Khảo sát sơ bộ thành phần acid béo trong phụ phẩm nhành chế biến hải sản và nghiên cứu làm giàu pufa trong mỡ cá basa và cá ngừ

Để có thể tận dụng và nâng cao giá trị kinh tế của lượng phế phụ phẩm này, đề tài đã khảo sát sơ bộ thành phần lipid có trong phế phụ phẩm của các loại cá trên, khảo sát một số phương ph

TRẦN THỊ NGỌC YÊN

Chuyên ngành : Công Nghệ Thực Phẩm

Mã số ngành : 2.11.00

LUẬN VĂN THẠC SĨ

TP HỒ CHÍ MINH, Tháng 12 năm 2004

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

Cán bộ hướng dẫn khoa học:

TS LẠI MAI HƯƠNG

Cán bộ chấm nhận xét 1:

PGS.TS PHẠM VĂN BÔN

Cán bộ chấm nhận xét 2:

TS TRẦN BÍCH LAM

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại:

HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

Ngày 18 tháng 12 năm 2004

Đại Học Quốc Gia TP.Hồ Chí Minh CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ và tên học viên: TRẦN THỊ NGỌC YÊN Phái: Nữ Ngày tháng năm sinh: 18 / 06 / 1976 Nơi Sinh: Sông Bé Chuyên ngành: Khoa Học & Công Nghệ Thực Phẩm

Khoá: 13 (năm trúng tuyển 2002)

I – TÊN ĐỀ TÀI:

Khảo sát sơ bộ thành phần acid béo trong phụ phẩm ngành chế biến hải sản và nghiên cứu làm giàu PUFA trong mỡ cá Basa và cá Ngừ

II – NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

• Khảo sát sơ bộ thành phần lipid trong phế phụ phẩm của cá ngừ

• Khảo sát tách dầu ra khỏi phế phụ phẩm ngành chế biến hải sản

• Nghiên cứu làm giàu PUFA từ mỡ cá basa và cá ngừ bằng phương pháp kết tinh phân đoạn trong dung môi

III – NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 11 / 2003

IV – NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 12 / 2004

V – HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: TS LẠI MAI HƯƠNG

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN CHỦ NHIỆM NGÀNH BỘ MÔN QUẢN LÝ NGÀNH

TS LẠI MAI HƯƠNG PGS.TS PHẠM VĂN BÔN PGS.TS PHẠM VĂN BÔN Nội dung và đề cương luận văn thạc sĩ đã được Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua

Ngày tháng năm 2004 PHÒNG ĐÀO TẠO KHOA QUẢN LÝ NGÀNH

Tôi xin chân thành cám ơn đến tất cả những cá nhân và tập thể đã giúp đỡ tôi tận tình trong suốt khoá học cũng như trong suốt thời gian tôi làm luận văn Tôi Xin cám ơn tất cả các thầy cô giảng viên trường Đại Học Bách Khoa Tôi xin cám ơn Cô Lại Mai Hương đã hướng dẫn tôi rất tận tình và giảng dạy cho tôi thêm nhiều kiến thức để tôi có thể hoàn thành luận văn này Tôi xin cám ơn Cô Trần Bích Lam đã chỉ bảo tôi những kiến thức rất bổ ích Tôi xin cám ơn Cô Tôn Nữ Minh Nguyệt, Cô Trần Thị Hồng Hạnh, Cô Lưu Ngọc Anh đã giúp đỡ và tạo điều kiện tốt cho tôi trong thời gian tôi làm thí nghiệm

Tôi xin cám ơn Cô Đống Thị Anh Đào đã luôn động viên và tạo điều kiện tốt cho tôi trong thời gian qua

Tôi xin cám ơn Thầy Hoàng Đức Như đã giúp đỡ tôi nhiệt tình trong quá trình tìm nguyên liệu cho nghiên cứu

Tôi xin cám ơn Công ty Hingland Dragon Bình Dương và Ông Trần Vũ Hoàng đã rất nhiệt tình cung cấp nguyên liệu cho nghiên cứu của tôi

Tôi xin cám ơn Ban Giám Hiệu và Khoa Công Nghệ Trường THCN Lương Thực-Thực Phẩm Q8, cùng tất cả các giáo viên đồng nghiệp trong khoa đã tạo điều kiện rất nhiều về mặt thời gian cũng như những lời động viên chân thành đến tôi

Cuối cùng tôi xin gởi lời cám ơn đến Gia đình của tôi và bạn bè đã luôn hổ trợ tinh thần và động viên tôi trong suốt thời gian qua

Trong số những nguồn cung cấp lipid hiện nay thì dầu cá là một nguồn chất béo giàu dinh dưỡng có chứa PUFA (polyunsaturated acid) cao đặc biệt là DHA (Docosahexaenoid acid) PUFA là những acid béo không no rất tốt cho cơ thể giúp phòng chống bệnh tim mạch, sự phát triển trí não và thị giác, đặc biệt rất cần thiết cho sự phát triển toàn diện ở trẻ

Cá basa và cá ngừ là những loại cá có sản lượng lớn trong tổng sản lượng đánh bắt và nuôi trồng thuỷ sản ở Việt Nam, ngoài ra cá mòi cũng là loại cá khá phổ biến và được ưa chuộng ở nước ta Lượng phế phụ phẩm từ các loại cá trên thải ra là không nhỏ Để có thể tận dụng và nâng cao giá trị kinh tế của lượng phế phụ phẩm này, đề tài đã khảo sát sơ bộ thành phần lipid có trong phế phụ phẩm của các loại cá trên, khảo sát một số phương pháp tách dầu từ phế phụ phẩm đó và nghiên cứu làm giàu thành phần PUFA từ dầu cá basa và cá ngừ bằng phương pháp kết tinh phân đoạn trong dung môi ở nhiệt độ thấp

Kết quả nghiên cứu cho thấyU:

1 Trong phế phụ phẩm cá ngừ: hàm lượng dầu chiếm 3,52% trong nội tạng, 8,1% trong gan và 19,27% trong hốc mắt Trong đó hàm lượng DHA dao động trong khoảng 10,01% – 12,98%

2 Phương pháp tách dầu:

• Tách dầu từ mắt, đầu cá ngừ, đầu cá mòi bằng phương pháp chưng hấp và ép là phương pháp tối ưu để tách dầu nhanh và dễ dàng

o Trong mắt cá ngừ, hàm lượng dầu chiếm 10,25%, hàm lượng DHA trong dầu chiếm 11,88% và PUFA chiếm 26,55%

o Trong đầu cá ngừ hàm lượng dầu chiếm 7,12%, hàm lượng DHA trong dầu chiếm 10,94% và PUFA chiếm 18,28%

o Trong đầu cá mòi hàm lượng dầu chiếm 16,82%, hàm lượng DHA trong dầu chiếm 1,95% và PUFA chiếm 14,05%

• Tách dầu từ mỡ cá basa bằng phương pháp rán ở 70 – 75P

o

C cho hiệu suất tách cao nhất 83,5% Dầu cá basa có DHA chiếm 0,24% và PUFA chiếm 11,68%

3 Làm giàu PUFA bằng phương pháp kết tinh phân đoạn trong dung môi (acetone) ở nhiệt độ -18P

• Làm giàu PUFA từ dầu cá ngừ, cho sản phẩm dầu lỏng có DHA tăng từ 10,01% lên 11,66%, và PUFA tăng từ 23,32% lên 30,50% Với hiệu suất thu hồi DHA là 51,59%, PUFA là 57,92%

