sử dụng chitosan thay thế polyphosphate trong sản xuất cá tra fillet đông lạnh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THỦY SẢN caòac BÙI THỊ KIM BA NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CHITOSAN THAY THẾ POLYPHOSPHATE TRONG SẢN XUẤT CÁ TRA FILLET ĐÔNG LẠNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN 2009 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THỦY SẢN BÙI THỊ KIM BA NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CHITOSAN THAY THẾ POLYPHOSPHATE TRONG SẢN XUẤT CÁ TRA FILLET ĐÔNG LẠNH LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Ths. LÊ THỊ MINH THỦY 2009 TỜ XÁC NHẬN Đề tài nghiên cứu: “Sử dụng Chitosan thay thế Polyphosphate trong sản xuất cá Tra fillet đông lạnh” do sinh viên Bùi Thị Kim Ba thực hiện, theo sự hướng dẫn của cô Ths. Lê Thị Minh Thủy. Luận văn đã được hội đồng thông qua vào ngày 21/05/2009 và đã được chỉnh sửa theo yêu cầu của hội đồng. Cần Thơ, ngày 27 tháng 05 năm 2009 Giáo viên hướng dẫn Ths. Lê Thị Minh Thủy Luận văn Tốt nghiệp lớp CBTS 31 – 2009 Trường Đại Học Cần Thơ i LỜI CẢM ƠN òóò Em chân thành cảm ơn cô Lê Thị Minh Thủy đã tận tình hướng dẫn, chỉ dạy và truyền đạt cho em những kinh nghiệm quý báo trong suốt khoảng thời gian thực hiện đề tài luận văn tốt nghiệp của mình. Chân thành cảm ơn quý thầy cô bộ môn Dinh Dưỡng và Chế biến Thủy Sản trường Đại Học Cần Thơ đã giảng dạy và truyền đạt những kiến thức bổ ích cho em trong suốt thời gian học tập tại trường. Chân thành cảm ơn quý thầy cô, cán bộ hướng dẫn phòng thí nghiệm đã tạo điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình thực tập tại phòng thí nghiệm. Cảm ơn các bạn lớp Chế Biến Thủy Sản đã giúp đỡ tôi trong thời gian thực hiện đề tài. Chân thành cảm ơn. TP. Cần Thơ, ngày 15 tháng 5 năm 2009 Sinh viên Bùi Thị Kim Ba Luận văn Tốt nghiệp lớp CBTS 31 – 2009 Trường Đại Học Cần Thơ ii TÓM LƯỢC Hiện nay nhu cầu thực phẩm của xã hội ngày càng cao thì vấn đề an toàn thực phẩm luôn được đặt lên hàng đầu. Chính vì vậy, với mục tiêu thực phẩm không hóa chất độc hại đang được người tiêu dùng hướng tới. Do đó đã thúc đẩy các nhà khoa học đã tìm ra những chất có tác dụng bảo quản thực phẩm có nguồn gốc tự nhiên, một trong những chất ấy là chitosan. Chitosan có khả năng kháng vi sinh vật, chống nấm, khả năng phân hủy sinh học… Và đã được nghiên cứu trên nhiều lĩnh vực. Với việc tìm ra nồng độ chitosan để thay thế polyphosphate trong việc chế biến, cấp đông và bảo quản cá tra fillet đông lạnh như hiện nay, nhằm tăng lợi nhuận kinh tế và không ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng. Đề tài tiến hành với nội dung nghiên cứu sau: - Xác định nồng độ chitosan và thời gian ngâm thích hợp để chọn ra 1 mẫu tốt nhất so sánh với mẫu cá ngâm polyphosphate. - Tiến hành ngâm, cấp đông và bảo quản 1 ngày, 30 ngày và 60 ngày. Sau đó kiểm trọng lượng, cảm quan, chỉ tiêu dinh dưỡng và tổng vi khuẩn hiếu khí. Kết quả nghiên cứu cho thấy: - Chọn được mẫu ngâm chitosan ở nồng độ 0,5% với thời gian 20 phút cho tỷ lệ tăng trọng tương đương với mẫu ngâm