NGHIÊN CỨU CÁC BIỆN PHÁP HẠN CHẾ SỰ PHÁT TRIỂN ACID BÉO TỰ DO TRONG MỠ CÁ BASA TRONG QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN VÀ BẢO QUẢN

Thành phần tương đối của các acid béo có trong mỡ cá ba sa thô Bảng 2.4: Tính chất của diesel và biodiesel Bảng 2.5: Các chỉ tiêu chất lượng của diesel sinh học gốc B100 Bảng 2.6: Ảnh

NGHIÊN CỨU CÁC BIỆN PHÁP HẠN CHẾ SỰ PHÁT TRIỂN ACID BÉO TỰ DO TRONG MỠ CÁ BASA TRONG QUÁ TRÌNH CHẾ BIẾN

VÀ BẢO QUẢN

Tác giả

NGUYỄN THỊ HƯNG NGUYỄN HOÀNG NAM

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu

cấp bằng kỹ sư ngành:

Công Nghệ Hóa Học

Giáo viên hướng dẫn:

PGS TS TRƯƠNG VĨNH

Tháng 09 năm 2010

TÓM TẮT

Đề tài “Nghiên cứu các biện pháp làm giảm sự phát triển acid béo tự do trong

mỡ cá basa trong quá trình chế biến và bảo quản” được tiến hành tại phòng thí

nghiệm I4 – Trường đại học Nông Lâm Tp.HCM Thời gian từ tháng 03/2010 đến tháng 08/2010 Thí nghiệm được chia làm 3 phần:

* Chế biến mỡ cá từ nguyên liệu: bằng cách dùng các loại dung môi: ethanol, n – hexan và chưng cách thủy khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất trích ly, bên cạnh đó dùng các biện pháp truyền thống để thu hồi mỡ cá

+ Trích ly bằng cách chưng cách thủy ở thời gian 60 phút, nhiệt độ 70oC đạt hiệu suất 82,58%

+ Trích ly bằng cách ngâm dung môi hexan ở thời gian 12 giờ, nhiệt độ 60oC đạt hiệu suất 80,78%

+ Trích ly bằng cách ngâm dung môi ethanol 96o, nhiệt độ 60oC đạt hiệu suất 78,62%

* Bảo quản mỡ: tiến hành bảo quản dưới các điều kiện khác nhau nhằm tìm ra biện pháp tối ưu để có thể áp dụng vào thực tế

Mẫu ở điều kiện 4oC, không ánh sáng, đóng gói chân không đạt được kết quả tốt nhất Các chỉ số đều thấp hơn so với các mẫu còn lại

+ Steaming extraction in 60 minutes at the temperature of 70°C obtained an efficiency of 82.58%

+ Extraction by soaking of fish in hexane solvent of 12 hours at the temperature of 60°C obtained an efficiency of 80.78%

+ Extraction by soaking of ethanol 96%, at the temperature of 60°C obtained an efficiency of 78.62%

* Preservation of fat: the preservation was conducted under different conditions to find out the optimal parameters to be applied in practice

Sample at temperature of 4oC without light, vacuum packaging, achieving the best results.The chemical indexes are lower than the sample remaining:

+ Saponification value was 214.3 g KOH / g

+ Acid value was 1.0 g KOH / g

+ Iodine value was 45.71g I2/100g

+ Peroxide value was 2.5 ml Na2S2O3

* Trial of production of biodiesel from fish fat:

+ Catalyst concentration from 0.8 to 1.2%

+ Methanol to fat ratio 7:1 (v / v)

LỜI CẢM ƠN

Sau những năm tháng học tập dưới mái trường Đại Học Nông Lâm thành phố Hồ Chí Minh, hành trang mà chúng em có được chính là những kiến thức về ngành công nghệ hóa học mà thầy cô đã truyền thụ, những kỹ năng cơ bản ban đầu của thực tế công việc Những kiến thức này sẽ là hành trang giúp chúng em bước vào cuộc sống

và công việc của mình sau này

Lời đầu tiên, chúng em xin gởi lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô Bộ môn công nghệ hóa học đã tận tâm dạy dỗ chúng em trong suốt những năm tháng học tập dưới mái trường Các thầy cô không những truyền đạt cho em những kiến thức sách

vở mà còn chỉ bảo cho chúng em những kinh nghiệm cuộc sống, tất cả những điều đó

sẽ giúp cho chúng em vững tin bước vào cuộc đời sắp tới

Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Trương Vĩnh, trưởng bộ môn Công nghệ hóa học, người đã luôn tạo mọi điều kiện tốt nhất để chúng em nghiên cứu khoa học Thầy đã tận tình giúp đỡ, dìu dắt chúng em trong suốt quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp này, cũng như chia sẻ những khó khăn trong suốt quá trình nghiên cứu

Em đã học được từ thầy rất nhiều điều thật quý giá, giúp em vững vàng hơn trước khi bước vào cuộc sống tự lập Tình cảm và kiến thức của thầy đã dạy bảo cho em mãi mãi là một kỷ niệm không bao giờ quên của những năm tháng học tập dưới mái trường này Em kính chúc thầy thật nhiều sức khỏe để tiếp tục sự nghiệp trồng người của mình và gặt hái nhiều thành công trong công việc cũng như trong cuộc sống Chúng em cũng xin gởi lời cảm ơn chân thành đến các thầy cô trong bộ môn Công nghệ Hoá học, các thầy cô đã giúp đỡ chúng em rất nhiều trong suốt quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp này Chúng em cũng cảm ơn sự động viên, giúp đỡ và chia sẻ những khó khăn của các bạn cùng lớp trong quá trình thực hiện luận văn

NHẬN XÉT CỦA GVHD

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

MỤC LỤC Trang tựa i TÓM TẮT ii 

MỤC LỤC vi 

TÀI LIỆU THAM KHẢO ix 

DANH SÁCH CÁC BẢNG x 

CHƯƠNG I MỞ ĐẦU 1 

1.4 YÊU CẦU 2 

1.5.1 Về kinh tế ··· 2 

1.5.2 Về xã hội ··· 2 

1.5.3 Về môi trường ··· 2 

CHƯƠNG II TỔNG QUAN TÀI LIỆU 3  2.1 TỔNG QUAN VỀ ACID BÉO [2], [3] 3  2.1.1 Lipid - Chất béo ··· 3 

2.1.1.1 Định nghĩa 3 

2.1.1.2 Phân loại 3 

2.1.1.3 Vai trò của lipid 5 

2.1.1.4 Tính chất vật lý 5 

2.1.2 Acid béo ··· 6 

2.1.2.1 Gọi tên 6 

2.1.2.1 Công thức cấu tạo 7 

2.1.2.2 Tính chất vật lý 7 

2.1.2.3 Phân loại 8 

2.1.2.4 Cấu trúc tinh thể và điểm nóng chảy 10 

2.1.2.5 Độ hòa tan 11 

2.1.2.6 Khả năng hấp thụ tia UV 11 

2.1.2.7 Nguồn hiện diện acid béo 11 

2.1.2.8 Tính chất cảm quan 14 

2.1.2.9 Vai trò của acid béo trong sinh học 15 

2.2 MỘT SỐ HIỂU BIẾT VỀ CÁ BASA [12], [13] 18  2.2.1 Phân loại ··· 19 

2.2.2 Đặc điểm sinh học ··· 20 

2.2.3 Phân bố ··· 21 

2.2.4 Cá basa ở Việt Nam ··· 21 

2.2.5 Những sản phẩm từ mỡ cá basa ··· 22 

2.2.5.1 Tách chiết mỡ lỏng từ mỡ cá basa 23 

2.2.5.2 Tinh luyện mỡ cá basa thành dầu mỡ thực phẩm 24 

2.3 TỔNG QUAN VỀ BIODIESEL 26  2.3.1 Tính chất vật lí của biodiesel ··· 26 

2.3.2 Những ưu và nhược điểm của biodiesel so với dầu diesel ··· 27 

2.3.3 Tiêu chuẩn nhiên liệu cho biodiesel ··· 29 

2.3.4 Phản ứng biodiesel (phương pháp transester hóa) ··· 31 

2.3.4.1 Định nghĩa 31 

2.3.4.2 Cơ chế phản ứng 31 

2.3.5 Một số yếu tố ảnh hưởng đến phản ứng chuyển hóa este ··· 33 

2.3.5.1 Ảnh hưởng của tỉ lệ mol 33 

2.3.5.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ phản ứng 34 

2.3.5.3 Ảnh hưởng của lượng chất xúc tác 34 

2.3.4.4 Ảnh hưởng của thời gian phản ứng 34 

2.3.5.5 Ảnh hưởng của từng loại rượu 34 

2.3.5.6 Ảnh hưởng của nước 35 

CHƯƠNG III VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP 36  3.1 VẬT LIỆU VÀ THIẾT BỊ 36  3.1.1 Dụng cụ - thiết bị - hóa chất ··· 36 

