Nghiên cứu khả năng chống oxy hóa lipid của acid ascorbic đến chất lượng của cá Bớp phi lê đông lạnh

BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
o0o




CAO THỊ MINH THÙY






NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CHỐNG OXY HÓA LIPID
CỦA ACID ASCORBIC ĐẾN CHẤT LƯỢNG
CỦA CÁ BỚP PHI LÊ ĐÔNG LẠNH




ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Nha Trang, tháng 6 năm 2014


BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
o0o




CAO THỊ MINH THÙY






NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG CHỐNG OXY HÓA LIPID
CỦA ACID ASCORBIC ĐẾN CHẤT LƯỢNG
CỦA CÁ BỚP PHI LÊ ĐÔNG LẠNH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH: CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM





GVHD : NGUYỄN VĂN MINH








Nha Trang, tháng 6 năm 2014
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Họ và tên: Cao Thị Minh Thùy Lớp: 52TP2
Ngành: Công nghệ thực phẩm MSSV:52130138
Tên đề tài: “Nghiên cứu khả năng chống ôxy hóa lipid của acid ascorbic đến
chất lượng của cá bớp phi lê đông lạnh”
NHẬN XÉT :

Nha Trang, ngày tháng năm 2014
Giáo viên hướng dẫn

i

LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực tập, được sự giúp đỡ của thầy cô, gia đình,bạn bè, cùng
với sự nỗ lực của bản thân em đã hoàn thành đề tài này. Đây là cơ hội để em gửi lời
cảm ơn đến các thầy cô đã truyền đạt kiến thức và những kinh nghiệm quý báu cho
chúng em. Những gì thầy cô dạy sẽ là hành trang em mang theo trong suốt cuộc đời
này.
Đầu tiên, em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn thầy Nguyễn Văn Minh, người
đã trực tiếp hướng dẫn, giúp đỡ và tận tình chỉ bảo những kinh nghiệm quý báu
trong suốt thời gian em thực hiện đề tài.
Em xin chân thành biết ơn các thầy, cô giáo trong khoa Công nghệ thực phẩm
đã dạy dỗ và truyền đạt cho em những kiến thức vô cùng quý báu trong suốt quá
trình học tập.
Em xin chân thành cảm ơn toàn thể thầy, cô Viện công nghệ sinh học & môi
trường, Bộ môn hóa sinh – vi sinh thực phẩm – Khoa Công nghệ Thực phẩm -
Trường Đại học Nha Trang đã chỉ bảo và tạo điều kiện thuận lợi cho em trong quá
trình hoàn thành đề tài.
Cuối cùng em xin bày tỏ lòng biết ơn tới các thành viên trong gia đình, các bạn
đồng môn đã động viên và giúp đỡ để em có thểthực hiện tốt đề tài này.

Khánh Hòa, tháng 7 năm2014
Sinh viên
Cao Thị Minh Thùy



ii

MỤC LỤC
Trang
LỜI MỞ ĐẦU 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN 4
1.1. Tổng quan về cá bớp 4
1.1.1. Đặc điểm sinh học của cá bớp 4
1.1.2. Tình hình sản xuất cá bớp trên thế giới và ở Việt Nam 5
1.1.3. Thành phần hóa học và dinh dưỡng của cá bớp 8
1.2. Lipid và ôxy hóa lipid 10
1.2.1. Lipid 10
1.2.1.1. Khái niệm 10
1.2.1.2. Phân loại 10
1.2.2. Cơ chế của quá trình ôxy hóa lipid 11
1.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ôxy hóa lipid trong thực phẩm 15
1.2.4. Tác hại của quá trìn ôxy hóa lipid 17
1.3. Các nghiên cứu trong và ngoài nước 21
1.3.1. Nghiên cứu trong nước 21
1.3.2. Nghiên cứu ngoài nước 22
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23
2.1. Đối tượng nghiên cứu 23
2.2. Bố trí thí nghiệm xác định nồng độ acid ascorbic đến quá trình oxy hóa lipid
của sản phẩm cá bớp phi lê đông lạnh 23

2.3. Phương pháp xác định các chỉ tiêu 26
2.3.1. Biến đổi về lí học 26
2.3.2. Các biến đổi về hóa học 27
iii

2.3.3. Ôxy hóa lipid 27
2.3.4. Biến đổi về vi sinh vật 29
2.3.5. Đánh giá cảm quan 29
2.4. Phương pháp xử lí số liệu 29
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 30
3.1. Đánh giá chất lượng cảm quan 30
3.2. Biến đổi về độ ẩm của cá bớp phi lê trong quá trình bảo đông 31
3.3. Hiệu suất thu hồi sau gia nhiệt của cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản
đông 32
3.4 Trạng thái cơ thịt của cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông 34
3.5. Biến đổi màu sắc cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông 35
3.6 Ôxy hóa lipid 37
3.6.1. Tổng số lipid 37
3.6.2. Chỉ số acid béo tự do ( FFA). 38
3.6.3 Chỉ số peroxide (PV) 39
3.6.4. Chỉ số TBARS (Thiobarbituric acid – reative substances ) 40
3.6.5. Phospholipid 41
3.7. Biến đổ về hóa học 43
3.7.1. Chỉ tiêu tổng số nitơ dễ bay hơi (TBV-N) 43
3.7.2. Chỉ số trimethylamine (TMA) 44
3.8. Biến đổi về vi sinh vật 45
3.8.1. Tổng số vi sinh vật hiếu khí 45
iv

3.8.2. Vi sinh vật sinh H

2
S 46
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 48
Kết luận 48
Kiến nghị 50
TÀI LIỆU THAM KHẢO 51


v

DANH MỤC HÌNH
TÊN HÌNH TRANG
Hình 3.1. Điểm Torry đối với cá bớp trong quá trình bảo quản đông 30
Hình 3.2. Sự biến đổi về độ ẩm của cá bớp phi lê trong quá trình bảo
quản đông.
31
Hình 3.3.Hiệu suất thu hồi sau gia nhiệt của cá bớp phi lê trong quá
trình bảo quản đông.
33
Hình 3.4. Sự biến đổi trạng thái cơ thịt của cá bớp phi lê trong quá
trình bảo quản đông.
34
Hình 3.5.1. Sự thay đổi về màu sáng của cơ thịt cá bớp phi lê trong
quá trình bảo quản.
35
Hình 3.5.2. Sự thay đổi về màu đỏ của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá
trình bảo quản đông.
35
Hình 3.5.3. Biến đổi về màu vàng của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá
trình bảo quản đông.

