Tìm hiểu cấu tạo và thành phần hóa học của cá

Cá là nguồn thực phẩm được tiêu thụ với khối lượng khá lớn, không chỉ cung cấp cho đời sống nhân dân mà còn phục vụ cho xuất khẩu và chế biến thức ăn chăn nuôi.

Cá cung cấp khoảng 7% protein trong số hơn 60 triệu tấn protein mà nhân loại cần khai thác và cung cấp hàng năm (trong đó chủ yếu là protein có nguồn gốc là thực vật, khoảng 24% protein từ thịt, sữa; 4% protein từ gia cầm và trứng). Protein của cá thuộc loại hoàn thiện về mặt dinh dưỡng, dầu cá có giá trị cao trong công nghiệp thực phẩm.

Cấu tạo của thịt cá

Thịt cá là hệ keo đặc được tạo nên từ các màng ngăn, các sợi cơ và nội mạc. Các màng ngăn chia hệ cơ thành những phần ngang và gồm chủ yếu là collagen và elastin. Chúng tạo nên trong màng ngăn một mạng lưới có cấu trúc nhỏ, chứa đầy dung dịch muối, protein, chất nhờn.

Cấu trúc của thịt cá gần giống với cấu trúc của các loại động vật khác, nó cũng có 4 mô cơ bản: mô cơ, mô liên kết, mô mỡ và mô xương.

Mô cơ

Mô cơ là thành phần chủ yếu nhất, chiếm 50 – 60%, phân bố không đều, chỗ nhiều, chỗ ít. Mô cơ là mô có giá trị thực phẩm cao nhất, chiếm 35% trọng lượng con vật. Khi động vật còn sống, nó thực hiện các chức năng vận động, tuần hoàn, tiêu hoá và các hoạt động sinh lý khác. Mô cơ được tạo thành chủ yếu bởi các sợi cơ

1- Nội mạc; 2- Mạng lưới cấu trúc của nguyên sinh chất; 3- Sợi cơ; 4- Tơ cơ; 5- Chất nguyên sinh; 6- Vách ngăn; 7- Màng lưới cấu trúc của vách ngăn.

Sợi cơ thường có dạng hình thoi, đường kính từ 10 – 100μm, chiều dài khoảng 12cm. Bên trong sợi cơ là các tơ cơ được xếp song song thành các bó, đường kính từ 1 – 3μm, chiều dài thường khoảng 5 – 10cm. Mỗi sợi cơ được bao bọc bằng một lớp màng mỏng dẻo và đàn hồi, gọi là màng cơ có chứa nhiều colagen và elastin là những loại protein có nhiệt độ nóng chảy cao (130°C), không tan trong nước nên có thể không tiêu hoá được.

Hai đầu sợi có nhiều tổ chức hình sợi mềm, đàn hồi do elastin cấu thành. Những sợi elastin nối chặt sợi cơ với 2 màng ngăn ở hai đầu và giữ cho các sợi cơ nằm giữa 2 màng ngăn đó. Khi cơ co giãn quá mức có thể bị đứt nhưng các sợi elastin vẫn không bị đứt. Những sợi cơ liên kết với nhau thành các bó cơ bậc nhất, các bó cơ bậc nhất liên kết với nhau thành bó cơ bậc hai, bậc ba,…

Dưới màng cơ là các sợi tơ nhỏ, đường kính 1 – 3m. Mô cơ thịt chứa các protit hoàn thiện.

Mô liên kết

Mô liên kết làm nhiệm vụ gắn liền các mô thịt khác với nhau và các cơ quan với nhau. Phần thịt ở phía trước con vật thường chứa nhiều mô liên kết hơn các phần thịt ở phía sau. Thịt càng nhiều thì mô liên kết càng cứng. Các mô liên kết chủ yếu chứa các protein không hoàn hảo. Chúng thường là các sợi gân chứa collagen và elastin. Khi đun nóng một phần collagen chuyển thành gluten có thể tiêu hoá được.

Mô mỡ

Mô mỡ là loại mô liên kết biến dạng, chứa nhiều tế bào mỡ. Mô liên kết có thể chuyển thành mô mỡ ở các bộ phận khác nhau của thịt. Thường hiện tượng này xảy ra ở giữa mô máu với mô cơ và xuất hiện ở mô dưới da.

Mỡ được bao bọc xung quanh các cơ quan bên trong để bảo vệ. Kích thước tế bào mỡ rất lớn, đường kính từ 35 – 130μm. Sự thay đổi về màu sắc, mùi vị, độ chặt, nhiệt độ nóng chảy, nhiệt độ đông đặc, chỉ số iot và các tính chất khác, tuỳ thuộc vào loại động vật và sự trưởng thành. Lượng mỡ trong thịt thay đổi theo vị trí khác nhau trong cơ thể động vật.

Mô xương

Mô xương gồm các sợi keo có thấm các muối canxi, lớp ngoài đặc rắn, trong xốp và có nhiều mỡ. Ở giữa các chất xốp có nhiều chất béo gọi là tuỷ. Động vật có sừng có nhiều xương khoảng 32%, lợn từ 5 – 9%.

Những loài cá có tổ chức liên kết phát triển thì có kết cấu vững chắc. Cá thu, cá ngừ,… có thịt chắc hơn cá chim, cá mối,… Tổ chức liên kết trong thịt cá kém hơn thịt động vật nên độ chắc, độ dai của chúng cũng kém hơn.

Thành phần hoá học của cá

Cũng giống như thịt của gia súc và gia cầm, thịt nạc cá cũng có thành phần hoá học tương tự. Hàm lượng protein trong thịt cá khoảng 16 – 20%, trong trứng cá khoảng 20 – 28%. Hàm lượng lipit biến động trong khoảng lớn từ 1 – 34%. Phần có giá trị nhất của cá là nạc, trứng và gan,…

Thành phần hoá học trung bình của một số loại cá được ghi trong bảng 1.

