Nghiên cứu ảnh hưởng của ph, nhiệt độ thủy phân tới khả năng thu hồi lipit từ đầu cá ngừ

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

PHẠM THỊ NHƯ Ý

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA pH, NHIỆT ĐỘ
THỦY PHÂN TỚI KHẢ NĂNG THU HỒI LIPIT
TỪ ĐẦU CÁ NGỪ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

Nha Trang, tháng 07 năm 2015


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

PHẠM THỊ NHƯ Ý

NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA pH, NHIỆT ĐỘ
THỦY PHÂN TỚI KHẢ NĂNG THU HỒI LIPIT
TỪ ĐẦU CÁ NGỪ

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

GVHD: ThS. TRẦN THỊ BÍCH THỦY

Nha Trang, tháng 07 năm 2015


i

LỜI CẢM ƠN
Trong suốt bốn năm học dưới mái trường Đại học Nha Trang em đã nhận
được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của các quý thầy cô, gia đình và bạn bè. Trước
hết em xin cảm ơn ba mẹ và người thân đã luôn bên cạnh em, giúp đỡ em trong
những năm đại học.
Để hoàn thành đồ án tốt nghiệp, em xin chân thành cảm ơn các quý thầy cô
đã tận tình hướng dẫn, truyền dạy những kiến thức quý báu trong suốt thời gian em
học tập, rèn luyện Trường Đại học Nha Trang.
Em xin chân thành cảm ơn Ths. Trần Thị Bích Thủy, người đã trực tiếp
hướng dẫn tận tình, chu đáo, cho em những lời khuyên có ích trong thời gian làm đồ
án tốt nghiệp.
Em xin gửi lời cảm ơn đến Ths. Nguyễn Hồng Ngân và các Thầy cô quản lý
phòng thí nghiệm đã tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành đồ án này.
Cuối cùng em xin cảm ơn các bạn của em đã động viên em trong quá trình
thực hiện đề tài.
Do còn hạn chế về kiến thức và kinh nghiệm nên không thể tránh khỏi những
thiếu sót mà bản thân chưa thấy được. Mong thầy cô góp ý kiến để đồ án tốt nghiệp
của em được hoàn chỉnh và đầy đủ.
Nha Trang, ngày 28 tháng 6 năm 2015
Sinh viên
Phạm Thị Như Ý

ii

MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................... i
MỤC LỤC .......................................................................................................... ii
DANH MỤC BẢNG .......................................................................................... iv
DANH MỤC HÌNH ............................................................................................ v
DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT ..................................................................... vi
LỜI MỞ ĐẦU ..................................................................................................... 1
CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU ................................................................ 3
1.1.

Tổng quan cá ngừ và phế liệu cá ngừ ...................................................... 3

1.1.1.

Đặc điểm, phân loại các loại cá ngừ ........................................................ 3

1.1.1.1. Nhóm các loài có kích thước nhỏ, di cư trong phạm vi địa lý hẹp ........... 3
1.1.1.2. Nhóm các loài di cư đại dương ............................................................... 6
1.1.2.

Tình hình khai thác ngừ và chế biến cá ngừ ............................................ 9

1.1.2.1. Tình hình khai thác cá ngừ trên thế giới ................................................. 9
1.1.2.2. Tình hình khai thác cá ngừ ở Việt Nam ............................................... 10
1.1.2.3. Tình hình xuất khẩu cá ngừ đại dương ................................................. 11
1.1.3.

Phế liệu cá ngừ và hướng tận dụng ....................................................... 14

1.1.3.1. Phế liệu cá ngừ .................................................................................... 14
1.1.3.2. Hướng tận dụng phế liệu cá ngừ .......................................................... 14
1.2.

Quá trình thủy phân đầu cá ngừ ............................................................. 15

1.2.1.

Các phương pháp thủy phân đầu cá ngừ................................................ 15

1.2.1.1. Thủy phân đầu cá ngừ bằng enzyme ..................................................... 15
1.2.1.2. Thủy phân cá ngừ bằng tác nhân vô cơ ................................................. 18
1.2.2.

Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình thủy phân .................................... 19

1.2.3.

Các sản phẩm của quá trình thủy phân ................................................. 20


iii

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .................... 23
2.1.

Đối tượng nghiên cứu ........................................................................... 23

2.1.1.

Đầu cá ngừ vây vàng ............................................................................ 23

2.1.2.

Enzyme Protamex ................................................................................. 23

2.1.3.

Hóa chất ............................................................................................... 23

2.2.

Địa điểm nghiên cứu: ............................................................................ 23

2.3.

Nội dung nghiên cứu ............................................................................. 24

2.4.

Phương pháp nghiên cứu: ...................................................................... 24

2.4.1.

Quy trình tách dầu đầu cá ngừ bằng phương pháp thủy phân ................ 24

2.4.2. Bố trí thí nghiệm thủy phân đầu cá ở từng nhiệt độ khác nhau .............. 26
2.5.

Phương pháp phân tích .......................................................................... 28

2.6.

