PHẦN MỞ ĐẦU Cá rô phi vằn (Oreochromis niloticus) nuôi được biết đến là một trong những nguồn nguyên liệu thuỷ sản phổ biến hiện nay và trở thành nguồn cung cấp protein cho nhiều nước trên thế giới, nguyên nhân chủ yếu là do cá tự nhiên ngày càng khan hiếm [39]. Theo thống kê của Liên minh Thuỷ sản toàn cầu (GAA), sản lượng cá rô phi trên toàn thế giới tăng hàng năm, cụ thể năm 2019 đạt 6,5 triệu tấn, năm 2020 đạt 6,93 triệu tấn [108]. Sản lượng tăng trưởng trung bình của cá rô phi từ năm 2010 đến năm 2019 trên toàn thế giới ước tính là 7,7%. Trong đó, Trung Quốc là quốc gia sản xuất cá rô phi đứng đầu trên thế giới, với sản lượng chiếm gần 50% tổng sản lượng toàn thế giới (1,7 triệu tấn năm 2019), điều đó giúp Trung Quốc trở thành quốc gia có sản lượng xuất khẩu cá rô phi cao nhất, kế đến là Indonesia (1,1 triệu tấn) và Ai Cập (0,9 triệu tấn) [107].
Ngoài ra còn có một số quốc gia khác sản xuất và xuất khẩu cá rô phi như: Brazil, Bangladesh, Philippines, Thái Lan và Việt Nam [32]. Việt Nam là quốc gia có sản lượng xuất khẩu cá rô phi đứng hàng thứ 6 trên thế giới [33]. Cá rô phi trở thành đối tượng thuỷ sản được quan tâm phát triển tại Việt Nam trong những năm qua, với mục tiêu tạo ra những sản phẩm có năng lực cạnh tranh trên thị trường thế giới, bằng cách đa dạng hóa sản phẩm từ nhiều đối tượng khác nhau. Một số sản phẩm từ cá rô phi như: cá nguyên con, cá phi lê, chả cá viên… được đánh giá là tiềm năng, đặc biệt là phi lê cá rô phi vằn trở thành sản phẩm xuất khẩu phổ biến của Việt Nam, do đó phi lê cá rô phi vằn là đối tượng cần được quan tâm nghiên cứu và phát triển.
Phần lớn sự suy giảm chất lượng thuỷ sản và sản phẩm thuỷ sản là do sự hiện diện của vi sinh vật. Ở siêu thị, quầy hàng thuỷ sản hay chợ truyền thống…, thuỷ sản đặc biệt là cá thường được bảo quản lạnh bằng nước đá, tủ mát… Tại nơi tiêu thụ, sự lây nhiễm vi sinh vật vào sản phẩm có thể xảy ra từ các hoạt động vận chuyển, bày bán, lựa chọn sản phẩm của khách hàng. Thêm vào đó, sự thay đổi nhiệt độ bảo quản và nhiệt độ sản phẩm trong chuỗi cung ứng thúc đẩy sự sinh trưởng của vi sinh vật làm hư hỏng sản phẩm, nổi bật nhất là hệ vi sinh vật gây hư hỏng đặc trưng (Specific spoilage organisms-SSO) như: Pseudomonas spp., Photobacterium phosphoreum, Shewanella putrefaciens… là những vi sinh vật thường được tìm thấy trên thuỷ sản [112], các vi sinh vật này khi sinh trưởng sinh ra sản phẩm cấp thấp, làm suy giảm chất 2 lượng thuỷ sản [220]. Ngoài các nhóm vi sinh vật gây hư hỏng đặc trưng, có thể có sự hiện diện của vi sinh vật khác như: tổng số vi sinh vật hiếu khí sinh trưởng ở nhiệt độ dương thấp (TPC), các vi sinh vật chỉ thị vệ sinh như: coliform, E.
Sự sinh trưởng của các vi sinh vật ảnh hưởng đến thành phần hóa học, chất lượng cảm quan của thuỷ sản và ảnh hưởng đến sức khoẻ của người tiêu dùng. Có thể nói vi sinh vật là nguyên nhân chủ yếu dẫn đến những biến đổi về chất lượng của thuỷ sản. Trong đó nhiệt độ đóng vai trò quan trọng đối với sự sinh trưởng của vi sinh vật, nhiệt độ tăng thúc đẩy mật độ vi sinh vật tăng, thuỷ sản dễ hư hỏng. Vấn đề đặt ra, nếu chất lượng của phi lê cá rô phi vằn trong chuỗi cung ứng được kiểm soát dựa trên việc quản lý lịch sử nhiệt độ của từng lô hàng, từ đó dự đoán được mật độ vi sinh vật ở các thời điểm khác nhau trong quá trình bảo quản, đây là cơ sở để xác định thời hạn bảo quản còn lại của phi lê cá nhanh chóng hơn.
