Nghiên cứu sự biến đổi của một số thành phần hóa học cá ngừ chù trong quá trình bảo quản bằng đá lạnh kết hợp với chitin phân tử lượng thấp (ologochitin) và đề xuất phương án sử dụng
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.7 MB, 64 trang )
BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
----o0o----
TRẦN THỊ LUYỆN
NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỔI CỦA MỘT SỐ
THÀNH PHẦN HÓA HỌC CÁ NGỪ CHÙ TRONG
QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN BẰNG ĐÁ LẠNH KẾT HỢP VỚI
CHITIN PHÂN TỬ LƯỢNG THẤP (OLIGOCHITIN)
VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN SỬ DỤNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Nha Trang, tháng 06 năm 2015
BỘ GIÁO DỤC & ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
----o0o----
TRẦN THỊ LUYỆN
NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỔI CỦA MỘT SỐ
THÀNH PHẦN HÓA HỌC CÁ NGỪ CHÙ TRONG
QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN BẰNG ĐÁ LẠNH KẾT HỢP VỚI
CHITIN PHÂN TỬ LƯỢNG THẤP (OLIGOCHITIN)
VÀ ĐỀ XUẤT PHƯƠNG ÁN SỬ DỤNG
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành : CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
GVHD: ThS. TRẦN VĂN VƯƠNG
Nha Trang, tháng 06 năm 2015
i
LỜI CẢM ƠN
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
được học tập và rèn luyện tại Trường Đại học Nha Trang.
Em xin chân thành biết ơn sâu sắc tới thầy Ths. Trần Văn Vương, thầy đã
trực tiếp hướng dẫn tận tình, chu đáo và cho em những lời khuyên bổ ích trong thời
gian làm đồ án tốt nghiệp.
Em xin gửi lời cảm ơn đến 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 giúp đỡ, động viên em trong suốt
quá trình thực hiện đề tài.
Mặc dù đã có nhiều cố gắng để thực hiện đề tài một cách hoàn chỉnh nhất.
Song do buổi đầu mới làm quen với công tác nghiên cứu khoa học, tiếp cận với thực
tế cũng như hạn chế về kiến thức và kinh nghiệm nên em không thể tránh khỏi
những thiếu sót nhất định mà bản thân chưa cải thiện được. Em rất mong được sự
góp ý của quý thầy, cô giáo để đồ án tốt nghiệp của em được hoàn chỉnh hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Nha Trang tháng 6 năm 2015
Sinh viên
Trần Thị Luyện
ii
MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................. i
MỤC LỤC ............................................................................................................................. ii
DANH MỤC BẢNG ..................................................................................................iv
DANH MỤC HÌNH .................................................................................................... v
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ...........................................................................vi
LỜI MỞ ĐẦU ............................................................................................................. 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ....................................................................................... 3
1.1 Tổng quan về nguyên liệu.............................................................................................................................3
1.1.1 Đặc điểm sinh hóa, vùng phân bố và cách thức đánh bắt phổ biến ................ 3
1.1.2 Giá trị dinh dưỡng của nguyên liệu cá ngừ Chù .............................................. 4
1.1.3 Sản lượng đánh bắt và thị trường tiêu thụ ........................................................ 5
1.1.4 Một số cập trong bảo quản và vận chuyển nguyên liệu sau đánh bắt .................. 8
1.2 Một số biến đổi của nguyên liệu trong quá trình bảo quản ..................................................................9
1.2.1 Biến đổi chất lượng cảm quan ......................................................................... 9
1.2.2 Các biến đổi về hóa học ................................................................................. 10
1.2.3 Các biến đổi do vi sinh vật ............................................................................. 15
1.3 Một số phương pháp bảo quản cá ngừ Chù nguyên liệu .................................................................. 19
1.3.1 Phương pháp bảo quản bằng nước đá ........................................................... 19
1.3.2 Phương pháp bảo quản bằng nước đá kết hợp với oligochitin ....................... 21
CHƯƠNG 2 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................. 23
2.1 Địa điểm, phòng thí nghiệm và thời gian nghiên cứu ......................................................................... 23
2.2 Vật liệu, dụng cụ, thiết bị và hóa chất nghiên cứu ................................................................................ 23
2.2.1 Vật liệu nghiên cứu .......................................................................................... 23
2.2.2 Dụng cụ, thiết bị, hóa chất nghiên cứu............................................................. 24
2.3 Phương pháp nghiên cứu ........................................................................................................................... 24
2.3.1 Phương pháp thu, xử lý và bảo quản mẫu ........................................................ 24
2.3.2 Phương pháp đánh giá sử dụng trong nghiên cứu ............................................ 24
2.3.3 Phương pháp xử lý số liệu ................................................................................ 24
iii
2.3.4 Bố trí thí nghiệm ............................................................................................... 25
CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .................................. 27
3.1
Kết quả đánh giá pH cá ngừ Chù nguyên liệu bảo quản bằng nước đá kết hợp
với oligochitin ................................................................................................................................................. 27
3.2
Kết quả định lượng NH3 cá ngừ Chù nguyên liệu bảo quản bằng nước đá kết
hợp với oligochitin ........................................................................................................................................ 29
3.3 Kết quả định lượng TVB-N cá ngừ Chù nguyên liệu bảo quản bằng nước đá kết
hợp với oligochitin ........................................................................................................................................ 31