Phương pháp xử lý số liệu ..................................................................... 28

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ...................................................... 29
3.1.

Kết quả xác định thành phần hóa học của đầu cá ngừ vây vàng ............. 29

3.2.
Ảnh hưởng của pH đến hàm lượng lipit trong quá trình thủy phân đầu cá
ngừ bằng enzyme Protamex ở 500C ................................................................... 29
3.3.
Ảnh hưởng của pH đến hàm lượng lipit trong quá trình thủy phân đầu cá
ngừ bằng enzyme Protamex ở 550C ................................................................... 31
3.4.
Ảnh hưởng của pH đến hàm lượng lipit trong quá trình thủy phân đầu cá
ngừ bằng enzyme Protamex ở 600C .................................................................. 32
3.5.
Đề xuất quy trình tách dầu cá thô bằng phương pháp thủy phân đầu cá
ngừ sử dụng enzyme Protamex .......................................................................... 34
KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN ................................................................ 37

PHỤ LỤC ................................................................................................ 41


iv

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Sản lượng khai thác cá ngừ đại dương ( chủ yếu là cá ngừ vây vàng và
mắt to) trong những năm gần đây của 3 tỉnh Bình Định, Phú Yên, Khánh Hòa ........ 9
Bảng 1.2. Xuất khẩu năm 2013 .............................................................................. 10
Bảng 1.3 Thành phần khối lượng của cá ngừ ......................................................... 12
Bảng 3.1. Thành phần hóa học của đầu cá ngừ ...................................................... 27


v

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Cá ngừ ồ ................................................................................................... 3
Hình 1.2 Cá ngừ chù................................................................................................ 4
Hình 1.3. Cá ngừ chấm ............................................................................................ 5
Hình 1.4. Cá ngừ bò ................................................................................................ 5
Hình 1.5. Cá ngừ sọc dưa ........................................................................................ 6
Hình 1.6. Cá ngừ vằn ............................................................................................... 7
Hình 1.7. Cá ngừ mắt to .......................................................................................... 7
Hình 1.8. Cá ngừ vây vàng ...................................................................................... 8
Hình 1.9. Cá ngừ vây dài ......................................................................................... 9
Hình 1.10. Thị phần xuất khẩu cá ngừ sang các thị trường chính ........................... 13
Hình 1.11. Kim ngạch xuất khẩu cá ngừ sang các thị trường chính ........................ 13
Hình 2.1: Sơ đồ dự kiến tách lipit từ dịch thủy phân đầu cá ngừ ............................ 24
Hình 2.2. Sơ đồ thủy phân đầu cá ngừ ở từng nhiệt đô khác nhau ......................... 27
Hình 3.1. Ảnh hưởng của pH đến hàm lượng lipit trong quá trình thủy phân đầu cá
ngừ bằng enzyme Protamex ở nhiệt độ 500C. ........................................................ 30
Hình 3.2. Ảnh hưởng của pH đến hàm lượng lipit trong quá trình thủy phân đầu cá
ngừ bằng enzyme Protamex ở nhiệt độ 550C. ....................................................... 31
Hình 3.3. Ảnh hưởng của pH đến hàm lượng lipit trong quá trình thủy phân đầu cá
ngừ bằng enzyme Protamex ở nhiệt độ 600C. ........................................................ 32

Hình 3.4. Sơ đồ tách lipit từ đầu cá ngừ vây vàng bằng phương pháp thủy phân sử
dụng enzyme Protamex ......................................................................................... 35


vi

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT
ĐC: đối chứng
E: enzyme
FAO: Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc
G: gam
Kg: kilogam
Đ/NL: dung dịch đệm trên nguyên liệu
N: nước
v: vận tốc phản ứng
VASEP: Hiệp hội Chế biến và Xuất khẩu Thủy sản Việt Nam
t: Nhiệt độ thủy phân
τ: thời gian thủy phân


1

LỜI MỞ ĐẦU
Trong nhiều năm trở lại đây, mặt hàng cá ngừ đại dương là một trong những
mặt hàng xuất khẩu chủ lực của Việt Nam sau tôm và cá tra. Thị trường xuất khẩu
cũng đã được mở rộng hơn, mang về cho đất nước một nguồn ngoại tệ lớn tuy nhiên
sự phát triển kinh tế cũng phải đi cùng với bảo vệ môi trường. Hằng năm lượng
nguyên liệu còn lại từ các quá trình chế biến thủy sản gây ảnh hưởng nghiêm trọng
đến môi trường, chúng bao gồm: đầu, xương, vảy, nội tạng…Có nhiều hướng tận
dụng nguyên liệu còn lại này trong thực tiễn mang lại hiệu quả kinh tế cao: sản xuất

