Luận văn thạc sĩ: Nghiên cứu đề xuất quy trình chế biến cá bớp (rachycentron canadum) phi lê đông lạnh nhằm hạn chế sự ôxy hóa Lipid trong quá trình bảo quản

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG



PHAN THỊ MỸ LỆ

NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CHẾ BIẾN CÁ BỚP

(RACHYCENTRON CANADUM) PHI LÊ ĐÔNG LẠNH NHẰM HẠN CHẾ SỰ

ÔXY HÓA LIPID TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN

LUẬN VĂN THẠC SĨ

KHÁNH HÒA, 2015

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG



PHAN THỊ MỸ LỆ

NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CHẾ BIẾN CÁ BỚP

(RACHYCENTRON CANADUM) PHI LÊ ĐÔNG LẠNH NHẰM HẠN CHẾ SỰ

ÔXY HÓA LIPID TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Ngành: Công nghệ sau thu hoạch

Mã số: 60540104

Người hướng dẫn khoa học: TS. NGUYỄN VĂN MINH

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG KHOA SAU ĐẠI HỌC

KHÁNH HÒA, 2015

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu và kết quả

nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong các công trình khác.

Tác giả luận văn

Phan Thị Mỹ Lệ

LỜI CẢM ƠN

Nội dung nghiên cứu này thuộc đề tài khoa học và công nghệ do Bộ Giáo dục và

Đào tạo cấp, mã số B2014-13-11: Nghiên cứu quá trình ôxy hóa lipid và acid béo

của sản phẩm cá bớp (Rachycentron canadum) phi lê trong chế biến và bảo quản

đông lạnh do TS. Nguyễn Văn Minh làm chủ nhiệm. Tôi xin chân thành cảm ơn TS.

Nguyễn Văn Minh đã tạo điều kiện cho tôi được tham gia đề tài nghiên cứu.

Qua quá trình nỗ lực phấn đấu cùng với sự giúp đỡ tận tình của Gia đình, quý

Thầy Cô, Khoa Công nghệ Thực phẩm, Trung tâm Thí nghiệm – Thực hành, Viện

Công nghệ Sinh học và Môi trường đã giúp tôi hoàn thành luận văn này. Tôi xin bày tỏ

lòng biết ơn sâu sắc đến:

Thầy -TS. Nguyễn Văn Minh - đã hết lòng hướng dẫn, chỉ bảo và đôn đốc tôi

trong suốt quá trình thực hiện đề tài.

Toàn thể Thầy Cô trong Khoa Công nghệ Thực phẩm, Trung tâm Thí nghiệm –

Thực hành, Viện Công nghệ Sinh học và Môi trường đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi

trong suốt quá trình nghiên cứu, thực hiện đề tài.

Cuối cùng tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc nhất đến ba, mẹ kính yêu cùng các

bạn của tôi. Những người đã ủng hộ cả vật chất lẫn tinh thần, chia sẻ những khó khăn

và động viên để tôi hoàn thành tốt luận văn này./.

iii

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................................. i

LỜI CẢM ƠN .................................................................................................................. ii

MỤC LỤC ..................................................................................................................... iii

DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT.................................................................... vi

DANH MỤC BẢNG ................................................................................................... viii

DANH MỤC HÌNH ....................................................................................................... ix

MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN ........................................................................................... 4

1.1 TỔNG QUAN VỀ CÁ BỚP ...................................................................................... 4

1.1.1 Đặc điểm sinh học của cá bớp ................................................................................ 4

1.1.2 Tình hình sản xuất và xuất khẩu cá bớp trên thế giới và tại Việt Nam .................. 5

1.1.3 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của cá bớp ........................................... 9

1.2 LIPID VÀ QUÁ TRÌNH ÔXY HÓA LIPID ........................................................... 11

1.2.1 Lipid ...................................................................................................................... 11

1.2.2 Cơ chế của quá trình ôxy hóa lipid ....................................................................... 14

1.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ôxy hóa lipid trong thực phẩm ................... 18

1.2.4 Tác hại và biện pháp hạn chế quá trình ôxy hóa lipid .......................................... 23

1.3 CHẤT CHỐNG ÔXY HÓA .................................................................................... 28

1.3.1 Giới thiệu về chất chống ôxy hoá ......................................................................... 28

1.3.2 Cơ chế chống ôxy hóa .......................................................................................... 29

1.3.3 Tổng quan acid ascorbic ....................................................................................... 31

1.3.4 Cơ chế chống ôxy hóa của acid ascorbic .............................................................. 32

CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ............................ 35

2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU ................................................................................. 35

2.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ........................................................................... 35

2.2.1 Quy trình sản xuất cá bớp phi lê đông lạnh .......................................................... 35

2.2.2 Bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến ................... 38

quá trình ôxy hóa lipid ................................................................................................... 38

2.2.3 Bố trí thí nghiệm xác định ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp

bao gói đến quá trình ôxy hóa lipid của sản phẩm cá bớp phi lê trong quá trình bảo

quản đông ...................................................................................................................... 40

2.3 PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CÁC CHỈ TIÊU ..................................................... 43

2.3.1 Các biến đổi về lý học .......................................................................................... 43

2.3.2 Các biến đổi về hóa học ........................................................................................ 43

2.3.3 Ôxy hóa lipid ........................................................................................................ 44

2.3.4 Biến đổi về vi sinh vật .......................................................................................... 45

2.3.5 Đánh giá cảm quan ............................................................................................... 45

2.4 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÍ SỐ LIỆU ......................................................................... 45

CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN ................................................................ 46

3.1 ẢNH HƯỞNG CỦA PHƯƠNG PHÁP CẮT TIẾT ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA

CƠ THỊT CÁ BỚP PHI LÊ TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN ĐÔNG .................. 46

3.1.1 Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến sự biến đổi chất lượng cảm quan của cơ

thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông dùng thang điểm Torry ..................... 46

3.1.2 Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến sự biến đổi màu sắc của cơ thịt cá bớp

phi lê trong quá trình bảo quản đông ............................................................................. 47

3.1.3 Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến sự biến đổi hiệu suất thu hồi sau khi gia

nhiệt và hàm lượng nước của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ...... 50

3.1.4 Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến hàm lượng lipid và hàm lượng acid béo

tự do (FFA) của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ........................... 53

3.1.5 Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến sự biến đổi chỉ số PV (peroxyde) và chỉ

số TBARS (Thiobarbituric acid – reactive substance) của cơ thịt cá bớp phi lê trong

quá trình bảo quản đông ................................................................................................ 56

3.1.6 Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến sự biến đổi hàm lượng phospholipid

của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ............................................... 58

3.1.7 Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến sự biến đổi hàm lượng tổng nitơ dễ bay

hơi (TVB-N) và hàm lượng trimethylamine (TMA) của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá

trình bảo quản đông ....................................................................................................... 59

3.1.8 Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến sự biến đổi vi sinh vật của cơ thịt cá

bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ...................................................................... 61

3.2 ẢNH HƯỞNG NỒNG ĐỘ ACID ASCORBIC VÀ PHƯƠNG PHÁP BAO GÓI

ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA CƠ THỊT CÁ BỚP PHI LÊ TRONG QUÁ TRÌNH BẢO

QUẢN ĐÔNG ............................................................................................................... 65

3.2.1 Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến sự biến đổi

màu sắc của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ................................. 65

3.2.2 Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến hiệu suất thu

hồi sau gia nhiệt và hàm lượng nước của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản

đông .............................................................................................................................. 67

3.2.3 Ảnh hưởng nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến hàm lượng lipid

và acid béo tự do (FFA) của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ........ 70

3.2.4 Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến chỉ số PV

(peroxyde) và chỉ số TBARS (thiobarbituric acid - reactive substance) của cơ thịt cá

bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ...................................................................... 71

3.2.5 Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến hàm lượng

phospholipid của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ......................... 74

3.2.6 Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến tổng nitơ dễ

bay hơi (TVB-N) và trimethylamine (TMA) của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình

bảo quản đông ............................................................................................................... 75

3.2.7 Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến biến đổi vi

sinh vật của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông .................................. 77

3.3 ĐỀ XUẤT QUY TRÌNH CHẾ BIẾN CÁ BỚP PHI LÊ ĐÔNG LẠNH NHẰM

HẠN CHẾ TỐI ĐA SỰ ÔXY HÓA LIPID TRONG QUÁ TRÌNH BẢO QUẢN ...... 80

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................................................... 82

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................................. 84

PHỤ LỤC ...................................................................................................................... 92

DANH MỤC KÝ HIỆU, CHỮ VIẾT TẮT

AA : Acid ascorbic (Vitamin C)

B-0,5 : Mẫu cá bớp bao gói thường, ngâm acid ascorbic 0,5%

B-0,25 : Mẫu cá bớp bao gói thường, ngâm acid ascorbic 0,25%

BHA : Butylated hydroxyanisole

BHT : Butylated hydroxytoluene

C-0,5 : Mẫu cá bớp bao gói chân không, ngâm acid ascorbic 0,5%

C-0,25 : Mẫu cá bớp bao gói chân không, ngâm acid ascorbic 0,25%

DHA : Docosahexaaenoic

ĐC : Mẫu đối chứng

EDTA : Ethylene diamine tetraacetic acid

EPA : Eicosapentaenoic

FAO : Food and Agriculture Organization (Tổ chức Lương thực và Nông nghiệp

Liên Hiệp Quốc)

FFA : Free fatty acid (Acid béo tự do)

HDPE : High density polyethylene

KK : Mẫu cá bớp cắt tiết ngoài không khí

MAP : Modified Atmosphere Packaging

Mb : Myoglobin

MUFA : Monounsaturated fatty acid (Acid béo không bão hòa đơn)

NĐ : Mẫu cá bớp cắt tiết trong nước đá

OxyMb : Oxymyoglobin

PH : Penghu

PT : Pingtung

PUFA : Polyunsaturated fatty acid (Acid béo không bão hòa đa)

PV : Peroxyde value

TBARS : Thiobarbituric acid-reactive substances

TBHQ : Tertbutylhydroquinone

TMA : Trimethylamine

TNHH : Trách nhiệm hữu hạn

TVB-N : Tổng nitơ dễ bay hơi

vii

TVC : Tổng số vi sinh vật hiếu khí

SFA : Saturated Fatty acid (Acid béo bão hòa)

UT : Ultrasonic Testing (Kiểm tra sóng siêu âm)

VASEP : Vietnam Association of Seafood Exporters and Producers (Hiệp hội Chế

biến và Xuất khẩu thủy sản Việt Nam)

VP : Vacuum Packaging (Bao gói chân không )

VSV : Vi sinh vật

viii

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1. Thành phần hóa học của cơ lưng (D) và cơ bụng (V) của cá bớp tự nhiên và

cá bớp được nuôi ........................................................................................................... 10

Bảng 1.2. Phân loại lipid theo đặc điểm của gốc acyl ................................................... 13

Bảng 1.3. Phân loại lipid theo tính phân cực ................................................................. 14

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1. Sơ đồ ảnh hưởng của sự ôxy hóa chất béo đến chất lượng thực phẩm ......... 24

Hình 1.2. Cơ chế chống ôxy hóa ................................................................................... 30

Hình 1.3. Công thức cấu tạo của acid ascorbic ............................................................. 31

Hình 2.1. Cá bớp (Rachycentron canadum) .................................................................. 35

Hình 2.2. Quy trình sản xuất cá bớp phi lê đông lạnh ................................................... 36

Hình 2.3 Sơ đồ bố trí thí nghiệm nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến

quá trình ôxy hóa lipid của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông .......... 39

Hình 3.1. Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến sự biến đổi điểm cảm quan Torry

của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ............................................... 46

Hình 3.2. Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến sự biến đổi màu sáng (giá trị L*)

của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ............................................... 48

Hình 3.3. Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến sự biến đổi màu đỏ (giá trị a*) của

cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ...................................................... 48

Hình 3.4. Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến sự biến đổi màu vàng (giá trị b*)

của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ............................................... 49

Hình 3.5. Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến sự biến đổi hiệu suất thu hồi sau

khi gia nhiệt của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông .......................... 51

Hình 3.6. Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến sự biến đổi hàm lượng nước của cơ

thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ........................................................... 51

Hình 3.7. Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến sự biến đổi hàm lượng lipid của cơ

thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ........................................................... 54

