BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
--- o0o ---
LÊ THỊ MINH HOÀI
NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỔI CỦA MỘT SỐ VI SINH VẬT
GÂY BỆNH (COLIFORMS, E.COLI) VÀ TỔNG BAZƠ
NITƠ BAY HƠI TRÊN TÔM SÚ BẢO QUẢN LẠNH
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
GVHD: TS. MAI THỊ TUYẾT NGA
NHA TRANG, 2015
i
NHẬN XÉT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………
ii
LỜI CẢM ƠN
Nội dung của đề tài này thuộc nhiệm vụ hợp tác quốc tế về khoa học và công
nghệ theo Nghị định thư “Hợp tác nghiên cứu, thiết kế và chế tạo hệ thống giám sát
sử dụng mạng cảm biến không dây trong kiểm soát chất lượng và tiết kiệm năng
lượng cho chuỗi hậu cần thủy sản lạnh”, Hợp đồng số 08/2014/HĐ-NĐT ngày
20/6/2014 giữa Bộ Khoa học và Công nghệ, Bộ Giáo dục & Đào tạo và Trường Đại
học Nha Trang (cơ quan chủ trì nhiệm vụ) và TS.Mai Thị Tuyết Nga (chủ nhiệm nhiệm
vụ), 2014-2016.
Để hoàn thành đề tài tốt nghiệp này, trước hết em xin chân thành cảm ơn cô TS.
Mai Thị Tuyết Nga đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và truyền đạt những kiến thức, kinh
nghiệm quý báu cho em trong suốt quá trình thực hiện đề tài.
Em cũng xin chân thành cảm ơn:
Các thầy, cô giáo Khoa Công nghệ thực phẩm, trường Đại học Nha Trang.
Các cô phụ trách quản lý phòng thí nghiệm: cô Đỗ Thị Ánh Hòa- phòng Hóa, vi
sinh, cô Lê Thiên Sa- khu Công nghệ thực phẩm, cô Trần Thị Hiền Mai- khu chế biến,
cô Phan Thị Phượng- khu Công nghệ cao, cô Nguyễn Minh Nhật- khu Công nghệ sinh
học đã tạo điều kiện cho em được sử dụng phòng thí nghiệm. Cô Nguyễn Thị Hà Trang
đã hỗ trợ nước cất và cô Đào Thị Đoan Trang đã tạo điều kiện cho em mượn dụng cụ
để thí nghiệm.
Đặc biệt là cô Trần Thị Ái Vân- Bộ môn Công nghệ thực phẩm và chị Trần Thị
Thu Lệ- học viên cao học đã nhiệt tình giúp đỡ em trong suốt thời gian qua. Hơn ai hết,
iii
em dành lời cảm ơn chân thành đến bạn bè và người thân đã hỗ trợ em trong suốt thời
gian qua để em có động lực hoàn thành đề tài này.
Do những hạn chế về kiến thức của bản thân và điều kiện khách quan nên bài
báo cáo này không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong nhận được những nhận xét,
góp ý của quý thầy cô và bạn bè để bài báo cáo này được hoàn thiện hơn.
Một lần nữa em xin chân thành cảm ơn!
iv
MỤC LỤC
BẢNG CÁC CHỮ VIẾT TẮT
vi
DANH MỤC CÁC BẢNG
vii
DANH MỤC CÁC HÌNH
viii
MỞ ĐẦU
1
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN
4
1.1.
Tổng quan về tôm sú
4
1.1.1. Giới thiệu về tôm sú
4
1.1.2. Phân loại tôm sú
4
1.1.3. Cấu tạo, đặc điểm sinh học và vòng đời tôm sú [13][16]
5
1.1.4. Hình thức nuôi và phân bố [6][12][16]
7
1.1.5. Tình hình xuất khẩu tôm sú
7
1.1.6. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của tôm [12][13][26]
8
1.2.
11
Phương pháp bảo quản nguyên liệu thủy sản
1.2.1. Phương pháp bảo quản đông
12
1.2.2. Phương pháp bảo quản lạnh
12
1.2.3. Những biến đổi của nguyên liệu thủy sản trong quá trình bảo quản lạnh
17
1.2.4. Một số vi sinh vật gây bệnh thường gặp trên nguyên liệu thủy sản sau thu hoạch
[5][14][15]
22
1.3.
Tổng quan về các hợp chất bazơ nitơ bay hơi [7][13]
26
1.4.
Các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước
28
1.4.1. Các nghiên cứu trong nước
28
1.4.2. Các nghiên cứu ngoài nước
29
v
CHƯƠNG II. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
32
2.1.
Đối tượng nghiên cứu
32
2.2.
Hóa chất và nguyên vật liệu dùng trong nghiên cứu
32
2.3.
Phương pháp nghiên cứu
34
2.3.1. Phương pháp tiếp cận
34
2.3.2. Bố trí thí nghiệm
35
2.3.3. Các phương pháp đánh giá
37
2.4.