3.4 Kết quả định lượng khả năng oxy hóa chất béo bằng sử dụng TBARS cá ngừ
Chù nguyên liệu bảo quản bằng nước đá kết hợp với oligochitin ....................................... 33
3.5 Kết quả định lượng histamin cá ngừ Chù nguyên liệu bảo quản bằng nước đá kết hợp với
oligochitin ............................................................................................................................................................. 35
3.6 Kết quả đánh giá chất lượng vi sinh cá ngừ Chù nguyên liệu bảo quản bằng nước đá kết hợp
với oligochitin ...................................................................................................................................................... 36
3.7 Đề xuất phương án sử dụng và bảo quản cá ngừ chù (nguyên liệu) bằng đá lạnh kết hợp với
oligochitin ............................................................................................................................................................. 38
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ................................................................................... 40
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................... 41
PHỤ LỤC .................................................................................................................. 43
iv
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng của cá ngừ Chù .................................................... 4
Bảng 1.2. Các hợp chất đặc trưng trong quá trình ươn hỏng của cá tươi bảo quản
hiếu khí hoặc bao gói cá bằng nước đá hoặc ở nhiệt độ môi trường ........................ 17
Bảng 1.3. Cơ chất và các hợp chất gây biến mùi do vi khuẩn sinh ra trong quá trình
ươn hỏng của cá. ....................................................................................................... 17
Bảng 3.1. Kết quả định lượng Histamin cá ngừ Chù nguyên liệu bảo quản bằng
nước đá kết hợp với oligochitin theo thời gian. ........................................................ 35
Bảng 3.2. Kết quả phân tích chỉ tiêu vi sinh vật cá ngừ Chù nguyên liệu bảo quản
bằng nước đá kết hợp với oligochitin theo thời gian. ............................................... 37
v
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. Cá ngừ Chù ................................................................................................. 3
Hình 1.2. Một số món ăn bỗ dưỡng từ cá ngừ Chù..................................................... 5
Hình 1.3. Một số sản phẩm từ cá ngừ Chù.................................................................. 6
Hình 1.4. Một số hình ảnh về tình trạng về cơ sở vật chất đánh bắt cá. ..................... 8
Hình 1.5. Sơ đồ biến đổi của cá sau khi đánh bắt. ...................................................... 9
Hình 1.6. Thời gian bảo quản nguyên liệu phụ thuộc vào nhiệt độ. ........................ 19
Hình 1.7. Công thức cấu tạo của oligochitin ............................................................. 21
Hình 2.1.Cá ngừ Chù nguyên liệu và Bột oligochitin sử dụng bảo quản cá ngừ Chù.
................................................................................................................................... 23
Hình 2.2. Đá xay dùng bảo quản cá .......................................................................... 23
HÌNH 2.3. Sơ đồ bố trí thí nghiệm cá ngừ Chù bảo quản bằng nước đá kết hợp với
oligochitin.................................................................................................................. 25
Hình 3.1. Đồ thị biểu diễn pH cá ngừ Chù nguyên liệu bảo quản bằng nước đá kết hợp với
oligochitin theo thời gian. .................................................................................................................................. 27
Hình 3.2. Đồ thị biểu diễn hàm lượng NH3 cá ngừ Chù nguyên liệu bảo quản bằng nước đá kết
hợp với oligochitin theo thời gian.................................................................................................................... 29
Hình 3.3. Đồ thị biểu diễn hàm lượng TVB-N của cá ngừ Chù nguyên liệu bảo quản bằng nước đá
kết hợp với oligochitin theo thời gian. ............................................................................................................ 31
Hình 3.4. Kết quả định lượng hàm lượng malonaldehyde (MAD) của cá ngừ Chù
nguyên liệu bảo quản bằng nước đá kết hợp với oligochitin theo thời gian. ............ 33
Hình 3.5. Sơ đồ quy trình bảo quản nguyên liệu cá ngừ Chù bằng nước đá kết hợp
với oligochitin sau đánh bắt. ..................................................................................... 38
vi
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
Danh mục các từ viết tắt
STT
Từ viết tắt
Chú thích
1
ADP
adenozin diphotphat
2
AMP
Adenosine monophotphat
3
ATP
adenozin triphotphat
4
DMA
Dimetylamin
5
FA
Formaldehyde
6
HPLC
Phương pháp sắc kí lỏng hiệu năng cao
7
IMP
Inosin monophosphat
8
MAD
Malonaldehyde
9
QCVN
Quy chuẩn Việt Nam
10
TBA
Acid thiobarbituric
11
TCA
Trichloro acetic acid
12
TCVN
Tiêu chuẩn Việt Nam
13
TMAO
Trimetylamin oxyt
14
TMA
Trimetylamin
15
TMP
1,1,3,3-tetra methoxy propane
16
TVB-N
Nito bazơ bay hơi
vii
1
LỜI MỞ ĐẦU
Những năm gần đây xuất khẩu thủy sản đóng vai trò quan trọng trong tổng
kinh ngạch xuất khẩu của Việt Nam. Trong đó cá ngừ là một mặt hàng xuất khẩu
chủ lực sau cá tra và tôm. Nhưng điều bất cập ở đây là sản lượng khai thác tăng
song giá trị xuất khẩu lại giảm. Vậy nguyên nhân chính là do đâu? Có rất nhiều
nguyên nhân ảnh hưởng đến chất lượng của nguyên liệu, bao gồm tất cả các khâu từ
đánh bắt cho tới thành phẩm. Trong đó khâu bảo quản được xem là khâu quyết định
đến chất lượng và giá trị của sản phẩm nhưng vẫn chưa được xem trọng. Để đáp
ứng được yêu cầu ngày càng khắt khe của các thị trường khó tính thì đòi hỏi phải
nâng cao chất lượng của sản phẩm, nên việc cải tiến phương thức bảo quản nhằm
đảm bảo chất lượng nguyên liệu càng trở nên quan trọng và cấp bách.
Một trong những phương pháp phổ biến và có nhiều ưu điểm được sử để bảo
quản nguyên liệu cá đó là bảo quản lạnh. Tuy nhiên thời gian bảo quản còn ngắn và
chất lượng không ổn định. Hiện nay việc sử dụng polyme sinh học để kéo dài thời
gian bảo quản thủy sản đang là xu hướng mới và có triển vọng. Oligochitin là một
polyme có tính kháng khuẩn, kháng nấm, chống oxy hóa cao, rất thích hợp để bảo
quản nguyên liệu thủy sản.
