BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM Chuyên đề báo cáo: SỰ THAY ĐỔI CHẤT LƯỢNG CỦA CÁ CƠM STOLEPHORUS HETEROLOBUS DƯỚI CÁC CÔNG
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM
Chuyên đề báo cáo:
SỰ THAY ĐỔI CHẤT LƯỢNG CỦA CÁ CƠM
(STOLEPHORUS HETEROLOBUS)
DƯỚI CÁC CÔNG NGHỆ BẢO QUẢN CÔNG NGHIỆP THỰC TẾ KHÁC NHAU Ở THÁI LAN
GVHD: Nguyễn Anh Trinh
Nhóm 2
Thủ Đức, ngày 14 tháng 10 năm 2016
Trang 2MỤC LỤC
1 Tóm tắt
Sự thay đổi chất lượng cơ thịt của cá cơm suốt 7 ngày kể từ lúc bảo quản lạnh ở điều kiện có nước đá và không có nước đá đã được nghiên cứu bằng cách sử dụng một
số chỉ tiêu: thay đổi của các sản phẩm phân huỷ ATP, K-value, TVB-N, TMA-N, acid lactic, các amin hữu cơ, cảm quan và phân tích vi sinh
Trong 7 ngày bảo quản lạnh với nước đá và không có nước đá, chỉ số K-value, TVB-N, TMA-N và D, L-lactic acid tăng theo thời gian bảo quản (P≤0.05) các amin hữu cơ chủ yếu được tìm thấy trong cơ thịt cá cơm khi bảo quản lạnh là cadaverine, agmatine và tyramine, putrescine và histamin Thông qua đánh giá cảm quan da và mùi bên ngoài, quan sát thấy sự phát triền về mùi và vẻ ngoài của da giảm theo thời gian bảo quản lạnh Bảo quản cá cơm với nước đá cho thấy kết quả chất lượng cảm quan được duy trì tốt hơn, hoạt động của vi sinh vật được kiểm soát tốt hơn, và làm chậm cơ chế phân hủy sinh hóa Kết quả này cho thấy việc bảo quản lạnh với đá là một quá trình làm lạnh sơ bộ cho cá cơm trong công nghiệp chế biến
Trang 32 Giới thiệu
Cá cơm (Stolephorus heterolobus) là loại cá quan trọng nhất ở Thái Lan Hàng năm thu hoạch của cá cơm ở Thái Lan đã tăng từ 57.800 tấn năm 1987 lên 134.700 tấn trong năm 2009 Tại Thái Lan, hầu hết cá cơm đánh bắt là nguyên vật liệu cho sản xuất sản phẩm nấu chín và sấy khô Hầu hết các vấn đề chất lượng được tìm thấy trong các sản phẩm cá cơm nấu chín và sấy khô có liên quan trực tiếp đến chất lượng ban đầu của nguyên liệu tươi giảm liên tục do thay đổi sau khi chết trong quá trình bảo quản lạnh sơ bộ, xảy ra trước khi quá trình sấy Bởi vì cá cơm tươi không được
xử lý trong vòng một thời gian ngắn, nó luôn luôn được giữ ở mức nhiệt độ thấp trong quá trình bảo quản; việc trì hoãn quá trình sấy khô sẽ bị dẫn đến kết quả là giảm giá trị sản phẩm cá cơm cuối cùng Thật không may, dữ liệu có sẵn trên sự thay đổi chất lượng cá cơm (Stolephorus heterolobus) trong điều kiện bảo quản nhiệt độ thấp trước khi chế biến là vừa đủ và không thuyết phục
Cá đã thu hút được sự chú ý đáng kể như là nguồn dinh dưỡng trong chế độ ăn uống của con người Sự thay đổi cơ thịt cá cơm phụ thuộc vào enzyme nội sinh, sự vấy nhiễm vi sinh vật và xử lý sau đánh bắt (Iwamoto et al 1987) Tỷ lệ mất chất lượng phụ thuộc vào loài cá và các điều kiện bảo quản (Olafsdöttir et al 1997) Để giảm các quá trình liên quan đến việc mất chất lượng, cá nên được làm lạnh ngay lập tức Độ tươi sống đóng góp phần lớn vào chất lượng của cá Khi bảo quản ở nhiệt độ cao thì cá mất đi độ tươi và chức năng của cơ thịt cá Theo truyền thống, đá vảy được
sử dụng để làm mát cá tươi đến một nhiệt độ cuối cùng trên 0 °C để duy trì độ tươi trong suốt quá trình bảo quản và vận chuyển (Heen 1982) Một số tác giả đã nghiên cứu tác dụng dùng đá bảo quản vào chất lượng của các giống cá khác nhau (Mazorra-Manzano et al 2000; Márquez-Ríos et al 2007; Kilinc et al 2007; Scherer et al 2005.)
