Khảo sát sơ bộ thành phần acid béo trong phụ phẩm nhành chế biến hải sản và nghiên cứu làm giàu PUFA trong mỡ cá basa và cá ngừ

Đại Học Quốc Gia Tp. Hồ Chí Minh
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
--------------------

TRẦN THỊ NGỌC YÊN

Chuyên ngành

: Công Nghệ Thực Phẩm

Mã số ngành

: 2.11.00

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP. HỒ CHÍ MINH, Tháng 12 naêm 2004


-1-

CÔNG TRÌNH ĐƯC HOÀN THÀNH TẠI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học:
TS. LẠI MAI HƯƠNG

Cán bộ chấm nhận xét 1:
PGS.TS. PHẠM VĂN BÔN

Cán bộ chấm nhận xét 2:
TS. TRẦN BÍCH LAM

Luận văn thạc só được bảo vệ tại:
HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
Ngày 18 tháng 12 năm 2004


-2-

Đại Học Quốc Gia TP.Hồ Chí Minh

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Độc Lập – Tự Do – Hạnh Phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ
Họ và tên học viên: TRẦN THỊ NGỌC YÊN

Phái: Nữ

Ngày tháng năm sinh: 18 / 06 / 1976

Nơi Sinh: Sông Bé

Chuyên ngành: Khoa Học & Công Nghệ Thực Phẩm
Khoá: 13 (năm trúng tuyển 2002)
I – TÊN ĐỀ TÀI:

Khảo sát sơ bộ thành phần acid béo trong phụ phẩm ngành chế biến hải sản và
nghiên cứu làm giàu PUFA trong mỡ cá Basa và cá Ngừ.
II – NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:
• Khảo sát sơ bộ thành phần lipid trong phế phụ phẩm của cá ngừ.
• Khảo sát tách dầu ra khỏi phế phụ phẩm ngành chế biến hải sản.
• Nghiên cứu làm giàu PUFA từ mỡ cá basa và cá ngừ bằng phương pháp kết
tinh phân đoạn trong dung môi.
III – NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 11 / 2003
IV – NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 12 / 2004
V – HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN:
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN

TS. LẠI MAI HƯƠNG

TS. LẠI MAI HƯƠNG

CHỦ NHIỆM NGÀNH

BỘ MÔN QUẢN LÝ NGÀNH

PGS.TS. PHẠM VĂN BÔN

PGS.TS. PHẠM VĂN BÔN

Nội dung và đề cương luận văn thạc só đã được Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua.
Ngày
PHÒNG ĐÀO TẠO

tháng

năm 2004

KHOA QUẢN LÝ NGÀNH


-3-

Tôi xin chân thành cám ơn đến tất cả những cá nhân và tập thể đã giúp đỡ
tôi tận tình trong suốt khoá học cũng như trong suốt thời gian tôi làm luận văn.
Tôi Xin cám ơn tất cả các thầy cô giảng viên trường Đại Học Bách Khoa.
Tôi xin cám ơn Cô Lại Mai Hương đã hướng dẫn tôi rất tận tình và giảng
dạy cho tôi thêm nhiều kiến thức để tôi có thể hoàn thành luận văn này.
Tôi xin cám ơn Cô Trần Bích Lam đã chỉ bảo tôi những kiến thức rất bổ ích.
Tôi xin cám ơn Cô Tôn Nữ Minh Nguyệt, Cô Trần Thị Hồng Hạnh, Cô Lưu
Ngọc Anh đã giúp đỡ và tạo điều kiện tốt cho tôi trong thời gian tôi làm thí
nghiệm.
Tôi xin cám ơn Cô Đống Thị Anh Đào đã luôn động viên và tạo điều kiện
tốt cho tôi trong thời gian qua.
Tôi xin cám ơn Thầy Hoàng Đức Như đã giúp đỡ tôi nhiệt tình trong quá
trình tìm nguyên liệu cho nghiên cứu.
Tôi xin cám ơn Công ty Hingland Dragon Bình Dương và Ông Trần Vũ
Hoàng đã rất nhiệt tình cung cấp nguyên liệu cho nghiên cứu của tôi.
Tôi xin cám ơn Ban Giám Hiệu và Khoa Công Nghệ Trường THCN Lương
Thực-Thực Phẩm Q8, cùng tất cả các giáo viên đồng nghiệp trong khoa đã
tạo điều kiện rất nhiều về mặt thời gian cũng như những lời động viên chân
thành đến tôi.
Cuối cùng tôi xin gởi lời cám ơn đến Gia đình của tôi và bạn bè đã luôn hổ
trợ tinh thần và động viên tôi trong suốt thời gian qua.

