Tài liệu Tối ưu hóa công đoạn xử lý phụ gia cho sản phẩm tôm thẻ nobashi

LỜI CAM KẾT Tôi xin cam kết toàn bộ số liệu và thông tin trình bày trong kết quả nghiên cứu của Luận văn này là do chính bản thân làm ra, không sao chép hoặc sử dụng kết quả nghiên cứu của người khác. Có gì sai sự thật tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm. Người cam kết Nguyễn Thị Thuật LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành Luận văn này tác giả đã nhận được sự giúp đỡ quý báu của rất nhiều cá nhân và đơn vị. Xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: TS. Nguyễn Anh Tuấn, người hướng dẫn khoa học, đã tận tình hướng dẫn, truyền đạt những kinh nghiệm quý báo để tác giả hoàn thành luận văn này. Quý Thầy, Cô trong Khoa Chế biến – Trường Đại học Nha Trang đã dạy dỗ trong suốt thời gian qua. Các phòng ban chức năng trong trường đã tạo điều kiện giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn. Ban Giám Đốc Nhà máy 17, Ban Giám Đốc Nhà máy F90, phòng kỹ thuật, các đồng nghiệp trong Công ty Cổ phần Nha Trang Seafoods F17 đã động viên, gánh vác công việc, chia sẻ khó khăn trong thời gian thực hiện nghiên cứu. Đặc biệt, TS. Huỳnh Long Quân, người lãnh đạo công ty, đã giúp đỡ trực tiếp, động viên tinh thần và tạo nhiều điều kiện cho tác giả thực hiện đề tài tại công ty. Gia đình và những người bạn xa, gần đã động viên và giúp đỡ tác giả trong thời gian qua. Nguyễn Thị Thuật DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT aw: Hoạt độ nước BTP: Bán thành phẩm BQ: Bảo quản BQĐ: Bảo quản đông CB: Chế biến CL: Chất lượng CLCQ: Chất lượng cảm quan CPG: Chất phụ gia CQ: Cảm quan ĐC: Đối chứng HHTL: Hao hụt trọng lượng HLSO: Tôm vỏ bỏ đầu NL: Nguyên liệu PD: Tôm lột sạch vỏ, lấy sạch gân. PDTO: Tôm lột vỏ chừa đuôi, lấy sạch gân TL: Trọng lượng TN: Thí nghiệm TCVN: Tiêu chuẩn Việt Nam SP: Sản phẩm STPP: Sodium Tripolyphosphate XLPG: Xử lý phụ gia VN: Việt Nam DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Thành phần hóa học của tôm thẻ chân trắng Bảng 1.2. Thành phần axit amin của tôm thẻ chân trắng Bảng 1.3. Thành phần chất béo của tôm thẻ chân trắng Bảng 1.4. Thành phần khoáng của tôm thẻ chân trắng Bảng 1.5 . Quan hệ giữa thời gian trữ đông và nhiệt độ trữ đông Bảng 1.6. Đánh giá chỉ tiêu cảm quan của tôm đông lạnh Bảng 1.7. Phân cấp mức chất lượng tôm Nobashi đông lạnh Bảng 3.4.2a. Kết quả thể hiện tỉ lệ tăng TL, điểm CLCQ và hàm lượng P2O5 theo quy hoạch thực nghiệm Bảng 3.4.2b. Kết quả xác đinh tỉ lệ tăng TL, điểm CLCQ và hàm lượng P2O5 có trong sản phẩm của các TN tối ưu hóa theo đường dốc nhất DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1. Tôm thẻ chân trắng Hình 3.1.1a. Ảnh hưởng của nhiệt độ XLPG đến sự tăng TL tôm sau khi XLPG Hình 3.1.1b. Ảnh hưởng của nhiệt độ XLPG đến CLCQ của tôm sau XLPG Hình 3.1.1c. Ảnh hưởng của nhiệt độ XLPG đến dư lượng STPP quy đổi về P2O5 có trong thịt tôm sau khi XLPG Hình 3.1.1d. Ảnh hưởng của nhiệt độ XLPG đến hàm lượng nước có trong thịt tôm sau khi XLPG Hình 3.1.1e. Ảnh hưởng của nhiệt độ XLPG đến hoạt độ nước thịt tôm sau khi XLPG Hình 3.1.2a. Ảnh hưởng của nhiệt độ XLPG đến sự HHTL tôm theo thời gian BQĐ Hình 3.1.2b.Ảnh hưởng của nhiệt độ XLPG đến CLCQ của tôm theo thời gian BQĐ Hình 3.1.2c. Ảnh hưởng của nhiệt độ XLPG đến dư lượng STPP quy đổi về P2O5 có trong thịt tôm theo thời gian BQĐ Hình 3.1.2d. Ảnh hưởng của nhiệt độ XLPG đến hàm lượng nước có trong thịt tôm theo thời gian BQĐ Hình 3.1.2e. Ảnh hưởng của nhiệt độ XLPG đến aw thịt tôm theo thời gian BQĐ Hình 3.2.1a. Ảnh hưởng của thời gian XLPG đến sự tăng TL tôm sau khi XLPG Hình 3.2.1b. Ảnh hưởng của thời gian XLPG đến CLCQ của tôm sau XLPG Hình 3.2.1c. Ảnh hưởng của thời gian XLPG đến dư lượng STPP quy đổi về P2O5 có trong thịt tôm sau khi XLPG Hình 3.2.1d. Ảnh hưởng của thời gian XLPG đến hàm lượng nước có trong thịt tôm sau khi XLPG Hình 3.2.1e. Ảnh hưởng của thời gian XLPG đến hoạt độ nước thịt tôm sau khi XLPG Hình 3.2.2a. Ảnh hưởng của thời gian XLPG đến sự HHTL tôm theo thời gian BQĐ Hình 3.2.2b.