Tài liệu Giáo trình mô đun bảo quản thủy sản sau thu hoạch (nghề nuôi trồng thủy sản trình độ cao đẳng)

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH BẠC LIÊU TRƯỜNG CĐ KINH TẾ - KỸ THUẬT GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN: BẢO QUẢN THỦY SẢN SAU THU HOẠCH NGÀNH/NGHỀ: NUÔI TRỒNG THỦY SẢN TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG Ban hành kèm theo Quyết định số: /QĐ-… ngày…….tháng….năm ......... …………........... của………………………………. Bạc Liêu, năm 2020 1 MỤC LỤC TRANG Bài 1. Những biến đổi của động vật thủy sản sau khi chết ........................ 1. Những biến đổi ở nguyên liệu cá tươi. ............................................................ 06 2. Quá trình biến đổi chất lượng của động vật thủy sản sau khi chết .................. 06 Bài 2. Các phương pháp bảo quản nguyên liệu thủy sản 1. Bảo quản tươi nguyên liệu thủy sản ................................................................ 10 2.Kỹ thuật lạnh đông nguyên liệu thủy sản ......................................................... 16 3. Kỹ thuật ướp muối nguyên liệu thủy sản ......................................................... 20 2 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 3 LỜI GIỚI THIỆU Trong những năm qua, dạy nghề đã có những bước tiến vượt bậc cả về số lượng và chất lượng, nhằm thực hiện nhiệm vụ đào tạo nguồn nhân lực kỹ thuật trực tiếp đáp ứng nhu cầu xã hội. Do đó việc xây dựng và biên soạn bài giảng/giáo trình giảng dạy là vô cùng cần thiết. Tài liệu này biên soạn dựa vào chương trình chi tiết mô đun bảo quản thủy sản sau thu hoạch trong chương trình đào tạo nghề Nuôi trồng thủy sản trình độ cao đẳng. Mô đun “Bảo quản thủy sản sau thu hoạch” nhằm trang bị cho người học kiến thức và kỹ năng về các phương pháp bảo quản nguyên liệu thủy sản sau khi thu hoạch nhằm tăng giá trị thương phẩm cho thủy sản. Trong quá trình biên soạn tài liệu, tôi có sử dụng, tham khảo nhiều tư liệu, hình ảnh, và công trình nghiên cứu của các tác giả trong và ngoài nước. Do nhiều nguyên nhân, nên chắc chắn cuốn tài liệu này còn nhiều khiếm khuyết. Tôi rất mong nhận được nhiều ý kiến đóng góp của độc giả, đặc biệt là các đồng nghiệp trực tiếp giảng dạy chuyên ngành để tài liệu hoàn thiện hơn. Xin chân thành cảm ơn! Tác giả! Lã Thị Nội 4 GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN Tên môn học: BẢO QUẢN THỦY SẢN SAU THU HOẠCH Mã môn học: MĐ 25 Thời gian thực hiện mô đun: 45 giờ; (Lý thuyết: 15 giờ; Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài tập: 28 giờ; Kiểm tra: 2 giờ) I. Vị trí, tính chất của mô đun: - Vị trí: Bảo quản thủy sản sau thu hoạch là mô đun chuyên ngành nghề nuôi trồng thủy sản trình độ cao đẳng - Tính chất: Bảo quản thủy sản sau thu hoạch là mô đun tìm hiểu về các các biến đổi của thủy sản sau khi thu hoạch và phương pháp bảo quản động vật thủy sản đúng cách. II. Mục tiêu mô đun: - Về kiến thức: Trình bày được các giai đoạn biến đổi của động vật thủy sản sau khi chết, các phương pháp thường dùng bảo quản nguyên liệu thủy sản sau thu hoạch. - Về kỹ năng: Nhận dạng các giai đoạn biến đổi của động vật thủy sản sau khi chết. Thu và xử lý mẫu động vật thủy sản sau thu hoạch. Đánh giá, kiểm tra chất lượng sản phẩm thủy sản bằng phương pháp cảm quan. Bảo quản sơ bộ động vật thủy sản sau thu hoạch. - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Năng lực tự chủ: trong