หน่วยเรียนที่ 3 การเปลี่ยนแปลงคุณภาพของสัตว์น้ำ

1. หน่วยเรียนที่ 3 การเปลี่ยนแปลงคุณภาพของสัตว์น้ำ 3.1 กระบวนการเปลี่ยนแปลงหลังปลาตาย 3.1.1 การเปลี่ยนแปลงสารประกอบนิวคลิโอไทด์ การสลายตัวของ ATP (Adenosine triphosphate) หลังสัตว์น้ำตายลง จะแตกตัวเป็น ADP โดยกระบวนการ dephosphorylation สารอื่นๆ และเป็น IMP (Innosine monophosphate) โดยกระบวนการ deamination ดัชนีบ่งบอกความสดของสัตว์น้ำ คำนวณปริมาณ HxR และ Hx ต่อปริมาณสารประกอบนิวคลิโอไทด์ ในรูปของค่า K ดังสมการ ค่า K-value Inosine + Hypoxanthine x 100 ATP+ADP+AMP+IMP+Inosine+Hypoxanthine

2. การแตกตัวของสารประกอบ Nucleotide Adenosine Triphosphate ( ATP) (Autolytically dephosphoryted) Adenosine Driphosphate ( ADP) (Autolytically dephosphoryted) Adenosine Monophosphate ( AMP) (Autolytically deaminated) Inosine Monophosphate ( IMP) (Autolytically and microbially dephosphoryted) Inosine(HxR) (Autolytically and microbially hydrolyzed) Hypoxanthine(Hx) (Oxidized) Xanthine(x) (Oxidized) Uric Acid

3. 3.1.2 ปฏิกิริยาที่กล้ามเนื้อปลา เกิดจากการหดตัว(Contraction) ของโปรตีนกล้ามเนื้อ โดยส่วนหัวของไมโอซิน ซึ่งเป็นเส้นใยชนิดหนาจับกับส่วนกลางของแอกติน 1)ระยะก่อนการเกร็งตัว(Pre-rigor mortis) เริ่มต้นตั้งแต่ปลาตายจนกระทั่งถึงระยะ เริ่มแรกที่ ATP ในกล้ามเนื้อปลาลดปริมาณลง 2) ระยะการเกร็งตัว(Rigor mortis) เป็นระยะที่แอคตินและไมโอซิน รวมตัวกันอย่างถาวร เนื่องจากขาดพลังงาน ATP ในการคลายตัวของกล้ามเนื้อ 3) ระยะสิ้นสุดการเกร็งตัว(Post rigor mortis)

4. มัดกล้ามเนื้อ (muscle) เส้นใยกล้ามเนื้อ (muscle fibre เส้นใยย่อย (myofibril) เส้นใยฝอย (myofilaments) เส้นในฝอยแอคติน เส้นในฝอยไมโอซิน

6. 3.1.3 กระบวนการไกลโคไลซีส ไกลโคเจนเป็นคาร์โบไฮเดรตท ร่างกายสะสมไว้ที่ตับและกล้ามเนื้อจะ ถูกขับ ออกมา ผ่านกระบวนการสังเคราะห์ในสภาวะที่ไม่มีออกซิเจน เกิดเป็นกรดแล็กติกสะสม ในกล้ามเนื้อ ทำให้ค่า pH ของกล้ามเนื้อลดต่ำลง

7. 3.1.4 การเปลี่ยนแปลงสารประกอบไนโตรเจน เป็นสาเหตุสำคัญของการเน่าเสียในสัตว์น้ำ ได้แก่ • การเปลี่ยนแปลงของโปรตีน • การย่อยสลายโปรตีน เกิดจากการทำงานของเอนไซม์โปรตีเนส • 1.1) เอนไซม์คาเทปซิน(Cathepsin) มีผลทำให้กล้ามเนื้ออ่อนตัวลง • 1.2) เอนไซม์คาลเพน(Calpain) มีผลต่อการย่อยสลาย Z-line • 1.3) เอนไซม์คอลลาจีเนส(Collagenase) มีบทบาทต่อการอ่อนตัวของกล้ามเนื้อสัตว์น้ำ • ซึ่งมีผลต่อการเกิด Gaping ในปลาแช่เย็นที่เก็บรักษาเป็นเวลานาน