Nowadays, among the sources providing lipid, fish oil is a rich nutritious source containing the high PUFA (Polyunsaturated fatty acid) especially the DHA (Docosahexaenoid acid) PUFAs are very efficient for human body to prevent from the heart diseases They also contributes to the development of human brain and vision, especially for the fully developing of a child

Catfish and Tuna are kinds of fish, which give the highest productivity comparing to the total fishing and grown aquaculture productivity in Vietnam The disposing amount of by-products from those fishes is quite remarkable In order to utilize the disposing by-products and increase the economic value, This reseach has primarily examined the lipid compounds contained in the disposing by-products of those fishes and has investigated some methods to extract fish oil

the method involves solvent fractionation at the low temperatures

The results of the experiments are:

DHA in the oil is about 10,01% to 12,98%

2 The method to extract oil:

• The rendering method, which was used to abtain oil from the Tuna eyes, Tuna head, Sardine head, is the best method in order to obtain oil quickly and easily

DHA and PUFA is about 11,88% and 26,55% respectively in the oil

o The content of oil in the Tuna head is about 7,12%, whereas the content of DHA and PUFA is about 10,94% and 18,28% respectively in the oil

of DHA and PUFA is about 1,95% and 14,05% respectively in the oil

3 Using the method involves solvent fractionation at –18oC with solvent is

optimum method to extract PUFA from Basa oil, but it hasn’t with Tuna oil

the DHA increasing from 0,24% to 0,44% The content of PUFA increased from 11,68% to 23,41% The recovery of DHA was 43,8%, whereas that of PUFA was 47,88%

• Fractionating of PUFA from Tuna oil produced the liquid phase product with the DHA increasing from 10,01% to 11,66% The content of PUFA increased from 23,32% to 30,50% The recovery of DHA was 51,59%, whereas that of PUFA was 57,92%

Trang

Lời cảm ơn - - 3

Tóm tắt luận văn - - 4

Abstract - - 6

Mục lục - - 8

Danh sách bảng - - 11

Danh sách hình - - 12

Phần I MỞ ĐẦU - - 14

Phần II TỔNG QUAN - - 17

2.1 Chất béo - - 18

2.1.1 Thành phần cơ bản của chất béo - - 18

2.1.1.1 Triglyceride - - 18

2.1.1.2 Acid béo - - 18

2.1.1.3 Glycerin - - 19

2.1.1.4 Photphatide - - 19

2.1.1.5 Sterol - - 19

2.1.1.6 Các chất màu - - 19

2.1.1.7 Các chất gây mùi - - 20

2.1.1.8 Vitamin - - 20

2.1.2 Một số tính chất và chỉ số quan trọng của dầu mỡ - - 20

2.1.2.1 Tính chất lý học - - 20

2.1.2.2 Tính chất hoá học quan trọng - - 21

2.1.2.3 Các chỉ số hoá học quan trọng - - 22

2.1.3 Phân loại acid béo - - 23

2.1.4 Đặc tính lipid trong thuỷ hải sản - - 26

2.2 Vai trò dinh dưỡng của PUFA - - 29

2.3 Phương pháp tách chiết và phân tách lipid - - 34

2.3.1 Tách chiết lipid bằng dung môi hữu cơ - - 34

2.3.2 Sử dụng nhiệt độ cao - - 34

2.3.3 Sử dụng enzim thuỷ phân - - 35

2.3.4 Sử dụng phương pháp “Supercritical fluid extraction” - - 35

2.4 Phương pháp tách PUFA - - 35

2.4.1 Các phương pháp vật lý - - 35

2.4.2 Các phương pháp hoá học - - 36

2.4.3 Các phương pháp sinh học - - 36

Phần III NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - - 37

Phần IV PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU - - 39

4.1 Nguyên liệu và phương pháp nghiên cứu - - 40

4.1.1 Nguyên liệu - - 40

4.1.1.1 Mỡ cá basa - - 40

4.1.1.2 Phế phụ phẩm trong chế biến hải sản - - 40

4.1.2 Các phương pháp phân tích - - 40

4.1.2.1 Phương pháp hoá học - - 40

4.1.2.2 Phương pháp cảm quan - - 41

4.2 Nội dung nghiên cứu - - 41

4.2.1 Khảo sát thành phần lipid trong phế phụ phẩm cá ngừ - - 41

4.2.2 Nghiên cứu sử dụng phương pháp kết tinh phân đoạn trong dung môi để làm giàu PUFA từ dầu cá basa - 42

4.2.2.1 Tách dầu ra khỏi mỡ cá basa bằng phương pháp rán - - 42

4.2.2.2 Sử dụng phương pháp kết tinh phân đoạn trong dung môi để làm giàu PUFA từ dầu cá basa - - 44

4.2.3 Sử dụng phương pháp kết tinh phân đoạn trong dung môi

để làm giàu PUFA từ dầu cá ngừ - - 45

4.2.3.1 Tách dầu ra khỏi phế phụ phẩm bằng phương pháp chưng hấp và ép - 45

4.2.3.2 Tách PUFA từ dầu cá ngừ bằng phương pháp kết tinh phân đoạn trong dung môi - - 47

Phần V KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN - - 48

5.1 Khảo sát thành phần lipid trong phế phụ phẩm cá ngừ - - 49

5.2 Nghiên cứu sử dụng phương pháp kết tinh phân đoạn trong dung môi để làm giàu PUFA từ mỡ cá basa - - 53

5.2.1 Tách dầu ra khỏi mỡ cá basa bằng phương pháp rán - - 53

5.2.2 Sử dụng phương pháp kết tinh phân đoạn trong dung môi để làm giàu PUFA từ mỡ cá basa - - 53

5.2.2.1 Khảo sát chọn tỷ lệ dung môi : dầu cá - - 53

5.2.2.2 Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ để làm giàu PUFA - - 59

5.3 Sử dụng phương pháp kết tinh phân đoạn trong dung môi để làm giàu PUFA từ dầu cá ngừ - - 64

5.3.1 Tách dầu ra khỏi phế phụ phẩm bằng phương pháp chưng hấp và ép - - 64

5.3.2 Tách PUFA từ dầu cá ngừ bằng phương pháp kết tinh phân đoạn trong dung môi - - 68

Phần VI KẾT LUẬN - - 74

TÀI LIỆU THAM KHẢO - - 77

PHỤ LỤC - - 84

Lý lịch trích ngang - - 92

Trang

Bảng 2.1 TCVN của dầu mỡ thực phẩm - - 26

Bảng 2.2 Thành phần acid béo trong một số loại dầu cá trên thị trường thế giới - - 28

Bảng 2.3 Sự phân bố lipid trong cá ngừ - - 28

Bảng 2.4 Tỷ lệ acid béo không bão hoà và bão hoà có trong nguyên liệu dầu mỡ so với mỡ các basa thô - - 29

Bảng 2.5 Hàm lượng DHA có thể bổ sung vào cơ thể hàng ngày qua khẩu phần ăn - - 31

Bảng 5.1 Hàm lượng lipid trong các phần phế phụ phẩm của cá ngừ - 49

Bảng 5.2 Thành phần acid béo trong phế phụ phẩm cá ngừ - - 51

Bảng 5.3 Kết quả tách dầu từ mỡ cá basa - - 53

Bảng 5.4 Ảnh hưởng của tỷ lệ dung môi/dầu cá tới chất lượng phần lỏng và phần đặc sau khi kết tinh ở nhiệt độ -18oC - - 54

