(Đồ án hcmute) nghiên cứu khả năng bảo quản tôm thẻ chân trắng (lipopennaeus vannamei) bằng phụ gia kháng oxy hóa trích ly từ hạt bơ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGÀNH CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG BẢO QUẢN TÔM THẺ
CHÂN TRẮNG (LIPOPENAEUS VANNAMEI)
BẰNG PHỤ GIA KHÁNG OXY HĨA TRÍCH LY
TỪ HẠT BƠ

GVHD: TS. PHAN THỊ ANH ĐÀO
SVTH: TRẦN THỊ MỸ TRÚC
MSSV: 12116085

SKL 0 0 4 8 5 6

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07/2016

do an


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM
BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
MÃ SỐ: 2016-12116085

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG BẢO QUẢN TÔM

THẺ CHÂN TRẮNG (LIPOPENAEUS
VANNAMEI) BẰNG PHỤ GIA KHÁNG OXY
HĨA TRÍCH LY TỪ HẠT BƠ

GVHD: TS. PHAN THỊ ANH ĐÀO
SVTH: TRẦN THỊ MỸ TRÚC
MSSV: 12116085

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 07/2016

do an


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠNG NGHỆ HĨA HỌC VÀ THỰC PHẨM
BỘ MƠN CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM

KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP
MÃ SỐ: 2016-12116085

NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG BẢO QUẢN TÔM
THẺ CHÂN TRẮNG (LIPOPENAEUS
VANNAMEI) BẰNG PHỤ GIA KHÁNG OXY
HĨA TRÍCH LY TỪ HẠT BƠ

GVHD: TS. PHAN THỊ ANH ĐÀO
SVTH: TRẦN THỊ MỸ TRÚC
MSSV: 12116085

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH – 07/2016

i

do an


2

do an


3

do an


4

do an


5

do an


6

do an

7

do an


8

do an


9

do an


10

do an


11

do an


i

do an

LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian khóa luận, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, đóng góp ý kiến và chỉ
bảo nhiệt tình của thầy cơ, gia đình và bạn bè.
Em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật
Tp.HCM nói chung, các thầy cơ trong Bộ mơn Cơng nghệ Hóa học và Thực phẩm nói riêng
đã dạy dỗ cho em kiến thức về đại cương cũng như các môn chuyên ngành, giúp em có được
cơ sở lý thuyết vững vàng và tạo mọi điều kiên thuận lợi về trang thiết bị, dụng cụ thí nghiệm
để em hồn thành được khóa luận tốt nghiệp này.
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS. Phan Thị Anh Đào, giảng viên Bộ môn Công
nghệ Hóa học, Khoa Cơng nghệ Hóa Học và Thực phẩm – trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật
Tp.HCM. Cô đã tận tâm hướng dẫn, chỉ bảo em rất nhiệt tình trong suốt q trình làm khóa
luận.
Em cũng xin cảm ơn cơ Lê Thị Bạch Huệ, chun viên Phịng Thí nghiệm Bộ mơn Cơng
nghệ Mơi trường, Khoa Cơng nghệ Hóa Học và Thực phẩm – trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật
Tp.HCM. Cô đã giúp đỡ, hỗ trợ em rất nhiều trong việc sử dụng các thiết bị thuộc Bộ môn
Công nghệ Môi trường trong thời gian thực hiện thí nghiệm.
Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè, đã luôn tạo mọi điều kiện, quan
tâm, giúp đỡ, động viên em trong suốt q trình học tập và hồn thành khóa luận tốt nghiệp.

ii

do an


LỜI CAM ĐOAN
Tơi xin cam đoan tồn bộ nội dung được trình bày trong khóa luận tốt nghiệp là của
riêng tôi. Tôi xin cam đoan các nội dung được tham khảo trong khóa luận tốt nghiệp đã được
trích dẫn chính xác và đầy đủ theo quy định.

