Nghiên cứu tối ưu hóa một số thông số kỹ thuật của quy trình và đánh giá chất lượng cảm quan cá ngừ chù bảo quản bằng đá lạnh kết hợp với chitin phân tử lượng thấp (oligochitin)

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM --- NGUYỄN PHÚC PHÚ NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HÓA MỘT SỐ THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA QUY TRÌNH VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CẢM QUAN CÁ NGỪ CHÙ BẢO QUẢN BẰNG ĐÁ LẠNH KẾT HỢP VỚI

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

-

NGUYỄN PHÚC PHÚ

NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HÓA MỘT SỐ THÔNG SỐ

KỸ THUẬT CỦA QUY TRÌNH VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CẢM QUAN CÁ NGỪ CHÙ BẢO QUẢN BẰNG ĐÁ LẠNH KẾT HỢP VỚI CHITIN PHÂN TỬ LƯỢNG THẤP (OLIGOCHITIN)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

KHÁNH HÒA – 2015

KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

-

NGUYỄN PHÚC PHÚ

NGHIÊN CỨU TỐI ƯU HÓA MỘT SỐ THÔNG SỐ

KỸ THUẬT CỦA QUY TRÌNH VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CẢM QUAN CÁ NGỪ CHÙ BẢO QUẢN BẰNG ĐÁ LẠNH KẾT HỢP VỚI CHITIN PHÂN TỬ LƯỢNG THẤP (OLIGOCHITIN)

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN Th.S TRẦN VĂN VƯƠNG

KHÁNH HÒA – 2015

LỜI CẢM ƠN

Để hoàn thành đồ án này

Trước tiên em xin gửi lời cảm ơn tới Ban Giám hiệu Trường Đại học Nha Trang, phòng Đào tạo Đại học, Ban Chủ nhiệm khoa Công nghệ Thực phẩm lời cảm ơn, niềm tự hào đã được học tập tại trường trong những năm qua

Lòng biết ơn chân thành xin được giành cho thầy ThS Trần Văn Vương – Giảng viên khoa Công nghệ Thực phẩm, đã tận tình hướng dẫn em trong suốt thời gian em thực hiện đề tài vừa qua

Xin chân thành biết ơn các thầy cô giáo trong khoa Công nghệ Thực phẩm đã giảng dạy và truyền đạt cho em những kiến thức quý báu trong suốt quá trình học tập tại Trường Đại học Nha Trang để em làm hành trang sau này

Xin cảm ơn các thầy cô giáo ở các phòng thí nghiệm của Bộ môn Công nghệ Thực phẩm, phòng thí nghiệm Phân tích cảm quan, Công nghệ Sinh học, phòng thí nghiệm Hóa sinh-Vi sinh, Trung tâm thực hành thí nghiệm, Viện Nghiên cứu Công nghệ Sinh học đã tạo điều kiện thuận lợi cho em trong suốt thời gian thực hiện đề tài

Em xin bày tỏ lòng biết ơn tới các thành viên trong gia đình, các bạn cùng làm thí nghiệm đã nhiệt tình giúp đỡ em thực hiện đề tài

Nha Trang, tháng 06 năm 2015

Sinh viên thực hiện

Nguyễn Phúc Phú

MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN I DANH MỤC VIẾT TẮT V DANH MỤC BẢNG VI DANH MỤC HÌNH VII

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 3

1.1 TỔNGQUANVỀCÁNGỪCHÙNGUYÊNLIỆU 3

1.1.1 Đặc điểm sinh hóa, vùng phân bố và cách thức đánh bắt phổ biến hiện nay 3

1.1.2 Sản lượng đánh bắt, sản phẩm chế biến và giá trị kinh tế của cá ngừ chù nguyên liệu 5

1.1.3 Một số biến đổi và yếu tố ảnh hưởng cơ bản tới chất lượng cá ngừ chù nguyên liệu trong quá trình bảo quản và chế biến 7

1.1.3.1 Các biến đổi cảm quan 8

1.1.3.2 Các biến đổi chất lượng 9

1.2 TỔNGQUANVỀOLIGOCHITIN 14

1.2.1 Cấu tạo và tính chất của oligochitin 14

1.2.2 Ứng dụng của Oligochitin 15

1.2.3 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng polyme sinh học học (chitin, oligochitin, chitosan, oligochitiosan) vào công nghệ bảo quản sau thu hoạch 16

1.2.3.1 Tình hình nghiên cứu ở ngoài nước 16

1.2.3.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 17

1.3 MỘTSỐPHƯƠNGPHÁPBẢOQUẢNPHỔBIẾNVÀKHẢNĂNGỨNG DỤNGTRONGBẢOQUẢNCÁNGỪCHÙNGUYÊNLIỆU 18

1.3.1 Phương pháp bảo quản bằng nước đá 18

1.3.2 Phương pháp bảo quản lạnh bằng phương pháp lạnh đông 20

1.3.3 Phương pháp bảo quản bằng hóa chất 21

1.4 PHƯƠNGPHÁPĐÁNHGIÁCHẤTLƯỢNGCẢMQUANVÀỨNGDỤNG TRONGĐÁNHGIÁCHẤTLƯỢNGNGUYÊNLIỆUTHỦYSẢN 22

1.4.1 Tổng quan về đánh giá chất lượng cảm quan thực phẩm 22

1.4.2 Vai trò của phương pháp đánh giá chất lượng cảm quan trong nghiên cứu đánh giá chất lượng thực phẩm 23

1.4.3 Ứng dụng phương pháp đánh giá chất lượng cảm quan trong đánh giá chất lượng cá ngừ chù nguyên liệu bảo quản 25

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 26

2.1 ĐỐITƯỢNGVÀVẬTLIỆUNGHIÊNCỨU 26

2.2 ĐỊAĐIỂM,DỤNGCỤVÀTHIẾTBỊSỬDỤNGTRONGNGHIÊNCỨU 26

2.3 PHƯƠNGPHÁPNGHIÊNCỨU 26

2.3.1 Các phương pháp đánh giá 26

2.3.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm 27

2.3.2.1 Bố trí thí nghiệm tối ưu hóa một số thông số kỹ thuật của quy trình bảo quản cá ngừ chù nguyên liệu bằng đá lạnh kết hợp oligochitin 27

2.3.2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian bảo quản cá ngừ chù nguyên liệu bằng đá lạnh kết hợp oligochitin với các thông số kỹ thuật đã được tối ưu 30

2.4 Phương pháp xử lý số liệu 31

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 32

3.1 TỐIƯUHÓATHÔNGSỐ NỒNG ĐỘ OLIGOCHITINVÀTHỜIGIAN NHÚNG CHO QUY TRÌNHBẢOQUẢNCÁNGỪCHÙBẰNGĐÁLẠNHKẾT HỢPOLIGOCHITIN 32

 Ảnh hưởng của nồng độ oligochitin và thời gian nhúng đến chất lượng cảm quan cá ngừ chù bảo quản bằng đá lạnh kết hợp oligochitin 32

3.2 XÁCĐỊNHTHỜIGIANBẢOQUẢNCÁNGỪCHÙBẰNGĐÁLẠNHKẾT HỢPOLIGOCHITIN 35

3.2.1 Sự biến đổi về trạng thái cá ngừ chù bảo quản bằng đá lạnh kết hợp

oligochitin 35

3.2.2 Sự biến đổi về màu sắc cá ngừ chù bảo quản bằng đá lạnh kết hợp oligochitin 38

3.2.3 Sự biến đổi về mùi cá ngừ chù bảo quản bằng đá lạnh kết hợp oligochitin 41

3.2.4 Sự biến đổi về vị cá ngừ chù bảo quản bằng đá lạnh kết hợp oligochitin 44

3.2.5 Kết quả phân tích vi sinh mẫu cá ngừ chù nguyên liệu bảo quản bằng đá lạnh kết hợp olihochitin 47

3.3 ĐỀXUẤTQUYTRÌNHBẢOQUẢNCÁNGỪCHÙBẰNGĐÁLẠNHKẾT HỢPOLIGOCHITIN 49

KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 51

1 KẾTLUẬN 51

2 ĐỀXUẤTÝKIẾN 51

TÀI LIỆU THAM KHẢO 52

PHỤ LỤC 53

DANH MỤC BẢNG

1 Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng của cá ngừ chù trong 100 g 4