Ảnh hưởng của thời gian XLPG đến CLCQ của tôm theo thời gian BQĐ Hình 3.2.2c. Ảnh hưởng của thời gian XLPG đến dư lượng STPP quy đổi về P2O5 có trong thịt tôm theo thời gian BQĐ Hình 3.2.2d. Ảnh hưởng của thời gian XLPG đến hàm lượng nước có trong thịt tôm theo thời gian BQĐ Hình 3.2.2e. Ảnh hưởng của thời gian XLPG đến aw thịt tôm theo thời gian BQĐ Hình 3.3.1a. Ảnh hưởng của nồng độ STPP đến sự tăng TL tôm sau khi XLPG Hình 3.3.1b. Ảnh hưởng của nồng độ STPP đến CLCQ của tôm sau XLPG Hình 3.3.1c. Ảnh hưởng của nồng độ STPP đến dư lượng STPP quy đổi về P2O5 có trong thịt tôm sau khi XLPG Hình 3.3.1d. Ảnh hưởng của nồng độ STPP đến hàm lượng nước có trong thịt tôm sau khi XLPG Hình 3.3.1e. Ảnh hưởng của nồng độ STPP đến hoạt độ nước thịt tôm sau khi XLPG Hình 3.3.2a. Ảnh hưởng của nồng độ STPP đến sự HHTL tôm theo thời gian BQĐ Hình 3.3.2b.Ảnh hưởng của nồng độ STPP đến CLCQ của tôm theo thời gian BQĐ Hình 3.3.2c. Ảnh hưởng của nồng độ STPP đến dư lượng STPP quy đổi về P2O5 có trong thịt tôm theo thời gian BQĐ Hình 3.3.2d. Ảnh hưởng của nồng độ STPP đến hàm lượng nước có trong thịt tôm theo thời gian BQĐ Hình 3.3.2e. Ảnh hưởng của nồng độ STPP đến aw thịt tôm theo thời gian BQĐ Hình 3.4.1a. Mức độ tăng TL của sản phẩm sau XLPG theo quy hoạch thực nghiệm Hình 3.4.1b. Điểm CLCQ của sản phẩm sau XLPG theo quy hoạch thực nghiệm Hình 3.4.1c. Hàm lượng P2O5 của sản phẩm sau XLPG theo quy hoạch thực nghiệm Hình 3.5.1a: Tỉ lệ tăng TL của BTP sau khi XLPG Hình 3.5.1b: Tỉ lệ HHTL của BTP theo thời gian trữ đông Hình 3.5.2a. Biến đổi điểm CLCQ của tôm thẻ Nobashi sau khi XLPG Hình 3.5.2b. Biến đổi điểm CLCQ của tôm thẻ Nobashi theo thời gian BQĐ Hình 3.5.3a. Biến đổi hàm lượng nước của tôm thẻ Nobashi trước và sau XLPG Hình 3.5.3b. Biến đổi hàm lượng nước của tôm thẻ Nobashi theo thời gian BQĐ Hình 3.5.4a. Biến đổi aw trong thịt tôm thẻ Nobashi có và không XLPG Hình 3.5.4b. Đồ thị thể hiện sự biến đổi aw thịt tôm thẻ Nobashi theo thời gian BQĐ Hình 3.5.5a. Biến đổi hàm lượng STPP quy đổi về P2O5 của SP trước và sau XLPG Hình 3.5.5b. Biến đổi hàm lượng STPP quy đổi về P2O5 của SP theo thời gian BQĐ Hình 3.5.6a. Biến đổi hàm lượng axit amin của tôm có và không có XLPG Hình 3.5.6b. Biến đổi hàm lượng axit amin của tôm theo thời gian BQĐ Hình 3.5.6c. Biến đổi hàm lượng axit amin của tôm có và không XLPG trước CĐ và sau 5 tuần BQĐ MỤC LỤC MỞ ĐẦU ................................................................................................................1 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN..................................................................................3 1.1. TỔNG QUAN VỀ TÔM THẺ CHÂN TRẮNG ............................................3 1.1.1. Giới thiệu khái quát về tôm thẻ chân trắng..............................................3 1.1.2. Thành phần và giá trị dinh dưỡng của tôm thẻ chân trắng .......................4 1.1.3. Khả năng khai thác và tình hình xuất khẩu tôm thẻ đông lạnh tại VN .....6 1.2. TỔNG QUAN VỀ NƯỚC VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC ĐẾN CHẤT LƯỢNG TÔM ĐÔNG LẠNH...........................................................9 1.2.1. Cấu tạo và tính chất của nước .................................................................9 1.2.2. Hoạt độ của nước (aw)...........................................................................10 1.2.3. Ảnh hưởng của hoạt độ của nước đến sự biến đổi chất lượng, cấu trúc và trạng thái của sản phẩm đông lạnh ..................................................12 1.3. