1. Những biến đổi ở cá tươi nguyên liệu
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.
Biến đổi nghiêm trọng nhất là sự bắt đầu mạnh mẽ của quá trình cứng cơ. Ngay
sau khi chết, cơ thịt cá duỗi hoàn toàn và kết cấu mềm mại, đàn hổi thường kéo dài vài
giờ, sau đó cơ sẽ co lại. khi cơ trở nên cứng đờ và toàn bộ cơ thể cá khó uốn cong là lúc
cá đang ở trạng thái cứng cơ. Trạng thái này thường kéo dái trong một ngày hoặc hơn,
sau đó sẽ kết thúc. Khi hết cứng, cơ sẽ duỗi ra và trở nên mềm mại nhưng không còn đàn
hồi như trước khi cứng cơ. Tốc độ của quá trình chuyển sang cứng cơ và quá trình mềm
hóa sau cứng cơ thường khác nhau tùy loài cá và chịu ảnh hưởng của các yếu tố như
nhiệt độ, quá trình xử lý cá, kích cỡ và điều kiện cơ thể của cá.
Nói chung, người ta thừa nhận rằng ở nhiệt độ cao thì thời điểm cứng cơ đến sớm và thời
gian cứng cơ ngắn. Tuy nhiên qua nghiên cứu, đặc biệt ở cá nhiệt đới, nhận thấy nhiệt độ
có ảnh hưởng ngược lại đối với sự bắt đầu quá trình cứng cơ. Bằng chứng là với các loài
cá này, sự cứng cơ tăng nhanh hơn ở 0
0
C so với 10
0
C ở các loài cá khác, điều này liên
qua đến sự kích thích những biến đổi sinh hóa ở 0
0
C. (Poulter và công sự, 1982;
Iwamoto và cộng sự, 1987). Tuy nhiên, Abe và Okuma (1991) qua nghiên cứu sự xuất
hiện quá trình tê cứng cơ ở cá chép đã cho rằng hiện tượng này phụ thuộc vào sự khác
biệt giữa nhiệt độ môi trường nơi cá sống và nhiệt độ bảo quản. Nếu khác biệt lớn,
khoảng thời gian từ khi cá chết đến khi xảy ra hiện tượng cứng cơ sẽ ngắn và ngược lại.
Hiện tượng cứng cơ xảy ra ngay lập tức hoặc chỉ sau thời gian rất ngắn từ khi cá bị chết
vì đói và nguồn glucogen dự trữ bị cạn kiệt hoặc cá bị sốc. Phương pháp đập và làm chết
cá cũng ảnh hưởng đến thời điểm bắt đầu hiện tượng cứng cơ. Làm chết cá bằng cách
giảm nhiệt (cá bị giết chết trong nước đá) làm cho sự cứng cơ xuất hiện nhanh nhất, còn

khi đập vào đầu cá thì thời điểm bắt đầu cứng cơ sẽ đến chậm, có thể đến 18 giờ ( Azam
và cộng sự, 1990; Proctor và cộng sự, 1992).
Ý nghĩa về mặt công nghệ của hiện tượng cứng cơ rất quan trọng khi cá được phi
lê vào thời điểm trước hoặc trong khi cơ cứng. Nếu phi lê vào lúc cứng cơ, do cơ thể cá
hoàn toàn cứng đờ nên năng suất phi lê sẽ rất thấp và việc thao tác mạnh có thể gây rạn
nứt các miếng phi lê. Nếu phi lê cá trước khi cứng cơ thì cơ có thể co lại một cách tự do
và miếng phi lê sẽ ngắn lại theo quá trình cứng cơ. Cơ màu sẫm có thể co đến 52% và cơ
màu trắng co đến 15% chiều dài ban đầu ( Buttkus, 1963). Nếu luộc cá trước khi cứng cơ
thì kết cấu cơ thịt sẽ rất mềm và nhão. Ngược lại, luộc cá khi cứng cơ thì cơ thịt dai
nhưng không khô, còn nếu luộc cá sau khi cứng cơ thì cơ thịt cá trở nên săn chắc, mọng
và đàn hồi.
Việc đánh giá cảm quan cá nguyên liệu ở chợ và các bến cá thông qua biểu hiện
bên ngoài, kết cấu và mùi. Các thuộc tính về mặt cảm quan đối với cá được thể hiện ở
bảng 5.2. Phần lớn hệ thống thang điểm căn cứ vào những biến đổi xảy ra trong quá trình
bảo quản cá ở điều kiện nhiệt độ nước đá đang tan. Cần nhờ rằng những biến đổi đặc
trưng rất khác nhau tùy theo phương pháp bảo quản. Khi bảo quản cá trong điều kiện
lạnh không có nước đá, các biểu hiện bên ngoài không thay đổi nhiều so với khi bảo quản
bằng nước đá, nhưng cá sẽ nhanh ươn hỏng hơn và cần thiết phải đánh giá mùi của cá sau
khi luộc chín. Do đó, điều cơ bản cần biết khi bốc dỡ cá lên bờ là quá trình diễn biến thời
gian và nhiệt độ của cá.
Nếu cần các tiêu chí chất lượng của cá ướp lạnh trong quá trình bảo quản, có thể
tiến hành đánh giá cảm quan đối với cá đã luộc chín. Một số thuộc tính của cá và thủy
sản có vỏ sau khi luộc được nêu ở bảng 5.2. Có thể phát hiện và chia các kiểu ươn hỏng
đặc trưng của cá bảo quản bằng nước đá theo 4 giai đoạn:
Giai đoạn 1: Cá rất tươi và có vị ngon, ngọt, như rong biển. Vị tanh rất nhẹ của
kim loại.
Giai đoạn 2: Mất mùi và vị đặc trưng. pH của thịt cá trở nên trung tính nhưng
không có mùi lạ. Kết cấu cơ thịt vẫn còn tốt.
Giai đoạn 3: Có dấu hiệu ươn hỏng và tùy theo loại cá cũng như kiểu ươn hỏng
(hiếu khí, yếm khí) mà sẽ tạo ra một loạt các chất dễ bay hơi và mùi khó chịu. Một trong

