Trong những năm vừa qua, ngành thủy sản đã phát triển và vươn lên thành một trong những ngành kinh tế mũi nhọn của cả nước. Trong chiến lược xuất khẩu thủy sản, mục tiêu đến năm 2020, cả nước phấn đấu tổng kim ngạch xuất khẩu thủy sản đạt giá trị là 10 tỷ USD đưa Việt Nam trở thành một trong bốn cường quốc đứng đầu về xuất khẩu thủy sản trên thế giới. Hơn nữa, trong thời gian gần đây, nhà nước đang có chiến lược đầu tư cho các đoàn thuyền khai thác thủy sản vừa góp phần phát triển kinh tế, vừa có ý nghĩa giữ vững chủ quyền biển đảo quê hương. Nhưng đối với các loại nguyên liệu thủy sản, bảo quản sau thu hoạch nhất là bảo quản trên tàu cá thì việc bảo quản bằng đá theo đúng tiêu chuẩn khó thực hiện được do các lý do sau:.

- Để bảo quản nguyên liệu thủy sản sau thu hoạch, tàu cá phải vận chuyển đủ đá dẫn đến nặng tải nên tốn dầu và dẫn tới nguy cơ không đủ dầu để chạy máy trong thời gian đi biển dài ngày. Mặt khác do tiêu tốn nhiều dầu nên chi phí nguyên liệu cao. Vì thế thu nhập của người làm nghề khai thác sẽ thấp. Hơn nữa, nếu chở đủ đá sẽ thiếu diện tích để chuyên chở nước ngọt và thực phẩm.

- Bảo quản nguyên liệu theo phương pháp ướp đá thường đòi hỏi phải có dụng cụ chứa đựng lớn, nên tốn diện tích và giá thành cao.

Do đó người dân thường lạm dụng các loại phụ gia độc hại như kháng sinh, hàn the, ure... trong bảo quản nguyên liệu thủy sản, gây nên tình trạng mất an toàn thực phẩm. 

Song song với việc tăng nguồn nguyên liệu thủy sản thì nguồn phế liệu thủy sản cũng tăng theo, do vậy việc tận dụng nguồn phế liệu này đang ngày càng phát triển theo hướng ngày càng thân thiện với môi trường. Các nghiên cứu về chitosan trong nước và trên thế giới cho thấy chúng có nhiều đặc tính phù hợp cho việc sử dụng trong bảo quản thực phẩm như có nguồn gốc tự nhiên từ vỏ tôm cua nên không độc hại mà lại có tính kháng khuẩn. Tuy nhiên khả năng chỉ tan trong acid đã làm hạn chế ứng dụng của chitosan nên việc sử dụng các oligochitosan tan trong nước để ứng dụng trong bảo quản thủy sản đã mở ra một hướng đi mới có nhiều triển vọng hiện nay.

 

1. Vật liệu:

- Tôm bạc biển, cá nục, mực ống tươi được thu mua trực tiếp tại ghe đánh bắt. Tôm, cá, mực tươi đạt tiêu chuẩn TCVN.

- Oligochitosan:Được sản xuất theo phương pháp sử dụng bức xạ Coban 60.

 

2.1. Bố trí thí nghiệm

Chúng tôi tiến hành thử nghiệm bảo quản tôm, cá, mực ở các nồng độ oligochitosan khác nhau:

 

Đánh giá chất lượng nguyên liệu theo thời gian bảo quản: đánh giá cảm quan nguyên liệu thủy sản bằng phương pháp cho điểm theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3215-79, phân tích một số chỉ tiêu hóa học, vi sinh để đánh giá độ tươi của nguyên liệu thủy sản.

2.2. Các phương pháp phân tích

+ Lấy mẫu và xử lý mẫu: theo TCVN 276 - 90

+ Phân tích cảm quan: đánh giá cảm quan nguyên liệu thủy sản bằng phương pháp cho điểm theo tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 3215-79, sử dụng thang điểm 20 để đánh giá cảm quan sản phẩm.

+ Xác định hàm ẩm: bằng phương pháp sấy đến khối lượng không đổi theo phương pháp sấy ở 105^oC của AOAC, 1990

+ Xác định hàm lượng NH₃: bằng phương pháp chưng cất lôi cuốn hơi nước.

+ Đo pH của cơ thịt tôm: Sử dụng giấy đo pH của Đức có thang đo từ 5.5 đến 9.0.

+ Phương pháp vi sinh: Xác định vi sinh vật tổng số trên bề mặt theo TCVN 5119/90.

+ Phương pháp xác định hoạt tính chống oxy hoá tổng theo mô tả bởi Prieto và các cộng sự (1999).

Hoạt tính chống oxy hóa tổng (TAA) được xác định theo phương pháp của Prieto 1999). Lấy 100µl mẫu bổ sung 900µl nước cất và thêm 3 ml dung dịch A (H₂SO₄ 0.6 M, sodium phosphate 28 mM và ammonium Molybdate 4 mM). Hỗn hợp được giữ 90 phút ở 95^oC và so màu ở bước sóng 695nm với chất chuẩn là acid ascorbic.

