nghiên cứu những biến đổi về trọng lượng, cảm quan, dinh dưỡng của cá tra fillet khi sử dụng chitosan thay thế hợp chất nonphosphate

Do ñó, việc phát hiện ra những ñặc tính sinh học mới của Chitosan: kháng khuẩn, kháng nấm, không sinh ñộc tố, giữ nước rất tốt cho thực phẩm trong quá trình bảo quản lại không ñộc và an

TRƯỜNG ðẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THỦY SẢN

TÔ NGUYỄN HỒNG NGUYÊN

NGHIÊN CỨU NHỮNG BIẾN ðỔI VỀ TRỌNG LƯỢNG, CẢM QUAN, DINH DƯỠNG CỦA CÁ TRA FILLET KHI SỬ DỤNG CHITOSAN THAY THẾ HỢP CHẤT

NON-PHOSPHATE

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ðẠI HỌC NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN

2009

TRƯỜNG ðẠI HỌC CẦN THƠ KHOA THỦY SẢN

TÔ NGUYỄN HỒNG NGUYÊN

NGHIÊN CỨU NHỮNG BIẾN ðỔI VỀ TRỌNG LƯỢNG, CẢM QUAN, DINH DƯỠNG CỦA CÁ TRA FILLET KHI SỬ DỤNG CHITOSAN THAY THẾ HỢP CHẤT

NON-PHOSPHATE

LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ðẠI HỌC NGÀNH CHẾ BIẾN THỦY SẢN

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN THs.LÊ THỊ MINH THỦY

2009

LỜI CẢM TẠ

ðề tài luận văn tốt nghiệp này ñược viết và hoàn thành dựa vào kết quả

sau hơn 12 tuần nghiên cứu và tiến hành thí nghiệm tại phòng thí nghiệm Bộ

môn Dinh dưỡng và Chế biến thủy sản- Khoa Thủy sản- Trường ðại học Cần

Thơ dù gặp không ít khó khăn Mặc dù vậy, nhưng em ñã nhận ñược sự giúp

ñỡ rất tận tình của gia ñình, thầy cô và bạn bè trong suốt thời gian qua

- Kính dâng cha mẹ suốt ñời tận tụy vì tương lai và sự nghiệp của con

- Chân thành biết ơn sự dạy dỗ tận tụy của các thầy cô trong Bộ môn

Dinh dưỡng và Chế biến thủy sản trong suốt 4 năm qua Các thầy cô không

những cung cấp cho chúng em một lượng kiến thức khổng lồ, mà còn tập cho

chúng em từng bước về công tác khoa học thông qua các môn học thực tập,

các bài báo cáo seminar và gần ñây nhất là luận văn chuyên ngành Chế biến

thủy sản

- Chân thành cảm ơn Ths Lê Thị Minh Thủy- giảng viên trực tiếp

hướng dẫn em thực hiện ñề tài Cô là người trực tiếp xuyên suốt hướng dẫn em

từ Niên luận kỹ thuật chuyên ngành cho ñến luận văn tốt nghiệp Mặc dù rất

bận rộn với công việc giảng dạy nhưng cô luôn quan tâm, theo dõi và giúp ñỡ

em rất tận tình về kiến thức, phương pháp học tập,…Cô ñã tạo ñiều kiện tốt

nhất ñể em có thể hoàn thành luận văn này trong khả năng của mình Em luôn

nhớ và biết ơn sự quan tâm ấy

- ðồng thời xin cảm ơn các bạn sinh viên lớp Chế biến thủy sản khóa

31 ñã giúp ñỡ và tạo ñiều kiện cho tôi có thể thực hiện tốt luận văn của mình

Xin chân thành cảm ơn tất cả!

Tô Nguyễn Hồng Nguyên

TÓM LƯỢC

Cá Tra là sản phẩm xuất khẩu chủ lực của các nhà máy chế biến thủy sản khu vực ðồng bằng sông Cửu long hiện nay Trong quá trình chế biến và bảo quản, hiện tượng giảm trọng lượng và chất lượng cảm quan, dinh dưỡng là hiện tượng xảy ra phổ biến Hiện tượng này gây tổn thất lớn cho cả người sản xuất và người tiêu dùng Vì mục ñích lợi nhuận, các nhà sản xuất ñã sử dụng chất hóa học ñể tăng trọng lượng và cải thiện chất lượng cảm quan cho sản phẩm Tuy nhiên, các hóa chất tăng trọng có chứa gốc phosphate và không chứa gốc phosphate hiện ñã bị cấm sử dụng Do ñó, việc phát hiện ra những ñặc tính sinh học mới của Chitosan: kháng khuẩn, kháng nấm, không sinh ñộc

tố, giữ nước rất tốt cho thực phẩm trong quá trình bảo quản lại không ñộc và

an toàn cho người sử dụng, ñề tài: “Nghiên cứu những biến ñổi về trọng lượng, cảm quan, dinh dưỡng của cá Tra fillet khi sử dụng Chitosan thay thế hợp chất Non- phosphate” ñược tiến hành thu nhận kết quả như sau: dung dịch Chitosan nồng ñộ 0,2%, thời gian ngâm 25 phút cho khả năng tăng trọng tương ñương với dung dịch Non-P 4%; sử dụng Chitosan làm chất bảo quản ñem lại hiệu quả tốt hơn Non-P trong việc làm giảm tổn thất khối lượng, giữ ñược các ñặc tính cảm quan tự nhiên của cá Tra, giảm tổn thất dinh dưỡng và giảm ñáng kể mật số vi sinh vật sau 2 tháng bảo quản

CAM KẾT KẾT QUẢ

Tôi xin cam kết luận văn này ñược hoàn thành dựa trên các kết quả nghiên cứu của tôi trong khuôn khổ của ñề tài “Nghiên cứu sự biến ñổi về trọng lượng, cảm quan và dinh dưỡng khi sử dụng Chitosan làm chất tăng trọng và bảo quản trong quá trình chế biến, cấp ñông và bảo quản ñông cá Tra fillet” và các kết quả này chưa ñược dùng cho bất cứ luận văn cùng cấp nào khác Dự án có quyền sử dụng kết quả của luận văn này ñể phục vụ cho dự án

Ký tên

Tô Nguyễn Hồng Nguyên

MỤC LỤC

Lời cảm tạ i

Tóm lược ii

Cam kết kết quả iii

Mục lục iv

Danh sách bảng vii

Danh sách hình viii

Danh sách viết tắt ix

Chương 1: Giới thiệu 1

1.1 Mục tiêu nghiên cứu: 2

1.2 Nội dung nghiên cứu: 2

Chương 2: Lược khảo tài liệu 3

2.1 Giới thiệu chung về cá Tra: 3

2 1.1 Nguồn nguyên liệu và sản phẩm cá Tra fillet: 3

2.1.2 Một số vi sinh vật trong sản phẩm cá fillet: 4

2.2 Lý thuyết lạnh ñông: 7

2.2.1 Khái niệm: 7

2.2.2 Mục ñích của việc làm lạnh ñông thủy sản: 7

2.2.3 Tác dụng của việc làm lạnh ñông: 7

2.2.4 Những biến ñổi của thủy sản trong quá trình lạnh ñông: 7

2.3 Giới thiệu về Chitin, Chitosan: 9

2.3.1 Chitin: 9

2.3.2 Chitosan: 10

2.3.3 Sản xuất Chitosan: 11

2.3.4 Tính chất cơ bản của Chitosan: 13

2.3.5 Ứng dụng của Chitosan trong thực tế: .13

2.3.6 Hoạt ñộng chống vi sinh vật của Chitin – Chitosan và dẫn xuất của chúng: 15

2.3.7 Tình hình nghiên cứu ứng dụng Chitosan trong và ngoài nước: 15

Chương 3: Vật liệu và phương pháp nghiên cứu 17

3.1 Phương tiện thí nghiệm: 17

3.1.1 Thời gian- ñịa ñiểm: 17

3.1.2 Nguyên liệu và hóa chất sử dụng: 17

3.1.3 Thiết bị, dụng cụ: 17

3.2 Phương pháp nghiên cứu: 18

3.2.1 Thí nghiệm 1: 18

3.2.2 Thí nghiệm 2: 20

3.3 Phương pháp thu thập, tính toán và xử lý số liệu: 22

3.3.3 Phương pháp lấy mẫu: 22

3.3.2 Phương pháp thu thập và xử lí số liệu: 22

3.3.3 Phương pháp phân tích sinh hóa: 22

Chương 4: Kết quả và thảo luận 23

4.1 Kết quả khảo sát tác dụng tăng trọng của dung dịch chitosan ñối với cá tra fillet so với hóa chất tăng trọng Non-phosphate: 23