36
Hình 3.6.1. Tổng số lipid của cá bớp trong quá trình bảo quản đông 37
Hình 3.6.2. Sự biến đổi của acid béo tự do (FFA) của cá bớp phi lê
trong quá trình bảo quản đông.
38
Hình 3.6.3 Sự biến đổi của hàm lượng peroxide trong quá trình bảo
quản đông của cá bớp.
39
Hình 3.6.4. Sự thay đổi Chỉ số TBARS (Thiobarbituric acid-reactive
substances) của cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông.

40
Hình 3.6.5 Sự biến đổi về hàm lượng phospholipid của cá bớp phi lê
trong quá trình bảo quản đông.
42
vi


Hình 3.7.1. Sự thay đổi về tổng số nitơ tự do (TBV-N) của cá bớp phi
lê trong quá trình bảo quản đông.

45
Hình 3.7.2. Sự biến đổi hàm lượng trimethylamin (TAM) của cá bớp
phi lê trong quá trình bảo quản đông.

46
Hình 3.8.1. Tổng số vi sinh vật hiếu khí của mẫu cá bớp phi lê trong
quá trình bảo quản đông.

46

Hình 3.8.2: Sự biến đổi của vi sinh vật sinh H
2
S của cá bớp phi lê
trong quá trình bảo quản đông.

47

DANH MỤC BẢNG
TÊN BẢNG TRANG

Bảng 1.1. Thành phần gần đúng (%) của cơ lưng (D) và cơ bụng (V)
của cá bớp tự nhiên và cá bớp được nuôi tại hai địa phương Pingtung
(PT) và Penghu (PH) – Đài Loan
8
Bảng 1.2. Thành phần hóa học của cá bớp (g/100g cơ thịt) 9









1

LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay, xuất khẩu thủy sản là thế mạnh của nền kinh tế Việt Nam với hai
mặt hàng chủ đạo là tôm và cá phi lê đông lạnh. Theo Hiệp hội Chế biến và Xuất
khẩu thủy sản Việt Nam (VASEP) cá phi lê là một trong những sản phẩm đạt giá trị

cao nhất trong nghành. Các sản phẩm chế biến từ cá chủ yếu được khai thác ở vùng
xa bờ với các đối tượng khai thác có kích thước lớn và giá trị cao. Sản lượng khai
thác cá biển hàng năm khoảng 1,2- 1,3 triệu tấn [10]. Tuy nhiên, dòng sản phẩm này
có dấu hiệu giảm trong 6 tháng đầu năm 2013. Nguyên nhân dẫn đến tình trạng này
chủ yếu là do suy giảm kinh tế làm giảm sức mua của người dân dẫn đến giảm nhập
khẩu. Hơn nữa nguồn cung trong nước không đáp ứng được nhu cầu của các nhà
nhập khẩu trong giai đoạn này. Vì vậy nghề nuôi cá biển đang được phát triển, đã
hình thành mô hình nuôi công nghiệp phục vụ xuất khẩu đối với một số loài cá như
cá song (cá mú), cá chẽm (cá vượt), cá hồng, cá bớp (cá giò). Trong đó, cá bớp là
một trong bốn đối tượng được Bộ nông nghiệp và Phát triển Nông thôn cho là có
thể phát triển trong thời gian tới. Đây là một đối tượng mới nên rất cần có những
nghiên cứu có ý nghĩa về sản xuất giống, nuôi thương phẩm và kế hoạch hạn chế
những hư hỏng xảy ra trong quá trình chế biến và bảo quản sản phẩm này.
Cá bớp phi lê đông lạnh là loại sản phẩm thủy sản đã được xuất khẩu sang thị
trường Nhật, Trung Quốc và rất có tiềm năng phát triển tại các thị trường lớn như
Mỹ, EU… vì thịt cá bớp trắng, thơm ngon và có giá trị dinh dưỡng cao, với hàm
lượng acid béo không no EPA và DHA cao hơn so với các đối tượng khác [43]. Tuy
nhiên nó lại rất dễ bị biến đổi trong quá trình xử lý, chế biến và bảo quản. Quá trình
ôxy hóa lipid sẽ ảnh hưởng không có lợi đến màu sắc, mùi vị, trạng thái và giá trị
dinh dưỡng của sản phẩm thủy sản [30]. Ôxy hóa lipid sẽ làm biến màu (màu vàng
hay sẫm ), tạo cho sản phẩm có mùi khó chịu, ôi khét và sinh ra các chất có tính độc
làm sản phẩm không an toàn cho người sử dụng [16]. Quá trình ôxy hóa lipid xảy ra
làm giảm giá trị của sản phẩm và giá trị xuất khẩu, từ đó khiến các hộ nuôi cá bớp
không bán được cá, khiến giá bán thấp gây thua lỗ.
2

Tốc độ ôxy hóa lipid bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố như hàm lượng acid béo,
thành phần acid béo, hàm lượng myoglobin và hemoglobin trong cơ thịt cá cũng
như điều kiện chế biến và bảo quản như nhiệt độ, áp suất, thời gian và sự nhiễm các
ion kim loại trong quá trình chế biến [20], [35].

