Nghiên cứu thành phần, sự biến đổi của ghẹ nguyên liệu sau khi chết, đề xuất công nghệ bảo quản ghẹ sau thu hoạch

Nghiên cứu thành phần, sự biến đổi của ghẹ nguyên liệu sau khi chết, đề xuất công nghệ bảo quản ghẹ sau thu hoạch

*******

HUỲNH LONG QUÂN

NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN, SỰ BIẾN ĐỔI CỦA GHẸ NGUYÊN LIỆU SAU KHI CHẾT ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ BẢO QUẢN GHẸ SAU THU HOẠCH

Chuyên ngành: Công nghệ sản phẩm từ thịt và cá

Mã số: 2.11.04

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

NHA TRANG - 2006

Người hướng dẫn khoa học:

1 PGS-TS TRẦN THỊ LUYẾN

2 TS NGUYỄN THỊ NGA

Phản biện 1: GS TSKH LƯU DUẨN

Phản biện 2: GS TS ĐẶNG ĐÌNH KIM

Phản biện 3: PGS TS NGÔ QUỐC BƯU

Luận án sẽ được bảo vệ trước hội đồng chấm luận án cấp nhà nước họp tại trường Đại Học Thuỷ Sản

Vào hồi 8 giờ ngày 9 tháng 9 năm 2006

Có thể tìm hiểu luận án tại:

1 Thư viện quốc gia Việt Nam

2 Thư viện trường Đại Học Thuỷ Sản Nha Trang

1 Huỳnh Long Quân(2003), Thành phần acid amin trong thịt ghẹ xanh (Portunus pelagicus), Tạp chí KH-CN Thuỷ sản,

Trường Đại học Thuỷ sản, số 2

2 Huỳnh Long Quân (2004), Thịt ghẹ trộn cá nhồi mai ghẹ xuất khẩu, công trình được cấp bằng lao động sáng tạo của Liên

Đoàn Lao Động Việt Nam

3 Nguyễn Thuỳ Liễu, Huỳnh Long Quân và cộng sự (2004),

Nghiên cứu dùng dung dịch chất hoạt hoá điện hoá để thay thế chất khử trùng tại nhà máy chế biến thuỷ sản đông lạnh, Báo cáo tổng kết

đề tài cấp tỉnh, Nha Trang

4 Huỳnh Long Quân (2005), Thành phần khối lượng của ghẹ xanh (Portunus pelagicus), Tạp chí KH-CN Thuỷ sản, Trường

Đại học Thuỷ sản, số 3

5 Huỳnh Long Quân(2005), Tính sát khuẩn của Anolyte Ứng dụng trong chế biến ghẹ xanh (Portunus pelagicus), Tạp chí

KH-CN Thuỷ sản, Trường Đại học Thuỷ sản, số 4

6 Huỳnh Long Quân (2006), Biến đổi đạm NH 3 của ghẹ xanh (Portunus pelagicus) nguyên liệu tại Khánh Hoà sau khi chết,

Tạp chí thuỷ sản, Bộ thuỷ sản, số 6

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

- Ghẹ xanh (Portunus pelagicus) là một trong những mặt hàng

xuất khẩu có giá trị cao,có mùi vị thơm ngon, cảm quan hấp dẫn, giá nguyên liệu đầu vào và giá thành sản phẩm luôn cao hơn 1,5-2,0 lần

so với các loại ghẹ còn lại Sản lượng ghẹ xanh ở Việt Nam chiếm 50% tổng sản lượng ghẹ Ở Việt Nam chưa có công trình nào nghiên cứu về thành phần, những biến đổi sau khi chết, công nghệ bảo quản sau thu hoạch của ghẹ một cách có hệ thống Hơn nữa kinh nghiệm xử

lý, vận chuyển, bảo quản còn nhiều hạn chế, chất lượng ghẹ đôi khi bị xuống cấp trầm trọng, gây ngộ độc, chế biến sản phẩm còn ở dạng thô chưa chế biến được nhiều sản phẩm giá trị gia tăng Ở nước ngoài các nghiên cứu đa số còn tập trung vào nghiên cứu giá trị dinh dưỡng của các loài ghẹ khác nhau Một số nghiên cứu về bảo quản, sự biến đổi của ghẹ ở các chế độ bảo quản Tuy nhiên, các nghiên cứu biến đổi

thành phần sinh hoá, vi sinh của loài Portunus pelagicus trong bảo

quản lạnh và bảo quản đông chưa có công trình nào công bố Sự hao hụt khối lượng của ghẹ ước tính 10-20% tổng khối lượng ghẹ sau thu hoạch, việc khai thác bừa bãi dẫn đến giảm hiệu suất thịt thu hồi, giảm giá trị sử dụng của ghẹ, nguồn nguyên liệu bị cạn kiệt nhanh chóng