8. 2) การเปลี่ยนแปลงของด่างที่ระเหยได้ และสารประกอบไนโตรเจนที่ไม่ใช่โปรตีน 2.1) การเปลี่ยนแปลงของสารประกอบไตรเมทิลเอมีนออกไซด์ (Trimethylamine oxide, TMAO) เป็น TMA และ DMA 2.2) การเปลี่ยนแปลงของฟอร์มัลดีไฮด์ โดยเอนไซม์ TMAOase หรือ Deamethylase 2.3) การเปลี่ยนแปลงของสารประกอบเอมีนและกรดอะมิโนอิสระ ได้กลิ่นที่ไม่พึงประสงค์ในสัตว์น้ำ เช่น เอมีน แอลดีไฮด์ ซัลไฟด์ เมอร์แคปแทน 2.4) การเปลี่ยนแปลงของสารประกอบซัลเฟอร์ เกิดจาก การเก็บสภาวะที่ไม่มีอากาศ โดย Fusobacterium

9. 3.2 การเน่าเสียของปลาและสัตว์น้ำ 3.2.1 การย่อยสลายตัวเอง(Autolysis) เอนไซม์ที่เก็บอยู่ในเซลล์กล้ามเนื้อ (Endogenous enzyme) ถูกปล่อยออกมา เมื่อ ATP ลดต่ำลงและไกลโคเจนจนถึงจุดวิกฤติ เอ็นไซม์ที่ปล่อยออกมาจะย่อยโปรตีน(Proteolytic enzyme) เป็นเปปไตด์(Prptide) กรดอะมิโน(Amino acid) แอมโมเนีย(Ammonia) อะมีน(Amine) ดัชนีวัดความสดที่เป็นที่เชื่อ ถือ ได้แก่ ค่า K การคำนวณค่า K K % = (HxR)  (Hx) 100 (ATP)  (ADP)  (AMP) (IMP)  (HxR)  (Hx)

10. 3.2.2 การเน่าเสียเนื่องจากของแบคทีเรีย(Bacteria Spoilage) • พบทั่วไปบนพื้นผิวตัวปลา เมือก เหงือก และในอวัยวะภายใน • การวัดการเน่าเสียของปลาโดยปฏิกิริยาของแบคทีเรีย คือ • ค่าTMA(Trimethylamine) เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของสาร TMAO พบมากในปลาทะเล • - ค่า TVB - N(Total volatile base nitrogen) เป็นค่าที่ได้จาก สารประกอบ • TMA และแอมโมเนีย รวมกัน

11. 3.2.3 การเสื่อมคุณภาพของไขมันในสัตว์น้ำ ประกอบด้วย 2 กระบวนการ คือ • กระบวนการไฮโดรไลซีส(Hyhrolysis) • - เอนไซม์ฟอสโฟไลเปส(Phospholipase) เป็นเอนไซม์ที่ย่อยฟอสโฟลิพิดในกล้ามเนื้อปลา ทำให้ปริมาณกรดไขมันอิสระ • -- เอนไซม์ไลเปส(Lipase) เป็นเอ็นไซม์ย่อยไตรกลีเซอไรด์โดยทั่วไป มักพบเอนไซม์ไลเปสในกล้ามเนื้อ ทางเดินอาหาร กระเพาะอาหารและตับ 2) การเกิดปฏิกิริยาการเติมออกซิเจน(Oxidation) ปลามีไขมันประเภทไม่อิ่มตัวมาก (Polyunsaturated fatty acid, PUPA)

13. 3.3 การเปลี่ยนแปลงคุณภาพที่สำคัญในสัตว์น้ำ • ปลากระดูกแข็ง การเน่าเสียของปลากระดูกแข็งเกิดจากแบคทีเรียที่ย่อยโปรตีน • ผลจากการย่อย พิจารณาจากปริมาณ Trimethylamineoxide,TMAO ในปลาทะเลสด • ส่วนในปลาน้ำจืดพิจารณาจากปริมาณด่างที่ระเหยได้ หรือ Total volatile base • nitrogen,TVB-N • แบคทีเรียที่สาเหติ ได้แก่ Micrococcus, Achromobactor, Flavobacterium และ Pseudomonas

