Các kỹ thuật bóc vỏ tôm trong công nghiệp chế biến

Vỏ tôm là một cản trở trong quá trình chế biến, việc nới lỏng vỏ được thực hiện bằng nhiều cách từ làm chín đến những công nghệ mới.

tôm bóc noãn
Vỏ tôm là đặc điểm sinh học tự nhiên giúp bảo vệ tôm, nhưng lại là một cản trở trong quá trình chế biến. Ảnh: Global Aquaculture Alliance.

Đối với tôm tươi, rất khó tách vỏ ra khỏi thịt, do đó tôm bắt được phải ủ trên đá hoặc ngâm nước muối vài ngày trước khi lột vỏ. Việc bóc vỏ tôm có thể được thực hiện bằng tay hoặc máy tùy theo nhà sản xuất. Cả cách bóc vỏ bằng tay và bằng máy đều có đặc điểm chung là đều phải tiến hành đối với tôm đã nới lỏng vỏ mặc dù chúng có những ưu điểm và nhược điểm khác nhau. Khi lột vỏ đối với tôm không đủ độ nới lỏng vỏ, sẽ dẫn đến thịt và vỏ bị vỡ, năng suất thịt thấp, chất lượng cảm quan thấp, tỷ lệ vỏ còn lại trên thịt cao và tiêu tốn nhiều công sức của lao động do bóc lại. Do đó, việc nới lỏng vỏ là một bước quan trọng cần được xem xét chuyên sâu. Vỏ có thể được nới lỏng bằng cách áp dụng quy trình làm chín thông thường hoặc các công nghệ mới.


Nhiều công nghệ hiện đại để tách vỏ tôm ra đời thay thế cách chế biến nhiệt truyền thông. Ảnh: Cuisine at home.

Một số công nghệ thực phẩm đã xuất hiện trong thế kỷ trước như một giải pháp thay thế cho các phương pháp chế biến nhiệt truyền thống và thông thường. Các công nghệ chế biến thực phẩm mới này ngày càng thu hút sự quan tâm của các nhà khoa học, nhà sản xuất và người tiêu dùng thực phẩm vì chúng có tác động không nhỏ đến các đặc tính dinh dưỡng và cảm quan. Các phương pháp này có đặc điểm chung là đòi hỏi phải tiết kiệm năng lượng và thân thiện với môi trường với trọng tâm là tính bền vững. Một số công nghệ như áp suất cao, vi sóng, sóng siêu âm, enzyme, ... hiện đang được thương mại hóa trong chế biến thực phẩm. Những công nghệ mới này đã được nghiên cứu về ảnh hưởng của chúng đối với các đặc tính khác nhau của thực phẩm, đặc biệt là các đặc tính về vỏ, cảm quan, vật lý, hóa học, sinh học và vi sinh học. Bài viết này sẽ thu thập và giới thiệu thông tin hiện có và đang phát triển về tác động của các công nghệ mới này đối với việc lột vỏ tôm trong chế biến.

Sử dụng áp suất cao (High Pressure - HP)

Kĩ thuật áp suất cao (HP) hoạt động theo nguyên lý Le Chatelier, bất kỳ hiện tượng nào ở trạng thái cân bằng trong một phản ứng hóa học, chuyển pha hoặc thay đổi cấu hình phân tử kèm theo sự giảm thể tích và ngược lại (Chawla, Patil, & Singh, 2011). Nhà sản xuất sẽ điều chỉnh áp suất cho vỏ của tôm được tách ra. HP ảnh hưởng đáng kể đến các liên kết không cộng hóa trị và tương tác (hydro, ion, kỵ nước) vì chúng nhạy cảm với áp suất, trong khi ít ảnh hưởng đến liên kết cộng hóa trị. Các hợp chất có trọng lượng phân tử thấp, như hương vị, không bị ảnh hưởng bởi HP nhưng các thành phần có trọng lượng phân tử cao, như protein, có nhiều khả năng bị ảnh hưởng hơn (Carlez, Rosec, Richard, & Cheftel, 1994).

