Tài liệu Khảo sát quá trình làm giàu pufa trong dầu cá tra bằng enzyme lipase cố định

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỞ TP. HCM BÁO CÁO TỔNG KẾT Tên đề tài: KHẢO SÁT QUÁ TRÌNH LÀM GIÀU PUFA TRONG DẦU CÁ TRA BẰNG ENZYME LIPASE CỐ ĐỊNH Chủ nhiệm đề tài: Lý Thị Minh Hiền TP.HCM, tháng 12/2016 MỤC LỤC Trang ĐẶT VẤN ĐỀ ................................................................................................................... 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU ........................................................................... 3 1.1. tra .................................................................................................... 3 1.1.1. ................................................................................................... 3 1.1.2. .......................................................................................... 4 N 1.1.3. ............................................................................ 4 N 1.1.4. 1.1.5. .................................................. 4 .................................................................... 5 1.1.6. G .......................................................... 5 1.2. T d u cá ....................................................................................................... 8 1.2.1. ................................................................. 8 1.2.2. C ............................................. 9 1.3. C ........................................................................ 10 1.3.1. G ...................................................................................................... 10 H 1.3.2. ........................................................... 11 1.3.2.1. G ............................................................................................................. 11 1.3.2.2. N ậ ................................................................................................... 12 1.3.2.3. 1 ...................................................... 12 N 1.3.3. M t s 1.3.3.1. ................................................................................................... 13 ...................................................................... 14 o ph c v i urê ............................................................................. 14 1.3.3.2. d ng enzyme lipase ................................................................... 15 CHƯƠNG : ẬT LIỆ 1 Đị À HƯƠNG HÁ NGHIÊN CỨU .................................... 18 m và thời gian thực hi n nghiên c u............................................................... 18 2.2. Nguyên vật li u ........................................................................................................... 18 2.2.1. D u cá tra ................................................................................................................. 18 2.2.2. Enzyme lipase s d ng ............................................................................................ 18 2.2.3. Hóa ch t và d ng c ................................................................................................ 19 u ............................................................................................ 20 2.3.1. Quy trình tinh luy n d u cá ..................................................................................... 20 2.3.2. Quy trình c ịnh enzyme ....................................................................................... 22 2.3.3. Quy trình làm giàu PUFA bằ ó y phân ........................................ 23 n hai m c ........................................................... 24 2.4. Các thí nghi m ............................................................................................................ 25 2.4.1. Kh o sát nguyên li u d u cá tra thô......................................................................... 25 2.4.2. Kh o sát quy trình tinh luy n d u cá ....................................................................... 