14. การเน่าเสียที่พบในปลากระดูกแข็งการเน่าเสียที่พบในปลากระดูกแข็ง - การสร้างสารฮีสตามีน(Histamine) สร้างขึ้นในกล้ามเนื้อปลาที่มีสีคล้ำ (Dark meat) ในกลุ่ม Scombroid ปลาในวงษ์ Scombridae นี้จะมีกรดอะมิโนฮีสทิดีนอิสระ (Free histidine) ในปริมาณสูง HistidineHistidine decarboxylase Histamine โดย แบคทีเรียชื่อ Achrmobacter histamineum โดยกระบวนการ Decarboxylation ปริมาณสูง การพบฮีสตามีนสูงกว่า 50 ppm. ชี้ให้เห็นว่าปลาเสื่อมคุณภาพแล้ว ปริมาณฮีสตามีนที่ทำให้เกิดเกิดอาการแพ้ อยู่ที่ 100 ppm.

15. 2)ปลากระดูกอ่อน การทำงานของแบคทีเรีย ที่ทำให้ปลากระดูกอ่อนเน่าเสีย มักเป็นแบคทีเรียที่มี น้ำย่อยยูรีเอส(Urease) อาร์จิเนส(Arginase) ย่อยได้เป็น แอมโมเนีย แบคทีเรียที่มักพบในปลาฉลาม คือ Achromobacter ซึ่งมีความสามารถในการใช้ยูเรียได้ดี 3.3.2 การเปลี่ยนแปลงคุณภาพในกุ้ง • การเกิดสารประกอบอินดอลในกุ้ง • โดยแบคทีเรียย่อยโปรตีน ชื่อ Pseudomonas, Moraxella และ Coryneform • โดยปฏิกิริยา Decarboxylation • ย่อยกรดอะมิโน Tryptophan ในกุ้ง ได้เป็น อินดอลเอทธิลามีน (Indol ethylamine) • หรือจะเกิดปฏิกิริยา Deamination ได้เป็นกรด อินดอลโปรปริโอนิก (Indol proprionic) • และเป็นสารสกาโตล(Scatol)และ อินดอล (Indol) • กุ้งสดต้องมีปริมาณอินดอลำไม่เกินสูงกว่า 25 ไมโครกัม/ ตัวอย่าง 100 กรัม

16. 2) Ammonical type หรือการเกิดแอมโมเนีย เกิดกับกุ้งแช่น้ำแข็ง ที่มีการเสื่อมคุณภาพช้าๆ เกิดการย่อยสลายตัวของโปรตีน ได้เป็นกลิ่นแอมโมเนีย 3)การเกิดจุดขาวในกุ้ง ซึ่งพบภายหลังการเก็บกุ้งรักษาในสภาวะแช่เยือกแข็ง มีสาเหตุมาจากผลึกของแคลไซด์ (Calcium carbonate) ซึ่งอยู่ในเมตริกของไคติน ซึ่งประกอบด้วยแคลเซียมและคาร์บอเนตไอออน เมื่อกุ้งผ่านการแช่เยือกแข็ง จะเกิดผลึกน้ำแข็ง การลดการเกิดจุดขาว ทำโดยแช่กุ้งในสารละลายฟอสเฟตหรือในสารละลายซัลไฟด์ทัลเลต 4) การเกิดจุดดำในกุ้ง (Black spot) หรือ เมลาโนซิส (Melanosis) ซึ่งเกิดจากเอ็นไซม์ไทโรซิเนส (Tyrosinase) ย่อยสลายกรดอะมิโนไทโรซีน (Tyrosine) พบมากในระบบย่อยอาหารของกุ้ง การควบคุมการเกิดสีดำ ในอุตสาหกรรมการแปรรูปกุ้ง ใช้สารประกอบซัลไฟด์จุ่มกุ้ง ซึ่งสารซัลไฟด์ตกค้างในกุ้ง ได้ไม่เกิน 100 ppm.

