Đề tài Bảo quản cá tra

ng bền, và quá trình này là quá trình tự xúc tác. Sự hình thành các hydro peroxyt làm tăng các xeton mà không phá hủy mạch cacbon. Các hợp chất khác, với mùi và vị ôi dầu, được hình thành sau khi phân hủy mạch cacbon. Sau khi bị phá vỡ tiếp, các hợp chất này có thể hòa tan được trong nước và vì thế có thể tạo cơ hội cho sự phân hủy bằng vi sinh vật Kiểu phân hủy lipit này bao gồm cả hoạt tính thủy phân lipit và trong trường hợp phân hủy axit béo, cả hoạt tính oxy hóa lipit. Sự thủy phân lipit có thể xảy ra do lipaza vi sinh vật hoặc nội bào. Điều thấy được trong nhiều loài là axit béo tự do phát sinh nhanh hơn trong cá chưa moi ruột, điều này cho thấy ruột cá có chứa nhiều enzym thủy phân lipit. Giai đoạn đầu tiên trong phản ứng là sự thủy phân các triglyxerit thành glyxerol và các axit béo tự do. Trong quá trình bảo quản lạnh cá đã moi ruột, sự thủy phân này không đáng kể, nhưng một lượng lớn axit béo tự do có thể được sinh ra trong quá trình bảo quản cá tròn nguyên con ở nhiệt độ cao 3.5. Các biến đổi lý học Các biến đổi về pH Như đã nhắc đến ở phần trước, pH của mô cá sống gần với mức trung tính. Do sự hình thành yếm khí của axit lactic sau khi cá chết, thông thường thì pH giảm đi trong ngày đầu tiên khi cá chết. Trong quá trình biến đổi tiếp theo sau khi cá chết, pH ít nhiều giữ mức không đổi hoặc tăng chút ít do sự hình thành các hợp chất bazơ. Theo Love (1980), pH sau khi cá chết là yếu tố quan trọng nhất có ảnh hưởng đến cấu trúc của thịt cá và mức độ "rạn nứt", tức là sự gãy của mô liên kết (myocommata). Một trong những nguyên nhân của điều này là thậm chí những biến đổi nhỏ của pH cũng tác động rất mạnh đến các thuộc tính của mô liên kết. Do đó mà lực cơ học ở pH 7,1 mạnh hơn bốn lần so với ở độ pH 6,2. Vì sự rạn nứt trở nên rõ ràng hơn khi cá được ướp đông cho nên người ta cho rằng không nên ướp đông cá tuyết có pH dưới mức 6,7 (Love, 1980). 4. Các tính chất hóa keo của thịt cá Hiểu các tính chất hóa keo của thịt cá tức là tính chất của các hệ keo được tạo nên bởi các phần tử riêng rẽ trong cơ thể, đặc biệt là mô cơ. Thịt cá có thể xem như là một loại keo có cấu tạo phức tạp. Mạch polypeptit là vật liệu cơ bản để tạo nên khung cấu trúc của thịt cá. Các chất chứa nitơ tạo nên trong keo cá một cấu trúc đặc, nhờ cấu trúc này mà các mô riêng rẽ, các bộ phận của cá có hình dạng nhất định, có độ bền cơ học, độ đàn hồi, độ dẻo nhất định. Khác với keo thường, mạng lưới cấu trúc của cá chứa đầy các chất hóa học, những chất này tạo nên các dung dịch nhờn, giữ được cấu trúc, trong đó nước đóng vai trò môi trường phân tán. Sự tồn tại của men làm cho vật thể keo có những đặc tính đặc hiệu. Cho nên có thể xem cá như một vật thể keo. Tính hút nước của thịt cá Sự thiếu các số liệu về hàm lượng nước của các dạng khác nhau trong cá làm khó khăn cho lý thuyết và cách lựa chọn các chế độ tối ưu để bảo quản cá. Một số tác giả cho rằng trong mô động vật chứa từ 2 - 6% nước liên kết. Các tác giả của Nhật Bản cho rằng lượng nước liên kết trong mô cá lớn hơn khoảng 35% so với lượng chất khô. Trước hết phải hiểu thế nào là hydrat hóa và