1. Giới thiệu
Tôm là mặt hàng thủy sản có giá trị kinh tế cao nhất trên toàn cầu. Trong giai đoạn 2022–2025, sản lượng nuôi trồng và khai thác đạt gần 10 triệu tấn, đóng góp quan trọng cho thương mại và an ninh lương thực. Tuy nhiên, tôm có đặc điểm giàu protein, axit béo chưa no và hoạt độ nước cao nên dễ bị phân hủy, mất chất lượng nếu không được bảo quản đúng cách. Đông lạnh là phương pháp chính nhằm kéo dài thời gian bảo quản. Song, trong quá trình đông lạnh và rã đông, tôm vẫn chịu ảnh hưởng của biến tính protein, oxy hóa lipid, mất nước và suy giảm chất lượng cảm quan.
Hình 1. Tôm đông lanh đã xử lý qua STPP
Do đó, phụ gia thực phẩm, đặc biệt là natri tripolyphosphate (STPP), đã được sử dụng rộng rãi để duy trì khối lượng và cấu trúc sản phẩm (Durage, 2025).
2. Tác động tiêu cực của quá trình đông lạnh
Trong quá trình đông lạnh, nước trong mô cơ hình thành tinh thể băng lớn, phá hủy cấu trúc tế bào. Khi rã đông, nước chảy ra ngoài gây mất khối lượng và làm thịt tôm bị khô, dai. Biến tính protein myofibrillar làm giảm khả năng giữ nước, giảm tính đàn hồi và khả năng tạo gel.
Oxy hóa lipid cũng diễn ra, đặc biệt với EPA và DHA, dẫn đến sản sinh aldehyde và ketone gây mùi hôi. Ngoài ra, màu sắc tôm trở nên nhạt hoặc xỉn, do sắc tố astaxanthin bị phá hủy. Những thay đổi này ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng cảm quan và giá trị thương mại của tôm.
3. Vai trò của STPP
STPP là phụ gia phosphate vô cơ, có khả năng tạo phức với ion Ca2+ và Mg2+, từ đó ổn định protein và giảm tốc độ oxy hóa. STPP còn làm tăng pH cơ thịt (lên đến 9–10), giúp sợi cơ trương nở, tăng khoảng trống giữ nước.
Hình 2. Công thức cấu tạo của Natri Tripolyphosphate
Khi xử lý tôm bằng dung dịch STPP (thường 2–5% trong 20–60 phút), các nghiên cứu cho thấy khả năng giữ nước tăng rõ rệt, khối lượng sau nấu cao hơn, cơ thịt mềm và sáng màu. Tuy nhiên, lạm dụng STPP gây tăng trọng giả tạo, làm thịt nhớt, để lại dư lượng phosphate ảnh hưởng đến sức khỏe (nguy cơ bệnh thận, tim mạch) và môi trường (gây phú dưỡng nguồn nước). Vì vậy, nhiều quốc gia giới hạn mức STPP trong sản phẩm thủy sản (Xuan et al., 2025).
4. Các giải pháp thay thế STPP
Trước lo ngại sức khỏe và môi trường, nhiều nghiên cứu tập trung vào giải pháp thay thế STPP:
- Hợp chất kiềm (NaHCO3, Na2CO3, KOH): làm tăng pH và cải thiện khả năng giữ nước nhưng dễ tạo vị xà phòng và tăng vi sinh.
- Polysaccharide (chitosan, alginate, carrageenan, trehalose): tạo màng bảo vệ, hạn chế tinh thể băng, giảm oxy hóa. Trehalose đặc biệt hiệu quả nhờ kích thước nhỏ, dễ thẩm thấu.
Hình 3. Chitosan và Carageenan sử dụng làm màng bao thực phẩm
- Protein và thủy phân protein (gelatin hydrolysate, amino acid): có tác dụng chống oxy hóa và duy trì cấu trúc cơ thịt. Nguồn gốc tự nhiên, thân thiện với xu hướng nhãn sạch.
- Công nghệ phi nhiệt như siêu âm, áp suất cao (High Pressure Processing), plasma lạnh (Cold Plasma), xung điện trường (Pulsed Electric Field): cải thiện chất lượng, hạn chế vi sinh và tăng hiệu quả ngâm phụ gia. Tuy nhiên, chi phí đầu tư cao và cần thêm nghiên cứu ứng dụng quy mô lớn (Du et al., 2022).
Hình 4. Một số công nghệ phi nhiệt dùng trong thực phẩm
5. Thách thức và giới hạn
Sử dụng STPP và các phụ gia thay thế đều tồn tại những giới hạn. Với STPP, vấn đề sức khỏe cộng đồng và môi trường là mối quan tâm hàng đầu. Các chất thay thế tuy an toàn hơn nhưng hiệu quả chưa đồng đều, phụ thuộc vào nồng độ, điều kiện xử lý và đặc tính sinh học của từng loài tôm. Ngoài ra, chi phí sản xuất và sự chấp nhận của người tiêu dùng cũng là yếu tố then chốt quyết định việc ứng dụng trong công nghiệp.
6. Kết luận và định hướng
STPP vẫn là chất bảo quản hiệu quả cho tôm đông lạnh, nhưng xu hướng phát triển bền vững đòi hỏi các giải pháp thay thế. Tương lai cần tập trung nghiên cứu kết hợp nhiều phụ gia tự nhiên, tối ưu hóa điều kiện xử lý, đồng thời áp dụng công nghệ phi nhiệt để nâng cao hiệu quả. Ngoài ra, xây dựng hệ thống quy định rõ ràng, minh bạch và nhãn sạch sẽ giúp đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng hiện đại. Nghiên cứu liên ngành giữa công nghệ thực phẩm, hóa sinh và môi trường là cần thiết để phát triển mô hình bảo quản tôm hiệu quả, an toàn và thân thiện.
Tài liệu tham khảo
1.Durage, T.T.D. (2025) Replacing Sodium Tripolyphosphate in Frozen Shrimp Preservation: Soaking Treatments, Nonthermal Technologies and Their Limitations.Journal of Food Science.doi.org/10.1111/1750-3841.70365.
2.Xuan, T.C., Nguyen, V.H., Tran, P.D. (2025) Optimization of sodium tripolyphosphate treatment conditions on the weight of giant freshwater prawns (Macrobrachium rosenbergii) during frozen processing.International Journal of Food Science and Technology.doi.org/10.1111/ijfs.16740.
3.Du, Q., Shen, Q., Sun, D. (2022) Low-temperature vacuum permeation of sodium tripolyphosphate and trehalose maintains the water-holding capacity of shrimp during frozen storage.Frontiers in Nutrition.doi.org/10.3389/fnut.2022.806521.