Nghiên cứu khả năng chống oxy hóa lipid của acid ascorbic đến chất lượng của cá Bớp phi lê đông lạnh

Tốc độ ôxy hóa lipid bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như hàm lượng acid béo, thành phần acid béo, hàm lượng myoglobin và hemoglobin trong cơ thịt cá cũng như điều kiện chế biến và bảo quản

o0o

CAO THỊ MINH THÙY

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CHỐNG OXY HÓA LIPID

CỦA ACID ASCORBIC ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA CÁ BỚP PHI LÊ ĐÔNG LẠNH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGÀNH: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Nha Trang, tháng 6 năm 2014

o0o

CAO THỊ MINH THÙY

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CHỐNG OXY HÓA LIPID

CỦA ACID ASCORBIC ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA CÁ BỚP PHI LÊ ĐÔNG LẠNH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC

NGÀNH: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

GVHD : NGUYỄN VĂN MINH

Nha Trang, tháng 6 năm 2014

Ngành: Công nghệ thực phẩm MSSV:52130138

Tên đề tài: “Nghiên cứu khả năng chống ôxy hóa lipid của acid ascorbic đến

chất lượng của cá bớp phi lê đông lạnh”

NHẬN XÉT :

Nha Trang, ngày tháng năm 2014

Giáo viên hướng dẫn

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực tập, được sự giúp đỡ của thầy cô, gia đình,bạn bè, cùng với sự nỗ lực của bản thân em đã hoàn thành đề tài này Đây là cơ hội để em gửi lời cảm ơn đến các thầy cô đã truyền đạt kiến thức và những kinh nghiệm quý báu cho chúng em Những gì thầy cô dạy sẽ là hành trang em mang theo trong suốt cuộc đời này

Đầu tiên, em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn thầy Nguyễn Văn Minh, người

đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ và tận tình chỉ bảo những kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian em thực hiện đề tài

Em xin chân thành biết ơn các thầy, cô giáo trong khoa Công nghệ thực phẩm

đã dạy dỗ và truyền đạt cho em những kiến thức vô cùng quý báu trong suốt quá trình học tập

Em xin chân thành cảm ơn toàn thể thầy, cô Viện công nghệ sinh học & môi trường, Bộ môn hóa sinh – vi sinh thực phẩm – Khoa Công nghệ Thực phẩm - Trường Đại học Nha Trang đã chỉ bảo và tạo điều kiện thuận lợi cho em trong quá trình hoàn thành đề tài

Cuối cùng em xin bày tỏ lòng biết ơn tới các thành viên trong gia đình, các bạn đồng môn đã động viên và giúp đỡ để em có thểthực hiện tốt đề tài này

Khánh Hòa, tháng 7 năm2014

MỤC LỤC

Trang

LỜI MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 4

1.1 Tổng quan về cá bớp 4

1.1.1 Đặc điểm sinh học của cá bớp 4

1.1.2 Tình hình sản xuất cá bớp trên thế giới và ở Việt Nam 5

1.1.3 Thành phần hóa học và dinh dưỡng của cá bớp 8

1.2 Lipid và ôxy hóa lipid 10

1.2.1 Lipid 10

1.2.1.1 Khái niệm 10

1.2.1.2 Phân loại 10

1.2.2 Cơ chế của quá trình ôxy hóa lipid 11

1.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ôxy hóa lipid trong thực phẩm 15

1.2.4 Tác hại của quá trìn ôxy hóa lipid 17

1.3 Các nghiên cứu trong và ngoài nước 21

1.3.1 Nghiên cứu trong nước 21

1.3.2 Nghiên cứu ngoài nước 22

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23

2.1 Đối tượng nghiên cứu 23

2.2 Bố trí thí nghiệm xác định nồng độ acid ascorbic đến quá trình oxy hóa lipid của sản phẩm cá bớp phi lê đông lạnh 23

2.3 Phương pháp xác định các chỉ tiêu 26

2.3.1 Biến đổi về lí học 26

2.3.2 Các biến đổi về hóa học 27

2.3.3 Ôxy hóa lipid 27

2.3.4 Biến đổi về vi sinh vật 29

2.3.5 Đánh giá cảm quan 29

2.4 Phương pháp xử lí số liệu 29

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 30

3.1 Đánh giá chất lượng cảm quan 30

3.2 Biến đổi về độ ẩm của cá bớp phi lê trong quá trình bảo đông 31

3.3 Hiệu suất thu hồi sau gia nhiệt của cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông 32

3.4 Trạng thái cơ thịt của cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông 34

3.5 Biến đổi màu sắc cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông 35

3.6 Ôxy hóa lipid 37

3.6.1 Tổng số lipid 37

3.6.2 Chỉ số acid béo tự do ( FFA) 38

3.6.3 Chỉ số peroxide (PV) 39

3.6.4 Chỉ số TBARS (Thiobarbituric acid – reative substances ) 40

3.6.5 Phospholipid 41

3.7 Biến đổ về hóa học 43

3.7.1 Chỉ tiêu tổng số nitơ dễ bay hơi (TBV-N) 43

3.7.2 Chỉ số trimethylamine (TMA) 44

3.8 Biến đổi về vi sinh vật 45

3.8.1 Tổng số vi sinh vật hiếu khí 45

3.8.2 Vi sinh vật sinh H2S 46

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 48

Kết luận 48

Kiến nghị 50

TÀI LIỆU THAM KHẢO 51

Hình 3.3.Hiệu suất thu hồi sau gia nhiệt của cá bớp phi lê trong quá

trình bảo quản đông

33

Hình 3.4 Sự biến đổi trạng thái cơ thịt của cá bớp phi lê trong quá

trình bảo quản đông

34

Hình 3.5.1 Sự thay đổi về màu sáng của cơ thịt cá bớp phi lê trong

quá trình bảo quản

35

Hình 3.5.2 Sự thay đổi về màu đỏ của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá

trình bảo quản đông

35

Hình 3.5.3 Biến đổi về màu vàng của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá

trình bảo quản đông

Hình 3.6.3 Sự biến đổi của hàm lượng peroxide trong quá trình bảo

quản đông của cá bớp

39

Hình 3.6.4 Sự thay đổi Chỉ số TBARS (Thiobarbituric acid-reactive

substances) của cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông

40

Hình 3.6.5 Sự biến đổi về hàm lượng phospholipid của cá bớp phi lê

trong quá trình bảo quản đông

42

Hình 3.7.1 Sự thay đổi về tổng số nitơ tự do (TBV-N) của cá bớp phi

lê trong quá trình bảo quản đông

45

Hình 3.7.2 Sự biến đổi hàm lượng trimethylamin (TAM) của cá bớp

phi lê trong quá trình bảo quản đông

46

Hình 3.8.1 Tổng số vi sinh vật hiếu khí của mẫu cá bớp phi lê trong

quá trình bảo quản đông

46

Hình 3.8.2: Sự biến đổi của vi sinh vật sinh H2S của cá bớp phi lê

trong quá trình bảo quản đông

47

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Thành phần gần đúng (%) của cơ lưng (D) và cơ bụng (V)