Ngày

tháng
Ký tên

iii

do an

năm 2016


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU……………………………………………………………………………………1
Chương 1:
1.1

TỔNG QUAN .................................................................................................. 3

Tổng quan về tôm thẻ chân trắng ............................................................................ 3

1.1.1

Đặc điểm sinh học............................................................................................ 3

1.1.2

Thành phần hóa học của tơm ........................................................................... 5

1.1.3

Các biến đổi về thành phần hóa học của tơm .................................................. 6

1.1.4

Đánh giá chất lượng tơm ................................................................................ 10

1.2
Vài nét về tình hình khai thác và bảo quản tôm thẻ chân trắng trên thế giới và trong
nước...…………………………………………………………………………………...13
1.2.1

Tình hình khai thác và ni trồng tơm thẻ chân trắng ................................... 13

1.2.2

Các biện pháp bảo quản tôm thẻ chân trắng .................................................. 14

1.3

Tổng quan về bơ .................................................................................................... 17

1.3.1

Đặc điểm thực vật .......................................................................................... 17

1.3.2

Cấu tạo quả bơ ............................................................................................... 18

1.3.3

Nguồn gốc phân bố, phân loại ....................................................................... 19

1.3.4

Một số công dụng từ hạt bơ ........................................................................... 20

1.3.5

Thành phần hóa học có trong một số dịch chiết của hạt bơ ........................... 21

1.4

Định hướng nghiên cứu ......................................................................................... 24

1.4.1

Vấn đề tồn tại ................................................................................................. 24

1.4.2

Định hướng nghiên cứu ................................................................................. 26

Chương 2:
2.1

VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................................... 27

Nguyên liệu ........................................................................................................... 27

2.1.1

Tôm thẻ chân trắng ........................................................................................ 27

2.1.2

Bơ ................................................................................................................... 27

2.2

Dụng cụ - thiết bị - hóa chất .................................................................................. 27

2.2.1

Dụng cụ .......................................................................................................... 27

2.2.2

Thiết bị ........................................................................................................... 28

2.2.3

Hóa chất ......................................................................................................... 28

2.3

Nội dung nghiên cứu ............................................................................................. 29

2.3.1

Sơ đồ nghiên cứu ........................................................................................... 29

2.3.2

Thuyết minh sơ đồ ......................................................................................... 30

2.4

Phương pháp nghiên cứu ....................................................................................... 30

iv

do an


2.4.1

Điều chế và khảo sát các cao phân đoạn ........................................................ 30

2.4.2

Tối ưu quy trình điều chế phụ gia .................................................................. 34

2.4.3

Ứng dụng phụ gia điều chế tư hạt bơ trong bảo quản tôm............................. 34

2.4.4

Phương pháp đánh giá khả năng bảo quản tôm ............................................. 35

2.4.5

Xử lý số liệu ................................................................................................... 40

Chương 3:

KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ....................................................................... 41

3.1

Độ ẩm bột hạt bơ ................................................................................................... 41

3.2

Kết quả khảo sát các cao phân đoạn...................................................................... 41

3.2.1

Kết quả điều chế các cao phân đoạn .............................................................. 41

3.2.2
Kết quả đánh giá điểm biến đen ở tôm khi được bảo quản bằng các mẫu cao
phân đoạn...................................................................................................................... 42
3.2.3
Kết quả thử nghiệm hoạt tính kháng oxy hóa của các mẫu phụ gia theo phương
pháp TBARS ................................................................................................................ 45
3.3

Kết quả tối ưu quy trình điều chế phụ gia ............................................................. 46

3.3.1

Kết quả khảo sát thành phần dung mơi trích ................................................. 46

3.3.2

Kết quả khảo sát nhiệt độ trích ly .................................................................. 48

3.3.3

Kết quả khảo sát nhiệt độ sấy ........................................................................ 49

3.4

Kết quả ứng dụng phụ gia điều chế từ hạt bơ trong bảo quản tôm ....................... 51

3.4.1

Kết quả khảo sát tỷ lệ nước/cao ..................................................................... 51

3.4.2

Kết quả khảo sát tỷ lệ dịch ngâm/tôm............................................................ 53

3.5
Kết quả so sánh mẫu cao với các thơng số tối ưu về quy trình điều chế và bảo quản
với sodium metabisulfite .................................................................................................. 54
3.6

Quy trình điều chế mẫu phụ gia với các thông số tối ưu và ứng dụng trong bảo quản
tôm………………………………………………………………………………………55
Chương 4:

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................................... 58

4.1

Kết luận ................................................................................................................. 58

4.2

Định hướng nghiên cứu tiếp theo .......................................................................... 58

4.3

Tính ứng dụng của nghiên cứu .............................................................................. 59

TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………………..…….i
PHỤ LỤC…………………………………………………………………………………...v

v

do an


DANH MỤC BẢNG VÀ SƠ ĐỒ
Bảng 1.1: Các thành phần hóa học của tơm………………………………………………….5
Bảng 1.2: Chi tiêu cảm quan của tơm ……………………………………………………..11
Bảng 1.3: Đặc trưng của tơm lúc cịn sống hoặc hồn tồn tươi…………………………..12

