Ảnh hưởng của quá trình sấy đến sự oxy hóa lipid và protein trong sản phẩm cá lóc
Nghiên cứu được thực hiện nhằm khảo sát quá trình sấy ảnh hưởng đến sự oxy hóa lipid và oxy hóa protein của sản phẩm cá lóc sấy khô. Trong thí nghiệm này, cá lóc sau khi xử lý ngâm trong dung dịch muối NaCl 12% trong 3 giờ. Cá được vớt ra, để ráo và ngâm phụ gia (sorbitol 3% và glycerol 4%, acid ascorbic 0,04%) với thời gian 1 giờ. Sau đó tiến hành sấy cá ở 3 mức nhiệt độ là 50±3oC, 60±3°C và 70±3°C, vận tốc không khí nóng thay đổi ở 3 mức độ là 1 m/s, 2 m/s và 3 m/s đến khi cá lóc đạt độ ẩm 20%. Kết quả nghiên cứu cho thấy khi tăng nhiệt độ sấy từ 50ºoC lên 70oºC thì tốc độ thoát ẩm cũng tăng. Mặt khác, vận tốc không khí nóng không ảnh hưởng đến sự thoát ẩm khi sấy ở cùng nhiệt độ. Nghiên cứu cũng cho thấy rằng sự oxy hóa sản phẩm sau khi sấy ở mức nhiệt độ 50ºoC và vận tốc không khí nóng là 2 m/s là ít nhất. Các chỉ tiêu của sản phẩm sau khi sấy cụ thể là peroxide 0,032 mEq/kg lipid, TBARS 3,89 mg MDA/Kg, hàm lượng sulfhydryl 34,56 mol/g protein, nhóm sulfhydryl tự do 13,06 mol/g protein, độ sáng L* 46,65 và độ màu b* 2,85
Trang 1
Trang 2
Trang 3
Trang 4
Trang 5
Trang 6
Trang 7
Trang 8
Tóm tắt nội dung tài liệu: Ảnh hưởng của quá trình sấy đến sự oxy hóa lipid và protein trong sản phẩm cá lóc
hơn 3–4 mg MDA/kg của Onchoryncus mykiss thì chất lượng sản phẩm bị giảm sút. Trong nghiên cứu này, giá trị TBARS của khô cá lóc nằm trong giới hạn của khả năng chấp nhận. 0,00 0,02 0,04 0,06 0,08 50°C 60°C 70°C C h ỉ số p er ox id e (m E q /k g li p id ) Nhiệt độ và vận tốc không khí nóng 1 m/s 2 m/s 3 m/s 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 50°C 60°C 70°C T B A R S ( m g M D A /K g ) Nhiệt độ và vận tốc không khí nóng 1 m/s 2 m/s 3 m/s Hình 5. Sự thay đổi giá trị peroxide của sản phẩm khi sấy ở các chế độ khác nhau Hình 6. Ảnh hưởng của quá trình sấy đến sự giá trị TBARS của cá lóc sấy khô KHOA HỌC CÔNG NGHỆ N«ng nghiÖp vµ ph¸t triÓn n«ng th«n - KỲ 1- TH¸NG 11/2020 78 3.3. Sự oxi hóa protein của sản phẩm cá lóc trong quá trình sấy Kết quả nghiên cứu đánh giá ảnh hưởng của quá trình sấy khô đến sự oxy hóa protein được theo dõi thông qua hàm lượng sulfhydryl (-SH) và nhóm (-SH) tự do được trình bày ở hình 7 và 8 cho thấy khi sấy ở nhiệt độ 50°C hàm lượng -SH và nhóm –SH tự do mất đi ít hơn khi sấy ở nhiệt độ 60 và 70°C ở cùng tốc độ gió trong buồng sấy. Do nhiệt độ sấy cao dẫn đến sự biến tính protein nhiều hơn, nhiệt độ biến tính protein của gần 90% cá nhiệt đới nằm trong khoảng từ 60 đến 65°C (Murueta et al., 2007). Khi xét cùng nhiệt độ sấy thì vận tốc không khí nóng cũng tác động sự biến đổi này. Cụ thể khi sấy ở VTKKN 1 m/s và 3 m/s thì có sự giảm hàm lượng -SH và nhóm –SH tự do nhiều hơn khi sấy với VTKKN 2 m/s. Như vậy, khi sấy ở chế độ 50°C với VTKKN 2 m/s, sự biến đổi nhóm sulhydryl giảm ít hơn các chế độ sấy khác (13,06 mol/g protein). Hình 7. Sự thay đổi hàm lượng sulfhydryl khi sấy ở các điều kiện khác nhau Hình 8. Ảnh hưởng của quá trình sấy đến sự thay đổi nhóm sulfhydryl tự do Nguyen et al. (2011) cho thấy rằng quá trình sấy và hun khói trên cá Tuyết có sự suy giảm nhóm SH và nhóm SH tự do, có thể là do sự