26 2.4.2.1. 1: trong q ó 2.4.2.2. 2: ó 2.4.2.3. 3: ng dung dịch NaCl 0,3% ................................................... 26 .................................................... 27 N H .................................................. 28 2.4.2.4. 4: ời gian .......................................................................... 29 2.4.2.5. 5: s d ....................................... 31 2.4.2.6. ờ 6: ........................................................................................... 32 7 Đ ng d u cá tinh luy n ................................................................. 33 2.4.3. Kh o sát quá trình c ịnh lipase trên celite............................................................ 33 2.4.3.1. Thí nghi m 7: Kh o sát quá trình c ịnh lipase c a P. fluorescens trên celite ........................................................................................................................... 33 2.4.3.2. Thí nghi m 8: Kh o sát quá trình c ịnh lipase c a Candida rugosa trên celite .......................................................................................................................... 34 2.4.3.3. Thí nghi m 9: Kh o sát quá trình c ịnh lipase c a Rhizopus oryzae Trên celite ......................................................................................................................... 35 2.4.4. Kh o sát kh ă a lipase c 2.4.4.1. Thí nghi m 10: Kh o sát ng thời gian th y phân làm giàu PUFA c a các lipase P. fluorescens c 2.4.4.2. Thí nghi m 11: Kh o sát 2.4.4.4. Thí nghi m 13: Kh o sát ă n kh ă ịnh trên d u cá tra ........................... 37 ng thời gian th làm giàu PUFA c a các lipase Rhizopus oryzea c n kh ịnh trên d u cá tra .............................. 36 ng thời gian th làm giàu PUFA c a các lipase Candida rugosa c 2.4.4.3. Thí nghi m 12: Kh o sát ịnh ........................................... 36 n kh ă ịnh trên d u cá tra .......................... 38 ng c a các lo i lipase vi sinh vậ n quá trình làm giàu PUFA trên d u cá ................................................................................ 39 2.4.4.5. Đ ă u cá tra v i lipase R. oryzea .................... 39 CHƯƠNG : ẾT QUẢ - THẢO LUẬN ......................................................................... 41 3.1. Kh o sát nguyên li u d u cá tra thô............................................................................ 41 3.2. Kh o sát quy trình tinh luy n d u cá tra ..................................................................... 42 1: 3.2.1. ng dung dịch NaCl 0,3% ó 3.2.2. ................................................... 42 2: ó ............................................................................ 43 3.2.3. N 3: H n ................................................. 44 3.2.4. ời 4: .......................................................................................... 45 3.2.5. 5: t ho t tính) s d ....................................... 46 3.2.6. ờ 6: .................................................................................................. 47 3.2.7. Đ ch ng d u cá tinh luy n .................................................................... 48 3.3. Kh o sát quá trình c ịnh lipase trên celite............................................................... 51 3.3.1. Thí nghi m 7: Kh o sát quá trình c ịnh lipase c a P. fluorescens trên celite .......................................................................................................................... 51 3.3.2. Thí nghi m 8. Kh o sát quá trình c ịnh lipase c a Candida rugosa trên celite .......................................................................................................................... 53 3.3.3. Thí nghi m 9. Kh o sát quá trình c ịnh lipase c a Rhizopus oryzae trên celite .......................................................................................................................... 