Nghiên cứu úng dụng hỗn hợp chitosan trà xanh trong bảo quản một số sản phẩm từ cá tra

BỘ CÔNG THƢƠNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP HCM oOo BÁO CÁO ĐỀ TÀI KHOA HỌC CẤP TRƢỜNG NĂM 2013 NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG HỖN HỢP CHITOSAN TRÀ XANH TRONG BẢO QUẢN MỘT SỐ SẢN PHẨM TỪ CÁ TRA CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI Th S NGUYỄN THỊ THANH BÌNH VIỆN CÔNG NGHỆ SINH HỌC THỰC PHẨM TP HCM, THÁNG 12 2013 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trƣờng 2013 4 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN 1 1 Tổng quan về cá tra 1 1 1 Phân loại và đặc điểm hình thái Cá tra có tên khoa học là Pangasianodon hypophthalmus hay Pangasius hypophthalmus Trong.

BỘ CÔNG THƢƠNG TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM -oOo - BÁO CÁO ĐỀ TÀI KHOA HỌC CẤP TRƢỜNG NĂM 2013 NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG HỖN HỢP CHITOSAN - TRÀ XANH TRONG BẢO QUẢN MỘT SỐ SẢN PHẨM TỪ CÁ TRA CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI: Th.S NGUYỄN THỊ THANH BÌNH VIỆN CƠNG NGHỆ SINH HỌC & THỰC PHẨM TP HCM, THÁNG 12 /2013 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trƣờng - 2013 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1.Tổng quan cá tra 1.1.1 Phân loại đặc điểm hình thái Cá tra có tên khoa học Pangasianodon hypophthalmus hay Pangasius hypophthalmus Trong tự nhiên, cá tra phân bố chủ yếu lƣu vực sông Mê-kông có mặt nƣớc: Lào, Việt Nam, Campuchia, Thái Lan Hiện nay, Việt Nam nƣớc có sản lƣợng cá tra nuôi lớn giới Bảng 1.1 Hệ thống phân loại khoa học cá tra Phân loại khoa học Tên khoa học Giới Animalia Ngành Chordata Lớp Actinopterygii Bộ Siluriformes Họ Pangasiidae Chi Pangasius Loài Pangasianodon hypophthalmus (Nguồn: Alessandro, 2008) Theo Trƣơng Thủ Khoa Trần Thị Thu Hƣơng (1993), lồi cá Tra đƣợc mơ tả nhƣ sau: - Đầu rộng, dẹ Mõm ngắn, nhìn từ xuống chót mõm trịn - Miệng trƣớc rộng ngang, khơng co duỗi đƣợc có dạng hình vịng cung năm mặt phẳng ngang - Răng nhỏ mịn, vòm miệng chia thành đám nhỏ, mỏng, nằm đƣờng vịng cung, đơi bị che lấp nếp da vòm miệng - Lỗ mũi sau gần lỗ mũi trƣớc mắt nằm đƣờng thẳng kẻ từ lỗ mũi trƣớc đến cạnh mắt Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trƣờng - 2013 - Có hai đôi râu, râu mép kéo dài chƣa chạm đến gốc vi ngực, râu cằm ngắn - Thân thon dài, phần sau dẹp bên Đƣờng bên hoàn toàn phân nhánh, mép lỗ mang đến điểm gốc vi đuôi Mặt sau vi lƣng, vi ngực có cƣa hƣớng xuống gốc vi Vi bụng kéo dài chƣa chạm đến khởi điểm gốc hậu mơn Hình 1.1 Cá tra ni (Pangasianodon hypophthalmus) 1.1.2 Giá trị dinh dƣỡng cá tra Cá tra lồi có giá trị dinh dƣỡng cao thành phần chứa nhiều chất đạm, nhiều EPA DHA, cholesterol Lƣợng protein cá tra vào khoảng 23% đến 28%, tƣơng đối cao loài cá nƣớc khác (16-17% tùy loại cá) Các protein cá dễ tiêu hóa dễ hấp thu thịt động vật khác Mặt khác, thành phần protein cá tra vừa có chứa đầy đủ acid amin cần thiết cho thể lại vừa có tỷ lệ acid amin thiết yếu (EAA) cân phù hợp với nhu cầu EAA ngƣời Bảng 1.2 Thành phần dinh dưỡng cá tra Thành phần dinh dƣỡng 100g thành phẩm ăn đƣợc Tổng lƣợng cung cấp (calori) Chất đạm (g) Tổng lƣợng chất béo (g) Chất béo chƣa bão hịa (có DHA, EPA) Cholesterol (%) Natri (mg) 124.52 23.42 3.42 1.78 0.025 70.6 (Nguồn: idiseafood.com) Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trƣờng - 2013 Về chất béo, hàm lƣợng chất béo cá tra so với thịt nhƣng chất lƣợng mỡ cá lại tốt Các acid béo chƣa no hoạt tính cao chiếm từ 50% đến 70% tổng số lipid bao gồm oleic, linolenic, arachidonic, klupanodonic