thay đổi tương tác nước protein, làm các phân tử protein quay ra môi trường ít phân cực hơn. Khi độ ẩm giảm ở cá, khoảng cách giữa các protein giảm (Rustad và Nesse, 1983) do protein tăng cường sự hình thành mối liên kết chéo giữa các chuỗi (Nguyen et al., 2011). Các liên kết chéo được hình thành có thể tạo ra sự liên kết chặt chẽ hơn của các protein làm ảnh hưởng cấu trúc và tính ban đầu (Wang et al., TLTK:33 là (2000), dẫn đến sự tập hợp protein bên trong (Nguyen et al., 2011) làm giảm khả năng hòa tan của chúng. Sự thay đổi về cấu trúc của protein do biến tính chủ yếu liên quan đến sự thay đổi cấu trúc bậc hai, bậc ba và bậc bốn (Nguyen et al., 2011), nhưng cũng hình thành liên kết disulfide (Raman và Mathew, 2014). Trong quá trình sấy cấu trúc bậc hai, bậc ba và bậc bốn của protein có thể bị mất do bị gãy các liên kết hydro (Baylan, 2015). Do đó, làm giảm giá trị dinh dưỡng, ảnh hưởng đến đặc tính kết cấu của sản phẩm (Raman và Mathew, 2014). 3.4. Ảnh hưởng của sự oxy hóa lipid và oxy hóa protein đến sự thay đổi màu sắc của sản phẩm Sự thay đổi màu sắc của sản phẩm khô cá lóc thể hiện qua độ sáng L* và độ màu b* được biểu hiện ở hình 9 và 10. Hình 9. Độ sáng L* của sản phẩm khi sấy ở các điều kiện khác nhau Hình 10. Sự thay đổi giá trị độ màu b* khi sấy ở các điều kiện khác nhau KHOA HỌC CÔNG NGHỆ N«ng nghiÖp vµ ph¸t triÓn n«ng th«n - KỲ 1 - TH¸NG 11/2020 79 Kết quả cho thấy, nhiệt độ không khí có ảnh hưởng mạnh mẽ đến màu sắc của khô cá và có sự thay đổi rõ rệt khi sấy khô ở các nhiệt độ sấy khác nhau. Khi tăng nhiệt độ sấy cá lóc thì độ sáng L* có xu hướng giảm ở vận tốc VTKKN 1 m/s và 3 m/s, trong khi đó độ màu b* có xu hướng tăng lên. Những xu hướng thay đổi màu sắc này được cho là do các phản ứng gây ra khi tiếp xúc với nhiệt độ tương đối cao góp phần thúc đẩy các phản ứng hóa nâu, điển hình là phản ứng Maillard xảy ra ở tốc độ lớn hơn, dẫn đến cơ thịt có màu sẫm (giá trị thấp hơn của L*) có thể do các hợp chất màu được tạo thành do phản ứng Maillard trong suốt thời gian sấy (Lario et al., 2004). Nadia et al. (2001) cũng cho thấy rằng sự giảm độ sáng của Sardina pilchardus khi sấy ở nhiệt độ cao. Nhiệt độ sấy cao, đặc biệt ở chế độ sấy với mức nhiệt độ cao (70º0C), độ màu b* tăng có sự khác biệt ý nghĩa về mặt thống kê khi so sánh với mẫu khô cá sấy ở nhiệt độ 50ºº0C. Trong khi đó sấy trong cùng điều kiện nhiệt độ thì tốc độ gió là một trong yếu tố ảnh hưởng, khi sấy tốc độ vận tốc gió nhỏ làm giữ ẩm trên bề mặt sản phẩm, mặt khác khi sấy ở tốc độ quá cao dẫn đến lượng không khí nóng không đủ thời gian lấy ẩm trong sản phẩm. Hơn nữa, quá trình oxy hóa lipid là một yếu tố quan trọng cũng dẫn đến hiện tượng cơ thịt cá khô bị chuyển sang màu nâu do tương tác với protein (Louka et al., 2004). Khi nhiệt độ và thời gian chế biến tăng lên hoặc độ ẩm giảm, sự hóa nâu sẽ diễn ra nhiều hơn (Kong et al., 2007). 