiên các
tính chất của nước ñá khác nhau cũng rất ít thay ñổi.
Tốc ñộ làm lạnh chủ yếu thuộc vào diện tích trên một ñơn vị khối lượng cá
tiếp xúc với nước ñá hoặc hỗn hợp nước ñá/ nước. Diện tích trên một ñơn vị khối
lượng tiếp xúc càng lớn, tốc ñộ làm lạnh càng nhanh và thời gian ñạt ñược nhiệt ñộ
trung tâm của cá là 0
o
C càng ngắn.
Nhiệt ñộ ảnh hưởng rất lớn ñến hoạt tính của các enzyme và VSV. Tuy vậy,
trong khoảng nhiệt ñộ từ 0-25
o
C hoạt ñộng của VSV quan trọng hơn và sự thay ñổi

nhiệt ñộ tác ñộng ñến sự phát triển của VSV nhiều hơn là hoạt tính của enzyme. Các
nhà khoa học cho rằng nhiều vi khuẩn không có khả năng phát triển ở nhiệt ñộ dưới
10
o
C ngay cả những VSV ưa lạnh cũng phát triển rất chậm. Theo nghiên cứu tại 0
o
C
sự phát triển của vi khuẩn Shewanella putrefaciens gây ươn hỏng cá chỉ bằng 1/10
so với tốc ñộ phát triển của nó ở tại nhiệt ñộ tối ưu là 30
o
C. Hoạt ñộng của VSV là
nguyên nhân chủ yếu làm cho các sản phẩm cá tươi bi ươn hỏng. Vì vậy thời gian
bảo quản cá tươi sẽ tăng khi bảo quản chúng ở nhiệt ñộ thấp. Hiện nay việc bảo
quản cá tươi bằng nước ñá ở 0
o
C là phổ biến, tốc ñộ ươn hỏng của cá ñược xác ñịnh
21
theo công thức của Nixon 1971. Tốc ñộ ươn hỏng tương ñối tại nhiệt ñộ bảo quản
ñược tính theo công thức:
Ct
o
=
CT
CTo
o
o

Trong ñó: CTo
o
thời gian bảo quản ở 0

o
C
CT
o
thời gian bảo quản ở t
o
C
Nhiệt ñộ bảo quản thay ñổi sẽ làm thay ñổi hệ VSV gây ươn hỏng cá tươi. Ở
nhiệt ñộ thấp (0-5
o
C), các vi khuẩn Shewanella putrefaciens, Photobacterium
phosphoreum, Aeromonas spp. và Pseudomonas spp. là các tác nhân gây ươn hỏng.
Tuy nhiên, khi nhiệt ñộ bảo quản cao (15-30
o
C) các loài thuộc Vibrionacaece,
Enterobacteriaceae và các vi khuẩn Gram dương lại là các tác nhân chủ yếu gây
ươn hỏng (Gram và công sự 1987 và 1990, Liston 1992). Theo các nhà nghiên cứu
tốc ñộ hư hỏng trung bình của các loài cá nhiệt ñới nhiệt ñộ bảo quản ở 20-30
o
C
thường cao gấp hơn 25 lần so với bảo quản ở 0
o
C (Theo Gibson và Ogden 1987,
Dalgaard và Huss 1994). Sự ươn hỏng của cá nhiệt ñới nằm trong khoảng nhiệt ñộ
0-30
o
C ñược tính theo phương trình:
Ln = 0,12*t
Trong ñó : Ln là logarit tự nhiên của tốc ñộ ươn hỏng tương ñối
t : là nhiệt ñộ bảo quản (