Nhiều nghiên cứu khoa học phát chất béo chƣa bão hịa cá tra có chứa nhiều acid béo Omega (EPA DHA) Hàm lƣợng cholesterol cá tra, basa thấp, chiếm khoảng 0.02% thành phần thịt cá (cụ thể xấp xỉ 22mg đến 25mg 100g cá thành phẩm ăn đƣợc) 1.2 Tổng quan trà xanh 1.2.1 Giới thiệu chung Cây trà có tên khoa học Camellia sinensis thuộc họ Theaceae Từ lâu ngƣời nhận biết đƣợc tính ƣu việt tính đa chức loại Nhiều tác giả nghiên cứu đặc tính trà hai đặc tính sinh học tiêu biểu trà đặc tính chống oxy hóa khả kháng khuẩn Theo Trịnh Xn Ngọ (2009) trà có nguồn gốc từ Đơng Nam Châu Á Đây loại công nghiệp lâu năm, cho hiệu kinh tế cao, đƣợc trồng 30 quốc gia Trà có nhiều giống khác nhau, giống trà phổ biến là: Thea Jiunnanica, Thea Assamica, Thea Ainensis, có nguồn gốc từ Trung Quốc miền Bắc nƣớc ta Ngày nay, hầu hết tỉnh có kiện thuận lợi trồng trà, song ba vùng trồng trà lớn Về phân loại khoa học trà đƣợc thể bảng sau: Bảng 1.3 Phân loại khoa học trà xanh Phân loại khoa học Giới Plantee Ngành Magnoliopsida Bộ Ericale Họ Theaceae Chi Camellia Loài C.Sinensis (Nguồn: Trịnh Xuân Ngọ, 2009) Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trƣờng - 2013 1.2.2 Thành phần hóa học trà Thành phần trà nƣớc chiếm 75 – 82%, có quan hệ đến q trình biến đổi sinh hóa búp trà đến hoạt động men, chất quan trọng thiếu đƣợc để trì sống Bên cạnh thành phần nƣớc thành phần hàm lƣợng chất hòa tan chè mối quan tâm hàng đầu nhà nghiên cứu trà xanh Trong nhóm chất polyphenol đƣợc xem nhƣ thành phần quan trọng nhất, chiếm khoảng 36% chất khơ (Srijanani Sundararajan, 2008) Với mục đích nghiên cứu đặc tính chống oxy hóa kháng khuẩn trà xanh, nghiên cứu tập trung khảo sát vai trò hợp chất polyphenol trà Theo Chi-Tang Ho (2008), thành phần polyphenol trà đƣợc trình bày nhƣ bảng 1.4 Bảng Thành phần hợp chất polyphenol trà xanh Thành phần Hàm lƣợng Tổng số 18 – 36% Flavan-3-ols(catechin) 12 – 24% Flavonol glycosides – 4% Anthocyanins, Leucoanthocyanidin – 3% Phenolic ~ 5% 1.2.3 Đặc tính sinh học trà Hoạt tính chống oxy hóa Có nhiều nghiên cứu khẳng định hoạt tính chống oxy hóa trà hoạt tính hợp chất polyphenol Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trƣờng - 2013 Hình 1.2 Các nhóm có chức chống oxy hóa polyphenol Mai Tun, Vũ Bích Lan Ngơ Đại Quang nghiên cứu hoạt tính chống oxy hóa polyphenol tách chiết từ trà xanh để bảo quản hạt dầu cải đƣa kết luận polyphenol chiết xuất từ trà xanh thứ phẩm có tác dụng kháng oxy hóa rõ rệt mạnh nhiều so với acide ascorbic tocopherol Tác dụng sinh học polyphenol trà hay dịch chiết trà xanh đƣợc giải thích chúng có tác dụng khử gốc tự do, giống nhƣ tác dụng chất antioxidant Trong polyphenol trà, gốc có chức chống oxy hóa gốc ortho-3,4-dihydroxyl (catechol), vị trí 3,4,5-trihydroxyl (gallate) vịng B, nhóm gallate vị trí C3 vịng C, nhóm hydroxyl vị trí C5, C7 vịng A (Hình 1.2) Hình Cơ chế chống oxy hóa polyphenol Cơ chế chống oxy hóa trà thuộc chế chống oxy hóa hợp chất phenol Tính chống oxy hóa ankylphenol thể chỗ chúng có khả vơ hiệu hóa gốc peroxyt, cắt mạch oxy hóa Sản phẩm xuất gốc phenol tạo thành nguyên tử hydro nhóm hydroxyl đƣợc nhƣờng cho gốc peroxyt (hình 1.3) Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trƣờng - 2013 Các gốc phenol ổn định, hoạt tính, nhờ chúng khơng có khả sinh mạch oxy hóa Hoạt tính chống oxy hóa hợp chất ankylphenol đƣợc tăng lên cách hydroxyl hóa vào phân tử phenol, hợp chất polyphenol có hoạt tính tốt monophenol Chúng có số tính chất sau:  Dạng khử chúng phản ứng với gốc tự do, chuyển thành dạng oxy hóa: Dạng quinon