Nghiên cứu công nghệ sản xuất bột tôm giàu protein từ phụ phẩm tôm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
-----------------------------------------

NGUYỄN TIẾN DŨNG

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT BỘT TÔM GIÀU
PROTEIN TỪ PHỤ PHẨM TÔM
Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm

luËn v¨n th¹c Sü ngµnh
CÔNG NGHỆ SINH HỌC – CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
1.

Tiến Sỹ. Đỗ Thị Yến

Hà Nội – 2017


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

Độc lập-Tự do-Hạnh phúc

NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ tên:

Nguyễn Tiến Dũng

Lớp:

Cao học Công nghệ thực phẩm

Viện:

Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩm

SHHV: CB150062
Khóa:

2015B

1. Đề tài nghiên cứu:
Nghiên cứu công nghệ sản xuất bột tôm giàu protein từ phụ phẩm tôm.
2. Nội dung:
2.1.

Nội dung của đề tài

 Nghiên cứu ảnh hƣởng chế độ hấp đến chất lƣợng cảm quan sản phẩm.
 Nghiên cứu chế độ sấy đến chất lƣợng sản phẩm.
 Nghiên cứu các yếu tố ảnh hƣởng tới quá trình thu hồi bột đạm tôm có màu
sắc và hƣơng vị đặc trƣng.
 Nghiên cứu một số yếu tổ ảnh hƣởng việc bảo quản bột đạm tôm.
 Đánh giá chất lƣợng bột đạm tôm.
 Bƣớc đầu ứng dụng làm gia vị tôm.
2.2.

Các vấn đề cần giải quyết

Phần 1:

Tìm hiểu quá trình biến đen thịt tôm, phƣơng pháp hạn chế.

Phần 2:

Nghiên cứu quá trình hấp và chế độ sấy đến chất lƣợng sản phẩm.

Phần 3:

Nghiên cứu phƣơng pháp thu hồi bột đạm tôm.
Nghiên cứu các yếu tố ảnh hƣởng tới quá trình thu hồi bột đạm tôm có
màu sắc và hƣơng vị đặc trƣng.

Phần 4:

Nghiên cứu quá trình bảo quản bột đạm tôm.

Phần 5:

Đánh giá chất lƣợng bột đạm tôm.
Đánh giá cảm quan, màu sắc, mùi vị bột đạm tôm

Phần 6:

Bƣớc đầu ứng dụng làm gia vị tôm.


Luận văn Thạc sỹ

GVHD: TS. Đỗ Thị Yến

3. Cán bộ hƣớng dẫn:
Tiến Sĩ. Đỗ Thị Yến – Viện Công nghệ Sinh học và Công nghệ Thực phẩmĐại học Bách Khoa Hà Nội.
4. Ngày giao nhiệm vụ:
5. Ngày hoàn thành:
Ngày…….. tháng……. Năm…….

Chủ nhiệm bộ môn

Cán bộ hƣớng dẫn

(ký, ghi rõ họ tên)

(ký, ghi rõ họ tên)

Kết quả đánh giá

Học viên đã hoàn thành
(và nộp đồ án cho bộ môn)

Ngày……..tháng…….năm…….

(ký, ghi rõ họ tên)


LỜI CẢM ƠN
Trong thời gian thời gian nghiên cứu tại viện Công nghệ Sinh học và Công
nghệ Thực phẩm- trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội, ngoài sự lỗ lực của bản thân,

em đã nhận đƣợc sự giúp đỡ tận tình của gia đình, các thầy cô giáo và bạn bè.
Việc thực hiện luận văn thạc sĩ giúp học viên tiếp cận gần gũi với quy
trình thực hành, cách chọn bảo quản nguyên liệu, bên cạnh đó, giúp nâng cao
kiến thức chuyên môn, phƣơng pháp tổng hợp và giúp học viên có cái nhìn tổng
quan hơn về thế mạnh, điểm hạn chế trong ngành công nghiệp thực phẩm nƣớc
ta, từ đó tiếp tục phát huy tiềm năng mà ngành thực phẩm mang lại trong tƣơng
lai.
Em xin chân thành cám ơn cô giáo TS. Đỗ Thị Yến, cám ơn cô đã truyền
cho em những kiến thức kinh nghiệm quý báu và tận tình hƣớng dẫn em trong
suốt quá trình thực hiện khóa luận.
Em xin gửi lời cảm ơn đến bạn Lê.T.T.Tâm, khóa 56, viện Công nghệ Sinh
học và Công nghệ Thực phẩm. Em xin gửi lời cám ơn các thầy cô trong viện. Em
đã hoàn thành bản luận tốt nghiệp với đề tài “Nghiên cứu công nghệ sản xuất bột
tôm giàu protein từ phụ phẩm tôm”
Rất mong nhận đƣợc sự góp ý từ phía các thầy cô.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 15 tháng 7 năm 2017
Ngƣời viết báo cáo

Nguyễn Tiến Dũng


Luận văn Thạc sỹ

GVHD: TS. Đỗ Thị Yến

PHỤ LỤC
NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU LUẬN VĂN THẠC SĨ...................................................... 1
LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................. 1
PHỤ LỤC ......................................................................................................................... 1

DANH MỤC BẢNG ........................................................................................................ 3
DANH MỤC HÌNH VẼ ................................................................................................... 3
DANH MỤC ĐỒ THỊ ...................................................................................................... 3
DANH MỤC CÁC TÊN VIẾT TẮT. .............................................................................. 4
LỜI MỞ ĐẦU .................................................................................................................. 5
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU .......................................................................... 7
1.1. Giới thiệu chung về thực phẩm Tôm .................................................................... 7
1.1.1. Sản lƣợng tôm của Việt Nam [2] ................................................................... 7
1.1.2. Tình hình công nghiệp chế biến tôm ............................................................. 7
1.1.3. Thành phần hóa học tôm ............................................................................... 9
1.2. Các yếu tố ảnh hƣởng đến hƣ hỏng của tôm sau thu hoạch [12] .......................... 9
1.2.1. Hƣ hỏng tôm sau chết do vi sinh vật [13]...................................................... 9
1.2.2. Hƣ hỏng tôm sau chết do enzyme [13] ........................................................ 11
1.2.3. Sự hình thành đốm đen của tôm [13] .......................................................... 12
1.2.4. Sự biến đỏ của tôm sau chết ........................................................................ 13
1.3. Giới thiệu về phụ phẩm tôm và các sản phẩm từ phụ phẩm tôm ........................ 13
1.3.1. Thành phần phụ phẩm tôm .......................................................................... 13
1.3.2. Phụ phẩm tôm ứng dụng sản xuất chitin-chitosan-glucosamin [3][7] ........ 16
1.3.3. Phụ phẩm tôm ứng dụng sản xuất Astaxanthin ........................................... 17
1.3.4. Phụ phẩm tôm ứng dụng sản xuất thức ăn chăn nuôi .................................. 18
1.3.5. Phụ phẩm tôm ứng dụng sản xuất bột tôm thực phẩm ................................ 19
1.3.6. Sử dụng làm chất tạo mùi trong thực phẩm, thức ăn chăn nuôi .................. 19
1.4. Tính cấp thiết của đề tài ...................................................................................... 19
CHƢƠNG II: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ................................ 21
2.1. Vật liệu nghiên cứu ............................................................................................. 21
2.1.1. Đối tƣợng nghiên cứu .................................................................................. 21
2.1.2. Hóa chất ....................................................................................................... 21
2.1.3. Thiết bị, dụng cụ .......................................................................................... 22
2.1. Phƣơng pháp nghiên cứu..................................................................................... 22
2.1.1 Phƣơng pháp thực nhiệm ................................................................................... 22