 

Tiến hành 5 mẫu thí nghiệm bảo quản tôm bạc biển bằng oligochitosan với các nồng độ khác nhau: mẫu 1: mẫu đối chứng, mẫu 2: bảo quản bằng oligochitosan với nồng độ 0.75%, mẫu 3: bảo quản bằng oligochitosan với nồng độ 1%, mẫu 4: bảo quản bằng oligochitosan với nồng độ 1.25% và mẫu 5:bảo quản bằng oligochitosan với nồng độ 1.5%. Các mẫu thí nghiệm đều sử dụng 5kg tôm bạc nguyên liệu, với thời gian nhúng dung dịch oligochitosan 1 phút, ở nhiệt độ 10^oC – 15^oC. Sau khi nhúng, vớt tôm ra để ráo và xếp vào bao bì PE bảo quản ở nhiệt độ 0 ÷ 4^oC. Sau các khoảng thời gian bảo quản lấy mẫu đánh giá cảm quan, xác định hàm lượng NH₃, sự thay đổi pH, …

* Ảnh hưởng của nồng độ oligochitosan đến các chất lượng cảm quan của tôm


Hình 1. Ảnhhưởng của nồng độ oligochitosanđến chất lượng cảm quan của tôm

Sau 6 ngày bảo quản, mẫu đối chứng có tổng điểm trung bình cảm quan là 12.00 điểm, trong khi các mẫu xử lý oligochitosan với các nồng độ 0.75%; 1%; 1.25%; 1.5% lần lượt có tổng điểm trung bình cảm quan là 14.18; 14.6; 13.38; 12.44 điểm. Dựa vào tiêu chuẩn phân cấp chất lượng tôm cho thấy sau 6 ngày bảo quản tôm ở nhiệt độ 0 ÷ 4^oC, các mẫu tôm đã được xử lý oligochitosan đều đạt chất lượng trung bình về mặt cảm quan, trong khi đó mẫu tôm chưa qua xử lý thì vỏ bị biến màu và có hiện tượng giãn đốt nhẹ. Oligochitosan có khả năng hạn chế sự phát triển của vi sinh vậttự nhiên có trên và có khả năng chống oxy hóa nên hạn chế quá trình biến đổi của tôm.

Sau 6 ngày bảo quản tôm ở nhiệt độ 0 ÷ 4^oC những mẫu tôm đượcnhúng dung dịch oligochitosan 1% cho chất lượng cảm quan tốt nhất.

* Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch oligochitosan đến sự biến đổi hàm lượng NH₃ của tôm

Các mẫu tôm được nhúngoligochitosan đều có hàm lượng NH₃ tăng chậm hơn nhiều so với mẫu đối chứng. Cụ thể, sau 6 ngày bảo quản,hàm lượng NH₃ trong tôm của mẫu đối chứng là 0.2167%, còn các mẫu đã xử lý với oligochitosan ở các nồng độ khác nhau: 0.75%; 1%; 1.25%; 1.5% có hàm lượng NH₃ lần lượt là 0.1700%; 0.1530%; 0.1833%; 0.2040%. Trong đó, mẫu sử dụng oligochitosan với nồng độ 1% ở hàm lượng NH₃ thấp nhất.

Hình  2. Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch oligochitosanđến hàm lượng NH₃ trong tôm nguyên liệu theo thời gian bảo quản lạnh

Hiện tượng gia tăng hàm lượng NH₃ trong tôm khi bảo quản là do hoạt động của các vi sinh vật cũng như các biến đổi sinh hóa tự nhiên của tôm diễn ra làm cho các hợp chất có nitơ, protein trong cơ thịt tôm bị phân hủy tạo NH₃. Oligochitosan là chất có khả năng diệt khuẩn và có hoạt tính chống oxy hóa nên làm giảm tốc độ biến đổi tự nhiên của tôm. Do đó,khi sử dụng dung dịch oligochitosan để bảo quản tôm sẽ làm tôm bị biến đổi chậm hơn và hàm lượng NH₃ tăng chậm hơn.

Sau 6 ngày bảo quản tôm ở nhiệt độ 0 ÷ 4^oC có nhúng dung dịch oligochitosan 1%,hàm lượng NH₃ tăng chậm nhất.

* Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch oligochitosan đến sự biến đổi hoạt tính chống oxy hóa của tôm


Hình 3. Sự biến đổi hoạt tính chống oxy hóa tổng của tôm nguyên liệu được xử lý bằng oligochitosanở các nồng độ,sau 6 ngày bảo quản

Kết quả cho thấy hoạt tính chống oxy hóa tổng trong tất cả các mẫu tôm thí nghiệm đều giảm theo thời gian bảo quản so với nguyên liệu ban đầu. Các mẫu tôm đã xử lý qua oligochitosanđều có hoạt tính chống oxy hóa tổng giảm chậm hơn so với mẫu đối chứng. Mẫu nguyên liệu ban đầu có hoạt tính chống oxy hóa tổng là 1.5162 (mg acid ascorbic/g mẫu), sau 6 ngày bảo quản thì hoạt tính chống oxy hóa tổng của mẫu đối chứng là 0.8052 (mg acid ascorbic/g mẫu). Các mẫu đã qua xử lý oligochitosanở các nồng độ khác nhau: 0.75%; 1%; 1.25%; 1.5% có hoạt tính chống oxy hóa tổng lần lượt là 0.8052(mg acid ascorbic/g mẫu); 1.0096 (mg acid ascorbic/g mẫu); 1.1549 (mg acid ascorbic/ g mẫu); 0.9843 (mg acid ascorbic/ g mẫu); 0.8527(mg acid ascorbic/g mẫu). Trong đó, mẫu sử dụng oligochitosannồng độ 1% có hoạt tính chống oxy hóa giảm chậm nhất.

* Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch oligochitosan đến sự biến đổi pH của cơ thịt tôm

Hình  4. Sự biến đổi pH của tôm được xử lý bằng oligochitosan ở các nồng độtheo thời gian bảo quản

Kết quả cho thấy pH đo được ở cơ thịt tôm của tất cả các mẫu bảo quản đều đồng loạt giảm ở giai đoạn 2 ngày đầu bảo quản và sau đó tăng dần theo thời gian bảo quản. Các mẫu tôm đã qua xử lý bằng dung dịch oligochitosanđều có pH giảm rồi tăng chậm hơn so với mẫu đối chứng. Sau 6 ngày bảo quản thì pH trên tôm của mẫu đối chứng là 7.3; còn các mẫu đã qua xử lý oligochitosanở các nồng độ khác nhau: 0.75%; 1%; 1.25%; 1.5% có pH lần lượt là 7.0; 6.9; 7.1; 7.1. Trong đó, mẫu sử dụng oligochitosanvới nồng độ 1% có pH tăng chậm nhất.

