- DOI:10.22144/ctu.jsi.2018.057 ẢNH HƯỞNG CỦA THỜI GIAN BẢO QUẢN NGUYÊN LIỆU ĐẾN CHẤT LƯỢNG CỦA GELATIN CHIẾT RÚT TỪ DA CÁ TRA (Pangasianodon hypophthalmus) Lê Thị Minh Thủy * và Hồ Văn Việt. - Da cá tra, độ bền gel, độ nhớt;. - gelatin, hiệu suất thu hồi Keywords:. - Trong nghiên cứu này, gelatin được chiết rút từ da cá tra trong điều kiện bảo quản khác nhau (da cá tra tươi, da cá tra cấp đông 1 tháng và cấp đông 3 tháng) nhằm kiểm tra ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến chất lượng của gelatin thành phẩm. - Cả 3 mẫu da cá tra được xử lý ngâm trong dung dịch NaOH nồng độ 0,1M trong 30 phút và dung dịch CH 3 COOH nồng độ 0,07M trong 3 giờ để khử nitơ phi protein và khử khoáng. - Gelatin được chiết rút ở nhiệt độ 70°C trong 1,5 giờ cho độ nhớt và hiệu suất thu hồi là cao nhất với các giá trị là 6,55 mPas, 13,5% đối với mẫu da cá tra tươi, 6,57 mPas, 16,6% đối với mẫu da cá tra cấp đông 1 tháng và 5,39 mPas, 16,2% đối với mẫu da cá tra cấp đông trên 3 tháng. - Điều kiện tối ưu để sấy gelatin chiết rút từ 3 mẫu da cá là 55-60°C trong 22 giờ. - Độ bền gel của gelatin được chiết rút từ da cá tra tươi, da cá tra cấp đông 1 tháng và cấp đông 3 tháng là 165. - Từ kết quả nghiên cứu cho thấy chất lượng của sản phẩm gelatin hầu như không bị ảnh hưởng bởi thời gian bảo quản.. - Ảnh hưởng của thời gian bảo quản nguyên liệu đến chất lượng của gelatin chiết rút từ da cá tra (Pangasianodon hypophthalmus). - Gelatin là một loại protein có tính keo được tạo thành từ quá trình thủy phân collagen từ da và xương của heo, bò. - Ở Việt Nam, cá tra với kim ngạch xuất khẩu cao.. - Trong 3 tháng đầu năm 2018 giá trị xuất khẩu cá tra đạt 438,2 triệu USD, tăng 18% so với cùng kỳ năm 2017 (Tạ Hà, 2018) với sản lượng cá tra lớn như vậy nên lượng phụ phẩm như xương, da, bong bóng.... - Những nghiên cứu chiết rút gelatin từ phụ phẩm cá tra trước đây đã khảo sát ảnh hưởng của điều kiện xử lý và nấu chiết đến chất lượng của gelatin thành phẩm (Nguyễn Đỗ Quỳnh và Nguyễn Lê Anh Đào, 2012). - Vì vậy, nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian bảo quản đến chất lượng gelatin từ da cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) đã được thực hiện nhằm khảo sát sự biến đổi chất lượng gelatin từ da cá tra bảo quản ở 3 mốc thời gian khác nhau: da cá vừa thu mua, bảo quản đông 1 tháng và 3 tháng.. - Nguyên liệu chính là da cá tra được thu từ Công ty Thủy sản Biển Đông, khu công nghiệp Trà Nóc 2, thành phố Cần Thơ sau đó được vận chuyển về phòng thí nghiệm Chế biến Thủy sản, Khoa Thủy sản, Trường Đại học Cần Thơ. - Tại đây, tiến hành rửa sạch, loại mỡ, sau đó rửa sạch và cắt nhỏ miếng da cá rồi tiến hành bố trí thí nghiệm đối với mẫu da tươi. - Mẫu da cá bảo quản 1 tháng và 3 tháng được cho vào túi PE, khối lượng mỗi túi là 500 g rồi cấp đông ở nhiệt độ -20ºC cho đến khi tiến hành nghiên cứu.. - 2.3.1 Thí nghiệm 1: Khảo sát sự ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian chiết rút đến hiệu suất thu hồi và độ nhớt của sản phẩm từ da cá tra tươi, da cá tra cấp đông 1 tháng và da