i Lời cảm ơn Để hoàn thành được đề tài này, em đã nhận được sự giúp đỡ từ nhiều phía. Trước hết, em xin ghi ơn cha mẹ và người thân đã luôn luôn bên cạnh em, giúp đỡ em vượt qua khó khăn trong suốt thời gian học đại học. Em sẽ mãi ghi nhớ công lao của các thầy cô trong trường Đại học Nha Trang. Đặc biệt, các thầy cô khoa Công nghệ thực phẩm đã giúp em có được những kiến thức chuyên ngành cơ bản, cần thiết sau khi ra trườ ng. Em xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn cô TS. Nguyễn Thị Mỹ Hương, người đã trực tiếp hướng dẫn tận tình chỉ bảo những kinh nghiệm quý báu trong suốt thời gian mà em thực hiện đề tài. Em cũng gửi lời cảm ơn tới các thầy cô quản lý các phòng thí nghiệm: phòng thí nghiệm hóa sinh, phòng thí nghiệm công nghệ chế biến, phòng thí nghiệm công nghệ thực phẩm; đã nhiệt tình, tạo điều kiệ n cho em trong suốt thời gian thực tập. Cuối cùng, em xin cảm ơn các bạn của em, những người đã động viên và giúp đỡ em mỗi khi cần thiết. Sinh viên Đỗ Thị Hương Giang ii MỤC LỤC Lời cảm ơn i MỤC LỤC ii DANH MỤC BẢNG iv DANH MỤC HÌNH v Lời nói đầu 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2 1.1 Tổng quan về cá ngừ và phế liệu cá ngừ 2 1.1.1 Tổng quan về cá ngừ 2 1.1.2 Tình hình khai thác và tiêu thụ cá ngừ 6 1.1.2.1 Tình hình khai thác và tiêu thụ cá ngừ trên thế giới 6 1.1.2.2 Tình hình khai thác và tiêu thụ cá ngừ tại Việt Nam. 9 1.1.3 Phế liệu từ cá và hướng tận dụng phế liệu từ cá 10 1.2 Tổng quan về dầu cá 12 1.2.1 Tình hình nghiên cứu, sản xuất và tiêu thụ dầu cá 12 1.2.2 Nguyên liệu sản xuất dầu cá 15 1.2.3 Lipit của cá 15 1.2.4 Các phương pháp sản xuất dầu cá [3] 16 1.2.4.1 Phương pháp thủy phân bằng enzyme 16 1.2.4.2 Phương pháp dùng nhiệt 18 1.2.4.3 Phương pháp dùng lực cơ học bằng cách xay, nghiền, ép, ly tâm 18 1.2.4.4 Phương pháp lạnh đông, tan giá 18 1.2.4.5 Phương pháp chiết dầu bằng dung môi hữu cơ 18 1.2.4.6 Phương pháp thủy phân bằng dung dịch xút loãng 19 1.3 Chỉ tiêu chất lượng của dầu cá ( theo TCVN) 19 1.4 Những biến đổi của dầu cá trong quá trình bảo quản 21 1.4.1 Sự thủy phân của dầu cá 21 1.4.2 Sự oxi hóa của dầu cá 21 Chương 2 : ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 2.1 Đối tượng nghiên cứu 23 iii 2.1.1 Dầu đầu cá ngừ 23 2.1.2 Enzyme Flavourzyme 23 2.1.3 Vitamin E ( tocopherol) 23 2.2 Địa điểm nghiên cứu 24 2.3 Phương pháp nghiên cứu 24 2.3.1 Xác định thành phần hóa học của đầu cá ngừ 24 2.3.2 Quy trình tách dầu đầu cá ngừ bằng phương pháp thủy phân 25 2.3.3 Xác định hiệu suất thu hồi lipid 27 2.3.4 Đ ánh giá chất lượng của dầu đầu cá ngừ 27 2.3.4.1 Chất lượng cảm quan 27 2.3.4.2 Xác định các chỉ tiêu hóa học của dầu đầu cá ngừ 27 2.3.5 Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ bảo quản và thời gian bảo quản tới chất lượng của dầu đầu cá ngừ 28 2.3.6 Phương pháp phân tích 29 2.3.6.1 Phân tích cảm quan theo phương pháp mô t ả 29 2.3.6.2 Phương pháp phân tích hóa học 