2.1.2. Phƣơng pháp phân tích ..................................................................................... 23
CHƢƠNG III: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ............................................................... 26
Nguyễn Tiến Dũng

1

Viện CNTP-ĐH Bách Khoa HN


Luận văn Thạc sỹ

GVHD: TS. Đỗ Thị Yến

3.1. Kết quả phân tích thành phần nguyên liệu đầu tôm ............................................ 26
3.2. Kết quả ảnh hƣởng chế độ hấp đến chất lƣợng sản phẩm................................... 27
3.3. Kết quả ảnh hƣởng chế độ sấy đến chất lƣợng sản phẩm ................................... 28
3.3.1. Kết quả ảnh hƣởng chế độ sấy một giai đoạn đến chất lƣợng bột tôm ....... 28
3.3.2. Kết quả ảnh hƣởng chế độ sấy 2 giai đoạn đến chất lƣợng bột tôm............ 32
3.4. Cải thiện màu sắc và một số yếu tố ảnh hƣởng đến bảo quản bột đạm tôm ....... 35
3.5. Đề xuất quy trình sản xuất bột đạm tôm từ đầu tôm ........................................... 40
3.6. Đánh giá chất lƣợng bột tôm ............................................................................... 42
3.7. Nghiên cứu tạo gia vị bột canh tôm .................................................................... 43
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ........................................................................................ 47
1.
2.

Kết luận ............................................................................................................... 47
Kiến nghị ............................................................................................................. 47

TÀI LIỆU THAM KHẢO .............................................................................................. 49

Tài liệu tiếng Việt........................................................................................................... 49
Tài liệu tiếng Anh ........................................................................................................... 50

Nguyễn Tiến Dũng

2

Viện CNTP-ĐH Bách Khoa HN


Luận văn Thạc sỹ

GVHD: TS. Đỗ Thị Yến

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. 1 Bảng thành phần hóa học của tôm ................................................................... 9
Bảng 1. 2. Biến đổi vi sinh trong thời gian bảo quản [13] ............................................. 11
Bảng 1. 3. Bảng thành phần hóa học phụ phẩm tôm ..................................................... 14
Bảng 1. 4. Thành phần hóa học phụ phẩm của một số loài tôm (% chất khô) .............. 14
Bảng 3. 1. Đánh giá cảm quan chất lƣợng cảm quan đầu tôm....................................... 26
Bảng 3. 2. Thành phần hóa lý cơ bản của đầu tôm ........................................................ 26
Bảng 3. 3. Ảnh hƣởng thời gian hấp tôm đến chất lƣợng cảm quan sản phẩm ............. 28
Bảng 3. 4. Ảnh hƣởng nhiệt độ sấy đến chất lƣợng cảm quan sản phẩm ...................... 30
Bảng 3. 5. Đánh giá kết quả cảm quan sản phẩm sấy 2 giai đoạn ................................. 32
Bảng 3. 6. Kết quả so sánh chế độ sấy một giaiđoạn và chế độ sấy 2 giai đoạn ........... 35
Bảng 3. 7. Chỉ tiêu hóa lý của bột tôm thành phẩm ....................................................... 36
Bảng 3. 8. Chất lƣợng sản phẩm sấy ở 800C rồi hạ xuống 700C ................................... 37
Bảng 3. 10 Chất lƣợng cảm quan của bột tôm ............................................................... 42
Bảng 3. 11 Chỉ tiêu hóa lý của sản phẩm bột tôm ......................................................... 43
Bảng 3. 12 Chỉ tiêu vi sinh vật của sản phẩm bột tôm................................................... 43

Bảng 3. 13. Ảnh hƣởng hàm lƣợng bột tôm đến cảm quan bột canh tôm ..................... 44
Bảng 3. 14. Ảnh hƣởng hàm lƣợng bột tỏi đến cảm quan bột canh tôm ....................... 44
Bảng 3. 15. Ảnh hƣởng hàm lƣợng bột tiêu đến cảm quan bột canh tôm ..................... 45
Bảng 3. 17. Công thức phối trộn bột canh tôm hoàn thiện ............................................ 46

DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1. 1 Hệ vi sinh vật trong tôm vừa mới đánh bắt. ................................................... 10

DANH MỤC ĐỒ THỊ
Đồ thị 3. 1. Ảnh hƣởng nhiệt độ sấy một giai đoạn đến chỉ tiêu hóa lý bột tôm (L,a) .. 29
Đồ thị 3. 2. Ảnh hƣởng nhiệt độ sấy một giai đoạn đến chỉ tiêu hóa lý bột tôm (độ
hòa tan, bột qua rây) ....................................................................................................... 30
Đồ thị 3. 3 Ảnh hƣởng nhiệt độ sấy hai giai đoạn đến chỉ tiêu hóa lý sản phẩm (L,a).. 33
Đồ thị 3. 4 Ảnh hƣởng nhiệt độ sấy hai giai đoạn đến chỉ tiêu hóa lý sản phẩm (độ
hòa tan, bột qua rây) ....................................................................................................... 34
Đồ thị 3. 5. Biến đổi độ ẩm bột tôm theo thời gian bảo quản trong bao bì PE ............. 38
Đồ thị 3. 6. Độ sáng L* của bột tôm khi có và không bổ sung vitamin C trong bao bì
bảo quản PE ................................................................................................................... 39
Đồ thị 3. 7 Độ màu a* của bột tôm khi có và không bổ sung vitamin C trong bao bì
bảo quản PE.................................................................................................................... 39
Đồ thị 3. 8. Quy trình sản xuất bột tôm.......................................................................... 41
Nguyễn Tiến Dũng

3

Viện CNTP-ĐH Bách Khoa HN


Luận văn Thạc sỹ

GVHD: TS. Đỗ Thị Yến

DANH MỤC CÁC TÊN VIẾT TẮT.
OD
VASEP
EMS
EU
VSV

:
:
:
:
:

Opitical density - Mật độ quang
Hiệp hội Chế biến và Xuất khẩu thủy sản Việt Nam
Hội chứng chết sớm trên tôm
Liên minh châu Âu (European Union)
Vi sinh vật