3

Bảng 1.3: Các loài cá chính và sản lượng đánh bắt của chuyến biển

5 Bảng 2.1: Bố trí thí nghiệm theo quy hoạch thực nghiệm của công

đoạn xử lý cá ngừ chù nguyên liệu bằng oligochitin 29

6 Bảng 2.2: Bố trí thí nghiệm ở tâm phương án của công đoạn xử lý

7 Bảng 3.9: Kết quả phân tích vi sinh

47

3 Hình 1.3: Sơ đồ biến đổi của động vật thủy sản sau khi chết 7

6 Hình 1.6: Phương trình sự chuyển hóa từ histidine thành histamine

8 Hình 3.1: Đồ thị biểu diễn sự biến đổi chất lượng cảm quan cá ngừ

chù bảo quản bằng đá lạnh kết hợp oligochitin theo thời gian (ngày) 32

9 Hình 3.2: Đồ thị biểu diễn sự biến đổi cảm quan (trạng thái) cá ngừ

chù bảo quản bằng đá lạnh kết hợp oligochitin theo thời gian (ngày) 35

10 Hình 3.3: Đồ thị biểu diễn sự biến đổi cảm quan (màu sắc) cá ngừ

chù bảo quản bằng đá lạnh kết hợp oligochitin theo thời gian (ngày) 38

11 Hình 3.4: Đồ thị biểu diễn sự biến đổi cảm quan (mùi) cá ngừ chù

bảo quản bằng đá lạnh kết hợp oligochitin theo thời gian (ngày) 41

12 Hình 3.5: Đồ thị biểu diễn sự biến đổi cảm quan (vị) cá ngừ chù bảo

quản bằng đá lạnh kết hợp oligochitin theo thời gian (ngày) 44

Tuy nhiên, để chế biến được nhiều loại sản phẩm đạt chất lượng tốt thì yêu cầu tiên quyết là phải có được những nguyên liệu chất lượng tốt, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm Nhưng thực tế cho thấy việc bảo quản nguyên liệu cá ngừ chù sau đánh bắt và trong quá trình chế biến còn gặp nhiều khó khăn, chủ yếu sử dụng phương pháp ướp đá để bảo quản nên thời gian bảo quản ngắn, chất lượng nguyên liệu đưa vào chế biến thất thoát nhiều, chưa đáp ứng được tiêu chuẩn chất lượng đã đặt ra Do vậy, người ta thường sử dụng các hóa chất để bảo quản dẫn tới gây mất

vệ sinh an toàn thực phẩm Vì vậy, việc tìm ra và áp dụng các phương pháp bảo quản hiệu quả sử dụng các chất bảo quản có nguồn gốc sinh học không độc hại để kiểm soát độ tươi của cá ngừ chù nguyên liệu sau đánh bắt, nhằm giữ chất lượng của cá ngừ chù nguyên liệu tốt nhất tới người sử dụng và đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm là một yêu cầu cấp thiết Chính vì thế, em đã được Khoa Công Nghệ

Thực Phẩm - Trường Đại học Nha Trang, giao cho thực hiện đề tài: “Nghiên cứu tối

ưu hóa một số thông số kỹ thuật của quy trình và đánh giá chất lượng cảm quan cá ngừ chù bảo quản bằng đá lạnh kết hợp với chitin phân tử lượng thấp (oligochitin)” Với mục đích

bước đầu hoàn thiện quy trình bảo quản cá ngừ chù bằng đá lạnh kết hợp

oligochitin

Nội dung của đồ án:

1 Xây dựng quy trình bảo quản cá ngừ chù (nguyên liệu) bằng đá lạnh kết hợp với

oligochitin

2 Nghiên cứu tối ưu hóa một số thông số kỹ thuật của quy trình bảo quản

3 Đánh giá chất lượng cảm quan cá ngừ chù trong thời gian bảo quản (bằng

quy trình đã tối ưu)

4 Đề xuất phương án sử dụng và bảo quản cá ngừ chù (nguyên liệu) bằng đá

lạnh kết hợp với oligochitin

Ý nghĩa khoa học và thực tế của đồ án

Sự thành công của đề tài là số liệu thực tế góp phần khẳng định khả năng bảo quản và kháng khuẩn của đá lạnh kết hợp oligochitin trong bảo quản cá ngừ chù sau đánh bắt Các số liệu thực tế này sẽ góp phần làm phong phú thêm kiến thức về khả năng ứng dụng đá lạnh kết hợp oligochitin trong bảo quản thủy sản

Và đồng thời nó sẽ là cơ sở để các ngư dân đánh bắt và các doanh nghiệp chế biến cá ngừ chù sử dụng đá lạnh kết hợp oligochitin vào bảo quản để kéo dài độ tươi, nâng cao giá trị cảm quan của nguyên liệu Đáp ứng nhu cầu khai thác và chế biến các sản phẩm có giá trị cao từ cá ngừ chù

Bên cạnh đó nghiên cứu phát triển phương pháp bảo quản sau đánh bắt tạo điều kiện cho quá trình phát triển đánh bắt xa bờ góp phần phát triển kinh tế đất nuớc, giúp ngư dân bám biển lâu dài góp phần khẳng định chủ quyền biển, đảo Việt Nam

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 TỔNG QUAN VỀ CÁ NGỪ CHÙ NGUYÊN LIỆU

1.1.1 Đặc điểm sinh hóa, vùng phân bố và cách thức đánh bắt phổ biến hiện nay

Cá ngừ chù nguyên liệu được phân loại như sau [10]:

Bộ cá vược: perciformes

Họ cá bạc má: scombridae Giống cá: Auxit

Loài cá ngừ chù/dẹt: Auxit thazard

Tên tiếng anh: Frigate mackerel (Lacepède, 1803)

Hình 1.1: Cá ngừ chù

Cá ngừ chù có tên khoa học là: Auxis thazard (Lacepede,1803), là loài cá ngừ nhỏ sống gần bờ, là một phân loài của cá ngừ đại dương thuộc họ cá thu ngừ, phân bố ở nhiệt đới và cận nhiệt đới Đại Tây Dương, Thái Bình Dương, Ấn

Độ Dương, phía Nam tới vùng ven bờ châu Đại Dương, phía Tây tới Đông và Nam châu Phi Riêng ở khu vực biển Việt Nam, cá ngừ chù phân bố chủ yếu ở vùng biển miền Trung, Đông và Tây Nam Bộ, tập trung quanh các đảo, nơi giàu các chất dinh dưỡng

Cũng như các loài cá biển khác, cá ngừ chù nguyên liệu có thành phần dinh dưỡng rất cao Thành phần hóa học của thịt cá ngừ chù bao gồm: nước, protein, lipit, glucid, khoáng chất, vitamin Thành phần hóa học khác nhau về giống loài, trong cùng một loài nhưng nếu sinh sống ở môi trường khác nhau thì thành phần

hóa học cũng khác nhau Thành phần hóa học của cá ngừ chù còn phụ thuộc vào các yếu tố như : đặc điểm sinh lý, mùa vụ, nguồn thức ăn, thời tiết khí hậu

Bảng 1.1: Thành phần dinh dưỡng của cá ngừ chù trong 100g [10]

Từ bảng 1.1 chúng ta có thể thấy được rằng cá ngứ chù cung cấp một lượng lớn những khoáng chất, vitamin cần thiết cho hoạt động hằng ngày của con người bằng nhiều cách khác nhau Con người chúng ta hấp thụ những khoáng chất này một cách gián tiếp hay trực tiếp thông qua các dạng sản phẩm

Đối với nguồn nguyên liệu cá ngừ chù, ngư cụ khai thác chủ yếu là nghề lưới vây

và nghề lưới rê thu ngừ (lưới cản)

Thức ăn chủ yếu của cá ngừ chù là cá trõng (Achoviella), cá chuồn (Exocoetidae), giống cá nục (Decapterus), mực ống (Loligo spp.), cá trích (Sardinella spp.), cá cơm (Stolephorus spp.) và cả động vật phù du như Amphipoda, Copepoda Trong thành phần thức ăn còn có ấu trùng của Cephalopoda, Crustacean và Squilla

Cũng giống như các loài cá biển Việt Nam, cá ngừ chù có thời kỳ sinh sản kéo dài từ tháng 5 đến tháng 8 hằng năm, nhưng rộ nhất vào các tháng 6-7 Các thời kỳ

đẻ rộ cũng lệ thuộc vào điều kiện môi trường từng vùng biển cụ thể nên có xê dịch 1-2 tháng (bảng 1.2)

Bảng 1.2 Mùa sinh sản của cá ngừ [14]

