Nghiên cứu khả năng chống oxy hóa lipid trong chả cá đỏ củ chiên bằng chitosan khối lượng phân tử thấp, muối chitosan và nano chitosan

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM ---oOo--- PHẠM THỊ TIỀN NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CHỐNG OXY HÓA LIPID TRONG CHẢ CÁ ĐỎ CỦ CHIÊN BẰNG CHITOSAN KHỐI LƯ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

-oOo -

PHẠM THỊ TIỀN

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CHỐNG OXY HÓA LIPID TRONG CHẢ CÁ ĐỎ CỦ CHIÊN BẰNG CHITOSAN KHỐI LƯỢNG PHÂN TỬ THẤP, MUỐI CHITOSAN VÀ NANO CHITOSAN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: CHẾ BIẾN THỦY SẢN

Nha Trang, Năm 2017

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

-oOo -

PHẠM THỊ TIỀN

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CHỐNG OXY HÓA LIPID TRONG CHẢ CÁ ĐỎ CỦ CHIÊN BẰNG CHITOSAN KHỐI LƯỢNG PHÂN TỬ THẤP, MUỐI CHITOSAN VÀ NANO CHITOSAN

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC Chuyên ngành: CHẾ BIẾN THỦY SẢN

GVHD: TS HUỲNH NGUYỄN DUY BẢO

Nha trang, Năm 2017

LỜI CẢM ƠN

Trải qua 4 năm dưới mái Trường Đại học Nha Trang, đó là khoảng thời gian

vô cùng ý nghĩa đối với mỗi sinh viên, tại đây em đã được học tập, nghiên cứu và tìm tòi những kiến thức mới góp phần cũng cố và nâng cao tầm hiểu biết của mình trong lĩnh vực chuyên môn Em xin chân thành cám ơn Ban Giám hiệu Trường Đại học Nha Trang, Ban Chủ nhiệm Khoa Công nghệ Thực phẩm, cán bộ phòng thí nghiệm của Trung tâm Thí nghiệm Thực hành đã tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ,

hỗ trợ để tôi hoàn thành khóa học và làm tốt đồ án tốt nghiệp

Đặc biệt xin chân thành cảm ơn TS Huỳnh Nguyễn Duy Bảo đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ trong quá trình học tập, quá trình định hướng và thực hiện đề tài cũng như viết luận văn

Cuối cùng xin gởi lời cảm ơn chân thành đến thầy cô, gia đình và tất cả bạn

bè đã giúp đỡ, động viên tôi trong suốt quá trình học tập và thực hiện đề tài

Xin chân thành cảm ơn

MỤC LỤC

Trang

LỜI CẢM ƠN i

MỤC LỤC ii

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT v

DANH MỤC BẢNG vi

DANH MỤC HÌNH vii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 4

1.1 Chitosan và hoạt tính chống oxy hóa 4

1.1.1 Đặc điểm cấu tạo và tính chất của chitosan 4

1.1.1.1 Đặc điểm cấu tạo 4

1.1.1.2 Tính chất của chitosan 5

1.1.2 Hoạt tính chống oxy hóa của chitosan phân tử lượng thấp 6

1.1.2.1 Chitosan phân tử lượng thấp 6

1.2.2.2 Hoạt tính chống oxy hóa 6

1.1.3 Muối chitosan và hoạt tính chống oxy hóa 7

1.1.4 Nano chitosan và hoạt tính chống oxy hóa 8

1.2 Cá đỏ củ và sản phẩm chả cá đỏ củ 9

1.2.1 Cá đỏ củ 9

1.2.1.1 Đặc điểm hình thái, phân bố và sản lượng cá đỏ củ 9

1.2.1.2 Thành phần dinh dưỡng và đặc điểm cơ thịt của chả cá đỏ củ 10

1.2.2 Sản phẩm chả cá đỏ củ 12

1.2.2.1 Quy trình làm chả cá đỏ củ 12

1.2.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến sản phẩm trong quá trình chế biến 12

1.2.2.3 Những biến đổi của chả cá trong quá trình bảo quản 16

1.2.2.4 Tiêu chuẩn chả cá đỏ củ 19

1.2.2.5 Một số nghiên cứu ứng dụng khả năng chống oxy hóa lipit của chitosan, muối chitosan, nanochitosan trong cá, thịt 20

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23

2.1 Đối tượng nghiên cứu 23

2.1.1 Nguyên liệu 23

2.1.2 Hóa chất 24

2.2 Phương pháp nghiên cứu 24

2.2.1 Quy trình chế biến cá đỏ củ chiên 24

2.2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát 26

2.2.2.1 Thí nghiệm ảnh hưởng của quá trình chiên đến sự oxy hóa dầu 27

2.2.2.2 Bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của bổ sung chitosan phân tử lượng thấp đến sự thay đổi chỉ số peroxide, TBARS, giá trị cảm quan và độ đông kết của chả cá đỏ củ trong quá trình bảo quản 28

2.2.2.3 Bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của dạng tồn tại chitosan bổ sung đến sự thay đổi chỉ số peroxide, TBARS, giá trị cảm quan và độ đông kết của chả cá đỏ củ trong quá trình bảo quản 29

2.2.2.4 Bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của của nồng độ chitosan bổ sung đến sự thay đổi chỉ số peroxide, TBARS, giá trị cảm quan và độ đông kết của chả cá đỏ củ trong quá trình bảo quản 30

2.2.3 Các phương pháp phân tích 32

2.2.3.1 Phương pháp đánh giá cảm quan 32

2.2.3.2 Phương pháp phân tích chỉ số peroxyt 32

2.2.3.3 Phương pháp phân tích chỉ số TBARS 32

2.2.3.4 Phương pháp xác định độ bền đông kết 33

2.2.4 Phương pháp xử lý số liệu 33

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 34

3.1 Sự biến đổi chỉ số chỉ số peroxide và TBARS của dầu trước và sau khi chiên chả cá đỏ củ 34

3.2 Ảnh hưởng của bổ sung chitosan phân tử lượng thấp đến sự thay đổi chỉ số peroxide, TBARS, giá trị cảm quan và độ đông kết của chả cá đỏ củ trong quá trình bảo quản 35

3.3 Ảnh hưởng của dạng tồn tại chitosan bổ sung đến sự thay đổi chỉ số peroxide, TBARS, giá trị cảm quan và độ đông kết của chả cá đỏ củ trong quá trình bảo quản 41 3.4 Ảnh hưởng của nồng độ chitosan bổ sung đến sự thay đổi chỉ số peroxide, TBARS, giá trị cảm quan và độ đông kết của chả cá đỏ củ trong quá trình bảo quản 46 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO 54 PHỤ LỤC

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Ký hiệu viết tắt Viết đầy đủ

Cl perfringens Clostridium perfringens

E coli Escherichia coli

S aureus Staphylococcus aureus

DANH MỤC BẢNG

Trang

Bảng 1.1 Thành phần dinh dƣỡng trong 100 g thịt cá đỏ củ [34] 11

Bảng 1.2 Thành phần hóa học trong 100 g cá đỏ củ [34] 11

Bảng 1.3 Quy định giới hạn cho phép vi sinh vật đối với chả cá [35] 19

Bảng 1.4 Giới hạn tối đa kim loại trong thực phẩm [35] 20

Bảng 3.1 Biến đổi điểm chất lƣợng cảm quan giữa các mẫu không bổ sung chitosan và bổ sung chitosan trong quá trình bảo quản chả cá đỏ củ 40

Bảng 3.2 Biến đổi điểm chất lƣợng cảm quan trong quá trình bảo quản các mẫu chả cá đỏ củ chiên có bổ sung các dạng chitosan khác nhau 44

Bảng 3.3 Biến đổi điểm chất lƣợng cảm quan giữa các nồng độ chitosan phân tử lƣợng thấp trong quá trình bảo quản chả cá đỏ củ 48

DANH MỤC HÌNH

Trang

Hình 1.1 Công thức cấu tạo chitosan 4

Hình 1.2 Công thức cấu tạo của COS 6

Hình 1.3 Cơ chế tạo muối chitosan 7

Hình 1.4 Liên kết ion giữa chitosan và TPP 8

Hình 1.5 Cá đỏ củ nguyên con [9] 10

Hình 1.6 Sơ đồ quy trình làm chả cá đỏ củ [4] 12

Hình 2.1 Sơ đồ quy trình sản xuất chả cá chiên [4] 24

Hình 2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiêm tổng quát 27

Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí ảnh hưởng của bổ sung chitosan phân tử lượng thấp đến chất lượng chả cá trong quá trình bảo quản 28