dầu cá, bột cá, bột khoáng từ xương cá, chiết xuất enzyme từ nội tạng cá, sản xuất
gelatin từ da cá…
Tình trạng các nhà máy đua nhau sản xuất các mặt hàng cá ngừ có giá trị cao
càng nhiều nhưng lại chưa thật sự chú ý đến nguồn nguyên liệu còn lại. Việc tận thu
triệt để nguồn nguyên liệu này là rất cần thiết khi các công ty đang hướng tới sự
phát triển bền vững. Lựa chọn đầu cá ngừ vây vàng để sản xuất sản phẩm thủy phân
là một trong những giải pháp góp phần giải quyết các vấn đề trên, tạo ra các sản
phẩm mới đạt hiệu quả kinh tế hơn.
Dưới sự hướng dẫn của Ths. Trần Thị Bích Thủy, em đã thực hiện đề tài :
“Nghiên cứu ảnh hưởng của pH, nhiệt độ thủy phân tới khả năng thu hồi lipit từ đầu
cá ngừ”
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài: lựa chọn được pH và nhiệt độ thích hợp cho
khả năng thu hồi lipit là cao nhất.
Nội dung nghiên cứu:
1. Phân tích thành phần hóa học của đầu cá ngừ
2. Nghiên cứu sự biến thiên hàm lượng lipit ở các chế độ pH, nhiệt độ thủy
phân khác nhau.


2

3. Xây dựng quy trình tách dầu cá thô bằng phương pháp thủy phân đầu cá ngừ
sử dụng enzyme Protamex.
Ý nghĩa khoa học:
Kết quả nghiên cứu của đề tài là dẫn liệu khoa học về thành phần hóa học
đầu cá ngừ và khả năng thu hồi dầu thô từ đầu cá ngừ đại dương. Những dẫn liệu
khoa học này có thể làm tài liệu tham khảo cho sinh viên.
Tài liệu thu được tạo cơ sở nghiên cứu tiếp theo sâu hơn, rộng hơn và ứng
dụng thực tiễn về sản xuất sản phẩm thủy phân.
Ý nghĩa thực tiễn của đề tài là giúp doanh nghiệp có khả năng sản xuất ra các

sản phẩm có giá trị cao hơn từ đầu cá Ngừ, đặc biệt là dầu cá – sản phẩm cần thiết
cho con người, từ đó làm tăng tổng doanh thu của ngành, góp phần trong việc bảo
môi trường và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên.
Do thời gian có hạn, kinh nghiệm và khả năng còn nhiều hạn chế nên không
tránh khỏi những thiếu sót. Mong quý thầy cô đóng góp ý kiến cho bài báo cáo
được hoàn thiện hơn.
Sinh viên thực hiện
Phạm Thị Như Ý


3

CHƯƠNG I TỔNG QUAN TÀI LIỆU
1.1.

Tổng quan cá ngừ và phế liệu cá ngừ

1.1.1. Đặc điểm, phân loại các loại cá ngừ [7] [19]
Cá ngừ thuộc họ cá thu ngừ (Scombride) có giá trị kinh tế quan trọng nhất ở
biển Việt Nam. Cá ngừ phân bố ở khắp các vùng biển Việt Nam, kích thước cá
tương đối lớn (6 loài có kích thước từ 20 – 70cm, khối lượng 1,6 – 64kg). Căn cứ
vào tập tính di cư có thể chia cá ngừ ở Việt Nam thành 2 nhóm nhỏ.
1.1.1.1.

Nhóm các loài có kích thước nhỏ, di cư trong phạm vi địa lý hẹp

Cá ngừ có kích thước nhỏ, phân bố địa phương. Đây là các loài cá ngừ có kích cỡ từ
20÷70cm, trọng lượng từ 0,5 ÷ 4kg, có giá trị kinh tế thấp, chủ yếu tiêu thụ nội địa.
 Cá ngừ ồ
Tên tiếng Anh: Bullet tuna

Tên khoa học: Auxis rochei (Risso, 1810)
Phân bố: Vùng biển miền Trung
Mùa vụ khai thác: Quanh năm
Ngư cụ khai thác: lưới vây, vỏ, rê, đăng
Kích thước khai thác: Từ 140 ÷ 310mm, chủ yếu 260mm.
Dạng sản phẩm: Ăn tươi, phơi khô, đóng hộp, hun khói

Hình 1.1. Cá ngừ ồ


4

 Cá ngừ chù
Tên tiếng Anh: Frigate mackerel
Tên khoa học: Auxis thazard (Lacepede, 1803)
Phân bố: Chủ yếu bắt gặp ở vùng biển miền Trung và Nam Bộ
Mùa vụ khai thác: Quanh năm
Ngư cụ khai thác: Lưới vây, rễ, đăng
Kích cỡ khai thác: 240 ÷ 450mm, chủ yếu 360mm.
Dạng sản phẩm: Ăn tươi, đóng hộp, hun khói.