hệ số hydrat hóa. Hydrat hóa là quá trình kết hợp của nước với các trung tâm háo nước tự do của một chất hay một hệ các chất và kèm theo hiệu ứng nhiệt. Để nhận biết trung tâm háo nước tự do thường đem sấy đối tượng nghiên cứu, tiếp theo đem thấm ướt ở điều kiện xác định. Cho nên sự hyđrat hóa là phần của quá trình ngậm nước của chất khô keo háo nước hay chính xác hơn là bước đầu của quá trình ngậm nước. Hệ số hydrat hóa là tỷ số lượng nước (gam) kết hợp với một g chất khô tuyệt đối với hiệu ứng nhiệt xác định. Xuất phát từ điều đó thì nước kết hợp với chất khô tuyệt đối có hiệu ứng nhiệt xác định là nước liên kết. V. BẢO QUẢN CÁ 5.1 . Nhiệt độ bảo quản 5.1.1.Ướp lạnh (0 đến 250C) Người ta biết rằng hoạt tnh enzym cũng như hoạt tnh vi sinh đều ảnh hưởng rất lớn bởi nhiệt độ. Tuy nhiín, trong khoảng nhiệt độ 0 - 250C, hoạt tnh vi sinh tương đối quan trọng hơn vă câc biến đổi nhiệt độ c tâc động tới sinh trưởng của vi khuẩn lớn hơn nhiều so với câc tâc động tới hoạt tính enzym Như được minh hoạ ở hình 3.2, các biến đổi rất nhỏ về nhiệt độ trong khoảng 0 - 100C có ảnh hưởng rất lớn đến sự sinh trưởng của vi khuẩn. Nhiều vi khuẩn không có khả năng sinh trưởng ở nhiệt độ dưới 100C và thậm chí các vi khuẩn chịu lạnh rất tốt có các giai đoạn ức chế và thời gian sinh sôi dài hơn nhiều, khi nhiệt độ dần tới 00C. Mối quan hệ giữa thời gian bảo quản và nhiệt độ bảo quản đã được các nhà nghiên cứu Ôxtrâylia (Olley và Ratkowski, 1973) nghiên cứu kỹ lưỡng. Từ nhiều tài liệu nghiên cứu và từ kết quả nghiên cứu của mình, họ đã xây dựng đồ thị ở hình 3.3. Theo đồ thị này, mức ươn hỏng ở nhiệt độ 50C nhanh hơn 2,25 lần so với ở nhiệt độ 00C. Ở 100C tỷ lệ này là 4. Tiếp đó, người ta đã nhấn mạnh rằng ảnh hưởng của thời gian/ nhiệt độ mang tính tích tụ. Mối quan hệ giữa nhiệt độ bảo quản và tốc độ ươn hỏng tương đối của cá Rõ ràng, nhiệt độ là yếu tố quan trọng nhất, không có ngoại lệ, ảnh hưởng đến thời gian bảo quản và chất lượng của cá tươi. Ngoài thời gian bảo quản thực tế ra, sự chậm trễ trước khi ướp lạnh có tác động rất lớn. Do đó, có thể quan sát được rằng nếu cá gầy, thịt trắng, bước vào giai đoạn cứng xác ở nhiệt độ trên 170C thì mô cơ có thể bị đứt gãy bởi sự co cơ nghiêm trọng và làm yếu mô liên kết (Love, 1973). Các mảnh nhỏ trong lát philê tách rời khỏi nhau và sự “rạn nứt” này làm hỏng ngoại dạng. Đồng thời cũng trở nên khó khăn trong việc lọc philê cá , và lực liên kết nước giảm đi. Việc ướp lạnh nhanh cũng có tính chất quyết định đối với chất lượng của cá béo. Nhiều thí nghiệm cho thấy cá trích clupea và cá nhái châu Âu (Belone belone) có thời gian bảo quản giảm đi đáng kể nếu để chúng ngoài nắng gió trong thời gian từ 4 đến 6 h đồng hồ trước khi ướp lạnh. Nguyên nhân của sự thất thoát chất lượng nhanh chóng này là sự oxy hoá các lipit dẫn đến vị ôi dầu lạ. Nhưng, cần phải nhận thấy rằng nhiệt độ cao chỉ là một phần tác động đến tốc độ của quá trình oxy hóa. Ánh sáng Mặt trời trực tiếp cộng với gió có thể có tầm quan trọng hơn thí nghiệm này. Như đã được nhắc đến, khó có thể làm ngừng lại quá trình oxy hoá một khi quá trình đó bắt đầu vì nó có xu