-4-

Trong số những nguồn cung cấp lipid hiện nay thì dầu cá là một nguồn chất
béo giàu dinh dưỡng có chứa PUFA (polyunsaturated acid) cao đặc biệt là DHA
(Docosahexaenoid acid). PUFA là những acid béo không no rất tốt cho cơ thể
giúp phòng chống bệnh tim mạch, sự phát triển trí não và thị giác, đặc biệt rất
cần thiết cho sự phát triển toàn diện ở trẻ.
Cá basa và cá ngừ là những loại cá có sản lượng lớn trong tổng sản lượng
đánh bắt và nuôi trồng thuỷ sản ở Việt Nam, ngoài ra cá mòi cũng là loại cá khá
phổ biến và được ưa chuộng ở nước ta. Lượng phế phụ phẩm từ các loại cá trên
thải ra là không nhỏ. Để có thể tận dụng và nâng cao giá trị kinh tế của lượng
phế phụ phẩm này, đề tài đã khảo sát sơ bộ thành phần lipid có trong phế phụ
phẩm của các loại cá trên, khảo sát một số phương pháp tách dầu từ phế phụ
phẩm đó và nghiên cứu làm giàu thành phần PUFA từ dầu cá basa và cá ngừ
bằng phương pháp kết tinh phân đoạn trong dung môi ở nhiệt độ thấp.
Kết quả nghiên cứu cho thấy:
U

U

1. Trong phế phụ phẩm cá ngừ: hàm lượng dầu chiếm 3,52% trong nội tạng,
8,1% trong gan và 19,27% trong hốc mắt. Trong đó hàm lượng DHA dao động
trong khoảng 10,01% – 12,98%.
2. Phương pháp tách dầu:
•

Tách dầu từ mắt, đầu cá ngừ, đầu cá mòi bằng phương pháp chưng hấp và
ép là phương pháp tối ưu để tách dầu nhanh và dễ dàng.
o Trong mắt cá ngừ, hàm lượng dầu chiếm 10,25%, hàm lượng DHA
trong dầu chiếm 11,88% và PUFA chiếm 26,55%.

o Trong đầu cá ngừ hàm lượng dầu chiếm 7,12%, hàm lượng DHA trong
dầu chiếm 10,94% và PUFA chiếm 18,28%.


-5-

o Trong đầu cá mòi hàm lượng dầu chiếm 16,82%, hàm lượng DHA
trong dầu chiếm 1,95% và PUFA chiếm 14,05%.
• Tách dầu từ mỡ cá basa bằng phương pháp rán ở 70 – 75oC cho hiệu suất
P

P

tách cao nhất 83,5%. Dầu cá basa có DHA chiếm 0,24% và PUFA chiếm
11,68%.
3. Làm giàu PUFA bằng phương pháp kết tinh phân đoạn trong dung môi
(acetone) ở nhiệt độ -18oC, Vacetone : m dầu cá = 20 :1 cho kết quả tối ưu để tách
P

P

B

B

B

B

PUFA từ dầu cá basa nhưng không có hiệu quả với nguyên liệu dầu cá ngừ.

• Làm giàu PUFA từ dầu cá basa, cho sản phẩm dầu lỏng có DHA tăng từ
0,24% lên 0,44%, và PUFA tăng từ 11,68% lên 23,41%. Với hiệu suất thu
hồi DHA là 43,8%, PUFA là 47,88%.
• Làm giàu PUFA từ dầu cá ngừ, cho sản phẩm dầu lỏng có DHA tăng từ
10,01% lên 11,66%, và PUFA tăng từ 23,32% lên 30,50%. Với hiệu suất thu
hồi DHA là 51,59%, PUFA là 57,92%.


-6-

Nowadays, among the sources providing lipid, fish oil is a rich nutritious
source containing the high PUFA (Polyunsaturated fatty acid) especially the DHA
(Docosahexaenoid acid). PUFAs are very efficient for human body to prevent
from the heart diseases. They also contributes to the development of human brain
and vision, especially for the fully developing of a child.
Catfish and Tuna are kinds of fish, which give the highest productivity
comparing to the total fishing and grown aquaculture productivity in Vietnam. The
disposing amount of by-products from those fishes is quite remarkable. In order to
utilize the disposing by-products and increase the economic value, This reseach
has primarily examined the lipid compounds contained in the disposing byproducts of those fishes and has investigated some methods to extract fish oil
from those by-products and studied to enrich the PUFA from catfish and Tuna by
the method involves solvent fractionation at the low temperatures.
The results of the experiments are:
U

1. In the by-products of Tuna: the content of oil is about 3,52% in the viscera of
Tuna, 8,1% in the liver, and 19,27% in the orbital, whereas the content of
DHA in the oil is about 10,01% to 12,98%.
2. The method to extract oil:
• The rendering method, which was used to abtain oil from the Tuna eyes,

Tuna head, Sardine head, is the best method in order to obtain oil quickly
and easily.
o The content of oil in the Tuna eyes is about 10,25%, whereas the content of
DHA and PUFA is about 11,88% and 26,55% respectively in the oil.


-7-

o The content of oil in the Tuna head is about 7,12%, whereas the content of
DHA and PUFA is about 10,94% and 18,28% respectively in the oil.
o The content of oil in the Sardine head is about 16,82%, whereas the content
of DHA and PUFA is about 1,95% and 14,05% respectively in the oil.
• Production of oil from basa fat by the dryrendering method at 70 - 75oC give
P

P

the highest productivity of 83,5%. The content of DHA and PUFA in basa oil
is 0,24% and 11,68% respectively.
3. Using the method involves solvent fractionation at –18oC with solvent is
acetone and Vacetone:mfish
B

B

B

oil

= 20:1 to enrich the PUFA of fish iol is the

B

optimum method to extract PUFA from Basa oil, but it hasn’t with Tuna oil.
• Fractionating of PUFA from Basa oil produced the liquid phase product with
the DHA increasing from 0,24% to 0,44%. The content of PUFA increased
from 11,68% to 23,41%. The recovery of DHA was 43,8%, whereas that of
PUFA was 47,88%.
• Fractionating of PUFA from Tuna oil produced the liquid phase product with
the DHA increasing from 10,01% to 11,66%. The content of PUFA increased
from 23,32% to 30,50%. The recovery of DHA was 51,59%, whereas that of
PUFA was 57,92%.