Cá ngừ Chù là một nguồn nguyên liệu khá dồi dào, sản lượng chiếm 4,02%
trong trữ lượng cá nổi vùng biển miền Trung, Đông và Tây Nam Bộ, có giá trị dinh
dưỡng cao tuy nhiên giá trị kinh tế còn thấp do quá trình bảo quản chưa được chú
trọng. Chính vì thế, em tiến hành thực hiện đề tài: “Nghiên cứu sự biến đổi của
một số thành phần hóa học cá ngừ Chù trong quá trình bảo quản bằng đá lạnh
kết hợp với chitin phân tử lượng thấp (oligochitin) và đề xuất phương án sử
dụng”. Với mục tiêu đánh giá những biến đổi về hóa học nguyên liệu cá ngừ Chù
bảo quản bằng nước đá kết hợp với oligochitin từ đó đề xuất phương án sử dụng và
bảo quản hợp lý giúp kéo dài thời gian bảo quản nhằm nâng cao giá trị sử dụng, giá
trị kinh tế cá ngừ Chù cũng như các loại thủy sản khác.
2
Nội dung của đề tài
1. Xây dựng quy trình bảo quản cá ngừ chù (nguyên liệu) bằng đá lạnh kết hợp với
oligochitin.
2. Phân tích sự biến đổi của một số thành phần hóa học trong thời gian bảo quản.
3. Đề xuất phương án sử dụng và bảo quản cá ngừ chù (nguyên liệu) bằng đá lạnh
kết hợp với oligochitin.
Ý nghĩa khoa học và thực tế của đề tài
- Đánh giá được một số biến đổi trong quá trình bảo quản nguyên liệu cá ngừ Chù
bằng nước đá kết hợp với oligochitin
- Kết quả nghiên cứu sẽ là cơ sở để giúp ngư dân cũng như các doanh nghiệp trong
việc đánh bắt, thu mua, chế biến thủy sản có thêm kỹ thuật giúp kéo dài thời gian
bảo quản nguyên liệu sau thu hoạch, đồng thời nâng cao thu nhập cho người dân và
nâng cao giá trị kinh tế cho cá ngừ Chù nguyên liệu nguyên liệu nói riêng và thủy
sản nói chung.
- Kết quả nghiên cứu của đề tài là dẫn liệu khoa học về sự biến đổi các thành phần
hóa học trong quá trình bảo quản cá ngừ Chù. Những dẫn liệu này có thể làm tại
liệu tham khảo cho sinh viên.
3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1
Tổng quan về nguyên liệu
1.1.1 Đặc điểm sinh hóa, vùng phân bố và cách thức đánh bắt phổ biến [11]
Cá ngừ là tên gọi chung của một số loài cá nổi thuộc ngành động vật có xương
sống Verterbrata, lớp cá Pisces, bộ cá vược Perciformes. Trong vùng biển Việt
Nam, cá ngừ phân bố chủ yếu ở những vùng nước trong, nồng độ muối cao 32,6-34‰,
nhiệt độ thích hợp từ 21-310C.
Hình 1.1. Cá ngừ Chù
Tên khoa học: Auxis thazard (Lacepede, 1803), tên tiếng Anh: Frigate mackerel
Phân bố: cá ngừ Chù phân bố ở vùng biển nhiệt đới và cận nhiệt đới Đại Tây
Dương, Thái Bình Dương, Ấn Độ Dương, phía Nam tới vùng ven bờ châu Đại
Dương, phía Tây, tới Đông và Nam châu Phi. Ở Việt Nam, phân bố chủ yếu ở vùng
biển miền Trung, Đông và Tây Nam Bộ.
Đặc điểm hình thái: thân hình thoi, hơi dài và tròn. Có hai vây lưng cách xa nhau,
sau vây lưng thứ hai có 8 vây phụ và sau vây hậu môn có 7 vây phụ. Màu đen nhạt,
phần đầu đen thẫm. Có nhiều sọc chéo màu đen ở phần thân không vảy trên đường
bên. Thân màu xám đen, phía đầu màu đen hơn. Bụng màu sáng, vây ngực và vây
bụng màu hơi hồng, gốc có màu đen.
Kích thước trung bình: chiều dài 23- 59cm, khối lượng 500-1400 g. Phân bố rộng
khắp biển Việt Nam, tập trung ở biển miền Trung, đông và tây Nam Bộ, quanh các
4
đảo, nơi giàu dinh dưỡng. Là loài cá ngừ cỡ nhỏ sống gần bờ, đi theo đàn, thường
lẫn với cá ngừ ồ và cá ngừ chấm.
Nguồn thức ăn: cá ngừ Chù ăn cá thuộc giống cá nục (Decapterus), mực ống
(Loligo spp.), cá trích (Sardinella spp.), cá cơm (Stolephorus spp.) và cả động vật
phù du như Amphipoda, Copepoda. Trong thành phần thức ăn còn có ấu trùng của
Cephalopoda, Crustacean và Squilla.
Mùa đẻ trứng: Mùa đẻ trứng ở vịnh Bắc Bộ từ tháng 3-8, rộ nhất vào tháng 6-7, ở
vịnh Thái Lan từ tháng 2-7, vùng biển miền Trung từ tháng 4-8. Nhiệt độ thích hợp
cho cá đẻ trứng từ 21-300C.
Ngư cụ khai thác: sử dụng dụng cụ thủ công, chủ yếu là lưới vây, mành…
Kích thước khai thác: dao động 150 - 310 mm, chủ yếu 250-260 mm.
Di cư: cá ngừ Chù thuộc nhóm cá ngừ nhỏ, di cư địa phương nên đánh bắt gần bờ
do đó thời gian bảo quản trên biển tương đối ngắn.
