2.3.1. Sơ đồ bố trí thí nghiệm
Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ chất phụ gia mixed-phosphate đến khả năng hạn chế quá trình ôxy hóa lipid của cơ thịt cá tra được thể hiện trên Hình 2.2.
SV. NGUYỄN THỊ KIM CHI 35 Hình 2.2. Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của nồng độ mixed-
phosphate đến khả năng hạn chế quá trình ôxy hóa của cơ thịt cá tra
Nguyên liệu
Cân
Không ngâm mixed-phosphate (ĐC)
Xếp khay
Bảo quản (t=0-4 °C)
Phân tích chỉ tiêu ôxy hóa lipid Màng bao
Khay nhựa
Theo dõi 12 ngày. Định kì 2 ngày 1 lần lấy mẫu kiểm Ngâm mixed-phosphate (MP)
4% 2% 3%
Để ráo (5 phút)
Cân lại Tăng trọng Hàm lượng nước Hàm lượng lipid Hàm lượng phospholipid Hàm lượng FFA Chỉsố PV Chỉ số TBARS
SV. NGUYỄN THỊ KIM CHI 36 Thuyết minh quy trình:
Nguyên liệu:
Cá tra đã phi lê được vận chuyển từ miền Tây về trường Đại học Nha Trang, trong quá trình vận chuyển có ướp đá vảy nhằm hạn chế tối đa sự hoạt động của vi sinh vật, không làm ảnh hưởng tới kết quả nghiên cứu.
Pha hóa chất:
Hóa chất: thí nghiệm này sử dụng chất phụ gia là mixed-phosphate, thành phần phụ gia bao gồm: sodium tripolyphosphate (STPP), sodium hexametaphosphate (SHMP), sodium chloride (NaCl) như đã trình bày ở mục 1.3.3.
Khối lượng phụ gia dùng để pha thành dung dịch tùy thuộc vào khối lượng của nguyên liệu trong mỗi nhóm. Tỷ lệ nguyên liệu/ dung dịch phụ gia là 1/1.2 (w/w). Dung dịch chất phụ gia sẽ được pha ở 3 mức nồng độ: 2%, 3%, 4%.
Mục đích: xác định phần trăm tăng trọng của cá tra phi lê sau khi ngâm dung dịch chất phụ gia mixed-phosphate ở các nồng độ khác nhau. Với thời gian ngâm 30 phút, định kì 5 phút khuấy đảo 1 lần.
Thao tác: Chia 32 miếng cá phi lê thành 4 nhóm (mỗi nhóm 8 miếng). Để tránh nhầm lẫn các miếng cá với nhau trước và sau khi ngâm thì cần kí hiệu các miếng cá. Ở đây, dùng tăm tre để kí hiệu, trên mỗi tăm tre có kẻ vạch, miếng thứ nhất 1 vạch, miếng thứ hai kẻ 2 vạch và cứ như vậy cho đến miếng thứ 8. Tăm tre được cắm vào phần đầu của mỗi miếng cá phi lê. Sau khi chia nhóm và kí hiệu xong thì tiến hành cân từng miếng cá của mỗi nhóm rồi mới đem ngâm dung dịch phụ gia.
•Nhóm đối chứng (ĐC): tất cả các miếng cá phi lê ở nhóm này không được ngâm phụ gia mixed-phopsate.
•Nhóm ngâm phụ gia mixed-phosphate 2% (w/v) (MP-2): tất cả cá miếng cá phi lê của nhóm này được ngâm phụ gia mixed-phosphate 2%, tỷ lệ cá:dung dịch phụ gia là 1:1,2 (w/w), thời gian ngâm 30 phút, 5 phút khuấy đảo 1 lần (khuấy đảo thủ công bằng tay). Sau đó vớt ra để ráo trong vòng 5 phút rồi tiến hành cân ghi lại khối lượng của từng miếng.