39
Phương pháp xử lý số liệu
CHƯƠNG III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
40
3.1. Sự biến đổi của vi sinh vật gây bệnh trên nguyên liệu tôm sú trong quá trình bảo
quản lạnh
40
3.1.1. Biến đổi của Coliforms trên nguyên liệu tôm sú trong quá trình bảo quản lạnh
40
3.1.2. Biến đổi của E.coli trên nguyên liệu tôm sú trong quá trình bảo quản lạnh
45
3.2. Sự biến đổi của tổng bazơ nitơ bay hơi (TVB-N) trên tôm sú nguyên liệu quá
trình bảo quản lạnh
50
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN
58
TÀI LIỆU THAM KHẢO
60
PHỤ LỤC
-
- 64
vi
BẢNG CÁC CHỮ VIẾT TẮT
E.coli
Escherichia coli
EMB
Eosine Methylen Blue
cfu
Colony forming unit (đơn vị tạo thành khuẩn lạc)
MPN
Most Possible Number
TVB-N
Total volatile basic nitrogen (tổng bazơ nitơ bay hơi)
TCA
Axit Tricloaxetic
LSB
Lauryl Sulphate Broth (canh Lauryl Sulphate)
vii
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1 Thành phần hóa học của tôm sú và các loại tôm khác (%) [13] ....................... 9
Bảng 1.2 Thời gian bảo quản một số loài tôm và thủy sản bằng phương pháp điều
chỉnh khí quyển [13] ...................................................................................................... 16
Bảng 1.3 Hệ vi sinh vật nổi trội và vi khuẩn đặc trưng gây hư hỏng cá tuyết [5][7] .... 18
viii
DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1 Cấu tạo ngoài và trong của tôm sú
5
Hình 2.1 Sơ đồ bố trí thí nghiệm bảo quản tôm sú theo thời gian bảo quản
Hình 2.2 Tôm được xếp khay để bảo quản
35
36
Hình 3.1 Biến đổi của Coliforms trên tôm sú bảo quản ở nhiệt độ 1± 1 °C
Hình 3.2 Biến đổi của Coliforms trên tôm sú bảo quản ở nhiệt độ 4± 1 °C
Hình 3.3 Biến đổi của Coliforms trên tôm sú bảo quản ở nhiệt độ 9 ± 1 °C
Hình 3.4 Biến đổi của Coliforms trên tôm sú bảo quản ở nhiệt độ 15 ± 1 °C
Hình 3.5 Biến đổi của Coliforms trên tôm sú bảo quản ở nhiệt độ 19 ± 1 °C
Hình 3.6 Biến đổi của E.coli trên tôm sú nguyên liệu bảo quản ở nhiệt độ 1 ± 1 °C
Hình 3.7 Biến đổi của E.coli trên tôm sú nguyên liệu bảo quản ở nhiệt độ 4 ± 10C
Hình 3.8 Biến đổi của E.coli trên tôm sú nguyên liệu bảo quản ở nhiệt độ 9 ± 1 °C
Hình 3.9 Biến đổi của E.coli trên tôm sú nguyên liệu bảo quản ở nhiệt độ 15 ± 1°C
Hình 3.10 Biến đổi của E.coli trên tôm sú nguyên liệu bảo quản ở nhiệt độ 19±1°C
Hình 3.11 Biến đổi của TVB-N trên tôm sú nguyên liệu bảo quản ở 1 ± 10C
Hình 3.12 Biến đổi của TVB-N trong tôm sú bảo quản lạnh ở nhiệt độ 4 ± 10C
Hình 3.13 Biến đổi của TVB-N trên tôm sú nguyên liệu bảo quản ở 9 ± 10C
Hình 3.14 Biến đổi của TVB-N trên tôm sú nguyên liệu bảo quản ở 15 ± 10C
Hình 3.15 Biến đổi của TVB-N trên tôm sú nguyên liệu bảo quản ở 19 ± 10C
40
41
41
42
42
45
46
46
47
47
51
52
52
53
53
1
MỞ ĐẦU
Trong thời kỳ phát triển công nghiệp hóa, hiện đại hóa của cả nước, ngành thủy
sản đóng vai trò hết sức quan trọng cho việc phát triển kinh tế của đất nước. Trong
những năm gần đây, thủy sản là một trong những nhóm hàng xuất khẩu chủ lực của
Việt Nam, kim ngạch xuất khẩu của mặt hàng này sang các thị trường tăng trưởng khá
và có xu hướng ổn định. Sự phát triển đó nhờ vào sự chủ động về nguồn nguyên liệu,
với các điều kiện tự nhiên thuận lợi như sông ngòi chằng chịt, có bờ biển dài trên 3260
km, vùng đặc quyền kinh tế 1 triệu km2, vùng nước ngọt và nước lợ có khả năng nuôi
trồng thủy sản trên 1 triệu ha, nguồn lợi thủy sản phong phú, đa dạng, đặc biệt thế
mạnh phát triển hiện nay là dựa trên các sản phẩm chủ lực: tôm, cá, nghêu, bạch tuột,
nhuyễn thể hai mảnh vỏ. Hầu hết, thủy sản Việt Nam xuất khẩu vào thị trường EU,
Mỹ, Canada, một số thị trường châu Á có nhu cầu sản lượng lớn như Nhật Bản, Hàn
Quốc, Trung Quốc, Úc, Thái Lan… Trong tất cả các thị trường xuất khẩu, thị trường
EU yêu cầu an toàn vệ sinh thực phẩm thủy sản nghiêm ngặt nhất, đồng thời có hệ
thống quản lý chặt chẽ nhất.
