Nghiên cứu điều chế bột xương cá ngừ và thử nghiệm bổ sung bột xương cá ngừ vào bánh quy

Phần được sử dụng chủ yếu trong chế biến là phần thịt còn lại các phần khác như đầu, xương, vây, thịt rẻo,…chiếm một lượng lớn nhưng được xem như phế liệu và bán ra ngoài với giá rẻ hoặc

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG KHOA CÔNG NGHỆ THỰC PHẨM

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU ĐIỀU CHẾ BỘT XƯƠNG CÁ NGỪ VÀ THỬ NGHIỆM BỔ SUNG BỘT XƯƠNG CÁ NGỪ VÀO BÁNH QUY

Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Huỳnh Nguyễn Duy Bảo

Sinh viên thực hiện: Phan Kim Oanh

Mã số sinh viên: 57130652

Khánh Hòa - 2019

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài: “Nghiên cứu điều chế bột xương cá ngừ và thử nghiệm bổ sung bột xương cá ngừ vào bánh quy” là một nghiên cứu độc lập không

có sự sao chép của người khác Đề tài là kết quả mà tôi đã nỗ lực nghiên cứu trong thời gian 3 tháng triển khai đồ án tốt nghiệp Trong quá trình viết báo cáo có tham khảo một

số tài liệu có nguồn gốc rõ ràng, dưới sự hướng dẫn của Thầy PGS.TS Huỳnh Nguyễn Duy Bảo Tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm nếu có vấn đề xảy ra

LỜI CẢM ƠN

Trong suốt quá trình thực hiện đề tài này, do còn nhiều hạn chế về kiến thức cũng như kinh nghiệm nên vấp phải nhiều khó khăn Nhờ sự giúp đỡ và hướng dẫn của các Thầy, Cô giáo mà em có thể hoàn thành được đề tài của mình và tích lũy thêm được nhiều kiến thức và kinh nghiệm bổ ích cho bản thân Qua đây em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất tới Ban Giám Hiệu trường Đại học Nha Trang, Lãnh đạo Khoa Công nghệ Thực phẩm, quý Thầy, Cô cán bộ quản lý các phòng thí nghiệm Công nghệ chế biến, phòng thí nghiệm khu Công nghệ cao, phòng thí nghiệm Phân tích và kiểm nghiệm, phòng thí nghiệm Công nghệ thực phẩm, các Khoa, Phòng Ban chức năng

đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho em trong quá trình học tập và thực hiện đề tài

Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới Thầy PGS.TS Huỳnh Nguyễn Duy Bảo đã tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện đồ án tốt nghiệp

Cuối cùng em xin gửi lời cảm ơn gia đình, bạn bè đã luôn bên cạnh ủng hộ, động viên, giúp đỡ và đóng góp ý kiến giúp em hoàn thiện hơn đề tài của mình

Em xin chân thành cảm ơn!

Khánh Hòa, ngày 20 tháng 06 năm 2019

Sinh viên

PHAN KIM OANH

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH SÁCH BẢNG BIỂU ix

LỜI MỞ ĐẦU x

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN 1

1.1 Tổng quan về cá ngừ và phế liệu cá ngừ 1

1.1.1 Tổng quan về cá ngừ 1

1.1.2 Một số loại cá ngừ ở Việt Nam 1

1.1.3 Tình hình khai thác chế biến và tiêu thụ cá ngừ trong và ngoài nước 8

1.1.4 Đánh giá về phế liệu cá ngừ và tiềm năng sử dụng 12

1.2 Tổng quan về Hydroxyapatite 16

1.2.1 Tính chất vật lý 16

1.2.2 Tính chất hóa học 18

1.2.3 Tính chất sinh học 18

1.2.4 Các ứng dụng của vật liệu hydroxylapatite 19

1.2.5 Các phương pháp nghiên cứu tính chất của hydroxylapatite 20

1.2.6 Tình hình nghiên cứu hydroxylapatite trong và ngoài nước 22

1.3 Tổng quan về bánh quy 25

1.3.1 Giới thiệu về bánh quy 25

1.3.2 Các nguyên liệu dùng trong bánh quy 27

CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 30

2.1 Nguyên vật liệu 30

2.1.1 Phế liệu xương cá ngừ 30

2.1.2 Bột mì 30

2.1.3 Đường 30

2.1.4 Chất béo 30

2.1.5 Trứng 30

2.1.6 Hương liệu 30

2.2 Hóa chất 30

2.3 Dụng cụ - Thiết bị 30

2.3.1 Dụng cụ 30

2.3.2 Thiết bị 31

2.4 Phương pháp nghiên cứu 31

2.4.1 Xác định thành phần hóa học của xương cá ngừ 31

2.4.2 Quy trình đề xuất thu nhận bột xương cá ngừ 38

2.4.3 Bố trí thí nghiệm xác định nồng độ kiềm thích hợp 40

2.4.4 Bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ thích hợp để xử lý kiềm 41

2.4.5 Bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ thích hợp để xử lý kiềm 42

2.4.6 Bố trí thí nghiệm xác định thời gian thích hợp để xử lý kiềm 43

2.4.7 Bố trí thí nghiệm xác định điều kiện tẩy trắng 44

2.4.8 Bố trí thí nghiệm bổ sung bột xương cá ngừ vào thành phần bánh quy 44

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 47

3.1 Kết quả thành phần hóa học của nguyên liệu xương cá ngừ 47

3.2 Kết quả xác định các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xử lý kiềm xương cá ngừ 47

3.2.1 Kết quả xác định nồng độ NaOH thích hợp cho quá trình xử lý kiềm 47

3.2.2 Kết quả xác định nhiệt độ thích hợp cho quá trình xử lý kiềm 49

3.2.3 Kết quả xác định tỷ lệ thích hợp cho quá trình xử lý kiềm 51

3.2.4 Kết quả xác định thời gian thích hợp cho quá trình xử lý kiềm 53

3.2.5 Kết quả xác định thời gian tẩy trắng 55

3.2.6 Kết quả xay nghiền bột xương cá ngừ 56

3.2.7 Kết quả xác định hàm lượng bột xương cá ngừ thích hợp bổ sung vào bánh quy 58

3.2.8 Kết quả xác định kích thước hạt của bột xương cá ngừ thích hợp bổ sung vào bánh quy……… 62

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 64

4.1 Kết luận 64

4.2 Đề xuất ý kiến 64

TÀI LIỆU THAM KHẢO 65

PHỤ LỤC 67

DANH SÁCH HÌNH VẼ

Hình 1 1 Cá ngừ ồ 2

Hình 1 2 Cá ngừ chù 3

Hình 1 3 Cá ngừ chấm 3

Hình 1 4 Cá ngừ bò 4

Hình 1 5 Cá ngừ sọc dưa 5

Hình 1 6 Cá ngừ vằn 6

Hình 1 7 Cá ngừ vây vàng 6

Hình 1 8 Cá ngừ mắt to 7

Hình 1 9 Biểu đồ xuất khẩu cá ngừ Việt Nam sang ASEAN từ năm 2002 đến 2018 11

Hình 1 10 Ảnh hiển vi điện tử của các tinh thể HA 17

Hình 1 11 Cấu trúc ô mạng cơ sở của tinh thể Hydroxylapatite 17

Hình 1 12 Công thức cấu tạo phân tử hydroxylapatite 18

Hình 2 1 Sơ đồ xác định thành phần hóa học của xương sống lưng cá ngừ 32

Hình 2 2 quy trình đề xuất thu nhận bột canxi từ xương cá ngừ 38

Hình 2 3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nồng độ kiềm thích hợp 40

Hình 2 4 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định nhiệt độ xử lý kiềm 41

Hình 2 5 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định tỷ lệ thích hợp để xử lý kiềm 42

Hình 2 6 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định thời gian thích hợp để xử lý kiềm 43

Hình 2 7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định điều kiện tẩy trắng 44

Hình 2 8 Sơ đồ bố trí thí nghiệm xác định hàm lượng bột xương bổ sung vào bánh quy 45

Hình 2 9 Sơ đồ bố trí thí nghiêm xác định kích thước hạt tối đa của bột xương cá ngừ có thể bổ sung vào bánh quy 46

Hình 3 1 Ảnh hưởng của nồng độ NaOH đến hàm lượng chất khô còn lại trong bột xương

cá ngừ 48

Hình 3 2 Ảnh hưởng của nồng độ NaOH đến hàm lượng tro trong bột xương cá ngừ 48 Hình 3 3 Ảnh hưởng của nồng độ NaOH đến hàm lượng protein còn lại trong bột xương cá ngừ 48

Hình 3 4 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng chất khô còn lại trong bột xương cá ngừ 50

Hình 3 5 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng protein còn lại trong bột xương cá ngừ 50

Hình 3 6 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hàm lượng tro trong bột xương cá ngừ 51

Hình 3 7 Ảnh hưởng của tỷ lệ xương/NaOH đến hàm lượng tro trong bột xương cá ngừ 52

Hình 3 8 Ảnh hưởng của tỷ lệ xương/NaOH đến hàm lượng chất khô trong bột xương cá ngừ 52

Hình 3 9 Ảnh hưởng của tỷ lệ xương/NaOH đến hàm lượng protein còn lại trong bột xương cá ngừ 53

Hình 3 10 Ảnh hưởng của thời gian đến hàm lượng tro trong bột xương cá ngừ 54

Hình 3 11 Ảnh hưởng của thời gian đến hàm lượng chất khô trong bột xương cá ngừ 54

Hình 3 12 Ảnh hưởng của thời gian đến hàm lượng protein còn lại trong bột xương cá ngừ 54