17. 3.3.3 การเปลี่ยนแปลงคุณภาพในปู การเกิดสีน้ำเงินในปู(Bluing, Blue discoloration) มักพบในปูกระป๋อง มักพบบริเวณผิวหน้าหรือเลือดที่ตกตะกอน ซึ่งถูกปลดปล่อยออกจากกล้ามเนื้อ สาเหตุเกิดจากการทำปฏิกิริยาระหว่างเม็ดสีฮีโมไซยานินและไฮโดรเจนซัลไฟด์ โดยจะเกิดเป็นตะกอนเมื่อให้ความร้อน ซึ่งตะกอนดังกล่าวจะเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลอ่อน และเปลี่ยนเป็นสีเขียวปนน้ำเงินภายใน 10 นาที

18. 3.4 การประเมินคุณภาพสัตว์น้ำ 3.4.1 การตรวจสอบคุณภาพสัตว์น้ำทางประสาทสัมผัส(Sensory method) ผู้ประเมินต้องได้รับการฝึกอบรม และจดจำลักษณะการเปลี่ยนแปลงของสัตว์น้ำ

20. 3.4.2 การประเมินคุณภาพสัตว์น้ำโดยวิธีทางเคมี(Chemical methods) • การตรวจสอบสารที่ระเหยได้ทั้งหมด(Total volatile base nitrogen, TVB-N) • TVB - N เกิดขึ้นในระหว่างการเน่าเสียโดยจุลินทรีย์ 2) การตรวจสารไตรเมทิลเอมีน(Trimethylamine,TMA) TMA เป็นผลมากจากการ ย่อยสลาย TMAO (Trimethylamine oxide) พบมากในปลาทะเล 3) การตรวจสอบไดเอมีน(Dimeyhylamine, DMA) 4) สารประกอบฟอร์มาลดีไฮด์(Formaldehyde, FA)

21. 5) การตรวจสอบปริมาณสารประกอบนิลคลิโอไทด์(Nucleotide) หรือ ATP วิธีการตรวจหานิวคลิโอไทด์ เริ่มต้นจากการเตรียมตัวอย่างนำมาสกัดโปรตีนออก ทำให้เย็นและเป็นกลางทันที นำตัวอย่างไปแช่เย็นหรือตรวจหาปริมาณสารประกอบนิวคลิโปไทด์ โดยใช้ HPLC ซึ่งสามารถตรวจสอบปริมาณ AMPIMPHxR และ Hx

23. 6) การตรวจวัดปริมาณแอมโมเนีย(NH4) ใช้เป็นดัชนีบ่งบอกการเสื่อมเสียที่ดีในปลากระดูกอ่อน ครัสตาเซีย (กุ้ง ปู) และปลาหมึก แอมโมเนีย(NH4)เกิดจากการย่อยสลายโปรตีนหรือสารประกอบเอมีน โดยเอนไซม์ Urease จากจุลินทรีย์ ปริมาณแอมโมเนียในผลิตภัณฑ์จากปู ที่จะส่งไปสหรัฐอเมริกายอมได้ไม่เกิน 300 ppm. 7) การตรวจสอบปริมาณอินดอล(Indole) ใช้เป็นดัชนีบ่งบอกคุณภาพในกุ้งดิบที่มีการขนส่งและเก็บรักษาไม่เหมาะสม เกิดจากการสลายตัวของกรดอะมิโนทริปโตเฟน โดยของแบคทีเรียแกรมลบ ทำให้เกิดกลิ่นที่ไม่พึงประสงค์ USFDA ได้กำหนดมาตรฐานกุ้งที่จะนำเข้าประเทศ จะต้องมีอินดอลไม่เกิน 25 ppm.

24. 10. การตรวจสอบการหืนเนื่องจากปฏิกิริยาออกซิเดชั่น ไขมันในสัตว์น้ำสามารถเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่นได้ง่าย เนื่องจากประกอบด้วยกรดไขมันชนิดไม่อิ่มตัวสูง 10.1) ค่า Anisidine (AnV) 10.2) ค่า Peroxide value 10.3) ค่า Thiobarbituric acid (TBA) 10.4) ปริมาณ Malonaldehyde 10.5) Total value 10.6) สารเรืองแสง 10.7) การใช้ Headspace analysis

25. 3.4.3 การตรวจวัดคุณภาพด้วยวิธีทางกายภาพ(Physiological methods) • การวัดสมบัติการนำไฟฟ้า(Electrical properties) • Torrymeter หรือ RTFreshness grader วัดที่ผิวหนังปลาประมาณ 200 ครั้ง ในเวลา 1 นาที