của cá bớp tự nhiên và cá bớp được nuôi tại hai địa phương Pingtung

(PT) và Penghu (PH) – Đài Loan

8

Bảng 1.2 Thành phần hóa học của cá bớp (g/100g cơ thịt) 9

LỜI MỞ ĐẦU

Hiện nay, xuất khẩu thủy sản là thế mạnh của nền kinh tế Việt Nam với hai mặt hàng chủ đạo là tôm và cá phi lê đông lạnh Theo Hiệp hội Chế biến và Xuất khẩu thủy sản Việt Nam (VASEP) cá phi lê là một trong những sản phẩm đạt giá trị cao nhất trong nghành Các sản phẩm chế biến từ cá chủ yếu được khai thác ở vùng

xa bờ với các đối tượng khai thác có kích thước lớn và giá trị cao Sản lượng khai thác cá biển hàng năm khoảng 1,2- 1,3 triệu tấn [10] Tuy nhiên, dòng sản phẩm này

có dấu hiệu giảm trong 6 tháng đầu năm 2013 Nguyên nhân dẫn đến tình trạng này chủ yếu là do suy giảm kinh tế làm giảm sức mua của người dân dẫn đến giảm nhập khẩu Hơn nữa nguồn cung trong nước không đáp ứng được nhu cầu của các nhà nhập khẩu trong giai đoạn này Vì vậy nghề nuôi cá biển đang được phát triển, đã hình thành mô hình nuôi công nghiệp phục vụ xuất khẩu đối với một số loài cá như

cá song (cá mú), cá chẽm (cá vượt), cá hồng, cá bớp (cá giò) Trong đó, cá bớp là một trong bốn đối tượng được Bộ nông nghiệp và Phát triển Nông thôn cho là có thể phát triển trong thời gian tới Đây là một đối tượng mới nên rất cần có những nghiên cứu có ý nghĩa về sản xuất giống, nuôi thương phẩm và kế hoạch hạn chế những hư hỏng xảy ra trong quá trình chế biến và bảo quản sản phẩm này

Cá bớp phi lê đông lạnh là loại sản phẩm thủy sản đã được xuất khẩu sang thị trường Nhật, Trung Quốc và rất có tiềm năng phát triển tại các thị trường lớn như

Mỹ, EU… vì thịt cá bớp trắng, thơm ngon và có giá trị dinh dưỡng cao, với hàm lượng acid béo không no EPA và DHA cao hơn so với các đối tượng khác [43] Tuy nhiên nó lại rất dễ bị biến đổi trong quá trình xử lý, chế biến và bảo quản Quá trình ôxy hóa lipid sẽ ảnh hưởng không có lợi đến màu sắc, mùi vị, trạng thái và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm thủy sản [30] Ôxy hóa lipid sẽ làm biến màu (màu vàng hay sẫm ), tạo cho sản phẩm có mùi khó chịu, ôi khét và sinh ra các chất có tính độc làm sản phẩm không an toàn cho người sử dụng [16] Quá trình ôxy hóa lipid xảy ra làm giảm giá trị của sản phẩm và giá trị xuất khẩu, từ đó khiến các hộ nuôi cá bớp không bán được cá, khiến giá bán thấp gây thua lỗ

Tốc độ ôxy hóa lipid bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như hàm lượng acid béo, thành phần acid béo, hàm lượng myoglobin và hemoglobin trong cơ thịt cá cũng như điều kiện chế biến và bảo quản như nhiệt độ, áp suất, thời gian và sự nhiễm các ion kim loại trong quá trình chế biến [20], [35]

Quá trình ôxy hóa lipid và quá trình ôxy hóa myoglobin trong cơ thịt xảy ra đồng thời và ảnh hưởng qua lại lẫn nhau Trong quá trình ôxy hóa của oxymyoglobin, cả hai anion superoxyde và hydroperoxyde được sinh ra và tiếp tục phản ứng với sắt để tạo ra gốc tự do hydroxyl Các gốc hydroxyl có khả năng thâm nhập vào gốc kỵ nước của lipid và tạo điều kiện cho quá trình ôxy hóa lipid Ngoài

ra, kết quả quá trình ôxy hóa lipid sinh ra một loạt các aldehyde Sản phẩm aldehyde có thể làm thay đổi sự ổn định myoglobin bằng cách tăng quá trình ôxy hóa oxymyoglobin, làm giảm metmyoglobin thông qua quá trình enzym, và tăng cường quá trình ôxy hóa của metmyoglobin Vì vậy, quá trình ôxy hóa của lipid và myoglobin ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của thực phẩm, ngăn ngừa quá trình ôxy hóa myoglobin sẽ rất hữu ích trong việc giảm thiểu quá trình ôxy hóa chất béo

của sản phẩm thủy sản trong quá trình xử lý, chế biến và bảo quản [28]

Vì vậy, việc thực hiện đề tài "Nghiên cứu khả năng chống ôxy hóa lipid của

acid ascorbic đến chất lượng của cá bớp phi lê đông lạnh” là hết sức cần thiết,

đáp ứng nhu cầu thực tiễn; qua đó nâng cao chất lượng cho sản phẩm, thúc đẩy và

mở rộng thị trường xuất khẩu đem lại lợi nhuận cho các nhà chế biến cũng như các

hộ nuôi trồng; tạo thêm nhiều công ăn việc làm cho người lao động Thành công của đề tài là cơ sở khoa học quan trọng cho phép triển khai mở rộng nghiên cứu đối với các đối tượng sản phẩm thủy sản khác

 Mục tiêu của đề tài

Xác định nồng độ acid ascorbic thích hợp nhằm hạn chế đến mức thấp nhất quá trình ôxy hóa lipid xảy ra trong chế biến và bảo quản sản phẩm cá bớp phi lê đông lạnh

 Nội dung nghiên cứu

Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic đến quá trình ôxy hóa lipid của sản phẩm cá bớp phi lê trong bảo quản đông lạnh

Đánh giá ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic đến chất lượng cảm quan, hóa học và vi sinh cảu cá bớp phi lê đông lạnh

 Ý nghĩa của nghiên cứu

 Ý nghĩa thực tiễn

Thành công của đề tài sẽ góp phần đáng kể vào việc hạn chế quá trình ôxy hóa lipid của sản phẩm cá bớp phi lê đông lạnh từ đó nâng cao chất lượng, góp phần đảm bảo vệ sinh, an toàn thực phẩm và kéo dài thời hạn sử dụng

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan về cá bớp

1.1.1 Đặc điểm sinh học của cá bớp

Cá bớp có tên khoa học là Rachycentron canadum hay còn gọi là cá Giò (tên tiếng Anh là Cobia hay Black Kingfish) thuộc họ Rachycentridae, bộ Perciformes

Đây là đối tượng nuôi có kích thước lớn, giá trị kinh tế cao và phân bố rộng rãi ở khu vực nhiệt đới, cận nhiệt đới và các vùng nước ấm của vùng ôn đới [29]

Cá bớp là loài cá dữ ăn thịt, ăn tạp, thức ăn gồm cua, tôm, ốc và các loại cá nhỏ Ở bờ Đại Tây Dương chúng có mặt từ Mỹ đến Argentina bao gồm vịnh Mexico và toàn bộ vùng biển Caribean Vào những tháng mùa thu và đông, chúng

di cư xuống phía Nam và vùng nước ấm ngoài khơi, nơi có nhiệt độ từ 20-30 oC đến mùa xuân chúng di cư ngược lên phía Bắc Cá bớp sinh trưởng tốt nhất khi nhiệt độ trên 28 oC và ngừng sinh sản khi nhiệt độ xuống 14 oC Ở Việt Nam chúng phân bố

từ Bắc vào Nam ở cả vùng biển ven bờ và xa bờ, trong các vùng rừng ngập mặn, cửa sông và vùng nước triều ven bờ Tây Vịnh Bắc bộ (từ Quảng Ninh đến Hà Tĩnh), Nam Trung Bộ, Đông và Tây Nam Bộ [25]