polyphosphate nhất. - Trong quá trình cấp đông và bảo quản thì các chỉ tiêu: tăng trọng, cảm quan và các chỉ tiêu về dinh dưỡng có xu hướng giảm, nhưng giảm ở mức có thể chấp nhận được cho sản phẩm đông lạnh. Đặc biệt, tổng vi khuẩn hiếu khí đối với mẫu ngâm chitosan 0,5% thì lượng vi sinh vật giảm rõ rệt so với mẫu ngâm polyphosphate và mẫu đối chứng. Luận văn Tốt nghiệp lớp CBTS 31 – 2009 Trường Đại Học Cần Thơ iii MỤC LỤC F&E LỜI CẢM ƠN i TÓM LƯỢC ii MỤC LỤC iii DANH SÁCH BẢNG v DANH SÁCH HÌNH vi CHƯƠNG 1: ĐẶT VẤN ĐỀ 1 1.1 Giới thiệu 1 1.2 Mục tiêu của đề tài 2 1.3 Nội dung đề tài 2 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3 2.1 Giới thiệu nguyên liệu cá tra 3 2.1.1 Nguồn nguyên liệu và sản phẩm cá tra fillet 3 2.1.2 Thành phần hoá học của thuỷ sản 4 2.1.3 Biến đổi của thuỷ sản sau khi chết 6 2.1.4 Một số phương pháp bảo quản nguyên liệu tươi 9 2.2 Sơ lược về Chitosan 10 2.2.1 Giới thiệu sơ lược về chitin và chitosan 10 2.2.2 Đặc tính của chitosan 12 2.2.3 Điều chế chitosan 13 2.2.4 Hoạt động chống vi sinh vật của chitosan 14 2.2.5 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước 15 2.3 Polyphosphate 17 2.3.1 Polyphosphate 17 2.3.2 Các dạng polyphosphate 17 2.3.3 Cơ chế tác dụng của phosphate 18 2.3.4 Vai trò của phosphate 18 2.3.5 Hàm lượng sử dụng đối với polyphosphate 19 2.4 Kỹ thuật lạnh đông 19 2.4.1 Giới thiệu sơ lược về lạnh đông 19 2.4.2 Sự cần thiết làm lạnh đông thủy sản 19 2.4.3 Biến đổi thủy sản trong quá trình lạnh đông 20 CHƯƠNG 3: VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 3.1 Vật liệu nghiên cứu 23 3.1.1 Đối tượng nghiên cứu 23 3.1.2 Hóa chất sử dụng 23 3.1.3 Thiết bị và dụng cụ 23 3.2 Phương pháp nghiên cứu 24 3.2.1 Phương pháp phân tích 24 3.2.2 Sơ đồ qui trình sản xuất cá tra 24 3.2.3 Bố trí thí nghiệm 25 CHƯƠNG 4: KÊT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 27 4.1 Khảo sát để chọn nồng độ và thời gian ngâm chitosan thích hợp 27 4.2 Kết quả thí nghiệm 2 30 Luận văn Tốt nghiệp lớp CBTS 31 – 2009 Trường Đại Học Cần Thơ iv 4.2.1 Sự thay đổi khối lượng trong quá trình bảo quản 30 4.2.2 Biến đổi cảm quan trong quá trình bảo quản 32 4.2.3 Khảo sát sự biến đổi mật số VKHK trên cá tra fillet 34 4.2.4 Sự thay đổi lipid trong quá trình bảo quản 36 4.2.5 Sự thay đổi protein trong quá trình bảo quản 38 4.3 Dự trù giá thành 39 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 40 5.1 Kết luận 40 5.2 Đề nghị 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO 41 PHỤ LỤC A i PHỤ LỤC B xiv PHỤ LỤC C xix Luận văn Tốt nghiệp lớp CBTS 31 – 2009 Trường Đại Học Cần Thơ v DANH SÁCH BẢNG Bảng 2.1: Thành phần dinh dưỡng của cá tra 4 Bảng 2.2: Các thành phần cơ bản của cá 4 Bảng 2.3: Thành phần hóa học của thịt cá tra được phân tích trong phòng thí nghiệm 4 Bảng 2.4: Hàm lượng P 2 O 5 và pH của một số polyphosphate trong dung dịch 1% 17 Bảng 4.1: Kết quả thống kê trọng lượng của cá tra fillet khi ngâm chitosan.27 Bảng 4.2: Tỉ lệ hao hụt khối lượng của cá tra fillet khi bảo quản 30 Bảng 4.3: Kết quả đánh giá cảm quan của sản phẩm 32 Bảng 4.4: Kết quả