Bảng 5.5 Thành phần acid béo của phần dầu lỏng và phần mỡ đặc - - 56

Bảng 5.6 Hiệu suất thu hồi DHA và PUFA - - 58

Bảng 5.7 Khảo sát chọn nhiệt độ làm giàu PUFA từ dầu cá basa - - 59

Bảng 5.8 Thành phần acid béo của phần lỏng, phần đặc và dầu cá basa thô theo nhiệt độ kết tinh khác nhau - - 61

Bảng 5.9 Hiệu suất thu hồi DHA, PUFA - - 62

Bảng 5.10 Hàm lượng lipid thu được từ mắt, đầu cá ngừ và đầu cá mòi - 64

Bảng 5.11 Thành phần acid béo của dầu cá từ phế phụ phẩm - - 66

Bảng 5.12 Chỉ tiêu chất lượng của phần lỏng thu được từ dầu cá ngừ - - 68

Bảng 5.13 Thành phần acid béo của dầu cá ngừ sau kết tinh - - 70

Bảng 5.14 Hiệu suất thu hồi DHA, PUFA trong phần lỏng theo các nhiệt độ kết tinh khác nhau - - 71

Trang Hình 2.1 Cấu trúc một số loại acid béo không no đa nối đôi - - 24 Hình 5.1 Hàm lượng dầu và các chỉ tiêu của dầu cá thu được

từ nội tạng, gan và mắt của cá ngừ - - 49 Hình 5.2 Thành phần DHA, PUFA, SFA của dầu thu được từ

Nội tạng, gan, và mắt của cá ngừ - 52 Hình 5.3 Hàm lượng dầu lỏng/dầu cá, chỉ số acid, peroxide

Theo các tỷ lệ dung môi/dầu cá khác nhau - - 55 Hình 5.4 Sắc ký đồ phân tích thành phần acid béo của dầu cá basa thô- - 57 Hình 5.5 Sắc ký đồ phân tích acid béo của dầu phần lỏng

và phần đặc tách từ dầu cá basa (-18oC) - - 57 Hình 5.6 Thành phần acid béo của phần lỏng theo các tỷ lệ

dung môi/dầu cá khác nhau so với dầu cá basa thô - - 57 Hình 5.7 Hiệu suất thu hồi DHA, PUFA trong phần lỏng

theo các tỷ lệ dung môi/dầu cá khác nhau - - 58 Hình 5.8 Hàm lượng dầu lỏng/dầu cá, chỉ số acid, peroxide

theo nhiệt độ kết tinh khác nhau - - 59 Hình 5.9 Hàm lượng DHA, PUFA, SFA của phần lỏng, phần đặc

và dầu cá basa - - 62 Hình 5.10 Hiệu suất thu hồi DHA, PUFA trong phần lỏng

theo các nhiệt độ kết tinh khác nhau - - 63 Hình 5.11 Hàm lượng dầu và các chỉ số FFA,PV của dầu cá - - 65

Hình 5.12 Sắc ký đồ phân tích thành phần acid béo của dầu

từ mắt và đầu cá ngừ - - 67

Hình 5.13 Hàm lượng dầu cá, các chỉ số hoá học của dầu từ mắt, đầu cá ngừ và đầu cá mòi - - 67

Hình 5.14 Hàm lượng phần lỏng /dầu cá, chỉ số, chỉ số FFA, PV ở các nhiệt độ kết tinh khác nhau - - 69

Hình 5.15 Sắc ký đồ của phần lỏng tách ra từ dầu cá ngừ ở (-18oC) và (-60oC) - - 71

Hình 5.16 Thành phần DHA, PUFA theo các nhiệt độ kết tinh khác nhau- 71 Hình 5.17 Hiệu suất thu hồi DHA, PUFA trong phần lỏng ở các nhiệt độ kết tinh khác nhau - - 72

Hình 19 Phế phụ phẩm của chế biến thuỷ hải sản - - 90

Hình 20 Đầu cá ngừ đại dương, đầu cá mòi - - 90

Hình 21 Dầu cá basa, dầu cá ngừ, dầu cá mòi - - 90

Hình 22 Dầu cá mòi, dầu gan cá ngừ, dầu của đầu và mắt cá ngừ - - 91

Hình 23 Dầu cá basa thô, phần đặc và phần lỏng ở (-18oC) - - 91 Hình 24 Dầu cá ngừ thô, phần lỏng và phần đặc ở (-18oC) và ở (-60oC) 91

PHAÀN I

Trong những năm gần đây, khi đời sống kinh tế - xã hội ngày càng được nâng cao thì dinh dưỡng trong khẩu phần ăn càng được chú trọng và trong đó chất béo là một thành phần vốn đã quan trọng thì lại càng được quan tâm hơn khi một số bệnh do dinh dưỡng không hợp lý như tim mạch, tiểu đường, … liên quan trực tiếp đến chất béo Trong số những nguồn cung cấp chất béo hiện nay, thì nguồn chất béo từ cá là một nguồn chất béo giàu dinh dưỡng, có lợi cho sức khoẻ, sự phát triển trí não và thị giác Điều này đã được khẳng định trong một số nghiên cứu khoa học gần đây Các tác giả tìm thấy hàm lượng ω-3, đặc biệt là DHA cao trong một số loài cá sau: cá thu, cá ngừ, cá nục, cá trích, cá mòi, cá hồi v.v… và trong mỡ cá basa Tuỳ thuộc vào loài và nơi đánh bắt, hàm lượng DHA và EPA trong những loài cá trên dao động trong khoảng từ 1% đến xấp xỉ 10%.Phế liệu của công nghiệp chế biến cá trích (bao gồm đầu, nội tạng, da, vây) cũng đã được nghiên cứu tận dụng trong luận án tiến sĩ của tác giả Aidos, Hà lan Ngoài ý nghĩa khoa học, tác giả này còn phân tích cụ thể tính kinh tế của đề tài và rút ra kết luận: việc xử lý phế liệu cá trích thành dầu chất lượng cao có thể tăng giá trị kinh tế của phế liệu lên từ 5 tới 10 lần.[22]

Nước ta có bờ biển dài và các loại hải sản phong phú, ngành chế biến thuỷ hải sản trong nước, nhất là chế biến cá fillet là một trong những thế mạnh xuất khẩu hiện nay, lượng phế phụ phẩm từ chế biến thuỷ hải sản, được bán với giá rất thấp để sử dụng làm thức ăn gia súc Trong phế phụ phẩm hải sản nói chung, chất béo chiếm một hàm lượng đáng kể, trong đó chủ yếu là các acid béo không

no Tuy vậy, để dầu, mỡ cá có giá trị dinh dưỡng cao, cần thiết phải loại bỏ phần acid béo no và cholesterol có trong dầu cá vì đó chính là thành phần gây ra những bệnh tim mạch và làm giảm giá trị dinh dưỡng của các acid béo không no

Do đó, cần thiết phải có phương pháp loại trừ bớt những acid béo no hoặc ít nối đôi, làm giàu những acid béo không no quan trọng như DHA