Xuất phát từ tình hình thực tế đó, chúng tôi đề xuất đề tài “Nghiên cứu sự biến đổi chất lượng của phi lê cá rô phi vằn (Oreochromis niloticus) cuối chuỗi cung ứng sản phẩm lạnh/đông” nhằm xây dựng mô hình động học về sự sinh trưởng của một số vi sinh vật theo nhiệt độ và thời gian bảo quản, giúp cho việc giám sát và quản lý chất lượng phi lê cá rô phi vằn trong quá trình bảo quản, bày bán sản phẩm của nhà phân phối và các quầy bán lẻ được tốt hơn, góp phần kiểm soát và quản lý chất lượng sản phẩm phi lê cá rô phi vằn ở cuối chuỗi cung ứng. Mục tiêu nghiên cứu 1. Tìm được sự biến đổi chất lượng của phi lê cá rô phi vằn trong quá trình bảo quản lạnh thông qua sự thay đổi về: mật độ vi sinh vật, thành phần hoá học và chất lượng cảm quan của sản phẩm theo thời gian và nhiệt độ bảo quản. Xây dựng mô hình động học về sự biến đổi của tổng số vi sinh vật hiếu khí sinh trưởng ở nhiệt độ thấp và vi khuẩn gây hỏng đặc trưng Pseudomonas spp.
trên phi lê cá rô phi vằn theo thời gian và nhiệt độ bảo quản lạnh. Phạm vi nghiên cứu của đề tài luận án Nghiên cứu sự biến đổi hàm lượng TVB-N, chất lượng cảm quan và sự sinh trưởng của vi sinh vật chỉ thị vệ sinh (coliform, E.coli), tổng số vi sinh vật hiếu khí (TPC) sinh trưởng ở nhiệt độ thấp và vi khuẩn gây hỏng đặc trưng (Pseudomonas spp.) 3 trên phi lê cá rô phi vằn bảo quản lạnh. Từ đó xây dựng mô hình động học về sự biến đổi của TPC và Pseudomonas spp. trên phi lê cá rô phi vằn theo thời gian và nhiệt độ bảo quản.
Nội dung nghiên cứu 1. Nghiên cứu sự biến đổi thành phần hoá học ban đầu và sự hiện diện của một số nhóm vi sinh vật ban đầu trên phi lê cá rô phi vằn. Nghiên cứu ảnh hưởng của một số phương pháp rã đông đến chất lượng của phi lê cá rô phi vằn sau rã đông, từ đó tìm ra phương pháp rã đông thích hợp. Nghiên cứu sự biến đổi chất lượng hóa học, chất lượng cảm quan và sự sinh trưởng của vi sinh vật chỉ thị vệ sinh (coliform, E.coli), tổng số vi sinh vật hiếu khí (TPC) sinh trưởng ở nhiệt độ thấp và vi khuẩn gây hỏng đặc trưng (Pseudomonas spp.) trên phi lê cá rô phi vằn trong quá trình bảo quản lạnh.
Xây dựng mô hình động học về sự biến đổi mật độ của tổng số vi sinh vật hiếu khí (TPC) sinh trưởng ở nhiệt độ thấp, vi khuẩn gây hỏng đặc trưng (Pseudomonas spp.) trên phi lê cá rô phi vằn theo thời gian và nhiệt độ bảo quản lạnh. Thử nghiệm ứng dụng mô hình vào quản lý chất lượng sản phẩm phi lê cá rô phi vằn trong quá trình bảo quản và bày bán tại quầy ở cuối chuỗi cung ứng. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn Đây là nghiên cứu một cách hệ thống lần đầu tiên tại Việt Nam về sự biến đổi chất lượng sản phẩm phi lê cá rô phi vằn về mật độ vi sinh vật, tổng hàm lượng nitơ bazơ bay hơi (TVB-N) và cảm quan trong các điều kiện nhiệt độ mô phỏng cuối chuỗi cung ứng lạnh/đông. Mật độ vi sinh vật gây hư hỏng cụ thể là tổng số vi sinh vật hiếu khí (TPC) sinh trưởng ở nhiệt độ thấp và vi khuẩn gây hỏng đặc trưng Pseudomonas spp., được xác định ở nhiệt độ cố định và nhiệt độ biến động mô phỏng điều kiện bảo quản lạnh thực tế trong chuỗi cung ứng, đây chính là cơ sở dữ liệu để luận án xây dựng mô hình toán học cho sự sinh trưởng của vi sinh vật trong quá trình bảo quản và bày bán.