Theo bảng 1.2, ta thấy Cá ngừ chù: Mùa đẻ ở vịnh Bắc Bộ từ tháng 5-8, rộ nhất vào tháng 6-7; ở vịnh Thái Lan từ tháng 2-7; vùng biển miền Trung từ tháng 4-8 Nhiệt độ thích hợp nơi đẻ trứng từ 21o

ngừ Mùa đẻ ( tháng)

Sức sinh sản(x 1000 trứng) Vùng biển

Ngừ chù

5-84-82-7

200-1000

Vịnh Bắc BộMiền TrungVịnh Thái Lan

Vịnh Bắc BộVịnh Thái Lan

Xã hội ngày càng phát triển cùng với khoa học - kỹ thuật hiện đại, ngành chế biến thuỷ sản cũng có những mục tiêu, chiến lược cụ thể để đáp ứng nhu cầu và mở rộng thị trường Trong bối cảnh đó, việc nâng cao giá trị cho nguồn nguyên liệu thuỷ sản bằng những biện pháp công nghệ, sử dụng thiết bị mới nhằm tạo ra các mặt hàng có giá trị dinh dưỡng cao, có thể nói cá ngừ chù là nguồn thực phẩm tốt cho con người Do vậy, hiện nay các sản phẩm gia tăng từ cá ngừ ngày càng phổ biến và

đa dạng như: sản phẩm sử dụng ăn tươi, sản phẩm khô, sản phẩm đóng hộp, sản phẩm hun khói

Hình 1.2 Biểu đồ xuất khẩu các mặt hàng cá ngừ ở Việt Nam, năm 2013 [12]

Các mặt hàng sản phẩm cá ngừ nói chung của ViệtNamđang có mức tăng trưởng rất tốt Giá trị xuất khẩu cá ngừ đóng hộp 9 tháng đầu năm 2013 sang EU tăng gần 76% so với cùng kỳ Trong khi đó, xuất khẩu cá ngừ chế biến khác có tốc

độ tăng trưởng đột biến tới hơn 1.565%, một tốc độ tăng trưởng ấn tượng Năm thị

trường nhập khẩu lớn nhất khối EU của Việt Namđang có sự tăng trưởng khả quan

là Đức (61,8%), Italia (4,8%), Tây Ban Nha (17,8%), Hà Lan (85,9%), Anh (2,37%) Bên cạnh đó, Bồ Đào Nha và Ba Lan tiếp tục là thị trường nhập khẩu đáng chú ý trong khối Vì hai thị trường này đều nằm trong tốp 10 thị trường trong khối

EU nhập khẩu nhiều nhất cá ngừ của Việt Nam, thêm vào đó lại có tốc độ tăng trưởng rất cao lần lượt là 243,5% và 491,8%.Theo đánh giá, việc tăng cường xuất khẩu các sản phẩm cá ngừ chế biến sang EU của doanh nghiệp ViệtNamlà sự lựa chọn hợp lý trong bối cảnh nguồn cá ngừ nguyên liệu như hiện nay [13]

Theo thống kê của các chuyến nghiên cứu được chỉ ra từ bảng 1.3 và hình 1.4

Cá ngừ có giá trị kinh tế cao trong đó có sự góp mặt của cá ngừ chù, có đặc điểm khai thác quanh năm do vậy nó có ý nghĩa rất lớn và quan trọng của trong nền kinh

tế biển của nước ta Góp phần cải thiện chất lượng cuộc sống, công ăn việc làm, không những của người dân vùng biển nói riêng mà còn đến người dân trên cả nước nói chung

1.1.3 Một số biến đổi và yếu tố ảnh hưởng cơ bản tới chất lượng cá ngừ chù

nguyên liệu trong quá trình bảo quản và chế biến

Cá ngừ chù cũng giống như các loài thủy sản khác, ngay sau khi chết chúng xảy ra hàng loạt các biến đổi phức tạp, các biến đổi về mặt cảm quan, hóa học và vi sinh làm cho nguyên liệu cá ngừ chù hư hỏng, phân hủy dẫn tới không còn giá trị sử dụng nữa Như chúng ta đã biết, thủy sản nói chung và đặc biệt là cá ngừ chù nguyên liệu nói riêng từ khi đánh bắt được đến khi chết, trong cơ thể của nó bắt đầu có hàng loạt

sự biến đổi về vật lý và về hóa học Sự biến đổi sau khi chết được mô tả theo sơ đồ [3]

Hình 1.3: Sơ đồ biến đổi của động vật thủy sản sau khi chết

1.1.3.1 Các biến đổi cảm quan

Những biến đổi ở cá tươi nguyên liệu trong quá trình bảo quản Trước tiên đó là những biến đổi cảm quan của cá liên quan tới biểu hiện bên ngoài và kết cấu cơ thịt Mùi vị đặc trưng của các loài cá thường thể hiện rõ trong vài ngày đầu của quá trình bảo quản bằng nước đá

Sau khi lên khỏi mặt nước cá sẽ chết rất nhanh do bị ngạt thở Nguyên nhân dẫn đến sự chết là do sự tích tụ của các acid lactic và các sản phẩm phân giải khác làm cho thần kinh bị tê liệt Cá cũng có thể chết ngay trong lưới do vùng vẫy, thiếu oxy

vì mật độ cá quá cao trong lưới Sau khi chết trong cơ thể cá có hàng loạt các biến đổi về vật lý, hoá học Những biến đổi này có thể chia làm 4 giai đoạn như sau:

- Sự tiết nhớt ra ngoài cơ thể

- Sự tê cứng sau khi chết

- Sự tự phân giải

- Quá trình thối rữa

Các giai đoạn biến đổi này không theo một trật tự nhất định nào mà thường gối lên nhau, thời gian dài hay ngắn phụ thuộc vào loài, điều kiện đánh bắt, nhiệt độ và phương pháp bảo quản Thịt cá là loại dễ bị ươn hỏng hơn các loài động vật trên cạn khác là do những đặc tính đặc trưng sau:

- Cá có nhiều enzyme nội tại và có hoạt tính mạnh

- Hàm lượng chất ngấm ra cao là môi trường tốt cho vi khuẩn hoạt động

 Sự tiết nhớt ra ngoài cơ thể của cá

Trong lúc còn sống cá tiết ra chất nhớt để bảo vệ cơ thể và giảm ma sát khi bơi

Từ khi chết cho đến khi tê cứng cá vẫn tiếp tục tiết nhớt và lượng chất nhớt tiết

ra ngày càng nhiều Thành phần chủ yếu của chất nhớt là glucoprotein, ban đầu chất

nhớt có màu trong suốt, sau một thời gian thì vẩn đục, thịt nhão ra và quá trình thối rữa diễn ra nhanh [2]

Động vật thủy sản sau khi chết bị ảnh hưởng bởi yếu tố cơ học càng nhiều thì lượng chất nhớt tiết ra nhiều, tạo điều kiện cho vi sinh vật phát triển, dẫn tới quá trình thối rữa đến sớm hơn Đây là sự tự vệ cuối cùng của động vật thủy sản sau khi chết

 Sự tê cứng của cá sau khi chết

Sau khi cá chết một thời gian thì cơ thể cá dần dần cứng lại, sự tê cứng xuất hiện đầu tiên ở cơ lưng, sau lan rộng ra các nơi khác

Hiện tượng tê cứng xảy ra ngay lập tức hoặc chỉ sau một thời gian rất ngắn kể

từ khi cá chết nếu cá đói và nguồn glycogen dự trữ bị cạn hoặc cá bị sốc (stress) Phương pháp đập và giết chết cá cũng ảnh hưởng đến thời điểm bắt đầu hiện tượng

tê cứng Làm chết cá bằng cách giảm nhiệt (cá bị giết chết trong nước đá lạnh) làm cho sự tê cứng xuất hiện nhanh, còn khi đập vào đầu cá thì thời điểm bắt đầu tê cứng sẽ đến chậm, có thể đến 18 giờ [7]

Trong giai đoạn này, nếu dùng nguyên liệu này để sản xuất sản phẩm cá philê thì cơ có thể co tự do, miếng philê sẽ ngắn lại, bề mặt nhăn nheo Thời gian từ lúc

cá chết đến lúc tê cứng dài ngắn khác nhau tùy theo loài, kích cỡ ở cá, phương pháp đánh bắt, nhiệt độ xử lý…

1.1.3.2 Các biến đổi chất lượng

Có thể phát hiện và chia các kiểu ươn hỏng đặc trưng của cá bảo quản bằng nước đá theo 4 giai đoạn sau [7]:

 Giai đoạn 1: Cá rất tươi và có vị ngon, ngọt như rong biển Vị tanh nhẹ của kim loại Đối với cá tuyết, cá tuyết chấm đen, cá nục và cá bơn, vị ngọt được giữ được tối đa 2-3 ngày sau khi đánh bắt

 Giai đoạn 2: Mất mùi vị đặc trưng, pH của thịt cá trở nên trung tính nhưng không có mùi lạ Kết cấu cơ thịt vẫn còn tốt

 Giai đoạn 3: Có dấu hiệu ươn hỏng và tùy theo loài cá cũng như kiểu ươn hỏng (hiếm khí, kị khí) mà sẽ tạo ra một loạt các dễ chất bay hơi và mùi khó chịu

 Giai đoạn 4: Đặc trưng của cá có thể là sự ươn hỏng và phân hủy (thối rửa) Trong thịt cá chứa chủ yếu là protein và chất béo Vì thế những biến đổi sau khi

cá chết chính là những biến đổi của protein, chất béo dưới tác dụng của enzyme protease, lipase có sẵn trong cá, và do có vi sinh vật Như chúng ta đã biết, sau khi

cá chết một thời gian, về mặt cảm quan ta thấy cá tăng lên về thể tích, có mùi thối

Sự tăng lên về thể tích là do sự thủy phân mạch polypeptid vốn được sắp xếp một cách chặt chẽ thành các mạch ngắn hơn, được sắp xếp hỗn độn, rời rạc Sau khi cá chết có mùi thối là do sự phân hủy sẽ tạo ra các chất khí có mùi như H2S, NH3, TMA [3]

 Sự phân giải:

Cá sau khi tê cứng thì sẽ mềm trở lại do tác dụng của các enzyme có trong thịt

cá, đặc biệt là hệ enzyme protease, chúng phân giải protein thành peptit và cuối cùng là các acid amin Enzyme trong cơ thịt chủ yếu là cathepsin, trong ruột chủ yếu là tripxin và pepxin, các enzyme trong hệ tiêu hoá đường ruột không bị ức chế bởi muối ăn ở nồng độ thấp, còn cathepsin thì bị ức chế ở nồng độ 5%

Trong quá trình phân giải, tổ chức cơ thịt sinh ra nhiều biến đổi về hóa lý, cơ thịt mềm mại, hương vị thơm ngon, có độ ẩm lớn và dễ bị tác dụng của men tiêu hóa Giai đoạn đầu của quá trình tự chín liên quan với quá trình ngược lại của quá trình tê cứng vì khi đó xuất hiện sự phân ly của actomiozin một phần thành actin và miozin Sự phân giải này làm tăng số lượng trung tâm ưa nước của protein co rút, làm tăng khả năng liên kết nước của mô cơ Tiếp đó là quá trình phân giải protein của các enzyme làm cho mô cơ mềm ra

Những biến đổi tự phân giải do hoạt động của enzyme góp phần làm giảm chất lượng của cá, cùng với quá trình ươn hỏng do vi sinh vật gây nên

 Quá trình thối rữa:

Tác dụng tự phân giải tuy có sự khác xa với thối rữa, nhưng về ý nghĩa của nó thì có thể coi như quá trình trước thối rữa Quá trình thối rữa là do vi sinh vật gây nên, chúng phân giải các acid amin thành những sản phẩm cấp thấp như: indol, skatol, phenol, cadaverin, putrescin, các loại acid có đạm, các acid béo cấp thấp:

NH3, CO2, CH4…Số lượng vi sinh vật trên da, mang, trong nội tạng cá sống và cá vừa đánh bắt lên biến động trong phạm vi [7]:

- Trên da: 102 – 107 vi sinh vật/cm2

- Trong mang: 103 – 109 vi sinh vật/gam

- Trong nội tạng: 103 - 109 vi sinh vật/gam

Sau giai đoạn tiềm phát ban đầu, các vi sinh trong cá đi vào thời kỳ tăng trưởng theo hàm mũ và ở nhiệt độ cao thì cá sẽ ươn hỏng nhanh

Khi thủy sản bị thối rữa thì nguyên liệu có mùi hôi thối, khó chịu và có tính độc Đối với những sản phẩm thối rữa có chứa nhiều loại chất độc nên tuyệt đối không

sử dụng chúng khi đã có biểu hiện của sự hư hỏng Một số chất độc hay gặp như: histamine, methyamin, cholin, tyramin, cadaverin…do đó cần có biện pháp để hạn chế quá trình thối rữa

Ở cơ thịt và các cơ quan bên trong của cá tươi, vi khuẩn hiện diện rất ít Ở cá tươi vi khuẩn chỉ có thể tìm thấy trên da (102

- 107cfu/cm2), mang (103 - 109cfu/g)

và nội tạng (103 - 109cfu/g) Hệ vi sinh vật của cá vừa đánh bắt lại phụ thuộc vào môi trường nơi đánh bắt hơn là vào loài cá Số lượng vi khuẩn tồn tại trong cá cao hay thấp tùy thuộc vào cá sống trong môi trường nước ấm hay nước lạnh Vi khuẩn trên da và mang cá sống trong vùng nước ôn đới, môi trường nước sạch ít hơn so với cá sống trong vùng nước nhiệt đới, môi trường ô nhiểm Số lượng vi khuẩn trong nội tạng cá có liên quan trực tiếp đến nguồn thức ăn của cá: cao ở cá ăn tạp và thấp ở cá không ăn tạp Ngoài ra số lượng vi khuẩn thay đổi còn tùy thuộc vào mùa sinh sống Cá sống trong mùa hè có số lượng vi khuẩn cao hơn

Những biến đổi trong quá trình bảo quản và gây ươn hỏng do vi sinh vật [7]:

Trước tiên vi khuẩn hiếu khí sử dụng nguồn năng lượng carbohydrate và lactate

để phát triển tạo thành CO2 và H2O Kết quả của quá trình này làm giảm thế oxy hóa

khử trên bề mặt sản phẩm Dưới điều kiện này, vi khuẩn yếm khí (Alteromonas putrefacien, enterobacteriaceae) phát triển khử TMAO thành TMA theo bởi các

phản ứng sinh hóa:

Hinh 1.4: Sơ đồ chuyển hóa từ TMAO thành TMA

Sản phẩm tạo thành cuối cùng là TMA tạo mùi vị xấu cho cá

Tiếp theo trong suốt quá trình ươn hỏng do vi sinh vật ở cá là sự phân hủy amino acid, chỉ có một lượng nhỏ NH3 tạo thành trong giai đoạn tự phân giải nhưng phần lớn được tạo thành từ sự phân hủy các acid amin trong giai đoạn phân hủy

Hình 1.5: quá trình hình thành NH 3 Biến đổi trong quá trình bảo quản:

 Sự biến đổi protein: Protein biến đổi trong suốt quá trình lạnh đông và bảo

quản lạnh Tốc độ phân hủy phụ thuốc rất lớn vào nhiệt độ

 Biến đổi chất béo: Mỡ cá giàu acid béo chưa bão hòa, vì vậy có thể bị oxy

hóa nhanh chóng tạo mùi ôi khét trong suốt thời gian bảo quản Có thể ngăn chặn sự oxy hóa chất béo của cá bằng cách mạ băng hoặc bao gói trong bao bì plastic có hút chân không

 Sự biến đổi màu sắc: Chất lượng của cá thường được đánh giá bởi hình

dạng bên ngoài, sự biến đổi màu sắc phải ở mức rất thấp, nếu không sẽ làm giảm chất lượng sản phẩm

 Sự hình thành histamine: Trong cơ thịt màu đỏ của cá ngừ chù có chứa

histidine Dưới tác dụng của enzyme histidine decacboxylaza do vi sinh vật sinh ra histadine chuyển thành histamine

Giới hạn quy định với histamin ở một số quốc gia:

Bảng 1.4: Giới hạn quy định với histamin [6]

Quốc gia Giới hạn quy định Quốc gia Giới hạn quy định

Phòng ngừa sinh histamine bằng cách bảo quản cá ngừ chù ở nhiệt độ 4o

C, thời gian bảo quản ≤ 24h, loại bỏ những con bị ươn hỏng tránh lây nhiễm, thao tác tiếp nhận nhanh, nhẹ nhàng

1.2.1 Cấu tạo và tính chất của oligochitin

 Cấu tạo oligochitin:

Khi thủy phân chitin bằng enzyme hoặc acid sẽ cắt đứt liên kết glucoside giải phóng các oligochitin