29 2.3.6.3 Tính tỷ lệ thu hồi lipit từ quá trình thuỷ phân đầu cá ngừ mắt to 30 2.4 Phương pháp xử lý số liệu 30 Chương 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 31 3.1 Kết quả xác định thành phần hóa học của đầu cá ngừ mắt to 31 3.2 Hiệu suất thu hồi lipid 31 3.3 Kết quả đ ánh giá chất lượng của dầu thu được 32 3.3.1 Chất lượng cảm quan 32 3.3.2 Kết quả xác định thành phần hóa học của dầu đầu cá ngừ mắt to 33 3.3.3 Thành phần axit béo của dầu đầu cá ngừ 35 3.4 Kết quả biến đổi của dầu cá trong quá trình bảo quản 38 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT Ý KIẾN 42 Tài liệu tham khả o 43 Phụ lục iv DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Sản lượng đánh bắt cá ngừ mắt to tại một số vùng biển từ 1995-2005 7 Bảng 1.2 Tình hình nhập khẩu cá ngừ của một số nước 9 Bảng 1.3 Thành phần khối lượng của cá ngừ 11 Bảng 1.4 Sản lượng dầu cá thế giới 14 Bảng 1.5 Sản lượng dầu cá xu ất khẩu của Mỹ 14 Bảng 1.6 Chỉ số axit của một số dầu thực phẩm 19 Bảng 1.7 Chỉ số xà phòng của một số dầu thực phẩm 19 Bảng 1.8 Chỉ số peroxit của một số dầu thực phẩm 20 Bảng 1.9 Chỉ tiêu chất lượng dầu cá ngừ thô 20 Bảng 3.1 Thành phần hóa họ c của đầu cá ngừ mắt to. 31 Bảng 3.2 Chất lượng cảm quan của dầu thu được từ đầu cá ngừ 32 Bảng 3.3 Thành phần hóa học của dầu đầu cá ngừ 33 Bảng 3.4 Chỉ số xà phòng hóa của một số loại dầu cá 34 Bảng 3.5 Chỉ số iod của một số loại dầu cá 34 Bảng 3.6 Thành phần axit béo của dầ u đầu cá ngừ 35 Bảng 3.7 Thành phần axit béo ở một số loài cá khác nhau(%) 38 v DANH MỤC HÌNH 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 3 Hình 1.5: Cá ngừ sọc dưa 4 Hình 1.6: Cá ngừ vằn 4 Hình 1.7 Cá ngừ mắt to 5 Hình 1.8 Cá ngừ vây vàng 5 Hình 1.9 Cá ngừ vây dài 6 Hình 2.1 Viên vitamin E 23 Hình 2.2 α-tocopherol 24 Hình 2.3 Sơ đồ xác định thành phần hóa học cá ngừ mắt to 25 Hình 2.4 Sơ đồ quy trình tách dầu cá bằng phương pháp thuỷ phân 25 Hình 2.5 Sơ đồ xác định hiệu suất thu hồi lipid 27 Hình 2.6 Sơ đồ xác định thành phần hóa học của dầu cá 28 Hình 2.7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của nhiệt độ, tỷ lệ vitamin E tới ch ất lượng của dầu cá 29 Hình 3.1 Dầu đầu cá sau khi tách chiết 32 Hình 3.2 Đồ thị biểu diễn chỉ số axit theo thời gian 39 Hình 3.3 Đồ thị biểu diễn chỉ số peroxit theo thời gian 40 vi Kí hiệu và chữ viết tắt WCPO Western and Central Pacific Ocean EPO Eastern Pacific Ocean VTM E Vitamin E g gam 1 Lời nói đầu Đại dương rất giàu tài nguyên (rong, tôm, sò, ốc, cá…) và đã được khai thác. Theo FAO, 75% nguồn lợi biển đã bị khai thác quá mức và sản lượng thế giới chỉ đạt 80 triệu tấn trong những năm gần đây. Như vậy, gần như toàn bộ cá đánh bắt được sử dụng cho tiêu thụ con người và trong tương lai, lượng cá dành cho sản xuất bột cá và dầu cá sẽ giảm. Trong 10 năm nữa, nhu cầu dầu cá và bộ t cá sẽ lớn hơn lượng dầu cá và bột cá đáp ứng. Theo tạp chí thủy sản 03/1996,9-11 sản lượng