Hình 3.8. Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến sự biến đổi hàm lượng acid béo tự

do (FFA) của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ............................... 54

Hình 3.9. Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết sự biến đổi chỉ số PV của cơ thịt cá bớp

phi lê trong quá trình bảo quản đông ............................................................................. 56

Hình 3.10. Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết sự biến đổi chỉ số TBARS của cơ thịt

cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ................................................................. 56

Hình 3.11. Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến sự biến đổi phospholipid của cơ

thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ........................................................... 59

Hình 3.12. Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến sự biến đổi tổng nitơ dễ bay hơi

(TVB-N) của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ............................... 60

(ĐC: Đối chứng, KK: Cắt tiết ngoài không khí, NĐ: Cắt tiết trong nước đá).............. 60

Hình 3.13. Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến sự biến đổi hàm lượng

trimethylamine (TMA) của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ......... 61

Hình 3.14. Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến sự biến đổi tổng số vi sinh vật

hiếu khí (TVC) của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ..................... 63

Hình 3.15. Ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đế sự biến đổi vi sinh vật sinh khí H2S

của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ............................................... 63

Hình 3.16. Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến sự biến

đổi màu sáng (giá trị L*) của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ...... 65

Hình 3.17. Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến sự biến

đổi màu đỏ (giá trị a*) của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông .......... 65

Hình 3.18. Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến sự biến

đổi màu vàng (giá trị b*) của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ...... 66

Hình 3.19. Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến hiệu

suất thu hồi sau khi gia nhiệt của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông 67

Hình 3.20. Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến hàm

lượng nước của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ............................ 68

Hình 3.21. Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến hàm

lượng lipid của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ............................ 70

Hình 3.22. Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến hàm

lượng acid béo tự do (FFA) của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông .. 70

Hình 3.23. Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến chỉ số

PV của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ......................................... 72

Hình 3.24. Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến chỉ số

TBARS của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ................................. 72

Hình 3.25. Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến hàm

lượng phospholipid của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ............... 74

Hình 3.26. Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến hàm

lượng TVB-N của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông........................ 76

Hình 3.27. Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến hàm

lượng TMA của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ........................... 76

Hình 3.28. Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến tổng vi

sinh vật hiếu khí (TVC) của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông ........ 78

Hình 3.29. Ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến vi sinh

vật sinh H2S của cơ thịt cá bớp phi lê trong quá trình bảo quản đông .......................... 78

Hình 3.30. Quy trình đề xuất chế biến và bảo quản cá bớp phi lê đông lạnh ............... 80

MỞ ĐẦU

Hiện nay, xuất khẩu thủy sản là thế mạnh của nền kinh tế Việt Nam với hai mặt

hàng chủ đạo là tôm và cá phi lê đông lạnh. Theo Hiệp hội Chế biến và Xuất khẩu thủy

sản Việt Nam (VASEP) cá phi lê đông lạnh đạt giá trị xuất khẩu cao trong ngành. Các

sản phẩm chế biến từ cá chủ yếu được khai thác ở vùng xa bờ với các đối tượng khai

thác có kích thước lớn và giá trị cao. Sản lượng khai thác cá biển hàng năm khoảng

1,2- 1,3 triệu tấn [2]. Tuy nhiên, sản lượng khai thác có xu hướng giảm dần trong

những năm gần đây. Nguyên nhân dẫn đến tình trạng này chủ yếu là do tình trạng khai

thác bừa bãi, sử dụng những phương pháp khai thác cấm như dùng mìn; chưa có biện

pháp bảo vệ nguồn lợi phù hợp. Nguyên nhân khách quan là do thiên tai, bão lũ xảy ra

ngày một nhiều với cường độ ngày càng mạnh, hiện tượng ấm lên của trái đất cũng có

ảnh hưởng không nhỏ đến nguồn lợi thủy sản từ đó ảnh hưởng đến sản lượng khai

thác. Vì vậy, để bù đắp cho lượng nguyên liệu thiếu hụt do sản lượng khai thác sụt

giảm, nghề nuôi cá biển đang được phát triển, đã hình thành mô hình nuôi công nghiệp

phục vụ xuất khẩu đối với một số loài cá như cá song (cá mú), cá chẽm (cá vượt), cá

hồng, cá bớp (cá giò). Trong đó, cá bớp là một trong bốn đối tượng Bộ Nông nghiệp

và Phát triển Nông thôn quy hoạch phát triển trong thời gian tới. Đây là một đối tượng

mới rất cần có những nghiên cứu có ý nghĩa về sản xuất giống, nuôi thương phẩm, chế

biến và biện pháp hạn chế những hư hỏng xảy ra trong quá trình chế biến và bảo quản

sản phẩm này.

Cá bớp phi lê đông lạnh là loại sản phẩm thủy sản có giá trị kinh tế cao, đã được

xuất khẩu sang thị trường Nhật, Trung Quốc và rất có tiềm năng phát triển tại các thị

trường lớn như Mỹ, EU… vì thịt cá bớp trắng, thơm ngon và có giá trị dinh dưỡng

cao, với hàm lượng acid béo không no EPA và DHA cao hơn so với các đối tượng

khác [73].

Do hàm lượng lipid trong cơ thịt cá bớp cao, chứa nhiều acid béo không no cao

phân tử lượng nên chúng dễ bị ôxy hóa trong quá trình chế biến vào bảo quản. Đây

được coi là một trong những nguyên nhân chính làm giảm chất lượng của sản phẩm.

Quá trình ôxy hóa lipid sẽ ảnh hưởng xấu đến màu sắc, mùi vị, trạng thái và giá trị

dinh dưỡng của sản phẩm thủy sản [51]. Ôxy hóa lipid sẽ làm biến màu miếng cá phi

lê (màu vàng hoặc màu nâu sẫm), tạo cho sản phẩm có mùi khó chịu (ôi, khét) cũng

như sinh ra các chất có tính độc làm cho sản phẩm không an toàn cho người sử dụng

[19]. Sự biến sang màu vàng và màu nâu sẫm của miếng cá phi lê làm giảm khả năng

thương mại hóa của sản phẩm (sản phẩm không còn khả năng xuất khẩu hoặc xuất

khẩu với giá thấp) trong khi nguồn nguyên liệu nuôi lại khá dồi dào. Từ đó gây thiệt

hại lớn về kinh tế cho người nuôi cũng như các nhà chế biến.

Quá trình ôxy hóa lipid diễn ra ngay sau khi đánh bắt, trong quá trình bảo quản

nguyên liệu, chế biến và bảo quản sản phẩm [65]. Tốc độ ôxy hóa lipid bị ảnh hưởng

bởi nhiều yếu tố như hàm lượng acid béo, thành phần acid béo, hàm lượng myoglobin

và hemoglobin trong cơ thịt cá cũng như điều kiện chế biến và bảo quản như nhiệt độ,

áp suất, thời gian và sự nhiễm các ion kim loại trong quá trình chế biến [29, 56, 78].

Công đoạn cắt tiết là một trong những công đoạn có ảnh hưởng lớn đến chất

lượng của sản phẩm cá phi lê. Việc loại bỏ hết máu trong cơ thịt cá sẽ tạo cho miếng

cá phi lê có màu trắng đẹp, tránh hiện tượng tụ máu và biến màu trên bề mặt miếng phi

lê [71]. Thêm vào đó, nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng khi sử dụng phương pháp

bao gói chân không kết hợp sử dụng các chất chống ôxy hóa tự nhiên với bảo quản ở

nhiệt độ thấp sẽ giữ được chất lượng của sản phẩm thủy sản tốt hơn và thời gian bảo

quản dài hơn.

Vì vậy, việc thực hiện đề tài "Nghiên cứu đề xuất quy trình chế biến cá bớp

(Rachycentron canadum) phi lê đông lạnh nhằm hạn chế sự ôxy hóa lipid trong quá

trình bảo quản” là hết sức cần thiết để tìm ra các điều kiện chế biến và bảo quản có

thể hạn chế đến mức tối đa sự ôxy hóa lipid; là hướng đi đúng góp phần nâng cao chất

lượng cho sản phẩm, đảm bảo an toàn cho người tiêu dùng, thúc đẩy và mở rộng thị

trường xuất khẩu đem lại lợi nhuận cho các nhà chế biến cũng như các hộ nuôi trồng;

tạo thêm nhiều công ăn việc làm cho người lao động. Thành công của đề tài là cơ sở

khoa học quan trọng cho phép triển khai mở rộng nghiên cứu đối với các đối tượng sản

phẩm thủy sản khác.

Mục tiêu của đề tài

Xác định được phương pháp cắt tiết, nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao

gói phù hợp từ đó đề xuất quy trình chế biến cá bớp phi lê đông lạnh nhằm hạn chế sự

ôxy hóa lipid trong quá trình bảo quản.

Nội dung nghiên cứu

1. Nghiên cứu ảnh hưởng của phương pháp cắt tiết đến sự ôxy hóa lipid của sản

phẩm cá bớp phi lê trong chế biến và bảo quản đông.

2. Nghiên cứu ảnh hưởng của nồng độ acid ascorbic và phương pháp bao gói đến

sự ôxy hóa lipid của sản phẩm cá bớp phi lê trong chế biến và bảo quản đông.

Ý nghĩa của đề tài

Ý nghĩa khoa học

 Kết quả của đề tài là dẫn liệu khoa học quan trọng làm tài liệu tham khảo cho

sinh viên, nhà nghiên cứu và nhà chế biến.

 Kết quả đề tài cũng là cơ sở khoa học cho các nghiên cứu tiếp theo sâu hơn về

đối tượng này, đồng thời cho phép áp dụng vào nghiên cứu các loại thủy sản khác ở

nước ta. Đồng thời đề tài còn là căn cứ khoa học cho việc triển khai các nghiên cứu sử

dụng các chất chống ôxy hóa trong chế biến và bảo quản và xa hơn là nghiên cứu phát

triển và thương mại hóa các chất phụ gia và chống ôxy hóa, một lĩnh vực thiết thực

đang còn bị bỏ ngỏ ở nước ta.

Ý nghĩa thực tiễn

Kết quả thành công của đề tài sẽ được chuyển giao cho các doanh nghiệp chế biến

cá bớp nhằm nâng cao chất chất lượng sản phẩm, đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm

cho người tiêu dùng và kéo dài thời hạn sử dụng cho sản phẩm. Trên cơ sở đó định

hướng cho doanh nghiệp có thể mạnh dạn đầu tư sản xuất và xuất khẩu.

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1 TỔNG QUAN VỀ CÁ BỚP

1.1.1 Đặc điểm sinh học của cá bớp

Cá bớp có tên khoa học là Rachycentron canadum hay còn gọi là cá giò (tên

tiếng Anh là Cobia hay Black Kingfish) thuộc họ Rachycentridae, bộ Perciformes.

Đây là đối tượng nuôi có kích thước lớn, giá trị kinh tế cao và phân bố rộng rãi ở khu

vực nhiệt đới, cận nhiệt đới và các vùng nước ấm của vùng ôn đới [45].

Hình 1.1. Cá bớp (Rachycentron canadum)

Cá bớp là loài cá dữ ăn thịt, ăn tạp, thức ăn gồm cua, tôm, ốc và các loại cá nhỏ.

Ở bờ Đại Tây Dương chúng có mặt từ Mỹ đến Argentina bao gồm vịnh Mexico và

toàn bộ vùng biển Caribean. Vào những tháng mùa thu và đông, chúng di cư xuống

phía Nam và vùng nước ấm ngoài khơi, nơi có nhiệt độ từ 20 – 30 ºC đến mùa xuân

chúng di cư ngược lên phía Bắc. Cá bớp sinh trưởng tốt nhất khi nhiệt độ trên 28 ºC và

ngừng sinh sản khi nhiệt độ xuống 14 ºC. Ở Việt Nam chúng phân bố từ Bắc vào Nam

ở cả vùng biển ven bờ và xa bờ, trong các vùng rừng ngập mặn, cửa sông và vùng

nước triều ven bờ Tây vịnh Bắc Bộ (từ Quảng Ninh đến Hà Tĩnh), Nam Trung Bộ,

Đông và Tây Nam Bộ [41].