Dạng hydroquinone (Dạng oxy hóa) (Dạng khử)  Dạng oxy hóa chúng chuyển thành dạng lƣỡng gốc nhƣ chúng có khả phản ứng với hai gốc tự  Đặc biệt dạng oxy hóa dạng khử chúng tƣơng tác với thuận nghịch tạo gốc Semiquinon: Ngoài ra, hợp chất catechin trà cịn có khả tạo phức kim loại chủ yếu Fe, Cu, chất xúc tác để tạo gốc tự Tỉ lệ EGC, EGCG, ECG EC tạo phức với kim loại 3:2, 2:1, 2:1, 3:1 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trƣờng - 2013 Cả catechin theaflavin tạo phức với Fe (III) Theaflavin tạo phức với Fe (III) để tạo thành dạng phức, sau bị oxy hóa thành o-quinon đƣợc chuyển đổi thành dehdro theaflavin, theanaph thoquinon polymer Hoạt tính kháng khuẩn Tháng 8/1996 giáo sƣ T Shimaura công tác trƣờng Đại học y khoa Showa (Nhật Bản) có cơng trình diễn thuyết “về tác động diệt khuẩn E-coli-157” hội thảo chuyên đề diệt khuẩn trà xanh Ông khẳng định catechin trà xanh có khả tiêu diệt loại vi khuẩn làm hƣ hỏng thực phẩm loại bỏ độc tố chúng gây Các thí nghiệm ơng cho thấy trà xanh diệt 100.000 khuẩn E Coli vịng Cơ chế hoạt động catechin phá hủy màng tế bào bên vi khuẩn EGCG ECG catechin có khả kháng khuẩn mạnh Catechin polyphenol gây tƣợng ngƣng kết cách tạo liên kết trực tiếp với protein Đây tính chất đặc trƣng catechin chịu trách nhiệm cho hoạt tính kháng khuẩn Nhiều nghiên cứu thành phần thành tế bào yếu tố định đến khả kháng EGCG vi khuẩn Peptidoglycan thành tế bào vi khuẩn có khả ngăn chặn hoạt động diệt khuẩn EGCG Peptidoglycan phức liên kết ngang polysaccharide peptide Thành tế bào vi khuẩn gồm có 30 – 50 lớp peptidoglycan bảo vệ vi khuẩn trƣớc áp suất thẩm thấu EGCG trực tiếp liên kết với peptidoglycan làm tế bào bị đông tụ ngăn cản hoạt động sinh tổng hợp vi khuẩn Catechin trà có khả ức chế enzym có nguồn gốc từ vi khuẩn Để ức chế hoạt động enzyme, EGCG liên kết trực tiếp với phân tử sinh học gây tƣợng ngƣng kết làm hoạt tính enzyme 10 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trƣờng - 2013 1.3 Tổng quan chitosan 1.3.1 Giới thiệu chung Chitosan polysaccharide gồm phân tử D-glucosamine - amino2-deoxy-D-glucose liên kết với liên kết β(1,4) glycosidic, cơng thức hố học chitosan (C6H11NO2)n với n = 700 – 4500 Chitosan đƣợc tạo từ trình khử acetyl chitin (Sandford, 1989) Chitin polysaccharide xuất nhiều thiên nhiên, sau cellulose Chitin gồm monomer N-acetyl-D-glucosanmine liên kết với liên kết β(1,4) glycosidic Cơng thức hố học chitin (C8H13NO5)n Chitin có cấu trúc tƣơng đồng nhƣ cellulose (Ruiz – Herrera, 1978) Hình 1.4 Cấu trúc chitin, chitosan cellulose Chitin chitosan đƣợc phân biệt dựa khả hòa tan acide lỗng, chitosan có khả hịa tan cịn chitin khơng Chitosan thƣơng mại thƣờng đƣợc sản xuất cách deacetyl chitin môi trƣờng kiềm đặc, biến đổi nhóm N-acetyl thành nhóm amin vị trí C2 (Muzzarelli, 1985; Tsugita, 1990) 11 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trƣờng - 2013 Do trình khử acetyl xảy khơng hồn tồn nên ngƣời ta quy ƣớc độ deacetyl hóa (degree of deacetylation) DD > 50% gọi chitosan, DD < 50% gọi chitin (Fereidoon shahidi, 1999) 1.3.2 Đặc tính sinh học chitosan Phân hủy sinh học Chitin chitosan bị phân giải dƣới tác dụng enzyme Lysozyme, protease diện tất mơ động vật, đóng vai trị phân giải chitosan Một số nghiên cứu chiều dài chuỗi ảnh hƣởng đến tốc độ suy thoái Việc kiểm soát tốc độ phân giải chitin chitosan đem lại lợi ích đáng kể đƣợc ứng dụng nhiều lĩnh vực có ứng dụng kỹ thuật tái tạo mô Khả kháng khuẩn Một số nghiên cứu cho thấy chitosan đặc trƣng hoạt động kháng khuẩn chống lại loạt vi sinh vật mục tiêu nhƣ chẳng hạn nhƣ vi khuẩn, nấm men, nấm mốc Cơ chế xác hoạt động kháng khuẩn chitosan, chitin dẫn xuất chúng chƣa đƣợc biết đến đầy đủ Tuy nhiên hiên có hai chế đƣợc quan tâm  Cơ chế thứ nhất; chitosan đại phân tử tích điện dƣơng, màng tế bào vi sinh vật tích điện âm, xảy tƣơng tác tĩnh điện làm cho màng tế bào vi sinh vật hƣ hỏng, ngăn cản trình trao đổi chất qua màng tế bào, đồng thời làm xuất lỗ hỏng thành tế bào, tạo điều kiện để protein thành phần cấu tạo tế bào thoát ngồi tiêu diệt đƣợc vi sinh vật ( Shahidi, Arachchi, Jeon, 1999)  Cơ chế thứ hai phân tử chitosan phân tán xung quanh tế bào vi sinh vật tạo tƣơng tác làm biến đổi ADN, ảnh hƣởng đến trình tổng hợp ARN thông tin tổng hợp protein, ngăn cản hình thành bào tử, ngăn cản trao đổi chất hấp thu thành phần dinh dƣỡng vi sinh vật (Sudarshan cộng sự, 1992) 12 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trƣờng - 2013 2.2.4 Khảo sát ảnh hƣởng nồng độ chitosan trà xanh đến chất lƣợng cá tra fillet đông lạnh q trình bảo quản  Mục đích: theo dõi trình biến đổi chất lƣợng sản phẩm q trình bảo quản lạnh đơng 60 ngày  Các thông số cố định: + Thời gian rửa cá phút + Tỷ lệ cá: dung dịch rửa (w/v) 1:2 + Thời gian mạ băng phút + Nhiệt độ dung dịch mạ băng 20C  Các thông số khảo sát: + Cách thức rửa cá: rửa dịch trà trích ly 8% nƣớc + Cách thức mạ băng: mạ băng dung dịch chitosan 2% hỗn hợp chitosan-trà xanh (2%-8%) Có mẫu khảo sát: DC Mẫu đối chứng, không rửa trà, không mạ băng KTC Mẫu không rửa trà, mạ băng chitosan 2% KTCT Mẫu không rửa trà, mạ băng chitosan 2% trà 8% TC Mẫu rửa trà 8%, mạ băng chitosan 2% TCT Mẫu rửa trà 8%, mạ băng chitosan 2% trà 8%  Chỉ tiêu đánh giá: + Chỉ số TBARS + Tổng lƣợng nitơ amoniac + Giá trị pH + Màu sắc + Hiệu suất rã đông Kiểm tra chất lƣợng mẫu thời điểm: ngày, 15 ngày, 30 ngày, 45 ngày 60 ngày Từ kết thu đƣợc tiến hành đánh giá nhằm tìm đƣợc cách thức xử lý cho chất lƣợng sản phẩm tốt 32 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trƣờng - 2013  Tiến trình thực thí nghiệm: Trong nghiên cứu này, chúng tơi tham khảo quy trình sản xuất cá tra fillet đơng lạnh Công ty cổ phần xuất nhập thủy sản Cửu Long-An Giang có bổ sung cơng đoạn rửa trà 8% công đoạn mạ băng hỗn hợp dung dịch mạ băng khác Sơ đồ thí nghiệm nhƣ sau: Cá tra Cắt tiết, rửa Fillet Rửa Rửa nƣớc Rửa dung dịch trà 8% Lạnh đơng Mạ băng Chitosan-trà (2%-8%) Chitosan 2% Bao gói Bảo quản Kiểm tra sản phẩm Hình 2.2 Sơ đồ thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng chitosan trà xanh đến chất lượng sản phẩm cá tra fillet đông lạnh 33 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trƣờng - 2013 Nguyên liệu: Cá tra nguyên liệu cá cịn sống, khơng bị trầy xƣớc, kích thƣớc đồng từ 1,0 – 1,2kg/ Cá đƣợc vận chuyển bể oxy đến phịng thí nghiệm Cắt tiết, rửa 1: Mục đích cơng đoạn làm cá chết nhanh chóng, rửa máu tạo điều kiện thuận lợi cho công đoạn Thao tác phải nhanh để máu cá hết Fillet: Mục đích thu phần thịt hai bên thân cá Yêu cầu miếng fillet phải phẳng bề mặt, khơng sót xƣơng Trong q trình fillet tránh làm vỡ nội tạng Rửa 2: Mục đích rửa nhằm làm phần máu, nhớt, tạp chất bị dính vào thớ thịt q trình xử lí, đồng thời làm giảm lƣợng lớn vi sinh vật nhiễm vào fillet Có cách rửa rửa nƣớc rửa dung dịch trà xanh 8% Miếng cá đƣợc rửa phút với tỉ lệ nƣớc trà cá 2:1 Lạnh đông: Mục đích cơng đoạn nhằm đƣa miếng fillet nhiệt độ đông lạnh Miếng fillet đƣợc lạnh đông tủ đơng phịng thí nghiệm Nhiệt độ lạnh đơng -200C Mạ băng: Mục đích nhằm tạo lớp băng mỏng bề mặt miếng fillet để tránh q trình oxy hóa nƣớc, giúp tăng thời gian bảo quản