Nếu dầu hoặc mỡ cá được tách khỏi những acid béo no như vậy thì sản phẩm tạo ra có thể được bổ sung trực tiếp vào những thức ăn dinh dưỡng hay có thể được tiêu thụ dưới dạng các chế phẩm dược phẩm Phần no của mỡ cá sau khi tách hoàn toàn có thể được sử dụng để chiên các sản phẩm thực phẩm khác nhau và còn giảm được nguy cơ dễ bị oxy hoá của dầu mỡ ở nhiệt độ cao Giá trị dinh dưỡng và giá trị kinh tế của sản phẩm, do đó, sẽ được nâng lên rất nhiều

Từ tình hình nghiên cứu trong nước cũng như trên thế giới, mục tiêu của đề tài đề ra là: “Khảo sát sơ bộ thành phần acid béo trong phụ phẩm ngành chế biến hải sản và nghiên cứu làm giàu PUFA trong mỡ cá basa và cá ngừ ” Nhưng hiện nay trong các loại thuỷ hải sản chế biến thì sản lượng của cá ngừ chiếm tỷ lệ cao nhất Do đó, đề tài tập trung nghiên cứu trên nguyên liệu cá ngừ và cá basa, là những loài cá được đánh bắt hoặc nuôi trong nước hoặc nhập khẩu với sản lượng lớn Phế phụ phẩm của chúng trong các nhà máy chế biến xuất khẩu thuỷ hải sản có trữ lượng rất lớn và hiện nay chưa được tận dụng triệt để hoặc tận dụng với giá trị kinh tế thấp Đề tài mang tính khoa học và thực tiễn vì sẽ góp phần đánh giá được khả năng tận dụng phế liệu của ngành chế biến và xuất khẩu thủy hải sản, mở ra một hướng mới xử lý chúng, góp phần cung cấp những sản phẩm dinh dưỡng cho thị trường trong nước và thế giới

PHAÀN II

2.1 CHẤT BÉO

2.1.1 THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA CHẤT BÉO [8,13]

Chất béo khai thác trực tiếp từ động vật và thực vật gọi là dầu mỡ thô, chúng là hỗn hợp của nhiều hợp chất khác nhau Thành phần chủ yếu của chất béo trong động vật thuỷ sản là triglyceride – ester của các acid béo và glycerin Ngoài ra có phần không phải là glycerin gọi là chất không xà phòng hoá

2.1.1.1 Triglyceride

Là thành phần chủ yếu của dầu mỡ (95 – 98%) Về cấu tạo hoá học, nó là ester của glycerin và các acid béo Đa số dầu mỡ thiên nhiên là glyceride hỗn tạp, sự tồn tại nhiều loại acid béo trong dầu mỡ tạo nên cấu tạo phức tạp của glyceride

Đến nay acid béo thu được từ dầu mỡ thiên nhiên là hỗn hợp của nhiều loại acid béo khác nhau, có tới 40 – 50 loại Sự khác nhau giữa chúng là sự khác nhau về phân tử lượng và cấu tạo phân tử

2.1.1.3 Glycerin

Trong dầu mỡ glycerin tồn tại ở dạng kết hợp trong các glyceride, nó là rượu

3 chức, ở trạng thái nguyên chất là một chất lỏng quánh, không màu, không mùi, có tính hút ẩm mạnh, vị ngọt Lượng glycerin thu được khoảng 8 – 12% so với trọng lượng dầu mỡ thô Glycerin được thu hồi từ trong quá trình thuỷ phân dầu mỡ

2.1.1.4 Photphatide

Là những hợp chất glyceride phức tạp trong đó có gốc của acid photphoride và một base nitơ, điển hình như lecithin Hàm lượng photphatide trong các loại dầu mỡ khoảng 0,5 – 3% hay hơn tuỳ theo nguồn gốc thu nhận dầu Photphatide có trong dầu trứng cá

2.1.1.5 Sterol

Là những rượu cao phân tử có cấu tạo phức tạp và phân bố rộng rãi trong giới tự nhiên, chúng có thể tồn tại dưới dạng ester hoặc dạng tự do Tỷ lệ sterol chiếm khoảng trên dưới 1% so với dầu mỡ, có khi từ 3 – 5%

Để làm dầu mỡ trong, ta phải loại trừ sterol ra khỏi dầu mỡ thực phẩm bằng cách làm lạnh đông, chúng sẽ tách ra ở dạng rắn và phân ly ra khỏi dầu mỡ

2.1.1.6 Các chất màu

Dầu mỡ có màu sắc là do sự tồn tại của một số chất màu có tính tan trong dầu Trong dầu động vật thủy sản, phần lớn là carotenoid tức là astaxin (C4H48O4), carotene, xanthophylls, fucoxanthin và các chất màu melanoidin, quinoamin tạo nên, gồm khoảng 65 – 70 chất khác nhau có từ màu vàng sáng đến màu đỏ thẳm

Bên cạnh đó, màu sắc của dầu cá còn phụ thuộc vào nguồn gốc nguyên liệu, phương pháp và điều kiện chế biến, phương pháp bảo quản Trong công nghiệp thực phẩm, dầu mỡ cần loại trừ hết màu sắc

2.1.1.7 Các chất gây mùi

Dầu mỡ nguyên chất không có mùi, đa số mùi của dầu mỡ là do các sản phẩm phân huỷ của dầu mỡ trong quá trình chế biến và tồn trữ Mùi tanh của dầu cá là do các chất tanh của cá (Trimetylamin - TMA) hoặc phần lớn do các acid béo không no cao phân tử có mùi tanh hôi, urea, ammoniac, sản phẩm oxy hoá, sản phẩm phân huỷ trong quá trình bảo quản nguyên liệu và chế biến gây nên Trong dầu mỡ thực phẩm, cần loại trừ hết mùi vị đồng thời phải tìm biện pháp có hiệu quả để phòng sự biến mùi của dầu mỡ làm ảnh hưởng chất lượng và khẩu vị các thực phẩm chế biến

2.1.1.8 Vitamin

Trong dầu mỡ thô có chứa một số vitamin tan trong dầu như A, D Ngoài ra, còn có một vài hợp chất provitamin Ví dụ:β-carotene tạo ra vitamin nhóm A 2.1.2 MỘT SỐ TÍNH CHẤT VÀ CHỈ SỐ QUAN TRỌNG CỦA DẦU MỠ [8] 2.1.2.1 Tính chất lý học

- Dầu mỡ thường nhẹ hơn nước, có tỷ trọng 0,91 – 0,976 Mức độ không no của acid béo càng lớn thì tỷ trọng càng lớn

- Chỉ số khúc xạ khoảng 1,448 – 1,474

- Độ nhớt càng lớn thì mức độ no của dầu càng lớn

- Dầu mỡ không tan trong nước và cồn lạnh nhưng tan nhiều trong dung môi hữu cơ như benzene, erther, ethanol, chloroform, acetone, …

- Điểm nóng chảy của dầu mỡ trong thiên nhiên thể hiện không rỏ ràng, khó xác định Thường xác định điểm đông đặc của hỗn hợp acid béo tách ra từ dầu mỡ, điểm đông đặc càng cao chứng tỏ dầu càng chứa nhiều acid béo no và ngược lại Điểm nóng chảy của dầu cá tương đối thấp, trong khoảng 20 – 25P

o

C nên ở nhiệt độ bình thường phần lớn ở thể lỏng và được gọi là dầu cá Khi nhiệt độ hạ thấp dần thì nó sẽ đông đặc lại