Hình 1.2. Cá ngừ chù
 Cá ngừ chấm
Tên tiếng anh: Estern little tuna
Tên khoa học: Euthynnus affinis (Caner, 1850)
Phân bố: chủ yếu bắt gặp ở vùng biển miền Trung và Nam Bộ
Mùa vụ khai thác: Lưới vây, rê, đăng
Kích cỡ khai thác: 240÷450mm, chủ yếu 360mm
Dạng sản phẩm: Ăn tươi, đóng hộp, hun khói

5

Hình 1.3. Cá ngừ chấm

 Cá ngừ bò:
Tên tiếng Anh: Longtail tuna
Tên khoa học: Thunnus tonggol (Blecker, 1851)
Phân bố: ở vịnh Bắc Bộ, Trung Bộ, Tây Nam Bộ
Mùa vụ khai thác: Quanh năm
Ngư cụ khai thác: Lươi rê, câu, đăng, vây
Kích thước khai thác: 400÷750mm.

Hình 1.4. Cá ngừ bò
 Cá ngừ sọc dưa
Tên tiếng Anh: Skiped tuna
Tên khoa học: Sarda orientails (Temminek & Schelegel, 1844).


6

Phân bố: Vịnh Bắc Bộ, vùng biển miền Trung
Mùa vụ khai thác: 450÷750mm
Dạng sản phẩm: ăn tươi, ướp muối, đóng hộp

Hình 1.5. Cá ngừ sọc dưa
1.1.1.2.

Nhóm các loài di cư đại dương

Ngoài cá ngừ vằn, các loài khác trong nhóm này đều có kích thước lớn từ 70
÷200cm, khối lượng từ 1,6÷64kg, có giá trị kinh tế cao và có nhu cầu lớn trên thị
trường thế giới. Phạm vi di cư đại dương.
 Cá ngừ vằn:
Tên tiếng Anh: Skipjack pelamis (Linnaeus, 1758)
Tên khoa học: Katsuwonus pelamis (Linnaeus, 1758)
Phân bố: Chủ yếu ở vùng biển miền Trung, vùng biển khơi bắt gặp nhiều hơn vùng
biển ven bờ
Mùa vụ khai thác: Quanh năm
Kích thước: Dao động 240÷700mm, chủ yếu 480÷560mm.
Dạng sản phẩm: Ăn tươi, đóng hộp


7

Hình 1.6. Cá ngừ vằn
 Cá ngừ mắt to
Tên tiếng anh: Bigeye tuna
Tên khoa học: Thunnus obesus (Lowe, 1839).
Kích thước tối đa: 250cm, trọng lượng tối đa được công bố: 210kg, tuổi tối đa theo
báo cáo: 11 năm.
Môi trường: môi trường gần mặt nước, di cư đại dương, môi trường biển, phạm vi
độ sâu: 0 – 250m. Khí hậu: cận nhiệt đới, 130C – 290C.
Phân bố: Đại Tây Dương, Ấn Dộ Dương và Thái Bình Dương. Ở các vùng nước
nhiệt đới và cận nhiệt đới. Là loài có tính di cư cao.

Hình 1.7. Cá ngừ mắt to
Đặc điểm hình thái: số gai lưng (tổng số):13 – 14, các tia mềm ở lưng (tổng
số): 14 – 15, số gai hậu môn: 0 – 0, số tia mềm hậu môn: 14 – 14, số đốt sống: 39.
Là loài có kích thước lớn, dày nhất ở giữa gốc và vây lưng thứ hai, hai bên sườn

dẹt, bụng có màu hơi trắng, ở các mẫu cá sống, dọc theo sườn cá có một dài xanh


8

óng ánh. Vây lưng thứ nhất có màu vàng thẫm, các vây lưng thứ hai và vây lưng
hậu môn có màu vàng nhạt, các vây con có màu vàng sáng, mép vây có màu đen.
 Cá ngừ vây vàng
Tên tiếng anh: Yellowfin tuna
Tên khoa học: Thunnus Albacares .
Kích thước tối đa: 239cm, trọng lượng tối đa được công bố: 200kg, tuổi tối đa theo
báo cáo: 8 năm.
Môi trường: có rạn đá ngầm, di cư đại dương, nước lợ, nước biển, phạm vi độ sâu: 1
– 250m.
Khí hậu: nhiệt đới, 150C – 310C.
Phân bố: trên toàn thế giới ở các vùng biển nhiệt đới và cận nhiệt đới nhưng không
sống ở Địa Trung Hải. Là loài có tính di cư cao.
Đặc điểm hình dáng: tia vây lưng cứng: 11 – 14, tia vây mềm: 12 – 16, tia
vây hậu môn cứng: 0 – 0, tia vây hậu môn mềm: 11 – 16, số đốt sống lưng: 39. Vây
lưng thứ 2 và vây đuôi có chiều dài bằng 20% chiều dài toàn thân cá. Vây bụng
thường rất dài, thường kéo dài đến vây lưng thứ 2 nhưng không vượt quá tia vây
cuối cùng của vây lưng thứ 2. Màu sắc của cá thay đổi từ màu xanh đen đậm có ánh
kim màu vàng đến màu bạc trên vùng bụng.