-8-

Trang
Lời cảm ơn ------------------------------------------------------------- - 3
Tóm tắt luận văn ------------------------------------------------------ - 4
Abstract ----------------------------------------------------------------- - 6
Mục lục ----------------------------------------------------------------- - 8
Danh sách bảng -------------------------------------------------------- - 11
Danh sách hình --------------------------------------------------------- - 12
Phần I

MỞ ĐẦU --------------------------------------------------------------- - 14

Phần II

TỔNG QUAN ---------------------------------------------------------- - 17

2.1.

Chất béo ---------------------------------------------------------------- - 18

2.1.1.

Thành phần cơ bản của chất béo ----------------------------------- - 18

2.1.1.1.

Triglyceride ------------------------------------------------------------ - 18

2.1.1.2.

Acid beùo ---------------------------------------------------------------- - 18

2.1.1.3.

Glycerin ---------------------------------------------------------------- - 19

2.1.1.4.

Photphatide ------------------------------------------------------------ - 19

2.1.1.5.

Sterol --------------------------------------------------------------------- 19

2.1.1.6.

Các chất màu ------------------------------------------------------------ 19

2.1.1.7.

Các chất gây mùi ------------------------------------------------------ - 20

2.1.1.8.

Vitamin ------------------------------------------------------------------ - 20

2.1.2.

Một số tính chất và chỉ số quan trọng của dầu mỡ -------------- - 20

2.1.2.1.

Tính chất lý học ------------------------------------------------------- - 20

2.1.2.2.

Tính chất hoá học quan trọng --------------------------------------- - 21

2.1.2.3.

Các chỉ số hoá học quan trọng -------------------------------------- - 22

2.1.3.

Phân loại acid béo ------------------------------------------------------ 23

2.1.4.

Đặc tính lipid trong thuỷ hải sản ------------------------------------ - 26


-9-

2.2.

Vai trò dinh dưỡng của PUFA --------------------------------------- - 29

2.3.

Phương pháp tách chiết và phân tách lipid ----------------------- - 34

2.3.1.

Tách chiết lipid bằng dung môi hữu cơ --------------------------- - 34

2.3.2.

Sử dụng nhiệt độ cao ------------------------------------------------- - 34

2.3.3.

Sử dụng enzim thuỷ phân ------------------------------------------- - 35

2.3.4.

Sử dụng phương pháp “Supercritical fluid extraction” ---------- - 35

2.4.

Phương pháp tách PUFA --------------------------------------------- - 35

2.4.1.

Các phương pháp vật lý ---------------------------------------------- - 35

2.4.2

Các phương pháp hoá học ------------------------------------------- - 36

2.4.3.

Các phương pháp sinh học ------------------------------------------ - 36

Phần III NỘI DUNG NGHIÊN CỨU ---------------------------------------- - 37
Phần IV PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ----------------------------------- - 39
4.1.

Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu ------------------------- - 40

4.1.1.

Nguyên liệu ------------------------------------------------------------ - 40

4.1.1.1.

Mỡ cá basa ------------------------------------------------------------- - 40

4.1.1.2.

Phế phụ phẩm trong chế biến hải sản ----------------------------- - 40

4.1.2.

Các phương pháp phân tích ------------------------------------------ - 40

4.1.2.1.

Phương pháp hoá học ------------------------------------------------ - 40

4.1.2.2.

Phương pháp cảm quan ---------------------------------------------- - 41

4.2.

Nội dung nghiên cứu ------------------------------------------------- - 41

4.2.1.

Khảo sát thành phần lipid trong phế phụ phẩm cá ngừ --------- - 41

4.2.2.

Nghiên cứu sử dụng phương pháp kết tinh phân đoạn
trong dung môi để làm giàu PUFA từ dầu cá basa ---------------- 42

4.2.2.1.

Tách dầu ra khỏi mỡ cá basa bằng phương pháp rán ----------- - 42

4.2.2.2.

Sử dụng phương pháp kết tinh phân đoạn
trong dung môi để làm giàu PUFA từ dầu caù basa -------------- - 44


- 10 -

4.2.3.

Sử dụng phương pháp kết tinh phân đoạn trong dung môi
để làm giàu PUFA từ dầu cá ngừ ---------------------------------- - 45

4.2.3.1.

Tách dầu ra khỏi phế phụ phẩm bằng phương pháp
chưng hấp và ép --------------------------------------------------------- 45

4.2.3.2.

Tách PUFA từ dầu cá ngừ bằng phương pháp kết tinh
phân đoạn trong dung môi ------------------------------------------- - 47

Phần V

KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN ---------------------------------------- - 48

5.1.

Khảo sát thành phần lipid trong phế phụ phẩm cá ngừ --------- - 49

5.2.