Nguyễn Tiến Dũng

4

Viện CNTP-ĐH Bách Khoa HN


Luận văn Thạc sỹ

GVHD: TS. Đỗ Thị Yến

LỜI MỞ ĐẦU
Tôm là loại động vật thuỷ sinh đang đứng đầu trong ngành nuôi trồng và
đánh bắt thuỷ sản. Với mức đóng góp 70 - 80% giá trị tổng kim ngạch xuất khẩu
thuỷ sản. Thực phẩm tôm có giá trị dinh dƣỡng cao, chứa khoảng 21,04% protein
(theo nghiên cứu của Nguyễn Việt Dũng về tôm sú). Chế biến tôm là một trong
những ngành công nghệ thủy sản chủ lực của nƣớc ta với sản lƣợng hằng năm tăng
đáng kể. Năm 2016, sản lƣợng tôm đạt 650 nghìn tấn, kim ngạch xuất khẩu tôm của
nƣớc ta cán mốc 3,1 tỷ USD trong năm 2016, tăng gần 4% so với năm 2015.
Công nghệ chế biến tôm, phần lớn tôm đƣợc đƣa vào chế biến dƣới dạng đã
bóc vỏ, bỏ đầu tạo ra một lƣợng lớn phụ phẩm bao gồm vỏ tôm và đầu tôm. Tùy
theo giống loài, giai đoạn sinh trƣởng, công nghệ chế biến. Phụ phẩm tôm là phần
đầu thƣờng chiếm 34% ÷ 35%, phần vỏ, đuôi và chân chiếm 10% ÷ 15% trọng
lƣợng của tôm nguyên liệu. Hoặc đối với tôm thẻ, phụ phẩm là đầu tôm chiếm
khoảng 28%, vỏ chiếm 9% trọng lƣợng tôm [14]. Với tốc độ khai thác và chế biến
ngày nay, lƣợng phụ phẩm tôm tạo ra hằng năm ngày một lớn. Phụ phẩm của nhà
máy tôm đông lạnh chủ yếu là đầu và vỏ tôm, chứa một lƣợng lớn protein, chất
màu, chitin…
Phụ phẩm tôm của nhà máy chế biến đông lạnh luôn đảm bảo tƣơi, chƣa bị
biến đen, biến đỏ và có nhiệt độ 15oC do vậy nếu sử dụng vào mục đích làm thức ăn
chăn nuôi sẽ làm giảm giá trị kinh tế cho nguồn nguyên liệu. Để nâng cao giá trị gia
tăng cho nguồn phụ phẩm tôm, phụ phẩm tôm đƣợc ƣớp lạnh kịp thời đƣợc ứng
dụng chế biến bột đạm tôm để từ đó làm nguyên liệu cho các sản phẩm khác nhƣ
gia vị tôm, snack…
 Mục tiêu nghiên cứu
-

Mục tiêu tổng quát: Nâng cao giá trị gia tăng từ phụ phẩm tôm.

-

Mục tiêu cụ thể: Xây dựng đƣợc quy trình thu bột đạm tôm từ phụ phẩm tôm
(đầu tôm) và ứng dụng bƣớc đầu làm gia vị tôm

Nguyễn Tiến Dũng

5

Viện CNTP-ĐH Bách Khoa HN


Luận văn Thạc sỹ

GVHD: TS. Đỗ Thị Yến

 Nội dung nghiên cứu:
-

Nghiên cứu ảnh hƣởng chế độ hấp đến chất lƣợng cảm quan sản phẩm.

-

Nghiên cứu chế độ sấy đến chất lƣợng sản phẩm.

-

Cải thiện màu sắc của bột đạm tôm.

-

Nghiên cứu một số yếu tổ ảnh hƣởng việc bảo quản bột đạm tôm.

-

Đánh giá chất lƣợng bột đạm tôm.

-

Bƣớc đầu ứng dụng làm gia vị tôm.

 Những điểm mới của luận văn
 Công trình nghiên cứu hệ thống về chế độ sấy thu bột đạm tôm từ phụ phẩm
tôm.
 Cải thiện mầu sắc của bột đạm tôm bằng bổ sung chất chống oxy hóa trong
quá trình chế biến
 Ứng dụng bột tôm chất lƣợng cao vào làm bột gia vị.

Nguyễn Tiến Dũng

6

Viện CNTP-ĐH Bách Khoa HN


Luận văn Thạc sỹ

GVHD: TS. Đỗ Thị Yến

CHƢƠNG I: TỔNG QUAN TÀI LIỆU

1.1.

Giới thiệu chung về thực phẩm Tôm

1.1.1. Sản lượng tôm của Việt Nam
Nghề nuôi tôm xuất hiện ở Việt Nam khoảng 100 năm trƣớc. Vào thập kỉ 70,
cả miền Bắc và miền Nam Việt Nam đều tồn tại hình thức nuôi tôm quảng canh.
Diện tích nuôi tôm khoảng 70.000 ha ở ở đồng bằng sông Cửu Long và khoảng
15.000 ha nuôi tôm nƣớc lợ ở Miền Bắc (theo Ling, 1973 và Rabanal, 1974). Sau
năm 1987, nuôi tôm thƣơng phẩm phát triển mạnh với các yếu tố quan trọng chi
phối sự phát triển ngành nuôi tôm gồm: Việc du nhập và cải tiến thành công công
nghệ sản xuất giống tôm nhân tạo, công nghệ nuôi thƣơng phẩm, nhu cầu tôm trên
thị trƣờng thế giới tăng cao và Chính phủ thực hiện chính sách đổi mới kinh tế (Vũ
Đỗ Quỳnh, 1989; Phạm Khánh Ly, 1999). Đến giữa thập kỷ 90, phát triển nuôi tôm
có phần chững lại do Việt Nam gặp nạn dịch bệnh tôm nuôi ở đồng bằng sông Cửu
Long.
Tính hết năm 2014, cả nƣớc ƣớc đạt thả nuôi đƣợc 685.000 ha tôm nƣớc lợ,
đạt 120% kế hoạch và tăng 20,4% so năm 2013 (theo Tổng Cục Thủy Sản).
Năm 2015, sản lƣợng tôm chân trắng trong 6 tháng đầu năm 2015 đã giảm
1.6% so với cùng kỳ năm 2014 do đối phó với dịch bệnh EMS và giá xuất khẩu
giảm, nông dân đã giảm 30% lƣợng thả nuôi (theo VASEP)
Ngành tôm năm 2016, nhờ có sự đầu tƣ mạnh mẽ và đổi mới công nghệ, thị
trƣờng tôm tăng trở lại với nguồn xuất khẩu lớn. Diện tích nuôi tôm nƣớc lợ năm
2016 của cả nƣớc ƣớc đạt 700.000 ha, tăng 0,72% so với kế hoạch. Sản lƣợng tôm
nƣớc lợ ƣớc đạt 650 nghìn tấn. Tại các tỉnh ĐBSCL, sản lƣợng tôm sú ƣớc đạt 260
nghìn tấn, sản lƣợng tôm thẻ ƣớc đạt 390 nghìn tấn.

1.1.2. Tình hình công nghiệp chế biến tôm
Việt Nam là nƣớc xuất khẩu tôm lớn trên thị trƣờng thế giới nhờ sự gia tăng
nuôi trồng thủy sản trong nhƣng năm gần đây. Xuất khẩu tôm trung bình hàng năm

Nguyễn Tiến Dũng

7

Viện CNTP-ĐH Bách Khoa HN


Luận văn Thạc sỹ

GVHD: TS. Đỗ Thị Yến

từ năm 2005 đến 2008 đạt trên 160 nghìn tấn, trị giá khoảng 1.5 tỷ USD. Tôm
thƣờng đƣợc chế biến để lấy thịt tôm xuất khẩu, 35%÷45% còn lại là vỏ và đầu
đƣợc coi là phụ phẩm [2].
Năm 2016, kim ngạch xuất khẩu tôm của nƣớc ta cán mốc 3.1 tỷ USD, tăng
gần 4% so với năm 2015. Đến tháng 11/2016, kim ngạch xuất khẩu tôm vào thị
trƣờng Mỹ của Việt Nam đạt 604,4 triệu USD, thị trƣờng EU đạt 548 triệu USD.
Mỹ và EU là thị trƣờng tiêu thụ tôm lớn nhất của Việt Nam, chiếm tỷ trọng lần lƣợt
là 25% và 19%. Trung Quốc cũng là một trong những thị trƣờng xuất khẩu quan
trọng của tôm Việt Nam.
Theo dự báo của VASEP, trong năm 2017, xuất khẩu tôm của Việt Nam tiếp
tục tăng trƣởng dƣơng nhờ nhu cầu nhập khẩu của thị trƣờng tăng cao. Đặc biệt,
Việt Nam đã áp dụng các biện pháp kiểm soát hóa chất, kháng sinh, đảm bảo chất
lƣợng tôm cao cho các thị trƣờng khó tính. Ngoài ra, giai đoạn 2016 - 2018 là thời
gian mà đa số các hiệp định thƣơng mại thế hệ mới đã và sẽ có hiệu lực, tôm Việt
Nam có nhiều cơ hội để tăng thị phần.
Theo GS.Trần Đức Ba [3], các dạng sản phẩm chế biến chính của tôm nhƣ
sau:
-

