Luận văn Nghiên cứu đề xuất quy trình chế biến cá bớp (Rachycentron canadum) phi lê đông lạnh nhằm hạn chế sự ôxy hóa lipid trong quá trình bảo quản

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG  PHAN THỊ MỸ LỆ NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CHẾ BIẾN CÁ BỚP (RACHYCENTRON CANADUM) PHI LÊ ĐÔNG LẠNH NHẰM HẠN CHẾ SỰ ÔXY HÓA LIPID TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN LUẬN VĂN THẠC SĨ KHÁNH HÒA, 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG  PHAN THỊ MỸ LỆ NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CHẾ BIẾN CÁ BỚP (RACHYCENTRON CANADUM) PHI LÊ ĐÔNG LẠNH NHẰM HẠN CHẾ SỰ ÔXY HÓA LIPID TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN LUẬN VĂN THẠC SĨ Ngành: Công nghệ sau thu hoạch Mã số: 60540104 Người hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN VĂN MINH CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG KHOA SAU ĐẠI HỌC KHÁNH HÒA, 2015 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu và kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong các công trình khác. Tác giả luận văn Phan Thị Mỹ Lệ ii LỜI CẢM ƠN Nội dung nghiên cứu này thuộc đề tài khoa học và công nghệ do Bộ Giáo dục và Đào tạo cấp, mã số B2014-13-11: Nghiên cứu quá trình ôxy hóa lipid và acid béo của sản phẩm cá bớp (Rachycentron canadum) phi lê trong chế biến và bảo quản đông lạnh do TS. Nguyễn Văn Minh làm chủ nhiệm. Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Văn Minh đã tạo điều kiện cho tôi được tham gia đề tài nghiên cứu. Qua quá trình nỗ lực phấn đấu cùng với sự giúp đỡ tận tình của Gia đình, quý Thầy Cô, Khoa Công nghệ Thực phẩm, Trung tâm Thí nghiệm – Thực hành, Viện Công nghệ Sinh học và Môi trường đã giúp tôi hoàn thành luận văn này. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: Thầy -TS. Nguyễn Văn Minh - đã hết lòng hướng dẫn, chỉ bảo và đôn đốc tôi trong suốt quá trình thực hiện đề tài. Toàn thể Thầy Cô trong Khoa Công nghệ Thực phẩm, Trung tâm Thí nghiệm – Thực hành, Viện Công nghệ Sinh học và Môi trường đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình nghiên cứu, thực hiện đề tài. Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến ba, mẹ kính yêu cùng các bạn của tôi. Những người đã ủng hộ cả vật chất lẫn tinh thần, chia sẻ những khó khăn và động viên để tôi hoàn thành tốt luận văn này./. iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................. i LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................. ii MỤC LỤC ..................................................................................................................... iii DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT.................................................................... vi DANH MỤC BẢNG ................................................................................................... viii DANH MỤC HÌNH ....................................................................................................... ix MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ........................................................................................... 4 1.1 TỔNG QUAN VỀ CÁ BỚP ...................................................................................... 4 1.1.1 Đặc điểm sinh học của cá bớp ................................................................................ 4 1.1.2 Tình hình sản xuất và xuất khẩu cá bớp trên thế giới và tại Việt Nam .................. 5 1.1.3 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của cá bớp ........................................... 9 1.2 LIPID VÀ QUÁ TRÌNH ÔXY HÓA LIPID ........................................................... 11 1.2.1 Lipid ...................................................................................................................... 11 1.2.2 Cơ chế của quá trình ôxy hóa lipid ....................................................................... 14 1.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ôxy hóa lipid trong thực phẩm ................... 18 1.2.4 Tác hại và biện pháp hạn chế quá trình ôxy hóa lipid .......................................... 23 1.3 CHẤT CHỐNG ÔXY HÓA .................................................................................... 28 1.3.1 Giới thiệu về chất chống ôxy hoá ......................................................................... 28 1.3.2 Cơ chế chống ôxy hóa .......................................................................................... 29 1.3.3 Tổng quan acid ascorbic ....................................................................................... 31 1.3.4 Cơ chế chống ôxy hóa của acid ascorbic .............................................................. 32 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................ 35 2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU ................................................................................. 35 2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................................................................... 35 2.2.1 Quy trình sản xuất cá bớp phi lê đông lạnh .......................................................... 35 2.2.2 Bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến ................... 38 iv quá trình ôxy hóa lipid ................................................................................................... 38 2.2.3 Bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến quá trình ôxy hóa lipid của sản phẩm cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ...................................................................................................................... 40 2.3 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU ..................................................... 43 2.3.1 Các biến đổi về lý học .......................................................................................... 43 2.3.2 Các biến đổi về hóa học ........................................................................................ 43 2.3.3 Ôxy hóa lipid ........................................................................................................ 44 2.3.4 Biến đổi về vi sinh vật .......................................................................................... 45 2.3.5 Đánh giá cảm quan ............................................................................................... 45 2.4 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÍ SỐ LIỆU ......................................................................... 45 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................ 46 3.1 ẢNH HƯỞNG CỦA PHƯƠNG PHÁP CẮT TIẾT ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA CƠ THỊT CÁ BỚP PHI LÊ TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN ĐÔNG .................. 