Hình 2.4 Sơ đồ bố trí thí ảnh hưởng của của dạng tồn tại chitosan đến chất lượng chả cá trong quá trình bảo quản 30

Hình 2.5 Sơ đồ bố trí thí ảnh hưởng của nồng độ chitosan đến chất lượng chả cá trong quá trình bảo quản 31

Hình 3.1 Chỉ số peroxide của dầu trước và sau khi chiên các mẫu chả cá đỏ củ khác nhau 34

Hình 3.2 Chỉ số TBARS của dầu trước và sau khi chiên các mẫu chả cá đỏ củ khác nhau 35

Hình 3.3 Ảnh hưởng của chitosan phân tử lượng thấp đến sự thay đổi chỉ số peroxide của chả cá đỏ củ trong quá trình bảo quản 36

Hình 3.4 Ảnh hưởng của chitosan phân tử lượng thấp đến sự thay đổi chỉ số TBARS của chả cá đỏ củ trong quá trình bảo quản 37

Hình 3.5 Độ đông kết của sản phẩm chả cá đỏ củ có bổ sung chitosan và không bổ sung chitosan 41

Hình 3.6 Ảnh hưởng của các dạng tồn tại chitosan bổ sung đến sự biến đổi chỉ số peroxide của chả cá đỏ củ trong quá trình bảo quản 42

Hình 3.7 Ảnh hưởng của dạng tồn tại chitosan đến sự thay đổi chỉ số TBARS của chả cá đỏ củ chiên trong thời gian bảo quản 43 Hình 3.8 Độ đông kết của sản phẩm chả cá đỏ củ chiên có bổ sung chitosan ở các dạng khác nhau 45 Hình 3.9 Ảnh hưởng của nồng độ chitosan phân tử lượng thấp đến sự thay đổi chỉ số peroxide của chả cá đỏ củ trong thời gian bảo quản 46 Hình 3.10 Ảnh hưởng của nồng độ chitosan phân tử lượng thấp đến chỉ số TBARS của chả cá đỏ củ trong thời gian bảo quản 47 Hình 3.11 Độ đông kết của sản phẩm chả cá đỏ củ bổ sung các nồng độ chitosan khác nhau 49 Hình 3.12 Sơ đồ quy trình đề xuất sản xuất chả cá đỏ củ 50

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Chả cá là một trong những thực phẩm đặc trưng có từ lâu đời và được rất nhiều gia đình Việt Nam ưa thích Tính tiện lợi của sản phẩm rất phù hợp với xã hội công nghiệp hóa hiện đại hóa ngày nay, người tiêu dùng mua sản phẩm về chỉ cần chiên hoặc hấp thì có thể dùng được Theo thống kê 6 tháng đầu năm 2016, xuất khẩu chả cá và surimi tới 8 thị trường Hàn Quốc, ASEAN, Nhật Bản, EU, Trung Quốc - Hồng Kông, Nga, Đài Loan và Mỹ đạt 115 triệu Mặc dù chả cá là một sản phẩm thực phẩm thủy sản rất phổ biến và sản xuất chả cá mang lại lợi nhuận không nhỏ cho ngành thủy sản nước nhà, nhưng trong những năm gần nhiều vấn đề về vệ sinh an toàn thực phẩm liên quan đến chả cá rất đáng chú ý như việc sử dụng các hợp chất hóa học để cải thiện cấu trúc, chống oxy hóa lipit, kháng khuẩn để kéo dài thời hạn sử dụng sản phẩm Đối với sản phẩm chả cá chiên có chứa một lượng lipit đáng kể nếu bảo quản không cẩn thận thì lipit sẽ bị biến đổi dễ dàng, làm cho chả cá không còn mùi vị thơm ngon tự nhiên mà thay vào đó là mùi hôi, khét, vị đắng gây cảm giác khó chịu khi ăn gây ảnh hưởng xấu đến giá trị cảm quan và làm giảm giá thành sản phẩm Ngoài ra, quá trình này làm cho sự hưng hỏng của chả cá đến sớm hơn, làm cho thời hạn bảo quản ngắn lại và gây ảnh hưởng rất lớn đến các hoạt động của doanh nghiệp sản xuất, nhà phân phối cũng như người tiêu dùng sản phẩm Vì vậy, vấn đề đặt ra rằng phải làm thế nào để hạn chế quá trình hư hỏng của chả cá do sự oxy hóa lipit

Trước tình hình đó, nhiều doanh nghiệp đã tìm kiếm các hợp chất có khả năng kéo dài thời gian bảo quản sản phẩm như acid acetic và muối của nó (Acetat natri, acetat kali, acetat canxi), acid benzoic và muối của nó, acid ascosbic và muối của nó, các muối sunfit natri, muối nitrat natri,… Tuy nhiên, xu hướng sử dụng sản phẩm của người tiêu dùng hiện nay là hạn chế các sản phẩm bảo quản bằng các hóa chất tổng hợp vì chúng gây hại cho sức khẻo con người và họ tin rằng các sản phẩm

bảo quản bằng các hợp chất có nguồn gốc từ tự nhiên sẽ an toàn và có lợi cho sức khẻo con người

Chitosan là một hợp chất có nguồn gốc hoàn toàn từ tự nhiên, nó được chiết tách từ vỏ của các loài giáp xác bằng cách khử bỏ các thành phần phi chitin và khử nhóm acetyl của chitin (deacetyl) Trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu

về khả năng kháng khuẩn, chống oxy hóa, các ứng dụng dùng chitosan để bảo quản thực phẩm, đặc biệt chú trọng đến tính an toàn và những lợi ích đối với sức khỏe nên đã được người tiêu dùng đang dần dần chấp nhận nó, bằng chứng là họ đã mua dùng các sản phẩm có sử dụng chitosan làm chất phụ gia và hoặc bảo quản như bánh, kẹo, mức, nước quả, các loại thực phẩm chức năng chứa chitosan,…

Chả cá đỏ củ là loại chả cá có hương vị đặt biệt, độ dẻo và giai tự nhiên không cần dùng thêm bất kỳ phụ gia nào để cải thiện cấu trúc Thành phần dinh dưỡng của chả cá đỏ củ rất có lợi cho sức khẻo con người vì chứa nhiều loại vitamin rất tốt cho phụ nữ đang mang thai và các sản phẩm làm từ chả cá đỏ củ rất được ưu thích tại Nhật nên giá chả cá đỏ củ tương đối cao Tuy nhiên, chả cá đỏ củ chiên có hàm lượng lipit cao nên rất dễ bị hư hỏng do oxy hóa lipit tạo ra các hợp chất có hại đến sức khỏe người tiêu dùng, rút ngắn thời hạn sử dụng sản phẩm, gây bất lợi cho cả doanh nghiệp sản xuất và nhà phân phối Chính vì vậy, việc nghiên cứu tìm ra biện pháp ngăn chặn quá trình oxy hóa lipit trong chả cá nói chung và chả cá đỏ củ nói riêng mang tính cấp thiết Việc nghiên cứu sử dụng các hoạt chất sinh học có nguồn gốc tự nhiên trong bảo quản và chế biến thực phẩm là xu hướng phù hợp với nhu cầu của người tiêu dùng đang được các nhà khoa học và nhà sản xuất thực phẩm trên thế giới quan tâm Vì vậy, đề tài “Nghiên cứu khả năng chống oxy hóa lipit trong chả cá đỏ củ chiên bằng chitosan khối lượng phân tử thấp, muối chitosan và nano chitosan”, nhằm xác định khả năng ứng dụng của chitosan làm chất chống oxy hóa để bảo quản kéo dài thời hạn sử dụng chả cá đỏ củ thay cho việc sử dụng các hóa chất, phụ gia gây tác hại đến sức khẻo người tiêu dùng Đồng thời việc nghiên cứu sử dụng chitosan cũng góp phần gia tăng giá trị sử dụng nguồn nguyên liệu còn lại từ chế biến tôm đông lạnh

2 Mục tiêu nghiên cứu

Khảo sát khả năng chống oxy hóa lipit trong chả cá đỏ củ chiên bằng chitosan khối lượng phân tử thấp, muối chitosan và nano chitosan để tìm ra loại chitosan thích hợp cho sử dụng chống oxy hóa lipit trong chả cá đỏ củ chiên

3 Ý nghĩa khoa học của đề tài

- Xác định khả năng chống oxy hóa lipit trong chả cá đỏ củ chiên của các dạng chitosan khác nhau

- Tạo ra dẫn liệu khoa học có giá trị tham khảo cho sinh viên và cán bộ kỹ thuật trong ngành công nghệ thực phẩm