Hình 3 13 Kết quả tẩy trắng 55

Hình 3 14 Sản phẩm bột xương cá ngừ sau khi nghiền 56

Hình 3 15 Hình sản phẩm sau khi đã sàng lọc qua rây 57

Hình 3 16 Bột xương sau khi sàng lọc qua nhiều kích thước khác nhau 57

Hình 3 17 Hình ảnh hiển vi của các kích thước bột 57

Hình 3 18 Hình ảnh sản phẩn sau khi bổ sung bột canxi ở các nồng độ khác nhau 58

Hình 3 19 Kết quả cảm quan màu sắc của bánh 59

Hình 3 20 Biểu đồ thể hiện chất lượng cảm quan về mùi của bánh 59

Hình 3 21 Biểu đồ thể hiện chất lượng cảm quan về vị của bánh 60

Hình 3 22 biểu đồ thể hiện chất lượng cảm quan về cấu trúc của bánh 61

Hình 3 23 Biểu đồ thể hiện chất lượng cảm quan về độ mịn khi nhai của bánh 61

Hình 3 24 Hình ảnh bánh có bổ sung bột canxi với các kích thước khác nhau 62

Hình 3 25 Biểu đồ thể hiện chất lượng cảm quan của bánh về độ mịn khi nhai 63

DANH SÁCH BẢNG BIỂU

Bảng 1 1 Tỷ lệ các thành phần của cá ngừ 12

Bảng 1 2 Thành phần hóa học của xương cá 13

Bảng 1 3 Thành phần hóa học của các loại bột mì 28

Bảng 2 1 Các chỉ tiêu đánh giá cảm quan bánh quy 36

Bảng 2 2 Bảng cho điểm chất lượng cảm quan bánh quy 36

Bảng 3 1 Thành phần hóa học cơ bản của xương cá ngừ 47

Bảng 3 2 Hiệu suất thu hồi của quá trình xử lý kiềm theo các nồng độ khác nhau 47

Bảng 3 3 Ảnh hưởng của nhiệt độ đến hiệu suất thu hồi mẫu 49

Bảng 3 4 Ảnh hưởng của tỷ lệ xương/NaOH đến hiệu suất thu hồi mẫu 52

Bảng 3 5 Ảnh hưởng của thời gian đến hiệu suất thu hồi mẫu 53

Bảng 3 6 Thành phần hóa học của bột xương cá ngừ 58

LỜI MỞ ĐẦU Đặt vấn đề

Ngành chế biến thủy sản ở nước ta hiện nay đang phát triển mạnh mẽ, trở thành một ngành kinh tế mũi nhọn, ngành sản xuất hàng hóa lớn, đi đầu trong hội nhập kinh

tế quốc tế Trong đó, cá ngừ là một trong những loại thủy sản có giá trị kinh tế cao và kim ngạch xuất khẩu lớn của Vệt Nam đứng thứ ba sau tôm và cá tra Các sản phẩm cá ngừ xuất khẩu của nước ta gồm: đóng hộp, tươi sống, đông lạnh và khô Phần được sử dụng chủ yếu trong chế biến là phần thịt còn lại các phần khác như đầu, xương, vây, thịt rẻo,…chiếm một lượng lớn nhưng được xem như phế liệu và bán ra ngoài với giá rẻ hoặc phải tốn thêm một khoản để xử lý Qua đó ta thấy, đi đôi với sự phát triển của ngành công nghiệp chế biến là một lượng lớn phế liệu cũng được thải ra từ các nhà máy chế biến thủy sản

Cụm từ “phế liệu thủy sản” trước kia được dùng để chỉ các phần còn lại của quá trình chế biến như đầu, xương, vây, vảy, nội tạng, da,…Thế nhưng hiện nay, khi các doanh nghiệp đã bắt đầu áp dụng sản xuất sạch hơn trong chế biến thủy sản thì nó được gọi là nguyên liệu còn lại của quá trình chế biến

Lượng nguyên liệu còn lại này nếu không được xử lý kịp thời và đúng cách sẽ gây ra mùi hôi thối, khó chịu ảnh hưởng xấu đến môi trường Cùng với đó, nhu cầu tiêu thụ sản phẩm thủy sản của con người ngày càng cao trong khi sản lượng đánh bắt ngày càng giảm do khai thác quá mức Do đó, cần phải có biện pháp xử lý và sử dụng hiệu quả nguồn phế liệu dồi dào này để giảm thiểu sự lãng phí cũng như ô nhiễm môi trường Trước kia, một phần nguồn phế liệu này được sử dụng làm thức ăn chăn nuôi và phần lớn vẫn thải ra môi trường Tuy nhiên, trong thành phần của nguồn nguyên liệu còn lại này chứa rất nhiều protein, khoáng, collagen,…mà ta có thể tận dụng nguồn này để tạo

ra các sản phẩm có giá trị cao hơn như dầu cá, bột cá, sản phẩm thủy phân, collagen, gelatin, bột khoáng Vì thế việc sử dụng hợp lý và hệu quả lượng phế liệu do các nhà máy chế biến thủy sản thải ra là một vấn đề cấp thiết Điều này vừa có thể làm tăng giá trị của phế liệu, giải quyết được một lượng lớn phế liệu còn tồn đọng vừa làm giảm đáng

kể ô nhiễm môi trường do thủy sản gây ra

Xuất phát từ thực tế đó nên em đã chọn đề tài: “Nghiên cứu điều chế bột xương

cá ngừ và thử nghiệm bổ sung bột xương cá ngừ vào bánh quy.” Vừa giải quyết được

vấn đề phế liệu vừa tạo ra sản phẩm bổ sung canxi cho con người

Mục tiêu của đề tài

Điều chế được bột canxi sinh học từ xương cá ngừ để bổ sung vào bánh quy tạo

ra sản phẩm cung cấp canxi cho con người

Nội dung của đề tài

- Tìm hiểu về cá ngừ đại dương

- Xác định thành phần hóa học của xương cá ngừ

- Xác định điều kiện xử lý kiềm xương cá ngừ

- Đề xuất quy trình điều chế bột xương cá ngừ

- Đề xuất quy trình bổ sung bột xương cá ngừ vào bánh quy

Phương pháp nghiên cứu

- Xác định hàm lượng ẩm bằng phương pháp sấy (theo TCVN 3700-90)

- Xác định hàm lượng khoáng bằng phương pháp nung (theo TCVN 5105-90)

- Xác định hàm lượng protein theo phương pháp Biuret

- Sử dụng phương pháp xử lý kiềm để thu nhận HA từ xương cá ngừ

- Đánh giá chất lượng bánh theo phương pháp phân tích cảm quan

- Xử lý số liệu bằng phần mềm excel và Rx64 3.6.1

Đối tượng nghiên cứu

Xương cá ngừ được mua từ trại phế liệu trong khu Công nghiệp Suối Dầu Xương được đem về luộc sơ qua trong vòng 5 đến 10 phút, sau đó loại bỏ phần thịt còn bám lại trên khung xương và rửa sạch bằng nước lạnh Đem xương đã làm sạch bảo quản đông ở -20oC để sử dụng cho các lần thí nhiệm Trước khi tiến hành thí nghiệm thì rã đông xương

Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn

Ý nghĩa khoa học

Kết quả nghiên cứu này cung cấp thêm thông tin khoa học về điều kiện tối ưu để xử

lý xương cá ngừ bằng NaOH để thu nguyên liệu cho quá trình thu nhận bột xương cá ngừ

Ý nghĩa thực tiễn

Đề tài này góp phần hạn chế ô nhiễm môi trường do phế phẩm cá ngừ gây ra, mở

ra một hướng đi mới cho nhà máy chế biến thủy sản về việc tận dụng phế liệu xương cá

và mang lại lợi ích thiết thực về kinh tế

Tạo ra sản phẩm bánh quy bổ sung canxi tốt cho sức khỏe con người, phòng ngừa bệnh loãng xương

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN

1.1 Tổng quan về cá ngừ và phế liệu cá ngừ

1.1.1 Tổng quan về cá ngừ

Cá ngừ đại dương (hay còn gọi là cá bò gù) là loại cá lớn thuộc họ cá bạc má

(Scombridae), chủ yếu thuộc chi Thunnus, sinh sống ở vùng biển ấm, cách bờ độ 185km

trở ra Cá ngừ đại dương là loại thủy sản có giá trị cao dựa vào sản lượng lớn và sự ưa chuộng của người tiêu dùng

Cá ngừ có thân hình thoi, hơi tròn, phần bụng có màu trắng bạc, phần thân có màu sẫm đến đen đôi khi có sọc mờ hoặc chấm mờ trên thân trừ cá ngừ vây vàng có màu vàng sáng Vảy của cá ngừ hầu hết là nhỏ và gần như cấu trúc vây của các loài cá ngừ là giống nhau: vây ngực có thể ngắn (cá ngừ vây xanh, cá ngừ vằn) hoặc có thể dài như mảnh lưỡi dao (cá ngừ vây vàng, cá ngừ vây dài) Riêng cá ngừ vây vàng khi trưởng thành có một số vây lưng thứ hai và vây hậu môn mọc dài hẳn như lưỡi kiếm có màu vàng Chúng có một hàng gai ở phần bên đuôi có hình giống vầng trăng khuyết [1]

Vòng đời của cá ngừ bắt đầu từ lúc cá mẹ đẻ trứng trong vùng nước mới, sau 24h trứng sẽ nở thành ấu trùng Mỗi con cá mẹ đẻ được khoảng 6 triệu trứng trong một lần, chúng có đặc tính sinh sản tập trung, dù sống ở đâu khi đến mùa sinh sản chúng cũng tập trung về cùng một vùng [1]