Cá bớp là loại cá biển nổi, giai đoạn trứng và ấu trùng sống ngoài biển khơi, khi trưởng thành chúng sống gần bờ, thềm lục địa cũng như các rạn đá ngoài khơi, các rạn san hô, vịnh nông hoặc những nơi có độ mặn thích hợp Cá bớp sống ở độ sâu 50-120 m và là loài có khả năng thích ứng rộng với sự thay đổi của độ mặn nên rất thích hợp cho sự phát triển nuôi trong các điều kiện khác nhau [45], [2]

Dựa vào điều kiện sống cá bớp được chia làm hai loại :

Cá bớp nuôi: Cá được nuôi trong điều kiện tốt có trọng lượng cơ thể tương tự

như cá bớp tự nhiên tuy nhiên chiều dài ngắn hơn và kích thước to hơn cá bớp tự

nhiên

Cá bớp tự nhiên: là cá bớp được đánh bắt ở các vùng biển xa

Các yếu tố sinh thái có tác động lớn đến sự sinh trưởng và phát triển của cá như : địa bàn sinh trưởng, nhiệt độ, ánh sáng, độ mặn, độ pH, dòng chảy, mức độ ô nhiễm của nguồn nước và nguồn thức ăn cung cấp

1.1.2 Tình hình sản xuất cá bớp trên thế giới và ở Việt Nam

 Trên thế giới

Với những đặc tính là loài cá biển nhiệt đới có giá trị kinh tế cao với kích thước lớn, thịt cá trắng, chất lượng thịt thơm ngon và bổ dưỡng, hàm lượng acid béo không no (EPA và DHA) cao hơn so với nhiều đối tượng nuôi khác, tốc độ sinh trưởng nhanh và có thể đạt 6-8 kg sau 1 năm nuôi Do đó, cá bớp được nuôi phổ biến ở nhiều nước trên thế giới như các nước Châu Mỹ la tinh, Châu Á như Đài Loan, Trung Quốc, Philipin và Việt Nam [47]

Ở Đài Loan cá bớp nặng 100-600g được nuôi trong 1-1,5 năm có thể đạt 8kg Hiện nay, khoảng 80% lồng nuôi biển ở Đài Loan dành cho việc nuôi cá bớp Theo số liệu thống kê của FAO [55], Trung Quốc và Đài Loan cung cấp khoảng 80,6% sản lượng cá bớp trên thế giới Việt Nam được xem là nước đứng thứ 3 trên thế giới (sau Trung Quốc và Đài Loan) về sản xuất giống và nuôi thương phẩm cá bớp ước đạt 1.500 tấn trong năm 2008 [48]

6-Ở Đài Loan nghề nuôi cá lồng nước mặn được khởi đầu từ năm 1970, tuy nhiên không được suôn sẻ cho đến khi có sự thành công trong công việc cho cá bớp

đẻ vào năm 1992 Kỹ thuật nhân giống với số lượng lớn đã được phát triển vào năm

1997 Số lượng cá giống năm 1999 ở 4 trung tâm nhân giống cá tại Đài Loan đạt 3 triệu con so với 1,4 triệu con vào năm 1998 Khoảng 2 triệu con cá bớp giống đã được xuất khẩu sang Nhật Bản, Trung Quốc và Việt Nam Số lượng cá Bớp giống còn lại (1triệu con) được 28 cơ sở nuôi cá lồng trong nước sử dụng Giá thị trường khoảng 0,5USD/con giống (10 cm) và 6 USD/kg đối với cá trưởng thành (6-8 kg) Loài cá này nhanh chóng trở thành một trong những loài thích hợp nhất cho ngành nuôi cá lồng xa bờ ở Đài Loan Họ luôn là nước đứng đầu về nuôi cá Bớp thương phẩm, nuôi cá Bớp chiếm gần 80% số lồng nuôi biển Chính phủ Đài Loan đang cố

gắng nhằm tạo ra bước đột phá trong nghề nuôi lồng cá Bớp trên biển Gần đây họ

đã nhận được sự hỗ trợ từ nhiều nước khác nhau nhằm hợp tác để phát triển nghề nuôi cá Bớp như: sản xuất giống, thiết kế lồng, một số vấn đề trong nuôi thương phẩm và thị trường tiêu thụ [47]

Tại Trung Quốc, từ năm 1997 đã nghiên cứu thành công công nghệ nuôi cá Bớp giống với quy mô lớn [54] Đến năm 1998, Trung Quốc đã có bốn trại sản xuất giống Riêng 1998, nước này đã sản xuất được 1,4 triệu con giống Năm 1999, họ sản xuất được hơn 2 triệu con cá giống chuyển cho các vùng nuôi trong nước và nước ngoài trong đó có Việt Nam, Nhật Bản

Có thể nói, châu Á là nơi sản xuất cũng là nơi tiêu thụ sản phẩm từ cá bớp cao nhất thế giới Trung Quốc từ năm 1992 đã bắt đầu nuôi cá bớp, đến nay loài cá này

đã được nhanh chóng chiếm ưu thế và trở thành đối tượng nuôi công nghiệp chính trong hình thức nuôi lồng xa bờ [55] Theo ước tính của B Myrseth, một người hiện đang nuôi cá bớp ở Việt Nam, sản lượng nuôi cá bớp hiện nay khoảng 28.500 tấn, phân bổ như sau: Trung Quốc 20.000 tấn, Đài Loan 4.000 tấn, Việt Nam 2000 tấn, các vùng biển Caribe 1.000 tấn, Thái Lan 500 tấn [32] Tuy vậy, sản lượng thực tế còn cao hơn nhiều vì một số nước tuy có nuôi cá Bớp nhưng không có số liệu cụ thể, trong đó có Mỹ

 Tại Việt Nam

Cá bớp được nuôi rất phổ biến ở các tỉnh ven biển như Quảng Ninh, Hải Phòng, Đà Nẵng, Phú Yên, Khánh Hòa, Vũng Tàu, Nghệ An, Vũng Tàu, Kiên Giang với số lượng lồng nuôi tăng khá nhanh [38]

Hiện nay chúng ta đã tiến hành cho sinh sản nhân tạo cá bớp và đã đạt được những kết quả nhất định, tuy nhiên vẫn còn nhiều vấn đề cần phải nghiên cứu bổ sung nhằm hoàn thiện quy trình sản xuất, đa dạng các sản phẩm cá bớp Rất nhiều trung tâm sản xuất giống cá biển ở khắp nơi tại Việt Nam đã và đang tiến hành các nghiên cứu cho đẻ và ương nuôi cá giống, hiện đã đạt được nhiều thành tựu đáng

kể, góp phần nâng cao chất lượng con giống và chủ động nguồn giống cho nghề nuôi đối tượng này