4 Ý nghĩa thực tiễn của đề tài

- Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở để các nhà chế biến áp dụng giải pháp tương tự nhằm hạn chế có hiệu quả sự oxy hóa trong quá trình bảo quản các sản phẩm từ chả cá

- Hạn chế sự tổn thất và góp phần tăng thu nhập cho các cơ sở sản xuất kinh doanh

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1 Chitosan và hoạt tính chống oxy hóa

1.1.1 Đặc điểm cấu tạo và tính chất của chitosan

1.1.1.1 Đặc điểm cấu tạo

Chitosan là polymer sinh học được hình thành từ quá trình deacetyl chitin và được cấu tạo từ các đơn phân là glucosamine, thông qua liên kết β-(1,4)- glucosid Chitosan có 3 nhóm chức năng hoạt động (1 nhóm NH2, 2 nhóm OH) ở các vị trí

C2, C3 và C6 Có công thức phân tử là [C6H11O4N]n với phân tử lượng: Mchitosan = (161.07)n [5]

Hình 1.1 Công thức cấu tạo chitosan

Công thức phân tử của chiosan là: (C6H11O4)n Phân tử lượng: M=1000 -

5000 Dalton tùy loại Trong mỗi mắt xích phân tử của chitosan có chứa nhóm amin nên nó là một polyamin Chitosan là dẫn xuất của chitin, đượcc sản xuất từ chitin sau khi xử lý chitin trong môi trường kiềm đặc nóng Chitosan có những tính chất đặc biệt hơn chitin: có tính kiềm nhẹ, không tan trong nước, môi trường kiềm nhưng tan trong môi trường acid acetic loãng tạo thành dung dịch dạng keo, nhớt và trong suốt, chitosan có thể kết hợp với aldehyde để tạo gel Vì vậy, khả năng ứng dụng của chitosan rất rộng rãi Tuy nhiên, khả năng ứng dụng của chitosan phụ thuộc vào nhiều yếu tố trong đó độ deacetyl và trọng lượng phân tử có ảnh hưởng nhiều nhất Thông thường chitosan thương mại có độ deacetyl 85 – 95% và phân tử lượng dao động 100.000- 1.200.000 Dalton [5]

1.1.1.2 Tính chất của chitosan

Chitosan là một chất rắn, xốp, nhẹ, hình vảy, có thể xay nhỏ theo nhiều kích

cỡ khác nhau Chitosan không tan trong nước, dung dịch kiềm, tan trong dung dịch acid loãng tạo thành dung dịch keo dương, nhớt và trong suốt [5]

- Tính kháng khuẩn, kháng nấm

Chitosan có khả năng ức chế nhiều chủng vi sinh vật: vi khuẩn gram âm, vi khuẩn gram dươnng và vi nấm Khả năng ức chế vi sinh vật của chitosan phụ thuộc vào độ deacetyl, phân tử lượng So với chitin, chitosan có khả năng kháng khuẩn, kháng nấm tốt hơn vì chitosan tích điện dương ở vị trị carbon thứ 2 ở pH nhỏ hơn 6 Khả năng ức chế vi sinh vật của chitosan phụ thuộc vào độ deacetyl, phân tử lượng Chitosan có độ deacetyl cao trên 85% thì có khả năng kháng khuẩn, kháng nấm tốt.Chitosan được hòa tan trong dung môi hữu cơ như acid acetic, acid lactic và được

sử dụng để xử lý kháng khuẩn, kháng nấm

- Khả năng tạo màng

Chitosan có khả năng tạo màng rất tốt Tính chất cơ lý của màng chitosan như độ chịu kéo, độ rắn, độ ngấm nước, phụ thuộc nhiều vào phân tử lượng và độ deacetyl hóa của chitosan [5]

- Hoạt tính chống oxy hóa

Khả năng chống oxy hóa của chitosan cũng phụ thuộc vào độ deacetyl, phân

tử lượng và độ nhớt của chitosan Chitosan có độ nhớt thấp thì khả năng chống oxy hóa cao [5]

Ngoài ra, chitosan có thể gắn kết tốt với lipit, protein, các chất màu Do chitosan không tan trong nước nên chitosan ổn định hơn trong môi trường nước so với các polymer tan trong nước như alginat, agar Khả năng tạo phức, hấp phụ với protein, lipit và chất màu phụ thuộc vào phân tử lượng, độ deacetyl hóa, độ rắn và

độ tinh khiết của chitosan và thường biến động lớn với các mẫu chitosan Chitosan

có độ deacetyl cao thì thường hấp phụ màu tốt

1.1.2 Hoạt tính chống oxy hóa của chitosan phân tử lượng thấp

1.1.2.1 Chitosan phân tử lượng thấp

Chitosan oligosacchalride (COS) là sản phẩm thủy phân chitin hoặc chitosan bằng enzyme hoặc acid COS có khối lượng phân tử thấp nên có khả năng hòa tan tốt trong nước và có hoạt tính sinh học

COS 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 hoạt tính sinh học như: 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 Khi thủy phân chitin, chitosan bằng acid hoặc enzyme sẽ cắt đứt các liên kết glucozit giải phóng các COS [22]

Hình 1.2 Công thức cấu tạo của COS

1.2.2.2 Hoạt tính chống oxy hóa

Khả năng chống oxi hóa của chitosan vẫn đang được nghiên cứu và cơ chế chống oxi hóa của chitosan vẫn còn nhiều ý kiến khác nhau Nhóm hydroxyl

(OH) và amino (NH2) có khả năng tương tác với ion kim loại do sự hấp thụ, trao đổi ion và trung hòa các gốc tự do thể hiện hoạt tính chống oxy hóa [25]

Chitosan có thể làm giảm đáng kể nồng độ axit béo tự do và malondialdehyde, nâng cao hoạt tính dismutases superoxide và hỗ trợ hoạt động của catalase, glutathione peroxidase, là các enzym chống oxy hóa quan trọng trong cơ thể Điều này cho thấy rằng chitosan có khả năng điều hòa hoạt động của các enzyme chống oxy hóa và giảm peroxy lipit [30]

Các nhóm amino của phân tử chitosan có thể kìm hãm sự oxy hóa lipit do tác động kiềm hãm nên mới hạn chế được sự hoạt động oxy hóa của nhóm kim loại [5]

1.1.3 Muối chitosan và hoạt tính chống oxy hóa

Chitosan hydrochloride là dạng muối chloride của một polysaccharide dị phân không phân nhánh bao gồm hai đơn vị cấu tạo N-acetyl-D-glucosamine và D-glucosamine Muối chitosan chlorate ở trạng thái thông thường là dạng bột mịn có màu trắng hoặc gần như trắng, tan ngay trong nước nhưng với hàm lượng thấp và hoàn toàn không tan trong ethanol, khi tan trong nước tạo thành dung dịch trong có

pH vào khoảng 4.0 - 6.0 đối với dung dịch muối chitosan 1% (g/ml) và ổn định Muối chitosan hydrochloride thương mại có độ nhớt trong khoảng 10 - 200 mpa.s, tỉ

lệ chlorua 10.0% - 20.0% [29]

Cơ chế tạo muối chitosan: Gốc NH2 tại vị trí C2 của chitosan khi tác dụng với acid sẽ hình thành liên kết tĩnh điện, biến đổi gốc NH2 tại vị trí C2 thành gốc muối,

từ đó hình thành khả năng tan trong nước của chitosan

Hình 1.3 Cơ chế tạo muối chitosan

+ RCOOH

RCOO-NH3+

1.1.4 Nano chitosan và hoạt tính chống oxy hóa

Hạt nano chitosan đã được đề cập lần đầu tiên vào năm 1994 bởi Ohya, các hạt nano chitosan thu được bằng cách nhũ tương hóa và tạo liên kết ngang

Các hạt nano được định nghĩa như là các hạt phân tán hoặc hạt rắn có kích thước trong khoảng 1 - 1000 nm Người ta sử dụng các phương pháp nhũ hóa, ion gel hóa, micel nghịch đảo và phương pháp tự kết tụ để tạo ra dạng chitosan nano Trong đó phương pháp ion gel hóa khá phổ biến trong các bước chuẩn bị mẫu nghiên cứu vì kỹ thuật này có ưu điểm là giai đoạn chuẩn bị đơn giản và thực hiện trong môi trường nước [32]