4.2 Kết quả khảo sát tác dụng bảo quản của loại hóa chất tăng trọng ñến tỷ lệ hao hụt khối lượng, sự biến ñổi các chỉ tiêu cảm quan, dinh dưỡng và tổng vi sinh vật hiếu khí của cá tra fillet ñông lạnh theo thời gian trữ ñông: 27

4.2.1 Kết quả khảo sát tác dụng của loại hóa chất tăng trọng ñến tỷ lệ hao hụt khối lượng cá Tra fillet ñông lạnh theo thời gian trữ ñông: 28

4.2.2 Kết quả khảo sát tác dụng của loại hóa chất tăng trọng ñến sự biến ñổi các chỉ tiêu cảm quan của cá Tra fillet ñông lạnh theo thời gian trữ ñông: 29

4.2.3 Kết quả khảo sát tác dụng bảo quản của loại hóa chất tăng trọng ñến sự biến ñổi các chỉ tiêu dinh dưỡng: protein, lipid của cá Tra fillet ñông lạnh theo thời gian trữ ñông: 30

4.2.4 Kết quả khảo sát tác dụng bảo quản của loại hóa chất tăng trọng ñến tổng số vi sinh vật hiếu khí của cá Tra fillet ñông lạnh theo thời gian trữ ñông: 32

4.3 Bảng dự toán kinh phí sản phẩm: 34

Chương 5: Kết luận và ñề nghị .35

5.1 Kết luận: 36

5.2 ðề nghị: 36

Tài liệu tham khảo 37 Phụ lục .39

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 2.1: Thành phần dinh dưỡng của cá Tra 4

Bảng 2.2: Các hợp chất ñặc trưng trong quá trình ươn hỏng của thịt cá bảo quản hiếu khí hoặc ñược ñóng gói có ñá và ở nhiệt ñộ môi trường 4

Bảng 2.3: Quan hệ giữa lượng nước ñóng băng trong thủy sản và nhiệt ñộ làm lạnh ñông 7

Bảng 2.4: Một vài ứng dụng của Chitin,Chitosan trong công nghệ thực phẩm 13

Bảng 4.1: Khối lượng các mẫu cá Tra sau ngâm tăng trọng ở các nồng ñộ khác nhau trong thời gian ngâm 10 phút 23

Bảng 4.2: Khối lượng các mẫu cá Tra sau ngâm tăng trọng ở các nồng ñộ khác nhau trong thời gian ngâm 15 phút: 24

Bảng 4.3: Khối lượng các mẫu cá Tra sau ngâm tăng trọng ở các nồng ñộ khác nhau trong thời gian ngâm 20 phút 25

Bảng 4.4: Khối lượng các mẫu cá Tra sau ngâm tăng trọng ở các nồng ñộ khác nhau trong thời gian ngâm 25 phút 26

Bảng 4.5: Kết quả khảo sát tác dụng bảo quản của loại hóa chất bảo quản ñến tổn thất khối lượng(%) cá Tra fillet ñông lạnh theo thời gian trữ ñông: 28

Bảng 4.6 Kết quả khảo sát ảnh hưởng của loại hóa chất bảo quản ñến giá trị cảm quan của cá Tra fillet theo thời gian bảo quản .29

Bảng 4.7 Kết quả thống kê ảnh hưởng của loại hóa chất bảo quản ñến chỉ tiêu protein tổng số(%) của cá Tra fillet theo thời gian bảo quản 30

Bảng 4.8 Kết quả thống kê ảnh hưởng của loại hóa chất bảo quản ñến chỉ tiêu lipid(%) của cá Tra fillet theo thời gian bảo quản 31

Bảng 4.9 Kết quả thống kê ảnh hưởng của loại hóa chất bảo quản ñến tổng số vi sinh vật hiếu khí(cfu/g) của cá Tra fillet theo thời gian bảo quản 33

Bảng 4.10 Dự toán kinh phí sản phẩm .34

Bảng B.1 Chỉ tiêu cảm quan 40

Bảng B.2 Chỉ tiêu hóa học .40

Bảng B.3 Chỉ tiêu vi sinh 40

Bảng C.1 Cơ sở xây dựng thang ñiểm theo TCVN 3215-79 41 Bảng C.2 Phân cấp chất lượng sản phẩm dựa trên

ñiểm chung có trọng lượng 42 Bảng C.3 Bảng ñánh giá các chỉ tiêu cảm quan của cá Tra fillet 42

DANH SÁCH HÌNH

Hình 2.1: Cá Tra 3

Hình 2.2 Công thức cấu tạo của Chitin 10

Hình 2.3 Nguồn nguyên liệu sản xuất Chitosan .10

Hình 2.4 Công thức cấu tạo của Chitosan .11

Hình 2.5 Qui trình sản xuất Chitin- Chitosan của kỹ sư ðỗ Trọng Phụng- Trường ðại học Nha trang 12

Hình 3.1 Sơ ñồ bố trí thí nghiệm 1 .19

Hình 3.2 Sơ ñồ bố trí thí nghiệm 2 21

Hình 4.1 ðồ thị biểu diễn tỷ lệ tăng trọng của cá Tra fillet khi ngâm trong dung dịch Chitosan trong thời gian ngâm 10 phút 23

Hình 4.2: ðồ thị biểu diễn tỷ lệ tăng trọng của cá Tra fillet khi ngâm trong dung dịch Chitosan trong thời gian ngâm 15 phút 24

Hình 4.3 ðồ thị biểu diễn tỷ lệ tăng trọng của cá Tra fillet khi ngâm trong dung dịch Chitosan trong thời gian ngâm 20 phút 25

Hình 4.4 ðồ thị biểu diễn tỷ lệ tăng trọng của cá Tra fillet khi ngâm trong dung dịch Chitosan trong thời gian 25 phút .26

Hình 4.5 ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của loại hóa chất bảo quản ñến sự tổn thất khối lượng của cá Tra fillet theo thời gian bảo quản .28

Hình 4.6 ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của loại hóa chất bảo quản ñến giá trị cảm quan của cá Tra fillet theo thời gian bảo quản .29

Hình 4.7 ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của loại hóa chất bảo quản ñến hàm lượng protein tổng số(%) của cá Tra fillet theo thời gian bảo quản 30

Hình 4.8 ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của loại hóa chất bảo quản ñến chỉ tiêu lipid(%) của cá Tra fillet theo thời gian bảo quản 31

Hình 4.9 ðồ thị biểu diễn ảnh hưởng của loại hóa chất bảo quản ñến tổng số vi sinh vật hiếu khí(cfu/g) của cá Tra fillet theo thời gian bảo quản .33

Hình 4.10 Cá Tra fillet sau ngâm tăng trọng 39

Hình 4.11 Cá Tra fillet cấp ñông 1 ngày 39

Hình 4.12 Cá Tra fillet bảo quản 30 ngày 39

Hình 4.13 Cá Tra fillet bảo quản 60 ngày .39

Kda: Kilo dalton

PCA: Plate Count Agar

Non-P: Non- phosphate

Chương 1 GIỚI THIỆU

Trong những năm vừa qua, lợi ích từ việc xuất khẩu thủy hải sản ñã ñóng góp một phần ñáng kể vào sự phát triển nền kinh tế nước nhà Do vậy, ñời sống người dân ngày càng ñược cải thiện, ñòi hỏi của người tiêu dùng ñối với sản phẩm ngày càng tăng, sản phẩm không những có hình thức cảm quan bắt mắt mà còn phải ñảm bảo các tiêu chuẩn về vệ sinh an toàn thực phẩm

