TRANG THÔNG TIN VỀ LUẬN ÁN
Tên luận án: Nghiên cứu thu hồi protein và chất béo từ phụ phẩm của ngành chế biến cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) để sử dụng trong công nghiệp thực phẩm
Chuyên ngành: Công nghệ thực phẩm Mã ngành: 954.01.01
Họ tên nghiên cứu sinh: Nguyễn Đỗ Quỳnh
Người hướng dẫn khoa học: GS. TS. Nguyễn Văn Mười
Người hướng dẫn phụ: PGS.TS. Lê Thị Minh Thủy
Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Cần Thơ
1. Tóm tắt nội dung luận án
Cá tra (Pangasianodon hypophthalmus) là loài cá da trơn được nuôi nhiều nhất ở Đồng bằng sông Cửu Long, Việt Nam. Tuy nhiên, phần lớn sản phẩm cá tra xuất khẩu là fillet, trong khi lượng phụ phẩm thải ra từ quá trình chế biến rất lớn (gần 1 triệu tấn/năm), bao gồm da, xương, thịt vụn, dè,… Nguồn phụ phẩm của quá trình chế biến cá tra fillet đông lạnh chứa hàm lượng protein tương đối cao, là nguồn nguyên liệu rẻ tiền và giàu dinh dưỡng. Nghiên cứu này tập trung vào việc xác định thành phần khối lượng và thành phần dinh dưỡng của thịt cá fillet, thịt vụn trắng, thịt vụn đỏ và thịt dè để lựa chọn nguồn phụ phẩm phù hợp cho quá trình tách chiết chất béo và thu hồi protein để sử dụng trong công nghiệp thực phẩm. Nguồn protein thu hồi từ phụ phẩm cá tra giàu protein được ứng dụng để phát triển các sản phẩm giá trị gia tăng như surimi, kamaboko và thanh cua. Nghiên cứu bao gồm bốn nội dung chính: (i) khảo sát tỷ lệ khối lượng và thành phần dinh dưỡng của cá tra fillet và các loại phụ phẩm thịt vụn và thịt dè từ quy trình chế biến fillet cá tra để định hướng sử dụng thích hợp; (ii) nghiên cứu tách chiết và đánh giá chất lượng chất béo từ thịt dè cá tra bằng dung môi hữu cơ (isopropanol:hexane và ethanol:hexane) và enzyme Lipase 400SD; (iii) đánh giá khả năng thu hồi protein từ thịt fillet và thịt vụn cá tra và xây dựng quy trình chế biến surimi ở quy mô thực nghiệm; và (iv) nghiên cứu sản xuất các sản phẩm giá trị gia tăng: kamaboko và thanh cua từ surimi thịt vụn cá tra.
Kết quả của nghiên cứu về thành phần hóa học của các bộ phận khác nhau từ 6 cỡ cá tra cho thấy hàm lượng protein chiếm tỷ lệ cao nhất thịt fillet từ cá tra có khối lượng 0,8-1 kg/con (17%), thịt vụn trắng cỡ cá 0,6-0,8 kg/con (12,5%) và thịt vụn đỏ cỡ 1-1,2 kg/con và 1,2-1,4 kg/con (15,6-15,9%). Thịt vụn đỏ có hàm lượng protein cao chỉ sau thịt cá fillet chính là nguồn nguyên liệu tiềm năng cho sản xuất surimi và các sản phẩm giá trị gia tăng từ surimi. Hàm lượng lipid cao nhất là ở thịt dè cá tra cỡ lớn (1,2-1,4 và > 1,4 kg/con với hàm lượng lipid lên đến hơn 31%) và đây chính là nguồn nguyên liệu sử dụng cho nghiên cứu tách chiết chất béo. Chất béo từ thịt dè cá tra có thể được tách chiết hiệu quả bằng dung môi isopropanol: hexane ở tỷ lệ 2:3 và enzyme Lipase 400SD ở nồng độ 0,03% và pH=7. Quy trình sản xuất surimi từ thịt vụn cá tra đã được tối ưu hóa, sử dụng nồng độ muối 4% và phương pháp gia nhiệt hai giai đoạn (40°C trong 30 phút và 90°C trong 20 phút). Surimi từ thịt vụn cá tra có thể được sử dụng để sản xuất kamaboko và thanh cua với chất lượng tốt. Nghiên cứu này đã đóng góp vào việc nâng cao giá trị kinh tế của cá tra thông qua việc tận dụng phụ phẩm, đồng thời đa dạng hóa các sản phẩm thực phẩm từ cá tra.