Tôm tƣơi còn vỏ, đầu (nguyên con) cấp đông IQF hoặc Block

-

Tôm bóc vỏ, bỏ đầu cấp đông IQF hoặc Block

-

Tôm còn đuôi: tôm bỏ đầu, bỏ ruột và bóc một phần vỏ

-

Tôm dạng sản phẩm định hình, bỏ đầu, bóc vỏ: tôm cánh bƣớm, tôm bóc nõn

-

Tôm chín bóc vỏ, bỏ đầu
Theo tổ chức thƣơng mại thế giới (ITC) sản phẩm tôm nguyên con chiếm

46.7%; tôm bỏ đầu chiếm 35.5%; tôm bóc vỏ bỏ đầu chiếm 17.8% tổng mặt hàng về
tôm. Trong chế biến tôm, phế phẩm sinh ra từ các công đoạn: cắt xén sửa sang hình
dạng nguyên liệu để đƣợc hình thức sản phẩm đẹp, công đoạn lặt đầu, rút chỉ, bóc
vỏ. Lƣợng phụ phẩm từ công đoạn lặt đầu từ 25%÷37%; từ công đoạn lột vỏ từ
6%÷10%, chỉnh sửa hình thức 1%÷2% so với nguyên liệu ban đầu.
Nguyễn Tiến Dũng

8

Viện CNTP-ĐH Bách Khoa HN

Luận văn Thạc sỹ

GVHD: TS. Đỗ Thị Yến

1.1.3. Thành phần hóa học tôm
Thành phần hóa sinh của thịt tôm gồm: protein, lipid, nƣớc, nhiều nguyên tố
vi lƣợng và các vitamin nhóm B. Trong protein của tôm gồm từ 18-20 axit amin và
hầu nhƣ gần đủ các axit amin không thay thế. Cấu tạo của thịt tôm rất lỏng lẻo,
lƣợng đạm hoà tan nhiều. Với những thành phần dinh dƣỡng nhƣ vậy thịt tôm là
một thực phẩm có giá trị dinh dƣỡng và kinh tế cao.
Thành phần hoá học của tôm khác nhau tuỳ theo giống loài. Trong cùng một
loài nhƣng có hoàn cảnh sinh sống khác nhau thì thành phần hoá học khác nhau.
Ngoài ra thành phần hoá học của tôm còn phụ thuộc vào tình trạng sinh lý, mùa vụ
và thời tiết…Sự khác nhau về thành phần hoá học và sự biến đổi của chúng làm ảnh
hƣởng rất lớn đến giá trị dinh dƣỡng sản phẩm, việc bảo quản tƣơi nguyên liệu và
quá trình bảo quản.
Bảng 1. 1 Bảng thành phần hóa học của tôm
Thành phần hóa học Khối lƣợng (% cơ
Ghi chú
thể)
Nƣớc
70 – 80%
Phụ thuộc vào giống loài
Protein cấu trúc: 70 – 80% protein
Protein
13 – 25%
Protein cơ: chiếm 23 – 30%
Lipid
0.01 – 3%

Chủ yếu là các phospholipid
Đặc trƣng theo loài, biến thiên
Chất khoáng
0,7 – 1,5%
theo mùa và điều kiện sống
1.2.

Các yếu tố ảnh hƣởng đến hƣ hỏng của tôm sau thu hoạch [12]

1.2.1. Hư hỏng tôm sau chết do vi sinh vật [13]
Tôm là loài động vật giáp xác phân bố rộng, toàn bộ cơ thể đƣợc bao phủ
một lớp chitin cứng nên so với thịt các động vật khác thì sự lây nhiễm của VSV
khó. Tuy nhiên cấu tạo thịt tôm rất lỏng lẻo, lƣợng đạm hoà tan nhiều rất thích hợp
cho VSV phát triển.
Thịt tôm sau khi đánh bắt rất dễ bị hƣ, ƣơn, thối do vi sinh vật. Đầu tôm tập
trung các cơ quan nội tạng và chứa nhiều đạm hoà tan nên sự hƣ hỏng tôm tập trung
chủ yếu ở đầu sau đó lan dần ra.
Nguyễn Tiến Dũng

9

Viện CNTP-ĐH Bách Khoa HN


Luận văn Thạc sỹ

GVHD: TS. Đỗ Thị Yến

Hình 1. 1 Hệ vi sinh vật trong tôm vừa mới đánh bắt.
Hệ VSV của tôm bao gồm hai nguồn gốc: có sẵn trong bản thân nguyên liệu

(vỏ, chân, mang, trong nội tạng); và lây nhiễm từ bên ngoài (thu hoạch, bảo quản,
nguồn nƣớc rửa, dụng cụ chứa đựng, các bề mặt tiếp xúc).
Hệ VSV trên tôm gồm có: các VSV gây ƣơn thối (Pseudononas flourescens,
Clostridium sporogenes, Clostridium putrificus, Proteus vugaris), các VSV lên men
(Streptococus, Staphylococcus, Bacillus Mesentericus, Bacillus Acidophilus,
Bacillus Lactis Aerogenes) [12]
Quá trình hƣ hỏng do VSV diễn biến nhƣ sau: Thoạt tiên, cơ thể có hiện diện đủ
loại vi sinh vật. Sau đó, Streptococus và Staphylococcus phá hủy gluxit làm môi
trƣờng hóa chua. Coliform hình thành ammoniac làm trung hòa bớt môi trƣờng.
Tiếp đến do hiện tƣợng pepton hóa, môi trƣờng chuyển kiềm dần và có mùi. Sau đó
Bacillus perfringens làm tăng lƣợng ammoniac và hydro sunfua. Thịt tôm mùi hôi
thối, chuyển màu nâu, mềm nát, phản ứng kiềm mạnh. Bacillus putrificus, Proteus
Vulgaris làm phát sinh các chất độc phenol, indol, statol… Cuối cùng làm
ammoniac quá cao làm vi khuẩn kỵ khí chuyển thành nha bào, thịt tôm nhão và mùi
thối tăng dần. Quá trình này làm cho tôm bị long đầu, giản đốt, mềm vỏ, mềm thịt
và biến màu.