Cá bớp là loại cá biển nổi, giai đoạn trứng và ấu trùng sống ngoài biển khơi, khi

trưởng thành chúng sống gần bờ, thềm lục địa cũng như các rạn đá ngoài khơi, các rạn

san hô, vịnh nông hoặc những nơi có độ mặn thích hợp. Cá bớp sống ở độ sâu 50-

120m và là loài có khả năng thích ứng rộng với sự thay đổi của độ mặn nên rất thích

hợp cho sự phát triển nuôi trong các điều kiện khác nhau [6, 68].

Dựa vào điều kiện sống cá bớp được chia làm hai loại:

Cá bớp nuôi: Cá được nuôi trong điều kiện tốt có trọng lượng cơ thể tương tự

như cá bớp tự nhiên tuy nhiên chiều dài ngắn hơn và kích thước to hơn cá bớp tự nhiên.

Cá bớp tự nhiên: là cá bớp được đánh bắt ở các vùng biển xa bờ.

Các yếu tố sinh thái có tác động lớn đến sự sinh trưởng và phát triển của cá như:

địa bàn sinh trưởng, nhiệt độ, ánh sáng, độ mặn, độ pH, dòng chảy, mức độ ô nhiễm

của nguồn nước và nguồn thức ăn cung cấp.

Cá bớp là loài cá béo, cơ thịt trắng, ngon, có giá trị xuất khẩu cao và được người

tiêu dùng tại thị trường Châu Á rất ưa chuộng, đặc biệt là Đài Loan, Nhật Bản, Hàn

Quốc [47]. Hiện nay, thị trường xuất khẩu cho các sản phẩm chế biến từ cá bớp đang

được mở rộng sang Châu Âu, Mỹ và Canada, và trở thành các thị trường tiềm năng

cho xuất khẩu các sản phẩm này. Sản phẩm chế biến từ cá bớp rất đa dạng bao gồm cá

bớp nguyên con đông lạnh, cá bớp phi lê đông lạnh xông CO và không xông CO, cá

bớp cắt khoanh đông lạnh xông CO và không xông CO. Để phát triển một cách bền

vững cần có các nghiên cứu định hướng cho việc chế biến, tránh hiện tượng nguyên

liệu dồi dào nhưng sản phẩm lại không tiêu thụ được. Vì vậy, nghiên cứu hạn chế hư

hỏng sản phẩm là cần thiết, trong đó hạn chế hiện tượng ôxy hóa lipid của cá bớp

trong quá trình bảo quản cần được ưu tiên hàng đầu.

1.1.2 Tình hình sản xuất và xuất khẩu cá bớp trên thế giới và tại Việt Nam

 Trên thế giới

Với những đặc tính là loài cá biển nhiệt đới có giá trị kinh tế cao với kích thước

lớn, thịt cá trắng, chất lượng thịt thơm ngon và bổ dưỡng, hàm lượng acid béo không

no (EPA và DHA) cao hơn so với nhiều đối tượng nuôi khác, tốc độ sinh trưởng nhanh

và có thể đạt 6-8 kg sau một năm nuôi. Do đó, cá bớp được nuôi phổ biến ở nhiều

nước thuộc Châu Mỹ la tinh, tại Châu Á như: Đài Loan, Trung Quốc, Philippines và

Việt Nam [73].

Theo số liệu thống kê của FAO [74], Trung Quốc và Đài Loan cung cấp khoảng

80,6% sản lượng cá bớp trên thế giới. Việt Nam được xem là nước đứng thứ 3 trên thế

giới (sau Trung Quốc và Đài Loan) về sản xuất giống và nuôi thương phẩm cá bớp ước

đạt 1.500 tấn trong năm 2008.

Ở Đài Loan nghề nuôi cá lồng nước mặn được khởi đầu từ năm 1970, tuy nhiên

không được suôn sẻ cho đến khi có sự thành công trong việc cho cá bớp đẻ vào năm

1992. Kỹ thuật nhân giống với số lượng lớn đã được phát triển vào năm 1997. Số

lượng cá giống năm 1999 ở 4 trung tâm nhân giống cá tại Đài Loan đạt 3 triệu con so

với 1,4 triệu con vào năm 1998. Khoảng 2 triệu con cá bớp giống đã được xuất khẩu

sang Nhật Bản, Trung Quốc và Việt Nam. Số lượng cá bớp giống còn lại (1 triệu con)

được 28 cơ sở nuôi cá lồng trong nước sử dụng. Giá thị trường khoảng 0,5USD/con

giống (10 cm) và 6 USD/kg đối với cá trưởng thành (6-8 kg). Ở Đài Loan cá bớp nặng

100-600 g được nuôi trong 1-1,5 năm có thể đạt 6-8 kg [73].

Nghề nuôi lồng nước mặn ở Đài Loan được xếp thứ 17 trên Toàn thế giới (2001;

19,3 triệu đôla Mỹ), năm 1999 đạt 1500 tấn, năm 2000 đạt 2000 tấn, năm 2002 sản

lượng có bị sụt giảm do ảnh hưởng của các đợt dịch bệnh, nhưng đến năm 2003 sản

lượng nuôi lồng lại đạt khoảng 2500- 3000 tấn. Hiện nay, khoảng 80% lồng nuôi biển

ở Đài Loan dành cho việc nuôi cá bớp. Loài cá này nhanh chóng trở thành một trong

những loài thích hợp nhất cho ngành nuôi cá lồng xa bờ ở Đài Loan. Chính phủ Đài

Loan đang cố gắng nhằm tạo ra bước đột phá trong nghề nuôi lồng cá bớp trên biển.

Gần đây họ đã nhận được sự hỗ trợ từ nhiều nước khác nhau nhằm hợp tác để phát

triển nghề nuôi cá bớp như: sản xuất giống, thiết kế lồng, một số vấn đề trong nuôi

thương phẩm và thị trường tiêu thụ [73].

Tại Trung Quốc, từ năm 1997 đã nghiên cứu thành công công nghệ nuôi cá bớp

giống với quy mô lớn. Đến năm 1998, Trung Quốc đã có bốn trại sản xuất giống.

Riêng năm 1998, nước này đã sản xuất được 1,4 triệu tấn cá. Năm 1999, Trung Quốc

sản xuất được hơn 2 triệu con cá giống chuyển cho các vùng nuôi trong nước và nước

ngoài trong đó có Việt Nam, Nhật Bản [84].

Tại Nhật Bản, cá bớp bắt đầu được nuôi ở Okinawa, một hòn đảo nằm phía Nam

của Nhật Bản có khí hậu cận nhiệt đới, nhiệt độ trung bình trong năm khoảng 24 ºC,

rất phù hợp với nuôi cá bớp. Giai đoạn 1997- 1998, kỹ thuật nuôi trồng vẫn còn phải

học hỏi Đài Loan, cho đến nay, cá bớp đã trở thành đối tượng nuôi phổ biến tại đảo

Okinawa, sản lượng đạt 750 tấn vào năm 2001. Các hoạt động nghiên cứu về sản xuất

giống và nuôi thương phẩm được diễn ra tại Trung Tâm Nuôi Trồng Hải Sản của tỉnh

Okinawa (OPSC). Tuy nhiên, một trong những vấn đề khó khăn trong việc nuôi cá bớp

là dịch bệnh và ảnh hưởng của hoạt động này đến nghề nuôi các đối tượng khác [2].

Tại Mỹ, những đặc điểm đặc trưng nổi bật và đầy tiềm năng của loài cá này đã

thúc đẩy các nghiên cứu của chúng từ cuối năm 1999. Các nhà nghiên cứu tại phòng

thí nghiệm nuôi cá nước mặn và Trung tâm Khoa học về cá biển Austin, trường đại

học Texas (UT-FAML) đã thử nghiệm về việc cho đẻ, ương nuôi ấu trùng loài cá này

từ năm 1991. Từ tháng 4 năm 2001, cá bố mẹ được bắt từ tự nhiên, cá thế hệ F1 đã

được nuôi và cho đẻ trong hệ thống bể tuần hoàn có thể tích 25- 42 m3, có hoặc không

sử dụng các vòi phun hơi nóng nhằm kiểm soát nhiệt độ trong bể nuôi. Cá được cho đẻ

tự nhiên mà không cần sử dụng hormone, thu được 45 triệu trứng cá hàng tháng. Việc

cho đẻ có thể kéo dài từ tháng 3 đến tháng 12 trong năm. Nuôi cá bớp thương phẩm

được tiến hành từ năm 2002 và ngày càng phát triển, từ 15000 con nuôi lồng ngầm tại

Culebra, Puert Rico. Texas, Florida,… Với khả năng phân bố rộng của cá bớp, trình độ

kỹ thuật ngày càng nâng cao và lợi nhuận không nhỏ sẽ là tiền đề để xúc tiến việc sản

xuất loài cá này đạt hiệu quả cao [2].

Ở Pháp, vào năm 2002, những nghiên cứu đầu tiên trong việc cho đẻ và quản lý

cá bố mẹ được thực hiện tại đảo Ruenion. Cá bớp bố mẹ được nuôi giữ và cho đẻ bằng

cách tiêm hormone vào năm 2003. Cá giống được nuôi trong môi trường nước xanh đã

tạo ra bằng cách bổ sung tảo, đồng thời có sự kiểm soát về chế độ ánh sáng, nhiệt độ.

Cá bột được cho ăn luân trùng, Brachionus plicatilis và Atermia đã được làm giàu.

Có thể nói, Châu Á là nơi sản xuất cũng là nơi tiêu thụ sản phẩm từ cá bớp cao

nhất thế giới. Trung Quốc từ năm 1992 đã bắt đầu nuôi cá bớp, đến nay loài cá này đã

được nhanh chóng chiếm ưu thế và trở thành đối tượng nuôi công nghiệp chính trong

hình thức nuôi lồng xa bờ [86]. Theo ước tính sản lượng nuôi cá bớp hiện nay khoảng

28.500 tấn, phân bổ như sau: Trung Quốc 20000 tấn, Đài Loan 4000 tấn, Việt Nam

2000 tấn, các vùng biển Caribe 1000 tấn, Thái Lan 500 tấn [52]. Tuy vậy, sản lượng

thực tế còn cao hơn nhiều vì một số nước tuy có nuôi cá bớp nhưng không có số liệu

cụ thể, trong đó có Mỹ.

 Tại Việt Nam

Cá bớp được nuôi rất phổ biến ở các tỉnh ven biển như Quảng Ninh, Hải Phòng,

Đà Nẵng, Phú Yên, Khánh Hòa, Vũng Tàu, Nghệ An, Vũng Tàu, Kiên Giang với số

lượng lồng nuôi tăng khá nhanh [59].

Hiện nay chúng ta đã tiến hành cho sinh sản nhân tạo cá bớp và đã đạt được

những kết quả nhất định, tuy nhiên vẫn còn nhiều vấn đề cần phải nghiên cứu bổ sung

nhằm hoàn thiện quy trình sản xuất, đa dạng các sản phẩm cá bớp. Rất nhiều trung tâm

sản xuất giống cá biển ở khắp nơi tại Việt Nam đã và đang tiến hành các nghiên cứu

cho đẻ và ương nuôi cá giống, hiện đã đạt được nhiều thành tựu đáng kể, góp phần

nâng cao chất lượng con giống và chủ động nguồn giống cho nghề nuôi đối tượng này.