Chính vì thế, việc “Nghiên cứu thành phần, sự biến đổi của ghẹ nguyên liệu sau khi chết Đề xuất công nghệ bảo quản ghẹ sau thu hoạch” có ý nghĩa quan trọng

2 Mục đích nghiên cứu của luận án:

Nghiên cứu về thành phần, những biến đổi của ghẹ xanh nguyên liệu sau khi chết và đề xuất công nghệ bảo quản ghẹ sau thu hoạch nhằm nâng cao giá trị kinh tế của ghẹ nguyên liệu trong chế biến thủy sản hiện nay

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu

Ghẹ xanh ( Portunus pelagicus) được khai thác tự nhiên trong

mùa vụ chính ở vùng biển Khánh Hoà

3.2 Phạm vi nghiên cứu

- Nghiên cứu thành phần khối lượng, thành phần hố học của ghẹ xanh, những biến đổi cảm quan, sinh hố, vi sinh của ghẹ xanh nguyên liệu sau khi chết Đề xuất cơng nghệ bảo quản ghẹ sau thu hoạch

4 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu là thực nghiệm và xử lý số liệu dựa trên sự hỗ trợ của tốn học để tìm xu hướng biến đổi của các yếu tố nghiên cứu

5 Các đĩng gĩp mới về mặt khoa học

Đề tài đã nghiên cứu một cách khoa học, lơgic về thành phần khối lượng, thành phần hĩa học, giá trị dinh dưỡng và khả năng thương phẩm, xây dựng được định mức kinh tế kỹ thuật của nguyên liệu ở các nhiệt độ bảo quản khác nhau, khả năng hoạt động của enzyme protease, các biến đổi của ghẹ sau khi chết đặc biệt là biến đổi thành phần acid béo và amino acid, đã chỉ rõ cĩ thể dùng chất sát khuẩn Anolyte 20ppm để thay thế chlorine 50ppm để sát khuẩn nguyên liệu ghẹ xanh Đã định hướng khai thác và đề xuất cơng nghệ bảo quản ghẹ nguyên liệu sau thu hoạch cĩ chất lượng và hiệu quả cao Đây là một cơng trình nghiên cứu mới và cĩ tính hệ thống đầu tiên ở Việt Nam về thành phần, những biến đổi của nguyên liệu ghẹ xanh sau khi chết và cơng nghệ bảo quản sau thu hoạch

6 Kết cấu của Luận án: Luận án gồm 123 trang nội dung, 24 trang

phụ lục (22 phụ lục), 12 trang tài liệu tham khảo (126 tài liệu) Nội

dung luận án gồm 3 chương, trong đĩ cĩ 41 bảng, 44 hình ảnh, đồ thị

CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN VỀ GHẸ, CÁC QUÁ TRÌNH BIẾN ĐỔI SAU KHI CHẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP BẢO QUẢN SAU THU HOẠCH 1.1 Nguyên liệu ghẹ xanh và khả năng thương phẩm:

Ở nước ta ghẹ chủ yếu từ 5 loài: ghẹ xanh (Portunus pelagicus),

ghẹ ba chấm (Portunus Sanguinolentus), ghẹ dĩa (Portunus gracilimanus) ghẹ đỏ (Thalamita danae) và ghẹ thánh giá (Charybdis feriata) Theo Bộ

thuỷ sản năm 2001 sản lượng ghẹ xuất khẩu ở Việt Nam là 10.000 tấn, năm 2002 là 12500 tấn Sang năm 2003 sản lượng ghẹ xuất khẩu giảm xuống 9000 tấn và tăng mạnh vào năm 2004 với 17500 tấn với ngoại tệ

90 triệu USD Ghẹ xanh có giá trị dinh dưỡng cao, chứa nhiều thành phần cần thiết cho cơ thể đặc biệt là các amino acid không thay thế, các acid béo không no đặc biệt là DHA, DPA, EPA Thịt ghẹ mềm mại, mùi vị thơm ngon đặc trưng, màu sắc đẹp Từ ghẹ tạo ra các sản phẩm đa dạng, phong phú có giá trị gia tăng: thịt ghẹ nhồi mai, thịt ghẹ đắp đùi, càng ghẹ Phế liệu ghẹ để sản xuất thức ăn cho gia súc, gia cầm, chế biến sản phẩm chitin, chitosan, chiết rút chất mùi tự nhiên để cho sản xuất sản phẩm mô phỏng cua, tôm, ghẹ từ surimi, chiết rút chất màu tự nhiên (Astaxathin) dùng trong thực phẩm hoặc bổ sung vào thức ăn cho cá cảnh Những đặc trưng trên đã tạo cho ghẹ có khả năng thương mại cao

