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

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 Polyphosphate sản xuất cá Tra fillet đông lạnh” sinh viên Bùi Thị Kim Ba thực hiện, theo hướng dẫn cô Ths Lê Thị Minh Thủy Luận văn hội đồng thông qua vào ngày 21/05/2009 chỉnh sửa theo yêu cầu 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 LỜI CẢM ƠN ịóị Em chân thành cảm ơn cô Lê Thị Minh Thủy tận tình hướng dẫn, dạy truyền đạt cho em kinh nghiệm quý báo suốt khoảng thời gian thực đề tài luận văn tốt nghiệp Chân thành cảm ơn quý thầy cô môn Dinh Dưỡng Chế biến Thủy Sản trường Đại Học Cần Thơ giảng dạy truyền đạt kiến thức bổ ích cho em suốt thời gian học tập trường Chân thành cảm ơn quý thầy cô, cán hướng dẫn phịng thí nghiệm tạo điều kiện thuận lợi cho em trình thực tập phịng thí nghiệm Cảm ơn bạn lớp Chế Biến Thủy Sản giúp đỡ thời gian thực đề tài Chân thành cảm ơn TP Cần Thơ, ngày 15 tháng năm 2009 Sinh viên Bùi Thị Kim Ba i Luận văn Tốt nghiệp lớp CBTS 31 – 2009 Trường Đại Học Cần Thơ TÓM LƯỢC Hiện nhu cầu thực phẩm xã hội ngày cao vấn đề an tồn thực phẩm ln đặt lên hàng đầu Chính vậy, với mục tiêu thực phẩm khơng hóa chất độc hại người tiêu dùng hướng tới Do thúc đẩy nhà khoa học tìm chất có tác dụng bảo quản thực phẩm có nguồn gốc tự nhiên, chất chitosan Chitosan có khả kháng vi sinh vật, chống nấm, khả phân hủy sinh học… Và nghiên cứu nhiều lĩnh vực Với việc tìm nồng độ chitosan để thay polyphosphate việc chế biến, cấp đông bảo quản cá tra fillet đông lạnh nay, nhằm tăng lợi nhuận kinh tế không ảnh hưởng đến sức khỏe người tiêu dùng Đề tài tiến hành với nội dung nghiên cứu sau: Xác định nồng độ chitosan thời gian ngâm thích hợp để chọn mẫu tốt so sánh với mẫu cá ngâm polyphosphate Tiến hành ngâm, cấp đông bảo quản ngày, 30 ngày 60 ngày Sau kiểm trọng lượng, cảm quan, tiêu dinh dưỡng tổng vi khuẩn hiếu khí Kết nghiên cứu cho thấy: - Chọn mẫu ngâm chitosan nồng độ 0,5% với thời gian 20 phút cho tỷ lệ tăng trọng tương đương với mẫu ngâm polyphosphate - Trong trình cấp đơng bảo quản tiêu: tăng trọng, cảm quan tiêu dinh dưỡng có xu hướng giảm, giảm mức chấp nhận cho sản phẩm đông lạnh Đặc biệt, tổng vi khuẩn hiếu khí mẫu ngâm chitosan 0,5% lượng vi sinh vật giảm rõ rệt so với mẫu ngâm polyphosphate mẫu đối chứng ii Luận văn Tốt nghiệp lớp CBTS 31 – 2009 Trường Đại Học Cần Thơ 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 Giới thiệu 1.2 Mục tiêu đề tài 1.3 Nội dung đề tài .2 CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .3 2.1 Giới thiệu nguyên liệu cá tra 2.1.1 Nguồn nguyên liệu sản phẩm cá tra fillet 2.1.2 Thành phần hoá học thuỷ sản 2.1.3 Biến đổi thuỷ sản sau chết 2.1.4 Một số phương pháp bảo quản nguyên liệu tươi .9 2.2 Sơ lược Chitosan 10 2.2.1 Giới thiệu sơ lược chitin chitosan 10 2.2.2 Đặc tính chitosan 12 2.2.3 Điều chế chitosan 13 2.2.4 Hoạt động chống vi sinh vật chitosan .14 2.2.5 Tình hình nghiên cứu 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 phosphate 18 2.3.4 Vai trò phosphate 18 2.3.5 Hàm lượng sử dụng polyphosphate 19 2.4 Kỹ thuật lạnh đông .19 2.4.1 Giới thiệu sơ lược lạnh đông 19 2.4.2 Sự cần thiết làm lạnh đông thủy sản .19 2.4.3 Biến đổi thủy sản q trình lạnh đơng 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 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 4.2 Khảo sát để chọn nồng độ thời gian ngâm chitosan thích hợp 27 Kết thí nghiệm 30 iii Luận văn Tốt nghiệp lớp CBTS 31 – 2009 4.3 Trường Đại Học Cần Thơ 4.2.1 Sự thay đổi khối lượng trình bảo quản 30 4.2.2 Biến đổi cảm quan trình bảo quản .32 4.2.3 Khảo sát biến đổi mật số VKHK cá tra fillet 34 4.2.4 Sự thay đổi lipid trình bảo quản 36 4.2.5 Sự thay đổi protein trình bảo quản 38 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 iv Luận văn Tốt nghiệp lớp CBTS 31 – 2009 Trường Đại Học Cần Thơ DANH SÁCH BẢNG Bảng 2.1: Thành phần dinh dưỡng cá tra Bảng 2.2: Các thành phần cá Bảng 2.3: Thành phần hóa học thịt cá tra phân tích phịng thí nghiệm Bảng 2.4: Hàm lượng P2O5 pH số polyphosphate dung dịch 1% 17 Bảng 4.1: Kết thống kê trọng lượng cá tra fillet ngâm chitosan 27 Bảng 4.2: Tỉ lệ hao hụt khối lượng cá tra fillet bảo quản 30 Bảng 4.3: Kết đánh giá cảm quan sản phẩm .32 Bảng 4.4: Kết thống kê Tổng vi khuẩn hiếu khí thời gian bảo quản 34 Bảng 4.5: Kết thống kê thay đổi lipid trình BQ 36 Bảng 4.6: Kết thống kê thay đổi protein trình BQ 37 Bảng 4.7: Dự tốn giá thành 39 v Luận văn Tốt nghiệp lớp CBTS 31 – 2009 Trường Đại Học Cần Thơ DANH SÁCH HÌNH Hình 2.1: Nguyên liệu cá tra Hình 2.2: Sản phẩm fillet .3 Hình 2.3: Cấu trúc hố học Chitin 10 Hình 2.4: Các dạng Chitosan 11 Hình 2.5: Cấu trúc hố học Chitosan 11 Hình 2.6: So sánh cấu trúc hoá học Chitin, Chitosan, Cellulose 11 Hình 3.1: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 25 Hình 3.2: Sơ đồ bố trí thí nghiệm 26 Hình 4.1: Đồ thị biễu diễn trọng lượng mẫu cá tra fillet ngâm nồng độ khác thời gian 10 phút 28 Hình 4.2: Đồ thị biễu diễn trọng lượng mẫu cá tra fillet ngâm nồng độ khác thời gian 15 phút 28 Hình 4.3: Đồ thị biễu diễn trọng lượng mẫu cá tra fillet ngâm nồng độ khác thời gian 20 phút 29 Hình 4.4: Đồ thị biễu diễn trọng lượng mẫu cá tra fillet ngâm thời gian 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 sản phẩm qua thời gian bảo quản 32 Hình 4.7: Đồ thị biểu diễn ảnh hưởng thời gian bảo quản đến biến đổi mật số TVKHK 34 Hình 4.8: Đồ thị biểu diễn thay đổi lipid cá tra fillet thời gian bảo quản 36 Hình 4.9: Đồ thị biểu diễn thay đổi protein cá tra fillet 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 nồng độ 0.5% ii Hình phụ lục A 3: Các mẫu cá tra fillet ngâm polyphosphate 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 mẫu xii Hình phụ lục A 8.2: Tủ ủ xii vi Luận văn Tốt nghiệp lớp CBTS 31 – 2009 Trường Đại Học Cần Thơ CHƯƠNG GIỚI THIỆU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong năm vừa qua lợi ích từ việc xuất thủy hải sản đóng góp phần đáng kể vào phát triển kinh tế nước nhà Thủy sản nguồn nguyên liệu dồi nước ta, đặc biệt vùng Đồng Bằng Sông Cửu Long.Với nguồn nguyên liệu mà thiên nhiên ban tặng, sử dụng cách có hiệu