2.1.2.2 Tính chất hoá học quan trọng

a Tác dụng xà phòng hoá

Trong điều kiện nhiệt độ, xúc tác, áp suất thích hợp dầu mỡ có thể bị thuỷ phân tạo thành diglyceride, monoglyceride và cuối cùng là glycerin và các acid béo Nếu trong quá trình thuỷ phân có mặt KOH hoặc NaOH, thì acid béo sẽ tác dụng với kiềm tạo thành muối kiềm của acid béo

b Tác dụng cộng hợp

Trong điều kiện thích hợp các acid béo không no có trong dầu mỡ có thể thực hiện phản ứng cộng hợp với một số chất khác Ví dụ như phản ứng hydro hoá hay phản ứng cộng hợp với các halogen

Dầu mỡ có thể bị acid H2SO4 đậm đặc sulfua hoá tạo thành sản phẩm có tính tan trong nước

c Tác dụng oxy hoá

Dầu mỡ chứa nhiều acid béo không no dễ bị oxy hoá, phản ứng xảy ra ở những nối đôi trong mạch carbon Tuỳ thuộc vào bản chất của sự oxy hoá và điều kiện phản ứng mà tạo ra các sản phẩm oxy hoá: peroxyde, cetone, adehyde, … Dầu mỡ tiếp xúc với không khí, ánh sáng cũng có thể xảy ra quá trình oxy hoá làm biến chất dầu mỡ

Trong dầu cá, hàm lượng acid béo không no chứa nhiều nối đôi chiếm 84%,

vì vậy có chỉ số iod cao hơn các loại dầu khác, do đó rất dễ bị oxy hoá, bị ôi Quá trình oxy hoá sản sinh ra rất nhiều chất thuộc loại aldehyde, cetone, các acid béo cấp thấp làm cho dầu cá có mùi khó chịu, hạn chế khả năng sử dụng của dầu mỡ.[13]

d Tác dụng trùng hợp

Dầu mỡ chứa nhiều acid béo không no dễ phát sinh tác dụng trùng hợp Sự trùng hợp có thể xảy ra tự nhiên do nối đôi hoặc trùng hợp qua các sản phẩm oxy hoá, hình thành các hợp chất cao phân tử

e Tác dụng ôi chua của dầu mỡ

Dầu mỡ trong quá trình bảo quản thường phát sinh những biến đổi ảnh hưởng tới mùi vị, màu sắc, có thể do ảnh hưởng của tạp chất có trong dầu mỡ, nước, nhiệt độ, vi sinh vật, các men thuỷ phân, muối kim loại nặng, ánh sáng, không khí, … giúp giải phóng các acid béo tạo sự ôi chua của dầu mỡ

2.1.2.3 Các chỉ số hoá học quan trọng[8]

Giúp đánh giá sơ bộ phẩm chất của dầu mỡ

a Chỉ số xà phòng hoá (SV)

Là số mg KOH cần thiết để trung hoà và xà phòng hoá hoàn toàn 1g dầu mỡ Chỉ số xà phòng hoá cho biết số lượng acid béo tự do và kết hợp trong chất béo nhiều hay ít và phân tử lượng trung bình của các acid béo Chỉ số xà phòng hoá càng cao thì dầu mỡ càng chứa nhiều acid béo phân tử thấp và ngược lại

b Chỉ số acid (FFA)

Là số mg KOH cần thiết để trung hoà hết lượng acid béo tự do có trong 1g dầu mỡ

Chỉ số acid là chỉ tiêu quan trọng về tính chất và trạng thái của chất béo Khi bảo quản dầu mỡ không tốt thì chỉ số acid tăng lên nhanh chóng, có nghĩa là chất lượng của dầu mỡ bị giảm xuống rõ rệt

c Chỉ số peroxyt (PV)

Là số mili đương lượng I2 tự do được giải phóng do peroxide trong 1kg dầu mỡ tác dụng với muối KI

d Chỉ số Iod (IV)

Là số gam Iod tác dụng với 100g dầu mỡ Chỉ số Iod biểu thị mức độ không

no của dầu mỡ, chỉ số Iod càng cao thì mức độ không no càng lớn và ngược lại

2.1.3 PHÂN LOẠI ACID BÉO [2,4,8]

Acid béo rất đa dạng gồm hàng trăm loại khác nhau

™ Tuỳ thuộc vào độ bão hoà các acid béo chia thành:

• Các acid béo no (acid béo bão hoà - SFA) có công thức chung CB n BHB 2n BOB 2 B Trong cấu tạo mạch carbon không có nối đôi Ví dụ: các acid béo no bão hoà thường gặp là acid Palmitic (CB 16 BHB 32 BOB 2 B;16:0), acid Stearic (CB 18 BHB 36 BOB 2 B;18:0)

• Các acid béo không no (acid béo không bão hoà) Trong cấu tạo mạch carbon có chứa một hoặc nhiều nối đôi Chúng được phân thành các nhóm dựa vào số nối đôi trong mạch carbon:

o Acid béo không no có một nối đôi (MUFA): có công thức chung

CB n BHB 2n-2 BOB 2 B Ví dụ: acid Oleic (CB 18 BHB 34 BOB 2 B;18 :1ω - 9)

o Acid béo không no đa nối đôi (mạch carbon có từ 2 nối đôi trở lên - PUFA)

- Acid béo không no có 2 nối đôi có công thức chung CB n BHB 2n-4 BOB 2 B Ví dụ: acid linoleic (CB 18 BHB 32 BOB 2 B;18 :2ω - 6)

- Acid béo không no có ba nối đôi có công thức chung CB n BHB 2n-6 BOB 2 B Ví dụ: acid α-linolenic (CB 18 BHB 30 BOB 2 B;18 :3ω - 3)

Trong các loại PUFA, dựa vào vị trí nối đôi đầu tiên, chúng được phân thành các nhóm:

o Acid béo n-3(ω -3): tính từ nhóm methyl, vị trí nối đôi đầu tiên ở carbon số 3

o Acid béo n-6 (ω -6): tính từ nhóm methyl, vị trí nối đôi đầu tiên ở carbon số 6

o Acid béo n-9 (ω -9): tính từ nhóm methyl, vị trí nối đôi đầu tiên ở carbon số 9

H3C COOH

Methyl cuoái

Omega-3 Polyunsaturated Fatty Acid

Alpha-Linolenic acid (ALA, 18:3n-3)

™ Dựa vào tính thiết yếu trong dinh dưỡng, các acid béo được phân thành hai nhóm:[2]

• Các acid béo cần thiết: là các acid béo mà cơ thể không thể tự tổng hợp mà bắt buộc phải nhận vào từ thức ăn

Hai acid béo thiết yếu được thống nhất công nhận là acid linoleic (LA) 18 carbon, 2 nối đôi, thuộc nhóm ω - 6 (18:2 ω - 6) và acid α - Linolenic (ALA) 18 carbon, 3 nối đôi, thuộc nhóm ω - 3 (18: 3 ω - 3) Các acid béo này là tiền chất của các acid béo dòng ω - 3 và ω - 6 như acid Arachidonic (ARA) (20:4 ω - 6), acid Eicosapentaenoic (EPA) (20:5ω -3), acid Docosahexaenoic (DHA) (22:6ω -3) và từ đó tạo ra một loạt chất có hoạt tính sinh học cao như các loại Prostaglandins, Leukotrienes, Thromboxanes, …