1.1.2 Giá trị dinh dưỡng của nguyên liệu cá ngừ Chù
Thành phần dinh dưỡng của cá ngừ Chù thể hiện ở bảng 1.1 như sau:
Bảng 1.1. Thành phần dinh dưỡng của cá ngừ Chù [14].
Thành phần dinh dưỡng trong 100 g thực phẩm ăn được
Thành phần chính
Năng
lượng
Nước Proten Lipid Tro
Kcal
119
Muối khoáng
G
72,5
24
Ca P
Sắt Na
Vitamin
K
A
Mg
2,6
1,2
4
248
1,2 -
-
90
B1
B2
µg
Mg
PP
C
0,26 0,24 14,7 0
Cá ngừ là một nguồn protein dồi dào, vitamin và khoáng chất, là một cách
tuyệt vời để kích thích khẩu vị trong khi duy trì một chế độ ăn uống cân bằng. Cá
ngừ cũng có thể giúp hạ huyết áp và cholesterol. Nghiên cứu cho thấy omega-3 acid
béo có rất nhiều trong cá nhiều mỡ như cá ngừ, có thể giúp giảm nguy cơ bệnh tim,
5
giảm đau của viêm khớp, giảm biến chứng của bệnh hen suyễn, và là điều cần thiết
trong việc tăng trưởng và phát triển của trẻ nhỏ…
Với sự phát triển nhanh chóng của xã hội hiện đại, đời sống vật chất ngày
càng tang thì vấn đề sức khỏe ngày càng được quan tâm và chú trọng đến sức khỏe
của họ. Cá ngừ là một thực phẩm giàu chất dinh dưỡng và đã trở thành thực phẩm phổ
biến hơn trong cuộc sống hàng ngày.
Hình 1.2. Một số món ăn bỗ dưỡng từ cá ngừ Chù
1.1.3 Sản lượng đánh bắt và thị trường tiêu thụ
Sản lượng đánh bắt
Sản lượng khai thác cá ngừ mắt to vây vàng trong quý I/2015 tại các tỉnh trọng
điểm như Phú Yên, Bình Định, Khánh Hòa đều tăng so với cùng kỳ năm ngoái,
trong đó Phú Yên ước đạt 1.800 tấn, tăng 5,8% so với cùng kỳ năm trước; Bình
Định ước đạt 2.350 tấn, tăng 5%; Khánh Hòa ước đạt 1.550 tấn, tăng 10 % so với
cùng kỳ năm trước.
Sản lượng cá ngừ Chù tương đối lớn chiếm (4,02%), lớn hơn cá ngừ chấm
(2,07%), cá ngừ đại dương (3,88%), cá ngừ ồ (1,41%) trong trữ lượng cá nổi lớn
vùng biển miền Trung và Đông Nam [11].
Sản phẩm chế biến
Đối với sản phẩm cá ngừ được chế biến bởi nhu cầu về chủng loại, quy cách,
chất lượng của các thị trường và khách hàng đặt hàng; nên quy trình, công nghệ chế
biến cá ngừ được thay đổi tùy theo chất lượng sản phẩm, nguồn nguyên liệu, chất
6
lượng sản phẩm và chủng loại sản phẩm chế biến mà khách hàng yêu cầu. Hiện nay
các chủng loại sản phẩm cá ngừ xuất khẩu gồm: Cá ngừ tươi nguyên con, cá ngừ
đông lạnh nguyên con, các loại sản phẩm cá ngừ chế biến đông lạnh, sản phẩm cá
ngừ hấp chín đông lạnh, sản phẩm đồ hộp cá ngừ…[12]
Đối với cá ngừ chù thì sản lượng đánh bắt con khá thấp và không tập trung
vậy nên các sản phẩm cá ngừ Chù chủ yếu tiêu thụ nội địa và làm nguyên liệu đóng
hộp. Còn sản phẩm cá ngừ xuất khẩu chủ yếu dưới dạng tươi phẩm cấp surimi, tươi
ướp đá, đông lạnh, đóng hộp.
Hình 1.3. Một số sản phẩm từ cá ngừ Chù
Thị trường tiêu thụ [13]
Trong quý I/2015, Việt Nam XK cá ngừ sang 85 thị trường, tăng 10 thị trường
so với cùng kỳ năm 2014. Top 8 thị trường lớn gồm: Mỹ, EU, ASEAN, Nhật Bản,
Israel, Mexico, Canada và Nga; chiếm 85% tổng giá trị XK. Trong đó, giá trị XK
sang thị trường Nhật Bản tiếp tục giảm mạnh: 43,2%; các thị trường dẫn đầu như:
Mỹ giảm 1,2%; EU giảm 15,5%, Đức giảm 4,4%, Italy giảm 54,8%, Israel giảm
49,8%. XK sang ASEAN tăng 29%; Tây Ban Nha tăng 51,6%; Mexico tăng 188%
về giá trị so với QI/2014. Cơ cấu sản phẩm cá ngừ đông lạnh và cá ngừ chế biến đã
tiến dần tới tỷ trọng cân bằng: Cá ngừ (HS 03) chiếm 50,2%; cá ngừ chế biến (HS
16) chiếm 49,8%. So với năm 2014, tỷ trọng cá ngừ chế biến (HS 16) đã tăng 2%.
7
Trong đó, giá trị sản phẩm cá ngừ chế biến khác (thuộc HS 16) tuy chỉ bằng 40%
giá trị cá ngừ đóng hộp nhưng tăng rất mạnh: 50,42% so với cùng kỳ năm 2014. Ba
tháng đầu năm 2015, các DN XK Việt Nam tăng mạnh giá trị XK sản phẩm cá ngừ
vằn chế biến, nổi bật là 3 loại hàng: Cá ngừ hấp dạng loin đông lạnh; cá ngừ hấp
dạng flake đông lạnh và thịt cá ngừ xông khói.