3.1.1.1 Dụng cụ 36 

3.1.1.2 Thiết bị 36 

3.1.1.3 Hoá chất 36 

3.1.2 Nguyên liệu ··· 37 

3.1.3 Địa điểm và thời gian thực hiện ··· 37 

3.2 BỐ TRÍ THÍ NGHIỆM 37  3.2.1 Nghiên cứu trích ly ··· 37 

3.2.1.1 Trích ly bằng phương pháp thủy phân 37 

3.2.1.2 Trích ly bằng dung môi n – hexan 37 

3.2.1.3 Trích ly bằng dung môi ethanol 39 

3.2.2 Nghiên cứu bảo quản ··· 40 

3.2.3 Nghiên cứu sản xuất biodiesel ··· 40 

3.2.3.1 Phương pháp sản xuất biodiesel 40 

3.2.3.2 Thuyết minh quy trình 40 

3.3 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU ··· 41 

3.3.1 Phương pháp xác định độ ẩm ··· 41 

3.3.2 Xác định chỉ số xà phòng của mỡ trung tính ··· 42 

3.3.3 Xác định chỉ số acid của mỡ trung tính ··· 43 

3.3.4 Xác định chỉ số iod của mỡ trung tính ··· 44 

3.3.5 Xác định chỉ số peroxide của mỡ ··· 45 

CHƯƠNG IV KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 47  4.1 ĐỘ ẨM CỦA MỠ CÁ NGUYÊN LIỆU 47  4.2 THÍ NGHIỆM TRÊN MỠ CÁ KHÔNG CÓ CHẤT BẢO QUẢN 47  4.2.1 Chỉ số xà phòng ··· 47 

4.2.1.1 Mẫu có ánh sáng 47 

4.2.1.2 Mẫu không có ánh sáng 51 

4.2.2 Chỉ số acid ··· 56 

4.2.2.1 Mẫu có ánh sáng 56 

4.2.2.2 Mẫu không có ánh sáng 59 

4.2.3 Chỉ số iod ··· 62 

4.2.3.1 Mẫu có ánh sáng 62 

4.2.3.2 Mẫu không có ánh sáng 65 

4.2.4 Chỉ số peroxide ··· 68 

4.2.4.1 Mẫu có ánh sáng 68 

4.2.4.2 Mẫu không có ánh sáng 72 

4.3 MẪU BẢO QUẢN CÓ BHT 75 

4.3.1 Chỉ số xà phòng ··· 75 

4.3.2 Chỉ số acid ··· 79 

4.3.3 Chỉ số iod ··· 82 

4.3.4 Chỉ số peroxide ··· 86 

4.4 HIỆU SUẤT TRÍCH LY 91  4.4.1 Trích ly bằng phương pháp chưng cách thủy ··· 91 

4.4.2 Trích ly bằng phương pháp ngâm dung môi n – hexan ··· 92 

4.4.3 Trích ly bằng phương pháp ngâm dung môi ethanol 960 ··· 94 

4.6 KẾT QUẢ ĐO THÀNH PHẦN ACID BÉO CỦA MẪU BẢO QUẢN 98  CHƯƠNG V KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 101  5.1 KẾT LUẬN 101  5.2 ĐỀ NGHỊ 101  TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 1.1: Điểm nóng chảy của một số acid béo và glycerid

Bảng 1.2: Cấu trúc hóa học của các acid béo bất bão hòa tiêu biểu thuộc các nhóm ω-3, ω-6, ω-9

Bảng 1.3: Phần trăm acid béo chứa trong một số loại thức ăn điển hình

Bảng 1.4: Các acid béo thường gặp

Bảng 1.5: Các acid béo bất bão hòa thường gặp

Bảng 1.6: Vị của một số acid béo không no khi nhũ hóa trong nước

Bảng 2.1: Tỷ lệ acid béo không bão hòa và bão hòa có trong nguyên liệu dầu mỡ so với mỡ cá basa thô

Bảng 2.2: Thành phần acid béo trong mỡ cá basa thô và sau khi tinh luyện

Bảng 2.3 Thành phần tương đối của các acid béo có trong mỡ cá ba sa thô

Bảng 2.4: Tính chất của diesel và biodiesel

Bảng 2.5: Các chỉ tiêu chất lượng của diesel sinh học gốc (B100)

Bảng 2.6: Ảnh hưởng của từng loại rượu đến sự chuyển hóa este và tỉ trọng của este

Bảng 4.1: Bảng số liệu chỉ số xà phòng của mẫu có ánh sáng

Bảng 4.2: Bảng so sánh nhiệt độ ảnh hưởng lên chỉ số xà phòng của mẫu có ánh sáng

Bảng 4.3: Bảng so sánh thời gian ảnh hưởng lên chỉ số xà phòng của mẫu có ánh sáng

Bảng 4.4 Bảng giá trị trung bình của các yếu tố ảnh hưởng lên chỉ số xà phòng của mẫu có ánh sáng

Bảng 4.5 Bảng so sánh giữa các nghiệm thức

Bảng 4.6: Bảng số liệu chỉ số xà phòng của mẫu không có ánh sáng

Bảng 4.7: Bảng so sánh nhiệt độ ảnh hưởng lên chỉ số xà phòng của mẫu không có ánh sáng

Bảng 4.8: Bảng so sánh thời gian ảnh hưởng lên chỉ số xà phòng của mẫu không

có ánh sáng

Bảng 4.9: Bảng so sánh bao bì ảnh hưởng lên chỉ số xà phòng của mẫu không có ánh sáng

Bảng 4.10 Bảng giá trị trung bình của các yếu tố ảnh hưởng lên chỉ số xà phòng của mẫu không có ánh sáng

Bảng 4.11 Bảng so sánh giữa các nghiệm thức

Bảng 4.12: Bảng số liệu chỉ số acid của mẫu có ánh sáng

Bảng 4.13: Bảng so sánh nhiệt độ ảnh hưởng lên chỉ số acid của mẫu có ánh sáng Bảng 4.14: Bảng so sánh thời gian ảnh hưởng lên chỉ số acid của mẫu có ánh sáng Bảng 4.15: Bảng so sánh bao bì ảnh hưởng lên chỉ số acid của mẫu có ánh sáng Bảng 4.16 Bảng giá trị trung bình của các yếu tố ảnh hưởng lên chỉ số acid của mẫu có ánh sáng

Bảng 4.17 Bảng so sánh giữa các nghiệm thức

Bảng 4.18: Bảng số liệu chỉ số acid của mẫu không có ánh sáng

Bảng 4.19: Bảng so sánh nhiệt độ ảnh hưởng lên chỉ số acid của mẫu không có ánh sáng

Bảng 4.20: Bảng so sánh thời gian ảnh hưởng lên chỉ số acid của mẫu không có ánh sáng

Bảng 4.21 Bảng giá trị trung bình của các yếu tố ảnh hưởng lên chỉ số acid của mẫu không có ánh sáng

Bảng 4.22 Bảng so sánh giữa các nghiệm thức

Bảng 4.23: Bảng số liệu chỉ số iod của mẫu có ánh sáng

Bảng 4.24: Bảng so sánh nhiệt độ ảnh hưởng lên chỉ số iod của mẫu có ánh sáng Bảng 4.25: Bảng so sánh thời gian ảnh hưởng lên chỉ số iod của mẫu có ánh sáng Bảng 4.26 Bảng giá trị trung bình của các yếu tố ảnh hưởng lên chỉ số iod của mẫu

có ánh sáng

Bảng 4.27 Bảng so sánh giữa các nghiệm thức

Bảng 4.28: Bảng số liệu chỉ số iod của mẫu không có ánh sáng

Bảng 4.29: Bảng so sánh nhiệt độ ảnh hưởng lên chỉ số iod của mẫu không có ánh sáng

Bảng 4.30: Bảng so sánh thời gian ảnh hưởng lên chỉ số iod của mẫu không có ánh sáng

Bảng 4.31: Bảng so sánh bao bì ảnh hưởng lên chỉ số iod của mẫu không có ánh sáng

Bảng 4.32 Bảng giá trị trung bình của các yếu tố ảnh hưởng lên chỉ số iod của mẫu không có ánh sáng

Bảng 4.33 Bảng so sánh giữa các nghiệm thức

Bảng 4.34: Bảng số liệu chỉ số peroxide của mẫu có ánh sáng

Bảng 4.35: Bảng so sánh nhiệt độ ảnh hưởng lên chỉ số peroxide của mẫu có ánh sáng

Bảng 4.36: Bảng so sánh thời gian ảnh hưởng lên chỉ số peroxide của mẫu có ánh sáng

Bảng 4.37: Bảng so sánh bao bì ảnh hưởng lên chỉ số peroxide của mẫu có ánh sáng

Bảng 4.38 Bảng giá trị trung bình của các yếu tố ảnh hưởng lên chỉ số peroxide của mẫu có ánh sáng

Bảng 4.39 Bảng so sánh giữa các nghiệm thức

Bảng 4.40: Bảng số liệu chỉ số peroxide của mẫu không có ánh sáng

Bảng 4.41: Bảng so sánh nhiệt độ ảnh hưởng lên chỉ số peroxide của mẫu không có ánh sáng

Bảng 4.42: Bảng so sánh thời gian ảnh hưởng lên chỉ số peroxide của mẫu không

Bảng 4.45: Bảng số liệu chỉ số xà phòng của mẫu bảo quản bằng BHT

Bảng 4.46: Bảng so sánh bao bì ảnh hưởng lên chỉ số xà phòng của mẫu bảo quản bằng BHT

Bảng 4.47: Bảng so sánh nồng độ ảnh hưởng lên chỉ số xà phòng của mẫu bảo quản bằng BHT

Bảng 4.48: Bảng so sánh thời gian ảnh hưởng lên chỉ số xà phòng của mẫu bảo quản bằng BHT

Bảng 4.49 Bảng giá trị trung bình của các yếu tố ảnh hưởng lên chỉ số xà phòng của mẫu bảo quản bằng BHT

Bảng 4.50 Bảng LSD ảnh hưởng của nồng độ BHT (%) lên chỉ số xà phòng ở các tuần bảo quản khác nhau.