Vì vậy với yêu cầu không có hóa chất bảo quản mà vẫn ñảm bảo ñược chất lượng và an toàn thực phẩm ñã thúc ñẩy các nhà khoa học nghiên cứu tìm

ra những chất bảo quản mới có nguồn gốc tự nhiên, không ñộc, không gây hại cho người sử dụng Do ñó,việc phát hiện ra những ñặc tính sinh học mới của chitosan ñã làm thỏa mãn ñược yêu cầu thiết ñược ñặt ra bấy lâu về tình trạng

an toàn thực phẩm

Chitosan là dẫn xuất từ sự tách nhóm acetyl của Chitin, chất ñược chiết xuất từ vỏ các loài giáp xác Chitosan sở hữu nhiều tính chất sinh học mới như phân hủy sinh học, tạo gel, giữ nước, ngăn cản sự oxy hóa chất béo, ức chế sự phát triển của vi sinh vật gây hư hỏng thực phẩm, an toàn và không ñộc, thêm vào ñó nó còn có khả năng hình thành màng bán thấm nhờ vào bản chất polymer

Hiện nay,cá Tra là sản phẩm xuất khẩu chủ lực của các nhà máy chế biến thủy sản ñồng bằng sông Cửu Long Trong quá trình chế biến và bảo quản các sản phẩm ñông lạnh nói chung, cá Tra ñông lạnh nói riêng, hiện tượng giảm trọng lượng và tổn thất chất dinh dưỡng là hiện tượng xảy ra phổ biến Hiện tượng này gây ra tổn thất lớn cho cả người sản xuất và người tiêu dùng Theo số liệu thống kê tới năm 2006 thì bằng các giải pháp ñang áp dụng như mạ băng, bao gói bằng các vật liệu cách ly với không khí, cách ẩm,…thì nhà sản xuất vẫn phải chấp nhận mức hao hụt là 5-7% ðây là thiệt hại về kinh

tế không nhỏ

Vì mục ñích lợi nhuận, các nhà sản xuất ñã sử dụng chất hóa học ñể tăng trọng lượng và chất lượng cảm quan cho sản phẩm mà cụ thể là các hóa chất tăng trọng có chứa gốc phosphate(STPP) hoặc không có gốc phosphate (Non-P).Tuy nhiên, các hợp chất tăng trọng này ñã bị cấm sử dụng theo Quyết ñịnh số 53/2008/Qð-BNN Bên cạnh ñó, ngày càng nhiều công ty hóa chất ñã chào bán các loại chất phụ gia giúp tăng trọng cho sản phẩm ñông lạnh Tuy nhiên, về mặt an toàn vệ sinh thực phẩm thì vẫn chưa ñược bảo ñảm và quản

lý nghiêm ngặt Do ñó, việc nghiên cứu sử dụng các hóa chất có nguồn gốc tự nhiên thay thế cho các hợp chất tăng trọng ñược tiến hành nhằm làm ña dạng hóa các loại hóa chất sử dụng và Chitosan là hóa chất ñáp ứng ñược yêu cầu này

Chính vì vậy, ñề tài ”Nghiên cứu những biến ñổi về trọng lượng, cảm quan, dinh dưỡng của cá Tra fillet khi sử dụng Chitosan thay thế hợp chất Non- phosphate” là hết sức cần thiết và có hiệu quả thực tiễn cao

1.1 Mục tiêu nghiên cứu:

ðề tài này có triển vọng áp dụng rất lớn như có thể dùng Chitosan- hoạt chất chiết suất từ vỏ tôm, không ñộc và an toàn cho người sử dụng làm chất tăng trọng và bảo quản cá Tra fillet ñể hạn chế những tổn thất về trọng lượng trong quá trình chế biến và biến ñổi về cảm quan và dinh dưỡng trong suốt quá trình bảo quản Chính vì vậy, ñề tài: ”Nghiên cứu những biến ñổi về trọng lượng, cảm quan, dinh dưỡng của cá Tra fillet khi sử dụng Chitosan thay thế hợp chất Non- phosphate” ñược thực hiện với những mục tiêu nghiên cứu sau:

- Xác ñịnh nồng ñộ Chitosan thích hợp làm chất tăng trọng và thời gian ngâm tăng trọng cần thiết cho cá Tra fillet

- Xác ñịnh sự biến ñổi các chỉ tiêu trọng lượng, cảm quan, dinh dưỡng

và tổng số vi sinh vật hiếu khí của cá tra fillet khi sử dụng Chitosan làm chất tăng trọng và bảo quản trong chế biến, cấp ñông và bảo quản ñông

1.2 Nội dung nghiên cứu:

- Sự biến ñổi trọng lượng của cá tra fillet khi sử dụng Chitosan làm chất

tăng trọng và bảo quản trong chế biến, cấp ñông và bảo quản ñông

- Sự biến ñổi cảm quan của cá tra fillet khi sử dụng Chitosan làm chất tăng trọng và bảo quản trong chế biến, cấp ñông và bảo quản ñông

- Sự biến ñổi một số thành phần dinh dưỡng: protein, lipid của cá Tra fillet khi sử dụng Chitosan làm chất tăng trọng và bảo quản trong chế biến, cấp ñông và bảo quản ñông

- Tổng số vi sinh vật hiếu khí của cá tra fillet khi sử dụng Chitosan làm chất tăng trọng và bảo quản trong chế biến, cấp ñông và bảo quản ñông

Chương 2 LƯỢC KHẢO TÀI LIỆU 2.1 Giới thiệu chung về cá Tra:

2 1.1 Nguồn nguyên liệu và sản phẩm cá Tra fillet:

Hình 2.1: Cá Tra

Cá Tra có tên tiếng Anh: Shutchi catfish và tên khoa học: Pangasius

hypophthalmus Là một trong 21 loài cá thuộc bộ Siluriformes, họ Pangasiidae

Bốn nước trong hạ lưu sông Mê Kông ñã có nghề nuôi cá Tra truyền thống là Thái Lan, Campuchia, Lào và Việt Nam do có nguồn cá Tra tự nhiên phong phú ðây là loài cá nuôi quan trọng có giá trị kinh tế cao

Cá tra là một trong những ñối tượng nuôi trồng thủy sản ñang ñược phát triển với tốc ñộ nhanh tại các tỉnh ñồng bằng sông Cửu Long, tập trung chủ yếu ở 2 tỉnh An Giang và ðồng Tháp, những nơi không có ñiều kiện hoặc tiêu thụ nhanh có thể bảo quản lạnh bằng không khí hay bằng nước ñá Cá Tra nuôi phổ biến trong cả ao và bè Những năm gần ñây,nghề nuôi loài cá này phát triển mạnh nhằm phục vụ nhu cầu tiêu thụ nội ñịa và nguyên liệu cho xuất khẩu Nuôi thương phẩm thâm canh cho năng suất rất cao Năm 1998, Việt Nam ñã thành công trong sinh sản nhân tạo và ñáp ứng nhu cầu về giống cho nghề nuôi thương phẩm

Hình thức nuôi : Nuôi thâm canh, bán thâm canh với các mô hình nuôi

bè, nuôi trong ao hầm Ngoài ra, trong những năm gần ñây ñã phát triển nuôi cồn và ñăng quần cũng cho hiệu quả cao

Hình thức khai thác : Lưới, rùng, ñăng, vó

Mùa sinh sản : từ tháng 2 ñến tháng 10

Mùa thu hoạch : quanh năm

Kích thước thu hoạch : 30-40cm, lớn nhất 90cm

Doanh số xuất khẩu: Ước tính cả cá Basa và cá Tra xuất khẩu khoảng 30.000-35.000 tấn/năm, giá trị trên 80-100 triệu USD/năm

Thị trường xuất khẩu : cá Tra của Việt Nam ñã xuất khẩu sang 33 thị trường trên thế giới thuộc các châu lục khác nhau

Sản phẩm xuất khẩu : Dưới dạng nguyên con, philê ñông lạnh, các mặt hàng chế biến và hàng giá trị gia tăng Theo xu hướng tiện lợi và nhanh gọn thì sản phẩm cá fillet ñông lạnh ngày càng ñược ưa chuộng cả trong nước và quốc tế

Bảng 2.1: Thành phần dinh dưỡng của cá Tra

Thành phần Giá trị dinh dưỡng /100g ăn ñược

( Nguồn: Trung tâm tin học- Bộ thủy sản Việt Nam)

Cá tra fillet là sản phẩm cá tươi ñã qua các công ñoạn xử lý như: tách nội tạng, xương, da, ðây là bán thành phẩm, có thể sử dụng cho nhiều mục ñích chế biến khác nhau, ñặc biệt rất thích ứng với ñiều kiện lao ñộng công nghiệp hiện nay