Cá được lưu trữ trong đá cho thấy thiệt hại giảm đáng kể về giá trị dinh dưỡng do sự tác động của một loạt các cơ chế phân hủy(Ashie et al 1996)
Mục tiêu của nghiên cứu này là để điều tra sự thay đổi chất lượng của cá cơm ở Thái Lan bằng cách điều tra các ứng dụng thực tế của 2 phương pháp lạnh khác nhau
có sẵn trên công nghệ nấu chín và sấy khô cá cơm ở Thái Lan về hiệu suất khai thác của họ và ảnh hưởng sự hư hại trên cá Cơ sở kiến thức về sự thay đổi chất lượng của
Trang 4cá cơm sẽ có lợi rất lớn trong việc sử dụng và chế biến thức ăn cho con người cũng như cải thiện tính thương mại của nó
Trang 53 Vật liệu và phương pháp ngiên cứu
3.1 Mẫu cá (Đỗ Phương Liên)
Cá cơm tươi (Stolephorus heterolobus), dài khoảng 5 đến 10 cm, từ bờ biển Andaman, được đánh bắt vào ban đêm tháng 1 năm 2009 Trong thuyền, cá cơm được bảo quản trong một hộp tự xả với đá Khi thuyền đến cảng, cá được vận chuyển bằng
xe tải trong vòng 2h đến đơn vị Nghiên cứu công nghệ chế biến các sản phẩm nông nghiệp, khoa Khoa học và Công nghệ Công nghiệp, Đại học Prince of Songkla, Surat Thani Campus Cá ngay lập tức được rửa sạch với nước máy và chia ngẫu nhiên thành 70,0 kg cho các nhóm Các lô hàng đầu tiên (I) được bao quanh bởi đá vảy với tỷ lệ cá cơm và đá là 2:1 và sau đó được đặt vào hộp polystyrene có lỗ thoát sau đó chúng đã được bảo quản trong một căn phòng lạnh ở nhiệt độ 4 °C Để duy trì đá vảy, đá tan được bỏ và thay thế bằng đá mới, số lượng đá vảy hàng ngày bằng nhau Lô thứ hai (WI) đã được đặt trong hộp polystyrene mà không có đá vảy và được bảo quản trong một căn phòng lạnh ở nhiệt độ 4 °C Một mẫu 2,5 kg cá cơm, được chọn ngẫu nhiên, được lấy ngay lập tức từ các hộp sau khi thu được và phân tích hàng ngày trong 7 ngày kể từ ngày bảo quản lạnh
3.2 Hóa học
Tiêu chuẩn đối với các hợp chất liên quan ATP, và các amin hữu cơ được mua
từ Công ty TNHH hóa chất Sigma-Aldrich (St Louis, MO, USA) Các hợp chất này là: (muối adenosine 5'triphosphate disodium, muối natri adenosine 5'-diphosphate, muối adenosine sodium 5'-monophosphate, muối 5'monophosphate inosine disodium , inosine và hypoxanthine), tiêu chuẩn amin hữu cơ (tyramine hydrochloride, putrescine dihydrochloride, cadaverine dihydrochloride, agmatine sulphate và histamine dihydrochloride) Sắc ký lỏng cao áp (HPLC) là dung môi hữu cơ được mua từ các nhà thuốc Anh (BDH) (Poole, Anh) hoặc Merck (Darmstadt, Đức) Các hóa chất khác
và các dung môi hữu cơ được sử dụng trong nghiên cứu này là loại chất dủng phân tích mà không cần tinh chế thêm
3.3 Xác định các hợp chất liên quan ATP
Chiết xuất nucleotit đã được chuẩn bị và nồng độ xác định theo phương pháp Veciana-Nogues etal (1997) Sử dụng HPLC với một số sửa đổi Nói tóm lại, 10,0 g
cơ thịt cá đã được đồng nhất với 15 ml dung dịch 0,6 N HClO4 ở 0°C trong 1 phút với