việc sản xuất thuỷ sản thành nguồn cung cấp thực phẩm không thị trường nội địa mà cịn xuất nước ngồi Trong trình chế biến bảo quản, thuỷ sản bị tổn thất trọng lượng dinh dưỡng nhiều Đặc biệt cá Tra fillet đông lạnh, nên nhà máy sử dụng polyphosphate làm chất tăng trọng để hạn chế tổn thất trọng lượng chất dinh dưỡng Tuy nhiên nhu cầu người tiêu dùng ngày cao, sản phẩm thực phẩm sản xuất vừa phải có hình thức đẹp vừa đảm bảo an toàn vệ sinh thực phẩm Do đó, nên sử dụng hố 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 hạn chế phát triển vi sinh vật mà đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng Ở Đồng Bằng Sông Cửu Long, sản lượng cá Tra năm lớn đa phần sản xuất dạng cá Tra fillet đông lạnh Mà cá nguồn nguyên liệu có cấu trúc thịt lỏng lẻo nên nguyên liệu thuỷ sản dể bị hư hỏng, bảo quản dạng lạnh đông xảy tượng nước, làm cho trọng lượng cá giảm Vì mục đích lợi nhuận, nhà sản xuất sử dụng chất hoá học để tăng trọng cải thiện tính chất cảm quan sản phẩm, nhiều công ty đưa hàng loạt hoá chất giúp tăng trọng Chủ yếu hoá chất gốc phosphate Tuy nhiên, thường số thuỷ sản xuất khơng cho phép sử dụng hố chất Hiện nhà công nghệ nghiên cứu, tìm kiếm loại hố chất có nguồn gốc tự nhiên Hoá chất vừa để tăng trọng sản phẩm, vừa cải thiện tính cảm quan, vừa ức chế phát triển vi sinh vật cải thiện giá trị dinh dưỡng sản phẩm Chitosan hoá chất nghiên cứu, chất chiết suất từ vỏ tơm Là chất có khả kháng khuẩn, kháng nấm, không sinh độc tố, giữ nước tốt cho thực phẩm q trình bảo quản, lại khơng độc hại an toàn cho người tiêu dùng Với đặc tính ưu việt đó, chitosan lựa chọn thay polyphosphate sản xuất Vì vậy, việc nghiên cứu đề tài: “Sử dụng chitosan thay polyphosphate sản xuất cá Tra fillet đông lạnh” thực Đề tài có ý nghĩa quan trọng tính thực tiễn cao Luận văn Tốt nghiệp lớp CBTS 31 – 2009 Trường Đại Học Cần Thơ 1.2 MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU Dựa vào nguồn nguyên liệu phong phú đồng sông Cửu Long cá Tra từ thực trạng sử dụng phụ gia tăng trọng nhà máy thủy sản, đề tài nghiên cứu “Sử dụng chitosan thay polyphosphate sản xuất cá Tra fillet đông lạnh” thực với mục tiêu: - Xác định nồng độ chitosan thời gian ngâm tăng trọng thích hợp cho cá Tra fillet đơng lạnh - Xác định biến đổi tiêu: Trọng lượng, cảm quan, dinh dưỡng tổng số vi sinh vật hiếu khí cá Tra fillet sử dụng Chitosan làm chất tăng trọng bảo quản 1.3 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Xác định biến đổi trọng lượng cá Tra fillet ngâm bảo quản chitosan - Đánh giá cảm quan cho cá Tra fillet ngâm bảo quản chitosan - Xác định biến đổi tiêu dinh dưỡng: Protein, lipid q trình chế biến, cấp đơng bảo quản - Tổng số vi sinh vật hiếu khí cá Tra fillet sử dụng chitosan làm chất tăng trọng bảo quản Luận văn Tốt nghiệp lớp CBTS 31 – 2009 Trường Đại Học Cần Thơ CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NGUYÊN LIỆU CÁ TRA 2.1.1 Nguồn nguyên liệu 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 đối tượng nuôi trồng thủy sản phát triển với tốc độ nhanh tỉnh Đông sông Cửu Long