việc thực hiện thu và xử lý mẫu động vậ thủy sản sau thu hoạch. + Năng lực trách nhiệm: Yêu nghề đã chọn, sáng tạo trong học tập, nâng cao ý thức và phương pháp làm việc khoa học tự giác học tập, làm chủ tri thức 5 III. Nội dung mô đun: 1. Nội dung tổng quát và phân bổ thời gian: Thời gian (giờ) Số TT Tên chương, mục Bài 1. Những biến đổi của động vật thủy sản sau khi chết 2 Tổng số Lý thuyết Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, bài tập 15 4 10 1 30 11 18 1 45 15 28 2 Kiểm tra 1. Những biến đổi ở nguyên liệu cá tươi. 2. Quá trình biến đổi chất lượng của động vật thủy sản sau khi chết. Bài 2. Các phương pháp bảo quản nguyên liệu thủy sản 1. Bảo quản tươi nguyên liệu thủy sản 2 2.Kỹ thuật lạnh đông nguyên liệu thủy sản 3. Kỹ thuật ướp muối nguyên liệu thủy sản Cộng 6 BÀI 1. NHỮNG BIẾN ĐỔI CỦA ĐỘNG VẬT THỦY SẢN SAU KHI CHẾT Giới thiệu: Sau khi chết động vật thủy sản diễn ra các quá trình biến đổi sinh lý hóa học làm cho chất lượng nguyên liệu thủy sản giảm dần. Bài học này giúp chúng ta tìm hiểu rõ hơn những biến đổi này. Mục tiêu: - Trình bày được các giai đoạn biến đổi của động vật thủy sản sau khi chết - Nhận dạng và xử lý được các giai đoạn biến đổi của động vật thủy sản sau khi chết. A. Nội dung: 1. Những biến đổi ở nguyên liệu cá tươi Biến đổi cảm quan là các biến đổi nhận biết được nhờ các giác quan như biểu hiện bên ngoài, mùi, kết cấu và vị. Trong quá trình bảo quản, những biến đổi cảm quan đầu tiên của cá liên quan đến biểu hiện bên ngoài và kết cấu. Vị đặc trưng của các loài cá thường thể hiện rõ trong vài ngày đầu của quá trình bảo quản bằng nước đá. Việc đánh giá cảm quan cá nguyên liệu ở chợ và bến cá thông qua biểu hiện bên ngoài, kết cấu và mùi. 2. Quá trình biến đổi chất lượng của động vật thủy sản sau khi chết 2.1. Giai đoạn tiết nhớt - Chất nhớt: Nhớt là lớp bao phủ bề mặt ngoài của cá và một số loài thủy sản, chiếm 1 – 3% khối lượng, có bản chất là glucoprotein, trong suốt, có khả năng hút nước mạnh và có mùi tanh đặc trưng của động vật thủy sản. - Vai trò chất nhớt: + Làm giảm ma sát khi cá vận động trong môi trường nước. + Bảo vệ cơ thể chống lại sự xâm nhập của vi sinh vật từ bên ngoài. - Quá trình tiết nhớt là sự tự vệ cuối cùng của động vật thủy sản để chống lại sự xâm nhập của vi sinh vật bên ngoài, vì vậy sau khi đánh bắt lớp chất nhớt sẽ dày lên. 7 - Do có đặc tính protein nên lớp nhớt dễ dàng bị vi sinh vật phân hủy làm thay đổi đặc tính: tính dính nhớt giảm dần, chất nhớt bị nhão ra và chuyển dần từ trạng thái trong suốt sang vẩn đục, mùi chuyển từ tanh tự nhiên sang mùi tanh khai hoặc mùi chua. - Biến đổi của chất nhớt chưa thể hiện sự hư hỏng của động vật thủy sản. Hạn chế sự biến đổi chất nhớt bằng cách rửa sạch hay lau bằng khăn khô, nếu mùi chua mất đi thì động vật thủy sản vẫn chưa bị hư hỏng. 2.2. Giai đoạn tê cứng - Tê cứng là hiện tượng các sợi cơ của cá bị co rút lại. - Đặc điểm giai đoạn tê cứng: toàn bộ cơ thể cá khó uốn cong, thịt cá cứng xác, thân cá nhợt nhạt, có hiện tượng tỏa nhiệt làm cho nhiệt độ thân cá tăng lên và khả năng đàn hồi của cơ kém. - Kết thúc giai đoạn tê cứng, cơ duỗi ra và trở nên mềm mại nhưng không còn đàn hồi như tình trạng trước khi tê cứng. - Những biến đổi trong giai đoạn tê cứng. + Sự phân giải glycogen: Glycogen là chất giữ vai trò quan trọng trong việc tích lũy năng lượng trong cơ của cá, hàm lượng chiếm 0,5 – 1,5% khối