Cá ngừ là loại cá có giá trị kinh tế thuộc loài cá nổi đại dương, có sản lượng lớn, chúng là loài cá nhiệt đới điển hình, chúng đi lại nhiều và xa nên sản lượng và mùa vụ không ổn định Mùa vụ chính khoảng từ tháng 4 đến tháng 9, hằng năm có thể xuất hiện sớm muộn một ít tùy theo thời tiết Ba tỉnh Phú Yên, Khánh Hòa, Bình Định là nơi xuất hiện nghề câu cá ngừ đại dương sớm nhất vào những năm 1990 sau đó lan rộng ra các tỉnh lân cận cho đến nay đã trở thành thế mạnh của ngư dân các tỉnh miền Nam Trung

Bộ Ngư cụ khai thác chủ yếu là câu vàng, lưới rê, lưới đăng

Đây là loại thủy sản có giá trị cao về cả giá trị dinh dưỡng, sản lượng và kinh tế cần được nghiên cứu đưa ra biện pháp khai thác hợp lý, bảo tồn và phát triển nguồn lợi này

1.1.2 Một số loại cá ngừ ở Việt Nam

Căn cứ vào kích thước cơ thể và tập tính di cư, cá ngừ Việt Nam được chia làm

2 nhóm nhỏ là [2]

- Cá ngừ nhỏ, phân bố địa phương:

+ Cá ngừ ồ:

Hình 1 1 Cá ngừ ồ

• Tên tiếng Anh: Bullet tuna

• Tên khoa học: Auxis rochei (Risso, 1810)

• Phân bố: Vùng biển miền Trung

• Mùa vụ khai thác: Quanh năm

• Ngư cụ khai thác: Lưới vây, vó, rê, đăng

• Kích thước khai thác: từ 140-310 mm, chủ yếu 260 mm

• Đặc điểm hình thái: Thân hình thoi, dài và hơi tròn Có hai vây lưng cách xa nhau Vây ngực ngắn, đỉnh tam giác của giáp ngực chạy dài đến giữa thân cho đến ngang dưới vây phụ Thân màu xám đen, bụng màu bạc, gốc vây lưng và vây bụng màu đen Thân không có vảy trừ phần sau vây ngực có một ít vảy nhỏ

+ Cá ngừ chù:

Hình 1 2 Cá ngừ chù

• Tên tiếng Anh: Frigate mackerel

• Tên khoa học: Auxis thazard (Lacepede,1803)

• Phân bố: Vùng biển miền Trung, Đông và Tây Nam Bộ

• Mùa vụ khai thác: Quanh năm

• Ngư cụ khai thác: Lưới vây, rê, đăng

• Kích thước khai thác: Dao động từ 150-310 mm, chủ yếu là 250-260 mm

• Đặc điểm hình thái: Thân hình thoi, hơi dài và tròn Có hai vây lưng cách xa nhau Sau vây lưng thứ hai có 8 vây phụ Sau vây hậu môn có 7 vây phụ Màu đen nhạt, phần đầu đen thẫm Có nhiều sọc chéo màu đen ở phần thân không vảy trên đường bên Thân màu xám đen, phía đầu màu đen hơn Bụng màu sáng, vây ngực và vây bụng màu hơi hồng, gốc có màu đen

+ Cá ngừ chấm:

Hình 1 3 Cá ngừ chấm

• Tên tiếng Anh: Eastern little tuna

• Tên khoa học: Euthuynnus afinis (Canncer, 1850)

• Phân bố: Vùng biển miền Trung và Nam Bộ

• Mùa vụ khai thác: Quanh năm

• Ngư cụ khai thác: Lưới vây, rê, đăng

• Kích thước khai thác: Dao động từ 240-450 mm, chủ yếu là 360 mm

• Đặc điểm hình thái: Thân hình cá dạng thoi, đầu hơi nhọn, hai hàm dài gần bằng nhau Trên xương khẩu cái và lá mía đều có răng Hai vây lưng gần bằng nhau và cách nhau một khoảng hẹp hơn đường kính mắt Bụng màu sáng bạc, có từ 2 đến 5 chấm đen đặc trưng giữa vây ngực và vây bụng Các vây có màu sẫm, vây bụng màu tối, viền ngoài trắng Các tia vây cứng ở phần trước của vây lưng thứ nhất cao hơn các tia vây ở giữa Vây lưng thứ hai thấp hơn vây lưng thứ nhất Vây ngực ngắn, không đạt tới giữa vây lưng Thân không phủ vảy trừ phần giáp ngực và đường bên Lưng màu xanh sẫm,

có các giải màu đen phức tạp

+ Cá ngừ bò:

Hình 1 4 Cá ngừ bò

• Tên tiếng Anh: Longtail tuna

• Tên khoa học: Thunnus tonggol (Bleeker, 1851)

• Phân bố: Vịnh Bắc Bộ, Trung Bộ, Tây Nam Bộ

• Mùa vụ khai thác: Quanh năm

• Ngư cụ khai thác: Lưới rê, vây, câu, đăng

• Kích thước khai thác: 400-700 mm

• Đặc điểm hình thái: Có thân hình thoi, hơi tròn, thân phủ vảy rất nhỏ Lưng màu xanh thẫm, nửa dưới và bụng màu sáng bạc có nhiều chấm hình oval phân bố thành

các dải chạy dọc Hai vây lưng bằng nhau Vây lưng thứ hai dài hơn vây lưng đầu tiên Vây ngực có kích thước từ ngắn đến dài vừa phải so với các loài khác Các vây lưng, vây ngực và vây bụng có màu đen, đỉnh của vây lưng thứ hai và vây hậu môn có màu vàng nhạt, vây hậu môn có màu bạc; vây lưng và vây hậu môn của vây phụ có màu vàng ngả xám; đuôi có màu đen với những vệt màu xanh vàng

+ Cá ngừ sọc dưa:

Hình 1 5 Cá ngừ sọc dưa

• Tên tiếng Anh: Striped tuna

• Tên khoa học: Sarda orientailis (Temminek & Schlegel, 1844)

• Phân bố: Vùng biển miền Trung, vịnh Bắc bộ

• Mùa vụ khai thác: Quanh năm

• Ngư cụ khai thác: Câu, rê, đăng, vây, mành

• Kích thước khai thác: 450-750 mm

- Cá ngừ di cư đại dương:

Cá ngừ di cư đại dương hay cá ngừ đại dương là loài có kích thước lớn, khoảng 240-2.000 mm và nặng khoảng 1,6-64kg, gồm các loại:

+ Cá ngừ vằn:

Hình 1 6 Cá ngừ vằn

• Tên tiếng Anh: Skipjack tuna

• Tên khoa học: Katsuwonus penlamis (Linnaeus, 1758)

• Phân bố: Vùng biển miền Trung, vùng biển khơi

• Mùa vụ khai thác: Quanh năm

• Ngư cụ khai thác: Lưới rê, vây, câu vàng, câu giật, câu kéo

• Kích thước khai thác: Dao động từ 240-700 mm, chủ yếu là 480-560 mm

• Đặc điểm hình thái: Thân hình thoi, lát cắt ngang thân gần tròn Đầu nhọn, miệng hơi xiên, hai vây lưng sát nhau Vây lưng thứ nhất có các tia vây trước cao, sau thấp dần tạo thành dạng lõm tròn Thân không phủ vẩy trừ phần giáp ngực Lưng màu xanh thẫm, bụng màu trắng bạc Các viền vây lưng, bụng, ngực có màu trắng bạc, dọc theo lườn bụng có 3 đến 5 sọc đen to gần song song với nhau Đường bên uốn xuống sau vây lưng thứ hai

+ Cá ngừ vây vàng:

Hình 1 7 Cá ngừ vây vàng

• Tên tiếng Anh: Yellowfin tuna

• Tên khoa học: Thunnus albacares (Bonnaterre, 1788)

• Phân bố: Vùng biển xa bờ miền Trung và Đông Nam Bộ

• Mùa vụ khai thác: Quanh năm

• Ngư cụ khai thác: Câu vàng, rê, đăng

• Kích thước khai thác: Đối với lưới rê, kích thước dao động 490-900 mm, đối với câu vàng 500-2.000 mm

• Đặc điểm hình thái: Có vây lưng thứ hai và vây hậu môn có màu vàng sáng, vì thế mà nó được gọi là cá ngừ vây vàng Các vây này cũng như vây ngực đều rất dài Cơ thể có màu xanh kim loại sẫm, đổi màu thành bạc ở phần bụng Nó cũng có khoảng 20 vạch theo chiều dọc

+ Cá ngừ mắt to:

Hình 1 8 Cá ngừ mắt to

• Tên tiếng Anh: Bigeye tuna

• Tên khoa học: Thunnus obesus (Lowe, 1839)

• Phân bố: Vùng biển xa bờ miền Trung và Đông Nam Bộ

• Mùa vụ khai thác: Quanh năm

• Ngư cụ khai thác: Câu vàng, rê, đăng

• Kích thước khai thác: 600-1.800 mm

• Đặc điểm hình thái: Cá ngừ có thân hình thoi, dài, hai bên hơi dẹt Hai vây lưng gần nhau, sau vây lưng thứ hai có 8-10 vây phụ Vây ngực khá dài đặc biệt là ở cá thể còn nhỏ Vây lưng thứ hai và vây hậu môn không dài như cá ngừ vây vàng Vảy trên thân rất nhỏ Mắt to và rất bổ dưỡng, dựa vào đặc điểm này mà nó có tên là cá ngừ mắt

to Lưng màu xanh sẫm ánh kim loại Nửa thân dưới và bụng mà trắng nhạt Vây phụ màu vàng tươi có viền đen

1.1.3 Tình hình khai thác chế biến và tiêu thụ cá ngừ trong và ngoài nước

1) Tình hình khai thác trong và ngoài nước

Theo Tổng cục Thủy sản VIệt Nam, tính đến năm 2015 cả nước ta có khoảng 4.189 chiếc tàu khai thác cá ngừ, tập trung chủ yếu ở các tỉnh miền Trung (Bình Định, Phú Yên, Khánh Hòa) Trong đó nhóm tàu cá có công suất từ 50-89CV chiếm khoảng 4,54%; tàu cá từ 90-149CV chiếm 3,37%; tàu cá từ 150-249CV chiếm 7,95%; tàu cá từ 250-399CV chiếm 30,32%; nhóm tàu cá trên 400CV chiếm 53,83% Nhìn chung tổng

số tàu khai thác cá ngừ có xu hướng tăng mỗi năm khoảng 12,43% trong giai đoạn

2011-2015 [3]