Nghiên cứu sử dụng phương pháp kết tinh phân đoạn
trong dung môi để làm giàu PUFA từ mỡ cá basa --------------- - 53

5.2.1.

Tách dầu ra khỏi mỡ cá basa bằng phương pháp rán ----------- - 53

5.2.2.

Sử dụng phương pháp kết tinh phân đoạn
trong dung môi để làm giàu PUFA từ mỡ cá basa --------------- - 53

5.2.2.1.

Khảo sát chọn tỷ lệ dung môi : dầu cá ---------------------------- - 53

5.2.2.2.

Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ để làm giàu PUFA ---------- - 59

5.3.

Sử dụng phương pháp kết tinh phân đoạn trong dung môi

để làm giàu PUFA từ dầu cá ngừ ---------------------------------- - 64

5.3.1.

Tách dầu ra khỏi phế phụ phẩm bằng phương pháp
chưng hấp và ép ------------------------------------------------------- - 64

5.3.2.

Tách PUFA từ dầu cá ngừ bằng phương pháp kết tinh
phân đoạn trong dung môi ------------------------------------------- - 68

Phần VI KẾT LUẬN ------------------------------------------------------------ - 74
TÀI LIỆU THAM KHẢO ------------------------------------------- - 77
PHỤ LỤC --------------------------------------------------------------- - 84
Lý lịch trích ngang ---------------------------------------------------- - 92


- 11 -

Bảng 2.1

Trang
TCVN của dầu mỡ thực phẩm -------------------------------------- - 26

Bảng 2.2

Thành phần acid béo trong một số loại dầu cá
trên thị trường thế giới ------------------------------------------------ - 28

Bảng 2.3

Sự phân bố lipid trong cá ngừ -------------------------------------- - 28

Bảng 2.4

Tỷ lệ acid béo không bão hoà và bão hoà
có trong nguyên liệu dầu mỡ so với mỡ các basa thô ----------- - 29

Bảng 2.5

Hàm lượng DHA có thể bổ sung vào cơ thể hàng ngày
qua khẩu phần ăn ------------------------------------------------------ - 31

Bảng 5.1

Hàm lượng lipid trong các phần phế phụ phẩm của cá ngừ ---- - 49

Bảng 5.2

Thành phần acid béo trong phế phụ phẩm cá ngừ --------------- - 51

Bảng 5.3

Kết quả tách dầu từ mỡ cá basa ------------------------------------- 53

Bảng 5.4

Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi/dầu cá tới chất lượng
phần lỏng và phần đặc sau khi kết tinh ở nhiệt độ -18oC ------ - 54

Bảng 5.5

Thành phần acid béo của phần dầu lỏng và phần mỡ đặc ----- - 56

Bảng 5.6

Hiệu suất thu hồi DHA và PUFA ----------------------------------- - 58

Bảng 5.7

Khảo sát chọn nhiệt độ làm giàu PUFA từ dầu cá basa -------- - 59

Bảng 5.8

Thành phần acid béo của phần lỏng, phần đặc
và dầu cá basa thô theo nhiệt độ kết tinh khác nhau ------------ - 61

Bảng 5.9

Hiệu suất thu hồi DHA, PUFA -------------------------------------- - 62

Bảng 5.10 Hàm lượng lipid thu được từ mắt, đầu cá ngừ và đầu cá mòi -- - 64
Bảng 5.11 Thành phần acid béo của dầu cá từ phế phụ phẩm ------------- - 66
Bảng 5.12 Chỉ tiêu chất lượng của phần lỏng thu được từ dầu cá ngừ ------ 68
Bảng 5.13 Thành phần acid béo của dầu cá ngừ sau kết tinh --------------- - 70
Bảng 5.14 Hiệu suất thu hồi DHA, PUFA trong phần lỏng
theo các nhiệt độ kết tinh khác nhau ------------------------------- - 71

- 12 -

Trang
Hình 2.1

Cấu trúc một số loại acid béo không no đa nối đôi --------------- 24

Hình 5.1

Hàm lượng dầu và các chỉ tiêu của dầu cá thu được
từ nội tạng, gan và mắt của cá ngừ --------------------------------- - 49

Hình 5.2

Thành phần DHA, PUFA, SFA của dầu thu được từ
Nội tạng, gan, và mắt của cá ngừ ------------------------------------ 52

Hình 5.3

Hàm lượng dầu lỏng/dầu cá, chỉ số acid, peroxide
Theo các tỷ lệ dung môi/dầu cá khác nhau ----------------------- - 55

Hình 5.4

Sắc ký đồ phân tích thành phần acid béo của dầu cá basa thô- - 57

Hình 5.5

Sắc ký đồ phân tích acid béo của dầu phần lỏng
và phần đặc tách từ dầu cá basa (-18oC) -------------------------- - 57

Hình 5.6

Thành phần acid béo của phần lỏng theo các tỷ lệ
dung môi/dầu cá khác nhau so với dầu cá basa thô ------------- - 57

Hình 5.7

Hiệu suất thu hồi DHA, PUFA trong phần lỏng
theo các tỷ lệ dung môi/dầu cá khác nhau ----------------------- - 58

Hình 5.8

Hàm lượng dầu lỏng/dầu cá, chỉ số acid, peroxide
theo nhiệt độ kết tinh khác nhau ------------------------------------ - 59