hướng tự xúc tác. 5.1.2. Ướp quá lạnh hoặc ướp đông một phần (0 đến - 40C) Thừa nhận tầm quan trọng của việc ướp lạnh trong thời gian bảo quản cá tươi, có lẽ điều hiển nhiên là thử nghiệm với nhiệt độ thậm chí thấp hơn, tức là từ 00C đến gần - 40C. Quá trình này gọi là ướp quá lạnh hoặc ướp đông một phần và đã được nghiên cứu ở nửa sau những năm .Gần đây các nhà nghiên cứu Nhật Bản đã cho thấy sự quan tâm trở lại và họ đã thực hiện nhiều thí nghiệm bảo quản các loại cá khác nhau ở -30C. Đã có sự nhất trí chung rằng việc ướp đông một phần có thể làm chậm sự sinh trưởng của vi khuẩn trong một thời gian kéo dài và cá giữ đựơc ở mức chấp nhận được trong thời gian tới 4 - 5 tuần lễ tuỳ theo loài. Tuy nhiên trong các thí nghiệm trước đây, mà chủ yếu là dựa vào cá tuyết, người ta đã phát hiện được rằng cấu trúc của cá ướp đông một phần nằm dưới mức của cá ướp lạnh, một phần là do sự hình thành của nước đá. Ở hầu hết các loài cá xương, quá trình ướp đông bắt đầu ở - 0,80C trong khi đó ở -50C gần 62% nước bị đông (Storey, 1980). Đặc điểm của cá tươi và cá ươn: Đặc điểm Cá tươi Cá ươn 1. Mùi 2. Mắt 3. Mang 4. Màu 5. Thịt 6. Thành bụng 7. Mô cơ 8.Hậu môn - Tươi, mùi cá. - Sáng, đồng tử lồi, giác mạc đen mượt, trong. Đỏ tươi, có nhớt bao bọc. - Sáng. - Chắc, cá tươi có mình cứng, ấn ngón tay vào không để lại vết, nhớt trong. - Nguyên vẹn. - Trắng. - Hồng, không lồi - Tươi, mùi cá. - Sáng, đồng tử lồi, giác mạc đen mượt, trong. Đỏ tươi, có nhớt bao bọc. - Sáng. - Chắc, cá tươi có mình cứng, ấn ngón tay vào không để lại vết, nhớt trong. - Nguyên vẹn. - Trắng. - Hồng, không lồi. 5. 2. Các quy tắc cơ bản trong việc bảo quản cá tươi: - Chất lượng cá tươi phụ thuộc rất lớn vào việc bảo quản chúng từ lúc đánh bắt được cho tới khi lên bờ. - Có ba quy tắc cơ bản trong việc bảo quản cá tươi: sạch sẽ, chăm sóc, ướp đá. 1 Sạch sẽ: phải chú ý quy tắc này trong suốt dây chuyền bảo quản cá. - Rửa sạch toàn bộ boong tàu, hầm tàu và thùng đựng trước khi có mẻ lưới đầu tiên lên tàu. - Dọn sạch mẻ lưới trước rồi mới đưa mẻ khác lên tàu. Nếu phải để một số cá ở trên boong, cố gắng để chúng sang một bên để tránh việc đổ cá tươi lên trên. - Khi mổ những con cá to chú ý không để ruột cá rơi vào những con cá khác. - Rửa sạch cá hoàn toàn trước khi ướp đá. 2 Chăm sóc: - Làm cá ngay và càng nhanh càng tốt. - Phân loại cá trước khi cho vào thùng. - Đậy cá lại để tránh nắng và các yếu tố khác nếu phải để cá trên boong một lát trước khi làm. - Để cá ráo nước trước khi ướp đá. - Tránh làm dập nát cá. - Không dẫm hoặc đạp lên cá. 3 Ướp đá: nhiệt độ là nhân tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến chất lượng cá. - Dùng đá nhỏ vì đá to làm nát cá và có thể làm lạnh cá chậm hơn đá nhỏ. - Không bao giờ được dùng đá bẩn. - Dùng nhiều đá cho thêm một lớp đá lên trên, xuống dưới và xung quanh hộp cá hoặc giá để cá. - Không được xếp quá nay cá trong hộp. Những hộp ở phía trên sẽ làm nát cá ở bên dưới. - Để phần bụng cá xuống dưới để tránh cho nước bẩn chảy vào cá. - Không xếp cá quá chặt làm cho nước đá tan không chảy ra được. Cá sẽ đông nhanh hơn khi nước đá lạnh chảy qua nhưng cá