Tuy nhiên, chúng rất dễ ươn hỏng nếu không ñược bảo quản thích hợp, thông thường các sản phẩm này ñược bảo quản trong ñiều kiện lạnh ñông, nhiệt ñộ bảo quản ñược khuyến khích sử dụng tối thiểu là -180C

2.1.2 Một số vi sinh vật trong sản phẩm cá fillet:

Cơ thịt cá và các cơ quan bên trong của cá tươi, vi sinh vật hiện diện rất

ít Ở cá tươi, vi sinh vật chỉ có thể tìm thấy trên da( 102 – 107 cfu/ cm2), mang(

103 – 109 cfu/g) và nội tạng(103 – 109 cfu/g)

Thịt của cá sống khỏe mạnh và cá vừa ñánh bắt thì không có vi sinh vật

vì hệ thống miễn dịch của cá ngăn chặn sự phát triển của vi sinh vật trong thịt Khi cá chết, hệ thống miễn dịch bị suy yếu và vi sinh vật ñược tự do sinh sôi phát triển

Trên bề mặt da, vi sinh vật phần lớn tập trung ở các túi vảy Trong quá trình bảo quản, chúng sẽ xâm nhập vào cơ thịt bằng cách ñi qua giữa các sợi

cơ

Bảng 2.2: Các hợp chất ñặc trưng trong quá trình ươn hỏng của thịt cá bảo quản hiếu khí hoặc ñược ñóng gói có ñá và ở nhiệt ñộ môi trường

Shewanella putrefaciens TMA, H2S, CH3SH, (CH3)2S, Hx

Các loài Pseudomonas Ceton, aldehyde, este, các sulfite không

phải H2S

Vibrionaceae TMA, H2S

Các vi khuẩn gây hỏng hiếu khí NH3, các acid acetic, butyric và propionic

(Phan Thị Thanh Quế, 2005)

* Tổng số vi sinh vật hiếu khí:

Vi sinh vật hiếu khí là những vi sinh vật chỉ sinh trưởng trong ñiều kiện

có oxy Tổng vi sinh vật hiếu khí không có nghĩa là việc xác ñịnh tổng lượng

vi sinh vật mà chỉ có nghĩa là xác ñịnh một phần của hệ vi sinh vật có thể tạo

ra các khuẩn lạc trong môi trường ñược sử dụng và dưới các ñiều kiện ñược nuôi cấy Tổng vi sinh vật hiếu khí là chỉ tiêu ñể ñánh giá mức ñộ vệ sinh thực phẩm

Tổng vi sinh vật hiếu khí ñược xác ñịnh bằng cách ñổ ñĩa và ủ trong ñiều kiện hiếu khí ở 300C trong 72 ± 6 giờ hoặc 370C trong 24 – 48 giờ

* Coliforms:

Coliforms là nhóm những trực khuẩn ñường ruột gram âm, không sinh

bào tử, hiếu khí hoặc kị khí tùy nghi, có khả năng sinh acid, sinh hơi do lên men lactose ở 370C trong vòng 24 giờ Coliforms là chỉ tiêu dùng ñể ñánh giá

Staphylococus aureus là cầu khuẩn hiếu khí tùy nghi, gram dương,

thường kết dạng chùm, có mặt phổ biến mọi nơi, thường thấy trên da, xoang

mũi, tóc, ở người Khi phát triển trên thực phẩm, Staphylococus aureus có

khả năng sinh một loại ñộc tố protein phân tử lượng thấp(khoảng 30.000

dalton) gọi là ñộc tố ñường ruột của Staphylococus(A, B, C1, C2, C3, D và E) Các ñộc tố trên có thể gây nôn mửa, ñau thắt bụng, tiêu chảy, kiệt sức ở mức nghiêm trọng sau 4 – 6 giờ từ lúc ăn

Biện pháp cần thiết ñể ngăn Staphylococus aureus phát triển trong thực

phẩm là trữ lạnh các sản phẩm chín hoặc giữ nóng các thực phẩm ăn uống Chỉ

cần 4 giờ ở nhiệt ñộ phòng Staphylococus aureus cũng tạo ra một lượng ñộc tố

ñủ ñể gây ra tai họa

Ngoài ra, Staphylococus aureus còn có khả năng chống chịu cao ñối

với những chất như tellurite, HgCl2, neomycin, polymycin, sodium azide Những chất trên ñược dùng làm tác nhân ức chế trong các môi trường nuôi cấy chọn lọc

* Salmonella:

Salmonella esteritidis ñược phân lập từ năm 1884 và hiện nay vẫn là

một tác nhân gây bệnh ðây là một loại trực khuẩn gram âm kỵ khí tùy nghi,

không sinh bào tử, di ñộng bằng chu mao Salmonella không lên men lactose

và sucrose, song lên men dulcitol, manitol và glucose Chúng kém chịu nhiệt

nhưng chịu một số hóa chất như brilliant green, sodium lauryl sulfite, selenite, tetrathionate Những chất này ñược dùng ñể phân lập chúng từ thực phẩm và nước

Hầu hết các tiêu chuẩn vi sinh thực phẩm ñều không cho phép có

Salmonella Trong thành phẩm, sự hiện diện của nó ñược kiểm tra gắt gao bởi

các cơ quan chức năng

Do kém chịu nhiệt, Salmonella dễ dàng bị tiêu diệt khi thức ăn ñược

ñun nóng phù hợp Việc làm lạnh, cấp ñông, ñảm bảo vệ sinh có tác dụng quan

trọng làm giảm thiểu nguy cơ nhiễm bệnh Hiện nay Salmonella vẫn là một

trong những vi sinh vật gây bệnh quan trọng nhất từ thực phẩm

* Shigella:

Shigella thuộc dạng trực khuẩn gram âm, kỵ khí tùy nghi, Shigella

không sinh bào tử và thường hay bị nhầm lẫn với Salmonella trong quá trình kiểm tra vi sinh Shigella không di ñộng và không sinh H2S ðây là một nhân

tố quan trọng trong các bệnh lây lan theo nguồn nước, ñặc biệt ở vùng nhiệt ñới, nơi vệ sinh còn yếu

* Clostridium perfringgens:

Clostridium perfringgens là một ví dụ ñiển hình về típ huyết thanh gây

ngộ ñộc thực phẩm trong giống Clostridia, chúng chiếm một vị trí khá ñặc biệt

bởi ñồng thời là tác nhân gây bệnh do thực phẩm và cũng là tác nhân gây ngộ ñộc thực phẩm

Clostridium perfringgens là dạng trực khuẩn kỵ khí,gram dương, sinh

bào tử với chu kỳ sinh trưởng ở nhiệt ñộ 450C trong ñiều kiện tối ưu là 7 phút ðây là tốc ñộ sinh trưởng cao nhất trong tất cả các loài vi sinh vật mà con người biết ñến

Clostridium perfringgens thuộc loại vi khuẩn ổn ñịnh nhiệt với nhiệt ñộ

sống tối ưu nằm trong khoảng 37- 450C Chúng có thể phát triển ở nhiệt ñộ thấp nhất ở 200C và cao nhất ở 500C Tăng trưởng ở pH = 5,5 – 8,5 nhưng thường không dưới 5,5 và không trên 8,5

* Vibrio cholerae và Vibrio parahaemolyticus:

Vibrio cholerae là trực khuẩn gram âm hơi cong như hình dấu phẩy khi

xem qua kính hiển vi(nên còn có tên gọi là Vibrio comma) Vibrio cholerae

không sinh bào tử, có khả năng phát triển tốt trên môi trường kiềm tính và

chuyển ñộng rất linh hoạt bằng một lông roi Vibrio cholerae sinh ñộc tố

ñường ruột và nội ñộc tố trong ñường tiêu hóa, kích thích nghiêm trọng màng này tạo ra màng nhầy, làm suy yếu bơm Na của tế bào ñộng vật gây tiêu chảy nặng, mất nước, choáng, thậm chí gây tử vong