Sơ đồ sản xuất oligochitin từ chitin bằng tác nhân enzyme:

En zyme

oligochitin

Hình 1.7: Sơ đồ sản xuất oligochitin từ chitin

Oligochitin là một saccharide, được kết hợp từ 2 đến 50 monosaccharide

Oligochitin ở dạng bột, có màu trắng hoặc hơi vàng, không có mùi, vị đặc biệt Chúng có khả năng tan tốt trong nước, độ nhớt thấp, phân tử lượng nhỏ và dễ kết tinh, có tính chất hoạt động sinh học, tăng sức đề kháng điều hòa lượng cholesterol,

cải thiện thiếu máu, bệnh gan, điều hòa huyết áp trong máu, làm tăng khả năng hấp thụ canxi, thúc đẩy quá trình bài tiết acid uric, chống ung thư, bướu, tham gia hình thành xương sụn, trị được các bệnh: viêm loét dạ dày, bệnh tiêu chảy, bệnh táo bón, chuột rút, đặc biệt có khả năng kết hợp với mangan tham gia vào quá trình hình thành xương sụn rất tốt

 Nguồn gốc oligochitin:

Oligichitin có nguồn gốc từ chitin bởi sự thủy phân của enzyme hoặc acid

 Phương pháp sản xuất oligochitin:

Phương pháp hóa học: Ledderhose thu được từ sự thủy phân chitin trong dung dịch acid một sản phẩm dạng tinh thể gọi là glucosamine vào năm 1876 Năm 1902, một phương pháp thủy phân nhẹ nhàng hơn tạo nên 2 – acetamiddo-deoxy-D-glucose Như vậy cấu trúc và thành phần chính của chitin đã được cô lập 2-acetamiddo-2-deoxy-D-glcose hydrochloride đã tách rời với hiệu suất 60 – 70% do

sự thủy phân chitin từ cua với acid chlohydric đặc

Phương pháp sinh học: Với chế phẩm enzyme từ ốc sên, Hackman đã thu được một lượng 44% tinh thể 2-acetamiddo-2-deoxy-D-glucose và chỉ 0.5% 2-amino-2-deoxy-D-glucose từ chitin Trong thí nghiệm tương tự với một enzyme H Pomatia, tinh thể 2-acetamiddo-2-deoxy-D-glucose thu được từ chitin của nấm men và tôm hùm với lượng tương ứng là 50% và 80%

Phương pháp chiếu xạ: Dùng các tia gamma để thủy phân chitin thu oligochitin

1.2.2 Ứng dụng của Oligochitin

Trường Đại học Pukyong National Hàn Quốc đã nghiên cứu thành công ứng dụng của oligochitin trong việc tăng sức đề kháng, điều hòa lượng cholesterol, cải thiện thiếu máu và bệnh gan, điều hòa áp suất trong máu, làm tăng khả năng hấp thụ canxi, thúc đẩy quá trình bài tiết acid uric, chống ung thư, bướu, tham gia hình thành xương sụn, trị được các bệnh: viêm loét dạ dày, bệnh tiêu chảy, bệnh táo bón, chuột rút, đặc biệt có khả năng kết hợp với mangan tham gia vào quá trình hình thành xương sụn

Oligochitin tạo nên một lớp phủ ngoài bảo quản hạt, điều hòa đất, làm tăng trưởng lá, cành, tiêu diệt mầm bệnh, chống lại vi sinh vật,…

Oligochitin ảnh hưởng tích cực đến sinh trưởng của rau cải, đậu cove và một số rau khác, có tác dụng tăng năng suất, tăng khả năng kháng bệnh, hạn chế việc sử dụng thuốc bảo vệ thực vật, góp phần bảo vệ môi trường và thực hiện chương trình rau sạch, rau an toàn

Chế phẩm oligosacharide ảnh hưởng tích cực đến sinh trưởng và năng suất của ngô Với nồng độ phun thích hợp là 40ppm, số lần phun là 3lần/vụ, liều lượng là 300l/ha, năng suất sau khi sử dụng 20% so với đối chứng (theo nghiên cứu của Học viện Nông nghiệp Việt Nam)

Oligochitin có tính hòa tan cao, dễ dàng ứng dụng để sản xuất thực phẩm có lợi cho sức khỏe, đặc biệt thực phẩm dinh dưỡng và những loại đồ uống chức năng khác nhau

Oligochitin có tính kháng khuẩn cao nên được sử dụng làm tăng thời hạn bảo quản sản phẩm

1.2.3 Tình hình nghiên cứu và ứng dụng polyme sinh học học (chitin, oligochitin, chitosan, oligochitiosan) vào công nghệ bảo quản sau thu hoạch

1.2.3.1 Tình hình nghiên cứu ở ngoài nước

Thế giới đã biết đến Chitin – Chitosan từ những năm 60 của thế kỉ XIX nhờ phát minh đầu tiên vào năm 1859 của Rouger, khi ông đun sôi Chitin trong dung dịch KOH đậm đặc Về sau có nhiều công trình nghiên cứu về Chitin, Chitosan và các sản phẩm thủy phân Chitin – Chitosan

Shigermase cùng cộng tác viên (1994) cho rằng lyozyme có khả năng thủy phân Chitin – Chitosan rất tốt trong điều kiện t= 38oC, pH= 5,4 Aiba và Muraki (1996) cho rằng (GlcNAc)n n=1÷7, có thể sản xuất được bằng cách dùng enzyme lipase, cellulase và hemicellulase thủy phân Chitosan

Muzzarelli (1997) cũng cho rằng hemicellulase, papain và lipase thủy phân Chitosan ở những độ nhớt rất khác nhau, hemicellulase thủy phân Chitosan, sản lượng (GlcNAc)n n=6 thu được 18%, Muzzarelli (1997) cũng cho rằng Strepmyces

griseus Hut 6037 tiết ra enzyme ngoại bào chitinase và chitosanase ứng dụng thủy phân Chitin và Chitosan của loài giáp xác

Một nghiên cứu khác của Zhu cùng cộng tác viên (2001) cho rằng dùng hemicellulase thủy phân Chitosan, sản lượng hexaose thu được 18% và dùng cellulase thủy phân Chitosan cho sản lượng GlcNAc là 37%

Murakami cùng cộng tác viên (1992) cho rằng mỗi enzyme thủy phân Chitosan khác nhau sẽ có kết quả về sản lượng khác nhau do mức độ deacetyl của Chitosan khác nhau

1.2.3.2 Tình hình nghiên cứu trong nước

Nước ta là nước có ngành chế biến thủy sản phát triển mạnh nên các phế phẩm

từ thủy sản đang là vấn đề được quan tâm rất lớn đối với các công ty chế biến Các phế phẩm từ đầu tôm, mai mực, mai ghẹ nếu thải ra môi trường sẽ làm ô nhiễm nặng, mà trong các phế phẩm đó có một lượng lớn chitin nếu được xử lí thu hồi chitin thì không những vấn đề môi trường được giải quyết mà còn kiếm được một nguồn lợi nhuận cao từ phế phẩm thủy sản.Vì vậy, việc nghiên cứu sản xuất chitin, oligochitin và ứng dụng của chúng rất phổ biến và được quan tâm Tuy nhiên việc nghiên cứu sản xuất oligochitin còn là một vấn đề khá mới mẻ, mới bắt đầu được quan tâm và đi vào nghiên cứu Ở nước ta, trường Đại học Nha Trang bắt đầu nghiên cứu tách chiết chitin từ năm 1978 với quy trình của cô Đỗ Minh Phụng nhưng chưa có ứng dụng trong sản xuất cụ thể Gần đây với yêu cầu bức bách trong

xử lí phế phẩm từ thủy sản, trước những thông tin kỹ thuật mới về chitin, chitosan cũng như tiềm năng thị trường của chúng đã thúc đẩy các nhà khoa học bắt tay vào nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất chitin, đồng thời nghiên cứu quá trình thủy phân chitin tạo các sản phẩm mới có ứng dụng cao trong sản xuất và thực phẩm, cũng như đời sống

Hiện nay, có nhiều cơ sở đang nghiên cứu sản xuất chitin trong đó Trung tâm Chế biến Trường Đại học Nha Trang là nơi sản xuất chitin có chất lượng cao

Ở miền Bắc, Viện Khoa học Việt Nam đã kết hợp với xí nghiệp Thủy sản Hà Nội sản xuất chitin và ứng dụng của nó

