-1- HƯỚNG DẪN VIẾT ĐỀ CƯƠNG NGHIÊN CỨU Thực hiện bởi: Nguyễn Xuân Duy (Chỉ dùng cho mục đích để tham khảo) 1 Sơ lượt về hóa học màu sắt của cá ngừ Cá ngừ (tuna) là một trong những loại nguyên liệu thủy sản có giá trị dinh dưỡng và giá trị kinh tế cao Sản phẩm từ cá ngừ khá đa dạng từ chế biến dạng từ dạng tươi sống (sashimi), đông lạnh, đóng hộp và xông khói Trong đó, nổi trội hơn hết là các sản phẩm được chế biến dạng tươi sống và đông lạnh Màu sắc của cơ thịt cá ngừ là một trong những nhân tố chính quyết định chất lượng và giá của sản phẩm (Kropf, 1980) Cơ thịt cá ngừ tươi thường có màu đỏ tươi và thường được xếp hạng chất lượng cao nhất dùng để chế biến các sản phẩm tươi sống (sashimi) Màu sắc của cơ thịt cá ngừ được tạo chủ yếu là do các hợp chất mang màu mà chủ yếu là myoglobin (Mb) và hemoglobin (Hb) (Kanner et al., 1987) Tình trạng của màu sắc cơ thịt phụ thuộc vào sự oxi hóa nguyên tử sắt (Fe) trong nhóm hem của protein Bề mặt ngoài của sản phẩm do tiếp xúc với oxy để tại thành phức hợp oxyMb (Mb-Fe2+-O2) cho màu đỏ mong muốn Trong khi đó, các lớp thịt ở bên trong sản phẩm, do không tiếp xúc với oxy nên hình thành các dạng deoxyMb và deoxyHb làm cho cơ thịt có màu hồng (Livingston and Brown, 1981) Khi cắt sản phẩm ra, oxy trong không khí tương tác với các phức hợp deoxyMb và deoxyHb để chuyển chúng thành dạng oxyMb và oxyHb có màu đỏ tươi Các hem protein nói chung rất nhạy cảm với sự tự oxi hóa đặc biệt nhạy cảm với sự thay đổi của nhiệt độ và pH (Cashon et al., 1997; Kristinsson et al., 2003) Vì lý do này sản phẩm cá ngừ sẽ dễ bị oxi hóa theo thời gian để hình thành dạng metMb (Mb-Fe 3+) có màu nâu không mong muốn Sự hình thành metMb phụ thuộc vào quá trình chế biến và điều kiện bảo quản có thể diễn ra trong vài giờ hoặc vài ngày Vì vậy, việc giữ được màu sắc mong muốn của cơ thịt cá ngừ trong quá trình chế biến, bảo quản, vận chuyển và phân phối trong một thời gian dài nhất có thể được là một trong những thách thức mà các nhà chế biến cá ngừ phải đối mặt (Ross, 2000) Sản phẩm cá ngừ bảo quản đông lạnh nhanh chóng dẫn đến sự hình thành màu nâu Tuy nhiên, điều này có thể hạn chế, giữ được màu sắc ổn định bằng cách đông lạnh nhanh và bảo quản ở nhiệt độ rất thấp (- 56 oC) (Wheaton and Lawson, 1985) nhưng điều này tốn chi phí và sau khi rã đông màu sắc nhanh chóng chuyển sang màu nâu trong điều kiện bảo quản lạnh Một giải pháp thay thế ít tốn chi phí hơn để giữ được màu sắc mong muốn của sản phẩm cá ngừ bằng cách ngăn chặn sự tự oxi hóa trong hem protein Các nhà chế biến đã sử dụng carbon monoxide (CO) để xử lý cơ thịt cá ngừ để giữ lại màu đỏ của cơ thịt Điều này là bởi vì CO sẽ liên kết mạnh mẽ với hem trong Mb và Hb (mạnh hơn 240 lần so với oxy) làm cho nó có khả năng chống lại sự tự oxi hóa (Sorheim et al., 1997) Nhiều kết quả nghiên cứu (Sorheim et al., 1997; Sorheim et al., 1999; Luno et al., 2000; Jayasingh et al., 2001) kết luận rằng khi sử dụng CO ở mức thấp 0.1 – 5% có tác dụng ổn định đáng kể màu đỏ của cơ thịt Ngoài ra có thể kéo dài thời hạn bảo quản cũng như tạo lá chắn đối với sự hư hỏng Sorheim et al., (1997) đã chỉ ra rằng sử dụng CO ở mức thấp kết hợp với bao gói điều chỉnh khí quyển (MAP) không có rủi ro đến sức khỏe người tiêu