sản phẩm Miếng cá fillet đƣợc nhúng trực tiếp vào dung dịch mạ băng chitosan 2% hỗn hợp chitosan-trà xanh 2%-8%.Các dung dịch mạ băng đƣợc làm lạnh 20C Bao gói: Mục đích cơng đoạn nhằm hạn chế hao hụt khối lƣợng sản phẩm ẩm Miếng cá đƣợc bao gói riêng lẻ bao PE sau ghép mí Bảo quản: Bảo quản tủ đơng, nhiệt độ -200C suốt thời gian nghiên cứu 34 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trƣờng - 2013 2.3 Phƣơng pháp thực nội dung nghiên cứu 2.3.1 Quy trình trích ly trà xanh: Trà xanh Xử lí sơ Diệt men Nhiệt độ: 1000C Thời gian: 10 phút Nƣớc Nƣớc : trà = 5:1 Xay nhỏ Đun cách thủy Nhiệt độ: 900C Thời gian: 10 phút Lọc thơ Ly tâm Lọc tinh Dịch trà trích ly Hình Quy trình trích ly trà xanh  Nguyên liệu xử lý nguyên liệu Nguyên liệu trà xanh tƣơi, không bị úa dập, đƣợc vận chuyển từ Lâm Đồng thành phố Hồ Chí Minh vịng 24h Tiến hành loại bỏ già, úa đỏ, nhặt bỏ cọng già, rách giữ lại cịn ngun vẹn Sau đó, rửa để 35 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trƣờng - 2013  Diệt men Cần tiến hành diệt men nhằm vơ hoạt enzyme polyphenoloxydase có trà để hạn chế sẫm màu gây ảnh hƣởng cho công đoạn nhƣ xay lọc Công đoạn diệt men đƣợc tiến hành 1000C thời gian 10 phút  Xay nhỏ Mục đích công đoạn xay nhỏ tạo điều kiện thuận lợi để trích ly hồn tồn hợp chất trà Trà xanh sau diệt men đƣợc xay máy xay sinh tố mức 1, thời gian phút Trong trình xay, bổ sung nƣớc cất theo tỷ lệ 5:1  Đun cách thủy Mục đích cơng đoạn trích ly hồn tồn tất hợp chất hoa tan có trà xanh Hỗn hợp sau xay xong cho vào Becker tiến hành đun cách thủy 900C, thời gian 10 phút  Lọc thơ Mục đích công đoạn tách loại bỏ phần bã để lấy phần dịch trà Lọc thô vải lọc để loại bỏ phần bã lớn  Ly tâm Mục đích để phân riêng phần rắn hay bã nhỏ hỗn hợp trà để thuận tiện cho trình lọc tinh Sử dụng máy ly tâm với tốc độ 1000 vòng/phút, thời gian phút  Lọc tinh Mục đích loại bỏ bã nhỏ để dịch trà Tiến hành lọc thiết bị lọc chân không, sử dụng giấy lọc Whatman số Dịch trà thu đƣợc có nồng độ polyphenol 1,491g/l Dịch trà đƣợc coi dịch gốc (100%) để từ chuẩn bị dung dịch trà với nồng độ khác dùng thí nghiệm 36 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trƣờng - 2013 2.3.2 Chuẩn bị dung dịch chitosan dung dịch chitosan-trà xanh Chuẩn bị dung dịch chitosan 0.5% 2%: hút xác 10ml axit axetic cho vào bình định mức 1000ml, sau định mức nƣớc cất Cân xác 2.5g 10g chitosan chuyển vào becher 800ml, cho thêm 500ml dung dịch axit axetic 1% vào đem lắc với tốc độ 30 vòng/phút 24h (Melissa D Hammond, 2001) Chuẩn bị dung dịch chitosan-trà xanh: cách chuẩn bị tƣơng tự nhƣ chuẩn bị dung dịch chitosan trên, nhiên dùng dung dịch trà xanh với nồng độ khác thay nƣớc cất Hút xác 10ml axit axetic cho vào bình định mức 1000ml, sau định mức dung dịch trà xanh ta đƣợc dung dịch I Cân xác 2.5g 10g chitosan chuyển vào becher 800ml, cho thêm 500ml dung dịch I vào đem lắc với tốc độ 30 vòng/phút 24h (Ubonrat Siripatrawan, 2010) 2.3.3 Phƣơng pháp bố trí thí nghiệm Trong nghiên cứu chúng tơi bố trí thí nghiệm theo kiểu hồn tồn ngẫu nhiên Mỗi thí nghiệm đƣợc thực với lần lặp, kết thí nghiệm giá trị trung bình lần lặp với độ tin cậy 95% 2.4 Các phƣơng pháp phân tích xử lí số liệu 2.4.1 Các phƣơng pháp phân tích 2.4.1.1 Xác định số TBARS (Ronald, 2005) Nguyên lí Trong phƣơng pháp ngƣời ta sử dụng acid 2-thiobarbituric làm chất phản ứng, tác dụng với malondialdehyde (MDA), sản phẩm bậc hai q trình oxy hóa, để tạo phức có màu hồng Màu phức chất đƣợc đo máy quang phổ kế bƣớc sóng 532nm Dung mơi tricloroacetic acid (TCA) đƣợc dùng để chiết aldehyde khỏi