Kĩ thuật đã được áp dụng rộng rãi trên nhiều loại thực phẩm, trái cây và cả trên nhuyễn thể có vỏ từ những năm 2000 nhưng chỉ khi đến năm 2010, từ một báo cáo của Hiệp hội Kỹ sư Nông nghiệp và Sinh học Hoa Kỳ mô tả rằng HP đã cung cấp một sự cải thiện đáng kể về khả năng lột vỏ, tính toàn vẹn của đuôi, sự rụng nhỏ giọt và thay đổi màu sắc của tôm thẻ chân trắng Penaeus vannamei (Yang và ctv, 2010). Xử lý áp suất ở 200 MPa trong 3 phút là đủ cho mục đích bóc tách. Hơn nữa, điều kiện áp suất này làm cho phần đuôi của tôm lột vỏ có độ nguyên vẹn cao. Chất lượng của tôm xử lý HP (200 MPa, 3 phút) đã được cải thiện hơn nữa khi tỷ lệ hao hụt giảm một nửa so với tôm tươi không xử lý và màu sắc không thay đổi. Người ta cho rằng áp suất đã tạo điều kiện thuận lợi cho sự di chuyển của nước vào tôm và dẫn đến sự biến tính protein làm tăng khả năng giữ nước do sự tiếp xúc của các vị trí liên kết nước trên bề mặt protein.

máy áp suất
Mô hình máy áp suất trong công nghệ lột vỏ tôm (ảnh nguồn: Dang và ctv, 2017)

Cơ chế: Áp suất có thể được truyền theo phương pháp trực tiếp hoặc phương pháp gián tiếp hoặc gia nhiệt môi trường áp suất để tạo ra áp suất cao. 

- Trong phương pháp trực tiếp, một piston được chuyển động bởi một bơm áp suất thấp, tạo ra áp suất cao, trực tiếp tạo áp suất cho môi chất có áp suất. Các bộ phận điển hình (Hình 1) bao gồm một bình chịu áp lực, nắp đậy, piston, tuần hoàn nước, môi trường truyền áp suất và một bộ phận điều khiển. Về cơ bản, thực phẩm được đóng gói và được nạp vào bình áp lực. Bình được làm đầy trước với môi trường truyền áp suất, thường là nước. Khi bình được đóng bằng cách đóng trên và dưới, chất lỏng được tạo áp suất bằng một pít-tông và áp suất (từ 100 đến 600 MPa) được truyền ngay lập tức và đồng đều khắp thực phẩm được đóng gói. Nhiệt độ được duy trì bởi nước tuần hoàn xung quanh bình áp suất, một số sự gia tăng nhiệt độ xảy ra trong quá trình điều áp do quá trình gia nhiệt đoạn nhiệt. Bộ phận điều khiển giám sát thời gian quá trình, cường độ áp suất và nhiệt độ. 

- Trong phương pháp gián tiếp, áp suất được tạo ra bởi một bộ tăng áp cao để bơm môi chất có áp suất (nước) từ bể chứa vào bình áp suất cao và hầu hết các hệ thống HP công nghiệp sử dụng phương pháp này. Khi gia nhiệt môi trường áp suất, áp suất cao được tạo ra từ nhiệt độ cao, do đó phương pháp này yêu cầu điều khiển nhiệt độ rất chính xác với toàn bộ thể tích bên trong của bình áp suất.

Sử dụng chế biến HP để cải thiện khả năng lột vỏ của tôm, chất lượng và sự an toàn của tôm được áp suất rất quan trọng. Tuy nhiên, ảnh hưởng của HP đối với các đặc tính hóa học, hóa lý và vi sinh chưa được đánh giá đối với tôm có vỏ chế biến HP.

Sử dụng Enzyme

Xử lý bằng enzyme như một phương pháp xử lý sơ bộ trước khi tách vỏ đã được áp dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm từ lâu, chủ yếu là trong lĩnh vực thực phẩm có nguồn gốc thực vật. Nhiều nhà nghiên cứu đã nghiên cứu việc sử dụng các enzyme để bóc vỏ cam, bưởi, nho, quýt,... và thậm chí cả màng vỏ trứng. 

Enzyme
 Enzyme là một phương pháp xử lý sơ bộ trước khi tách vỏ đã được áp dụng từ lâu. Ảnh: Jill Hemman/Oak Ridge National Laboratory, U.S. Dept. of Energy.