Từ cuối năm 2012 đến nay, việc khai thác cá ngừ đại dương bằng nghề câu tay kết hợp với ánh sáng gặp nhiều khó khăn Tuy số lượng tàu khai thác và sản lượng cá ngừ tăng nhanh nhưng chưa đảm bảo được chất lượng và giá trị sản phẩm Sản phẩm có giá trị cao nhất là dùng ăn sashimi có cơ cấu thấp, tiêu thụ khó khăn, hiệu quả sản xuất giảm, thất thoát về giá trị và nguồn lợi dẫn đến sản xuất thua lỗ ảnh hưởng đến đời sống ngư dân cũng như ảnh hưởng đến uy tín, thương hiệu và khả năng cạnh tranh trên các thị trường xuất khẩu

Trong thời gian qua, chất lượng sản phẩm cá ngừ của nghề câu tay giảm 60-70%

so với nghề câu vàng, làm ảnh hưởng tới chất lượng, cơ cấu sản phẩm, uy tín, thương hiệu cá ngừ xuất khẩu ở các thị trường lớn (Nhật Bản, Mỹ, Châu Âu…) Do vậy, cần phải cơ cấu lại nghề khai thác cá ngừ theo hướng giảm tỷ trọng nghề câu tay và phục hồi, phát triển nghề câu vàng

Theo thống kê, tại 3 tỉnh trọng điểm đánh bắt cá ngừ mắt to và vây vàng (>30kg/con) 11 tháng đầu năm 2018 ước đạt khoảng 15.893 tấn, giảm 6% so với cùng

kỳ 2017, trong đó: Tại Bình Định đạt 9.640 tấn, giảm khoảng 0,6% so với cùng kỳ 2017; Tại Phú Yên đạt 3.440 tấn tăng 0,9%; Tại Khánh Hòa đạt 2.813 tấn…

Trong 10 năm (2009-2018), cá ngừ là một trong những sản phẩm hải sản xuất khẩu chủ lực của Việt Nam Giá trị xuất khẩu cá ngừ tăng gấp 3 lần từ 183 triệu USD lên 653 triệu USD, tăng 256% Tỷ trọng của cá ngừ trong tổng xuất khẩu hải sản của

Việt Nam tăng từ 13% lên 22% Các loài cá ngừ xuất khẩu chủ yếu là cá ngừ vây vàng,

cá ngừ mắt to, cá ngừ vây dài, cá ngừ sọc dưa, cá ngừ vây xanh miền Nam,…[4]

Trên thế giới hiện nay, theo báo cáo năm 2017 về tình trạng khai thác cá ngừ phát hành bởi Tổ chức Phát triển thủy sản bền vững quốc tế (ISSF) chỉ ra rằng 57% trữ lượng cá ngừ đang ở mức độ phong phú, 17% bị khai thác quá mức và 26% ở mức độ trung bình

Nhật Bản là một quốc gia có nghề khai thác cá ngừ đại dương phát triển mạnh và lâu năm Theo Ủy ban Quản lý nghề cá Trung và Tây Thái Bình Dương (WCPFC) cho biết, số liệu thống kê liên quan đến hoạt động khai thác cá ngừ tại Nhật Bản đã được bắt đầu ghi nhận từ năm 1953 Sử dụng các ngư cụ đánh bắt chính gồm có: câu vàng, câu chạy và lưới vây

Indonesia là một trong những nước đánh bắt cá ngừ hàng đầu trong Hiệp hội các nước Đông Nam Á (ASEAN) Theo Bộ trưởng Bộ Biển và Nghề cá Indonesia, Sharif

C Sutarjo, trong năm 2011 nước này đã xuất khẩu được 141,774 tấn cá ngừ, trị giá 499 triệu USD, tăng so với 122,450 tấn trong năm trước đó, với các thị trường tiêu thụ chủ yếu là Nhật Bản và Mỹ

2) Tình hình chế biến và tiêu thụ cá ngừ trong và ngoài nước

Các dạng sản phẩm cá ngừ được chế biến:

Sản phẩm chế biến từ cá ngừ khá đa dạng và phong phú từ dạng tươi sống (sashimi), đông lạnh, đóng hộp và xông khói Trong đó mặt hàng chế biến dạng đông lạnh và tươi sống có sự nổi trội hơn Màu sắc cơ thịt cá ngừ là yếu tố chính quyết định chất lượng và giá cả sản phẩm Cơ thịt cá ngừ tươi thường có màu đỏ tươi và thường được xếp hạng cao nhất dùng để chế biến các sản phẩm tươi sống

Phần lớn cá ngừ được xuất khẩu nguyên con sang các thị trường như: Nhật Bản,

Mỹ, Đài Loan, EU,… Ở Nhật thì cá ngừ được sử dụng ở dạng sashimi hoặc sushi Cá ngừ vây vàng hoặc cá ngừ mắt to thường được sử dụng để chế biến hai mặt hàng này

Và một phần nhỏ cá ngừ đại dương có khối lượng dưới 30kg/con hoặc có chất lượng thấp được các các cơ sở chế biến mua làm nguyên liệu chế biến thành các sản phẩm khác như cá ngừ xông khói, đóng hộp, fillet…

Trên thế giới, các dạng cá ngừ được giao dịch chủ yếu là:

- Sản phẩm cá ngừ đông lạnh nguyên con cung cấp cho sản xuất đồ hộp

- Cá ngừ để tiêu thụ trực tiếp (sashimi): bao gồm cá ngừ vây xanh, cá ngừ mắt to

và cá ngừ vây vàng Cá ngừ để chế biến sashimi phải đạt các tiêu chuẩn về giống loài, phương pháp khai thác và bảo quản, hàm lượng chất béo, giá trị thẩm mĩ

- Cá ngừ đóng hộp: chủ yếu là cá ngừ vằn và cá ngừ vây vàng

- Cá ngừ hun khói và cá ngừ khô

- Ngoài ra, nguyên liệu cá ngừ không đủ tiêu chuẩn cho sashimi được bán dưới dạng fillet sang các thị trường Châu Âu, Châu Mỹ Bên cạnh đó còn có các sản phẩm giá trị gia tăng từ cá ngừ như: salas cá ngừ, bột cá ngừ, tuna staeks, tuna burgers

Ở Việt Nam, do trình độ công nghệ, trang thiết bị đánh bắt và đặc biệt là khâu bảo quản sau đánh bắt chưa đáp ứng được yêu cầu tiêu chuẩn cho nguyên liệu sashimi Điều này làm giảm giá trị kinh tế của cá ngừ Việt Nam trên thị trường thế giới Các sản phẩm cá ngừ đánh bắt ở nước ta chủ yếu ở các dạng sau:

- Nguyên liệu cho các nhà máy chế biến đồ hộp cá ngừ

- Cá ngừ fillet tiêu thụ nội địa và xuất khẩu sang các nước Âu, Mỹ, Canada

- Cá ngừ tươi, đông lạnh xuất khẩu sang thi trương Nhật Bản, Đài Loan

Tình hình xuất khẩu cá ngừ

Theo Tổng cục thủy sản Việt Nam, Tổng xuất khẩu cá ngừ trong 6 tháng đầu năm

2016 đạt 224,69 triệu USD, giảm 0,01% so với cùng kỳ năm ngoái Xuất khẩu cá ngừ sang 2 thị trường chính: ASEAN tăng 24,5%, Trung Quốc tăng 107,7%, còn lại các thị trường chính khác giảm dấng kể so với cùng kỳ: Mỹ giảm 0,2% EU giảm 6,6%, Nhật Bản giảm 10,5%; Canada giảm 1,1%, Mexico giảm 18,1% Sau khi tăng trưởng dương 2,5% trong tháng 4, xuất khẩu cá ngừ trong tháng 5 đã giảm đáng kể 7,3% so với cùng

kỳ 2015 Sang tháng 6, giá trị xuất khẩu cá ngừ đã có sự tăng trưởng đáng kể so với các tháng trước đó, tăng 20,6% so với cùng kỳ 2015

Theo Hiệp hội Chế biến và Xuất khẩu thủy sản Việt Nam (VASEP), ASEAN hiện đang là một trong những thị trường xuất khẩu quan trọng của thủy sản Việt Nam Trong

đó kim ngạch xuất khẩu cá ngừ của Việt Nam sang khối thị trường này đang có xu hướng ngày càng tăng Đặc biệt, khi Hiệp định Thương mại hàng hóa ASEAN (ATIGA) chính

thức có hiệu lực từ năm 2010, hầu hết các dòng thuế về 0% đã là một trong những điều kiện thuận lợi thúc đẩy tăng trưởng xuất khẩu cá ngừ của Việt Nam

Trong giai đoạn trước năm 2010 khi ATIGA chưa có hiệu lực, xuất khẩu cá ngừ Việt Nam sang ASEAN chỉ ở mức 1,6-6 triệu USD/năm Nhưng từ năm 2012 trở lại đây, giá trị xuất khẩu sang khối thị trường này đã có sự tăng trưởng vượt bậc Năm 2010, giá trị xuất khẩu cá ngừ của Việt Nam sang ASEAN tăng 190%, từ mức 6 triệu USD của năm 2009 lên gần 17,5 triệu USD năm 2010 Và cho đến nay, giá trị xuất khẩu cá ngừ của Việt Nam sang ASEAN đã tăng lên hơn 50 triệu USD

