6. Cấu trúc của luận văn
1.5.4. Biến đổi thành phần hóa học của Tôm
Ngay sau khi tôm chết, cơ chế bảo vệ tự nhiên của tôm ngừng hoạt động. Hàng loạt các biến đổi xảy ra trong tôm do hoạt động của enzyme,vi sinh vật và các phản ứng hóa học. Sự biến đổi của các thành phần hóa học sẽ ảnh hưởng đến tính chất nguyên liệu như mùi vị, trạng thái cấu trúc, sự hư hỏng sau thu hoạch.
+ Sự oxi hoá lipit và thủy phân lipit: Qúa trình thủy phân lipit tạo ra glycerin + axit béo tự do đăc biệt là axit butyric. Quá trình oxi hóa lipit sinh ra các andehyt, axeton.
+ Biến đổi protein chất cơ: Trong quá trình bảo quản ướp muối ,tan giá trong nước làm cho protein chất cơ tan và thất thoát. Ngoài ra ,hầu hết các protein chất cơ bị đông tụ khi được đun nóng ở nhiệt độ 500
C.
+ Biến đổi gluxit: Gluxit chủ yếu tồn tại dưới dạng glycogen. Glycogen của tôm bị phân giải thành axit lactic.
+ Biến đổi các vitamin: Trong quá trình chế biến (sản xuất đồ hộp, ướp muối, tan giá) sẽ làm ảnh hưởng đến thành phần vitamin nhất là B1 và C. Khi tan
giá các vitamin hòa tan trong nước sẽ bị tổn thất.
+ Biến đổi do enzym: Trong cơ thể tôm có rất nhiều hệ enzyme khác nhau. Sau khi tôm chết các hệ enzyme này vẫn tiêp tục hoạt động và tham gia vào quá trình phân giải các chất trong tổ chức cơ thịt tôm. Ở tôm có enzym polyphenoloxi- daza, enzyme này đóng vai trò quan trọng trong quá trình thay vỏ của tôm, nhưng khi tôm chết nó lại gây ra sự biến đen của tôm.
+ Cơ chế sự biến đen ở tôm:
Trong tôm hệ enzyme polyphenoloxydase nằm trong lớp màu màng trong suốt dưới vỏ, khi tôm chết lớp màng bị vỡ polyphenoloxydase được giải phóng, xúc tác phản ứng oxy hóa các hợp chất phenol tạo các phức có màu nâu đen. khoảng nhiệt độ thích hợp trung bình của enzyme xúc tiến quá trình tôm đen là 30 ÷ 400
C.
Biến đổi do vi sinh vật: hoạt động của vi sinh vật là nguyên nhân quan trọng nhất gây ra sự hư hỏng ở tôm.
Vi sinh vật có mặt ở tôm từ 2 nguồn :
Vi sinh vật có sẵn trong tôm khi còn sống: trên vỏ, chân, trong mang và trong nội tạng.Vi sinh vật lây nhiễm từ bên ngoài vào tôm trong quá trình thu hoạch, sơ chế, bảo quản và chế biến: từ không khí, đất, nước, bề mặt tiếp xúc với tôm và thiết bị chế biến.
Khi ở bên trong thịt tôm, vi khuẩn sinh sôi phát triển và sử dụng các chất trong cơ thịt làm nguồn dinh dưỡng cho quá trình trao đổi chất của chúng. Cơ chế biến đen của tôm được biểu diễn theo sơ đồ sau:
Ngoài ra, còn có oxi, các hợp chất có gốc phenol ( tyrosin, phenyl alanin).
- Biến đổi sắc tố của tôm: Trong tôm có astaxanthin là chủ yếu và quan trọng. Ở vỏ của loài tôm, astaxanthin kết hợp với protein tạo nên phức chất có màu xanh hoặc nâu. Dưới tác dụng của nhiệt khi nung nấu sẽ làm cho protein bị biến tính, khi đó astaxanthin được giải phóng và màu đỏ của nó lại xuất hiện .
1.5.5. Ảnh hƣởng của biến đổi thành phần hóa học đến chất lƣợng tôm
+ Sự biến đen của tôm: Tôm bị biến đen sẽ làm mất đi giá trị cảm quan của tôm do không đáp ứng được nhu cầu xuất khẩu.