Bảng 1.4: Chỉ tiêu hóa học…………………………………………………………………12
Bảng 1.5: Chỉ tiêu vi sinh vật trong tơm……………………………………………………12
Bảng 1.6: Diện tích, sản lượng và năng suất tôm thẻ chân trắng qua các năm………...…….14
Bảng 1.7: Đặc điểm phân biệt 3 loại bơ…………………………………………………….19
Bảng 1.8: Một số chất chiếm tỷ lệ cao trong dịch chiết metanol hạt quả bơ………………...21
Bảng 1.9: Một số chất chiếm tỷ lệ cao trong dịch chiết n-hexane hạt quả bơ……………….21
Bảng 1.10: Một số chất chiếm tỷ lệ cao trong dịch chiết ethyl acetate hạt quả bơ…………..22
Bảng 2.1: Kết quả đo độ hấp thu của dung dịch chuẩn MDA tại các nồng độ khác nhau…37
Bảng 3.1: Kết quả thu suất ly trích cao……………………………………………………..41
Bảng 3.2: Kết quả thu suất ly trích cao ethanol với các tỷ lệ dung môi khác nhau………….46
Bảng 3.3: Kết quả thu suất trích ly cao ethanol với các nhiệt độ trích ly khác nhau ……..48
Bảng 3.4: Kết quả thu suất trích ly cao ethanol với các nhiệt độ sấy khác nhau…………….50
Sơ đồ 2.1: Sơ đồ nghiên cứu………………………………………………………………..29
Sơ đồ 2.2: Quy trình điều chế cao ethanol………………………………………………….31
Sơ đồ 2.3: Quy trình điều chế cao n-hexane………………………………………………..32
Sơ đồ 2.4: Quy trình xử lý tơm và đo quang………………………………………………...36
Sơ đồ 2.5: Quy trình xác định độ hấp thu quang……………………………………………37
Sơ đồ 2.6: Quy trình xử lý ngâm tơm trong dịch chiết……………………………………...39
Sơ đồ 3.1: Quy trình điều chế cao và bảo quản tôm………………………………………...56

vi

do an


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1: Tơm thẻ chân trắng……………………………………………………………......3
Hình 1.2: Cơ chế của hiện tượng biến đen…………………………………………………...6
Hình 1.3: Quá trình peroxide hóa lipid………………………………………………………8
Hình 1.4: Sodium metabisulfite dạng bột…………………………………………………..17

Hình 1.5: Cơng thức phân tử sodium metabisulfite………………………………………...17
Hình 1.6: Cấu tạo quả bơ…………………………………………………………………...18
Hình 1.7: Cơng thứ cấu tạo catechin………………………………………………………..22
Hình 1.8: Cơng thứ cấu tạo Chlorogenic acid……………………………………………..22
Hình 1.9: Cơng thứ cấu tạo cyanidin 3-glucoside…………………………………………..23
Hình 1.10: Cơng thứ cấu tạo homogentisic acid……………………………………………23
Hình 1.11: Cơng thứ cấu tạo protocatechuic acid………………………………………….23
Hình 1.12: Cơng thứ cấu tạo syringic acid………………………………………………….23
Hình 1.13: Cơng thứ cấu tạo rutin………………………………………………………….24
Hình 1.14: Cơng thức cấu tạo abscisic acid………………………………………………...24
Hình 1.15: Quá trình biến đen vẫn xảy ra ở tơm đơng lạnh…………………………………25
Hình 2.1: Phản ứng tạo phức giữa malonyldialdehyde và thiobarbituric acid……………...35
Hình 2.2: Đường chuẩn MDA……………………………………………………………...38
Hình 3.1: Các mẫu cao trích từ hạt bơ……………………………………………………...42
Hình 3.2: Sự thay đổi điểm cảm quan tơm trong q trình bảo quản lạnh 2oC……………...42
Hình 3.3: Mẫu tơm trong q trình bảo quản lạnh ở 2oC của nước cất, các mẫu cao phân
đoạn và sodium metabisulfite………………………………………………………...44
Hình 3.4: Sự thay đổi giá trị TBARS của thịt tơm trong q trình bảo quản 2oC……………45
Hình 3.5: Sự thay đổi giá trị TBARS của thịt tôm trong q trình bảo quản 2oC của các mẫu
cao có thành phần dung mơi khác nhau……………………………………………….47
Hình 3.6: Sự thay đổi giá trị TBARS của thịt tơm trong q trình bảo quản 2oC của các mẫu
cao có nhiệt độ trích ly khác nhau……………………………………………………..49
Hình 3.7: Sự thay đổi giá trị TBARS của thịt tơm trong q trình bảo quản 2oC của các mẫu
cao có nhiệt độ sấy khác nhau………………………………………………………...50
Hình 3.8: Sự thay đổi giá trị TBARS của thịt tơm trong q trình bảo quản ở 2oC khi được
ngâm trong các dung dịch có tỷ lệ nước/cao khác nhau……………………………….52