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ LẠNH ĐÔNG THỦY SẢN...................13 1.3.1. Khái niệm về lạnh và lạnh đông............................................................13 1.3.2. Cơ chế đóng băng của nước khi làm đông.............................................14 1.3.3. Những biến đổi của thực phẩm trong quá trình làm đông......................15 1.3.4. Bảo quản sản phẩm đông lạnh và những biến đổi của thực phẩm trong quá trình bảo quản ......................................................................17 1.3.5. Tan giá và làm ấm sản phẩm đông lạnh ................................................21 1.4. TỔNG QUAN VỀ CHẤT PHỤ GIA...........................................................22 1.4.1. Giới thiêu chất phụ gia thực phẩm và nguyên tắc sử dụng CPG gia thực phẩm............................................................................................22 1.4.2. Các yêu cầu khi sử dụng chất phụ gia thực phẩm..................................23 1.4.3. Chất phụ gia STPP................................................................................23 1.5. TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP THỬ CẢM QUAN ...........................25 1.6. TỔNG QUAN VỀ CÁC NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC VỀ XLPG TRONG CHẾ BIẾN TÔM ĐÔNG LẠNH.....................28 1.7. QUY TRÌNH SẢN XUẤT TÔM THẺ NOBASHI CÓ XLPG CỦA DOANH NGHIỆP VÀ NHỮNG VẤN ĐỀ TỒN TẠI CẦN NGHIÊN CỨU ...........................................................................................28 CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ..................33 2.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU .....................................................................33 2.1.1. Tôm thẻ Nobashi đông lạnh ..................................................................33 2.1.2. Chất phụ gia thực phẩm ........................................................................33 2.2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...............................................................34 2.2.1. Thu và xử lý mẫu nghiên cứu ...............................................................35 2.2.2. Phương pháp chế biến và bảo quản tôm NOBASHI đông lạnh .............35 2.2.3. Phương pháp xác định nhiệt độ:............................................................35 2.2.4. Phương pháp xác định trọng lượng tôm: ...............................................35 2.2.5. Phương pháp cấp đông, bảo quản đông và xả đông sản phẩm: ..............35 2.2.6. Phương pháp đánh giá cảm quan: .........................................................35 2.2.7. Phương pháp xác định hàm lượng nước:...............................................35 2.2.8. Phương pháp xác định hoạt độ nước: ....................................................36 2.2.9. Phương pháp xác định hàm lượng P2O5 ................................................36 2.2.10. Phương pháp xác định hàm lượng axit amin .......................................36 2.2.11. Tối ưu hóa quá trình XLPG ................................................................36 2.2.12. Phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm ..............................................37 2.3. SƠ ĐỒ BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM...................................................................38 CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN.............................53 3.1. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THĂM DÒ TÌM NHIỆT ĐỘ XLPG THÍCH HỢP...............................................................................................53 3.1.1. Kết quả theo dõi ảnh hưởng của nhiệt độ XLPG đến sự biến đổi của tôm sau XLPG .....................................................................................53 3.1.2. Kết quả theo dõi ảnh hưởng của nhiệt độ XLPG đến sự biến đổi của tôm theo thời gian BQĐ......................................................................60 3.2. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THĂM DÒ TÌM THỜI GIAN XLPG THÍCH HỢP...............................................................................................65 3.2.1. Kết quả theo dõi ảnh hưởng của thời gian đến sự biến đổi của tôm sau XLPG ............................................................................................65 3.2.2. Kết quả theo dõi ảnh hưởng của thời gian đến sự biến đổi của tôm theo thời gian BQĐ.............................................................................69 3.3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THĂM DÒ TÌM NỒNG ĐỘ CPG STPP THÍCH HỢP...............................................................................................72 3.3.1. Kết quả theo dõi ảnh hưởng của nồng độ STPP đến sự biến đổi của tôm sau XLPG .....................................................................................73 3.3.2. Kết quả theo dõi ảnh hưởng của nồng độ STPP đến sự biến đổi của tôm theo thời gian BQĐ.......................................................................76 3.4. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HÓA NHIỆT ĐỘ XLPG, THỜI GIAN XLPG, NỒNG ĐỘ STPP THEO QUY HOẠCH THỰC NGHIỆM....................................................................................................80 3.4.1 Kết quả TN xác định mức độ tăng TL, điểm CLCQ, hàm lượng P2O5 của sản phẩm sau khi XLPG theo quy hoạch thực nghiệm ...................80 3.4.2. Kết quả tối ưu hóa nhiệt độ XLPG, thời gian XLPG và nhiệt độ XLPG ..................................................................................................81 3.5. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỔI CỦA TÔM NOBASHI THEO QUY TRÌNH VỚI CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬT ĐÃ NGHIÊN CỨU ...........................................................................................84 3.5.1. Kết quả nghiên cứu biến đổi TL của sản phẩm tôm Nobashi đông lạnh có và không có XLPG ..................................................................84 3.5.2. Kết quả nghiên cứu sự biến đổi về CLCQ của sản phẩm tôm Nobashi ..85 3.5.3. Kết quả nghiên cứu sự biến đổi hàm lượng nước của sản phẩm tôm thẻ Nobashi đông lạnh .........................................................................86 3.5.4. Kết quả nghiên cứu sự biến đổi hoạt độ của nước .................................87 3.5.5. Kết quả nghiên cứu sự biến đổi hàm lượng STPP quy đổi về P2O5 của sản phẩm tôm thẻ Nobashi sau khi XLPG và theo thời gian BQĐ ....................................................................................................89 3.5.6. Kết quả nghiên cứu sự biến đổi hàm lượng axit amin của tôm thẻ Nobashi có và không có XLPG và theo thời gian BQĐ.......................90 3.6. ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH SẢN XUẤT TÔM THẺ NOBASHI. ...................94 3.6.1. Đề xuất quy trình sản xuất tôm thẻ Nobashi..........................................94 3.6.2. Hướng dẫn thực hiện quy trình .............................................................94 3.6.3. Phân tích tính khả thi và khả năng áp dụng của quy trình đề xuất .........95 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN ..................................................................97 TÀI LIỆU THAM KHẢO...................................................................................98 PHỤ LỤC Phụ lục 1. Kết quả nghiên cứu nhiệt độ xử lý phụ gia Phụ lục 2. Kết quả nghiên cứu thời gian xử lý phụ gia Phụ lục 3. Kết quả nghiên cứu nồng độ chất phụ gia Phụ lục 4. Kết quả nghiên cứu tối ưu hóa chế độ xử lý phụ gia Phụ lục 5. Kết quả nghiên cứu theo quy trình tối ưu vừa tìm được 1 MỞ ĐẦU TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Tôm là mặt hàng có giá trị