Hạt nano chitosan có thể được tạo thành nhờ sự tương tác của các đại phân tử mang điện tích trái dấu Các hạt nano chitosan thu được bằng cách gây gel hóa (gelation) giữa dịch chitosan và tripolyphosphate-pentasodium (TPP) đưới tác động đảo trộn Tripolyphosphate (TPP) thường được sử dụng để tạo ra các hạt nano chitosan vì TPP là chất không độc, đa hóa trị và có khả năng tạo gel thông qua tương tác ion Sự tương tác có thể được kiểm soát bởi mật độ điện tích của TPP và chitosan, quá trình này phụ thuộc vào độ pH của dung dịch [26]

Hình 1.4 Liên kết ion giữa chitosan và TPP

Cơ chế của phương pháp này dựa trên tương tác tĩnh điện giữa chitosan cation và một polyanion như tripolyphosphate Khả năng tạo gel của chitosan với TPP nằm ở sự hình thành những nối ngang nội phân tử giữa các nhóm amino và các nhóm phosphate Đầu tiên chitosan được hòa tan vào dung dịch acid acetic Sau đó chitosan được trộn lẫn với TPP để tạo các hạt nano chitosan dưới điều kiện khấy từ liên tục tại nhiệt độ phòng Kích thước và điện tích bề mặt có thể kiểm soát bằng cách sử dụng những tỉ lệ chitosan và TPP khác nhau [23]

Khi tăng lượng TPP, các huyền phù hạt nano trở nên nhiều hơn và dung dịch trở nên đục hơn, quá trình tập hợp hạt xảy ra nhanh chóng và quyết liệt.Các liên kết liên phân tử và nội phân tử với TPP cho phép hạt nano tạo thành có kích thước hạt lớn hơn (tỉ lệ khối lượng giữa chitosan và TPP thấp hơn 4:1) [29] Thông thường kích thước hạt nano chitosan là 65 nm và giao độngtrung bình trong khoảng từ 46 -

83 nm [24]

1.2 Cá đỏ củ và sản phẩm chả cá đỏ củ

1.2.1 Cá đỏ củ

1.2.1.1 Đặc điểm hình thái, phân bố và sản lượng cá đỏ củ

Cá đỏ củ thuộc họ cá miền Caesionidae phân bố chủ yếu ở vùng Ấn Độ - Thái Bình Dương thường không di cư mà quẩn quanh bên những rạng san hô, bơi theo từng đàn dày đặc chúng hoàn toàn ăn tảo biển Cá đỏ củ là thực phẩm quan trọng ở vùng Đông Nam Á Cá đỏ củ là cá miền dải vàng là một trong những loài cá quan trọng nhất và là mặt hàng đông lạnh có giá trị xuất khẩu Ở Việt Nam cá đỏ củ

có ở nhiều nơi đánh bắt bằng lưới kéo đáy

Tên tiếng Anh: One-stripe fusilier

Tên khoa học: Caesieo chrysozona

Theo hệ thống của FAO cá đỏ củ được phân loại như sau :

Họ : Actinopterygii (ray-finned fishes)

Chi: Perciformes (perch –likes)

Loài: Casesionidae (Fusiliers)

Hình 1.5 Cá đỏ củ nguyên con [9]

Cá đỏ củ có thân hình thoi dài, hơi dẹp bên Đầu cá nhọn, dẹp bên, chiều dài thân bằng 3,5 - 3,9 lần chiều cao thân và bằng 3,3 - 3,5 lần chiều dài đầu Mép sau xương nắp mang trước của cá trơn, góc dưới dạng răng cửa yếu Mõm cá ngắn, mắt hơi lớn, tròn, màng mỡ mắt phát triển, khoảng cách hai mắt rộng Miệng nhỏ, hơi xiên, răng 9 rất nhỏ hàm trên và hàm dưới đều có một răng hàm Xương lá mía có răng nhỏ, xương khẩu cái không có răng, khe mang rộng, lược mang nhỏ và dài Gốc vảy lưng có vảy nách, vây lưng dài liên tục không có khe lõm, phần trước vay nhô lên cao.Vây ngực ngắn rộng, vây đuôi chia thùy sâu Thân cá màu hồng, có một vân nâu, nhỏ chạy từ gáy men theo gốc đuôi đến cuối vây lưng Dọc giữa thân có một vân rộng màu vàng chạy mõm đến bắp đuôi Vây đuôi và vây lưng màu hồng,

vây ngực vây bụng màu trắng nhạt, mép sau vây đuôi có màu nâu [33]

1.2.1.2 Thành phần dinh dưỡng và đặc điểm cơ thịt của chả cá đỏ củ

cá rất tốt cho trẻ 10 em trong quá trình hoàn thiện trí não Thịt cá săn chắc, ngon ngọt thường được dùng chế biến trong các nhà hàng sang trọng

1.2.2 Sản phẩm chả cá đỏ củ

1.2.2.1 Quy trình làm chả cá đỏ củ

Hình 1.6 Sơ đồ quy trình làm chả cá đỏ củ [4]

1.2.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến sản phẩm trong quá trình chế biến

- Ảnh hưởng của nguyên liệu

Trong hầu hết các quy trình sản xuất, nguyên liệu luôn là yếu tố đầu tiên cần được quan tâm, độ tươi của cá, loại cá, môi trường sống của cá và thời kì sinh trưởng của cá sẽ ảnh hưởng đến mùi, màu, vị, độ bền đông kết và cả hiệu suất của quá trình sản xuất chả cá

Độ tươi tốt của nguyên liệu phụ thuộc vào điều kiện đánh bắt, thu mua, kỹ thuật vận chuyển và bảo quản nguyên liệu Các loài cá khác nhau sẽ ảnh hưởng đến chất lượng của chả cá Vì thành phần hóa học của mỗi loài là khác nhau Đối với nguyên liệu cá có hàm lượng mỡ cao khi đó các hạt mỡ sẽ đan xen giữa các hạt

bỏ nội tạng

Đường 2.5 %;

Muối 0.8%; tiêu 1.5%

Bột ngọt 1.2 % Hành 2%; tỏi 3%

Sorbitol 2% [6]

(Tỉ lệ so với khối lượng cá) Chitosan, muối, nano ở các nồng độ khác nhau

Cá đỏ củ

đạm, điều này làm cho liên kết tạo gel hình thành dễ bị đứt gãy sản phẩm tạo thành

có độ đàn hồi kém Vì vậy các loại cá nhiều mỡ như cá thu đao, cá trỏng, cá bạc má…ít khi được sử dụng làm chả cá Tuy nhiên không phải lúc nào hàm lượng mỡ cũng tỷ lệ nghịch với độ đàn hồi mà còn phải dựa trên lượng myosin của mỗi loại thịt cá [9]

Độ tươi của nguyên liệu ảnh hưởng đến mùi vị, màu sắc và độ bền đông kết của sản phẩm rất nhiều Khi nguyên liệu bị ươn thối do sự xâm nhập các vi sinh vật, enzym hoạt động sẽ sản sinh ra các chất cấp thấp làm ảnh hưởng đến cảm quan và làm ảnh hưởng cấu trúc của sản phẩm

Chất lượng chả cá còn phụ thuộc vào mùa vụ khai thác cá trong năm và nơi khai thác Các loài cá khác nhau sẽ có màu sắc cơ thịt khác nhau, nên màu sắc của sản phẩm chả cá phần nào phụ thuộc vào màu cá nguyên liệu ban đầu Nhiệt độ và thời gian bảo quản cá quyết định tốc độ biến tính protein trong cá, pH của tế bào càng thấp thì tốc độ biến tính càng nhanh Vì vậy, nên tránh biến tính protein vì nó

sẽ làm protein đông tụ trước khi chế biến chả cá làm giảm khả năng tạo gel protein

- Ảnh hưởng của khâu xử lý, rửa

Xử lý bao gồm rửa sạch, tách bỏ nội tạng, xương, da, vảy và các tạp chất khác dính vào thịt cá Quá trình xử lý sao cho thịt cá đảm bảo không còn xương, da, vây, vảy… Nếu còn lẫn xương sẽ gây nhược điểm: độ mềm mịn của chả cá giảm, ảnh hưởng đến độ dẻo dai và độ bền đông kết của chả, ngoài ra nó còn làm giảm thị hiếu của người tiêu dùng đối với sản phẩm chả cá Nếu lượng xương trong thịt vượt quá 2 - 3% có thể làm hàm lượng florid vượt qua ngưỡng cho phép về vệ sinh an toàn thực phẩm[9] Mặc khác, tủy có trong xương có thể làm tăng khả năng oxy hóa chất béo gây hư hỏng sản phẩm trong quá trình bảo quản

Rửa nguyên liệu bằng dung dich nước muối có thể loại bỏ một lượng lớn các acid béo và tạp chất Các nhà nghiên cứu cho thấy rằng khi nồng độ muối 1÷ 3% thì thích hợp, ngoài giá trị này sẽ làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm [9]