Ở miền Nam, trung tâm Công nghệ Sinh học và Sinh học Thủy sản phối hợp với một số cơ quan khác như: Đại học Y dược Thành phố Hồ Chí Minh, Phân viện Khoa học Việt Nam, viện Khoa học Nông nghiệp Việt Nam đang nghiên cứu sản xuất và ứng dụng chitin trong các lĩnh vực nông nghiệp, y dược

Năm 2003 một dự án sản xuất thử nghiệm chitin đã hoàn thành tại trường Đại học Nha Trang Trường Đại học Nha Trang đã chuyển giao công nghệ sản xuất chitin cho một số cơ sở sản xuất Sản phẩm chitin của Trung tâm Chế biến Thủy sản của Trường Đại học Nha Trang đang có uy tín cao, sản phẩm bắt đầu ứng dụng mạnh mẽ vào một số cơ sở sản xuất và được đưa đi chào hàng ở Thái Lan Sản phẩm chitin của trường Đại học Nha Trang đã góp phần giảm nhập khẩu chitin từ nước ngoài

Năm 2005 Trần Thị Luyến đã nghiên cứu sản xuất Oligosaccharide từ chitin – chitosan bằng phương pháp hóa học Hiện nay công nghệ đã được hoàn thiện, sản phẩm đang tiếp tục được sản xuất tuy nhiên năng suất còn nhỏ

Năm 2006 Trần Thị Luyến triển khai sản xuất Oligosaccharide bằng enzyme Đây là một hướng nghiên cứu mới, cần được tiếp tục nghiên cứu trên nhiều đối tượng enzyme khác nhau

1.3 MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN PHỔ BIẾN VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG TRONG BẢO QUẢN CÁ NGỪ CHÙ NGUYÊN LIỆU

1.3.1 Phương pháp bảo quản bằng nước đá

Bảo quản thủy sản bằng nước đá là phương pháp truyền thống được sử dụng rộng rãi, do đặc điểm của nguyên liệu thủy sản mau ươn thối nên khâu bảo quản rất quan trọng Theo ước tính thì khoảng 8% sản lượng thủy sản trên thế giới bị tổn thất

về chất lượng sau khi đánh bắt, chưa kể đến chất thất thoát trong quá trình vận chuyển, bảo quản và sản xuất [7] Tại các nước phát triển như Mỹ và một số nước Châu Âu, việc làm lạnh bằng nước đá được áp dụng từ hơn một thế kỷ trước [1] Dựa vào nguyên lý chung là khi nhiệt độ hạ thấp thì vi sinh vật trong nguyên liệu bị giảm hoạt động và có thể đình chỉ sự sống của chúng, do đó nguyên liệu có

thể kéo dài thời hạn bảo quản một thời gian [4]

Để làm lạnh cá, vấn đề cần thiết là nhiệt độ môi trường xung quanh phải lạnh hơn nhiệt độ của cá Môi trường làm lạnh có thể ở thể rắn, lỏng hoặc khí nhưng nước đá là môi trường làm lạnh lý tưởng nhất Nước đá có thể làm lạnh cá xuống rất nhanh thông qua việc tiếp xúc trực tiếp với cá

Sử dụng nước đá để làm lạnh vì nước đá giúp giảm nhiệt độ sản phẩm xuống gần 0o

C, nước đá đang tan có tác dụng giữ ẩm cho cá, ức chế hoạt động của vi sinh vật và enzyme, do vậy sẽ giảm được tốc độ ươn hỏng và làm giảm hoặc loại bỏ được một số mối nguy về an toàn thực phẩm Nước đá có khả năng làm lạnh lớn (lượng nhiệt yêu cầu để chuyển từ trạng thái rắn sang trạng thái lỏng gọi là ẩn nhiệt:

1 kg nước đá cần 80 kcal nhiệt để làm tan chảy vì vậy có thể ứng dụng nước đá để

làm lạnh nhanh sản phẩm thực phẩm

Nước đá có một số ưu điểm khi so sánh với các phương pháp làm lạnh khác kể

cả làm lạnh bằng không khí Hiện nay thì phương pháp ướp cá bằng đá đang được

sử dụng rộng rãi bởi những ưu điểm sau:

- Tiết kiệm chi phí, rẻ, không gây độc hại, được sử dụng rộng rãi

- Là phương pháp đơn giản và an toàn vì không có máy móc thiết bị phức tạp nên ít có sự cố xảy ra

- Có khả năng trao đổi nhiệt lớn vì nước đá làm lạnh bằng phương pháp dẫn nhiệt, đối lưu

- Phù hợp với nhiều loại thực phẩm

- Không xảy ra hiện tượng nước đóng băng cục bộ trong nguyên liệu vì nước đóng băng ở nhiệt độ 0oC mà trong thực phẩm luôn cao hơn 0oC nên không bị đóng băng

- Giữ độ ẩm cao trên bề mặt thực phẩm, do đó hạn chế được sự bay hơi nước của thực phẩm, hạn chế sự oxy hóa

Bên cạnh những ưu điểm trên thì bảo quản bằng nước đá có vài nhược điểm:

- Có hao phí lạnh lớn vì nhiệt từ môi trường bên ngoài truyền vào

- Nước đá dễ làm hư hỏng cấu trúc thực phẩm do va chạm cơ học

Phương pháp bảo quản lạnh bằng nước đá hiện nay vẫn đang được sử dụng nhiều để bảo quản nguyên liệu sau đánh bắt và quá trình vận chuyển do những ưu

điểm của phương pháp này mang lại nhưng vẫn chưa đáp ứng được yêu cầu về chất lượng và thời gian bảo quản như mong muốn

1.3.2 Phương pháp bảo quản lạnh bằng phương pháp lạnh đông

Quá trình lạnh đông thủy sản là hạ nhiệt độ xuống thấp Vì vậy làm chậm lại sự ươn hỏng và sản phẩm được tan giá sau thời gian bảo quản lạnh đông hầu như không bị thay đổi tính chất ban đầu của nguyên liệu tươi

Bảo quản lạnh đông là một phương pháp tiên tiến để kéo dài thời gian bảo quản của thực phẩm và được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp: Bảo quản nông sản, rau quả, thủy sản, thịt, đồ hộp áp dụng trong thủy sản xuất khẩu Thủy sản lạnh đông xuất khẩu thường rất quan trọng với các nước đang phát triển do giá thành sản phẩm cao như tôm lạnh đông, mang lại thu nhập có giá trị cao so với các loại sản phẩm thực phẩm khác tiêu thụ nội địa Lợi ích cũng như những ưu điểm vượt trội mà phương pháp này mang lại là rất lớn Hiện tại hầu hết các công ty về chế biến thực phẩm đều có hệ thống làm lạnh và lạnh đông để bảo quản nguyên liệu cũng như sản phẩm Thủy sản, có tính mùa vụ nên không phải lúc nào cũng có nguyên liệu để sản xuất và chế biến Để đảm bảo duy trì quá trình sản xuất quanh năm, phương pháp lạnh động đã đáp ứng được điều này

Hiện nay, có 3 phương pháp cơ bản được ứng dụng lạnh đông thủy sản đó là:

 Lạnh đông chậm

 Lạnh đông nhanh

 Cấp đông

Những ưu điểm mà phương pháp bảo quản lạnh đông:

- Không chất bảo quản, giữ sản phẩm tươi ngon như nguyên liệu ban đầu, ổn định trạng thái ban đầu của sản phẩm về: mùi, màu sắc, vị

- Duy trì quá trình sản xuất, quản lý tốt vấn đề thời vụ

- Tránh lãng phí nguyên liệu nếu không kịp sản xuất

Tuy nhiên bên cạnh những ưu điểm trên thì phương pháp lạnh đông có thể làm tổn thất chất dinh dưỡng trong quá trình rã đông vì vậy nếu đã rã đông thì nguyên

liệu phải đem đi chế biến ngay, phải kiểm soát nhiệt độ để tránh các biến đổi chất lượng trong quá trình làm đông như cháy lạnh, biến tính protein

Ngoài việc giúp kéo dài thời gian bảo quản, phương pháp bảo quản lạnh đông còn mang lại nhiều tiện ích cho người sử dụng, nguyên liệu luôn có sẵn Lợi dụng những ưu điểm của phương pháp này mang lại, hiện nay hầu hết các nhà máy chế biến thực phẩm đều có hệ thống bảo quản lạnh đông Hiện nay đây là phương pháp giữ tươi nguyên liệu tốt nhất, mùi vị, giá trị dinh dưỡng của nguyên liệu thủy sản Tùy theo phương pháp bảo quản dài ngắn mà các nguyên liệu thủy sản được bảo quản ở các chế độ nhiệt độ khác nhau như -18o