lượng. Sự hình thành axit lactic làm pH cơ thịt cá giảm xuống, điều này ảnh hưởng đến tính chất vật lý của cơ thịt cá do làm biến tính protein và giảm khả năng giữ nước của chúng. Sự mất nước ảnh hưởng xấu đến cơ thịt cá do làm tăng độ dai của cơ thịt cá, độ dai ở mức không thể chấp nhận được (hiện tượng mất nước khi luộc) xảy ra ở cơ thịt có pH thấp. + Biến đổi của protein cấu thành nên sợi cơ: Các protein cấu thành nên sợi co gồm actin và myosin, chúng giữ vai trò quan trong trong hoạt động co duỗi của sợi cơ. Cá sau khi chết, ngay lúc đó lượng ATP vẫn còn đầy đủ, actin ở dạng hình cầu và không liên kết với myosin. Khi pH thấp xảy ra sự chuyển hóa actin hình cầu thành actin hình sợi, sợi actin trượt trên sợi myosin hình thành phức actomyosin, điều này làm cho cơ thịt cá bị co rút và quá trình tê cứng bắt đầu. Mức độ co rút của sợi cơ tùy thuộc vào từng loại cơ, với cơ đỏ mức độ co rút có thể tới 52% còn cơ thịt trắng thường co rút 15%. Trung bình đối với cá có cả cơ thịt trắng và cơ thịt đỏ co rút khoảng 25 – 30%. 2.3. Giai đoạn chin sinh hóa (quá trình tự phân giải) Cá sau khi tê cứng dần dần trở lại mềm, ta gọi đó là sự tự phân giải hoặc là quá trình tự chín. 8 Đặc điểm: cơ thịt mềm mại, hương vị thơm, độ ẩm lớn và dễ bị tác dụng của men tiêu hóa. Thịt cá trong giai đoạn này thực chất đã có hiện tượng hư hỏng nhưng chưa thối rữa. Cơ thịt cá trở lại mềm mại là do: - Sự phân ly một phần phức actomyosin thành actin và myosin làm cơ thịt cá mềm và duỗi ra, nhưng không duỗi hoàn toàn như trước khi tê cứng - Protein bị phân giải dưới tác dụng của enzyme protease. Biến đổi bất lợi trong giai đoạn này là sự biến đổi của chất béo dưới tác dụng của men lipase, khi men này hoạt động nó sẽ phân giải lipit thành glycerin và axit béo tự do làm cho chỉ số axit của chất béo trong động vật thuỷ sản tăng lên. Chỉ số axit là một trong những chỉ tiêu đánh giá chất lượng nguyên liệu, chỉ số axit càng cao thì chất lượng của cá càng giảm và ngược lại. 2.4. Giai đoạn thối rữa - Quá trình phân giải các thành phần của tổ chức cơ thịt cá dưới tác dụng của vi sinh vật được gọi là quá trình phân hủy hay thối rữa. - Đặc điểm: mang mất màu và xám lại, chất nhớt trên da đục ngầu, vẩy dễ bong tróc, mùi hôi thối. - Sản phẩm của giai đoạn này là các sản vật cấp thấp như indol, skatol, phenol, cadaverin, putrescin, các loại acid có đạm, acid béo cấp thấp, H 2 S, thioalcol, CH 4 , NH 3 , CO 2 … Ngoài ra còn một số chất độc như Paridin có trong cá thu, ngừ thối rữa; Coridin có trong thịt cua thối rữa; Sardinin có trong thịt cá trích thối rữa. - Vi sinh vật tham gia vào quá trình phân hủy ngoài lượng vi sinh vật có sẵn trong bản thân nguyên liệu thì phần lớn là lây nhiễm từ bên ngoài môi trường do quá trình đánh bắt, bảo quản và vận chuyển. Hình 1: Số lượng vi sinh vật tồn tại trên bề mặt cá, tôm 9 . Vi sinh vật được tìm thấy trên toàn bộ mặt ngoài (da, mang cá) và cả trong ruột của cá sống và cá vừa đánh bắt. Cá sau khi chết, gặp điều kiện thuận lợi thì các loại vi sinh vật phát triển rất nhanh. Sự thối rữa của động vật thủy sản bắt đầu là do vi khuẩn kỵ khí ký sinh trong cơ thể động vật còn sống. Khi chết do điều kiện thích hợp như nhiều chất dinh dưỡng, nhiều nước, không có ánh sáng mặt trời và ít không khí vi khuẩn kỵ khí bắt đầu phát triển từ trong nội tạng ăn dần ra cơ thịt. Đồng thời vi khuẩn hiếu khí ở trên da cá, vảy chúng