vii

do an

Hình 3.9: Sự thay đổi giá trị TBARS của thịt tơm trong q trình bảo quản ỏ 2oC khi được
ngâm với các tỷ lệ dịch ngâm/tơm khác nhau…………………………………………53
Hình 3.10: Mẫu tơm trong q trình bảo quản lạnh ở 2oC của mẫu cao tối ưu và sodium
metabisulfite………………………………………………………………………….54
Hình 3.11: Sự thay đổi giá trị TBARS của thịt tơm trong q trình bảo quản ỏ 2oC với hai
phụ gia khác nhau…………………………………………………………………….55
Hình 4.1: Mẫu cao thành phẩm…………………………………………………………….58

viii

do an


DANH MỤC NHỮNG TỪ VIẾT TẮT
ACGIH:

American Conference of Govenmental Industrial Hygienists.

AVOVA:

Analysis of variance (phân tích phương sai)

BHA:

Butylated hydroxyanisole

BHT:

Butylated hydroxytoluen

CTPT:

Cơng thức phân tử

DOT:

Department of Transportation

ĐH:

Đại học

FAO:

Food and Agriculture Organization of the United Nations

IARC:

International Agency for Research on Cancer

MDA:

Malondialdehyde

NIOSH:

National Institute for Occupational Safety and Health

NN & PTNT:

Nông nghiệp và Phát Triển Nông Thơn

TBA:

Thiobarbituric acid

TBARS:

Thiobarbituric acid reactive substance

TCA:

Trichloracetic acid

TPHH:

Thành phần hóa học

TP.HCM:

Thành phố Hồ Chí Minh

UV:

Ultraviolet (tử ngoại)

ix

do an


TÓM TẮT KHÓA LUẬN
Đề tài: NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG BẢO QUẢN TÔM THẺ CHÂN TRẮNG
(Lipopenaeus vannamei) BẰNG PHỤ GIA KHÁNG OXY HĨA TRÍCH LY TỪ HẠT
BƠ
Trong nhiều năm qua, tơm và các sản phẩm từ tôm luôn chiếm một tỷ trọng lớn trong cơ
cấu các mặt hàng thủy sản xuất khẩu của Việt Nam. Biến đen và quá trình oxy hóa chất béo
ở tơm thường xuất hiện trong q trình bảo quản lạnh, là một vấn đề nghiêm trọng làm giảm
giá trị cảm quan, dinh dưỡng và giá trị kinh tế của tôm sau thu hoạch. Ngày nay xu hướng
sử dụng phụ gia kháng oxy hóa đang được quan tâm nghiên cứu do tính thân thiện an tồn
với con người và mơi trường. Qua các khảo sát về hoạt tính kháng oxy hóa của 44 mẫu cao
điều chế từ phụ phẩm rau quả ở các vùng Tây Nguyên, Tây Nam Bộ, Ninh Thuận của các
nghiên cứu trước, chúng tôi đã chọn hạt bơ để thực hiện các nghiên cứu nhằm tìm ra các
thơng số tối ưu về quy trình điều chế phụ gia và ứng dụng trong bảo quản tôm.
Kết quả nghiên cứu:
Qua khảo sát về khả năng bảo quản của các cao phân đoạn bằng hai phương pháp thử
hoạt tính kháng oxy hóa TBARS và cảm quan điểm biến đen, chúng tơi đã tìm ra mẫu cao
ethanol có tác dụng bảo quản tốt nhất trong bốn mẫu cao phân đoạn, tốt hơn so với mẫu phụ
gia thương mại sodium metabisulfite.
Tiếp tục tối ưu về quy trình điều chế phụ gia từ cao ethanol, kết quả chỉ ra rằng, mẫu cao
được trích ly bằng dung mơi có tỷ lệ ethanol/nước (ml/ml) là 80/20, nhiệt độ trích 70oC, sấy
tại 60oC cho kết quả kháng oxy hóa tốt nhất với giá trị TBARS vào ngày thứ năm là 3.007
mg MDA/kg thịt tôm.
Từ mẫu cao đã tối ưu về quy trình điều chế phụ gia, tiếp tục ứng dụng trong bảo quản
tôm. Kết quả cho thấy tôm khi bảo quản bằng dịch ngâm có tỷ lệ nước/cao (ml/mg) là 25/1
và tỷ lệ dịch ngâm/tơm (ml/mg) là 1/1 cho kết quả kháng oxy hóa tốt nhất với giá trị TBARS
vào ngày thứ năm là 2.974 mg MDA/kg thịt tôm.
Khi so sánh giữa mẫu cao tốt nhất sau các quá trình trên với sodium metabisulfite thu