Vibrio parahaemolyticus là một dạng trực trùng gram âm, hình cong,

ưa mặn, phát triển tốt ở môi trường chứa 3- 4% muối, thậm chí phát triển ở

8 % muối, có biên ñộ nhiệt ñể phát triển là 15 – 400C, pH = 5 – 9,6 ðặc biệt rất nhạy cảm với streptomycin, tetracylin, chloraphenicol và novobiosin, song

có khả năng chống chịu với polymyxin và colistin

2.2 Lý thuyết lạnh ñông:

2.2.1 Khái niệm:

Lạnh ñông thủy sản là quá trình làm lạnh thủy sản do sự hút nhiệt của

chất làm lạnh ñể ñưa nhiệt ñộ ban ñầu của thủy sản xuống dưới ñiểm ñóng

băng và tới -80C ñến - 100C và có thể xuống thấp hơn nữa: -180C, -300C hay -

2.2.2 Mục ñích của việc làm lạnh ñông thủy sản:

Làm lạnh ñông thủy sản là hạ thấp nhiệt ñộ, làm chậm sự hư hỏng của

thủy sản, sao cho ñến khi rã ñông, ta không thể phân biệt ñược thủy sản ñông

lạnh và thủy sản tươi sống

2.2.3 Tác dụng của việc làm lạnh ñông:

Khi thực phẩm ñược làm lạnh và bảo quản ở nhiệt ñộ trên 00C không

những kiềm hãm ñược sự biến ñổi hóa, lí, sinh học; kiềm hãm ñược sự hoạt

ñộng của vi sinh vật xảy ra trong thực phẩm mà còn có tác dụng làm tăng

phẩm chất của một số thực phẩm như: thịt ñược chín hóa học nên tích tụ ñược

nhiều acid lactic và có hương vị thơm ngon hơn; cá muối, thịt muối ñược thấm

tốt hơn và có màu sắc tươi hơn, hấp dẫn người tiêu dùng hơn

Nhưng làm lạnh chỉ có thể bảo quản thực phẩm trong một thời gian

ngắn từ 1 tuần ñến 2 tháng tùy loại thực phẩm Muốn bảo quản thực phẩm

ñược lâu hơn, từ 3, 4 tháng ñến 1 năm phải ñông lạnh vì ở nhiệt ñộ này mới có

thể ức chế ñược tốc ñộ phản ứng sinh hóa trong thủy sản, ñồng thời tiêu diệt

và hạn chế hoạt ñộng của vi sinh vật

2.2.4 Những biến ñổi của thủy sản trong quá trình lạnh ñông:

* Biến ñổi vi sinh vật:

Khi thủy sản hạ nhiệt xuống ñến ñiểm ñóng băng thì vi sinh vật hoạt

ñộng chậm lại Xuống ñến -100C vi sinh vật các loại không phát triển ñược

nhưng men, mốc chưa bị ức chế Phải xuống ñến -150C men, mốc mới ngừng

phát triển Do ñó, nhiệt ñộ dưới -150C sẽ ngăn chặn ñược vi sinh vật lẫn men,

mốc vì ở khoảng nhiệt ñộ này ẩm chỉ còn lại rất ít Tuy nhiên, người ta thấy

rằng ở nhiệt ñộ -200C vẫn còn vài loại vi sinh vật sống ñược

Ngoài ra, ở nhiệt ñộ -10C ñến -50C gần như ña số nước tự do của tế bào thủy sản kết tinh thành ñá Nếu lạnh ñông chậm, các tinh thể ñá to, sắc sẽ làm

vỡ tế bào vi sinh vật mạnh nhất ở giai ñoạn này Do ñó phương pháp lạnh ñông chậm tiêu diệt vi sinh vật hơn nhưng lại gây hại cho cấu trúc sản phẩm

* Biến ñổi hóa học:

- Biến ñổi của protein:

Dưới -200C thì protein hầu như không biến tính Ở -200C chất ñạm bị ñông lại, sau 6 tháng bảo quản có phân giải nhẹ Ở -10C ñến -50C, protein bị biến tính, ñặc biệt myosin kết tủa Thời gian lạnh ñông càng kéo dài( lạnh ñông chậm) thì protein càng bị biến tính còn lạnh ñông nhanh sẽ ñỡ bị biến tính protein

- Biến ñổi của lipid:

Cá béo dễ bị oxy hóa chất béo Chất béo bị hóa chua(thủy phân) và hàm lượng acid béo ở thể tự do phụ thuộc vào nhiệt ñộ và thời gian bảo quản Do thời gian lạnh ñông ngắn nên sự biến ñổi lipid ít xảy ra mà chủ yếu xảy ra ở giai ñoạn bảo quản Thời gian bảo quản dài cùng với sự có mặt của oxi thì sự oxi hóa chất béo xảy ra càng nhanh

- Biến ñổi của glucid:

Khi lạnh ñông chậm, glycogen phân giải ra nhiều acid lactic Ở nhiệt ñộ thấp thì phản ứng sinh acid lactic chậm lại nhưng ở nhiệt ñộ cao thì acid lactic sinh ra nhiều

- Biến ñổi của vitamin:

Vitamin ít bị mất trong giai ñoạn lạnh ñông, ña số chúng bị mất trong lúc chế biến, rửa

- Biến ñổi của khoáng:

Nhiệt ñộ lạnh không ảnh hưởng lên chất khoáng nhưng do sự biến ñổi

cơ cấu sản phẩm khi làm lạnh ñông khiến hao hụt một lượng lớn khoáng chất trong dịch bào chảy ra ngoài khi rã ñông

* Biến ñổi lí học:

- Sự tăng thể tích:

Nước trong thủy sản ñóng băng làm tăng thể tích lên 10 % Làm cho thủy sản bị gồ ghề ở giữa do khi lạnh ñông phần nước phía ngoài sẽ ñược ñóng băng trước và tăng thể tích, ñẩy phần nước chưa ñược ñóng băng vào giữa và khi phần nước ở giữa ñóng băng thì tăng thể tích, phần nước này không còn chỗ ñể giãn ra nên bắt buộc phải nhô lên trên làm cho sản phẩm bị

gồ ghề bề mặt

- Thay ñổi màu sắc:

Do mất nước, các sắc tố hemoglobin, myoglobin và hemoxyamin chuyển thành methemoglobin, metmyoglobin và methemoxyamin làm màu sắc sậm lại Ngoài ra do tốc ñộ lạnh ñông chậm hay nhanh mà tinh thể ñá ñược

hình thành to hay nhỏ, nhiều hay ít sẽ có tiết xạ quang học khác nhau Tinh thể băng nhỏ thì thủy sản ñông lạnh có màu lợt hơn thủy sản làm lạnh ñông chậm

có tinh thể băng to

- Sự cháy lạnh:

Do sự mất nước ở bề mặt sản phẩm trong quá trình lạnh ñông và trữ ñông Kết quả hình thành các ñốm nâu không mong muốn trên bề mặt sản phẩm làm giảm giá trị cảm quan của sản phẩm Ngoài ra khi bị cháy lạnh còn làm sản phẩm bị mất trọng lượng do sự bay hơi nước kéo theo sự khô héo, ñen

bề mặt, làm sản phẩm bị xốp

- Sự giảm trọng lượng:

Do sự bốc hơi nước hoặc do thiệt hại lý học trong quá trình lạnh ñông Thiệt hại lý học có thể xảy ra do xáo ñộng trong khi lạnh ñông khiến cho nhiều mảnh nhỏ bị vỡ vụn ra Hình thức thiệt hại khác là thủy sản dính chặt vào mâm cấp ñông hoặc ñai chuyền, làm trốc mất một phần trọng lượng khi tách khỏi mâm Nếu xịt nước ở dưới mặt ñáy ñể tách sẽ giảm ñược thiệt hại này

Sự giảm trọng lượng do bốc hơi nước tùy thuộc vào các yếu tố như loại máy ñông, thời gian lạnh ñông, loại sản phẩm, cõ dạng sản phẩm, tốc ñộ dòng khí thổi và ñiều kiện vận hành máy

2.3 Giới thiệu về Chitin, Chitosan:

Trong giới ñộng vật, Chitin là một thành phần cấu trúc quan trọng của

vỏ một số ñộng vật không xương sống như côn trùng, nhuyễn thể, giáp xác và giun tròn Trong giới thực vật, Chitin có ở thành tế bào của nấm Zygemycethers và một số tảo Chlorophiceae