Bảng 1 – Thành phần dinh dưỡng trung bình của một số loại cá (%)

Các bộ phận còn lại: Đầu, xương, vây, vảy, nội tạng được chế biến thành dạng bột làm thức ăn cho gia súc. Phần nạc của cá thường có hai kiểu: nạc màu đỏ và nạc màu trắng (kiểu nạc màu đỏ là do loại proteinmioglobin). Hệ số tiêu hoá và hương vị giữa hai loại này cũng có khác nhau do tỷ lệ protein và chất béo khác nhau.

Thành phần hoá học của cá thay đổi tùy thuộc vào loại cá, tuổi đánh bắt, mùa đánh bắt, thức ăn của cá,…

Nước

Nước trong thịt cá chiếm 55 – 83%. Nó đóng vai trò quan trọng trong hoạt động sống và chất lượng của sản phẩm cá. Nước tham gia vào các phản ứng sinh hoá, quá trình khuếch tán trong cá, tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển. Tỷ lệ nước trong thịt cá thường cao hơn tỷ lệ nước trong thịt động vật máu nóng (60 – 70%).

Protein

Protein trong thịt cá trung bình là 17 – 21%, trong trứng cá cao hơn 27 – 28%. Về dinh dưỡng và giá trị sinh vật học của cá có thể ngang bằng với thịt động vật máu nóng khác như: lợn, bò, gà.

Trong bảng 2 ta thấy thành phần axit amin của protein cá so với sữa bò và thịt bò gần như nhau. Thịt cá chứa nhiều lysine hơn còn các amino axit không thay thế thì có tỷ lệ tượng tự nhau. Hệ số tiêu hoá protein thịt cá cũng tương đương các loại protein động vật khác (hệ số tiêu hoá của protein thịt bò là 93,95; cá thu: 95,95; cá mòi: 94,41).

Thịt cá còn chứa các hợp chất N phi protein làm cho cá có hương vị đặc biệt. Thịt cá có màu đỏ sẫm chứa nhiều N phi protein hơn thịt màu trắng. Trong thành phần nước chiết của cá có trimetylamin, một trong những thành phần chủ yếu tạo nên mùi tanh của cá, là loại amin phổ biến sinh ra do oxy hoá photphatit. Ngoài ra, trong nước chiết của cá còn có inozinic, axit xuxinic cũng tham gia tạo mùi đặc trưng của cá.

Trong bảng 2 là hàm lượng axit amin của cá, có thể so sánh với hàm lượng axit amin của sữa bò và thịt bò.

Bảng 2 – Hàm lượng axit amin của sữa bò, cá và thịt bò (%)

Chất béo

Chất béo của cá không có màu hoặc có màu vàng nhạt, một số có màu đỏ vì có nhiều caroten. Chất béo của cá chiếm tỷ lệ khá cao (0,7 – 20%). Những giống cá có gan nhỏ thì chất béo lại tích luỹ ở thịt (cá mòi 8 – 20%, cá ngừ 23%, cá trích 7 – 30%). Mỡ cá và các động vật sống dưới nước có thành phần tương tự như mỡ của động vật sống trên cạn.

Chúng chứa chủ yếu là các glyxerit. Thành phần axit của dầu cá khác xa với dầu động vật trên cạn, tỷ lệ axit béo không no cao, vì vậy dầu cá dễ bị oxy hoá dẫn đến bị chua thối, sản sinh ra nhiều loại andehyt và xeton. Hàm lượng axit béo có mạch cacbon từ 18 – 28 là nhiều nhất.

Trong dầu mỡ cá có các sterol, các vitamin đặc biệt là nhóm A, D. Vì vậy, dầu cá rất có giá trị trong dược phẩm và là nguồn thực phẩm có năng lượng và giá trị sinh học cao. Trong quá trình bảo quản chế biến, dầu cá cũng bị biến màu từ màu đỏ sang màu thẫm hoặc denenzyme. Ở nhiệt độ thường chúng tồn tại ở dạng lỏng, ở nhiệt độ thấp thì đông đặc lại.

Khoáng chất

Thịt cá chứa hầu hết các chất khoáng đa lượng và vi lượng như: K, Na, Mg, Cu, Fe, S,…

Hàm lượng khoáng trong các loại cá khác nhau sẽ khác nhau. Nói chung thịt cá có màu đỏ thẫm và có nhiều nguyên tố vi lượng và kim loại hơn thịt cá trắng. Ví dụ: Fe trong thịt cá biển nhiều hơn cá nước ngọt. lot ở cá ít hơn ở động vật không xương sống nhưng lại lớn hơn từ 10 – 15 lần ở động vật máu nóng. Tỷ lệ thành phần các nguyên tố chính như sau (mg%); S: 100 – 300; Mg: 20 – 24; I₂: 0,5; K: 60 – 250; P: 100 – 200.

Vitamin

Thịt cá chứa hầu hết các vitamin như trong thịt động vật máu nóng. Đáng chú ý nhất là dầu cá chứa nhiều vitamin: A, D. Vitamin A được tích luỹ chủ yếu từ nội tạng, gan, não, tim, trứng, hàm lượng từ 150 – 4500UI/100g thịt cá (1 UI xấp xỉ 0,344g aceroftol), ở cá thu nhiều hơn ở cá ngừ, cá ngừ nhiều hơn cá chày. Vitamin D có nhiều trong dầu cá (hàm lượng từ 200 – 4700UI/100g thịt cá), ở cá ngừ nhiều hơn ở cá chày, ở cá chày nhiều hơn ở cá thu.