được kết quả mẫu cao này có tác dụng bảo quản tốt hơn. Cụ thể, mẫu cao tới ưu có giá trị
TBARS cực đại vào ngày thứ bảy (4.094 mg MDA/kg thịt tơm), trong khi đó, sodium
metabisulfite đạt cực đại vào ngày thứ sáu (4.555 mg MDA/kg thịt tôm).
Điểm mới của khóa luận:
-

Tìm ra mẫu cao phân đoạn điều chế từ hạt bơ hoạt tính mạnh nhất.

x

do an


-

Tìm ra các thơng số tốt nhất về quy trình điều chế phụ gia và quy trình bảo quản tơm từ
hạt bơ.

xi

do an


MỞ ĐẦU
Tôm và các sản phẩm từ tôm luôn chiếm một tỷ trọng lớn trong cơ cấu các mặt hàng
thủy sản xuất khẩu của Việt Nam trong nhiều năm qua. Trong năm 2010, xuất khẩu tôm của
Việt Nam đem về hơn 2.1 tỉ USD, năm 2011 là 2.4 tỉ USD, năm 2012 là 2.25 tỉ USD, năm
2013 là 2.4 USD và tăng mạnh trong năm 2014 là 7.84. Một trong những biến đổi chất lượng
thường gặp nhất ở tôm nguyên liệu sau khi thu hoạch là hiện tượng biến đen và q trình
oxy hóa chất béo ở tơm. Biến đen ở tôm là một trong những nguyên nhân làm giảm thời hạn

sử dụng cũng như giá trị thương mại của tôm. Để hạn chế hiện tượng biến đen và quá trình
oxy hóa chất béo ở tơm trong q trình bảo quản hiện nay thường sử dụng các hóa chất như
các hợp chất sulfite, chlorine, polyphosphate, BHA, BHT….. rất hiệu quả nhưng hiện nay
những quy định mang tính pháp lý về an tồn thực phẩm của nhiều nước khơng cho phép sử
dụng các loại hóa chất này, vì dư lượng của chúng trong sản phẩm gây dị ứng cho người sử
dụng, đặc biệt là những người bị bệnh hen suyễn

[35]

. Vì vậy việc sử dụng các phụ gia bảo

quản có nguồn gốc tự nhiên, vừa có tác dụng ngăn chặn các hiện tượng biến đen và oxy hóa
chất béo, vừa đảm bảo sức khỏe cho người tiêu dùng đang trở thành xu hướng trong những
năm gần đây.
Nhiều nghiên cứu trong nước cũng như trên thế giới đã tìm ra những hợp chất kháng oxy
hóa như các hợp chất polyphenol, flavonol có trong thành phần hạt bơ có tác dụng bảo quản
tốt. Tuy nhiên, vẫn chưa có nghiên cứu nào được tiến hành để thử nghiệm khả năng bảo quản
của hạt bơ đối với các sản phẩm như thịt hay thủy hải sản. Hơn nữa, bơ cũng là một loại quả
nhiệt đới được trồng khá phổ biến ở Việt Nam, hằng năm thải ra một khối lượng hạt rất lớn.
Chỉ tính riêng Đăk Lăk trong những năm gần đây có khoảng 26 400 – 82 500 tấn hạt bơ bị
bỏ đi mỗi năm [17], gây tốn kém chi phí chơn lấp.
Vì vậy chúng tôi quyết định thực hiện đề tài: Nghiên cứu khả năng bảo quản tôm thẻ
chân trắng (Penaeus Vannamei) bằng phụ gia kháng oxy hóa trích ly từ hạt bơ làm đồ
án tốt nghiệp.
 Mục tiêu của đề tài:
 Sàng lọc và so sánh hoạt tính kháng oxy hóa từ các cao phân đoạn trích ly từ hạt
bơ.
 Khảo sát điều kiện tối ưu trích ly hoạt tính chống oxy hóa từ hạt bơ.
 Ứng dụng bảo quản tơm ở 2oC.
 Đối tượng nghiên cứu: Hạt bơ ở huyện Krong Nang, tỉnh Đăk Lăk.

1

do an