nằm trong nước đọng và máu hoặc nhớt sẽ ươn rất nhanh. Đá dùng trong quá trình ướp cá: có hai loại, đó là : đá tảng và đá nhỏ. • Đá tảng: - Ưu điểm: + Cần ít diện tích để sản xuất. + Cần ít không gian cất trữ. + Ít chảy trong quá trình vận chuyển. - Nhược điểm: + Diện tích tiếp xúc với cá ít. + Có thể làm nát cá. + Làm lạnh chậm. • Đá nhỏ: gồm cả đá phiến mỏng và đá hình trụ hoặc hình ống. - Ưu điểm: + Hình dạng phẳng của đá làm nhiệt truyền từ cá sang đá nhanh hơn. + Không làm nát cá. + Tiếp xúc mật thiết với cá vì thế cá được làm lạnh nhanh hơn. - Nhược điểm: + Cần nhiều không gian cất trữ. + Tan nhanh trong quá trình vận chuyển. Ưu điểm khi ướp cá bằng đá: - Đá vô hại , rẻ và dễ xử lý. - Có giá trị bảo quản cá vì thông qua việc tiếp xúc mật thiết với các cục đá nhỏ, cá có thể đông lạnh rất nhanh. - Giữ cho cá đông lạnh ẩm, lạnh và bóng. - Giữ cá trong kho lạnh không có đá có thể làm cá bị mất nước, giữ cá bằng ướp đá sẽ ngăn chặn điều đó. - Giữ cá ở nhiệt độ cao hơn điểm đóng băng của cá một chút. •Cách ướp đá: - Cá đánh bắt được lựa theo kích thước và loài. - Xếp cá vào đá theo tỉ lệ 1:1, càng nhanh càng tốt. - Duy trì nhiệt độ gần với điểm tan của đá ( 0 0C). - Nên xếp đá xung quanh cá hoặc một lớp đá một lớp cá để cá được thực sự tiếp xúc với lượng đá lớn hơn. Thời gian giữ được cá tươi bằng đá: - Tuỳ vào loại cá, cách thức bảo quản và nhiệt độ, ướp đá có thể giữ cá tươi nhiều nhất là hai tuần. - Ở nhiệt độ 160C, cá tươi sẽ bị ươn vào ngày thứ ba. Ở nhiệt độ 50C , cá sẽ bị ươn vào ngày thứ năm và ở 00C là ngày thứ 15. 5.3 . Vệ sinh trong quá trình xử lý 5.3.1. Xử lý trên tàu thuyền Người ta đã nhấn mạnh nhiều đến việc xử lý hợp vệ sinh đối với cá sau khi đánh bắt để bảo đảm chất lượng tốt và thời gian bảo quản được lâu. Tầm quan trọng của việc vệ sinh trong quá trình xử lý trên tàu thuyền đã được kiểm nghiệm bằng một loạt các thí nghiệm trong đó sử dụng các biện pháp vệ sinh khác nhau (Huss và Eskildsen, 1974). Chất lượng và thời gian bảo quản của cá, xử lý vô trùng hoàn toàn được đem so sánh với cá ướp đá sạch trong các thùng nhựa sạch và cá được xử lý kém, tức là ướp đá trong các thùng gỗ cũ bẩn; như dự kiến, có sự khác nhau đáng kể của ba lô cá này về mặt nhiễm bẩn vi khuẩn .Tuy nhiên, cũng phát hiện được sự khác nhau tương tự về mặt chất lượng cảm quan. Trong tuần lễ bảo quản đầu tiên không phát hiện được sự khác nhau nào. Chỉ ở tuần lễ thứ hai thì mức nhiễm bẩn ban đầu mới trở nên quan trọng và số cá bị nhiễm bẩn nặng có sự giảm về thời gian bảo quản vài ba ngày so với các mẫu khác. Các kết quả này không có gì đáng ngạc nhiên nếu ta nhớ rằng hoạt tính vi khuẩn thường chỉ quan trọng ở các giai đoạn sau của thời kỳ bảo quản. Trên cơ sở của các dữ liệu này, có lẽ nên chủ trương các cách xử lý vệ sinh hợp lý bao gồm cả việc sử dụng các thùng sạch chứa cá. Các biện pháp vệ sinh rất nghiêm ngặt không tỏ ra có tầm quan trọng lớn. So với ảnh hưởng của việc ướp lạnh nhanh và hiệu quả thì tầm quan trọng của vệ sinh là nhỏ. Các quan sát được nhắc đến ở trên đã tác động đến sự tranh luận về thiết kế thùng chứa cá. Thông thường, cá được ướp đá và