2. Những kết quả mới của luận án
– Đã xây dựng được bộ cơ sở dữ liệu về kết quả đánh giá thành phần hóa học của các bộ phận khác nhau từ 6 cỡ cá tra khác nhau. Kết quả đã cho thấy hàm lượng protein chiếm tỷ lệ cao nhất trong từng nhóm là thịt fillet từ cá tra có khối lượng 0,8-1 kg/con (17%), thịt vụn trắng cỡ cá 0,6-0,8 kg/con (12,5%) và thịt vụn đỏ cỡ 1-1,2 kg/con và 1,2-1,4 kg/con (15,6-15,9%). Thịt vụn đỏ có hàm lượng protein cao chỉ sau thịt cá fillet chính là nguồn nguyên liệu tiềm năng cho sản xuất surimi và các sản phẩm giá trị gia tăng từ surimi.
– Đã phân tích và đánh giá được hàm lượng lipid cao nhất là ở thịt dè cá tra cỡ lớn (1,2-1,4 và > 1,4 kg/con với hàm lượng lipid lên đến hơn 31%). Đây chính là nguồn nguyên liệu sử dụng cho nghiên cứu tách chiết chất béo.
– Đã xác định được nguyên liệu thịt dè cá tra vẫn đảm bảo chất lượng trong suốt 15 ngày bảo quản lạnh. Đối với phương pháp dung môi hữu cơ, điều kiện tách chiết tối ưu là sử dụng isopropanol:hexane (2:3), ở 50°C trong 25 phút. Điều kiện này giúp thu hồi chất béo hiệu quả, chỉ số acid thấp và hàm lượng acid EPA và DHA, cũng như tổng lượng acid béo Omega-3 và Omega-6 đạt cao nhất. Bên cạnh đó, đã tìm được điều kiện thích hợp cho enzyme lipase 400 SD hỗ trợ trong quá trình tách chiết chất béo thật sự có hiệu quả thông qua việc gia tăng tổng acid béo Omega-3 và Omega-6 cho chất béo từ thịt dè cá tra.
– Xây dựng được quy trình chế biến surimi từ thịt vụn cá tra có chất lượng dinh dưỡng cao và giá trị cảm quan tốt, có thể được sử dụng làm chất nền để chế biến các sản phẩm dạng nhũ tương.
– Đã thử nghiệm sản xuất và xây dựng quy trình công nghệ cho 2 sản phẩm kamaboko và thanh cua từ surimi và chất béo thu nhận từ phụ phẩm cá tra. Điều này mở ra triển vọng cho việc nghiên cứu đa dạng hóa các sản phẩm khác từ phụ phẩm và thịt cá tra ngoại cỡ vốn đang có giá trị kinh tế thấp.
3. Các ứng dụng/ khả năng ứng dụng trong thực tiễn, các vấn đề cần tiếp tục nghiên cứu
Các kết quả nghiên cứu của luận án có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp chế biến thực phẩm, đặc biệt là trong lĩnh vực chế biến thủy sản tại vùng Đồng bằng sông Cửu Long. Cụ thể, quy trình thu hồi protein từ thịt vụn và fillet ngoại cỡ cá tra bằng phương pháp hòa tan muối có thể được áp dụng để sản xuất surimi – một nguyên liệu nền quan trọng cho các sản phẩm nhũ tương như kamaboko và thanh cua. Bên cạnh đó, phương pháp chiết tách chất béo từ thịt dè cá tra bằng dung môi hữu cơ và enzyme lipase 400SD đã chứng minh được hiệu quả, có thể mở rộng ứng dụng để khai thác lipid có giá trị dinh dưỡng cao trong sản phẩm thực phẩm chức năng. Những ứng dụng này không chỉ giúp nâng cao giá trị kinh tế của cá tra mà còn góp phần giảm thiểu lãng phí phụ phẩm và thúc đẩy mô hình sản xuất tuần hoàn, thân thiện với môi trường.
Các nghiên cứu tiếp theo sẽ tập trung vào việc đánh giá thị hiếu và mức độ chấp nhận của người tiêu dùng đối với các sản phẩm giá trị gia tăng từ surimi cá tra, nhằm định hướng phát triển sản phẩm phù hợp với nhu cầu thị trường trong nước và quốc tế.