Trong ñộng vật thủy sản ñặc biệt là trong vỏ tôm, cua, ghẹ, hàm lượng Chitin chiếm tỉ lệ khá cao, từ 14 – 35% so với trọng lượng khô Vì vậy vỏ tôm, cua, ghẹ là nguồn nguyên liệu tiềm năng sản xuất Chitin – Chitosan và các sản phẩm từ chúng

Chitin có cấu tạo tinh thể và hình thành mạng lưới các sợi ñã ñược sắp xếp, cấu trúc này tạo ñược ñộ rắn chắc, sức ñề kháng cho sinh vật có chứa nó Cấu trúc hóa học của Chitin tương tự cellulose Như vậy chitin là poli (N-axety-2- amino-2-deoxi-b-D-glucopyranozơ) liên kết với nhau bởi các liên kết b-(C-1-4) glicozit Trong ñó các mắt xích của chitin cũng ñược ñánh số như của glucozơ:

Hình 2.2 Công thức cấu tạo của Chitin

2.3.2 Chitosan:

Chitosan là sản phẩm ñược sản xuất từ Chitin sau khi xử lý Chitin trong kiềm ñặc nóng Chitosan có ñược những tính chất ñặc biệt hơn Chitin nên khả năng ứng dụng của Chitosan rất rộng rãi

Hình 2.3 Nguồn nguyên liệu sản xuất Chitosan

Chitosan là dẫn xuất ñề axetyl hoá của chitin, trong ñó nhóm (–NH2) thay thế nhóm (-COCH3) ở vị trí C(2) Chitosan ñược cấu tạo từ các mắt xích D-glucozamin liên kết với nhau bởi các liên kết b-(1-4)-glicozit, do vậy chitosan có thể gọi là poly b-(1-4)-2-amino-2-deoxi-D-glucozơ hoặc là poly b-(1-4)-D- glucozamin (cấu trúc III)

Công thức phân tử: ( C6H11O4N)n

Phân tử lượng: ( 161,07)n

Hình 2.4 Công thức cấu tạo của Chitosan

Hai chỉ số quan trọng của Chitosan là:

- Mức ñộ ñề acetyl hóa(DD): là ñộ chuyển hóa Chitin thành Chitosan Thông thường mức ñộ deacetyl hóa ñạt khoảng 85 – 95%

- Khối lượng phân tử trung bình(MW): ñược xác ñịnh qua ñộ nhớt của dung dịch Chitosan và có giá trị biến ñổi từ 100.000 – 1.200.000 Dalton tùy theo mỗi loại

Hai chỉ số này ñều ảnh hưởng ñến tính chất lớp màng Chitosan Những lớp màng ñược tạo thành từ Chitosan có khối lượng phân tử thấp sẽ có màu vàng tối sau vài tuần bảo quản Lực cơ học của lớp màng tăng cùng với sự gia tăng khối lượng phân tử của Chitosan ðiều này là do sự phân bố thành mạng lưới chằng chịt trong quá trình hình thành lớp màng của Chitosan có khối lượng phân tử cao Sự gia tăng mức ñộ deacetyl hóa sẽ làm giảm phần trăm sự duỗi ra tại các ñiểm ngắt, do ñó lớp màng sáng hơn(Nuthanid và cs, 2001) [7]

Sự tạo thành tinh thể của lớp màng Chitosan tăng cùng với việc giảm khối lượng phân tử của Chitosan Ở pH = 1 – 5, lớp màng ñược tạo thành từ Chitosan 80% hấp thụ nhiều nước hơn lớp màng 90% và 100% DD do lớp màng Chitosan có DD cao chứa nhiều tinh thể hơn nên ngăn cản hấp thụ nước Lớp màng Chitosan có DD cao sẽ có tính mềm dẻo hơn

2.3.3 Sản xuất Chitosan:

Nguyên liệu là vỏ tôm khô ñược khử khoáng bằng HCl 6 N với tỉ lệ w/v = 1/2,5, ở nhiệt ñộ phòng sau 48 giờ vớt ra và rửa trung tính, tiếp theo ngâm trong NaOH 8% ở nhiệt ñộ t0 = 1000C Trong thời gian  = 2 h với tỉ lệ

là w/v = 1/2,5 ñể khử protein, sau ñó vớt ra và ñem rửa trung tính Tiến hành tẩy màu bằng KmnO4 1% trong môi trường H2SO4 10% trong 60 phút, sau ñó ñem rửa sạch và tiếp tục tẩy màu bằng Na2SO3 1,5% trong thời gian  = 15 phút rồi vớt ra ñem rửa sạch ta thu ñược Chitin

Deacetyl bằng NaOh 40% với tỉ lệ w/v = 1/1 ở nhiệt ñộ t0 = 800C, sau thời gian 24 giờ ñem rửa sạch và cuối cùng thu ñược Chitosan Sản phẩm có chất lượng khá tốt Chitin có màu sắc ñẹp Song thời gian còn dài, sử dụng nhiều chất oxy hóa do ñó dễ ảnh hưởng ñến ñộ nhớt của sản phẩm

Chất lượng và tính chất của sản phẩm Chitosan như ñộ tinh khiết, ñộ nhớt, ñộ deacetyl hóa, khối lượng phân tử và cấu trúc hình dạng rất khác nhau bởi nhiều yếu tố, trong quá trình chế biến chúng có thể ảnh hưởng ñến ñặc tính của sản phẩm cuối cùng Sự khác nhau giữa Chitin và Chitosan tùy thuộc ở mức ñộ khác nhau của sự deacetyl hóa(DD) DD của Chitosan thường dao ñộng từ 70 – 95% phụ thuộc vào phương pháp sử dụng

Hình 2.5 Qui trình sản xuất Chitin- Chitosan của kỹ sư ðỗ Trọng Phụng-

Trường ðại học Nha trang

Nguyên liệu( vỏ tôm)

Chitosan

2.3.4 Tính chất cơ bản của Chitosan:

- Chitosan là một chất rắn, xốp, nhẹ, hình vảy, có thể xay nhỏ theo nhiều kích thước khác nhau

- Dung dịch Chitosan có màu trắng hay vàng nhạt, không mùi, không

vị

- Chitosan không những có hoạt tính sinh học cao, ñộc tính thấp mà còn

có khả năng hòa hợp trong cơ thể, khả năng tự phân hủy

- Chitosan không tan trong nước, dung dịch kiềm và acid ñậm ñặc, nhưng tan ñược trong dung dung dịch acid hữu cơ loãng( pH < 6) tạo thành dung dịch keo trong Acid acetic và acid formic là 2 loại acid ñược sử dụng rộng rãi ñể hòa tan Chitosan ( Li và cs, 1992) [8]

ðộ nhớt của Chitosan trong dung dịch chiu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như ñộ deacetyl hóa polymer, MW, nồng ñộ,lực ion, pH và nhiệt ñộ( Li và cs, 1992) [8] Nhìn chung, khi nhiệt ñộ tăng thì ñộ nhớt của dung dịch polymer giảm Tuy nhiên, sự thay ñổi pH trong dung dịch trong dung dịch polymer cho những kết quả khác nhau phụ thuộc vào loại acid sử dụng Với acid acetic thì

ñộ nhớt của Chitosan có khuynh hướng gia tăng khi pH giảm, trong khi ñó với HCl thì ñộ nhớt giảm khi pH hạ thấp

- Chitosan là tác nhân gây ñông ñặc và gây kết tủa nhờ vào mật ñộ nhóm amino cao, có thể phản ứng qua lại với nhóm chức mang ñiện tích âm như protein, chất rắn, màu nhuộm và polymer

2.3.5 Ứng dụng của Chitosan trong thực tế:

Sự khác biệt của Chitosan là khả năng hòa tan trong dung dịch acid loãng

và có thể ñược sử dụng trong việc mở rộng những ứng dụng khác nhau về ñặc trưng sinh lí học và công nghệ của nó Những ñặc trưng ñó là:

- Có tính nhũ hóa

- Ở dạng màng( film)