Nguyễn Tiến Dũng

10

Viện CNTP-ĐH Bách Khoa HN


Luận văn Thạc sỹ

GVHD: TS. Đỗ Thị Yến

Bảng 1. 2. Biến đổi vi sinh trong thời gian bảo quản [13]
Thời gian

Số vi trùng trong 1
Lƣợng NH3 bay hơi
Số lƣợng N amin
ƣớp
gram
(%)
o
o
o
(ngày)
2.5÷0.5 C -8÷-9.5 C 2.5÷0.5 C -8÷-9.5oC 2.5÷0.5oC -8÷-9.5oC
0
4x103
0.7 x103
0.01
0.15
0.15
2
5
3
7
7x10
0.8 x10
0.02
8
0.16
14
1.7x103
0.3x103
0.01

0.02
0.17
15
0.14
5
3
21
8.3x10
0.7 x10
0.03
0.02
0.17
22
0.04
0.18
1.2.2. Hư hỏng tôm sau chết do enzyme [13]
Trong cơ thể tôm tồn tại rất nhiều enzyme khác nhau, khi tôm còn sống các
hệ enzyme này có tác dụng tham gia vào quá trình sinh hóa trong cơ thể tôm. Khi
tôm chết hệ enzyme này vẫn tiếp tục hoạt động tham gia vào quá trình phân giải các
hợp chất trong cơ thể tôm nhƣ: ATP, Glycogen… Đặt biệt là sự hoạt động của hệ
enzyme tiêu hóa sẽ làm phân giải tổ chức cơ thịt tôm. Đây chính là nguyên nhân
làm cho cơ thịt tôm bị mềm và giảm chất lƣợng. Sản phẩm của sự phân giải lại là
nguồn dinh dƣỡng tốt cho vi sinh vật do đó hoạt động enzyme sẽ làm tăng tốc độ hƣ
hỏng của tôm. Đặc biệt, ở tôm còn có enzyme Polyphenoloxydase, enzyme này
đóng vai trò rất quan trọng trong quá trình thay vỏ của tôm, nhƣng khi tôm chết lại
trở thành yếu tố cơ bản gây hiện tƣợng đốm đen làm giảm giá trị của tôm.
 Hƣ hỏng tôm sau chết do hệ enzyme thủy phân trong tôm

Hệ enzyme thủy phân chủ yếu ở trong thịt và nội tạng của tôm, gồm enzyme
sau: Cathepsin, Calpain, Pepsin, Trysin.

Enzyme cathepsin: nằm trong lysosome, là enzyme quan trọng nhất trong
hệ enzyme protease. Enzym cathepsin D tham gia vào quá trình thủy phân protein
nội tại của tế bào tạo thành peptide, trong khi đó, cathepsin A, B, C có vai trò tiếp
tục thủy phân sản phẩm peptide của cathepsin D

Nguyễn Tiến Dũng

11

Viện CNTP-ĐH Bách Khoa HN


Luận văn Thạc sỹ

GVHD: TS. Đỗ Thị Yến

Enzyme Calpain: hoạt động mạnh sau khi tôm chết, các enzyme calpain
tham gia vào quá trình làm gãy và tiêu hủy protein trong sợi cơ.
Enzyme Trypsin: là một protease kiềm tính, có khả năng thủy phân protein
và ester. Trypsin tác dụng tốt hơn với protein bị biến tính, cắt liên kết peptide giữa
carboxyl của lysine, arginine với nhóm amine của các amino acid khác.
 Hƣ hỏng tôm sau chết do hệ enzyme oxi hóa – khử trong tôm

Hệ enzyme oxi hóa – khử trong tôm gồm enzyme chủ yếu sau:
Lipoxygenase, Phenoloxidase, Lipoxygendase
Enzyme Lipoxygenase: tác động đến nguyên liệu tôm, làm thay đổi giá trị
cảm quan của tôm nhƣ: tăng mùi, nặng mùi xấu, thay đổi màu sắc của tôm
Enzyme Phenoloxidase: là enzyme gây ra hiện tƣợng biến đen trên tôm.
Trong tôm hệ enzyme polyphenoloxydase nằm trong lớp màu màng trong suốt dƣới
vỏ, khi tôm chết lớp màng bị vỡ polyphenoloxydase đƣợc giải phóng, xúc tác phản

ứng oxy hóa các hợp chất amin (tyrosin, phenilalamin) tạo các phức có màu nâu đen
ở cơ thịt.
Enzyme Lipoxygendase: Các 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. Một số vi sinh vật
sản xuất enzyme 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. Sự hình thành đốm đen của tôm [13]
Hiện tƣợng đốm đen là quá trình sinh học tự nhiên xảy ra trong tôm. Xuất
hiện đốm đen không có nghĩa là giảm giá trị dinh dƣỡng hay độ tƣơi, mà chỉ chứng
tỏ rằng tôm đã mất chất lƣợng bề ngoài. Tôm sau khi đánh bắt lên khoảng vài giờ sẽ
xuất hiện những chấm đen tại nơi nối các khớp chân, sau đó sẽ xuất hiện đến chân
và đầu
Đốm đen xuất hiện trên tôm khi có đủ 3 điều kiện: có mặt enzyme Tirozinaza
và Polyphenoloxydase, oxy không khí và các hợp chất amin (tirozin, phenilalamin).
Nguyễn Tiến Dũng

12

Viện CNTP-ĐH Bách Khoa HN


Luận văn Thạc sỹ

GVHD: TS. Đỗ Thị Yến

Enzyme tirozinaza chứa trong một lớp màng trong suốt dƣới vỏ. Khi tôm
chết, lớp màng này bị vỡ, tirizinaza chảy ra ngoài, xúc tác phản ứng oxy hóa với
hợp chất amin thành những sợi đỏ. Những sợi này tập hợp lại tạo nên một chất màu
tối gọi là melamin từ đây các đốm đen phát triển.

Muốn ngăn chặn hiện tƣợng đốm đen, phải triệt tiêu một trong ba điều kiện
trên. Trong công nghiệp đã dùng axit boric cho vào tôm, ngăn cản hoạt động của
enzym do đó đốm đen không phát triển đƣợc. Nhƣng axit boric tích tụ lại cơ thể con
ngƣời, ảnh hƣởng đến thần kinh. Các hóa chất nhƣ metabisunfit natri (Na2S2O5),
hoặc sunfit natri (NaSO3), cộng thêm CH3COOH 5ppm có thể ngăn đốm đen 6 ngày
bằng cách nhúng tôm 15 phút vào dung dịch rồi ƣớp đá. Hỗn hợp vitamin C (axit
ascorbic) và axit xitric 8% có thể ngăn đốm đen trong 8 ngày bằng cách muối đá với
1% hỗn hợp.
1.2.4. Sự biến đỏ của tôm sau chết
Tôm tƣơi trong vỏ và thịt chứa chất astaxanthin có màu xanh tím, bình
thƣờng astaxanthin kết hợp với protein tạo thành phức bền nhƣng dƣới tác dụng của
nhiệt, axit, sự phân huỷ của thịt tôm làm cho astaxanthin bị tách ra khỏi protein.
Astaxanthin sẽ bị oxi hoá tạo thành astaxin có màu đỏ gạch.
Khi tôm bị biến đỏ thì bao giờ cũng kèm theo sự thối rữa. Cơ chế của quá
trình thối rữa: Protein-> peptone-> axitamin -> ammoniac, sunfuahydro, indol…
Trong điều kiện không có không khí, vi khuẩn yếm khí làm cho axit amin bị khử
thành phi axit amin bị mất gốc cacboxyl và tác dụng oxy hóa khử lẫn nhau, phân
hủy thành các hợp chất cấp thấp nhƣ indol, phenol, H2S, NH3, C02 …Vì vậy cần hạn
chế việc thủy phân triệt để protein để hạn chế ảnh hƣởng xấu, đảm bảo chất lƣợng
tôm.
1.3.