Acid Linoleic (ω - 6) có nhiều trong các dầu thảo mộc như dầu nành, dầu mè, dầu hướng dương, dầu bắp, … Acid Arachidonic (ω - 6) có trong một số thức ăn động vật như lòng đỏ trứng, sữa, bơ, … α - Linolenic (ω - 3) có trong dầu nành, dầu hạt lanh, rau xanh, EPA và DHA có trong các loại hải sản: cá, mực, tôm, sò,…

• Các acid béo không thiết yếu: gồm các acid béo còn lại Tuy nhiên, chỉ không thiết yếu về dinh dưỡng, tức là không nhất thiết nhận vào từ thức ăn hàng ngày còn thực ra chúng có các vai trò rất quan trọng và đa dạng đối với cơ thể

™ Tuỳ thuộc vào độ dài của chuổi carbon, các acid béo chia thành:

- Acid béo chuỗi ngắn : có dưới 8 carbon

- Acid béo chuỗi trung : 8 – 10 carbon

- Acid béo chuỗi trung gian : 12 – 14 carbon

- Acid béo chuỗi dài : trên 16 carbon

- Acid béo không no đa nối đôi chuỗi dài (LCPUFA): trên 20 carbon và có nhiều hơn 2 nối đôi trong mạch carbon

Bảng 2.1: TCVN của dầu mỡ thực phẩm [10]

Chất không xà phòng hoá < 30 g/kg 15g/kg

Chỉ số acid (FFA) < 4mg KOH/g < 0,6 mgKOH/g

Chỉ số peroxide (PV) < 20 meq/Kg <10 meq/kg

2.1.4 ĐẶC TÍNH LIPID TRONG THUỶ HẢI SẢN [13]

Chất béo trong động vật thuỷ sản có vai trò rất quan trọng trong hoạt động sống của chúng Chất béo tồn tại dưới dạng dự trữ là các cấu tử của chất nguyên sinh Chất béo của động vật thuỷ sản tươi thường có màu vàng nhạt Trong quá trình chế biến nếu kỹ thuật không tốt hoặc tiếp xúc nhiều với ánh nắng, không khí, với nhiệt độ cao thì dầu sẽ biến màu dần từ vàng sang đỏ, sang nâu hoặc đen, tuỳ theo mức độ khác nhau

Khi hàm lượng lipid trong cá vượt quá 1% nó có chức năng như một nguồn dự trữ năng lượng và có thể được xem là kho chất béo Các kho chất béo hầu hết nằm trong mô dưới da, trong khoang bụng, trong mô collagen giữa các sợi cơ trong cơ sáng cũng như cơ sẫm và trong phần đầu Tuy nhiên, cũng cần phải thấy rằng về mặt này giữa các loài cá có những khác biệt rỏ nét

Ở phần lớn các loài cá các điểm tích chất béo gồm có các triglyceride giống như trong hầu hết các loài động vật có xương sống khác

Các lipid của cá khác với các lipid của động vật có vú Cái khác chính là chúng gồm các acid béo mạch dài (12 – 26 nguyên tử carbon) và mức không no

cao Chất béo của động vật có vú ít khi có nhiều hơn hai nối kép trong một phân tử acid béo, trong khi các chất béo dự trữ của cá chứa nhiều acid béo với 5 hoặc 6 nối kép (Stansby và Hall, 1967)[26] Tổng số các acid béo tổng hợp không no với

4, 5 hoặc 6 nối kép ít hơn đôi chút trong chất béo của cá nước ngọt (khoảng 70%)

so với trong chất béo của cá biển (khoảng 88%) (Stansby và Hall, 1997).[26] Tuy nhiên, thành phần các chất béo không phải được cố định hoàn toàn mà có biến thiên ít nhiều theo thành phần thức ăn Thành phần của chúng thường biến đổi theo mùa vụ, thời tiết, giống loài, đực cái, hoàn cảnh sống, …

Thành phần dầu cá của các loại cá khác nhau cũng khác nhau Trong cá nước ngọt C16 – C18 tương đối nhiều, C20 trở lên ít Trong cá biển thì dưới C16 ít nhưng C20 - C22 tương đối nhiều Điều này có lẽ do ảnh hưởng của động vật phù

du ở biển và ở vùng nước ngọt gây nên.[13]

Trong cá trích và cá mòi Lipid được phân bố khá đều đặn trong cơ thể Hàm lượng lipid dao động trong khoảng 7 – 15% tuỳ thuộc vào thời vụ đánh bắt.[22]

Bảng 2.2: Thành phần acid béo trong một số loại dầu cá trên thị trường thế giới[18]

Cá thu Cá trích Cá mòi Cá ngừ

UBảng 2.UU3U: Sự phân bố lipid trong cá ngừ [20]

Lipid (g/kg vật liệu ướt) Cá ngừ nhiệt đới Cá ngừ ôn đới

™ Đặc tính của mỡ cá basa

Buồng mỡ cá basa thuộc mô mềm, bên trong là các tế bào mỡ được bao bọc bằng một màng liên kết mỏng bằng collagen và elastin.[12]

Theo kết quả kiểm nghiệm của Viện Pasteur, mỡ cá basa An Giang có chỉ số chất lượng như sau:[14]

- Tỉ trọng ở 32P

o

C : 0,935

- Chỉ số acid : 0,32 mgKOH / g dầu

- Chỉ số Iod : 54,44 g IB 2 B / 100g dầu

- Chỉ số peroxyt : 3ml NaB 2 BSB 2 BOB 3 B N/ 500

- Chỉ số xà phòng : 192,38 mg KOH

Bảng 2.4: Tỷ lệ acid béo không bão hoà và bão hoà có trong nguyên liệu dầu mỡ so với mỡ cá basa thô[14]

TT Nguyên liệu % acid béo loại một nối đôi % acid béo loại nhiều nối đôi % acid béo bão hoà

2.2 VAI TRÒ DINH DƯỠNG CỦA PUFA [1,2,24,26]

Chất béo là nguồn năng lượng chính cho sự tăng trưởng và phát triển rất nhanh của trẻ Chất béo tham gia vào cấu trúc của tất cả các mô, là thành phần thiết yếu của tế bào, của các màng cơ thể và có vai trò điều hoà sinh học cao Não bộ và các mô thần kinh đặc biệt giàu chất béo Các rối loạn chuyển hoá chất béo ảnh hưởng đến chức phận nhiều cơ quan kể cả hệ thần kinh Acid béo không

no là thành phần quan trọng cấu tạo nên các tế bào thần kinh và tham gia vào các quá trình chuyền tín hiệu thần kinh, cấu trúc não của con người có chứa đến 60% chất béo, chủ yếu là acid béo không no trong đó 40% là DHA chiếm khoảng

¼ bộ não con người.[6]

Chất béo cung cấp các acid béo thiết yếu nhóm ω - 3 và ω - 6 cùng các vitamine tan trong chất béo như A, D, E, K Các acid béo không no đa nối đôi, chuỗi dài là tiền chất của một loạt các chất có hoạt tính sinh học cao như Prostaglandin, Leukotrienes, Thromboxanes, … Các eicosanoids này là các chất điều hoà rất mạnh một số tế bào và chức năng như: kết dính tiểu cầu, co mạch, đóng ống động mạch Botalli