Bảng 4.51: Bảng số liệu chỉ số acid của mẫu bảo quản bằng BHT

Bảng 4.52: Bảng so sánh bao bì ảnh hưởng lên chỉ số acid của mẫu bảo quản bằng BHT

Bảng 4.53: Bảng so sánh thời gian ảnh hưởng lên chỉ số acid của mẫu bảo quản bằng BHT

Bảng 4.54: Bảng so sánh nồng độ ảnh hưởng lên chỉ số acid của mẫu bảo quản bằng BHT

Bảng 4.55 Bảng giá trị trung bình của các yếu tố ảnh hưởng lên chỉ số acid của mẫu bảo quản bằng BHT

Bảng 4.56 Bảng LSD ảnh hưởng của nồng độ BHT (%) lên chỉ số acid ở các tuần bảo quản khác nhau

Bảng 4.57: Bảng số liệu chỉ số iod của mẫu bảo quản bằng BHT

Bảng 4.58: Bảng so sánh bao bì ảnh hưởng lên chỉ số iod của mẫu bảo quản bằng BHT

Bảng 4.59: Bảng so sánh thời gian ảnh hưởng lên chỉ số iod của mẫu bảo quản bằng BHT

Bảng 4.60: Bảng so sánh nồng độ ảnh hưởng lên chỉ số iod của mẫu bảo quản bằng BHT

Bảng 4.61 Bảng giá trị trung bình của các yếu tố ảnh hưởng lên chỉ số iod của mẫu bảo quản bằng BHT

Bảng 4.62 Bảng LSD ảnh hưởng của nồng độ BHT (%) lên chỉ số iod ở các tuần bảo quản khác nhau

Bảng 4.63: Bảng số liệu chỉ số peroxide của mẫu bảo quản bằng BHT

Bảng 4.64: Bảng so sánh bao bì ảnh hưởng lên chỉ số peroxide của mẫu bảo quản bằng BHT

Bảng 4.65: Bảng so sánh thời gian ảnh hưởng lên chỉ số peroxide của mẫu bảo

quản bằng BHT

Bảng 4.66: Bảng so sánh nồng độ ảnh hưởng lên chỉ số peroxide của mẫu bảo quản

bằng BHT

Bảng 4.67 Bảng giá trị trung bình của các yếu tố ảnh hưởng lên chỉ số peroxide

của mẫu bảo quản bằng BHT

Bảng 4.68 Bảng LSD ảnh hưởng của nồng độ BHT (%) lên chỉ số peroxide ở các

tuần bảo quản khác nhau

Bảng 4.69 : Bảng so sánh các chỉ số của các mẫu bảo quản sau 8 tuần Bảng 4.70: Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian trích ly đến hiệu suất trích ly bằng

phương pháp chưng cách thủy

Bảng 4.71: Bảng giá trị trung bình của phương pháp trích ly bằng cách chưng cách

Bảng 4.74: Bảng giá trị trung bình của phương pháp trích ly bằng cách ngâm trong

dung môi n – hexan

Bảng 4.75: Bảng LSD ảnh hưởng của nhiệt độ lên hiệu suất trích ly bằng phương

pháp trích ly bằng cách ngâm trong dung môi n – hexan

Bảng 4.76: Ảnh hưởng nhiệt độ và thời gian đến hiệu suất trích ly bằng dung môi

ethanol 96o

Bảng 4.77: Bảng giá trị trung bình của phương pháp trích ly bằng cách ngâm trong

dung môi ethanol 960

Bảng 4.78: Bảng LSD ảnh hưởng của nhiệt độ lên hiệu suất trích ly bằng phương

pháp trích ly bằng cách ngâm trong dung môi ethanol 960

Bảng 4.79: Giá trị các chỉ số của các mẫu trích ly bằng các cách khác nhau

Bảng 4.80: Kết quả ảnh hưởng của tỉ lệ methanol/dầu cá theo thể tích

Bảng 4.81: Kết quả ảnh hưởng của hàm lượng xúc tác lên phản ứng transester hóa

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 2.1: Cá basa và cá tra

Hình 2.2 Cá ba sa (Pangasius bocourti SAUVAGE, 1880)

Hình 2.3: Họ cá da trơn ở Việt Nam

Hình 2.4: Phản ứng chuyển hóa este

Hình 2.5: Cơ chế phản ứng xúc tác bazơ

Hình 3.1: Sơ đồ trích ly mỡ bằng dung môi n – hexan

Hình 3.2: Sơ đồ trích ly mỡ bằng dung môi ethanol

Hình 3.3: Quy trình điều chế biodiesel

Hình 3.4 Mẫu thí nghiệm chỉ số acid của mỡ cá

Hình 3.5 Mẫu thí nghiệm chỉ số acid của mỡ cá

Hình 3.6 Mẫu thí nghiệm chỉ số peroxide của mỡ cá

Hình 4.1 Đồ thị chỉ số xà phòng của mẫu sau quá trình bảo quản điều kiện có ánh sáng

Hình 4.2 Đồ thị chỉ số xà phòng của mẫu sau quá trình bảo quản điều kiện không ánh sáng

Hình 4.3 Đồ thị chỉ số acid của mẫu sau quá trình bảo quản điều kiện có ánh sáng Hình 4.4 Đồ thị chỉ số acid của mẫu sau quá trình bảo quản điều kiện không có ánh sáng

Hình 4.5 Đồ thị chỉ số iod của mẫu sau quá trình bảo quản điều kiện có ánh sáng Hình 4.6 Đồ thị chỉ số iod của mẫu sau quá trình bảo quản điều kiện không có ánh sáng

Hình 4.7 Đồ thị chỉ số peroxide của mẫu sau quá trình bảo quản điều kiện có ánh sáng

Hình 4.8 Đồ thị chỉ số peroxide của mẫu sau quá trình bảo quản điều kiện không

có ánh sáng

Hình 4.9 Đồ thị chỉ số xà phòng của mẫu sau bảo quản bằng BHT

Hình 4.10 Đồ thị chỉ số acid của mẫu sau bảo quản bằng BHT

Hình 4.11 Đồ thị chỉ số iod của mẫu sau bảo quản bằng BHT

Hình 4.12 Đồ thị chỉ số peroxide của mẫu sau bảo quản bằng BHT

Hình 4.13: Ảnh hưởng của tỉ lệ methanol/dầu cá (v/v)

Hình 4.14: Ảnh hưởng của hàm lượng xúc tác lên phản ứng transester hóa Hình 4.15 Đồ thị chỉ số xà phòng theo thời gian ở 4oC của mẫu không ánh sáng Hình 4.16 Đồ thị chỉ số xà phòng theo thời gian ở 30oC của mẫu có ánh sáng Hình 4.17 Đồ thị chỉ số xà phòng của mẫu sau bảo quản bằng BHT

Hình 4.18 Đồ thị chỉ số xà phòng của mẫu có BHT

Hình 4.19 Đồ thị chỉ số acid của mẫu sau bảo quản bằng BHT

Hình 4.20 Đồ thị chỉ số acid của mẫu có BHT

Hình 4.21 Đồ thị chỉ số iod của mẫu sau bảo quản bằng BHT

Hình 4.22 Đồ thị chỉ số iod của mẫu có BHT

Hình 4.23 Đồ thị chỉ số peroxide của mẫu sau bảo quản bằng BHT

Hình 4.24 Đồ thị chỉ số peroxide của mẫu có BHT

CHƯƠNG I MỞ ĐẦU 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ

Mỡ cá tra, cá basa được biết đến như một loại thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao

vì chúng chứa các loại acid béo thiết yếu cần thiết cho sự hình thành vỏ tế bào, chống ôxi hóa, cung cấp năng lượng cho cơ thể… Do mỡ cá có chứa nhiều các acid béo chưa

no có nhiều nối đôi nên rất dễ bị oxi hóa gây ra hiện tượng hư hỏng chất béo, làm mất giá trị dinh dưỡng Vì vậy mà công đoạn chế biến và bảo quản hết sức quan trọng để giúp cho chất béo phần nào làm chậm tốc độ hư hại cũng như giữ được những tính chất tốt của mỡ cá