1.2 Những biến đổi cơ bản sau khi chết của nguyên liệu dộng vật thuỷ sản nói chung và ghẹ nói riêng

Nguyên liệu ghẹ sau khi chết sẽ trải qua các giai đoạn tê cứng,

tự phân giải, phân huỷ Dưới sự tác động của hệ enzyme, vi sinh vật

nguyên liệu bị biến đổi tạo ra nhiều sản phẩm khác nhau

1.3 Phương pháp bảo quản nguyên liệu động vật thuỷ sản sau thu hoạch

Để hạn chế quá trình phân huỷ người ta dùng các phương pháp bảo quản lạnh, bảo quản đông để hạn chế sự hoạt động của enzyme và vi sinh, còn kết hợp với chất sát khuẩn để giảm lượng vi

sinh ban đầu

1.4 Những nghiên cứu về ghẹ trong nước và trên thế giới

1.4.1 Nghiên cứu về ghẹ ở nước ngoài

Các tác giả trên thế giới tập trung chủ yếu vào việc nghiên cứu thành phần, giá trị dinh dưỡng của các loài ghẹ, một số nghiên

cứu được thực hiện nhằm xác định sự biến đổi của acid béo, amino acid và xác định thời hạn bảo quản của ghẹ ở các chế độ nhiệt độ khác nhau Tuy nhiên hầu hết các nghiên cứu không đi sâu phân tích mà chỉ giới hạn ở những mức độ nhất định Hầu hết các nghiên cứu này chỉ

về các loài ghẹ không giống loài mà công trình đã nghiên cứu, chưa có công trình nào công bố về biến đổi của ghẹ xanh trong bảo quản lạnh

và bảo quản đông, đồng thời các nghiên cứu về công nghệ bảo quản ghẹ xanh sau thu hoạch còn nhiều hạn chế.

1.4.2 Các nghiên cứu về ghẹ ở Việt Nam

Tại Việt Nam các nghiên cứu về ghẹ còn quá ít, năm 1990 chỉ chế biến sản phẩm thô, không có công trình nào nghiên cứu kỹ về thành phần, biến đổi nguyên liệu ghẹ sau khi chết, công nghệ bảo quản sau thu họach Lúc đầu chỉ có công ty Nha Trang Seafoods - F17, công ty thủy sản Cầu Tre, nay đã có 10 công ty lớn ở Việt Nam sản xuất ghẹ như: công ty BATAYA (Thái Lan) Tây Nam Bộ, công ty KISIMEX Kiên Giang, công ty Philip (Mỹ) ở Khánh Hòa, công ty chế biến mặt hàng mới Thành Phố HCM,…Nha Trang Seafoods là công ty đầu tiên chế biến thành công các mặt hàng: thịt ghẹ nhồi mai, thịt ghẹ bọc càng ghẹ thị trường Nhật Như vậy, có thể thấy rằng công trình nghiên cứu của luận án về thành phần, biến đổi của ghẹ sau khi chết và

đề xuất công nghệ bảo quản ghẹ nguyên liệu sau thu hoạch có ý nghĩa khoa học, thực tiễn cao, rất cần thiết và là vấn đề mới mẻ ở nước ta

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

2.1 Đối tượng nghiên cứu:

Ghẹ xanh còn gọi là ghẹ nhàn có tên khoa học là Portunus pelagicus, là loài ghẹ có sản lượng lớn, khả năng thương phẩm cao, có giá trị kinh tế lớn và phổ biến ở vùng biển Việt Nam Ghẹ xanh (Portunus pelagicus) dùng trong thí nghiệm được thu hoạch trong mùa vụ chính ở

vùng biển Khánh Hoà

Hình 1.4: Sự khác nhau về màu sắc của ghẹ đực và

Ghẹ cái Ghẹ đực

Chất sát khuẩn xử lý ghẹ xanh là dung dịch Clorine 50ppm, dung dịch Anolyte 20ppm (được điều chế từ dung dịch muối loãng trong thiết bị điện phân ECA tại công ty Nha Trang Seafoods-F17 với điện cực Titan)

2.2 Phương pháp nghiên cứu

Mục tiêu nghiên cứu thành phần, ảnh hưởng của nhiệt độ, pH đến hoạt độ protease, biến đổi cảm quan sinh hoá và vi sinh theo nhiệt