- Ảnh hưởng của công đoạn nghiền, trộn, phụ gia

Đây là công đoạn phối trộn các phụ gia và có tính chất quyết định đến sự tạo

gel của chả cá Quá trình nghiền trộn là quá trình tác dụng vào khối thịt cá xay một lực cơ học làm cho sợi actin trượt liên tục trên sợi myosin tạo ra nội lực ma sát Khi

đó cấu trúc bậc 2, 3, 4 của protein bị phá vỡ, protein duỗi ra, xuất hiện các nút lưới gel và liên kết hình thành lưới gel protein tạo cho chả cá có độ dẻo dai, bền chắc [9] Trong quá trình này còn được bổ sung thêm một số chất phụ gia và gia vị khác, chất chống oxy hóa vai trò quan trọng trong việc tăng khả năng tạo gel của protein

và tạo điều kiện thuận lợi bảo quản sau này

Thời gian nghiền trộn cũng có một giới hạn nhất định, nếu thời gian quá ngắn, lưới gel chưa hình thành làm cho độ bền gel chưa cao, còn nếu kéo dài thời gian sẽ làm mất nước, đồng thời ảnh hưởng của các yếu tố môi trường sẽ làm cho màu sắc của chả cá kém đi do quá trình oxy hóa

- Ảnh hưởng của yếu tố định hình

Định hình là quá trình giữ khối chả ở nhiệt độ 40-50 o

C giúp cho các liên kết hình thành đến mức tốt nhất [9] Vì vậy, quá trình định hình là rất cần thiết và cũng là thời gian để các chất phụ gia phát huy tác dụng một cách triệt để, vì nó tăng cường thêm khả năng tạo gel, đàn hồi Trong quá trình định hình phụ thuộc vào nhiệt độ và thời gian Nếu định hình ở nhiệt độ thấp thì thời gian phải kéo dài và ngược lại nếu định hình ở nhiệt độ cao thì thời gian ngắn hơn Đặc biệt, nhiệt độ định hình không dưới nhiệt độ đóng băng của nước và không vượt quá nhiệt độ làm biến tính protein Trong quá trình định hình xảy ra hiện tượng suwari [3][20] Hiện tượng suwari là sự hình thành cấu trúc protein dưới dạng lưới tương đối bền, nhờ có hiện tượng này làm cho chả cá có tính chất dẻo dai, đàn hồi tốt Để có hiện tượng suwari xảy ra tối đa thì chả cá phải được giữ trong một thời gian nhất định và thời gian này phụ thuộc vào nhiệt độ định hình

- Ảnh hưởng của dầu chiên, nhiệt độ, thời gian chiên

Dầu chiên trong quá trình chiên chả ảnh hưởng rất lớn đến thành phẩm và chất lượng chả cá sau khi chiên Nếu quá trình chiên và để ráo còn lại hàm lượng dầu chiên nhiều thì ảnh hưởng rất lớn đến quá trình bảo quản và giá trị cảm quan của sản phẩm: sản phẩm béo quá, khi cảm quan cho vị béo ngậy, ăn cảm thấy ngán,

ăn nhiều dầu thì không tốt cho sức khỏe Trong quá trình bảo quản lạnh, hàm lượng dầu ăn còn nhiều sẽ đẩy nhanh quá trình oxy hóa lipit có trong chả cá và gây hư hỏng sản phẩm tạo ra các mùi khó chịu, màu không đẹp, giảm giá trị sản phẩm

Khi xử lý ở nhiệt độ cao thì gel chả cá sẽ được gia tăng đáng kể Điều kiện tạo gel chả cá phần lớn phụ thuộc vào nhiệt độ dầu chiên, tuy nhiên thời gian chiên cũng ảnh hưởng lớn đến quá trình tạo gel của chả cá Ở nhiệt độ cao trong thời gian quá lâu chả cá sẽ bị mất nước dẫn đến sản phẩm bị khô xác Do đó phải xác định hợp lý giữa nhiệt độ và thời gian chiên trong từng trường hợp cụ thể [9]

Chất lượng gel chả cá còn phụ thuộc vào nhiệt độ và thời gian bảo quản Nhiệt độ bảo quản càng thấp thì chất lượng chả cá càng được đảm bảo Nếu nhiệt

độ bảo quản không ổn định sản phẩm dễ bị xâm nhập bởi các vi sinh vật và nhanh chóng hư hỏng

- Ảnh hưởng của phụ gia

Phụ gia được bổ sung vào chả cá nhằm mục đích nâng cao sức hấp dẫn về mặt cảm quan, tăng giá trị dinh dưỡng góp phần kéo dài thời gian bảo quản, kích thích hệ thống tiêu hóa của người ăn

Các phụ gia thường dùng như: muối, đường, bột ngọt, hành, tiêu, tỏi, sorbitol

Tuy nhiên, đối với sản phẩm chả cá chiên thì bổ sung đường với tỉ lệ phù hợp nếu nhiều quá thì dễ bị cháy khi chiên chả cá, khiến cá có màu sắc không đẹp, có mùi khét, vị đắng, ảnh hưởng đến giá trị cảm quan của chả cá thành phẩm

 Bột ngọt (mì chính, natri glutamate)

Bột ngọt tồn tại ở dạng thể trắng có vị ngọt của thịt hơi mặn, tan tốt trong nước

Có công thức cấu tạo: HCOO-(CH2)2- CHNH2- COONa.H2O

Natri glutamate: vừa tạo vị ngọt dịu cho thực phẩm, vừa cung cấp các thành phần hữu cơ cho thực phẩm, tuy nhiên trong quá trình bổ sung vào thực phẩm cần chú ý tới gia nhiệt nếu không chất này tạo ra tiền tính gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người

 Hành:

Trong củ hành tím có 0,015% tinh dầu, tinh dầu củ hành chủ yếu là alliin, ngoài ra còn có plutin Thành phần chủ yếu của tinh dầu hành là Allindisulphit và Allinpropyldisulphit, tinh dầu hành có tính sát trùng mạnh, có thể tiêu diệt được một vài vi sinh vật thông thường nên nó còn có tác dụng bảo quản Ngoài các thành phần trên tinh dầu hành còn chứa Tiopropion andehyt (CH 3 -CH 2 -CHS), là chất gây cay, hăng và chảy nước mắt

1.2.2.3 Những biến đổi của chả cá trong quá trình bảo quản

- Những biến đổi cảm quan

Trong qúa trình bảo quản lạnh nếu không cẩn thận, nhiệt độ bên trong cao hơn nhiệt

độ bên ngoài, thì sẽ xảy ra quá trình bay hơi nước trên bề mặt chả cá, nếu quá trình này kéo dài thì khi ăn chả sẽ gây cảm giác khô, xơ khó chịu, làm giá trị cảm quan giảm đáng kể

- Những biến đổi hóa học

Nếu thời gian bảo quản càng dài thì các biến đổi hóa học xảy ra càng nhiều,

cụ thể đó là phản ứng thủy phân lipit do nước, phản ứng oxy hóa lipit do không khí, phản ứng giữa phụ gia thực phẩm với các thành phần hóa học thực phẩm, tương tác giữa các chất bên trong chả cá với nhau [10] Trong các biến đổi hóa học ảnh hưởng đến chất lượng thực phẩm thì phản ứng oxy hóa lipit ảnh hưởng nhiều nhất

Phản ứng oxy hóa lipit ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng chả cá trong thời gian bảo quản giảm giá trị dinh dưỡng, giảm chất lượng cảm quan, sản phẩm oxy hoá thường làm vô hoạt enzyme (hệ enzyme tiêu hoá) và sản phẩm oxy hoá lipit có khả năng phản ứng cao với protein tạo thành hợp chất bền vững, không tan trong nước cũng như trong dung môi hữu cơ, không bị thuỷ phân bởi enzyme nên khi ăn sản phẩm này thường gây khó tiêu, có khả năng gây ảnh hưởng xấu đến sức khỏe người tiêu dùng, mất vệ sinh an toàn thực phẩm [8]

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình oxy hóa chất béo:hàm lượng acid béo tự

do, độ no của chất béo, nồng độ oxy, chất xúc tác sinh học, không khí, các chất chống oxy hóa chất béo, chất trợ chống oxy hóa chất béo, nhiệt độ, trạng thái lipit, ion kim loại chuyển giao, nước, năng lượng mặt trời và tia ion