sẽ xâm nhập vào cơ thịt bên trong. Thời gian xâm nhập của vi khuẩn vào cơ thịt khoảng 24-60 giờ. Biểu hiện bên ngoài đầu tiên của cá là mang mất màu, xẫm lại, chất nhớt trên da đục ngầu, vảy dễ bong tróc, có mùi hôi thối. Dưới điều kiện thích hợp các loài cá nói chung chỉ 1-2 ngày là thối rữa, ở các loài khác nhau tốc độ thối rửa có khác nhau. Tốc độ thối của các loại cá thịt đỏ nhanh hơn loại trắng. Tốc độ thối rữa còn phụ thuộc vào cấu trúc và các thành phần trong cá mà trước hết là hàm lượng nước trong thịt cá, cá ít nước thì tốc độ thối sẽ chậm hơn cá nhiều nước. Cá ngâm trong nước sẽ chóng thối hơn để ngoài không khí. Nhiệt độ là nhân tố ảnh hưởng rất quan trọng đến quá trình thối rửa thủy sản. Trong điều kiện và phạm vi nhất định, tốc độ thối rữa tỷ lệ thuận với nhiệt độ, điều đó là do khi gặp nhiệt độ thích hợp enzym trong cá sẽ hoạt động mạnh và vi sinh vật phát triển nhanh chóng phân huỷ các thành phần của cá gây thối rữa mạnh. Do đó dùng nhiệt độ thấp để bảo quản cá và các động thực vật thuỷ sản khác rất tốt. Số lượng vi sinh vật càng nhiều thì quá trình thối rữa diễn ra càng nhanh. Do đó trong quá trình bảo quản nguyên liệu cần tránh các yếu tố gây ô nhiễm vi sinh vật. Vì vậy trước lúc tiến hành bảo quản hoặc chế biến cần thiết phải rửa sạch nguyên liệu đặc biệt là ở mang và ở nội tạng để loại trừ phần lớn vi sinh vật, sẽ giảm được quá trình thối rữa. B. Câu hỏi và bài tập thực hành: Câu hỏi: Câu 1. Trình bày đặc điểm các giai đoạn biến đổi của động vật thủy sản sau khi chết. Bài tập: Đánh giá cảm quan chất lượng một số loài cá sau: cá Ngừ, cá Lục, tôm, cua. C. Ghi nhớ: Các giai đoạn biến đổi còn tươi của động vật thủy sản sau khi chết. 10 BÀI 2. CÁC PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN NGUYÊN LIỆU THỦY SẢN Giới thiệu: Bài các phương pháp bảo quản nguyên liệu thủy sản trình bày về các cách thức bảo quản nguyên liệu thủy sản sau thu hoạch giúp nguyên liệu được tươi lâu, nhằm nâng cao hơn nữa chất lượng của nguyên liệu thủy sản sau khi thu hoạch. Mục tiêu: - Mô tả được các phương pháp bảo quản thủy sản sau khi chết. - Phân tích được các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình biến đổi của động vật thủy sản sau khi thu hoạch. - Thực hiện được các phương pháp đánh giá và bảo quản động vật thủy sản sau khi thu hoạch đạt chất lượng. A. Nội dung: 1. Bảo quản tươi nguyên liệu thủy sản 1.1 Bảo quản tươi ở nhiệt độ thấp (bằng nước đá) 1.1.1. Nguyên lý Ở nhiệt độ thấp, hoạt động của men và vi sinh vật bị kìm hãm. Nhiệt độ càng thấp thì hoạt động của men và vi sinh vật càng giảm, biến đổi hư hỏng càng được hạn chế, thời hạn bảo quản tăng lên. Trong phạm vi nhiệt độ bình thường thì cứ hạ thấp 10 o C thì tốc độ phản ứng giảm xuống 1/2 đến 1/3 lần. Nhiệt độ thấp tác dụng đến men phân giải nhưng không tiêu diệt được chúng. Nhiệt độ dưới 0 o C phần lớn hoạt động của enzym bị đình chỉ. Nhiệt độ thấp có khả năng kìm hãm quá trình phát triển của vi sinh vật. Trong khoảng nhiệt độ -5 o C ÷ -10 o C hầu hết các vi sinh vật không thể phát triển được. Tuy vậy ở - 10 o C vẫn còn vi khuẩn Micrococus phát triển chậm. Do đó, để ngăn ngừa vi khuẩn phát triển, thủy sản phải bảo quản ở nhiệt độ thấp hơn -10 o C. Để ngăn ngừa nấm mốc phải thấp hơn - 15 o C. Ngoài ra nhiệt độ thấp làm cho nước trong tế bào đông đặc thành tinh thể và làm vỡ màng tế bào vi sinh vật. Vi sinh vật phát triển