55 3.4. Kh o sát kh ă 3.4.1. Thí nghi m 10: Kh o sát a lipase c ng thời gian th làm giàu PUFA c a các lipase P. fluorescens c 3.4.2. Thí nghi m 11: Kh o sát ịnh .............................................. 57 n kh ă ịnh trên d u cá tra .............................. 57 ng thời gian th n kh ă làm giàu PUFA c a các lipase Candida rugosa c 3.4.3. Thí nghi m 12: Kh o sát ng thời gian th làm giàu PUFA c a các lipase Rhizopus oryzea c 3.4.4. Thí nghi m 13: Kh o sát ịnh trên d u cá tra ........................... 58 n kh ă ịnh trên d u cá tra .......................... 58 ng c a các lo i lipase vi sinh vậ n quá trình làm giàu PUFA trên d u cá ....................................................................................... 59 5 Đ ă u cá tra v i lipase R. oryzea........................... 60 CHƯƠNG : ẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ ....................................................................... 61 4.1. K t luận....................................................................................................................... 61 4.2. Ki n nghị ................................................................................................................... 62 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................. 63 DANH SÁCH BẢNG Trang 1 1. 1 ă tra ..................................... 4 1 . Tỷ l acid béo không bão hòa và bão hòa có trong nguyên li u d u m so v i m cá tra thô ........................................................................................................... 6 1 ........................ 9 1 Hó ị ................................................................ 19 B ng 2.2. Ma trận quy ho ch thực nghi m bậc 1, 3 y u t v i 2 m c kh o sát ............... 25 2.3. B 1 ............................................................................................ 26 2.4. 2 ............................................................................................ 27 5 3 ............................................................................................ 28 4 ............................................................................................ 30 7. 5 ............................................................................................ 31 2.8. 6 ............................................................................................ 32 B ng 2.9. Các m c y u t t ó thí nghi m 7 ........................................................... 34 B ng 2.10. Ma trận thực nghi m thí nghi m 7 .................................................................. 34 B ng 2.11. Các m c y u t t ó m 8 ....................................................... 35 B ng 2.12. Ma trận thực nghi m thí nghi m 8 .................................................................. 35 B ng 2.13. Các m c y u t t ó thí nghi m 9 ......................................................... 36 B ng 2.14. Ma trận thực nghi m thí nghi m 9 .................................................................. 36 B ng 2.15. B trí thí nghi m thời gian th y phân trong thí nghi m 10. ........................... 36 B ng 2.16. B trí thí nghi m thời gian th y phân trong thí nghi m 11 ............................ 37 B ng 2.17. B trí thí nghi m thời gian th y phân trong thí nghi m 12. ........................... 38 B ng 2.18. B trí thí nghi m 13 ........................................................................................ 39 B ng 3.1. K t qu kh o sát m t s chỉ tiêu c a d u cá tra thô .......................................... 41 B ng 3.2. L ng cặn phospholipid thu c ng dung dịch NaCl 0,3% khác nhau khi th y hóa ...................................................................................................... 42 B ng 3.3. L ng cặ c khi th y hóa các m c nhi x lý khác nhau.................................................................................................................. 43 B ng 3.4. Chỉ s ng d u th t thoát khi trung hòa d u cá tra thô ng dung dịch NaOH (tính theo kh các ng d u) khác nhau ................................. 