Một phương pháp được nghiên cứu bởi Fehmerling (1970) sử dụng enzyme để phân giải vỏ nhuyễn thể và tôm. Phương pháp này dựa trên hỗn hợp nước của protease (60-96%), carbohydrase (4-40%) và cellulase (1-20%) và xử lý trong khoảng 45-300 phút ở 32-80°C. Đối với xử lý tôm, nồng độ của hỗn hợp enzyme thấp, tức là 0,01-5%. Phương pháp này dựa trên sự phân hủy enzyme của protein giữa thịt và vỏ và của chitin liên kết với protein và khoáng chất trong vỏ.

Sử dụng vi sóng (microwave)

Việc làm nóng bằng lò vi sóng được biết đến nhiều là do khả năng của các vật liệu hấp thụ năng lượng vi sóng và chuyển nó thành nhiệt. Sự chuyển đổi có thể xảy ra theo hai cơ chế, phân cực lưỡng cực và dẫn truyền ion. 

Cơ chế trước đây là nhiệt được tạo ra bởi các phân tử phân cực như nước, do khả năng liên kết của các phân tử với điện trường. Phân tử quay sẽ va chạm với một phân tử khác tạo ra ma sát dẫn đến sinh nhiệt. Theo cơ chế thứ hai, các ion hòa tan sẽ di chuyển từ nơi này sang nơi khác do sự hiện diện của điện trường. Do lực cản của dung dịch nên va chạm giữa các phân tử diễn ra và tạo ra ma sát và do đó là nhiệt. Cần lưu ý rằng, vi sóng có thể có các hiệu ứng không nhiệt, trong tổng hợp hữu cơ, được tạo ra từ tương tác trực tiếp của điện trường với các phân tử cụ thể trong môi trường phản ứng mà không liên quan đến hiệu ứng nhiệt độ.


Thiết bị rã đông tôm bằng lò vi sóng. Ảnh: foodmicrowaveequipment.com

Trong công nghiệp chế biến tôm, người ta chỉ sử dụng rộng rãi vi sóng cho việc rã đông. Ngoài ra, với cơ chế thứ 2, kĩ thuật này có tiềm năng được ứng dụng vào việc lột với tôm, cụ thể là xử lý bằng vi sóng vừa tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình thủy phân chitin có tính axit và giảm thời gian thủy phân từ quy trình gia nhiệt 120 phút thông thường xuống quy trình vi sóng 12 phút do bức xạ vi sóng làm nóng nhanh hơn (Ajavakom, Supsvetson, Somboot, & Sukwattanasinitt, 2012). Tương tự là quá trình khử acetyl hóa chitin thành chitosan được hỗ trợ bằng vi sóng nhanh hơn nhiều (15-30 phút) so với quá trình khử acetyl hóa có hỗ trợ trong nồi hấp (1-2 giờ) (Alishahi và cộng sự, 2011).

Phương pháp này được đánh giá là khá an toàn, vì dưới tác động nhiệt của vi sóng, các vi sinh vật sẽ được loại trừ hầu như triệt để. 

Sóng siêu âm (ultrasound)

Siêu âm là một công nghệ phi nhiệt áp dụng các sóng âm có tần số cao hơn tần số mà con người có thể nghe thấy. Siêu âm có thể được phân thành hai loại chính, siêu âm tần số cao (2-20 MHz) và siêu âm tần số thấp (20-100 kHz), cả hai đều đã được sử dụng trong ngành công nghiệp thực phẩm. Siêu âm tần số thấp (công suất cao), còn được gọi là siêu âm công suất, đã được ứng dụng để điều chỉnh các đặc tính vật lý, hóa học và sinh hóa của sản phẩm thực phẩm thông qua quá trình xâm thực. Ứng dụng này phổ biến trong chiết xuất, đông lạnh, làm khô, nhũ hóa và bất hoạt vi khuẩn gây bệnh trên bề mặt tiếp xúc với thực phẩm. Mặt khác, sóng siêu âm tần số cao (công suất thấp) đã được sử dụng để kiểm soát các đặc tính hóa lý và thành phần của sản phẩm thực phẩm trong quá trình chế biến và bảo quản.


Mô hình của kỹ thuật sử dụng sóng siêu âm Ảnh: Dang và ctv, 2017.