mẫu Thiết bị, dụng cụ, hóa chất Mẫu cá đƣợc đồng nhất, hỗn hợp chất chống oxy hóa (BHT, EDTA hịa tan dung dịch cồn:nƣớc), dung dịch TCA 20%, dung dịch TCA 10%, acid 237 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trƣờng - 2013 thiobarbituric (TBA) 0.02M, TMP (1,1,3,3-Tetramethoxypropane) 0.2mM, bao PE để đồng hóa mẫu, bình định mức 100ml, giấy lọc, ống nghiệm có nắp, bể điều nhiệt, máy quang phổ, cuvet thạch anh Cách tiến hành Cân xác 5g mẫu cá đƣợc đồng vào becher Mỗi mẫu thử đƣợc lặp lại lần Thêm 2.5ml dung dịch chất chống oxy hóa 20ml TCA 20%, trộn mẫu vòng phút Tiếp tục lắc mẫu thêm phút tiến hành lọc Sau rửa bã dung dịch TCA 10% Chuyển tất dịch lọc vào bình định mức 100ml, định mức dung dịch TCA 10% Dùng pipet hút 5ml dịch mẫu trích ly từ bình định mức vào ống nghiệm có nắp, sau thêm 5ml dung dịch TBA 0.02M vào ống nghiệm Chuẩn bị ống setting blank (thay 5ml dịch mẫu 5ml TCA 10% thêm 5ml TBA 0.02M) Đậy nắp ống, lắc gia nhiệt 35 phút bể điều nhiệt Làm lạnh dƣới vòi nƣớc vòng 10 phút Khởi động máy đo quang trƣớc đo 10 phút, thiết lập bƣớc sóng 532nm Setting blank máy đo quang với mẫu trắng, sau đo độ hấp thụ mẫu cuvet thạch anh Dựng đƣờng chuẩn: Bảng 2.4 Chuẩn bị đường chuẩn xác định TBARS STT ống TMP 0.5 1.5 2.5 3.5 4.5 10 M M 0 5 0 0.2mM(ml ) V mẫu TBA 0.02M (ml) TCA 4.5 3.5 2.5 10%(ml) 38 1.5 0.5 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trƣờng - 2013 Ủ nƣớc sôi 35 phút Làm lạnh dƣới vòi nƣớc 10 phút Nồng độ MDA (mM/ml) 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 Đo quang Đo độ hấp thụ mẫu bƣớc sóng 532nm xây dựng đƣờng chuẩn Dựa vào đƣờng chuẩn tính đƣợc giá trị malonaldehyde tƣơng ứng mẫu Chỉ số TBARS (mgMDA/kg) đƣợc tính cơng thức: y: giá trị đo quang bƣớc sóng 532nm V0: thể tích đo quang (ml) Vxd: thể tích dịch cho vào ống nghiệm (ml) Vdm: thể tích định mức (ml) m: khối lƣợng mẫu cá (g) 72: khối lƣợng mol malondialdehyde (g/mol) a: hệ số góc đƣờng chuẩn 2.4.1.2 Xác định hàm lƣợng nitơ ammoniac (TCVN 3706:1990) Nguyên lí Dùng kiềm đẩy ammoniac khỏi mẫu thử, chƣng cất vào dung dịch acid sulfuric Chuẩn độ lƣợng dƣ acid dung dịch natri hydroxyt 0.1N, từ tính hàm lƣợng ammoniac Thiết bị, dụng cụ hóa chất Bộ cất đạm, bình định mức 100ml, erlen 250ml, becher 100ml, buret 25ml, pipet 10ml, giấy lọc, giấy pH, acid sulfuric 0.1N, natri hydroxyt 0.1N, dung dịch magie oxyt 5%, thị methyl red, phenol phtalein 39 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trƣờng - 2013 Cách tiến hành Cân xác 15g mẫu cá cho vào becher 100ml Dùng nƣớc cất hịa tan mẫu chuyển tồn vào bình định mức 100ml Thêm nƣớc cất đến 50ml lắc phút, để yên phút, lặp lại lần Thêm nƣớc cất đến vạch định mức, lắc sau lọc Hút xác 25ml dung dịch acid sulfuric 0.1N vào erlen 250ml, thêm giọt methyl red, lắc Đặt bình vào đầu dƣới ống sinh hàn máy cất đạm cho đầu ống sinh hàn ngập hẳn vào dung dịch Dùng pipet lấy xác 50ml dịch lọc mẫu thử vào bình cất cất đạm Thêm tiếp 20ml nƣớc cất, giọt phenol phtalein 1% cho dung dịch MgO 5% vào dung dịch bình cất xuất màu hồng Tráng nƣớc cất cho dung dịch MgO phễu khóa van lại Cuối giữ phễu nƣớc cất cao khoảng 1.5-2cm để kiểm tra độ kín máy (ghi tồn lƣợng nƣớc cất cho vào bình để biết lƣợng nƣớc cất cần thiết làm mẫu trắng) Cho nƣớc lạnh chảy qua ống sinh hàn cất liên tục 30 phút kể từ dung dịch bình bắt đầu sơi Hạ bình hứng để ống sinh hàn lên khỏi mặt nƣớc Sau hứng nƣớc ngƣng chảy đầu ống sinh hàn, thử giấy pH, khơng có phản ứng kiềm đƣợc Dùng natri hydroxyt 0.1N chuẩn độ lƣợng dƣ acid bình hứng dung dịch chuyển từ màu tím sang xanh mạ Tiến hành