44 B ng 3.5. Chỉ s acid c a d u cá tra khi trung hòa u ki n nhi và thời gian khác nhau ............................................................................................................ 45 B ng 3.6. Chỉ s PCI c a d u cá tra khi t y màu v i mẫ các tỷ l t ho t tính i ch ng trong quá trình t y màu ...................................................................... 46 7 Chỉ s PCI c a d u u ki n nhi và thời gian khác nhau .............. 47 3.8. K t qu ki m tra chỉ tiêu hóa lý d u cá sau tinh luy n ..................................... 48 B ng 3.9. K t qu ki m tra m t s chỉ tiêu vi sinh trong d u cá tra tinh luy n ................ 49 B 1 . K t qu c ng s n ph m d u cá tra tinh luy n theo TCVN 3215-79 ................................................................................................ 50 B ng 3.11. Ho t tính lipase c ịnh và hi u su t c ịnh các nghi m th c ma trận thí nghi m 7 ........................................................................... 51 B ng 3.12. K t qu xây dựng mô hình thực nghi m thí nghi m 7.................................... 52 B ng 3.13. Nghi m th c t c a quá trình c ịnh lipase Pseudomonas fluorescens trên celite ................................................................................. 52 B ng 3.14. Ho t tính lipase c ịnh và hi u su t c ịnh các nghi m th c ma trận thí nghi m 8. .......................................................................... 53 B ng 3.15. K t qu mô hình thực nghi m thí nghi m ........................................ 54 B ng 3.16. Các nghi m th c t c a quá trình c ịnh lipase Candida rugosa trên celite ........................................................................................................................... 54 ịnh và hi u su t c B ng 3.17. Ho t tính lipase c ịnh các nghi m th c ma trận thí nghi m 9 ........................................................................... 55 B ng 3.18. K t qu mô hình thực nghi m thí nghi m 9 ..................................... 56 B ng 3.19. Các nghi m th c t c a quá trình c ịnh lipase Rhizopus oryzea trên celite ........................................................................................................................... 56 B ng 3.20. Chỉ s iod c n acylglycerol cá tra b i lipase Pseudomonas fluorescens c B ng 3.21. Chỉ s iod c B ng 3.22. Chỉ s iod c b i lipase Rhizopus oryzae c ịnh .......................................................... 57 n acylglycerol cá tra b i lipase Candida rugosa c các thời gian th y phân d u các thời gian th y phân d u ịnh .......................................................................... 58 n acylglycerol các thời gian th y phân ịnh ................................................................................. 59 B ng 3.23. Chỉ s iod mẫu d u cá th y phân bằng các lo i lipase khác nhau .................. 59 B ng 3.24. M t s chỉ tiêu hóa lý c a d u cá sau quá trình làm giàu PUFA bằ y phân v i lipase Rhizopus oryzea ................................................ 60 DANH SÁCH HÌNH Trang Hình 1.1. Cá tra.................................................................................................................. 3 H 1 tra ................................................ 7 Hình 2.1. D u cá tra thô ..................................................................................................... 18 Hình 2.2 quy trình tinh luy n d u cá tra ................................................................ 20 Hình 2.3. Quy trình c Hình 2.4. ịnh lipase trên celite.................................................................... 22 quy trình làm giàu PUFA bằ y phân ........................ 23 ĐẶT VẤN ĐỀ Trong một vài năm gần đây, ngành nuôi cá tra và cá basa của Việt Nam phát triển rất nhanh. Ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long, từ hơn 250 ngàn tấn một năm, tổng sản lượng loại cá này đã lên tới cả triệu tấn hiện nay, chủ yếu phục vụ cho xuất khẩu. Tuy nhiên, để xuất khẩu, người ta chỉ giữ lại phần thân cá, còn phải lọc bỏ đi các phần đầu, đuôi, da, xương và đặc biệt là phần mỡ cá. Tính ra hàng năm, đồng bằng sông Cửu Long thải ra ít nhất là 30 ngàn tấn mỡ cá tra và basa. Lẽ dĩ nhiên là loại mỡ này đã được dùng vào việc sản xuất mỡ bôi trơn máy móc, hoặc là tái chế thành thức ăn gia súc. Tuy nhiên, nhiều khi mỡ thừa không bán được, bị thải hẳn ra môi trường, vừa phí phạm, vừa gây ô nhiễm. Phụ phế phẩm từ quá tr nh chế biến cá basa như: đầu, xương, vây, ruột, mỡ được t n dụng t i đa để sản xuất các chế phẩm có giá trị. Việc làm này vừa giải quyết được vấn đề môi trường vừa đem lại nguồn lợi nhu n lớn cho ngành. Đ i với mỡ cá, có rất nhiều ứng dụng có thể thực hiện như tách vitamin, sản xuất dầu biodiesel, chất nền trong m phẩm và c n đang trong giai đoạn nghiên cứu để tách chiết lấy H , một loại acid béo không no nhiều n i đôi PUF có giá trị dinh dưỡng cao. Hiện nay trên thế giới có rất nhiều các nghiên cứu đã và đang được thực hiện nhằm tách DHA hay làm giàu các acid béo không no trong các sản phẩm dầu mỡ cá, chủ yếu là cá biển. Các phương pháp thường sử dụng như các phương pháp v t lý tạo phức với urea, dựa trên sự chênh lệch nhiệt độ kết tinh acid béo, trích ly siêu tới hạn hay phương pháp sinh học dùng enzyme thủy phân và enzyme ester hóa đặc hiệu để làm giàu các acid béo không no nhiều n i đôi. Theo Ganhdi và cộng sự 1997 , enzyme lipase đã được ứng dụng từ rất lâu trong công nghiệp. Các ứng dụng phổ biến của lipase là tạo ra các dẫn xuất dầu mỡ dùng trong các ngành công nghiệp. Quá trình thủy phân dầu thực v t (dầu olive, hay dầu dừa) tạo acid béo và glycerol dùng sản xuất xà phòng, bột giặt, m phẩm, dược phẩm và thực phẩm. Các phản ứng hóa học tạo ra dẫn xuất dầu mỡ này thường cần áp suất 30005000kN/m2, nhiệt độ hơn 250oC. Sản phẩm tạo ra khoảng 12% glycerol, acid béo còn lại phải được làm sạch và tẩy màu trước khi sử dụng vì lẫn nhiều tạp chất. Phương pháp này tiêu thụ năng lượng rất nhiều. Tuy nhiên, nếu thủy phân bởi enzyme để tạo thành các dẫn xuất trên th điều kiện nhiệt độ (40-60oC) và áp suất đều rất ôn h a, chi phí năng lượng thấp lại không gây ăn m n thiết bị hay ô nhiễm môi trường do hóa chất. Sản phẩm tạo ra cũng có chất lượng t t hơn do ít tạp chất. 1 Ngoài những ứng dụng trên, Ganhdi c n đề c p đến các nghiên cứu làm giàu PUFA của lipase từ Candida rugosa và Aspergillus niger trên dầu cá biển bằng cách thủy phân chọn lọc và thu được triglyceride sau thủy phân giàu PUFA. Dựa trên ý tưởng trên và nhằm t n dụng nguồn phụ phẩm, làm tăng giá trị sử dụng của mỡ cá tra, chúng tôi triển khai ý tưởng làm tăng nguồn acid béo nhiều n i đôi trên nguồn nguyên liệu này bằng phương pháp thủy phân nhờ enzyme lipase trong đề tài: “Khảo sát quá trình làm giàu PUFA trong dầu cá tra bằng enzyme lipase c định.” MỤC TIÊU ĐỀ TÀI Mục tiêu của đề tài là khảo sát các yếu t ảnh hưởng đến quá trình c định enzyme lipase từ vi sinh v t để đưa ra quy tr nh c định lipase trên chất mang bằng phương pháp hấp phụ. Enzyme sau c định sẽ được ứng dụng thủy phân trong dầu cá tra để chọn được loại enzyme phù hợp và xác định các thông s t i ưu cho quá tr nh làm giàu PUFA bằng phương pháp thủy phân. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU: - Khảo sát quy trình tinh luyện dầu cá tra để nâng cao chất lượng dầu với các thông s quá tr nh được chú ý khảo sát như: hàm lượng nước mu i thủy hóa loại gum, nhiệt độ và thời gian thủy hóa, hàm lượng NaOH trung hòa dầu, nhiệt độ và thời gian trung hòa dầu, hàm lượng đất hoạt tính tẩy màu, nhiệt độ và thời gian tẩy màu phù hợp. Sau đó dầu tinh luyện được đem đánh giá chất lượng thông qua một s chỉ tiêu hóa lý, vi sinh và cảm quan. - T i ưu hóa các yếu t ảnh hưởng đến quá trình c định lipase của Pseudomonas fluorescens, Candida rugosa và Rhizopus oryzae trên chất mang celite bằng phương pháp hấp phụ như: tỷ lệ enzyme và chất mang celite, thể tích dung dịch đệm và thời gian hấp phụ có khuấy. - Khảo sát thời gian thủy phân phù hợp cho quá trình làm giàu PUFA bằng lipase c định sau khi t i ưu hóa và so sánh khả năng làm giàu PUF của các loại enzyme c định đã khảo sát 2 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. T tra 1.1.1. Họ cá tra Pangasiidae đã được xác định ở Đồng bằng sông Cửu Long. Giới động v t: Animalia Ngành có dây s ng hoàn chỉnh: Chordata Ngành phụ có xương s ng: Vertebrata Nhóm có hàm: Gnathostomata Tổng lớp cá: Pisces Lớp cá xương: Osteichthyes Lớp phụ cá vây tia: Actinopterygii Tổng bộ cá toàn xương: Teleostei ộ cá nheo: Siluriformes Họ: Pangasiidae Chi: Pangasasius Loài: Pangasius hypophthalmus Hình 1.1. Cá tra Cá tra phân b rộng ở Myanma, Lào, Thái Lan, Campuchia, Việt Nam. Cá s ng chủ yếu ở những sông rộng nước chảy mạnh Mai Đ nh Yên và cộng tác viên, 1992 . Đây là đ i tượng nuôi nước ngọt có sản lượng xuất khẩu lớn nhất hiện nay. Nghề nuôi cá tra trong bè rất phát triển trên thế giới dưới mô hình nuôi mang tính công nghiệp với m t độ cao, năng suất trung bình 130 – 150 kg/m3/năm. Hiện nay có khoảng 4.000 3 bè nuôi, sản xuất trên 40.000 tấn/năm. Cá s ng đáy ăn tạp thiên về động v t. Tỉ lệ Li/L (chiều dài ruột/chiều dài toàn thân) nhỏ thay đổi theo loại thức ăn từ 1,78 trong tự nhiên đến 2,36 khi nuôi bè. 1.1.2. T ƣ 1 1. T 1.1.3. T ƣ 1 ƣ T Năng lượng Năng lượng từ chất b o C (100 g) 170 cal 60 cal Tổng lượng chất b o Chất b o chưa bão h a 7g 5g Cholesterol Natri Protein 22 mg 70,6 mg 28 g Tổng lượng carbohydrate Chất xơ 0g 0g V tra N Cá tra phân b ở sông Tiền và sông H u, có t p tính di cư ngược dòng sông Mekong để sinh s ng và t m nơi sinh sản tự nhiên, có tính ăn tạp thiên về động v t. Ở Việt Nam, cá tra được nuôi thương phẩm chủ yếu trong bè trên sông nước chảy vì chịu đựng kém ở môi trường có hàm lượng oxy hòa tan thấp. Khu vực ương nuôi cá gi ng t p trung chủ yếu ở huyện Hồng Ngự Đồng Tháp) và huyện Châu Đ c (An Giang), nay phát triển nhiều ở Cần Thơ… Hiện nay riêng n Giang có hơn 2.300 bè nuôi cá basa với sản lượng khoảng 23.000 tấn. Bụng cá trắng bạc và đặc biệt có buồng mỡ rất lớn, chiếm khoảng 25% kh i lượng cá. Lượng mỡ cá tra thu hồi từ các cơ sở chế biến thủy sản hàng năm là 4.000 – 5.000 tấn mỡ cá. 1.1.4. T V N Cá da trơn đang ngày càng được ưa chuộng nhiều hơn các loài cá khác do được đánh giá là chứa hàm lượng cholesterol thấp. Hiện nay, nhu cầu tiêu thụ đang ngày càng được tăng cao mở ra khả năng phát triển mạnh hơn của ngành này. Cá basa cùng với cá tra của Việt Nam đã và đang xuất khẩu đi nhiều nước trên thế giới, chiếm lĩnh thị trường rộng lớn. Giá trị xuất khẩu đang trên đà tăng trưởng. 4 1.1.5. Trong một vài năm gần đây, ngành nuôi cá tra và cá basa của Việt Nam phát triển rất nhanh. Ở vùng Đồng bằng sông Cửu Long, từ hơn 250 ngàn tấn một năm, tổng sản lượng loại cá này đã lên tới cả triệu tấn hiện nay, chủ yếu phục vụ cho xuất khẩu. Tuy nhiên, để xuất khẩu, người ta chỉ giữ lại phần thân cá, còn phải lọc bỏ đi các phần đầu, đuôi, da, xương và đặc biệt là phần mỡ cá. Tính ra hàng năm, Đồng bằng sông Cửu Long thải ra ít nhất là 30 ngàn tấn mỡ cá tra và basa. Lẽ dĩ nhiên là loại mỡ này đã được dùng vào việc sản xuất mỡ bôi trơn máy móc, hoặc là tái chế thành thức ăn gia súc. Tuy nhiên, nhiều khi mỡ thừa không bán được, bị thải hẳn ra môi trường, vừa phí phạm, vừa gây ô nhiễm. Phụ phế phẩm từ quá tr nh chế biến cá tra như: đầu, xương, vây, ruột, mỡ được t n dụng t i đa để sản xuất các chế phẩm có giá trị. Việc làm này vừa giải quyết được vấn đề môi trường vừa đem lại nguồn lợi nhu n lớn cho ngành. ưới đây là một s hướng t n dụng phế phẩm từ cá tra: - Đầu, xương, ruột, vây được chế biến thành những sản phẩm có giá trị dinh dưỡng bổ sung vào thức ăn chăn nuôi. - ao tử cá làm sạch là đặc sản tại các quán ăn. - ong bóng cá sấy khô dùng để nấu súp. - a để phục vụ cho một s ngành như: m phẩm, dược phẩm. Đặc biệt đ i với mỡ cá, có rất nhiều ứng dụng: nguyên liệu để tách vitamin, sản xuất dầu biodiesel, chất nền trong m phẩm và c n đang trong giai đoạn nghiên cứu để tách chiết lấy PUF . 