Hiện nay, chất béo từ cá được ứng dụng rất nhiều trong các lĩnh vực thực phẩm và hóa học Trong những năm gần đây, mỡ cá được nghiên cứu trong vấn đề giải quyết nguồn năng lượng đang dần cạn kiệt, hạn chế việc tiêu thụ một phần nào từ nguồn dầu

mỏ thiên nhiên – sản xuất biodiesel từ mỡ phế liệu Tuy nhiên, hàm lượng acid béo tự

do cũng cần phải phù hợp Vì vậy, ta thấy khâu bảo quản cũng rất quan trọng trong việc điều chế ra biodiesel cung cấp cho thị trường

Được sự phân công của Bộ môn Công Nghệ Hóa Học, dưới sự hướng dẫn của

PGS.TS Trương Vĩnh, chúng tôi thực hiện đề tài “Nghiên cứu các biện pháp làm giảm sự phát triển acid béo tự do trong mỡ cá basa trong quá trình chế biến và bảo quản”

1.2 MỤC ĐÍCH ĐỀ TÀI

Tìm và khảo sát một số biện pháp hạn chế acid béo tự do trong mỡ cá basa trong quá trình bảo quản và chế biến để phục vụ chế biến thực phẩm và sản xuất biodiesel

1.3 NỘI DUNG

Tìm hiểu về các loại dầu mỡ, mỡ cá basa ở Việt Nam

Khảo sát việc bảo quản và chế biến của doanh nghiệp sản xuất cá basa

Xác định các thông số của mỡ cá basa

Tiến hành thí nghiệm ảnh hưởng của các yếu tố lên sự hình thành acid béo tự do trong quá trình bảo quản và chế biến

Tìm các biện pháp khắc phục làm giảm sự hình thành acid béo tự do trong quá trình bảo quản và chế biến

So sánh các biện pháp và đưa ra biện pháp tốt nhất trong các phương pháp

Tiến hành thí nghiệm phản ứng biodiesel

Phân tích thành phần acid béo có trong mẫu đạt yêu cầu bằng máy phân tích sắc kí khí

1.4 YÊU CẦU

Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ, thời gian, loại bao bì, điều kiện ngoại cảnh… ảnh hưởng đến hiện tượng sinh ra các acid béo tự do

Bố trí các thí nghiệm xác định các yếu tố ảnh hưởng đó

Xác định một số chỉ tiêu của cá trong quá trình bảo quản

1.5 Ý NGHĨA ĐỀ TÀI

1.5.1 Về kinh tế

Tìm ra được biện pháp tốt nhất phục vụ cho vấn đề bảo quản tốt

Từ việc hạn chế và tìm ra các biện pháp hạn chế đó giúp doanh nghiệp có phương pháp mới tốt hơn, mang lại nguồn lợi lớn hơn

CHƯƠNG II TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 TỔNG QUAN VỀ ACID BÉO [2], [3]

Lipid gồm các acid béo, glycerid, glycerol, phospholipid, sterol

2.1.1.2 Phân loại

Nói đến lipid là nói đến tính kị nước Lipid là hợp chất hữu cơ không tan trong nước mà chỉ tan trong các dung môi hữu cơ Không tan trong nước là một đặc điểm được sử dụng để tách pha giữa lipid, protein và carbonhydrate Một số lipid là những chất hoạt động bề mặt do chúng là những phân tử lưỡng tính có chứa cả đuôi kị nước

và đầu ưa nước, vì thế chúng phân cực và đây là điểm khác biệt so với lipid trung tính Lipid có thể được phân loại theo đặc điểm của các gốc acyl thành lipid đơn giản và phức tạp, hay theo đặc điểm phân cực để chia thành lipid có cực và trung tính Phần lớn các lipid là những dẫn xuất của các acid béo được gọi là các acyl lipid Trong phân

tử lipid, acid béo thường ở dạng ester hay amide (với tỉ lệ ít hơn) Các đoạn mạch dài của acid béo ảnh hưởng quan trọng đến tính kị nước và độ hoạt động của acyl lipid Một số lipid tham gia vào cấu tạo của màng tế bào và các phân tử trong tế bào Trong

thực phẩm, những lipid loại này chỉ xuất hiện với tỉ lệ rất thấp (< 2%) nhưng lại có ảnh hưởng quan trọng đến chất lượng cảm nhận của thực phẩm

a Dựa vào phản ứng xà phòng hóa

Lipid xà phòng hóa được Nhóm này gồm các glyceride, glycerophospholipid và sáp nghĩa là những lipid mà trong phân tử có chứa este của acid béo cao phân tử Lipid không xà phòng hóa được Tức là những lipid trong phân tử không chứa chức este, nhóm này gồm các hydrocarbon, các chất màu và các sterol

b Dựa vào độ hòa tan

Lipid của acid béo (có từ bốn carbon trở lên) với một rượu Nhóm này gồm: glycerolipid (este của glycerol), sphingolipid (amid của sphingozin), cerid (este của rượu cao phân tử), sterid (este của sterol), etoliteste (tương hỗ của hợp chất đa chức acid rượu)

Lipoid: Là những chất có độ hòa tan giống lipid Nhóm này bao gồm: các carotenoid và quinon, sterol tự do, các hydrocarbon

c Dựa vào thành phần cấu tạo

Lipid đơn giản: là este của rượu và acid béo, thuộc nhóm này có: triacylglycerin, sáp (cerid), sterid

Lipid phức tạp: trong phân tử của chúng ngoài acid béo và rượu còn có thành phần khác như acid phosphoric; bazơ nitơ; đường

Phần lớn các triacylglycerol (còn được gọi là triglyceride) có mặt trong các mô động vật và một số cơ quan thực vật Hàm lượng lipid trong các mô dự trữ có thể lên đến 15 – 20% hay cao hơn và là nguồn nguyên liệu quan trọng để thu nhận triacylglycerol trong công nghiệp Sau khi được tinh sạch, nó trở thành nguồn dầu mỡ

ăn được phục vụ cho nhu cầu dinh dưỡng của con người Vai trò dinh dưỡng và sinh lý quan trọng của lipid là cung cấp năng lượng (37 kJ/g triacylglycerol), các acid béo thiết yếu và vitamin

Sự có mặt của lipid là không thể thiếu được trong các quá trình chế biến và xử lý thực phẩm Lipid giúp tạo ra cấu trúc cần thiết, cảm giác ngon miệng cũng như mùi và

vị đặc trưng cho các sản phẩm thực phẩm Nhiều thực phẩm được chuẩn bị bằng cách chiên rán ở nhiệt độ cao trong dầu mỡ Trong số các lipid, có nhiều hợp chất bản thân

là các chất mùi hay tiền tố của các chất mùi Lipid cũng là những chất nhũ hóa quan trọng, là chất mang các sắc tố hay chất màu tan trong dầu

2.1.1.3 Vai trò của lipid

Là thành phần cấu trúc màng sinh học (phospholipid, glycolipid)

Là cofactor của một số enzyme

Là các hormone và chất vận chuyển thông tin nội bào

Là nguồn năng lượng dự trữ quan trọng cung cấp năng lượng cho cơ thể Nếu oxi hóa hoàn toàn 1g mỡ sẽ giải phóng 9kcal lớn gấp 2 lần năng lượng thu được khi oxi hóa 1g protein hoặc glucose

Ngoài ra còn: giảm nhẹ chấn động cơ học đối với cơ thể (động vật chạy nhảy nhiều

ở bàn chân có lớp đệm), vai trò trong sự vận chuyển hấp thu các chất hòa tan trong nó (hấp thu vitamin tan trong chất béo), lớp mỡ dưới da còn có vai trò cách nhiệt tốt giữ thân nhiệt ổn định nên có ý nghĩa đặc biệt đối với động vật ngủ đông ở các xứ lạnh

2.1.1.4 Tính chất vật lý

Chất béo có tỷ trọng thấp hơn nước (0,86 – 0,97)

Chất béo không tan trong nước, khi trộn với nước sẽ tạo thành hai lớp: nước ở dưới

và chất béo ở trên, đầu COO- tiếp xúc với nước, đuôi kị nước nằm ở phía trên Dưới tác động của các chất gây nhũ tương hóa như xà phòng (muối Na+ hay K+ của acid béo bậc cao) hoặc acid mật hay muối mật (do gan tiết ra), chất béo bị chia nhỏ trông như dạng sữa gọi là dạng nhũ tương bền Nhờ vậy, xà phòng là chất tẩy rửa dầu mỡ sau các dung môi hữu cơ Ngoài ra, điều đó cũng giải thích các bệnh nhân bị bệnh gan phải hạn chế thức ăn chứa chất dầu mỡ, mỡ, vì ở các cơ thể này, dầu mỡ trong thức ăn không được nhũ tương hóa, do đó lipase phân giải chậm Lipid bao gồm các acid béo, các triglycerid, glycerol, các phospholipid và các sterol, trong đó acid béo là thành phần chính quan trọng nhất