trong môi trường có độ ẩm thích hợp, nếu môi trường sản phẩm không ẩm thì vi sinh vật cũng không phát triển được. Các loại nấm mốc có thể phát triển ở nơi khan nước nhưng lượng nước tối thiểu phải là 15%. Do đó, nhiệt độ thấp có thể dùng bảo quản sản phẩm phải là -18 o C vì ở nhiệt độ này nước trong sản phẩm đóng băng đến 86% chỉ còn 14%, không đủ cho vi sinh vật hoạt động. Tóm lại nguyên lý chế biến lạnh thủy sản là hạ thấp nhiệt độ của sản phẩm thủy sản nhằm ức chế hoạt động của các men và kìm hãm hoạt động của các vi sinh vật. 11 Như vậy nguyên liệu thủy sản được làm lạnh phải là nguyên liệu tươi sống (ở giai đoạn tiết nhớt hoặc mới đánh bắt). Nguyên liệu thủy sản cần phải sạch sẽ trước khi ướp lạnh và việc làm lạnh cần thực hiện nhanh, đều khắp. 1.1.2. Kỹ thuật làm lạnh a.Ướp đá Sử dụng đá để ướp lạnh là phương pháp phổ biến nhất trong bảo quản thủy sản vì nó có nhiều ưu điểm: - Khả năng làm lạnh trên một đơn vị khối lượng hay thể tích cao - Đá lại vô hại, dễ vận chuyển và tương đối rẻ - Đá phù hợp để ướp lạnh vì tốc độ làm lạnh nhanh - Khi ướp đá, nhiệt truyền trực tiếp từ thủy sản sang đá qua tiếp xúc trực tiếp và qua nước đá tan ra. Nước lạnh chảy ra từ đá hấp thụ nhiệt của thủy sản và khi chảy qua đá sẽ được làm lạnh trở lại. Do đó, trộn kỹ thủy sản và đá với nhau không chỉ làm giảm độ dày của lớp đá cần làm lạnh mà còn tạo điều kiện trao đổi nhiệt giữa nước, đá và thủy sản. Có hai phương pháp ướp đá nguyên liệu: Ướp đá trực tiếp: Nguyên liệu được ướp theo tuần tự một lớp nước đá một lớp nguyên liệu. Phương pháp này phù hợp cho làm lạnh cá, tôm. Hình 2: Phương pháp ướp đá trực tiếp 12 Ướp đá gián tiếp: Các lớp nguyên liệu được cách ly với lớp nước đá bằng các tấm PE. Nguyên liệu đựng trong các khay có nắp đậy kín hoặc nguyên liệu được bọc riêng biệt trong từng túi PE. Phương pháp này phù hợp cho làm lạnh mực ống, mực nang và bạch tuộc. Hình 3: Phương pháp ướp đá gián tiếp b. Làm lạnh bằng không khí lạnh Thủy sản được cho vào phòng lạnh và không khí lạnh trong phòng được hạ xuống đến 0 ÷ -2 o C bằng máy lạnh. Như vậy muốn làm lạnh bằng không khí lạnh phải trang bị máy móc, nhưng bù lại kỹ thuật này có lợi điểm là có thể tạo nhiệt độ dưới 0 o C dễ dàng và duy trì một nhiệt độ nhất định. Phương pháp này thường sử dụng trong nhà máy đông lạnh để bảo quản tạm thời bán thành phẩm trước khi cấp đông. c. Làm lạnh bằng nước đá khô Người ta còn sử dụng đá khô để làm lạnh thủy sản. Nước đá khô là khí cacbonic ở trạng thái rắn, ở áp suất thường nó sẽ bay hơi và thu nhiệt. Khi bay hơi nó có khả năng làm lạnh nhanh và có thể làm lạnh đông sản phẩm. Nước đá khô thường chỉ được sử dụng để bảo quản mẫu sản phẩm thủy vận chuyển nhanh bằng đường hàng không. 1.1.3. Trình tự thực hiện Bước 1. Chuẩn bị dụng cụ, vật tư - Thùng bảo quản 13 Hình 4 . Một số loại thùng bảo quản - Các dạng nước đá Hình 5: Nước đá dùng trong bảo quản thủy sản - Nước sạch - Các dụng cụ để chứa thủy sản: rổ, chậu rửa - Nhiệt kế đo nhiệt độ sản phẩm Bước 2. Xác định lượng nước đá cần thiết để bảo quản Tổng lượng nước đá cần thiết dùng để bảo quản lạnh thủy sản: M i = M i1 + M i2 + M i3 Trong đó: M i : Lượng nước đá cần thiết để bảo quản lạnh thủy sản M i1 : Lượng nước đá cần thiết để làm lạnh thủy sản xuống 00C M i2 : Lượng nước đá cần thiết để duy trì nhiệt độ bảo quản ở 00C M i3 : Lượng nước đá cần thiết để làm lạnh nước dùng trong bảo quản xuống 0 0 C. Bước 3. Tính toán thời gian bảo quản lạnh Khi nhiệt độ bảo quản tăng lên 5 0 C thì sự phát triển của vi khuẩn và tốc độ hư hỏng tăng lên 2,25 lần (1 ngày bảo quản ở 5 0 C tương đương 2,25 ngày bảo quản ở 00C). 