Ngày nay, trong giai đoạn phát triển kinh tế, tôm là mặt hàng chế biến xuất khẩu
chủ lực của ngành chế biến thủy sản, chủ yếu là tôm sú và tôm thẻ chân trắng đông
lạnh, trong đó tôm sú (Penaeus monodon) là đối tượng chủ lực quyết định thành công
của ngành tôm Việt Nam. Theo số liệu của Vasep, chiếm tới 50% giá trị xuất khẩu thủy
sản trong hơn 10 năm qua, xuất khẩu tôm Việt Nam đã đạt giá trị kỷ lục gần 4 tỷ USD
năm 2014 vừa qua. Đồng thời với khối lượng lớn tôm xuất khẩu hàng năm thì loài tôm
này đã, đang phát triển và được nuôi nhiều nơi trên thế giới cả về diện tích và sản
lượng. Việt Nam hiện là nhà cung cấp tôm số 1 cho Mỹ nhờ sản phẩm tôm sú cỡ lớn và
các sản phẩm giá trị gia tăng, thứ 2 là Nhật Bản và thứ 3 là EU. Tuy nhiên trước tình
2
hình đáng báo động về an toàn vệ sinh thực phẩm, nhu cầu của thế giới đang hướng
đến sản phẩm sạch, an toàn, quan trọng nhất là tâm lý chung của khách hàng là tìm
được sản phẩm chất lượng. Do đó, thực phẩm không an toàn đang là vấn đề cấp thiết
của toàn xã hội, việc kiểm soát tốt sự lây nhiễm và phát triển của vi sinh vật gây bệnh,
tiêu biểu là Coliforms và E.coli ngay từ nguyên liệu trong quá trình bảo quản nguyên
liệu thực phẩm sẽ hạn chế phần lớn các ca ngộ độc thực phẩm và các bệnh đường ruột
do vi sinh vật gây ra. Mặt khác, thủy sản là mặt hàng dễ hư hỏng do tác động của vi
sinh vật, nếu bảo quản ở nhiệt độ và thời gian không hợp lý thì vi sinh vật rất dễ phát
triển, sau khi chết không được chế biến và tiêu thụ ngay thì sẽ sản sinh ra hàng loạt các
chất bazơ nitơ bay hơi (NH3, dimethylamine, trimethylamine) làm cho chất lượng của
thủy sản giảm. Do đó cần phải có biện pháp khống chế sự phát triển của chúng ngay từ
nguyên liệu để có được sản phẩm thực phẩm có chất lượng cao, ít tổn thất về mặt kinh
tế. Đánh giá mức độ vệ sinh an toàn thực phẩm không phải là một việc dễ dàng mà cần
phải có đủ khả năng chuyên môn về lý thuyết cũng như thực hành. Vì vậy, việc nghiên
cứu sự biến đổi của vi sinh vật gây bệnh trong quá trình bảo quản lạnh tôm sú nguyên
liệu cho phép quản lý được vấn đề an toàn thực phẩm và chọn phương pháp bảo quản
nguyên liệu thích hợp đem lại một sản phẩm thực phẩm an toàn và có chất lượng cao.
Để góp phần đánh giá mức độ vệ sinh an toàn thực phẩm cũng như đưa ra
những khuyến cáo cho các bên liên quan trong chuỗi cung ứng, tôi tiến hành thực hiện
đề tài: “Nghiên cứu sự biến đổi của một số vi sinh vật gây bệnh (Coliforms, E.coli)
và tổng bazơ nitơ bay hơi trên tôm sú bảo quản lạnh”.
Mục tiêu của đề tài: nghiên cứu được sự biến đổi vi sinh vật gây bệnh, cụ thể là
Coliforms, E.coli và tổng bazơ nitơ bay hơi (TVB-N) trên tôm sú nguyên liệu trong
thời gian bảo quản lạnh nhằm đưa ra chế độ bảo quản phù hợp ứng dụng trong thực tế.
3
Nội dung của đề tài:
-
Nghiên cứu sự biến đổi của vi sinh vật gây bệnh Coliforms và E.coli trên
tôm sú nguyên liệu trong quá trình bảo quản lạnh.
-
Nghiên cứu sự biến đổi của tổng bazơ nitơ bay hơi trên tôm sú nguyên liệu
trong quá trình bảo quản lạnh.
Ý nghĩa khoa học của đề tài:
Cung cấp dữ liệu khoa học về sự biến động của vi sinh vật gây bệnh (Coliforms
E.coli) và TVB-N trên tôm sú nguyên liệu trong quá trình bảo quản lạnh.
Ý nghĩa thực tiễn của đề tài:
Kết quả nghiên cứu của đề tài góp phần ngăn ngừa mối nguy sinh học đảm bảo
an toàn thực phẩm cho người tiêu dùng theo chương trình quản lý chất lượng HACCP
ngay từ khâu nguyên liệu.
Tính khả thi của đề tài
-
Vấn đề nghiên cứu phù hợp với yêu cầu và điều kiện thực tiễn.
-
Nguồn nguyên liệu phong phú, sẵn có.
-
Đối tượng nghiên cứu rất được quan tâm hiện nay, tài liệu tham khảo tương
đối phong phú.
KẾT CẤU ĐỀ TÀI
Mở đầu
Chương I. Tổng quan
Chương II. Đối tượng và phương pháp nghiên cứu
Chương III. Kết quả nghiên cứu và thảo luận
Kết luận và đề xuất ý kiến
Phụ lục
4
CHƯƠNG I. TỔNG QUAN
1.1.
Tổng quan về tôm sú
1.1.1. Giới thiệu về tôm sú
Tôm sú (Penaeus monodon) là loài tôm được đánh bắt và nuôi trồng hàng đầu
thế giới về sản lượng. Theo thống kê của tổ chức Lương thực Nông nghiệp thế giới
(Food Agriculture Organization- FAO), sản lượng tôm sú năm 1997 chiếm 52% sản
lượng tôm nuôi trồng toàn thế giới, với tốc độ tăng trưởng trung bình 2%/năm. Trong
các vùng nuôi tôm chủ yếu trên thế giới, Đông Nam Á là vùng dẫn đầu chiếm 53,7%
tổng sản lượng tôm toàn thế giới trong tổng số 54 quốc gia có ngành công nghiệp nuôi
tôm phát triển (thống kê của FAO năm 2002).