+ Do vi sinh vật: Hoạt động của enzym làm sinh ra hàng loạt hợp chất bay hơi có mùi khó chịu như ammoniac, indol, skatol...Ngoài ra, tôm còn bị long đầu giãn đốt, mềm thịt, biến màu dẫn đến sự giảm chất lượng của tôm.
+ Sự oxi hóa và thủy phân lipit: Sẽ dẫn đến sự hình thành các hợp chất có mùi khó chịu, hôi thối.
+ Biến đổi TMAO:
Dưới tác dụng của vi khuẩn bacteria sẽ làm TMAO chuyển thành TMA. Mà ta biết TMA là một trong những thành phần chủ yếu làm cho tôm có mùi tanh đặc trưng .
OH
R
(Mono phenol, không màu)
polyphenoloxidaza +O2 OH OH R )
(diphenol không màu
polyphenoloxidaza + 1/2 O2 O O R + H2O (Các aminoaxit, protein)
Phuc hop Melanin
(màu nâu) (o-quinon, có màu)
Ta có sơ đồ biến hóa:
Vi khuẩn Bacteria Enzyme TMAO - ase
TMAO viết tắc của Trimethylamine N-oxide, là một hợp chất hữu cơ (organic compound) có công thức (CH3)3NO. Là một chất rắn không màu thường bắt gặp dưới dạng dihydrate. Là sản phẩm của quá trình oxy hóa trimethylamine.
TMA là hợp chất hữu cơ trimethylamine (CH3)3N. FA: formandehyt.
TMAO tạo mùi khó chịu của tôm bị hư hỏng, TMA tăng độ tanh, FA gây cứng cơ làm giảm cấu trúc, NH3, H2S, Indol gây mùi khai, hôi thối...
+ Biến đổi gluxit: Glycogen sau khi biến thành axit lactic sẽ làm cho pH giảm, làm khả năng giữ nước của protein thấp. [40]
1.5.6. Biện pháp kiểm soát
Tôm có sự biến đổi các thành phần diễn rất nhanh sẽ làm mất đi giá trị của tôm. Vì vậy cần có phương pháp kiểm soát, bảo quản để đảm bảo chất lượng, giá trị đích thực của tôm. Xử lý, bảo quản nguyên liệu sẽ nâng cao hiệu quả tài nguyên, tránh lãng phí và thiệt hại do ô nhiễm môi trường do bị ương thối .Nguyên tắc chung là kiềm hãm, ức chế sự hoạt động của vi sinh vật, của enzyme, đây là những nguyên nhân chính gây ra sự biện đổi của các thành phần trong tôm.
Biện pháp kiểm soát sự biến đen của tôm: Có 2 cách chính
+ Bảo quản tôm bằng đá xay hoăc đá vẩy trong thùng cách nhiệt có nắp đậy để hạn chế sự tiếp xúc với oxi không khí.
Nếu bảo quản bằng nước đá t lệ 2:1 thì thời gian bảo quản là 3 ngày. + Bảo quản nước đá kết hợp hóa chất (Nguyễn Việt Dũng, 1998)
TMAO
- Nếu bảo quản bằng nước đá kết hợp với Kalisorbate 0,1 thì thời gian bảo quản là 6 ngày.
Nếu bảo quản trong hỗn hợp sau thì thời gian bảo quản được 17 ngày.
Kalisorbate (KS) 0,1%.
Natritripolyphosphat (Na5P3O10) 0,05%.
NaCl 3%
Nước đá 2:1
Nếu bảo quản bằng hỗn hợp.
4-hexyresol (hexyResolcinol) 50 ppm
Acid citric 1%
KS 0,1%
Na5P3O10 0,05%
Nước đá 2:1
=> Thời gian bảo quản được 20 ngày.
Ngoài ra có thể bảo quản bằng BL7P, NaHSO3, acid citric....
Ta có thể sử dụng hóa chất là sulfit. Sulfit là muối của axit sulfurơ, nó được sử dụng trong bảo quản nguyên liệu.