SV. NGUYỄN THỊ KIM CHI 37
•Nhóm ngâm phụ gia mixed-phosphate 3% (w/v) (MP-3): tất cả cá miếng cá phi lê của nhóm này được ngâm phụ gia mixed-phosphate 3%, tỷ lệ cá : dung dịch phụ gia là 1:1,2 (w/w), thời gian ngâm 30 phút, 5 phút khuấy đảo 1 lần (khuấy đảo thủ công bằng tay). Sau đó vớt ra để ráo trong vòng 5 phút rồi tiến hành cân ghi lại khối lượng của từng miếng.
•Nhóm ngâm phụ gia mixed-phosphate 4% (w/v) (MP-4): tất cả cá miếng cá phi lê của nhóm này được ngâm phụ gia mixed-phosphate 4%, tỷ lệ cá : dung dịch phụ gia là 1:1,2 (w/w), thời gian ngâm 30 phút, 5 phút khuấy đảo 1 lần (khuấy đảo thủ công bằng tay). Sau đó vớt ra để ráo trong vòng 5 phút rồi tiến hành cân ghi lại khối lượng của từng miếng.
Sau khi đã tiến hành xong thí nghiệm thì tính phần trăm tăng trọng.
Các thao tác trong thí nghiệm này cần được tiến hành nhanh, tránh các biến đổi xảy ra làm ảnh hưởng đến kết quả nghiên cứu.
Nguyên liệu sau khi đã tiến hành ngâm dung dịch chất phụ gia mixed- phosphate để tính phần trăm tăng trọng thì tiếp tục thực hiện các bước tiếp theo: nguyên liệu được đem đi bảo quản với các điều kiện bảo quản như sau: mỗi nhóm được đựng trong 1 khay nhựa, có sử dụng màng bọc PE (dùng cho thực phẩm), bảo quản ở nhiệt độ 0-4 °C trong vòng 12 ngày (theo dự kiến), định kì 2 ngày lấy mẫu một lần để tiến hành phân tích các chỉ tiêu (hàm lượng nước, hàm lượng lipid, hàm lượng acid béo tự do, hàm lượng phospholipid, chỉ số PV, chỉ số TBARS)
2.3.2. Phương pháp phân tích
2.3.2.1. Xác định tỷ lệ tăng trọng
Tỷ lệ tăng trọng của cá tra phi lê sau khi ngâm được xác định bằng phương pháp cân [44]. Các miếng cá phi lê của mỗi nhóm được tiến hành cân trước khi ngâm dung dịch phụ gia mixed-phosphate với các nồng độ khác nhau. Sau thời gian ngâm 30 phút các miếng cá được vớt ra và để ráo tự nhiên trong vòng 5 phút. Sau khi để ráo các miếng cá được cân lại 1 lần nữa để tính phần trăm tăng trọng. Tỷ lệ
SV. NGUYỄN THỊ KIM CHI 38
tăng trọng được tính toán là trung bình % tăng trọng so với khối lượng ban đầu (trước khi ngâm) của các miếng phi lê trong nhóm.
2.3.2.2. Xác định hàm lượng nước
Hàm lượng nước trong cơ thịt cá được xác định bằng phương pháp sấy ở nhiệt độ 103 ± 1 °C trong thời gian 4 giờ theo tiêu chuẩn ISO 6496 [24]. Kết quả được thể hiện là phần trăm theo khối lượng của mẫu.
2.3.2.3. Xác định hàm lượng lipid
Lipid trong cơ thịt cá được tách chiết theo phương pháp của Bligh và Dyer [16] sử dụng dung môi chiết là hỗn hợp của methanol và chloroform với tỷ lệ 1:1. Hàm lượng lipid trong cơ thịt cá được xác định từ dịch chiết theo phương pháp phân tích trọng lượng. Kết quả được thể hiện là phần trăm số gram lipid so với khối lượng nguyên liệu sử dụng. Lượng dịch chiết còn lại được dùng để xác định hàm lượng acid béo tự do và hàm lượng phospholipid.
2.3.2.4. Xác định hàm lượng acid béo tự do (Free fatty acid - FFA)
Hàm lượng acid béo tự do trong cơ thịt cá được xác định bằng phương pháp của Lowry và Tinsley [29] với một số thay đổi thể hiện trong công trình của Bernardez và cộng sự [15]. Phương pháp này dựa vào sự tạo thành phức chất màu xanh giữa acid béo tự do và cupric acetate-pyridine. Màu của phức chất này sẽ được đo trên máy quang phổ kế ở bước sóng 715 nm. Kết quả được thể hiện bằng gram acid béo tự do trên 100 gram lipid và được tính toán dựa trên đường chuẩn xây dựng từ acid oleic.