Trang 6một máy đồng hóa Chất đồng nhất được ly tâm ở 1500 × g trong 10 phút và 10,0 ml dung dịch nổi được trung hòa đến pH 6,5 với 0,1 N KOH và để trong 30 phút ở 4 ° C KClO4 đã được loại bỏ bằng cách lọc qua một màng lọc cellulose acetate 0,2 mm và được lưu trữ ở -80 ° C cho đến khi phân tích Giai đoạn đảo ngược (RP) -HPLC được thực hiện bằng một loạt Agilent 1100 (Palo Alto, CA, USA) được trang bị với một cột Hypersil ODS (4.0 × 250 mm, 5 mm, Agilent Technologies, Palo Alto, CA, USA) và UV- phát hiện nhìn thấy được (mô hình G1379A) ở bước sóng 254 nm Giai đoạn di động được sử dụng là 0,1 M phosphate đệm pH 7,0 (0,04 M KH2PO4 và 0,06 M K2HPO4) với tốc độ dòng 0,75 ml / phút Hàm lượng của hợp chất ATP liên quan được xác định bởi thời gian lưu tương đối của chúng và định lượng dựa trên khu vực Peak của chúng đang sử dụng các đường cong chuẩn cho ATP, adenosine diphosphate (ADP), monophosphate adenosine (AMP), monophosphate inosine (IMP), inosine (HXR), và hypoxanthine (HX)
3.4 Xác định giá trị K (Bùi Thanh Thùy)
Giá trị K đã được tính toán phù hợp với các phương pháp của Saito et al (1959) sử dụng công thức này: K-value (%) = ([HxR] + [Hx])/([ATP] + [ADP] + [AMP] + [IMP] + [HxR]+ [Hx])x100
3.5 Phân tích vi sinh
Số lượng vi khuẩn ưa lạnh và ưa ấm có thể đếm được thực hiện bằng phương pháp đổ đĩa sử dụng tấm thạch đếm (Difco ™, 0479-17) theo phương pháp của Harrigan và McCance (1976) Khoảng 10 g cơ thịt cá được mổ xẻ trong điều kiện vô trùng từ các mẫu cá nguyên con đã được bảo quản lạnh, trộn với 90,0 ml dung dịch peptone 0,1% (Difco ™, 0118-17-0), và đồng nhất bằng máy dập mẫu trong 1,0 phút Pha loãng chiết xuất của vi sinh vật theo chuỗi đã được chuẩn bị trong nước peptone 0,1% Các đĩa thạch được ủ ở 30 °C trong 48 h và 5 °C trong 72 h để đếm vi khuẩn ưa
ấm và ưa lạnh tương ứng
3.6 Xác định axit lactic
Lactic acid được trích theo phương pháp của Wongso và Yamanaka (1996) và được xác định bằng HPLC theo phương pháp của Aguiar et al (2005) Tóm lại, 5 g cơ thịt cá được đồng nhất với 15,0 ml dung dịch HClO4 6% ở 0 °C trong 1 phút Thể vẩn này được ly tâm ở 1500 xg trong 10 phút, và sau đó dịch nổi được trung hòa bằng
Trang 7KOH, sau đó cho thêm nước cất đến 25,0 ml Sau đó nó được lọc qua một ống lọc màng cellulose acetate 0,2 pm và được lưu trữ ở -80 °C đến khi phân tích HPLC được thực hiện bằng cách sử dụng Shimadzu 6A (Kyoto, Nhật Bản) được trang bị cột trao đổi ion Aminex HPX-87H (7.8x300 mm, 05:00, Bio-Rad phòng thí nghiệm (Hemel Hemstead, Vương quốc Anh), và một máy dò tia cực tím có thể nhìn thấy (model SPD -10A, Shimadzu, Kyoto, Nhật Bản) tại bước sóng 210 nm Pha lưu động được sử dụng
là H2SO4 0,005 M (pH 2.1) với tốc độ dòng chảy 0,75 ml/phút Lượng D, L-lactic acid được định lượng, dựa trên diện tích peak sử dụng các đường cong tiêu chuẩn thích hợp
3.7 Xác định các amin hữu cơ
Amin hữu cơ đã được xác định theo phương pháp Ozogul et al (2002) với một
số sửa đổi Nói tóm lại, 10,0 g cơ thịt cá được đồng nhất với 50 ml dung dịch TCA 1
% ở 0 °C trong 1 phút và lọc qua giấy lọc Whatman số 1 Đối với dẫn suất, 2,0 ml dung dịch nổi được thêm vào 1,0 ml dung dịch NaOH 2,0 M, tiếp theo là 1,0 ml benzoyl clorua 2 % và lắc đều bằng máy trộn xoáy trong 1 phút Hỗn hợp này được giữ ở 25 °C trong 30 phút sau đó 2,0 ml dịch NaCl bão hòa được thêm vào Amin được chiết xuất hai lần với 2,0 ml diethyl ether và ether bốc hơi được chiết dưới dòng khí N2 Phần dư được hòa tan bằng acetonitrile trước khi phân tích HPLC được thực hiện bằng cách sử dụng Shimadzu 6A (Kyoto, Nhật Bản) được trang bị với một Spherisorb 5 Si C18 cột (4.6x250 mm) (Phenomenex, Macclesfield, Anh) và một máy