C hay -25oC

Tuy nhiên phương pháp làm lạnh đông trong quá trình bảo quản thì nguyên liệu cũng có sự biến đổi như protit bị đông đặc biến tính, chất béo bị thủy phân hoặc oxy hóa, đặc biệt là những biến đổi về vật lý và cấu trúc của nguyên liệu

1.3.3 Phương pháp bảo quản bằng hóa chất

Hiện nay, có rất nhiều hóa chất được dùng trong bảo quản thực phẩm, tuy nhiên

ở những nước khác nhau có những qui định về sử dụng hóa chất để bảo quản là khác nhau về loại và liều lượng sử dụng, người ta đã nghiên cứu và phát hiện ra nhiều loại hóa chất có thể bảo quản nguyên liệu được lâu nhưng cần phải quan tâm đến vấn đề an toàn vệ sinh thực phẩm Đối với nước ta hiện nay trong bảo quản tươi nguồn nguyên liệu các nhà chuyên môn về quản lý đề nghị không bảo quản bằng hóa chất

Để sử dụng hóa chất trong bảo quản đạt kết quả tốt nhất là kết hợp với nhiệt độ thấp cho độ tươi được giữ lâu hơn Yêu cầu của hóa chất dùng để bảo quản nguyên liệu thủy sản là:

- Không ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm

- Không gây hại đối với sức khỏe con người, không có mùi vị lạ

- Tính chất hóa học ổn định, dễ tan, không làm biến đổi mùi nguyên liệu

- Không làm mục dụng cụ bảo quản, giá thành thấp, dễ sử dụng

Hiện nay, người ta quan ngại về vấn đề an toàn thực phẩm nên việc sử dụng hóa chất trong bảo quản thực phẩm bị hạn chế Hầu hết người ta đang tìm các phương

pháp thay thế đối với phương pháp bảo quản bằng hóa chất, do hóa chất có thể làm ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe người tiêu dùng Nhiều quốc gia tuyệt đối không nhập khẩu các sản phẩm có sử dụng các chất bảo quản

DỤNG TRONG ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG NGUYÊN LIỆU THỦY SẢN 1.4.1 Tổng quan về đánh giá chất lượng cảm quan thực phẩm

Trong nửa thế kỷ qua, lĩnh vực đánh giá cảm quan đã trưởng thành và được công nhận là một chuyên ngành trong lĩnh vực khoa học thực phẩm và người tiêu dùng Hơn nữa, đánh giá cảm quan cũng trở thành một phần quan trọng của ngành công nghiệp thực phẩm và hàng tiêu dùng Đánh giá cảm quan được định nghĩa là một phương pháp khoa học để gợi lên, đo đạc, phân tích và giải thích các cảm nhận của con người đối với các sản phẩm thông qua các giác quan là thị giác, khứu giác, xúc giác, vị giác và thính giác Định nghĩa này đã được chấp thuận và chứng nhận bởi các ủy ban đánh giá cảm quan của các tổ chức chuyên nghiệp khác nhau như Hiệp hội khoa học và công nghệ thực phẩm, Hiệp hội kiểm định và vật liệu Hoa Kỳ [9]

Phân tích cảm quan là kỹ thuật sử dụng các cơ quan cảm giác của con người để tìm hiểu về các tiêu chí của nguyên liệu cần đánh giá mô tả và định lượng các tính chất cảm giác của một sản phẩm thực phẩm như màu sắc, trạng thái, mùi, và vị

- Phân tích cảm quan: dùng tìm hiểu và mô tả để chỉ ra các tính chất khác nhau của sản phẩm

- Đánh giá cảm quan ngoài mục đích phân tích sản phẩm theo tình chất vốn có bao hàm cả nội dung thị hiếu đối với tính chất hoặc với sản phẩm đó

Hiện này trong đánh giá cảm quan thực phẩm có 3 nhóm phép thử chủ yếu đó là: nhóm phép thử phân biệt, nhóm phép thử thị hiếu và nhóm phép thử phân tích

mô tả Mỗi nhóm phép thử có sự khác biệt nhau về mục đích sử dụng Bên cạnh ba nhóm phép thử trên, ở nước chúng ta còn có thêm phương pháp cho điểm chất lượng sản phẩm theo tiêu chuẩn Việt Nam 3215-79

1.4.2 Vai trò của phương pháp đánh giá chất lượng cảm quan trong nghiên cứu đánh giá chất lượng thực phẩm

Ngày nay trong hầu hết các lĩnh vực của thực phẩm đều áp dụng đánh giá cảm quan, vì thế phương pháp cảm quan có vai trò quan trọng thực tế, đáp ứng được yêu cầu trong sản xuất nhất là ở khâu tiếp nhận nguyên liệu thủy sản, rau, quả, thịt Vai trò của đánh giá cảm quan đã thay đổi theo thời gian Lúc đầu, đánh giá cảm quan chỉ phục vụ cho việc phân tích dữ liệu Tuy nhiên, ngày nay trong hầu hết các lĩnh vực của thực phẩm đều áp dụng đánh giá cảm quan, đặc biệt trong phát triển sản phẩm và phát triển thị trường Đánh giá cảm quan đã góp phần trong chiến lược phát triển và kinh doanh hiệu quả của một sản phẩm

Có thể nói rằng những đóng góp quan trọng của khoa học đánh giá cảm quan cho lĩnh vực công nghiệp thực phẩm gắn liền mật thiết với quá trình sản xuất sản phẩm:

- Cải tiến sản phẩm, thay đổi quy trình và công thức chế biến

- Cách giảm mức độ rủi ro và không chắc chắn khi ra quyết định sản xuất hay không sản xuất từ đó giúp giảm chi phí

- Kiểm soát chất lượng của sản phẩm

- Ổn định chất lượng của sản phẩm tồn trữ

 Trong lĩnh vực nghiên cứu:

Trong lĩnh vực nghiên cứu về thực phẩm và nguyên liệu, những tính chất và quy trình chế biến sẽ luôn đòi hỏi các phép thử cảm quan để đánh giá nhận thức của con người đối với các thay đổi trong sản phẩm Do đó, đánh giá cảm quan góp phần rất quan trọng cho lĩnh vực nghiên cứu sản phẩm Thông qua đánh giá cảm quan, các

chuyên viên nghiên cứu sẽ biết được:

- Mối liên quan giữa các tính chất của nguyên liệu và cảm quan của thực

phẩm

- Phát triển sản phẩm mới đáp ứng nhu cầu thị hiếu

- Mối liên quan giữa cảm quan thực phẩm và dinh dưỡng

 Thị trường tiêu dùng:

Mục đích cuối cùng đối với các công ty sản xuất thực phẩm là sản phẩm làm ra phải đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng, phục vụ người tiêu dùng, vì thế đánh giá cảm quan sẽ giúp cho nguời tiêu dùng bày tỏ được cảm nhận, suy nghĩ của mình đối với sản phẩm Nhờ vậy các phép thử cảm quan có chức năng như một cơ chế giảm thiểu rủi ro không những cho các nhà nghiên cứu mà còn cho các giám đốc tiếp thị Sản phẩm thương mại phải là:

- Sản phẩm an toàn, hợp vệ sinh và đạt chất lượng

- Được sự chấp nhận và yêu thích của người tiêu dùng

- Phù hợp với từng đối tượng (tuổi tác và giới tính)

 Vai trò đánh giá cảm quan trong sản xuất thực phẩm:

- Vai trò đánh giá cảm quan đối với việc đảm bảo chất lượng tại xí nghiệp và

kiểm tra chất lượng sản phẩm:

- Kiểm tra chất lượng nguyên liệu

- Kiểm tra quy trình sản xuất

- Kiểm tra thành phẩm

- Cải thiện chất lượng sản phẩm và tạo ra sản phẩm mới

Tùy theo mục đích và yêu cầu, đánh giá cảm quan được ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau

Ưu điểm của phương pháp: Đánh giá nhanh độ tươi của nguyên liệu, tiết kiệm chi phí, đáp ứng tính kịp thời của công nghệ chế biến, giảm thiểu quá trình gây hư hỏng tới nguyên liệu

Tuy phương pháp này còn một số hạn chế nhưng hiện nay người ta có thể khắc phục bằng cách đưa các máy móc, thiết bị kỹ thật cao chuyên dụng vào để tham gia