2.3.2.5. Xác định hàm lượng phospholipid
Hàm lượng phospholipid được xác theo phương pháp của Stewart [41]. Phương pháp này dựa trên việc tạo thành phức chất giữa phospholipid với ammonium ferrocyanate. Màu sắc của phức chất được đo trên máy quang phổ kế ở bước sóng 488 nm. Kết quả được thể hiện bằng phần trăm hàm lượng phospholipid
SV. NGUYỄN THỊ KIM CHI 39
so với hàm lượng lipid trong cơ thịt cá và được tính toán dựa và đường chuẩn xây dựng từ phosphatidylcholine.
2.3.2.6. Xác định chỉ số peroxide (PV)
Chỉ số peroxide được xác định theo phương pháp của Santha và Decker [38]. Phương pháp này dựa trên việc hình thành phức chất có màu vàng nâu giữa hydroperoxide với ferric thiocyanate. Màu sắc của phức chất được đo trên máy quang phổ kế ở bước sóng 500 nm. Kết quả được thể hiện bằng micromol lipid hydroperoxide trong 1 g cơ thịt cá và được tính toán dựa vào đường chuẩn xây dựng từ cumene peroxide.
2.3.2.7. Xác định chỉ số TBARS (Thiobarbituric acid-reactive substances)
Chỉ số TBARS được xác định theo phương pháp của Lemon [28Error! Reference source not found.] với một vài thay đổi được thể hiện trong công trình của Nguyễn Văn Minh và cộng sự [33]. Phương pháp này dựa vào sự phản ứng giữa acid 2-thiobarbituric với malondialdehyde (MDA) để tạo ra phức chất có màu hồng. Màu sắc của phức chất được đo trên máy quang phổ kế ở bước sóng 530 nm (UV/VIS 3200, Labomed, USA). Kết quả được thể hiện là micromol malondialdehyde trong 1 g cơ thịt cá và được tính toán dựa vào đường chuẩn xây dựng từ 1,1,3,3- tetraethôxypropane.
2.4. Phương pháp xử lý số liệu
Số liệu thực nghiệm thu được sẽ được tính toán tìm giá trị trung bình, độ lệch chuẩn và vẽ đồ thị trên phần mềm Mirosoft Exel 2007(Microsoft Corporation, US).
Các giá trị trung bình được so sánh dựa vào phân tích ANOVA và kiểm định Duncan (Duncan’s Multiple-Comparison Test) trên phần mềm SPSS 16.0 (SPSS Inc., Chicago, IL) Khác biệt có ý nghĩa tại giá trị p < 0,05.
SV. NGUYỄN THỊ KIM CHI 40
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
3.1. Ảnh hưởng của nồng độ chất phụ gia phosphate đến phần trăm tăng trọng của cá tra phi lê
Hiện tượng sụt giảm trọng lượng của cá tra phi lê trong quá trình bảo quản phản ánh sự giảm hàm lượng nước của cá tra phi lê. Do đó, thực hiện biến pháp ngâm hóa chất tăng trọng (Hình 3.1) trước khi đưa vào bảo quản nhằm hạn chế sự hao hụt trọng lượng này.
Hình 3.1. Ảnh hưởng của nồng độ chất phụ gia mixed-phosphate đến tỷ lệ tăng trọng của cá tra phi lê
Kết quả thể hiện ở hình 3.1 cho thấy, khi ngâm phụ gia ở các nồng độ khác nhau thì cá tra phi lê có tỷ lệ tăng trọng khác nhau. Khi ngâm ở nồng độ 2% (MP- 2), cá tra phi lê có tỷ lệ tăng trọng thấp nhất; cao hơn là nhóm 3% (MP-3); khi ngâm ở nồng độ 4% (MP-4) thì mức tăng trọng của cá tra phi lê là cao nhất, gấp 2 lần so với tỷ lệ tăng trọng khi ngâm ở nồng độ 2%.