Nguyên nhân của sự thay đổi pH ở cơ thịt tôm là do các quá trình biến đổi của tôm sau khi chết. Đầu tiên glycogen sẽ bị phân giải tạo ra acid lactic, acid lactic làm pH của cơ thịt tôm giảm. Sau đó xảyra quá trình phân hủy protein và các hợp chất có nitơ sinh ra NH₃ làm cho hàm lượng NH₃ tăng lên, NH₃là một chỉ tiêu quan trọng đánh giá mức độ phân hủy protein, mức độ tươi, mức độ hư hỏng của tôm khi bảo quản. Khi sử dụng dung dịch oligochitosan để bảo quản tôm sẽ làm tôm lâu hư hỏng hơn và hàm lượng NH₃ tăng chậm hơn dẫn đến pH của cơ thịt tôm cũng sẽ tăng chậm hơn.

Từ tất cả các phân tích ở trên cho thấy oligochitosan 1% có thể sử dụng để xử lý tôm bạc nhằm kéo dài thời gian bảo quản.

* Sự biến đổi tổng vi sinh vật trên bề mặt tôm trong thời gian bảo quản ở nhiệt độ 0÷ 4⁰C.

 

 

Hình 5. Sự thay đổi tổng số vi sinh vật hiếu khí trên tôm sau 6 ngày bảo quản nếu bảo quản có và không có oligochitosanbề mặt

Như vậy, mẫu tôm đối chứng không được xử lý oligochitosan có tổng số vi sinh vật hiếu khí trên bề mặt cao gấp gần 2.86 lần so với mẫu tôm được xử lý oligochitosan 1% bao gói trong bao bì PE và nhiều gấp 1.21 lần so với mẫu tôm xử lý oligochitosan 1% chứa trong rổ nhựa. Kết quả này một lần nữa khẳng định tôm được xử lý dung dịch oligochitosan sẽ là giảm đáng kể một lượng vi sinh vật trên bề mặt từ đó giúp tôm bảo quản có chất lượng giảm chậm hơn mẫu đối chứng.

Từ các phân tích ở trên cho thấy tổng số vi sinh vật hiếu khí trên bề mặt tôm bạc xử lý oligochitosan 1%  chứa trong rổ nhựa thấp hơn so với mẫu đối chứng và mẫu tôm xử lý oligochitosan 1% bao gói trong bao bì PE.Điều này cho thấy hoàn toàn có thể ứng dụng oligochitosan trong bảo quản tôm trên tàu cá trong điều kiện khắc nghiệt trên tàu

2. Xác định nồng độ oligochitosan thích hợp cho quá trình bảo quản cá

Tiến hành 5 mẫu thí nghiệm nhúng cá bằng các dung dịch COS với nồng độ khác nhau: Mẫu 1 đối chứng, mẫu 2: nhúng trong dung dịch COS 0.75%, mẫu 3: dung dịch COS 1%, mẫu 4: dung dịch COS  1.25%, mẫu 5: dung dịch COS 1.5%. Tất cả các mẫu đều sử dụng 5kg cá nhúng trong dung dịch COS trong thời gian 1 phút. Sau khi nhúng vớt ra để ráo và xếp vào các rổ nhựa, bảo quản ở nhiệt độ 0^oC-4^oC. Sau các khoảng thời gian bảo quản 3,4, …, 12 ngày lấy mẫu để đánh giá cảm quan.

* Ảnh hưởng của nồng độ oligochitosan đến các chỉ tiêu cảm quan của cá


Hình 6. Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch oligochitosan đến chất lượng cảm quan của cá bảo quản lạnh

Kết quả phân tích cho thấy tổng điểm cảm quan của tất cả các mẫu cá đều giảm theo thời gian bảo quản nhưng nếu có nhúng COS thì mức độ giảm chất lượng chậm hơn. Sau 7 ngày bảo quản, dựa vào bảng phân cấp chất lượng cá mẫu bảo quản bằng COS 1% có kết quả cảm quan tốt nhất và đạt 15.38 điểm cao hơn so với mẫu xử lý COS với nồng độ 1.25% và 1.5%.

Từ những phân tích ở trên cho thấy cá bảo quản bằng cách nhúng dung dịch COS 1% có chất lượng cảm quan tốt nhất sau 7 ngày bảo quản. Do vậy nồng độ COS được lựa chọn dùng cho bảo quản cá là 1%.

* Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch oligochitosan đến sự biến đổi hàm lượng NH₃của cá 


Hình 7. Ảnh hưởng của các nồng độ dung dịch COS đến hàm lượng NH₃ trong cá bảo quảnnhiệt độ 0^oC-4^oC
 

Kết quả phân tích cho thấy hàm lượng NH₃ trong cơ thịt cá nục ở tất cả các mẫu bảo quản đều tăng theo thời gian bảo quản. Sau 12 ngày bảo quản thì hàm lượng NH₃ ở các mẫu đều tăng lên, nhưng có sự khác nhau về mức độ gia tăng hàm lượng NH₃ giữa các mẫu. Hàm lượng NH₃ tăng lên của các mẫu lần lượt như sau: mẫu đối chứng là 0.3519, mẫu nhúng COS 0.75% là 0.187, mẫu nhúng COS 1% là 0.17, mẫu nhúng COS 1.25% là 0.2295, mẫu nhúng COS 1.5% là 0.1360.

