Lý giải hiện tượng biến đen ở tôm, các điều kiện và biện pháp hạn chế

Trong tôm hệ enzyme polyphenoloxydase nằm trong lớp màu màng trong suốt dưới vỏ, khi tôm chết lớp màng bị vỡ polyphenoloxydase được giải phóng, xúc tác phản ứng oxy hóa các hợp chất phenol tạo các phức có màu đen. Chúng được gọi là hiện tượng biến đen ở tôm.

Giải thích hiện tượng biến đen ở tôm

Trong động vật thủy sản, đặc biệt là trong tôm cá tồn tại khá phổ biến enzyme polyphenoloxydase (PPO). Enzyme này thường gây ra hiện tượng biến đen cho tôm cá. Hệ enzyme PPO ở trong tôm chủ yếu là tyrosinase, chúng tồn tại trong lớp màng trong suốt dưới vỏ tôm. Khi tôm chết, do protease trong tôm phân giải lớp màng này thúc đẩy sự giải phóng của PPO. Sau khi PPO được giải phóng với môi trường có oxy và nhiệt độ phù hợp nó sẽ xúc tác phản ứng oxy hóa các hợp chất có mang gốc phenol tạo ra phức chất có màu nâu đen (melanine), đó là hiện tượng biến đen của tôm.

Các chất có gốc phenol trong tôm cá thường là tyrosine hoặc phenylalanine. Hiện tượng biến đen trong tôm cá rất phổ biến và nó làm chất lượng sản phẩm giảm đáng kể. Như vậy, điều kiện để hình thành melanin do 3 yếu tố là có enzym như tyrosinase, có cơ chất acid amin tyrosine và oxy có rất nhiều trong không khí, vì vậy muốn hạn chế hiện tượng biến đen ta phải khống chế 3 điều kiện trên.

Điều kiện xảy ra quá trình biến đen

pH­_{th (E)} = 6 thì vận tốc oxy hóa cao ở tôm sú (monodon).
pH­_{th (E)} = 8 với tôm he trắng (theo Simpon và cộng sự).
­_{th (E)} = 6,5 đối với tôm hùm (theo Chen và cộng sự).
t° = 40°C  với tôm sú (monodon) Khánh Hòa.
t° = 30 ÷ 35°C với tôm hùm.
t° = 45°C với tôm sú Đài Loan.

Tôm he trắng nhiệt độ thích hợp của enzyme polyphenoloxydase là 40°C. Như vậy khoảng nhiệt độ thích hợp trung bình của enzyme xúc tiến quá trình tôm đen là 30 ÷ 40°C.

Ở 4°C hoạt động của enzyme polyphenoloxydase còn 19,1% so với ban đầu. Như vậy khi bảo quản tôm trong nước đá hiện tượng biến đen vẫn xảy ra nhưng chậm.

Hoạt động của enzyme polyphenoloxydase ở các cơ quan trên thân tôm là khác nhau. Hoạt độ của enzyme này ở phần đầu là cao nhất. Nếu coi hoạt độ của enzyme polyphenoloxydase ở phần đuôi là 1 thì ở phần thân là 3,1 và ở phần đầu là 9,8.

Các biện pháp chống biến đen ở tôm

Bảo quản nước đá kết hợp hóa chất

• Nếu bảo quản bằng nước đá tỷ lệ 2:1 thì thời gian bảo quản là 3 ngày.
• Nếu bảo quản bằng nước đá kết hợp với Kalisorbate 0,1% thì thời gian bảo quản là 6 ngày.
• Nếu bảo quản trong hỗn hợp sau thì thời gian bảo quản được 17 ngày. Bao gồm các hợp chất sau theo tỉ lệ: Kalisorbate (KS) 0,1%, Natritripolyphosphat (Na₅P₃O₁₀) 0,05%, NaCl 3%, Nước đá 2/1.
• Nếu bảo quản bằng hỗn hợp theo tỉ lệ sau: 4hexyresol (hexyResolcinol) 50ppm, Acid citric 1%, KS 0,1%, Na₅P₃O₁₀ 0,05%, Nước đá 2/1 thì thời gian bảo quản được 20 ngày.

Ngoài ra có thể bảo quản bằng BL7P, NaHSO₃, acid citric…

Để hạn chế hiện tượng biến đen ở tôm ta bảo quản tôm nguyên liệu ở nhiêt độ 0-2°C trong nước đá hay nước lạnh để ức chế hoạt động của tyrosinase, giảm bớt sự xâm nhập của không khí hoặc dùng các loại hóa chất hạn chế sự xâm nhập của oxy như các loại sunfite hoặc một số hóa chất đặc hiệu khác. Cần lưu ý rằng tôm sau khi lên khỏi mặt nước từ 2 – 4 giờ nếu không được bảo quản tốt thì sẽ xuất hiện sắc tố đen. Hiện tượng biến đen này xảy ra lúc tôm đang còn rất tươi nhưng vì tôm đã bị thâm đen nên không còn giá trị nữa.

Linh Như