Từ năm 1999 đến năm 2000, đề tài nghiên cứu sản xuất giống một số loài cá biển, trong đó có cá Bớp, do Đào Mạnh Sơn và Đỗ Văn Khương chủ trì, đề tài đã sản xuất thành công giống cá bớp [41] Năm 2000 đến năm 2003, Đỗ Văn Minh và cộng tác viên với sự tài trợ của dự án SUMA đã thực hiện đề tài nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất giống và nuôi thương phẩm cá Bớp tại trại nghiên cứu và NTTS nước mặn Cát Bà, trại nghiên cứu và NTTS nước lợ Quý Kim thuộc viện nghiên cứu nuôi trồng thủy sản 1 [54]

Năm 1999, công ty hải sản Đại Dương ở Vũng Tàu bắt đầu nuôi cá bớp, thức

ăn là cá tạp với hệ số chuyển hóa thức ăn (Feed Conversion Ratio -FCR) bằng 6, khi đang sử dụng thức ăn viên của Đài Loan (1-1,1USD/kg) thì FCR = 1-1,5 và đến tháng 6 năm 2001, công ty đạt 400 tấn cá bớp Cá bớp hiện được tiêu thụ ở các thành phố lớn trong nước, được ưa chuộng tại các nước Châu Á (Trung Quốc, Nhật Bản) và đang mở rộng sang Châu Âu, Mỹ và Canada

Trong những năm gần đây nghề nuôi cá bớp bằng lồng bè trên biển phát triển mạnh ở huyện đảo Phú Quý vì điều kiện tự nhiên rất thuận lợi cho loài cá này sinh trưởng và phát triển Trong năm 2006, trung tâm khuyến ngư tỉnh Bịnh Thuận đã đầu tư xây dựng mô hình trình diễn nuôi cá bớp bằng lồng bè trên biển, kết quả cho thấy cá bớp là một đối tượng nuôi có giá trị kinh tế cao và rất thích hợp với điều kiện tự nhiên, môi trường của vùng biển này

Việc sản xuất giống và nuôi thương phẩm cá bớp ngày càng mở rộng, để phát triển việc nuôi trồng loại cá này một cách bền vững cần có các nghiên cứu định hướng cho việc chế biến, tránh hiện tượng nguyên liệu dồi dào nhưng sản phẩm lại không tiêu thụ được Vì vậy, nghiên cứu hạn chế hư hỏng sản phẩm là cần thiết, trong đó hạn chế hiện tượng ôxy hóa lipid của cá bớp trong quá trình bảo quản cần được ưu tiên hàng đầu

1.1.3 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của cá bớp

Thành phần hóa học của cá bớp không ổn định, chúng khác nhau theo giống, loài, giới tính, điều kiện sống Ngoài ra các yếu tố như thành phần thức ăn, môi trường sống, kích cỡ cá, và đặc điểm di truyền cũng ảnh hưởng đến thành phần hóa học đặc biệt là cá nuôi

Thành phần hóa học cơ bản của cá bớp được thể hiện ở bảng 1.1 cho thấy: Hàm lượng nước của cá bớp nuôi thấp hơn hàm lượng nước của cá bớp tự nhiên Tuy nhiên, thành phần chất béo của cá bớp nuôi lại cao hơn cá bớp tự nhiên Còn các thành phần khác như hàm lượng tro và protein không có sự khác biệt nhiều

Bảng 1.1 Thành phần gần đúng (%) của cơ lưng (D) và cơ bụng (V) của

cá bớp tự nhiên và cá bớp được nuôi tại hai địa phương Pingtung (PT) và Penghu (PH)-Đài Loan [22]

Thành phần Cơ Tự nhiên

Nuôi Pingtun (PT) Penghu (PH)

cá bớp nuôi ở vùng biển Đài Loan, hàm lượng lipid của cá bớp tự nhiên dao động trong khoảng 2-7%, trong đó hàm lượng lipid trong cá bớp nuôi dao động từ 5 đến 17% tùy thuộc vào các phần khác nhau trên cơ thể cá và nguồn dinh dưỡng trong thức ăn [22]

Bảng 1.2 Thành phần hóa học của cá bớp (g/100g cơ thịt) [49]

Bảng 2.2 cho thấy hàm lượng lipid ở cá bớp khá cao nên chúng dễ bị ôxy hóa trong quá trình bảo quản và chế biến Đây là nguyên nhân chính làm giảm chất lượng của sản phẩm

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng lipid trong cơ thịt cá bớp chủ yếu là các acid béo không no cao phân tử lượng có thể chiếm tới 40% đặc biệt là acid béo

docosahexaenoic (DHA; 22:6n-3) và eicosapentaenoic (EPA; 20:5n-3) Các acid

béo không no cao phân tử được chứng minh có rất nhiều tác dụng tốt cho sức khỏe con người [26], [12] Việc ăn cá có chứa nhiều acid béo không no cao phân tử lượng có tác dụng làm giảm nguy cơ mắc các bệnh về tim mạch, giúp làm tăng khả năng hình thành tế bào não ở trẻ nhỏ cũng như tăng chức năng cho mắt, tăng khả năng miễn dịch cho cơ thể Như vậy, cá bớp là một trong những thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao cho người tiêu dùng Tuy nhiên, các acid béo không no cao phân

tử lượng rất dễ bị ôxy hóa trong quá trình chế biến và bảo quản làm cho chất lượng

và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm giảm đáng kể Do đó, để có thể phát triển các sản phẩm từ cá bớp, nâng cao chất lượng và thời hạn bảo quản thì việc kiểm soát quá trình ôxy hóa lipid là rất quan trọng

1.2 Lipid và quá trình ôxy hóa lipid

1.2.1 Lipid

1.2.1.1 Khái niệm

Lipid là hợp chất hữu cơ tự nhiên rất phổ biến trong tế bào động vật và thực vật [5], có thành phần hóa học và cấu tạo khác nhau nhưng có những tính chất chung:

Không tan trong nước và tan trong dung môi hữu cơ (ether, cloroform, benzen, aceton, ete petrol, toluen ) → lipid là chất không phân cực vì vậy muốn lipid phân tán trong nước cần phải có chất nhũ hóa

Là ester của rượu và acid béo cao phân tử lượng (C1→C36) chủ yếu là 6→C22 và các dẫn xuất của nó

C1-Có ảnh hưởng lớn đến chức năng cơ thể, trong tế bào mà chúng tồn tại Dầu

mỡ là tên gọi của chất béo được chiết xuất từ động vật và thực vật ngoài thành phần chính là lipid thì dầu mỡ còn có các thành phần khác như chất màu (sắc tố tan trong chất béo), chất mùi, phosphatide, các chất sáp, chất nhựa, chất nhớt (mulcilage), các tiền sinh tố và sinh tố (provitamin và vitamin)

Theo khoa học những chất béo chứa nhiều acid béo no (bão hòa) gọi là mỡ Những chất béo chứa nhiều acid béo không no (chưa bão hòa) gọi là dầu

1.2.1.2 Phân loại

Một số cách phân loại chính [48]

 Theo lenidger : chia thành hai nhóm:

Nhóm lipid xà phòng hóa được (lipid phức): acid béo, axyglyceride, photphoglyxeride, sphingolipid (amit của sphingozin), sáp… nghĩa là những lipid

mà trong phân tử có chứa ester của acid béo cao phân tử

Nhóm lipid không xà phòng hóa được (lipid đơn): terpen, steride, prostaglandin… nghĩa là lipid trong phân tử không chứa chức ester, nhóm này gồm các hydrocacbon, các chất màu và sterol