thống kê của Tổng vi khuẩn hiếu khí trong thời gian bảo quản 34 Bảng 4.5: Kết quả thống kê của sự thay đổi lipid trong quá trình BQ 36 Bảng 4.6: Kết quả thống kê của sự thay đổi protein trong quá trình BQ 37 Bảng 4.7: Dự toán giá thành 39 Luận văn Tốt nghiệp lớp CBTS 31 – 2009 Trường Đại Học Cần Thơ vi DANH SÁCH HÌNH Hình 2.1: Nguyên liệu cá tra 3 Hình 2.2: Sản phẩm fillet 3 Hình 2.3: Cấu trúc hoá học của Chitin 10 Hình 2.4: Các dạng Chitosan 11 Hình 2.5: Cấu trúc hoá học của Chitosan 11 Hình 2.6: So sánh cấu trúc hoá học của Chitin, Chitosan, Cellulose 11 Hình 3.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 1 25 Hình 3.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 2 26 Hình 4.1: Đồ thị biễu diễn trọng lượng của mẫu cá tra fillet ngâm ở các nồng độ khác nhau nhưng cùng thời gian là 10 phút 28 Hình 4.2: Đồ thị biễu diễn trọng lượng của mẫu cá tra fillet ngâm ở các nồng độ khác nhau nhưng cùng thời gian là 15 phút 28 Hình 4.3: Đồ thị biễu diễn trọng lượng của mẫu cá tra fillet ngâm ở các nồng độ khác nhau nhưng cùng thời gian là 20 phút 29 Hình 4.4: Đồ thị biễu diễn trọng lượng của mẫu cá tra fillet ngâm thời gian là 25 phút 29 Hình 4.5: Đồ thị biểu diễn % tỉ lệ hao hụt khối lượng cá tra fillet 31 Hình 4.6: Điểm cảm quan của sản phẩm qua các thời gian bảo quản 32 Hình 4.7: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến sự biến đổi mật số TVKHK 34 Hình 4.8: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi lipid của cá tra fillet trong thời gian bảo quản 36 Hình 4.9: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi protein của cá tra fillet trong thời gian bảo quản 38 Hình phụ lục A 1: Các mẫu cá tra fillet không ngâm hóa chất i Hình phụ lục A 2: Các mẫu cá tra fillet ngâm chitosan ở nồng độ 0.5% ii Hình phụ lục A 3: Các mẫu cá tra fillet ngâm polyphosphate ở nồng độ 3% iii Hình phụ lục A 4: Cân phân tích iv Hình phụ lục A 7.1: Hệ thống Soxlet x Hình phụ lục A 7.2: Tủ sấy x Hình phụ lục A 8.1: Máy đồng nhất mẫu xii Hình phụ lục A 8.2: Tủ ủ xii Luận văn Tốt nghiệp lớp CBTS 31 – 2009 Trường Đại Học Cần Thơ 1 CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong những năm vừa qua lợi ích từ việc xuất khẩu thủy hải sản đã đóng góp một phần đáng kể vào sự phát triển kinh tế của nước nhà. Thủy sản là nguồn nguyên liệu dồi dào ở nước ta, đặc biệt là vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long.Với nguồn nguyên liệu mà thiên nhiên ban tặng, chúng ta đã sử dụng một cách có hiệu quả trong việc sản xuất thuỷ sản thành nguồn cung cấp thực phẩm không chỉ trong thị trường nội địa mà còn xuất khẩu ra nước ngoài. Trong quá trình chế biến và bảo quản, thuỷ sản bị tổn thất trọng lượng và dinh dưỡng rất nhiều. Đặc biệt đối với cá Tra fillet đông lạnh, nên hiện nay các nhà máy đã sử dụng polyphosphate làm chất tăng trọng để hạn chế tổn thất về trọng lượng và chất dinh dưỡng. Tuy nhiên do nhu cầu hiện nay của người tiêu dùng ngày càng cao, sản phẩm thực phẩm được sản xuất vừa phải có hình thức đẹp và vừa đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm. Do