Phân tích ở trên cho thấy cá bảo quản bằng cách nhúng dung dịch COS 1,5% có hàm lượng NH₃ tăng chậm nhất và ức chế các vi sinh vật gây hư hỏng nguyên liệu cá do vậy nên chọn nồng độ COS 1% hoặc 1,5% để bảo quản.

* Ảnh hưởng của nồng độ oligochitosan đến chỉ tiêu vi sinh vật của nguyên liệu cá trong quá trình bảo quản

Tiến hành 2 mẫu thí nghiệm: Mẫu 1 đối chứng, mẫu 2: nhúng trong dung dịch COS 1% trong thời gian 1 phút. Các mẫu đều sử dụng 5kg cá. Sau khi bảo quản 10 ngày lấy mẫu phân tích vi sinh vật.

Hình 8. Ảnh hưởng của nồng độ COS đến tổng số vi sinh vật hiếu khí trên bề mặt cá nục

Kết quả phân tích cho thấy sau 10 ngày bảo quản tổng số vi sinh vật hiếu khí trên bề mặt ở mẫu đối chứng là 7.5*10⁴(Cfu/g) và mẫu được bảo quản bằng COS 1% là 2.5*10³(Cfu/g). Như vậy, mẫu cá chưa qua xử lý dung dịch oligochitoan 1% có lượng tổng số vi sinh vật hiếu khí trên bề mặt gấp 30 lần so với mẫu đã qua xử lý rồi. Kết quảnày cho thấy khi được xử lý dung dịch COS, vi sinh vật hiện diện trên bề mặt nguyên liệu bị ức chế không phát triển được nên chất lượng của cá giảm chậm hơn.Sau 10 ngày bảo quản, mẫu cá không được xử lý dung dịch COS có lớp da trên bề mặt cá bị hư hỏng làm chất lượngcảm quan của cá giảm. Trong khi đó mẫu cá xử lý COSvẫn còn nguyên lớp da. Như vậy, dung dịch COS đã giúp bảo quản cá tốt hơn.

* Xác định thời gian bảo quản cá bằng dung dịch COS 1%

Tiến hành 2 mẫu thí nghiệm: Mẫu 1 đối chứng, mẫu 2: nhúng trong dung dịch COS 1% trong thời gian 1 phút. Tất cả các mẫu đều sử dụng 5kg cá. Sau khi nhúng vớt ra để ráo và xếp vào các rổ nhựa, bảo quản ở nhiệt độ 0⁰C-4⁰C. Sau các khoảng thời gian bảo quản 1, 2, …, 15 ngày, lấy mẫu để đánh giá cảm quan.

- Về chất lượng cảm quan: Sau 6 ngày bảo quản mẫu đối chứng bảo quản bằng nước đá có tổng điểm cảm quan bằng 13.2 điểm và từ ngày thứ 7 trở đi tổng điểm cảm quan của cá giảm dưới 13 điểm. Trong khi đó tổng điểm cảm quan của mẫu cá nục nhúng oligochitosan 1% tới ngày thứ 6 vẫn có tổng điểm cảm quan đạt 18 điểm bằng còn 90% so với chất lượng cảm quan của cá ban đầu và đến 12 ngày mẫu này vẫn có tổng điểm cảm quan 13.2 điểm bằng với tổng điểm cảm quan của mẫu cá nục đối chứng bảo quản 6 ngày. Như vậy nếu xét theo chất lượng cảm quan thì nguyên liệu cá đạt từ 13 điểm trở lên là đạt yêu cầu. Như vậy mẫu bảo quản cá nục bằng nước đá chỉ nên bảo quản tối đa là 6 ngày bảo quản và mẫu cá bảo quản bằng oligochitosan 1% có thể lưu giữ tới 12 ngày.
 

- Về hàm lượng NH₃:Các mẫu cá nục bảo quản đều có hàm lượng đạm thối tăng theo thời gian bảo quản và mẫu đối chứng luôn có hàm lượng đạm thối tăng nhanh và cao hơn nhiều so với mẫu bảo quản bằng oligochitosan.

Từ những đánh giá về sự thay đổi tổng số điểm cảm quan chất lượng và hàm lượng NH₃ ở cá nụcbảo quản bằng oligochitosan 1% và bảo quản chỉ bằng nước đá từ 0 -4⁰C cho thấy thời gian bảo quản cá nục bằng oligochitosan 1% không nên quá 12ngày và thời gian bảo quản cá nục bằng nước đá không quá 6 ngày.

3. Xác định nồng độ COS thích hợp cho quá trình bảo quản mực

Tiến hành 5 mẫu thí nghiệm nhúng mực trong dung dịch oligochitosan (COS) pha trong nước RO với các tỷ lệ COS khác nhau:Mẫu 1: Mẫu đối chứng, Mẫu 2: Nhúng trong dung dịch COS 0.75%, Mẫu 3: Nhúng trong dung dịch COS 1%, Mẫu 4: Nhúng trong dung dịch COS 1.25%, Mẫu 5: Nhúng trong dung dịch COS 1.5%. Các mẫu thí nghiệm đều sử dụng 1 kg mực ống tươi, thời gian nhúng trong dung dịch COS là 3 phút. Sau khi nhúng trong dung dịch COS, vớt mực ra và đưa vào trong túi PE, bảo quản trong môi trường không khí lạnh ở 4^oC ± 1^oC. Sau các thời gian bảo quản 24h lấy mẫu đánh giá cảm quan, pH và sự thay đổi hàm lượng NH₃.