Hình 1 9 Biểu đồ xuất khẩu cá ngừ Việt Nam sang ASEAN từ năm 2002 đến 2018

Ngoài ra, về dài hạn, ATIGA có tác động gián tiếp làm tăng kim ngạch xuất khẩu của Việt Nam sang các thị trường ngoài khối ASEAN do được nhập khẩu nguyên liệu đầu vào cho sản xuất xuất khẩu với giá rẻ hơn từ các nước ASEAN Mặt khác, với tư cách một thành viên của ATIGA, Việt Nam có điều kiện để khai thác những lợi thế mới trong quan hệ thương mại với nước lớn Chẳng hạn, Việt Nam sẽ được hưởng hệ thống

ưu đãi thuế quan phổ cập của Mỹ (GSP) Tuy nhiên, việc xóa bỏ thuế quan cũng tạo ra nhiều thách thức, khó khăn cho các doanh nghiệp chế biến và xuất khẩu cá ngừ của Việt Nam Do ASEAN là một thị trường gần, có sự tương đồng về mặt điều kiện tự nhiên, nguồn lợi khai thác,… nên cơ cấu sản phẩm cá ngừ xuất khẩu của Việt Nam với các nước ASEAN khá tương đồng Trong khi quy mô và trình độ phát triển của ngành khai thác cá ngừ thua kém hơn, Việt Nam khó có thể cạnh tranh được với các nước trong khu vực như Thái Lan, Philippines hay Indonesia, các nước này cũng được hưởng lợi ích tương tự như Việt Nam Do đó, tham gia ATIGA, Việt Nam tiếp tục phải chấp nhận cạnh tranh quyết liệt với các thành viên khác trong hiệp hội không chỉ trong thị trường khu vực, mà còn trên thị trường thế giới [5]

Đến năm 2018, cũng theo thống kê của VASEP, xuất khẩu cá ngừ của Việt Nam tăng 10% so với năm 2017, đạt gần 653 triệu USD Trung Đông trở thành thị trường tiềm năng của cá ngừ Việt Nam Hiện có hơn 14 quốc gia ở Trung Đông đang nhập khẩu

cá ngừ Việt Nam, trong đó Ai Cập, Ả Rập, Saudi Israel là 3 nước nhập khẩu lớn nhất Tại EU, với sản phẩm xuất khẩu chủ lực là thăn cá ngừ đông lạnh, Việt Nam hiện là nguồn cung cấp thứ hai sau Hàn Quốc cho thị trường này Tuy nhiên trái ngược với mặt hàng thăn cá ngừ đông lạnh thì mặt hàng đồ hộp cá ngừ tại thị trường EU đang có xu hướng giảm

1.1.4 Đánh giá về phế liệu cá ngừ và tiềm năng sử dụng

1) Phế liệu cá ngừ

Trên thực tế, trong ngành công nghiệp sản xuất cá ngừ, phần quan trọng được sử dụng nhiều nhất trong chế biến là phần thịt trắng, còn lại các phần khác như thịt đỏ, thịt vụn, xương, da, nội tạng,…trở thành phế phẩm Tỷ lệ các thành phần của cá ngừ Đối với các phế phẩm còn giá trị sử dụng như thịt vụn thì tiến hành cấp đông block, bảo quản để xuất cho các nhà máy làm nguyên liệu sản xuất tiếp, còn lại da, xương, nội tạng thì được đưa đi xử lý trước khi thải ra môi trường

Bảng 1 1 Tỷ lệ các thành phần của cá ngừ [6]

Đầu % Xương % Vây, vẩy % Nội tạng % Thịt cá fillet %

Thành phần hóa học của xương cá

Xương có hai loại là xương cứng và xương sụn

- Xương sụn

Ở loài cá mang tấm như cá Nhám, Đuối thì tồn tại chủ yếu là xương sụn Thành phần của xương sụn gồm có chondromucoit, Collagen và chondroal buminoit Hàm lượng của hai loại đầu là nhiều nhất

Khi thủy phân chondromucoit thì được protein và chondroitin sunfuric acid Nếu tếp tục thủy phân nữa thì sẽ được acid sunfuric và chondroitin Chondroitin sulfat được điều chế thành thuốc và sử dụng như chất điều trị các bệnh về viên khớp, chống quá trình tiêu hủy sụn và kích thích tạo sụn mới cho cơ thể người Chondroitin sunfat là một trong

những thành phần của phim nước mắt giúp bảo vệ tế bào biểu mô giác mạc vì vậy nó được dùng trong thuốc nhỏ mắt để điều trị khô mắt và phòng ngừa tình trạng khô mắt [6]

Các acid amin cấu tạo thành protein trong xương sụn chủ yếu là Na, ngoài ra còn

Muối vô cơ trong xương cứng chủ yếu là phosphat canxi đơn Ca(PO4)2, ngoài ra có thể còn loại muối kép tồn tại ở dạng Ca3(PO4)2; CaX (X ở đây là F-, Cl-, OH-, CO32-…)

Ngoài phosphat canxi ra còn có Carbonat canxi và một lượng rất ít hợp chất Mg

So với xương động vật trên cạn thì trong xương cá có nhiều phosphat canxi và ít carbonat canxi, còn xương động vật trên cạn thì ngược lại, do đó xương cá là nguồn phân bón rất tốt [6]

Bảng 1 2 Thành phần hóa học của xương cá (% so với chất khô)

Thành phần Xương đầu và xương sống của loài cá

Cá Lượng Cá Vược Cá Chép Cá Thu Cá Nhám

-

-

17,23 53,45 25,35 0,16 4,22 10,21 51,12

-

-

14,40 42,13 19,58 0,15 4,98 7,55 37,80

-

-

- 49,74 10,19

- 7,04 4,36 21,63

-

-

1,80 30,27 11,11 0,19 9,71 5,05 25,28 0,44 2,75

Từ bảng 1.2 ta thấy độ cứng của xương tỉ lệ thuận với lượng acid Phosphoric và Canxi hoặc Phosphatcanxi và tỷ lệ nghịch với lượng Nitơ hoặc protein thô Tỉ lệ hàm lượng của acid Phosphoric với Canxi trong các loài cá đều không khác nhau lắm

Công dụng của xương cá

Xương sụn có thể dùng để ăn được, xương cá dùng để làm phân bón và một phần trộn vào thức ăn gia súc, gia cầm

Xương cứng dùng để nấu keo, xương cá Voi dùng để nấu dầu Xương cá còn để chế tạo các loại hàng mĩ nghệ và công nghiệp, xương sụn còn chế được Chondroitin sulfat (trong cá Nhám) dùng làm thuốc chữa bệnh thần kinh, đau đầu.[6]

2) Tiềm năng sử dụng

Trong khi sản lượng khai thác cá ngừ trên toàn cầu đạt khoảng hơn 4 triệu tấn, thì lượng sản phẩm cá ngừ đóng hộp chỉ có gần 2 triệu tấn Chất thải rắn hoặc các phụ phẩm được thải ra từ sản xuất các ngừ đóng hộp (bao gồm đầu, xương, nội tạng, mang, phần thịt sẫm màu, vây bụng và da) có thể chiếm khoảng 65% lượng nguyên liệu ban đầu Các số liệu báo cáo trong ngành sản xuất thịt cá ngừ cũng cho thấy các phế phẩm, phụ phẩm chiếm khoảng 50% tổng nguyên liệu ban đầu Khi fillet cá, sản phẩm đạt được thường chỉ chiếm khoảng 30-50% so với lượng nguyên liệu ban đầu

Ở nước ta sản lượng cá ngừ khai thác trên 30,000 tấn mỗi năm, như vậy lượng phế liệu cá ngừ ước tính khoảng 12,00-18,000 tấn Có thể thấy, ngành chế biến thủy sản

đã và đang tạo ra một lượng lớn các phế phẩm, phụ phẩm và thịt vụn từ các thành phần như đầu, xương, bụng và trứng Đây là những bộ phận có chứa hàm lượng protein chất lượng cao, acid béo omega-3, vi chất dinh dưỡng (như vitamin A, D, riboflavin, niacin)

và khoáng chất (như sắt, kẽm, selen, i-ốt và canxi) Có thể thấy đây là một nguồn tài nguyên quý giá, nếu tận dụng tốt có thể đem lại lợi nhuận rất lớn và giảm thiểu ô nhiễm môi trường [7]

Ngành cá ngừ cũng đã có những tiến bộ đáng kể trong tận dụng các phụ phẩm cho người tiêu dùng Năm 2004, Srilanka đã xuất khẩu 8,000 tấn cá ngừ, trong đó khoảng 4,500 tấn sẽ trở thành phế liệu Nhờ có dịch vụ hậu cần tốt, có khả năng truy xuất nguồn gốc nguyên liệu và tiêu chuẩn vệ sinh cao, ngoài việc chế biến cá ngừ Srilanka có khả năng để xử lý tốt các phế liệu cá ngừ để gia tăng giá trị cho chúng Ví dụ như cá ngừ ủ

xilô, có thể làm nguyên liệu cho các công ty sản xuất thức ăn; xương, da và nội tạng cho các công ty dược phẩm và thức ăn chăn nuôi Nếu sản lượng phế liệu ở nhà máy ít hơn

1 – 2 tấn/ngày thì không đủ để sản xuất các sản phẩm có quy mô lớn như bột cá Thay vào đó ủ xilô là một giải pháp thay thế thích hợp, đây là một sản phẩm dạng lỏng được làm từ cá nguyên con hoặc các bộ phẩn của cá mà không cần bổ sung thêm bất kỳ một loại nguyên liệu nào khác ngoài một loại acid, quá trình hóa lỏng xảy ra do enzyme nội tại trong cá thực hiện Lợi ích của việc ủ xilô là lượng đạm và các acid amin trong dịch cao, đặc biệt là lysine Chính vì thế mà sản phẩm này thường được bổ sung vào thức ăn cho lợn, gia cầm và thủy sản thay cho bột cá.[8]