Từ năm 1997-1999 Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy sản I đã tiến hành nghiên

cứu và cho sinh sản thành công cá bớp, sản xuất được được cá bớp giống tại trại ươm

cá giống ở Cát Hải, Hải Phòng. Năm 1999 đến năm 2000, đề tài nghiên cứu sản xuất

giống một số loài cá biển, trong đó có cá bớp, do Đào Mạnh Sơn và Đỗ Văn Khương

chủ trì, đề tài đã sản xuất thành công giống cá bớp [5]. Đến năm 2002, một mẻ cá bớp

giống đầu tiên với số lượng 20.000 con giống đã được đưa ra thị trường. Đây là kết

quả của đề tài nghiên cứu được thực hiện dưới sự hỗ trợ tài chính của Chính phủ Việt

Nam và Chính phủ Nauy. Từ năm 2001 đến nay, được sự tài trợ của Hợp phần SUMA

và Dự án NORAD, Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thuỷ sản I tiếp tục nghiên cứu hoàn

thiện quy trình tại các địa điểm Hải Phòng, Quảng Ninh, Nghệ An và đã thu được

nhiều kết quả, trong đó Đỗ Văn Minh và cộng tác viên với sự tài trợ của dự án SUMA

đã thực hiện đề tài nghiên cứu hoàn thiện quy trình sản xuất giống và nuôi thương

phẩm cá bớp tại trại nghiên cứu và nuôi trồng thủy sản nước mặn Cát Bà, trại nghiên

cứu và nuôi trồng thủy sản nước lợ Quý Kim thuộc Viện nghiên cứu nuôi trồng thủy

sản I [6]. Hiện nay, quy trình sản xuất giống cá bớp đã ổn định và được đơn giản hoá

để áp dụng rộng rãi, kể cả tại các cơ sở không có điều kiện đầu tư. Trong năm 2008,

hơn 400.000 con cá bớp giống đã được sản xuất tại Viện Nghiên cứu Nuôi trồng Thủy

sản I ở Cát Bà và tại các cơ sở tư nhân tại tỉnh Khánh Hòa [59].

Trong những năm gần đây nghề nuôi cá bớp bằng lồng bè trên biển phát triển

mạnh ở huyện đảo Phú Quý vì điều kiện tự nhiên rất thuận lợi cho loài cá này sinh

trưởng và phát triển. Trong năm 2006, Trung tâm khuyến ngư tỉnh Bịnh Thuận đã đầu

tư xây dựng mô hình trình diễn nuôi cá bớp bằng lồng bè trên biển, kết quả cho thấy cá

bớp là một đối tượng nuôi có giá trị kinh tế cao và rất thích hợp với điều kiện tự nhiên,

môi trường của vùng biển này.

Hiện nay quy trình sản xuất cá bớp đã ổn định và đơn giản hóa để áp dụng rộng

rãi, kể cả các cơ sở không có điều kiện đầu tư. Cá bớp thương phẩm thường được nuôi

tại các eo, vịnh kín gió tại các tỉnh ven biển từ Bắc vào Nam. Ban đầu cá bớp được

nuôi trong các lồng gỗ kích thước 3 x 3 x 3 m hoặc 4 x 4 x 4 m, cứ bốn lồng liên kết

với nhau tạo thành 1 bè và mỗi hộ nuôi cá thường có từ 1-4 bè. Sản lượng cá bớp cho

mỗi bè của 1 lứa nuôi là từ 1-1,5 tấn. Các lồng nuôi kiểu này được sử dụng phổ biến

tại các tỉnh Quảng Ninh, Hải Phòng và Vũng Tàu. Nhờ thành công của đề tài nghiên

cứu SRV 0330 với sự đồng hỗ trợ tài chính của Chính phủ Việt Nam và Chính phủ

Nauy về việc ứng dụng lồng HDPE (High-Density Polyethylene) có hình tròn trong

nuôi cá bớp, lồng gỗ đã dần được thay thế bằng lồng HDPE. Kết quả là làm tăng kích

thước lồng, việc nuôi cá có thể thực hiện ở các vùng nước sâu hơn. Năng suất nuôi

trong lồng HDPE thường cao hơn năng suất nuôi trong lồng gỗ [59]. Điển hình là

Công ty TNHH Marine Farm Asa Việt Nam nuôi cá bằng lồng tròn HDPE trên vùng

biển mở tại tỉnh Khánh Hòa cho sản lượng 3 - 4 nghìn tấn/năm và 80% cá thương

phẩm được xuất khẩu ra nước ngoài. Thức ăn chủ yếu dùng trong cá bớp chủ yếu là

các loại cá tươi có giá trị kinh tế thấp như cá mối, cá nục, cá trích… Sản lượng cá bớp

hàng năm hiện đang tăng rất nhanh do ngày càng nhiều doanh nghiệp trong nước và

nước ngoài tham gia nuôi cá và nuôi với qui mô công nghiệp ngày một lớn hơn. Phần

lớn cá bớp được thu mua, chế biến và xuất khẩu, phần nhỏ được bán cho thị trường

trong nước.

1.1.3 Thành phần hóa học và giá trị dinh dưỡng của cá bớp

Thành phần hóa học của cá bớp không ổn định, chúng khác nhau theo giống,

loài, giới tính và điều kiện sống. Hàm lượng lipid cũng như thành phần acid béo trong

cơ thịt cá bớp phụ thuộc vào cá nuôi hay cá tự nhiên, thành phần dinh dưỡng có trong

thức ăn trong quá trình nuôi cá, môi trường sống, kích cỡ cá và đặc điểm di truyền

cũng ảnh hưởng đến thành phần hóa học đặc biệt là cá bớp nuôi.

Thành phần hóa học cơ bản của cá bớp được thể hiện ở Bảng 1.1 cho thấy: Hàm

lượng nước của cá bớp nuôi thấp hơn hàm lượng nước của cá bớp tự nhiên. Tuy nhiên,

thành phần chất béo của cá bớp nuôi lại cao hơn cá bớp tự nhiên. Còn các thành phần

khác như hàm lượng tro và protein không có sự khác biệt nhiều.

Bảng 1.1. Thành phần hóa học của cơ lưng (D) và cơ bụng (V) của cá bớp tự

nhiên và cá bớp được nuôi [35]

Cá bớp nuôi Cá bớp tự nhiên Thành phần Cơ

D 77,14 ± 1,90a Pingtung 73,59 ± 2,87b (PT)

V 73,33 ± 3,27a 66,62 ± 4,40b Penghu 71,30 ± 1,37c (PH) 65,03 ± 3,44b Hàm lượng nước

D 2,64 ± 1,46c 5,45 ± 2,39b 8,52 ± 1,93a

V 6,66 ± 3,54b 13,66 ± 4,22b 16,65 ± 3,51b Chất béo thô

D 19,21 ± 1,10a 20,25 ± 1,26a 19,27 ± 1,82a

V Protein thô

D 18,80 ± 0,82a 1,39 ± 0,11a 18,36 ± 0,83a 1,46 ± 0,16a 17,82 ± 1,22a 1,35 ± 0,11a

V 1,30 ± 0,10a 1,26 ± 0,14a 1,23 ± 0,12a Tro

Thông thường cá bớp nuôi có hàm lượng lipid cao hơn cá bớp tự nhiên, phần thịt

lưng có hàm lượng lipid thấp hơn phần thịt bụng. Hàm lượng lipid trong cơ thịt cá bớp

tăng khi hàm lượng lipid trong thức ăn sử dụng trong quá trình nuôi cá tăng. Theo kết

quả nghiên cứu của Chuang và các cộng sự [35] đối với cá bớp tự nhiên và cá bớp

nuôi ở vùng biển Đài Loan, hàm lượng lipid của cá bớp tự nhiên dao động trong

khoảng 2-7%, trong đó hàm lượng lipid trong cá bớp nuôi dao động từ 5 đến 17% tùy

thuộc vào các phần khác nhau trên cơ thể cá và nguồn dinh dưỡng trong thức ăn.

Hàm lượng lipid ở cá bớp khá cao nên chúng dễ bị ôxy hóa trong quá trình bảo

quản và chế biến. Đây là nguyên nhân chính làm giảm chất lượng của sản phẩm.

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng lipid trong cơ thịt cá bớp chủ yếu là các acid béo không no

cao phân tử lượng có thể chiếm tới 40% đặc biệt là acid béo docosahexaenoic (DHA;

22:6n-3) và eicosapentaenoic (EPA; 20:5n-3). Các acid béo không no cao phân tử

được chứng minh có rất nhiều tác dụng tốt cho sức khỏe con người [11, 42, 79]. Việc

ăn cá có chứa nhiều acid béo không no cao phân tử lượng có tác dụng làm giảm nguy

cơ mắc các bệnh về tim mạch [80], giúp làm tăng khả năng hình thành tế bào não ở trẻ

nhỏ cũng như tăng chức năng cho mắt [33], tăng khả năng miễn dịch cho cơ thể [22]

[80]. Như vậy, cá bớp là một trong những thực phẩm có giá trị dinh dưỡng cao cho

người tiêu dùng. Tuy nhiên, hàm lượng lipid ở cá bớp khá cao nên chúng dễ bị ôxy

hóa trong quá trình bảo quản và chế biến. Đây là nguyên nhân chính làm giảm chất

lượng của sản phẩm, các acid béo không no cao phân tử lượng rất dễ bị ôxy hóa làm

cho cá trở thành thực phẩm dễ bị hư hỏng nhất sau thu hoạch làm giảm thời hạn sử

dụng [62]. Ôxy hóa chất béo được coi là một trong những nguyên nhân chính làm

giảm chất lượng của thực phẩm, làm biến đổi màu sắc, mùi vị, trạng thái cơ thịt và làm

giảm giá trị dinh dưỡng. Do đó, để có thể phát triển các sản phẩm từ cá bớp, nâng cao

chất lượng và thời hạn bảo quản thì việc kiểm soát quá trình ôxy hóa lipid là rất quan

trọng. Ôxy hóa lipid sẽ làm biến màu (màu vàng hoặc màu nâu sẫm), tạo cho sản phẩm

có mùi khó chịu (ôi, khét) cũng như sinh ra các chất có tính độc làm cho sản phẩm

không an toàn cho người sử dụng [19, 49]. Sự biến sang màu vàng và màu nâu sẫm

của miếng cá phi lê làm giảm khả năng thương mại hóa của sản phẩm (sản phẩm

không còn khả năng xuất khẩu hoặc xuất khẩu với giá thấp) trong khi nguồn nguyên

liệu nuôi lại khá dồi dào. Từ đó gây thiệt hại lớn về kinh tế cho người nuôi cũng như

các nhà chế biến.

Mặc dù kim ngạch xuất khẩu thủy sản của Việt Nam cao (nằm trong nhóm 10

nước có kim ngạch xuất khẩu thủy sản cao nhất) với kim ngạch xuất khẩu đạt 7,9 tỷ

USD trong năm 2014, nhưng đối tượng nguyên liệu và cơ cấu mặt hàng chưa đa dạng,

chủ yếu xoay quanh một số đối tượng chính là tôm sú, tôm thẻ, cá tra. Trước tình hình

dịch bệnh đang xảy ra với các đối tượng nuôi nước ngọt và lợ (tôm, cá tra), việc đẩy

mạnh hướng nuôi biển trong đó có cá bớp là rất quan trọng, góp phần ổn định và cân

bằng cơ cấu xuất khẩu thủy sản của Việt Nam. Nghề nuôi và ngành chế biến xuất khẩu

là một chuỗi quan hệ có liên quan chặt chẽ với nhau, phụ thuộc lẫn nhau. Nghề nuôi

chỉ có thể phát triển được khi các sản phẩm chế biến có thị trường đầu ra; chỉ có sản

phẩm có chất lượng và thời hạn bảo quản tốt mới cho phép mở rộng thị trường; chất

lượng và thời hạn bảo quản lại phụ thuộc vào các biến đổi đặc trưng trong quá trình

sản xuất và bảo quản của từng sản phẩm.

1.2 LIPID VÀ QUÁ TRÌNH ÔXY HÓA LIPID

1.2.1 Lipid

1.2.1.1 Khái niệm

Lipid là hợp chất hữu cơ tự nhiên rất phổ biến trong tế bào động vật và thực vật

[8], có thành phần hóa học và cấu tạo khác nhau nhưng có những tính chất chung:

- Không tan trong nước và tan trong dung môi hữu cơ (ether, cloroform, benzen,

aceton, ete petrol, toluen...) → lipid là chất không phân cực vì vậy muốn lipid phân tán

trong nước cần phải có chất nhũ hóa.

- Là ester của rượu và acid béo cao phân tử lượng (C1→C36) chủ yếu là C1-6→C22

và các dẫn xuất của nó.

- Có ảnh hưởng lớn đến chức năng cơ thể, trong tế bào mà chúng tồn tại. Dầu mỡ

là tên gọi của chất béo được chiết xuất từ động vật và thực vật ngoài thành phần chính

là lipid thì dầu mỡ còn có các thành phần khác như chất màu (sắc tố tan trong chất

béo), chất mùi, phosphatide, các chất sáp, chất nhựa, chất nhớt (mulcilage), các tiền

sinh tố và sinh tố (provitamin và vitamin).