Tác dụng của sunlfit: chống vi sinh vật, chống oxi hóa, hạn chế hoạt động xúa tác enzym, hạn chế sự biến đen của tôm, nhưng lại làm cho tôm có thể bị mất màu, giảm độ bóng của vỏ và cơ tôm, gây ra vị khó chịu và vị đắng. [41]
1.6. GIỚI THIỆU VI KHUẨN E.COLI
Vi khuẩn E.Coli( Escherichia coli )
1.6.1. Phân loại khoa học
Giới: Bacteria. Ngành: Proteobacteria
Lớp: Gamma Proteobacteria. Bộ : Enterobacteriales
Họ : Enterobacteriaceae. Chi : Escherichia
Hình 1.9. Vi khuẩn E.coli
1.6.2. Đặc điểm và độc tố
E.coli hay còn gọi là vi khuẩn đại tràng, là một trong những loài vi khuẩn chính ký sinh trong đường ruột của người và động vật máu nóng. Chúng được phát hiện đầu tiên vào năm 1885 do Escherich phát hiện, thuộc họ vi khuẩn Enterobacteriaceae. Chúng là các trực khuẩn Gram âm. Kích thước trung bình (2 - 3 µm) x 0,5 µm. Trong những điều kiện không thích hợp vi khuẩn có thể dài như sợi chỉ. E.Coli phát triển dễ dàng trên các môi trường nuôi cấy thông thường. Một số có thể phát triển trên môi trường tổng hợp rất nghèo chất dinh dưỡng, có thể phát triển ở nhiệt độ từ 5 – 400
C, nhiệt độ thích hợp xung quanh 370C. Trong điều kiện thích hợp E.Coli phát triển rất nhanh, thời gian thế hệ khoảng 20 phút đến 30 phút.
Kể từ khi E.coli lần đầu tiên xác định được hơn một trăm năm trước đây nó đã được biết đến như là một phần của các vi khuẩn bình thường sống trong ruột già của nhiều động vật có vú, kể cả con người. Không chỉ không làm hại chúng ta, nó thực sự giúp chúng ta bằng cách sản xuất vitamin như vitamin K và vitamin B-phức tạp mà chúng ta không thể làm cho bản thân mình. Ruột của con người có hàng t vi khuẩn và chúng còn giúp chúng ta bằng cách sinh sôi ở đó và ngăn ngừa vi khuẩn nguy hiểm từ phát triển. Những động vật từ ngay sau khi sinh không có vi khuẩn E.coli trong ruột của chúng thì những sinh vật này rất ốm yếu và yêu cầu số lượng
lớn các vitamin để tồn tại. E.coli là nguyên nhân gây ra các bệnh, như tiêu chảy, viêm đường tiết niệu, viêm đường mật. Là một trong những nguyên nhân chính gây ra bệnh nhiễm khuẩn huyết, là căn nguyên thường gặp trong bệnh viêm màng não, viêm phổi ở trẻ mới sinh. E.coli thường gặp trong nhiễm trùng ngoại khoa, nhiễm trùng trong bỏng. Trên thực tế, sự tiêu thụ thực phẩm nhiễm phân ( đặc biệt phân gia súc) đều có thể dẫn đến việc nhiễm bệnh. Các thực phẩm được xác định là nguồn gây bệnh bao gồm thịt bò xay, thịt nai, xúc xích sấy khô, sữa chưa tiệt trùng, phomai, nước trái cây chưa tiệt trùng, cỏ linh lăng, mầm củ cải, rau và nước. [42]
CHƢƠNG 2
NGUYÊN LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. NGUYÊN LIỆU, DỤNG CỤ VÀ HÓA CHẤT
2.1.1. Nguyên liệu
- Nguồn nguyên liệu: Vỏ cây keo lá tràm thu từ cây keo lá tràm ở thị xã Điện Bàn, tỉnh Quảng Nam.
- Vỏ cây keo sau khi lấy về sẽ được bỏ đi những phần đen bên ngoài và một số phần hư hại do các tác nhân khách quan từ bên ngoài. Sau khi xử lí xong tiến hành đem phơi ngoài nắng trong vòng 1 ngày rồi sau đó phân chia các phần nhỏ nguyên liệu, tiến hành xay nguyên liệu ở nhiều kích cỡ khác nhau để sử dụng cho các khảo sát sau này.