Quá trình ôxy hóa lipid và quá trình ôxy hóa myoglobin trong cơ thịt xảy ra
đồng thời và ảnh hưởng qua lại lẫn nhau. Trong quá trình ôxy hóa của
oxymyoglobin, cả hai anion superoxyde và hydroperoxyde được sinh ra và tiếp tục
phản ứng với sắt để tạo ra gốc tự do hydroxyl. Các gốc hydroxyl có khả năng thâm
nhập vào gốc kỵ nước của lipid và tạo điều kiện cho quá trình ôxy hóa lipid. Ngoài
ra, kết quả quá trình ôxy hóa lipid sinh ra một loạt các aldehyde. Sản phẩm
aldehyde có thể làm thay đổi sự ổn định myoglobin bằng cách tăng quá trình ôxy
hóa oxymyoglobin, làm giảm metmyoglobin thông qua quá trình enzym, và tăng
cường quá trình ôxy hóa của metmyoglobin. Vì vậy, quá trình ôxy hóa của lipid và
myoglobin ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng của thực phẩm, ngăn ngừa quá trình
ôxy hóa myoglobin sẽ rất hữu ích trong việc giảm thiểu quá trình ôxy hóa chất béo
của sản phẩm thủy sản trong quá trình xử lý, chế biến và bảo quản [28].
Vì vậy, việc thực hiện đề tài "Nghiên cứu khả năng chống ôxy hóa lipid của
acid ascorbic đến chất lượng của cá bớp phi lê đông lạnh” là hết sức cần thiết,
đáp ứng nhu cầu thực tiễn; qua đó nâng cao chất lượng cho sản phẩm, thúc đẩy và
mở rộng thị trường xuất khẩu đem lại lợi nhuận cho các nhà chế biến cũng như các
hộ nuôi trồng; tạo thêm nhiều công ăn việc làm cho người lao động. Thành công
của đề tài là cơ sở khoa học quan trọng cho phép triển khai mở rộng nghiên cứu đối
với các đối tượng sản phẩm thủy sản khác.
 Mục tiêu của đề tài
Xác định nồng độ acid ascorbic thích hợp nhằm hạn chế đến mức thấp nhất quá
trình ôxy hóa lipid xảy ra trong chế biến và bảo quản sản phẩm cá bớp phi lê đông
lạnh.
 Nội dung nghiên cứu
3

Khảo sát ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic đến quá trình ôxy hóa lipid của
sản phẩm cá bớp phi lê trong bảo quản đông lạnh.
Đánh giá ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic đến chất lượng cảm quan, hóa
học và vi sinh cảu cá bớp phi lê đông lạnh.

 Ý nghĩa của nghiên cứu
 Ý nghĩa khoa học
Kết quả của đề tài là dẫn liệu khoa học quan trọng làm tài liệu tham khảo cho
sinh viên, nhà nghiên cứu và nhà chế biến.
Kết quả đề tài cũng là cơ sở khoa học cho các nghiên cứu tiếp theo sâu hơn về
đối tượng này, đồng thời cho phép áp dụng vào nghiên cứu các loại thủy sản khác ở
nước ta.
 Ý nghĩa thực tiễn
Thành công của đề tài sẽ góp phần đáng kể vào việc hạn chế quá trình ôxy hóa
lipid của sản phẩm cá bớp phi lê đông lạnh từ đó nâng cao chất lượng, góp phần
đảm bảo vệ sinh, an toàn thực phẩm và kéo dài thời hạn sử dụng.





4

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Tổng quan về cá bớp
1.1.1. Đặc điểm sinh học của cá bớp
Cá bớp có tên khoa học là Rachycentron canadum hay còn gọi là cá Giò (tên
tiếng Anh là Cobia hay Black Kingfish) thuộc họ Rachycentridae, bộ Perciformes.
Đây là đối tượng nuôi có kích thước lớn, giá trị kinh tế cao và phân bố rộng rãi ở
khu vực nhiệt đới, cận nhiệt đới và các vùng nước ấm của vùng ôn đới [29].
Cá bớp là loài cá dữ ăn thịt, ăn tạp, thức ăn gồm cua, tôm, ốc và các loại cá
nhỏ. Ở bờ Đại Tây Dương chúng có mặt từ Mỹ đến Argentina bao gồm vịnh
Mexico và toàn bộ vùng biển Caribean. Vào những tháng mùa thu và đông, chúng
di cư xuống phía Nam và vùng nước ấm ngoài khơi, nơi có nhiệt độ từ 20-30
o

C đến
mùa xuân chúng di cư ngược lên phía Bắc. Cá bớp sinh trưởng tốt nhất khi nhiệt độ
trên 28
o
C và ngừng sinh sản khi nhiệt độ xuống 14
o
C. Ở Việt Nam chúng phân bố
từ Bắc vào Nam ở cả vùng biển ven bờ và xa bờ, trong các vùng rừng ngập mặn,
cửa sông và vùng nước triều ven bờ Tây Vịnh Bắc bộ (từ Quảng Ninh đến Hà
Tĩnh), Nam Trung Bộ, Đông và Tây Nam Bộ [25].
Cá bớp là loại cá biển nổi, giai đoạn trứng và ấu trùng sống ngoài biển khơi,
khi trưởng thành chúng sống gần bờ, thềm lục địa cũng như các rạn đá ngoài khơi,
các rạn san hô, vịnh nông hoặc những nơi có độ mặn thích hợp. Cá bớp sống ở độ
sâu 50-120 m và là loài có khả năng thích ứng rộng với sự thay đổi của độ mặn nên
rất thích hợp cho sự phát triển nuôi trong các điều kiện khác nhau [45], [2].
Dựa vào điều kiện sống cá bớp được chia làm hai loại :
Cá bớp nuôi: Cá được nuôi trong điều kiện tốt có trọng lượng cơ thể tương tự
như cá bớp tự nhiên tuy nhiên chiều dài ngắn hơn và kích thước to hơn cá bớp tự
nhiên.
Cá bớp tự nhiên: là cá bớp được đánh bắt ở các vùng biển xa.
5