độ và thời gian, ảnh hưởng của việc xử lý chất sát khuẩn đến cảm quan, sinh hoá, vi sinh khi bảo quản ở 1±10C và bảo quản ở -200C của ghẹ

Xác định hàm lượng protein theo TCVN 3705-90, hàm lượng lipid theo TCVN 3703-90, hàm lượng nước theo TCVN 3700-90, hàm lượng tro bằng theo TCVN 5105-9, hàm lượng NH3 theo TCVN 3706-90, hàm lượng glucid theo TCVN 3700-90 Tổng vi khuẩn hiếu khí được xác định theo TCVN 5287-1994, hàm lượng amino acid, acid béo được xác định theo phương pháp sắc kí khí trên máy GC-17A của hãng SHIMAZDU, JAPAN Trị số pH được xác định bằng cách lấy 5 g mẫu thịt ghẹ cho vào

20 ml nước cất 2 lần xay trong thời gian 2 phút Sau 10 phút đo bằng pH Metter của hãng Metrohm Nhiệt độ đo bằng nhiệt kế điện tử TFA,Germany Xác định hoạt độ protease theo phương pháp Anson cải tiến Các Vitamin: A, B1, B2, B5, C, B12, panthothenis acid xác định theo AOAC 960.45, AOAC 942.23, AOAC 961.14, AOAC 961.14, AOAC 967.22, AOAC 961.15, AOAC 952.20, AOAC 945.73 Sử dụng phương

pháp đánh giá cảm quan dựa vào bảng đánh giá đã được xây dựng theo TCVN 3215-79 Hội đồng cảm quan gồm 5 chuyên viên cảm quan ghẹ của công ty Nha Trang Seafoods- F17 Phương pháp xử lý số liệu dùng phần mềm xử lý toán học Excel

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1 Thành phần của ghẹ xanh nguyên liệu

3.1.1 Thành phần khối lượng của ghẹ xanh

Bảng 3.1: Thành phần khối lượng của ghẹ xanh giống đực

Thân (%) Càng (%) Chân bò (%) Chân bơi (%)

Khối lượng

Yếm + răng (%)

Nội tạng (%) Thịt Xương Thịt Xương Thịt Xương Thịt Xương

<50g/con 8,43 5,16 19,09 22,93 7,54 12,58 12,00 3,66 4,40 1,88 2,29 50-100g/con 7,05 4,52 17,47 24,57 6,66 14,89 11,80 4,45 4,41 1,68 2,45 100-150g/con 6,13 4,24 14,92 24,20 6,41 16,20 12,49 4,67 5,54 2,10 3,04

>150g/con 9,75 3,41 13,27 16,47 8,38 12,28 18,02 2,43 9,53 0,87 5,56

Qua khảo sát thực nghiệm nhận thấy ghẹ nguyên liệu có khối lượng < 50g/con cho tỉ lệ khối lượng thịt thấp (41,06%) Ở kích cỡ 50-100g/con; 100-150g/con tỷ lệ thịt tương ứng là 45,61% và 47,20% Như vậy trong khoảng kích cỡ này khi khối lượng ghẹ càng lớn thì tỉ lệ thịt thu được càng tăng Tuy nhiên khi kích cỡ ghẹ đực đạt > 150g/con thì tỉ lệ này lại rất thấp (32,07%)

Bảng 3.2: Thành phần khối lượng của ghẹ xanh giống cái

Nội tạng

<50g/con 9,41 6,67 19,34 23,68 7,50 10,77 11,63 1,88 2,18 3,01 3,93 50-100g/con 8,44 7,09 16,28 23,92 6,70 12,84 12,05 1,93 2,74 3,75 4,27 100-

150g/con 6,95 5,66 13,49 23,90 7,16 15,38 12,07 2,13 3,16 4,58 5,51

>150g/con 10,72 5,80 16,97 17,93 8,78 9,11 13,92 2,38 7,92 2,01 4,47

Bảng 3.3: Bảng tổng hợp định mức tiêu hao nguyên liệu (ĐMTH) sau khi tách thịt của ghẹ xanh

Kích cỡ Ghẹ cái Ghẹ đực

<50g/con 3,6 3,40 50-100g/con 3,12 2,95 100-150g/con 2,87 2,7

>150g/con 3,18 3,05

Bảng 3.4: ĐMTH của ghẹ cái ôm trứng, không ôm trứng, ghẹ đực sau tách thịt

Kích cỡ Ghẹ cái ôm trứng Ghẹ cái không ôm trứng Ghẹ đực

Các bảng trên có ý nghĩa lớn trong sản xuất ghẹ ĐMTH của ghẹ cái ở các cỡ lớn hơn ghẹ đực Ở cỡ < 150g/con khi cỡ ghẹ đực, ghẹ cái tăng thì ĐMTH cũng giảm theo Ở cỡ 100-150g/con ghẹ đực, ghẹ cái đều có ĐMTH thấp nhất