đó, nên sử dụng hoá chất bảo quản có nguồn gốc tự nhiên để kéo dài thời gian bảo quản, đồng thời hạn chế tổn thất trọng lượng, chất dinh dưỡng và hạn chế sự phát triển của vi sinh vật mà vẫn đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng. Ở Đồng Bằng Sông Cửu Long, sản lượng cá Tra hằng năm rất lớn nhưng đa phần là sản xuất ở dạng cá Tra fillet đông lạnh. Mà cá là nguồn nguyên liệu có cấu trúc cơ thịt lỏng lẻo nên nguyên liệu thuỷ sản rất dể bị hư hỏng, khi bảo quản ở dạng lạnh đông thì xảy ra hiện tượng mất nước, làm cho trọng lượng của cá giảm. Vì mục đích lợi nhuận, các nhà sản xuất đã sử dụng chất hoá học để tăng trọng và cải thiện tính chất cảm quan của sản phẩm, nhiều công ty đã đưa ra hàng loạt hoá chất giúp tăng trọng. Chủ yếu là hoá chất gốc phosphate. Tuy nhiên, thường một số thuỷ sản xuất khẩu không cho phép sử dụng hoá chất này. Hiện nay các nhà công nghệ đã và đang nghiên cứu, tìm kiếm loại hoá chất mới có nguồn gốc tự nhiên. Hoá chất này vừa để tăng trọng sản phẩm, vừa cải thiện tính cảm quan, vừa ức chế được sự phát triển của vi sinh vật và cải thiện giá trị dinh dưỡng của sản phẩm. Chitosan là hoá chất đang được nghiên cứu, là chất được chiết suất từ vỏ tôm. Là chất có khả năng kháng khuẩn, kháng nấm, không sinh độc tố, giữ nước tốt cho thực phẩm trong quá trình bảo quản, lại không độc hại và an toàn cho người tiêu dùng. Với đặc tính ưu việt đó, chitosan được lựa chọn thay thế polyphosphate trong sản xuất. Vì vậy, việc nghiên cứu đề tài: “Sử dụng chitosan thay thế polyphosphate trong sản xuất cá Tra fillet đông lạnh” được thực hiện. Đề tài này có ý nghĩa hết sức quan trọng và tính thực tiễn rất cao. [...]... phong phú ở đồng bằng sông Cửu Long là cá Tra và từ thực trạng sử dụng phụ gia tăng trọng tại các nhà máy thủy sản, đề tài nghiên cứu Sử dụng chitosan thay thế polyphosphate trong sản xuất cá Tra fillet đông lạnh được thực hiện với mục tiêu: - Xác định nồng độ chitosan và thời gian ngâm tăng trọng thích hợp cho cá Tra fillet đông lạnh - Xác định sự biến đổi các chỉ tiêu: Trọng lượng, cảm quan, dinh... QUẢ VÀ THẢO LUẬN Sau thời gian nghiên cứu về khả năng sử dụng chitosan để thay thế polyphosphate trong sản xuất cá Tra fillet đông lạnh đã thu được các kết quả sau: 4.1 Kết quả thí nghiệm 1: Khảo sát chọn nồng độ chitosan và thời gian ngâm thích hợp để so sánh với polyphosphate 4% Do chitosan có giá thành rất cao nên việc sử dụng phải hợp lý, nếu sử dụng ở nồng độ cao thì sẽ rất lãng phí và ngược lại... nhau Với nguồn nguyên liệu dồi dào, cá tra có thể sản xuất ra nhiều loại sản phẩm khác nhau: nguyên con, fillet đông lạnh và các mặt hàng chế 3 Luận văn Tốt nghiệp lớp CBTS 31 – 2009 Trường Đại Học Cần Thơ biến Theo xu hướng tiện lợi và nhanh gọn thì các sản phẩm cá tra fillet đông lạnh ngày càng được ưa chuộng trong và ngoài nước Fillet là sản phẩm tươi đã qua các công đoạn xử lý như tách nội tạng,... cá Tra fillet khi sử dụng Chitosan làm chất tăng trọng và bảo quản 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Xác định biến đổi trọng lượng của cá Tra fillet