4. KẾT LUẬN Việc kết hợp hệ thống sấy với năng lượng mặt trời tạo điều kiện thuận lợi cho mô hình sản xuất khô nhỏ và vừa. Đồng thời, kết quả nghiên cứu cho thấy quá trình sấy ảnh hưởng đến sự oxi hóa lipid và oxi hóa protein dẫn đến ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm của cá lóc trong quá trình sấy. Khi tăng nhiệt độ sấy từ 50ºoC lên 70ºoC thì tốc độ thoát ẩm cũng tăng, vận tốc không khí nóng không ảnh hưởng đến sự thoát ẩm khi sấy cùng nhiệt độ. Khi sấy cá lóc ở nhiệt độ 50ºoC với vận tốc không khí nóng là 2 m/s hạn chế quá trình oxy hóa hơn so với quá trình sấy khác. Các chỉ tiêu về quá trình oxy hóa lipid có giá trị thấp nhất với chỉ số peroxide 0,032 mEq/kg lipid, TBARS 3,89 mg MDA/Kg. Quá trình oxy hóa làm giảm hàm lượng sulfhydryl và nhóm sulfhydryl ít nhất và giá trị sulfhydryl còn lại lần lượt là 34,56 và 13,06 mol/g protein, sản phẩm có màu sắc tốt nhất với độ sang L* là 46,65 và b* là 2,85. TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Akintola, S. L., Brown A., Abdullahi. B., Osowo O. D. and Bello. B. O. (2013). Effects of Hot Smoking and Sun Drying Processes on Nutritional Composition of Giant Tiger Shrimp (Penaeus monodon, Fabricius, 1798). Polish Journal of Food and Nutrition Sciences, 63(4):227-237. 2. Ali, A., Ahmadou, D., Mohamadou, B., Saidou, C. and Tenin, D. (2011). Influence of traditional drying and smoke-drying on the quality of three fish species (Tilapia nilotica, Silurus glanis and Arius parkii) from Lagdo Lake, Cameroon. Journal of Animal and Veterinary Advances, 10(3): 301-306. 3. Baylan, M. (2015). Changes of electrophoretic protein profiles of smoked and marinated rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) during refrigerated storage. Tarim Bilimleri Dergisi, 21(2): 262-269. 4. Cakli, S., Kilinc, B., Dincer, T. and Tolasa, S., 2006. Comparison of the shelf lifes of map and vacuum packaged hot smoked rainbow trout (Onchoryncus mykiss). European Food Research and Technology, 224(1):19-26. 5. Cyprian, O. O., Nguyen V. M., Sveinsdottir K., Jonsson A., Tomasson T., Thorkelsson G. and Arason S. (2015). Influence of smoking and packaging methods on lipid stability and microbial quality of Capelin (Mallotus villosus) and Sardine (Sardinella gibossa). Food Science and Nutrition, 3(5): 404–414. 6. Earle, R. L. (1983). Unit operations in Food Processing. @nd edition. Pergamin Press. Niro Atomizer. Intruction Manual for N. A. Spray Drying Plan. Copenhagen. Denmark. 7. Ellman, G. D. (1959). Tissue sulfhydryl groups. Archives of Biochemistry and Biophysics. 82, 70-77. 8. Ertekin, C and Yaldiz (2004). Drying of eggplant and selection of a suitable thin layer drying model. Journal of Food Engineering, 63: 349–359. 9. Fennema, O. R. (1996). Water and ice. In: O. R. Fennema (ed.) Food Chemistry, 3rd edition. Marcel Dekker, New York, 17÷ 94. 10. Guine, R P F., Fernandes R. M. C. (2006). Analysis of the drying kinetics of chestnuts. J Food Eng.76:460–467. KHOA HỌC CÔNG NGHỆ N«ng nghiÖp vµ ph¸t triÓn n«ng th«n - KỲ 1- TH¸NG 11/2020 80 11. Kamalakar, K., Rajak A. K., Prasad R. B. N and Karuna M. S. L. (2013). Rubber seed oil-based biolubricant base stocks: a potential source for hydraulic oils. Ind Crops Prod, 51:249–257. 12. Kong, F., Tang. J., Rasco. B., Barbara. R. and Crapo. C. (2007) Kinetics of salmon quality changes during thermal processing. Journal of Food Engineering, 83: 510–520. 