Quý I/2015, Mỹ tiếp tục là thị trường XK số 1 của cá ngừ Việt Nam. Tuy
nhiên, giá trị XK sang thị trường này giảm nhẹ 1,2% so với cùng kỳ năm trước và
đạt 38 triệu USD. Trong tháng 1/2015, giá trị XK cá ngừ sang thị trường Mỹ giảm
mạnh tới 53,3% so với tháng 1/2014. Tuy nhiên, tháng 2 và 3/2015, giá trị XK sang
thị trường này lại tăng trưởng khả quan lần lượt 79,9% và 21,9% so với cùng kỳ
năm 2014. Quý I/2015, cá ngừ (thuộc HS 0304) và cá ngừ đóng hộp (thuộc HS 16)
là 2 dạng XK có giá trị lớn nhất sang thị trường Mỹ.
EU là thị trường XK lớn thứ 2 (sau Mỹ). Tuy nhiên, giá trị XK sang thị
trường này giảm 15,5% so với cùng kỳ năm trước và đạt 28,23 triệu USD. Ba tháng
đầu năm nay, 3 thị trường XK đơn lẻ là: Đức, Tây Ban Nha, Italy là 3 thị trường
XK lớn nhất trong khối EU. Trong đó, XK sang Đức giảm 4,4%; Italy giảm 54,8%
còn Tây Ban Nha lại tăng 51,6% giá trị so với cùng kỳ năm trước. Cá ngừ hộp là
sản phẩm chính của Việt Nam XK sang EU, tăng 84% so với cùng kỳ năm 2014. Cá
ngừ sống/tươi/đông lạnh/khô (thuộc mã 03) (trừ cá thuộc mã 0304) tăng mạnh nhất
7.750% so với cùng kỳ năm trước. Tính tới tháng 3/2015, giá trị XK sang thị trường
này giảm 43,2% so với cùng kỳ năm trước và đạt 4 triệu USD. Việt Nam chủ yếu
XK mặt hàng cá ngừ (thuộc HS 0304) và cá ngừ chế biến khác sang thị trường Nhật
Bản. Dự báo QII/2015, giá trị XK cá ngừ tiếp tục giảm khoảng 5% so với cùng kỳ
năm ngoái đạt 123 triệu USD.
Tuy nhiên cá ngừ Chù là mặt hàng chưa được xuất khẩu phổ biến mà chủ
yếu tiêu thụ dạng ướp lạnh tươi phân tán tại các chợ nhỏ lẻ. Bởi vậy cần chú trọng
khâu đảm bảo chất lượng, tiêu thụ tập trung góp phần kiểm soát tốt hơn chất lượng
trong khâu tiêu thụ, đẩy mạnh xuất khẩu nâng cao giá trị kinh tế nguồn cá ngừ Chù.
8
1.1.4 Một số cập trong bảo quản và vận chuyển nguyên liệu sau đánh bắt [13]
Theo Bộ NN-PTNT, hiện tất cả các khâu của nghề khai thác cá ngừ ở Việt Nam
đều kém. Trong đó, bảo quản được xem là khâu quyết định đến chất lượng và giá bán
cá nhưng cũng chưa được xem trọng. “Hầu hết hầm bảo quản trên các tàu khai thác cá
ngừ đều lót xốp và phủ bạt, không đủ độ lạnh để bảo quản nên chất lượng cá thấp, giá
bán không cao” - ông Phạm Ngọc Tuấn, Trưởng Phòng Cơ sở hậu cần và dịch vụ nghề
cá, Cục Khai thác và Bảo vệ nguồn lợi thủy sản, Tổng cục Thủy sản, Bộ NN-PTNT,
nhận định. Các doanh nghiệp xuất khẩu cá ngừ cho rằng để đạt chất lượng xuất khẩu,
cá cần được bảo quản ở độ lạnh - 600C nhưng hiện việc bảo quản trên các tàu cá tối đa
chỉ - 450C. “Nhà nước cần hỗ trợ ngư dân nâng cao chất lượng bảo quản trên các tàu
thuyền để bán được cá với giá cao, từ đó có điều kiện bám biển” - ông Nguyễn Xuân
Nam, Giám đốc Công ty TNHH Hải Vương, nói.
Theo ông Võ Kến (ngư dân ở xã Hoài Hải, huyện Hoài Nhơn - Bình Định),
một nguyên nhân khác dẫn đến chất lượng cá giảm là dịch vụ hậu cần ở các cảng
còn kém. “Tại các cảng cá ở Bình Định và Phú Yên, mỗi khi tàu vào, ngư dân phải
vác cá đi một quãng đường rất xa mới đến được bờ thì lấy gì cá còn chất lượng.
Phải thay đổi đồng bộ việc bảo quản cá từ tàu đến bến bãi” - ông Kến kiến nghị.
Tình trạng vệ sinh kém
Tàu cá chưa đạt yêu cầu
Dụng cụ chứa đựng chưa
phù hợp.
Hình 1.4. Một số hình ảnh về tình trạng về cơ sở vật chất đánh bắt cá.
9
Bảo quản là khâu quyết định đến chất lượng cũng như giá trị của sản phẩm.
Vậy nên chúng ta cần phải tìm ra biện pháp tối ưu nhằm nâng cao chất lượng
nguyên liệu, tăng giá trị sử dụng, giá trị kinh tế của sản phẩm.Và hướng sử dụng
nhiệt độ thấp và polisaccharide để bảo quản có nhiều khả quan.
1.2
Một số biến đổi của nguyên liệu trong quá trình bảo quản
1.2.1 Biến đổi chất lượng cảm quan [2]
Trong quá trình bảo quản, những biến đổi cảm quan đầu tiên của cá liên quan
đến biểu hiện bên ngoài và kết cấu. Biến đổi nghiêm trọng nhất là sự bắt đầu mạnh
mẽ của quá trình cơ cứng.