1.1.2. Phân loại tôm sú
-
Ngành: Arthopoda- Ngành chân khớp
-
Ngành phụ: Antennata- Ngành phụ có râu
-
Lớp: Crustacea- Lớp giáp xác
-
Bộ: Decapoda- Bộ mười chân
-
Bộ phụ: Natantia- Bộ phụ bơi lội
-
Họ chung: Penaeidea
-
Họ: Penaeidea- Họ tôm he
-
Giống: Penaeus
-
Loài: Penaeus monodon
Tên tiếng Anh phổ biến là Black tiger shrimp (theo hệ thống phân loại của
Holthuis, 1989). Tên tiếng Việt phổ biến là tôm sú.
Hiện nay, ở Việt Nam tôm sú là một trong 5 loại tôm được nuôi trồng phổ biến
và quan trọng nhất đối với nền kinh tế Việt Nam:
-
Tôm sú (Black tiger shrimp)- Penaeus monodon
5
-
Tôm thẻ (Banana shrimp)- Penaeus merguiensis
-
Tôm chân trắng (White leg shrimp)- Penaeus vannamei
-
Tôm Nhật Bản (Kuruma shrimp)- Penaeus japonicas
-
Tôm càng xanh (Giant fresh water prawn)
1.1.3. Cấu tạo, đặc điểm sinh học và vòng đời tôm sú [13][16]
Tôm sú (Penaeus monodon) là loài có kích thước lớn nhất của họ tôm He
(Penaeidae), còn gọi là tôm cỏ, thuộc loài giáp xác, thân dài hơi tròn, được bao bằng
một lớp vỏ mỏng cấu tạo bằng chất chitin thấm canxi. Màu sắc của tôm do sắc tố thuộc
lớp cuticum hay những tế bào riêng biệt quyết định. Khi còn tươi ở vỏ đầu ngực tôm có
vằn ngang (tôm ở biển vằn trắng nâu hoặc trắng xanh xen kẽ, ở đầm đìa nước lợ tôm có
vằn màu xanh đen).
Hình 1.1. Cấu tạo ngoài và trong của tôm sú
6
Chú thích:
Eye stalk: mắt
Oesophagus: thực quản
Stomach: dạ dày
Antenna: râu
Hepatopancreas: gan tụy
Perelopods: chân bò
Heart: tim
Pleopods: chân bơi
Hindgut: chỉ
Anus: hậu môn
Abdominal segment: phân đoạn bụng
Tôm sú sinh trưởng nhanh, khoảng 4-5 tháng là tôm đạt mức trưởng thành, dài
đến 27cm và trọng lượng khoảng 250g. Đó là trọng lượng lý tưởng cho tôm thương
phẩm tiêu thụ quốc tế.
Trong tự nhiên tôm nước mặn sinh trưởng tới mùa sinh sản chúng tiến vào gần
bờ và đẻ trứng. Trứng nở ra ấu trùng trải qua 3 thời kỳ biến thái Napilus, Zoea, Mysis,
ấu trùng theo các làn sóng biển dạt vào các cửa sông, nơi nước biển và nước sông pha
trộn nhau nên độ mặn thấp hơn ngoài biển, thích hợp cho ấu trùng phát triển, đó là
vùng nước lợ. Trong môi trường này, ấu trùng (larvae) tiến sang thời kỳ hậu ấu trùng
(postlarvae). Sau đó postlarvae chuyển sang thời kỳ ấu niên (juvenile) đồng thời bơi ra
biển, tiếp tục tăng trưởng, sinh sản và tiếp diễn chu trình sống của chúng.
Tôm sú có thể chịu được sự biến động về độ mặn rất lớn (3- 5%), độ mặn tối ưu là
15- 25%. Tôm sú thuộc loài sinh hoạt về đêm và hay ăn thịt lẫn nhau. Thường lúc còn
nhỏ, ấu trùng tôm sú có khuynh hướng bám vào thành ao hồ, các góc hồ hoặc chui sâu
dưới lớp cát đáy ao hồ về ban ngày, đến ban đêm nổi lên hoạt động, kiếm tìm thức ăn.
Tôm sú thuộc loại động vật máu lạnh, thân nhiệt thay đổi theo nhiệt độ môi
trường bên ngoài. Nhiệt độ ảnh hưởng tới nhiều phương diện đời sống của tôm: hô hấp,
tiêu hóa thức ăn, miễn nhiễm đối với bệnh tật, sự tăng trưởng… Nhiệt độ thay đổi theo
khí hậu mỗi mùa, vì thế tại miền Nam Việt Nam có thể nuôi tôm quanh năm trong khi
miền Bắc chỉ nuôi tôm trong mùa nóng. Ở nhiệt độ 280C, tôm sú lớn tương đối chậm, ở
7
nhiệt độ 300C tôm lớn nhanh hơn nhưng rất dễ mắc các dịch bệnh như bệnh MBV
(Monodon Baculor Virus). Nhiệt độ tối ưu cho tôm sú phát triển tại các vùng ao hồ
nhiệt đới là 28- 300C.
1.1.4. Hình thức nuôi và phân bố [6][12][16]
Tôm sú phân bố trên thế giới ở các vùng Ấn Độ, Tây Thái Bình Dương, Đông
và Nam Châu Phi, đặc biệt tập trung ở các nước vùng Đông Nam Á như: Đài Loan,
Philippin, Indonesia, Malaysia và Việt Nam.
Ở Việt Nam tôm sú phân bố rộng từ Bắc đến Nam, vùng ven bờ đến vùng có độ
sâu 40m, tập trung nhiều ở độ sâu 10- 25m, vùng phân bố chính là vùng duyên hải
miền Trung. Miền Bắc và miền Nam hiếm hơn, đáng chú ý vùng Kiên Giang có sản
lượng khá nhiều.