13. Kumar, G. P., K. A. Martin Xavier, Binaya. B. N., Kumar. H. S., Gudipati. V. and Amjad K. B., 2017. Effect of different drying methods on the quality characteristics of Pangasius hypophthalmus. International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences, 6(10): 184-195. 14. Lario, Y., Sendra E., Perez G. J., Fuentes C., Barbera S. E., Lopez F. J. and Perez A. A. J. (2004). Preparation of high dietary fiber powder from lemon juice by-products. Innov. Journal of Food Science and Technology, 5: 113-117. 15. Lewicki, P. P (2006). Design of hot air drying for better foods. Trends in Food Science & Technology, 17(4): 153-163. 16. Louka, N., Juhel. F., Fazilleau. V. and Loonis P. (2004) A novel colorimetry analysis used to compare different drying fish processes. Food Control 15: 327-334. 17. Murueta, J. H., Toro M. D. L. A. and Carreño G. F. (2007). Concentrates of fish protein from bycatch species produced by various drying processes. Food Chemistry, 100: 705–711. 18. Nadia, D. M., Bonazzi. C., Kechaou. N. and Mihoubi. B. N. (2011). Effect of Air Drying on Color, Texture and Shrinkage of Sardine (Sardina pilchardus) Muscles. Journal of Nutrition & Food Sciences. 1(4): 1-7. 19. Nguyen, M. V., Thorarinsdottir K. A., Gudmundsdottir A., Thorkelsson G. and Arason S. (2011). The effects of salt concentration on comformational changes in cod (Gadus morhua) proteins during brine salting. Food Chemistry, 125(3): 1013-1019. 20. Nguyễn Trọng Cẩn và Đỗ Minh Phụng (1990). Công nghệ chế biến thủy sản, tập 2, NXB Nông nghiệp: 119 trang. 21. Nguyễn Trọng Trung, Trần Đại Tiến, Trang Sĩ Trung, 2012. Nghiên cứu ứng dụng năng lượng mặt trời vào quá trình sấy chitin từ phế liệu tôm. Tạp chí Khoa học – Công nghệ thủy sản, 3: 169-174. 22. Nguyễn Xuân Duy và Nguyễn Anh Tuấn (2013). Sàng lọc thực vật có hoạt tính chống oxi hóa và áp dụng trong chế biến thủy sản. Tạp chí Khoa học - Trường Đại học Cần Thơ. Phần B: Nông nghiệp, Thủy sản và Công nghệ Sinh học, 28, 59-68. 23. Oduor-Odote, P. M., Shitanda. D., Obiero. M., Kituu. G. (2010). Drying characteristics and some quality attributes of Rastrineobola argentea and Stolephorus delicatulus. African Journal of Food, Agriculture, Nutrition and Development, 10(8): 2998- 3014. 24. Ortiz, J., Lemus-Mondaca, R., Vega-Gálvez, A., Ah-Hen, K., Puente-Diaz, L., Zura-Bravo, L., Aubourg, S., 2013. Influence of airdrying temperature on drying kinetics, colour, firmness and biochemical characteristics of Atlantic salmon (Salmo salar L.) fillets. Food Chem. 139(1), 162- 169. 25. Raman, M. and Mathew. S. (2014). Quality changes during frozen storage and cooking of milk. Journal of International Academic Research for Multidisciplinary, 2(4): 452–468. 26. Reza, S., Mohammad. A. J. B., Nazrul. I., Kamal. (2009). Optimization of marine fish drying using solar tunnel dryer. Journal of Food Processing and Preservation, 33(1): 47-59. 27. Rustad, T. and Nesse N. (1983). Heat treatment and drying of capelin mince. Journal of Food Science, 48(4), 1320–1322. 28. Shittu, T. A., Raji A. O. (2011). Thin layer drying of African Breadfruit (Treculia Africana) seeds: modeling and rehydration capacity. Food Bioprocess Technol. 4: 224–231. 