14 Cá tươi bảo quản ở 0 0C được 15 ngày, nếu ban đầu giữ tại 10 0C trong 1 ngày và 5 0C trong 2 ngày thì: 1 ngày ở 10 0C tương đương với 4,5 ngày ở 00C 2 ngày ở 5 0C tương đương với 2,25 x 2 = 4,5 ngày ở 0 0C Sau đó mới tiến hành bảo quản ở 0 0C thì số ngày bảo quản còn lại sẽ là: 15 – (4,5 + 4,5) = 6 ngày. Như vậy với cách bảo quản trên thì tổng thời gian bảo quản cá tươi là 9 ngày. Bước 4. Tiến hành bảo quản * Bảo quản khô: Thao tác: + Rải một lớp đá ở đáy thùng bảo quản dày tối thiểu 5cm + Rải một lớp tôm có chiều dày không quá 10cm. + Tiếp tục rải tiếp lớp đá và tôm xen kẽ đến khi gần đầy thùng bảo quản + Trên cùng rải một lớp đá rồi đậy nắp thùng bảo quản. Hình 6: Phương pháp bảo quản khô. - Ưu điểm: Tôm không bị trương nước. Tỷ lệ tôm bị long đầu, giãn đốt thấp. Chi phí thấp, dễ áp dụng. - Nhược điểm: Nếu bảo quản trong thời gian dài sẽ xảy ra hiện tượng tôm bị biến đen. Phải cẩn thận khi bảo quản để tránh hiện tượng làm lạnh không đều. * Bảo quản ướt - Thao tác: 15 + Rải một lớp đá ở đáy thùng bảo quản dày tối thiểu 5cm + Rải một lớp tôm có chiều dày không quá 10cm. + Tiếp tục rải tiếp lớp đá và tôm xen kẽ đến khi gần đầy thùng bảo quản + Thêm nước lạnh 0 0 C vào ngập các lớp tôm + Trên cùng rải một lớp đá rồi đậy nắp thùng bảo quản. Hình 7: Phương pháp bảo quản ướt - Ưu điểm: Hiện tượng tôm bị biến đen do sự oxy hoá xảy ra chậm. Giữ tôm sáng bóng. Dễ áp dụng. - Nhược điểm: Nếu thời gian bảo quản dài tỷ lệ tôm bị long đầu, giãn đốt, bạc màu cao. Vận chuyển khó khăn, chi phí vận chuyển tăng do phải vận chuyển cả lượng nước dùng để bảo quản. 1.2. Bảo quản tươi bằng hóa chất Dùng hóa chất - Không độc với người sử dụng. - Không có mùi lạ. - Không làm biến màu, mùi nguyên liệu. - Tính chất hóa học: phải ổn định, dễ hòa tan trong nước. - Có hiệu lực sát trùng mạnh. - Không làm mục dụng cụ bảo quản. Những hóa chất có thể sử dụng được để bảo quản nguyên liệu thủy sản 16 - Loại muối vô cơ: NaCl, hypochlorid, NaNO2, NaNO3. - Loại acid: acid acetic, acid lactic, acid sorbic. - Các chất khác: formaldehyde, natri benzoat, acid salisilic. Hiện nay rất ít sử dụng hóa chất để bảo quản. 1.3. Bảo quản trong bao gói có điều chỉnh khí quyển Với phương pháp này, lượng và thành phần khí sử dụng thay đổi trong suốt quá trình bảo quản trong bao bì được hàn kín hay không kín. Khí sử dụng trong bảo quản bằng phương pháp MAP (Modified Atmosphere Packaging) Khí thường sử dụng trong kỹ thuật bảo quản này là N2, O2 và CO2. Quan trọng nhất là khí CO2. * Nitrogen (N 2 ) Khí N2 có ảnh hưởng đến sự phát triển của vi sinh vật. Thay thế không khí bên trong bao bì bằng khí N2 nhằm ức chế sự phát triển của vi sinh vật gây hư hỏng sản phẩm. Bất lợi chính của việc sử dụng nitơ riêng lẻ là tạo ra mùi vị xấu cho sản phẩm. * Oxy (O 2 ) Oxy được sử dụng trong hỗn hợp khí trước hết là để ngăn chặn sự mất màu đỏ của mô cơ. Ở nồng độ > 5%, oxymyoglobin được hình thành từ myoglobin, tạo cho mô cơ có màu đỏ sáng và ức chế sự biến đổi không thuận nghịch của myoglobin thành metmyoglobin. Sử dụng nồng độ O2 > 50%, cải thiện được mùi vị tươi của sản phẩm bao gói. * CO 2 Vi sinh vật cần CO2 cho quá trình tự trao đổi chất của