Để hạn chế quá trình oxy hóa chất béo trong bảo quản sản phẩm: sản phẩm cần được bao gói để tránh tiếp xúc với oxy cũng như ngăn không cho tiếp xúc với ánh sáng Cơ chế của quá trình oxy hóa là do sự tương tác giữa acid béo không no với nguyên tử oxy để tạo thành hợp chất hydroperoxyde không thông qua con đường tạo thành các gốc tự do Thêm vào đó sự có mặt của ánh sáng và đặc biệt là tia cực tím sẽ thúc đẩy quá trình oxy hóa chất béo Do đó, việc bao gói thực phẩm nhằm tránh cho thực phẩm tiếp xúc với ánh sáng mặt trời và các nguồn phát sáng khác sẽ hạn chế được quá trình oxy hóa diễn ra

Một số enzyme có khả năng thúc đẩy quá trình oxy hóa chất béo, đặc biệt là

họ enzyme lipoxygenases Đây là các enzyme có chứa ion sắt và chúng có khả năng gây xúc tác giữa phân tử oxy và acid béo không no có chứa các nhóm cis, cis-1,4- pentadiene trong cấu trúc phân tử để tạo thành các hợp chất hydroperoxydes

Nhiệt độ và thời gian là hai yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến tốc độ oxy hóa acid béo và chất béo Cường độ oxy hóa chất béo tăng khi nhiệt độ và thời gian tăng Một số nghiên cứu cho thấy quá trình oxy hóa chất béo vẫn tiếp tục diễn ra khi các sản phẩm thủy sản được bảo quản đông lạnh Nhiệt độ bảo quản càng thấp sẽ hạn chế được sự oxy hóa lipit, kéo dài thời gian bảo quản Tuy nhiên, khi giảm nhiệt độ bảo quản 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, thõa mãn hai yêu cầu

là đảm bảo về mặt chất lượng và chấp nhận được về mặt chi phí sản xuất

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 hạn chế những biến đổi không có lợi diễn ra trong quá trình chế biến và bảo quản, từ đó kéo dài thời hạn bảo quản của sản phẩm Hai phương pháp hiện đang áp dụng rộng rãi trong sản xuất là bao gói hút chân không và bao gói có

sự điều chỉnh thành phần khí quyển Nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng khi sử dụng hai phương pháp bao gói này kết hợp với bảo quản ở nhiệt độ thấp sẽ giữ được chất lượng của sản phẩm thủy sản tốt hơn và thời gian bảo quản dài hơn

Ngoài ra, để hạn chế sự oxy hóa acid béo và chất béo diễn ra trong quá trình chế biến và bảo quản các sản phẩm thủy sản, các chất chống oxy hóa thường được

sử dụng Các chất chống oxy hóa bao gồm các chất chống oxy hóa tự nhiên và các hợp chất hóa học như acid ascorbic, vitamine E, BHA, BHT và các hợp chất phosphate Các chất chống oxy hóa có nguồn gốc tự nhiên thường là các hợp chất phenol, được tách chiết từ thực vật, các loại rau, củ, quả…được chứng minh có hiệu quả rất tốt trong việc hạn chế sự oxy hóa chất béo của các sản phẩm thủy sản

- Những biến đổi vi sinh

Thời gian đầu bảo quản thì vi sinh vật bị ức chế mạnh hơn do chưa kịp thích nghi với nhiệt độ làm lạnh nên hoạt động yếu, về sau thì vi sinh vật sẽ hoạt động trở lại và phát triển làm cho thực phẩm bị biến đổi về mùi vị và sau một thời gian làm cho chả cá bị hư hỏng Sự hoạt động và phát triển chủ yếu là ở vi sinh vật yếm khí gây hư hỏng thực phẩm Các vi sinh vật gây hư hỏng thực phẩm trong điều kiện

lạnh như: Pseudomonas, Flavobacterium, Serratia, Achromobacter, Bassiluss,

Alcaligenes,… [1], các vi sinh vật này sẽ lấy các chất dinh dưỡng từ trong chả cá

như: hydrocacbon, lipit, muối, vitamin, protein và phân giải thành các chất cung cấp năng lượng cho sự sinh trưởng và phát triển của chúng, sản phẩm của quá trình phân giải đó tạo ra các hợp chất có mùi khó chịu như: quá trình phân giải glucogen tạo ra acid lactic dẫn đến khi ăn sản phẩm có vị chua chua như bị ôi thiu, H2S, NH3gây ra các mùi vị khó chịu, gây hư hỏng thực phẩm, các sản phẩm amin gây rủi ro

về sức khỏe,… Nhiều vi sinh vật như Pseudomonas, Achromobacter, Alcaligenes

có khả năng sinh ra enzyme lipase ngoại bào, làm đẩy nhanh quá trình thủy phân lipit tạo ra các sản phẩm thứ cấp như aldehyt, ketol gây sản phẩn có mùi ôi khét

- Những biến đổi vật lý

Trong quá trình bảo quản biến đổi chủ yếu xảy ra là sự mất nước, giảm trọng lượng gây thất thoát trong quá trình bảo quản Nếu thời gian bảo quản càng dài thì dẫn tới gây hao hụt nghiêm trọng, gây tổn thất cho doanh nghiệp

1.2.2.4 Tiêu chuẩn chả cá đỏ củ

Trong chả cá đỏ củ chứa hàm lượng vitamin, đạm, chất béo, khoáng chất có lợi cho sức khỏe Trong quá trình chế biến rất dễ lây nhiễm về vi sinh từ dụng cụ, tay công nhân và cũng dễ bị biến đổi về mặt sinh học, hóa học, trong quá trình bảo quản, vận chuyển, tiêu thụ Yêu cầu sản phẩm chả cá đỏ củ an toàn thực phẩm theo quyết định số 46/2007/QĐ-BYT ngày19/12/2007 của Bộ trưởng Bộ Y tế đối với nhóm sản phẩm chế biến từ cá và thủy sản không qua xử lý nhiệt như bảng 1.3:

Bảng 1.3 Quy định giới hạn cho phép vi sinh vật đối với chả cá [35]

Loại vi sinh vật Giới hạn vi sinh vật (trong 1 g chả cá) (*)

Ngoài ra, sản phẩm chả cá đỏ củ phải đạt chuẩn về hàm lượng kim loại cho phép có trong thực phẩm theo bảng 1.4:

Bảng 1.4 Giới hạn tối đa kim loại trong thực phẩm [35]

- Một số nghiên cứu trong nước

Nguyễn Thị Thu Thảo, đã nghiên cứu ứng dụng chitosan kết hợp với phụ gia thực phẩm trong bảo quản cá tra khô tẩm gia vị Dựa trên khả năng chống oxy hóa lipit của chitosan nên đã khảo sát chitosan ở các nồng độ 0,1%; 0,3%; 0,5%; 0,7%; 0,9% Kết quả thu được nồng độ chitosan có ảnh hưởng đến chất lượng cảm quan,

sự thay đổi chỉ số peroxide: điểm chất lượng cảm quan khi sử dụng chitosan ở nồng

độ 0,9% là cao nhất và cũng cho thấy chỉ số peroxide giảm khi nồng độ chitosan tăng từ 0,1%; 0,3%; 0,5%; 0,7%; 0,9% [13]

Bùi Văn Miên và Nguyễn Anh Trinh Khoa, đã nghiên cứu dùng màng chitosan tạo màng để bao gói thực phẩm Màng chitosan có tính kháng khuẩn, chống oxy hóa, tính giữ nước nên có thể dùng bao gói, bảo quản các thực phẩm tươi sống giàu đạm như: cá, thịt… đồng thời bổ sung các chất phụ gia (Etylen Glycol-

GE, Polyethylen-Glycol) để tăng tính dẻo dai cho màng Các tác giả đã ứng dụng màng này trong bao gói xúc xích giúp cho sản phẩm có hình dáng đẹp hơn, màng chitosan có tác dụng đặc biệt không làm mất màu và mất mùi vị đặc trưng của xúc

xích [7] Các tác giả này cũng nghiên cứu dùng vỏ bọc chitosan bảo quản các loại thủy sản tươi khô Bảo quản cá tươi bằng chitosan sẽ giảm sự mất nước và tổn thất dinh dưỡng của cá sau khi cấp đông và rã đông Đặc biệt, khi nấu cá đã bảo quản bằng màng chitosan thì thấy chitosan không làm ảnh hưởng tới mùi vị của sản phẩm Đối với thủy sản khô như cá, mực… thì tiến hành pha dung dịch chitosan 2% trong dung dịch acid acetic 1,5% sau đó nhúng cá khô và mực khô vào dung dịch được pha, làm khô bằng cách sấy ở nhiệt độ 30 °C có quạt gió Sản phẩm thu được

có thể bảo quản tốt ở nhiệt độ thường Tùy theo độ ẩm của cá và mực khô mà sản phẩm có thời gian bảo quản khác nhau, độ ẩm càng thấp thì thời gian bảo quản càng dài Với độ ẩm 26 – 30%, cá khô bảo quản được 83 ngày, mực khô 85 ngày; còn độ