kinh tế cao. Từ nhiều năm qua, bên cạnh con tôm sú, tôm thẻ chiếm ưu thế rất lớn thị trường trong và ngoài nước. Từ tôm thẻ nguyên liệu, người ta có thể sản xuất ra nhiều mặt hàng khác nhau để đáp ứng nhu cầu cho các thị trường trên thế giới như: tôm thẻ nguyên con đông lạnh, tôm thẻ HLSO đông lạnh, tôm thẻ PP, PTO đông lạnh, tôm thẻ luộc đông lạnh, tôm thẻ sushi…. trong đó mặt hàng cần kể đến là tôm thẻ Nobashi. Sản phẩm tôm thẻ Nobashi hiện nay đang được thị trường Hàn Quốc, Nhật … rất ưa chuộng và đang tiêu thụ mạnh bởi phong tục tập quán, giá trị dinh dưỡng, sự thơm ngon hấp dẫn của nó. Tuy nhiên, với các quy trình công nghệ sản xuất tôm thẻ Nobashi hiện tại, hiệu quả mang lại chưa cao, thể hiện ở chỗ làm giảm trọng lượng cũng như chất lượng của sản phẩm, gây thiệt hại lớn về mặt kinh tế cho một số doanh nghiệp do phải tốn chi phí để tái chế hoặc hủy bỏ các lô hàng không đạt chất lượng yêu cầu, gây ảnh hưởng lớn đến uy tín của doanh nghiệp và có thể dẫn đến nguy cơ mất thị trường. Bên cạnh đó, đứng về phía người tiêu dùng, họ rất hoang mang lo lắng và e ngại khi sử dụng các sản phẩm thực phẩm có sử dụng các chất phụ gia trong quy trình sản xuất, do vấn đề dư lượng một số chất có hại trong sản phẩm. Chính vì vậy, việc nghiên cứu “Tối ưu hóa công đoạn xử lý phụ gia cho sản phẩm tôm thẻ Nobashi” sao cho vừa đáp ứng được mong đợi của nhà sản xuất là không bị suy giảm về chất lượng và không bị mất nhiều trọng lượng trong quá trình bảo quản, vừa đáp ứng được mong đợi của người tiêu dùng là đảm bảo chất lượng, vệ sinh và an toàn thực phẩm là việc làm cần thiết, mang lại hiệu quả trong việc sản xuất cho doanh nghiệp và lòng tin cho người tiêu dùng. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI Tìm ra các thông số kỹ thuật: nhiệt độ, thời gian , nồng độ xử lý phụ gia áp dụng có hiệu quả cho quy trình sản xuất tôm thẻ Nobashi. NỘI DUNG CỦA ĐỀ TÀI - Nghiên cứu tìm các thông số (nhiệt độ, thời gian , nồng độ) tối ưu cho công đoạn xử lý phụ gia cho sản phẩm tôm thẻ Nobashi. - Nghiên cứu sự biến đổi về trọng lượng, hàm lượng nước, hoạt độ nước của sản phẩm tôm thẻ Nobashi sau khi xử lý phụ gia và sau thời gian bảo quản đông. 2 - Nghiên cứu sự biến đổi hàm lượng axitamin của sản phẩm tôm thẻ Nobashi sau khi xử lý phụ gia và sau thời gian bảo quản đông. - Đề xuất quy trình sản xuất tôm thẻ Nobashi với các thông số thích hợp, đáp ứng được các yêu cầu đảm bảo chất lượng, vệ sinh và an toàn thực phẩm. Ý NGHĨA KHOA HỌC Tạo ra dẫn liệu khoa học có giá trị tham khảo cho giáo viên, sinh viên và các nhà kỹ thuật hoạt động trong lĩnh vực chế biến thủy sản. Ý NGHĨA THỰC TIỄN Giúp cho các doanh ngiệp chế biến thủy sản sản xuất ra mặt hàng tôm Nobashi đạt chất lượng cao, giữ được uy tín với khách hàng, tiết kiệm chi phí cho sản xuất. Tạo được lòng tin với người tiêu dùng về sản phẩm tôm thẻ Nobashi. 3 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 1.1. TỔNG QUAN VỀ TÔM THẺ CHÂN TRẮNG 1.1.1. Giới thiệu khái quát về tôm thẻ chân trắng [10] + Phân loài Tên tiếng Việt: Tôm thẻ chân trắng Tên tiếng Anh: White Leg shrimp Ngành: Arthropoda Lớp: Crustacea Bộ: Decapoda Họ chung: Penaeidea Họ: Penaeus Fabricius Giống: Penaeus Loài: Penaeus vannamei Hình 1.1. Tôm thẻ chân trắng + Phân bố Châu Mỹ La Tinh, Hawaii, hiện nay được nuôi ở rất nhiều nước trên thế giới như: Đài Loan, Trung Quốc, Việt Nam... 4 + Cấu tạo và điều kiện sinh thái [10] Cũng như các loài tôm cùng họ Penaeid, tôm chân trắng cái rải trứng ra thay vì mang trứng tới khi trứng nở. Chủy tôm này có 2 răng cưa ở bụng và 8-9 răng cưa ở lưng. Tôm nhỏ lúc thay vỏ cần vài giờ để vỏ cứng nhưng khi tôm đã lớn thì cần khoảng 1-2 ngày. Tôm chân trắng nuôi trong nước ao lớn mau (50%) hơn là nuôi trong nước giếng đã được khử trùng nhờ ảnh hưởng của cộng đồng vi sinh vật trong nước ao theo kết quả khảo cứu của