những hợp chất bay hơi có thể là trimethylamin (TMA) do vi khuẩn sinh ra từ quá trình
khử trimethylaminoxid (TMAO). TMA có mùi “cá tanh” rất đặc trưng. Ngay khi bắt đầu
giai đoạn này, mùi lạ có thể là mùi hơi chua, mùi như trái cây và mùi hơi đắng, đặc biệt là
ở các loại cá béo. Trong những thời kỳ tiếp theo của giai đoạn này, các mùi tanh ngọt,
mùi như bắp cải, mùi khai, mùi lưu huỳnh và mùi ôi khóe tăng lên. Kết cấu hoặc trở nên
mềm và sũng nước hoặc trở nên dai và khô.
Giai đoạn 4: Đặc trưng của cá có thể là sự ươn hỏng và phân hủy (thối rữa).
Các bộ phận
của cá được
kiểm tra
Các tiêu chí
Điểm
3 2 1 0
Biểu hiện bên ngoài
Da Sáng, hệ sắc tố
óng ánh, không
biến màu.
Dịch nhớt trong
suốt như có nước
Hệ sắc tố sáng
nhưng không bóng
láng.
Dịch nhớt hơi đục.
Hệ sắc tố đang
trong quá trình
biến màu.
Dịch nhớt trắng
đục.
(1)
Hệ sắc tố mờ

đục.
Dịch nhớt mờ
đục.
Mắt Lồi (phồng lên).
Giác mạc trong
suốt.
Đồng tử đen,
sáng.
Lời và hơi trũng.
Giác mạc hơi đục.
Đồng tử đen, mờ.
Phẳng.
Giác mạc đục.
Đồng tử mờ đục.
(1)
Lõm ở giữa.
Giác mạc đục như
sữa.
Đồng tử xám xịt.
Mang Màu sáng
Không có dịch
nhớt
Giảm màu.
Hơi có vết của
dịch nhớt.
Đạng trở nên biến
màu.
Dịch nhớt mờ
đục.
(1)

Hơi vàng.
Dịch nhớt đục
như sữa.
Thịt (cắt từ
phần bụng)
Hơi xanh, trong
mờ, nhẵn và sáng.
Không thay đổi
màu sắc nguyên
thủy.
Mượt như nhung,
có sáp, mờ đục.
Màu hơi biến đổi.
Hơi đục
(1)
Đục hẳn.
Màu (dọc
theo cột
sống)
Không màu Phơi hồng Hồng
(1)
Đỏ
Các cơ quan Thận và phần còn
lại của các cơ
quan khác phải có
màu đỏ sáng như
Thận và phần còn
lại của các cơ quan
khác phải có màu
đỏ đục, máu bị

Thận và phần còn
lại của các cơ
quan khác và máu
phải có màu đỏ
(1)
Thận và phần
còn lại của các cơ
quan khác và máu
phải có màu nâu
máu ở trong động
chủ mạch.
biến màu. nhợt. nhạt.
Điều kiện
Thịt Chắc và đàn hồi
Bề mặt nhẵn.
Kém đàn hồi. Hơi mềm (mềm
xìu), kém đàn hồi.
Như có sáp
( mượt như
nhung) và bề mặt
mờ đục.
(1)
Mềm (mềm
xìu). Vẩy dễ tách
khỏi da, bề mặt
rất nhăn nheo, có
chiều hướng
giống bột.
Cột sống Gẫy, thay vì rời
ra

Dính Hơi dính
(1)
Không dính
Màng bụng Dính hoàn toàn
vào thịt
Dính Hơi dính
(1)
Không dính
Mùi
Mang, da,
khoang bụng
Rong biển Không có mùi
rong biển hoặc bất
kỳ mùi khó chịu
nào
Hơi chua
(1)
Chua
(1) Hoặc ở trạng thái tồi tệ hơn.
2. Các dạng hư hỏng của nguyên liệu
2.1. Hư hỏng do tự phân giải
Tự phân giải có nghĩa là “tự tiêu”. Đã từ lâu người ta biết rằng có ít nhất 2 kiểu
gây ươn hỏng cá: do vi khuẩn và do enzyme. Uchyama và Ehira (1974) cho rằng đối với
cá tuyết và cá ngừ đuôi vàng, những biến đổi do enzyme gây ra điều liên quan đến độ
tươi của cá trước đó và không liên quan gì đến sự biến đổi chất lượng do vi sinh vật. Đối
với một số loài (như mực ống, cá trích) những biến đổi do enzyme xảy ra trước, và do đó
nó là tác nhân chủ yếu gây ươn hỏng của cá ướp lạnh. Ở những loài cá khác, sự tự phân
giải cũng góp phần làm giảm chất lượng cá cùng với quá trình do vi sinh vật gây nên.
Sự phân giải glycogen
Đối với hầu hết các loại cá xương, sự phân giải glycogen là con đường duy nhất có