Tính chất của glycerid phụ thuộc vào thành phần acid béo của chúng, chiều dài mạch carbon và số lượng liên kết đôi trong phân tử Ví dụ về điểm nóng chảy của một

số acid béo và glycerid như bảng 1.1

Bảng 1.1: Điểm nóng chảy của một số acid béo và glycerid

Acid béo Điểm nóng chảy

(oC) Triacylglycerol

Điểm nóng chảy (oC)

Palmitat 63,1 Tripalmitin ≈ 80

Stearat 69,6 Tristearin ≈ 80

(Nguồn: Phạm Thị Anh, Cử nhân khoa sinh học Đại học Bách Khoa)

Mỡ động vật chứa nhiều acid béo no, trong nhiệt độ bình thường ở trạng thái rắn, nhất là mỡ bò, mỡ cừu Dầu thực vật cũng tùy theo tỷ lệ giữa acid béo no và không no,

có điểm nóng chảy khác nhau Ví dụ dầu ca cao chứa 35% palmitat và 40% stearat có điểm nóng chảy là 30 - 340C Ngược lại, dầu hướng dương chứa 85% acid béo không không no là oleat và linoleat, có điểm nóng chảy rất thấp: - 210C Vì vậy, dầu thực vật luôn ở dạng lỏng

Nguyên nhân của trạng thái rắn hay lỏng của glycerid được giải thích là vì acid béo

no, gồm một đầu phân cực (COO-) và đuôi kị nước (khung carbon của mạch) tạo nên cấu trúc ổn định và chặt, không bị phá vỡ Acid béo không no có khung carbon bị gấp khúc, tạo sự sắp xếp lỏng lẻo dễ bị phá vỡ, do đó ở nhiệt độ bình thường chúng có trạng thái lỏng

Tên ngắn gọn của acid béo (ví dụ đối với acid oleic) được kí hiệu là 18:1 (9), trong

đó 18 biểu thị số lượng nguyên tử carbon trong mạch, 1 biểu thị số lượng liên kết đôi

và 9 là vị trí của liên kết đôi đó trong mạch carbon Tất cả các liên kết đôi trong trường

hợp này đều dạng cis, khi có liên kết ở dạng trans, chữ tr sẽ xuất hiện trước vị trí của

liên kết đó

2.1.2.1 Công thức cấu tạo

Acid béo là thành chính của hầu hết các lipid Cả lipid trong cơ thể lẫn thực phẩm Công thức tổng quát: CH3 ─ (CH2)n ─ COOH

Số nguyên tử carbon trong acid béo thường là chẵn (14 - 22C) Các acid béo thường gặp có số carbon từ 16 - 18

Số thứ tự của nguyên tử carbon trong mạch hydrocarbon của acid béo được tính từ nguyên tử carbon của nhóm carboxyl

Ký hiệu: α, β, γ, ω,….để chỉ thứ tự của nguyên tử carbon trong mạch

Về cơ bản acid béo là một mạch dài các nguyên tử carbon liên kết với nhau và được bao quanh bởi các nguyên tử hydrogen Ở một đầu của phân tử được xác định là đầu alpha, gắn với một nhóm carboxyl (−COOH) Một đầu còn lại của mạch là đầu cuối (omega), là nhóm methyl (−CH3) (Trong bảng chữ cái Hy Lạp α là ký tự đầu tiên

và ω là ký tự cuối)

2.1.2.2 Tính chất vật lý

Các phân tử acid béo bão hòa có mạch thẳng, thường dễ gắn chặt với nhau Ngược lại, các phân tử acid béo bất bão hòa có cấu tạo lệch, do đó chỉ gắn với nhau một cách lỏng lẻo và dễ bị phá vỡ bởi nhiệt độ hơn hơn các acid béo bão hòa Vì vậy các chất béo giàu acid béo bất bão hòa có nhiệt độ tan chảy thấp hơn các chất béo giàu acid béo bão hòa (đặc biệt các acid béo có chuỗi carbon dài hơn 12 carbon) Tóm lại, mỡ hoặc dầu được phân loại thành bão hòa, bất bão hòa đơn hay bất bão hòa đa dựa trên hàm lượng cao hoặc thấp của các loại acid béo hiện diện

Chiều dài của mạch carbon trong acid béo ảnh hưởng đến độ rắn chắc của triglycerid ở nhiệt độ thường Cụ thể, các acid béo bão hòa chuỗi dài từ 12 carbon trở lên hiện diện ở những trạng thái rắn khác nhau ở nhiệt độ thường, trong khi các acid

béo bão hòa chuỗi vừa từ 6 đến 10 carbon (ví dụ dầu dừa) và chuỗi ngắn dưới 6 carbon hiện diện ở dạng lỏng ở nhiệt độ thường Các triglycerid chứa các acid béo bất bão hòa

đa và đơn cũng tồn tại ở dạng lỏng

Vị trí nối đôi C = C trong chuỗi carbon của các acid béo bất bão hòa tạo nên sự khác biệt lớn trong việc cơ thể con người chuyển hóa chúng Nếu nối đôi đầu tiên nằm cách 3 carbon so với đầu methyl (omega) của acid béo, nó là acid béo omega - 3 (ω - 3) Nếu nối đôi đầu tiên nằm cách đầu methyl 6 carbon, nó là acid béo omega - 6 (ω - 6) Theo qui ước tương tự, một acid béo omega - 9 (ω - 9) có nối đôi đầu tiên cách đầu methyl của acid béo 9 carbon Trong thực phẩm, acid α-linolenic (ALA, 18:3 n - 3) là acid béo ω - 3 chủ yếu; acid linoleic (18:2 n - 6) là acid béo ω - 6 chủ yếu; và acid oleic (18:1 n - 9) chủ yếu

Bảng 1.2: Cấu trúc hóa học của các acid béo bất bão hòa tiêu biểu thuộc các nhóm ω-3, ω-6, ω-9

α - linolenic 18:3 n - 3 CH3CH2(CH=CH-CH2)3(CH2)6COOH Linoleic 18:2 n - 6 CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH Oleic 18:1 n - 9 CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH

(Nguồn: Phạm Thị Anh, Cử nhân khoa sinh học Đại học Bách Khoa)

Ghi chú: Trong cách viết ký hiệu của acid béo, số thứ nhất biểu thị số carbon, số thứ hai biểu thị số nối đôi và n- (hay ω-) chỉ nhóm của acid béo bất bão hòa Cũng có thể sử dụng những cách viết khác, ví dụ như acid oleic có thể được ký hiệu là C18:1 hoặc 18:1

2.1.2.3 Phân loại

Dựa vào số liên kết đôi để phân loại thì có 3 loại Liên kết đôi được ký hiệu là ∆ (denta) Vị trí của liên kết đôi trên mạch hydrocarbon ghi ở phía trên, góc phải

a Acid béo bão hòa (saturated): acid không có nối đôi C = C trong cấu tạo của nó

Công thức cấu tạo: CnH2nO2

Ví dụ: acid palmitic: CH3(CH2)14COOH (C16)

Acid stearic: CH3(CH2)16COOH (C18)

b Acid béo bất bão hòa (unsaturated)

Acid béo bất bão hòa đơn (monounsaturated fatty acids): là những acid béo có chứa một nối đôi trong cấu tạo của nó

Ví dụ: Acid oleic: C18 có một nối đôi ở C9

Ký hiệu: C18∆9

Công thức hóa học: CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH

Acid béo bất bão hòa đa (polyunsaturated fatty acids): là những acid béo có chứa hai nối đôi trở lên

Ví dụ: Acid linolenic: C18 có ba nối đôi ở C9, C12, C15

Ký hiệu : C18∆9, 12, 15

Công thức hóa học:

CH3(CH2)7CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CHCH2COOH

Acid béo bất bão hòa thường có cấu hình cis

Dạng cis (dạng thuyền) Dạng trans (dạng ghế)

Khi đun nóng có mặt chất xúc tác thì dạng cis chuyển thành dạng trans

Mạch carbon của acid béo no thường ở dạng zigzag, kéo thành chuỗi dài không

cong Các acid béo không no, có một liên kết đôi dạng cis thì mạch carbon bị uốn cong

30o, càng có nhiều liên kết đôi, mạch carbon càng bị uốn cong nhiều hơn Có giả thiết cho rằng mạch carbon của acid béo không no dạng cis có ý nghĩa quan trọng đối với màng sinh học

Theo Paul B.Kelter và cộng sự, các nghiên cứu gần đây cho thấy các acid béo dạng

trans trong chế độ ăn có thể liên quan đến sự gia tăng nguy cơ xảy ra các cơn đau tim Các phân tử không thể chuyển từ dạng cis sang trans hoặc ngược lại trong trường hợp

bình thường Khi có sự hydrogen hóa từng phần của acid béo được thực hiện, vài nối