cá tra cấp đông trên 3 tháng. - Tiến hành thí nghiệm: cách chuẩn bị mẫu da cá trước khi nấu chiết gelatin được tham khảo theo phương pháp được thực hiện bởi Nguyễn Đỗ Quỳnh và Nguyễn Lê Anh Đào (2015). - Từng mẫu da cá tra được xử lý khử khoáng bằng dung dịch CH 3 COOH nồng độ 0,07M trong 3 giờ rồi rửa trung tính và khử protein không phải collagen bằng dung dịch NaOH nồng độ 0,1M trong 30 phút, tỷ lệ da cá:dung dịch là 1:10 (w:v). - Đầu tiên, da cá tra tươi được nấu chiết trong nước cất ở các mốc nhiệt độ và 80°C) và thời gian nấu chiết khác nhau (0,5. - Tiến hành đo độ nhớt và tính hiệu suất thu hồi nhằm tìm ra nhiệt độ và thời gian chiết rút thích hợp để dung dịch gelatin thu được có độ nhớt và hiệu suất thu hồi cao nhất. - Sau khi chọn được nhiệt độ và thời gian nấu chiết phù hợp với mẫu da cá tra tươi, chọn mốc nhiệt độ và thời gian này tiếp tục nấu chiết da cá tra cấp đông 1 tháng và 3 tháng. - Thí nghiệm được lặp lại 3 lần đối với từng mẫu da cá tra. - 2.3.2 Thí nghiệm 2: Khảo sát sự ảnh hưởng của thời gian sấy đến hiệu suất thu hồi, độ ẩm và độ bền gel của gelatin từ da cá tra tươi, da cá tra cấp đông 1 tháng và da cá tra cấp đông 3 tháng. - Sau đó, mẫu da cá tra tươi được sấy ở nhiệt độ 60°C nhằm hạn chế sự biến đổi cấu trúc gelatin ở các mốc thời gian khác nhau (18, 22 và 26 giờ) rồi tiến hành đo độ bền gel, tính hiệu suất thu hồi và độ ẩm của sản phẩm nhằm tìm ra thời gian sấy thích hợp để sản phẩm thu được có độ bền gel, hiệu suất thu hồi và độ ẩm tốt nhất. - Sau khi chọn được thời gian sấy dung dịch gelatin chiết rút từ da cá tra tươi ở nhiệt độ 60°C, tiến hành sấy mẫu gelatin từ da cá tra cấp đông 1 tháng và 3 tháng ở cùng mốc thời gian này. - 3.1 Thành phần hóa học của da cá tra tươi, da cá tra cấp đông 1 tháng và da cá tra cấp đông 3 tháng. - Kết quả thành phần hóa học của da cá tra tươi, da cá tra cấp đông 1 tháng và da cá tra cấp đông 3 tháng được thể hiện trong Bảng 1.. - Bảng 1: Thành phần hóa học da cá tra tươi, da cá tra cấp đông 1 tháng và cấp đông 3 tháng. - Da cá tra tươi Da cá tra cấp đông 1 tháng Da cá tra cấp đông 3 tháng. - Kết quả ở Bảng 1 cho thấy, thành phần chủ yếu của da cá tra là ẩm độ, protein và khoáng. - Nghiên cứu tinh sạch và xác định đặc tính của collagen từ da cá tra (Hồ Thị Hà và Châu Công Lương, 2014) đã cho kết quả thành phần hóa học của da cá tra là 61,5% độ ẩm, 26,8% protein và 0,13% khoáng. - Hàm lượng khoáng trong da cá tra tương đối thấp nên. - Việc xử lý da cá trong NaOH ngoài mục tiêu loại protein không phải collagen còn có mục tiêu khác là làm giãn cấu trúc phân tử collagen, tạo điều kiện thuận lợi cho việc chiết rút gelatin. - Chính vì thế, da cá được khử protein không phải collagen và khoáng trước khi chiết rút bằng dung dịch NaOH (0,1M) và dung dịch CH 3 COOH (0,07M) để nâng cao hiệu quả chiết rút và chất lượng sản phẩm gelatin.. - Kết quả khử hiệu suất thu hồi và khử khoáng của da cá tra tươi, da cá tra cấp đông 1 tháng và da cá tra cấp đông 3 tháng được thể hiện ở Bảng 2.. - Bảng 2: Hàm lượng protein và khoáng của da cá tra tươi, da cá