xếp thùng này lên trên thùng kia. Vì thế, người ta tranh luận việc thùng chứa phải đóng sao cho nước tan từ nước đá chảy ra không đi vào thùng chứa cá đặt dưới nó. Với hệ thống này có thể tránh được một số sự nhiễm bẩn cá chứa trong các thùng dưới cùng, bởi lẽ nước đá tan thường chứa một lượng vi khuẩn lớn. Tuy nhiên, kinh nghiệm thực tiễn cũng như các thí nghiệm (Peters và cộng sự, 1974) đã cho thấy rằng loại nhiễm bẩn này không quan trọng và có thể kết luận là các thùng chứa cá cho phép nước đá tan ra chảy từ thùng phía trên xuống thùng phía dưới là có lợi thế, bởi vì lúc đó sự ướp lạnh trở nên hiệu quả hơn. 5.3.2. Ức chế hoặc giảm hệ vi khuẩn xuất hiện tự nhiên Mặc dù hệ vi khuẩn xuất hiện tự nhiên có tầm quan trọng tương đối nhỏ với chất lượng của cá, nhưng đã có nhiều cố gắng để giảm hoặc ức chế hệ vi khuẩn này. Nhiều phương pháp trong số này chỉ có ý nghĩa khoa học thuần túy. Trong đó (ít ra là cho đến này) có những nỗ lực nhằm kéo dài thời gian bảo quản bằng cách sử dụng chiếu xạ. Liều lượng từ 100.000 đến 200.000 rad là đủ để khử lượng vi khuẩn và kéo dài thời gian bảo quản (Hansen, 1968; Connell, 1975), nhưng qui trình này rất tốn kém và đối với nhiều người thì không thể chấp nhận được về mặt thực phẩm dùng cho người. Một phương pháp khác cũng đã bị loại bỏ vì mối quan tâm đến sức khỏe của con người, đó là việc sử dụng kháng sinh hòa trong nước đá để xử lý cá. Một phương pháp đã được sử dụng với sự thành công nhất định trong những năm vừa qua là việc xử lý với CO2. CO2 có thể được áp dụng cho các côngtenơ chứa nước biển lạnh hoặc như một phần của khí quyển cải biến trong quá trình lưu thông phân phối, hoặc trong bao gói bán lẻ. Cũng cần biết, người ta đã thử nghiệm rửa cá bằng nước pha clo như một phương tiện giảm nhiễm bẩn cho cá. Tuy nhiên, lượng clo cần để kéo dài thời gian bảo quản cá lại tạo ra các vị lạ trong thịt cá (Huss, 1977). Cá vừa mới đánh bắt lên cần được rửa bằng nước biển sạch, không có thêm bất cứ một chất phụ gia nào. Mục đích của việc rửa cá chủ yếu là loại bỏ máu và chất bẩn nhìn thấy được và việc đó không gây ra sự giảm đáng kể nào về lượng vi khuẩn và không ảnh hưởng đến thời gian bảo quản. 5.3.4. Moi ruột Kinh nghiệm chung nhất là chất lượng và thời gian bảo quản của rất nhiều loại cá giảm đi nếu chúng chưa được moi ruột. Trong các thời kỳ đi ăn, cá có chứa nhiều vi khuẩn trong hệ tiêu hoá và sản sinh các enzym tiêu hoá mạnh. Các enzym này có khả năng gây ra sự tự phân giải bắt buộc sau khi cá chết; sự tự phân giải này có thể làm cho xuất hiện các vị lạ mạnh, đặc biệt ở vùng bụng hoặc thậm chí làm cho bụng cá bị vỡ. Mặt khác, việc moi ruột có ý nghĩa là làm lộ ra vùng bụng và các bề mặt cắt với không khí, do đó làm cho chúng nhậy cảm hơn với sự oxy hoá và biến màu. Do vậy, trước khi quyết định việc moi ruột là có lợi thế hay không, cần phải xem xét rất nhiều yếu tố như tuổi cá, loài cá, lượng lipit, ngư trường khai thác và phương pháp khai thác v.v. 5.4. CÔNG NGHỆ GIA CÔNG SƠ BỘ CÁ 5.4.1. Muối cá 5.4.1.1. Một số đặc điểm của quá trình muối cá Những đặc điểm cấu trúc hóa học của mô cá có ảnh hưởng lớn tới tiến trình