* Ảnh hưởng của nồng độ oligochitosan đến sự biến đổi chất lượng cảm quan của mực bảo quản lạnh


Hình 11. Ảnh hưởng của nồng độ COS đến sự biến đổi tổng điểm cảm quan của mực bảo quản lạnh

Nồng độ COS khác nhau thì cho chất lượng cảm quan mực cũng khác nhau. Sau 8 ngày bảo quản, mẫu COS nồng độ 1.5% có chất lượng cảm quan cao nhất với tổng điểm cảm quan là 17.16 điểm, mẫu COS 1% với 16.92 điểm, mẫu đối chứng với 14.72 điểm. Tuy nhiên, bắt đầu từ ngày bảo quản thứ 9, mẫu COS 1% lại đạt chất lượng tốt nhất với tổng điểm cảm quan là 16.24 điểm, trong khi đó mẫu COS nồng độ 1.5% bắt đầu giảm nhanh chỉ còn 14.94 điểm. Sau 13 ngày bảo quản thì tổng điểm cảm quan các mẫu giảm dần theo thứ tự mẫu COS 1%, 0.75%, 1.25%, 1.5% và đối chứng với tổng điểm lần lượt là 15.16, 14.52, 12.44, 12.1, 8.24 điểm, mẫu COS 1% có chất lượng tốt nhất.

Ở thời gian bảo quản đầu, mẫu xử lý COS ở nồng độ càng cao thì cho chất lượng cảm quan tốt hơn tuy nhiên khi thời gian bảo quản càng dài thì chất lượng cảm quan của mẫu xử lý COS ở nồng độ cao lại thấp hơn. Điều này được giải thích như sau: Mẫu bảo quản bằng COS có nồng độ cao thì có tính kháng khuẩn cao hơn, tạo màng bao bọc trên bề mặt mực, hạn chế sự tiếp xúc của nguyên liệu với không khí. Tuy nhiên, do COS bám trên bề mặt nguyên liệu dày tạo thành hệ keo làm mất nước nguyên liệu nên chất lượng cảm quan mực giảm so với mẫu bảo quản COS ở nồng độ thấp.

Trong các nồng độ COS sử dụng bảo quản mực thì dung dịch COS nồng độ 1% cho tổng điểm cảm quan cao nhất theo thời gian bảo quản.

* Ảnh hưởng của nồng độ oligochitosan đến sự biến đổi hàm lượng NH₃ của mực bảo quản lạnh


Hình 12. Ảnh hưởng của nồng độ COS đến sự biến đổi hàm lượng NH₃ của mực bảo quản lạnh

Nguyên liệu mực xử lý bằng COS có hàm lượng NH₃ thấp hơn mẫu đối chứng. Nguyên nhân là khi nhúng mực bằng COS, chất này tạo màng bao bọc trên bề mặt nguyên liệu do đó hạn chế sự xâm nhập của oxy và có tính kháng khuẩn nên có tác dụng hạn chế sự phát triển của vi sinh vật, nguyên liệu biến đổi ít hơn về mặt hóa sinh và sinh học làm giảm sự phân hủy acid amin của nguyên liệu.

Sau 13 ngày bảo quản thì hàm lượng NH₃ các mẫu tăng dần theo thứ tự mẫu COS nồng độ 1%, 0.75%, 1.25%, 1.5% và mẫu đối chứng với hàm lượng NH₃ lần lượt là 0.171%, 0.194%, 0.235%, 0.266%, 0.302%. Mẫu 1% có hàm lượng NH₃ thấp nhất.

Như vậy, bảo quản mực bằng dung dịch COS 1% cho mực có hàm lượng NH₃ thấp nhất so với mẫu đối chứng và các mẫu bảo quản ở nồng độ khác.

* Ảnh hưởng của nồng độ oligochitosan đến sự biến đổi pH của mực bảo quản lạnh

Sự biến đổi pH của các mẫu mực sau khi xử lý bằng dung dịch COS ở các nồng độ khác nhau trong bảo quản lạnh ở nhiệt độ 4^oC ± 1^oC được thể hiện ở hình 3.154.
 

Hình 13. Ảnh hưởng của nồng độ dung dịch COS đến sự biến đổi pH của mực bảo quản lạnh

pH ở các mẫu giảm thấp nhất sau 4 ngày, sau đó tiếp tục tăng lên. Sau khi mực chết, ở giai đoạn tê cứng, glycogen bị phân giải tạo ra acid lactic làm pH cơ thịt mực giảm xuống, giúp hạn chế phần nào sự phát triển của VSV gây thối rữa. Mẫu đối chứng có pH tăng nhanh nhất, chỉ sau 13 ngày bảo quản pH đã lên đến 7.2 cho thấy các biến đổi sinh hóa xảy ra trong thịt mực xảy ra nhanh hơn, chất lượng nguyên liệu giảm nhanh hơn. Trong khi đó mẫu COS 1% có sự biến đổi pH chậm nhất, sau 13 ngày bảo quản pH của mẫu này là 6.1, nguyên liệu vẫn giữ được chất lượng tốt.

Mẫu COS 1% có pH thấp nhất sau 13 ngày bảo quản.

* Nghiên cứu lựa chọn dung môi pha COS

Tiến hành 3 mẫu thí nghiệm nhúng mực trong dung dịch COS 1% pha trong các dung môi khác nhau: Mẫu 1: Mẫu đối chứng, Mẫu 2: Nhúng trong dung dịch COS 1% pha trong nước RO, Mẫu 3: Nhúng trong dung dịch COS 1% pha trong nước biển. Các mẫu thí nghiệm đều sử dụng 3 kg mực ống tươi, thời gian nhúng trong dung dịch COS là 3 phút.