Các yếu tố sinh thái có tác động lớn đến sự sinh trưởng và phát triển của cá
như : địa bàn sinh trưởng, nhiệt độ, ánh sáng, độ mặn, độ pH, dòng chảy, mức độ ô
nhiễm của nguồn nước và nguồn thức ăn cung cấp.
1.1.2. Tình hình sản xuất cá bớp trên thế giới và ở Việt Nam.
 Trên thế giới
Với những đặc tính là loài cá biển nhiệt đới có giá trị kinh tế cao với kích
thước lớn, thịt cá trắng, chất lượng thịt thơm ngon và bổ dưỡng, hàm lượng acid béo
không no (EPA và DHA) cao hơn so với nhiều đối tượng nuôi khác, tốc độ sinh

trưởng nhanh và có thể đạt 6-8 kg sau 1 năm nuôi. Do đó, cá bớp được nuôi phổ
biến ở nhiều nước trên thế giới như các nước Châu Mỹ la tinh, Châu Á như Đài
Loan, Trung Quốc, Philipin và Việt Nam [47].
Ở Đài Loan cá bớp nặng 100-600g được nuôi trong 1-1,5 năm có thể đạt 6-
8kg. Hiện nay, khoảng 80% lồng nuôi biển ở Đài Loan dành cho việc nuôi cá bớp.
Theo số liệu thống kê của FAO [55], Trung Quốc và Đài Loan cung cấp khoảng
80,6% sản lượng cá bớp trên thế giới. Việt Nam được xem là nước đứng thứ 3 trên
thế giới (sau Trung Quốc và Đài Loan) về sản xuất giống và nuôi thương phẩm cá
bớp ước đạt 1.500 tấn trong năm 2008 [48].
Ở Đài Loan nghề nuôi cá lồng nước mặn được khởi đầu từ năm 1970, tuy
nhiên không được suôn sẻ cho đến khi có sự thành công trong công việc cho cá bớp
đẻ vào năm 1992. Kỹ thuật nhân giống với số lượng lớn đã được phát triển vào năm
1997. Số lượng cá giống năm 1999 ở 4 trung tâm nhân giống cá tại Đài Loan đạt 3
triệu con so với 1,4 triệu con vào năm 1998. Khoảng 2 triệu con cá bớp giống đã
được xuất khẩu sang Nhật Bản, Trung Quốc và Việt Nam. Số lượng cá Bớp giống
còn lại (1triệu con) được 28 cơ sở nuôi cá lồng trong nước sử dụng. Giá thị trường
khoảng 0,5USD/con giống (10 cm) và 6 USD/kg đối với cá trưởng thành (6-8 kg).
Loài cá này nhanh chóng trở thành một trong những loài thích hợp nhất cho ngành
nuôi cá lồng xa bờ ở Đài Loan. Họ luôn là nước đứng đầu về nuôi cá Bớp thương
phẩm, nuôi cá Bớp chiếm gần 80% số lồng nuôi biển. Chính phủ Đài Loan đang cố
6

gắng nhằm tạo ra bước đột phá trong nghề nuôi lồng cá Bớp trên biển. Gần đây họ
đã nhận được sự hỗ trợ từ nhiều nước khác nhau nhằm hợp tác để phát triển nghề
nuôi cá Bớp như: sản xuất giống, thiết kế lồng, một số vấn đề trong nuôi thương
phẩm và thị trường tiêu thụ [47].
Tại Trung Quốc, từ năm 1997 đã nghiên cứu thành công công nghệ nuôi cá
Bớp giống với quy mô lớn [54]. Đến năm 1998, Trung Quốc đã có bốn trại sản xuất
giống. Riêng 1998, nước này đã sản xuất được 1,4 triệu con giống. Năm 1999, họ
sản xuất được hơn 2 triệu con cá giống chuyển cho các vùng nuôi trong nước và

nước ngoài trong đó có Việt Nam, Nhật Bản.
Có thể nói, châu Á là nơi sản xuất cũng là nơi tiêu thụ sản phẩm từ cá bớp cao
nhất thế giới. Trung Quốc từ năm 1992 đã bắt đầu nuôi cá bớp, đến nay loài cá này
đã được nhanh chóng chiếm ưu thế và trở thành đối tượng nuôi công nghiệp chính
trong hình thức nuôi lồng xa bờ [55]. Theo ước tính của B. Myrseth, một người hiện
đang nuôi cá bớp ở Việt Nam, sản lượng nuôi cá bớp hiện nay khoảng 28.500 tấn,
phân bổ như sau: Trung Quốc 20.000 tấn, Đài Loan 4.000 tấn, Việt Nam 2000 tấn,
các vùng biển Caribe 1.000 tấn, Thái Lan 500 tấn [32]. Tuy vậy, sản lượng thực tế
còn cao hơn nhiều vì một số nước tuy có nuôi cá Bớp nhưng không có số liệu cụ
thể, trong đó có Mỹ.
 Tại Việt Nam
Cá bớp được nuôi rất phổ biến ở các tỉnh ven biển như Quảng Ninh, Hải
Phòng, Đà Nẵng, Phú Yên, Khánh Hòa, Vũng Tàu, Nghệ An, Vũng Tàu, Kiên
Giang với số lượng lồng nuôi tăng khá nhanh [38].
Hiện nay chúng ta đã tiến hành cho sinh sản nhân tạo cá bớp và đã đạt được
những kết quả nhất định, tuy nhiên vẫn còn nhiều vấn đề cần phải nghiên cứu bổ
sung nhằm hoàn thiện quy trình sản xuất, đa dạng các sản phẩm cá bớp. Rất nhiều
trung tâm sản xuất giống cá biển ở khắp nơi tại Việt Nam đã và đang tiến hành các
nghiên cứu cho đẻ và ương nuôi cá giống, hiện đã đạt được nhiều thành tựu đáng
7