Hình 1.8. Cá ngừ vây vàng


9

 Cá ngừ vây dài

Tên tiếng anh: Allbacore tuna
Tên khoa học: Thunnus allunga (Bonnaterre, 1788)
Kích thước tối đa: chiều dài toàn bộ 140cm
Trọng lượng tối đa được công bố: 60,3kg
Môi trường: biển khơi, sống di cư, nước lợ, nước biển, độ sâu: 0 – 600m
Khí hậu: cận nhiệt đới, 100C – 260C
Phân bố: khắp nơi ở các vùng biển nhiệt đới
Đặc điểm hình dáng: tia vây lưng cứng: 11 – 14, tia vây mềm: 12 – 16. Tia
vây trước cao hơn tia vây sau rất nhiều và tạo thành hình lõm. Thân cá rất nhỏ. Các
vây ngực rất dài bằng 30% chiều dài thân cá hay dài hơn 50cm.

Hình 1.9. Cá ngừ vây dài

1.1.2. Tình hình khai thác ngừ và chế biến cá ngừ
1.1.2.1.

Tình hình khai thác cá ngừ trên thế giới [10]

Trong số 4 triệu tấn cá ngừ đánh bắt được hàng năm trên thế giới, có tới 65%
sản lượng khai thác ở Thái Bình Dương, 21% ở Ấn Độ Dương và 14% ở Đại Tây
Dương, trong đó cá ngừ vây vàng chiếm đến 30%, cá ngừ mắt to chiếm khoảng
10,8%, cá ngừ vằn chiếm khoảng 50% tổng sản lượng cá ngừ thế giới. Sản lượng cá


10

ngừ có xu hướng tăng liên tục từ dưới 6 triệu tấn vào năm 1950 lên trên 6 triệu tấn
hiện nay.[10]
Nhìn ra tình hình thế giới, hoạt động khai thác cá ngừ tháng 2 năm 2014
không có gì biến đổi so với thời điểm tháng 1.

Ấn Độ: Sản lượng khai thác cá ngừ tại khu vực biển Ấn Độ Dương vẫn duy
trì tốt, nhưng lượng tồn kho từ những tháng cuối năm 2013 vẫn ở mức cao, nên giá
cá ngừ vẫn giảm sâu.
Sản lượng khai thác tại khu vực biển Đại Tây Dương giảm nhưng do nhu cầu
của các nhà chế biến tại khu vực này thấp, nên giá cá ngừ vằn giao tại tàu giảm
xuống thấp. Trong khi đó cá ngừ vây vàng vẫn duy trì khoảng 2000 EUR/ tấn.
Nhật Bản: thời gian gần đây, tiêu thụ cá ngừ nguyên liệu tại Nhật Bản được
cải thiện đáng kể do nguồn cung cấp cá ngừ vây xanh giảm.
Trung Quốc và Hàn Quốc đang trở thành thị trường mới nổi tiềm năng cho
cá ngừ vây xanh, khi xuất khẩu cá ngừ của Austraylia sang hai thị trường này tăng
đột biến. Sự bùng nổ xuất khẩu sang thị trường này đã thúc đẩy giảm giá cá và thu
hút các nhà đầu tư Trung Quốc.
Theo báo cáo của Tổ chức lương thực và nông nghiệp Liên hợp quốc (FAO),
trong năm 2005, tổng sản lượng khai thác cá ngừ vây vàng (Thunnus albacares)
trên thế giới là 1.296.000 triệu. Sản lượng trung bình trong giai đoạn 1995 – 2005 là
1.241.000 triệu tấn.
1.1.2.2.

Tình hình khai thác cá ngừ ở Việt Nam [20] [21]

Cá ngừ đại dương là một trong những mặt hàng xuất khẩu chủ lực của Việt
Nam đứng sau tôm và cá tra, hàng năm mang về cho nước nhà một nguồn ngoại tệ
lớn. Thị trường xuất khẩu chủ yếu: Nhật Bản, Mỹ, EU…. Cá ngừ vây vàng và cá
ngừ mắt to được chú trọng nhất.