Viện hải dương học Hawaii. Tôm chân trắng không cần đồ ăn có lượng protein cao như tôm sú, thích hợp 35% protein, trong đó đồ ăn có thêm mực tươi rất được tôm ưa chuộng. Trong thiên nhiên, tôm trưởng thành, giao hợp, sinh đẻ trong những vùng biển có độ sâu 70 mét với nhiệt độ 26-280C, độ mặn cao 35 phần ngàn. Trứng nở ra ấu trùng và vẫn loanh quanh ở khu vực sâu này. Tới giai đoạn Potlarvae, chúng bơi vào gần bờ và sinh sống ở đáy vùng cửa sông cạn. Ở đây môi trường có: đồ ăn nhiều hơn, độ mặn thấp hơn, nhiệt độ cao hơn ... Sau 1 vài tháng, tôm con trưởng thành, chúng bơi ngược ra biển và tiếp diễn cuộc sống giao hợp, sinh sản làm chọn chu kỳ. Tôm chân trắng lớn rất nhanh trong giai đoạn đầu, mỗi tuần có thể tăng trưởng 3g với mật độ 100con/m2, sau khi đã đạt được 20g tôm bắt đầu lớn chậm lại, khoảng 1g/tuần, tôm cái thường lớn nhanh hơn tôm đực. 1.1.2. Thành phần và giá trị dinh dưỡng của tôm thẻ chân trắng [17] Tôm nói chung và tôm thẻ nói riêng là một loại thực phẩm được nhiều người trong nước và trên thế giới rất ưa chuộng, do thịt tôm có giá trị dinh dưỡng rất cao. Thành phần hóa học của cơ thịt tôm gồm có: protein, lipid, glucid, chất khoáng, vitamin, enzyme và hormone. Trong đó những thành phần có hàm lượng tương đối nhiều là nước, protein, lipid và chất khoáng. Thành phần các chất có trong thịt tôm thẻ chân trắng như sau: - Thành phần hóa học của tôm thẻ chân trắng [17] Thành phần hóa học của tôm thẻ chân trắng được thể hiện ở Bảng 1.1 5 Bảng 1.1. Thành phần hóa học của tôm thẻ chân trắng Thành phần Tỉ lệ (% khối lượng tôm tươi) Ẩm 77,21 Tro 1,47 Protein 18,8 Chất béo 1,3 - Thành phần axit amin của tôm thẻ chân trắng (mg/100g cơ thịt)[17] Thành phần axit amin của tôm thẻ chân trắng được thể hiện ở Bảng 1.2 Bảng 1.2. Thành phần axit amin của tôm thẻ chân trắng Thành phần Khối lượng (mg/100g cơ thịt) Aspartic acid + asparagine 1704 Hydroxyproline 215 Threonine 1129 Serine 1027 Glutamic acid + glutamine 1504 Proline 3862 Glycine 871 Alanine 1601 Cysteine 547 Valine 1078 Methionine 1298 Isoleucine 2411 Leucine 3153 Tyrosine 1967 Phenylalanine 1967 Hydroxylysine - Lysine 630 Histidine 666 Arginine 3494 - Thành phần chất béo của tôm thẻ chân trắng[17] Thành phần chất béo của tôm thẻ chân trắng được thể hiện ở Bảng 1.3 6 Bảng 1.3. Thành phần chất béo của tôm thẻ chân trắng Thành phần Tỉ lệ (% khối lượng khô) Phospholipid 72.3 Triglyceride 16.2 Diglyceride 2.71 Free fatty acid 8.77 - Thành phần khoáng của tôm thẻ chân trắng [17] Thành phần khoáng của tôm thẻ chân trắng được thể hiện ở Bảng 1.4 Bảng 1.4. Thành phần khoáng của tôm thẻ chân trắng Thành phần mg/kg Fe 12.2 Cu 4.07 Mn 0.48 Cd - Ni 0.36 Zn 14.7 Co - Ca 247 Mg 361 1.1.3. Khả năng khai thác và tình hình xuất khẩu tôm thẻ đông lạnh tại VN[10] Hàng chục năm qua, tôm là mặt hàng xuất khẩu chủ lực của thủy sản Việt Nam và hiện nay tôm đang chiếm hơn 50% kim ngạch xuất khẩu toàn ngành. Những năm trước, khi Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn còn cấm nuôi tôm thẻ chân trắng vì những lo ngại dịch bệnh, các nhà máy chế biến tôm xuất khẩu vẫn xuất cho khách hàng tôm thẻ chân trắng đông lạnh bằng nguyên liệu nhập khẩu. Theo Hiệp hội chế biến xuất khẩu thủy sản Việt Nam (Vasep), năm 2009 là một năm đáng ghi nhận đối với ngành tôm Việt Nam bởi kim ngạch xuất khẩu vẫn tăng ngay cả trong bối cảnh kinh tế thế giới khủng hoảng nghiêm trọng. Trong 11 tháng đầu năm 2009, xuất khẩu tôm của Việt Nam đạt 190.490 tấn, trị giá trên 1,518 tỉ đô la Mỹ, tăng 7,4% về lượng và 0,73% về giá trị so với cùng kỳ năm 2008. Đây là mặt hàng thủy sản xuất khẩu duy nhất tăng trưởng trong năm 2009. Cả nước có hơn 300 doanh nghiệp tham gia xuất khẩu tôm, trong đó 60 doanh 7 nghiệp dẫn đầu chiếm hơn 80% kim ngạch, 120 doanh nghiệp có giá trị xuất khẩu hơn 1 triệu đô la Mỹ. Điều đáng nói là kim ngạch xuất khẩu