dùng Davenport (2002) cũng có kết luận tượng tự đối với thịt cá -2ngừ tươi xử lý 100% CO Mặc dù vây, nhiều quốc gia hiện nay, sự sử dụng CO vẫn rất hạn chế và bị cấm FDA Mỹ không chấp nhận sử dụng CO như một chất phụ gia để cải thiện màu sắc, mùi vị, cấu trúc đối với sản cá ngừ đông lạnh (Hahn, 2000) bởi vì sản phẩm được xử lý CO có thể gây cho người tiêu dùng sự nhầm lẫn giữa độ tươi của sản phẩm có xử lý CO với độ tươi thực của sản phẩm Bên cạnh sử dụng CO để ổn định màu sắt của cơ thịt cá ngừ trong quá trình chế biến, bảo quản, người ta còn có thể sử dụng Nitrit (NO) để tạo ra sự ổn định màu sắt của cơ thịt Về cơ bản, cơ chế ổn định màu của NO cũng giống với CO Tuy nhiên, việc sử dụng NO có nhiều hạn chế hơn so với CO bởi vì có nhiều bằng chứng cho thấy Nitrit có liên quan đến bệnh ung thư nếu sử dụng quá liều lượng cho phép Hơn nữa, áp dụng chính của Nitrit chủ yếu đối với thịt hơn là đối vơi thủy sản Hình 1 Cấu trúc của hem Hình 2 Cơ chế sự thay đổi màu sắt trong cơ thịt đỏ -3- 2 Vấn đề cần quan tâm nghiên cứu Từ phần tổng quan ở trên về hóa học màu sắt của thịt cá ngừ chỉ ra rằng cơ thịt cá ngừ dễ dàng bị biến đổi màu sắt trở thành màu không mong muốn trong quá trình chế biến, bảo quản, vận chuyển và tiêu thụ dẫn đến làm giảm giá trị cảm quan, dinh dưỡng và giá của sản phẩm Điều này có thể gây thiệt hại về mặt kinh tế cho nhà chế biến Vì vậy, các vấn đề cần quan tâm nghiên cứu nên tập trung vào các vấn đề hiện tại mà các nhà sản xuất quan tâm cũng như vấn đề tồn tại tại nhà máy (nơi mình sẽ thực hiện đề tài) Một số nội dung được trình bày dưới đây có thể sẽ là những vấn đề cần lưu tâm khi chọn đề tài nghiên cứu về cá ngừ xông CO 2.1 Nghiên cứu sự thay đổi màu sắt của thịt cá ngừ xông CO trong quá trình bảo quản lạnh 2.2 Nghiên cứu sự thay đổi màu sắt của thịt cá ngừ xông CO trong quá trình bảo quản lạnh 2.3 Tìm biện pháp nhằm kéo dài thời gian ổn định màu sắt của thịt cá ngừ xông CO 2.4 Sử dụng các chất phụ gia ổn định màu thịt cá ngừ xông CO trong quá trình bảo quản lạnh/đông 2.5 Những vấn đề mà hiện nay công ty đang gặp phải, cần tìm biện pháp giải quyết, khắc phục hoặc nhu cầu nghiên cứu cho tương lai (phần này GVHD sẽ cung cấp thông tin cho mình, và có thể họ đã có sẵn vấn đề cho mình nghiên cứu rồi) 3 Viết đề cương nghiên cứu Trên cơ sở đã chọn được vấn đề nghiên cứu phù hợp Bước tiếp theo là viết đề cương nghiên cứu Một đề cương nghiên cứu được thực hiện để chỉ ra những nội dung công việc mà mình sẽ thực hiện khi nghiên cứu Thông qua đề cương này, GVHD sẽ thảo luận lại và đi đến thông nhất nội dung và cách thức thực hiện đề tài nghiên cứu Lưu ý rằng, cho đến khi đề cương chưa được chấp nhận, thì không có hoạt động nghiên cứu nào được diễn ra Vì vậy, viết đề cương nghiên cứu là công việc đầu tiên và rất quan trọng Có người mất hàng tháng vẫn chưa hoàn thành đề cương nghiên cứu ngược lại có người hoàn thành chỉ trong một tuần Vì sao vây? Bởi lẽ chưa nắm được phương pháp luận để viết đề cương hay nói cách khác không biết viết đề cương như thế nào Trong tài liệu này tôi sẽ đưa ra một ví dụ về cách viết một đề cương nghiên cứu như thế nào Để viết một đề cương nghiên cứu thường trãi qua các bước sau * Bước 1: Xác định vấn đề/đề tài nghiên cứu Làm sao