Tôm có quanh năm nhưng mùa vụ sinh sản từ tháng 11- 4 năm sau. Kích thước
tôm lớn nhất có thể đạt đến 290- 305mm (200- 250g), trung bình đạt từ 190- 195mm,
nặng 150g. Chúng ưa sống ở những nơi có đáy bùn cát, độ trong, độ mặn cao và ổn
định. Tuy vậy chúng có khả năng thích ứng với độ mặn rộng ngay trong thời kỳ trưởng
thành [6].
Tôm sú nuôi trong các ao đầm nước lợ ở cả vùng cao và vùng trung triều. Một
số nơi nuôi xen kẽ vụ lúa, vụ tôm và nuôi chung với cá rô phi và cua.
Hình thức nuôi: thâm canh hay gọi là nuôi công nghiệp (TC), bán thâm canh
(BTC) và quảng canh cải tiến (QCCT).
Khu vực phía Bắc nuôi QCCT và BTC là chủ yếu, miền Trung nuôi BTC và
TC, các tỉnh phía Nam nuôi BTC và QCCT.
1.1.5. Tình hình xuất khẩu tôm sú
Theo số liệu Hải quan và Tổng hợp của Vasep, năm 2014, tổng giá trị xuất khẩu
tôm có mức tăng trưởng mạnh (26,9%) so với cùng kỳ năm ngoái, đạt 3,95 tỷ USD,
chiếm 50,38% tổng kim ngạch xuất khẩu thủy sản. Đứng đầu về nhập khẩu tôm Việt
8
Nam là thị trường Mỹ chiếm 26,92% tỷ trọng xuất khẩu tôm và giá trị xuất khẩu đạt
1,06 tỷ USD (tăng 28%). Tiếp theo là thị trường Nhật Bản và EU chiếm tỷ trọng lần
lượt là 18,8% và 17,27% với giá trị xuất khẩu tăng tương ứng là 4,9% (đạt 743,4 triệu
USD) và 66,7% (đạt 682,7 triệu USD).
Tháng 01/2015, kim ngạch xuất khẩu thủy sản giảm 13,1% so với cùng kỳ năm
trước, đạt 507 triệu USD. Các mặt hàng xuất khẩu quan trọng đều giảm so với cùng kỳ
năm 2014. Trong đó, mặt hàng tôm giảm mạnh 20,3% (đạt 206,3 triệu USD) .
1.1.6. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của tôm [12][13][26]
Thành phần hóa học của cơ thịt tôm gồm có: nước, protein, lipit, gluxit, khoáng
chất, vitamin, enzyme và hoocmon. Những thành phần có hàm lượng tương đối nhiều
là nước, protein, lipit và khoáng chất, hàm lượng gluxit trong tôm rất ít và tồn tại dưới
dạng glucogen.
Thành phần hóa học của tôm thường khác nhau theo giống loài. Trong cùng một
loài nhưng hoàn cảnh sinh sống khác nhau thì thành phần hóa học cũng khác nhau,
ngoài ra thành phần hóa học của tôm còn phụ thuộc vào trạng thái sinh lý, mùa vụ, thời
tiết…Sự khác nhau về thành phần hóa học và sự biến đổi của chúng làm ảnh hưởng rất
lớn đến mùi vị và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm, đến việc bảo quản tươi nguyên liệu
và quá trình chế biến. Bên cạnh đó, thành phần hóa học của tôm rất thích hợp cho vi
sinh vật phát triển.
Qua nghiên cứu Stepanhue cho chúng ta thấy rằng tôm có thành phần protein
19- 23%, lipit 0,6- 1,6%, nước khoáng 73%, nhiều nguyên tố vi lượng và các vitamin
nhóm B (B1, B2, B6 và B12). Ngoài ra khi phân tích các axit amin, người ta thấy rằng
trong tôm chứa 18- 21 axit amin và hầu như có gần đủ các axit amin không thay thế,
cáu tạo cơ tôm rất lỏng lẻo, lượng đạm hòa tan nhiều. Những đặc điểm trên làm cho giá
trị dinh dưỡng của tôm rất cao, thịt tôm lại thơm ngon, ngọt. Đó là lý do khiến cho tôm
là một trong những mặt hàng có giá trị cao về mặt xuất khẩu, nhưng cũng do đặc điểm
9
trên sau khi đánh bắt tôm rất mau chết và mau ươn thối. Một trong những điều kiện bất
lợi gây nên sự hư hỏng của tôm là nội tạng của tôm tập trung ở đầu và cũng là nơi chứa
nhiều đạm hòa tan nhất.
Thành phần dinh dưỡng của tôm sú so với một số loại tôm khác: tôm càng xanh,
tôm thẻ chân trắng, tôm he nâu thì thành phần dinh dưỡng của tôm sú cao hơn và tương
đương với tôm he Vịnh Mexico được thể hiện trên Bảng 1.1:
Bảng 1.1 Thành phần hóa học của tôm sú và các loại tôm khác (%) [13]
Hàm lượng
Hàm lượng
Hàm lượng
Hàm lượng
nước
protein
lipit
tro
Tôm sú
75,06± 0,76a
21,12± 0,97a
1,83± 0,05a
1,98± 0,06a
2
Tôm càng xanh
78,57± 0,55a
19,23± 0,74a
1,20± 0,10a
1,93± 0,08a
3
Tôm thẻ
80,14± 0,76a
18,11± 0,66a
1,62± 0,02
1,51± 0,17a
4
Tôm he nâu*
76,20± 0,21
17,11± 0,14
1,39± 0,05
1,30± 0,06
5
Tôm Mexico*
77,41± 0,22
20,6± 0,21
1,82± 0,02
1,41± 0,02
STT
Loài tôm
1
*
Theo Fellow 1993
a
là giá trị trung bình cùng cột có cùng ký tự sai khác không có ý nghĩa thống
kê (P> 0,05)
a/ Nước
Cơ thịt của tôm chứa khoảng từ 70- 85% nước, hàm lượng này phụ thuộc vào
giống loài tôm và tình trạng dinh dưỡng của tôm. Trong cơ và trong các tế bào, nước
đóng một vai trò quan trọng làm dung môi cho các chất vô cơ và hữu cơ, tạo ra môi
trường cho các hoạt động sinh hóa trong tế bào, đồng thời nước cũng tham gia vào rất
nhiều các phản ứng hóa học và có ảnh hưởng lớn đến sự tạo thành các phản ứng của
các protein. Trạng thái của nước trong cơ thịt tôm phụ thuộc vào nhiều tương tác giữa
10
cấu trúc của nước với các dung dịch khác nhau trong tế bào và đặc biệt là với các protein.