muối cá chủ yếu là sự trao đổi các chất trong hệ dung dịch muối và cá. Do thẩm thấu và khuếch tán các chất có trong dung dịch muối (NaCl, H2O) và trong cá (H2O, các chất chứa nitơ), qua khoảng thời gian nhất định hệ này chuyển thành cân bằng tương đối. Quá trình muối có thể chia thành hai giai đoạn: muối (sự thẩm thấu) và chín tới. Giai đoạn cuối cùng đặc trưng cho các loại cá chứa một lượng lớn chất béo. Quá trình xâm nhập muối vào cá được gọi là quá trình muối. Quá trình này kết thúc khi nồng độ muối trong dịch bào cá bằng nồng độ dung dịch muối xung quanh cá. Xuất phát từ điều này chúng ta dùng hai phương pháp để phân tích quá trình thấm muối cá: − Phương pháp thứ nhất: Xác định hàm lượng muối trong cá thấm gọi là phương pháp động học của quá trình trong trường hợp này chỉ chú ý đến lượng muối thấm vào cá trong một khoảng thời gian nhất định mà không cần chú ý đến có bao nhiêu muối ở trong những phần nào của cơ thể cá (hình 4.1). − Phương pháp thứ hai: Thiết lập các đặc điểm chuyển động của muối từ bề mặt vào trong cơ thể vào những phần riêng biệt vào các cơ quan. Phương pháp này được gọi là động lực học của quá trình. Trường hợp này các nhà nghiên cứu chú ý đến sự phân bố muối ở bên trong cơ thể cá trong một khoảng thời gian nhất định trong quá trình Cho nên khi nghiên cứu động học thấm muối, chúng ta thiết lập tốc độ xâm nhập muối vào cá, còn khi nghiên cứu động lực học thấm muối - tốc độ chuyển động của dòng muối (tốc độ khuếch tán) ở bên trong cơ thể cá và trong những cơ quan riêng biệt của cá. Động học quá trình thấm muối của cá Vào chu kỳ thấm, chất cơ bản tham gia vào sự trao đổi khối đó là muối ăn và nước. Sự chuyển động các tiểu phần muối từ dung dịch muối và cá xảy ra qua một dung dịch giới hạn của muối có nồng độ nhỏ hơn dung dịch muối (hình, giai đoạn 1 và giai đoạn 2). Lớp giới hạn tạo ra do nước khuếch tán từ cá có tốc độ lớn hơn các tiểu phần muối từ dung dịch vào cá. Theo mức độ thấm của cá, chiều dày của lớp giới hạn nhỏ đi và nồng độ muối trong cá tăng lên Cuối cùng sự khuếch tán nước từ cá bị dừng lại, nồng độ muối trong lớp giới hạn bằng nồng độ muối trong dung dịch (hình 4.2, giai đoạn 3). Lớp giới hạn này có ảnh hưởng lớn đến tốc độ muối, khi nó ngăn cản sự chuyển động các tiểu phần muối vào cá. Cho nên tốc độ muối trong dung dịch muối bất động nhỏ hơn nhiều so với tốc độ muối khi muối bằng muối khô và muối trong dung dịch tuần hoàn. Đại lượng đặc trưng cho lượng muối xâm nhập vào cá trong khoảng thời gian tương đối ngắn gọi là tốc độ muối. Tốc độ của quá trình muối phụ thuộc vào thành phần hóa học, bề mặt riêng và những đặc điểm về cấu tạo cơ thể cá, phụ thuộc vào nồng độ và nhiệt độ dung dịch muối, phụ thuộc vào phương pháp muối, phụ thuộc vào thành phần hóa học của muối ăn. Hình 4.1 biểu diễn các đường cong muối cá và các đường cong tốc độ muối cá trích (trong bể muối khô) với nồng độ muối, 12, 18, 24 và 30% so với khối lượng cá tươi. Các đường cong chỉ chính xác ảnh hưởng liều lượng muối tới tốc độ tiến hành quá trình. Nồng độ muối trong dịch bào của lớp bề mặt thịt cá gần bằng lớp giới hạn, vùng thấm theo mức độ tiến trình bị ăn sâu dần vào thịt cá Bước đầu quá trình Giai đoạn 1 Giai đoạn 2 Giai đoạn 3 Kết thúc quá trình Sơ đồ trao đổi khối trong quá trình thấm cá. Các mũi tên chỉ hướng chuyển động của các phần tử muối và cá. Các phần tử muối được biểu diễn bằng các điểm chấm chấm, còn lớp giới hạn bằng đường chấm chấm. Vùng thấm có thể phát hiện bằng sự thay đổi màu sắc (sẫm dần). A.I. Uđika đã thiết lập được sự phân bố của muối trong thịt cá ướp muối bằng phương pháp mô học (hình 4.2). Từ hình vẽ thấy rằng muối trong thịt chuyển động với mật độ lớn, còn vùng thấm có giới hạn rõ rệt tách khỏi vùng chưa thấm của thịt. Do các quá trình khuếch tán thẩm thấu từ cá, nước lại tách ra, xảy ra sự nén (ép) mạng lưới cấu trúc của thịt cá, vùng thấm chuyển sâu vào cơ thể cá, tốc độ đẩy nước ra khỏi cá giảm đi và cuối cùng xuất hiện giai đoạn ngừng chuyển động của nước ra khỏi cá. Giai đoạn này xảy ra sớm hơn khi kết thúc thấm muối. Nồng độ NaCl trong dịch bào thịt đạt 15 - 20%, nước liên kết chuyển thành trạng thái tự do, nước liên kết trong thịt cá chứa từ 30 - 35% so với chất khô. Do chuyển nước từ liên kết sang tự do, nồng độ NaCl trong mô dịch thịt cá loãng dần, làm xuất hiện chuyển động phụ của các tiểu phần muối từ dung dịch vào cá và cuối cùng tăng khối lượng cá. Do khử nước đáng kể của các mô cá ở bước đầu của quá trình và do sự chuyển từ từ vùng thấm vào sâu cơ thể cá mà xảy ra sự nén không đều mạng cấu trúc (sự co) trong những phần khác nhau của cá. Sự co đáng kể và không đồng đều có đặc tính đặc biệt là do cấu tạo không đồng nhất. Sự nén thịt xảy ra chủ yếu dưới ảnh hưởng của các lực tĩnh điện, sự nối kết lại các đầu mạch của các phân tử protit tạo ra mạng cấu trúc trong các màng, trong các sợi cơ và trong các vách. Sự tác động của lực tĩnh điện được tăng lên khi giảm các lớp nước kề nhau giữa các phần tử protit trong cấu trúc bị biến tính hoặc là khi phân tử nước chứa trong những vị trí kết hợp các phân tử protit bị chuyển vào bên trong tế bào. Do sự tập trung gần nhau của các phân tử protit xảy ra sự nén thịt cá (sự co). Mạng lưới cấu trúc của thịt cá bị biến đổi, trở nên bền và dẻo hơn. Độ đàn hồi của cá phụ thuộc không chỉ vào hàm lượng muối mà còn vào phương pháp muối. Khi muối ướt thì độ đàn hồi của thịt cá có giá trị đáng kể so với phương pháp muối khô. Điều đó có thể giải thích bởi độ nhạy lớn về cấu trúc trong thịt đã được ướp trong dịch, vì với phương pháp ướt, nước chảy ra ít hơn và mẫu sản phẩm không bị co lại Quá trình muối có thể chia ra làm ba giai đoạn sau • Giai đoạn đầu (hình 4.5, giai đoạn 1- 1): Hệ cá - dung dịch muối dưới tác động của áp suất thẩm thấu lớn, xảy ra sự dịch chuyển mạnh các hạt muối vào cá và kèm theo sự dịch chuyển mạnh hơn của nước từ cá vào dung dịch muối xung quanh. Dưới ảnh hưởng của các yếu tố này - làm tăng lượng muối và làm giảm đáng kể lượng nước trong dịch tế bào cá - nồng độ của dịch muối trong cá được tăng lên nhanh chóng. Lớp giới hạn có ảnh hưởng lớn tới tốc độ của quá trình ở giai đoạn này. Trong giai đoạn này làm giảm khối lượng của cá một cách đáng kể vì lượng nước bị tách ra vượt lượng muối thấm vào. Trong