xác định mẫu trắng với lƣợng hóa chất, nƣớc cất với bƣớc thí nghiệm nhƣ trên, khơng có mẫu thử Cơng thức tính kết Hàm lƣợng nitơ ammoniac đƣợc tính phần trăm theo cơng thức nhƣ sau: V1: thể tích dung dịch natri hydroxyt 0.1N tiêu tốn chuẩn độ mẫu trắng (ml) V2: thể tích dung dịch natri hydroxyt 0.1N tiêu tốn chuẩn độ mẫu thử (ml) m: khối lƣợng mẫu thử (g) 40 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trƣờng - 2013 100: thể tích dịch pha lỗng mẫu thử (ml) 50: thể tích dịch lấy xác định (ml) 100: hệ số tính phần trăm 2.4.1.3 Xác định số pH (TCVN 4835:2002) Nguyên lí Máy đo pH gồm có điện cực: điện cực thị điện cực so sánh Khi đƣợc nhúng vào dung dịch mẫu thử hai điện cực máy đo pH hoạt động giống nhƣ hệ pin Sự chênh lệch điện hai điện cực cho ta biết số pH Hóa chất thiết bị Nƣớc cất, máy đo pH, ly nhựa, khăn giấy, bình định mức 100ml, giấy lọc Cách tiến hành Cân 15g mẫu sau đồng cho vào bình định mức 100ml, sau cho khoảng 50ml nƣớc cất lắc phút để yên phút (lặp lại lần) Sau tiến hành lọc mẫu để loại bỏ phần thịt chất béo Khởi động máy đo pH hiệu chuẩn máy Mỗi mẫu đƣợc đo lần sau lấy giá trị trung bình 2.4.1.4 Xác định số màu sắc Nguyên lí Màu sắc đối tƣợng không định bề mặt vật thể mà tùy thuộc vào yếu tố ánh sáng liên quan Hơn nữa, cảm giác màu sắc phụ thuộc vào cảm quan ngƣời quan sát Do đó, để xác định khác màu sắc hai mẫu, hai mẫu phải đặt dƣới điều kiện ánh sáng thời gian Vì mẫu đo phải đƣợc chiếu sáng dƣới nguồn sáng định đƣợc chuẩn hóa Trong q trình đo, ánh sáng đƣợc chiếu tới mẫu đo Ánh sáng phản xạ qua hệ thống ống kính tới cảm biến, cảm biến dùng để đo cƣờng độ ánh sáng màu chuyển tín hiệu cảm nhận đƣợc cho máy tính Tại đó, tín hiệu đƣợc đối chiếu với giá trị cảm nhận tƣơng ứng loại tế bào hình nón mắt ngƣời đƣợc xác định theo chuẩn quan sát CIE Trong không gian màu Lab: 41 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trƣờng - 2013 Giá trị L đại diện cho độ sáng Giá trị a dƣơng đại diện cho màu đỏ (red), giá trị a âm đại diện cho màu xanh (green) Giá trị b dƣơng đại diện cho màu vàng (yellow), giá trị b âm đại diện cho màu xanh (blue) Thiết bị, nguyên liệu Mẫu cá, máy đo màu cầm tay Hình 2.6: Không gian màu Lab Cách tiến hành Các mẫu cá tra fillet đông lạnh đƣợc rã đông không khí 2h, sau để phút, bỏ bao PE Cắt mẫu có độ dày 1cm, bề mặt mẫu cần phải phẳng Khởi động máy chọn chế đo màu hệ Hunter L, a, b máy đo màu cầm tay Đo vị trí khác mẫu, sau lấy giá trị trung bình 2.4.1.5 Xác định hàm lƣợng polyphenol Nguyên lí 42 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trƣờng - 2013 Hợp chất polyphenol bị oxy hóa thuốc thử Folin-Ciocalteu tạo thành hợp chất có màu xanh Phức màu đƣợc đo độ hấp thu máy quang phổ kế bƣớc sóng 760nm Dụng cụ, hóa chất Mẫu thực phẩm đồng nhất, thuốc thử Folin-Ciocalteu, dung dịch Na2CO3 20%, nƣớc cất, bình định mức 100ml, giấy lọc, phễu thủy tinh, ống nghiệm, cuvet thạch anh Cách tiến hành Cân xác 5g mẫu cá cho vào becher 100ml Thêm khoảng 20ml nƣớc cất, lắc phút, để yên phút, lặp lại lần Chuẩn bị phễu giấy lọc để lọc dịch, rửa bã giấy lọc nƣớc cất Chuyển tồn dịch lọc sang bình định mức 100ml, định mức đến vạch nƣớc cất Dùng pipet 1ml hút xác 0.5ml dịch mẫu cho vào ống nghiệm (mỗi mẫu lặp lại lần) Sau thêm lần lƣợt 7ml nƣớc cất, 0.5ml thuốc thử Folin-Ciocalteu, 2ml Na2CO3 20% vào ống nghiệm Chuẩn bị mẫu setting blank cách thay dịch mẫu nƣớc cất Khởi động máy quang phổ 10 phút trƣớc sử dụng, thiết lập bƣớc sóng 760nm Setting blank máy quang phổ với mẫu trắng, sau đo độ hấp thụ mẫu cuvet thạch anh Bảng 2.5 Chuẩn bị đƣờng chuẩn