1.1.6. G Mỡ cá là phế liệu của quá tr nh fillet cá. – 1,5 kg:  Tỷ lệ mỡ cá so với trọng lượng cá: 25%  Tỷ lệ mỡ phần mỡ trong : 12,03%  Tỷ lệ mỡ bụng mỡ ngoài : 12,25%  Tỷ trọng ở 30oC): 0,917  Chỉ s chiết quang ở 40oC: 1,460  Chỉ s acid: 0,22 mg KOH/g 5  Chỉ s peroxide: 4 mg Na2SO3  Chỉ s xà ph ng hóa: 196,96 mg KOH/g  Chỉ s iod: 78,72 g I2/100 g  Đạt 94 – 95 so với trọng lượng mỡ phần mỡ trong  Đạt 60 – 62 so với trọng lượng mỡ bụng mỡ ngoài Mỡ cá tra chứa 90 – 98% triglyceride, là ester của các acid b o và glycerin. Ngoài ra c n có các chất màu, chất mùi, các vitamin tan trong dầu như , E, … Mỡ cá gồm có lipid và lipoid, trong lipid của cá chủ yếu là acid béo không no có hoạt tính sinh học cao: linoleic, acid lioneic, acid arachodonic,... Vai trò sinh học của các acid b o chưa no rất quan trọng đ i với gan, não, tim, các tuyến sinh dục. Tỷ lệ acid béo không no và no cân đ i, tương ứng với dầu cọ, hơn hẳn so với dầu dừa. 1 Tỷ l acid béo không bão hòa và bão hòa có trong nguyên li u d u m so v i m cá tra thô 1 N ầu dừa 5,00 1,00 (%) 94,00 ầu cọ 40,00 10,00 50,00 ơ 30,00 4,00 66,00 Mỡ heo 50,00 3,00 47,00 Mỡ b 43,00 2,60 44,40 31,52 12,72 44,35 6 : Mỡ cá Rửa, làm sạch trong nước lạnh xay nhỏ 3 – 5 mm) Gia nhiệt gián tiếp hơi nước 1 kg/cm2, 90 – 95oC) Ép cơ học Mỡ cá lỏng Rửa bằng dung dịch nước mu i 10 Lắng tách nước Mỡ lỏng sạch H 1 Sơ ồ x ấ (N ỏ P ừ tra T ị A , 2006) 7 1.2. T d u cá ầu cá tự nhiên sau khi được thu nh n từ mỡ cá vẫn c n chứa nhiều tạp chất như các acid b o tự do, glyceride, phospholipid, sterol, các sắc t hay tocopherol và đôi khi là các độc chất như kim loại nặng, dioxin hay PC . o đó, cần phải thực hiện việc tinh chế dầu để loại bỏ các thành phần không mong mu n như các chất màu, mùi và các thành phần độc hại, dầu cá sẽ được tinh luyện qua nhiều bước như trung h a, tẩy màu và tẩy mùi, nếu không thực hiện đúng cách th lipid trong dầu sẽ rất dễ bị oxy hóa và thất thoát dầu trung tính cũng như giảm hàm lượng omega-3. Trên thế giới, dầu cá thường được biết đến với tên gọi “marine oil”. Thu t ngữ “marine oil: dầu từ động v t biển” được sử dụng để chỉ các loại dầu của tất cả động v t s ng dưới nước: cá hay động v t có vú khác cá heo… . ầu từ động v t biển (chủ yếu là dầu cá thường là sản phẩm phụ trong quá trình khai thác và sử dụng cá như nguồn cung cấp protein. Tuy nhiên, một s loại cá lại được khai thác cho mục đích chính là sản xuất dầu. Có rất nhiều loài cá có khả năng cung cấp dầu: từ loài cá nhỏ như cá sardine đến các động v t hữu nhũ có trọng lượng lớn như cá voi. Trong thành phần của dầu cá chứa một tỷ lệ lớn acid béo không no mạch dài C ≥ 20 , chính v lý do này dầu cá rất nhạy cảm với các phản ứng biến đổi chất lượng dầu. Dầu cá chỉ được sử dụng trong chế biến thực phẩm sau quá trình tinh luyện nghiêm ngặt. Các loại dầu cá quan trọng nhất là dầu thu được từ cá mòi vùng California (Sardinops sagax caerulea, họ Clupeidae), cá mòi Nh t Bản (Sardinops melanostictus, họ Clupeidae), dầu cá mòi (Brevoortia tyrannus, họ Clupeidae) và dầu cá trích (Clupea harengus, họ Clupeidae). Ở Việt Nam, một s nhà khoa học đã tiến hành nghiên cứu tinh luyện mỡ lỏng cá tra thành dầu mỡ thực phẩm, mục đích để t n dụng triệt để các sản phẩm phụ từ mỡ cá: phần đặc sau khi tinh luyện ph i trộn thay thế shortening chiên m ăn liền, phần lỏng làm dầu thực phẩm ph i trộn thành dầu ăn, sản xuất margarine có thành phần mỡ cá đặc biệt có omega-3 rất t t cho trẻ em, người già. 1.2.1. Huang và cộng sự 2010 đã nghiên cứu thử nghiệm các phương pháp tinh chế dầu cá hồi bằng phương pháp hấp phụ, trung h a và kết hợp cả 2 phương pháp trên. Kết quả cho thấy dầu tinh luyện bởi phương pháp kết hợp giữa hấp phụ bằng đất hoạt tính và trung h a có chất lượng t t hơn khi tinh luyện bởi từng phương pháp riêng lẻ. Nghiên cứu của Subramaniam Sathivel và