Hình 1.5. Sơ đồ biến đổi của cá sau khi đánh bắt.
Ngay sau khi chết, cơ thịt cá duỗi hoàn toàn và kết cấu mềm mại, đàn hồi
thường kéo dài vài giờ, sau đó cơ sẽ co lại. Khi cơ trở nên cứng đờ và toàn bộ cơ
thể cá khó uốn cong là lúc cá đang ở trạng thái cứng cơ. Trạng thái này thường kéo
dài trong một ngày hoặc hơn, sau đó sẽ kết thúc. Khi hết cứng, cơ sẽ duỗi ra và trở
nên mềm mại nhưng không còn đàn hồi như trước khi cứng cơ.
Các biến đổi chất lượng cảm quan: có thể phát hiện và chia các kiểu ươn hỏng
đặc trưng của cá bảo quản bằng nước đá theo 4 giai đoạn sau:
- Giai đoạn 1: cá rất tươi và có vị ngon, ngọt như rong biển. Vị tanh nhẹ của kim loại.
- Giai đoạn 2: mất mùi và vị đặc trưng. pH của thịt cá trở nên trung tính nhưng
không có mùi lạ. Kết cấu của cơ thịt vẫn còn tốt.
10
- Giai đoạn 3: có dấu hiệu ươn hỏng sẽ tạo ra một loại chất bay hơi và mùi khó chịu.
- Giai đoạn 4: đặc trưng của cá có thể là sự ươn hỏng và phân hủy (thối rữa).
1.2.2 Các biến đổi về hóa học
1.2.2.1 Sự phân giải glycogen (quá trình glycosis) [9]
Glycogen bị phân giải dưới tác dụng của men glycolysis trong điều kiện không
có oxy bằng con đường Embden – Meyerhof, dẫn đến sự tích lũy acid lactic làm
giảm pH của cơ thịt cá. Đối với cá tuyết, pH ở cơ thịt giảm từ 6,8 xuống mức pH
cuối cùng là 6,1-6,5. Với một số loài cá khác, pH cuối cùng có thể thấp hơn: Ở cá
thu cỡ lớn thì pH có thể giảm xuống đến mức 5,8-6,0; ở cá ngừ và cá bơn lưỡi ngựa
thì pH giảm xuống đến 5,4-5,6; tuy nhiên pH thấp như vậy ít khi thấy ở các loài cá
xương ở biển. Lượng axit lactic được sản sinh ra có liên quan đến lượng
cacbohydrat dự trữ (glycogen) trong mô cơ khi động vật còn sống. Trạng thái dinh
dưỡng của cá, hiện tượng sốc và mức độ hoạt động trước khi chết cũng có ảnh
hưởng lớn đến hàm lượng glycogen dự trữ và do đó ảnh hưởng đến pH cuối cùng
của cá sau khi chết. Cá bắt lên một thời gian rồi chết có pH = 7, sau đó giảm xuống
đến pH thấp nhất, cá trở nên cứng. pH giảm đến một mức độ nào đó lại tăng lên gần
trung tính, cá lúc này trở nên mềm.
1.2.2.2 Sự phân hủy ATP [9]
Sau khi chết, ATP bị phân hủy nhanh tạo thành inosine monophosphate (IMP)
bởi enzym nội bào (sự tự phân). Tiếp theo sự phân giải của IMP tạo thành inosine
và hypoxanthine là chậm hơn nhiều và được xúc tác chính bởi enzym nội bào IMP
phosphohydrolase và inosine ribohydrolase, cùng với sự tham gia của enzym có
trong vi khuẩn khi thời gian bảo quản tăng. Sự phân giải ATP được tìm thấy song
song với sự mất độ tươi của cá, được xác định bằng phân tích cảm quan.
ATP bị phân hủy xảy ra theo bởi các phản ứng tự phân:
11
Trong tất cả các loài cá, các giai đoạn tự phân xảy ra giống nhau nhưng tốc độ
tự phân khác nhau, thay đổi tùy theo loài. Glycogen và ATP hầu như biến mất trước
giai đoạn tê cứng, trong khi đó IMP và HxR vẫn còn duy trì. Khi hàm lượng IMP và
HxR bắt đầu giảm, hàm lượng Hx tăng lên. pH giảm xuống đến mức thấp nhất ở
giai đoạn tự phân này. ATP như là chất chỉ thị hóa học về độ tươi: Chỉ số hóa học
về độ tươi của cá là biểu hiện bên ngoài bằng cách định lượng, đánh giá khách quan
và cũng có thể bằng cách kiểm tra tự động. Một mình ATP không thể sử dụng để
đánh giá độ tươi bởi vì ATP nhanh chóng chuyển đổi tạo thành IMP. Khi xác định
kết quả, cần chú ý đến inosine và hypoxanthin, chất chuyển hóa cuối cùng của ATP.
1.2.2.3 Sự phân giải protein [9]
Biến đổi tự phân của protein trong cá ít được chú ý. Hệ enzym protease quan
trọng nhất là men cathepsin, trong cá chúng hoạt động rất thấp, nhưng ngược lại
hoạt động mạnh ở các loài tôm, cua và nhuyễn thể.
Các enzym cathepsin
Cathepsin là enzym thủy phân nằm trong lysosome. Enzym quan trọng nhất là
cathepsinD tham gia vào quá trình thủy phân protein nội tại của tế bào tạo thành
peptide ở pH = 2-7. Sau đó peptide tiếp tục bị phân hủy dưới tác của men cathepsin
A, B và C. Tuy nhiên, quá trình phân giải protein dưới tác dụng enzym thủy phân
trong thịt cá rất ít. Enzym cathepsin có vai trò chính trong quá trình tự chín của cá ở
pH thấp và nồng độ muối thấp. Enzym cathepsin bị ức chế hoạt động ở nồng độ
muối 5%.
Các enzym calpain
Gần đây, người ta đã tìm thấy mối liên hệ giữa một nhóm enzym proteaza nội
bào thứ hai được gọi là "calpain" hay "yếu tố được hoạt hóa bởi canxi" (CAF) - đối
với quá trình tự phân giải cơ thịt cá được tìm thấy trong thịt, các loài cá có vảy và
giáp xác. Các enzym calpain tham gia vào quá trình làm gãy và tiêu hủy protein
trong sợi cơ.
12
Các enzym collagenase
Enzym collagenase giúp làm mềm tế bào mô liên kết. Các enzym này gây ra
các “vết nứt” hoặc bẻ gãy các myotome khi bảo quản cá bằng đá trong một thời
gian dài hoặc khi bảo quản chỉ trong thời gian ngắn nhưng ở nhiệt độ cao. Đối với
cá hồi Đại Tây Dương, khi nhiệt độ đạt đến 170C thì sự nứt rạn cơ là không thể
tránh khỏi, có lẽ là do sự thoái hóa của mô liên kết và do sự co cơ nhanh vì nhiệt độ
cao khi xảy ra quá trình tê cứng.
Như vậy sự biến đổi tự phân giải protein làm giảm chất lượng nguyên liệu, để
kìm hãm biến đổi tự phân giải cần bảo quản ở nhiệt độ thấp, có thể điều chỉnh pH
môi trường bảo quản ức chế hoạt động của enzyme.
1.2.2.4 Sự phân cắt TMAO [9]
Trimetylamin là một amin dễ bay hơi có mùi khó chịu đặc trưng cho mùi thuỷ
sản ươn hỏng. Sự có mặt của trimetylamin trong cá ươn hỏng là do sự khử TMAO
dưới tác dụng của vi khuẩn. Sự gia tăng TMA trong thủy sản phụ thuộc chủ yếu vào
hàm lượng của TMAO trong nguyên liệu cá. TMA được dùng để đánh giá chất
lượng của cá biển. Tiến trình này bị ức chế khi cá được làm lạnh.
Trong cơ thịt của một số loài tồn tại enzym có khả năng phân hủy TMAO
thành dimethylamin (DMA) và formaldehyde (FA).
Enzym xúc tác quá trình hình thành formaldehyt được gọi là TMAO-ase hoặc
TMAO demethylase, nó thường được tìm thấy trong các loài cá tuyết. Ở cá lạnh
đông formaldehyde có thể gây ra sự biến tính protein, làm thay đổi cấu trúc và mất
khả năng giữ nước của sản phẩm. Sự tạo thành DMA và formaldehyde là vấn đề
quan trọng cần quan tâm trong suốt quá trình bảo quản lạnh đông. Tốc độ hình
13
thành formaldehyde nhanh nhất khi ở nhiệt độ lạnh đông cao (lạnh đông chậm).
Ngoài ra, nếu cá bị tác động cơ học quá mức trong các khâu từ khi đánh bắt đến khi
làm lạnh đông và nếu nhiệt độ trong quá trình bảo quản lạnh đông bị dao động thì
lượng formaldehyde hình thành sẽ tăng.
1.2.2.5 Sự phân giải histidin thành histamine
Cá ngừ được biết đến là loại cá có tỉ lệ cơ thịt đỏ cao chiếm từ 9-11% so với
tổng trọng lượng cơ thể (Theo chương trình nghiên cứu Globefish, Tập 112, FAO
Rome, 2013). Nên thịt cá ngừ có hàm lượng axit amin histidin cao, khi cá chết nếu
nhiệt độ cơ thể trên 70C sẽ nhanh chóng bị khử carbon thành histamine hoặc các
hợp chất cùng gốc có tính độc, gây dị ứng nguy hiểm cho người sử dụng [8]
Histamine có nguồn gốc từ quá trình decarboxy hóa của axit amin histidine,
phản ứng được xúc tác bởi enzyme L-histidine decarboxylase. Độc tố histamine còn
được tạo ra khi cá chết là do một số loài vi sinh vật như: Enterobacteriaceae; vibrio
sp; lactobacillus sp; Morganella morganii... Trong đó, Morganella morganii là loài
vi khuẩn tạo ra histamine nhiều.
Theo tiêu chuẩn của EU thì hàm lượng histamine cho phép không quá
100ppm. Với thực trạng bảo quản cá ngừ Chù hiện nay thì nguyên liệu khả năng có
hàm lượng histamine cao làm người tiêu dùng cũng e ngại khi sử dụng. Do vậy bảo
quản nguyên liệu cá ngừ Chù bằng nước đá (0-40C) và oligochitin có tính kháng
khuẩn sẽ ức chế hoạt động enzyme L-histidine decarboxylase cũng như các loại vi
sinh vật chuyển hóa histidine thành chất độc histamine góp phần kéo dài thời gian
bảo quản và nâng cao giá trị kinh tế cho cá ngừ Chù nguyên liệu [6]
14
1.2.2.6 Sự oxy hóa chất béo [9]
Trong lipid cá có một lượng lớn acid béo cao không no có nhiều nối đôi nên
chúng rất nhạy cảm với quá trình oxy hóa bởi cơ chế tự xúc tác. Biến đổi xảy ra
quan trọng nhất trong chất béo của cá là tiến trình oxy hóa hóa học. Chất béo trong
cá chứa nhiều acid béo chưa bão hàa do đó rất dễ bị oxy hóa sinh ra các sản phẩm
cấp thấp như aldehyde, ceton, skaton.