cá ngừ khoảng 4 triệu tấn, trong đó 40- 60% là phế liệu trong chế biến. Doanh nghiệp bắt buộc phải xử lý rác thải này trước khi xả thải. Trước tình hình này, cần có kế hoạch thu hồi, thay đổi cấu trúc protein có mặt trong phế liệu để sử dụng chúng như thành phần thực phẩm. Quá trình t ận dụng những phế liệu cũng như sử dụng chúng luôn luôn kinh tế hơn xử lý và vứt bỏ những rác thải. Ứng dụng công nghệ enzyme cho quá trình thu hồi này có thể cho ra đa dạng các sản phẩm. Dầu cá từ động vật biển rất có lợi cho sức khỏe con người như làm giảm bệnh tim mạch, bệnh cao huyết áp, tăng khả năng miễn dịch. Chỉ duy nhất d ầu cá chứa một lượng lớn các chuỗi axit béo không no không có khả năng sinh cholesterol như axit eicosatentaenoic (EPA) và axit docosahxaenoic (DHA). Cũng như dầu từ động vật biển khác, dầu cá ngừ cũng chứa nhiều axit béo không no, theo Michel Linder, Jacques Fanni, Michel Parmentier, 2006 thì dầu cá ngừ chứa 5,1% EPA, 18,8% DHA và nhiều axit béo không no khác. Dưới sự hướng dẫn của cô Nguyễn Thị Mỹ Hương, tôi đã thực hiện đề tài: “ Đánh giá chất lượng của dầu đầu cá ngừ thu được b ằng phương pháp thủy phân và sự biến đổi của dầu trong quá trình bảo quản” Sinh viên thực hiện Đỗ Thị Hương Giang 2 Chương 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1 Tổng quan về cá ngừ và phế liệu cá ngừ 1.1.1 Tổng quan về cá ngừ Kích thước cá ngừ tương đối lớn (6 loài có kích thước từ 20 – 70 cm, khối lượng từ 0,5 – 4 kg. Riêng hai loài cá ngừ vây vàng và cá ngừ mắt to có kích thước lớn 70 – 200 cm, khối lượng 1,6 – 64 kg. Mùa vụ khai thác: Mùa vụ khai thác cá ngừ ở vùng biển Việt Nam gồm hai vụ, vụ chính bắt đầu từ tháng 4 đến tháng 8, vụ phụ từ tháng 10 đến tháng 2 năm sau. Cá ngừ thường tập trung thành đàn di cư, trong đàn thường bao gồm một số loài khác nhau. Nghề khai thác chủ yếu là lưới vây, rê, câu và đăng. Nghề câu vàng mới được du nhập từ những năm 1990 đã nhanh chóng trở thành một nghề khai thác cá ngừ quan trọng. Cá ngừ được phân ra làm 2 nhóm. [17] • Nhóm các loài có kính thước nhỏ, di cư trong phạm vi địa lý hẹp. • Nhóm các loài di cư đại dương.  Cá ngừ nhỏ , phân bố địa phương Đây là các loài cá ngừ có kích cỡ nhỏ (từ 20÷70 cm, trọng lượng từ 0,5÷4 kg), có giá trị kinh tế thấp, chủ yếu tiêu thụ nội địa. • 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÷310mm, chủ yếu 260mm Dạng sản phẩm: Ăn tươi, phơi khô, đóng h ộp, hun khói. • Cá ngừ chù Tên tiếng Anh: Frigate mackerel. Tên khoa học: Auxis thazard Hình 1.1: Cá ngừ ồ 3 (Lacepede,1803). Phân bố: Chủ yếu ở 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 150÷310mm, chủ yếu 250 ÷260mm. Dạng sản phẩm: Ăn tươi, phơi khô, đóng hộp, hun khói. • Cá ngừ chấm Tên tiếng Anh: Eastern little tuna. Tên khoa học: Euthynnus affinis (Canner, 1850). Phân bố: chủ yếu bắt gặp ở vùng biển miền Trung Và Nam Bộ. Mùa v ụ khai thác: Quanh năm. Ngư cụ khai thác: Lưới vây, rê, đăng. Kích cỡ khai