46 3.1.1 Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến sự biến đổi chất lượng cảm quan của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông dùng thang điểm Torry ..................... 46 3.1.2 Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến sự biến đổi màu sắc của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ............................................................................. 47 3.1.3 Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến sự biến đổi hiệu suất thu hồi sau khi gia nhiệt và hàm lượng nước của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ...... 50 3.1.4 Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến hàm lượng lipid và hàm lượng acid béo tự do (FFA) của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ........................... 53 3.1.5 Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến sự biến đổi chỉ số PV (peroxyde) và chỉ số TBARS (Thiobarbituric acid – reactive substance) của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ................................................................................................ 56 3.1.6 Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến sự biến đổi hàm lượng phospholipid của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ............................................... 58 3.1.7 Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến sự biến đổi hàm lượng tổng nitơ dễ bay hơi (TVB-N) và hàm lượng trimethylamine (TMA) của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ....................................................................................................... 59 3.1.8 Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến sự biến đổi vi sinh vật của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ...................................................................... 61 v 3.2 ẢNH HƯỞNG NỒNG ĐỘ ACID ASCORBIC VÀ PHƯƠNG PHÁP BAO GÓI ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA CƠ THỊT CÁ BỚP PHI LÊ TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN ĐÔNG ............................................................................................................... 65 3.2.1 Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến sự biến đổi màu sắc của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ................................. 65 3.2.2 Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến hiệu suất thu hồi sau gia nhiệt và hàm lượng nước của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông .............................................................................................................................. 67 3.2.3 Ảnh hưởng nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến hàm lượng lipid và acid béo tự do (FFA) của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ........ 70 3.2.4 Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến chỉ số PV (peroxyde) và chỉ số TBARS (thiobarbituric acid - reactive substance) của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ...................................................................... 71 3.2.5 Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến hàm lượng phospholipid của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ......................... 74 3.2.6 Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến tổng nitơ dễ bay hơi (TVB-N) và trimethylamine (TMA) của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ............................................................................................................... 75 3.2.7 Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến biến đổi vi sinh vật của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông .................................. 77 3.3 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CHẾ BIẾN CÁ BỚP PHI LÊ ĐÔNG LẠNH NHẰM HẠN CHẾ TỐI ĐA SỰ ÔXY HÓA LIPID TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN ...... 80 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................................................... 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 84 PHỤ LỤC ...................................................................................................................... 92 vi DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT AA : Acid ascorbic (Vitamin C) B-0,5 : Mẫu cá bớp bao gói thường, ngâm acid ascorbic 0,5% B-0,25 : Mẫu cá bớp bao gói thường, ngâm acid ascorbic 0,25% BHA : Butylated hydroxyanisole BHT : Butylated hydroxytoluene C-0,5 : Mẫu cá bớp bao gói chân không, ngâm acid ascorbic 0,5% C-0,25 : Mẫu cá bớp bao gói chân không, ngâm acid ascorbic 0,25% DHA : Docosahexaaenoic ĐC : Mẫu đối chứng EDTA : Ethylene diamine tetraacetic acid EPA : Eicosapentaenoic FAO : Food and Agriculture Organization (Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp Liên Hiệp Quốc) FFA : Free fatty acid (Acid béo tự do) HDPE : High density polyethylene KK : Mẫu cá bớp cắt tiết ngoài không khí MAP : Modified Atmosphere Packaging Mb : Myoglobin MUFA : Monounsaturated fatty acid (Acid béo không bão hòa đơn) NĐ : Mẫu cá bớp cắt tiết trong nước đá OxyMb : Oxymyoglobin PH : Penghu PT : Pingtung PUFA : Polyunsaturated fatty acid (Acid béo không bão hòa đa) PV : Peroxyde value TBARS : Thiobarbituric acid-reactive substances TBHQ : Tertbutylhydroquinone TMA : Trimethylamine TNHH : Trách nhiệm hữu hạn TVB-N : Tổng nitơ dễ bay hơi vii TVC : Tổng số vi sinh vật hiếu khí SFA : Saturated Fatty acid (Acid béo bão hòa) UT : Ultrasonic Testing (Kiểm tra sóng siêu âm) VASEP : Vietnam Association of Seafood Exporters and Producers (Hiệp hội Chế biến và Xuất khẩu thủy sản Việt Nam) VP : Vacuum Packaging (Bao gói chân không ) VSV : Vi sinh vật viii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1. Thành phần hóa học của cơ lưng (D) và cơ bụng (V) của cá bớp tự nhiên và cá bớp được nuôi ........................................................................................................... 10 Bảng 1.2. Phân loại lipid theo đặc điểm của gốc acyl ................................................... 13 Bảng 1.3. Phân loại lipid theo tính phân cực ................................................................. 14 ix DANH MỤC HÌNH Hình 1.1. Sơ đồ ảnh hưởng của sự ôxy hóa chất béo đến chất lượng thực phẩm ......... 24 Hình 1.2. Cơ chế chống ôxy hóa ................................................................................... 30 Hình 1.3. Công thức cấu tạo của acid ascorbic ............................................................. 31 Hình 2.1. Cá bớp (Rachycentron canadum) .................................................................. 