chúng. Ở nồng độ CO2 cao (> 10%) vi sinh vật bị ức chế. Khả năng ức chế vi sinh vật phụ thuộc vào loài vi sinh vật, nồng độ CO2, nhiệt độ bảo quản, độ hoạt động của nước trong sản phẩm. Thay thế O2 bằng CO2 trong bao gói bảo quản sẽ ức chế được sự phát triển của vi sinh vật hiếu khí. Một số nghiên cứu cho thấy rằng khả năng kháng vi sinh vật của CO2 chủ yếu phụ thuộc vào sự tác động qua màng tế bào. Các ý kiến khác cho rằng tiến trình tác động lên màng tế bào chỉ bị ức chế và cấu trúc màng tế bào không bị phá hủy nghiêm trọng. CO2 có ảnh hưởng trực tiếp đến hệ enzym vì vậy có tác dụng ức chế sự phát triển của vi sinh vật. 2.2 Kỹ thuật lạnh đông nguyên liệu thủy sản 2.2.1. Mục đích của quá trình lạnh đông Mục đích của quá trình lạnh đông thủy sản là hạ nhiệt độ xuống thấp. Vì vậy làm chậm lại sự ươn hỏng và sản phẩm được tan giá sau thời gian bảo quản lạnh đông hầu như không bị thay đổi tính chất ban đầu của nguyên liệu tươi. 17 Bảo quản lạnh và lạnh đông thường được áp dụng khi thủy sản xuất khẩu. Thủy sản lạnh đông xuất khẩu thường rất quan trọng với các nước đang phát triển do giá thành sản phẩm cao như tôm lạnh đông, mang lại thu nhập có giá trị cao so với các loại sản phẩm thực phẩm khác tiêu thụ nội địa. 2.2.2. Tiến trình lạnh đông Thủy sản chiếm khoảng 75% trọng lượng nước. Lạnh đông là tiến trình chuyển đổi hầu hết lượng nước trong cá thành nước đá. Nước trong thủy sản là dạng chất hòa tan và dạng keo. Điểm lạnh đông hạ xuống dưới 0oC. Điểm lạnh đông phụ thuộc vào nồng độ chất hòa tan trong dung dịch. Điểm lạnh đông tiêu biểu của thủy sản là -1oC đến -2oC. Trong suốt quá trình lạnh đông, nước dần dần chuyển đổi thành nước đá, nồng độ muối hữu cơ và vô cơ hòa tan tăng lên, điểm lạnh đông tiếp tục hạ thấp. Ngay cả ở nhiệt độ -25oC, chỉ có 90 đến 95% nước thực sự đóng băng. Lượng nước này không bao gồm nước liên kết (nghĩa là nước liên kết hóa học với những phần tử đặc biệt như carbonyl, nhóm amino của protein và liên kết hydro). Vì vậy không bao giờ có điểm lạnh đông cố định. Tuy nhiên, phần lớn nước (khoảng 75-80%) được đông kết ở nhiệt độ 1oC và -5oC. Khoảng nhiệt độ này được gọi là điểm tới hạn hay vùng lạnh đông. Trong suốt giai đoạn đầu của quá trình làm lạnh, nhiệt độ giảm nhanh xuống dưới điểm lạnh đông của nước (0oC). Khi đó lượng nhiệt yêu cầu tách ra lớn trong giai đoạn 2 để chuyển lượng lớn nước liên kết thành nước đá, sự thay đổi nhiệt độ rất ít và giai đoạn này được gọi là giai đoạn ngưng nhiệt. Có khoảng 3/4 nước được chuyển đổi tạo thành nước đá, nhiệt độ một lần nữa bắt đầu giảm và trong suốt giai đoạn thứ 3 này hầu như lượng nước còn lại đóng băng. Một lượng nhỏ nhiệt đã được tách ra trong suốt giai đoạn 3 này. Hình 8. Nhiệt độ và thời gian lạnh đông thủy sản 18 Sự ươn hỏng tiếp tục giảm nhanh ở nhiệt độ dưới 0oC. Đây là điểm quan trọng để chuyển nhanh đến điểm tới hạn lạnh đông. Tuy nhiên, quá trình lạnh đông chậm cho kết quả sản phẩm có chất lượng kém và đây là nguyên nhân chính dẫn đến sự phân giải protein. Như đã chỉ ra ở trên, sự hạ thấp nhiệt độ làm giảm tốc độ phản ứng. Hơn thế nữa, khi lượng nước trong cá đông đặc nó sẽ trở nên dạng liên kết. Vì vậy giảm độ hoạt động của nước (aw) và cũng giảm được sự phát triển của vi khuẩn. Vì vậy có thể nói rằng tiến trình lạnh đông trong bảo quản cá là sự kết hợp của sự giảm nhiệt độ và hạ thấp độ hoạt động của nước. Các dạng thiết bị