- Có khả năng làm lành vết thương

- Chống vi khuẩn và nấm mốc

- Khả năng giữ lipid

- Giữ kim loại nặng

phẩm và môi trường xung quanh Ngăn sự thất thoát các tác nhân chống

vi sinh vật

Hạn chế thất thoát chất chống oxy hóa

Hạn chế mất mát chất dinh dưỡng và mùi

Giảm áp suất riêng phần của oxy Giảm tỉ lệ hô hấp

ðiều hòa nhiệt ñộ

Kiềm chế hoạt ñộng của enzyme hóa nâu

Màng thẩm thấu ngược

Chất phụ gia Làm sáng và tăng giá trị cảm quan trái

cây, thức uống

Tăng mùi tự nhiên

Tác nhân ñiều khiển cấu trúc

Tác nhân chống viêm dạ dày

Thành phần trong thức ăn của trẻ sơ sinh

Thu hồi nguyên liệu rắn từ phế thải

của quá trình chế biến thực phẩm

Tác nhân tạo ñông

Thành phần trong agar

Xử lí nước Thu hồi ion kim loại, thuốc trừ sâu,

phenol và các chất thải dẻo

Loại bỏ màu hóa học( thuốc nhuộm)

Phụ gia trong sản xuất giấy cao cấp

Y học: phụ gia bào chế dược phẩm, bao bì sơ cấp, vật liệu y sinh

(Nguồn: Shaha và cs, 1999)

2.3.6 Hoạt động chống vi sinh vật của Chitin – Chitosan và dẫn xuất của chúng:

Trong những năm gần đây, hoạt động chống vi sinh vật của Chitin – Chitosan đối với các nhĩm vi sinh vật khác nhau như vi khuẩn, nấm men và

nấm mốc đã nhận được sự chú ý đáng kể của các nhà khoa học

ðặc tính diệt khuẩn của Chitosan được thể hiện trên các mặt sau:

- Lấy đi từ các vi sinh vật này các ion quan trọng như Cu2+ Như vậy, vi sinh vật sẽ chết do sự thiếu cân bằng liên quan đến các ion quan trọng này

- Ngăn chặn và phá hoại chức năng màng tế bào vi sinh vật

- Gây ra sự rị rỉ các phần tử bên trong màng tế bào vi sinh vật

- Gây ra sự tổ hợp polyelectrolyte với polymer mang tính chất acid trên

bề mặt tế bào vi khuẩn

Ở pH< 6, nhờ điện tích dương ở vị trí C2 của monomer glucosamine nên khi Chitosan được gắn vào thì nĩ hịa tan tốt hơn và cĩ hoạt động chống vi sinh vật tốt hơn Chitin Cơ chế chính xác của hoạt tính chống vi sinh vật của Chitin- Chitosan và dẫn xuất của nĩ vẫn chưa được biết nhưng các cơ chế khác nhau đã được dự đốn

Cách thức ức chế của Chitosan lên sự phát triển của một lồi vi sinh vật gây hư hỏng thực phẩm cĩ thể được hiểu là sự tương tác của Chitosan lên màng hoặc các cấu tử của vách tế bào, kết quả là làm tăng khả năng thẩm thấu của màng và sự rị rỉ chất khơ từ tế bào hoặc cĩ thể là nhờ vào khả năng liên kết với nước và ức chế hoạt động của những enzyme khác nhau(Darmadji và

cs, 1994) [4] Chitosan cịn tác động sinh học và thấm hút chất dinh dưỡng của

vi khuẩn, ức chế sự phát triển của chúng

Ngồi ra, cơ chế chống vi sinh vật của Chitosan cịn được cho là sự thay đổi của nhĩm NH3+ của glucosamin, ức chế sự phát triển của vi khuẩn bằng cách liên kết với tế bào mang điện tích ngược lại Một số tập chí cho rằng vách tế bào vi khuẩn yếu đi sẽ bị Chitosan làm cho xơ ra, dẫn đến sự rị rỉ của tế bào chất như mất điện tử, protein, acid nucleic,…làm thay đổi hồn tồn tính thấm của màng tế bào

Hoạt động chống vi sinh vật của Chitosan bị ảnh hưởng bởi mức độ deacetyl hĩa, khối lượng phân tử, nồng độ, pH và loại vi sinh vật Theo báo cáo của Ghaouth và cs( 1992) [5] thì ở 3 mg/ml là nồng độ tối thiểu ức chế sự

hình thành bào tử của Botrylic cinerea, và ở mức 5 mg/ml thì theo dõi thấy

khả năng ức chế sự phát triển của Rhizopus stolonifer là 76%

2.3.7 Tình hình nghiên cứu ứng dụng Chitosan trong và ngồi nước:

Ngồi nước:

Krasavtsev và cs(2003) [15] đã nghiên cứu ứng dụng màng Chitosan làm bao gĩi để bảo quản cá và các sản phẩm từ cá Nguời ta dùng Chitosan được chiết rút từ các nguồn phế liệu thủy sản khác nhau như tơm, cua, ghẹ lần lượt làm màng mỏng bao gĩi cá thì thấy màng Chitosan chiết rút từ vỏ tơm cĩ

ñộ dày, ñộ bền kéo, ñàn hồi cao nhất Màng Chitosan giúp cho sản phẩm giữ nước rất tốt và giữ ñược các ñặc tính tự nhiên của sản phẩm

Attaya Kungsuwan và cs(1997)[10] ñã nghiên cứu sử dụng dung dịch Chitosan(hòa tan 5 g Chitosan trong 500 ml axit acetic1%) làm bao gói bảo quản cá thì thấy cá có bảo quản bằng màng Chitosan kéo dài thời gian bảo quản tới 2 tháng trong khi cá không ñược bảo quản bằng màng Chitosan thì thời gian bảo quản khỉ kéo dài tối ña 1 tháng trong cùng một ñiều kiện bảo quản

Blaise Ouattara và cs(2000) [2] ñã nghiên cứu dùng màng Chitosan bao gói thịt thì có thể ức chế ñược sự phát triển của các vi sinh vật gây thối rữa nhằm kéo dài thời gian bảo quản thịt và các sản phẩm từ thịt

Lopez – Caballero và cs(2005) [10]ñã nghiên cứu dùng hỗn hợp Chitosan-Gelatin bao gói bảo quản chả cá thì thấy sau 20 ngày bảo quản mùi

vị của chả cá hầu như không biến ñổi nhiều và các tính chất khác như ñộ cứng,

ñộ cố kết, ñộ mềm dẻo… hầu như không ñổi

Santiago P.Aubourg [11] [12] có nghiên cứu về sự thiệt hại lipid trong thời gian trữ ñông của cá fillet Cá ñược ñống ở -40oC và bảo quản ở -30 oC

và -10 oC trong 1 năm Kết quả cho thấy bảo quản ở - 30 oC hầu hết sự thay ñổi lipid thấp Tuy nhiên sự thiệt hại của acid béo tự do tăng khi bảo quản ở -

10 oC

Trong nước

Tác giả Bùi Văn Miên và Nguyễn Anh Trinh( Khoa công nghệ thực phẩm trường ðại học Nông Lâm-2003) [16] ñã nghiên cứu dùng Chitosan bảo quản các loại thủy sản tươi và khô Bảo quản cá tươi bằng Chitosan hạn chế ñược hiện tượng mất nước và tổn thất dinh dưỡng của cá khi cấp ñông và sau khi rã ñông ðối với thủy sản khô như cá khô, cá mực…thì tiến hành pha dung dịch Chtosan 2% trong dung dịch acid acetic 1.5% Sau ñó nhúng cá khô và mực khô vào dung dịch ñược pha, làm khô bằng cách sấy nhiệt ñộ 30 oC có quạt gió Sản phẩm thu ñược có thể bảo quản tốt ở nhiệt ñộ bình thường Tùy theo ñộ ẩm của cá và mực mà sản phẩm có thời gian bảo quản khác nhau, với

ñộ ẩm 26-30%, cá khô bảo quản ñược 83 ngày,mực khô 85 ngày, còn ñộ ẩm 41- 45% thì cá khô giữ ñược 17 ngày, mực khô giữ ñược 19 ngày

Tác giả Châu Văn Minh và cs (1996) [17] ñã nghiên cứu dùng màng Chitosan ñể bảo quản hoa quả tươi thì thấy dùng màng Chitosan bảo quản thì thời gian bảo quản hoa quả kéo dài hơn so với hoa quả chỉ ñược bảo quản lạnh Kiểm tra số lượng vi sinh vật thì thấy hoa quả ñược bảo quản bằng màng Chitosan có khả năng kháng khuẩn rất tốt