Kết quả mô hình của luận án có thể xác định được mật độ vi sinh vật dựa trên lịch sử nhiệt độ và thời gian bảo quản trong chuỗi cung ứng, từ đó dự đoán được thời hạn bảo quản còn lại của phi lê cá, góp phần kiểm soát tốt chất lượng của sản phẩm đến cuối chuỗi cung ứng. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan về nguyên liệu Cá rô phi vằn Tên tiếng Anh: Nile Tilapia Tên khoa học: Oreochromis niloticus Tên khác: Cá rô phi vằn, cá phi, cá rô phi sông Nin. Cá rô phi vằn (Oreochromis niloticus) Cá rô phi vằn là loài cá đặc trưng của vùng nhiệt đới, môi trường sống thích hợp cho cá là nhiệt độ 24 ÷ 32°C, pH 6,5 ÷ 8,5.
Cá sống được trong nước ngọt, lợ, mặn. Cá sinh trưởng khá nhanh nên sau 8 tháng nuôi có thể đạt khối lượng 300 ÷ 500 g/con [26]. Phân loại cá rô phi Cá rô phi vằn được phân loại như sau: Ngành: Chordata Lớp: Actinopterygii Bộ: Perciformes Họ: Cichlidae Giống: Oreochromis Loài: Oreochromis niloticus 5 1. Đặc tính sinh học của cá rô phi vằn Về hình thái cá rô phi vằn có thân màu hơi tím, vảy sáng bóng, có 9 - 12 sọc đậm song song nhau từ lưng xuống bụng.
Vi đuôi có màu sọc đen sậm song song từ phía trên xuống phía dưới và phân bố khắp vi đuôi. Vi lưng có những sọc trắng chạy song song trên nền xám đen, viền vi lưng và vi đuôi có màu hồng nhạt. Cá rô phi vằn thường ăn tạp, tốc độ sinh sản nhanh, sinh trưởng được trong điều kiện khí hậu và môi trường nước khác nhau, có khả năng kháng bệnh cao hơn các loài khác [166], chính vì vậy đã làm cho cá rô phi vằn trở thành loài cá được nuôi phổ biến trên thế giới, cá rô phi vằn đóng vai trò là nguồn cung cấp dinh dưỡng quan trọng cho con người, trong tương lai sẽ trở thành sản phẩm thay thế cho các loại cá trắng hiện nay [11]. Thành phần dinh dưỡng của cá rô phi vằn Bảng 1.
Thành phần dinh dưỡng của cá rô phi vằn tính trên 100 g ăn được Thành phần Đơn vị Tính trên 100 g cá Protein g 17,9 Lipid g 4,8 Canxi mg 120 Phosphor mg 340 Sắt mg 1,8 Kali mg 450 Natri mg 50 Magie mg 25 Kẽm mg 0,6 Vitamin B1 mg 0,3 Vitamin B2 mg 0,09 Vitamin B6 mg 0,03 Vitamin B12 µg 2 Vitamin D µg 1,5 (Nguồn: Foodnutrition table.com) [191] Thành phần hóa học của cá là yếu tố ảnh hưởng đến quá trình bảo quản và chế biến. Cá rô phi vằn có chứa khoảng 4,8% lipid nên đây là cá béo vừa (hàm lượng béo 4- 6 8%) [5, 190]. Hàm lượng chất béo trong cá vừa có lợi cho sức khỏe nhưng lại dễ bị oxi hóa và làm giảm giá trị cảm quan sản phẩm nếu bảo quản và chế biến không đúng cách. Hình thức nuôi và khai thác Theo thống kê hiện nay, diện tích nuôi trồng thủy sản nước ngọt cả nước ta là 390.