→ Nhóm lipid xà phòng hóa được thường dùng làm thực phẩm vì nó có phân

tử lượng thấp, liên kết dễ phá vỡ nên cơ thể dễ hấp thụ

 Theo Plenikok chia thành hai nhóm:

Nhóm lipid đơn giản: ester của rượu và acid béo, nhóm này gồm có glyceride, sáp, steride

Nhóm lipid phức tạp: ngoài rượu và acid béo còn có thêm các nhóm chức khác như bazơ nitơ, acidphphotphoric, glucid, bao gồm các nhóm nhỏ như:

Glyxerophospholipid: trong phân tử có glyxerin, acid béo và acid photphoride, gốc acid photphoride có thể được ester hóa với một aminalcol như colin hoặc colamin

Glyxeroglucolipid: phân tử ngoài glyxerin và acid béo còn có mono hoặc oligosacaride kết hợp với glyxerin qua liên kết glucozide

Sphingophospholipid: phân tử được cấu tạo từ aminalcol sphingozin, acid béo

và acid phosphoric

Sphingoglucolipid: phân tử được cấu tạo từ sphingozin, acid béo và đường Phân loại lipid theo khả năng thủy phân và theo cấu tạo: gồm lipid thủy phân được và lipid không thủy phân được, lipid có cấu tạo đơn giản và lipid phức tạp

1.2.2 Cơ chế của quá trình ôxy hóa lipid

Ôxy hóa lipid quá trình diễn ra phức tạp, kết quả là tạo ra các sản phẩm khác nhau Sản phẩm cấp một chủ yếu của quá trình ôxy hóa lipid là các hợp chất không mùi hydroperoxyde Tuy nhiên, hợp chất này thường không bền nên dễ dàng bị ôxy hóa để tạo thành các sản phẩm cấp hai mà chủ yếu là malondialdehyde, alkane, keton, rượu, ester, acid và các hydrocacbons Trong đó, các aldehyde được xem là thành phần chính làm cho sản phẩm có mùi ôi thiu [24] Các sản phẩm cấp hai của quá trình ôxy hóa lipid sẽ tiếp tục bị ôxy hóa để tạo thành các sản phẩm cấp ba, hoặc liên kết với các thành phần cấu thành nên protein như acid nucleic, acid amin,

peptid để tạo thành các phức chất mang màu nâu sẫm [43] Từ đó làm sản phẩm thủy sản bị biến màu, giảm giá trị cảm quan

Quá trình ôxy hóa lipid được chia thành ba quá trình chính là quá trình tự ôxy hóa (không có tác dụng của enzyme), quá trình quang ôxy hóa và quá trình ôxy hóa dưới tác dụng của enzyme

 Quá trình tự ôxy thường chia làm ba thời kì: Thời kì phát sinh, thời kì phát triển

R* : là gốc acid béo no, không no tự do hoặc acid béo trong phân tử glyceride

H*: là nguyên tử hydro ở C nối đôi, hoặc nguyên tử hydro của nhóm metylen (=CH2) bất kỳ trong acid béo no

Để tạo thành gốc tự do phải có năng lượng

Khi có ôxy thì phản ứng xảy ra mạnh mẽ hơn

Giai đoạn phát triển của các gốc tự do alkyl R* hoặc alcolxyl RO* tạo thành chuỗi ôxy hóa

là gốc chỉ đạo trong mạch ôxy hóa và phản ứng có

ý nghĩa quyết định là phản ứng tương tác giữa gốc RO2* với phân tử lipid từ gốc hydroperoxyde sẽ phân mạch cho gốc tự do khác theo đường hướng sau:

ROOH  RO* HO* (8)

2ROOH  RO2* HOH RO* (9)

ROOH RH  RO* R* H2O (10)

RO* (Alcocxyl)

Quá trình phát triển của chuỗi ôxy hóa cho kết quả là tích tụ gốc alcolxyl

RO*, peroxyde RO2 và hydrôxyde HO* từ đó tạo thành các sản phẩm thứ cấp như: rượu, keton, aldehyde, acid

Gốc alcolxyl tác dụng với gốc hydrocacbon sẽ tạo thành rượu và alkyl tự do RO* R1H → ROH R1

Tương tác của hai gốc alcolxyl tạo thành keton với rượu

R – CH – R R’O* → R’OH R – C – R

O* O

Hoặc từ gốc hydroperoxyde tác dụng với gốc alkyl cũng tạo ra keton, aldehyde Cũng có thể tạo ra keton bằng cách ôxy hóa chúng đến keton hydroxyde rồi đến aldehyde và acid

Tương tác của gốc alcocxyl với gốc alkyl:

 Quá trình quang ôxy hóa: Cơ chế của quá trình này là do sự tương tác giữa acid béo không no với nguyên tử ôxy để tạo thành hợp chất hydroperoxyde không thông qua con đường tạo thành các gốc tự do[23] Thêm vào đó sự có mặt của ánh sáng và đặc biệt là tia cực tím sẽ thúc đẩy quá trình quang ôxy hóa lipid [18] Do đó việc bao gói thực phẩm tránh cho thực phẩm tiếp xúc với ánh sáng mặt trời và các nguồn phát sáng khác sẽ hạn chế được quá trình ôxy hóa lipid xảy ra

 Quá trình ôxy hóa lipid dưới tác dụng của enzyme: Một số enzyme có khả năng thúc đẩy quá trình ôxy hóa lipid, đặc biệt là hệ enzyme lipoxygenases Đây là các enzyme có chứa ion sắt và chúng có khả năng gây xúc tác giữa ôxy với các acid béo không no có chứa các nhóm cis, cis-1,4-pentadiene trong cấu trúc phân tử để tạo thành các hợp chất hydroperoxyde [53]

1.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ôxy hóa lipid trong thực phẩm

Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ ôxy hóa lipid như hàm lượng lipid và mức độ không bão hòa của lipid, thành phần acid béo, hoạt độ của nước, ánh sáng, nồng độ muối, hàm lượng myoglobin và hemoglobin trong cơ thịt cá, cũng như các điều kiện trong chế biến và bảo quản như nhiệt độ, áp suất, thời gian, phương pháp bảo quản và sự nhiễm các ion kim loại từ thiết bị máy móc trong quá trình chế biến [20][51]

Hàm lượng lipid trong cơ thịt cá cũng như mức độ không bão hòa của lipid có ảnh hưởng lớn đến quá trình ôxy hóa Phospholipid dễ bị ôxy hóa hơn so với các acid béo không no có trong cơ thịt cá

Độ pH trong cơ thịt cá có ảnh hưởng lớn đến quá trình ôxy hóa lipid và acid béo Tại giá trị pH thấp (môi trường acid), myoglobin và hemoglobin rất dễ bị biến tính, làm tăng khả năng tương tác giữa lipid và các tác nhân ôxy hóa từ đó thúc đẩy quá trình ôxy hóa lipid