Giới thiệu về phụ phẩm tôm và các sản phẩm từ phụ phẩm tôm

1.3.1. Thành phần phụ phẩm tôm
Phụ phẩm tôm chủ yếu là đầu, vỏ và đuôi tôm, ngoài ra còn kể đến các mảnh
thịt vụn do bóc nõn không cẩn thận, một số tôm bị hỏng. Tùy theo giống loài và
phƣơng pháp gia công chế biến của nhà máy mà lƣợng phụ phẩm thay đổi có thể lên
Nguyễn Tiến Dũng

13

Viện CNTP-ĐH Bách Khoa HN


Luận văn Thạc sỹ

GVHD: TS. Đỗ Thị Yến

đến 40 - 60% khối lƣợng tôm nguyên liệu (Đỗ Văn Nam và cộng sự, 2005). Trong
đó vỏ chiếm 10-15%, đầu 30-40% trọng lƣợng tôm nguyên liệu. Phụ phẩm tôm dễ
hỏng một phần vì chứa enzyme phân giải protein, một phần do quá trình phân hủy
vi sinh vật. Cần phải tiến hành các công đoạn tiếp theo nhƣ cấp đông, sấy khô để
chế biến phụ phẩm thành bán thành phẩm ổn định. Thành phần phụ phẩm này nếu
biết sử dụng tận dụng sẽ thu đƣợc nguồn lợi kinh tế cao, giảm thiểu đáng kể vấn đề
ô nhiễm môi trƣờng.
Bảng 1. 3. Bảng thành phần hóa học phụ phẩm tôm

Thành phần hóa học (%)

Đầu tôm

Vỏ tôm

Protein

35,5

22,8

Lipit

8,9

0,4

Chitin

11,1

27,2

Tro

22,6

31,7

Canxi

7,2

11,1

Photpho

1,68

3,16

Bảng 1. 4. Thành phần hóa học phụ phẩm của một số loài tôm (% chất khô)
Thành phần hóa học (%)

Tôm chì

Tôm sắt

Tôm sú

Chất khô

26,41

25,14

25,12

Protein thô

33,23

35,26

36,53

Lipit

8,63

9,31

7,42

Photpho

1,23

1,12

1,14

Canxi

9,14

8,13

10,3

Nguyễn Tiến Dũng

14

Viện CNTP-ĐH Bách Khoa HN


Luận văn Thạc sỹ

GVHD: TS. Đỗ Thị Yến

Thông qua bảng thành phần hóa học phụ phẩm tôm cho thấy phụ phẩm tôm
là nguồn nguyên liệu có giá trị kinh tế cao nếu biết cách tận thu và giảm đáng kể
vấn đề ô nhiễm môi trƣờng.
Protein: trong phụ phẩm tôm thƣờng là loại protein không hòa tan, do đó
khó
tách ra khỏi vỏ, tồn tại dƣới dạng tự do và dạng phức tạp:
Protein ở dạng tự do: thƣờng tồn tại trong cơ quan nội tạng và trong các cơ
gắn phần vỏ tôm, cũng là phần thịt tôm từ một số tôm bị biến đổi đƣợc vứt lẫn vào
phụ phẩm.
Protein ở dạng phức tạp: Ở dạng này protein không hòa tan và thƣờng liên
kết với chitin, canxicacbonat, với lipid tạo lipoprotein, với sắc tố tạo
proteincarotenoit…
Chitin: Tồn tại dƣới dạng liên kết đồng hóa trị với các protein tạo phức hợp
chitin-protein, hoặc liên kết với các hợp chất khoáng và các hợp chất hữu cơ khác.
Điều này gây khó khăn cho việc tách và chiết chúng.
Canxi: Trong vỏ, đầu tôm có chứa một lƣợng lớn muối vô cơ, chủ yếu là
muối CaCO3, hàm lƣợng Ca3(PO4)2 mặc dù không nhiều nhƣng trong quá trình khử
khoáng dễ hình thành hợp chất CaHPO4 không tan trong HCl, gây khó khăn cho quá
trình khử khoáng.
Sắc tố: trong đầu tôm cũng nhƣ vỏ tôm chủ yếu là astaxanthin. Chất này kết
hợp với protein một cách chặt chẽ. Nhờ kiên kết này mà thành phần astaxanthin
trong vỏ đƣợc bảo vệ, khi liên kết này bị phá vỡ thì astaxanthin dễ dàng tách ra và
bị oxi hóa thành Astaxin.
Enzyme: Trong đầu tôm chứa một lƣợng không nhỏ enzyme nội tạng, chủ
yếu nhất là chia thành hai loại đó là enzyme thủy phân và enzyme oxi hóa – khử.
Theo tạp chí Thủy sản (số 5/1993) hoạt độ enzym protease của đầu tôm khoảng 6,5
đơn vị hoạt độ/g tƣơi. Khi tôm còn sống thì các enzyme này tham gia quá trình tiêu
hóa, xúc tác các quá trình trao đổi chất. Khi tôm chết, các enzyme này tham gia vào
Nguyễn Tiến Dũng

15

Viện CNTP-ĐH Bách Khoa HN


Luận văn Thạc sỹ

GVHD: TS. Đỗ Thị Yến

hoạt động phân giải, tăng nhanh quá trình ƣơn hỏng và tê cứng, thay đổi giá trị cảm
quan màu sắc, gây nên các mùi hôi thối.
1.3.2. Phụ phẩm tôm ứng dụng sản xuất chitin-chitosan-glucosamin [3][7]
Chitin có công thức (C8H13O5N)n, là một thành phần cấu trúc quan trọng của
các vỏ một số động vật không xƣơng sống nhƣ: nhuyễn thể, giáp xác. Chitin ít tồn
tại ở trạng thái tự do mà thƣờng ở dạng liên kết với các hợp chất nhƣ khoáng,
protein, các hợp chất hữu cơ khác bởi các cầu nối đẳng trị. Hàm lƣợng chitin trong
các động vật thủy hải sản này thƣờng chiếm tỷ lệ khá cao từ 14 – 35% so với trọng
lƣợng khô. Chitin có màu trằng, không tan trong nƣớc, trong môi trƣờng kiềm, axit
loãng và các dung mỗi hữu cơ nhƣ ete, rƣợu…
Chitosan có công thức đơn phân là C8H15NO6, là vật liệu sinh học quý có
nhiều trong phế liệu thủy sản nhƣ vỏ tôm, vỏ ghẹ; đƣợc ứng dụng trong công
nghiệp, nông nghiệp, y dƣợc. Theo số liệu thực nghiệm chitosan chiếm khoảng 5%
vỏ tƣơi và khoảng 20-40% vỏ khô, nhƣ vậy hàng năm có thể sản xuất gần 50.000
tấn chitosan từ vỏ tôm và ghẹ phục vụ sản xuất trong nƣớc và xuất khẩu mang lại
hiệu quả kinh tế cao cho ngành thủy sản. Trong y dƣợc: từ chitosan vỏ tôm có thể
sản xuất Glucosamin. Trong công nghiệp từ chitosan có thể chế tạo nhiều sản phẩm
công nghiệp có giá trị cao nhƣ vải Chitosan có khả năng diệt khuẩn, chống mốc…
Từ khả năng ứng dụng khá rộng rãi của chitosan nhƣ đã nói ở trên mà nhiều nƣớc
trên thế giới đã nghiên cứu sản xuất sản phẩm này. Theo số liệu xuất khẩu của Bộ
nông nghiệp và phát triển nông thôn, hiện nay tính riêng sản lƣợng tôm xuất khẩu