lồi cá có giá trị xuất cao - Theo trung tâm Tin Học – Bộ Thủy Sản Việt Nam: Hình thức ni cá Tra: Ni thâm canh, bán thâm canh với mơ hình ni bè, nuôi ao hầm Sản lượng xuất cá Tra Việt Nam vào tháng đầu năm 2008 đạt 260.000 (http://catphusa.com) Mùa thu hoạch: Quanh năm Thị trường xất khẩu: Cá tra Việt Nam xuất sang 33 thị trường giới thuộc châu lục khác Cá tra cá da trơn (khơng có vẩy), có thân dài, màu sắc đen xám, bụng bạc, miệng rộng có đơi râu dài Cá sống chủ yếu nước ngọt, chịu nước lợ nước phèn Cá tra có quan hơ hấp phụ nên sống ao hồ chật hẹp, thiếu oxy nên nuôi mật độ cao Khi ni ao, cá tra có khả thích nghi với nhiều loại thức ăn khác Với nguồn nguyên liệu dồi dào, cá tra sản xuất nhiều loại sản phẩm khác nhau: nguyên con, fillet đông lạnh mặt hàng chế Luận văn Tốt nghiệp lớp CBTS 31 – 2009 Trường Đại Học Cần Thơ biến Theo xu hướng tiện lợi nhanh gọn sản phẩm cá tra fillet đơng lạnh ngày ưa chuộng nước Fillet sản phẩm tươi qua công đoạn xử lý tách nội tạng, xương da, thịt đỏ…đây bán thành phẩm, sử dụng cho nhiều mục đích khác Tuy nhiên, cá tra fillet đông lạnh dể bị hư hỏng không bảo quản thích hợp, thơng thường bảo quản điều kiện lạnh đông, nhiệt độ bảo quản thường sử dụng -180C 2.1.2 Thành phần hoá học thuỷ sản Bảng 2.1: Thành phần dinh dưỡng cá Tra Giá trị dinh dưỡng /100g ăn Thành phần Năng lượng chung 124,52Kcal Năng lượng từ chất béo 30,84Kcal Tổng lượng chất béo 3,42g Chất béo bão hòa 1,64g Cholesterol 25,2mg Natri 70,6mg Protein 23,42g (Nguồn: Trung tâm Tin học – Bộ Thủy sản Việt Nam) Bảng 2.2: Các thành phần cá (tính theo % ướt) Thành phần Protein Lipid Carbonhydrate Tối thiểu Thông thường Tối đa 16 - 21 28 0,1 0,2 - 25 67 - < 0,5 - Tro 0,4 1,2 – 1,5 1,5 Nước 28 66 - 81 96 ( Nguồn: Cá tươi chất lượng biến đổi chất lượng-2004) Bảng 2.3: Thành phần hóa học thịt cá tra phân tích phịng thí nghiệm Thành phần hóa học Protein Lipid Nước Hàm lượng % 17,40 2,22 75,08 Luận văn Tốt nghiệp lớp CBTS 31 – 2009 Trường Đại Học Cần Thơ Thành pần hoá học cá tra gồm: protein, lipid, muối vô cơ, vitamin… thành phần khác nhiều, thay đổi phụ thuộc vào giống, lồi, giới tính, điều kiện sinh sống,… ngồi cịn yếu tố thành phần thức ăn, mơi trường sống, kích cỡ cá đặc tính truyền ảnh hưởng đến thành phần hoá học Protein: Được cấu tạo từ acid amin, acid amin không thay định giá trị dinh dưỡng cá Có thể chia protein cá thành nhóm: - Protein cấu trúc (Protein tơ cơ): Gồm sợi myosin, actin, actomyosin, tropomyosin, chiếm khoảng 65% - 75% tổng hàm lượng protein cá Protein cấu trúc có khả hịa tan dung dịch muối trung tính có nồng độ ion cao (> 0,5 M) Các protein cấu trúc có khả đảm nhận hoạt động Myosin actin protein tham gia trực tiếp vào trình co duỗi - Protein chất (Protein tương cơ): Gồm myoglobin, myoalbumin, globumin enzyme, chiếm khoảng 25% – 30% hàm lượng protein cá Các protein hòa tan nước, dung dịch muối trung tính có nơng độ thấp (< 0,15 M) Các protein tan nước, nguyên nhân làm grị dinh dưỡng lượng protein đáng kể thoát rửa, ướp muối, tan giá, Vì cần ý để trì giá trị dinh dưỡng mùi