tôm không sụt giảm, phần nhiều nhờ công đóng góp của con tôm thẻ chân trắng. Từ chỗ tôm sú chiếm hơn 95% trong kim ngạch xuất khẩu tôm mấy năm trước, thì sau 2 năm kể từ khi nhà nước bỏ lệnh cấm nuôi tôm thẻ, nay tỷ trọng tôm sú xuất khẩu giảm xuống còn 75%. Theo thống kê sơ bộ, xuất khẩu tôm thẻ chân trắng năm 2009 đạt hơn 50.000 tấn với kim ngạch hơn 300 triệu đô la Mỹ, đó là do tôm thẻ chân trắng nhờ chi phí sản xuất thấp, dễ nuôi và năng suất cao, nên có giá bán thấp và đây là lựa chọn của người tiêu dùng thế giới trong tình hình kinh tế khó khăn như năm 2009. Nhật là thị trường nhập khẩu tôm lớn của Việt Nam và theo Vasep, thị trường này đang gia tăng nhập khẩu tôm thẻ chân trắng, chiếm tới 18% khối lượng tôm nhập khẩu; trong khi Mỹ, thị trường nhập khẩu tôm chân trắng lớn nhất thế giới thì tôm thẻ chiếm 28%. Theo dự đoán năm 2010, tôm sú vẫn là sản phẩm xuất khẩu chủ lực của thủy sản Việt Nam nhưng tôm thẻ chân trắng có khả năng tăng mạnh nhờ giá thấp. Dự báo sản lượng tôm thẻ chân trắng năm nay sẽ tăng gấp 3 lần năm 2009, lên 150.000 tấn, kim ngạch xuất khẩu sẽ tăng gấp đôi, tức 500-600 triệu đô la Mỹ, chiếm 1/3 kim ngạch xuất khẩu tôm của cả nước. Hiện Việt Nam sẽ có lợi thế ở thị trường tôm chân trắng cỡ nhỏ do có tiềm năng phát triển. Cụ thể, hiện giá tôm sú dao động 90.000-100.000 đồng/kg, trong khi tôm thẻ chân trắng giá bán hơn 80.000 đồng/kg, kém tôm sú chút ít là yếu tố kích thích nông dân đẩy mạnh nuôi tôm thẻ chân trắng. Giá thấp, năng suất cao, kích cỡ tôm phù hợp với nhu cầu tiêu dùng thế giới là điều kiện để tôm thẻ chân trắng lên ngôi. Theo tính toán của các chuyên gia thủy sản, giá thành nuôi 1 kg tôm thẻ chân trắng nguyên liệu chỉ gần 30.000 đồng, trong khi nuôi 1 kg tôm sú tốn hơn gấp đôi, 65.000-75.000 đồng. Trong khi đó, từ chỗ con tôm sú thống lĩnh thị trường tiêu thụ tôm đông lạnh thế giới thì năm 2008, theo tính toán của một tổ chức thủy sản quốc tế, tiêu thụ tôm thẻ chân trắng đang chiếm 2/3 tiêu thụ tôm toàn cầu. 1.1.4. Những biến đổi của tôm sau khi chết 8 Theo quy luật biến đổi chung thì sau khi chết cơ thể động vật sẽ chuyển qua các giai đoạn: trước tê cứng, tê cứng cơ sang mềm hóa trở lại (tự phân giải) và sau đó là thối rữa (tự phân hủy) tương ứng với độ tươi giảm dần, đi đến thối rữa và hư hỏng hoàn toàn theo sự tăng dần thời gian bảo quản nguyên liệu. Sự biến đổi của tôm sau khi chết cũng tuân theo quy luật này. Tôm nguyên liệu sau khi chết, trong cơ thịt tôm xảy ra hàng loạt những biến đổi phức tạp, đặc biệt là những biến đổi về mặt hóa học dưới tác dụng của các enzyme nội tại và hoạt động của các vi sinh vật, làm cho nguyên liệu bị biến chất dẫn đến không sử dụng được. Đối với tôm, do hệ enzyme Proteasa có hoạt lực mạnh và đặc điểm riêng về thành phần hóa học và tôm có kích thước bé hơn, có cấu trúc kém chặt chẽ hơn so với cá nên thời điểm bắt đầu và thời gian co cứng ngắn hơn nhiều so với cá. Trong thực tế, nếu bảo quản lạnh ở nhiệt độ < 50C thì cá có thể bảo quản 15 ngày, tôm chỉ có thể bảo quản được 7 ngày sau khi đánh bắt. Các thay đổi về mặt hóa học: - Thay đổi của Adenosin triphosphat (ATP): Những bước đầu tiên của quá trình phân hủy ATP trong mô cơ tôm xảy ra rất nhanh và nhờ tác dụng của enzyme nội tại. - Sự biến đổi của Glycogen và pH của cơ thịt: Tôm sau khi chết, glycogen trong cơ thể dần dần bị phân giải sinh ra axit lactic làm cho pH của cơ thịt tôm thay đổi. Sự axit hóa môi trường này có tác dụng hạn chế phần nào sự phát triển của VSV gây thối rữa. Những thay đổi về mặt cảm quan: Khi tôm vừa chết thì cơ thịt mềm mại, đàn hồi tốt, sau một thời gian chuyển sang trạng thái cứng. Khi tôm đang ở giai đoạn tê cứng, các sợi cơ bị co rút cực độ. Sau giai đoạn tê cứng là giai đoạn mềm hóa, lúc này tôm dễ bị biến dạng, thân mềm nhão, hư hỏng. 9 1.2. TỔNG QUAN VỀ NƯỚC VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC ĐẾN CHẤT LƯỢNG TÔM ĐÔNG LẠNH 1.2.1. Cấu tạo và tính chất của nước [2] Cấu tạo của phân tử nước đơn phân là một hình tam giác cân, đỉnh là hạt nhân nguyên tử oxy, ở hai góc của đáy là hai proton, góc giữa hai liên kết O-H bằng 104,50C. Độ dài giữa hạt nhân của nguyên tử oxy và hydro trong liên kết O-H bằng 0,96A0 (0,96x10-8cm). Đám mây điện tử trong phân tử nước hình thành do sự phối hợp của năm cặp điện tử của các nguyên tử oxy và hydro. Các cặp điện tử đó phân bố như sau: một cặp bên trong bao quanh hạt nhân oxy, hai cặp ngoài phân bố không đều nhau giữa các nhân nguyên tử oxy và hydro lệch nhiều hơn về phía nhân oxy. Hai cặp điện tử còn lại của oxy không đem góp chung với hydro, điện tích của chúng phần nào không được điều hòa trong phân tử. Như vậy, phân tử nước có bốn cực điện tích: hai cực âm tương ứng các cặp điện tử dư của oxy, và hai cực dương tương ứng với hai nhân nguyên tử hydro có mật độ điện tử thấp. Có thể hình dung các cực điện tích đó phân bố ở bốn đỉnh của một hình tứ diện không đều. O - - 104,5o H H H H + + Do sự phân bố diện tích đối xứng như vậy, phân tử nước biểu hiện tính phân cực rõ ràng. Nó là một lưỡng cực có mô men lưỡng cực bằng 1,87 đê bai. Do độ phân cực lớn như vậy mà nước có khả năng hòa tan và ion hóa nhiều hợp chất khác nhau. Trong nước, ngoài các phân tử nước đơn giản H2O, còn chứa những phân tử liên hợp, được biểu diễn bằng công thức tổng quát x không xác định và luôn biến đổi, có trị số nguyên nhỏ x=1,2,3,4,…Hiện tượng liên hợp trong nước luôn xảy ra và cũng luôn bị phá vỡ. Số phân tử nước đơn giản trong phân tử liên hợp thay đổi tùy thuộc trạng thái của nước. Ở trạng thái băng đá, phân tử liên hợp tương ứng của nước là [H2O]5 10 Ở trạng thái lỏng, phân tử liên hợp tương ứng của nước là [H2O]2 Ở trạng thái sôi và bay hơi, phân tử liên hợp tương ứng của nước là [H2O] Do cấu trúc đặc thù của phân tử nước và do đó kéo theo khả năng tạo ra cầu hydro mà các phân tử sắp xếp liên hợp với nhau theo một trật tự rất cao khiến cho nước có những tính chất đặc biệt mà những hợp chất hóa học khác không thể có được. Những tính chất trên của nước có ảnh hưởng rất lớn đến trạng thái, cấu trúc và các tính chất của các loại thực phẩm. Ảnh hưởng rất lớn đến nhiều quá trình công nghệ chế biến và bảo quản các loại thực phẩm, đặc biệt là quá trình chế biến và bảo quản các loại thủy sản đông lạnh. Các tính chất này liên quan mật thiết đến hiện tượng giảm trọng lượng và chất lượng của sản phẩm tông đông lạnh. Dạng tồn tại của nước trong thủy sản: trong thủy sản nước tồn tại dưới 2 dạng là nước tự do và nước liên kết. Nước tự do: là nước tồn tại dạng dính ướt trên bề mặt hoặc tồn tại tự do trong kết cấu hình lưới của các hợp chất chứa Nitơ. Kết cấu hình lưới đó nằm trong màng sợi cơ, tơ cơ và màng ngăn. Nước tự do lại phân thành nước cố định, nước kết cấu tự do và nước dính ướt. Nước liên kết: trong thủy sản nước liên kết chủ yếu kết hợp với protein nên còn được gọi là nước liên kết protein. Nước này được chia thành 2 loại là nước liên kết keo đặc và nước liên kết keo tan. Trong thủy sản, nước cố định làm cho tổ chức thịt thủy sản mềm mại, còn nước liên kết làm cho thịt thủy sản vững chắc. Nước liên kết không những có ý nghĩa quan trọng về mặt duy trì sự sống trong cơ thể mà còn ảnh hưởng rất lớn đối với cảm giác mùi vị và trạng thái tổ chức của cơ thịt động vật thủy sản. Trong chế biến thủy sản đặc biệt là các sản phẩm cao cấp như tôm đông lạnh thì các loại nước này có ảnh hưởng rất lớn đến sự mất trọng lượng và chất lượng cảm quan của sản phẩm như màu sắc, mùi vị, độ chắc của sản phẩm. 1.2.2. Hoạt độ của nước (aw) [2] Hoạt độ của nước được ứng dụng mạnh mẽ trong nghiên cứu, chế biến và bảo quản thực phẩm. Nó liên quan chặt chẽ đến khả năng hư hỏng của thực phẩm do enzyme, vi sinh vật và các phản ứng hóa học.