lạnh đông Có 3 phương pháp cơ bản được ứng dụng cho quá trình lạnh đông cá. Việc lựa chọn phương pháp nào sẽ dựa trên giá thành, chức năng và tính khả thi phụ thuộc vào một số nhân tố và loại sản phẩm. 3 phương pháp đó là: + Lạnh đông bằng không khí: ở đây không khí lạnh được thổi qua liên tục trên sản phẩm + Lạnh đông dạng đĩa hay lạnh đông tiếp xúc: sản phẩm được đặt tiếp xúc với lỗ rỗng đĩa thiết bị lạnh đông bằng kim loại mà ở đó chất lỏng làm lạnh được đưa ngang qua. + Lạnh đông dạng phun hoặc ngâm vào dung dịch: sản phẩm được đặt trực tiếp với chất lỏng làm lạnh Tất cả 3 dạng lạnh đông trên được ứng dụng trong quá trình lạnh đông sản phẩm cả trong nhà máy chế biến và trên tàu đánh bắt. Quy trình bảo quản Mạ băng Mạ băng có nghĩa là áo một lớp nước đá mỏng ở bề mặt ngoài của thủy sản lạnh đông bằng cách phun sương hoặc nhúng vào nước để tạo lớp nước đá mỏng trên bề mặt sản phẩm lạnh đông, đã được ứng dụng rộng rãi trong bảo quản sản phẩm lạnh đông thủy sản nhằm giúp bảo vệ sản phẩm tránh sự mất nước và oxy hóa. Lớp nước đá giúp ngăn cản hiện tượng thăng hoa và cũng hạn chế lượng không khí thổi ngang qua bề mặt của sản phẩm. Vì vậy sẽ giảm được tốc độ oxy hóa sản phẩm. Lượng nhiệt cần thiết cho tiến trình mạ băng cần được quan tâm và thủy sản có thể được làm lạnh sơ bộ trong phòng lạnh đông trước khi chuyển đến kho bảo quản. Trong quá trình mạ băng, bề mặt sản phẩm nhận thêm nhiệt vào và thủy sản cần được tái đông trong tủ cấp đông trước khi chuyển đến kho bảo quản. Để tạo lớp băng đẹp và đồng đều trên bề mặt của thủy sản, quá trình mạ băng đòi hỏi phải được kiểm soát một cách chặt chẽ. a. Phương pháp mạ băng bằng cách nhúng vào thùng nước Mạ băng bằng cách này không được khuyến khích sử dụng vì: 19 - Nhiệt độ ban đầu của nước có thể tương đối cao so với nhiệt độ bề mặt sản phẩm lạnh đông; nó được làm giảm xuống khi mạ băng tiếp diễn và vì thế chiều dày của lớp băng thay đổi. - Nước sẽ bẩn sau vài lần nhúng Nếu áp dụng mạ băng bằng phương pháp nhúng thì thùng chứa phải được cung cấp nước lạnh liên tục và vừa đủ với mức ống chảy tràn. Fillet lạnh đôngMức nướcNước 0oCFillet lạnh đông sau khi mạ băng Để kiểm soát chiều dày lớp băng cần phải kiểm soát: - Mức nước: mức nước cao thì lớp băng dày hơn - Tốc độ băng chuyền: lớn cho lớp băng mỏng hơn b. Phương pháp mạ băng bằng cách phun sương Phương pháp mạ băng bằng cách phun là thích hợp, nhưng lại khó có được lớp băng đẹp, đồng đều. Để lớp băng đẹp và đồng đều: - Tốc độ băng chuyền không đổi sẽ đảm bảo thời gian vừa đúng trong vùng mạ băng - Phun từ trên xuống và từ dưới lên một lượng nước lạnh không đổi và mạ băng được cả phía trên lẫn phía dưới sản phẩm - Sự sắp xếp băng chuyền đôi làm cho thủy sản đổi bề mặt tạo ra lớp băng đều đặn - Các vách ngăn điều chỉnh có thể được dùng để sắp xếp lại các thủy sản chồng lên nhau trên băng chuyền. Vì thế, mỗi sản phẩm được lộ ra hoàn toàn. Các yếu tố ảnh hưởng đến tỉ lệ mạ băng - Thời gian mạ băng - Nhiệt độ thủy sản - Nhiệt độ nước mạ băng - Kích thước sản phẩm - Hình dạng sản phẩm Bao gói Sản phẩm nên được bao gói và hàn kín lại để ngăn chặn quá trình oxy hóa sản phẩm. Vật liệu được chọn lựa để bao gói cần phải có khả năng ngăn cản sự thẩm thấu hơi nước cao để ngăn chặn sự bốc hơi nước của cá trong suốt quá trình bảo quản. Vì vậy khi chọn lựa bao gói cần phải thích hợp cho mỗi loại sản phẩm. Nhiệt độ bảo quản 20