Thái Lan được xem là một cường quốc trong việc sản xuất đồ hộp cá ngừ, do đó lượng phế liệu thải ra trong quá trình sản xuất cũng không hề nhỏ Một công ty ở Thái Lan đã tận dụng lượng phế phẩm, phụ phẩm cá ngừ để sản xuất được khoảng 2,000 tấn dầu cá ngừ hằng năm Đây là một sản phẩm có giá trị cao dành cho con người Dầu cá ngừ tinh chế có 25 – 30% là acid docosahexaenoic (DHA), và thậm chí là cả acid eicosapentanoic (EPA) Dầu ở mắt cá ngừ chứa hàm lượng lipid tổng là 22.4% trong đó các acid béo không no (PUFA) không có khả năng sinh cholesterol Trong 100g dầu chiết xuất, DHA chiếm 19.7g/100g và EPA có 3.9g/100g Hàm lượng các acid béo omega-6 là 3.8g/100g và các acid béo không bão hòa đơn (MUFA) 23.3g/100g Số liệu này cho thấy dầu mắt cá ngừ là nguồn cung cấp PUFA và MUFA (hai chất quan trọng đối với sức khỏe) [7]

Sau Thái Lan, Philippines là nước lớn thứ 2 trong sản xuất cá ngừ đóng hộp ở Châu Á Phần thịt sẫm màu (chiếm khoảng 10% trong cá ngừ) được đóng hộp và xuất khẩu sang các nước như Papua New Guinea Thịt sẫm màu của cá ngừ có chất lượng dinh dưỡng cao hơn thịt bình thường bởi vì chúng chứa hàm lượng lớn các acid béo omega-3, các khoáng chất, và một số vitamin Ngoài ra người dân địa phương cũng sử dụng đầu và vây làm món súp cá Cơ quan nội tạng như gan, tin mà ruột là thành phần trong một món ăn địa phương, gọi là “sisig” Nội tạng của cá ngừ cũng là nguyên liệu

để sản xuất nước mắm Trứng cá ngừ, tuyến sinh dục và đuôi cũng được đông lạnh và bán cho người tiêu dùng nội địa ở Philipines

Ngoài ra, có thể tận dụng phế liệu để sản xuất các sản phẩm khác như: dùng nội tạng và xương cá để làm chất thủy phân protein Các chất thủy phân là các protein bị

phân tách về mặt hóa học hoặc sinh học thành các chuỗi peptid có kích thước khác nhau Các đặc điểm của gastrin và cholecystokinins (các phân tử kích thích bài tiết có phạm

vi hoạt động lớn từ kích thích tổng hợp hóa học protein tiết ra các enzyme tiêu hóa) đã được tìm thấy trong dịch thủy phân dạ dày cá ngừ khi sử dụng Alcalase để thủy phân

Sử dụng các enzyme khác để thủy phân có thể làm tăng chuỗi peptid với các hoạt tính sinh học khác

Bột xương cá ngừ có tiềm năng trở thành một sản phẩm giá trị gia tăng trong ngành công nghiệp chế biến cá ngừ Xương cá có tỷ lệ canxi và photpho thích hợp có thể sử dụng để bổ sung canxi trong thực phẩm Tuy nhiên cho đến nay xương cá được dùng chủ yếu trong thức ăn gia súc Các sản phẩm bổ sung bột xương cá có thể là một sản phẩm thay thế cho các loại thuốc chống bệnh loãng xương

Gelatin là một dạng thủy phân collagen (protein mô liên kết) và là một dạng keo protein được dùng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực Phần lớn gelatin được sản xuất từ bì lợn và da bò Nhưng các dịch bệnh như bệnh bò điên, long mồm lở móng, heo tai xanh,…bùng phát liên tục trog những năm gần đây, gây ra nhiều vấn đề sức khỏe cho con người Vì lý do đó mà người ta hạn chế sử dụng các phế liệu của động vật có vú Gelatin

cá được ứng dụng để làm các vỏ nhộng nhỏ, các màng nhạy sáng và một thành phần hoạt tính trong dầu gội chứa protein Sự tạo gel cần nhiều phân tử lớn, tốt nhất là lớn hơn 10,000 Dalton Gelatin chiết xuất từ da cá ngừ chứa tỷ lệ lớn các phân tử lớn hơn 10,000 Dalton nên có đặc tính tạo gel tốt và có thể sử dụng trong công nghiệp thực phẩm.[8]

Nguồn lợi thủy sản là một tài nguyên hữu hạn, vì vậy chúng ta cần khai thác và

sử dụng hợp lý, an toàn và hiệu quả Tận dụng hết nguồn nguyên liệu để phục vụ cho con người và làm tăng thêm giá trị trong các ngành công nghiệp thực phẩm, chế biến thức ăn và công nghiệp dược phẩm, làm tăng giá trị kinh tế và là một giải pháp thân thiện với môi trường

riêng là 3,156 cm3 ; độ cứng theo thang Mohs là 5 HA là hợp chất bền nhiệt, chỉ bị thủy phân ở khoảng 800-1200 oC tùy thuộc vào phương pháp điều chế và dạng tồn tại

Hình dạng của các tinh thể HA phụ thuộc vào phương pháp tổng hợp (phương pháp kết tủa, phương pháp sol-gel, phương pháp điện hóa,…) và các điều kiện tổng hợp khác nhau (nhiệt độ phản ứng, nồng độ, thời gian)

Các dạng tồn tại của tinh thể HA thường là hình que, hình kim, hình vảy, hình cầu, (Hình 1.10)… ta có thể nhận biết các dạng tồn tại của tinh thể HA nhờ sử dụng

phương pháp hiển vi điện tử quét (SEM) hoặc hiển vi điện tử truyền qua (TEM) [9]

a) HA dạng hình que b) HA dạng hình cầu c) HA dạng hình vảy

d) HA dạng hình trụ e) HA dạng hình vảy f) HA dạng hình kim

Hình 1 10 Ảnh hiển vi điện tử của các tinh thể HA

Cấu trúc ô mạng tinh thể của HA gồm các ion Ca2+, PO43- và OH- được sắp xếp theo dạng lục phương là dạng cấu trúc thường gặp của HA tổng hợp trong thành phần của xương và ngà răng Còn dạng đơn tà là cấu trúc thường thấy trong men răng (Hình 1.11)

Hình 1 11 Cấu trúc ô mạng cơ sở của tinh thể Hydroxylapatite

1.2.2 Tính chất hóa học

HA có công thức phân tử là Ca10(PO4)6(OH)2, phân tử có cấu trúc mạch thẳng, các liên kết Ca-O là liên kết cộng hóa trị Hai nhóm OH được gắn liền với nguyên tử P

ở hai đầu mạch Công thức cấu tạo được thể hiện ở (Hình 1.12):

Hình 1 12 Công thức cấu tạo phân tử hydroxylapatite

Các phản ứng hóa học:

HA không phản ứng với kiềm nhưng phản ứng với acid tạo thành các muối calcium và nước:

Ca10(PO4)6(OH)2 + 2HCl → 3Ca3(PO4)2 + CaCl2 + 2H2O

HA tương đối bền nhiệt, bị phân hủy chậm trong khoảng nhiệt độ từ 800-1200oC tạo thành oxy-hydroxulapatite theo phản ứng:

Ca10(PO4)6(OH)2 → Ca10(PO4)6(OH)2 -2Ox + xH2O (0 ≤ x ≤ 1)

Ở nhiệt độ lớn hơn 1200oC, HA bị phân hủy thành β-Ca3(PO4)2(β-TCP) và

Ca4P2O9 hoặc CaO:

Ca10(PO4)6(OH)2 → 2β-Ca3(PO4)2 + Ca4P2O9 + 2H2O

Ca10(PO4)6(OH)2 → 3β-Ca3(PO4)2 + CaO + 2H2O

trực tiếp với xương non dẫn đến sự tái sinh xương nhanh mà không bị cơ thể đào thải Ngoài ra, HA là hợp chất không gây độc, không gây dị ứng và có tính sát khuẩn cao

Hợp chất HA tương đối bền với dịch men tiêu hóa, ít chịu ảnh hưởng của dung dịch acid trong dạ dày Ở dạng bột mịn có kích thước nano, HA được cơ thể hấp thụ rất nhanh qua niêm mạc lưỡi và thực quản Vì vậy mà bột HA có kích thước nano được dùng làm thuốc bổ sung canxi với hiệu quả cao

Để chế tạo vật liệu HA có tính tương thích sinh học cao và phù hợp với mục đích ứng dụng trong y sinh và dược học, cần chọn lựa quy trình chế tạo chúng bằng phương pháp hóa học hay tách từ xương động vật

1.2.4 Các ứng dụng của vật liệu hydroxylapatite

1) Ứng dụng của hydroxylapatite ở dạng màng

Lớp màng HA có bề dày cỡ µm được phủ lên bề mặt vật liệu bằng kim loại và hợp kim Ti6Al4V bằng các phương pháp plasma, bốc bay, điện phân…đã hạn chế được những nhược điểm như bị ăn mòn, tạo ra các chất độc hại, liên kết lỏng lẻo giữa xương

tự nhiên và chi tiết cấy ghép…Tuy vậy, độ bám dính của lớp màng trên vật liệu nền vẫn không thật bền chặt, do vậy tuổi thọ và phạm vi ứng dụng của chúng không cao

Để cải thiện độ bám dính, người ta đã phủ lên các kim loại và hợp kim nền một lớp màng gốm HA có chiều dày cỡ nm bằng phương pháp điện hóa nói chung và phương pháp điện di (Electrophoretic Deposition, EPD) Lớp màng nano HA có độ bám dính cao với vật liệu nền (>60MPa) và rất bền theo thời gian Công nghệ màng nano HA đã tạo ra những chi tiết xương nhân tạo có khả năng tự liên kết với xương mô tự nhiên, có tính tương thích sinh học cao với cơ thể con người