 

Hình 14. Ảnh hưởng của dung môi pha COS đến tổng điểm cảm quan của mực bảo quản lạnh

Nhìn chung, chất lượng cảm quan các mẫu đều giảm theo thời gian bảo quản nhưng mẫu xử lý dung dịch COS 1% pha trong nước biển cho chất lượng tốt hơn mẫu COS 1% pha trong nước RO.
 

Hình 15. Ảnh hưởng của dung môi pha COS đến sự biến đổi hàm lượng NH₃ của mực bảo quản lạnh

Khi pha COS trong dung môi là nước RO và nước biển, kết quả thí nghiệm cho thấy mực nhúng trong dung dịch COS pha trong nước biển có sự biến đổi hàm lượng NH₃ chậm hơn mẫu COS pha trong nước RO.

 

Nguyên nhân do nước biển có muối loãng nên giúp chất lượng mực tốt hơn.

Mực xử lý bằng dung dịch COS 1% pha trong nước biển có sự biến đổi hàm lượng NH₃ chậm hơn mẫu COS 1% pha trong nước RO.

Hình 16. Ảnh hưởng của dung môi pha COS đến sự biến đổi pH của mựcbảo quản lạnh

Mẫu đối chứng có pH tăng nhanh nhất, chỉ sau 9 ngày bảo quản pH đã lên đến 6.8. Trong khi đó mẫu COS nồng độ 1% pha trong nước biển có sự biến đổi pH chậm hơn, sau 9 ngày bảo quản pH của mẫu này là 6.3, thấp hơn mẫu COS nồng độ 1% pha trong nước RO và mẫu đối chứng.

Hình 17. Ảnh hưởng của dung môi pha COS đến sự biến đổi hoạt tính chống oxy hóa tổng của mực bảo quản lạnh
 

Mẫu sử dụng COS có hiệu quả chống oxy hóa và giữ được chất lượng mực tốt hơn mẫu không sử dụng COS. Ở nguyên liệu ban đầu (0 ngày), mực có hoạt tính chống oxy hóa tổng là 2.911mg acid ascorbic/g mẫu. Sau 9 ngày bảo quản, hoạt tính chống oxy hóa tổng của các mẫu giảm đi, mẫu COS nồng độ 1% pha trong nước biển có hoạt tính chống oxy hóa tổng cao nhất với 2.405 mg acid ascorbic/g mẫu, mẫu COS 1% pha trong nước RO thấp hơn với 2.178mg acid ascorbic/g mẫu, mẫu đối chứng thấp nhất với 1.807mg acid ascorbic/100g mực.
Sự giảm hoạt tính chống oxy hóa trong quá trình bảo quản lạnh do sự oxy hóa lipit dẫn đến làm giảm chất lượng của mực. Cơ chế chống oxy hóa của COS là do trong phân tử COS có nhóm amino có thể kìm hãm sự oxy hóa lipit trong mực, đồng thời lớp màng COS có tác dụng hạn chế sự xâm nhập của oxy từ môi trường ngoài do đó giảm sự khuếch tán oxy vào bề mặt mực. Bên cạnh đó, khi pha dung dịch COS trong nước biển, do nước biển giúp hạn chế sự biến đổi của nguyên liệu nên mẫu bảo quản bằng COS 1% pha trong nước biển có hoạt tính chống oxy hóa tổng cao hơn mẫu COS 1% pha trong nước RO. Do vậy, mẫu COS 1% pha trong nước biển có chất lượng tốt hơn.

Từ những phân tích ở trên cho thấy khi bảo quản mực bằng COS 1% pha trong nước biển sẽ giúp cho chất lượng mực tốt hơn trong 9 ngày bảo quản so với khi bảo quản mực bằng oligochitosan pha trong nước RO.

4. Kết quả thử nghiệm trên tàu cá

Xuất phát từ kết quả thu được sau các chuyến đi biển thử nghiệm sử dụng dung dịch oligochitosan trên tàu cá trước, thử nghiệm lần này được tiến hành như sau:

+ Nồng độ dung dịch oligochitosan sử dụng (COS) là 1.25%. Dung dịch này được chuẩn bị trước khi lên tàu đi biển.

+ Thời gian nhúng trong dung dịch COS là: (2± 0.5)phút; riêng đối với mẫu mực được thực hiện trong khoảng (5± 0.5)phút.

+ Khối lượng cá thử nghiệm là 600kg với các chủng loại cá khác nhau như cá đổng, cá ngừ ồ, cá hố, cá sơn thóc, cá nục,…Khối lượng tôm thử nghiệm là 200kg với các kích cỡ khác nhau và khối lượng mực ống thử nghiệm là khoảng 300 kg.

+ Các mẫu cá, tôm, mực được nhúng trong dung dịch COS, sau đó vớt ra và xếp vào các hộp xốp rồi để vào hầm lạnh của tàu cá, nhiệt độ khoảng 2 – 4^oC.

+ Chuyến thử nghiệm lần này được thực hiện trong 18 ngày, tàu cá trở về cảng, các mẫu thí nghiệm được vận chuyển về phòng thí nghiệm để tiến đánh giá cảm quancũng như phân tích các chỉ số NH₃, protein và vi sinh vật.


Hình 18. Mẫu cá, mực thử nghiệm bảo quản bằng COS

 
Bảng 1. Kết quả đánh giá tổng điểm trung bình cảm quan của mẫu cá, tôm, mực

 

Sau 18 ngày bảo quản trên tàu cá, các mẫu tôm, cá, mực mặc dù được bảo quản trong điều kiện hầm lạnh nhưng chất lượng vẫn luôn bị biến đổi, đây chính là nguyên nhân làm cho giá trị các sản phẩm đánh bắt của ngư dân suy giảm. Kết quả cảm quan các mẫu cá, tôm, mực bảo quản thông thường và các mẫu bảo quản có sử dụng dung dịch oligochitosan 1.25% đã cho thấy sự khác biệt và hiệu quả rõ rệt.