11

Cho đến nay, thị trường xuất khẩu đã được mở rộng thêm 16 thị trường so
với năm 2012 nhưng tổng kim ngạch xuất khẩu lại giảm 7%. Đặc biệt, ba thị trường

lớn là Mỹ, Nhật Bản và ASEAN đã có sự sụt giảm nhập khẩu cá ngừ Việt Nam.
Xuất khẩu sang các thị trường truyền thống ngày càng sa sút, nhường ngôi
cho những thị trường nhỏ như ASEAN, trong đó thị trường Nhật Bản giảm mạnh
nhất (- 46%).
Trữ lượng cá ngừ có thể khai thác cũng rất lớn, tính khoảng 600.000 tấn
trong đó cá ngừ vằn chiếm ưu thế, với khả năng khai thác khoảng 200.000 tấn /
năm.
Trong tháng 2 năm 2014, tình hình có vẻ khả quan cho khai thác cá ngừ,
trong đó Bình Định, Phú Yên và Khánh Hòa vẫn là 3 tỉnh đóng vai trò chủ lực trong
khai thác cá ngừ và đều có dấu hiệu tốt khi những chuyển biến đầu năm mới đạt
được sản lượng cao.
Năm
Sản lượng khai
thác (tấn)

2009

2010

2011

2012

2013

12563

12500

13041

17989

7710

Bảng 1.1. Sản lượng khai thác cá ngừ đại dương (chủ yếu là cá ngừ vây
vàng và mắt to) trong những năm gần đây của 3 tỉnh Bình Định, Phú Yên,
Khánh Hòa.
1.1.2.3.

Tình hình xuất khẩu cá ngừ đại dương [20] [21]

Năm 2013, xuất khẩu cá ngừ của Việt Nam đạt 526 triệu USD; giảm 7,2% so
với năm 2012. Theo VASEP, năm 2013, xuất khẩu cá ngừ của Việt Nam giảm 7%,
năm 2014 giá trị xuất khẩu đạt: 484 triệu USD; giảm 8,1% so với năm 2013, tháng
đầu 2015 giảm tới 22%. Đây là một năm có nhiều khó khăn, bất lợi cho xuất khẩu
cá ngừ Việt Nam: thiếu nguồn nguyên liệu chất lượng cao, lượng tồn kho của thế


12

giới tăng, nhu cầu xuất khẩu, nhập khẩu giảm, thị trường khắt khe hơn về chất
lượng.
Thị trường

Tháng

Tháng

So với tháng Năm 2013

So với cùng

11/2013

12/2013

12 năm 2012

kỳ 2012

Mỹ

14,5

9,7

-22,4

187,4

-23,4

EU

8,5

14,4

+18,4

140,7

+24,1

Đức

2,1

4,3

+12,8

42,9

+32,9

Italy

1,6

1,8

-35,4

26,5

-0,1

Tây Ban Nha

0,6

1,1

-32,0

15,7

+6,9

Nhật Bản

1,8

1,8

-50,6

42,0

-22,1

ASEAN

1,9

2,3

+12,2

35,5

-3,6

Thái Lan

1,4

1,3

-7,3

25,0

-22,1

Canada

0,5

0,6

+35,6

10,3

+2,0

Israel

2,7

0,9

-31,7

17,9

+39,2

Các TT khác

4,4

6,2

-30,3

74,7

-5,0

35,3

37,4

-12,7

526,6

-7,2

Tổng

Bảng 1.2. Xuất khẩu năm 2013
Mỹ - thị trường xuất khẩu cá ngừ lớn nhất của Việt Nam - do bị sụt giảm giá
trị liên tục từ hồi đầu năm 2013, tỷ trọng giá trị xuất khẩu cá ngừ của Việt Nam
sang Mỹ giảm tới hơn 23,4%. Cùng với Mỹ, tỷ trọng giá trị xuất khẩu sang thị
trường Nhật Bản cũng giảm 22,1% so với cùng kỳ. Trong khi đó, nhờ sự tăng
trưởng liên tục từ đầu năm tới nay, tỷ trọng giá trị xuất khẩu sang thị trường EU
tăng 24,1%.
Ngoài sự thay đổi của ba thị trường chính, đáng chú ý nhất là thị trường
ASEAN. Trong khi xuất khẩu sang các thị trường khác sụt giảm thì khối thị trường
này tăng trưởng ổn định nửa đầu năm, sau đó tăng chậm lại và từ tháng 9 bắt đầu


13

giảm so với cùng kỳ năm ngoái. Xuất khẩu cá ngừ sang ASEAN giảm tới 12,7%
trong tháng 12, khiến tổng xuất khẩu năm 2013 giảm trên 7,2% so với cùng kỳ năm
2012.

Hình 1.10. Thị phần xuất khẩu cá
ngừ sang các thị trường chính

Hình 1.11. Kim ngạch xuất khẩu cá
ngừ sang các thị trường chính

Dự kiến giá trị xuất khẩu cá ngừ trong tháng 1/2014 đạt khoảng 40 triệu

USD, giảm 31,8% so với cùng kỳ năm 2013. Mỹ, EU, Nhật Bản, ASEAN, Israel,
Tunisia, Canada và Mexico tiếp tục là nhóm thị trường nhập khẩu cá ngừ chính
chiếm tới gần 86% tổng giá trị nhập khẩu cá ngừ của Việt Nam.
Trong bức tranh chung xuất khẩu cá ngừ, mặc dù quá nửa số thị trường
xuất khẩu chính của Việt Nam có tốc độ tăng trưởng dương, nhưng 3 thị trường
lớn là Mỹ, Nhật Bản và ASEAN có sự sụt giảm nhập khẩu khiến tổng giá trị xuất
khẩu giảm.

Cá ngừ Việt Nam lại tiếp tục thâm nhập sâu vào thị trường EU trong năm
2013, với số lượng thị trường tăng lên 26 nước, tăng thêm 4 thị trường so với
năm 2013. Tổng giá trị xuất khẩu cá ngừ sang EU đạt 140.733 triệu USD tăng
24,4% so với năm 2012.
Nhật Bản hiện nay là một thị trường tiêu thụ quan trọng đối với cá ngừ chế


14

biến của Việt Nam. Xuất khẩu mặt hàng này sang đây có sự tăng trưởng tốt, đạt hơn
6.6 triệu USD, tăng dần 11% so với năm 2012.
Tại thị trường này, các mặt hàng cá ngừ chế biến của Việt Nam luôn phải
cạnh tranh gay gắt với các sản phẩm đến từ các nước trong khối ASEAN. Trong
đó, hai đối thủ đáng gờm nhất là Thái Lan và Philippines. Bốn mặt hàng cá ngừ
chế biến xuất khẩu chủ lực của Việt Nam sang đây giảm gần 4% về mặt giá trị so
với cùng kỳ năm trước. Trong khi đó, xuất khẩu các mặt hàng này của Thái Lan và
Philippines lại tăng so với cùng kỳ năm trước lần lượt là 23% và 5%.
1.1.3. Phế liệu cá ngừ và hướng tận dụng
1.1.3.1.

Phế liệu cá ngừ [2]

Sản lượng khai thác cá ngừ trên thế giới đạt khoảng 4 triệu tấn, trong đó
khoảng 40 – 60% là phế liệu.
Nước ta khai thác hàng năm được khoảng trên 30000 tấn mỗi năm, như vậy
lượng phế liệu cá ngừ khoảng 12000 – 18000 tấn. Phế liệu cá ngừ chủ yếu: đầu,
xương, vây da, nội tạng….
1.1.3.2.

Hướng tận dụng phế liệu cá ngừ [2][8]
Đầu (%)

Xương (%) Vảy, vây (%)

Nội tạng (%)

Thịt cá (%)

20

8

11

60

1

Bảng 1.3 Thành phần khối lượng của cá ngừ
Đầu và bộ xương cá ngừ chứa rất nhiều cơ thịt, vì vậy ta có thể lợi dụng quá
trình thủy phân để tạo ra những sản phẩm có ích như thức ăn chăn nuôi, có thể sử
dụng sản phẩm thủy phân trong việc sản xuất bột nêm gia vị, bột đạm dinh dưỡng,

nước mắm.
Nội tạng cá ngừ là một nguồn enzyme Protease rất lớn hiện nay đang được
rất nhiều nhà nghiên cứu quan tâm. Enzyme được chiết rút để phục vụ cho quá trình


15

thủy phân protein, nâng cao giá trị sản phẩm thủy phân lớn rất nhiều so với thủy
phân bằng phương pháp hóa học.
Đầu và bộ xương cá ngừ còn có hàm lượng canxi và photpho thích hợp để bổ
sung canxi vào thức ăn chăn nuôi hoặc bổ sung vào thực phẩm phục vụ cho con
người.
Dầu cá từ động vật rất có lợi cho sức khỏe con người như làm giảm bệnh tim
mạch, bênh cao huyết áp, tăng khả năng miễn dịch. Duy nhất trong đầu cá có chứa
một lượng lớn các chuỗi axit eicosatentaenoic (EPA) và axit docosahexaenoic
(DHA). Như vậy ta hoàn toàn có thể tách lipit từ phế liệu của cá ngừ để sản xuất
dầu cá, có thể bổ sung vào thực phẩm, hoặc có thể bổ sung vào các sản phẩm dược
học.
Insulin là một chất tiết ra từ tuyến tụy, và có ảnh hưởng rất nhiều đến quá
trình chuyển hóa các chất gluxit. Do đó dung insulin chữa bệnh đái tháo đường
nhưng tuyệt đối không được uống, nên phải chế thuốc thành thuốc tiêm vào da.
Isulin có rất nhiều trong tụy tạng của cá biển: cá tuyết, cá ngừ, cá trích… và có đặc
điểm là ít bị tổn thất do sự phá hoại của enzyme trypsin, như vậy việc tận dụng
tuyến tụy của một số loài cá để chiết rút insulin là cần thiết và có giá trị cao.
Xương, da cá ngừ là nguyên liệu tốt dùng để sản xuất keo cá có chất lượng
cao. Gelatin trong công nghiệp thực phẩm dùng làm nguyên liệu phụ trong sản xuất
bánh điểm tâm, lạp xưởng, đồ hộp, kem cốc, chất ổn định và chất nhũ hóa trong
thực phẩm và rất nhiều công dụng trong công nghiệp.
1.2.