o
C)
Phương trình cho thấy quan hệ tuyến tính giữa nhiệt ñộ bảo quản và giá trị
logarit tự nhiên của tốc ñộ ươn hỏng.
Các phương pháp bảo quản khác:
• Phương pháp phối hợp chất kháng sinh vào nước ñá, ngày nay bị loại bỏ vì
ảnh hưởng ñến sức khỏe cộng ñồng.
• Phương pháp sục CO
2
: là một phương pháp ñựơc sử dụng thành công trong
những năm gần ñây. Phương pháp này có thể áp dụng ñược cả trong các thùng chứa
nước biển ñã làm lạnh hoặc dùng CO
2
như một chất giúp cho việc thay ñổi thành
phần không khí trong các túi ñựng sản phẩm ñể ức chế VSV
22
• Phương pháp khử khuẩn bằng nước ñá có Chlorine: người ta ñã thử nghiệm
rửa bằng nước ñá có chlorine ñể khử nhiễm khuẩn cho cá. Tuy nhiên, lượng
chlorine cần thiết ñể kéo dài thời gian bảo quản sẽ tạo ra các mùi lạ trong cơ thịt cá
(Huss,1971).
1.3. TỔNG QUAN VỀ CÁ SÒNG
Cá sòng gió có tên khoa học là: Megalaspis cordyla (Linnaeus, 1758), tên
tiếng anh là: Hardtail scad (Hình 1.1). Cá sòng có thân hình thoi, dẹp ở hai bên, bắp
ñuôi nhỏ, mõm nhọn. Chiều dài thân cá bằng 3,0 - 4,0 lần chiều cao và bằng 3,5 -
4,0 lần chiều dài ñầu của nó. Miệng chếch, có hàm dưới nhô dài hơn hàm trên.
Toàn thân, phần trên nắp mang phủ vảy tròn, nhỏ. Vây lưng rộng, bằng khoảng
1/3 ñến 1/2 lần chiều cao thân. Vây lưng thứ nhất có một gai cứng mọc ngược ở
phía trước. Vây ngực dài, mút vây ngực chạm ñến khởi ñiểm của vây hậu môn.
Phần lưng màu xanh xám, phần bụng màu trắng, góc trên nắp mang có một vết
ñen tròn [45].

Hình 1.1. Cá sòng gió Megalaspis cordyla (Linnaeus, 1758)
Cá sòng thường sống ở Ấn ðộ Dương, Thái Bình Dương, ðông Phi, Hồng
Hải, Inñônêxia, Philippin, Trung Quốc, Nhật Bản. Ở Việt Nam, cá sòng phân bố
ở vịnh Bắc Bộ, Trung Bộ và ðông, Tây Nam Bộ.
Các sòng là loại cá có chứa nhiều protein, lipid, muối khoáng và các
vitamin…ñược thể hiện ở bảng sau:
Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng của cá sòng (trong 100g thực phẩm ăn ñược)

Thành phần chính Muối khoáng Vitamin
Năng
lượng

Nước

Pro Lipid

Tro

Ca

P Fe Na

K A B
1
B
2
PP C

Kcal g mg

µg mg
102

76,2 21,2

1,9 1,5

62

224

0,9

55

303

78

0,10

0,22

6,1

0

23
Cá sòng thường sống ở rạn san hô ở vùng nước biển mặn, lợ cá sòng sống

ở vùng nhiệt ñới ở ñộ sâu 20 – 100 m. Cá sinh sản và phát triển nhanh, số lượng
quần thể nhân ñôi trong 1,4 - 4,4 năm. Ngư cụ khai thác thường là lưới vây, vó,
kéo ñáy, kích thước cá sòng khai thác: 200-300 mm. Cá ñược khai thác quanh
năm. Cá sòng dùng ñể chế biến làm ñồ hộp và các sản phẩm tươi hoặc khô. Theo
số liệu thống kê của Bộ Thủy Sản, sản lượng khai thác những năm gần ñây ở
Việt Nam khoảng từ 17.000 ñến 25.000 tấn/ năm.

Hình 1.2: Bản ñồ phân bố cá sòng trên thế giới

Hình 1.3. Biểu ñồ sản lượng khai thác cá sòng theo FAO
Theo báo cáo của tổ chức nông lương thế giới (FAO), chỉ riêng năm 1999
sản lượng ñánh bắt cá sòng tổng cộng ñược 78.259 tấn. Trong ñó Thái Lan là nước
ñánh bắt ñược nhiều nhất 21.300 tấn, tiếp ñến Malaysia 19.895 tấn. Cá sòng sau khi
24
thu hoạch thường ñược ướp trong hầm tàu, bảo quản bằng nước ñá xay ở 0
o
C. Tuy
vậy do các tầu cá của Việt Nam thường là lọai công xuất nhỏ nên không thể mang
ñủ ñá phục vụ cho quá trình ướp ñá cá ñể bảo quản. Do vậy chất lượng cá bảo quản
sau thu hoạch thường không tốt. Trong thực tế ñể bảo cá tươi, người ñánh bắt
thường sử dụng các loại hóa chất, chất kháng sinh, dẫn tới nguy cơ mất an tòan
cho người sử dụng. Vì thế việc nghiên cứu sử dụng chitosan, COS trong bảo quản
cá tươi nói chung và cá sòng nói riêng là cần thiết.
1.4. TỔNG QUAN VỀ CHITOSAN, COS VÀ CƠ CHẾ KHÁNG KHUẨN CỦA
CHÚNG
Chitin là polymer hữu cơ phổ biến trong tự nhiên sau cellulose và chúng ñược
tạo ra trung bình 20g/năm/m
2
bề mặt trái ñất. Trong tự nhiên chitin tồn tại ở cả thực
vật và ñộng vật. Trong giới thực vật chitin có ở thành tế bào của nấm và một số tảo