Những thay đổi về hàm lượng nước trong thịt tôm, gây ra bởi quá trình chế biến,
ảnh hưởng mạnh đến các đặc tính thẩm thấu, giá trị dinh dưỡng và chất lượng cảm
quan của thịt tôm, đồng thời cũng ảnh hưởng lớn đến thời gian bảo quản của sản phẩm.
b/ Protein
Các loại protein
Cơ thịt của tôm thông thường chứa khoảng từ 13- 25% protein. Hàm lượng này
biến thiên tùy thuộc vào giống loài tôm, điều kiện dinh dưỡng và loại cơ thịt.
Có thể chia protein trong mô cơ của tôm nguyên liệu thành 3 nhóm:
- Protein cấu trúc (actin, myosin, tropomyosin và actomyosin).
- Protein tương cơ (myoalbumin, globulin và các enzyme.
- Protein mô liên kết: điểm đẳng điện của protein tôm vào khoảng pH 4,5- 5,5.
Tỷ lệ giữa các loại protein này phụ thuộc vào sự phát triển giới tính của tôm và
sự dao động của chúng trong suốt thời kỳ sinh trưởng.
Thành phần các axit amin
Tôm là loại thực phẩm khá giàu các axit amin. Giá trị dinh dưỡng của tôm cao
cũng chính nhờ các axit amin này.
Hàm lượng tổng số của một vài axit amin trong 100g thịt một số loài tôm như
sau: Threonin (382 mg); Serin (922,2 mg); Axit glutamic (1033,0 mg); Glycin (673,3
mg); Alanin (623,4 mg) [13].
c/ Lipit
Mô cơ của tôm chứa khoảng từ 0,05- 3% lipit, mà thành phần chủ yếu là các
photpholipit.
Photphatidyl chlorin và cholesterol là loại photpholipit và loại lipit trung tính
chiếm tỷ trọng khá lớn trong mô cơ thịt của tôm. Cụ thể, trong 100g thịt tôm, hàm
lượng lipit trung tính là 430,7 ± 20,1 mg; photpholipit là 742,0 ± 40,7 mg [13]. Nhiều
11
nghiên cứu cho thấy rằng sự khác nhau về giống loài ảnh hưởng rất nhỏ đến thành
phần các axit béo và hàm lượng cholesterol. Tuy vậy hàm lượng của các axit béo và
cholesterol trong thịt tôm lại chịu ảnh hưởng của sự thay đổi mùa vụ, nhiệt độ môi
trường nước sinh sống, điều kiện dinh dưỡng và thời kỳ phát triển của tôm.
d/ Vitamin
Hàm lượng vitamin trong tôm đặc trưng theo loài và biến thiên theo mùa vụ.
Thịt tôm là nguồn thực phẩm khá giàu vitamin, hàm lượng một số vitamin trong 100g
thịt tôm như sau: Thiamin (41µg), Riboflavin (76µg); Niacin (2,7 µg); Axit folic (5,2
µg); Pyridoxin (66 µg).
e/ Chất khoáng
Tôm là loại thực phẩm rất giàu chất khoáng. Hàm lượng chất khoáng trong thịt
tôm biến thiên trong khoảng 0,6- 1,5% khối lượng tươi. Hàm lượng chất khoáng trong
thịt tôm có đặc trưng theo loài và biến thiên theo mùa, đồng thời hàm lượng chất
khoáng còn phụ thuộc rất lớn vào điều kiện môi trường sống của tôm.
1.2.
Phương pháp bảo quản nguyên liệu thủy sản
Do đặc điểm mau ươn thối của nguyên liệu thủy sản, bảo quản là một khâu rất
quan trọng trong quá trình chế biến. Theo ước tính của Jame (1984) thì khoảng 8% sản
lượng thủy sản của thế giới bị tổn thất về chất lượng ngay sau khi đánh bắt, chưa kể
những thất thoát trong quá trình vận chuyển, bảo quản, sản xuất. Do đó chất lượng
nguyên liệu sau đánh bắt có ý nghĩa quan trọng, nó làm tăng giá trị của sản phẩm tiêu
dùng và mở rộng thị trường buôn bán. Trong thực tế, có hai phương pháp chính bảo
quản thủy sản là bảo quản lạnh và bảo quản lạnh đông/đông, tuy nhiên phương pháp
bảo quản lạnh được ứng dụng khá rộng trong các xí nghiệp chế biến thủy sản.
12
1.2.1. Phương pháp bảo quản đông
Làm lạnh đông 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 và tới -80C ÷ -100C và có thể xuống thấp hơn nữa: -180C, -300C hay -400C.
Mục đích: Làm lạnh đông thủy sản là hạ thấp nhiệt độ thủy sản, làm chậm sự hư
hỏng của thủy sản để cho đến khi rã đông thủy sản sau thời gian bảo quản lạnh [9].