35 Hình 2.2. Quy trình sản xuất cá bớp phi lê đông lạnh ................................................... 36 Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến quá trình ôxy hóa lipid của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông .......... 39 Hình 3.1. Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến sự biến đổi điểm cảm quan Torry của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ............................................... 46 Hình 3.2. Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến sự biến đổi màu sáng (giá trị L*) của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ............................................... 48 Hình 3.3. Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến sự biến đổi màu đỏ (giá trị a*) của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ...................................................... 48 Hình 3.4. Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến sự biến đổi màu vàng (giá trị b*) của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ............................................... 49 Hình 3.5. Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến sự biến đổi hiệu suất thu hồi sau khi gia nhiệt của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông .......................... 51 Hình 3.6. Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến sự biến đổi hàm lượng nước của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ........................................................... 51 Hình 3.7. Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến sự biến đổi hàm lượng lipid của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ........................................................... 54 Hình 3.8. Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến sự biến đổi hàm lượng acid béo tự do (FFA) của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ............................... 54 Hình 3.9. Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết sự biến đổi chỉ số PV của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ............................................................................. 56 Hình 3.10. Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết sự biến đổi chỉ số TBARS của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ................................................................. 56 Hình 3.11. Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến sự biến đổi phospholipid của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ........................................................... 59 Hình 3.12. Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến sự biến đổi tổng nitơ dễ bay hơi (TVB-N) của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ............................... 60 x (ĐC: Đối chứng, KK: Cắt tiết ngoài không khí, NĐ: Cắt tiết trong nước đá).............. 60 Hình 3.13. Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến sự biến đổi hàm lượng trimethylamine (TMA) của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ......... 61 Hình 3.14. Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến sự biến đổi tổng số vi sinh vật hiếu khí (TVC) của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ..................... 63 Hình 3.15. Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đế sự biến đổi vi sinh vật sinh khí H2S của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ............................................... 63 Hình 3.16. Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến sự biến đổi màu sáng (giá trị L*) của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ...... 65 Hình 3.17. Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến sự biến đổi màu đỏ (giá trị a*) của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông .......... 65 Hình 3.18. Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến sự biến đổi màu vàng (giá trị b*) của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ...... 66 Hình 3.19. Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến hiệu suất thu hồi sau khi gia nhiệt của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông 67 Hình 3.20. Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến hàm lượng nước của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ............................ 68 Hình 3.21. Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến hàm lượng lipid của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ............................ 70 Hình 3.22. Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến hàm lượng acid béo tự do (FFA) của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông .. 70 Hình 3.23. Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến chỉ số PV của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ......................................... 72 Hình 3.24. Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến chỉ số TBARS của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ................................. 72 Hình 3.25. Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến hàm lượng phospholipid của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ............... 74 Hình 3.26. Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến hàm lượng TVB-N của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông........................ 76 Hình 3.27. Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến hàm lượng TMA của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ........................... 76 xi Hình 3.28. Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến tổng vi sinh vật hiếu khí (TVC) của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ........ 78 Hình 3.29. Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến vi sinh vật sinh H2S của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông .......................... 78 Hình 3.30. Quy trình đề xuất chế biến và bảo quản cá bớp phi lê đông lạnh ............... 80 1 MỞ ĐẦU Hiện nay, xuất khẩu thủy sản là thế mạnh của nền kinh tế Việt Nam với hai mặt hàng chủ đạo là tôm và cá phi lê đông lạnh. Theo Hiệp hội Chế biến và Xuất khẩu thủy sản Việt Nam (VASEP) cá phi lê đông lạnh đạt giá trị xuất khẩu cao trong ngành. Các sản phẩm chế biến từ cá chủ yếu được khai thác ở vùng xa bờ với các đối tượng khai thác có kích thước lớn và giá trị cao. Sản lượng khai thác cá biển hàng năm khoảng 1,2- 1,3 triệu tấn [2]. Tuy nhiên, sản lượng khai thác có xu hướng giảm dần trong những năm gần đây. Nguyên nhân dẫn đến tình trạng này chủ yếu là do tình trạng khai thác bừa bãi, sử dụng những phương pháp khai thác cấm như dùng mìn; chưa có biện pháp bảo vệ nguồn lợi phù hợp. Nguyên nhân khách quan là do thiên tai, bão lũ xảy ra ngày một nhiều với cường độ ngày càng mạnh