Hình 5.9

Hàm lượng DHA, PUFA, SFA của phần lỏng, phần đặc
và dầu cá basa --------------------------------------------------------- - 62

Hình 5.10 Hiệu suất thu hồi DHA, PUFA trong phần lỏng
theo các nhiệt độ kết tinh khác nhau ------------------------------- - 63
Hình 5.11 Hàm lượng dầu và các chỉ số FFA,PV của dầu cá ---------------- 65


- 13 -

Hình 5.12 Sắc ký đồ phân tích thành phần acid béo của dầu
từ mắt và đầu cá ngừ ------------------------------------------------- - 67

Hình 5.13 Hàm lượng dầu cá, các chỉ số hoá học của dầu từ mắt,
đầu cá ngừ và đầu cá mòi ------------------------------------------- - 67
Hình 5.14 Hàm lượng phần lỏng /dầu cá, chỉ số, chỉ số FFA, PV
ở các nhiệt độ kết tinh khác nhau ---------------------------------- - 69
Hình 5.15 Sắc ký đồ của phần lỏng tách ra từ dầu cá ngừ
ở (-18oC) và (-60oC) --------------------------------------------------- - 71
Hình 5.16 Thành phần DHA, PUFA theo các nhiệt độ kết tinh khác nhau- 71
Hình 5.17 Hiệu suất thu hồi DHA, PUFA trong phần lỏng
ở các nhiệt độ kết tinh khác nhau ---------------------------------- - 72
Hình 19

Phế phụ phẩm của chế biến thuỷ hải sản ------------------------- - 90

Hình 20

Đầu cá ngừ đại dương, đầu cá mòi --------------------------------- - 90

Hình 21

Dầu cá basa, dầu cá ngừ, dầu cá mòi ------------------------------ - 90

Hình 22

Dầu cá mòi, dầu gan cá ngừ, dầu của đầu và mắt cá ngừ ------ - 91

Hình 23

Dầu cá basa thô, phần đặc và phần lỏng ở (-18oC) -------------- - 91

Hình 24

Dầu cá ngừ thô, phần lỏng và phần đặc ở (-18oC) và ôû (-60oC) 91


- 14 -

PHAÀN I


- 15 -

Trong những năm gần đây, khi đời sống kinh tế - xã hội ngày càng được
nâng cao thì dinh dưỡng trong khẩu phần ăn càng được chú trọng và trong đó
chất béo là một thành phần vốn đã quan trọng thì lại càng được quan tâm hơn khi
một số bệnh do dinh dưỡng không hợp lý như tim mạch, tiểu đường, … liên quan
trực tiếp đến chất béo. Trong số những nguồn cung cấp chất béo hiện nay, thì
nguồn chất béo từ cá là một nguồn chất béo giàu dinh dưỡng, có lợi cho sức
khoẻ, sự phát triển trí não và thị giác. Điều này đã được khẳng định trong một số
nghiên cứu khoa học gần đây. Các tác giả tìm thấy hàm lượng ω-3, đặc biệt là
DHA cao trong một số loài cá sau: cá thu, cá ngừ, cá nục, cá trích, cá mòi, cá hồi
v.v… và trong mỡ cá basa. Tuỳ thuộc vào loài và nơi đánh bắt, hàm lượng DHA
và EPA trong những loài cá trên dao động trong khoảng từ 1% đến xấp xỉ 10%.
Phế liệu của công nghiệp chế biến cá trích (bao gồm đầu, nội tạng, da, vây) cũng
đã được nghiên cứu tận dụng trong luận án tiến só của tác giả Aidos, Hà lan.
Ngoài ý nghóa khoa học, tác giả này còn phân tích cụ thể tính kinh tế của đề tài
và rút ra kết luận: việc xử lý phế liệu cá trích thành dầu chất lượng cao có thể
tăng giá trị kinh tế của phế liệu lên từ 5 tới 10 lần.[22]
Nước ta có bờ biển dài và các loại hải sản phong phú, ngành chế biến thuỷ
hải sản trong nước, nhất là chế biến cá fillet là một trong những thế mạnh xuất
khẩu hiện nay, lượng phế phụ phẩm từ chế biến thuỷ hải sản, được bán với giá

rất thấp để sử dụng làm thức ăn gia súc. Trong phế phụ phẩm hải sản nói chung,
chất béo chiếm một hàm lượng đáng kể, trong đó chủ yếu là các acid béo không
no. Tuy vậy, để dầu, mỡ cá có giá trị dinh dưỡng cao, cần thiết phải loại bỏ phần
acid béo no và cholesterol có trong dầu cá vì đó chính là thành phần gây ra
những bệnh tim mạch và làm giảm giá trị dinh dưỡng của các acid béo không no.
Do đó, cần thiết phải có phương pháp loại trừ bớt những acid béo no hoặc ít nối
đôi, làm giàu những acid béo không no quan trọng như DHA.