Chlorophiceae. Trong giới ñộng vật, chitin là một thành phần cấu trúc quan trọng
của các vỏ một số ñộng vật không xương sống như: côn trùng, nhuyễn thể, giáp xác
và giun tròn. Còn ở ñộng vật thủy sản ñặc biệt là trong vỏ tôm, cua, ghẹ, mai mực,
hàm lượng Chitin chitosan chiếm khá cao từ 14 - 35% so với trọng lượng khô. Vì
vậy vỏ tôm, cua, ghẹ, mai mực là nguồn nguyên liệu chính ñể sản xuất Chitin
chitosan và các sản phẩm từ chúng.
Chitin là polysaccharide mạch thẳng, có thể xem như là dẫn xuất của
xenlulozơ, trong ñó nhóm (-OH) ở nguyên tử C (2) ñược thay thế bằng nhóm axetyl
amino (-NHCOCH
3
) ở hình (1.4). Chitin hiếm tồn tại trạng thái tự do, hầu như luôn
liên kết với protein, CaCO
3
và các chất hữu cơ khác trong vỏ tôm, cua, ghẹ [6].





Hình 1.4. Công thức cấu tạo của Chitin
- Công thức phân tử của chitin: [C
8
H
13
O
5
]n
CH
2
OH

H


H


OH

H

H


HN-COCH
3


H


CH
2
OH


H


H

OH


H




H


HN-COCH
3


H

CH
2
OH

H


H


OH

H


H


HN-COCH
3


H


n

25
Trong ñó n: thay ñổi tùy thuộc từng loại nguyên liệu, chẳng hạn: Tôm thẻ: n =
400 – 500, Tôm hùm: n = 700 – 800, Cua: n = 500 – 600, Phân tử lượng trung bình
của chitin = (203,09)n
Chitosan là một dạng của polymer hữu cơ có cấu trúc tuyến tính từ các ñơn vị -
D-Glucosamin liên kết với nhau bằng liên kết -1-4 glucozide. Các liên kết này rất
dễ bị cắt ñứt bởi các chất hoá học như: acid, bazơ, tác nhân oxy-hóa và các enzyme
thuỷ phân. Công thức phân tử của chitosan [C
6
H
11
O
4
N]n, phân tử lượng trung bình

của chitosan = (161,07)n. Khi ñun nóng chitin trong dung dịch kiềm ñặc, chitin mất
gốc acetyl tạo thành chitosan [8].





Hình 1.5. Công thức cấu tạo của chitosan
Chitosan là chất rắn, xốp, nhẹ, ở dạng bột có màu trắng ngà, không mùi,
không vị ở dạng vảy có màu trắng trong hay màu hơi vàng [34]. Loại Chitosan hay
ñược dùng trong y tế và thực phẩm có trọng lượng phân tử trung bình từ 200.000
ñến 400.000Dalton.
Chitosan mang tính kiềm nhẹ, không hòa tan trong nước và kiềm nhưng hòa
tan trong acid loãng (pH=6-6,5) sẽ tạo thành dung dịch keo nhớt trong suốt hơi sền
sệt. Chitosan khi hòa tan trong dung dich acid acetic loãng sẽ tạo dung dịch keo
dương, do vậy keo chitosan không kết tủa với ion dương. Chitosan tác dụng với iốt
trong môi trường H
2
SO
4
cho phản ứng lên màu tím. ðây là phản ứng dùng trong
phân tích ñịnh tính chitosan [6].

CH
2
OH

H

H


OH

H

H


NH
2


H


CH
2
OH


H


H


OH

H




H


NH
2


H

CH
2
OH

H


H


OH

H

H


NH
2


H


n