để xác định đề tài nghiên cứu? Có nhiều cách: dựa vào sách vỡ, bài giảng, kiến thức, kinh nghiệm bản thân, thầy cô gợi ý, bạn bè, đồng nghiệp, kiến thức thực tế từ các nhà máy, đơn đặt hàng,…Nói chung, việc này không dễ cũng không khó, tùy thuộc vào năng lực của mỗi người -4- * Bước 2: thu thập tài liệu Có rất nhiều cách để thu thập tài liệu liên quan đến đề tài nghiên cứu của mình, thu thập càng nhiều càng tốt Phải hoàn thành bước này trước khi chuyển sang bước tiếp theo * Bước 3: viết đề cương nghiên cứu Một đề cương nghiên cứu thường bao gồm những phần cơ bản như sau: 1 Giới thiệu (trình bày những kiến thức chung nhất, tổng quát nhất về lĩnh vực mà mình sẽ nghiên cứu Ví dụ: cá ngừ xông CO, phụ gia thực phẩm,…Trong phần này cũng phải chỉ ra những vấn đề tồn tại và nhu cầu/lý do chọn nghiên cứu đề tài này).Đôi khi phần này còn gọi là tổng quan 2 Nguyên vật liệu và phương pháp nghiên cứu (chỉ ra tất cả các nguyên vật liệu sẽ sử dụng trong nghiên cứu đồng thời cũng trình bày các phương pháp sẽ được thực hiện trong nghiên cứu) 3 Kết quả và thảo luận (trình bày tất cả các kết quả dự kiến đạt được, vì đây chỉ mới là đề cương nên chưa có kết quả cụ thể, chắc chắn nên chưa thể bình luận ở đây) 4 Tài liệu tham khảo (liệt kê tất cả các tài liệu đã tham khảo dùng cho viết phân tổng quan và cũng như cho nghiên cứu sau này, ghi tài liệu tham khảo theo quy định chung) 5 Ví dụ về viết một đề cương nghiên cứu Tên đề tài: Nghiên cứu tìm biện pháp nhằm kéo dài thời gian ổn định màu sắt của sản phẩm cá ngừ xông CO 1 Tổng quan Cá ngừ (tuna) là một trong những loại nguyên liệu thủy sản có giá trị dinh dưỡng và giá trị kinh tế cao Sản phẩm từ cá ngừ khá đa dạng từ chế biến dạng từ dạng tươi sống (sashimi), đông lạnh, đóng hộp và xông khói Trong đó, nổi trội hơn hết là các sản phẩm được chế biến dạng tươi sống và đông lạnh Màu sắc của cơ thịt cá ngừ là một trong những nhân tố chính quyết định chất lượng và giá của sản phẩm (Kropf, 1980) Cơ thịt cá ngừ tươi thường có màu đỏ tươi và thường được xếp hạng chất lượng cao nhất dùng để chế biến các sản phẩm tươi sống (sashimi) Màu sắc của cơ thịt cá ngừ được tạo chủ yếu là do các hợp chất mang màu mà chủ yếu là myoglobin (Mb) và hemoglobin (Hb) (Kanner et al., 1987) Tình trạng của màu sắc cơ thịt phụ thuộc vào sự oxi hóa nguyên tử sắt (Fe) trong nhóm hem của protein Bề mặt ngoài của sản phẩm do tiếp xúc với oxy để tại thành phức hợp oxyMb (Mb-Fe2+-O2) cho màu đỏ mong muốn Trong khi đó, các lớp thịt ở bên trong sản phẩm, do không tiếp xúc với oxy nên hình thành các dạng deoxyMb và deoxyHb làm cho cơ thịt có màu hồng (Livingston and Brown, 1981) Khi cắt sản phẩm ra, oxy trong không khí tương tác với các phức hợp deoxyMb và deoxyHb để chuyển chúng thành dạng oxyMb và oxyHb có màu đỏ tươi Các hem protein nói chung -5rất nhạy cảm với sự tự oxi hóa đặc biệt nhạy cảm với sự thay đổi của nhiệt độ và pH (Cashon et al., 1997; Kristinsson et al., 2003) Vì lý do này sản phẩm cá ngừ sẽ dễ bị oxi hóa theo thời gian để hình thành dạng metMb (Mb-Fe 3+) có màu nâu không mong muốn Sự hình thành metMb phụ thuộc vào quá trình chế biến và điều kiện bảo quản có thể diễn ra trong vài giờ hoặc vài ngày Vì vậy, việc giữ được màu sắc mong muốn của cơ thịt cá