thác: 240÷450mm, chủ yếu 360mm. Dạng sản phẩm: Ăn tươi, đóng hộp, hun khói. • Cá ngừ bò Tên tiếng Anh: Longtail tuna. Tên khoa học: Thunnus tonggol (Bleeker, 1851). Phân bố: Ở vịnh Bắc bộ, Trung bộ, Tây Nam bộ. Mùa vụ khai thác: Quanh năm. Ngư cụ khai thác: Lưới rê, câu, đăng, vây. Hình 1.2: Cá ngừ chù Hình 1.3: Cá ngừ chấm Hình 1.4: Cá ngừ bò 4 Kích thước khai thác: 400÷700mm. Dạng sản phẩm: Ăn tươi, đóng hộp. • Cá ngừ sọc dưa Tên tiếng Anh: Striped tuna. Tên khoa học: Sarda orientalis (Temminek & Schlegel, 1844). Phân bố: Vịnh Bắc bộ, vùng biển miền Trung. Mùa vụ khai thác: Quanh năm. Ngư cụ khai thác: Đăng, rê, vây, câu, mành. Kích thước khai thác: 450÷750mm. Dạng sản phẩm: Ăn tươi, ướp muối, đóng hộp.  Cá ngừ di cư đại dương: Ngoài cá ngừ vằ n, các loài khác trong nhóm này đều có kích thước lớn (từ 70 ÷200cm, khối lượng từ 1,6÷64kg), có giá trị kinh tế cao và có nhu cầu lớn trên thị trường thế giới. Phạm vi di cư đại dương. • Cá ngừ vằn Tên tiếng Anh: Skipjack tuna. Tên khoa học: Katsuwonus pelamis (Linnaeus, 1758). Phân bố: Chủ yếu ở vùng biển miền Trung, vùng biển khơi bắt gặp nhiều hơn vùng biển ven bờ. Mùa vụ khai thác: Quanh năm. Ngư cụ khai thác: Lưới rê, vây, câu vàng, câu giậ t, câu kéo. Kích thước khai thác: Dao động 240÷700mm, chủ yếu 480÷560mm. Dạng sản phẩm: Ăn tươi, đóng hộp. Hình 1.5: Cá ngừ sọc dưa Hình 1.6: Cá ngừ vằn [...]... này được đem bảo quản đông ở nhiệt độ -18oC 2.3.3 Xác định hiệu suất thu hồi lipid Ta tiến hành thủy phân thu được dầu cá, xác định hàm lượng lipid có trong dầu, từ đó tính hiệu suất thu hồi lipid Thủy phân đầu cá ngừ Thu dầu cá Xác định hàm lương lipid trong dầu Tính hiệu suất thu hồi lipid Hình 2.5 Sơ đồ xác định hiệu suất thu hồi lipid 2.3.4 Đánh giá chất lượng của dầu đầu cá ngừ 2.3.4.1 Chất lượng. .. vòng/phút trong 30 phút, sau khi ly tâm có sự tách riêng của 3 phần: lipit, dịch thủy phân, cặn ly tâm • Tách dầu cá thu phân: Sau khi ly tâm ta thu được 3 phần: dầu cá ở lớp trên cùng, dịch thủy phân ở giữa và cặn thủy phân ở lớp dưới cùng 27 • Li tâm lần 2: Dầu cá thu được được đem li tâm lần 2 để đảm bảo tạp chất còn lại trong dầu là ít nhất Li tâm xong ta thu được dầu cá và dịch thủy phân phía dưới dầu. .. của dầu cá 2.3.5 Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ bảo quản và thời gian bảo quản tới chất lượng của dầu đầu cá ngừ Dầu cá sau khi thu được từ các lần tách chiết được nhập chung lại với nhau cho đồng nhất sau đó chia ra các hũ nhỏ bằng thủy tinh, mỗi hũ 50g và bố trí thí nghiệm như sơ đồ hình 2.7 Sau 15 ngày kiểm tra chất lượng của dầu cá 29 Dầu đầu cá ngừ Bảo quản Mẫu 1 T thường VTM E 0% Mẫu 2 T(0-4oC)... số Iốt Min 175 gl2/100g Hàm lượng chất không thể xà phòng hóa Max 2.5% DHA/EPA Min 30% Tạp chất 0.02% Độ ẩm Max 0.35% 21 1.4 Những biến đổi của dầu cá trong quá trình bảo quản 1.4.1 Sự thủy phân của dầu cá Tính chất hóa học của dầu mỡ chủ yếu do phản ứng của triglycerid, có