kể, góp phần nâng cao chất lượng con giống và chủ động nguồn giống cho nghề
nuôi đối tượng này.
Từ năm 1999 đến năm 2000, đề tài nghiên cứu sản xuất giống một số loài cá
biển, trong đó có cá Bớp, do Đào Mạnh Sơn và Đỗ Văn Khương chủ trì, đề tài đã
sản xuất thành công giống cá bớp [41]. Năm 2000 đến năm 2003, Đỗ Văn Minh và
cộng tác viên với sự tài trợ của dự án SUMA đã thực hiện đề tài nghiên cứu hoàn
thiện quy trình sản xuất giống và nuôi thương phẩm cá Bớp tại trại nghiên cứu và
NTTS nước mặn Cát Bà, trại nghiên cứu và NTTS nước lợ Quý Kim thuộc viện
nghiên cứu nuôi trồng thủy sản 1 [54].

Năm 1999, công ty hải sản Đại Dương ở Vũng Tàu bắt đầu nuôi cá bớp, thức
ăn là cá tạp với hệ số chuyển hóa thức ăn (Feed Conversion Ratio -FCR) bằng 6, khi
đang sử dụng thức ăn viên của Đài Loan (1-1,1USD/kg) thì FCR = 1-1,5 và đến
tháng 6 năm 2001, công ty đạt 400 tấn cá bớp. Cá bớp hiện được tiêu thụ ở các
thành phố lớn trong nước, được ưa chuộng tại các nước Châu Á (Trung Quốc, Nhật
Bản) và đang mở rộng sang Châu Âu, Mỹ và Canada.
Trong những năm gần đây nghề nuôi cá bớp bằng lồng bè trên biển phát triển
mạnh ở huyện đảo Phú Quý vì điều kiện tự nhiên rất thuận lợi cho loài cá này sinh
trưởng và phát triển. Trong năm 2006, trung tâm khuyến ngư tỉnh Bịnh Thuận đã
đầu tư xây dựng mô hình trình diễn nuôi cá bớp bằng lồng bè trên biển, kết quả cho
thấy cá bớp là một đối tượng nuôi có giá trị kinh tế cao và rất thích hợp với điều
kiện tự nhiên, môi trường của vùng biển này.
Việc sản xuất giống và nuôi thương phẩm cá bớp ngày càng mở rộng, để phát
triển việc nuôi trồng loại cá này một cách bền vững cần có các nghiên cứu định
hướng cho việc chế biến, tránh hiện tượng nguyên liệu dồi dào nhưng sản phẩm lại
không tiêu thụ được. Vì vậy, nghiên cứu hạn chế hư hỏng sản phẩm là cần thiết,
trong đó hạn chế hiện tượng ôxy hóa lipid của cá bớp trong quá trình bảo quản cần
được ưu tiên hàng đầu.

8

1.1.3. Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của cá bớp.
Thành phần hóa học của cá bớp không ổn định, chúng khác nhau theo giống,
loài, giới tính, điều kiện sống. Ngoài ra các yếu tố như thành phần thức ăn, môi
trường sống, kích cỡ cá, và đặc điểm di truyền cũng ảnh hưởng đến thành phần hóa
học đặc biệt là cá nuôi.
Thành phần hóa học cơ bản của cá bớp được thể hiện ở bảng 1.1 cho thấy:
Hàm lượng nước của cá bớp nuôi thấp hơn hàm lượng nước của cá bớp tự nhiên.
Tuy nhiên, thành phần chất béo của cá bớp nuôi lại cao hơn cá bớp tự nhiên. Còn
các thành phần khác như hàm lượng tro và protein không có sự khác biệt nhiều.

Bảng 1.1. Thành phần gần đúng (%) của cơ lưng (D) và cơ bụng (V) của
cá bớp tự nhiên và cá bớp được nuôi tại hai địa phương Pingtung (PT) và
Penghu (PH)-Đài Loan [22]

Thành phần

Cơ

Tự nhiên
Nuôi
Pingtun (PT) Penghu (PH)


Hàm lượng nước
D 77.14 ± 1.90
a

73.59 ± 2.87
b

71.30 ± 1.37
c

V

73.33 ± 3.27
a


66.62 ± 4.40

b

65.03 ± 3.44
b


Chất béo thô
D 2.64 ± 1.46
c

5.45 ± 2.39
b

8.52 ± 1.93
a

V 6.66 ± 3.54
b

13.66 ± 4.22
b

16.65 ± 3.51
b



Protein thô
D 19.21 ± 1.10
a

20.25 ± 1.26
a

19.27 ± 1.82
a

V 18.80 ± 0.82
a

18.36 ± 0.83
a


17.82 ± 1.22
a


Tro

D 1.39 ± 0.11
a

1.46 ± 0.16
a

1.35 ± 0.11
a

V 1.30 ± 0.10
a

1.26 ± 0.14
a


1.23 ± 0.12
a


Thông thường cá bớp nuôi có hàm lượng lipid cao hơn cá bớp tự nhiên, phần
thịt lưng có hàm lượng lipid thấp hơn phần thịt bụng. Hàm lượng lipid trong cơ thịt
cá bớp tăng khi hàm lượng lipid trong thức ăn sử dụng trong quá trình nuôi cá tăng.
Theo kết quả nghiên cứu của Chuang và các cộng sự [15] đối với cá bớp tự nhiên và
9