tra cấp đông 1 tháng và cấp đông 3 tháng sau khi khử protein không phải collagen và khử khoáng. - Mẫu da cá tra tươi, mẫu da cá tra cấp đông 1 tháng và mẫu da cấp đông 3 tháng có hàm lượng protein ban đầu lần lượt là 29,4. - Các mẫu da cá xử lý loại protein không phải collagen trong nghiên cứu này đều cho hiệu quả khử nhiều hơn so với kết quả của Nguyễn Đỗ Quỳnh và Nguyễn Lê Anh Đào, 2015. - Nguyên nhân có thể là do mẫu được kết hợp khuấy trong suốt qua trình ngâm NaOH nên loại nhiều protein hơn nhưng lại làm cho da cá giãn nở tốt hơn và hiệu suất thu hồi cao hơn. - tùy thuộc vào thời gian và nồng độ xử lý. - Vì da cá tra mềm làm cho quá trình cắt liên kết từ collagen và tạo muối hòa tan dễ dàng hơn, nên hiệu quả khử protein không phải collagen và khử khoáng cao, thuận lợi cho quá trình chiết rút gelatin.. - 3.2 Ảnh hưởng nhiệt độ và thời gian chiết rút đến hiệu suất thu hồi và độ nhớt sản phẩm từ da cá tra tươi, da cá tra cấp đông 1 tháng và cấp đông trên 3 tháng. - Đầu tiên, mẫu da cá tra tươi được thử nghiệm nấu chiết ở các điều kiện nấu chiết khác nhau nhằm chọn được nhiệt độ và thời gian nấu chiết phù hợp nhất cho việc nấu chiết gelatin từ da cá tra.. - Độ nhớt và hiệu suất thu hồi của sản phẩm sau khi chiết rút từ da cá tra tươi thể hiện trong Bảng 3.. - Bảng 3: Ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian đến độ nhớt của sản phẩm được chiết rút từ da cá tra tươi Nhiệt độ (°C. - Độ nhớt (mPas) Hiệu suất thu hồi. - Số liệu được thể hiện dưới dạng trung bình ± độ lệch chuẩn (n=3) Từ kết quả thí nghiệm được trình bày ở Bảng 3 cho thấy quá trình chiết rút gelatin ở các mức nhiệt độ từ 50 đến 80°C trong các khoảng thời gian từ 0,5 đến 1,5 giờ cho kết quả độ nhớt và hiệu suất thu hồi của sản phẩm gelatin tăng dần. - Nguyên nhân là do collagen từ từ tách ra thành dung dịch keo khi tăng dần nhiệt độ và thời gian nấu chiết. - Tuy nhiên, nếu tiến hành chiết rút ở nhiệt độ và thời gian càng dài thì độ nhớt và hiệu suất thu hồi có khuynh hướng giảm vì khi đó gelatin sẽ bị cắt mạch thủy phân thành gelatone và gelatose (Trần Thị Luyến, 2006).. - Ở nhiệt độ 70°C và thời gian nấu chiết 1,5 giờ mẫu da cá tra tươi có độ nhớt và hiệu suất thu hồi cao nhất (6,55 mPas, 13,5%) và khác biệt có ý nghĩa thống kê với các mẫu còn lại (p<0,05). - Tùy thuộc vào loại nguyên liệu mà có nhiệt độ và thời gian nấu chiết khác nhau. - Đối với da cá tra theo quy trình chiết rút của Nguyễn Đỗ Quỳnh và Nguyễn Lê Anh Đào (2015), thì nhiệt độ nấu chiết 80°C trong thời gian 0,5 giờ đạt độ nhớt và hiệu suất thu hồi là 2,04 mPas và 5,57%. - Theo nghiên cứu chiết rút gelatin từ. - da cá bò da (Ahmad et al., 2011) thì da được nấu chiết trong thời gian (4 và 8 giờ) ở nhiệt độ 45°C sẽ đạt độ nhớt 5,23 mPas, 9,18% và 6,12 mPas, 11,5%. - Nghiên cứu về điều kiện chiết rút tối ưu và các tính chất của gelatin từ da cá tra (Mahmoodani et al.,2014) thì nấu chiết ở nhiệt độ 63,7°C trong 2,41 giờ sẽ cho kết quả độ nhớt là 4,67 mPas. - Một nghiên cứu khác về điều kiện tối ưu để trích gelatin từ da cá chép bạc và các tính chất