2) Ứng dụng của hydroxylapatie ở dạng khối xốp

Ứng dụng trong việc chế tạo răng giả và sữa chữa khuyết tật của răng Các nhà khoa học Nhật Bản đã thành công trong việc tạo ra một hỗn hợp gồm HA tinh thể có kích thước nano và polymer sinh học có khả năng phủ và bám dính trên răng theo cơ chế epitaxy, nghĩa là tinh thể HA mới tạo thành lớp mem răng cứng chắc, “bắt chước” theo tinh thể HA của lớp men răng tự nhiên

Trong chế tạo mắt giả, HA tổng hợp từ san hô có cấu trúc bền vững, nhẹ và đặc biệt có khả năng tương thích cao với cơ thể

3) Ứng dụng của hydroxylapatite ở dạng bột có kích thước nano

Trong thực đơn mỗi bữa ăn hằng ngày, lượng calcium hấp thụ được tương đối thấp Vì vậy, việc bổ sung calcium cho cơ thể, đặc biệt là người cao tuổi và trẻ em là rất cần thiết Calcium ở trong thức ăn tồn tại dưới dạng hòa tan nên khả năng hấp thụ của

cơ thể không cao, thường phải kết hợp với vitamin D nhằm tăng cường việc hấp thụ và chuyển hóa thành HA Như đã trình bày ở trên, bột HA có kích thước nano được cơ thể hấp thu nhanh qua niêm mạc lưỡi và thực quản, do vậy nó ít chịu ảnh hưởng của dung dịch acid có trong dạ dày Chính vì thế, HA có kích thước nano được dùng làm thuốc

bổ sung calcium với hiệu quả cao

4) Ứng dụng của hydroxylapatite ở dạng composite

Vật liệu ở dạng composite được sử dụng để chế tạo ra các chi tiết cấy ghép xương chất lượng cao, làm kẹp nối xương hoặc có thể làm chất dẫn thuốc Việc sử dụng các polymer sinh học làm chất nền tạo điều kiện cho việc gia công, chế tạo các chi tiết dễ dàng Mặt khác, các polymer này có khả năng liên kết với các tế bào sinh học thông qua các nhóm chức -OH, -NH2, CH3COOH,…Đây cũng là ưu điểm vượt trội của vật liệu composite chứa HA [11]

1.2.5 Các phương pháp nghiên cứu tính chất của hydroxylapatite

1) Phương pháp hiển vi điện tử quét

Thiết bị hiển vi điện tử quét (SEM) là thiết bị phóng đại đặc biệt giúp quan sát trực tiếp bề mặt của các đối tượng cần nghiên cứu Sự phóng đại được thể hiện không phải bằng hệ thống thấu kính quang học mà sử dụng va chạm của các hạt electron cường

độ cao với với mẫu đã được xử lý rồi nhập tín hiệu để thu hình ảnh của bề mặt vật Độ phóng đại của nó rất lớn (cỡ vào khoảng vài ngàn đến vài chục ngàn lần) kích thước quan sát có thể đến nanometer

Nguyên tắc hoạt động chùm điện tử được tạo ra từ cathod qua hai tụ quang sẽ được hội tụ lên mẫu nghiên cứu Chùm điện tử đập vào mẫu phát ra các điện tử phản xạ thứ cấp Mỗi điện từ phát xạ này qua điện thế gia tốc vào phần thu và biến đổi thành tín hiệu sáng, chúng được khếch đại dựa vào mạng lưới điều khiển tạo độ sáng trên màn hình Mỗi điểm trên mẫu nghiên cứu cho một điểm trên màn hình Độ sáng tối trên màn

hình phụ thuộc vào lượng điện tử thứ cấp phát với bộ thu, đồng thời còn phụ thuộc vào

bề mặt của mẫu nghiên cứu

2) Phương pháp hiển vi điện tử truyền qua

Kính hiển vi điện tử truyền qua (TEM) là một thiết bị vi cấu trúc vật rắn, sử dụng chùm điện tử có năng lượng cao chiếu xuyên qua mẫu vật rắn mỏng và sử dụng các thấu kính từ để tạo ảnh với độ phóng đại lớn (có thể tới hàng triệu lần), ảnh có thể tạo ra trên màn hình quang, hay trên film quang học, hay ghi nhận bằng các máy chụp kỹ thuật số

Cơ chế phóng đại của TEM là nhờ thấu kính điện tử đặt bên trong hệ đo Thấu kính này có khả năng thay đổi tiêu cự Khi tia điện tử có bước sóng cỡ 0,4nm chiếu lên mẫu ở hiệu điện thế khoảng 100kV, ảnh thu được cho biết chi tiết hình thái học của mẫu theo độ tương phản tán xạ và tương phản nhiễu xạ, qua đó có thể xác định được kích thước hạt một cách khá chính xác

Sử dụng chùm tia điện tử để tạo ảnh mẫu nghiên cứu, ảnh đó khi đến màn hình huỳnh quang có thể đạt độ phóng đại theo yêu cầu Chùm tia điện tử được tạo ra từ cathod qua hai tụ quang điện tử sẽ được hội tụ lên mẫu nghiên cứu Khi chùm tia điện

tử đập vào mẫu sẽ phát ra các chùm tia điện tử phản xạ và điện tử truyền qua Các điện

tử phản xạ và điện tử truyền qua này được đi qua điện thế gia tốc vào phần thu và phần biến đổi thành một tín hiệu ánh sáng, tín hiệu này được khuếch đại, đưa vào mạng lưới điều khiển để tạo ra độ sáng trên màn hình Độ sáng tối trên màng ảnh phụ thuộc vào lượng điện tử phát ra tới bộ thu và phụ thuộc vào hình dạng bề mặt mẫu nghiên cứu

Ưu điểm của TEM là cho phép ghi ảnh với độ phân giải cao và có độ nhạy cao với sự thay đổi cấu trúc nên các chế độ ghi ảnh từ tính cũng là các công cụ mạnh trong các nghiên cứu về vi từ

động thực hiện được rồi chuyển thành tín hiệu điện Khi đó, thu được tín hiệu dưới dạng hàm của điện thế V theo quãng đường:

V = f(d)

Máy tính sẽ thực hiện phép biến đổi Fourie để chuyển hàm V = f(d) thành hàm

ủa cường độ bức xạ I theo nghịch đảo của quãng đường d (d-1)

V = f(d) (FT) I = f(d-2)

Vì d-1 chính là số sóng , do đó thực chất đó là hàm phụ thuộc của cường độ bức xạ

vào số sóng

4) Phương pháp nhiễu xạ tia X

Phương pháp nhiễu xạ tia X (XRD) được dụng để nghiên cứu cấu trúc tinh thể của vật liệu, có thể xác định nhanh, chính xác các pha tinh thể, định lượng pha tinh thể

và kích thước hạt với độ tin cậy cao

Khi một chùm tia X có bước sóng  và cường độ I đi qua vật liệu, nếu tia tới thay đổi phương truyền và thay đổi năng lượng gọi là tán xạ không đàn hồi Khi tia tới thay đổi phương truyền nhưng không thay đổi năng lượng gọi là tán xạ đàn hồi Trường hợp vật liệu đang nghiên cứu có cấu trúc tinh thể thì hiện tượng tán xạ đàn hồi của tia X sẽ đưa đến hiện tượng nhiễu xạ tia X Hiện tượng này chỉ xảy ra với ba điều kiện: Vật liệu

có cấu trúc tinh thể, có tán xạ đàn hồi, bước sóng của tia X (tia tới) có giá trị cùng bậc với khoảng cách giữa các nguyên tử trong mạng tinh thể

1.2.6 Tình hình nghiên cứu hydroxylapatite trong và ngoài nước

1) Tình hình nghiên cứu ngoài nước

Chính nhờ vào những đặc tính và khả năng ứng dụng của hydroxylapatite mà hiện nay trên thế giới có rất nhiều nghiên cứu về nó Một số các nghiên cứu về HA trên thế giới:

Mahanaz Nemati và cộng sự (2017) đã nghiên cứu sự phát triển của canxi bổ sung

từ phế liệu xương cá ngừ vây vàng và các đặc tính dinh dưỡng của nó bằng phương pháp

xử lý kiềm có gia nhiệt Kết quả nghiên cứu cho thấy tỷ lệ canxi trong thành phần khung xương cá ngừ là 24,56% và trong bột xương cá là 38,16% Ngoài ra trong xương và bột

xương còn có một số acid béo khác như DHA( 9,33g/100g trong xương và 8,10g/100g trong bột xương) và EPA( 8,17g/100g trong xương và 6,59g/100g trong bột xương).[12]

Nazia Bano, Suzi Salwah Jikan và cộng sự (2017) cũng sử dụng phương pháp nung

để thu nhận HA từ xương bò ở các điều kiện nung khác nhau từ 600oC, 700oC, 800oC,

900oC, 1000oC và 1100oC trong 3 giờ và làm mát với tốc độ 5oC/phút Kết quả phân tích bằng phương pháp FTIR cho thấy có sự có mặt của các nhóm photphaste (PO4-3), hydroxyl (OH-), và Carbonate (CO3-2) trong thành phần của bột thu được Tỷ lệ Ca/P có giá trị từ 1,67 đến 1,83 theo phân tích EXD [13]

Hiện nay, trên thế giới đã sản xuất được nhiều chế phẩm từ nguyên liệu HA Klein

A và các cộng sự (1983) lần đầu tiên tạo ra chi tiết ghép xương bằng gốm chứa 100%

HA Sự phát triển của xương trong miếng ghép này có tốc độ phát triển chậm Điều này làm cho chất lượng xương ở nơi cấy ghép rất tốt, tuy nhiên thời gian điều trị kéo dài