dò ma trận diode (mô hình SPD-M20A, Shimadzu, Kyoto, Nhật Bản) tại bước sóng
254 nm Pha lưu động được sử dụng là sự phân tán gradient của acetonitrile và nước
ở tốc độ dòng chảy 1 ml/phút Amin hữu cơ được định lượng dựa trên diện tích peak
sử dụng các đường cong tiêu chuẩn thích hợp
3.8 Xác định tổng Bazo bay hơi - nitơ (TVB-N)
TVB-N được đo theo phương pháp Woyewodaetal (1986) sử dụng phương pháp chưng cất và chuẩn độ Nói tóm lại, ta sẽ lấy 10 g cơ thịt cá được đồng nhất với
300 ml nước cất Hợp chất đồng nhất này được cho vào bình chưng cất 1000 ml có đáy hình tròn chứa 2g MgO Bình chưng cất được kết nối với một thiết bị chưng cất thẳng đứng và gia nhiệt trong 25 phút Nước ngưng được nhận trong một bình chứa 2% dung dịch axit boric và được chuẩn độ đến khi trở lại màu sắc ban đầu bằng cách
Trang 8sử dụng một giải pháp tiêu chuẩn 0,05N H2SO4 TVB-N được mô tả bằng mg N / 100
g mẫu
3.9 Xác định trimethylamine nitơ (TMA-N)
TMA-N được đo theo phương pháp Woyewoda et al (1986) sử dụng một máy
đo quang phổ Nói tóm lại, ta sẽ lấy 50g cơ thịt cá đã được đồng nhất trong 100ml dung dịch TCA 7,5% và ly tâm ở 4°C trong 10 phút ở 2000 × g Các dịch nổi trên bề mặt được lọc qua giấy lọc Whatman số 4 Sau đó trộn 1ml formaldehyde 10%, 10ml toluen, và 3ml dung dịch KOH 25% vào 2 ml dịch chiết Hỗn hợp được lắc mạnh trong 10 phút, và sau đó lấy 7.0ml dịch nổi cho vào một ống nghiệm chứa 0,5g
Na2SO4 khan Một dịch chất (5 ml) của dung dịch đã lọc được thêm vào 5,0 ml dung dịch acid picric để làm xuất hiện màu sắc Độ hấp thụ được đo ở 410 nm bằng cách sử dụng quang phổ UV-vis (mô hình Lambda EZ201 UV/vis quang phổ, Perkin Elmer, Waltham, MA, USA) Nồng độ TMA-N đã được tính toán từ một đường cong chuẩn
và thể hiện ở dạng mg N / 100 g mẫu
3.10 Đánh giá cảm quan
Đánh giá cảm quan đã được thực hiện thừa nhận bởi Rodríguez et al (2005) Với một số sửa đổi bằng cách sử dụng 7 chuyên gia đã được đào tạo và có kinh nghiệm trong việc đánh giá các cơ thịt cá theo bốn loại vảy được sử dụng để đánh giá cảm quan, các hướng dẫn đánh giá da như: chất lượng cao nhất (E; sắc tố tự nhiên ban đầu thể hiện tốt và chất nhầy trong suốt), chất lượng tốt (A; chất nhờn như sữa, sắc tố thay đổi không đáng kể), chất lượng ở mức chấp nhận (B, chất nhầy hơi xám và màu
da không bóng) và không thể chấp nhận (C; chất nhầy rất đục và mất sắc tố quan trọng) và hướng dẫn đánh giá mùi bên ngoài như: chất lượng cao nhất (E; mùi tảo biển
và mùi giáp xác mạnh), chất lượng tốt (A; mùi tảo biển và mùi giáp xác yếu), chất lượng có thể chấp nhận (B; mùi thối và ôi mới chớm xuất hiện) và không thể chấp nhận (C; thối và ôi) đánh giá cảm quan của cá cơm bao gồm các thông số trên của da
và mùi bên ngoài
3.11 Phân tích thống kê
Sử dụng phương pháp kiểm định t-student và phương pháp phân tích một chiều phương sai (ANOVA) cho một bố trí thí nghiệm hoàn toàn ngẫu nhiên bằng cách sử
Trang 9H
Thời gian bảo quản
Thời gian bảo quản
dụng sự khác biệt đáng kể nhất là ở mức độ 0,05 được sử dụng Các giá trị dữ liệu được thể hiện dưới dạng mean ± SD (n = 3) cho mỗi lần lưu trữ cụ thể
4 Kết quả và thảo luận