1.2.1.2 Phân loại

Lipid có thể được phân loại theo đặc điểm của các gốc acyl thành lipid đơn giản và

lipid phức tạp, hay theo đặc điểm phân cực để chia thành lipid có cực và trung tính.

Sau đây là một số cách phân loại lipid

 Phân loại theo Lenindge và Plenikok.

Theo Lenindger: chia lipid thành hai nhóm:

- Nhóm lipid xà phòng hóa được (lipid phức tạp) là những lipid mà trong phân

tử có chứa ester của acid béo cao phân tử như: axylglyceride, photphoglyceride,

sphingolipid (amid của sphingozin), sáp,… .

- Nhóm lipid không xà phòng hóa được (lipid đơn giản) là lipid trong phân tử

không chứa chức ester, nhóm này gồm các hydrocacbon, các chất màu và sterol như

terpen, steride, prostaglandin,… .

Nhóm lipid xà phòng hóa được thường dùng làm thực phẩm vì nó có phân tử

lượng thấp, liên kết dễ phá vỡ nên cơ thể dễ hấp thụ.

Theo Plenikok chia lipid thành hai nhóm:

- Nhóm lipid đơn giản: ester của rượu và acid béo, nhóm này gồm có glyceride,

sáp, steryde.

- Nhóm lipid phức tạp: ngoài rượu và acid béo còn có thêm các nhóm chức khác

như bazơ nitơ, acid phosphoric, glucid, bao gồm các nhóm nhỏ như:

+ Glyxerophospholipid: trong phân tử có glyxerin, acid béo và acid phosphoride,

gốc acid phosphoride có thể được ester hóa với một aminalcol như colin hoặc colamin.

+ Glyxeroglucolipid: phân tử ngoài glyxerin và acid béo còn có mono hoặc

oligosacaride kết hợp với glyxerin qua liên kết glucozide.

+ Sphingophospholipid: phân tử được cấu tạo từ aminalcol sphingozin, acid béo

và acid phosphoric.

+ Sphingoglucolipid: phân tử được cấu tạo từ sphingozin, acid béo và đường.

 Phân loại theo đặc điểm của gốc acyl [1]

Bảng 1.2. Phân loại lipid theo đặc điểm của gốc acyl.

Lipid đơn giản ( không xà phòng hóa) : acid béo tự do, steroic, carotenoic,

monotermene, tocopherol

Lipid phức tạp hay acyl lipid ( có khả năng xà phòng hóa)

Mono-,di-, triacyl-, glycerol Acid béo,glycerol

Phospholipid Acid béo, glycerol hay sphingosine,

acid phosphoric, organic base

Diol lipid Acid béo, glycerol hay sphingosine,

mono-, di-, hay oligosaccharide

Sáp(wax) Acid béo, rượu béo

Diol lipid Acid béo, ethane, propane, butane

diol

Sterol ester Acid béo, sterol

 Phân loại theo tính phân cực [1]

Bảng 1.3. Phân loại lipid theo tính phân cực

)

Lipid trung tính Lipid phân cực

Glycerol-phospholipid Acid béo (>C12

Momo-, di-,triacyl-, glycerol. Glycerol-glycolipid

Sterol, sterol ester. Sphingo-phospholipid

Carotenoic, tocopherol Sphingo-glycolipid

sáp

1.2.2 Cơ chế của quá trình ôxy hóa lipid

Quá trình ôxy hóa lipid được chia thành ba quá trình chính là quá trình tự ôxy

hóa (không có tác dụng của enzyme), quá trình quang ôxy hóa và quá trình ôxy hóa

dưới tác dụng của enzyme.

 Quá trình tự ôxy hóa thường chia làm 3 thời kì: thời kì phát sinh, thời kì phát

triển, thời kì kết thúc [54].

 Thời kì phát sinh:

Các phân tử lipid bị phân mạch dưới tác dụng của ôxy, nhiệt độ, ánh sáng và tạo

thành peroxyde.

* + H* (1)

* : là gốc acid béo no, không no tự do hoặc acid béo trong phân tử glyceride.

RH R

H* : là nguyên tử hydro ở C nối đôi, hoặc nguyên tử hydro của nhóm metylen (=CH2 )

bất kỳ trong acid béo no.

Để cắt đứt liên kết C-H trong phản ứng (1) để tạo thành gốc tự do phải đòi hỏi năng

lượng là 70-100kcal/mol.

Khi có ôxy thì phản ứng xảy ra mạnh mẽ hơn. Vì sự tạo thành gốc sau phản ứng lưỡng

phân đòi hỏi năng lượng là 47kcal/mol

R* + OH* (2) RH + O2

Nếu nồng độ RH cao thì xảy ra phản ứng tam phân. Phản ứng này đòi hỏi năng lượng

+ R* (3)

bé hơn phản ứng lưỡng phân.

RH + O2 R* + H2O2

Gốc tự do được tạo ra khi tồn tại các gốc kim loại.

M3+ + RH M2+ + R* + H+ (4)

M3+ + ROOH M2+ + RO + HO* (5)

 Thời kì phát triển:

Giai đoạn phát triển của các gốc tự do alkyl R* hoặc alcolxyl RO* tạo thành

* (6)

chuỗi ôxy hóa

R* + O2 RO2

ROOH + R* (7) RO2 + RH

* là gốc chủ đạo trong mạch ôxy hóa và phản ứng có ý

Phản ứng (6) xảy ra không cần năng lượng hoạt hóa. Phản ứng (7) thì cần một

* với phân tử lipid từ gốc

năng lượng nhỏ vì vậy gốc RO2

nghĩa quyết định là phản ứng tương tác giữa gốc RO2

hydroperoxyde sẽ phân mạch cho gốc tự do khác theo đường hướng sau:

ROOH RO* + HO* (8)

* + HOH + RO* (9)

2ROOH RO2

ROOH + RH RO* + R* + H2O (10)

RO* (Alcocxyl)

Việc cắt đứt liên kết O-O để tạo thành 2 gốc tự do theo phản ứng (8) sẽ thuận

lợi khi nồng độ hydroperoxyde lớn. Việc tạo nên dime (do liên kết H) sẽ làm yếu liên

kết O-H và O-O do đó làm giảm bớt năng lượng phân giải dime thành các gốc.

Hydroperoxyde có thể phân giải theo phản ứng (10) đòi hỏi năng lượng hoạt hóa bé

hơn phản ứng đơn phân.

Các gốc peoxyde cũng có thể đứt nguyên tử H- đặc biệt ở vị trí β do quá trình

nội phân và cũng có thể kết hợp với nối đôi olefin. Vì vậy việc chuyển hóa các gốc

peroxyde sẽ tạo nên không những peroxyde mà cả peroxyde polime, peroxyde vòng,

oxyde, andehyde và các sản phẩm khác.

Quá trình phát triển của chuỗi ôxy hóa cho kết quả là tích tụ gốc alcolxyl RO*,

peroxyde RO2 và hydroxyde HO* từ đó tạo thành các sản phẩm thứ cấp như: rượu,

keton, aldehyde, acid...

Gốc alcolxyl tác dụng với gốc hydrocacbon sẽ tạo thành rượu và alkyl tự do.

RO* + R1H → ROH + R1

Tương tác của hai gốc alcolxyl tạo thành keton với rượu.

Hoặc từ gốc hydroperoxyde tác dụng với gốc alkyl cũng tạo ra keton, aldehyde.

Cũng có thể tạo ra keton bằng cách ôxy hóa chúng đến keton hydroxyde rồi đến

aldehyde và acid.

Tương tác của gốc alcocxyl với gốc alkyl:

Sự ôxy hóa các keton cho ra các aldehyde và acid

Ngoài ra lipid bị ôxy hóa còn tạo ra các sản phẩm trùng hợp cao phân tử tạo thành

màu tối sẫm. Ở giai đoạn này phản ứng ôxy hóa lipid xảy ra theo phản ứng dây chuyền

vô tận.

 Thời kỳ kết thúc:

Khi phân tử RH đã hết, mạch ôxy hóa bị đứt, phản ứng lúc này là sự tương tác

của các gốc theo cơ chế lưỡng phân theo các hướng.

R + R* →

R + R* → Sản phẩm cao phân tử

R + R* →

Năng lượng của các phản ứng này không đáng kể, chỉ đòi hỏi 1 ÷ 2 Kcal/mol, do đó

tốc độ phản ứng rất lớn.

 Quá trình quang ôxy hóa: Cơ chế của quá trình quang ôxy hóa là do sự tương tác

giữa acid béo không no với nguyên tử ôxy để tạo thành hợp chất hydroperoxyde không

thông qua con đường tạo thành các gốc tự do [37]. Thêm vào đó sự có mặt của ánh sáng

và đặc biệt là tia cực tím sẽ thúc đẩy quá trình quang ôxy hóa lipid [24]. Do đó, việc bao

gói thực phẩm tránh cho thực phẩm tiếp xúc với ánh sáng mặt trời và các nguồn phát

sáng khác sẽ hạn chế được quá trình ôxy hóa lipid xảy ra.

 Quá trình ôxy hóa lipid dưới tác dụng của enzyme: Một số enzyme có khả năng

thúc đẩy quá trình ôxy hóa lipid, đặc biệt là hệ enzyme lipoxygenases. Đây là các

enzyme có chứa ion sắt và chúng có khả năng gây xúc tác giữa ôxy với các acid béo

không no có chứa các nhóm cis, cis-1,4-pentadiene trong cấu trúc phân tử để tạo thành

các hợp chất hydroperoxyde [83].

1.2.3 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình ôxy hóa lipid trong thực phẩm

Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ ôxy hóa lipid như hàm lượng lipid và

mức độ không bão hòa của lipid, thành phần acid béo, hoạt độ của nước, ánh sáng,

nồng độ muối, hàm lượng myoglobin và hemoglobin trong cơ thịt cá, cũng như các

điều kiện trong chế biến và bảo quản như nhiệt độ, áp suất, thời gian, phương pháp bảo

quản và sự nhiễm các ion kim loại từ thiết bị máy móc trong quá trình chế biến [29, 78].

1.2.3.1 Các yếu tố kích thích quá trình ôxy hóa lipid

 Hàm lượng acid béo tự do có tác dụng xúc tác quá trình ôxy hóa, làm tăng

nhanh sự phân giải hydroperoxyde thành các gốc tự do. Acid béo tự do (FFA) bị ôxy

hóa rất nhanh so với các ester - glycerin. Khi nghiên cứu chất béo hiện diện trong thực

phẩm ở giai đoạn đầu tiên, hầu hết đều có sự hiện diện của các chất chống ôxy hóa

thiên nhiên. Trong thí nghiệm nếu thêm vào 0,1% FFA thì hiệu quả chống ôxy hóa của

tocopherol giảm rõ rệt vì acide béo tự do có tác dụng xúc tác quá trình ôxy hóa [9].

 Hàm lượng lipid trong cơ thịt cá cũng như mức độ không bão hòa của lipid có

ảnh hưởng lớn đến quá trình ôxy hóa. Phospholipid dễ bị ôxy hóa hơn so với các acid

béo không no có trong cơ thịt cá. Chất béo là hỗn hợp ester của các acide béo no và

không no với glycerin. Sự hiện diện của các nối đôi, các acide béo không no dễ bị ôxy

hóa hơn các chất béo no. Phản ứng sẽ gia tăng khi tỉ lệ nối đôi càng cao.

Vị trí nối đôi cũng như vị trí hình học của nối đôi cũng có tác dụng đến tốc độ phản

ứng. Các acid ở dạng cis bị ôxy hóa nhanh hơn dạng trans. Mạch acide béo có các nối

đôi cộng hưởng cũng làm tăng tốc độ phản ứng. Sự ôxy hóa các chất béo no xảy ra rất

chậm tại nhiệt độ thường, tại nhiệt độ cao (chiên, xào…) sự ôxy hóa chất béo no mới

có thể xảy ra [9].

 Độ pH trong cơ thịt cá có ảnh hưởng lớn đến quá trình ôxy hóa lipid và acid

béo. Tại giá trị pH thấp (môi trường acid), myoglobin và hemoglobin rất dễ bị biến

tính, làm tăng khả năng tương tác giữa lipid và các tác nhân ôxy hóa từ đó thúc đẩy

quá trình ôxy hóa lipid.