1.2.2. Phương pháp bảo quản lạnh
Làm lạnh hay ướp lạnh là hạ nhiệt độ nguyên thủy của sản phẩm xuống đến gần
điểm đóng băng, tức là làm cho phần nước tự do của tế bào lạnh đi (khoảng -0,50C ÷ 10C) chủ yếu ở lớp bề mặt sản phẩm. Ở nhiệt độ này enzyme sản phẩm và vi sinh vật bị
ức chế, hoạt động chậm chạp. Cấu trúc tế bào vẫn như nguyên, không thay đổi và trạng
thái vật lý của tế bào chỉ là sự hạ nhiệt làm lạnh phần nước tự do của gian bào [9].
Các phương pháp bảo quản lạnh [13][14]
Bảo quản tươi tôm nguyên liệu là một khâu rất quan trọng trong quá trình chế
biến. Tôm nguyên liệu rất dễ bị ươn thối biến chất chất như vậy không chỉ làm giảm
thấp giá trị dinh dưỡng mà có khi còn gây ra ngộ độc. Tôm nguyên liệu thu hoạch được
phụ thuộc nhiều vào thời tiết, mang tính chất mùa vụ rõ rệt, cơ sở chế biến xa ngư
trường…do đó công tác bảo quản tươi vô cùng quan trọng. Trong thực tế có một số
phương pháp bảo quản tôm phổ biến sau:
a/ Bảo quản tôm bằng phương pháp làm lạnh
Nhiệt độ ảnh hưởng lớn đến tốc độ thối rữa của thực phẩm thông qua ảnh hưởng
của nó đối với các enzyme của vi khuẩn và sự tự phân giải. Nhiệt độ cũng ảnh hưởng
tới tỷ lệ phát triển của vi khuẩn. Khi hạ thấp nhiệt độ thì hoạt động của enzyme và vi
sinh vật trong tôm sẽ giảm xuống, như vậy tôm nguyên liệu có thể giữ tươi được một
thời gian. Cách quan trọng nhất để bảo quản thủy sản tươi, ở cả vùng khí hậu nhiệt đới
và vùng khí hậu ôn đới từ giữa thế kỷ 19 tới nay là giữ lạnh cho thủy sản ở nhiệt độ
13
khoảng 0- 10C. Môi trường làm lạnh phổ biến nhất là nước đá (trên 00C), hỗn hợp nước
đá + NaCl, hay nước đá được làm từ nước biển.
Đã có rất nhiều nghiên cứu về bảo quản tôm trong nước đá ngay sau khi bắt
được. Kết quả thu được của các nghiên cứu này cũng rất khác nhau, thời gian bảo quản
tôm tươi ở 00C ngay sau khi chết biến đổi trong khoảng từ 5 đến 16 ngày. Nhiệt độ của
nước đá (00C) chỉ làm chậm các hoạt động của vi khuẩn, chứ không ngăn chặn hoàn
toàn được sự thối rữa của tôm.
Theo tài liệu của Dự án Seaqip, ngay trong điều kiện xử lý và bảo quản tốt chất
lượng tôm bảo quản ở nhiệt độ 00C cũng bị giảm sút. Sau 40 giờ bảo quản, tỷ lệ tôm
đạt chất lượng loại 1 giảm từ 80- 90% xuống còn 5- 25% [2]. Ngoài ra tài liệu còn cho
biết, nếu bảo quản lạnh tôm bằng nước đá xay trong thùng cách nhiệt có lỗ thoát ở đáy
thùng sẽ hạ nhiệt độ tôm xuống dưới 50C trong 4 giờ, xuống 00C trong 6- 7 giờ. Theo
nghiên cứu của Graham và cộng sự được Dự án Seaqip biên dịch cho thấy, có sự thất
thoát một số hợp chất chứa nitơ, kể cả protein trong nước biển lạnh nhiều gấp đôi so
với cá ướp đá đúng quy cách nhưng không nhiều hơn cá ướp thành đống lớn. Trong
nước biển lạnh bảo quản cá trực tiếp, lượng hợp chất bị thất thoát sẽ lớn hơn do lực
thẩm thấu mạnh hơn. Các tác giả nghiên cứu cho biết trong đá có nhiều khoảng trống
và cách bảo quản thông thường cho phép không khí lưu thông ở mức độ nào đó, vì vậy
vi khuẩn yếm khí không có cơ hội phát triển. Khi bảo quản bằng nước biển lạnh, hàm
lượng oxy ít sẽ tạo điều kiện yếm khí cho phép vi khuẩn kỵ khí phát triển [1].
b/ Bảo quản lạnh kết hợp với hóa chất
Cho đến nay, đã có nhiều nghiên cứu về các loại hóa chất dùng để bảo quản tôm
nguyên liệu. Dùng hóa chất để bảo quản tôm tốt nhất là kết hợp với nhiệt độ thấp, yêu
cầu của hóa chất dùng là: không hại đối với cơ thể người, không có mùi vị lạ, tính chất
hóa học ổn định, dễ hòa tan trong nước, không làm hư hỏng dụng cụ bảo quản, có hiệu
lực sát trùng mạnh, giá thành hạ và cách sử dụng thuận tiện.
14
Sử dụng Chlorine
Cách sử dụng chlorine là được chế thành nước đá hoặc dùng dung dịch để
nhúng tôm. Đối với loại dung dịch thời gian ngâm dài hay ngắn phụ thuộc vào loại
nguyên liệu và lượng Cl có hiệu quả trong dung dịch.
Theo nghiên cứu của Nguyễn Trọng Cẩn và Nguyễn Việt Dũng (1994), cho thấy
sử dụng dung dịch chlorine 40ppm, nhúng tôm sú tươi vào dung dịch 15 phút sau đó
vớt ra dùng nước đá để bảo quản trong các thùng cách nhiệt, hàng ngày kiểm tra chất
lượng. Kết quả thí nghiệm cho thấy: chlorine có tác dụng bảo quản tương đối tốt. Đem
so sánh với bảo quản tôm nguyên liệu bằng nước đá thì tôm sau khi ngâm vào dung
dịch chlorine rồi bảo quản trong nước đá có thời gian bảo quản kéo dài thêm từ 0,5 đến
1 ngày [11].