thể sản sinh năng lượng khi tim ngừng đập. Đây là một quá trình kém hiêu quả hơn và về
mặt nguyên lý , sản phẩm cuối cùng là acid lactic và acid pyruvic. Ngoài ra, ATP cũng
được sinh ra trong quá trính phân giải glycogen nhưng chỉ thu được 2 mol ATP khi 1 mol
glucose bị oxy hóa, trong khi đó nếu những sản phẩm cuối cùng của quá trình phân giải
glycogen bị oxy hóa trong điệu kiện hiếu khí ở ty thể của động vật còn sống thì cứ 1 mol
glucose sẽ sản sinh đến 36 mol ATP. Vì vậy, sau khi chết cơ bị thiếu oxy không thể duy
trì lượng ATP ở mức bình thường, và khi ATP nội bào giảm từ 7-10mol/g mô cơ, cơ sẽ bị
cứng. Sự phân giải glycogen ở cá sau khi chết dẫn đến sự tích lũy acid lactic làm giảm
pH của cơ. Đối với cá tuyết, pH cơ giảm từ 6,8 xuống tới mức cuối cùng là 6,1-6,5. Với
một số loài cá khác, pH cuối cùng có thể thấp hơn: ở cá thu cỡ lớn, pH có thể giảm xuống
đến 5,8-6,0; ở cá ngừ và cá bơn lưỡi ngựa, pH giảm xuống đến 5,4-5,6; tuy nhiên ít khi
thấy pH thấp như vậy trong các loài cá xương ở biển. pH của cơ thịt cá hiêm khi thấp
bằng pH của cơ thịt động vật có vú sau khi chết. lượng acid lactic sản sinh có liên quan
đến lượng carbohydrat dự trữ (glycogen) trong mô cơ khi động vật còn sống. Nói chung,
do cơ thịt cá có hàm lượng glycogen tương đối thấp so với động vật có vú nên sau khi cá
chết, lượng acid lactic sinh ra ít hơn. Trạng thái dinh dưỡng của cá, hiện tượng sốc và
mức độ hoạt động trước khi chết cũng ảnh hưởng lớn dến hàm lượng glycogen dự trữ và
do đó ảnh hưởng đến pH cuối cùng của cá sau khi chết. Theo quy luật, cá ăn nhiều và
nghỉ ngơi nhiều sẽ có hàm lượng glycogen nhiều hơn cá đã bị kiệt sức.
Sự phân hủy ATP
Hiện tượng cứng cơ bắt đầu khi lượng ATP ở cơ thịt giảm đến không quá 1mol/g.
ATP không chỉ giàu năng lượng và cần thiết cho sự co cơ ở động vật khi còn sống mà
còn hoạt động như một chất làm dẻo cơ. Thực chất sự co rút cơ do canxi và enzyme
ATP-aza có trong mọi tế bào cơ điều khiển. Khi nồng độ ion Ca
++
nội bào > 1M thì ion
Ca
++
hoạt hóa enzyme ATP-aza làm giảm lượng ATP ở cơ, dẫn đến sự tương tác giữa các
protein chính gây co cơ là actin và myosin. Điều này cuối cùng dẫn đến sự rút ngắn cơ

làm cơ cứng và không giãn ra được.
Quá trình mềm hóa sau khi cứng cơ vẫn chưa được hiểu rõ hoàn toàn nhưng mô
cơ sau khi cứng luôn luôn duỗi ra và người ta nghĩ rằng có liên quan đến hoạt động của
một hoặc nhiều enzyme có tự nhiên trong hệ cơ mà các enzyme này phân giải một số
thành phần nào đó của phức hợp đã gây ra cứng cơ. Cơ thịt cá mềm đi khi thoát khỏi
trạng thái cứng cơ (và cuối cùng là quá trình ươn hỏng) cùng lúc với những biến đổi do
tự phân giải. Một trong những biến đổi được nhận thấy đầu tiên là sự phân giải các hợp
chất liên quan đến ATP theo cách thức mà ít nhiều có thể tiên đoán được sẽ xảy ra sau
khi cá chết. Hình 5.4 minh họa sự phân giải ATP thành adenosin diphotphat (ADP),
adenosin monophotphat (AMP), inosin monophotphat (IMP), Inosin (Ino) và
hypoxanthin (Hx).
Sự phân giải protein
Nhiều loại proteaza được tách từ cơ thịt cá và dưới tác dụng phân giải của chúng,
mô cơ thường bị mềm nhũn. Có lẽ một trong những ví dụ đáng chú ý nhất của quá trình
tự phân giải protein là hiện tượng vỡ bụng của các loài cá nổi (cá béo) như cá trích, cá ốt
vảy lông. Sự tự phân giải protein sinh ra các peptid phân tử lượng thấp và các acid amin
tự do không chỉ làm giảm giá trị thương phẩm của cá nổi, mà còn tạo ra môi trường thuận
lợi cho các vi khuẩn gây ươn hỏng phát triển như trong trường hợp đổ dồn cá ốt vảy lông
thành đống khi bảo quản (Aksnes và Brekken, 1988). Tương tự, khi dùng cá trích được
chất thành đống lúc bảo quản để sản xuất bột cá, người ta đã tìm thấy các enzyme
carboxypeptidaza A và B, chymotrypsin và trypsin.
Các enzyme cathepsin
Cathepsin là các proteaza “acid” thường thấy bên trong các bào quan cực nhỏ ở
múc siêu hiển vi, được gọi là các thể men (lysozome). Người ta cho rằng, trong mô cơ
động vật còn sống, proteaza của các thể men chịu trách nhiệm phân giải protein tại những
chỗ bị thương. Do đó phần lớn cathepsin ở dạng không hoạt động trong mô cơ của động
vật còn sống, nhựng chúng sẽ được giải phóng ra dịch bào khi có tác động vật lý hoặc khi
đông lạnh và rã đông cơ thịt động vật sau khi chết.
Người ta tin rằng cathepsin D và L có vai trò quan trọng hơn cả trong quá trình tự
phân giải mô cơ của cá vì hầu hết các cathepsin khác có khoảng pH hoạt động tương đối

hẹp nên ảnh hưởng không đáng kể về mặt sinh lý. Người ta cho rằng cathepsin L liên
quan đến sự mềm hóa cơ thịt cá hồi trong thời gian chúng di cư đẻ trứng. Dường như
enzyme này tham gia vào quá trình tự phân giải của cơ thịt cá nhiều hơn cathepsin D, vì ở
điều kiện pH trung tính, loại enzyme này hoạt động hơn và phân giải được cả protein sợi
cơ (actomysin) lẫn mô cơ liên kết.
Ngoài tác động bất lợi đến cấu trúc, các enzyme cathepsin tạo ra những biến đổi
do sự phân giải có lợi cho các sản phẩm cá lên men. Ví dụ, các cathepsin đóng vai trò
chính đối với sự biền đổi cấu trúc trong quá trỉnh lên men các sản phẩm mực ống Nhật
Bản và cá chép Crucian ướp muối (Makinodan và cộng sự, 1991, 1993).
Các enzyme calpain
Gần đây, người ta đã tìm thấy mối liên quan giữa quá trình tự phân giải cơ thịt cá
với nhóm enzyme proteaza nội bào thứ hai – được gọi là “ calpain” hay “ yếu tố được
hoạt hóa bởi canxi” (CAF) - có trong thịt của cá và giáp xác. Các enzyme calpain trước
hết có nhiệm vụ thực hiện quá trình tự phân giải cơ thịt bằng cách tiêu hóa các protein ở
đường z của sợi cơ. Các enzyme calpain là những endopeptidaza nội bào luôn cần có
cysteine và calci; -calpain cần có 5-50M Ca
2+
, m-calpain cần có 150 - 1000M Ca
2+
. Phần
lớn các calpain đều hoạt động ở điều kiện môi trường pH sinh lý, nên ít có vai trò quan
trọng trong sự mềm hóa cá khi bảo quản lạnh.
Trong nhiều nghiên cứu cho thấy, các calpain ở cá phân giải myosin (đặc biệt là
myosin chuỗi nặng) để tạo thành phân đoạn đầu tiên có khối lượng phân tử khoảng
150.000 Da ( Maramoto và cộng sự, 1989). Những tác giả này cho thấy ở nhiệt độ thấp
các calpain của cá hoạt động mạnh hơn so với các calpain của động vật có vú với tốc độ
phân cắt rất đặc trưng cho từng loài và có tốc độ phân cắt mạnh nhất đối với những
myosin có độ bền nhiệt thấp nhất. Chính vì thế, những loài cá thích nghi với môi trường
lạnh hơn lại nhảy cảm với hoạt động tự phân giải của các calpain hơn các loài cá ở những
vùng nước ấm.