đạt trên 140.000 tấn trên năm. Từ quá trình sản xuất này sẽ có lƣợng lớn phế liệu vỏ
tôm thải ra khoảng 100.000 tấn trên năm.
Glucosamin có công thức là C6H13O5N, là một hoạt chất đƣợc sản xuất từ vỏ
tôm thông qua nguyên liệu trung gian là chitin hoặc chitosan. Glucosamin là chất
rắn dạng tinh thể, không màu, không mùi, tan đƣợc trong nƣớc, không tan trong
ether và chloroform. Glucosamin chủ yếu đƣợc sử dụng trong y học chữa bệnh thoái
hoá khớp. Glucosamin đƣợc sản xuất bằng cách thủy phân chitin trong môi trƣờng
axit HCl đậm đặc, thu đƣợc glucosamin 3 (là monome của chitosan). Trong quá
Nguyễn Tiến Dũng

16

Viện CNTP-ĐH Bách Khoa HN


Luận văn Thạc sỹ

GVHD: TS. Đỗ Thị Yến

trình sản xuất glucosamine, yếu tố nồng độ axit và nhiệt độ thủy phân rất quan
trọng, nếu nồng độ của axit không thích hợp thì quá trình deacetyl hóa và deosid chỉ
dừng lại giới hạn nhất định, nếu nhiệt độ không thích hợp thì sản phẩm cuối cùng là
glucosamin có thể bị giáng hóa thành những phân tử đơn giản hơn. [3]
Hiện nay đang có 2 phƣơng pháp chủ yếu hay dùng để tách chitin: Phƣơng
pháp hóa học và phƣơng pháp sinh học. Tuy nhiên, việc sản xuất chitin và dẫn xuất
của chúng bằng phƣơng pháp hóa học này gây ra ô nhiễm môi trƣờng mà còn không
tận dụng đƣợc các sản phẩm có giá trị khác nhƣ: chất màu, protein…Ngày này chủ
yếu thu hồi chitin bằng phƣơng pháp sinh học. Trong phƣơng pháp sinh học tại
công đoạn khử protein và khử khoáng không sử dụng hóa chất mà có thể sử dụng hệ
vi khuẩn, nấm men hoặc các enzym để loại bỏ protein và khoáng một cách triệt để.

Sản phẩm chitin thu đƣợc có chất lƣợng cao do không bị ảnh hƣởng nhiều bởi hóa
chất. Để loại bỏ protein ngƣời ta sử dụng vi khuẩn sinh protease hay chế phẩm
protease, để loại khoáng ngƣời ta sử dụng vi khuẩn Lactic hay Bacillus [7]
1.3.3. Phụ phẩm tôm ứng dụng sản xuất Astaxanthin
Astaxanthin có công thức cấu tạo là C40H52O4, công thức hóa học là
dihidroxy-3,3dioxo-4,4’-β-caroten. Astaxanthin là một sắc tố thuộc dòng họ
xanthophylle (carotenoid) kết tinh màu tím, rất tƣơng đồng với β- carotene nhƣng
astaxanthin không chuyển hóa thành vitamin A trong cơ thể ngƣời. Astaxanthin hòa
tan đƣợc trong mỡ và chất dầu và là chất chống oxi hóa mạnh, có khả năng trung
hòa oxi nguyên tử và thải trừ các gốc tự do. Astaxanthin sử dụng trong y học nhƣ
một loại thuốc chống ung thƣ, tăng cƣờng hệ miễn dịch tim mạch…, cũng đƣợc sử
dụng nhƣ một chất màu thực phẩm.
Các nghiên cứu đã đƣợc thực hiện để thu hồi carotenoid và carotenoprotein
từ loài giáp xác. Carotenoid từ phế liệu tôm đã đƣợc thu hồi bằng cách chiết xuất
dung môi (Csachidar và Mahendrakar 2005, Sachindra và cộng sự 2006). Thu nhận
astaxanthin từ phụ phẩm tôm quy mô thí nghiệm bằng cách: chuẩn bị phụ phẩm tôm
gồm đầu và vỏ tôm đem đi sấy ở nhiệt độ 500C trong vòng 24h sau đó đƣợc đem đi
bảo quản ở 250C hay trữ đông ở -200C cho đến khi sử dụng. Vì vậy để gia tăng giá
Nguyễn Tiến Dũng

17

Viện CNTP-ĐH Bách Khoa HN


Luận văn Thạc sỹ

GVHD: TS. Đỗ Thị Yến

trị sản phẩm, ngƣời ta tách riêng phần protein ở đầu tôm ra phục vụ chăn nuôi, tách

hợp chất màu (ataxanthin) để phục vụ công nghiệp nhuộm, chế biến chitosan để
phục vụ nông nghiệp, công nghiệp, mỹ phẩm, y tế thì giá trị mang lại từ nguồn phụ
phẩm tôm sẽ lớn hơn gấp nhiều lần so với việc chỉ đem đi sấy khô hay phơi nắng
nghiền bột cho gia súc, gia cầm.
1.3.4. Phụ phẩm tôm ứng dụng sản xuất thức ăn chăn nuôi
Hiện nay ở nƣớc ta đa số sử dụng phụ phẩm tôm đông lạnh để sản xuất làm
thức ăn chăn nuôi gia súc. Vỏ và đầu tôm đƣợc sấy khô hoặc phơi nắng rồi sau đó
đem xay mịn bổ sung vào thức ăn chăn nuôi. Bột tôm đƣợc chế biến tốt có chứa
hàm lƣợng axit amin tƣơng tự nhƣ amin trong đậu tƣơng hay trong bột cá. Phụ
phẩm tôm càng tốt thì bột tôm có chất lƣợng càng cao. Đầu tôm đƣợc chế biến theo
các phƣơng pháp sau đây để làm thức ăn chăn nuôi:
Phương pháp ủ xilo: sử dụng axit hữu cơ và vô cơ trong việc ủ nhằm làm
tăng hoạt động enzyme, hạn chế sự phát triển vi sinh vật. Sau khi ủ tiến hành trung
tính bằng các chất kiềm, chất ủ đƣợc làm thức ăn chăn nuôi. Phƣơng pháp này có ƣu
điểm chất lƣợng sản phẩm tốt tuy nhiên giá thành cao và phức tạp.
Phương pháp sấy khô bằng nhiệt: phƣơng pháp này có ƣu điểm đơn giản,
có thể chế biến nhanh lƣợng lớn phụ phẩm, tốn ít năng lƣợng tuy nhiên nó lại kém
giá trị dinh dƣỡng, chất lƣợng kém.
Phương pháp sinh học: đây là phƣơng pháp mới có ứng dụng phô biến
trong công nghiệp, phƣơng pháp bảo quản bằng lên men lactic, phế liệu tôm đƣợc
nghiền nhỏ rồi đem ủ đƣợc sản phẩm ở dạng sệt. Theo phƣơng pháp này ta có thể sử
dụng với nguồn phế liệu khác nhau có ƣu điểm kéo dài thời gian bảo quản, không
tạo mùi ôi thối chỉ tạo mùi thơm dễ chịu, kích thích tiêu hóa, hạn chế đƣợc vi sinh
vật gây thối. [25]
Ví dụ 1: Công ty VNO sử dụng công nghệ thủy phân enzyme trên phụ phẩm
đầu vỏ tôm. Sản phẩm là để cho ra sản phẩm dịch tôm thủy phân (SSE): sản xuất ra
dịch tôm thủy phân (SSE) chứa một tập hợp các acid amin tự do và các peptide.
Nguyễn Tiến Dũng