2.1.2. Dụng cụ, hóa chất
Khi tiến hành các khảo sát này chúng tôi mượn riêng của phòng thí nghiệm khu B2-Đại học Sư Phạm, Đại học Đà Nẵng một số dụng cụ dùng riêng:
- 8 cốc thu tinh loại 80 mL và 2 cốc thu tinh 250 mL ( 2 cốc chỉ dùng cho việc hoà tan AgNO3 và Tanin rắn).
- 2 đũa thu tinh. - 1 con từ.
- Bình định mức: 2 cái, gồm 1 cái có V = 250 mL, 1 cái có V = 1000 mL. - Pipet ở các thể tích 1 mL, 2 mL, 5 mL, 10 mL.
- Các dụng cụ đựng nước cất 2 lần
Trước khi làm các khảo sát các dụng cụ được rửa kĩ bằng nước cất 2 lần và sấy khô bằng lò sấy.
Pha các dung dịch trong các khảo sát.
- sunfoindigocarmin; dung dịch H2SO4 98%; dung dịch FeCl3 5% ;
- Dung dịch AgNO3 1mM: cân chính xác 0,0425g AgNO3 sau đó hoà tan lượng cân được trong cốc bằng một thể tích xác định nước cất 2 lần rồi định mức trong bình định mức 250 mL.
- Dung dịch từ tanin rắn: cân chính xác 1,00g tanin rắn trên cân phân tích sau đó tiến hành hoà tan bằng máy khuấy từ có gia nhiệt trong khoảng thời gian 30 phút cho hoà tan hết lượng tanin rắn trong dung dịch, lọc lại dịch lọc rồi định mức trong bình định mức 1000mL. Cách pha tương tự với các dung dịch tanin có nồng độ 2g/1000 mL; 3g/1000 mL; 4g/1000 mL; 5g/1000 mL.
2.2. QUY TRÌNH CHIẾT TÁCH TANIN TỪ VỎ CÂY KEO LÁ TRÀM
Quy trình chiết tách tanin từ vỏ cây keo lá tràm theo sơ đồ quy trình thực nghiệm theo Hình 2.1
2.2.1. Tiến hành khảo sát các thông số vật lí của nguyên liệu
a. ác định độ ẩm
+ Nguyên tắc: sấy nguyên liệu khô đến khối lượng không đổi. + Tiến hành:
-Sấy cốc cân sạch trong tủ sấy ở nhiệt độ 100 C đến trọng lượng không đổi (dùng cân phân tích để cân lại đến khi khối lượng không đổi với giá trị m0(g)),đưa vào cốc chính xác 2g bột vỏ keo lá tràm,đem cân trên cân phân tích và ghi nhận giá trị cốc lẫn bột có khối lượng m1(g).
- Đặt mẫu vừa cân vào tủ sấy ở nhiệt độ 100 C tiếp tục sấy khoảng 5 giờ liên tục. Sau lấy cốc ra để cốc giảm nhiệt độ đồng thời đưa vào bình hút ẩm khoảng 15 - 20 phút, rồi cân cốc này trên cân phân tích.
- Tiếp tục sấy cốc này trong tủ sấy khoảng 2 giờ đồng hồ, sau cân mẫu này, lần lượt thực hiện lại các bước này cho đến khi khối lượng cốc giữa các lần sấy là không đổi. Ghi nhận giá trị này là m2
- Công thức tính độ ẩm mẫu: W ( ) = 1 2 1 0 m - m . 100% (2.1) m - m Trong đó:
W( ): độ ẩm của mẫu tính theo %
m0: khối lượng cốc khi sấy đến khối lượng không đổi. m1:khối lượng cốc và mẫu khi chưa sấy.
m2:khối lượng cốc và mẫu khi sấy đến khối lượng không đổi.
b. ác định hàm lượng tro
+ Nguyên tắc:
Tro hoá bằng nhiệt, rồi xác định hàm lượng tro bằng phương pháp khối lượng.
+ Tiến hành:
- Làm sạch rồi sấy khô cốc ở nhiệt độ 1050C khoảng nữa tiếng sau đó nung lại bằng lò nung cũng ỏ nhiệt độ và thời gian trên,sau đó lấy ra làm nguội trong bình
hút ẩm,và cân cốc (quá trình nung cốc được làm lặp lại cho đến khi khối lượng cốc là không đổi).