Muối ăn (NaCl) được sử dụng rộng rãi trong chế biến thực phẩm, tuy nhiên muối ăn cũng đóng vai trò là tác nhân ôxy hóa làm thúc đẩy quá trình ôxy hóa lipid Cơ chế

do muối ăn phá vỡ cấu trúc tế bào làm tăng khả năng tiếp xúc giữa các chất xúc tác

cho quá trình ôxy hóa và lipid, thúc đẩy quá trình ôxy hóa Mặt khác các ion kim loại có trong muối, đặc biệt là sắt, đồng, góp phần vào việc thúc đẩy quá trình ôxy hóa lipid

Một số ion kim loại, đặc biệt là sắt và đồng, đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy quá trình tự ôxy hóa lipid Cơ chế của quá trình này là do các ion kim loại tham gia vào phản ứng khử một electron của các acid béo tạo thành các gốc tự do [13]

Ôxy tham gia vào quá trình phát sinh và phát triển của quá trình ôxy hóa Cơ chế của quá trình này là do sự tương tác giữa các acid béo không no với tác nhân là ôxy tạo thành các gốc tự do Trần Đại Tiến [9] nghiên cứu ảnh hưởng của sấy bằng không khí nóng và sấy bức xạ kết hợp với hút chân không đến chất lượng của mực ống lột da Kết quả cho thấy mực ống lột da sấy bằng bức xạ kết hợp với hút chân không hàm lượng các acid béo không no cao hơn so với mực ống lột da sấy bằng không khí nóng ở cùng nhiệt độ Điều này cho thấy quá trình ôxy hóa diễn ra nhanh hơn trong điều kiện

có mặt của ôxy (sấy bằng không khí nóng) [9] Vì vậy, hạn chế sản phẩm tiếp xúc với ôxy sẽ làm giảm đáng kể sự ôxy hóa lipid xảy ra

Thông thường các phản ứng của thời kỳ phát sinh và phát triển cần năng lượng, do vậy nhiệt độ cao sẽ thúc đẩy quá trình ôxy hóa, lượng peroxyde tạo thành tăng Ở nhiệt độ 40-45 °C và cao hơn, sự phân giải hydroperoxyde sẽ tăng Ngược lại nhiệt

độ thấp có tác dụng hạn chế quá trình ôxy hóa lipid

Năng lượng ánh sáng, đặc biệt là tia cực tím và tia có bước sóng ngắn của quang phổ nhìn thấy có tác dụng xúc tiến quá trình ôxy hóa lipid Năng lượng ánh sáng tham gia vào quá trình quang phân ly hydroperoxyde thành các gốc tự do Dolatowski và cộng sự [54] cho rằng quá trình xử lí sóng siêu âm (UT) gây ra sự phá vỡ vi cấu trúc, làm cơ thịt mềm hơn nhưng kích thích sự thay đổi tính chất vật lý và hóa học thông qua các cơ chế liên quan đến sự xâm nhập của ánh sáng, nhiệt độ vào bên trong và hình thành các gốc tự do Đồng thời, sóng siêu âm giải phóng nhiều protein thô hơn các hợp chất nitơ Điều này có thể dẫn đến kết quả TVB-N và TMA cao, sinh ra các hợp chất dễ bay hơi thúc đẩy quá trình ôxy hóa lipid trên thực phẩn thủy

sản nhanh bị hư hỏng [56] Chemat và cộng sự [13] cho rằng quá trình thực hiện sóng siêu âm hình thành các gốc tự do và ôxy hóa lipid trong quá trình nhũ hóa Sóng siêu âm tần số thấp không chỉ tạo ra lực để thay đổi vi cấu trúc của các đối tượng mà nó còn hình thành các gốc tự do làm biến đổi các phản ứng hóa học [14] Chia Chang và cộng sự [1] đã nghiên cứu hiệu ứng siêu âm tendesation (UT) trên cá Bớp sasimi Kết quả cho thấy UT làm tăng tốc độ sinh hóa các chỉ số của Nitơ (TVB-N), trimethylamine nitơ (TMAN), Thiobarbituric acid-reactive substances (TBARS) [21]

Nước có thể là yếu tố xúc tiến quá trình ôxy hóa khử khi để bơ, mỡ trong điều kiện ẩm ướt, nhưng trong nhiều trường hợp, nước lại làm tăng tính ổn định của chất béo khi gia nhiệt Chẳng hạn khi gia nhiệt để chiết dầu từ gan cá, nếu gia nhiệt khô lipid sẽ ôxy hóa mạnh hơn là gia nhiệt trong môi trường nước Các sản phẩm chứa chất béo ở dạng khan (hàm ẩm thấp) chất béo thường được phân bố ở bề mặt các vi

lỗ Ôxy có thể xâm nhập tự do vào đây, do đó sự ôxy hóa chất béo xảy ra dễ dàng ngay cả khi áp suất của ôxy bên ngoài thấp Trong điều kiện này nếu có một lượng nước nhỏ trong sản phẩm sẽ kìm hãm một cách đáng kể quá trình ôxy hóa Tác dụng kìm hãm của nước đối với sự ôxy hóa lipid có lẽ do tạo ra lớp nước hấp phụ bảo vệ bề mặt sản phẩm do đó hạn chế được sự xâm nhập của ôxy khí quyển Tác dụng kìm hãm của nước còn quan hệ với việc nước làm vô hoạt các hợp chất chứa kim loại có hoạt tính xúc tác Trong trường hợp này nước đóng vai trò tác nhân tạo phức với các ion kim loại có hóa trị thay đổi nhờ đó mà ổn định một trong các trạng thái hóa trị của chúng Kết quả là phản ứng trao đổi điện tử của kim loại bị ức chế

và tác dụng xúc tác phản ứng ôxy hóa cũng không còn nữa Khi hàm lượng nước tăng sự ôxy hóa tăng lên do ở mức ẩm này các kim loại khuếch tán dễ dàng hơn đến các miền ôxy hóa [5]

1.2.4 Tác hại của quá trình ôxy hóa lipid

 Tác hại của quá trình ôxy hóa lipid

Quá trình ôxy hóa lipid là nguyên nhân chính làm giảm giá trị cảm quan của thực

phẩm do quá trình ôxy hóa làm biến đổi màu sắc theo chiều hướng xấu, tạo ra các sản phẩm thứ cấp gây mùi khó chịu, làm biến đổi trạng thái cơ thịt và giảm giá trị dinh dưỡng của thực phẩm [31]

Sản phẩm của quá trình ôxy hóa lipid làm miếng cá phi lê bị biến sang màu vàng hay màu nâu sẫm [35] Thêm vào đó một số sản phẩm có mùi khó chịu và có tính độc gây mất an toàn cho người tiêu dùng Quá trình ôxy hóa lipid diễn ra ngay sau khi đánh bắt, trong quá trình bảo quản nguyên liệu, chế biến và bảo quản sản phẩm Sản phẩm ôxy hóa thường làm vô hoạt enzyme đặc biệt là enzyme tiêu hóa Ngoài ra chúng có khả năng phản ứng với protein tạo hợp chất bền vững, không tan trong nước cũng như trong dung môi hữu cơ và cũng không bị thủy phân

Từ những tác hại trên ta thấy việc đưa ra những biện pháp phòng chống quá trình ôxy hóa là vô cùng cần thiết