khi đã ngâm và bảo quản bằng chitosan - Đánh giá cảm quan cho cá Tra fillet khi đã ngâm và bảo quản bằng chitosan - Xác định sự biến đổi các chỉ tiêu dinh dưỡng: Protein, lipid trong quá trình chế biến, cấp đông và bảo quản - Tổng số vi sinh vật hiếu khí của cá. .. được sử dụng khá rộng rãi trong việc bảo quản sản phẩm thủy sản Sau khi tan giá sản phẩm có đặc điểm ban đầu của nguyên liệu tươi - Bảo quản lạnh đông Mục đích của quá trình lạnh đông là hạ nhiệt độ xuống thấp, làm chậm sự ươn hỏng của thủy sản lạnh đông do sự phân giải protein, biến đổi chất béo và sự mất nước Nhiệt độ bảo quản lạnh đông là -300C, tối thiểu là -180C Sản phẩm sau thời gian bảo quản lạnh. .. được trong thời gian dài với sự thay đổi giá trị dinh dưỡng cũng như giá trị cảm quan là thấp nhất Trong những trường hợp xử lý và bảo quản tốt có thể không phân biệt được cá tươi và cá đông lạnh sau khi tan giá Tuy nhiên trong điều kiện sản xuất hiện nay luôn có những biến đổi có hại xảy ra trong cá khi lạnh đông, trữ đông làm ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm cuối cùng 2.4.2 Sự cần thiết làm lạnh. .. kho trữ đông Khi thủy sản trữ đông bị mất nước nhiều, bề mặt trở nên khô, đục và xốp Dần dần, lớp xốp này ăn sâu vào bên trong sản phẩm, tạo nên tình trạng “cháy lạnh .Hiện tượng này có thể không xảy ra khi làm lạnh đông trong máy đông được thiết kế đúng kỹ thuật, nhưng sẽ xảy ra sau một thời gian dài bảo quản trong kho trữ Thủy sản đông lạnh sẽ hóa khô nước dần dần trong kho trữ đông ngay cả trong điều... cá Tra fillet khi sử dụng chitosan làm chất tăng trọng và bảo quản 2 Luận văn Tốt nghiệp lớp CBTS 31 – 2009 Trường Đại Học Cần Thơ CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NGUYÊN LIỆU CÁ TRA 2.1.1 Nguồn nguyên liệu và sản phẩm cá Tra fillet Hình 2.1: Nguyên liệu cá tra Hình 2.2: Sản phẩm fillet - Tên tiếng anh: Shutchi catfish - Tên khoa học: Pangasius hypophthalnus (Sauvage, 1878) - Cá Tra. .. Ngoài ra do tốc độ lạnh đông chậm hay nhanh, tinh thể băng hình thành lớn hay nhỏ mà có tiết xạ quang học khác nhau Tinh thể băng nhỏ thì thủy sản đông lạnh có màu nhạt hơn thủy sản làm lạnh đông chậm có tinh thể băng to Giảm trọng lượng Sản phẩm thủy sản giảm trọng lượng do bốc hơi nước hoặc do thiệt hại lý học trong quá trình làm lạnh đông Thiệt hại lý học do xáo động trong khi lạnh đông khiến cho nhiều... đàn hồi cao nhất Màng chitosan giúp cho sản phẩm giữ nước tốt và giữ được các đặc tính riêng của sản phẩm Attaya Kungunwan và các ctv (1997)11 đã nghiên cứu sử dụng dung dịch Chitosan (hoà tan 5 g Chitosan trong 500ml axit acetic 1%) làm bao gói bảo quản cá thì thấy cá có bảo quản bằng màng Chitosan kéo dài thời gian bảo quản tới 2 tháng trong khi cá không bảo quản bằng màng Chitosan thì thời gian . polyphosphate trong sản xuất. Vì vậy, việc nghiên cứu đề tài: Sử dụng chitosan thay thế polyphosphate trong sản xuất cá Tra fillet đông lạnh được thực. THỦY SẢN caòac BÙI THỊ KIM BA NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CHITOSAN THAY THẾ POLYPHOSPHATE TRONG SẢN XUẤT CÁ TRA FILLET ĐÔNG LẠNH