Các enzyme collagenase
Tất cả các biến đổi của quá trình tự phân giải sau khi chết đã mô tả ở trên đều liên
quan đến các biến đổi của bản thân tế bào cơ. Tuy nhiên cơ thịt của các loài cá xương
được chia thành từng khối các tế bào cơ và được xếp thành từng “lớp” hay các khối cơ
tách biệt nhau bằng các mô liên kết được gọi là các vách cơ. Mỗi tế bào cơ và sợi cơ
được mô liên kết bao bọc, mô này gắn với vách cơ ở hai đầu của các tế bào nhờ các sợi
collagen mịn. Trong quá trình bảo quản lạnh, các sợi này sẽ bị phá hủy (Bremner và
Hallett, 1985). Gần đây, khi dùng dụng cụ đo đã nhận thấy rằng kết cấu của cơ thịt cá hồi
ướp lạnh bị giảm sút khi collagen loại V bị hòa tan, có lẽ do tác dụng của các enzyme
collagenaza tự phân giải (Sato và cộng sự, 1991). Những enzyme này có thể gây ra các “
vết nứt” hoặc bẽ gãy các khối cơ khi bảo quản cá bằng đá trong một thời gian dài hoặc
khi bảo quản chỉ trong thời gian ngắn nhưng ở nhiệt độ cao.
Sự phân cắt TMAO
Hiện tượng giảm lượng trimethylamin oxid (TMAO), một thành phần điều hòa áp
suất thẩm thấu trong nhiều loài cá xương ở biển, thường do tác động của vi khuẩn nhưng
ở một số loài, trong mô cơ có một loại enzyme có khả năng cắt TMAO thành
dimethylamin (DMA) và formandehyt (FA):
(CH
3
)
3
NO (CH
3
)
2
NH + HCHO
Formaldehyt làm phát sinh các liên kết ngang tron các protein của cơ, làm cơ bị
cứng và mất khả năng giữ nước. Enzyme xúc tác quá trình hình thành formaldehyt được
gọi là TMAO-aza hoặc TMAO demethylaza, thường tìm thấy trong các loài thuộc họ cá
Tuyết. Người ta thấy rằng sự cứng lại cảu cơ cá tuyết mecluc đông lạnh có quan hệ tương

hỗ với việc xuất hiện một lượng formaldehyt, và tốc độ sản sinh FA cao nhất ở nhiệt độ
đông lạnh sâu (Gill và cộng sự, 1979). Ngoài ra, lượng FA làm dai cứng cơ thịt sẽ tăng
lên nếu cá chịu các tác động vật lý quá mức trong khâu đánh bắt trước khi cấp đông và
khi nhiệt độ dao động trong quá trình bảo quản đông lạnh. Những biện pháp thực tế nhất
nhằm ngăn cản sự hình thành FA do quá trình tự phân giải là bảo quản cá ở nhiệt độ <-
30
0
C để hạn chế tối đa sự dao động của nhiệt độ bảo quản và trách bốc dỡ vận chuyển
quá mạnh tay, trành sự chèn ép vật lý lên cá trước khi đông lạnh chúng.
Bảng 5.3. Tóm tắt các biến đổi trong quá trình tự phân giải của cá ướp lạnh
Enzyme Cơ chất Các biến đổi xảy ra Ngăn chặn/kìm hãm
Enzyme phân
giải glycogen
Glycogen - Tạo ra acid lactic, làm
giảm pH của mô, làm
mất khả năng giữ nước
trong cơ.
- Nhiệt độ cao khi xảy ra
cứng cơ có thể dẫn đến
sự nứt cơ thịt.
- Trên thực tế, nếu được nên
để quá trình cứng cơ của cá
diễn ra ở nhiệt độ càng gần
0
0
C càng tốt.
- Phải tránh gây căng thẳng
cho cá ở giai đoạn trước khi
xảy ra cứng cơ.
Enzyme tự

phân giải
ATP
ADP
AMP
IMP
- Mất mùi cá tươi, dần
dần xuất hiện vị đắng do
Hx (ở những giai đoạn
sau)
- Tương tự như trên.
- Bốc dỡ vận chuyễn mạnh
tay hoặc đè nén sẽ làm tăng
sự phân hủy
Cathepsin Các protein
Các peptid
Mô bị mềm gây kho khăn
cho quá trình chế biến
Tránh mạnh tay khi thao tác
lúc bảo quản và bốc dỡ
Chymotripsin,
trypsin,
cacboxypeptid
aza
Các protein
Các peptid
Tự phân giải khoang bụng
của các loài cá nổi (gây
hiện tượng vỡ bụng)
Các biến đổi sẽ tăng khi đông
lạnh/ rã đông hoặc bảo quản

lạnh trong thời gian dài.
Calpain Các protein
sợi cơ
Làm mềm mô cá và giáp
xác lột xác.
Loại bỏ calci để ngăn chặn
quá trình hoạt hóa?
Collagenaza Mô liên kết - “Vết nứt” trên miếng
phi lê.
- Gây mềm hóa
Sự thoái hóa của mô liên kết
liên quan đến thời gian và
nhiệt độ bảo quản lạnh.
TMAO
demethylaza
TMAO Tạo ra formaldehyt làm
cứng cơ của họ cá Tuyết
đông lạnh
- Bảo quản cá ở nhiệt độ
-30
0
C
- Tác động vật lý quá mức và
quá trình đông lạnh/rã đông
làm tăng hiện tượng cứng
cơ do formaldehyt gây ra.
2.2. Hư hỏng do vi sinh vật
Hệ vi sinh vật trong cá sống
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. Lượng vi sinh vật tổng số dao động rất lớn, trung bình từ