 Hạn chế quá trình ôxy hóa lipid

Cắt tiết được xem là một trong những công đoạn quan trọng trong việc hạn chế quá trình ôxy hóa Một số công trình đã công bố cho thấy myoglobin và hemoglobin

là hai thành phần chính có trong máu cá, chúng rất dễ bị ôxy hóa làm cho miếng cá phi lê bị biến màu, biến mùi làm giảm giá trị cảm quan và giá trị dinh dưỡng Nguyễn Văn Minh và cộng sự [37] đã nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết cá tuyết trong nước biển và trong nước đá lỏng đến chất lượng của cá trong quá trình bảo quản lạnh Kết quả cho thấy, cá tuyết được cắt tiết trong nước đá lỏng có chất lượng tốt hơn và thời hạn bảo quản dài hơn so với cá tuyết cắt tiết trong nước biển Theo kết quả nghiên cứu của Maqsood và Benjakul [30], cá chẽm được cắt tiết trước khi bảo quản trong nước đá có hàm lượng các chất ôxy hóa lipid (hydroperoxyde, TBARS) thấp hơn nhiều so với cá chẽm không được căt tiết Thêm vào đó, cắt tiết còn làm giảm đáng kể hàm lượng myoglobin và hemoglobin có trong cơ thịt cá chẽm, màu sắc của miếng cá phi lê trắng hơn Qua đó cho thấy việc nghiên cứu tối ưu công đoạn cắt tiết cá bớp là rất cần thiết, nhằm hạn chế tối đa ảnh hưởng của các thành phần có trong máu cá còn sót lại trong cơ thịt đến chất lượng

(sự ôxy hóa lipid) của sản phẩm

Hạn chế sự tiếp xúc lipid với ôxy bằng cách bao gói chân không sử dụng thiết bị hút chân không hoặc sử dụng glucose-oxydase để loại bỏ ôxy trong quá trình đóng gói thực phẩm Việc nghiên cứu áp dụng các phương pháp bao gói mới trong chế biến và bảo quản các sản phẩm thủy sản cũng được nghiên cứu ứng dụng nhiều trên thế giới Mục đích là nhằm hạn chế những biến đổi không có lợi diễn ra trong quá trình chế biến và bảo quản, từ đó kéo dài được thời hạn bảo quản của sản phẩm Hai phương pháp hiện đang được áp dụng rộng rãi trong sản xuất là bao gói hút chân không (Vacuum Packaging-VP) và bao gói có sự điều chỉnh thành phần không khí (Modified Atmosphere Packaging-MAP) Rất nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng khi áp dụng hai phương pháp bao gói này và kết hợp với bảo quản

ở nhiệt độ thấp sẽ giữ được chất lượng của sản phẩm thủy sản tốt hơn và thời hạn bảo quản dài hơn [15] [52] Bao gói bằng phương pháp MAP có tác dụng hạn chế

sự ôxy hóa lipid của sản phẩm Theo kết quả nghiên cứu của Nolan và cộng sự [20] thực phẩm được bao gói trong điều kiện có CO2 và N2 sẽ làm giảm sự ôxy hóa lipid

so với sản phẩm bao gói thông thường [39] Ngoài tác dụng hạn chế sự ôxy hóa lipid, khí CO2 còn có tác dụng làm giảm sự phát triển của vi sinh vật, hạn chế các phản ứng hóa lý, kéo dài thời hạn bảo quản cho sản phẩm Từ các kết quả nghiên cứu trên cho thấy, việc nghiên cứu áp dụng các phương pháp bao gói mới đối với sản phẩm cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông lạnh là cần thiết

Bảo quản trong điều kiện nhiệt độ thấp sẽ hạn chế được sự ôxy hóa lipid, kéo dài thời hạn bảo quản vì giảm tốc độ phản ứng, hơn thế nữa khi lượng nước trong cá bị đóng băng làm giảm hoạt độ nước và giảm sự phát triển của vi sinh vật Tuy nhiên, một số nghiên cứu cho thấy quá trình ôxy hóa vẫn tiếp tục diễn ra khi các sản phẩm thủy sản được bảo quản đông lạnh [33], [40] Gormley và các cộng sự [19] đã chứng minh sự ôxy hóa lipid các sản phẩm thủy sản vẫn diễn ra khi sản phẩm được bảo quản

ở nhiệt độ -60oC Sự dao động nhiệt độ cũng làm tăng quá trình ôxy hóa lipid Theo kết quả của Popelka và các cộng sự [41], hàm lượng các chất ôxy hóa lipid trong cơ

thịt cá thu được bảo quản ở nhiệt độ ổn định -18 oC thấp hơn nhiều so với cá thu bảo quản ở nhiệt độ dao động từ -18 oC đến -5 oC Tuy nhiên, khi giảm nhiệt độ xuống sẽ làm tăng chi phí sản xuất, tăng giá thành sản phẩm Do đó cần phải nghiên cứu để chọn nhiệt độ bảo quản thích hợp đảm bảo về chất lượng và chi phí sản xuất

Bổ sung các chất chống ôxy hóa để ngăn chặn hay làm chậm quá trình ôxy hóa lipid trong thực phẩm Các chất chống ôxy hoá có tác dụng ngăn quá trình phá hủy bằng cách khử đi các gốc tự do, kìm hãm sự ôxy hóa bằng cách ôxy hóa chính chúng Các chất chống ôxy hóa bao gồm các chất chống ôxy hóa có nguồn gốc tự nhiên và các chất hóa học như acid ascorbic, vitamin E và các hợp chất phosphate Các chất chống ôxy hóa tự nhiên thông thường là các hợp chất phenol, tách chiết từ thực vật, rau củ, quả có tác dụng rất tốt trong việc hạn chế sự ôxy hóa lipid của sản phẩm thủy sản Chất chống ôxy hóa tổng hợp như: BHT (Butylated hydroxytoluen), TBHQ (Tertbutylhydroquinone) Nhưng ngày nay được gọi là chất gây ung thư và các tác nhân đột biến Vì vậy con người đã cố gắng sử dụng chất chống thay cho chất chống ôxy hóa tổng hợp [11] Chất chống ôxy hóa tự nhiên được sử dụng ngày càng nhiều, để bảo quản thịt và cá, chẳng hạn như tocopherols , các loại gia vị và thảo dược chiết xuất thực vật và acid ascorbic Acid ascorbic có thể được sử dụng như một chất chống ôxy hóa chất để tăng thời hạn sử dụng thực phẩm chế biến và bảo quản Acid này là một chất chống ôxy hóa mạnh mẽ, được sử dụng trong dầu,

cá phi lê và không có giới hạn lượng sử dụng acid ascorbic [11] Nguyễn Văn Minh

và cộng sự [36] đã nghiên cứu tác dụng chống ôxy hóa của hỗn hợp mono-, di- và triphosphate đối với sản phẩm cá tuyết muối Kết quả cho thấy hợp chất phosphate

có tác dụng kìm hãm quá trình ôxy hóa lipid làm cho sản phẩm có màu sắc trắng hơn, các chỉ tiêu về ôxy hóa lipid thấp hơn so với sản phẩm không sử dụng hợp chất phosphate Một số nghiên cứu cho thấy trong quá trình bảo quản đông các sản phẩm thủy sản, việc kết hợp giữa butylated-hydroxytoluen (BHT) và acid ascorbic có tác dụng hạn chế ôxy hóa lipid tốt Acid ascorbic và tocopherol (vitamin E) đặc biệt có tác dụng chống ôxy hóa lipid ở điều kiện pH thấp và pH cao [38]