Dang và cộng sự (2018), đã báo cáo tiềm năng sử dụng sóng siêu âm bởi đặc tính kết cấu của tôm phụ thuộc nhiều vào việc kiểm soát nhiệt độ trong quá trình siêu âm (biên độ 27,6 μm, thời gian 120 phút và xung 0,9 giây), trong khi khả năng nới lỏng vỏ của tôm được theo dõi  hoàn toàn ít hơn phụ thuộc vào nhiệt độ. Việc tăng biên độ (0-46 µm) và thời gian (0-45 phút) của siêu âm trước khi thành thục bằng enzyme (0,5% Endocut-03L, 6 giờ và 3 ° C) làm tăng khả năng nới lỏng vỏ của tôm. Sự kết hợp song song của siêu âm và enzyme (biên độ 18,4 μm, xung 0,9 giây, 0,5% Endocut-3L, thời gian 3 giờ và 4 giờ, và T ≤ 5 ° C) đã cải thiện đáng kể khả năng nới lỏng vỏ của tôm mà không ảnh hưởng bất lợi đến kết cấu và màu sắc của tôm. Siêu âm được phát hiện là làm bất hoạt enzyme phân giải protein trong dung dịch và thay đổi các đặc tính cấu trúc của vỏ tôm. 

Các công nghiệp trên đã bước đầu được phát triển về tiềm năng và giá trị sử dụng những vẫn còn đang đối mặt với nhiều thách thức như giá thành công nghiệp khá đắt đỏ, chuyển giao công nghiệp cần nhiều thời gian, có thể gây ảnh hưởng tới sản phẩm thịt tôm,... Dù vậy, với sự lớn mạnh của công nghệ như hiện nay khả năng cao sẽ xuất hiện thêm nhiều kỹ thuật mới an toàn, tiện lợi và tiết kiệm hơn giúp cho việc thực tiễn hóa các kỹ thuật này trên trở nên khả thi. 

Đăng ngày 19/10/2021
Chế biến

Tìm thấy thi thể một ngư dân trong 4 ngư dân mất tích trên vùng biển Lý Sơn

Sau nhiều ngày mất tích trên biển, một ngư dân trong số 4 ngư dân trên tàu cá QNg 11684Ts bị mất tích trên vùng biển Lý Sơn đã được tìm thấy ở vùng biển thuộc tỉnh Bình Định.

ngư dân mất tích
• 16:19 21/10/2021

Thẫn thờ đứng nhìn vuông tôm tiền tỷ trôi theo lũ

Trận lũ vừa qua trên địa bàn đã cuốn trôi hàng tỷ đồng của những người nuôi tôm ở xã Gio Việt (huyện Gio Linh, Quảng Trị) khiến nhiều người lâm cảnh mất trắng, lao đao.

ao tôm sau lũ
• 10:39 19/10/2021

Lạ lẫm cảnh cá Koi Nhật Bản được nông dân nuôi tại ao ruộng bùn lầy ở TP.HCM

Sau gần 30 năm tâm huyết với đam mê nuôi cá cảnh, ông Quách Công Thanh (51 tuổi, ở Bình Chánh, TPHCM) đã thành công nuôi cá Koi bằng môi trường tự nhiên ở ao ruộng.

Cá koi nuôi ruộng
• 19:07 18/10/2021

Đồng Tháp tồn 30.000 tấn thủy sản

Đồng Tháp hiện còn tồn 30.000 tấn thủy sản, trong đó hơn 20.000 tấn cá tra, còn lại là cá lồng bè.

thu hoạch cá tra
• 09:32 18/10/2021

Quá trình xử lý cá sau thu hoạch

Ikejime là kỹ thuật tạo ra một sản phẩm hải sản chất lượng cao về mặt sinh hóa vì quy trình này giúp loại bỏ căng thẳng và hậu quả tự nhiên của cái chết. Khi một con cá bị căng thẳng, não của nó sẽ hoạt động bằng cách làm đầy cơ bằng axit lactic, cortisol và adrenaline. Nhiệt độ cơ thể cũng tăng lên. Sự kết hợp của các hormone và nhiệt độ cao sẽ biến đổi cấu trúc mô cơ và ảnh hưởng tiêu cực đến hương vị. Khi thực hiện đúng cách, Ikejime ngăn chặn điều này xảy ra.

Chế biến cá
• 10:09 04/04/2025

Ra chợ nên chọn “tôm thẳng” hay “tôm cong”?

Khi đi chợ mua tôm, điều đầu tiên đập vào mắt chính là hình dáng của những con tôm: tôm thẳng hay tôm cong. Tuy nhiên, rất ít người biết rằng sự khác biệt giữa hai dáng tôm này không chỉ đơn thuần là hình thái, mà còn ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng và giá trị dinh dưỡng.