- 16 -

Nếu dầu hoặc mỡ cá được tách khỏi những acid béo no như vậy thì sản
phẩm tạo ra có thể được bổ sung trực tiếp vào những thức ăn dinh dưỡng hay có
thể được tiêu thụ dưới dạng các chế phẩm dược phẩm. Phần no của mỡ cá sau khi
tách hoàn toàn có thể được sử dụng để chiên các sản phẩm thực phẩm khác nhau
và còn giảm được nguy cơ dễ bị oxy hoá của dầu mỡ ở nhiệt độ cao. Giá trị dinh
dưỡng và giá trị kinh tế của sản phẩm, do đó, sẽ được nâng lên rất nhiều.
Từ tình hình nghiên cứu trong nước cũng như trên thế giới, mục tiêu của đề
tài đề ra là: “Khảo sát sơ bộ thành phần acid béo trong phụ phẩm ngành chế biến
hải sản và nghiên cứu làm giàu PUFA trong mỡ cá basa và cá ngừ ”. Nhưng hiện
nay trong các loại thuỷ hải sản chế biến thì sản lượng của cá ngừ chiếm tỷ lệ cao
nhất. Do đó, đề tài tập trung nghiên cứu trên nguyên liệu cá ngừ và cá basa, là
những loài cá được đánh bắt hoặc nuôi trong nước hoặc nhập khẩu với sản lượng
lớn. Phế phụ phẩm của chúng trong các nhà máy chế biến xuất khẩu thuỷ hải sản
có trữ lượng rất lớn và hiện nay chưa được tận dụng triệt để hoặc tận dụng với
giá trị kinh tế thấp. Đề tài mang tính khoa học và thực tiễn vì sẽ góp phần đánh
giá được khả năng tận dụng phế liệu của ngành chế biến và xuất khẩu thủy hải
sản, mở ra một hướng mới xử lý chúng, góp phần cung cấp những sản phẩm dinh
dưỡng cho thị trường trong nước và thế giới.

- 17 -

PHAÀN II


- 18 -

2.1. CHẤT BÉO
2.1.1. THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA CHẤT BÉO [8,13]
Chất béo khai thác trực tiếp từ động vật và thực vật gọi là dầu mỡ thô,
chúng là hỗn hợp của nhiều hợp chất khác nhau. Thành phần chủ yếu của chất
béo trong động vật thuỷ sản là triglyceride – ester của các acid béo và glycerin.
Ngoài ra có phần không phải là glycerin gọi là chất không xà phòng hoá.
2.1.1.1. Triglyceride
Là thành phần chủ yếu của dầu mỡ (95 – 98%). Về cấu tạo hoá học, nó là
ester của glycerin và các acid béo. Đa số dầu mỡ thiên nhiên là glyceride hỗn
tạp, sự tồn tại nhiều loại acid béo trong dầu mỡ tạo nên cấu tạo phức tạp của
glyceride.
CH 2

O

CH

O

CH 2

O

C
O
C
O
C
O

R1
R2
R3

2.1.1.2. Acid béo
Trong dầu mỡ các acid béo đa số ở dạng kết hợp trong glyceride và một
lượng nhỏ ở trạng thái tự do. Các acid béo đều là acid hữu cơ một chức, mạch
thẳng và có số nguyên tử carbon chẵn từ 4 - 36 carbon. Acid béo sinh ra từ dầu
mỡ chiếm khoảng 95% so với trọng lượng ban đầu của dầu mỡ.
Đến nay acid béo thu được từ dầu mỡ thiên nhiên là hỗn hợp của nhiều loại
acid béo khác nhau, có tới 40 – 50 loại. Sự khác nhau giữa chúng là sự khác nhau
về phân tử lượng và cấu tạo phân tử.


- 19 -

2.1.1.3. Glycerin
Trong dầu mỡ glycerin tồn tại ở dạng kết hợp trong các glyceride, nó là rượu
3 chức, ở trạng thái nguyên chất là một chất lỏng quánh, không màu, không mùi,
có tính hút ẩm mạnh, vị ngọt. Lượng glycerin thu được khoảng 8 – 12% so với
trọng lượng dầu mỡ thô. Glycerin được thu hồi từ trong quá trình thuỷ phân dầu
mỡ.

2.1.1.4. Photphatide
Là những hợp chất glyceride phức tạp trong đó có gốc của acid photphoride
và một base nitơ, điển hình như lecithin. Hàm lượng photphatide trong các loại
dầu mỡ khoảng 0,5 – 3% hay hơn tuỳ theo nguồn gốc thu nhận dầu. Photphatide
có trong dầu trứng cá.
2.1.1.5. Sterol
Là những rượu cao phân tử có cấu tạo phức tạp và phân bố rộng rãi trong
giới tự nhiên, chúng có thể tồn tại dưới dạng ester hoặc dạng tự do. Tỷ lệ sterol
chiếm khoảng trên dưới 1% so với dầu mỡ, có khi từ 3 – 5%.
Để làm dầu mỡ trong, ta phải loại trừ sterol ra khỏi dầu mỡ thực phẩm bằng
cách làm lạnh đông, chúng sẽ tách ra ở dạng rắn và phân ly ra khỏi dầu mỡ.
2.1.1.6. Các chất màu
Dầu mỡ có màu sắc là do sự tồn tại của một số chất màu có tính tan trong
dầu. Trong dầu động vật thủy sản, phần lớn là carotenoid tức là astaxin
(C4H48O4), carotene, xanthophylls, fucoxanthin và các chất màu melanoidin,
quinoamin tạo nên, gồm khoảng 65 – 70 chất khác nhau có từ màu vàng sáng đến
màu đỏ thẳm.
Bên cạnh đó, màu sắc của dầu cá còn phụ thuộc vào nguồn gốc nguyên
liệu, phương pháp và điều kiện chế biến, phương pháp bảo quản. Trong công
nghiệp thực phẩm, dầu mỡ cần loại trừ hết màu sắc.