10
2
– 10
7
cfu/cm
2
bề mặt da cá (Liston, 1980). Mang và ruột cá chứa khoảng 10
3
– 10
9
cfu/g (Shewan, 1962).
Hệ vi khuẩn của cá vừa đánh bắt phụ thuộc vào môi trường nơi đánh bắt hơn là
vào loài cá (Shewan, 1977). Cá đánh bắt ở vùng nước sạch và rất lạnh, chứa ít vi sinh vật
hơn so với cá đánh bắt ở vùng nước ấm. Lượng vi khuẩn rất cao, ví dụ 10
7
cfu/cm
2
,
thường gặp ở cá khai thác ở cá khai thác từ vùng nước ấm và đã bị ô nhiễm. Trên bề mặt
của cá thường tìm thấy nhiều loài vi khuẩn khác nhau. Dựa vào khoảng nhiệt độ phát
triển của các vi khuẩn, mọi vi khuẩn trên cá sống ở vùng ôn đới đều được phân loại là các
vi khuẩn chịu lạnh (psychrotrophs) hoặc vi khuẩn ưa lạnh (psychrophiles). Vi khuẩn chịu
lạnh có khả năng phát triển ở 0
0
C nhưng nhiệt độ phát triển tối ưu nằm trong khoảng
xung quanh 25
0
C. Vi khuẩn ưa lạnh phát triển mạnh nhất ở khoảng nhiệt độ xung quanh
20
0

C và nhiệt độ phát triển tối ưu là 15
0
C (Morita, 1975). Trong nước ấm, có thể phân lập
được một lượng lớn các vi khuẩn ưa nhiệt trung bình (mesophiles). Hệ vi sinh vật ở cá ôn
đới chủ yếu là các vi khuẩn chịu lạnh hình que (trực khuẩn), Gram âm, thuộc giống
Pseudomonas, Moraxella, Acinetobacter, Shewanella và Flavobacterium. Thành viên của
họ Vibrionaceae (Vibrio và Photobacterium) và họ Aeromonadaceae (các loài
Aeromonnas) cũng là những vi khuẩn phổ biến có trong nước và đặc trưng cho hệ vi sinh
vật ở cá. Vi khuẩn Gram dương như Bacillus, Micrococcus, Clostridium, Lactobacillus
và vi khuẩn có dạng hình chùy cũng được tìm thấy với tỷ lệ khác nhau, nhưng nhìn chung
vi khuẩn Gram âm chiếm ưu thế trong hệ vi sinh vật cá.
Bảng 5.4. Hệ vi sinh vật ở cá đánh bắt từ vùng nước sạch và không bị ô nhiễm
Gram âm Gram dương Ghi chú
Pseudomonas
Moraxella
Acinetobacter
Shewanella putrefaciens
Flavobacterium
Cytophaga
Vibrio
Photobacterium
Aeromonas
Bacillus
Clotridium
Micrococcus
Lactobacillus
Các vi khuẩn có dạng
chùy
Vibrio và Photobacterium đặc trưng
cho nước biển;

Aeromonas đặc trưng cho nước ngọt
Sự xâm nhập của vi sinh vật
Thịt của cá sống khỏe mạnh hoặc cá vừa đánh bắt là vô trùng vì hệ thống miễn
dịch của cá ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn trong thịt cá. Khi cá chết, hệ thống miễn
dịch bị suy giảm và vi khuẩn được tự do sinh sôi phát triển. Trên bề mặt da, vi khuẩn
định cư phần lớn ở các túi vảy. Trong quá trình bảo quản, chúng sẽ xâm nhập vào cơ thịt
bằng cách đi qua giữa các sợi cơ.
Thực tế chỉ có một lượng giới hạn vi sinh vật xâm nhập cơ thịt và sự phát triển của
vi sinh vật chủ yếu diễn ra trên bề mặt cá, nên cá bị ươn hỏng có lẽ chủ yếu do các
enzyme của vi khuẩn khuếch tán vào cơ thịt và các chất dinh dưỡng khuếch tán ra phía
ngoài.
Sự ươn hỏng của cá xảy ra với những tốc độ khác nhau và điều đó có thể giải thích
do tính chất bề mặt của cá khác nhau. Da cá có kệt cấu rất khác nhau. Do vậy, những loài
cá như cá tuyết meclang và cá tuyết có lớp da rất mỏng thì sự ươn hỏng xảy ra nhanh hơn
so với một số loài cá thân dẹt như cá bơn là loại cá có lớp biểu bì và hạ bì rất chắc chắn.
Hơn thế nữa, nhóm cá thân dẹt có lớp chất nhớt rất dày chứa một số thành phần kháng
khuần như kháng thể, bổ thể và các enzyme phân giải vi khuẩn ( Murray và Fletcher,
1976; Hjelmland và cộng sự, 1983).
Những biến đổi của vi sinh vật trong quá trình bảo quản/Các vi sinh vật đặc trưng
gây ươn hỏng
Đối với cá ôn đới, gần như ngay sau khi cá chết, các vi khuẩn bắt đầu giai đoạn
sinh trưởng theo cấp số nhân. Điều này cũng đúng với cá ướp đá, có lẽ do hệ vi sinh vật
của chúng đã thích nghi với nhiệt độ lạnh. Trong quá trình bảo quản bằng đá, lượng vi
sinh vật sẽ tăng gấp đôi sau khoảng một ngày và sau 2-3 tuần sẽ đạt 10
5
– 10
9
cfu/gam
thịt hoặc cm
2