cá bớp nuôi ở vùng biển Đài Loan, hàm lượng lipid của cá bớp tự nhiên dao động
trong khoảng 2-7%, trong đó hàm lượng lipid trong cá bớp nuôi dao động từ 5 đến
17% tùy thuộc vào các phần khác nhau trên cơ thể cá và nguồn dinh dưỡng trong
thức ăn [22].
Bảng 1.2. Thành phần hóa học của cá bớp (g/100g cơ thịt) [49]
Hàm lượng nước Protein Lipid Tro
75.27±0.04 16.58± 0.25 5.31± 0.85 0.97± 0.1

Bảng 2.2 cho thấy hàm lượng lipid ở cá bớp khá cao nên chúng dễ bị ôxy hóa
trong quá trình bảo quản và chế biến. Đây là nguyên nhân chính làm giảm chất
lượng của sản phẩm.
Nghiên cứu đã chỉ ra rằng lipid trong cơ thịt cá bớp chủ yếu là các acid béo
không no cao phân tử lượng có thể chiếm tới 40% đặc biệt là acid béo

docosahexaenoic (DHA; 22:6n-3) và eicosapentaenoic (EPA; 20:5n-3). Các acid
béo không no cao phân tử được chứng minh có rất nhiều tác dụng tốt cho sức khỏe
con người [26], [12]. Việc ăn cá có chứa nhiều acid béo không no cao phân tử
lượng có tác dụng làm giảm nguy cơ mắc các bệnh về tim mạch, giúp làm tăng khả
năng hình thành tế bào não ở trẻ nhỏ cũng như tăng chức năng cho mắt, tăng khả
năng miễn dịch cho cơ thể. Như vậy, cá bớp là một trong những thực phẩm có giá
trị dinh dưỡng cao cho người tiêu dùng. Tuy nhiên, các acid béo không no cao phân
tử lượng rất dễ bị ôxy hóa trong quá trình chế biến và bảo quản làm cho chất lượng
và giá trị dinh dưỡng của sản phẩm giảm đáng kể. Do đó, để có thể phát triển các
sản phẩm từ cá bớp, nâng cao chất lượng và thời hạn bảo quản thì việc kiểm soát
quá trình ôxy hóa lipid là rất quan trọng.


10

1.2. Lipid và quá trình ôxy hóa lipid.
1.2.1. Lipid.
1.2.1.1. Khái niệm.
Lipid là hợp chất hữu cơ tự nhiên rất phổ biến trong tế bào động vật và thực
vật [5], có thành phần hóa học và cấu tạo khác nhau nhưng có những tính chất
chung:
Không tan trong nước và tan trong dung môi hữu cơ (ether, cloroform, benzen,
aceton, ete petrol, toluen ) → lipid là chất không phân cực vì vậy muốn lipid phân
tán trong nước cần phải có chất nhũ hóa.
Là ester của rượu và acid béo cao phân tử lượng (C1→C36) chủ yếu là C1-
6→C22 và các dẫn xuất của nó.
Có ảnh hưởng lớn đến chức năng cơ thể, trong tế bào mà chúng tồn tại. Dầu
mỡ là tên gọi của chất béo được chiết xuất từ động vật và thực vật ngoài thành phần
chính là lipid thì dầu mỡ còn có các thành phần khác như chất màu (sắc tố tan trong
chất béo), chất mùi, phosphatide, các chất sáp, chất nhựa, chất nhớt (mulcilage), các

tiền sinh tố và sinh tố (provitamin và vitamin).
Theo khoa học những chất béo chứa nhiều acid béo no (bão hòa) gọi là mỡ.
Những chất béo chứa nhiều acid béo không no (chưa bão hòa) gọi là dầu.
1.2.1.2. Phân loại.
Một số cách phân loại chính [48].
 Theo lenidger : chia thành hai nhóm:
Nhóm lipid xà phòng hóa được (lipid phức): acid béo, axyglyceride,
photphoglyxeride, sphingolipid (amit của sphingozin), sáp… nghĩa là những lipid
mà trong phân tử có chứa ester của acid béo cao phân tử.
Nhóm lipid không xà phòng hóa được (lipid đơn): terpen, steride,
prostaglandin… nghĩa là lipid trong phân tử không chứa chức ester, nhóm này gồm
các hydrocacbon, các chất màu và sterol.
11

→ Nhóm lipid xà phòng hóa được thường dùng làm thực phẩm vì nó có phân
tử lượng thấp, liên kết dễ phá vỡ nên cơ thể dễ hấp thụ.
 Theo Plenikok chia thành hai nhóm:
Nhóm lipid đơn giản: ester của rượu và acid béo, nhóm này gồm có glyceride,
sáp, steride.
Nhóm lipid phức tạp: ngoài rượu và acid béo còn có thêm các nhóm chức khác
như bazơ nitơ, acidphphotphoric, glucid, bao gồm các nhóm nhỏ như:
Glyxerophospholipid: trong phân tử có glyxerin, acid béo và acid photphoride,
gốc acid photphoride có thể được ester hóa với một aminalcol như colin hoặc
colamin.
Glyxeroglucolipid: phân tử ngoài glyxerin và acid béo còn có mono hoặc
oligosacaride kết hợp với glyxerin qua liên kết glucozide.
Sphingophospholipid: phân tử được cấu tạo từ aminalcol sphingozin, acid béo
và acid phosphoric.
Sphingoglucolipid: phân tử được cấu tạo từ sphingozin, acid béo và đường.
Phân loại lipid theo khả năng thủy phân và theo cấu tạo: gồm lipid thủy phân