Từ những phân tích trên cho thấy, quá trình ôxy hóa lipid trong một sản phẩm phụ thuộc rất nhiều và các thông số kỹ thuật trong quy trình chế biến sản phẩm đó,

để kiểm soát có hiệu quả quá trình ôxy hóa cần kết hợp việc tối ưu hóa các công đoạn quan trọng có ảnh hưởng lớn đến quá trình ôxy hóa (cắt tiết, bảo quản nguyên liệu, bao gói ) với việc sử dụng chất phụ gia chống ôxy hóa một cách thích hợp

1.3 Các nghiên cứu trong và ngoài nước

1.3.1 Nghiên cứu trong nước

Hiện tại có một số công trình nghiên cứu sự ôxy hóa lipid trên sản phẩm thủy sản đã được công bố Cụ thể như Đào Trọng Hiếu và cộng sự [1] nghiên cứu ảnh hưởng của việc xông khói đến chất lượng của sản phẩm cá thu trong quá trình bảo quản Kết quả là chỉ số TBARS của cá thu xông khói tăng trong suốt quá trình bảo quản, đối với mẫu cá thu không xông khói thì ngược lại

Nguyễn Văn Minh và cộng sự [6] nghiên cứu sự biến đổi chất lượng của sản phẩm cá bò da tẩm gia vị trong quá trình sấy ở nhiệt độ thấp Kết quả cho thấy sản phẩm sấy có hàm lượng hydroperoxyde thấp hơn và hàm lượng các acid béo không

no cao hơn so với sản phẩm làm khô bằng phơi nắng

Một số nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ đến chất lượng của các sản phẩm thủy sản đã được tiến hành trong vài năm gần đây Kết quả nghiên cứu của Phạm Ngọc Minh Quỳnh và các cộng sự [7] đã ứng dụng chế phẩm bacteriocin thô thu nhận từ vi khuẩn lactic để bảo quản lạnh cá bớp Kết quả thu được rất khả quan khi chất lượng của cá bớp được đảm bảo tốt hơn trong suốt thời gian bảo quản do tác dụng kháng khuẩn của chế phẩm bacteriocin

Huỳnh Nguyễn Duy Bảo [4] đã nghiên cứu sự biến đổi của tôm sú và kết luận rằng, nếu trì hoãn việc ướp đá tôm sú trong thời gian 2-3 giờ ở nhiệt độ 28-30 oC thời gian bảo quản nguyên liệu giảm đi từ 30-40%

1.3.2 Nghiên cứu ngoài nước

Một số công trình nghiên cứu đã công bố cho thấy, công đoạn cắt tiết là công đoạn quan trọng hạn chế sự ôxy hóa lipid Flechtenmacher [17] kết luận rằng các thành phần chính trong máu cá đặc biệt là myoglobin và hemoglobin rất dễ bị ôxy hóa làm cho miếng cá phi lê bị biến màu, biến mùi và làm giảm giá trị cảm quan Lee và cộng sự [27] đã nghiên cứu ảnh hưởng của aldehyde về sự ổn định oxymyoglobin (OxyMb) cá ngừ và vai trò của OxyMb đến quá trình ôxy hóa chất béo của cá ngừ vây vàng Kết quả cho thấy aldehyde (hexanal, hexenal, và 4-hydroxynonenal) được sinh ra trong quá trình ôxy hóa chất béo có thể tăng tốc quá trình ôxy hóa OxyMb cá ngừ Đồng thời myoglobin cũng là tác nhân mạnh cho quá trình ôxy hóa chất béo của cá ngừ

Ngoài ra, đã có một số nghiên cứu thành phần và chế độ xử lý trong quá trình bảo quản cá bớp Chang và cộng sự [22] đã nghiên cứu về chất lượng thịt của cá bớp nuôi và cá bớp tự nhiên Hàm ẩm của cá bớp biển cao hơn cá bớp nuôi, nhưng ngược lại thành phần lipid của cá bớp nuôi lại cao hơn rất nhiều so với cá bớp tự nhiên Thành phần protein và lượng tro hầu như không khác biệt giữa hai loại cá Taheri và cộng sự [48] cũng đã nghiên cứu sự thay đổi thành phần acid béo trong quá trình bảo quản cá bớp phi lê đông lạnh Kết quả cho thấy cá bớp có chứa một lượng lớn các acid béo không bão hòa đơn (MUFA) và acid béo không bão hòa

đa (PUFA), đặc biệt là axit béo Omega3 và Omega6 Trong quá trình bảo quản đông lạnh 6 tháng có sự giảm đáng kể của các nhóm acid béo như MUFA, PUFA và n-3 PUFA, như cũng như tỷ lệ n-3/n-6 Tăng acid béo bão hòa (SFA) và giảm nồng

độ PUFA chỉ ra quá trình ôxy hóa đang diễn ra, và điều này có ảnh hưởng quan trọng về chất lượng

Theo kết quả nghiên cứu của Taheri và cộng sự [46] về hiệu quả của bao gói chân không cho thấy hàm lượng acid béo tự do, sản phẩm ôxy hóa cấp một và cấp hai, độ ẩm và giá trị pH của các mẫu bao bì chân không thấp hơn so với mẫu đối chứng một cách đáng kể Kết quả chỉ ra rằng bao gói chân không rất hiệu quả trong việc làm giảm quá trình ôxy hóa lipid và tăng thời gian bảo quản của cá bớp phi lê

đông lạnh Do đó, việc bao gói chân không hoặc kết hợp với các biện pháp chống ôxy hóa khác đang được khuyến khích sử dụng

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu là cá bớp ( ranchycentron canadum)

Cá bớp được thu mua trực tiếp từ trại nuôi cá tại vùng biển gần Hồ cá Trí Nguyên-Nha Trang Cá được chọn mua có khối lượng khoảng 4,5 – 5,0 kg/con Sau khi đánh bắt lên khỏi lồng, cá được làm chết tự nhiên và bảo quản trong nước đá để vận chuyển về công ty TNHH JK Fish địa chỉ số 49, tổ 21, thôn Hòn Nghê, xã Vĩnh Ngọc, Nha Trang, Khánh Hòa

Cá bớp được phi lê theo đúng quy trình hiện tại của công ty Các miếng cá phi

lê được chia làm ba nhóm ngẫu nhiên, một nhóm đối chứng (không ngâm trong dung dịch acid ascorbic - ĐC), hai nhóm còn lại tiến hành ngâm trong dung dich acid ascorbic ở nồng độ 0,5% và 0,75% trong thời gian 7 phút Sau khi ngâm, cá được vớt ra để ráo nước trong thời gian khoảng 5 phút rồi bao gói thường trong túi PEtiến hành cấp đông, bảo quản theo quy trình của công ty Cá bới phi lê đông lạnh được đóng trong các thùng carton và bảo quản ở nhiệt độ -18  2 °C Theo thời gian bảo quan, mẫu được thu nhận và vận chuyển về phòng thí nghiệm Khoa Công nghệ Thực phẩm để tiến hành phân tích đánh giá theo các chỉ tiêu của đề tài

2.2 Bố trí thí nghiệm xác định nồng độ acid ascorbic đến quá trình ôxy hóa lipid của sản phẩm cá bớp phi lê đông lạnh