 Muối ăn (NaCl) được sử dụng rộng rãi trong chế biến thực phẩm, tuy nhiên

muối ăn cũng đóng vai trò là tác nhân ôxy hóa làm thúc đẩy quá trình ôxy hóa lipid.

Cơ chế do muối ăn phá vỡ cấu trúc tế bào làm tăng khả năng tiếp xúc giữa các chất

xúc tác cho quá trình ôxy hóa lipid, thúc đẩy quá trình ôxy hóa. Mặt khác các ion kim

loại có trong muối, đặc biệt là sắt, đồng, góp phần vào việc thúc đẩy quá trình ôxy hóa

lipid. Cơ chế của quá trình này là do các ion kim loại tham gia vào phản ứng khử một

electron của các acid béo tạo thành các gốc tự do [14].

 Ôxy tham gia vào quá trình phát sinh và phát triển của quá trình ôxy hóa. Cơ chế

của quá trình này là do sự tương tác giữa các acid béo không no với tác nhân là ôxy

tạo thành các gốc tự do. Tại áp suất cao (cung cấp ôxy không hạn chế) tốc độ ôxy hóa

lipid tùy thuộc vào áp suất O2. Tại áp suất thấp tốc độ ôxy hóa tỉ lệ với áp suất O2. Vận

tốc ôxy hóa phụ thuộc vào lượng ôxy trong môi trường. Vì sự phát sinh chuỗi phản

ứng chủ yếu phụ thuộc vào RH + O2 [9].

 Năng lượng ánh sáng, đặc biệt là tia cực tím và tia sáng có bước sóng ngắn của

quang phổ nhìn thấy có tác dụng xúc tiến quá trình ôxy hóa lipid. Năng lượng ánh sáng

tham gia vào quá trình quang phân ly hydroperoxyde thành các gốc tự do. Kết quả

nghiên cứu của Zbigniew và cộng sự [87] cho thấy quá trình xử lý sóng siêu âm (UT)

gây ra sự phá vỡ vi cấu trúc, làm cơ thịt mềm hơn nhưng kích thích sự thay đổi tính

chất vật lý và hóa học thông qua các cơ chế liên quan đến sự xâm nhập của ánh sáng,

nhiệt độ vào bên trong và hình thành các gốc tự do. Đồng thời, sóng siêu âm giải

phóng nhiều protein thô hơn các hợp chất nitơ. Điều này có thể làm tăng hàm lượng

tổng nitơ dễ bay hơi (TVB-N) và trimethylamine (TMA), sinh ra các hợp chất dễ bay

hơi thúc đẩy quá trình ôxy hóa lipid trên thực phẩn thủy sản. Chemat và cộng sự [15]

cho rằng quá trình thực hiện sóng siêu âm hình thành các gốc tự do và ôxy hóa lipid

trong quá trình nhũ hóa. Sóng siêu âm tần số thấp không chỉ tạo ra lực để thay đổi vi

cấu trúc của các đối tượng mà nó còn hình thành các gốc tự do làm biến đổi các phản

ứng hóa học. Chia Chang và cộng sự [30] đã nghiên cứu hiệu ứng siêu âm tendesation

(UT) trên cá bớp shasimi. Kết quả cho thấy UT làm tăng tốc độ sinh hóa các chỉ số

tổng nitơ dễ bay hơi (TVB-N), trimethylamine (TMA), thiobarbituric acid-reactive

substances (TBARS).

 Nhiệt độ có ảnh hưởng lớn đến vận tốc phản ứng hóa học [9]. Thông thường

các phản ứng của thời kỳ phát sinh và phát triển cần năng lượng, do vậy nhiệt độ cao

sẽ thúc đẩy quá trình ôxy hóa, lượng peroxyde tạo thành tăng. Ở nhiệt độ 40-45 ºC và

cao hơn, sự phân giải hydroperoxyde sẽ tăng. Ngược lại nhiệt độ thấp có tác dụng hạn

chế quá trình ôxy hóa lipid.

 Nước có thể là yếu tố xúc tiến quá trình ôxy hóa khử khi để bơ, mỡ trong điều

kiện ẩm ướt. Tuy nhiên, trong nhiều trường hợp, nước lại làm tăng tính ổn định của chất

béo khi gia nhiệt. Chẳng hạn khi gia nhiệt để chiết dầu từ gan cá, nếu gia nhiệt khô lipid

sẽ ôxy hóa mạnh hơn là gia nhiệt trong môi trường nước. Các sản phẩm chứa lipid ở

dạng khan (hàm ẩm thấp) lipid thường được phân bố ở bề mặt các vi lỗ. Ôxy có thể

xâm nhập tự do vào đây, do đó sự ôxy hóa lipid xảy ra dễ dàng ngay cả khi áp suất của

ôxy bên ngoài thấp. Trong điều kiện này nếu có một lượng nước nhỏ trong sản phẩm

sẽ kìm hãm một cách đáng kể quá trình ôxy hóa. Tác dụng kìm hãm của nước đối với

sự ôxy hóa lipid có lẽ do tạo ra lớp nước hấp phụ bảo vệ bề mặt sản phẩm do đó hạn

chế được sự xâm nhập của ôxy khí quyển. Tác dụng kìm hãm của nước còn quan hệ

với việc nước làm vô hoạt các hợp chất chứa kim loại có hoạt tính xúc tác. Trong

trường hợp này nước đóng vai trò tác nhân tạo phức với các ion kim loại có hóa trị

thay đổi nhờ đó mà ổn định một trong các trạng thái hóa trị của chúng. Kết quả là phản

ứng trao đổi điện tử của kim loại bị ức chế và tác dụng xúc tác phản ứng ôxy hóa cũng

không còn nữa. Khi hàm lượng nước tăng sự ôxy hóa tăng lên do ở mức ẩm này các

kim loại khuếch tán dễ dàng hơn đến các miền ôxy hóa [9].

 Một số ion kim loại chuyển tiếp, đặc biệt là sắt và đồng, đóng vai trò quan trọng

trong việc thúc đẩy quá trình tự ôxy hóa lipid. Cơ chế của quá trình này là do các ion

kim loại tham gia vào phản ứng khử một electron của các acid béo tạo thành các gốc tự

do [14]. Thực nghiệm cho thấy, khi có mặt sắt ở trong dầu với lượng 0,2-1,0 mg/kg,

sắt sẽ làm giảm độ bền của dầu đối với ôxy hóa 20-50%. Với đồng (Cu) chỉ cần 0,05-

Men+ + ROOH  RO* + Me(n+1)+ + OH-

Me(n+1)+ + ROOH  ROO* + Men+ + H+

0,2 mg/kg sẽ làm giảm độ bền của dầu đối với ôxy hóa 20-50% [9].

Các gốc tự do alkoxy (RO*) và peroxy (ROO*) tạo thành sẽ thúc đẩy chuỗi phản ứng

trong quá trình tự ôxy hóa.

1.2.3.2 Các yếu tố kìm hãm phản ứng ôxy hóa lipid

Phản ứng: R + O2  RO2

Phản ứng xảy ra tức thời, do đó vận tốc quá trình ôxy hóa do nồng độ RO2 quyết định.

Trị số của nồng độ đó được xác định bằng tỉ lệ vận tốc tạo thành và mất đi của gốc tự

do. Có thể giảm vận tốc RO2 + RH bằng cách hướng các phản ứng của gốc peroxyde

theo chiều khác. Điều đó đạt được bằng cách đưa vào trong lipid các chất chống ôxy

hóa InH2, nghĩa là chất có khả năng phản ứng dễ dàng với gốc RO2 hơn.

 Kìm hãm sự ôxy hoá bằng cách làm đứt mạch ôxy hoá

Có thể giảm tốc độ phản ứng này theo chiều hướng đưa vào phản ứng chất chống

ôxy hoá InH, có mức năng lượng liên kết nhỏ, có khả năng dễ dàng xảy ra phản ứng

hơn, khi đó: với RO 2

RO + InH → ROOH + In*

Gốc In* là gốc kém hoạt động, không thể tương tác với phân tử lipid. Sau đó gốc In sẽ

bị vô hoạt bởi tổ hợp.

RO + InH → ROOH + In*

In* + In* → In – In

RO* + In → ROOIn

Các chất chống ôxy hoá có thể là những chất có bản chất phenol hoặc amin.

 Kìm hãm ôxy hoá bằng cách làm giảm tốc độ phát triển mạch

Ví dụ: sulfua có khả năng phá huỷ hydroperoxyde

ROOH + R1SR2 → ROH + R1SOR2

ROOH + R1SOR2 → ROH + R1SO2R2

Tiuram (hợp chất sulfua) có khả năng phản ứng kiểu này

 Kìm hãm phản ứng ôxy hoá bằng cách vô hoạt các hợp chất chứa kim loại có

hoạt động xúc tác

Các ion kim loại giao chuyển là yếu tố xúc tiến quá trình ôxy hoá trong các phản ứng:

Fe2+ + ROOH → Fe3+ + RO* + OH*

Fe3+ + ROOH → Fe2+ + RO2* + H*

Vì vậy có thể chọn các chất có khả năng tạo phức với kim loại qua đó loại trừ được

khả năng chuyển hoá trị của kim loại. Các chất chống ôxy hoá dạng này như acid

citric, acid malic, acid fitinic…

 Kìm hãm phản ứng bằng chất hiệp trợ

1.2.4 Tác hại và biện pháp hạn chế quá trình ôxy hóa lipid

 Tác hại của quá trình ôxy hóa lipid

Quá trình ôxy hóa lipid là nguyên nhân chính làm giảm giá trị cảm quan của thực

phẩm do quá trình ôxy hóa làm biến đổi màu sắc theo chiều hướng xấu, tạo ra các sản

phẩm thứ cấp gây mùi khó chịu, làm biến đổi trạng thái cơ thịt và giảm giá trị dinh

dưỡng của thực phẩm [51].

Ôxy hóa lipid là quá trình diễn ra phức tạp, kết quả là tạo ra các sản phẩm khác

nhau. Sản phẩm cấp một chủ yếu của quá trình ôxy hóa lipid là các hợp chất không

mùi hydroperoxyde. Tuy nhiên, hợp chất này thường không bền nên dễ dàng bị ôxy

hóa để tạo thành các sản phẩm cấp hai chủ yếu là malondialdehyde, alkane, keton,

rượu, ester, acid và các hydrocacbons. Trong đó, các aldehyde được xem là thành phần

chính làm cho sản phẩm có mùi ôi thiu [38]. Các sản phẩm cấp hai của quá trình ôxy

hóa lipid sẽ tiếp tục bị ôxy hóa để tạo thành các sản phẩm cấp ba, hoặc liên kết với các

thành phần cấu thành nên protein như acid nucleic, acid amin, peptid cũng như các

chất tạo ra do quá trình ôxy hóa protein để tạo thành các phức chất mang màu nâu sẫm

[56, 70]. Từ đó làm sản phẩm thủy sản bị biến màu, giảm giá trị cảm quan, sản sinh ra

một số sản phẩm có mùi khó chịu và có tính độc, gây mất an toàn cho người tiêu dùng.

Sản phẩm ôxy hóa thường làm vô hoạt enzyme đặc biệt là enzyme tiêu hóa. Ngoài ra chúng

có khả năng phản ứng với protein tạo hợp chất bền vững, không tan trong nước cũng như

trong dung môi hữu cơ và cũng không bị thủy phân. Quá trình ôxy hóa lipid diễn ra ngay sau

khi đánh bắt, trong quá trình bảo quản nguyên liệu, chế biến và bảo quản sản phẩm. Do đó,

việc đưa ra những biện pháp ngăn ngừa quá trình ôxy hóa là vô cùng cần thiết.

Ảnh hưởng của quá trình ôxy hóa lipid đến chất lượng thực phẩm được thể hiện trên Hình 1.1 [8].

Lipid

Peroxyde

Vitamine Chất màu Protein

Thay đổi cầu nối S-S Ôxy hóa protein Mất màu, làm thay đổi màu Thay đổi giá trị dinh dưỡng

Aldehyde, alcol, acid, epoxyde, cetone, polyme, ôxy hóa sterol,…

Làm giảm màu, mùi, cấu trúc, giá trị dinh dưỡng, sinh độc tố

Hình 1.1. Sơ đồ ảnh hưởng của sự ôxy hóa chất béo đến chất lượng thực phẩm

 Hạn chế quá trình ôxy hóa

 Cắt tiết được xem là một trong những công đoạn quan trọng trong việc hạn chế quá

trình ôxy hóa lipid và protein và ảnh hưởng lớn đến chất lượng của sản phẩm cá phi lê.