Như vậy, kết quả đánh giá cảm quan trong lần thử nghiệm này đã cho thấy hiệu quả rất tốt khi sử dụng dung dịch oligochitosan (COS) nồng độ 1.25% bảo quản của các mẫu cá, tôm, mực so với mẫu bảo quản theo phương pháp truyền thống. Các chỉ tiêu màu sắc, mùi vị và trạng thái của nguyên liệu thủy sản sau 18 ngày bảo quản trên tàu cá nếu được nhúng qua dung dịch oligochitosan 1.25% đều có kết quả tốt, cao hơn so với mẫu đối chứng.

Bảng 2. Hàm lượng NH₃ của cá, tôm, mực

 
 
 
 
 
 




Hàm lượng NH₃ ở các mẫu đối chứng cao hơn cho thấy quá trình biến đổi chất lượng ở các mẫu mày diễn ra mạnh hơn so với mẫu đã qua xử lý bằng COS 1.25%.

Bảng 3. Kết quả phân tích vi sinh các mẫu sau bảo quản

 

Tổng số vi sinh vật hiếu khí hiện diện trên bề mặt cá, tôm, mực ở mẫu có xử lý bằng dung dịch COS ở nồng độ 1.25% sau 18 ngày bảo quản gần như không khác nhiều so với các mẫu đối chứng. Kết quả kiểm định các loại vi sinh khác thì chưa phát hiện thấy ở bất kỳ mẫu nào.

Nhìn chung, kết quả thử nghiệm của chuyến đi biển lần này rất tốt - kết quả này khẳng định lại một lần nữa về hiệu quả sử dụng dung dịch oligochitosan trong việc nâng cao chất lượng thủy sản sau đánh bắt.

5. Đề xuất quy trình bảo quản nguyên liệu thủy sản bằng oligochitosan

Dựa vào các nghiên cứu ở trên, chúng tôi đề xuất quy trình bảo quản nguyên liệu thủy sản trên tàu cá như hình 19.

* Thuyết minh quy trình:

- Nguyên liệu: Tôm, cá, mực tươi, màu sắc sáng bóng tự nhiên, cơ thịt săn chắc, đàn hồi tốt.
 

- Rửa: Nguyên liệu sau khi thu mua được rửa bằng nước sạch để loại bỏ đi các tạp chất bám dính trên bề mặt, nhiệt độ của nước rửa dưới 4^oC nhằm hạn chế sự biến đổi của nguyên liệu. Sau khi rửa, vớt nguyên liệu ra để ráo nước để thuận lợi cho quá trình nhúng qua dung dịch oligochitosan.

- Nhúng: Nguyên liệu thủy sản được nhúng vào dung dịch oligochitosan 1,25% trong 1 phút và vớt ra để đem đi bảo quản.

- Xếp thùng: Nguyên liệu sau khi nhúng dung dịch oligochitosan được cho vào thùng cách nhiệt, xếp một lớp đá, một lớp nguyên liệu và đậy kín. Quá trình bảo quản thường xuyên theo dõi nhiệt độ và duy trì nhiệt độ bảo quản trong 0 – 4^oC.

 

1. Kết luận

Từ các kết quả nghiên cứu trên, chúng tôi rút ra các kết luận sau:

- Tôm bạc biển được bảo quản bằng cách nhúng chế phẩm oligochitosan với nồng độ 1% trong thời gian 1 phút. Tôm bạc nguyên liệu sau xử lý oligochitosan 1% có thể bảo quản 6 ngày trong điều kiện mát mà vẫn đạt tiêu chuẩn chất lượng dùng làm nguyên liệu chế biến.

- Cá nục: được bảo quản bằng cách nhúng chế phẩm oligochitosan với nồng độ 1% trong thời gian 1 phút. Cá nục nguyên liệu sau xử lý oligochitosan 1% có thể bảo quản 12 ngày trong điều kiện mát mà vẫn đạt tiêu chuẩn chất lượng dùng làm nguyên liệu chế biến.

- Mực: được bảo quản bằng cách nhúng chế phẩm oligochitosan với nồng độ 1% trong thời gian 1 phút. Mực nguyên liệu sau xử lý oligochitosan 1% có thể bảo quản 9 ngày trong điều kiện mát mà vẫn đạt tiêu chuẩn chất lượng dùng làm nguyên liệu chế biến.

- Đã thử nghiệm bảo quản nguyên liệu thủy sản trên tàu cá: nguyên liệu thủy sản sau 18 ngày bảo quản trên tàu cá nếu được nhúng qua dung dịch oligochitosan 1.25% đều có các chỉ tiêu màu sắc, mùi vị và trạng thái cao hơn nhiều so với mẫu không nhúng dung dịch oligochitosan.

2. Đề xuất ý kiến

- Việc sử dụng oligochitosan để bảo quản nguyên liệu thủy sản trên tàu cá hoàn toàn có thể thực hiện được. Việc bảo quản bằng oligochitosan trên tàu cá giúp kéo dài thời gian bảo quản nguyên liệu phù hợp với các chuyến đi biển dài ngày.

- Ngoài ra, oligochitosan dạng bột hoàn toàn có thể dùng nước biển để hòa tan và bảo quản nguyên liệu thủy sản ngay sau khi đánh bắt xong phù hợp với điều kiện khắc nghiệt thiếu nước ngọt trên tàu.