đôi còn lại kết thúc ở dạng trans hơn là dạng cis ban đầu Kiểu đồng phân cis hoặc trans là nguyên nhân dẫn đến tính chất khác nhau

Vị trí của các nối đôi trong chuỗi carbon của acid béo bất bão hòa đa tạo nên sự khác biệt lớn trong việc cơ thể con người chuyển hóa chúng

Các tế bào của cơ thể của con người chỉ có thể tạo nối đôi C = C trong acid béo kể

từ carbon thứ 9 trở đi Điều này có nghĩa là cơ thể con người không thể tự tổng hợp được acid béo Ω - 3 và Ω - 6 Do đó 2 loại acid béo này chỉ có thể được lấy qua chế độ

ăn hàng ngày

2.1.2.4 Cấu trúc tinh thể và điểm nóng chảy

Điểm nóng chảy của chất béo phụ thuộc vào sự sắp xếp các đoạn acyl trên lưới tinh thể và những yếu tố khác ảnh hưởng đến cấu trúc của triglyceride

Ở nhiệt độ phòng, 75% các liên kết C – C của acid béo no ở dạng cấu hình zigzag

so le (hay cấu hình trans) mạch thẳng, và chỉ có 25% ở dạng cấu hình xiên (lệch) kém

bền về mặt năng lượng Các acid béo không no, do chứa các nối đôi nên tạo thành những “nút” thắt cứng dọc theo chiều dài mạch carbon Người ta thấy rằng, phân tử acid béo không no bị lệch hướng, tuy nhiên chúng bị lệch bởi các liên kết đôi có cấu

hình cis nhiều hơn là các liên kết đôi có cấu hình trans

Mạng lưới tinh thể này được làm bền vững nhờ các tương tác kỵ nước dọc theo mạch acyl và vì thế nhiệt độ cần thiết làm nóng chảy khối tinh thể sẽ tăng khi chiều dài mạch acyl tăng

Các acid béo không no cũng như các acid béo có số carbon lẻ không thể tạo nên một mạng lưới tinh thể hoàn hảo như acid béo no và các acid béo có số carbon chẵn Các acid béo có số carbon lẻ, do ảnh hưởng của đuôi methyl nên có sự thiếu đối xứng cấu trúc tinh thể tạo ra Còn trong trường hợp của acid béo không no, các nối đôi cấu

hình cis ảnh hưởng đến cấu trúc tinh thể nhiều hơn các nối đôi cấu hình trans Do các nối đôi dạng cis làm phân tử acid béo bị lệch hướng, gấp khúc nên cấu trúc tinh thể tạo

ra bị lỏng lẻo Có thể thấy nhiệt độ nóng chảy của các acid béo 18:0, 18:1, và 18:1 (9)

giảm dần Tuy nhiên, đến nối đôi dạng cis nằm gần cuối mạch carbon như trường hợp

của acid béo 18:1 (2), thì độ lệch hướng của phân tử acid béo không no xảy ra không đáng kể, và trong trường hợp này nhiệt độ nóng chảy vẫn cao, thậm chí có thể cao hơn

cả acid béo no có nối đôi dạng trans

Nhiệt độ nóng chảy sẽ giảm khi số lượng các nối đôi tăng lên, điều này được giải thích bởi sự thay đổi cấu trúc hình học (geometry) của phân tử acid béo, như trong trường hợp của acid arachidonic

2.1.2.5 Độ hòa tan

Các acid béo mạch dài nói chung không tan trong nước và tạo ra lớp màng film trên bề mặt dung dịch nước Trong lớp màng này, các gốc phân cực carboxylic hướng vào pha nước, còn các đuôi kỵ nước thì hướng về pha khí (không khí) Khi chiều dài

mạch giảm và số nối đôi dạng cis tăng thì độ hòa tan tăng

Ethyl ether là dung môi tốt nhất cho acid stearic và các acid béo mạch dài khác, do

nó có đủ độ phân cực cần thiết để lôi kéo các gốc carboxyl Những dung môi hoàn toàn không phân cực như petroleum ether không phù hợp để hòa tan acid béo tự do

2.1.2.6 Khả năng hấp thụ tia UV

Tất cả các acid béo không no dạng không liên hợp (nonconjugated) đều hấp thụ tia

UV ở bước sóng gần 190nm Các acid béo liên hợp hấp thụ UV ở bước sóng khác nhau phụ thuộc chiều dài của đoạn chứa liên tiếp các nối đôi và cấu hình của hệ nối đôi

2.1.2.7 Nguồn hiện diện acid béo

Triglycerid là lipid dự trữ có trong mỡ động vật và dầu thực vật

Trong thực vật: có nhiều ở nhiều cơ quan như củ, quả, hạt (như đã trình bày ở phần trên)

Ví dụ: Dầu chiếm 65 – 70% ở hạt thầu dầu; 40 – 63% ở hạt vừng; 40 – 60% ở hạt lạc; 18% ở hạt đậu tương

Ở động vật: trong mô mỡ acid béo chiếm 70 – 97%; trong tủy sống 14 – 20% khối lượng tươi Phần trăm acid béo chứa trong một số loại thức ăn điển hình, acid béo bất bão hòa thường gặp được trình bày trong bảng 1.3, 1.4, 1.5

Bảng 1.3: Phần trăm acid béo chứa trong một số loại thức ăn điển hình

Nguyên liệu

Hàm lượng chất béo (%)

Acid béo no (%)

Acid béo no (%)

Ghi chú Loại một

nối đôi (%)

Loại nhiều nối đôi

Bảng 1.4: Các acid béo thường gặp

Tên thông thường Số nguyên

tử C

Số nối đôi Tên khoa học

Nguồn hiện diện

Acid myristic 14 0 Acid tetradecanoic Dầu cọ

Acid palmitic 16 0 Acid hexadecanoic Dầu cọ Acid palmitoleic 16 1 Acid 9 - octadecenoic Dầu olive

octadecadienoic Dầu bắp Acid alpha-linolenic

Acid 9,12,15 - octadecatrienoic Dầu hạt lanh

Acid arachidic 20 0 Acid eicosanoic Dầu phộng,

Acid 5,8,11,14,17- eicosapentaenoic Dầu cá

Acid erucic 22 1 Acid 13-docosenoic Hạt cải dầu Acid docosahexaenoic

Acid 4,7,10,13,16,19- docosahexaenoic Dầu cá Acid lignoceric 24 0 Acid tetracosanoic Mỡ các loại

Bảng 1.5: Các acid béo bất bão hòa thường gặp

Tên hệ thống Tên thông

thường Ký hiệu

Trọng lượng phân tử

Điểm nóng chảy (0C)

Bảng 1.6: Vị của một số acid béo không no khi nhũ hóa trong nước [3]

Hợp chất Ngưỡng cảm nhận (mmol/l) Vị

Acid linoleic 4 – 6 Đắng, cháy khét, cay Acid linolelaidic 11 – 15 Đắng, cháy khét, gắt

Acid α - linoleic 0,6 – 0,12 Đắng, cháy khét, cay, giống

mùi quả óc chó

2.1.2.9 Vai trò của acid béo trong sinh học

Chất béo là dung môi hòa tan các loại sinh tố như A, D, E, K và giúp ruột hấp thu tốt hơn các loại sinh tố này Lượng chất béo bổ sung cho cơ thể từng giai đoạn không giống nhau và giảm dần theo thời gian Trẻ em cần đến 60% năng lượng khẩu phần từ chất béo để nuôi dưỡng cơ thể trong khi người lớn chỉ cần khoảng 20–30% năng lượng khẩu phần từ chất béo Lượng chất béo cần thiết cung cấp cho cơ thể không nên nhỏ hơn 15% năng lượng khẩu phần, vì nếu như thế cơ thể sẽ bị rối loạn tiêu hóa, do chất béo là chất chậm tiêu hóa

Phải cung cấp đảm bảo cung cấp đầy đủ lượng chất béo Cần cân đối khẩu phần ăn trong đó đảm bảo đạt từ 6-10% năng lượng do chất béo bảo hòa (SFA), 6% đến dưới 10% năng lượng do chất béo bảo hòa đa (PUFA) và 5-10% năng lượng do chất béo chưa bảo hòa đơn (MUFA) cung cấp cho cơ thể Để cơ thể đạt được tỷ lệ cân bằng dinh dưỡng về chất béo thì khẩu phần ăn phải cân đối theo tỷ lệ 1:1:1 cả 3 loại SFA, MUFA, PUFA Nên phối hợp các loại dầu ăn thích hợp các loại dầu ăn thích hợp với các loại thực phẩm tự nhiên có nhiều chất béo chưa bão hòa đa (PUFA) và chất béo chưa bão hòa đơn (MUFA) trong bữa ăn hàng ngày