Năng lượng ATP bị giảm dần trong thịt cá chết được cân nhắc là một trong những chỉ số biểu hiện sớm nhất để đánh giá độ tươi của thủy sản (Kassemsarn và những người khác 1963) Con đường suy giảm năng lượng ATP trong thịt của các loài thủy sản đã được ghi nhận 1 cách phổ biến như là một chuỗi suy thoái cho ADP, AMP, IMP, Ino và Hx (Ehira và Uchiyama1987) Trong nghiên cứu này tổng nồng độ mol trung bình của ATP và các dẫn xuất là 27,1 Nồng độ mol có thể cao hơn do sự tập trung ATP và các dẫn xuất đã được báo cáo ở một số loài cá (Mazorra-Manzano và những người khác 2000; Murata and Sakaguchi 1986; Ocaño-Higuera và những người khác 2009).Sự hiện diện của các biến thể trong kết quả tổng nồng độ mol từ thời kỳ, loài và các điều kiện sinh lý Năng lượng ATP bị hao hụt đã được tìm thấy trong suốt quá trình ướp lạnh thịt cá Sự hao hụt ATP và các hợp chất có liên quan trong suốt quá trình bảo quản thường xảy ra nhanh khi bảo quản ở nhiệt độ cao(Ponce
de Leon và những người khác 1994; Özogul và những người khác.2008) Các mô hình phân tử năng lượng ATP trong thịt cá trong suốt quá trình ướp lạnh có đá và ướp lạnh trong 7 ngày được thể hiện ở Hình 1
Trang 10Hình 1 Sự thay đổi về việc hao hụt nucleotide trong mẫu (μmol/g mẫu) thịt
cá khi bảo quản ướp lạnh có đá (a) và bảo quản ướp lạnh không có đá (b) Giá trị trung
bình ±SD (n=3) IMP chủ yếu được tích lũy trong thịt cá ở giai đoạn đầu khi bảo quản ở nhiệt độ thấp, có lẽ do sự suy thoái ATP trong 24 giờ đầu tiên sau khi chết( Haard 1992) Do đó
sự tập trung nồng độ IMP cao trong nghiên cứu này phản ánh sự suy thoái nhanh chóng của ATP đến IMP Theo sự thay đổi IMP dẫn đến sự suy thoái các nucleotide ảnh hưởng trực tiếp vào chất lượng cảm quan của cá, cho thấy mùi vị bị ảnh hưởng thông qua tiếp xúc trực tiếp với glutamic axit Trong khi đó hàm lượng Hx tạo nên vị đắng trong quá trình bảo quản cá ở nhiệt độ thấp(Lindsay 1994; Chruch 1998; Kawai
và những người khác 2002) Một sự giảm rõ rệt hàm lượng IMP trong thịt cá được quan sát từ nồng độ ban đầu 15.8± 1.2 μmol/g đến 5.2±0.97 μmol/g trong suốt quá trình ướp lạnh có đá và 0.32±0.01 μmol/g trong quá trình ướp lạnh không đá đến khi kết thúc quá trình bảo quản Kết quả tương tự liên quan đến sự hao hụt IMP nhanh chóng trong một số cá thể cá trong suốt quá trình ướp lạnh có đá hoặc ướp lạnh đã được báo cáo bởi các tác giả khác nhau (Özogul và những người khác 2008; Aubourg
và những người khác 2007) Lượng Hx có xu hướng tăng với thời gian lưu trữ lâu hơn Vào ngày thứ 7 thịt cá trong thời gian ướp lạnh có hàm lượng Hx cao (17.0± 1.2 μmol/g) so với cá thịt được bảo quản trong đá(10.9±1.2 μmol/g) Sự hiện diện của một lượng lớn Hx có trong cơ cá cơm tương quan tốt với quá trình tự hư hỏng từ vi khuẩn (Woyewoda và những người khác 1986)
Giá trị K là một trong những chỉ số chỉ các phản ứng sớm nhất và kéo dài theo thời gian khi cá được bảo quản ở nhiệt độ thấp Giá trị K được xem như là môt chỉ số đánh giá sự hao hụt hàm lượng ATP cũng như đánh giá độ tươi của cá trong thời gian bảo quản (Woyewoda và những người khác 1986) Giá trị K thay đổi trong cơ thịt cá cơm khi ướp lạnh có đá và ướp lạnh không đá trong nghiên cứu này được thể hiện ở Hình 2