cộng sự 2010 cho thấy dùng phương pháp hấp phụ bằng đất hoạt tính làm giảm PV, FF , hàm ẩm của dầu chưa tinh chế sau 120 phút. 8 Spinelli và cộng sự 1987 nghiên cứu phương pháp trích ly dầu cá bằng CO2 siêu tới hạn, kết quả cho ra sản phẩm có độ tinh sạch cao, không gây các phản ứng hóa học đ i với các thành phần có trong dầu thô và không làm biến tính dầu. 1.2.2. C ƣ ấ ƣ Có hai yếu t chính ảnh hưởng đến chất lượng dầu tinh luyện, đó là chất lượng của dầu thô ban đầu và tr nh độ công nghệ tinh luyện. Thứ nhất, chất lượng của dầu thô sẽ ảnh hưởng đến chất lượng dầu tinh luyện v nếu dầu thô ban đầu có chất lượng quá k m như chỉ s acid và chỉ s peroxide cao, nhiều tạp chất, màu không đ p… th sẽ cần nhiều công đoạn tinh luyện hơn, do đó tăng khả năng thất thoát dầu cũng như giảm chất lượng dầu do bị oxy hóa, biến tính… trong quá tr nh tinh luyện. Thứ hai, tr nh độ công nghệ để xử lý dầu cũng như phương pháp tinh luyện cũng ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng dầu tinh luyện, v nếu sử dụng những phương pháp l i thời, không phù hợp như tinh luyện bằng hóa chất công nghiệp… sẽ dẫn đến giảm chất lượng dầu, tồn đọng dư lượng hóa chất có hại trong sản phẩm, hơn nữa là áp dụng sai chế độ công nghệ, như nhiệt độ xử lý quá cao hay thời gian quá dài cũng làm biến tính dầu và giảm chất lượng dầu tinh luyện. 1 T Thành ph n acid béo M cá tra thô (%) ỏ Acid myristic (C14:0) 0,22 1,21 1,25 Acid palmitic (C16:0) 28,66 22,22 32,96 Acid stearic (C18:0) 6,49 6,70 13,11 Acid oleic (C18:1) 33,60 44,43 35,40 Acid linoleic (C18:2) 12,63 16,76 11,93 Acid linolenic (C18:3) 1,48 0,91 0,24 Acid arachidic (C20:0) 0,34 0,37 0,24 Acid gadoleic (C20:1) 0,60 0,62 0,33 Acid cetoleic (C22:1) 0,83 0,43 0,33 Acid docosahexaenoic (C22:6) 0,59 0,34 0,11 ịch vụ Phân tích và Thí nghiệm kiể định theo phiếu số 9812507, 9906107, 991181) 9 1.3. C ấ U 1.3.1. G Các acid b o là những hợp chất hữu cơ h nh thành bởi chu i hydrocarbon gắn với nhóm carboxyl, thông thường chúng kết hợp với glycerol để tạo nên các acylglyceride mono-, di- hoặc triglyceride . Tùy vào bản chất của chu i hydrocarbon mà các acid b o có thể bão h a hay bất bão h a, tiếp theo là bất bão h a đơn hoặc bất bão h a đa Polyunsaturated fatty acid – PUFA). Có thể phân loại các acid b o dựa vào s liên kết đôi như sau:  Acid béo bão hòa: Acid không có n i đôi C=C trong cấu tạo của nó. Công thức cấu tạo: CnH2nO2 Ví dụ: Acid palmitic CH3(CH2)14COOH (C16) Acid stearic CH3(CH2)16COOH (C18)  Acid béo bất bão hòa: - Acid béo bấ bã ò đơ s f y : Là những acid béo chứa một n i đôi trong cấu tạo của nó. Ví dụ: Acid oleic CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH - Acid béo bấ bã ò đ ly s f y : Là những acid béo có chứa hai n i đôi trở lên: Ví dụ: Acid linoleic CH3(CH2)4CH = CHCH2CH = CH(CH2)7COOH Cơ thể người có thể tự tổng hợp ra nhiều loại acid b o, tuy nhiên, có một nhóm PUF , là những acid b o thiết yếu mà cơ thể người không tổng hợp được: các acid b o omega-3 và omega-6. cid b o omega-6 có nguồn g c là acid linoleic C18:2n-6 và nguồn g c của acid b o omega-3 là acid -linolenic C18:3n-3 . Trong nhóm omega-3 gồm các acid b o như acid eicosapentaenoic C20:5n-3; EPA), acid docosapentaenoic C22:5n-3; P và acid docosahexaenoic C22:6n-3; H . Cả 2 loại acid b o omega-3 và omega-6 đều được con người tiếp nh n qua khẩu phần ăn và đều rất cần thiết cho sức khỏe. Các chuyên gia dinh dưỡng của WHO/F O 1994 đề nghị rằng, tỷ lệ acid b o omega-6/omega-3 thích hợp là 5:1 hoặc thấp hơn. Các acid b o chứa trong thực phẩm là chủ đề của rất nhiều bài nghiên cứu trong những năm qua. Tầm quan trọng của chúng đ i với sức khỏe được nh n thấy vào những năm 80 khi nhiều tác giả Kromann và Green, 1980; yerberg, 1986 công b những nghiên cứu dịch tễ học cho thấy m i liên quan giữa những khẩu phần ăn được bổ sung omega-3 và khả năng ngăn chặn một s bệnh như nhồi máu cơ tim hay hen suyễn phổi. Sau đó, rất nhiều những nghiên cứu dịch tễ và lâm sàng đã đào sâu về tác 10