Theo các nhà khoa học cứ 1g chất béo cho 9kcal Vì thế các loại thức ăn giàu lipid

là nguồn năng lượng đậm đặc cần thiết cho người lao động nặng cần thiết cho thời kì phục hồi dinh dưỡng đối với người ốm Photphatit là thành phần cấu trúc tế bào thần kinh, não, tim, gan và tuyến sinh dục… tham gia vào quá trình dinh dưỡng của tế bào nhất là tính thấm của màng tế bào Cholesterol cũng là thành phần cấu trúc tế bào và tham gia các chức năng chuyển hóa quan trọng như là một loại tiền chất của acid mật tham gia vào quá trình nhũ tương hóa lipid, tham gia tổng hợp các nội tố vỏ thượng thận (coctizon, testosterol, andosterol, nội tố sinh dục, vitamin B3)

Thành phần cơ bản của lipid và chất béo

Giúp cho sự vận chuyển các chất dinh dưỡng hòa tan trong chất béo ngang qua màng tế bào cũng như trong máu

Quan trọng cho sự phát triển của não

Quan trọng cho sự sản sinh năng lượng, duy trì thân nhiệt

Hoạt động như những tiền chất của một số hợp chất có hoạt tính sinh học bao gồm prostaglandin, prostacyclin và leukotriene

Quan trọng cho sự tăng trưởng

Quan trọng trong việc duy trì một làn da khỏe mạnh

Chủ yếu nằm trong thành phần mỡ động vật, các acid béo có trọng lượng phân tử cao (stearic, arachic, palmitic ) ở thể rắn Các acid béo có trọng lượng phân tử thấp (butyric, caprinic ) ở thể lỏng, trọng lượng phân tử càng cao thì nhiệt độ tan chảy càng cao Giá trị sinh học của các acid béo no kém hơn các acid béo chưa no do chúng có tác dụng không tốt đối với chuyển hoá mỡ, chức phận và tình trạng gan và cả vai trò của chúng trong phát triển bệnh xơ vữa động mạch Nhiều công trình nghiên cứu cho thấy tình trạng cholesterol quá cao trong máu thường đi kèm với chế độ ăn năng lượng cao và nhiều mỡ động vật

b Acid béo chưa no

Theo nghiên cứu, trong thời kì từ năm 1965-1985, tỷ lệ tử vong do bệnh mạch vành giảm ở Hoa Kỳ, Úc và Tây Âu nhưng lại tăng lên ở Đông Âu Nguyên nhân hàng đầu của sự thay đổi là do tăng sự thay đổi các acid béo chưa no có nhiều nối kép, làm giảm tống số cholesterol và LDL

Acid béo chưa no một nối đôi làm giảm cholesterol toàn phần, LDL, triglycerid và hạn chế đến mức thấp nhất sự giảm HDL trong cơ thể

Acid béo chưa no nhiều nối đôi (7% năng lượng có tác dụng làm giảm lượng cholesterol trong máu xuống còn 17,6-20%, nó làm giảm 16-34% tỷ lệ bệnh xơ vữa động mạch)

Các acid béo chưa no hiện diện rộng rãi trong chất béo ăn, đặc biệt là các loại dầu thực vật Các acid béo chưa no một, hai hoặc ba nối đôi hay gặp nhiều trong thành phần thức ăn Những chất béo có hoạt tính sinh học cao là các chất béo chứa các acid beó có từ hai nối đôi trở lên trong thành phần của nó Mỡ cá và động vật sống ở biển thường có nhiều acid béo nhiều nối đôi Các acid beó chưa no rất nhạy với phản ứng oxy hoá và phản ứng liên kết nên thường không bền vững Đồng thời thông qua các phản ứng này, các acid béo chưa no chuyển thành các acid béo no và trở nên rắn

Các acid béo chưa no thường gặp nhất là acid oleic Acid béo này có hầu như ở tất

cả các chất béo động và thực vật, do đó dễ dàng thoả mãn nhu cầu của cơ thể Ngoài ra các acid béo chưa no khác như: acid linoleic, acid linolenic, acid arachidonic là những acid béo có nhiều nối kép và là những chất có hoạt tính sinh học rõ ràng nhất

Vai trò sinh học của các acid béo chưa no cần thiết rất quan trọng và đa dạng Một

số tổ chức như tim, gan, não, tuyến sinh dục có nhu cầu rất cao về các acid đó Khi thiếu chúng trong thức ăn, các rối loạn thường xuất hiện trước hết ở các cơ quan này

Kết hợp với cholesterol tạo thành các ester cơ động, không bền vững và dễ dàng bài xuất ra khỏi cơ thể Điều này có ý nghĩa trong việc ngăn ngừa bệnh xơ vữa động mạch Trong trường hợp thiếu chúng, cholesterol sẽ ester hoá với các acid béo no và tích lại ở thành mạch Các acid béo chưa no cần thiết sẽ tạo điều kiện chuyển cholesterol thành acid cholic và bài xuất chúng ra khỏi cơ thể

Vai trò sinh học của các acid béo chưa no cần thiết có thể được tóm tắt như sau:

- Có tác dụng điều hoà thành mạch máu

- Đề phòng nhồi máu cơ tim và các rối loạn của hệ thống tim mạch

- Chống ung thư

- Cần thiết cho chuyển hoá các vitamin nhóm B, nhất là pyridoxin và thiamin

- Đề phòng các tổn thương ở da (do hoạt tính của men citocromosidase giảm)

- Trong cơ thể acid arachidonic là loại có hoạt tính sinh học cao nhất, 2 - 3 lần hơn acid linoleic Cơ thể có thể chuyển acid linoleic thành acid arachidonic khi có sự hiện diện của pyridoxin

c Acid béo omega-3

Các loại cá dầu cá chứa nhiều các chất eicosapentaenic (EPA) và docosahexaenoic (DHA) có tác dụng làm giảm lượng cholesterol, triglycerid giúp đề phòng tốt các chứng huyết khối và điều chủnh phần não HA trong THA ở thể nhẹ Mỗi tuần nên ăn 3-5 lần cá thay thế cho thịt

Các ủy viên chuyên gia quốc tế đều khuyên lượng cholesterol trong chế độ ăn nên dưới 300mg/ngày/người

2.2 MỘT SỐ HIỂU BIẾT VỀ CÁ BASA [12], [13]

Cá basa còn có tên gọi là cá giáo, cá sát bụng, là loại cá da trơn có trị kinh tế cao, được nuôi tập trung tại nhiều nước trên thế giới

a) Cá basa b) Cá tra

Hình 2.1: Cá basa và cá tra

2.2.1 Phân loại

Hình 2.2 Cá ba sa (Pangasius bocourti SAUVAGE, 1880)

Theo hệ thống phân loại Tyson Roberts, cá basa thuộc họ Pangasiidae, giống Pangasius, loài P bocourti Trước đây cá basa được định danh là Pangasius pangasius (Hamilton) (Mai Đình Yên et al., 1992; Trương Thủ Khoa, Trần Thị Thu Hương, 1993), Pangasius nasutus (Blecker) (Kawamoto et al., 1972)

Cá basa là một trong số 11 loài thuộc họ cá tra (Pangasiidae) đã được xác định ở

sông Cửu Long

- Lớp phụ cá vây tia Actinopterygii

- Tổng bộ cá toàn xương Teleostei

(Cấp phân loại từ giới đến bộ được tham khảo từ tác giả Trần Thanh Tòng)

2.2.2 Đặc điểm sinh học

Cá basa phân bố ở lưu vực sông Mê Kông, có mặt ở cả 4 nước Lào, Việt Nam, Campuchia và Thái Lan Ở Việt Nam, cá basa phân bố ở sông Tiền và sông Hậu Cá trưởng thành chỉ thấy trong ao nuôi, rất ít gặp trong tự nhiên ở địa phận Việt Nam, do

cá có tập tính di cư ngược dòng sông Mê Kông để sinh sống và tìm nơi sinh sản tự nhiên

Cá basa (còn gọi là cá bụng) là cá da trơn, có thân dài, chiều dài chuẩn bằng 2,5 lần chiều cao thân Đầu cá basa ngắn, hơi tròn, dẹp bằng, trán to, miệng hẹp và nằm hơi lệch dưới mõm, có hai đôi râu, mắt to, bụng to, lá mỡ rất lớn, phần sau thân dẹp bên, lưng và đầu màu xám xanh, bụng trắng bạc Cá basa không có cơ quan hô hấp phụ, ngưỡng oxy cao hơn cá tra, nên chịu đựng kém trong nước có hàm lượng oxy hòa tan thấp Cá basa sống chủ yếu ở nước ngọt, chịu được nước lợ nhẹ, nồng độ muối 12, chịu đựng được ở nơi nước phèn có pH > 5,5 Ngưỡng nhiệt độ của cá basa là từ 18 -

400C, ngưỡng oxy tối thiểu là 1,1mg/lít Khu vực nuôi cá giống tập trung chủ yếu ở các địa phương như Tân Châu, Châu Đốc (An Giang) và Hồng Ngự (Đồng Tháp) Ở các vùng này, cá được nuôi thương phẩm chủ yếu trong bè trên sông nước chảy