vị sản phẩm Trong trình chế biến bảo quản, myoglobin dễ bị oxy hoá thành memyogolobin, ảnh hưởng đến màu sắc sản phẩm -Protein mô liên kết: Bao gồm sợi collagen, elastin Hàm lượng collagen thịt cá thấp động vật có vú, khoảng – 10% tổng lượng protein 0,2 - 2,2 trọng lượng thịt Điểm đẳng điện pI protein cá vào khoảng pH = 4,5 – 5,5 Tại giá trị pH này, protein có độ hịa tan thấp Protein tương có khả hòa tan cao nước, nguyên nhân làm giá trị dinh dưỡng lượng protein đáng kể thoát rửa, ướp muối, tan giá, Thành phần trích ly chứa nitơ phi protein (Non Protein Nitrogen): Chất phi protein thành phần hòa tan nước, có khối lượng phân tử thấp Thành phần hợp chất này: chất bay (amoniac, amine, trimethylamin, dimethylamin), trimethylamin oxid (TMAO), dimethylamin oxid (DMAO), creatin, acid amin tự do, nucleotic, urê Các chất trích ly chứa nitơ phi protein quan trọng nhà chế biến thủy sản chúng ảnh hưởng đến tính chất thực phẩm như: màu sắc, mùi vị, trạng thái, cấu trúc, dinh dưỡng, an toàn hư hỏng sau thu hoạch Luận văn Tốt nghiệp lớp CBTS 31 – 2009 Trường Đại Học Cần Thơ Lipid: Thành phần lipid cá khác xa với động vật có vú, chất béo cá chứa nhiều acid béo chưa bão hịa dễ bị oxy hóa sinh sản phẩm cấp thấp aldehyde ceton Tuy nhiên, lipid thuỷ sản có lợi cho sức khoẻ người tiêu dùng Các hợp chất có lợi: acid béo khơng no cao, đặc biệt là: Acid eicosapentaenoic (EPA 20:5), acid docosahexaenoic (DHA 22:6) Gluxid: Hàm lượng gluxid thịt cá thấp, thường 0,5%, tồn dạng lượng dự trữ glycogen Sau chết glycogen thịt chuyển thành acid lactic, làm giảm pH thịt, khả giữ nước thịt Các loại vitamin chất khống: Cá nguồn cung cấp vitamin nhóm B (thiamine, riboflavin B12), vitamin A D Vitamin A D tích luỹ chủ yếu gan, vitamin nhóm B chủ yếu thịt Vitamin nhạy cảm với oxy, ánh sáng, nhiệt độ Ngoài ra, trình chế biến ảnh hưởng lớn đến thành phần vitamin Vì cần phải tránh tổn thất vitamin q trình chế biến Chất khống cá phân bố chủ yếu mô xương, đặc biệt xương sống Canxi phospho nguyên tố chiếm nhiều xương cá 2.1.3 Biến đổi thuỷ sản sau chết Cá từ sau đánh bắt đến chết, thể bắt đầu có hàng loạt thay đổi vật lý hóa học - Giai đoạn tiết nhớt Khi cá gần chết, lượng nhớt tiết nhiều Thành phần cấu tạo nhớt chủ yếu Glucose Protein (Mucine), bình thường sống lớp nhớt có tác dụng lớp bảo vệ thể cá chết trở thành mơi trường thuận lợi cho vi sinh vật phát triển Nhớt ban đầu có màu suốt chết nhớt dần biến thành màu đục Ở bên thịt cá tươi, đảm bảo chất lượng sản phẩm - Giai đoạn tê cứng Cơ thể cá đình việc tiết nhớt bắt đầu co cứng lại Sự co cứng loạt biến đổi sinh hoá phức tạp bắp gồm: Sự phân giải glycogen, phân giải ATP, phân giải creatinphosphate tạo thành hợp chất actomyosine + Sự phân giải glycogen (C6H12O6)n + nH2O 2nC3H6O3 Luận văn Tốt nghiệp lớp CBTS 31 – 2009 Trường Đại Học Cần Thơ (Glycogen) (Acid Lactic) Glycogen bị phân giải điều kiện không cung cấp oxy tạo acid lactic, acid lactic làm giảm pH thịt cá đến giá trị thích hợp cho men hoạt động thúc đẩy q trình tự chín thịt Do thịt cá có hàm lượng glycogen tương đối