18

Viện CNTP-ĐH Bách Khoa HN


Luận văn Thạc sỹ

GVHD: TS. Đỗ Thị Yến

Trong thử nghiệm trên cá rô, thức ăn không sử dụng bột cá và bổ sung 2% dịch SSE
giúp cải thiện hơn tỉ lệ sống của cá và cho kết quả tăng trọng, hiệu quả sử dụng
tƣơng đƣơng thức ăn sử dụng 5% bột cá.
Ví dụ 1: Công ty Hoa Thịnh, nhà máy ở Hóc Môn, Một trong các sản phẩm
của công ty là sản phẩm bột tôm có hàm lƣợng đạm từ 30-45%. Sản phẩm này đƣợc
công ty dùng để bổ sung độ đạm, tạo mùi trong thức ăn thủy sản (tôm, cá…). Sản
phẩm có mùi thơm tôm, giúp kích thích vật nuôi ăn ngon, phát triển khỏe mạnh.
1.3.5. Phụ phẩm tôm ứng dụng sản xuất bột tôm thực phẩm
Để gia tăng giá tri kinh tế và đa dạng sản phẩm, ngƣời ta sử dụng phụ phẩm
tôm để sản xuất bột tôm cho thực phẩm. Bột tôm đƣợc sản xuất cho thực phẩm bổ
sung làm gia vị cho các món: súp, chả tôm, bánh phồng tôm, làm thành phần cho
ngành công nghiệp gia vị, làm gia vị cho ngành sản phẩm ăn liền (nhƣ mì gói, snack
…).
1.3.6. Sử dụng làm chất tạo mùi trong thực phẩm, thức ăn chăn nuôi
Trong công nghiệp chế biến thực phẩm, các hƣơng vị mùi tôm đóng vai trò
quan trọng. Chẳng hạn khi chế biến sản phẩm mô phỏng tôm từ surimi cần phải có
chế phẩm hƣơng vị này để phối chế tạo ra các sản phẩm đặc trƣng. Trong chế biến
một số sản phẩm khác: bánh phồng tôm, bột canh tôm, mì tôm… rất cần chế phẩm
hƣơng vị tôm. Và khi thị trƣờng mì tôm đang tăng trƣởng nhanh, việc sử dụng dịch
tôm tƣơi trực tiếp vào từng sợi mì trong quá trình chế biến đã đƣợc các công ty sản
xuất mì lớn nhất Việt Nam nhƣ Masan, Colusa-Miliket… đánh giá nhƣ một bƣớc
đột phá mới. Cho nên, việc sử dụng phế liệu đầu tôm vào sản xuất các chế phẩm tạo

hƣơng vị này vừa có tính kinh tế xã hội, vừa rẻ tiền. Trong thành phần dịch chiết từ
phế liệu tôm nƣớc ngọt có và không thủy phân protease có khoảng 55 chất tạo mùi.
1.4.

Tính cấp thiết của đề tài
Số lƣợng lớn phụ phẩm tôm này chủ yếu đƣợc sử dụng làm thức ăn chăn

nuôi theo phƣơng pháp truyền thống nhƣ sấy khô hay phơi nắng. Tuy nhiên với
phƣơng pháp truyền thống này, sản phẩm ngoài không đƣợc loại khoáng và chitin,
là hai chất gây khó tiêu cho gia súc mà còn gây ô nhiễm môi trƣờng đáng kể. Để tận
Nguyễn Tiến Dũng

19

Viện CNTP-ĐH Bách Khoa HN


Luận văn Thạc sỹ

GVHD: TS. Đỗ Thị Yến

dụng nguồn lợi thủy sản từ phụ phẩm tôm, hiện nay vỏ tôm đƣợc dùng để sản xuất
chitin, chitosan bằng phƣơng pháp hóa học hoặc thủy phân bằng enzyme, còn lƣợng
protein từ phụ phẩm tôm không đƣợc thu triệt để, thƣờng dùng làm thức ăn chăn
nuôi, các thành phần thải từ quá trình xử lý thu chitin và astaxanthin thƣờng gây ô
nhiễm môi trƣờng.
Vấn đề đặt ra, cần phải tận dụng một cách triệt để nguồn lợi protein từ phụ
phẩm tôm, nhằm nâng cao giá trị thƣơng phẩm đồng thời hạn chế tác động ô nhiễm
từ môi trƣờng. Trƣớc đó, Khan và Nowsad (2012) cũng đã đánh giá khả năng sử
dụng nguồn protein đƣợc thu nhận từ đầu tôm ở dạng bột, phối trộn vào quy trình

chế biến bánh bích quy. Nguyễn Văn Mƣời và cộng sự, xác định điều kiện sấy thích
hợp cho chế biến và bảo quản bột thịt đầu tôm sú, đã bƣớc đầu cho thấy đƣợc nhiệt
độ tiền xử lý phụ phẩm tôm. Tuy nhiên để bột tôm từ đầu tôm có thể sử dụng cho
thực phẩm, cần tối ƣu các điều kiện, quá trình liên quan đến quy trình sản xuất bột
tôm để sản phẩm vừa đạt yêu cầu cảm quan về màu sắc, mùi vị cũng nhƣ chỉ tiêu
hóa lý.
Vì những lý do trên, tôi đã chọn đề tài “Nghiên cứu công nghệ sản xuất bột
tôm giàu protein từ phụ phẩm tôm” cho luận văn thạc sĩ

Nguyễn Tiến Dũng

20

Viện CNTP-ĐH Bách Khoa HN


Luận văn Thạc sỹ

GVHD: TS. Đỗ Thị Yến

CHƢƠNG II: VẬT LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1.

Vật liệu nghiên cứu

2.1.1. Đối tượng nghiên cứu
Đầu tôm tƣơi là hỗn hợp đầu tôm thẻ chân trắng (Litopenaeus vannamei)
hoặc tôm sú (Penaeus monodon), độ ẩm khoảng 75-80%, đƣợc thu mua ở nhà máy
chế biến thủy hải sản Nam Định, chứa trong các bao PE, bảo quản trong thùng xốp
ở nhiệt độ từ 0 đến 4C bằng nƣớc đá, thời gian vận chuyển 2-3 giờ. Sau đó đem về

phòng thí nghiệm, tiến hành rửa lại bằng nƣớc sạch, để ráo nƣớc, đƣợc chia nhỏ vào
các túi PE và sau đó bảo quản đông trong tủ đông với nhiệt độ bảo quản -20oC đến 18oC cho tới khi sử dụng.
2.1.2. Hóa chất
Hóa chất dùng trong nghiên cứu thuộc loại tinh khiết dùng cho phân tích
đƣợc sản xuất tại Merck hoặc Sigma.
-

Axit ascorbic (vitamin C)

-

Natri metabisulfit (Na2S2O5)

-

Natri hidrosunfit (NaHSO3)

-

K2SO4

-

CuSO4

-

H2SO4dd

-

H2SO4 0,1N

-

NaOH 40%

-

MgO

-

H3BO3

-

Nƣớc cất

Nguyễn Tiến Dũng

21

Viện CNTP-ĐH Bách Khoa HN