được và lipid không thủy phân được, lipid có cấu tạo đơn giản và lipid phức tạp.
1.2.2. Cơ chế của quá trình ôxy hóa lipid.
Ôxy hóa lipid 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 lipid là các hợp chất không
mùi hydroperoxyde. Tuy nhiên, hợp chất này thường không bền nên dễ dàng bị ôxy
hóa để tạo thành các sản phẩm cấp hai mà chủ yếu là malondialdehyde, alkane,
keton, rượu, ester, acid và các hydrocacbons. Trong đó, các aldehyde được xem là
thành phần chính làm cho sản phẩm có mùi ôi thiu [24]. Các sản phẩm cấp hai của
quá trình ôxy hóa lipid 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,
12

peptid để tạo thành các phức chất mang màu nâu sẫm [43]. Từ đó làm sản phẩm
thủy sản bị biến màu, giảm giá trị cảm quan.
Quá trình ôxy hóa lipid được chia thành ba quá trình chính là quá trình tự ôxy
hóa (không có tác dụng của enzyme), quá trình quang ôxy hóa và quá trình ôxy hóa
dưới tác dụng của enzyme.
 Quá trình tự ôxy thường chia làm ba thời kì: Thời kì phát sinh, thời kì phát triển
và thời kỳ kết thúc [34].
 Thời kì phát sinh:
Các phân tử bị phân mạch dưới tác động của ôxy, nhiệt độ, ánh sáng và tạo
thành peroxyde.
RH

R

*
H
*
(1)

R

*
: là gốc acid béo no, không no tự do hoặc acid béo trong phân tử glyceride
H
*
: là nguyên tử hydro ở C nối đôi, hoặc nguyên tử hydro của nhóm metylen
(=CH
2
) bất kỳ trong acid béo no.
Để tạo thành gốc tự do phải có năng lượng.
Khi có ôxy thì phản ứng xảy ra mạnh mẽ hơn.
RH O
2


R
*
OH
*
(2)
Nếu nồng độ RH cao thì xảy ra phản ứng tam phân.
RH O
2


R
*
H
2

O
2

R
*
(3)
Gốc tự do được tạo ra khi tồn tại các gốc kim loại.
M
3
RH

M
2
R
*
H

(4)
M
3
ROOH

M
2
RO HO
*
(5)
 Thời kì phát triển.
13

Giai đoạn phát triển của các gốc tự do alkyl R
*
hoặc alcolxyl RO
*
tạo thành
chuỗi ôxy hóa
R
*
O
2


RO
2
*
(6)
RO
2
RH

ROOH R
*
(7)
Phản ứng (6) xảy ra không cần năng lượng hoạt hóa. Phản ứng (7) thì cần một
năng lượng nhỏ vì vậy gốc RO
2
*
là gốc chỉ đạo trong mạch ôxy hóa và phản ứng có
ý nghĩa quyết định là phản ứng tương tác giữa gốc RO
2

*
với phân tử lipid từ gốc
hydroperoxyde sẽ phân mạch cho gốc tự do khác theo đường hướng sau:
ROOH

RO
*
HO
*
(8)
2ROOH

RO
2
*
HOH RO
*
(9)
ROOH

RH

RO
*
R
*
H
2
O (10)
RO

*
(Alcocxyl)
Quá trình phát triển của chuỗi ôxy hóa cho kết quả là tích tụ gốc alcolxyl
RO
*
, peroxyde RO
2
và hydrôxyde HO
*
từ đó tạo thành các sản phẩm thứ cấp như:
rượu, keton, aldehyde, acid
Gốc alcolxyl tác dụng với gốc hydrocacbon sẽ tạo thành rượu và alkyl tự do.
RO* R
1
H → ROH R
1

Tương tác của hai gốc alcolxyl tạo thành keton với rượu.
R – CH – R R’O
*
→ R’OH R – C – R
O* O
Hoặc từ gốc hydroperoxyde tác dụng với gốc alkyl cũng tạo ra keton,
aldehyde. Cũng có thể tạo ra keton bằng cách ôxy hóa chúng đến keton hydroxyde
rồi đến aldehyde và acid.

14


Tương tác của gốc alcocxyl với gốc alkyl:

R – CH – R R
*
→ R’H R – C – R (10).
O* O
Hoặc:
R – CH – R’ → R
*
R – C – H (11).
O* O

Sự ôxy hóa các keton cho ra các aldehyde và acid
R
1
– C – CH
2
– R
2
→ R
1
– C – CH – R
2
→ R
1
– C = O R
2
– C = O
2

O O OH OH OH
Ngoài ra lipid bị ôxy hóa còn tạo ra các sản phẩm trùng hợp cao phân tử tạo

thành màu tối sẫm. Ở giai đoạn này phản ứng ôxy hóa lipid xảy ra theo phản ứng
dây chuyền vô tận.
 Thời kỳ kết thúc:
Khi phân tử RH đã hết, mạch ôxy hóa bị đứt, phản ứng lúc này là sự tương tác
của các gốc theo cơ chế lưỡng phân theo các hướng
R R* →
R R* → Sản phẩm cao phân tử
R R* →
Năng lượng của các phản ứng này không đáng kể, chỉ đòi hỏi 1 ÷ 2 Kcal/mol, do
đó tốc độ phản ứng rất lớn.
15