thấp nên sau chết lượng acid lactic sinh Theo quy luật cá ăn nhiều nghỉ ngơi nhiều có hàm lượng glycogen nhiều cá kiệt sức pH thịt cá sau chết ảnh hưởng đến tính chất vật lý thịt cá pH giảm khả hút nước tổ chức thịt giảm pH giảm xuống đến thấp cá dần đến cứng nhất, pH trở lại gần trung tính cá dần mềm Bên cạnh glycogen bị phân giải theo đường yếm khí, có lượng nhỏ glycogen phân giải theo đường hiếu khí sinh lượng dạng nhiệt Vì vậy, nhiệt độ thịt cá tăng lên Sự phân giải glycogen không tiến hành triệt để đến mà tổ chức thịt lượng nhỏ glycogen + Sự phân giải ATP ATP hợp chất dự trữ lượng cung cấp cho làm việc bắp Trong cá, ATP chiếm 0.3% khối lượng bắp Khi glycogen bị phân giải làm pH giảm giải phóng lượng, lượng cung cấp cho co rút Mặt khác pH giảm đến giá trị thích hợp cho hoạt động enzyme ATP-aza nên lượng ATP giảm nhanh ATP AMP ADP Pi Pi IMP Hx (hypoxanthine) Pi Pi HxR (inosine) Sau chết, ATP bị phân hủy nhanh thành inosine monophosphate (IMP) enzyme nội bào (sự tự phân) Tiếp theo phân giải IMP tạo thành inosine hypoxanthine Glycogen ATP biến trước giai đoạn tê cứng, IMP HxR cịn trì Khi hàm lượng IMP HxR bắt đầu giảm, hàm lượng Hx tăng lên IMP tạo mùi vị đặc trưng, hypoxanthine có vị đắng mùi vị cá tươi kết rình phân hủy IMP + Sự phân giải creatinphosphate Luận văn Tốt nghiệp lớp CBTS 31 – 2009 Trường Đại Học Cần Thơ Creatin tự thịt cá tương đối đa số chúng tồn dạng kết hợp với acid phosphoric liên kết cao gọi creatinphosphate, creatinphosphate tồn với ATP thể nguồn lượng dùng co rút Ngay sau chết creatinphosphate bị phân giải nhanh chóng để tham gia tái tạo ATP, yếu tố quan trọng định đến thời gian tê cứng sớm hay muộn + Sự tạo thành hợp actomyosine Ngay sau chết lúc lượng ATP thịt nhiều nên thịt mềm mại ATP chất cần thiết ngăn cản kết hợp actin myosine Cá sau chết thời gian tác dụng enzyme ATPaza xúc tác cắt ATP cung cấp lượng cho co Năng lượng sinh dùng để tạo thành chất sẵn sàng co trượt sợi actin sợi myosine tạo thành chất actomyosine đặc trưng giai đoạn tê cứng - Giai đoạn tự phân giải (tự chín) Sau thời gian tê cứng cá bắt đầu mềm trở lại, tượng gọi tác dụng tự phân giải, trình chủ yếu tác động men protease gồm: Protease dày phân giải protid thành pepton Protease dịch lách phân giải protid thành acid amin Proteas e Lipid Polypeptid Peptid Acid amin Lipase Glycerin + Acid béo Trong trình tự phân giải, tổ chức thịt sản sinh nhiều biến đổi hóa lý, thịt mềm mại, hương vị thơm ngon Tốc độ phân hủy tùy thuộc vào giống loại, nhiệt độ…Nhiệt độ cao trình phân hủy xảy nhanh nhiệt độ thấp - Giai đoạn phân huỷ (thối rữa) Quá trình tự phân giải đưa đến trình ươn thối vi sinh vật tiến hành phân hủy, sản phẩm trình tự phân biến đổi thành sản phẩm cấp thấp hơn: indol, skatol, phenol acid béo cấp thấp sinh H2S, NH3, CO2… Ở giai đoạn này, cấu tạo mơ bị phá hủy hồn tồn, thịt thủy sản sinh nhiều chất độc, có mùi hôi thối rửa dần Luận văn Tốt nghiệp lớp CBTS 31 – 2009 Trường Đại Học Cần Thơ Một số phương pháp bảo quản nguyên liệu tươi 2.1.4 a Bảo quản nhiệt độ thấp Đây phương pháp có nhiều