Nguyên lý giữ nước của phụ gia gốc phosphate [12] được giả thiết là do: (a) tăng pH của thịt cá, (b) tạo ra cầu nối cho các liên kết ion, (c) tạo phức ngậm nước với các ion kim loại, (d) sự phân ly của phức actomyosin. Hiệu ứng này chỉ đạt được thông qua các nhóm “di-, tri-, poly-phosphate” chúng tạo thành các liên kết
0 2 4 6 8 10 12 14 16 MP-2 MP-3 MP-4 T ỷ lệ t ăng t rọng ( % )
SV. NGUYỄN THỊ KIM CHI 41
làm cho protein thu hút các phân tử nước và giữ nước liên kết tốt hơn. Trong phụ gia mixed-phopshate có mặt sodium tripolyphosphate làm tăng khả năng giữ nước cho cơ thịt cá. Ngoài ra, sodium chloride là một thành phần của mixed-phosphate, nó có khả năng hút nước mạnh, cũng góp phần làm tăng trọng cho cá tra phi lê.
Như vậy, khi ngâm dung dịch chất phụ gia mixed-phosphate, cá tra phi lê có tỷ lệ tăng trọng đáng kể.
3.2. Ảnh hưởng của nồng độ chất phụ gia mixed-phosphate đến hàm lượng nước của cá tra phi lê trong quá trình bảo quản lạnh nước của cá tra phi lê trong quá trình bảo quản lạnh
Hàm lượng nước là chỉ tiêu hóa lý rất quan trọng phản ánh mức độ thay đổi về cấu trúc bên trong của cơ thịt cá đặc biệt là các biến đổi về hóa học do enzyme và vi sinh vật gây ra cũng như các phản ứng ôxy hóa lipid và protein. Ngoài ra chỉ tiêu này cho biết tác dụng của chất phụ gia mixed-phosphate đến khả năng giữ nước của sản phẩm cá tra phi lê. Hình 3.2 phản ảnh sự thay đổi hàm lượng nước của cá tra phi lê trong quá trình bảo quản lạnh của các mẫu ngâm và không ngâm chất phụ gia mixed-phosphate.
Hình 3.2. Ảnh hưởng của nồng độ chất phụ gia mixed-phosphate đến hàm lượng nước của cơ thịt cá tra phi lê trong quá trình bảo quản lạnh
50 55 60 65 70 75 80 0 2 4 6 8 10 12 H àm l ư ợ ng nư ớ c ( % )
Thời gian bảo quản (ngày)
SV. NGUYỄN THỊ KIM CHI 42
Kết quả thu được cho thấy,ở cả 4 nhóm hàm lượng nước đều có xu hướng giảm theo thời gian bảo quản. Trong đó, nhóm MP-2 có hàm lượng nước thấp nhất, giảm còn 66,34% và gần với đó là nhóm đối chứng với hàm lượng nước còn lại là 66,73%, có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê so với 2 nhóm còn lại (3% và 4%) (p <0,05). Nhóm ngâm trong dung dịch mixed-phosphate 4% (MP-4) còn lại hàm lượng nước cao nhất là 69,89%, gần với đó là nhóm 3% với hàm lượng nước là 69,74%. Kết quả ở nhóm 3% và 4% không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p >0,05).
Có thể nói hàm lượng nước của cá tra phi lê trong quá trình bảo quản bị giảm do nhiều yếu tố tác động như: cá tra có cơ thịt lỏng lẻo; do sự chênh lệch nhiệt độ bên trong cơ thịt cá so với bề mặt làm xảy ra sự khuếch tán nội: các phân tử nước bên trong cơ thịt cá khuếch tán ra bề mặt; do chênh lệch nhiệt độ giữa bề mặt cá so với môi trường lạnh làm xảy ra sự khuếch tán ngoại: các phân tử nước ở bề mặt khuếch tán ra môi trường bên ngoài. Mặc khác, trong quá trình bảo quản xảy ra các biến đổi hóa học (biến tính protein, ôxy hóa lipid và protein). Do đó, hàm lượng nước sẽ bị giảm trong thời gian bảo quản. Thời gian bảo quản càng lâu thì lượng nước thoát ra càng nhiều, do vậy trong quá trình bảo quản hàm lượng nước của cá tra phi lê giảm.