Nếu công đoạn này thực hiện triệt để nghĩa là loại bỏ hết máu trong cơ thịt cá sẽ tạo

cho miếng cá phi lê có màu trắng đẹp, tránh hiện tượng tụ máu và biến màu trên bề

mặt miếng phi lê [71]. Ngược lại, máu cá không được loại bỏ triệt để sẽ là nguyên

nhân làm giảm chất lượng một cách nhanh chóng, đặc biệt là myoglobin và

hemoglobin, rất dễ bị ôxy hóa làm cho miếng cá phi lê bị biến màu, biến mùi làm giảm

giá trị cảm quan và giá trị dinh dưỡng. Thêm vào đó, sản phẩm của quá trình ôxy hóa

myoglobin và hemoglobin, cũng như ion sắt thoát ra trong quá trình ôxy hóa

myoglobin và hemoglobin sẽ thúc đẩy quá trình ôxy hóa lipid [14]. Một số công trình

đã công bố cho thấy myoglobin và hemoglobin là hai thành phần chính có trong máu

cá, chúng rất dễ bị ôxy hóa làm cho miếng cá phi lê bị biến màu, biến mùi làm giảm

giá trị cảm quan và giá trị dinh dưỡng. Flechtenmacher [23] kết luận rằng các thành

phần chính trong máu cá đặc biệt là myoglobin và hemoglobin rất dễ bị ôxy hóa làm

cho miếng cá phi lê bị biến màu, biến mùi và làm giảm giá trị cảm quan. Các sản phẩm

của quá trình ôxy hóa myoglobin và hemoglobin có khả năng thúc đẩy quá trình ôxy

hóa lipid [44, 65]. Ion sắt thoát ra trong quá trình ôxy hóa hemoglobin đóng vai trò

quan trọng trong việc thúc đẩy quá trình ôxy hóa lipid. Cơ chế của quá trình này là do

ion sắt tham gia vào phản ứng khử một electron của các acid béo trở thành các gốc tự

do [14]. Lee và cộng sự [39] đã nghiên cứu ảnh hưởng của aldehyde về sự ổn định

oxymyoglobin (OxyMb) cá ngừ và vai trò của OxyMb đến quá trình ôxy hóa chất béo

của cá ngừ vây vàng. Kết quả cho thấy aldehyde (hexanal, hexenal, và 4-

hydroxynonenal) được sinh ra trong quá trình ôxy hóa chất béo có thể tăng tốc quá

trình ôxy hóa OxyMb cá ngừ. Đồng thời myoglobin cũng là tác nhân mạnh cho quá

trình ôxy hóa lipid của cá ngừ. Nguyễn Văn Minh và cộng sự [58] đã nghiên cứu ảnh

hưởng của phương pháp cắt tiết cá tuyết trong nước biển và trong nước đá lỏng đến

chất lượng của cá trong quá trình bảo quản lạnh. Kết quả cho thấy, cá tuyết được cắt

tiết trong nước đá lỏng có chất lượng tốt hơn và thời hạn bảo quản dài hơn so với cá

tuyết cắt tiết trong nước biển. Theo kết quả nghiên cứu của Maqsood và Benjakul [47],

cá chẽm được cắt tiết trước khi bảo quản trong nước đá có hàm lượng các chất ôxy hóa

lipid (hydroperoxyde, TBARS) thấp hơn nhiều so với cá chẽm không được cắt tiết. Cắt

tiết còn làm giảm đáng kể hàm lượng myoglobin và hemoglobin có trong cơ thịt cá

chẽm, màu sắc của miếng cá phi lê trắng hơn.

Qua đó cho thấy việc nghiên cứu tối ưu công đoạn cắt tiết cá bớp là rất cần

thiết, nhằm hạn chế tối đa ảnh hưởng của các thành phần có trong máu cá còn sót

lại trong cơ thịt đến chất lượng (sự ôxy hóa lipid) của sản phẩm.

 Việc nghiên cứu áp dụng các phương pháp bao gói trong chế biến và bảo quản

các sản phẩm thủy sản cũng được nghiên cứu ứng dụng nhiều trên thế giới. Mục đích

là nhằm hạn chế những biến đổi không có lợi diễn ra trong quá trình chế biến và bảo

quản, từ đó kéo dài được thời hạn bảo quản của sản phẩm. Hai phương pháp hiện đang

được áp dụng rộng rãi trong sản xuất là bao gói hút chân không (Vacuum Packaging-

VP) và bao gói có sự điều chỉnh thành phần không khí (Modified Atmosphere

Packaging-MAP). Rất nhiều nghiên cứu đã chứng minh rằng khi áp dụng hai phương

pháp bao gói này và kết hợp với bảo quản ở nhiệt độ thấp sẽ giữ được chất lượng của

sản phẩm thủy sản tốt hơn và thời hạn bảo quản dài hơn [18, 82]. Bao gói bằng

phương pháp MAP có tác dụng hạn chế sự ôxy hóa lipid của sản phẩm. Theo kết quả

nghiên cứu của Nolan và cộng sự [60], thực phẩm được bao gói trong điều kiện có

CO2 và N2 sẽ làm giảm sự ôxy hóa lipid so với sản phẩm bao gói thông thường. Ngoài

tác dụng hạn chế sự ôxy hóa lipid, khí CO2 còn có tác dụng làm giảm sự sinh trưởng

và phát triển của vi sinh vật, hạn chế các phản ứng hóa lý, kéo dài thời hạn bảo quản

cho sản phẩm. Kết quả nghiên cứu của Taheri và cộng sự [76] về hiệu quả của bao gói

chân không cho thấy hàm lượng acid béo tự do (FFA), sản phẩm ôxy hóa cấp một và

cấp hai, độ ẩm và giá trị pH của các mẫu bao bì chân không thấp hơn so với mẫu đối

chứng một cách đáng kể. Kết quả cho thấy, bao gói chân không rất hiệu quả trong việc

làm giảm quá trình ôxy hóa lipid và tăng thời gian bảo quản của cá bớp phi lê đông

lạnh [65].

Do đó, việc bao gói chân không hoặc kết hợp với các biện pháp chống ôxy hóa

khác đang được khuyến khích sử dụng. Từ các kết quả nghiên cứu trên cho thấy,

việc nghiên cứu áp dụng các phương pháp bao gói mới đối với sản phẩm cá bớp phi

lê trong quá trình bảo quản đông là cần thiết.

 Bảo quản trong điều kiện nhiệt độ thấp sẽ hạn chế được sự ôxy hóa lipid, kéo dài

thời hạn bảo quản vì giảm tốc độ phản ứng sinh hóa, giảm sự sinh trưởng và phát triển

của vi sinh vật, ức chế hoạt động của enzyme. Tuy nhiên, một số nghiên cứu cho thấy

quá trình ôxy hóa vẫn tiếp tục diễn ra khi các sản phẩm thủy sản được bảo quản đông

lạnh [53, 61]. Theo kết quả nghiên cứu của Gormley và các cộng sự [25], sự ôxy hóa

oC. Sự dao động nhiệt độ trong quá trình bảo quản cũng làm tăng quá trình ôxy hóa lipid.

lipid của các sản phẩm thủy sản vẫn diễn ra khi sản phẩm được bảo quản ở nhiệt độ -60

Taheri và cộng sự [75] đã nghiên cứu sự thay đổi thành phần acid béo trong quá trình

bảo quản cá bớp phi lê đông lạnh. Kết quả thu được cho thấy cá bớp có chứa một

lượng lớn các acid béo không bão hòa đơn (MUFA) và acid béo không bão hòa đa

(PUFA), đặc biệt là acid béo Omega3 và Omega6. Trong quá trình bảo quản đông lạnh

6 tháng có sự giảm đáng kể của các nhóm acid béo như MUFA, PUFA và n-3 PUFA,

như cũng như tỷ lệ n-3/n-6. Tăng acid béo bão hòa (SFA) và giảm nồng độ PUFA chỉ

ra quá trình ôxy hóa đang diễn ra, và điều này có ảnh hưởng quan trọng về chất lượng.

Theo kết quả của nghiên cứu của Popelka và các cộng sự [63], hàm lượng các chất ôxy

hóa lipid trong cơ thịt cá thu được bảo quản ở nhiệt độ ổn định -18oC thấp hơn nhiều so

với cá thu bảo quản ở nhiệt độ dao động từ -18 oC đến -5 oC. Tuy nhiên, khi giảm nhiệt

độ xuống sẽ làm tăng chi phí sản xuất, tăng giá thành sản phẩm. Do đó, cần phải nghiên

cứu để chọn nhiệt độ bảo quản thích hợp nhằm đảm bảo chất lượng của sản phẩm, đồng

thời hạn chế tối đa chi phí sản xuất.

 Bổ sung các chất chống ôxy hóa để ngăn chặn hay làm chậm quá trình ôxy hóa

lipid trong thực phẩm cũng là biện pháp đang được áp dụng rộng rãi. Các chất chống

ôxy hoá có tác dụng ngăn quá trình phá hủy bằng cách khử đi các gốc tự do, kìm hãm

sự ôxy hóa bằng cách ôxy hóa chính chúng. Các chất chống ôxy hóa bao gồm các chất

chống ôxy hóa có nguồn gốc tự nhiên và các chất hóa học như acid ascorbic, vitamin E

và các hợp chất phosphate [16]. Các chất chống ôxy hóa tự nhiên thông thường là các

hợp chất polyphenol, tách chiết từ thực vật, rau củ, quả có tác dụng rất tốt trong việc

hạn chế sự ôxy hóa lipid của sản phẩm thủy sản. Chất chống ôxy hóa tổng hợp như

BHT (Butylated hydroxytoluen), TBHQ (Tertbutylhydroquinone) có tác dụng tốt trong

chống ôxy hóa lipid. Tuy nhiên, chúng có khả năng gây ung thư và là tác nhân đột

biến. Vì vậy, con người đã cố gắng sử dụng chất chống ôxy hóa tự nhiên thay cho chất

chống ôxy hóa tổng hợp [10]. Chất chống ôxy hóa tự nhiên được sử dụng ngày càng

nhiều, để bảo quản thịt và cá, chẳng hạn như tocopherols, các loại gia vị và thảo dược

chiết xuất thực vật và acid ascorbic. Acid ascorbic có thể được sử dụng như một chất

chống ôxy hóa từ đó làm tăng thời hạn sử dụng thực phẩm. Acid này là một chất

chống ôxy hóa mạnh, được sử dụng trong dầu, cá phi lê và không có giới hạn lượng sử

dụng acid ascorbic [10]. Theo kết quả nghiên cứu của Taheri và cộng sự [77] cho thấy

cá được xử lý acid ascorbic 0.5% có hàm lượng acid béo tự do, sản phẩm ôxy hóa cấp

1 và cấp 2 thấp hơn nhiều so với mẫu đối chứng (không ngâm acis ascorbic). Nguyễn

Văn Minh và các cộng sự [57] đã nghiên cứu tác dụng chống ôxy hóa của hỗn hợp

mono-, di- và triphosphate đối với sản phẩm cá tuyết muối. Kết quả cho thấy hợp chất

phosphate có tác dụng kìm hãm quá trình ôxy hóa lipid làm cho sản phẩm có màu sắc

trắng hơn, các chỉ tiêu về ôxy hóa lipid thấp hơn so với sản phẩm không sử dụng hợp

chất phosphate. Một số nghiên cứu cho thấy trong quá trình bảo quản đông các sản

phẩm thủy sản, việc kết hợp giữa BHT và acid ascorbic có tác dụng hạn chế ôxy hóa

lipid tốt. Acid ascorbic và tocopherol (vitamin E) đặc biệt có tác dụng chống ôxy hóa

lipid ở điều kiện pH thấp và pH cao [59].