- Đốt mẫu trên bếp điện để than hoá.
Tiếp tục nung mẫu trong lò nung đến khi thu được tro màu trắng ngà, làm nguội trong bình hút ẩm và nung lặp đi lặp lại cho đến khi khối lượng không đổi.
µ % = 2 0 1 0 m - m .100% (2.2) m - m Trong đó:
m0: khối lượng cốc nung
m1: khối lượng cốc nung và mẫu ban đầu m2: khối lượng cốc nung và tro
2.2.2. Khảo sát các yếu tố chiết tanin từ vỏ cây keo lá tràm
Dựa vào lượng tanin chiết ra theo các yếu tố khảo sát mà lựa chọn ra đâu là yếu tố tối ưu để đạt hiệu suất chiết cao nhất.
+ Định lượng theo phương pháp Lowenthal: phương pháp oxi hoá tanin bằng KMnO4 trong môi trường axit với chất chỉ thị sunfoindigocarmin sẽ tạo thành CO2
và H2O đồng thời làm mất màu xanh của nó
Phương trình phản ứng: Tanin + KMnO4Sunfoindigocarmin,H SO2 4 CO2 + H2O
a. Cách tiến hành chung
Pha dung dịch:
+ Pha 1,0 lít dung dịch KMnO4 0,1N:
Cân chính xác 3,10 g KMnO4 rắn, rồi hoà loãng trước trong cốc 500mL, sau đó chuyển hết vào bình định mức 1000mL (tráng đều cốc nhiều lần bằng nước cất) rồi tiếp tục chuẩn nước cất cho đến lúc chạm vạch lắc đều. (Lưu ý: trước khi làm các thí nghiệm dung dịch KMnO4 luôn được chuẩn hoá lại nồng độ để giảm thiểu tối đa các sai số có thể xảy ra trong quá trình làm thí nghiệm.)
+ Pha 1,0 lít dung dịch chất chỉ thị sunfoindigocarmin:
Cân 1,00 (g) indigocarmin cho vào cốc 100 mL sau đó thêm vào 25 mL H2SO4 (đặc), đậy cốc bằng nắp thu tinh sau đó chuyển vào chỗ tối trong khoảng 24
giờ, nhằm hoà tan hết lượng indigocarmin. Sau 24 giờ chuyển hết hỗn hợp vào bình định mức 1000 mL (tráng đều cốc nhiều lần bằng nước cất) rồi sau đó chuẩn nước cất đến chạm vạch rồi lắc đều, chuyển toàn bộ lượng dung dịch vừa pha vào bình tối màu để bảo quản dùng dần trong toàn bộ quá trình khảo sát.
Công thức xác định hàm lượng tanin trong mẫu:
1 2 0 X V -V .V .K X % = .100% (2.3) V .m Trong đó:
X( ) : hàm lượng tanin tính theo
V1:thể tích KMnO4 dùng để chuẩn mẫu phân tích. V2: thể tích KMnO4 dùng để chuẩn mẫu dung dịch trắng.
V0: thể tích tổng dung dịch ( trường hợp này chon bình định mức 250 mL) Vx:thể tích dịch chiết đem đi chuẩn độ.(chọn 10 mL).
K: hệ số khối lượng tanin có giá trị bằng 0,00582 ( nghĩa là 1mL dung dịch KMnO4 0,1N oxi hoá được 0,00582g tanin)
m: khối lượng tanin đem đi phân tích.(chọn 1g)
b. Tiến hành pha chế
Cụ thể: cân 1g nguyên liệu rồi chiết với một thể tích dung môi xác định sau đó để nguội hỗn hợp lọc; lấy dịch chiết đem dịch lọc đi định tính nhóm chức tanin bằng cách cho phản ứng với dung dịch FeCl3 5 nếu hỗn hợp từ màu nâu chuyển sang màu xanh hơi đen chứng tỏ trong dịch chiết có tanin tồn tại, tiến hành chuẩn độ.
- Bình thí nghiệm (Erlen 1): 10mL dịch chiết + 250 mL nước cất + 10 mL sunfoindigocarmin dung dịch lúc này sẽ có màu xanh tiến hành chuẩn độ với dung