về cấu trúc, độ nhớt và cảm quan của gelatin được chiết rút (Boran, 2010) khi nấu chiết ở nhiệt độ 50°C, thời gian 45 phút với tỷ lệ 4:1 và được xử lý HCl (0,1N) trước đó, sẽ cho độ nhớt là 6,3 cP. - Vì vậy, nên chọn chế độ nấu chiết ở 70°C trong 1,5 giờ là tối ưu cho quá trình chiết rút gelatin từ da cá tra theo nghiên cứu này.. - Độ nhớt và hiệu suất thu hồi của sản phẩm sau khi chiết rút từ da cá tra tươi, da cá tra cấp đông 1 tháng và da cá tra cấp đông 3 tháng ở cùng điều kiện nấu chiết 70°C trong 1,5 giờ được thể hiện trong Bảng 4.. - Bảng 4: Độ nhớt và hiệu suất thu hồi của sản phẩm được chiết rút từ da cá tra tươi, da cá tra cấp đông 1 tháng và cấp đông 3 tháng ở 70°C trong 1,5 giờ. - Chỉ tiêu phân tích Da cá tra tươi Da cá tra cấp đông 1 tháng Da cá tra cấp đông 3 tháng. - Hiệu suất thu hồi. - Khi so sánh độ nhớt gelatin của các mẫu da cá tra, thì gelatin được chiết rút từ da cá tra tươi và da cá tra cấp đông 1 tháng khác biệt không có ý nghĩa thống kê (p<0,05). - Riêng mẫu da cá tra cấp đông trên 3 tháng thì có độ nhớt giảm và khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05) so với 2 mẫu trước đó. - Xét về hiệu suất thu hồi của cả 3 mẫu là khác biệt không có ý nghĩa thống kê (p<0,05). - Kết quả thí nghiệm cho thấy ở cùng nhiệt độ và thời gian nấu chiết là 70°C và 1,5 giờ, mẫu da cá tra có thời gian cấp đông càng dài sẽ làm giảm độ nhớt của dung dịch thu được sau khi nấu chiết.. - 3.3 Thu hồi, độ ẩm và độ bền gel của gelatin từ da cá tra tươi, da cá tra cấp đông 1 tháng và da cá tra cấp đông 3 tháng. - Ảnh hưởng của thời gian sấy khác nhau ở nhiệt độ 60°C đến độ ẩm, hiệu suất thu hồi và độ bền gel của sản phẩm gelatin từ da cá tra tươi được thể hiện ở Bảng 5.. - Bảng 5: Ảnh hưởng của thời gian sấy đến độ ẩm, hiệu suất thu hồi và độ bền gel của sản phẩm gelatin từ da cá tra tươi. - Thời gian (giờ). - Kết quả Bảng 5 cho thấy khi sấy gelatin chiết rút từ da cá tra tươi ở nhiệt độ 60°C với thời gian từ 18 đến 26 giờ thì độ ẩm và hiệu suất thu hồi sản phẩm gelatin của tất cả các mẫu đều giảm dần. - Nguyên nhân là do khi sấy ở thời gian càng dài, dưới tác dụng của nhiệt độ, nước trong sản phẩm thoát ra ngoài nhiều nên làm giảm độ ẩm và hiệu suất thu hồi (Nguyễn Trọng Cẩn, 1990). - Cùng với nhiệt độ sấy 60°C khi tăng thời gian sấy từ 18 đến 22 giờ thì độ bền gel của mẫu tăng lên, tuy nhiên khi kéo dài thời gian sấy lên đến 26 giờ thì độ bền gel lại giảm xuống. - Nguyên nhân là do nhiệt độ sấy được giữ trong thời gian dài sẽ làm sảm phẩm gelatin bị cắt mạch từ từ thành gelatone và gelatose (Trần Thị Luyến, 2006). - Trong nghiên cứu về ảnh hưởng của việc sấy khô và sấy lạnh da cá bớp lên tính chất của gelatin được chiết tách từ da cá bớp (Amiza và Aishah, 2011) gelatin được pha loãng rồi để lạnh qua đêm (18h, 7-8°C) cho kết quả độ bền gel là 319 g đối với da được sấy khô và độ bền gel là 237 g đối với da được sấy lạnh. - Chỉ tiêu quan trọng của thí nghiệm này chính là độ bền gel, mẫu gelatin từ da cá tra tươi cho độ bền gel cao nhất khi sấy ở 60°C trong 22 giờ. - Vì vậy chọn mốc