Về ngoại hình, cá basa rất dễ phân biệt đối với các loài khác trong họ cá tra Thân ngắn hình thoi, hơi dẹp bên, lườn tròn, bụng to tích lũy nhiều mỡ, chiều dài tiêu chuẩn bằng 2,5 lần chiều cao thân Đầu cá basa ngắn hơi tròn, dẹp đứng Miệng hẹp, chiều rộng của miệng ít hơn 10% chiều dài chuẩn, miệng nằm hơi lệch dưới mõm Dải răng hàm trên to rộng và có thể nhìn thấy được khi miệng khép lại, có 2 đôi râu, râu hàm tren bằng ½ chiều dài đầu; râu hàm dưới bằng 1/3 chiều dài đầu Răng trên xương khẩu cái là một đám có vết lõm sâu ở giữa và hai đám răng trên xương lá mía nằm hai bên Có 40 – 46 lược mang trên cung mang thứ nhất, vây hậu môn có 31 – 36 tia vây Răng vòm miệng với dải răng trên xương khẩu cái ở giữa và răng trên xương lá mía ở

2 bên Chiều cao của cuống đuôi hơn 7% chiều dài chuẩn Mặt lưng có màu nâu, mặt bụng có màu trắng

Ở Việt Nam, cá basa được nuôi thương phẩm chủ yếu trong bè trên sông nước chảy

vì chịu đựng kém ở môi trường có hàm lượng oxi hòa tan thấp Khu vực ương nuôi cá

giống tập trung chủ yếu ở huyện Hồng Ngự (Đồng Tháp) và huyện Châu Đốc (An Giang), nay phát triển nhiều ở Cần Thơ… Hiện nay riêng An Giang có hơn 2.300 bè nuôi cá basa với sản lượng khoảng 23.000 tấn Bụng cá trắng bạc, và đặc biệt có buồng

mỡ rất lớn, chiếm khoảng 25% khối lượng cá

Lượng mỡ cá basa thu hồi từ các cơ sở chế biến thủy sản hàng năm 4000 - 5000 tấn

mỡ cá

2.2.3 Phân bố

Cá basa phân bố rộng ở Myanma, Java, Thái Lan, Campuchia, Việt Nam Cá sống chủ yếu ở những sông rộng nước chảy mạnh (Mai Đình Yên và ctv, 1992) Đây là đối tượng nuôi nước ngọt có sản lượng xuất khẩu lớn nhất hiện nay Nghề nuôi cá basa trong bè rất phát triển trên thế giới dưới mô hình nuôi mang tính công nghiệp với mật

độ cao, năng suất trung bình 130-150 kg/m³/năm Hiện nay có khoảng 4000 bè nuôi, sản xuất trên 40000 tấn/năm Cá sống đáy ăn tạp thiên về động vật Tỉ lệ Li/L (chiều dài ruột/chiều dài toàn thân) nhỏ thay đổi theo loại thức ăn từ 1,78 trong tự nhiên đến 2,36 khi nuôi bè

Cá basa phân bố ở sông Tiền và sông Hậu; có tập tính di cư ngược dòng sông Mê Kông để sinh sống và tìm nơi sinh sản tự nhiên; có tính ăn tạp thiên về động vật Trên thế giới có bốn nước ở lưu vực sông Mê Kông: Việt Nam, Lào, Campuchia và Thái Lan nuôi cá basa

Cá giống thả nuôi trong bè cỡ 80 - 150 g/con, được nuôi với khẩu phần cho loài ăn tạp (50% cám, 30% rau, 20% cá và bột cá) sau 10 - 11 tháng đạt trọng lượng 800 -

1500 g/con (Phillip) Cá tăng trưởng nhanh trong tự nhiên, một năm tuổi 0,7 kg, hai năm tuổi 1,2 kg (Lý Kế Huy), kích cỡ tối đa khoảng gần 1 m, trọng lượng 15 - 18 kg

2.2.4 Cá basa ở Việt Nam

Ở Việt Nam hai họ chính trong bộ cá trơn được nghiên cứu là họ Pangasiidae và Clariidae

a) họ Pangasiidae b) họ Clariidae Hình 2.3: Họ cá da trơn ở Việt Nam

Họ Pangasiidae có 21 loài thuộc 2 giống: giống Pangasius có 19 loài và giống Helicophagus có 2 loài Có một loài sống trong nước lợ, 2 loài sống ở biển Tính ăn của các loài trong họ Pangasiidae thay đổi tùy theo giai đoạn phát triển của cá thể

Trong họ Pangasiidae 2 loài cá basa và cá tra là cá nuôi kinh tế của đồng bằng

sông Cửu Long, đặc biệt trong hình thức nuôi tăng sản Hằng năm nghề nuôi cá bè cung cấp hàng ngàn tấn cá basa cho thị trường trong nước, thêm vào đó là hàng ngàn tấn nguyên liệu cho thức ăn gia súc Nếu trong năm 1993 sản lượng nuôi bè ở miền Nam Việt Nam ước lượng vào khoảng 17400 tấn hầu hết là từ các bè nuôi sông Mê Kông, thì chỉ riêng cá basa đã chiếm ¾ sản lượng này (13400 tấn) Trong năm 1996 sản lượng loài cá này khoảng 15000 tấn (Phillip Cacot)

2.2.5 Những sản phẩm từ mỡ cá basa

Trước đây, lượng mỡ lớn từ cá basa chưa được chế biến công nghiệp, chưa tinh luyện nên chưa đạt chỉ tiêu dầu mỡ thực phẩm Chủ yếu là chiên mỡ cá, bằng gia nhiệt trực tiếp thành dạng lỏng, sau đó đem trộn với mỡ heo bán cho tư nhân hoặc bán ở vùng cao, Campuchia, Trung Quốc… Ngoài ra, mỡ cá thô sau khi tinh luyện làm dầu thực phẩm, được phối trộn sử dụng thay thế shortening - một loại mỡ để chiên mì ăn liền hay đem phối chế sản xuất margarin

2.2.5.1 Tách chiết mỡ lỏng từ mỡ cá basa

Tỷ lệ acid béo không bão hòa và bão hòa có trong nguyên liệu dầu mỡ so với mỡ

cá basa thô được trình bày trong bảng 7 Nhận xét với loại cá basa đạt trọng lượng 1 - 1,5kg:

Hiệu suất thu hồi mỡ cá lỏng:

- Ðạt 94 - 95% so với trọng lượng mỡ phần (mỡ trong)

- Ðạt 60 - 62% so với trọng lượng mỡ bụng (mỡ ngoài)

Mỡ cá basa thô nên tách riêng 2 phần

- Phần đặc chiếm 10% (tạm gọi mỡ cá basa)

- Phần lỏng chiếm 90% (tạm gọi dầu cá basa)

Bảng 2.1: Tỷ lệ acid béo không bão hòa và bão hòa có trong nguyên liệu dầu mỡ

so với mỡ cá basa thô (*)

Thứ tự Nguyên liệu

Acid béo loại một nối đôi (%)

Acid béo loại nhiều nối đôi (%)

Acid béo bão hòa (%)

(*) Thông tin lấy từ dầu cọ của hiệp hội những người phát triển dầu cọ Malaysia

năm 1996 (Malaysian Palm Oil Promotion Council 96)

Thành phần mỡ cá basa có acid béo một nối đôi 31,5%, nhiều nối đôi 12,72% và

acid béo bão hòa 44,35% gần tương đương với đầu cọ nhập ngoại

2.2.5.2 Tinh luyện mỡ cá basa thành dầu mỡ thực phẩm

Từ kết quả nghiên cứu, các cơ sở khai thác chế biến mỡ cá basa tiến hành tinh

luyện thành dầu mỡ thực phẩm, mục đích để tận dụng triệt để các sản phẩm phụ từ mỡ

cá: phần đặc sau khi tinh luyện phối trộn thay thế shortening chiên mì ăn liền, phần

lỏng làm dầu thực phẩm phối trộn thành dầu ăn, sản xuất margarin có thành phần mỡ

cá đặc biệt có ω-3 đạt 0,34% rất tốt cho trẻ em, người già Thành phần acid béo trong

mỡ cá basa thô và sau khi tinh luyện được trình bày ở bảng 2.2

Thành phần acid béo trong mỡ cá basa thô được khảo sát trong đề tài nghiên cứu

cấp thành phố mang tên “Nghiên cứu hoàn thiện thiết bị sản xuất thực nghiệm chế biến

mỡ cá ba sa thành dầu thực phẩm quy mô 50kg/ngày để ứng dụng trong công nghiệp

thực phẩm và thức ăn giàu dinh dưỡng cho trẻ em”, do phó Chủ tịch Hội Dinh dưỡng

Thành phố Hồ Chí Minh Hoàng Đức Như làm chủ nhiệm, được sở Khoa học Công

nghệ Môi trường Thành phố Hồ Chí Minh nghiệm thu thanh lý ngày 18-06-1999 và

được phân tích bởi Trung tâm Dịch vụ Phân tích và Thí nghiệm Kiểm định