ngừ trong quá trình chế biến, bảo quản, vận chuyển và phân phối trong một thời gian dài nhất có thể được là một trong những thách thức mà các nhà chế biến các sản phẩm tươi, đông lạnh từ cá ngừ đang phải đối mặt (Ross, 2000) Một số phương pháp có áp dụng thể ổn định màu sắt của cơ thịt cá trong một thời gian nhất định bằng cách cấp đông nhanh và bảo quản ở nhiệt độ thấp hoặc dùng các chất hóa học như khí carbon monoxide (CO) xông trực tiếp lên sản phẩm hoặc dùng Nitrit tẩm ướp vào sản phẩm Tuy nhiên, các giải pháp này cũng chỉ có thể kéo dài thời gian ổn định màu sắt trong một khoảng thời gian giới hạn Mục tiêu của nghiên cứu này là sử dụng kết hợp các kỹ thuật khác nhau để kéo dài thời gian ổn định màu sắt của cơ thịt cá ngừ trong quá trình bảo quản 2 Nguyên vật liệu và phương pháp nghiên cứu Cá ngừ được mua từ các chợ địa phương hoặc mua lại từ các đại lý phân phối hoặc mua trực tiếp từ công ty F17 Thịt cá ngừ được xử lý cắt thành các miếng có kích thước như kích thước sản xuất thực tế tại công ty (dài x rộng x cao cm) Sau đó, các miếng cá được chia làm 3 nhóm: nhóm thứ nhất xông khí CO và bao gói trong túi hút chân không; nhóm thứ hai: xử lý ascorbic acid 0.5% (1:1 w/v) + xông khí CO + bao gói chân không; nhóm 3: xử lý ascorbic acid 0.5% (1:1 w/v) + polyphosphate 3 – 5% (w/v) + xông khí CO Mẫu đối chứng cũng được chuẩn bị trong cùng thời gian nhưng không xông khí CO, không sử dụng ascorbic acid, không dùng polyphosphate và bao gói thường Các thủ tục cụ thể trong quá trình chuẩn bị, chế biến và bảo quản theo quy trình hiện tại của công ty Các thông số về chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm được đánh giá bao gồm: chất lượng cảm quan; màu sắt của sản phẩm; tổng chất màu; pH; thất thoát trọng lượng sau rã đông; mức độ oxi hóa; histamine; chỉ tiêu vi sinh vật Chất lượng cảm quan được đánh giá theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3215:79 và tiêu chuẩn chất lượng tại công ty Màu sắt của sản phẩm sử dụng máy đo màu (nếu có) hoặc sử dụng phương pháp đánh giá cảm quan thông kết hợp với phân tích hình ảnh của sản phẩm tại các thời điểm khác nhau trong quá trình bảo quản Tổng chất màu được xác định theo phương pháp được mô tả bởi Manat Chaijan and et al., (2004) Khoảng 2 g cơ thịt được trộn với 9 ml acid acetone (90% acetone, 8% deionized and 2% HCl) Hỗn hợp này được trộn đều trong một cốc thủy tinh và để đứng yên ở nhiệt độ phòng trong 1 giờ Dịch chiết được lọc thông qua giấy Whatman hoặc lọc chân không Dịch lọc thu được đọc ở bước sóng 640 nm sử dụng máy so màu (specphotometer), sử dụng acid acetone làm mẫu blank Tổng chất màu được xác định theo công thức: tổng chất màu (ppm) = A 640 x 680; trong đó A: độ hấp thu của dịch lọc ở 640 nm -6- Xác định pH bằng pH meter 10 g mẫu được đồng hóa cùng với 90 ml nước cất trong máy xay Dịch lọc thu được đem đi xác định pH Thất thoát trọng lượng sau rã đông được thực hiện theo thủ tục của công ty hoặc mẫu đông lạnh được rã đông trong nước 4oC Tỷ lệ thất thoát trọng lượng được tính toán theo công thức: tỷ lệ thất thoát (%) = 100 x (m o – m1)/mo; trong đó: mo: trọng lượng mẫu trước rã đông; m1: trọng lượng mẫu sau rã đông Mức độ oxi hóa chất béo được xác định bằng các chỉ số Peroxide value (PV) (AOAC method) và 2-thiobarbituric acid value (TBA) (Lemon 1975), kết quả thể hiện như là mg MAD/kg sản phẩm Xác định histamine theo các phương pháp hiện hành, tự kiểm hoặc gửi mẫu đi kiểm Các chỉ tiêu vi sinh vật cần xác định là tổng vi sinh vật hiếu khí, coliform, E.coli theo các phương pháp hiện hành Giới hạn cho phép theo tiêu chuẩn ngành hoặc tiêu chuẩn nội bộ công ty Tất cả các phép thử đều được thực hiện ít nhất 2 lần lặp lại, kết quả thể hiện là giá trị trung bình Tất cả hóa chất sử dụng trong nghiên cứu này đạt hạng phân tích mua từ các công ty hóa chất trong nước Số liệu thu được được xử lý bằng phần mềm thống kê SPSS 11.5 (Inc., Chicago, IL) hoặc Statgraphic centrion 15 Phân tích ANOVA được thực hiện nhằm kiểm định lại sự khác nhau của các kết quả thu được với mức tin cậy p < 0.05 Phép kiểm định Turkey’s test HSD (p < 0.05) cũng được thực hiện theo sau phân tích ANOVA 3 Dự kiến kết quả 3.1 Chất lượng cảm quan của sản phẩm sau thời gian bảo quản 3.2 Sự thay đổi màu sắt của sản phẩm trong quá trình bảo quản 3.3 Sự biến động của tổng chất màu trong sản phẩm trong quá trình bảo quản 3.4 Sự biến động của pH trong quá trình bảo quản 3.5 Thất thoát trọng lượng của sản phẩm trong quá trình bảo quản 3.6 Mức độ oxi hóa của sản phẩm trong quá trình bảo quản 3.7 Sự biến động của histamine trong quá trình bảo quản 3.8 Các chỉ tiêu vi sinh vật sau thời gian bảo quản -7Từ các kết quả trên sẽ đánh giá được khả năng ổn định chất màu cũng như kéo dài thời gian ổn định của chất màu trong quá trình bảo quản của các phương pháp khác khác nhau đã sử dụng trong nghiên cứu này 4 Tài liệu tham khảo [1] David J Livingston and W Duane Brown (1981) The chemistry of myoglobin and its reactions Food Technology (1981) [2] J D Love (1983) The role of heme iron in the oxidation of lipids in red meats Food Technology (1983) [3] L Huo (2005) Rapid detection of carbon monoxide treated seafood products based on spectral properties of heme proteins 2005 IFT Annual Meeting, July 15-20, New Orleans, Louisiana, USA [4] Laura Pastoriza and et al., (1996) Effect of carbon dioxide atmosphere on microbial growth and quality of salmon slices Journal of Science Food Agriculture 1996, 72, 348-352 [5] Manat Chaijan and et al., (2004) Changes of pigments and color in sardine (Sardinella gibbosa) and mackerel (Rastrelliger kanagurta) muscle during iced storage Food Chemistry 93 (2005) 607-617 [6] Preetha Jayasingh and et al., (2001) Evaluation of carbon monoxide treatment in modified atmosphere packaging or vacuum packaging to increase color stability of fresh beef Meat Science 59 (2001) 317-324 ... Viết đề cương nghiên cứu Trên sở chọn vấn đề nghiên cứu phù hợp Bước viết đề cương nghiên cứu Một đề cương nghiên cứu thực để nội dung cơng việc mà thực nghiên cứu Thông qua đề cương này, GVHD thảo... thực đề tài nghiên cứu Lưu ý rằng, đề cương chưa chấp nhận, khơng có hoạt động nghiên cứu diễn Vì vậy, viết đề cương nghiên cứu cơng việc quan trọng Có người hàng tháng chưa hoàn thành đề cương nghiên. .. cứu ngược lại có người hồn thành tuần Vì vây? Bởi lẽ chưa nắm phương pháp luận để viết đề cương hay nói cách khác viết đề cương Trong tài liệu tơi đưa ví dụ cách viết đề cương nghiên cứu Để viết