xác định hàm lƣợng polyphenol STT ống Gallic acid 500ppm(ml) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 Nƣớc cất(ml) 7.5 7.4 7.3 7.2 7.1 6.9 Thuốc thử Folin(ml) 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 Na2CO3 20% (ml) 2 2 2 Nồng độ acid gallic(ppm) 10 15 20 25 30 Đo quang Kết 43 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trƣờng - 2013 Độ hấp thụ mẫu đƣợc đo bƣớc sóng 760nm Dựa vào đƣờng chuẩn tính đƣợc giá trị polyphenol tổng tƣơng ứng Hàm lƣợng polyphenol đƣợc tính nhƣ sau: C: hàm lƣợng polyphenol dịch (mg/l) y: độ hấp thu Vdo: thể tích đo quang (10 ml) Vdm: thể tích định mức (100 ml) m: khối lƣợng mẫu thử Vxd: thể tích mẫu hút dùng để xác định hàm lƣợng polyphenol (0.5 ml) a: hệ số góc đƣờng chuẩn 2.4.1.6 Xác định hiệu suất nhúng chitosan, hiệu suất rã đông, độ rỉ dịch (Sathivel, 2005) Tiến hành cân xác định khối lƣợng của: - Mẫu cá fillet ban đầu - Mẫu cá sau mạ băng, đề phút - Mẫu cá trƣớc rã đông - Mẫu cá sau rã đông Rã đông khơng khí 2h, sau đó, mẫu đƣợc lấy khỏi bao PE, để phút Hiệu suất mạ băng hiệu suất rã đông đƣợc xác định theo công thức sau: 44 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trƣờng - 2013 Hnc: hiệu suất mạ băng (%) Hrd: hiệu suất rã đông (%) m0: khối lƣợng cá ban đầu (g) mnc: khối lƣợng cá sau mạ băng (g) mncd: khối lƣợng cá trƣớc rã đông (g) mncr: khối lƣợng cá sau rã đông (g) 2.4.1.7 Xác định hàm lƣợng lipid Phƣơng pháp Soxhlet (TCVN 3703:1990) 2.4.1.8 Xác định hàm lƣợng protein Phƣơng pháp Kjeldahl (TCVN 3705:1990) 2.4.1.9 Xác định độ ẩm Phƣơng pháp khối lƣợng không đổi (TCVN 3700:1990) 2.4.2 Phƣơng pháp xử lí số liệu Các thí nghiệm đề tài đƣợc tiến hành lặp lại lần, kết trình bày giá trị trung bình kết thu đƣợc Sau đó, sử dụng phần mềm thống kê R 2.10.0 Microsoft Office Excel 2010 để phân tích phƣơng sai ANOVA so sánh nhiều đối tƣợng hàm Tukey kết 45 Đề tài nghiên cứu khoa học cấp trƣờng - 2013 CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Thành phần hóa học nguyên liệu 3.1.1 Cá tra Bảng 3.1 Thành phần hóa học cá nguyên liệu Thành phần Hàm lƣợng Nƣớc 75.82% Protein 17.04% Lipid 4.32% Tro 1.12% Kết kiểm tra thành phần nguyên liệu (bảng 3.1) cho thấy cá tra có hàm lƣợng nƣớc chất béo thành phần thịt tƣơng đối cao, hàm lƣợng protein trung bình Cá có hàm lƣợng nƣớc chất béo cao ảnh hƣởng trực tiếp đến trình sản xuất sản phẩm sấy khô Hàm lƣợng nƣớc thịt cao thời gian sấy để đạt đến độ ẩm yêu cầu lâu hơn, nhiệt độ thấp thời gian sấy lâu tác động xấu đến chất lƣợng sản phẩm ảnh hƣởng hệ vi sinh vật nhiễm vào trình xử lý nhƣ vi sinh vật có sẵn thịt Ngồi với hàm lƣợng béo cao sấy bảo quản trình oxi hóa dễ xảy làm giảm chất lƣợng sản phẩm sinh mùi dầu khó chịu Tƣơng tự, hàm lƣợng chất béo cao nguyên nhân dẫn đến tƣợng gắt dầu, thay đổi màu sắc cho sản phẩm lạnh đơng Chính muốn trì chất lƣợng sản phẩm tốt cần có biện pháp cải tiến phƣơng thức chế biến nhƣ bảo quản thích hợp 46 ... nhúng chitosan 0,5% NCT Mẫu không ngâm trà, nhúng chitosan- trà 0,5%-10% NT Mẫu ngâm trà 10%, không nhúng chitosan, trà NTNC Mẫu ngâm trà 10%, nhúng chitosan 0,5% NTNCT Mẫu ngâm trà 10%, nhúng chitosan- trà. .. băng Chitosan- trà (2%-8%) Chitosan 2% Bao gói Bảo quản Kiểm tra sản phẩm Hình 2.2 Sơ đồ thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng chitosan trà xanh đến chất lượng sản phẩm cá tra fillet đông lạnh 33 Đề tài nghiên. .. xuất từ trà xanh để bảo quản thịt tƣơi sống khơng làm thay đổi mùi vị thịt Ngồi ra, gốc tự chất bị ô xy hố xuất loại thịt đƣợc bảo quản với tinh chất trà xanh Một nghiên cứu khác Việt Nam tác dụng