thịt cá ở giai đoạn 1 chưa có những biến đổi hóa học xảy ra một cách sâu sắc, có mùi và vị của cá tươi. Các lớp thịt bên trong cũng như các cơ quan nội tạng chưa kịp thấm muối, máu trong thận có nàu đỏ. Tất cả dấu hiệu nêu trên được đặc trưng đối với loại cá muối loãng (hàm lượng muối dưới 6%). Các đường cong đặc trưng kết thúc quá trình muối cá: 1- nồng độ muối trong dịch C1; 2- nồng độ muối trong dịch bào thịt cá, C2; 3- sự biến đổi khối lượng cá, G; 4- sự biến đổi hàm lượng nước trong thịt cá, W • Giai đoạn 2 (hình 4.5, giai đoạn II - II): Hệ cá - dung dịch muối tiếp tục chịu sự tác động của áp suất thẩm thấu nhưng nhỏ hơn áp suất thẩm thấu ở giai đoạn 1. Trong giai đoạn 2, khác với giai đoạn 1 không có giới hạn đáng kể về tốc độ chuyển động của muối vào cá và của nước ra khỏi cá. Cuối giai đoạn này, sự chuyển động của nước ra khỏi cá vào dung dịch được kết thúc, cho nên không xảy ra sự giảm khối lượng cá. Cuối giai đoạn 2, dịch bào trong các lớp bề mặt cơ thể cá được bão hòa muối hoàn toàn, tạo nên hàng rào ngăn sự chuyển nước ra khỏi cá. Gradient nồng độ có vị trí giữa dung dịch muối trong các lớp ngoài và trong thịt cá (hình 4.2). Dưới tác động của yếu tố này xảy ra sự phân bố muối và nước trong cá (khuếch tán bên trong). Trong cá xảy ra những biến đổi đáng kể các tính chất hóa lý của protit. Mùi và vị của thịt cá tươi được giữ lại ở các lớp bên trong, máu trong thận bị đông lại (đen hơn). Tất cả các dấu hiệu được nêu trên đặc trưng cho phương pháp muối để cá có hàm lượng 6 − 14%. • Giai đoạn 3 (hình 4.5, giai đoạn III - III): Hệ cá và dung dịch muối dưới tác động của áp suất thẩm thấu hạ dần đến khi đạt giá trị không. Sự chuyển dịch muối từ dung dịch vào cá được tiếp tục, còn nước ra khỏi cá bị dừng lại. Kết quả là khối lượng cá tăng lên. Nồng độ dung dịch muối trong dịch bào ở tất cả bộ phận của cơ thể tiến gần tới nồng độ của dung dịch muối ở bên ngoài cá và cuối cùng đạt tới thời điểm bằng nhau (hình 4.5, điểm A). Thịt cá đặc lại, có vị muối rõ rệt , mùi và vị của cá tươi không còn nữa. Những dấu hiệu này đặc trưng kết thúc quá trình muối khi sản xuất loại cá muối mặn (hàm lượng muối lớn hơnn 14%). Ba giai đoạn của quá trình có thể khảo sát trên các đường cong (hình 4.6) đặc trưng cho động học của quá trình muối khô trong thùng. Động học của quá trình thấm muối cho cá trích: 1- hàm lượng muối trong cá; 2- hàm lượng muối trong dịch bào cá; 3- khối lượng cá; 4- hàm lượng nước trong thịt cá; 5- nồng độ muối trong dung dịch Tăng khối lượng cá ở giai đoạn cuối cùng của quá trình muối được thiết lập bởi một số các nghiên cứu, dựa vào học thuyết trương nở và hấp phụ. Tăng khối lượng cá do nước xâm nhập từ dung dịch vào cá. Có thể ở giai đoạn 2, 3, nước liên kết không chuyển hoàn toàn thành nước tự do. Trong bất kỳ trường hợp nào cũng đều cho rằng khi hàm lượng muối trong thịt cá lớn hơn 20% thì miozin và actomiozin sẽ giải phóng ra các loại nước liên kết. Việc khuếch tán nước ra khỏi cá được bắt đầu chỉ khi nồng độ dung dịch lớn hơn18%. Các nhà nghiên cứu tìm ra sự biến tính của miozin bắt đầu khi giới hạn hàm lượng muối trong cá 10%. Đi