 

TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tiếng Việt
1. Chi cục Quản lý Chất lượng Nông lâm sản và thủy sản Bình Thuận (2010), Tăng cường quản lý chất lượng, an toàn thực phẩm đối với nguyên liệu thủy sản tại Bình Thuận, Báo cáo tham luận tại Hội thảo Nâng cao chất lượng nguyên liệu thủy sản sau khai thác, Bình Thuận, 28/09/2010.
2. Phan Trọng Huyến, Thân Văn Minh, Phan Xuân Quang, Lê Văn Khẩn, Nguyễn Trọng Thảo, Lê Hữu Lan, Trần Đức Phú, Nguyễn Văn Thành, Cao Xuân Tiều, Hồ Sĩ Lam, Lê Tòng Văn (2003), Tìm giải pháp hợp lý để bảo quản sản phẩm sau thu hoạch của nghề lưới kéo xa bờ tỉnh Bà Rịa- Vũng Tàu, Báo cáo tổng kết đề tài khoa học công nghệ câp Tỉnh, Sở Khoa học & Công nghệ tỉnh Bà Rịa- Vũng Tàu.
3. Nguyễn Hữu Khánh, Hồ Thị Bích Ngân (2011), Thực trạng bảo quản về quản lý chất lượng sản phẩm thủy sản sau thu hoạch trên tàu khai thác xa bờ ở một số tỉnh miền trung Việt Nam, Tạp chí Khoa học và Phát triển, 9(5),  772 - 779.
4. Lê Thanh Long (2006), Nghiên cứu sử dụng dung dịch chitosan và phụ liệu để kéo dài thời gian bảo quản trứng gà tươi (Hyline), Luận văn thạc sĩ kỹ thuật chuyên ngành Công nghệ chế biến thủy sản, Trường Đại học Nha Trang.
5. Trần Thị Luyến (2004), Sản xuất chitin-chitosan từ phế liệu thủy sản,  Báo cáo tổng kết dự án sản xuất thử nghiệm cấp Bộ,Trường Đại học Thuỷ sản, Nha Trang.
6. Trần Thị Luyến, Nguyễn Trọng Bách (2005), “Nghiên cứu khả năng làm giảm số lượng vi sinh vật trên bề mặt thịt bò”, Tạp chí Khoa học Công nghệ thủy sản, Trường Đại học Thuỷ sản, Nha Trang, số 3.
7. Trần Thị Luyến, Nguyễn Thị Hiên (2006), “Nghiên cứu sử dụng olygoglucozamin từ chitosan vỏ tôm, vỏ ghẹ để thay thế NaNO₃ trong bảo quản xúc xích gà surimi”, Tạp chí Khoa học Công nghệ thủy sản, Trường Đại học Thuỷ sản, Nha Trang, số 1, 3-8.
8. Nguyễn Văn Thành (2006), Nghiên cứu chế biến sản phẩm mực một nắng và sử dụng chitosan bảo quản sản phẩm, Luận văn thạc sĩ kỹ thuật chuyên ngành Công nghệ chế biến thủy sản, Trường Đại học Nha Trang.
9. Trang Sĩ Trung, Trần Thị Luyến, Nguyễn Anh Tuấn, Nguyễn Thị Hằng Phượng (2010), Chitin - chitosan từ phế liệu thủy sản và ứng dụng, Nxb. Nông nghiệp, TP. HCM.
10. Nguyễn Thị Ngọc Tú, Nguyễn Hồng Khánh (2003), “Nghiên cứu dùng vật liệu chitosan làm phụ gia thực phẩm đảm bảo vệ sinh an toàn thực phẩm”, Viện Hóa học - Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam, Hà Nội.
Tiếng Anh
11. Andrew J. M. (2001), “Determination of minimum inhibitory concentrations”, Journal of antimicrobial chemotherapy, 48, Suppl. S1, 5-16.
12. Ahn D. H., Choi J. S., Park S. M.(2003), “Effects on preservation and quality of bread with coating high molecular weight chitosan”, Journal of Korean Food Nutrition, 16, 430-436.
13. AOAC(1990), Official Method of Analysis, 15th ed. Arlington, VA: Association of Official Analytical Chemists.
14. Bhale S., No H. K., Prinyawiwatkul W., Nadarajah K., Farr A. J., Meyers S. P.(2003), “Chitosan coating improves the shelf life of eggs”,  Journal of Food Science, 68,2378-2383.
15. Chien P. J., Sheu F., Lin H. R.(2006), “Quality assessment of low molecular weight chitosan coating on sliced red pitayas”, Journal of Food Engineering, 1-5.
16. Chien P.J., Sheu F., Yang F.H.(2007), “Effects of edible chitosan coating on quality and shelf life of sliced mango fruit”, Journal of Food Engineering, 78, 225-229.
17. Chung Y. C. et al(2004), “Relationship between antibacterial activity of chitosan and surface characteristics of cell wall”, Acta.Pharmacol.Sciene, 25, 932-936.
18. HernándezMunoz P., Almenar E., Ocio M. J., Gavara R.(2006), Effect of calcium dips and chitosan coatings on postharvest life of strawberries(Fragaria x ananassa), Postharvest Biology and Technology, 39, 247-253.
19. Joen Y. J., Shahidi F., Kim S. K. (2000), “Preparation of chitin and chitosan oligomers and their applications in physiological functional foods”, Food Review International, 16, 2, 159-776.
20. Jiang Y., Li J., Jiang W.(2005), Effects of chitosan coating on shelf life of cold-stored litchi fruit at ambient temperature, LWT, 38, 757-761.
21. Kenichi Karatsu, M. Naruse, T. Nitta, M. Sekine, S. Sekiguchi, Y. Sekimoto, T. Noguchi,  Y. Uzawa, H. Matsuo, H. Kiuchi (2014), “Molecular weight dependency of antimicrobial activity by

 

NCS Vũ Thị Hoan, PGS.TS Vũ Ngọc Bội