đánh giá cảm quan Với những ưu điểm của phương pháp này nên nó đã được rất nhiều doanh nghiệp chế biến thủy sản áp dụng làm thước đo đầu vào của nguyên liệu

1.4.3 Ứng dụng phương pháp đánh giá chất lượng cảm quan trong đánh giá chất lượng cá ngừ chù nguyên liệu bảo quản

Cũng như các nguyên liệu thủy sản khác do đặc tính chóng ươn hỏng, nên việc đánh giá chất lượng đối với cá ngừ chù nguyên liệu phải nhanh, kịp thời tránh những biến đổi không tốt tới nguyên liệu.Việc ứng dụng phương pháp đánh giá cảm quan đối với nguyên liệu thủy sản để kiểm soát độ tươi của thủy sản rất hiệu quả, hiện tại hầu hết các doanh nghiệp đều lựa chọn phương pháp đánh giá chất lượng nguyên liệu đầu vào bằng phương pháp cảm quan Do phương pháp này có ưu điểm như: tiết kiệm chi phí, đáp ứng tính kịp thời của nguyên liệu Đặc biệt với đối tượng

cá ngừ chù nguyên liệu đang được nghiên cứu, nhằm giữ chất lượng tốt nhất của nguyên liệu cho quá trình chế biến, sản xuất ra các mặt hàng có chất lượng tốt nhất cho người sử dụng là một yêu cầu cần thiết và cần phải triển khai ngay Kiểm nghiệm bằng phương pháp cảm quan đối với cá ngừ chù nguyên liệu có vai trò rất quan trọng trong việc đánh giá, phân loại chất lượng cá ngừ chù nguyên liệu

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

- Cá ngừ chù nguyên liệu tươi được thu mua tại cảng Hòn Rớ, Nha Trang Khối lượng 600÷700 gam/con

- Đá lạnh sản xuất từ nước sạch theo QCVN 02: 2009/BYT

- Oligochitin phân đoạn B (8-16 monomer) được sản xuất từ chitin vỏ tôm thẻ bằng phương pháp chiếu xạ

- Địa điểm: Trung tâm thí nghiệm thực hành khu nhà B3 - trường đại học Nha

Trang

- Phòng thí nghiệm: Phòng phân tích cảm quan

- Dụng cụ và thiết bị sử dụng trong nghiên cứu: Dụng cụ thí nghiệm thông thường sử dụng trong đánh giá cảm quan

2.3.1 Các phương pháp đánh giá

• Lấy mẫu và xử lý mẫu theo thông tư số 14.2011.TT- BYT

• Đánh giá cảm quan bằng phương pháp cho điểm theo TCVN 5090- 90

• Định lượng Tổng vi sinh vật hiếu khí bằng phương pháp NMKL 86-2006

• Phát hiện salmonella bằng phương pháp NMKL 71/1999

• Định lượng E.coli bằng phương pháp NMKL 125-2005

• Định lượng Clostridium perfringens bằng phương pháp TCVN 4991: 2005

• Định lượng Staphylococcusaureus bằng phương pháp AOAC 983.26: 1995

• Phát hiện V.parahaemolitycus bằng phương pháp NMKL 156/1997

• Nghiên cứu tối ưu hóa một số thông số kỹ thuật của quy trình bảo quản cá ngừ chù bằng đá lạnh kết hợp với chitin phân tử lượng thấp (oligochitin) bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm

2.3.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm

2.3.2.1 Bố trí thí nghiệm tối ƣu hóa một số thông số kỹ thuật của quy trình bảo quản cá ngừ chù nguyên liệu bằng đá lạnh kết hợp oligochitin

● Sơ đồ quy trình bảo quản dự kiến

Lựa chọn/xác định thống số tối ƣu cho

quy trình

Đánh giá chất lƣợng cảm quan theo thời gian bảo quản (ngày)

 Giải thích sơ đồ quy trình:

- Cá ngừ chù được thu mua ở cảng Hòn Rớ (ngay sau khi cá được mang vào bờ) chọn những con cá ngừ chù tươi, nguyên con, có màu sắc tự nhiên, không bị trầy xước hay ươn hỏng, có mùi tanh đặc trưng của cá biển, cơ thịt săn chắc, mắt trong, được bảo quản bằng nước đá trong thùng xốp trong suốt quá trình mang cá về phòng thí nghiệm

- Xử lý sơ bộ: loại bỏ các tạp chất lẫn với cá (rong, đá sỏi ), rửa cá bằng nước máy có nhiệt độ khoảng 100

C

- Để ráo: Cá được vớt ra rổ và để ráo nước

- Xử lý với dung dịch oligochitin: Tiến hành nhúng cá ngừ chù nguyên liệu trong dung dịch oligochitin với các nồng độ và thời gian nhúng khác nhau theo giá trị nghiên cứu Chú ý toàn bộ bề mặt cá ngập trong dung dịch oligochitin và đảm bảo duy trì nhiệt độ dung dịch oligochitin 00

C-40C bằng đá lạnh

- Bảo quản bằng đá lạnh: Sau khi cá đã được xử lý bằng dung dịch oligochitin, nhanh chóng đem đi bảo quản bằng đá lạnh trong thùng xốp, đảm bảo duy trì ở nhiệt độ 00

C-40C bằng đá lạnh trong suốt quá trình bảo quản bằng cách mỗi ngày sử dụng nhiệt kế để kiểm tra nhiệt độ bảo quản cá và tiến hành cho thêm lượng đá lạnh để duy trì nhiệt độ 00

C-40C

- Đánh giá chất lượng cảm quan theo thời gian bảo quản: Trong quá trình bảo quản quan sát thời gian mà sự thay đổi về chất lượng cảm quan biến đổi mạnh lấy mẫu đi phân tích cảm quan để biết độ tươi của cá Từ đó lựa chọn nồng độ oligochitin và thời gian nhúng tối ưu cho quy trình bảo quản

 Bố trí thí nghiệm tối ưu hóa các thống số ở công đoạn xử lý cá ngừ chù nguyên liệu bằng oligochitin theo phương pháp quy hoạch thực nghiệm

Xử lý cá ngừ chù nguyên liệu bằng oligochitin bằng cách nhúng cá ngừ chù nguyên liệu trong dung dịch oligochitin Chú ý toàn bộ bề mặt cá ngập trong dung dịch oligochitin và đảm bảo duy trì nhiệt độ dung dịch oligochitin 00

C-40C bằng đá lạnh

Các yếu tố cố định:

- Nhiệt độ bảo quản duy trì trong khoảng 00C-40C

Các thông số cần tối ưu:

- Nồng độ oligochitin trong khoảng: [0,5%-1,5%]

- Thời gian nhúng oligochitin trong khoảng: [10 phút-30 phút]

Hàm mục tiêu: giá trị điểm cảm quan (Y) (điểm) → Max

Bảng 2.1: Bố trí thí nghiệm theo quy hoạch thực nghiệm của công đoạn xử

lý cá ngừ chù nguyên liệu bằng oligochitin

N U1 (Nồng độ

oligochitin)

(%)

U2 (Thời gian) (phút)

Bảng 2.2: Bố trí thí nghiệm ở tâm phương án của công đoạn xử lý cá ngừ

chù nguyên liệu bằng oligochitin

2.3.2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian bảo quản cá ngừ chù nguyên liệu bằng đá lạnh kết hợp oligochitin với các thông số kỹ thuật đã đƣợc tối ƣu

Sơ đồ quy trình bảo quản cá ngừ chù nguyên liệu bằng đá lạnh kết hợp oligochitin với các thông số kỹ thuật đã đƣợc tối ƣu

 Giải thích sơ đồ quy trình:

- Các công đoạn lựa chọn cá ngừ chù nguyên liệu, xử lý sơ bộ, để ráo, bảo quản ở nhiệt độ 00

C-40C được tiến hành như ở các công đoạn trong mục 2.3.2.1

- Xử lý với dung dịch oligochitin: Tiến hành nhúng cá ngừ chù nguyên liệu trong dung dịch oligochitin với các thông số nồng độ oligochitin và thời gian nhúng

đã được tối ưu ở mục 2.3.2.1 Nhúng cá vào dung dịch oligochitin sao cho toàn

bộ bề mặt cá ngập trong dung dịch oligochitin và đảm bảo duy trì nhiệt độ dung dịch oligochitin 00

2.4 Phương pháp xử lý số liệu

Các thí nghiệm đều tiến hành 3 lần, kết quả là trung bình chung của các thí nghiệm Xử lý số liệu và vẽ đồ thị bằng phần mềm Microsoft Excel 2007 và SPSS