Để điều trị bệnh loãng xương, Cục Quản lý Thực phẩm và Dược phẩm Hoa Kỳ (FDA) đã cho phép sử dụng HA trong sản xuất thuốc và thực phẩm chức năng Một số loại dược phẩm có bổ sung HA: Ossopan của Pháp Bone Booster Complex, Bone Dense Calcium của Mỹ,…

Các nhà khoa học Nhật Bản đã sử dụng HA dạng màng để chế tạo thành vật liệu chế tạo răng giả và sữa chữa khuyết tật của răng

Raya I và cộng sự (2015) sử dụng vỏ cua (Portunus pelagicus) làm nguyên liệu

tổng hợp HA để bảo vệ chống lại khử khoáng răng Vỏ cua được nung ở 1000oC trong 5 giờ, sau đó phản ứng với (NH4)2HPO4 sấy khô ở 110oC trtrong 5 giờ Kết quả cho thấy nhiệt độ tối ưu để thu HA là 800oC và tỷ lệ khử khoáng răng rất tốt khi bổ sung HA vào

Amaechi, B.T và cộng sự (2015) đã tử nghiệm bổ sung nano-HA vào trong thành phần kem đánh răng với tỷ lệ là 10% và 15% Kết quả được phân tích bằng chụp SEM và mẫu thử được khảo sát trong vòng 7 ngày Kết quả cho thấy quá trình khử khoáng răng ở 15% cao hơn 10%

Một số nghiên cứu thu nhận HA từ các loại cá khác như Venkatesan J và cộng sự (2015) thu nano-HA từ xương cá hồi Sukaimi J và cộng sự thu HA từ vảy cá thải ra ở các chợ cá bằng phương pháp nhệt kiềm ( NaOH ở 100oC) Modal S và cộng sự (2012)

thu HA từ vảy cá (Labeo rohita) bằng phương pháp nung Prabakaran K và Rajeswari S

thu nhận HA từ xương cá ( Thynnus thynns) Xương được luộc trong 1 giờ sau đó rửa sạch

thu xương Xương được đem đi sấy ở 100oC trong 3 giờ rồi đem nung ở 40, 700, 900,

1200oC trong 2 giờ Đặc tính của HA được xác định bởi XRD, FT-IR Kết quả của XRD

và FT-IR đều cho thấy mẫu xương nung ở 900oC có độ tinh khiết cao

Đặc biệt, có một số nghiên cứu bổ sung HA sinh học vào thực phẩm điển hình như bánh quy Aly R Abdel-Moemin (2015) đã nghiên cứu bổ sung bột HA chiết xuất từ xương cá rô phi vào bánh quy với các tỷ lệ 6%, 12%, 18% và 24% so với bột mì được sử dụng để làm bánh Sử các phương pháp phân tích hàm lượng các chất Ca, P, Fe, tổng acid béo omega 3 và phương pháp phân tích cảm quan để đánh giá mẫu bánh thì cho thấy việc tiêu thụ 100g bánh có bổ sung 12% bột xương cá rô phi cung cấp 39%, 34%, 62% và 57% tương ứng với các chất protein, Ca, P và Fe của phụ nữ trên 50 tuổi, cùng với đó hàm lượng acids béo omega 3 là 238%, được đề xuất bởi Hiệp hội Tim Mạch Mỹ cho những người bị bệnh tim [14]

2) Tình hình nghiên cứu trong nước

Ở Việt Nam hiện nay cũng đã có một số nghiên cứu về tổng hợp HA bằng các phương pháp khác nhau cũng như khả năng ứng dụng làm vật liệu sinh học

Năm 2005, Viện Công nghệ Xạ hiếm lần đầu tiên triển khai đề tài chế thử gốm

HA theo công nghệ Italia và bước đầu thử nghiệm thành công trên động vật Công nghệ này dựa trên phương pháp nhúng tẩm khung xốp hữu cơ cellulose vào dung dịch huyền phù HA, sau đó nung thiêu kết ở nhiệt độ cao Cùng với đó, Khoa Hóa học, Đại học Bách Khoa Hà Nội đã nghiên cứu và công bố kết qủa sơ bộ về phương pháp tổng hợp bột và màng gốm HA

Năm 2008, Trung tâm Phát triển Khoa học và Công nghệ Trẻ đã nghiên cứu đề tài “Nghiên cứu chế tạo gốm sinh học calcium phosphate (HA và tricalcium phosphate)” Trong nghiên cứu này còn ứng dụng HA và tricalcium phosphate thay thế một số bộ phận xương, khớp trong cơ thể con người

Năm 2009, Nguyễn Văn Sinh và Đỗ Ngọc Liên đã nghiên cứu chế tạo màng sinh học HA bằng phương pháp sol-gel trong môi trường etanol Kết quả đã tạo được trực tiếp màng sinh học HA bằng phương pháp sol-gel Màng HA tạo được có kích thước

tinh thể 50nm, thành phần gần như 100% là các hạt tinh thể phân bố đồng đều, đủ xốp

để các mô xương của tế bào xương có thể phát triển trên bề mặt chi tiết.[15]

Năm 2011, PGS.TS Đào Quốc Hương, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Khoa Hóa học đã khảo sát quá trình tách HA từ xương bò theo các phương pháp nhiệt Sản phẩm HA thu được có kích thước hạt trung bình dưới 500nm, giản đồ XRD cho thấy sản phẩm HA với độ tinh thể 97,4% Tuy nhiên bên cạnh HA còn lẫn một số ít tạp chất khác như CaCO3

Năm 2014 các tác giả Nguyễn Văn Hòa, Trần Thị Hoàng Quyên, Trần Quang Ngọc (Bộ môn Kỹ thuật Hóa học trường Đại học Nha Trang) đã nghiên cứu và chỉ ra khả năng sử dụng xương và vảy cá để thu vật liệu HA bằng nhiều cách xử lý khác nhau.[11]

1.3 Tổng quan về bánh quy

1.3.1 Giới thiệu về bánh quy

Bánh quy là sản phẩm xuất sứ từ Châu Âu Lần đầu tiên sản xuất ở Anh vào năm 1815 Ở Anh, bánh quy được gọi là “biscuit”, còn ở Mỹ được gọi là “Cookies”

Bánh quy là sản phẩm thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao,trong 100g bánh quy cung cấp cho cơ thể 450 kcal Thông thường mỗi loại bánh quy chứa đầy đủ ba thành phần: Protein, Glucid, Lipid Ngoài việc cung cấp dinh dưỡng, ngày nay người ta còn

sử dụng bánh quy để cung cấp thêm những sinh tố cần thiết như: vitamin và khoáng chất Nguyên liệu chính để sản xuất bánh quy là bột mì, đường, ngoài ra còn có chất béo, sữa, trứng, hương liệu và màu thực phẩm Tất cả các thành phần trên vừa tạo nên giá trị dinh dưỡng vừa tạo giá trị cảm quan cho sản phẩm Tỷ lệ các thành phần trong bánh sẽ tạo nên tính đặc trưng cho từng loại bánh Chẳng hạn bánh quy xốp thì nhiều đường, chất béo hơn bánh quy dai

Từ lúc bắt đầu sản xuất đến nay công nghệ sản xuất bánh quy đã không ngừng cải tiến và ngày càng phát triển nhanh chóng Bánh quy có sự đa dạng về mẫu mã, phong phú về chủng loại nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng Để phân loại bánh quy người ta dựa vào nhiều tiêu chuẩn khác nhau Nếu phân loại bánh quy theo tính chất của bột nhào thì có hai loại là bánh quy xốp và bánh quy dai Thành phần

nguyên liệu cũng như những công đoạn của quá trình công nghệ sản xuất hai loại bánh này cơ bản là giống nhau, chỉ khác nhau về tỷ lệ phối liệu và thông số công nghệ

1) Bánh quy xốp

Là loại bánh giòn và cấu tạo xốp, được làm từ bột nhào có tính chất dẻo và tơi,

độ ẩm khối bột nhào khoảng 16,5 – 20% Để đạt dược chất lượng bánh như vậy cần đảm bảo các yếu tố:

- Nguyên liệu: bột mì có chất lượng gluten yếu hoặc trung bình

- Tỷ lệ phối liệu: sử dụng nhiều đường và chất béo

- Về kỹ thuật sản xuất:

+ Thời gian nhào ngắn (<25 phút)

+ Nhiệt độ nhào thấp hơn 20 – 25oC

+ Khi tạo hình không nên cán quá nhiều lần

Vì nếu hàm lượng đường và chất béo cao sẽ hạn chế mức độ trương nở của protein

và như vậy làm bột nhào có độ ẩm thấp hơn Ngoài ra thời gian nhào và nhiệt độ nhào thấp hơn cũng hạn chế sự trương nở của protein vì thế tạo ra được bột nhào dẻo và tơi

2) Bánh quy dai

Là loại bánh có cấu tạo ít xốp, lỗ rỗng rất nhỏ và mịn, được làm từ bột nhào có tính chất dẻo, dai, đàn hồi, sau khi chịu tác dụng cơ học bột nhào lại khôi phục lại trạng thái cũ Độ ẩm khối bột nhào cao hơn bột nhào bánh quy xốp (khoảng 22 – 27%) Để thu được bột nhào như trên cần tạo cho gluten trương nở hoàn toàn Muốn vậy phải giảm bớt lượng đường và chất béo, tăng cường thời gian nhào và nhiệt độ nhào theo các thông

số như sau:

- Nguyên liệu: bột mì có chất lượng gluten yếu

- Tỷ lệ phối trộn: sử dụng ít đường và chất béo hơn

- Về kỹ thuật sản xuất:

+ Thời gian nhào lớn hơn 25 phút

+ Nhiệt độ nhào: 39 – 40oC