Tôm thẻ
• 09:41 07/02/2025

Tìm kiếm các giải pháp để nâng cao chất lượng thịt cá

Chất lượng thịt cá đóng vai trò quan trọng trong chuỗi giá trị ngành thủy sản. Không chỉ ảnh hưởng đến giá trị kinh tế, chất lượng thịt cá còn quyết định đến độ an toàn thực phẩm và sự hài lòng của người tiêu dùng. Vậy làm sao để nâng cao chất lượng thịt cá? Dưới đây là những giải pháp đã được nghiên cứu và áp dụng thành công trong thực tế.

Cá
• 08:00 21/12/2024

Làm thế nào để xây dựng chuỗi giá trị thủy sản bền vững từ khâu sản xuất đến tiêu dùng?

Hiện nay, chuỗi giá trị thủy sản tại Việt Nam còn tồn tại nhiều vấn đề như thiếu liên kết giữa các khâu, công nghệ sản xuất chưa đồng bộ và giá trị gia tăng thấp. Vì vậy, việc xây dựng chuỗi giá trị bền vững từ sản xuất đến tiêu thụ là một nhiệm vụ quan trọng để nâng cao chất lượng sản phẩm và đảm bảo sự phát triển lâu dài của ngành thủy sản Việt Nam.

Nhá tôm
• 10:03 20/12/2024

Giá thủy sản đồng loạt tăng mạnh trước Đại lễ 30/4 - 1/5

Đại lễ 30/4 - 1/5 là dịp đặc biệt, không chỉ kỷ niệm 50 năm giải phóng miền Nam, thống nhất đất nước, mà còn là thời điểm tôn vinh sự kiện lịch sử quan trọng, đánh dấu non sông liền một dải. Cùng với không khí lễ hội, nhu cầu tiêu thụ thủy sản sẽ tăng mạnh, đẩy giá các mặt hàng này lên cao trong những ngày gần lễ.

Hải sản
• 16:41 28/04/2025

Cá chình sói “quái vật đáy biển”

Cá chình sói sở hữu một vẻ ngoài đáng sợ, khả năng săn mồi chớp nhoáng, cùng với bộ hàm có thể nhai nát cả một con cua.

Cá chình sói
• 16:41 28/04/2025

Công nghệ gen và chọn giống tôm kháng bệnh: Tiềm năng và thách thức

Trong ngành nuôi trồng thủy sản, tôm là một trong những loài động vật quan trọng, góp phần tạo ra giá trị kinh tế lớn cho nhiều quốc gia, đặc biệt là các nước ở khu vực Đông Nam Á.

Tôm thẻ chân trắng
• 16:41 28/04/2025

Tôm mới thả mà ao có rong đáy

Trong quá trình nuôi tôm, đặc biệt ở giai đoạn đầu sau khi thả giống, việc quan sát các hiện tượng bất thường trong ao là vô cùng quan trọng để kịp thời xử lý và tránh thiệt hại. Một trong những hiện tượng mà nhiều bà con nông dân gặp phải nhưng thường bỏ qua là sự xuất hiện của rong đáy ngay sau khi thả tôm. Nhiều người xem đó là hiện tượng tự nhiên hoặc thậm chí nghĩ rằng rong tốt cho ao nuôi. Tuy nhiên, “tôm mới thả mà có rong đáy” thực chất lại là một cảnh báo nguy hiểm, cần được nhận diện và xử lý đúng cách.

Ao đóng rong
• 16:41 28/04/2025

Ngựa vằn phiên bản dưới nước: Loài cá độc đáo đang "làm mưa làm gió" giới nuôi cảnh

Cá ngựa vằn (Danio rerio) đang nhanh chóng trở thành cái tên nổi bật trong cộng đồng nuôi cá cảnh. Với vẻ ngoài đặc trưng bởi những sọc vằn đen - trắng xen kẽ như loài ngựa vằn trên cạn, cộng thêm tập tính thân thiện và khả năng thích nghi cao, loài cá nhỏ bé này không chỉ thu hút người yêu thủy sinh mà còn là đề tài nghiên cứu khoa học quan trọng trên toàn thế giới.

Cá ngựa vằn
• 16:41 28/04/2025
Some text some message..