tác động đáng kể đến sự thay đổi chất lượng sản phẩm Trong điều kiện thích hợp, dầu mỡ dễ bị thủy phân theo phản ứng C3H5(COOR)3... Đầu cá ngừ mắt to Xay nhỏ Xác định hàm lượng nước, protein, lipit và tro Kết quả Hình 2.3 Sơ đồ xác định thành phần hóa học cá ngừ mắt to 2.3.2 Quy trình tách dầu đầu cá ngừ bằng phương pháp thủy phân a Sơ đồ quy trình: Nguyên liệu Rã đông Thủy phân Bất hoạt enzyme Phân ly Xương Ly tâm lần 1 Tách riêng các phần Dầu cá Dịch thủy phân Cặn ly tâm Ly tâm lần 2 Dầu cá Dịch thủy phân Hình 2.4 Sơ đồ quy trình. .. tách dầu cá bằng phương pháp thu phân 26 b Thuyết minh quy trình • Nguyên liệu: Nguyên liệu ở đây là đầu cá ngừ mắt to đã được xay nhỏ, và đông lạnh ở -18oC ± 2 • Rã đông: Các túi nguyên liệu 200g được lấy ra khỏi tủ đông và được rã đông ở nhiệt độ 0-4oC qua đêm trong tủ lạnh • Thu phân: Sau khi đã rã đông nguyên liệu, ta tiến hành quá trình thu phân Cho toàn bộ lượng đầu cá đã được đóng sẵn trong các... Định kỳ 15 ngày xác định các chỉ tiêu Chỉ số axit Chỉ số peroxit Đánh giá chất lượng của dầu cá trong quá trình bảo quản Hình 2.7 Sơ đồ bố trí thí nghiệm ảnh hưởng của nhiệt độ, tỷ lệ vitamin E tới chất lượng của dầu cá 2.3.6 Phương pháp phân tích 2.3.6.1 Phân tích cảm quan theo phương pháp mô tả 2.3.6.2 Phương pháp phân tích hóa học 30 • Xác định hàm lượng nước theo phương pháp sấy ở nhiêt độ 105o... các doanh nghiệp cần có biện pháp đảm bảo chất lượng và duy trì hình ảnh cá ngừ Việt Nam Trong 11 tháng đầu năm 2010, EU đã nhập khẩu trên 15.690 tấn cá ngừ Việt Nam, trị giá gần 57 triệu USD, tăng 3,9% về khối lượng và 12% về giá trị Cá ngừ được xem là mặt hàng xuất khẩu chủ lực của Việt Nam chỉ đứng sau tôm và cá basa Các mặt hàng chính từ cá ngừ như: cá ngừ lạnh đông nguyên con, cá ngừ phi lê, cá. .. enzyme, giá trị pH thích hợp có thể thay đổi khi nhiệt độ, loại cơ chất, … thay đổi - Ảnh hưởng của thời gian thủy phân: thời gian thủy phân cần thích hợp để enzyme phân cắt các liên kết trong cơ chất, tạo thành các sản phẩm cần thiết của quá trình thủy phân nhằm đảm bảo hiệu suất thủy phân cao, chất lượng sản phẩm tốt Thời gian thủy phân dài, ngắn khác nhau tùy thu c vào loại enzyme, nồng độ cơ chất, ... 6,5 kg Đầu cá đã được cấp đông sau đó vận chuyển về phòng thí nghiệm công nghệ chế biến, khoa chế biến của trường Tại đây đầu cá ngừ được rã đông chặt nhỏ và xay nhỏ bằng máy xay, sau đó được bao gói thành gói nhỏ 200g Các túi nguyên liệu được bảo quản trong tủ đông trong phòng thí nghiệm công nghệ thực phẩm ở -18oC ± 2 cho đến khi sử dụng Dầu cá ngừ được tách chiết bằng phương pháp thủy phân bằng enzyme . 1.2.4.6 Phương pháp thủy phân bằng dung dịch xút loãng 19 1.3 Chỉ tiêu chất lượng của dầu cá ( theo TCVN) 19 1.4 Những biến đổi của dầu cá trong quá trình bảo. của đầu cá ngừ 24 2.3.2 Quy trình tách dầu đầu cá ngừ bằng phương pháp thủy phân 25 2.3.3 Xác định hiệu suất thu hồi lipid 27 2.3.4 Đ ánh giá chất lượng