ưu điểm sử dụng rộng rãi việc bảo quản sản phẩm thủy sản Sau tan giá sản phẩm có đặc điểm ban đầu nguyên liệu tươi - Bảo quản lạnh đơng Mục đích q trình lạnh đơng hạ nhiệt độ xuống thấp, làm chậm ươn hỏng thủy sản lạnh đông phân giải protein, biến đổi chất béo nước Nhiệt độ bảo quản lạnh đông -300C, tối thiểu -180C Sản phẩm sau thời gian bảo quản lạnh đông khơng thay đổi tính chất ban đầu ngun liệu Lạnh đơng tiến trình chuyển đổi lượng nước cá thành nước đá Vì làm giảm độ hoạt động nước làm giảm phát triển vi sinh vật - Bảo quản lạnh Sản phẩm thủy sản sau xử lý, bao gói bảo quản nhiệt độ – 50C, không cần cấp đơng mạ băng tiết kiệm chi phí thiết bị Nhiều vi khuẩn khơng có khả phát triển nhiệt độ 100C Ở nhiệt độ làm ngừng phát triển vi khuẩn Bảo quản phương pháp có ưu điểm: thiết bị gọn nhẹ, đỡ tốn chi phí Nhưng thời gian bảo quản ngắn b Bảo quản hóa chất Các hóa chất sử dụng: NaCl, hypochlorid, NaNO3, NaNO2, formaldehyde, natri benzoat, acid salisilic Yêu cầu hóa chất: + Khơng độc với người sử dụng + Khơng có mùi vị lạ + Khơng làm biến màu, mùi nguyên liệu + Hóa chất phải ổn định, dể hịa tan nước + Có hiệu lực sát trùng mạnh + Không làm mục dụng cụ bảo quản c Bảo quản bao gói có điều chỉnh khí Luận văn Tốt nghiệp lớp CBTS 31 – 2009 Trường Đại Học Cần Thơ Với phương pháp này, lượng thành phần khí sử dụng thay đổi suốt q trình bảo quanrtrong bao bì hàn kín hay khơng hàn kín Khí thường sử dụng kỹ thuật là: N2, O2, CO2 Quan trọng khí CO2 - N2 Khí N2 có ảnh hưởng đến phát triển vi sinh vật Thay khơng khí bên bao bì khí N2 nhằm ức chế phát triển vi sinh vật gây hư hỏng thực phẩm - O2 Oxy sử dụng hỗn hợp nhằm ngăn chặn màu đỏ mô cơ, cải thiện mùi vị sản phẩm bao gói - CO2 Vi sinh vật cần CO2 cho trình tự trao đổi chất chúng Ở nồng độ CO2 cao (>10%) vi sinh vật bị ức chế Thay O2 CO2 bao gói bảo quản ức chế phát triển vi sinh vật hiếu khí 2.2 SƠ LƯỢC VỀ CHITOSAN 2.2.1 Giới thiệu Chitin Chitosan Chitin Hình 2.3 : Cấu trúc hoá học Chitin Chitin polysaccharide xuất nhiều thiên nhiên, sau cellulose Chitin có vỏ giáp xác, màng tế bào nấm thuộc họ Zygemycetes có sinh khối nấm mốc mọt vài lồi tảo Chitin có cấu tạo mạch thẳng, xem dẫn xuất cellulose Cấu trúc hoá học chitin giống cellulose (Shahidi cs., 1999)7 Trong nhóm –OH nguyên tử C2 thay nhóm acetyl amino (-NHCOCH3) Đơn vị cấu tạo chitin N-acetyl- b -D glucosamin liên kết với liên kết b -1,4 glycozid 10 Luận văn Tốt nghiệp lớp CBTS 31 – 2009 Trường Đại Học Cần Thơ Chitin khơng bị hịa tan acid, kiềm lỗng dung mơi hữu Tuy nhiên lại tan mơi trường acid vơ mạnh kiềm đặc đun nóng Chitosan Hình 2.4: Các dạng Chitosan Trong môi trường kiềm đặc đun nóng xảy phản ứng deacetyl hóa phân tử chitin tạo thành sản phẩm chitosan Đơn vị cấu thành chitosan D glucosamin liên kết với liên kết b -1,4 glycozid Chitosan polysaccharide chiết suất từ Chitin Trong vỏ tôm, cua Chitosan chiếm khoảng 27% Công thức cấu tạo Chitosan: Hình 2.5 : Cấu trúc hố học Chitosan :Chitin , 2: Chitosan , 3: cenllulose Hình 2.6 : So sánh cấu trúc hố học Chitin, Chitosan, Cellulose 11