da. Khi bảo quản ở nhiệt độ thường, sau 24 giờ lượng vi sinh vật đạt gần
đến mức 10
7
– 10
8
cfu/g. Vi khuẩn trong cá nhiệt đới thường trải qua giai đoạn tiềm tàng
(pha lag) từ 1 đến 2 tuần nếu được bảo quản bằng đá, sau đó mới bắt đầu giai đoạn sinh
trưởng theo cấp số nhân. Tại thời điểm bị ươn hỏng, lượng vi khuẩn trong cá nhiệt đới và
cá ôn đới đều như nhau (Gram, 1990; Gram và cộng sự, 1990).
Nếu bảo quản cá ướp đá trong điều kiện yếm khí hoặc môi trường không khí có
chứa CO
2
, lượng vi khuẩn chịu lạnh thông thường như S.putrefaciens và Pseudomonas
thường thấp hơn nhiều (khoảng 10
6
– 10
7
cfu/g) so với trường hợp bảo quản cá trong điều
kiện hiếu khí. Tuy nhiên, lượng vi khuẩn ưa lạnh đặc trưng như P.phosphoreum đạt đến
mức 10
7
– 10
8
cfu/g khi cá ươn hỏng (Dalgaard và cộng sự, 1993).
Trong quá trình bảo quản, thành phần vi sinh vật cũng thay đổi rất đột ngột. Vì
thế, sau khi bảo quản từ 1 đến 2 tuần bằng đá lạnh trong điều kiện hiếu khí, loài
Pseudomonas và S.putrefaciens gần như trở thành các vi khuẩn độc tôn trong hệ vi sinh
vật của cá. Hiện tượng đó có thể là do những vi sinh vật này có chu kỳ sinh sản tương đối
ngắn ở điều kiện nhiệt độ thấp (Morita, 1975; Devaraju và Setty, 1985). Ở nhiệt độ môi
trường 25

0
C, hệ vi sinh vật tại thời điểm cá ươn hỏng chủ yếu là vi khuẩn ưa nhiệt trung
bình Vibrionaceae và trong trường hợp đặc biệt đối với cá đánh bắt từ vùng nước bị ô
nhiễm là họ Enterobacteriaceae.
3. Cách thức bảo quản nguyên liệu
Bảo quản tươi nguyên liệu thủy sản là một khâu rất quan trọng trong quá trình chế
biến. Nguyên liệu thủy sản rất dễ ươn thối biến chất như vậy không chỉ làm giảm thấp giá
trị dinh dưỡng mà có khi gây ra ngộ độc. Nguyên liệu thủy sản phụ thuộc nhiều vào thời
tiết, mang tính chất mùa vụ rõ rệt, cơ sở chế biến ở xa ngư trường…do đó công tác bảo
quan tươi vô cùng quan trọng. Chất lượng của sản phẩm trước hết là phụ thuộc vào chất
lượng của nguyên liệu. Khi nguyên liệu đã bị hư hỏng thì không có cách nào để làm nó
trở lại tốt được và sản phẩm được chế ra chất lượng cũng kém vì vậy giữ tươi nguyên liệu
là công việc tiên quyết của công nghệ chế biến.
3.1. Giữ tươi ở nhiệt độ thấp
Dựa vào nguyên lý chung là khi nhiệt độ hạ thấp thì men và vi sinh vật trong
nguyên liệu bị giảm hoạt động và có thể đình chỉ sự sống của chúng, như vậy nguyên liệu
có thể giử tươi được một thời gian.
Nói chung khi nhiệt độ nhỏ hơn 10
0
C thì vi khuẩn gây thối rữa và vi khuẩn gây
bệnh bị kiềm chế phần nào. Khi ở 0
0
C thì tỷ lệ phát triển của chúng rất thấp, ở -5
0
C đến
-10
0
C thì hầu như không phát triển được. Nhưng cá biệt có loại vi khuẩn khi nhiệt độ hạ
xuống dưới -15
0

C vẫn phát triển được như: Achromobater, Flavobacterium, Pseudo-
monas, Flouresens… Các loại nấm mốc như Mucor, Rhizopus, Pennicilium… ở nhiệt độ
xuống dưới -15
0
C.
Vì vậy trong bảo quản nguyên liệu ta sử dụng các phạm vi nhiệt độ sau:
Bảo quản sơ bộ sử dụng nhiệt độ dưới +3
0
C, bảo quản thời gian hơi dài (trên dưới
một tháng) sử dụng nhiệt độ dưới -12
0
C và bảo quản thời gian dài (từ 6 tháng đến 1 năm)
phải sử dụng nhiệt độ dưới -18
0
C.
Bảo quản bằng lạnh có các tác dụng: Ở nhiệt độ thấp các phản ứng sinh hóa trong
nguyên liệu đều bị giảm. Trong phạm vi nhiệt độ bình thường, cứ nhiệt độ hạ xuống 10
0
C
thì các phản ứng sinh hóa giảm xuống 1/2 đến 1/3; khi nhiệt độ hạ xuống thấp sẽ làm ức
chế các hoạt động về sinh lý của vi khuẩn cũng như men.
Dưới nhiệt độ thấp nước trong cá bị kết băng làm cho cơ thể cá bị mất nước vi
khuẩn thiếu nước làm giảm sự phát triển và có khi còn không sống được, mặt khác tinh
thể nước cũng có tác dụng làm sát thương vi khuẩn và nếu nhiệt độ hạ xuống rất thấp bản
thân vi khuẩn cũng có thể bị kết băng phá vỡ màng tế bào và vi khuẩn sẽ bị chết. Nói
chung nhiệt độ thấp có tác dụng kiếm chế vi khuẩn hơn là giết chết. Ở đây cần nêu lên là
khi ướp đông do các tế bào cơ thịt bị đông kết, màng tế bào bị rách, khi tan giá những
dịch bào sẽ chảy ra làm môi trường rất tốt vi khuẩn phát triển do đó nguyên liệu sau khi
được ướp đông tan giá nhiệt độ nguyên liệu tăng dần lên lúc đó vi khuẩn gặp điều kiện
tốt sẽ phát triển rất nhanh, vì vậy khi làm tan giá phải chú ý nhiệt độ thích hợp và sau khi