Tỷ lệ giữa các acid béo không no đa nối đôi và acid no bão hoà cũng là một chỉ số quan trọng trong dinh dưỡng (PUFA/SFA sữa mẹ = 0.3 – 0.9 : 1) Sự cân bằng hợp lý ω - 6/ω - 3 ngày nay được đặc biệt quan tâm, tỷ lệ ω - 6/ω - 3 = 5 – 15:1 là một “tiêu chuẩn vàng” cho trẻ sơ sinh Trong chế độ ăn, người ta thường khuyến cáo ω - 6/ω - 3 = 4 – 10 :1 cho các đối tượng dân cư

Cholesterol và sterol có trong mỡ động vật là yếu tố ảnh hưởng nhiều đến hormone, vitamin D và acid mật Dưới dạng không tan trong nước, cholesterol chỉ được vận chuyển trong máu bằng cách tác dụng với protein tan trong nước (protein myofibrilar) để hình thành nên hợp chất lipoprotein Lipoprotein có sự phân bố khác nhau:

- Lipoprotein tỷ trọng cao (High Density Lipoprotein – HDL)

- Lipoprotein tỷ trọng thấp (Low Density Lipoprotein - LDL)

- Lipoprotein tỷ trọng rất thấp (Very Low Density Lipoprotein - VLDL)

Mức độ cao về cholesterol LDL và VLDL có thể gây nên sự tích tụ cholesterol trên thành mạch máu Sự tích tụ này gọi là plaque, có thể gia tăng theo thời gian cho đến khi kích thước mạch máu bị giới hạn Sự tổ hợp các huyết tố hình đĩa có thể làm tắt nghẽn động mạch và điều này là nguyên nhân gây ra bệnh tim Sự tích tụ cholesterol trong cơ thể chủ yếu là do acid béo no.[26]

Do vậy acid béo không no rất cần thiết cho sự phát triển não, đặc biệt ở trẻ

sơ sinh ω -3 acid như α - Linolenic, Eicosapentaenoic (EPA) và

Docosahexaenoic (DHA) thường hay gặp trong dầu cá và một số loài động vật, thực vật ở biển khác Thành phần acid béo trong các loài cá biển phụ thuộc vào đặc tính di truyền, khí hậu và điều kiện sống của chúng

Acid béo ω -3 có tác dụng kháng viêm, giúp điều trị các bệnh chàm, dị ứng, giảm huyết áp, giảm hàm lượng cholesterol và triglycerid trong máu, chống sự tắc nghẽn động mạch, phòng chống các bệnh tim mạch, DHA giúp phát triển não và thị giác ở trẻ em Thiếu acid béo ω -3 dẫn đến ảnh hưởng khả năng nhận thức, khả năng nhìn ở trẻ

Acid béo ω - 6 giúp thay thế và tái tạo các tế bào da, hạn chế sự khô da hay tạo nếp nhăn, chống khô và gãy tóc, ARA giúp phát triển não Thiếu acid béo ω -

6 dẫn đến chậm lớn, còi cọc, tổn thương da, ảnh hưởng khả năng sinh sản, thoái hoá mỡ gan,… [3]

Bảng 2.UU5U: Hàm lượng DHA có thể bổ sung vào cơ thể hàng ngày qua khẩu phần ăn [32]

Phụ nữ có thai/ cho con bú 100 – 1000 mg

Người bị căng thẳng/ rối loạn thần kinh 1500 mg

™ Ảnh hưởng của dầu cá đến sức khoẻ và dinh dưỡng[13,26]

Các kết quả nghiên cứu cho thấy, cá luôn là thực phẩm có ích cho não Kết quả cuộc nghiên cứu kéo dài 7 năm trên hơn 800 người già từ 65 tuổi trở lên của nhóm nghiên cứu thuộc Trung Tâm Y Khoa Sait-Luke Chicago thuộc bang Illinois (Mỹ) cho thấy những người ăn cá ít nhất một lần/tuần có khả năng giảm đến 60% nguy cơ mắc bệnh Alzheimer so với người không hề hay rất ít dùng cá trong thực đơn hằng ngày Khi cuộc nghiên cứu bắt đầu (1993 – 2000), không ai trong số những người tham gia bị mắc một chứng bệnh thần kinh nào Nhưng theo thời gian, 131 người có những rối loạn tri thức và một dạng mất trí nhớ thường gặp ở người cao tuổi, đa phần rơi vào trường hợp những người không dùng đến cá trong bữa ăn Các thí nghiệm trên động vật cũng chứng minh một chế độ dinh dưỡng giàu acid béo này có tác dụng cải thiện các chức năng thần kinh, khả năng rèn luyện và về trí nhớ.[26]

Nghiên cứu về ảnh hưởng của dầu cá đối với sức khoẻ con người được đẩy mạnh vào năm 1952 Các nghiên cứu cho thấy lượng cholesterol trong máu được kiềm chế bởi loại lipid (động vật hay thực vật) hơn là được kìm hãm bởi mức lipid ăn kiêng Điều này đã chứng minh rằng tổng tính không no của acid béo là yếu tố quan trọng hơn là nguồn sẵn có.[26]

Các loại acid có trong dầu cá gồm acid béo ω - 3, đặc biệt là acid Eicosapentaenoic (EPA) và acid Docosa hexaenoic (DHA) Acid béo của cá giúp tiêu diệt tế bào ung thư: nhà khoa học người Nauy, Hede Hemili thuộc Viện Dinh Dưỡng tại trường đại học Olso cho biết các tế bào ung thư trong cơ thể sẽ tự triệt tiêu khi hấp thụ phải các acid béo từ dầu cá Các tế bào lymphô hay bạch cầu khác nhau khi hấp thu loại acid béo ω - 3 sẽ không có khả năng sản sinh ra cholesterol [4]

Theo nghiên cứu do một nhóm các nhà khoa học Pháp tiến hành, dầu cá có tác dụng giảm nguy cơ mắc chứng bệnh mất trí nhớ, bao gồm cả bệnh Alzheiner, nghiên cứu này được đăng trên tạp chí British Medican.[26]

Tiền chất DHA - acid alpha linoleic - có nhiều trong dầu thực vật, đậu tương, mè, cám gạo, …, muốn trở thành DHA phải chuyển hoá phức tạp: acid α - linolenic (tiền chất DHA): 18 : 3 ω - 3 18 : 4 ω - 3 20 : 4 ω - 3 20 : 5 ω

- 3 24 : 5 ω - 3 24 : 6 ω - 3 22 : 6 ω - 3 DHA Đặc biệt ở trẻ sơ sinh khả năng chuyển hoá này rất kém DHA tích tụ trong não cao hơn 10 lần so với tiền chất DHA Qua đó thấy rằng não sử dụng DHA chứ không phải tiền chất DHA [6]

Chính những acid béo không no thiết yếu đặc biệt DHA đã chuyển hoá cholesterol thành những dẫn xuất không gây tắc nghẽn mạch máu Làm giảm loạn nhịp đập tim, giảm chứng đau bụng kinh ở một số phụ nữ, giảm chứng tiền sản giật ở phụ nữ.[1]

Chính vai trò đặc biệt quan trọng mà hiện nay, DHA thường được bổ sung vào sữa và các sản phẩm từ sữa, bánh, dầu thực phẩm, nước giải khát, … để tăng hàm lượng DHA hấp thu vào cơ thể

™ Thực phẩm được bổ xung DHA ở Việt Nam hiện nay:

• Sữa, Bột dinh dưỡng cho trẻ em của Vinamilk, Nutifood, Cô gái Hà Lan, Nestle, Daisy …

• Dầu trộn salat của nhà máy dầu Tường An

• Bánh các loại của cty Kinh Đô (Scotti…), nhà máy Đường Quảng Ngãi (Nutri-ca, …), …

Thành phần DHA trong các chế phẩm đang được sử dụng ở Việt Nam hiện nay dao động trong khoảng 5 – 15%, chế phẩm hay được sử dụng nhất có hàm lượng DHA từ 7 – 10%

2.3 PHƯƠNG PHÁP TÁCH CHIẾT VÀ PHÂN TÁCH LIPID

2.3.1 Tách chiết lipid bằng dung môi hữu cơ [11]

Thông thường lipid trung tính như triacylglycerol, sáp, sắc tố, … được tách chiết bằng ether, chloroform hoặc benzene là dung môi ngăn không cho các phân tử lipid co cụm do tương tác kị nước của chúng bị phá vỡ Lipid màng sinh học phải được tách chiết bằng dung môi có độ phân cực lớn hơn như ethanol và methanol, vì ngoài tác động làm giảm tương tác kị nước của lipid, các chất này còn làm yếu liên kết hydrogen và tương tác tĩnh điện giữa lipid và màng để việc tách chiết được dễ dàng Do vậy trong thực tế người ta sử dụng tổ hợp dung môi tách chiết kết hợp đầy đủ ưu điểm của các hệ dung môi hữu cơ Thường là hỗn hợp chloroform : methanol : nước = 1 : 2 : 0,8 sau khi nghiền kỹ mô tế bào trong dung môi nói trên Để ổn định trong khoảng thời gian nhất định để sự trích ly chất béo xảy ra hoàn toàn, thêm nước và chloroform, kết quả dung dịch tách ra 2 pha, pha nhẹ ở trên là methanol và nước chứa các phân tử phân cực như protein, carbonhydrate, …, pha nặng ở dưới là chloroform chứa lipid

2.3.2 Sử dụng nhiệt độ cao [12,22]

Nhiệt độ có tác dụng làm co màng sinh chất và biến tính protein, giúp giải phóng lipid ra khỏi mô của động thực vật Phương pháp này thường gọi theo cách thông thường là rán, là phương pháp thông dụng nhất để tách dầu ra khỏi nguyên liệu chứa dầu nhưng để đạt hiệu quả cao thì cần phải kèm với kỹ thuật ép để tách dầu hiệu quả hơn và nhiệt độ sử dụng phải ở mức giới hạn nhằm tránh các biến đổi xấu đến chất lượng dầu do nhiệt độ cao

Phế liệu của công nghiệp chế biến cá trích (bao gồm đầu, nội tạng, da, vây) cũng đã được nghiên cứu tận dụng trong luận án tiến sĩ của tác giả Aidos, Hà Lan Bằng phương pháp dùng nhiệt độ cao và ly tâm để tách dầu từ phụ phẩm cá trích rất hiệu quả [22]

2.3.3 Sử dụng enzim thuỷ phân [11]

Lipid trong mô động vật do tính kị nước thường ở dạng kết hợp với protein dưới dạng các mixen, do đó khi sử dụng các protease để phân cắt mối liên kết này, lipid sẽ được giải phóng và tập trung lại với nhau do tính kị nước của chúng 2.3.4 Sử dụng phương pháp “Supercritical fluid extraction” [16,28]

Sử dụng CO2 lỏng làm dung môi hoà tan chọn lọc các thành phần của hỗn hợp các chất Phương pháp supercritical fluid extraction đã từng được dùng để tách và cô lập các thành phần có giá trị từ các nguyên liệu thiên nhiên, tách chọn lọc hỗn hợp cần thiết mà không còn chứa những độc tố Phương pháp này cho phép thu hồi lipid cao hiệu quả hơn phương pháp dùng dung môi hữu cơ, nhưng rất nhạy với sự thay đổi nhiệt độ, áp suất và mức độ các tạp chất trong dung môi 2.4 PHƯƠNG PHÁP TÁCH PUFA

2.4.1 Các phương pháp vật lý [19]

Phân đoạn các acid béo dựa vào sự khác nhau giữa nhiệt độ đông đặc và độ hoà tan trong các dung môi khác nhau Một nghiên cứu của Foglia và Thormas [19] dùng acetone tách các acid béo không no từ mỡ gà, tăng hàm lượng FUFA từ 19,9% lên 23,6%, và giảm các acid béo no từ 31,8% xuống 19,1%, tạo chất béo có giá trị dinh dưỡng cao hơn

Do các loại dầu cá chứa hàm lượng PUFA cao, dựa vào khả năng hoà tan khác nhau của các loại acid béo khác nhau vào dung môi và nhiệt độ nóng chảy (đông đặc) của các acid béo khác nhau phụ thuộc vào chiều dài mạch carbon và số nối đôi trong phân tử Dung môi hữu cơ có tác dụng làm tăng sự khác biệt về nhiệt độ nóng chảy giữa acid béo no và acid béo không no trong dầu cá Do đó, khi đưa xuống nhiệt độ thấp các acid béo no sẽ có xu hướng đông đặc trước so với các acid béo không no, từ đó chất béo tách làm 2 phần:

- Phần lỏng chứa nhiều acid béo không no hơn (gồm MUFA và PUFA)

- Phần đặc chứa nhiều acid béo no hơn

2.4.2 Các phương pháp hoá học

Dựa vào khả năng kết hợp khác nhau với một số chất hoá học Ví dụ như khả năng kết tinh của các acid béo không no đa nối đôi với urea để tách chúng ra từ dầu cá trong nghiên cứu của tác giả Hidajat [25]

2.4.3 Các phương pháp sinh học [11]

Dựa vào khả năng đặc hiệu của hệ enzyme vi sinh vật để tách riêng các loại acid béo khác nhau

Chẳng hạn như người ta thường sử dụng enzyme phospholipase thuỷ giải cắt đặc hiệu một cách chọn lọc liên kết trong phân tử phospholipids và tạo ra các sản phẩm có độ hoà tan và đặc tính tách sắc ký khác nhau Thí dụ: sử dụng phospholipids C cắt phosphocholine tách khỏi phosphatidincholine chẳng hạn Do vậy, việc cắt chọn lọc kết hợp với tách bằng sắc ký khí lỏng và sắc ký bản mỏng cho phép tách và xác định thành phần cấu trúc lipid

PHAÀN III

Trong khả năng cơ sở vật chất, đề tài tập trung nghiên cứu các nội dung chính như sau:

• Khảo sát sơ bộ thành phần lipid trong phế phụ phẩm của cá ngừ, cá mòi

• Nghiên cứu làm giàu PUFA từ mỡ cá basa bằng phương pháp kết tinh phân đoạn trong dung môi

o Tách dầu ra khỏi mỡ cá basa

o Khảo sát chọn tỷ lệ dung môi: dầu cá

o Khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ để tách PUFA

• Sử dụng phương pháp kết tinh phân đoạn trong dung môi để làm giàu PUFA từ dầu cá ngừ

o Tách dầu ra khỏi phế phụ phẩm bằng phương pháp chưng hấp và ép

o Làm giàu PUFA từ dầu cá ngừ bằng phương pháp kết tinh phân đoạn trong dung môi

PHAÀN IV