- 20 -

2.1.1.7. Các chất gây mùi
Dầu mỡ nguyên chất không có mùi, đa số mùi của dầu mỡ là do các sản
phẩm phân huỷ của dầu mỡ trong quá trình chế biến và tồn trữ. Mùi tanh của dầu
cá là do các chất tanh của cá (Trimetylamin - TMA) hoặc phần lớn do các acid
béo không no cao phân tử có mùi tanh hôi, urea, ammoniac, sản phẩm oxy hoá,
sản phẩm phân huỷ trong quá trình bảo quản nguyên liệu và chế biến gây nên.

Trong dầu mỡ thực phẩm, cần loại trừ hết mùi vị đồng thời phải tìm biện pháp có
hiệu quả để phòng sự biến mùi của dầu mỡ làm ảnh hưởng chất lượng và khẩu vị
các thực phẩm chế biến.
2.1.1.8. Vitamin
Trong dầu mỡ thô có chứa một số vitamin tan trong dầu như A, D. Ngoài ra,
còn có một vài hợp chất provitamin. Ví dụ:β-carotene tạo ra vitamin nhóm A.
2.1.2. MỘT SỐ TÍNH CHẤT VÀ CHỈ SỐ QUAN TRỌNG CỦA DẦU MỢ [8]
2.1.2.1. Tính chất lý học
-

Dầu mỡ thường nhẹ hơn nước, có tỷ trọng 0,91 – 0,976. Mức độ không no

của acid béo càng lớn thì tỷ trọng càng lớn.
-

Chỉ số khúc xạ khoảng 1,448 – 1,474.

-

Độ nhớt càng lớn thì mức độ no của dầu càng lớn.

-

Dầu mỡ không tan trong nước và cồn lạnh nhưng tan nhiều trong dung môi

hữu cơ như benzene, erther, ethanol, chloroform, acetone, …

- Điểm nóng chảy của dầu mỡ trong thiên nhiên thể hiện không rỏ ràng, khó
xác định. Thường xác định điểm đông đặc của hỗn hợp acid béo tách ra từ dầu
mỡ, điểm đông đặc càng cao chứng tỏ dầu càng chứa nhiều acid béo no và

ngược lại. Điểm nóng chảy của dầu cá tương đối thấp, trong khoảng 20 – 25oC
P

P

nên ở nhiệt độ bình thường phần lớn ở thể lỏng và được gọi là dầu cá. Khi nhiệt
độ hạ thấp dần thì nó sẽ đông đặc lại.


- 21 -

2.1.2.2. Tính chất hoá học quan trọng
a. Tác dụng xà phòng hoá
Trong điều kiện nhiệt độ, xúc tác, áp suất thích hợp dầu mỡ có thể bị thuỷ
phân tạo thành diglyceride, monoglyceride và cuối cùng là glycerin và các acid
béo. Nếu trong quá trình thuỷ phân có mặt KOH hoặc NaOH, thì acid béo sẽ tác
dụng với kiềm tạo thành muối kiềm của acid béo.
b. Tác dụng cộng hợp
Trong điều kiện thích hợp các acid béo không no có trong dầu mỡ có thể
thực hiện phản ứng cộng hợp với một số chất khác. Ví dụ như phản ứng hydro
hoá hay phản ứng cộng hợp với các halogen.
Dầu mỡ có thể bị acid H2SO4 đậm đặc sulfua hoá tạo thành sản phẩm có
tính tan trong nước.
c. Tác dụng oxy hoá
Dầu mỡ chứa nhiều acid béo không no dễ bị oxy hoá, phản ứng xảy ra ở
những nối đôi trong mạch carbon. Tuỳ thuộc vào bản chất của sự oxy hoá và điều
kiện phản ứng mà tạo ra các sản phẩm oxy hoá: peroxyde, cetone, adehyde, ….
Dầu mỡ tiếp xúc với không khí, ánh sáng cũng có thể xảy ra quá trình oxy hoá
làm biến chất dầu mỡ.
Trong dầu cá, hàm lượng acid béo không no chứa nhiều nối đôi chiếm 84%,

vì vậy có chỉ số iod cao hơn các loại dầu khác, do đó rất dễ bị oxy hoá, bị ôi. Quá
trình oxy hoá sản sinh ra rất nhiều chất thuộc loại aldehyde, cetone, các acid béo
cấp thấp làm cho dầu cá có mùi khó chịu, hạn chế khả năng sử dụng của dầu
mỡ.[13]
d. Tác dụng trùng hợp