tan giá cần chế biến hoặc tiêu thụ ngay để tránh hiện tượng thối rữa.
Giữ tươi ở nhiệt độ thấp có hai phương pháp lá ướp lạnh và ướp đông.
Ướp lạnh là hạ nhiệt độ xuống 0
0
C hoặc -1
0
C giữ tươi trong thời gian ngắn.
Làm lạnh đông là hạ nhiệt độ xuống dưới -8
0
C làm cho nguyên liệu đông kết lại,
như vậy kéo dài được thời gian bảo quản.
3.1.1. Phương pháp ướp lạnh sơ bộ
Phương pháp ướp lạnh sơ bộ có thể sử dụng kho lạnh, nước biển lạnh hoặc nước
đá để bảo quản. Nếu có kho lạnh thì cho vào kho lạnh để bảo quản nhưng ở nơi không có
kho lạnh thì phải dùng nước đá bảo quản. Sử dụng nước đá để bảo quản là phương pháp
đơn giản nhất. Tốc độ và hiệu quả làm lạnh phụ thuộc vào lượng nước đá cho vào, hình
dạng và kích thước nước đá và nhiệt độ xung quanh; khi nước đá tan ra thì sẽ làm cho
nhiệt độ nguyên liệu hạ xuống, khi nước đá chảy ra cũng đồng thời tẩy đi máu, nhớt, các
chất nhiễm bẩn và vi sinh vật bám trên nguyên liệu. Bảo quản bằng nước đá với nhiệt độ
0-2
0
C có thể giữ tươi được 3-5 ngày.
Để tăng khả năng làm lạnh của nước đá có thể dùng hỗn hợp nước đá và muối ăn
để bảo quản. Cứ cho một lớp hỗn hợp muối đá rồi một lớp cá ướp vào thùng gỗ là được.
Nên sử dụng nước đá vảy hoặc nước đá vụn bảo quản để hạ thấp nhanh chóng nhiệt độ
của nguyên liệu xuống. Tùy theo tỷ lệ pha trộn giữa nước đá và muối ăn mà ta có các
nhiệt độ hạ thấp khác nhau như bảng 4.1
Bảng: Quan hệ của sự hạ nhiệt độ với tỉ lệ giữa muối ăn và nước đá
Lượng nước đá
(%)

Lượng muối ăn (%)
(NaCl tinh khiết)
Nhiệt độ đạt được
(0
0
C)
100
95
90
85
80
75
0
5
10
15
20
25
0
-2,8
-6,6
-11,6
-16,6
-21,1
Như vậy lượng muối càng cao thì nhiệt độ càng hạ thấp nhưng trong thực tế sản
xuất vì tránh làm cho nguyên liệu có vị mặn, nên lượng muối thường dùng là 15-20% so
với lượng nước đá và lượng nước đá là 100-128% so với lượng cá, như vậy có thể làm
cho nhiệt độ đạt -8 đến -9
0
C.

Kết cấu tổ chức cơ thịt của nguyên liệu thủy sản rất mềm cho nên khi ướp nước đá
không nên chất đống cao làm tổn thương nguyên liệu. Người ta thường dùng thùng ướp
lạnh với dung tích chứa 25-30kg và chiều cao lớp nguyên liệu không nên quá 30cm. Để
nâng cao chất lượng của nguyên liệu người ta sử dụng nước biển lạnh để bảo quản,
nguyên liệu được giữ tươi bằng phương pháp này đạt chất lượng tốt. Để hạ thấp nhiệt đố
bảo quản người ta cũng sử dụng thêm muối ăn. Khi bảo quản tôm nguyên liệu bằng
phương pháp này sẽ tránh được hiện tượng oxy hóa của enzyme gấy biến đen.
Với đà phát triển của khoa học người đã sản xuất được loại băng khô bằng cách
nén khí CO
2
và loại băng này khi thăng hoa làm nhiệt độ giảm xuống đến -78,5
0
C hoặc
băng mặn tức là hạ thấp nhiệt độ của nước muối xuống đến khi chúng kết băng là được,
tùy theo nồng độ của muối mà ta được loại băng mặn với nhiệt độ âm khác nhau. Gần
đây để bảo quản tươi tôm nguyên liệu người ta sử dụng thùng bảo quản với môi chất là
Nitơ lỏng đạt hiệu quả cao. Nitơ lỏng bay hơi ở áp suất thường cho nhiệt độ âm tới
-196
0
C. Để nâng cao hiệu quả giữ tươi ta thường dùng thêm các chất phụ gia để bảo
quản.
3.1.2. Phương pháp làm lạnh đông
Phương pháp làm lạnh đông là hạ thấp nhiệt độ của nguyên liệu xuống dưới -8
0
C.
Như vậy một lượng nước lớn ở trong nguyên liệu sẽ bị đông kết lại, làm ngưng đến mức
tối đa hoặc đình chỉ hoàn toàn hoạt động của men nội tại và vi sinh vật xâm nhập vào gây
thối rữa. Hiện nay đây là phương pháp giữ tươi nguyên liệu tốt nhất, đảm bảo được tính
chất, mùi vị và giá trị dinh dưỡng của nguyên liệu.
Tùy theo thời gian bảo quản dài ngắn mà người ta bảo quản nguyên liệu ở những