H

Các phương trình toán học (khối lượng toàn bộ-chiều dài mai)

ình 3.1: Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa chiều dài mai với khối lượng ghẹ đực ( ) và khối lượng ghẹ cái ()

y = 3.6929e 0.0306x

R 2 = 0.9902

y = 4,1746e 0,0286x

R 2 = 0,9901 0

50 100 150 200 250 300 350 400

Nhận thấy ở cùng kích cỡ chiều dài mai thì ghẹ đực có khối lượng lớn hơn ghẹ cái Chiều dài mai và khối lượng nguyên liệu có tương quan rất cao và biểu diễn là một hàm số mũ, quan hệ có dạng một nhánh parabol Việc xây dựng được mối quan hệ này có ý nghĩa rất lớn trong việc dự đoán khối lượng toàn bộ, khối lượng cơ thịt thu được khi biết chiều dài mai Kết quả nghiên cứu

cho thấy chỉ nên bắt những cá thể có khối lượng ≥100 g/con (tương ứng với chiều dài mai ≥ 77mm), tránh đánh bắt những cá thể đang ôm trứng để đảm bảo các lợi ích về kinh tế và tránh gây tổn thất lớn về nguồn tài nguyên biển

3.1.2 Thành phần hoá học cơ bản của ghẹ xanh

3.1.2.1 Thành phần nước, protid, lipid và tro của ghẹ xanh

Bảng 3.7: Thành phần hoá học (g/100g) của ghẹ xanh so với một số

nghiên cứu trên thế giới

(1) Seddiquie et al (1987); (2) Nalan Gökoðlu & Pýnar Yerlikaya

(2002); (3) Abdulrahman O Musaiger director & Mohammed j

Al-rumaidh (2005); (*) Trong nghiên cứu này

3.1.2.2 Thành phần amino acid của thịt ghẹ xanh

Bảng 3.8: Thành phần amino acid của ghẹ xanh so với một số loài ghẹ khác

Tên amino

acid

Portunus pelagicus (mg/g protein) *

Tên amino acid

Portunus pelagicus (mg/g protein) *

Tryptophan 13,2 Histidine 18,2 Threonine 41,5 Alanine 63,4

Lysine 72,7 Glycine 59,3 Methionine 33,2 Proline 45,6 Cystine 25,4 Serine 36,8 Phenylalanine 45,7 Ornithine 14,3 Tyrosine 36,8 Glutamine 15,4

Arginine 40,2

TỔNG SỐ 948,3

(*) Kết quả trong nghiên cứu này

Ghẹ xanh giàu giá trị dinh dưỡng ,bao gồm 20 amino acid đặc

biệt là đầy đủ các amino acid không thay thế

3.1.2.3 Thành phần acid béo của thịt ghẹ xanh

Bảng 3.9: Thành phần acid béo (% acid béo) của ghẹ xanh

Σ acid béo 0,3315 (% trọng lượng tươi) C22:4n6 0,1877

Σacid béo không bão

Σacid béo không bão

Ghẹ xanh là nguồn thực phẩm chứa nhiều acid béo không no

(55,14%) trong đó đặc biệt là DHA (6,0503%), DPA (2,2809%), EPA

(6,4302%) là những acid béo rất cần thiết cho cơ thể con người

3.1.2.4 Thành phần một số chất khoáng của ghẹ xanh

Bảng 3.10: Thành phần các nguyên tố kim loại trong cơ thịt ghẹ xanh

Hàm lượng các nguyên tố (ppm) STT Nguyên

tố >150g/con 100-150g/con 50-100g/con Giá trị

trung bình

2 K 619,6 596,0 598,6 604,5

Ghẹ xanh bao gồm 11 nguyên tố kim loại trong đó các nguyên

tố đa lượng có nhiều trong thịt ghẹ là Na, K, Mg, Ca

3.1.2.5 Hàm lượng vitamin trong ghẹ xanh

Bảng 3.11: Thành phần vitamin của ghẹ xanh và loài Callinectes sapidus

Loại vitamin Đơn vị Callinectes sapidus

Nhận thấy, ghẹ xanh tại vùng biển Khánh Hoà có vitamin A,

BB 12, B6, C, Panthothenis acid, Riboflavin, Retinol, Thiamin và Niacin

3.2 Ảnh hưởng của nhiệt độ và pH đến hoạt tính protease của ghẹ xanh

0 20 40 60 80 100 120