Chương 3 VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

3.1 Phương tiện thí nghiệm:

3.1.1 Thời gian- ñịa ñiểm:

- Thời gian thực hiện ñề tài: 3 tháng từ tháng 02/2009 ñến tháng 05/2009

- ðịa ñiểm: ðề tài ñược tiến hành nghiên cứu trong phạm vi phòng thí nghiệm Bộ môn Dinh dưỡng và Chế biến thủy sản – Khoa Thủy Sản- Trường ðại Học Cần Thơ – ðường 3/2, Thành phố Cần Thơ

3.1.2 Nguyên liệu và hóa chất sử dụng:

- Cá Tra nguyên con

- Acid acetic CH3COOH

- Môi trường PCA

- Nước muối sinh lý

- Nồi, thau, rổ, bếp gas, bao bì PE

- ðĩa petri, pipet, micropipet, ñèn cồn

- Bình chuẩn ñộ

- Bình tam giác

- Cốc thủy tinh

- Một số dụng cụ khác trong phòng thí nghiệm

3.2 Phương pháp nghiên cứu:

Nguyên liệu cá Tra ñược chọn làm thí nghiệm phải còn sống, có kích

cỡ tương ñối ñồng ñều và chất lượng tốt Tiến hành cắt tiết, fillet, lạng da, chỉnh hình, rửa sạch và ñể ráo

- Chuẩn bị mẫu cá Tra fillet

- Chuẩn bị dung dịch Chitosan

B1: 10

B2: 15

B3: 20

B4: 25

ñộ 0,2%; 0,3%; 0,4%; 0,5%; 0,6% trong các khoảng thời gian 10 phút, 15 phút, 20 phút, 25 phút Sau ngâm, cân trọng lượng của từng mẫu cá ñối chứng với mẫu ngâm tăng trọng bằng Non-phosphate 4%- là nồng ñộ hiện nay các nhà máy chế biến thường dùng

Kiểm tra trọng lượng

Thời gian ngâm

Ngâm tăng trọng bằng Chitosan

Thời gian ngâm

20 phút

A6

B2 B3 B4 B5

* Chỉ tiêu phân tích mẫu:

- Trọng lượng

3.2.2 Thí nghiệm 2:

Sau khi chọn ñược nồng ñộ Chitosan và thời gian ngâm thích hợp, tiến hành ngâm tăng trọng và xác ñịnh sự biến ñổi các chỉ tiêu trọng lượng, cảm quan, dinh dưỡng và tổng vi sinh vật hiếu khí trong quá trình cấp ñông và trữ ñông

* Mục ñích thí nghiệm:

Chứng minh ñược ưu ñiểm của Chitosan so với Non-phosphate về các chỉ tiêu tiêu trọng lượng, cảm quan, dinh dưỡng và tổng vi sinh vật hiếu khí

* Bố trí thí nghiệm:

Thí nghiệm ñược bố trí một nhân tố với 3 lần lặp lại

Nhân tố C: loại chất tăng trọng

C1: Mẫu ñối chứng

C2: Chitosan

C3: Non-phosphate Tổng số nghiệm thức: (4 x 2) + 4 = 12 nghiệm thức

Tổng số ñơn vị thí nghiệm: 12 x 3 = 36 ñơn vị thí nghiệm

ñộ và thời gian ñược chọn qua thí nghiệm 1 Sau ngâm, các mẫu cá Tra fillet

Dinh dưỡng Trọng lượng Cảm quan Tổng số vi sinh vật

Kiểm tra

Dinh dưỡng Trọng lượng Cảm quan Tổng số vi sinh vật

1 tháng 2 tháng

Kết quả, thảo luận

Kết quả, thảo luận

Kết luận

ñược ñể ráo rồi cho vào tủ cấp ñông Tiến hành kiểm tra các chỉ tiêu trọng lượng, cảm quan, dinh dưỡng, tổng số vi sinh vật hiếu khí ở các thời ñiểm:

3.3 Phương pháp thu thập, tính toán và xử lý số liệu:

3.3.3 Phương pháp lấy mẫu:

Nguyên liệu cá Tra ñược mua từ các chợ Cá tươi sống, chất lượng tốt

Bố trí một dãy thí nghiệm với cùng một nguồn nguyên liệu

3.3.2 Phương pháp thu thập và xử lí số liệu:

Thí nghiệm ñược bố trí ngẫu nhiên 2 nhân tố với 3 lần lặp lại Kết quả thí nghiệm ñược tính toán trên Excel và xử lý thống kê bằng chương trình Statgraphics

3.3.3 Phương pháp phân tích sinh hóa:

- Xác ñịnh trọng lượng bằng phương pháp cân

- Phương pháp ñánh giá các chỉ tiêu cảm quan theo TCVN 3215-79

- Xác ñịnh hàm lượng protein tổng số bằng phương pháp Kjeldahl TCVN 3705-90

- Xác ñịnh hàm lượng lipid tổng số bằng phương pháp Sochlex TCVN 3703-90

- Phương pháp xác ñịnh tổng số vi sinh vật hiếu khí theo tiêu chuẩn Việt Nam- TCVN 5287-90

Chương 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Kết quả khảo sát tác dụng tăng trọng của dung dịch chitosan ñối với

cá tra fillet so với hóa chất tăng trọng Non-phosphate:

Với mục tiêu xác ñịnh nồng ñộ Chitosan thích hợp làm chất tăng trọng

và thời gian ngâm tăng trọng cần thiết, thí nghiệm ñược tiến hành và ghi nhận kết quả như sau:

Bảng 4.1: Khối lượng các mẫu cá Tra sau ngâm tăng trọng ở các nồng ñộ khác nhau trong thời gian ngâm 10 phút:

Hình 4.1 ðồ thị biểu diễn tỷ lệ tăng trọng của cá Tra fillet khi ngâm trong

dung dịch Chitosan trong thời gian ngâm 10 phút

Qua hình 4.1 cho thấy, sau khi ngâm các mẫu cá Tra fillet trong dung dịch Chitosan ở các nồng ñộ từ 0,2%; 0,3%; 0,4%; 0,5%; 0,6% trong khoảng thời gian 10 phút thì thấy mẫu ngâm trong dung dịch Chitosan nồng ñộ 0,6% cho tỉ lệ tăng trọng cao nhất 13,78%, mẫu ngâm ở nồng ñộ Chitosan 0,2% cho

tỉ lệ tăng trọng thấp nhất 7,28% ðối với mẫu cá Tra ngâm trong dung dịch Non-P 4%, thời gian ngâm 15 phút chỉ tăng trọng ñược 7% ðồng thời qua ñồ

thị này ta cũng có ñược kết luận là tỷ lệ tăng trọng càng cao khi nồng ñộ dung dịch Chitosan càng tăng

Bảng 4.2: Khối lượng các mẫu cá Tra sau ngâm tăng trọng ở các nồng ñộ khác nhau trong thời gian ngâm 15 phút:

Hình 4.2: ðồ thị biểu diễn tỷ lệ tăng trọng của cá Tra fillet khi ngâm trong

dung dịch Chitosan trong thời gian ngâm 15 phút

Hình 4.2 cũng cho ta kết quả tương tự như Hình 4.1 Với thời gian ngâm

15 phút, tỉ lệ tăng trọng cao nhất ở nồng ñộ Chitosan 0,6% là 19,86%, ở nồng

ñộ Chitosan 0,2% cho tỉ lệ tăng trọng thấp nhất 8,09%, trong khi mẫu cá Tra ngâm trong dung dịch Non-P 4%, thời gian ngâm 15 phút chỉ tăng trọng ñược 7%

Bảng 4.3: Khối lượng các mẫu cá Tra sau ngâm tăng trọng ở các nồng ñộ khác nhau trong thời gian ngâm 20 phút:

Hình 4.3 ðồ thị biểu diễn tỷ lệ tăng trọng của cá Tra fillet khi ngâm trong

dung dịch Chitosan trong thời gian ngâm 20 phút

Ở hình 4.3, khi ngâm các mẫu cá Tra trong dung dịch Chitosan thời gian 20 phút cũng cho thấy rằng tỉ lệ tăng trọng ñạt ñược cao nhất ở nồng ñộ Chitosan 0,6%, với tỉ lệ 19,47%, nhưng tỉ lệ tăng trọng này thấp hơn so với khi ngâm ở thời gian 15 phút Ngâm trong dung dịch Chitosan 0,2% cho tỉ lệ tăng trọng thấp nhất 9,71%