Quá trình thủy phân đầu cá ngừ

1.2.1. Các phương pháp thủy phân đầu cá ngừ
1.2.1.1. Thủy phân đầu cá ngừ bằng enzyme


16

 Enzyme [6] [9]
Khái niệm: Enzyme là những protein có khả năng xúc tác đặc hiệu cho các
phản ứng xảy ra trong tế bào sống mà khi tách khỏi tế bào chúng vẫn có thể xúc tác
cho các phản ứng hóa học.
Giới thiệu về enzyme protease và một số enzyme protease thương mại:
Protease là enzyme xúc tác sự thủy phân các liên kết peptide (- CO - NH-)
trong phân tử Protein và các cơ chất tương tự.

Enzyme mang đầy đủ tính chất của một số chất xúc tác, nó là một trong
những chất xúc tác sinh học có cường lực xúc tác mạnh hơn nhiều so với các chất
xúc tác để giảm thiểu các chất độc hại ra ngoài môi trường thay vì sử dụng các chất
hóa học khác. Đây là cách gián tiếp hạn chế sự ô nhiễm môi trường phù hợp với xu
thế phát triển hiện nay.
Trong những năm gần đây ngành công nghệ sinh học phát triển ngày càng
mạnh mẽ và thu được nhiều lợi nhuận mang lại kinh tế cao. Một trong những lĩnh
vực quan tâm nhiều nhất của công nghệ sinh học là công nghệ sản xuất ra các chế
phẩm enzyme trong đó có enzyme protease. Enzyme protease xúc tác quá trình thủy
phân các liên kết peptid (-CO-NH-) trong phân tử protein và các polipeptid.
Do enzyme protease xúc tác thủy phân liên kết peptid nên nó được ứng dụng
nhiều trong ngành công nghiệp thực phẩm: chiết protease từ dứa, đu đủ, nội tạng
động vật, từ vi sinh vật làm mềm thịt. Trong công nghiệp cá, sử dụng enzyme
protease thủy phân thịt cá, sản xuất nước mắm, sản xuất bột cá.

17

Một số enzyme protease thương mại:
Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại protease, một số loại protease được
sử dụng phổ biến hiện nay:
Protamex là protease của bacillus (Bagsvaerd, Denmark). Enzyme có hoạt
tính endoprotease. Điều kiện tối ưu của Protamex trong khoảng pH = 5,5 – 7,5 ở
nhiệt độ 350C – 650C. Protamex có hoạt tính 1,5 AU/g. Enzyme này cũng bị bất
hoạt ở 850C trong 10 phút và ở pH thấp. [17]
Alcalase 2,4L (Novo Nordisk, Bagsvaerd, Denmark) là protease của Bacillus
icheniformis với hoạt tính endopeptidase. Alcalase là enzyme thương mại thuộc
nhóm serine protease subtilisin A. Hoạt tính của Alcalase 2,4L là 2,4 AU/g, bị ức
chế ở pH thấp, điều kiện hoạt động tốt nhất của Alcalase là pH = 8, nhiệt độ 50 –
600C. [13]
Flavourzyme là peptidase mang cả hai hoạt tính endo và exoprotease
(aminopeptidase), được sản xuất từ quá trình lên men chìm loài Aspergillus oryae
này hoạt động thủy phân protein trong điều kiện trung tính hoạt axit yếu. Điều kiện
hoạt động tối ưu của Flavourzyme 500L có hoạt tính 500 LAPU/g. Flavourzyme bị
ức chế hoạt động ở 900C trong 10 phút hoặc 1200C trong 5 giây. [17]
Neutrase là endoprotease được chiết từ vi khuẩn được sử dụng để thủy phân
protein. Enzyme này chỉ cắt protein ở mức độ vừa phải hoặc tạo thành các đoạn
peptid. Điều kiện hoạt động tốt của Neutrase 0,8L là pH = 5,5 – 7,5 ở nhiệt độ 45 –
550C. Neutrase 0,8L có hoạt tính 0,8 AU/g và bị ức chế khi pH < 4. [12]
 Quá trình thủy phân bằng enzyme [1] [9]
Khi thủy phân, protein của nguyên liệu chuyển thành axit amin và peptid bởi
enzyme proteaza có sẵn trong nguyên liệu hoặc do bổ sung vào, trên cở sở đó phá
vỡ các tế bào chứa dầu và cắt đứt các liên kết giữa protein-lipit, protein-vitamin.
Toàn bộ quá trình thủy phân được diễn ra nhẹ nhàng ở nhiệt độ thấp (50÷600C) làm

cho các chất có hoạt tính sinh học gần như không bị thay đổi.