nhiệt độ sấy là 60°C trong 22 giờ để khảo sát ảnh hưởng của thời gian sấy đến chất lượng gelatin từ 2 loại da đã qua bảo quản đông 1 tháng và 3 tháng thu được kết quả trình bày trong Bảng 6.. - Bảng 6: Độ ẩm, hiệu suất thu hồi và độ bền gel của sản phẩm gelatin từ da cá tra tươi, da cá tra cấp đông 1 tháng và cấp đông 3 tháng khi sấy ở 60°C trong 22 giờ. - Gelatin từ da cá tra cấp đông 1 tháng có độ ẩm khác biệt có ý nghĩa thống kê so với 2 mẫu còn lại, tuy nhiên tất cả các mẫu đều có độ ẩm thích hợp nằm trong điều kiện để bảo quản gelatin (8-13% theo Trần Thị Luyến, 2006). - Hiệu suất thu hồi gelatin từ da cá tra cấp đông 3 tháng giảm và khác biệt có ý. - Điều này cho thấy nguyên liệu có thời gian cấp đông càng dài thì hiệu suất thu hồi gelatin càng thấp. - Tuy nhiên, độ bền gel của 3 mẫu gelatin đều không bị ảnh hưởng bởi thời gian cấp đông da cá ban đầu (khác biệt không có ý nghĩa thống kê).. - 3.4 Kết quả so sánh chất lượng gelatin từ da cá tra tươi, da cá tra cấp đông 1 tháng, da cá tra cấp đông trên 3 tháng và gelatin thương mại trên thị trường. - Sự khác biệt về mặt chất lượng của gelatin từ da. - cá tra tươi, da cá tra cấp đông 1 tháng, da cá tra cấp đông trên 3 tháng và gelatin thương mại chiết rút từ da heo (xuất xứ Trung Quốc) dùng làm phụ gia thực phẩm được thể hiện ở Bảng 7.. - Bảng 7: Kết quả so sánh một số chỉ tiêu chất lượng của gelatin từ da cá tra tươi, da cá tra cấp đông 1 tháng, cấp đông trên 3 tháng và gelatin thương mại. - Chỉ tiêu Gelatin từ da cá tra tươi. - Gelatin từ da cá tra cấp đông 1 tháng. - Gelatin từ da cá tra cấp đông 3 tháng. - Từ kết quả thí nghiệm ở Bảng 6 cho thấy độ bền gel của gelatin từ 3 mẫu da cá (da cá tra tươi, da cá tra cấp đông 1 tháng và da cá tra cấp đông trên 3 tháng) cao hơn khoảng 2 lần và khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05) so với gelatin thương mại. - Độ bền gel của sản phẩm gelatin chịu ảnh hưởng bởi phương pháp chiết rút. - Kết quả nghiên cứu cho thấy sản phẩm gelatin chiết rút từ da cá tra tươi, da cá tra cấp đông 1 tháng và da cá tra cấp đông trên 3 tháng ở nhiệt độ 70°C trong 1,5 giờ cho kết quả độ nhớt và hiệu suất thu hồi cao nhất. - Sản phẩm gelatin sau khi chiết rút được sấy ở nhiệt độ 60°C trong 22 giờ cho kết quả độ ẩm đạt yêu cầu về bảo quản sản phẩm gelatin, độ bền gel của cả 3 mẫu đều không có sự khác biệt thống kê. - Giữa các mẫu không có sự khác biệt về độ nhớt, tuy nhiên hiệu suất thu hồi ở mẫu da cá tra cấp đông 3 tháng có thấp hơn so với 2 mẫu còn lại và sự khác biệt có ý nghĩa thống kê (p<0,05).Điều này cho thấy, chất lượng của gelatin thành phẩm từ da cá tra không bị ảnh hưởng bởi thời gian bảo quản nguyên liệu ban đầu nhưng thời gian bảo quản da cá càng dài thì hiệu suất thu hồi gelatin càng giảm. - Tinh sạch và xác định đặc tính của collagen từ da cá tra, ngày truy cập 20/11/2016. - Nghiên cứu sản xuất gelatin từ da cá tra theo quy trình mới. - Giá trị cá tra ẩn giấu ở công nghệ, ngày truy cập 20/3/2017. - Xuất khẩu cá tra Việt Nam đang chuyển dịch dần dần sang Châu Á, ngày truy cập 22/04/2018