29. Tiris, C., Ozbalta. N., Tiris M. and Dincer. I. (1994). Performance of a solar dryer. Energy. 19: 993–997. 30. Trần Bạch Long, Trần Thanh Trúc, Nguyễn Văn Mười (2019). Ảnh hưởng của ướp muối đến sự oxy hóa lipid và oxy hóa protein trong cơ thịt cá lóc (Channa striata) nuôi. Tạp chí Khoa học - Trường Đại học Cần Thơ 55 (CĐ Công nghệ Sinh học): 301- 310. 31. Tunde-Akintunde, T. Y. and Afolabi. T. J. (2010). Drying of chili pepper (Capscium Frutscens) J Food Proc Eng. 33: 649–660. KHOA HỌC CÔNG NGHỆ N«ng nghiÖp vµ ph¸t triÓn n«ng th«n - KỲ 1 - TH¸NG 11/2020 81 32. Vega-Gálvez A., Dagnino-Subiabre A., Terreros G., López J., Miranda M., Scala K. D. (2011). Mathematical modeling of convective air drying of quinoa-supplemented feed for laboratory rats. Braz Arch Bio Tech. 54(1): 161–171. 33. Wang, D., Tang. J. and Correia. L. R. (2000). Salt diffusivities and salt diffusion in farmed Atlantic salmon muscle as influenced by rigor mortis. Journal of Food Engineering, 43(2): 115-123. 34. Wang, Q., Zhao. X., Ren Y., Fan E., Chang H. and Wu H. (2013). Effects of high pressure treatment and temperature on lipid oxidation and fatty acid composition of yak (Poephagus grunniens) body fat. Meat Science, 94(4): 489–494. 35. Wenjiao, F., Yongkui. Z., Yunchuan. C., Junxiu. S. and Yuwen. Y. (2014). TBARS predictive models of pork sausages stored at different temperatures. Meat Science, 96(1): 1-4. EFFECTS OF DRYING PROCESS ON LIPID OXIDATION AND PROTEIN OXIDATION IN SNAKE-HEAD FISH PRODUCTS Tran Bach Long1*, Tran Thanh Truc1, Nguyen Van Muoi2 1PhD. Biotechnology at Biotechnology Research and Development Instute, Can Tho University 1Department of Food Technology, College of Agriculture, Can Tho University Email: longp0915004@gstudent.ctu.edu.vn Summary The study was conducted to investigate the drying conditions affecting lipid oxidation and protein oxidation of dried snakehead products. In this experiment, snakehead fish was brining NaCl 12% with 3 hours, and soaking additives (sorbitol 3%, glycerol 4%, ascorbic acid 0.04%) with 1 hour. Snakehead fish dried with 3 level temperatures of 50±3°C, 60±3°C, 70±3°C, and velocity changed 3 levels of 1 m/s, 2 m/s, 3 m/s. Snakehead fish dried to 20% moisture. The results showed that increasing the drying temperature from 50°C to 70°C increased the moisture escape velocity. On the other hand, hot air velocity did not affect the moisture escape velocity which dried snakehead at the same temperature. The study also showed that snakehead fish dried at 50ºoC of temperature with 2 m/s of hot air velocity, the lipid oxidation and protein oxidation limited than the oxidation of other drying conditions. Peroxide value, TBARS value, total sulfhydryl value, availible sulfhydryl value, brightness L* value and color b* value of dried snakehead fish product were 0.032 mEq/kg lipid, 3.89 mg MDA/Kg, 34.56 µmol/g protein, 13.06 µmol/g protein, 46.65 and 2.85. Keywords: Drying, lipid oxidation, protein oxidation, snakehead, velocity. Người phản biện: PGS.TS. Trần Như Khuyên Ngày nhận bài: 21/7/2020 Ngày thông qua phản biện: 21/8/2020 Ngày duyệt đăng: 28/8/2020
File đính kèm:
- anh_huong_cua_qua_trinh_say_den_su_oxy_hoa_lipid_va_protein.pdf