ẩm 41- 45% cá khô giữ được 17 ngày, mực khô giữ được 19 ngày

Nguyễn Trọng Bách, đã nghiên cứu màng bao gói thực phẩm từ dung dịch chitosan có nồng độ 3,5% phối trộn với dung dịch hồ tinh bột với tỉ lệ phối trộn chitosan/tinh bột: 7/3 Ứng dụng này bảo quản thịt bò và cá thu ở nhiệt độ 0 –

50 °C thì thấy màng có khả năng kháng khuẩn tốt và có khả năng giữ nước của thực phẩm trong quá trình bảo quản lạnh thì thấy kết quả là thịt vẫn giữ được màu sắc trong 3 ngày bảo quản [2]

- Một số nghiên cứu ngoài nước

Theo nghiên cứu của Farhad Sharafati Chaleshtori và cộng sự [18] đã kết hợp chitosan với tinh dầu từ cây thìa và cây bạch đàng để bảo quản thịt gà tươi, khảo sát với tỉ lệ hỗn hợp tinh dầu là 0,5%, 1%, 2% với 2% chitosan ở nhiệt độ 4 °C

trong thời gian 9 ngày thì cho thấy, khả năng kháng Listeria monocytogenes,

Salmonella typhi, °Streptococcus pyogenes, Shigella dysenteriae hiệu quả, nồng độ

chitosan 0,5% kết hợp với tinh dầu cây thìa làm kéo dài thời hạn sử dụng, nâng cao mùi vị của thịt gà tươi

Khả năng chống oxy hóa lipit của chitosan được ứng dụng trong quá trình bảo quản thịt ở 4 °C [17], trong nghiên cứu này khi bổ sung thêm chitosan có nồng độ 1% thì thu được kết quả là chỉ số TBA giảm 70% sau 3 ngày quản ở nhiệt độ 4 °C

Theo nghiên cứu của Angelo và Vercellotti [16] thì khi cho 500 ppm carboxylmetylchitosan trong quá trình bảo quản thịt thì ức chế sự hình thành TBA đến 93% và làm giảm tới 99% lượng hexanal trong sản phẩm Chứng tỏ khi bổ sung chitosan trong quá trình bảo quản thì kéo dài thời gian bảo quản sản và chất lượng sản phẩm được cải thiện đáng kể

N-Nghiên cứu của Mehdi Zarei và cộng sự [21] khi kết hợp dịch chiết từ vỏ cam và vỏ quả liệu với nano chitosan trong bảo quản cá chép bạc fillet Nhóm tác giả đã bố trí thí nghiệm sau, mẫu 1: các chép bạc fillet để tự nhiên, mẫu 2: nhúng qua acid acetic 1%, mẫu 3: nhúng qua dung dịch nano chitosan 2% trong 20 phút, mẫu 4: nhúng qua dung dịch vỏ cam 1% và nhúng qua nano chitosan 2%, mẫu 5: nhúng qua dung dịch vỏ quả liệu 1% và nhúng qua nano chitosan 2% sau để ráo và đem đi bảo quản lanh ở 4 °C, cứ 3 ngày đem ra phân tích hóa học, đánh giá cảm quan, đặt tính lý hóa của cá chép bạc filet Thu được kết quả sau 12 ngày bảo quản thì mẫu 3, 4, 5 tổng số vi sinh vật hiếu khí và kị khí < 7,0 log10 cfu/g, mẫu đối chứng và mẫu acid acetic thì > 7,0 cfu/g với (P < 0,005) Chỉ số TBARS của chúng cũng có sự thay đổi rõ rệt, cụ thể là: mẫu 3, 4, 5 lần lượt là: 2,71 ± 0,13 mg MDA/kg cá, 2,21 ± 0,05 mg MDA/kg cá, 1,82 ± 0,11 mg MDA/kg cá, thấp hơn nhiều so với chỉ số TBARS của mẫu 1 và mẫu 2 lần lượt là: 3,31 ± 0,19 mg MDA/kg cá, 3,68 ± 0,18 mg MDA/kg cá Điều này chứng tỏ nano chitosan có khả năng kháng khuẩn và khả năng chống oxy hóa, và khi kết hợp với các hợp chất kháng oxy hóa, kháng khuẩn trong tự nhiên như vỏ cam, vỏ quả liệu thì khả năng chống oxy hóa, kháng khuẩn tăng lên, không những giúp bảo quản tốt cá chép bạc fillet mà còn tận dụng được nguồn phế liệu từ quá trình sản xuất nước uống công nghiệp, sản xuất tôm đông lạnh mà còn hạn chế ô nhiểm môi trường

Đặc biệt rất phù hợp để bảo quản các sản phẩm khô, sản phẩm ăn liền Các mẫu thịt bò quay được nhúng vào dung dịch chitosan (0,5% - 1%), sau đó đóng gói

và bảo quản lạnh ở 4 °C thì lượng vi khuẩn Listeria môncytogenes giảm đáng kể so

với mẫu không xử lý chitosan Đối với mẫu thịt bò tẩm gia vị, kết quả của Young và cộng sự cũng cho thấy chất lượng của thịt bò tẩm gia vị có bổ sung 1% chitosan (120 kDa, 85% DD) hòa trong acid lactic 0,3% được cải thiện đáng kể [19]

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu

2.1.1 Nguyên liệu

Nguyên liệu cá đỏ của được mua từ chợ Vĩnh Hải, mỗi con có khối lượng khoảng 100 đến 250 gam Sau đó vận chuyển về phòng thí nghiệm bằng thùng xốp, luôn duy trùy nhiệt độ trong thùng ≤ 4 °C, sau đó xử lý và cuối cùng là bào lấy thịt

Đường dùng trong nghiên cứu này là loại đường tinh luyện được sản xuất bởi công

ty cổ phần đường Biên Hòa, có hàm lượng saccarose > 99,8%, hàm lượng đường khử không vượt quá 0,2%, không có tạp chất, tinh thể đường tách rời không bị vón cục

Monoglutamat natri (bột ngọt, mì chính) dùng trong nghiên cứu này được sản xuất từ công ty AJNOMOTO Việt Nam, khu công nghiệp Biên Hòa 1, Đồng Nai Độ tinh khiết > 99%

Tiêu hạt được mua tại chợ Vĩnh Hải, ở dạng bột không lẫn tạp chất, không bị mốc Hành, tỏi được mua tại chợ Vĩnh Hải, ở dạng củ, tươi

Dầu ăn dùng trong nghiên cứu này được sản xuất bởi công ty cổ phần dầu thực vật Tường An, có đặt điểm: không có Cholesterol, quy trình chế biến với công nghệ hiện đại có lưu giữ tối đa Vitamin E tự nhiên có trong dầu, sản phẩm được tinh luyện từ các loại dầu Oleic, dầu đậu nành, dầu hạt cải tinh luyện thích hợp chiên thực phẩm, không chứa chất bảo quản, hàm lượng acid béo tự do (Oleic): 0,1%

2.1.2 Hóa chất

Hóa chất sử dụng trong nghiên cứu này là loại đạt tiêu chuẩn dùng cho phân tích hóa học, được mua từ công ty Sigma-Aldrich, Hoa Kỳ; công ty Wako, Nhật Bản; công ty Loba Chemie, Ấn Độ; Công ty Merck, Đức; công ty hóa chất Guanghua, Trung Quốc

2.2 Phương pháp nghiên cứu

2.2.1 Quy trình chế biến cá đỏ củ chiên

Hình 2.1 Sơ đồ quy trình sản xuất chả cá chiên [4]

Thuyết minh quy trình:

Nguyên liệu: Cá nguyên liệu phải còn tươi, sau khi nhận nguyên liệu phải

đem đi bảo quản ngay rồi tiến hành xử lý trước khi tiến hành thí nghiệm

Xử lý nguyên liệu: Cá nguyên liệu sau khi tiếp nhận ta tiến hàng xử lý bao

gồm các thao tác: rửa, đánh vẩy, bỏ đầu, bỏ nội tạng

bỏ nội tạng

Đường 2.5 %;

Muối 0.8%; tiêu 1.5%

Bột ngọt 1.2 % Hành 2%; tỏi 3%

Sorbitol 2% [6]