Sự oxy hóa hóa học (tự oxy hóa)
- Giai đoạn khởi đầu. RH Ro (gốc tự do) (chất béo chưa bão hòa)
Bước khởi đầu có thể được tăng cường dưới tác dụng của nguồn năng lượng
như khi gia nhiệt hoặc chiếu sáng (đặc biệt là nguồn ánh sáng UV), các hợp chất
hữu cơ, vô cơ (thường tìm thấy dưới dạng muối Fe và Cu) là chất xúc tác rất nhạy
cảm vì vậy có ảnh hưởng rất mạnh, kích thích quá trình oxy hóa xảy ra.
- Giai đoạn lan truyền.
Cơ chế của sự phân hủy hydroperoxide chưa được biết rõ, nhưng có một vài
sự phân hủy hydroperoxide tạo thành aldehyde và ketone mà không cần sự phân cắt
chuỗi cacbon. Các hợp chất tạo thành mùi vị xấu cho sản phẩm được hình thành sau
khi chuỗi cacbon bị phân cắt. Các thành phần này sau khi phân cắt tạo thành các
hợp chất hòa tan trong nước, sau đó có thể bị phân giải dưới tác dụng của vi sinh vật
tạo thành CO2 và H2O.
- Giai đoạn kết thúc.
15
Sự tạo thành gốc tự do do hoạt động của enzym
Dạng phân giải lipid này liên quan đến cả 2 quá trình thủy phân lipid và sự
phân hủy acid béo do hoạt động của enzym lipoxidase. Quá trình thủy phân lipid
gây ra do vi sinh vật hoặc enzym lipase nội tại. Bước đầu tiên của phản ứng này là
sự thủy phân triglyceride tạo thành glycerol và các acid béo tự do. Trong suốt thời
gian bảo quản lạnh cá, sự thủy phân xảy ra do enzym trong nội tạng cá không quan
trọng, lượng acid béo tự do hình thành trong suốt giai đoạn bảo quản khi nhiệt độ
bảo quản gia tăng. Tuy nhiên, không có mối liên hệ giữa hàm lượng acid béo tự do
và mức độ tạo thành gốc tự do. Cơ chế của sự phân hủy acid béo tự do chưa được
biết rõ. Một số vi sinh vật sản xuất enzym lipoxydase kích thích chuỗi acid béo
phản ứng với oxy tạo sản phẩm hydroperoxide, hợp chất này dễ dàng bị phân cắt tạo
thành aldehyde và ketone tạo mùi vị xấu cho sản phẩm.
1.2.3 Các biến đổi do vi sinh vật
1.2.3.1 Sự xâm nhập của vi sinh vật [2]
Thịt của cá sống khỏe mạnh hoặc cá vừa đánh bắt là vô trùng vì hệ thống miễn
dịch của cá ngăn chặn sự phát triển của vi khuẩn trong thịt cá. Khi cá chết, hệ thống
miễn dịch bị suy giảm và vi khuẩn được tự do sinh sôi phát triển. Trên bề mặt da, vi
khuẩn định cư phần lớn ở các túi vảy. Trong quá trình bảo quản, chúng sẽ xâm nhập
vào cơ thịt bằng cách đi qua giữa các sợi cơ. Những nghiên cứu của Murray và
Shewan (1997) cho thấy trong quá trình bảo quản bằng đá chỉ có một lượng rất hạn
chế vi khuẩn xâm nhập cơ thịt.
Thực tế chỉ có một lượng giới hạn vi sinh vật xâm nhập cơ thịt và sự phát triển
của vi sinh vật chủ yếu diễn ra trên bề mặt da cá, nên cá bị ươn hỏng có lẽ chủ yếu
do các enzyme của vi khuẩn khuếch tán vào cơ thịt và các chất dinh dưỡng khuếch
tán ra phía ngoài. Sự ươn hỏng của cá xảy ra với những tốc độ khác nhau và điều đó
có thể giải thích do tính chất của bề mặt cá khác nhau. Da cá có kết cấu rất khác
nhau do vậy sự ươn hỏng xảy ra nhanh hay chậm cũng khác nhau.
16
1.2.3.2 Những biến đổi của hệ vi sinh vật trong quá trình bảo quản và các vi
sinh vật đặc trưng gây ươn hỏng [9]
Đối với cá ôn đới, gần như ngay lập tức sau khi cá chết thì các vi khuẩn bắt
đầu giai đoạn sinh trưởng theo cấp số nhân. Điều này cũng đúng với cá ướp đá, có
lẽ là do hệ vi sinh vật của chúng đã thích nghi với nhiệt độ lạnh. Trong quá trình
bảo quản bằng đá, lượng vi sinh vật sẽ tăng gấp đôi sau khoảng một ngày và sau 2-3
tuần sẽ đạt 105-109 cfu trong một gam thịt hoặc trên một cm2 da. Khi bảo quản ở
nhiệt độ thường, sau 24 giờ thì lượng vi sinh vật đạt gần với mức 107-108 cfu/g.
Đối với cá nhiệt đới: vi khuẩn trong cá nhiệt đới thường trải qua giai đoạn
tiềm ẩn (pha lag) từ 1 đến 2 tuần nếu cá được bảo quản bằng đá, sau đó mới bắt đầu
giai đoạn sinh trưởng theo cấp số nhân. Tại thời điểm bị hư hỏng, lượng vi khuẩn
trong cá nhiệt đới và cá ôn đới đều như nhau (Gram, 1990; Gram và cộng sự, 1990).
Nếu cá ướp đá được bảo quản trong điều kiện yếm khí hoặc trong môi trường
không khí có chứa CO2, lượng vi khuẩn chịu lạnh thông thường như S. putrefaciens
và Pseudomonas thường thấp hơn nhiều (nghĩa là trong khoảng 106-107 cfu/g) so
với khi bảo quản cá trong điều kiện hiếu khí. Tuy nhiên, lượng vi khuẩn ưa lạnh đặc
trưng như P. phosphoreum đạt đến mức 107-108 cfu/g khi cá hư hỏng (Dalgaard và
cộng sự, 1993).