Sử dụng các hợp chất sulfit
Các hợp chất sulfit đã được giới thiệu từ thập niên những năm 1950 để bảo quản
chống biến đen cho tôm nguyên liệu. Reilly, Bernarte và Dangla (1984), đã báo cáo
rằng tôm sú (Penaeus monodon) của Phillipin được xử lý với Na2S2O5 (5g/l) trong 30
giây sau đó bảo quản trong nước đá vụn có tác dụng khống chế hiện tượng biến đen
đến 10 ngày. Hơn nữa tôm còn giữ được vị ngọt và kết cấu cơ thịt khá chắc sau 10
ngày bảo quản. Lô tôm chỉ hoàn toàn bị hỏng sau 17 ngày bảo quản [16].
Tuy nhiên hiện nay các nhà sản xuất đang cố gắng giảm việc sử dụng các chất
bảo quản có sulfit do dư lượng của chất này hiện đã gây nên một số phản ứng phụ
không tốt cho người sử dụng tôm làm thực phẩm, đặc biệt là những người bị hen suyễn
[16].
15
Các chất polyphosphate (PP)
Theo Menabrito và Regenstein (1988) các polyphosphate có vai trò quan trọng
trong công nghệ chế biến thủy sản, chúng có khả năng tương tác với nhiều thành phần
trong thực phẩm, thể hiện nhiều chức năng:
-
Tương tác với các ion kim loại
-
Tác dụng đệm: các PP được sử dụng như là các chất đệm, đặc biệt những
chất này chứa các natri tripolyphosphate (Na5P3O10).
-
Tạo liên kết với nước: Các phương pháp xử lý thực phẩm thủy sản bằng PP
làm cho protein của cơ thịt giữ lại các chất nước tự nhiên trong cơ và nhờ đó
tránh được hiện tượng mất nước
-
Bảo quản thực phẩm: PP giúp tránh hoặc làm chậm lại quá trình oxy hóa các
chất béo không no có trong thực phẩm và ngăn chặn một số vi sinh vật liên
quan đến quá trình làm hư hỏng thực phẩm.
c/ Bảo quản bằng phương pháp làm lạnh kết hợp với điều chỉnh khí quyển
Không khí bình thường chứa khoảng 78% nitơ, 21% oxy và 0,1% CO2. Điều
chỉnh khí quyển (modified atmosphere) là phương pháp phân bố lại thành phần các
chất khí trong môi trường bảo quản. Các quá trình vi sinh vật sẽ bị ảnh hưởng rất lớn
bởi các biến đổi trong thành phần khí và kết quả là kéo dài thời gian bảo quản. Người
ta thường sử dụng riêng lẻ các khí CO2, SO2, O2, CO và N2 hay hỗn hợp giữa các khí
này để tạo ra sự thay đổi trong thành phần của không khí bảo quản [16]. Bảo quản thủy
sản tươi bằng phương pháp điều chỉnh không khí có những ưu điểm nổi bật: kéo dài
thời gian bảo quản và đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Brown và cộng sự (1980) nghiên cứu cá tuyết fillet và cá hồi giữ bằng phương
pháp điều chỉnh không khí có chứa 20% và 40% CO2. Họ thấy rằng ảnh hưởng của
phương pháp dùng CO2 điều chỉnh không khí là làm giảm sự tạo thành TMA, ammoniac và ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn.
16
Theo Ashie và cộng sự (1996) thời gian bảo quản của một số loài tôm và thủy
sản bằng phương pháp điều chỉnh khí quyển như Bảng 1.2:
Bảng 1.2 Thời gian bảo quản một số loài tôm và thủy sản bằng phương pháp điều
chỉnh khí quyển [13]
Loại thủy sản
Tôm nâu
Chế độ bảo quản
Thời gian bảo quản (ngày)
Nhiệt độ (0C)
Khí quyển
Không khí
ĐCKQ
4
100% CO2
4- 5
≥ 14
66% - 34%
4- 5
≥ 13,5
35% - 65%
4- 5
8,5
Tôm he
4
100%
6- 7
8- 9
Cá hồi
1,7
80% - 20%
12
20
Cua
1,7
80% - 20%
14
> 25
d/ Bảo quản bằng phương pháp lạnh đông
Phương pháp làm lạnh đông tức là hạ thấp nhiệt độ của tôm nguyên liệu xuống
dưới -80C. Như vậy một lượng nước lớn ở trong nguyên liệu sẽ bị đông kết lại, làm
ngừng đến mức tối đa hoặc đình chỉ hoàn toàn hoạt động của các enzyme nội tại và các
vi sinh vật gây thối rữa. Hiện tại đây là phương pháp giữ tươi nguyên liệu tốt nhất, đảm
bảo được tính chất, mùi vị và giá trị dinh dưỡng của tôm nguyên liệu. Tùy theo thời
gian bảo quản dài hay ngắn mà tôm nguyên liệu được bảo quản ở nhiệt độ thấp hơn
như -180C hay -250C. Phương pháp làm lạnh đông là cách bảo quản tôm nguyên liệu
tốt, tuy vậy trong quá trình bảo quản chất lượng của nguyên liệu cũng có sự biến đổi
như protein bị đông đặc biến tính, chất béo bị thủy phân hoặc bị oxy hóa, đặc biệt là
những biến đổi về vật lý và cấu trúc của nguyên liệu [12][16].