(Tỉ lệ so với khối lượng cá) Chitosan, muối, nano ở các nồng độ khác nhau

Mục đích: Loại bỏ tạp chất, vi sinh vật còn sót lại, làm sạch nguyên liệu, bỏ những phần không ăn được, thuận lợi cho công đoạn sau

Thao tác: Để rổ cá nguyên liệu trực tiếp dưới vòi nước chảy để loại bỏ các tạp chất bẩn, vi sinh vật và nhớt dính bám trên thân cá Dùng dao hoặc cùi đánh vẩy tiến hành đánh vẩy để loại bỏ hết vẩy bám trên nguyên liệu, dùng dao cắt bỏ phần đầu và ruột cá

Chú ý: Nhiệt độ nước rửa phải ≤ 4 °C, cá trước và sau xử lý phải luôn duy trùy nhiệt độ ≤ 4 °Cđể hạn chế sự oxy hóa lipit và hạn chế hư hỏng nguyên liệu trong quá trình chế biến chả cá đỏ củ

Rửa, để ráo: Cá sau khi xử lý ta đem rửa để loại bỏ tạp chất còn sót lại trong

quá trình sơ chế, hạn chế vi sinh vật bám dính trên nguyên liệu, làm sạch nguyên liệu

Để ráo nước: Cá sau khi rửa được để ráo nhằm hạn chế lượng nước rửa còn dính trên cá để chất lượng chả làm ra là tốt nhất

Yêu cầu: Thao tác nhẹ, nhanh chống, đảm bảo vệ sinh

Nghiền giã, phối trộn: Đem cân lượng thịt cá, từ đó bổ sung lượng phụ gia

với tỷ lệ thích hợp vào gồm tỏi, tiêu, hành, bột ngọt và dịch chống oxy hóa rồi tiến

hành nghiền giã

Mục đích: Tăng chất lượng chả cá, giữ những tính chất vốn có của chả cá, nâng cao tính hấp dẫn về mặt cảm quan, tạo độ bền, dẻo dai cho sản phẩm, nghiền giã còn làm cho hỗn hợp được đồng nhất và tạo điều kiện thuận lợi để dịch chống oxy hóa tiếp xúc sản phẩm toàn diện

Định hình: Quá trình này thực hiện thủ công, khối thịt sau khi được nghiền giã nhuyễn được định hình thành những miếng có khối lượng là 30 gam

Mục đích: Quá trình này tạo độ chặt chẽ cho sản phẩm, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình chiên, đáp ứng yêu cầu sản phẩm

Thao tác: Cân sản phẩm theo khối lượng đã định sẵn, tiếp theo ta cho từng mẫu đã cân vào trong khuôn có đường kính 3,9 cm, chiều cao 4 cm, sau đó dùng thiết bị có khối lượng 500 gam ép xuống ống thịt

Yêu cầu: Các viên chả phải đồng nhất, cùng khối lượng cùng kích thước và cùng hình dạng, bề mặt phải mịn, nhẵn Thao tác nhanh, nhẹ nhàng để hạn chế ươn hỏng của chả cá trong quá trình chế biến

Yêu cầu: Đảm bảo đúng các thông số đã đưa ra để sản phẩm được đồng nhất

về giá trị cảm quan và hàm lượng dầu còn trong thành phẩm

Để ráo, bảo quản:

Mục đích: Sau khi chiên xong ta tiến hành để ráo, nhằm hạn chế lượng dầu

dư trong thành phẩm, làm giảm quá trình oxy hóa lipit và hư hỏng chả cá chiên trong quá trình bảo quản

Bảo quản: Tiến hành bảo quản ở nhiệt độ ≤ 4 °C

2.2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiệm tổng quát

Cá sau khi nghiền và trộn phụ gia, ta cho thêm chất chống oxy hóa vào, tiến hành giã và quếch chả cá, cuối cùng ta tiến hành định hình, chiên và đem đi bảo quản Ta sẽ quan sát thay đổi cảm quan, đo độ chắc và phân tích chỉ số TBARS và chỉ số peroxide để xác định chất nào bảo quản tốt nhất và đề ra quy trình bảo quản chả cá đỏ củ thích hợp nhất, cho chất lượng chả cá tốt nhất

Hình 2.2 Sơ đồ bố trí thí nghiêm tổng quát

2.2.2.1 Thí nghiệm ảnh hưởng của quá trình chiên đến sự oxy hóa dầu

Sau khi định hình, tiến hành chiên chả cá một lần với dầu ăn mới, không sử

dụng lại dầu đã chiên Sau đó, lấy mẫu dầu sau khi chiên ở tất cả các mẫu chả cá

bỏ nội tạng

Đường 2.5 %;

Muối 0.8%; tiêu 1.5%

Bột ngọt 1.2 % Hành 2%; tỏi 3%

Sorbitol 2%

(Tỉ lệ so với khối lượng cá)

Chitosan, muối chitosan, nano chitosan

ở các nồng độ khác nhau

Phân tích

chỉ số peroxide

Phân tích chỉ số TBARS

Đánh giá cảm quan

Xác định

độ chắc Dầu mới Dầu sau khi chiên

đưa đi phân tích các chỉ số TBARS, peroxide để quan sát ảnh hưởng của quá trình chiên đến sự oxy hóa dầu

2.2.2.2 Bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của bổ sung chitosan phân tử lượng thấp đến sự thay đổi chỉ số peroxide, TBARS, giá trị cảm quan và đ đông kết của chả cá đỏ củ trong quá trình bảo quản

Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí ảnh hưởng của bổ sung chitosan phân tử lượng thấp

đến chất lượng chả cá trong quá trình bảo quản

Trong quá trình trộn phụ gia, ta tiến hành bố trí 4 thí nghiệm kết hợp cho chất bảo quản vào với tỷ lệ như sau:

- Mẫu 1: 900 gam thịt cá không bổ sung cho gì cả

Đường 2.5 %;

Muối 0.8%; tiêu 1.5%

Bột ngọt 1.2 % Hành 2%; tỏi 3%

Sorbitol 2%

Mẫu acid acetic 0,2%

Mẫu chitosan Mẫu nước

Mẫu trắng

- Mẫu 2: 900 gam thịt cá bổ sung 45 ml nước

- Mẫu 3: 900 gam thịt cá bổ sung 45 ml dung dịch acid acetic 0,2%

- Mẫu 4: 900 gam thịt cá bổ sung 45 ml dung dịch chitosan 0,3% trong acid acetic 0,2%

Sau khi bổ sung, tiến hành quếch cho đến khi thấy chất bảo quản trộn đều trong từng mẫu chả cá, định hình, chiên rồi đem đi bảo quản ở nhiệt độ ≤ 4 °C Cứ sau 2 ngày tiến hành phân tích chỉ số peroxide, TBARS, đánh giá cảm quan và đo

độ chắc của chả cá để xác định sự biến đổi theo thời gian bảo quản

2.2.2.3 Bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của dạng tồn tại chitosan bổ sung đến sự thay đổi chỉ số peroxide, TBARS, giá trị cảm quan và đ đông kết của chả cá

đỏ củ trong quá trình bảo quản

Đường 2.5 %;

Muối 0.8%; tiêu 1.5%

Bột ngọt 1.2 % Hành 2%; tỏi 3%

Mẫu acid acetic 0,2%

Mẫu chitosan Mẫu chitosan

Hình 2.4 Sơ đồ bố trí thí ảnh hưởng của của dạng tồn tại chitosan đến chất

lượng chả cá trong quá trình bảo quản

Trong quá trình trộn phụ gia, ta tiến hành bố trí 3 thí nghiệm kết hợp cho chất bảo quản vào với tỷ lệ như sau:

- Mẫu 1: 900 gam thịt cá bổ sung 45 ml dung dịch chitosan 0,3% trong acid acetic 0,2%

- Mẫu 2: 900 gam thịt cá bổ sung 45 ml dung dịch muối chitosan 0,3% trong nước

- Mẫu 3: 900 gam thịt cá bổ sung 45 ml dung dịch nano chitosan 0,3% trong acid acetic 0,2%

Sau khi bổ sung, tiến hành quếch cho đến khi thấy chất bảo quản trộn đều trong từng mẫu chả cá, định hình, chiên rồi đem đi bảo quản ở nhiệt độ ≤ 4 °C Cứ sau 2 ngày tiến hành phân tích chỉ số peroxide, TBARS, đánh giá cảm quan và đo

độ chắc của chả cá để xác định sự biến đổi theo thời gian bảo quản

2.2.2.4 Bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của của nồng đ chitosan bổ sung đến sự thay đổi chỉ số peroxide, TBARS, giá trị cảm quan và đ đông kết của chả cá

đỏ củ trong quá trình bảo quản