 Quá trình quang ôxy hóa: Cơ chế của quá trình này là do sự tương tác giữa acid
béo không no với nguyên tử ôxy để tạo thành hợp chất hydroperoxyde không thông
qua con đường tạo thành các gốc tự do[23]. Thêm vào đó sự có mặt của ánh sáng và
đặc biệt là tia cực tím sẽ thúc đẩy quá trình quang ôxy hóa lipid [18]. Do đó việc bao
gói thực phẩm tránh cho thực phẩm tiếp xúc với ánh sáng mặt trời và các nguồn phát
sáng khác sẽ hạn chế được quá trình ôxy hóa lipid xảy ra.
 Quá trình ôxy hóa lipid dưới tác dụng của enzyme: Một số enzyme có khả năng
thúc đẩy quá trình ôxy hóa lipid, đặc biệt là hệ enzyme lipoxygenases. Đây là các
enzyme có chứa ion sắt và chúng có khả năng gây xúc tác giữa ôxy với các acid béo
không no có chứa các nhóm cis, cis-1,4-pentadiene trong cấu trúc phân tử để tạo thành
các hợp chất hydroperoxyde [53].

1.2.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ôxy hóa lipid trong thực phẩm.
Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ ôxy hóa lipid như hàm lượng lipid và
mức độ không bão hòa của lipid, thành phần acid béo, hoạt độ của nước, ánh sáng,
nồng độ muối, hàm lượng myoglobin và hemoglobin trong cơ thịt cá, cũng như các
điều kiện trong chế biến và bảo quản như nhiệt độ, áp suất, thời gian, phương pháp
bảo quản và sự nhiễm các ion kim loại từ thiết bị máy móc trong quá trình chế biến

[20][51].
Hàm lượng lipid trong cơ thịt cá cũng như mức độ không bão hòa của lipid có
ảnh hưởng lớn đến quá trình ôxy hóa. Phospholipid dễ bị ôxy hóa hơn so với các
acid béo không no có trong cơ thịt cá.
Độ pH trong cơ thịt cá có ảnh hưởng lớn đến quá trình ôxy hóa lipid và acid
béo. Tại giá trị pH thấp (môi trường acid), myoglobin và hemoglobin rất dễ bị biến
tính, làm tăng khả năng tương tác giữa lipid và các tác nhân ôxy hóa từ đó thúc đẩy
quá trình ôxy hóa lipid.
Muối ăn (NaCl) được sử dụng rộng rãi trong chế biến thực phẩm, tuy nhiên muối ăn
cũng đóng vai trò là tác nhân ôxy hóa làm thúc đẩy quá trình ôxy hóa lipid. Cơ chế
do muối ăn phá vỡ cấu trúc tế bào làm tăng khả năng tiếp xúc giữa các chất xúc tác
16

cho quá trình ôxy hóa và lipid, thúc đẩy quá trình ôxy hóa. Mặt khác các ion kim
loại có trong muối, đặc biệt là sắt, đồng, góp phần vào việc thúc đẩy quá trình ôxy
hóa lipid.
Một số ion kim loại, đặc biệt là sắt và đồng, đóng vai trò quan trọng trong việc
thúc đẩy quá trình tự ôxy hóa lipid. Cơ chế của quá trình này là do các ion kim loại
tham gia vào phản ứng khử một electron của các acid béo tạo thành các gốc tự do
[13].
Ôxy tham gia vào quá trình phát sinh và phát triển của quá trình ôxy hóa. Cơ chế
của quá trình này là do sự tương tác giữa các acid béo không no với tác nhân là ôxy
tạo thành các gốc tự do. Trần Đại Tiến [9] nghiên cứu ảnh hưởng của sấy bằng không
khí nóng và sấy bức xạ kết hợp với hút chân không đến chất lượng của mực ống lột da.
Kết quả cho thấy mực ống lột da sấy bằng bức xạ kết hợp với hút chân không hàm
lượng các acid béo không no cao hơn so với mực ống lột da sấy bằng không khí nóng ở
cùng nhiệt độ. Điều này cho thấy quá trình ôxy hóa diễn ra nhanh hơn trong điều kiện
có mặt của ôxy (sấy bằng không khí nóng) [9]. Vì vậy, hạn chế sản phẩm tiếp xúc với
ôxy sẽ làm giảm đáng kể sự ôxy hóa lipid xảy ra.
Thông thường các phản ứng của thời kỳ phát sinh và phát triển cần năng lượng, do

vậy nhiệt độ cao sẽ thúc đẩy quá trình ôxy hóa, lượng peroxyde tạo thành tăng. Ở
nhiệt độ 40-45 °C và cao hơn, sự phân giải hydroperoxyde sẽ tăng. Ngược lại nhiệt
độ thấp có tác dụng hạn chế quá trình ôxy hóa lipid.
Năng lượng ánh sáng, đặc biệt là tia cực tím và tia có bước sóng ngắn của quang
phổ nhìn thấy có tác dụng xúc tiến quá trình ôxy hóa lipid. Năng lượng ánh sáng tham
gia vào quá trình quang phân ly hydroperoxyde thành các gốc tự do. Dolatowski và
cộng sự [54] cho rằng quá trình xử lí sóng siêu âm (UT) gây ra sự phá vỡ vi cấu
trúc, làm cơ thịt mềm hơn nhưng kích thích sự thay đổi tính chất vật lý và hóa học
thông qua các cơ chế liên quan đến sự xâm nhập của ánh sáng, nhiệt độ vào bên
trong và hình thành các gốc tự do. Đồng thời, sóng siêu âm giải phóng nhiều protein
thô hơn các hợp chất nitơ. Điều này có thể dẫn đến kết quả TVB-N và TMA cao,
sinh ra các hợp chất dễ bay hơi thúc đẩy quá trình ôxy hóa lipid trên thực phẩn thủy