Tác hại của quá trình ôxy hóa
Quá trình ôxy hóa là nguyên nhân chính làm giảm giá trị cảm quan của thực phẩm do quá trình ôxy hóa làm biến đổi màu sắc theo chiều hướng xấu, tạo ra các sản phẩm thứ cấp gây mùi khó chịu, làm biến đổi trạng thái cơ thịt và giảm giá trị dinh dưỡng của thực phẩm [32].
Ôxy hóa là quá trình diễn ra phức tạp, kết quả là tạo ra các sản phẩm khác nhau. Sản phẩm cấp một chủ yếu của quá trình ôxy hóa là các hợp chất không mùi hydroperoxide. Tuy nhiên, hợp chất này thường không bền nên dễ dàng bị ôxy hóa để tạo thành các sản phẩm cấp hai chủ yếu là malondialdehyde, alkane, keton, rượu, ester, acid và các hydrocacbons [28]. Các sản phẩm cấp hai của quá trình ôxy hóa sẽ tiếp tục bị ôxy hóa để tạo thành các sản phẩm cấp ba, hoặc liên kết với các thành phần cấu thành nên protein như acid nucleic, acid amin, peptid cũng như các chất tạo ra do quá trình ôxy hóa protein để tạo thành các phức chất mang màu nâu sẫm [35] [43]. Từ đó làm sản phẩm thủy sản bị biến màu, giảm giá trị cảm quan, sản sinh ra một số sản phẩm có mùi khó chịu và có tính độc, gây mất an toàn cho người tiêu dùng. Sản phẩm ôxy hóa thường làm vô hoạt enzyme đặc biệt là enzyme tiêu hóa. Ngoài ra chúng có khả năng phản ứng với protein tạo hợp chất bền vững, không tan trong nước cũng như trong dung môi hữu cơ và cũng không bị thủy phân. Quá trình ôxy hóa lipid diễn ra ngay sau khi đánh bắt, trong quá trình bảo quản nguyên liệu, chế biến và bảo quản sản phẩm. Do đó, việc đưa ra những biện pháp ngăn ngừa quá trình ôxy hóa là vô cùng cần thiết.
SV. NGUYỄN THỊ KIM CHI 23
Hạn chế quá trình ôxy hóa
•Sự biến đổi của thực phẩm điển hình là thủy sản tăng nhanh ở nhiệt độ cao (40 -50 oC) cho đến hư hỏng, ươn thối do hoạt động của Enzyme nội tại và vi sinh vật.
Nhiệt độ thấp ức chế hoạt động của phản ứng sinh hóa trong thủy sản. Nhiệt độ càng thấp thì tốc độ của phản ứng càng giảm, trong phạm vi nhiệt độ bình thường cứ hạ nhiệt độ xuống 10 oC thì tốc độ phản ứng giảm đi 1/2 đến 1/3.
Nhiệt độ thấp tác dụng đến hoạt động của Enzyme nhưng không tiêu diệt được chúng. Nhiệt độ hạ xuống dưới 0 oC, phần lớn hoạt động của Enzyme bị đình chỉ. Enzyme Lipaza, Trypsin, catalaza ở nhiệt độ -191 oC cũng không bị phá hủy. Nhiệt độ càng thấp, khả năng hoạt động của Enzyme càng giảm.
Ngoài ra nhiệt độ thấp làm nước trong tế bào đông đặc thành tinh thể và làm vỡ màng tế bào vi sinh vật. Vi sinh vật phát triển trong điều kiện ẩm độ nhất định, nếu môi trường sản phẩm không ẩm thì vi sinh vật bị ức chế.
SV. NGUYỄN THỊ KIM CHI 24
Bảo quản trong điều kiện nhiệt độ thấp sẽ hạn chế được sự ôxy hóa lipid, kéo dài thời hạn bảo quản vì giảm tốc độ phản ứng sinh hóa, giảm sự sinh trưởng và phát triển của vi sinh vật, ức chế hoạt động của enzyme. Tuy nhiên, khi giảm nhiệt độ xuống sẽ làm tăng chi phí sản xuất, tăng giá thành sản phẩm. Do đó, cần phải nghiên cứu để chọn nhiệt độ bảo quản thích hợp nhằm đảm bảo chất lượng của sản phẩm, đồng thời hạn chế tối đa chi phí sản xuất.
•Bổ sung các chất chống ôxy hóa để ngăn chặn hay làm chậm quá trình ôxy hóa lipid trong thực phẩm cũng là biện pháp đang được áp dụng rộng rãi. Các chất chống ôxy hoá có tác dụng ngăn quá trình phá hủy bằng cách khử đi các gốc tự do, kìm hãm sự ôxy hóa bằng cách ôxy hóa chính chúng. Các chất chống ôxy hóa bao gồm các chất chống ôxy hóa có nguồn gốc tự nhiên và các chất hóa học như acid ascorbic, vitamin E và các hợp chất phosphate [20]. Các chất chống ôxy hóa tự nhiên thông thường là các hợp chất polyphenol, tách chiết từ thực vật, rau củ, quả có tác dụng rất tốt trong việc hạn chế sự ôxy hóa lipid của sản phẩm thủy sản. Chất chống ôxy hóa tổng hợp như BHT (Butylated hydrôxytoluen), TBHQ (Tertbutylhydroquinone) có tác dụng tốt trong chống ôxy hóa lipid. Tuy nhiên, chúng có khả năng gây ung thư và là tác nhân đột biến. Vì vậy, con người đã cố gắng sử dụng chất chống ôxy hóa tự nhiên hay các chất hóa học thay cho chất chống ôxy hóa tổng hợp [15]. Chất chống ôxy hóa tự nhiên được sử dụng ngày càng nhiều, để bảo quản thịt và cá, chẳng hạn như tocopherols, các loại gia vị và thảo dược chiết xuất thực vật và acid ascorbic. Acid ascorbic có thể được sử dụng như một chất chống ôxy hóa chất để tăng thời hạn sử dụng thực phẩm chế biến và bảo quản. Acid này là một chất chống ôxy hóa mạnh, được sử dụng trong dầu, cá phi lê và không có giới hạn lượng sử dụng acid ascorbic [15]. Theo kết quả nghiên cứu của Taheri và cộng sự [45] cho thấy cá được xử lý acid ascorbic 0.5% có hàm lượng acid béo tự do, sản phẩm ôxy hóa cấp 1 và cấp 2 thấp hơn nhiều so với mẫu đối chứng (không ngâm acis ascorbic). Nguyễn Văn Minh và các cộng sự [36] đã nghiên cứu tác dụng chống ôxy hóa của hỗn hợp mono-, di- và triphosphate đối với sản phẩm cá tuyết muối. Kết quả cho thấy hợp chất phosphate có tác dụng kìm hãm
SV. NGUYỄN THỊ KIM CHI 25
quá trình ôxy hóa lipid làm cho sản phẩm có màu sắc trắng hơn, các chỉ tiêu về ôxy hóa lipid thấp hơn so với sản phẩm không sử dụng hợp chất phosphate.
Từ những phân tích trên cho thấy, quá trình ôxy hóa lipid trong một sản phẩm phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, để kiểm soát có hiệu quả quá trình ôxy hóa cần kết hợp việc tối ưu hóa các yếu tố quan trọng có ảnh hưởng lớn đến quá trình ôxy hóa (nhiệt độ) với việc sử dụng chất phụ gia chống ôxy hóa một cách thích hợp.