- 22 -

Dầu mỡ chứa nhiều acid béo không no dễ phát sinh tác dụng trùng hợp. Sự
trùng hợp có thể xảy ra tự nhiên do nối đôi hoặc trùng hợp qua các sản phẩm oxy
hoá, hình thành các hợp chất cao phân tử.
e. Tác dụng ôi chua của dầu mỡ
Dầu mỡ trong quá trình bảo quản thường phát sinh những biến đổi ảnh
hưởng tới mùi vị, màu sắc, có thể do ảnh hưởng của tạp chất có trong dầu mỡ,
nước, nhiệt độ, vi sinh vật, các men thuỷ phân, muối kim loại nặng, ánh sáng,
không khí, … giúp giải phóng các acid béo tạo sự ôi chua của dầu mỡ.
2.1.2.3. Các chỉ số hoá học quan trọng[8]
Giúp đánh giá sơ bộ phẩm chất của dầu mỡ.
a. Chỉ số xà phòng hoá (SV)
Là số mg KOH cần thiết để trung hoà và xà phòng hoá hoàn toàn 1g dầu
mỡ. Chỉ số xà phòng hoá cho biết số lượng acid béo tự do và kết hợp trong chất
béo nhiều hay ít và phân tử lượng trung bình của các acid béo. Chỉ số xà phòng
hoá càng cao thì dầu mỡ càng chứa nhiều acid béo phân tử thấp và ngược lại.
b. Chỉ số acid (FFA)
Là số mg KOH cần thiết để trung hoà hết lượng acid béo tự do có trong 1g
dầu mỡ.
Chỉ số acid là chỉ tiêu quan trọng về tính chất và trạng thái của chất béo.
Khi bảo quản dầu mỡ không tốt thì chỉ số acid tăng lên nhanh chóng, có nghóa là
chất lượng của dầu mỡ bị giảm xuống rõ rệt.

c. Chỉ số peroxyt (PV)
Là số mili đương lượng I2 tự do được giải phóng do peroxide trong 1kg dầu
mỡ tác dụng với muối KI.


- 23 -

d. Chỉ số Iod (IV)
Là số gam Iod tác dụng với 100g dầu mỡ. Chỉ số Iod biểu thị mức độ không
no của dầu mỡ, chỉ số Iod càng cao thì mức độ không no càng lớn và ngược lại.
2.1.3. PHÂN LOẠI ACID BÉO [2,4,8]
Acid béo rất đa dạng gồm hàng trăm loại khác nhau.

™ Tuỳ thuộc vào độ bão hoà các acid béo chia thành:
• Các acid béo no (acid béo bão hoà - SFA) có công thức chung CnH2nO2.
B

B

B

B

B

B

Trong cấu tạo mạch carbon không có nối đôi. Ví dụ: các acid béo no bão hoà
thường gặp là acid Palmitic (C16H32O2;16:0), acid Stearic (C18H36O2;18:0).
B

B

B

B

B

B

B

B

B

B

B

B

• Các acid béo không no (acid béo không bão hoà). Trong cấu tạo mạch
carbon có chứa một hoặc nhiều nối đôi. Chúng được phân thành các nhóm dựa
vào số nối đôi trong mạch carbon:
o Acid béo không no có một nối đôi (MUFA): có công thức chung
CnH2n-2O2. Ví dụ: acid Oleic (C18H34O2;18 :1ω - 9)
B

B

B

B

B

B

B

B

B

B

B

B

o Acid béo không no đa nối đôi (mạch carbon có từ 2 nối đôi trở lên PUFA).
-

Acid béo không no có 2 nối đôi có công thức chung CnH2n-4O2. Ví dụ:
B

B

B

B

B

B

acid linoleic (C18H32O2;18 :2ω - 6)
B

-

B

B

B

B

B

Acid béo không no có ba nối đôi có công thức chung CnH2n-6O2. Ví
B

B

B

B

B

B

dụ: acid α-linolenic (C18H30O2;18 :3ω - 3)
B

B

B

B

B

B

Trong các loại PUFA, dựa vào vị trí nối đôi đầu tiên, chúng được phân thành
các nhóm:
o Acid béo n-3(ω -3): tính từ nhóm methyl, vị trí nối đôi đầu tiên ở carbon số 3.
o Acid béo n-6 (ω -6): tính từ nhóm methyl, vị trí nối đôi đầu tiên ở carbon số 6.
o Acid béo n-9 (ω -9): tính từ nhóm methyl, vị trí nối đôi đầu tiên ở carbon số 9.


- 24 -

Omega-3 Polyunsaturated Fatty Acid
Methyl cuoái

H3 C

COOH

Alpha-Linolenic acid (ALA, 18:3n-3)
H3 C

COOH

Eicosapentaenoic acid (EPA, 20:5n-3)
H3 C

Docosahexaenoic acid (DHA, 22:6n-3)

COOH

Omega-6 Polyunsaturated Fatty Acid
COOH
H3 C

Linoleic acid (LA, 18:2n-6)
COOH

H3 C

Arachidonic acid (ARA, 20:4n-6)

Hình 2.1: Cấu trúc một số loại Acid béo không no đa nối đôi
Trong cấu tạo mạch carbon của các acid béo không no đa nối đôi còn phân

biệt:
o Mạch cấu tạo liên hợp (nối đôi cách) giữa 2 nối đôi có một nối đơn.
C

C

C

C

C

C

o Mạch cấu tạo phi liên hợp tức là vị trí nối đôi không theo một trật tự xác
định nào.
C

C

C

C

C

C

C