Từ những phân tích trên cho thấy, quá trình ôxy hóa lipid trong một sản phẩm

phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, để kiểm soát có hiệu quả quá trình ôxy hóa cần kết

hợp việc tối ưu hóa các công đoạn quan trọng có ảnh hưởng lớn đến quá trình ôxy

hóa (cắt tiết, bảo quản nguyên liệu, bao gói,...) với việc sử dụng chất phụ gia chống

ôxy hóa một cách thích hợp.

1.3 CHẤT CHỐNG ÔXY HÓA

1.3.1 Giới thiệu về chất chống ôxy hoá

Chất chống ôxy hóa là một loại phụ gia giúp ngăn chặn hoặc làm chậm quá trình

ôxy hóa chất khác bằng cách khử đi các gốc tự do và ôxy hóa chính chúng. Phản ứng

ôxy hóa lipid có thể xảy ra theo 2 con đường:

Ôxy hoá lipid có enzyme tham gia: Chất xúc tác cho quá trình này là lipoxydase.

Trong trường hợp này, chất phụ gia ngăn ngừa ôxy hóa lipid là những chất/ tác nhân

gây ức chế hoặc làm mất hoạt tính của enzyme.

Ôxy hoá lipid phi enzyme (ôi hoá hoá học): Tác nhân gây ra phản ứng là ôxy của

không khí, quá trình là một chuỗi phản ứng rất phức tạp. Trong trường hợp này, chất

phụ gia ngăn ngừa ôxy hóa lipid là những chất có tác dụng làm giảm các yếu tố kích

thích, làm tăng các yếu tố kìm hãm chuỗi phản ứng. Để ngăn ngừa hiện tượng ôxy hóa

hóa học, cần phải cho thêm một chất ái oxygene đặc biệt. Chất này sẽ phản ứng trước

hết với ôxy trong môi trường thực phẩm, như vậy lipid và các chất nhạy cảm với ôxy

bên trong thực phẩm sẽ được bảo vệ. Tuy nhiên, các chất chống ôxy hoá cũng bị ôxy

hoá. Những thành phần bị ôxy hoá của chúng cần phải không có mùi vị, không độc

hại, không ảnh hưởng đến giá trị cảm quan và dinh dưỡng của thực phẩm. Mặt khác tỷ

lệ cho vào thực phẩm cũng phải rất ít (dưới 1%) [3].

Có nhiều loại chất chống ôxy hóa đã được sử dụng trong chế biến thực phẩm để

ức chế quá trình ôxy hóa lipid. Trước đây người ta thường sử dụng các chất chống ôxy

hóa tổng hợp, trong đó một số chất được cho là có nguy cơ gây ung thư và các bệnh về

tim mạch. Ngày nay người ta hướng đến việc sử dụng các chất chống ôxy hóa có

nguồn gốc từ tự nhiên, các chất này an toàn hơn so với chất chống ôxy hóa tổng hợp.

Một số chất chống ôxy hóa lipid được sử dụng khá phổ biến trong chế biến thực phẩm

hiện nay như vitamin E, acid ascorbic, polyphosphates,... [15]. Việc sử dụng các chất

chống ôxy hóa trong quá trình chế biến thực phẩm không chỉ kéo dài thời gian sử dụng

cho sản phẩm mà còn làm giảm sự tổn thất các giá trị dinh dưỡng của sản phẩm. Chất

chống ôxy hóa được sử dụng trong thực phẩm phụ thuộc vào loại thực phẩm và hướng

dẫn sử dụng. Thông thường, chất chống ôxy hóa được sử dụng trong các quá trình chế

biến thực phẩm được phân loại dựa trên cơ chế hoạt động của chúng gồm chất chống

ôxy hóa sơ cấp (Type I) và chất chống ôxy hóa thứ cấp (Type II).

Chất chống ôxy hóa sơ cấp là chất nhận gốc tự do có tác dụng trì hoãn, ngăn cản

bước khởi đầu hoặc làm gián đoạn các bước lan truyền của quá trình tự ôxy hóa [81].

Các chất chống ôxy hóa chính bao gồm vitamin A và E, các chất tổng hợp BHA và

BHT và polyphenolic, vv. Chất chống ôxy hóa thứ cấp có tác dụng như chất ức chế

làm chậm tốc độ của quá trình ôxy hóa do các tác nhân ảnh hưởng khác nhau mà

không cần chuyển đổi các gốc tự do đối với sản phẩm ổn định hơn [64]. Các chất

chống ôxy hóa thứ cấp bao gồm polyphosphate, EDTA, acid citric, acid ascorbic,

sulphites, ascorbyl palmitate, β-carotene, lycopene, lutein,... Ngoài ra, chất chống ôxy

hóa thứ cấp được gọi là chất hỗ trợ cho chất chống ôxy hóa sơ cấp vì chúng thúc đẩy

tăng cường các hoạt động chống ôxy hóa của chất chống ôxy hóa sơ cấp.

Trong bảo quản lipid, người ta có thể dùng cộng tính của hai chất để làm tăng

hiệu quả của chất chống ôxy hóa. Chất làm tăng tính chất chống ôxy hóa của chất kia

gọi là chất hiệp trợ. Chất hiệp trợ có thể có hoặc không có chất chống ôxy hóa. Bản

chất của chúng có thể là vô cơ hoặc hữu cơ. Acid phosphoric, acid ascorbic, acid citric

và muối của chúng, polyphosphat, acidamin, xephalin là những chất thuộc loại đó. Cơ

chế hiệp trợ của chúng là ở chỗ chúng cho H để khử các dạng chất kìm hãm đã bị ôxy

hóa. Chẳng hạn kìm hãm ôxy hóa chất béo bằng hỗn hợp acid ascorbic và quinon.

Acid ascorbic chuyển H đến quinon để chất này tác dụng được với gốc peroxyde. Quá

trình chuyển H này được coi là hiệp trợ của acid ascorbic với tocoferol

1.3.2 Cơ chế chống ôxy hóa

Chất chống ôxy hóa có thể làm sạch các gốc tự do bằng cách cho một electron.

Khi một phân tử gốc tự do nhận thêm một electron từ một phân tử chống ôxy hóa, các

gốc tự do trở nên ổn định và không còn khả năng gây hại [7]. Ngoài ra chất chống ôxy

hóa còn giúp hạn chế sự phân hủy các hydroperoxyde (Hình 1.2).

Hình 1.2. Cơ chế chống ôxy hóa [7]

Trước hết, chất chống ôxy hóa sơ cấp (AH) phản ứng với peroxy (ROO*),

alkoxy (RO*) và gốc lipid (R*) và chuyển đổi chúng sang các sản phẩm ổn định hơn

[64]. Chúng nhường một nguyên tử hydro cho gốc lipid và sản sinh ra các dẫn xuất

lipid (ROO*, RO*) và gốc của chất chống ôxy hóa (A*). Sau đó, các gốc của chất

chống ôxy hóa (A*) phản ứng với các gốc peroxy (ROO*) làm ngừng thời kỳ phát

triển trong quá trình ôxy hóa; từ đó làm ức chế sự hình thành hydroperoxyde. Đồng

thời gốc A* cũng phản ứng với các gốc alkoxy (RO*), làm cho quá trình phân hủy

hydroperoxyde giảm dần. Hơn nữa, chúng cũng có thể tương tác với các gốc của chất

chống ôxy khác để hình thành các chất không bị ôxy hóa [64, 81].

Phản ứng của chất chống ôxy hóa với gốc tự do:

ROO* + AH  ROOH + A*

RO* + AH  ROH + A*

R* + AH  RH + A*

ROO* + A*  ROOA

RO* + A*  ROA

A* + A*  AA

Đối với chất chống ôxy hóa thứ cấp, chúng ức chế quá trình ôxy hóa lipid thông

qua các cơ chế khác nhau tùy thuộc vào các chất chống ôxy hóa. Tuy nhiên, chúng

được chia thành ba cơ chế chính: (i) các chất chống ôxy hóa có khả năng khóa chặt các

chất gây tổn thương ôxy hóa (prooxidants) hoặc các kim loại xúc tác quá trình ôxy hóa

lipid. Chúng thúc đẩy khả năng chống ôxy hóa bằng cách ngăn ngừa chu trình ôxy hóa

khử kim loại, tạo phức kim loại không tan và ngăn cản tương tác giữa các kim loại với

chất béo hoặc chất ôxy hóa chất trung gian (ví dụ như peroxyde). Chúng cũng có thể

ngăn chặn sự hình thành của phức hydroperoxyde kim loại; (ii) các chất chống ôxy hóa

đóng vai trò là chất bắt các phân tử ôxy và đóng vai trò như là chất khử bằng cách

nhường nguyên tử hydro; (iii) các chất chống ôxy hóa đóng vai trò ngăn chặn ôxy ở

mức năng lượng cao bằng việc giải phóng năng lượng của chúng dưới dạng nhiệt [64].

Hiện có nhiều chất có khả năng chống ôxy hóa hiệu quả, những chất được dùng

2- )

phổ biến nhất gồm:

 Anhydride sulfur và sulfide (SO2, SO3

 Acid L-ascorbic (vitamin C) và muối ascorbate

 Chất chống ôxy hoá nguồn gốc phenol (các chất tổng hợp BHA và BHT)

 Tocopherol: α-tocopherol, γ-tocopherol, δ-tocopherol (tổng hợp).

Hiện nay, con người đã cố gắng sử dụng chất chống ôxy hóa tự nhiên thay cho

chất chống ôxy hóa tổng hợp. Chất chống ôxy hóa tự nhiên được sử dụng ngày càng

nhiều, để bảo quản thịt và cá, chẳng hạn như tocopherols, các loại gia vị và thảo dược

chiết xuất thực vật và acid ascorbic. Acid ascorbic có thể được sử dụng như một chất

chống ôxy hóa để tăng thời hạn sử dụng thực phẩm. Acid này là một chất chống ôxy

hóa mạnh, được sử dụng trong dầu, cá phi lê và không có giới hạn liều lượng sử dụng [10].

1.3.3 Tổng quan acid ascorbic

Tên khoa học: L-acid ascorbic hoặc 2,3- didehyro-L-threo-hexono-1,4-lactone

hoặc 3-keto-Lgulofuranolactone.

Hình 1.3. Công thức cấu tạo của acid ascorbic [3]

Acid ascorbic là dạng tinh thể hoặc dạng bột trắng đến vàng nhạt, không mùi,

kém bền với nhiệt, điểm chảy khoảng 190C kèm theo phân hủy, dễ hòa tan trong

nước, không tan trong ether. Hàm lượng sử dụng ở thịt, thịt gia cầm thú tươi ML =

2000 mg/kg. Được sử dụng rộng rãi trong ngành thịt với vai trò là chất chống ôxy hóa

[3]. Đối với thịt đã qua xử lý, acid ascorbic có 4 chức năng chính:

- Tạo màu cho thịt.

- Ức chế quá trình hình thành nitrosamine.

- Ngăn xảy ra quá trình ôxy hóa.

- Ngăn sự biến đổi màu của thịt.

Đối với thịt tươi, nó có tác dụng chống ôxy hóa và sự biến màu trong quá trình

bảo quản thịt.

1.3.4 Cơ chế chống ôxy hóa của acid ascorbic

Acid ascorbic là một chất dinh dưỡng chống oxy hóa rất quan trọng, nhờ phản

ứng chống ôxy hoá mà acid ascorbic ngăn chặn ảnh hưởng xấu của các gốc tự do, hơn

nữa nó có phản ứng tái sinh mà vitamin E cũng là một chất chống ôxy hoá nhưng

lại không có. Acid ascobic là một chất lưỡng tính, nó vừa mang tính khử vừa mang

tính ôxy hóa nhưng tính ôxy hóa của nó mạnh hơn nhiều thể hiện ở khả năng bắt giữ

O2. Acid ascobic bị ôxy hóa thành aciddehydroascobic. Acid ascorbic là một chất bảo

vệ chống ôxy hóa hữu hiệu. Acid ascorbic loại bỏ ngay các loại ôxy, nitơ hoạt động

(các ROS = Reactive oxygen species và các RNS = Reactive nitrogen species) như các

gốc hydroxyl, peroxyl, superoxid, peroxynitrit và nitroxid), các ôxy tự do và các

hypocloride, là những gốc tự do gây độc hại cho cơ thể.

Trước hết, chất chống ôxy hóa acid ascorbic phản ứng với peroxy (ROO*),