nhiệt độ thấp hơn như -18
0
C hoặc -25
0
C chẳng hạn. Với nhiệt độ rất thấp, phần lớn dịch
bào bị đông kết. Thí nghiệm cho thấy ở -1,5
0
C có 30% dịch bào đông kết; ở -10
0
C có
83,7%; ở -15
0
C có 87,5%; ở -32,5
0
C có 91,3% và ở -62
0
C thì 100% dịch bào bị đông kết.
Phương pháp ướp đông là cách bảo quản nguyên liệu tốt, tuy vậy trong quá trình
bảo quản chất lượng của nguyên liệu cũng có sự biến đổi như protit bị đông dặc biến tính;
chất béo bị thủy phân hoặc bị oxy hóa, đặc biệt là các biến đổi về vật lý và cấu trúc của
nguyên liệu.
Nếu quá trình đông kết xảy ra từ từ thi nước và dịch bào trong nguyên liệu sẽ kết
băng dần dần các chất hòa tan trong gian bào cũng như trong dịch bào dồn dần về một
phía và kết băng, các tinh thể nước đá lớn dần làm cho hình dạng của tổ chức nguyên liệu
bị biến đổi đặc biệt là sự hình thành các tinh thể nước đá lớn sẽ làm rách các màng tế bào,
khi làm tan giá chất dinh dưỡng sẽ bị tổn thất đi nghiệm trọng, vì vậy ta phải tiến hành
đông kết nhanh, càng nhanh càng tốt, như vậy sự hình thành của các tinh thể nước đá sẽ
rất nhỏ mịn và đều đặn ảnh hưởng ít đến chất lượng của nguyên liệu. Khi tan giá ta làm
tan giá từ từ sự tổn thất của chất dinh dưỡng sẽ ít.
Sự làm lạnh đông nhanh nguyên liệu sẽ có tác dụng nhanh chóng ức chế mọi hoạt

động sống của vi sinh vật và men làm chậm quá trình thối rữa.
Vận tốc và thời gian làm lạnh nguyên liệu phụ thuộc vào các yêu tố cơ bản sau
đây:
- Tổng lượng nhiệt cần hút khỏi nguyên liệu.
- Đặc tính và kích thước của nguyên liệu tiếp xúc lạnh.
- Tính chất vật lý của nguyên liệu và của môi trường truyền nhiệt.
- Phương pháp làm lạnh.
- Hiệu số nhiệt độ giữa nguyên liệu và môi trường xung quanh
Thời gian làm lạnh càng ngắn khi bề mặt nguyên liệu càng lớn và khối lượng càng
nhỏ, hệ số truyền nhiệt càng lớn và hiệu số nhiệt độ của nguyên liệu và môi trường càng
lớn trong phạm vi cho phép.
Trong quá trình làm lạnh nguyên liệu thường bị mất nước, giảm trọng lượng, khô
lại và mỡ bị oxy hóa do đó ta nên tráng một lớp băng bọc ngoài nguyên liệu để phòng
chống các hiện tượng bị mất nước cao độ sinh ra “cháy lạnh” và hiện tượng biến đen thì
việc mạ băng rất có ý nghĩa trong công tác bảo quản tươi nguyên liệu.
Một điểm cần chú ý nữa là trong nội tạng nguyên liệu thủy sản có rất nhiều loại
men và chúng chịu lạnh rất tốt, cho nên muốn bảo quản nguyên liệu được lâu ta nên lấy
hết ruột rửa sạch rồi tiến hành bảo quản như vậy có thể nâng cao được phẩm chất và kéo
dài thời gian bảo quản của nguyên liệu
3.1.3. Làm tan giá
Nguyên liệu đông lạnh trước khi đưa vào chế biến hoặc tiêu thụ phải được tiến
hành giải đông tức là làm tan giá nguyên liệu, về bản chất mà nói thì đây là quá trình
ngước lại với quá trình làm đông lạnh, tức là quá trình làm phục hồi những tính chất của
nguyên liệu ban đầu. Nhưng vì trong quá trình làm lạnh đông và bảo quản lạnh nguyên
liệu đã xảy ra một số biến đổi bất thuận nghịch như những quá trình tự phân giải, phân
hủy đã xảy ra, quá trình hình thành của tinh thể nước đá làm biến đổi cấu trúc v.v… nên
khó có khả năng phục hồi lại hoàn toàn những tính chất ban đầu của nguyên liệu.
Khi tan giá do các tinh thể nước đá trong tổ chức cơ thịt và tế bào chảy ra sẽ léo
theo một số các chất dinh dưỡng mà đặc biệt là các chất ngấm ra làm giảm chất lượng của
nguyên liệu. Hàm lượng và thành phần của dịch tiết ra khi tan giá phụ thuộc vào mức độ

biến đồi về sinh hóa của nguyên liệu, tốc độ làm lạnh đông, kích thuốc mổ xẻ của nguyện
liệu, thời gian và nhiệt độ bảo quản lạnh và phương pháp làm tan giá.
Người ta làm tan giá nguyên liệu trong môi trường không khí, không khí và hơi
nước, trong nước hoặc trong nước muối…Vận tốc làm tan giá trong môi trường lỏng
nhanh hơn trong môi trường không khí, nhưng làm tan giá nhanh là điều không có lợi
hơn nữa trong môi trường lỏng sẽ làm tăng sự tỗn thất về chất dinh dưỡng.
Thường người ta làm tan giá bằng không khí có khi kết hợp với hơi nước. Khi làm
tan giá trong không khí ta phải nâng nhiệt độ từ từ để tránh hiện tượng kết sương ngưng
nước trên nguyên liệu vì hiện tượng ngưng tụ của hơi nước sẽ kéo theo sự tổn thất chất
dinh dưỡng đồng thời bụi bặm và vi khuẩn càng dễ bám vào nguyên liệu phát triền nhanh
chóng.
Quá trình làm tan giá được chia làm hai giai đoạn: giai đoạn 1 làm tan giá chậm và
giai đoạn 2 là làm khô, nhiệt độ không khí được tăng dần từ 0-8
0
C và độ ẩm tương đối là
90-95%. Quá trình tan giá kết thúc khi nhiệt độ trong nguyên liệu đạt tới -1
0
C. Khi làm
tan giá như vậy bề mặt nguyên liệu sẽ ẩm ướt, ta có thể cho không khí vảo tuần hoàn để
làm khô nguyên liệu.
Người ta cũng hay dùng không khí có nhiệt độ 20
0
C thồi vào nguyên liệu với tốc
độ 3m/s để làm tan giá.
Tồng kết các điều nói trên ta thấy rằng muốn đảm bảo chất lượng của nguyên liệu
được tốt thì khi làm đông lạnh nên tiến hành nhanh và khi làm tan giá nên tiến hành
chậm.