Tuy nhiên, đối với mẫu bổ sung mixed-phosphate thì mixed-phosphate tan rất tốt trong nước tạo liên kết giữa nước và lipid, protein; nhờ các gốc poly-phosphate có khả năng duy trì tổ chức mô cơ bình thường, giữ nước liên kết trong cơ thịt cá tốt hơn, các gốc phosphate còn làm thay đổi điện tích và làm tăng tương tác giữa protein với nước bởi các liên kết hydro và liên kết ion, do đó làm tăng khả năng giữ nước. Do vậy, nước liên kết khó tách ra thoát ra ngoài làm cho hàm lượng nước của miếng cá phi lê đã qua quá trình ngâm mixed-phosphate cao hơn so với mẫu đối chứng. Mặt khác, sau khi ngâm phụ gia, miếng cá phi lê có độ nhớt, nó làm tăng khả năng bám dính, và tạo thành hàng rào vững chắc, ngăn cản được quá trình thoát ẩm của sản phẩm.
Tuy nhiên, khi bổ sung 2% mixed-phosphate vẫn chưa thấy có tác dụng trong việc giữ nước. Điều này có thể giải thích rằng khi ngâm ở nồng độ 2% thì chênh
SV. NGUYỄN THỊ KIM CHI 43
lệch về nồng độ bên ngoài dung dịch và bên trong cơ thịt cá chưa đủ lớn để phosphates khuếch tán vào trong toàn bộ cơ thịt cá, do đó chưa thấy được khả năng hạn chế sự mất nước của cơ thịt cá tra phi lê.
Như vậy, chất phụ gia mixed-phosphate có ảnh hưởng đến hàm lượng nước của cá tra phi lê trong thời gian bảo quản. Việc ngâm chất phụ gia mixed- phosphate trước khi bảo quản làm giảm đáng kể sự biến đổi hóa lý trong cơ thịt cá, giảm được hiện tượng mất nước. Nồng độ mixed-phosphate 3% là phù hợp.
3.3. Ảnh hưởng của nồng độ chất phụ gia mixed-phosphate đến hàm lượng lipid và hàm lượng phospholipid của cá tra phi lê trong quá trình bảo quản lạnh lipid và hàm lượng phospholipid của cá tra phi lê trong quá trình bảo quản lạnh
Việc nghiên cứu về hàm lượng lipid và hàm lượng phospholipid trong thời gian bảo quản cho thấy được quá trình ôxy hóa lipid. Kết quả về sự biến đổi hàm lượng lipid và hàm lượng phospholipid được thể hiện lần lượt trên các Hình 3.3 và Hình 3.4.
Hình 3.3. Ảnh hưởng của nồng độ chất phụ gia mixed-phosphate đến hàm lượng lipid của cơ thịt cá tra phi lê trong quá trình bảo quản lạnh
0 2 4 6 8 10 12 14 16 0 2 4 6 8 10 12 H àm l ư ợ nl g l ip id (% )
Thời gian bảo quản (ngày)
SV. NGUYỄN THỊ KIM CHI 44 Hình 3.4. Ảnh hưởng của nồng độ chất phụ gia mixed-phosphate đến hàm lượng phospholipid của cơ thịt cá tra phi lê trong quá trình bảo quản lạnh
Kết quả ở hình 3.3 cho thấy, hàm lượng lipid của cá tra phi lê ở cả 4 nhóm đều có xu hướng giảm dần theo thời gian bảo quản. Trong đó, nhóm đối chứng có hàm lượng lipid giảm nhiều nhất so với các nhóm còn lại (p <0,05), giảm 3.82%; nhóm 2% (MP-2) có hàm lượng lipid giảm 3,51%, sau đó đến nhóm 4%, nhóm 3% có hàm lượng lipid giảm ít nhất, 2,22%. Nhóm 3% và 4% không có sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p >0,05).
Tương tự với sự giảm hàm lượng lipid, hàm lượng phospholipid của tất cả các