26. 2) การวัดค่าความเป็นกรด – เบส (pH) ค่าพี-เอสของปลา จะเพิ่มขึ้นจากการสลายตัวของโปรตีนในเนื้อปลาได้เป็นแอมโมเนียและ สารประกอบอื่น ทำให้ pH ของเนื้อปลาเพิ่มขึ้น ในกุ้งแช่น้ำแข็ง พบว่า pH เพิ่มจาก 7.19 ในวันที่ 1 เป็น 8.05 ในวันที่ 5

27. 3) การวัดความแน่นเนื้อ(Texture anlyzer) เช่น Punchture test เป็นการวัดแรงที่ใช้ในการเจาะทะลุตัว โดยใช้หัววัดรูปทรงกระบอก เครื่องมือที่ใช้ เช่น Instron ,Ottawa texture, TA-XT2 Texture Analyzer 4) การวัดสี (Colorimeter) วัดค่าสี ความสว่าง หรือทึบแสง (L*)ค่าความเป็นสีแดง สีเขียว (a*) หรือค่าความเป็นสีเหลืองหรือน้ำเงิน (b*) ของเนื้อสัตว์น้ำหรือผิวหนัง เป็นต้น 5) การวัดรูปร่าง ของสัตว์น้ำ (Shape) เช่น รูปร่างของปู ในระยะการเกร็งตัว และหลังการเกร็งตัว เป็นต้น 6) การตรวจวัดสมบัติในการอุ้มน้ำ(Water holding capacity) สัตว์น้ำที่มีสมบัติการอุ้มน้ำสูง เนื้อสัมผัสจะนุ่ม เป็นที่ยอมรับของผู้บริโภค ทดสอบโดยการใช้แรงเหวี่ยงหรือบีบอัดก้อนเนื้อ

28. 3.4.4 การประเมินคุณภาพสัตว์น้ำทางจุลินทรีย์(Microorganism method) • ได้แก่ • Total plate count • Escherichia coli • Staphylococcus • Salmonella spp • Vibrio cholerae • Listeria monocytogenes • Clostridium perfringens

29. ปัจจัยที่ผลต่อการเสื่อมคุณภาพในปลาสดปัจจัยที่ผลต่อการเสื่อมคุณภาพในปลาสด • ความแตกต่างในด้านชีววิทยาของปลา • ได้แก่ ชนิดของปลา องค์ประกอบทางเคมีของปลา ขนาดของปลา • 2. สภาวะในการจับสัตว์น้ำ • ได้แก่ วิธีการจับสัตว์น้ำ การให้ความเย็น วิธีการละลายน้ำแข็ง การขนส่งขึ้นฝั่ง • ระยะเวลาที่ขนส่งสัตว์น้ำ และสภาวะการเก็บที่มีอากาศ • 3. การปฏิบัติหลังการจับสัตว์น้ำ

30. หลักการทำให้สัตว์น้ำเสื่อมคุณภาพช้าลงหลักการทำให้สัตว์น้ำเสื่อมคุณภาพช้าลง 1. การทำความสะอาด ควรล้างวัตถุดิบด้วยน้ำสะอาดเพื่อลดปริมาณแบคทีเรียที่ ปนเปื้อน 2. การให้ความเย็น ที่อุณหภูมิใกล้เคียง 0 ซ โดยใส่น้ำแข็งที่สะอาดอย่างเพียงพอ

31. การป้องกันไม่ให้ปลาเสียหายระหว่างการดูแลรักษา 1. ใส่น้ำแข็งเป็นชั้น ๆ ในภาชนะที่สะอาดและเหมาะสม ทำความสะอาดได้ง่าย เรียงซ้อนกันได้ง่ายโดยไม่ทำให้สัตว์น้ำเสียหาย ควรใช้ภาชนะที่เป็นพลาสติก ไม่ควรใช้ภาชนะที่ทำด้วยไม่ไผ่ กล่องโฟมที่ใช้ไม่ควรนำมาใช้ซ้ำ 2. ไม่เหยียบบนตัวปลา 3. ไม่ใช้วัตถุแหลมคมทิ่มบนตัวปลาขณะยกหรือขนย้าย 4. ไม่โยนปลา ทั้งปลาสด ปลาแช่เย็น และปลาแช่แข็ง 5. ไม่ทิ้งปลาสด หรือปลาแช่แข็งไว้ที่อุณหภูมิห้องเป็นเวลานาน ๆ